CN1004982B - 索引信号检测系统 - Google Patents

Abstract

一种以高速重放模式检测记录在预定磁迹区域中的索引信号的索引信号检测系统。根据本索引信号检测系统，旋转磁头在与磁迹相交的方向上摆动。因此，在高速重放模式时，索引信号始终能被旋转磁头取得。

Description

索引信号检测系统

本发明一般地涉及索引信号检测系统，用来检测录于磁迹区上的索引信号，这个磁迹区与视频信号和PCM（脉码调制）声频数据的磁迹区是分开的，由此来进行节目搜索等。这种系统应用于具有旋转磁头方式的记录和/或重放设备，如8毫米录象机（VTR）或类似设备。

可以利用所谓8毫米VTR，再加上记录声频信号的记录方式，在声频信号能从彩色视频信号中用频分方法分开的条件下，此声频信号是调频的并与彩色视频信号混合起来。还有一种选择的记录方式，就是声频信号是以脉码调制记录在与彩色视频信号磁迹分开的磁迹区上，以便一起形成一个倾斜的磁迹。

图1示出用于8毫米VTR的旋转磁头组件的一例。图2示出其带子的格式。

参照图1，记录和重放的旋转磁头HA及HB被安装成其记录缝隙的方位角彼此不同，并且相差180°转角装于旋转磁鼓1上。旋转磁头HA和HB以帧频（30赫）沿箭头3H方向旋转，旋转磁头从旋转磁鼓1的圆周上稍微突出来。磁带2沿着旋转磁鼓1的圆周以螺旋方式缠绕于鼓上，其包角大于221°，在记录和正常速度重放时，沿箭头3T方向恒速传送。

因此，如图2所示，信号是以这样的方式进行记录的，即各自具有旋转磁头转角221°之相应长度的磁迹4A和4B是由旋转磁头HA和HB交替地在磁带2上形成的。在旋转磁头的转角约为36°的AP区（包括用所谓后期录音方式记录PCM声频信号的余量和保护带范围），从一时点旋转磁头HA和HB开始扫描4A和4B磁迹，记录有与视频信号一场期间有关的脉码调制和时基压缩的声频信号。在相继的旋转磁头转角为180°的AV区，记录着一场期间的彩色视频信号和FM（频率调制）的声频信号及跟踪领示信号。旋转磁头转角剩下的5°区是当旋转磁头HA和HB从磁带2离开时，作为磁头的分离区来使用。

如上所述，8毫米录像机具有记录和/或重放PCM声频信号的能力。因此，8毫米录像机的这个特性引起人们的特别关注，这种技术以前已提出利用彩色视频信号记录区AV作为记录PCM声频信号的区段，所以8毫米录像机也可以作为记录和/或重放PCM声频信号的专用设备（参考1985年9月17日发表的美国专利NO：4，542，419，）。

上述先前提出的技术有效地利用这一事实，就是旋转磁头转角为180°的AV区段，其视频信号等记录磁迹长度是旋转磁头转角为36°的PCMAP区段的5倍。于是，将AV区段五等分，以形成五个分段磁迹区，AP2到AP6，如图3中的②到⑥所示，加上PCM声频磁迹区AP1，如图3的①所示，每条4A和4B磁迹都如此。因此，一个信道的PCM声频信号，即具有时基压缩的一场期间的PCM声频信号，从AP1到AP6区的六个分段磁迹的每一段都可进行记录和/或重放。

因此，在这种情况下，一个信道的声频信号能用一个分段来记录和/或重放，所以能够记录和/或重放6个信道的声频信号，这样所提供的记录时间（容量）是先有技术记录时间的6倍（下文中称此技术为多路PCM方式）。

