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    公开号:WO1987000958A1
    申请号:PCT/DE1986/000319
    申请日:1986-08-04
    公开日:1987-02-12
    发明作者:Ramin Azizi-Namini
    申请人:Krause, Günther；
    IPC主号:G11B27-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren zur Formatierung von Videobändern
    [0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formatierung von Videobändern über die Video- und/oder Audiospur, bei dem Bildnummernsignale und andere Daten auf der Video- und/oder Audiospur eingeschrieben werden.
    [0003] Eine geeignete Formatierung ist zur Erzielung bildgenauer Positionierung insbesondere im Hinblick auf Controler zur Steuerung von Videobandgeräten durch Computer von Wichtig¬ keit. Herkömmliche Controler zur Steuerung von Video-Band- geraten besitzen im wesentlichen nur die Möglichkeit, spe¬ zielle Videogeräte, sogenannte Profi-Videorecorder durch Kommandos über eine serielle Schnittstelle zu positionieren.
    [0004] Die bisherigen Controler nutzen lediglich einen Teil der Möglichkeiten, die die Kopplung zwischen Computer und Video- recorder bieten. Auch ist die Wahl der Geräte, die verwendet werden können, eingeschränkt. Nachteilig ist ferner, daß für eine bildgenaue Positionierung immer eine Audio-Spur benötigt wird, die dann dem Anwender nicht mehr zur Verfügung steht. Dies ist insbesondere nachteilig, wenn es sich um Lehrbänder handelt, die aus didaktischen Gründen beide Audiospuren be¬ nötigen, z.B. bei zweisprachigen Lehrbändern, oder wenn es sich um Geräte mit nur einer Audiospur handelt, da in diesem Falle nur noch das Bildsignal für die Anwendung zur Verfügung stehen würde. Bisherige PositionierungsSysteme für Video- recorder (z.B. der Firma BCD) nutzen lediglich die Möglich¬ keit der lückenlosen Audioformatierung. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Videorecorder- Controler als Verbindung zwischen einem Computer und einem Videogerät zu schaffen, wobei möglichst umfassend die Mög- lichkeiten eines Videorecorders für ein Computersystem er¬ schlossen werden sollen. Hierbei soll es möglich gemacht werden, über eine Standardschnittstelle des Computers Be¬ fehle zur Positionierung des Videorecorders abzugeben.
    [0005] Aus dieser Zielstellung leitet sich die engere Aufgabe der Erfindung her, ein Verfahren zur Formatierung von Video¬ bändern gemäß' der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das in effektiver Weise eine möglichst bildgenaue Positionierung ermöglicht.
    [0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die aus dem Kenn- zeichen .des Patentanspruchs 1 hervorgehenden Merkmale ge¬ löst.
    [0007] Insbesondere haben sich folgende Ausführungsformen des er¬ findungsgemäßen Verfahrens als geeignet für bildgenaue Positionierung erwiesen.
    [0008] Für den Fall, daß eine Audiospur für die Formatierung zur
    [0009] Verfügung steht, kann diese durch einen seriellen Datenstrom formatiert werden.
    [0010] Für die Grobpositionierung und bei Ausfall der Formatierungs¬ impulse können, sofern ständig verfügbar, die Bildcontrol- impulse herangezogen werden. In allen anderen Fällen erfolgt die Grobpositionierung über eine Zeit-Weg-Funktion.
    [0011] Für den Fall, daß die Audiospur nicht verwendet werden darf, kommen folgende Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens in Betracht: • Formatierung in der Videospur während des Kopiervor¬ ganges bzw. der Produktion des Bandes. Es werden Bild¬ informationen, insbesondere Bildnummer in die Austast¬ lücke des Videosignals als serielle Daten geschrieben.
    [0012] 2. Formatierung in der Videospur als nachträgliche Forma- tierung. Dies erfolgt in Fällen, in denen keine zwei Videorecorder zur Verfügung stehen, bzw. wenn aus Qualitäts- oder anderen Gründen ein Kopieren eines be- . stehenden Videobandes nicht möglich ist.
    [0013] Zum einen werden in geeigneten Abständen Graubilder ge- schrieben, wobei der Helligkeitswert aus einigen vorhergehen¬ den Bildern ge ittelt wird, um den visuellen Eindruck nicht zu beeinträchtigen. Die Graubilder enthalten in der Austast¬ lücke die Bildinformationen.
    [0014] Zum anderen werden in geeigneten Abständen wenige Bilder gelesen, sodann zwischengespeichert und dann zusammen mit den Bildinformationen in die Austastlücke durch die Insert- schnitt-Möglichkeit wieder an die gleiche Stelle zurückge¬ schrieben.
