Brevet FR2494946A1 — publié le 19820528

La présente invention se rapporte à un système à exploration ou balayage hélicoïdal d'enregistrement et/ou restitution vidéo numérique o chaque image ou trame est enregistrée sur un groupe de pistes multiples de la bande. Pendant un mode de recherche dans de tels systèmes, le support enregistré est rejoué des groupes séquentiels de pistes multiples et chaque trame ou image est reconstruite à partir de l'information enregistrée pour de nombreuses trames ou images. La vitesse de la bande pendant les modes de recherche peut varier en tout moment d'une vitesse normale de restitution à une vitesse de nombreuses fois égale à la normale aussi bien-en direction d'avance qu'inverse. Bien que l'on connaisse des techniques tradi- tionnelles pour opérer en mode de recherche, on rencontre des difficultés avec ces techniques pour deux raisons. D'abord, quand la bande varie par rapport à la vitesse normale de restitution, la cadence nécessaire pour re- organiser l'information captée de groupes séquentiels de pistes multiples en un signal reconnaissable est très complexe. Deuxièmement, il est souhaitable de ne capter l'information que d'un nombre inférieur au nombre total de pistes dans chaque groupe multiple comme une piste, afin que les aspects mécaniques et électroniques du système d'enregistrement et/ou restitution puissent être simplifiés. Dans un système d'enregistrement et de restitution selon l'invention, afin d'améliorer une reconnaissance de la scène pendant le mode de recherche, seuls les bits les plus importants des échantillons de l'image sont enregistrés sur au moins une piste de recherche de chaque groupe multiple. Dans un mode de réalisation préféré, les échantillons d'image représentés sur les pistes de re- cherche se rapportent uniquement à une partie de l'infor- mation vidéo. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre-d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 illustre le format de pistes de la bande dans un mode de réalisation préféré de l'invention, avec une partie de ce format dilatée en une vue séparée; - la figure 2 donne un schéma-bloc d'un système d'enregistrement et de restitution de bande (non représenté dans sa totalité) pour utiliser le format des pistes de la figure 1; et - la figure 3 donne un schéma-bloc d'un agencement - d'unité de mémoire tampon spécifique à utiliser avec le format de bande de la figure 1. Dans des systèmes d'enregistrement et de restitu- tion à exploration ou balayage hélicoïdal, on peut utiliser un groupe de pistes multiples pour enregistrer chaque trame ou image. En rejouant le support enregistré à des vitesses supérieures à la vitesse normale de restitution, on accomplit, avec de tels systèmes, un mode de recherche d'une scène. Pendant ce mode, des parties de nombreuses images enregistrées sont reconstruites en une image de recherche. Dans un système numérique proposé, l'information est rejouée d'une seule piste de chaque groupe pendant un mode de recherche d'une scène. Cette piste de recherche est d'abord enregistrée avec un transducteur ayant un espace disposé à un angle unique par rapport aux trans- ducteurs pour les autres pistes dans chaque groupe de pistes multiples. Alors, pendant un mode de recherche d'une scène, la piste de recherche est rejouée avec un transduc- teur ayant le même angle d'espace disposé de façon unique. La présente invention permet d'améliorer la qualité de l'image pendant les modes de recherche d'une scène dans de tels systèmes numériques d'enregistrement et de resti- tution en enregistrant seulement les bits les plus impor- tants des échantillons d'image sur au moins une piste de recherche. Par conséquent, on peut représenter un-plus grand nombre d'échantillons d'image de chaque image ou trame enregistrée, sur les.pistes de recherche et en conséquence, chaque image ou trame reconstruite pendant le mode de recherche d'une scène contiendra plus de détail spatial vidéo ou résolution, bien qu'avec une résolution d'amplitude réduite. Comme on le décrira ci-après, on dispose d'un matériel mécanique et électronique connu qui peut être agencé soit pour enregistrer les bits les plus importants des échantillons d'image sur les pistes de recherche dans le groupe de pistes multiples ou bien rejouer ces bits les plus importants à partir de ces.pistes pendant un mode de recherche d'une scène. Comme la capacité de mode de recherche se trouve très couramment dans systèmes ayant à la fois des capacités d'enregistrementet de rstitu-. tion, les fonctions d'enregistrement et de restitution seront généralement décrites pour la présente invention. Cependant, ceux qui sont compétents en la matière compren- dront, sans aucune autre explication, que les fonctions d'enregistrement et de restitution pourraient être accomplies par des sous-systèmes séparés et distincts et qu'un format de bande selon l'invention sera alors enre-. gistré dans un sous-système et restitué dans l'autre. La figure 1 montre