CN1127730C - 数字信息信号记录装置和编码装置 - Google Patents

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Abstract

当记录一个前置码信号和nT长的已编码的数据时，为了在一个记录载体(20)的道上记录，提供一个开关(10)以得到一个前置码信号和已编码的数据的串行数据流。描述了不同方法用于在恢复所记录的数据时改善同步字的检测。在一个这样的解决方案中，提供了一个nT预编码器(6’)，这个nT预编码器包括信号合成装置(32)和实现对信号延时nT的延时装置(30)。进一步进，提供开关装置(10)，它包括一个第一输入(c)和第二输入(a)，一个输出(b)和一个控制信号输入(24)。开关装置(10)的第二输入(a)连接到信号合成装置(32)的一个输出，开关装置的输出连接于nT延时装置(30)的一个输入。

Description

数字信息信号记录装置和编码装置
在一个记录载体的道上记录一个数字信息信号的装置和对所说的数字信息信号编码的编码装置。
该发明涉及一个在一个记录载体的道上记录一个数字信息信号的装置，该装置包括
-用于接收数字信息信号的输入装置，
-为了对数字信息信号进行编码以得到一个信道信号的编码装置，编码装置包括一个nT预编码器，其中n是一个整数并n≥1，T是数字信息信号中的比特时间，nT预编码器包括信号合成装置和实现一个信号的nT延时的延时装置，
-用于产生一个前置码信号的前置码信号发生装置，
-用于合并前置码信号和信道信号的开关装置，这个开关装置有一个第一和第二输入，一个输出和一个控制信号输入，开关装置的第一输入与前置码信号发生装置的一个输出连接，
-为开关装置定时的定时装置，以使开关装置提供一个前面是前置码信号的数字信息信号的编码的信息块，
-写装置，用于把前置码信号和数字信息信号的信道编码的信息块写在记录载体的一个道上，以及写到用于对所说的数字信息信号编码的编码装置上。
在这个开首段描述的一个装置可以从本描述尾的相关文件的列表中的EP-A 492,704，文件D1中得知，特别参看文件D1中的图12。在这个以前技术的装置中n等于2。
这个现有技术的装置记录一个数字信息信号，它可以是数字视频信号或数字音频信号或可以同时包括数字视频信号和数字音频信号或可以甚至包括一个数字数据信号，在一个记录载体的一个倾斜的道上。这个道由一个记录一个前置码信号的前置码道部分和紧接着的一个记录道信号的一个数据道部分形成。记录在一个数据道部分的道信号是一个数据块(同步块)序列的2T预编码形式，每个数据块(同步块)包括一个同步字，紧接着若干字节的信息。在再生时使用前置码信号以使再生装置的内部振荡器锁定在包含于前置码信号中的比特时钟上。然后，数据块(同步块)中的同步字被检测，以使包含于数据块中的数据信息的恢复成为可能。
该发明旨在改进在一个后继的对记录在道上的信息的再生的时候同步字的检测。按照该发明的一个装置的特征在于，开关装置形成nT预编码器的部分，开关装置的第二输入与信号合成装置的一个输出连接，开关装置的输出与nT延时装置的一个输入连接。
该发明基于下面的认识。现有技术的装置产生一个前置码信号，该信号被定义为一个写电流波形。数字信息信号使用2T预编码器被预编码以产生写电流，以便把数字信息信号写在记录载体上。在记录时前置码信号到2T预编码的数字信息信号的转换造成在再生时的在再生的数字信息信号的前部的两个未知的比特。这个原因是，在预编码器中的2T延时器的内容在开始预编码数字信息信号时一般不等于前置码信号(写电流信号)的最后两个比特。结果，对同步字检测再生的时候，少了两个比特可用，因为同步字是紧接着前置码信号的预编码数据流中的第一个字。