    [0015] Für den Fall, daß sich auch das Beschreiben der Videospur aus rechtlichen oder anderen Gründen verbietet, wird das Videoband einmal vollständig gelesen. Aus den Bildinhalten werden geeignete Merkmale errechnet, dann als Hash-Code in einer Tabelle unter der entsprechenden Bildnummer abge¬ speichert. Die Positionierung geschieht so, daß während des Abspielens ständig zu den Bildinhalten der entsprechenden Hash-Code aus abstrahierten Merkmalen generiert wird und sodann in der Hashtabelle aufgesucht wird, was wiederum die Bildinformation zurückliefert. Die Hash-Code-Tabelle kann entweder an einer unbenutzten Stelle des Videobandes oder einem separaten Medium abgespeichert werden. Zum Abspeichern von beliebigen Daten, von Texten, Inhalts¬ verzeichnissen usw., kann in Fällen, in denen die Audio¬ spur benutzt werden darf, diese dazu benutzt werden.
    [0016] Da die Feinpositionierung über den Abspielvorgang wegen des 90 zu berücksichtigenden Ein- bzw. Ausfädeins des Bandes ohne¬ hin mehrere Sekunden in Anspruch nimmt, ist es nicht er¬ forderlich, die Bildnummer in jedes (Halb)-bild zu schreiben, sondern gemäß der Erfindung reicht es, dies in größeren Ab¬ ständen von beispielsweise 50 bis 100 Bildern zu tun. In 95 die restlichen Bilder können beliebige Daten geschrieben werden. Die Bildnummer-Information braucht auch nicht komplett in ein (Halb)-bild untergebracht zu werden, sondern es empfiehlt sich zu Gunsten einer sicheren Daten- abspeicherung diese Information auf mehrere Bilder zu ver- 100 teilen. Um jedoch Sequenzfehler beim Überlauf (z.B. 999 nach 1000) zu vermeiden, darf die so gelesene Bildnummer erst nach ihrem vollständigen Eingang aktualisiert werden.
    [0017] Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in sehr effektiver Weise eine bildgenaue Positionierung, die in keiner Weise 105 dadurch beeinträchtigt wird, daß zwischen die Formatierungs¬ impulse auch Daten geschrieben werden können. Insbesondere erweist sich von Vorteil, daß bei Aussetzen der Audioimpulse alternativ immer die 'Bildimpulse ausgewertet werden können.
    [0018] Die bildgenaue Positionierung ist eine wichtige Grundlage 110 für den angestrebten universell verwendbaren Videorecorder- Controler, der aus einem Basis-Computer-System besteht, welches über mehrere parallele, eine serielle Schnittstelle sowie mindestens einen Interrupt-Eingang verfügt.
    [0019] über die serielle Schnittstelle können Kommandos sowie 115 Daten zwischen dem Controler sowie einem Computer mit einer entsprechenden Schnittstelle ausgetauscht werden. Die Parallelschnittstellen dienen als Schnittstelle zwischen dem Controler und dem Video-Bandgerät, wobei ztmeinen der Videorecorder in seinen Grundfunktionen gesteuert werden 120 kann sowie zum anderen bei verschiedenen Videorecorder- Modellen bestimmte Statussignale abgefragt werden können.
    [0020] Der Interrupt-Eingang dient der Auswertung von Control- Impulsen, die bei verschiedenen Videorecordern an außen angebrachten Verbindungen zugänglich sind.
    [0021] 125 Auf dem Basisgerät sind folgende Connectoren angebracht:
    [0022] 1• Weitere Chip-Select-Signale für weitere Peripherien
    [0023] 2. der IO-Control-Bus
    [0024] 3. ein Teil des Adress-Buses zur Generierung von weiteren Chip-Se1ect-Signalen
    [0025] 130 4. der Datenbus
    [0026] 5. Modemsignale eines zweiten vorbereiteten seriellen Kanals auf dem Basis-Computer-Syste
    [0027] Um alle am Markt erhältlichen Videorecorder steuern zu könne können alternativ folgende Zusatzbausteine auf das Basis- 135 Computer-System an die Connectoren angebracht werden:
    [0028] A) Ein Cassetten-Interface wird an den Connector für den zweiten seriellen Kanal angeschlossen, womit wiederum eine Audio-Spur des Videorecorders mit Daten beschrieben sowie wieder gelesen werden kann.