un format de bande préféré pour une utilisation dans le système d'enregistrement et de restitution selon l'invention, o un échantillon d'image sur deux de l'information vidéo est représenté par l'information enregistrée sur les pistes 1 et 2. La piste 1 (Pl) est arbitrairement choisie comme la piste de recherche. Uniquement dans le cadre de la présente description, quatre pistes sont incorporées dans le groupe de pistes multiples et huit bits sont inclus dans chaque échantillon d'image (E). Une vue dilatée d'un segment d'un groupe de pistes multiples est représentée sur la figure 1 et quatre échantillons d'image consécutifs 1 à 4 dont les bits sont séquentiellement numérotés de 1 à 32, sont illustrés sur cette vue. Quatre bits (1-4; 9-12; 17-20 et 25-28) de chaque échantillon d'image sont les bits les plus importants et quatre bits (5-8; 13-16; 21-24; 29- 32) de chaque échantillon d'image-sont les bits les moins importants. De chaque échantillon d'image, les quatre premiers bits sont les bits les plus importants tandis que les quatre derniers bits sont les bits les moins importants. Par ailleurs, chaque échantillon d'image de numéro impair est enregistré sur les pistes 1 et 2 tandis que chaque échantillon d'image de numéro pair est enregistré sur les pistes 3 et 4. A l'exception des détails de l'invention, la figure 1 se rapporte généralement au format traditionnel SMPTE du type C et par conséquent, l'espace le long du bord de-la bande est réservé à des pistes longitudinales qui comprennent les pistes audio, une piste de contrôle (a) et une piste de synchronisation (b), c indique l'espace pour deux pistes longitudinales et d indique le code de fin/temps. Ceux qui sont compétents en la matière réaliseront bien entendu sans plus ample explication, que le format de piste selon l'invention n'est pas limité à celui de la figure 1. Ils comprendront facilement que le nombre des - bits les plus importants peut être limité afin que chaque échantillon d'image, plutôt qu'un échantillon d'image sur deux)puisse être représenté sur les pistes de recherche. Par ailleurs, le nombre de pistes dans chaque groupe de pistes multiples peut être supérieur ou inférieur à quatre et le nombre de bits de chaque échantillon d'image peut être supérieur ou inférieur à huit pour obtenir divers résultats. Dans des conditions normales de restitution, chaque. image ou trame est reconstruite de son groupe de pistes multiples au format de la figure 1, en rejouant tous les bits pour chaque échantillon d'image dans la séquence enregistrée. Comme on l'a précédemment mentionné, cependant, chaque image est reconstruite à partir de parties de plusieurs images enregistrées pendant un mode de recherche - d'une scène. Cela est accompli en rejouant l'information uniquement de la piste de recherche (piste N01) dans chacun des groupes de pistes multiples se rapportant à ces images enregistrées. Comme seuls les bits les plus importants des échantillons d'image sont disposés sur ces pistes de recherche, il y a une plus grande partie de l'information des échantillons d'image se rapportant à chaque image enregistrée qui est rejouée pendant un mode de recherche de scène que cela serait le cas si la piste 1 contenait tous les bits de chaque échantillon d'image et par conséquent, l'image reconstruite de recherche contient plus de détail que cela ne serait possible avec d'autres techniques de mode de recherche d'une scène. Un système d'enregistrement et de restitution utilisant le format de bande selon l'invention doit comprendre un moyen numérique pour enregistrer l'informa- tion des échantillons d'image avec les bits les plus importants et les bits les moins importants sur des pistes séparées et un moyen numérique pour rejouer cette infor- mation de l'échantillon d'image pendant la restitution normale et un mode de recherche d'une scène. La figure 2 montre des modes de réalisation d'un tel moyen numérique d'enregistrement et d'un moyen numérique de restitution, laquelle figure est dirigée vers le format de bande de la figure 1 pour faciliter la compréhension de ces modes de réalisation. Le signal vidéo numérique est appliqué à une unité de mémoire tampon 10 capable de stocker une quantité appropriée de l'information d'échantillon d'image sous forme numérique et de re-ordonner les bits pour chaque échantillon d'image et la séquence des échantillons d'image. Un contrôleur de mémoire 12 dérive sa temporisa- tion de base et son initialisation d'une horloge externe et d'une information de synchronisation vidéo. Le contrô- leur de mémoire 12 arrange l'organisation de l'information d'échantillon d'image et l'information de bits constituant chaque échantillon d'image à la sortie de l'unité 10. L'unité 10 et le contrôleur 12 sont tous deux capables d'opérer en mode inverse pour produire l'ordre et la temporisation inverses pendant le mode de restitution comme on le détaillera ci-après. La sélection de mode est effectuée par une barre-bus de contrôle d'enregistrement/ restitution/moviola (R/P/M). La sortie de l'unité 10 est organisée pour prévoir le nombre (N) de lignes de sortie égal au nombre de canaux d'enregistrement et de têtes. Dans le format représenté sur la figure 1 à titre d'exemple, o quatre pistes de signaux sont enregistrées, le nombre de lignes de sortie sera égal à quatre. La sortie de l'unité 10 est couplée à une unité électronique d'enre- gistrement 14 qui convertit l'information sous forme numérique à la sortie de l'unité 10 en niveaux de signaux et caractéristiques en rapport avec les têtes magnétiques d'enregistrement et de restitution 16. Les têtes magnétiques sont en un nombre égal au nombre (N) de pistes enregistrées qu'il faut pour supporter le format. Il est possible d'avoir une tête commune d'enregistrement/restitution ou il est possible d'avoir des têtes séparées d'enregistrement et de restitution. Les têtes d'enregistrement/restitution 16 et des têtes de recherche 18 sont montées sur un mécanisme approprié d'exploration 20 qui donne, aux têtes magnétiques 16 et 18, un mouvement de translation à travers la bande pour produire le format de balayage ou d'exploration souhaité. Un mécanisme 22 de transport de la bande déplace celle-ci d'une façon appropriée au-delà du mécanisme d'exploration 20. En général, l'enregistrement et la restitution sont effectués à une vitesse fixe du transport de la bande: cependant, les signaux captés par les têtes magnétiques 16 pendant la restitution sont couplés au circuit électronique de restitution 24 qui convertit ces signaux en une infor- mation sous forme numérique qui est dirigée vers l'unité tampon 10. Le circuit électronique de restitution 24 dirige également l'information vers un extracteur 26 de signaux de synchronisation et de temporisation qui applique des signaux au contrôleur de mémoire 12, qui détermine l'organisation de l'information restituée dans l'unité tampon 10. Pendant un mode de recherche (moviola), il est important d'obtenir une information en images d'une qualité raisonnable quand la vitesse de la bande est accrue quelquefois d'autant que 50; 1 dans la technique courante. Les têtes de recherche 18 explorent par conséquent de nombreuses pistes en ne dérivant qu'une petite partie de l'information ausujet de chaque image, comme de la piste 1 sur le format de la figure 1. Cependant, l'information explorée doit être synchronisée de façon que l'image résultante produite par une exploration ou un balayage se compose peut-être de 10 trames ou grilles si la vitesse de la bande est à 10:1 celle de la vitesse d'enregistrement. La sortie des têtes de recherche 18 est appliquée au circuit électronique de recherche d'une scène 28 qui convertit les courants dans la tête à des normes appro- priées sous forme numérique, et applique sa sortie à une autre unité demémoire tampon 30. L'extraction des signaux de synchronisation, de temporisation et d'horloge est obtenue d'un extracteur 32 de signaux de synchronisation et de temporisation pour application à un contrôleur de mémoire 34. Le contrôleur 34 arrange et contrôle l'organi- sation de l'unité 30, produisant, comme sortie, une information d'image de recherche d'une scène qui est synchronisée, temporisée et contient le signal vidéo sous forme numérique au même format que le format vidéo normal d'entrée. Les deux sorties vidéo numériques normale de restitution et de recherche d'une scène des unités de mémoire tampon 10 et 30 sont dirigées vers un multiplexeur 36 d'o l'information à restituer est prise selon le mode de restitution choisi. Le signal vidéo numérique est appliqué à l'unité de mémoire tampon 10 lors de l'enregistrement et en est extrait pendant une restitution normale. La figure 3 montre un agencement pratique de l'unité de mémoire tampon 10 pour le groupe de pistes multiples du format de bande de la figure 1. Les échantillons d'image vidéo numériques, -2494946 par exemple, sous un format à 8 bits en parallèle, sont appliqués en séquence à un stockage 40 dans l'unité 10. Sous leur format de bits en parallèle, les échantillons d'image sont dirigés en séquence alternée du stockage 40 vers une mémoire 42 d'échantillonsimpairs d'image et une mémoire 44 d'échantillonspairs d'image sous le contrôle d'un sélecteur d'adresse 46 dans le contrôleur 12. La ségrégation des bits des échantillons d'image est effectuée vers doesemplacements pour les bits les plus importants (MSB) et les bits les moins importants (LSB) dans les mémoires 40 et 42. Lors de l'enregistrement, ces bits d'échantillon sont dirigés concurremment sous un format en série à partir des emplacements de MSB et LSB dans les deux mémoires 40 et 42 vers les pistes individuelles des groupes multiples de pistes par le circuit électronique d'enregistrement 14. Pendant une restitution normale, les bits des échantillons d'image sont dirigés concurremment sous un format en série à partir des pistes individuelles des groupes-multiples de pistes jusqu'aux emplacements de MSB et LSB dans les deux