CN1130284A - 信息信号记录方法，磁带及信息记录和重放方法 - Google Patents

Abstract

在一种信息信号记录方法中，在磁带的倾斜轨迹上记录一种信息信号，磁带被放在能用于通常磁记录和重放装置中的磁带盒中，这种装置通过利用多个旋转磁头，能够重放另一个信息信号，并且在磁带上记录一个控制信号用作重放操作期间跟踪控制的基准；通过改变旋转磁头的旋转相位来记录一个数字信息信号，这个相位由控制信号21a相对于在一个模信息信号记录期间旋转磁头的旋转相位改变180度来确定。

Description

信息信号记录方法，磁带及信息记录和重放方法

本发明涉及磁记录方法，磁带和磁记录及重放方法。

作为用于记录和重放视频信号的磁带录像机(VTR)。VHS系统的VTR是众所周知的，在这种VTR中，视频信号通过利用安装在旋转磁鼓上的旋转视频磁头被记录在磁带与磁带纵向斜交的倾斜轨迹上，同时一个音频信号通过利用固定磁头在磁带的纵向被偏磁录音在磁带的磁迹上。另一方面，为了录制和重放优质的音频信号，底层音频记录和重放系统被使用，其中，利用安装在旋转视频磁头前的旋转音频磁头，把一个已调频的音频信号(以下简称为“FM音频信号”)记录在磁带倾斜轨迹的底部之后，视频信号通过旋转视频磁头被记录在磁带倾斜轨迹的表面部分。

在底部音频信号记录和重放系统的重放操作过程中，通过检测从旋转音频磁头得到的信号的电平来确定FM音频信号是否已经被记录在磁带上，那就是说，当电平足够低时，就可以确定没有FM音频信号被记录的磁带上，且当电平足够高时，就可以确定FM音频信号已被记录在磁带上。另外，由于旋转音频磁头的方位角与旋转视频磁头的不同，旋转音频磁头不重放记录在磁带上的视频信号，这样视频信号就不会被错误地确认为是FM音频信号。

另一方面，模拟/数字VTR可以仅仅通过调整带的速度和信号的轨迹图使之成为与VHS或8mm视频系统相同来实现除模拟视频和音频信号以外的数字信号的记录和重放。在这种情况下，由于可以有一种情况是仅有模拟信号由模拟/数字VTR记录在一个磁带上，这就需要由模拟数字VTR记录在磁带上的模拟信号可以由一个通常的VTR重放。

然而，当由模拟/数字VTR记录在一个磁带上的数字信号被通常VTR重放时，可能有这样一种情况，通常VTR把重放数字信息信号的频谱误作为重放FM音频信号的频谱，并产生有大量噪声的音频输出，这是由于数字信号的频谱分布宽频带上，它覆盖了重放FM音频信号的频谱。

本发明一个目的是提供一种信息信号记录方法，磁带和信息信号记录和重放方法，甚至当记录数字信号的磁带被通常VTR重放时，通常VTR不会错误地将数字信号确定为FM音频信号，并且不会由数字信号产生大噪声的音频输出。

本发明的另一个目的，是提供一种信息信息记录方法，用于在磁带上的与纵向斜交的倾斜轨迹上记录，磁带被放在磁带盒里，该磁带盒可用在磁记录和重放装置中，这个装置可以通过运用具有不同方位角的旋转磁头，重放一个信息信号和另一个信息信号。这种方法包括以下步骤：在磁带的纵向轨迹上沿纵向记录一个控制信号用于重放操作期间跟踪控制的基准，并通过改变旋转磁头的旋转相位来记录另一个信息信号，这个相位由控制信号相对于记录前一个信息信号期间旋转磁头的旋转相位改变180度来决定。