在多路PCM方式中，PCM信号处理器可以是能够处理一个信道的信号处理器，它用于先有技术的8毫米录像机中，因为PCM信号在每一磁迹区的分段都能记录和/或重放。

另外，对照图4将会更完整的描述上述的8毫米录像机的磁迹格式。参照图4，旋转磁头从右边开始扫描磁带2，旋转磁头转角为5°的顶部区被定为扫描启动区11。此扫描启动区的后半区段，旋转磁头的转角为2.06°（相当于3H期间，这里H是行扫描周期），被定为起始区12，它是与后面的PCM数据同步的时钟同步区段。在起始区12之后，是旋转磁头的转角为26.32°的PCM数据记录区13，在这里记录的是时基压缩的PCM声频信号。在PCM数据记录区13之后的区段，旋转磁头的转角为2.06°（3H），被定为后置区14，这个区段作为一个余量用来对付后期录音等方式中的录音位置的偏移。再一下区域旋转磁头的转角为2.62°，被定为保护带区15，它位于视频信号区和PCM数据区13之间。在保护带区15之后，提供一场视频信号记录区16，旋转磁头的转角大于180°。此后，在视频信号记录区16之后的下一个区段是旋转磁头转角为5°的分离区17。

图5更为详细地说明多路PCM方式的磁迹格式，PCM声频信号的一个分段磁迹与8毫米录像机磁迹格式中的PCM声频区完全相同。参照图5，这个多路PCM系统的磁迹格式是由扫描启动区21、起始区22、PCM数据区23、后置区24和保护带区25组成的。把这个磁迹格式分配给AP1到AP6的每个分段磁迹区。

PCM数据的记录是把数据“1”和“0”调制后，再记录于磁带2上。例如，在8毫米录像机中，数据“1”调频成5.8兆赫频率的信号继而进行记录的。而数据“0”则调频成2.9兆赫频率的信号而后进行记录的。在起始区12或22和后置区14或24中，记录的数据全为“1”，也就是说，信号是5.8兆赫的频率。

顺便说一下，作为在8毫米录像机方式和多路PCM方式中实现节目搜索的方法，本申请受让人在前面已提出了一种技术。在该技术中，例如，如上所述在各个磁迹格式的后置区14或24中记录一个索引信号，该索引信号用来作为节目搜索（参看1986年3月11日提交的美国专利申请，序号NO：838，626，）。

根据前面提出的发明，提示信号能被旋转磁头记录和/或重放。因此不需要为索引信号装上一个专用的固定磁头。此外，索引信号能够容易地用后期录音方式记录和/或抹去。

上面提到的利用已记录的索引信号来进行节目搜索，常常在所谓的高速重放方式、高速走带情况下进行的，这时旋转磁头HA和HB扫描许多记录磁迹，如图6所示。

因为旋转磁头HA和HB的记录缝隙的方位角彼此不同，在高速重放方式旋转磁头HA和HB各自只能从磁迹4A和4B中的一条磁迹拾取信号。因此，两个磁头HA和HB的重放输出如图7A和7B所示。在从图7A到7D中，分别以字母TA表示旋转磁头HA的扫描轨迹，以字母TB表示旋转磁头HB的扫描轨迹。由旋转磁头HA和HB沿各自的扫描轨迹TA和TB得到的输出包络波形示于图7A到7D。

在高速重放方式中，尽管鼓相位伺服能加到旋转磁头HA和HB上，但是跟踪伺服却不能加到记录磁迹上。因此，旋转磁头的扫描位置相对于记录磁迹图案不是固定的。可是，在高速重放被启动以后和磁带开始运转，旋转磁头的扫描相位相对于记录磁迹图案是可确定的，因此，包络波形按照扫描相位作周期性再现。

图7A所示实例为，当磁带速度是正常带速度的偶数倍时，在某一扫描相位下，由旋转磁头输出的包络波形。图7B所示实例是，当磁带速度为正常带速的奇数倍时，在某一扫描相位下，由旋转磁头输出的包络波形。当磁带速度正好是正常带速的整数倍时，如图7A和7B所示，由每个旋转磁头HA和HB得到的重放输出的包络波形成为固定的图形。