    [0029] 140 B) Ein Interface wird an den Connector für den zweiten seriellen Kanal angeschlossen, welcher mit einer relativ hohen Übertragungsgeschwindigkeit Daten in die Austast- lücke bei einem Standard-Video-Signal schreiben sowie wieder auslesen kann. Um eine hohe übertragungsgeschwin- 145 digkeit zu gewährleisten, wird der Transmitter- -sowie der Receiver-Takt mit den zu übertragenden Daten synchro¬ nisiert. Hierfür wird ein Taktgenerator durch den aus dem Zeilen- bzw. Bildsynchronimpuls abgeleiteten Inter¬ ruptsignal angestoßen.
    [0030] 150 Durch geeignete Programmierung des Basis-Computer-Systems werden über A oder B Positionierungsdaten auf das Video¬ band aufgezeichnet (Formatierung) , die dann der bildgenauen Positionierung dienen.
    [0031] Als vorteilhaft erweisen sich ferner:
    [0032] 155 -Seiais zur Umschaltung der Video-Signal-Quellen
    [0033] -Zeilen- und Bildsynchron-Signal-Aufbereitung und Anschluß dieser Signale an weitere Interrupt-Eingänge
    [0034] -Nachträgliches Formatieren in die Video-Spur ist ohne Kopiervorgang möglich, indem man die Synchronität durch 160 die bei den meisten heute erhältlichen Videogeräten vor¬ handene Assemble-Schnitt-Einrichtung schafft.
    [0035] Die Vorgehensweise dabei ist:
    [0036] 1. PLAI und Ermittlung des mittleren Grauwertes
    [0037] 2. STANDBILD
    [0038] 165 3- RECORD
    [0039] 4. ASSEMBLE-SCHNITT und Aufzeichnung von wenigen Bildern (z.B. 1 bis 3) πiit den Positionierungsdaten im Video- Signal in der ermittelten Austastlücke. Der restliche Bildinhalt wird mit dem zuvor ermittelten Grauwert be- 170 schrieben, so daß der visuelle Eindruck später kaum gestört wird.
    [0040] Folgende Anwendungen haben sich als günstig erwiesen:
    [0041] 1. Interaktive Lehrsysteme
    [0042] 2. Systeme zur audio-visuellen Verwaltung von Dokumenten
    [0043] 175 a) für allgemeine Anwendungen mit normalen Standard- Video-Normen b) für Ersatz von Mikrofilmen mit erhöhter Auflösung
    [0044] 3. für Werbezwecke, z.B. auf Messen kann das Messepersonal entlastet werden, indem die Besucher interaktiv über
    [0045] 180 den Bildschirm mit dem vorhandenen Video-Material kommunizieren
    [0046] 4. für Simulationen
    [0047] 5. Archivierung (z.B. in der Medizin bei Röntgen-Aufnahmen)
    [0048] - als Schnittgerät
    [0049] 185 - Backup-Systeme zur Datensicherung mit Directory
    [0050] - Meßwerterfassung (z.B. in der Meteorologie)
    [0051] - zur Wiederauffindung von Musikstücken bei den HIFI-Stereo- Videogeräten
    [0052] - zur Gleichlauf-Synchronisierung von mehreren Videogeräten 190 zur Verwendung als Mehrspuranläge, wobei je nach Bedarf
    [0053] Spuren dazugekauft werden können
    [0054] - als Ergänzung einer Midi-gesteuerten Anlage zur Ab¬ speicherung und Wiede auffindung von Echtzeitklängen.
    [0055] Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur 195 Formatierung von Videobändern werden nun anhand der Zeich¬ nungen erläutert. In diesen sind: Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Videobandes mit Formatierung über die Audiospur,
    [0056] Fig. 2 eine Darstellung des Auftretens eines Seque'nz- fehlers,
    [0057] 200 Fig. 3 eine schematische Darstellung der Formatierung über die Videospur während der Produktion eines Video¬ bandes,
    [0058] Fig. 4 eine schematische Darstellung einer nachträglichen Formatierung,
    [0059] 205 Fig. 5 eine schematische Darstellung eines mit Aufzeich¬ nungen versehenen Videobandes mit matrixartig ange¬ ordneten Helligkeitsmeßstellen und
    [0060] Fig. 6 eine der Fig. 5 zugehörige Hash-Code-Tabelle.