本发明的另一个目的是提供一种信息信号记录方法，用于在磁带上相对于纵向倾斜的倾斜轨迹上有选择地记录一个信息信号或另一个信息信号，磁带被装入磁带盒中，该磁带盒可用在另一种磁记录和重放装置中，这个装置可通过有不同方位角的旋转磁头重放以上所述的前一个信息信号，它包括以下步骤：在磁带上沿纵向形成的纵向轨迹上记录控制信号作为重放操作期间跟踪控制的基准，在前一个信息信号记录操作期间，记录前一个信息信号，这样旋转磁头的旋转相位变成了一个与控制信号相对应的预定相位，在上述后一种信息信号的记录操作期间，通过改变旋转磁头的旋转相位，来记录上述后一种信息信号，在后一种信息信号记录期间，该相位由控制信号相对于预定相位改变180度来确定。

本发明的又一个目的，是提供一种磁带，装在一个可用于通常磁记录，重放装置的磁带盒中，这种装置可以重放上述前一种信息信号，且这种磁带上有相对于纵向倾斜的倾斜轨迹，沿轨迹方向方位记录上述后一种信息信号，还有沿纵向的纵向轨迹，上面记录在重放操作时变为跟踪基准的控制信号，其中上述的后一种信息信号在上述的前一种信息信号记录期间被反转，并在后一种信息信号记录操作期间，根据控制信号倾斜轨迹的方位角之间的关系，把上述另一种信息信号记录下来。

本发明的再一个目的，是提供一种信息信号记录和重放方法，可用来在磁带的与纵向倾斜的倾斜轨迹上有选择地记录一个信息信号或另一个信息信号，磁带被装入磁带盒中，该磁带盒可用在另一种磁记录和重放装置中，它可以通过彼此之间有不同方位角的旋转磁头，来重放上述前一种信息信号。该方法还可用来重放记录了信息的磁带，它包括以下步骤：在磁带上记录一个在重放操作期间作为跟踪控制基准的控制信号，在上述前一种信息信号的记录操作期间，记录上述前一种信息信号，使得旋转磁头的旋转相位相对于控制信号变成一个预定的相位；在上述有一种信息信号的记录期间，通过改变旋转磁头的旋转相位来记录上述后一种信息信号，这个相位由控制信号相对于预定相位改变180度来确定；根据重放的控制信号转动磁带，通过旋转磁头从磁带上重放上述前一种信息信号或上述后一种信息信号。

附图简述：

图1是表示根据本发明的磁记录和重放装置的一个实施例的框图。

图2是图1所示的磁记录和重放装置的上面有各种磁头的旋转磁鼓的图解。

图3表示旋转磁鼓上的各种磁头的位置关系。

图4是图1所示的磁记录，重放装置的伺服电路的框图。

图5是伺服电路工作的时序图。

图6A和图6B是磁带模型图。

图7是模式鉴别的流程图。

图8A和图8B是磁带模型图。

参照附图描述本发明的实施例。

依据本发明的磁记录，重放装置适用于用公共的磁头和公共的旋转磁鼓分别记录、重放一个模拟视频、音频信号或数字信号，或者记录、重放一个数字信号。在实施例中，磁记录、重放装置可有两个模式操作。第一种模式是记录模拟视频信号和模拟音频信号，第二种模式是记录、重放数字信号。装入由这样的装置记录的磁带的磁带盒，可用于能够重放模拟视频信号和模拟音频信号的通常磁记录和重放装置中。那就是说，在第一种模式被记录的磁带能在通常的磁记录、重放装置被重放。

图1是依据本发明的磁记录、重放装置的一个实施例框图。在图1里，当装置处于第一种模式时，输入模拟视频信号aa和输入模拟音频信号cc分别地提供给模拟视频信号处理电路2和模拟音频信号处理电路3。模拟视频信号处理电路2将输入视频信号aa分解成一个亮度信号Y和一个色度信号C，并且将Y信号进行预加重、钳位和调频，将色度信号C变频成为低频段信号。之后，调频亮度信号和变频色度信号被混合生成一个记录视频信号。模拟音频信号处理电路3把输入音频信号cc经调频生成一个记录音频信号。