mémoires 40 et 42 par le circuit électronique de restitution 24. Cependant, seuls les bits MSB sont traités pendant la restitution de recherche d'une scène et par conséquent ces bits d'échantillons d'image sont dirigés concurremment sous un format en série de la ou des pistes de recherche jusqu'à l'unité de mémoire tampon 30 par le circuit électronique 28 de recherche d'une scène. Dans un autre mode de réalisation, on peut avoir accès, dans le mode de recherche, à plus d'une pistes contenant les bits les plus importants. R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Format d'enregistrement o des bits représenta- tifs d'échantillons d'image d'une information vidéo numérique sont enregistrés pour chaque image ou trame sur un certain nombre de pistes (pistes 1, 2, 3, 4) avec un nombre moindre de ces pistes (piste 1) destiné à la restitution pendant des modes de fonctionnement de recherche d'une scène, caractérisé en ce que seules les parties des bits les plus importants des échantillons d'image (c'est-à-dire les bits 1, 2, 3, 4 de l'échantillon d'image 1) sont enregistrées sur ledit moindre nombre de pitespour une restitution de recherche d'une scène. 2.- Format selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bits de la piste de recherche se rapportent aux échantillons d'image (1, 3...) ne représentant qu'une partie de l'information vidéo. 3.- Format selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bits précités se rapportent à un échantillon d'image sur deux (1, 3...). de l'information vidéo. 4.- Format selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que les pistes précitées contiennent une seule piste (piste 1) destinée à être une piste de recherche. 5.- Système d'enregistrement utilisant un format d'enregistrement o des bits représentant des échantillons d'image d'une information vidéo numérique sont enregistrés pour chaque trame ou image sur un certain nombre de pistes (pistes 1, 2, 3, 4) avec un moindre nombre de ces pistes (piste 1) destiné à une restitution pendant des modes de recherche d'une scène, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de mise au format (10/42MSB) pour ne diriger vers la ou les pistes de recherche, que les bits les plus importants des échantillons d'image à enregistrer par- tiellement sur de telles pistes. 6.- Système de restitution d'un enregistrement - pour un format d'enregistrement o des échantillons d'image représentant une information vidéo numérique sont enregistrés pour chaque trame ou image sur un certain nombre de pistes (pistes 1, 2, 3, 4) avec un nombre moindre desdites pistes (piste 1) destiné à une restitution pendant des modes de recherche de scène et contenant uniquement des parties des bits les plus importants (comme les bits 1, 2, 3, 4 de l'échantillon d'image 1) des échantillons d'image enregistrés, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de mise au format (28, 30) pour diriger lesdites parties des bits les plus importants des- dits échantillons d'image du nombre plus faible de pistes pendant la restitution dans ledit mode de recherche. 7.- Système d'enregistrement et de restitution selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend: une première unité de mémoire tampon (10) qui dirige les parties des bits des échantillons d'image les plus importants (bits 1, 2, 3, 4 de l'échantillon d'image 1) et les parties desbits des échantillons d'image les moins importants (bits 5, 6, 7, 8 de l'échantillon d'image 1) vers des pistes séparées (pistes 1 et 2 pour l'échantil- lon d'image 1) par un circuit électronique d'enregistrement (14) pendant le mode d'enregistrement et dirige lesdites parties de bits des échantillons d'image desdites pistes par un circuit électronique de restitution (24) pendant le mode normal de restitution, ladite première unité (10) ayant des signaux d'horloge et de sélection de mode (R/P/M) qui lui sont appliqués et étant contrôlée par un premier contrôleur de mémoire (12) auquel sont appliqués le signal de sélection de mode et également les signaux d'horloge et de synchronisation, pendant le mode d'enre- gistrement de fonctionnement, et o sont appliqués les signaux de temporisation et de synchronisation (26) par le circuit électronique de restitution (24) pendant le mode normal de restitution; une seconde unité de mémoire tampon (30) qui ne reçoit que les parties des bits les plus importants de la piste de recherche (piste 1) *des échantillons d'image enregistrés par un circuit électronique de recherche de scène (28) pendant des modes de restitution de recherche de scène, ladite seconde unité (10) étant contrôlée par un second contrôleur (34) et ayant des signaux de synchronisation et de temporisation qui lui sontappliqués par le circuit électronique de recherche de scène; et un multiplexeur (36) qui dirige les bits des échantillons d'image des première et seconde unités de mémoire tampon (10, 30) pendant une restitution normale et une restitution de recherche de scène, respectivement.