    [0061] Fig. 1 verdeutlicht die Formatierung eines Videobandes über 210 die Audiospur, wobei der Abschnitt t der Einfädel/Ausfädel- zeit für das Videoband 1 und der Abschnitt t^ dem zeitlichen Abstand zwischen den Bildnummernsignalen 2 in der Audiospur entspricht. Während der Einfädel/Ausfädelzeit t , die etwa 0,5 bis 3 sec. beträgt, können die Audiosignale nicht gele- 215 sen werden. Deshalb reicht es aus, wenn die Bildnummern¬ signale im Abstand von etwa 10 bis 150 Bildern geschrieben werden. Der Abschnitt t, zwischen den Bildnummernsignalen, der sozusagen freie Platz darstellt, kann für andere Daten genutzt werden. Die richtige Bildnummer wird während tB 220 durch Auszählen der Bildimpulse von der Videospur ermittelt. Die Videoinformation stellt bereits eine Formatierung dar. Die Bildnummernsignale in der Audiospur stellen somit nur den absoluten Bildzählerstand ein.
    [0062] Soll die Datensicherheit erhöht werden, so kann die Bild- 225 num er über mehrere Bilder verteilt werden. Hierbei ist jedoch, wie aus Fig. 2 hervorgeht, die Gefahr gegeben, daß Sequenzfehler auftreten, da z.B. beim Übertrag vom 'Bild¬ impuls '999' auf den Bildimpuls '1000' die Einschreibung '1009' erfolgen kann (vgl. Fig. 2). Um einen derartigen
    [0063] 230 Sequenzfehler zu vermeiden, wird nur jeweils an der Stelle A der aktuelle Zählerstand in ein Hilfsfeld eingeführt und vollständig als Bildnummer übernommen.
    [0064] Während der Produktion von Videobändern, d.h. beim Kopieren oder bei einer Aufnahme kann die Formatierung/Positionierung
    [0065] 235 über die Videospur erfolgen. Mit herkömmlichen Videoband¬ geräten ist es technisch nur möglich, komplette Videobilder zu schreiben. Bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es aus der schematischen Darstellung gemäß Fig. 3 hervorgeht, wird davon ausgegangen, die Bildnummern
    [0066] 240 direkt in das Videosignal zu schreiben, und zwar in die je¬ weilige Austastlücke der Bildsynchronimpulse.
    [0067] Wie Fig. 3 zeigt, wird ein von einem Videorecorder (Kopier¬ verfahren) oder von einer Videokamera (Aufnahmeverfahren) kommendes Videosignal S. unmittelbar und der jeweilige Bild- 245 synchronimpuls I über einem Bildnummerngenerator 3 einem Mischteil 4 eingegeben, dessen Ausgangssignal dem Video¬ signal S2 mit in den Austastlücken der Bildsynchronimpulse entsprechend eingeschriebenen Bildnummerndaten entspricht. Das Signal S2 wird von einem Videorecorder dann aufgenommen.
    [0068] 250 Bei diesem Verfahren ist jedoch nachteilig, daß eine nach¬ trägliche Formatierung durch Kopieren immer mit zwei Video¬ recordern durchgeführt werden muß.
    [0069] Zum nachträglichen Formatieren hat sich, wie Fig. 4 verdeut¬ licht, als geeignet erwiesen, in größeren Abständen an die Stelle der ursprünglichen Videobilder Graubilder mit der gemittelten Helligkeit der vorangegangenen Bilder zu schreiben. Für den Mittlungsvorgang gilt die Gleichung
    [0070] ,
    [0071] wobei t^-t = Originalbildperiode t t-t , = Grauwertbildperiode
    [0072] 260 In die Austastlücken dieser Graubilder werden entsprechend dem in bezug auf Fig. 3 beschriebenen Verfahren die Bild¬ nummern eingeschrieben. Bei dieser Ausführungsform des Ver¬ fahrens werden zwar an den Stellen, an denen die Bildnummern eingefügt worden sind, die Videobilder zerstört, der resul-
    [0073] 265 tierende gleichmäßige Übergang reduziert jedoch den nach¬ teiligen visuellen Eindruck auf ein Mindestmaß.
    [0074] Soll das ursprüngliche Videosignal jedoch nicht durch die Schaffung von Graubildern zerstört werden, so wird ein anderer Weg gewählt, und zwar, zunächst werden die an der
    [0075] 270 für die Formatierung vorgesehenen Stelle befindlichen Bilder gelesen und in einem Bildzwischenspeicher abgelegt. Dann wird die vorgegebene Stelle wieder aufgesucht und die zwischengespeicherten Bilder, in deren Austastlücken die Bil nummern in der oben im Zusammenhang mit Fig. 3 und 4-
    [0076] 275 beschriebenen Weise eingefügt worden sind, werden ge¬ schrieben.