结果，生成的记录视频信号通过磁头选择器电路5提供给第一、第二旋转视频信号V1、V2，生成的记录音频信号通过磁头选择器电路5提供给第一、第二旋转音频磁头A1、A2。

如图2所示，第一、第二旋转视频磁头V1、V2被安置在旋转磁鼓100的相对的位置上，而第一、第二旋转音频磁头A1、A2被同样的安置在旋转磁鼓100的相对的位置上。另外，如图3所示，第一、第二旋转视频磁头V1、V2处于旋转磁鼓100的一个水平线。第一、第二旋转音频磁头A1、A2处于旋转磁鼓100的一个水平线上，此水平线不同于安装第一、第二旋转视频磁头V1、V2的水平线。例如，第一、第二旋转视频磁头V1、V2的方位角分别是+b度和-b度，而第一、第二旋转音频磁头A1、A2分别是+30度和-30度。

在第一旋转磁头A1在与磁带轴向倾斜的轨迹底部记录了记录音频信号后，第一旋转视频磁头V1在轨迹的表面部分记录视频信号。结果，被称为音频信号的底部记录被完成。对于第二旋转音频磁头A2和第二旋转视频磁头V2也是如此。

在第二种模式里，输入数字信号ee被提供给数字信息信号处理电路4。其中，纠错码和同步信息信号等叠加在输入的数字信号ee上。之后，合成信号按预定方式经过数字调制生成记录数字信号。记录数字信号通过磁头选择器电路5提供给第一、第二旋转视频磁头V1、V2和第一、第二旋转音频磁头A1、A2，并且被记录在磁带T上。

在上述方式里，模拟视频、音频信号或者数字信号被选择地记录在磁带T上。第一种模式和第二种模式的鉴别可以根据提供给这个装置的模拟视频信号或者数字信号的存在与否来自动地执行。然而，在这个实施例里、模式鉴别电路6根据从一个由操作者操纵的输入装置(没有图示出)L2输入的信号6a生成一个模式控制信号6b，提供给磁头选择电路5和伺服电路1。磁头选择电路5中的记录磁头的选择是根据模式控制信号6b来执行。

参照图4、图5描述作为本发明的重要特征的伺服电路1。在图4里，伺服电路1包括一个磁鼓伺服系统，用来控制旋转磁鼓的旋转，还包括一个主导轴伺服系统，用来驱动磁带T。磁鼓伺服系统由以下部分组成：石英晶体振荡器11、开关9、第一开关10、第二开关12、单稳多谐振荡器13和14、相位比较器15、加法器16、磁鼓电机17、频率发生器18、频率——电压转换器19、磁鼓脉冲发生器20。驱动磁带T的主导轴伺服系统由以下部分组成，石英晶体振荡器11、第三和第四开关21和23、相位比较器22、加法器24、主导轴电机25、频率发生器26、频率——电压转换器27、分频器28。第二、第三、第四开关12、21、23通过可移动端口与记录端R或重放端口P连接，以此来切换记录模式和重放模式。

在记录模式是磁鼓伺服系统的第一个工作是将垂直同步器信号从输入视频信号aa中分离并提供给第一开关10的一个a端，另一方面，来自石英晶体振荡器11的一个参考信号11a提供给开关10的一个b端。开关10由模式控制信号6b控制，模式控制信号6b表示为第一种模式时，即记录模拟视频和音频信号时。则选择并输出提供给a端的垂直同步信号，当模式控制信号6b表示为第二种模式时，即记录数字信号时，则选择并输出提供给b端的参考信号11a。然而，在第二种模式里，当使用外部同步信号时，开关10a端选择并输出垂直同步信号。开关10的输出信号变成了磁鼓伺服系统记录模式下的参考信号。

来自开关10的信号通过开关12的R端提供给第一、第二单稳多谐振荡器13、14。第一、第二单稳多谐振荡器13、14的作用是使旋转磁头的旋转相位与下述描述的控制信号之间的相位关系在第一种模式下和在第二种模式下不同。