根据本发明，延时装置的输入与开关装置的输出连接，这样在开关装置切换到另一个位置前接收前置码波形。nT延时器的内容现在等于前置码信号的最后n个比特，这样就是所定义的预编码信息的最先的n个比特。这使同步字的检测更可靠，因为有更多的比特可用于同步字检测。另外可以说成：同步字检测器可以检测比n比特更长的同步字。
另外一个解决办法可用于这个现有技术的装置，即把切换到另一个开关位置的时刻至少提前nT。
根据本发明，在一个记录载体的道上记录一个数字信息信号的装置，该装置包括：用于接收数字信息信号的输入装置；用于对数字信息信号进行编码以得到一个信道信号的编码装置，编码装置包括一个nT预编码器，其中n是一个整数并n≥1成立，T是数字信息信号中的比特时间，nT预编码器包括获得信道信号的信号合成装置和实现一个信号的nT延时的延时装置，信号合成装置的第一输入端被连接到nT预编码器的一个输入端，而信号合成装置的第二输入端被连接到延时装置的输出端；用于产生一个前置码信号的前置码信号发生装置；用于合并前置码信号和信道信号的开关装置，这个开关装置有一个第一和第二输入，一个输出和一个控制信号输入，开关装置的第一输入与前置码信号发生装置的一个输出连接；为开关装置定时的定时装置，以使开关装置提供一个前面是前置码信号的数字信息信号的信道编码的信息块；写装置，用于把前置码信号和开关装置提供的数字信息信号的信道编码的信息块写在记录载体的一个道上，开关装置形成nT预编码器的部分，开关装置的第二输入与信号合成装置的一个输出连接，开关装置的输出与nT延时装置的一个输入连接，其中，定时装置被适于向开关装置的控制信号输入端提供一个控制信号，以使在一个时间上与前置码信号发生装置产生所说的前置码信号的时间段的至少一部分重合的一个时间段内，开关装置实现它的第一输入端和它的输出端间的一个内部连接，并使在一个为了信道编码把数字信号的所说信息块提供给nT预编码器的一个输入端的时间段内，开关装置实现它的第二输入端和它的输出端间的一个内部连接。
该发明的这些和另外的方面将参考在下面的图形描述中所描述的实施例而显而易见并被进一步阐述，其中
图1显示了一个现有技术的装置，
图2显示了一个2T预编码器的一个实施例，
图3显示了一些信号的时序，
图4显示了按照该发明的用于图1的装置的一个解决办法，
图5显示了一个按照该发明的采用另一种解决办法的一个装置的
实施例，
图6又显示了图5中装置的一些信号的时序，
图7显示了装置的另一个实施例，以及
图8显示了图7中的装置的一些信号的时序。
图1只是原理性地显示了现有技术的装置的相关部分。这个装置形成了一个部分响应第四类(PRIV)系统的记录部分。为了进一步讨论一个PRIV系统，参考在文件列表中的EP-A 317,013，文件D2。一个输入端2与一个2T预编码器6的一个输入4相连接，预编码器的一个输出8与一个可控开关10的一个端‘a’相连接。存在一个前置码信号发生器12，它的一个输出连接到开关10的一个‘c’端。一个端b连接于一个写单元18的一个输入16。存在一个定时单元22为这个装置中的不同部件产生时序信号。图1中只显示了要被提供给开关10的一个控制信号输入24的一个定时信号的产生。给写单元18提供至少一个写头用于把提供给它的输入16的信号写到一个记录载体20。一个2T预编码器在这个领域中是熟知的。图2显示了2T预编码器的一个实施例，它包括一个信号合成单元32和一个延时单元30。
发生器12以一个写电流波形的形式产生一个前置码信号，它可以包括如文件D1中定义的一个码字序列。一个码字可以是下面的二进制序列
0001110001110000011100011，或者相反的二进制序列。前置码信号被定义为一个写电流码型，于是上面这个序列被直接提供给写单元18。这就是说，在一个2T预编码器中没有任何的预编码。