反之，如果磁带速度不是正常带速的整数倍，而是增加了一个偏移量α，由此使得带速成为整数倍带速±α（0＜α＜1），包络波形按照预定周期来重复。例如，假设α＝±〈`-;1;2`〉，则包络波形就变成旋转磁鼓1每2转（4次扫描）的包络波形，如图7C所示。如果设α＝±〈`-;1;4`〉，其包络波形就变成旋转磁鼓1每4转（8次扫描）的包络图形，如图7D所示。

另外，当二个旋转磁头HA和HB的包络波形正好变成一样时，例如成为图7B示出的包络图形，此时磁带速度是正常带速的奇数倍，如果旋转磁头扫描索引区的位置偏移到当旋转磁头扫描磁迹时，对旋转磁头具有不同方位角的情况，这时包络输出实际上变成0，见图7B中阴影区表示的索引信号，这样，索引信号完全不能重放。此外，当磁带速度是正常带速的偶数倍时（图7A），如果图7A中的阴影区作为索引区，从旋转磁头HB的重放输出完全不能拾取索引信号。

如果磁带速度加上一个特殊的偏移量α，这个缺点是能够避免的，如图7C和7D所示如图7C和7D中阴影区所示，虽然在某一扫描时索引区部分的重放输出变为0，而在另一扫描时这样的索引区部分的重放输出则能获得大于预定电平。

可是，为了提供这个偏移量α，就必须由主导轴在高速重放方式下驱动磁带。而且，磁带速度越高，由于磁带滑动或类似情况使得带速的控制就变得越困难。

在正常带速整数倍的磁带速度时，作为避免旋转磁头由索引区得到重放输出为0的另一种方法，可以认为是控制扫描相位，由此从索引区得到的输出不为0。在这种情况下，卷带盘电机应是伺服控制的，或磁带被主导轴传送主导轴电机必须有伺服控制。此外，这一方法用到多路PCM方式中是非常困难的。

因此，本发明的目的是提供改进的索引信号检测系统，这个系统能够克服先有技术中的缺点。

本发明的另一个目的是提供改进的索引信号检测系统，在此系统中提示信号总是能用旋转磁头在高速重放方式下确实进行重放。

本发明的再一个目的是提供改进的索引信号检测系统，适用于螺旋扫描型的磁带记录设备。

按照本发明的一个方面提供的提示信号检测系统用于螺旋扫描型磁带记录设备，包括：

a）旋转传感装置;

b）促使记录磁带与上述旋转传感装置结合起来传感的磁带驱动装置;

c）为在上述旋转传感装置和上述磁带上构成记录磁迹的相对位置上作摆动的摆动装置。以便用该旋转传感装置横向通过上述记录磁迹;

d）为了从该旋转传感装置取得的重放信号中导出索引信息而连接到上述的旋转传感装置的索引检测电路。

本发明的这些和其他目的、特点和优点，在下面结合附图详述优选实施例将会变得更为明显，全部附图中相同标号指明相同的元件及部件。

图1是表示一个应用了本发明的所谓8毫米录像机的旋转磁头组件实例图示;

图2及图3是分别表示其记录的磁迹图形;

图4及图5是分别用来说明其实际磁迹格式的图示;

图6是用来说明在高速重放示式时，旋转磁头的扫描轨迹的图示;

图7A到7D是分别用来说明在高速重放方式时旋转磁头的输出的图示;

图8是表示应用本发明的记录和/或重放设备的一个实例的方块图。

图9示出了本发明主要部分的另一实例的方块图;