    [0077] Aus den Fig. 5 und 6 geht eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Formatierung von Video¬ bändern hervor, bei der die Videobilder (Fig. 5) über aus- 280 gesuchte Merkmale wiedererkannt werden, deren Inhalte als Hash-Code in einer Hash-Code-Tabelle (Fig. 6) unter den entsprechenden Bildnummern abgespeichert werden. An den in Fig. 5 gekennzeichneten Stellen 5 wird z.B. beim einmaligen vollständigen Lesen des gesamten Videobandes die Helligkeit gemessen. Die entsprechenden Meßwerte werden zum Aufbau cLer Hash-Code-Tabelle gemäß Fig. 6 verwendet, die auf einer freien Stelle des Videobandes oder auf einem externen Medium, wie z.B. einer Diskette, abgelegt wird. Die abge¬ legten Hash-Code dienen zur Wiedererkennung und damit zur Ermittlung der Bildnummer beim Positionierungsvorgang.
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    390 1. •Ver ahren zur Formatierung von Videobändern über die Video- und/oder Audiospur, bei dem Bildnummernsignale und andere Daten auf der Video- und/oder Audiospur ein¬ geschrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildnummernsignale der Video- und/oder Audiospur in Zeit-
    2 5 Intervallen t-n zugeführt werden und der Bereich der
    Video- und/oder Audiospur zwischen den Bildnummernsig¬ nalen für die Einschreibung der anderen Daten genutzt wird, wobei die tatsächliche Bildnummer während des Zeitintervalls t- durch Auszählen der Bildimpulse von der
    300 Videospur ermittelbar ist, während die Bildnummernsignale in der Audiospur nur den absoluten Bildzählerstand wiedergeben.
    2. Verfaiiren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .daß der Zeitintervall t„ zwischen den Biddnummernsignalen
    305 ca. 10 bis 150 Bilder entsprechend gewählt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einer Bildnummer entsprechenden Bildnummern über mehrere Bilder verteilt werden.
    4. Verfahren zur Formatierung von Videobändern über die 310 Videobahn, dadurch gekennzeichnet, daß während eines
    Kopier- oder Aufnahmevorgangs die Bildnummern direkt in die Austastlücken des Videosignals auf der Videospur eingeschrieben werden.
    5- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß 315 das Videosignal von einem Videorecorder oder einer
    -ka era direkt und die Austastlücken des Videosignals einzuschreibenden Bildinformationen über einen Bild- nummerngenerator einem Mischteil zugeführt werden, dessen Ausgangssignal von einem zum Kopieren bzw. zum 320 Aufnehmen bestimmten Videorecorder aufgenommen wird, wobei die Bildnummern direkt in die Austastlücken des. Videosignals eingeschrieben werden.
    6. Verfahren nach Anspruch 4 zur nachträglichen Forma¬ tierung, dadurch gekennzeichnet, daß in größeren Abstän-
    3 5 den an der Stelle der ursprünglichen Videobilder Grau¬ bilder mit der gemittelten Helligkeit der vorangegangenen Videobilder geschrieben und den Austastlücken dieser Graubilder die Bildnummern zugeführt werden.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß 330 zunächst die an der für die Formatierung vorgesehenen
    Stelle befindlichen Bilder gelesen und in einem Bild¬ speicher zwischengespeichert werden, daß dann die vor¬ gegebene Stelle wieder aufgesucht wird und die zwischen¬ gespeicherten Bilder zusammen mit den Bildnummern In den 335 Austastlücken an die gleiche Stelle zurückgeschrieben werden.
    8. Verfahren nach Anspruch 7J dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ca. 1 bis 5 Bilder entsprechend der für die Formatierung vorgesehenen Stelle gelesen werden.
    340 9. Verfahren zur Formatierung eines Videobandes, dadurch gekennzeichnet, daß das Videoband zunächst einmal voll¬ ständig gelesen wird, daß aus den Bildsignalen dann geeignete Merkmale wie die Helligkeit und dergleichen an bestimmten Stellen errechnet und als Hash-Code in
    345 einer Tabelle unter entsprechenden Bildnummern derart abgespeichert werden, daß für eine Positionierung zu den Bildinhalten während des Abspielens des Videobandes ständig der entsprechende Hash-Code aus den abstrahier- ten Merkmalen generiert, die Tabelle dann aufgesucht und dann die Bildnummer zurückgeliefert wird.
    10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hash-Code-Tabelle an einer ungenutzten Stelle des Videobandes abgespeichert wird.
    11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hash-Code-Tabelle extern auf einer Diskette abge¬ speichert wird.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE3528578A1|1987-02-19|
    DE3528578C2|1988-06-30|
    JPS63500407A|1988-02-12|
    EP0231299A1|1987-08-12|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1987-02-12| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1987-02-12| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1987-04-04| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1986904775 Country of ref document: EP |
    1987-08-12| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1986904775 Country of ref document: EP |
    1992-03-03| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1986904775 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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