数字信息信号被提供给输入终端2，并在预编码器6中被预编码，以得到用于把数字信息信号记录在记录载体20上的写电流(道信号)。文件D1以一个数据块(同步块)序列的形式描述了一个数字信息信号，每个数据块(同步块)包括一个同步字，紧跟着若干字节的数字信息。当在记录载体上记录数字信息时，首先前置码信号被记录，紧接着的是预编码的数据块序列。图3在(a)中原理性地并作为时间的函数显示了提供给写单元20的输入16的信号。在一个定时单元22产生的定时信号(未显示)的影响下，发生器12在一个时刻t＝t0开始产生前置码信号。在这个时刻，开关10处于(或被切换到)位置c-b，以使前置码信号作为一个写电流被提供给写单元18，并被记录在一个道上。在时刻t＝t1终止产生前置码信号。然后，一个信源(未表示)在时刻t＝t1开始提供数字信息信号，例如也在定时单元22提供的一个定时控制信号(未显示)的影响下。信息信号被2T预编码并被提供给开关10的a-端。进一步，在定时单元22提供给开关10的一个定时控制信号的影响下，开关把它的开关位置切换到位置a-b，于是2T预编码数据在时刻t＝t1被提供给写单元18。这在图3的(a)中被显示，其中显示了提供给写单元18的串序数据流(书写电流)。图3的(b)显示了定时单元22提供给开关10的一个定时控制信号。在时刻t1前，开关在它的位置c-b，在时刻t1后，开关在它的位置a-b。结果是，在时刻t1时，预编码器6中的2T延时器30的内容不等于前置码信号的最后两个比特。这造成了再生时的问题。
图3中的(c)原理性地显示了再生时接收的信号。可以看到，在再生的数据中的头两个比特bi，bi+1未知。如果头p个比特被定义为一个同步字，只有p-2个比特可被用于一个同步字检测器以检测同步字。这样的检测相对于如果同步字检测器可以利用所有的p个比特进行同步字检测可靠性差些。
图4显示了这个问题的第一个解决方案，并可被用于图1的装置。图4中的(a)显示了在时间段t0，t1发生器12产生的前置码信号，以及预编码器6提供的2T预编码数据从时刻t1开始。图4中的(b)显示了定时单元22提供给开关10的定时信号。可以看到，开关10在时刻t1前两个比特周期T切换到它的位置a-b。那意味着前置码信号的最后两个比特没有被记录到记录载体20上。这不是一个问题，因为前置码信号足够长可以实现将再生装置的内部振荡器锁定在包含于前置码信号中的比特时钟。
在t1前两个比特周期切换到这个位置，意思是，在时刻t1，预编码器6中的2T延时单元30的内容等于前置码信号的最后两个比特。从时刻t1开始，预编码的数据被预编码器6提供给写单元18。
再生时，得到在图4的(c)中原理性地显示的数据流。可以看到，比特bi-2，bi-1未知。但从时刻t1开始的再生的数据是有效的。结果，在再生时，整个的p-比特长的同步字可在同步检测器中被用于同步检测。
图5显示了这个问题的另一个解决方法。图5显示的装置显示了与图1的装置的很大的相象。图1，2，5中具有同样参考号的部件因此被认为是一样的。在图5中可以看出，开关10现在被集成进2T预编码器6’里，开关器10的b-端进一步地被连接到2T延时单元30的输入50。
图6的(a)又显示了在时间段t0，t1发生器12产生的前置码信号，以及预编码器6’提供的2T预编码数据。图6的(b)显示了定时单元22提供给开关10的定时信号。可以看到，开关10在时刻t1切换到它的位置a-b。由于2T延时单元30的输入连接到开关的b-端，这意味着延时单元30被恒定地提供前置码信号，于是在切换的t1时刻，延时单元30的内容等于前置码信号的最后两个比特。结果，预编码数据被预编码器6’提供，而更有意义的是，前置码信号被正确地记录。
再生时，得到在图6的(c)中原理性地显示的数据流。可以看到，所有再生的比特是有效的。结果，在再生时，整个的p-比特长的同步字可在同步检测器中被用于同步检测。
图7显示了另一个实施例，它显示了与图5的实施例很大的相似。存在一个开关60，在提供给定时单元22’的定时信号61的影响下，它复接前置码信号和提供给输入2的未编码的数据。这造成了图8a显示的串序数据流。在时刻t1开关60在位置c-b和a-b间切换。现在，2T预编码器中的合并单元32，以及开关10的c端接收图8a的串行数据流。在时刻t1，在提供给输入24的控制信号的影响下，开关10从开关位置c-b切换到开关位置a-b，这可在图8a中看到。结果，图8c中显示的信号提供给写单元18的输入16。