图10示出了应用本发明的记录和/或重放设备的又一实例的方块图。

下面将结合附图来叙述本发明。

图8的框图表示应用本发明的设备记录和/或重放信号的一个实例。在这一实施例中，记录和/或重放设备是前述的8毫米录像机。

参照图8，磁头转换开关电路31用来交替连接它的可动触点到图示的位置上，以及在旋转磁鼓每转半转时，响应于开关信号RFSW，连接到图示中的相反位置。

在8毫米录像方式和多路PCM方式中，开关32用来改变开关信号RFSW。即在8毫米录像方式中，开关32被连接到固定触点N。

脉冲发生器42在磁鼓电机41的每一转产生一个脉冲，供给作为驱动旋转磁头HA和HB用。由脉冲发生器42产生的脉冲PG具有30赫的频率，指示旋转磁头HA和HB的绝对旋转相位，供给旋转磁头开关信号发生电路43，在这里得到50%占空因数的方波信号SC。在8毫米录像机方式中，方波信号SC通过开关32加到开关电路31，作为开关信号RFSW，同时也供给定时信号发生电路45。

在多路PCM方式中，开关34被改变连接到固定触点M，这时从开关信号发生电路43输出的方波信号SC加到移相电路44，由此得到36°×（n-1）的相移，其中n是一个整数，对应于分段磁迹数，因此对于分段磁迹区AP1，n＝1，对于分段磁迹区AP2，n＝2，……，对于分段磁迹区AP6，n＝6。移相信号通过开关32加到开关电路31，作为开关信号RFSW。开关信号RFSW还加到定时信号发生电路45，定时信号发生器产生一个PCM区信号SA，表示指定分段磁迹区的范围。PCM区信号SA被加到PCM声频信号重放及处理电路55。

重放方式描述如下。在该方式中，鼓相位伺服用脉冲信号PG作为基准来进行，图中没有示出。

在正常重放方式时，从旋转磁头HA和HB取得的重放信号通过重放放大器51A和51B供给开关电路31。当开关电路31被开关信号RFSW改变了位置时，从AV区得到的视频信号及FM声频信号均加到视频和FM声频信号重放和处理电路52，而从AP区得到的PCM数据则加到PCM声频信号重放和处理电路55。

在视频信号和FM声频信号重放和处理电路52中，视频信号被解调，然后送到输出端53，而FM声频信号也被解调，该解调输出送到输出端54。

另一方面，在PCM声频信号重放和处理电路55中，由数字信号重放电路56把重放信号的波形整形成数字数据“1”和“0”，此后，数字数据被加到PCM处理器57，在这里数字数据经解调、误码检测、误码校正等等。此后再转换成左通道和右通道模拟声频信号，然后分别传送到输出端58L和58R。

此外，在多路PCM重放方式中，开关信号RFSW经移相，其相移量与指定分段磁迹区相对应。由旋转磁头HA和HB从指定分段磁迹上拾取的信号，加到PCM声频信号重放和处理电路55上，重放出与前述的相似的声频信号。此时，视频和FM声频信号重放系统52不输出信号，这里没有示出。

下面将说明在高速重放方式时索引信号被检测的情况，此时鼓相位伺服也加到旋转磁头HA和HB上。因此，在与正常重放方式和多路PCM重放方式完全相同的情况产生开关信号RFSW。PCM区信号SA由定时信号发生电路45来产生，由PCM区重放的信号通过开关电路31加到PCM声频信号重放和处理电路55。

这时，来自数字信号重放电路56的信号被加到选通电路61，从定时信号发生电路45来的选通信号被加到选通电路61，在旋转磁头HA和HB扫描索引区部分期间，该选通信号打开选通电路61。所以从选通电路61取得的输出是由旋转磁头HA和HB来自索引区部分的重放的输出。从选通电路61来的输出加到解调电路62，在这里解调出“1”或“0”的数据。从解调电路62来的已解调的数据被加到索引信号检测电路65。索引信号检测电路是由“0”检测电路63和计数电路64构成的。当检出数据“0”的特续时间大于预定时间时，检测电路65产生一个检测输出，表明存在索引信号。

在图8中，标号71表示主导轴，磁带2被压于主导轴71和压带轮72之间，因此磁带2被传送。

主导驱动电机73按下述方法在正常重放方式和高速重放方式之间转换磁带速度。

尤其是为了实现转换，提供一个转换开关76，在正常重放方式时，其可动触点连接到固定触点即端子N上，而在高速重放方式时，可动触点连接到固定触点即端子V上。

此外，在主导驱动电机73的转轴上，装配有频率发生器74，该频率发生器产生一个与主导驱动电机73的转速对应的频率信号FG。所产生的频率信号FG通过放大器75供给开关电路76的一个输入端N。另外，频率信号FG通过放大器75，经过分频电路77加到开关电路76的另一个输入端V。

该开关电路76的输出加到伺服电路78，由这里取得电机驱动控制电压，这个电机驱动控制电压通过电机驱动电路79、加法电路80和放大器81加到主导驱动电机73。

由加到端子83的方式信号MD使开关电路76改变位置。

更具体一些，在正常重放方式中，这个方式信号MD例如为“0”状态，则开关电路76的可动触点被连接到输入端N，而将在后面描述的开关电路84被断开。因此，在正常重放方式时，频率信号FG如同伺服电路78那样供给，这样，主导驱动电机73由速度伺服供电，以使频率信号FG的频率成为预置频率f₀，因此在正常重放速度下传送磁带2。

其次，在高速重放方式时，方式信号MD为“1”，因此开关电路76把其可动触点连接到输入端V。另外，由于该方式信号MD加到分频比调节电路82，因此在高速重放方式，分频电路77的分频比被调节电路82调到1/n。因此，此时，开关电路76产生一个信号，该信号由频率信号FG除以n获得。这个信号被加到伺服电路78。这样，速度伺服就加到主导驱动电机73。在这种方法中分频信号的频率成为预置频率f₀。即，磁带2以正常重放方式的n倍速度传送。

此外，在高速重放方式时，开关电路84被方式信号MD接通，然后从摆动信号发生器85来的摆动信号加到加法器80，因此，叠加到电机驱动电压上。由于这一摆动信号，磁带2不是恒定带速传送，因此旋转磁头HA和HB的扫描轨迹在磁带2上不是直线，即在和扫描方向相交的方向上摆动。

通常，因为索引信号被写入索引区是在正常带速以3到10秒的时间周期来进行的，假使扫描轨迹如上述那样作摆动。在相应于3到10秒时间内，至少能从许多磁迹中的一个索引区检出大于预定电平的索引信号。因此，就可能避免磁头输出总为0的缺点，这与先有技术不同。

而在图8的实施例中，摆动信号叠加在电机驱动电压上。换句话说，这种方案也可改成如图9所示，摆动信号通过开关电路84加到加法电路86，在这里与高速度重放方式的伺服电路78的输出电压相加。此外，摆动信号可以是跟主导驱动电机74的旋转周期无关的信号。

在高速重放方式时，也可用另一下述方法。将摆动加于主导电机的转动中。

图10是重放系统的一个实例的框图，它是本发明的另一实施例，在图10所示的实施例中，对于图8相对应部件标记以相同的标号，这里将不作详述。

在这一实施例中，不象图8所示的第一个实施例那样，没有作摆动的特殊信号源。在此实施例中，在高速重放方式时，由分频比调节电路82调节分频比，分频比以1/N和1/M作交替变化，其周期为从场频的几倍到几十倍，即，如果以6倍场频改变分频比，旋转磁头HA和HB每转3圈，分频比在1/N和1/M（N≠M）之间交替转换。

因此，每次旋转磁头HA和HB被旋转3圈，磁带2以正常带速的N倍或M倍速度被交替传送，其作用相似于图8已实现的第一实施例。

分频比改变的周期取决于主导电机的响应速度。

根据这一实施例与图8的第一实施例不同，它不需要特殊的摆动信号源。而且，分频比的调节能用微型计算机进行控制，所以就能避免造价增加，从这一观点出发，本发明的装置还易于实现。