上面解释的发明的不同的变型是可能的。更一般的说，可以使用一个nT预编码器，其中n是一个整数，并n≥1成立。对于图4中描述的解决方法，这意味着切换开关位置a-b应在时刻t1-nT发生。
进一步，对于显示于图4和图5和6中的两种解决方法，只要从记录载体再生后前置码信号的有效部分足够长，以使再生装置的内部振荡器能锁定在包含于前置码信号中的比特时钟，就不反对在早于时刻t1-nT时切换到开关位置a-b。
应该进一步注意的是，在图2的(a)中显示的前置码信号和预编码数据可以被记录为一个道的开始部分。但是还可能的是，一个道包括串序地位于所说的道的不同的道部分。每个道部分可以包括一个前置码信号，其后紧跟着预编码数据。上面公开的解决方法将用于信息的产生以产生道中的道部分。
进一步，应该注意的是，预编码器和开关的结合可以被集成进一个电子部件，例如一个集成电路，或者在微处理器里以软件的形式实现。
按照本发明的记录装置可以是螺旋型扫描记录类型或线型记录类型的一种。该发明同样很好地适用于在盘状记录载体上记录的记录仪器。进一步，记录载体可以是磁的或光的类型。
因此，应该注意的是，该发明不限于所描述的实施例，但只被所附的权利要求所限制和定义。
相关文件(D1)EP-A 492,704(PHN 13.546)(D2)EP-A 317,013(PHN 12.328)

Claims (4)

1.在一个记录载体的道上记录一个数字信息信号的装置，该装置包括：
-用于接收数字信息信号的输入装置，
-用于对数字信息信号进行编码以得到一个信道信号的编码装置，编码装置包括一个nT预编码器，其中n是一个整数并n≥1成立，T是数字信息信号中的比特时间，nT预编码器包括获得信道信号的信号合成装置和实现一个信号的nT延时的延时装置，信号合成装置的第一输入端被连接到nT预编码器的一个输入端，而信号合成装置的第二输入端被连接到延时装置的输出端，
-用于产生一个前置码信号的前置码信号发生装置，
-用于合并前置码信号和信道信号的开关装置，这个开关装置有一个第一和第二输入，一个输出和一个控制信号输入，开关装置的第一输入与前置码信号发生装置的一个输出连接，
-为开关装置定时的定时装置，以使开关装置提供一个前面是前置码信号的数字信息信号的信道编码的信息块，
-写装置，用于把前置码信号和开关装置提供的数字信息信号的信道编码的信息块写在记录载体的一个道上，
其特征在于，开关装置形成nT预编码器的部分，开关装置的第二输入与信号合成装置的一个输出连接，开关装置的输出与nT延时装置的一个输入连接，其中，定时装置被适于向开关装置的控制信号输入端提供一个控制信号，以使在一个时间上与前置码信号发生装置产生所说的前置码信号的时间段的至少一部分重合的一个时间段内，开关装置实现它的第一输入端和它的输出端间的一个内部连接，并使在一个为了信道编码把数字信号的所说信息块提供给nT预编码器的一个输入端的时间段内，开关装置实现它的第二输入端和它的输出端间的一个内部连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，定时装置适于向开关装置的控制信号输入端提供一个控制信号，以使在开始提供所说的数字信息信号的信息块时刻之前的mT时刻，开关装置从它的第一输入端和它的输出端间的内部连接切换到它的第二输入端和它的输出端间的内部连接，其中m是一个整数并m≥0。
3.如权利要求2的装置，其特征在于m＝0。
4.根据权利要求1-3任意之一所述的装置，其特征在于n＝2。
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