在上述实施例中，由于在当高速搜索方式时，频率信号FG被分频，主导驱动电机被分频信号伺服控制，就会在高速搜索方式时得到视频信号的重放图象。在高速搜索方式检测提示信号时，就不需要这种伺服。换言之，它具有另一种可能，就是把恒定电压加到主导驱动电机上，使主导电机自由转动，磁带高速传动，并且将摆动加于主导驱动电机的转动中。

当伺服加到主导驱动电机时，如上所述，视频信号在高速下重放。当没有检测到索引信号时，开关电路84断开。仅当检测到索引信号时，开关电路84才接通。

当在上述实施例中主导电机被控制时，就不必说本发明同样也适用于控制卷带电机的情况。

此外，在本发明中，磁带走带速度不加控制也是可能的，但是，旋转磁头要装在例如，双压电晶片上，在双压电晶片上加上控制电压。因此，在高速重放方式中，每个磁头都能在每一预定周期或随机的情况下，在与它的扫描方向垂直的方向上作摆动。

此外，在前述实施例中，由于后置信号在数据“1”时是5.8兆赫频率的信号、在数据“0”时是2.9兆赫频率的信号，以此作为索引信号。然而，在这种情况下，索引信号不限于上面提到的信号，也可以使用不作为数据的图案信号。

还有，作为索引信号当然能记录编码数据，如按上述来进行编码，就可以作为索引信号来记录，另外还可记录指示调节启动点的数据、指示调节中间部分的数据及其他如磁带速度、时间信息数据等。

另外，本发明不限于8毫米录像机，也能用于使用旋转磁头型的重放设备的指引信号检测系统。

根据本发明，在高速搜索方式中，如前所述，旋转磁头的扫描轨迹并不限定在有关记录磁迹图案上，而是在和扫描方向相垂直的方向上摆动，因此，可以防止在索引信号的记录区部分，磁头输出总是0。因此，可使索引信号的检测概率保持相同。

前面对本发明的优选实施例进行了描述，但是显然对熟悉本专业的技术人员来说，不脱离本发明的精神实质和新概念的范围就可作出许多改变和修改。因而本发明的范围，应仅以附加的权利要求来确定。

Claims (11)

1、一种用于螺旋扫描型记录设备的索引信号检测系统，该系统包括：

a）旋转感装置;

b）以与上述旋转传感装置有关的传感关系使记录磁带行进的磁带驱动装置;

c）一连接至所述旋转传感装置的索引检测电路，它用于从由该旋转传感装置获得的重放信号得出索引信息;

其特征在于它还包括：

d）用以摆动所述旋转传感装置和在所述记录磁带上形成的记录磁迹之间的相对位置，从而使旋转传感装置横向通过所述记录磁迹的摆动装置。

2、根据权利要求1的索引信号检测系统，其特征在于，该磁带驱动装置包括一个主导轴和一个压带轮，以及该摆动装置配备有用于该主导轴的主导驱动电路。

3、根据权利要求1或2的索引信号检测系统，其特征在于，在需要检测所述索引信息时，所述主导轴驱动所述记录磁带是在高速重放方式或高速搜索方式下进行的。

4、根据权利要求1的索引信号检测系统，其特征在于，所述记录磁迹包括数字数据，且所述索引信息是由上述的旋转传感装置在上述的索引检测电路从重放数字数据中得到的。

5、根据权利要求2的索引信号检测系统，其特征在于，所述摆动装置包括一个摆动信号发生器，该信号发生器向上述主导驱动电路供给一个摆动信号。

6、根据权利要求1的索引信号检测系统，其特征在于，所述索引检测电路包括：定时信号发生装置，用于根据获得的代表所述旋转传感装置的旋转位置的脉冲信号产生定时信号;和与所述定时信号发生装置和所述旋转传感装置相连接的门电路，用于从由所述旋转传感装置重放的信号中得出索引信息。

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