单稳多谐振器13、14输出信号13a、14a被分别提供给开关9的接线端a、b。开关9按照模式控制信号6b选择输出信号13a或者14a并将选择的信号提供给相位比较器15、相位比较电路15将开关9的输出信号与来自脉冲发生器20的磁鼓脉冲20a进行相位比较，这个相位表示旋转磁头的旋转相位，并且合成相位误差信号提供给加法器16的一个输入端口，即是说，当模式控制信号6b表示为第一种模式时，输出信号13a与磁鼓脉冲20a进行相位比较，当模式控制信号6b表示为第二种模式时，输出信号14a与磁鼓脉冲20进行相位比较。

频率发生器18产生的脉冲信号与磁鼓电机17的旋转速度有频率成正比关系，该信号提供给频率——电压转换器19，其中产生具有与磁鼓电机17的转速对应的电压值的电压信号。磁鼓电机17的速度控制是通过把频率——电压转换器19的输出信号提供给加法器16的另一个输入来执行。

如图1所示，经过开关10的参考信号10a作为控制信号21a经开关21的R端提供给固定磁头，并被记录在磁带的纵向形成的控制轨道上。

下面，参照图5描述旋转磁鼓的转动相位和控制信号二者之间的关系。图5A是参考信号10a的波形图，图5B、图5E是单稳多谐振荡器13、14的输出信号13a、14a的波形图，它们分别对应参考信号10a的上升沿同步上升，并持续ta、tb后下降。时间常数tb被设置为时间常数ta和旋转磁鼓转动半转(180度)所需的时间之和。

在相位比较器15中，产生一个不规则梯形的波形、如图5C、图5F所示。它们的倾斜段的起始部分分别与输出信号13a、14a的下降沿同步，并且在如图5D、图5G所示的磁鼓脉冲信号20a的上升沿对这些不规则波形进行取样/保持。产生相位误差信号15a。

因此，在表示旋转磁鼓转动相位的磁鼓脉冲20a和不规则波形之间有一个恒定相位关系，在不规则波形和参考信号10a之间也有一个恒定相位关系。另外，由于参考信号10a被作为控制信号21a记录在磁带上，则旋转磁鼓的旋转和控制信号21a之间也有一个恒定的相位关系。更进一步，如图5D、图5G所示，旋转磁鼓的旋转相位与控制信号21a(等于图5A所示的参考信号10a)在第一种模式和第二种模式中相差180度，即在第二种模式里通过改变旋转磁鼓的旋转相位来完成。也就是说，控制信号21a将在第一种模式下记录时旋转磁鼓的旋转相位改变180度，来定位磁头。结果，当在第二种模式下记录的磁带在通常的只在第一种模式下重放的VTR重放时，由于轨迹被与用作记录地磁头相对的方位角的磁头复制，通过旋转音频磁头重放的重放电平可能降低。

在重放时，代替参考信号10a，提供给第二开关12的P端的参考信号11a被提供给第一、第二单稳多谐振荡器13、14，并且，后面的磁鼓伺服与记录操作时的情况一样被完成。

下面，参照图4描述主导轴伺服系统。来自石英晶体振荡器11的参考信号11a被提供给相位比较器22的一个输入端，在记录操作期间，频率发生器26产生的输出脉冲信号，其频率与主导轴电机转速成正比并被分频器28分频。分频器28的输出通过开关23的R端提供给相位比较器22的另一个输入。在重放操作期间将重放控制信号21a通过开关21及23的P端提供给相位比较器22的另一个输入。

从相位比较器22输出的相位误差信号22a被提供给加法器24一个输入，它的另一个输入频率——电压转换器27被频率发生器26的输出频率转换成的电压信号提供。主导轴25的旋转加磁带的转速从已描述过的方式由加法器24的输出来控制。

如上所述，由于在重放期间旋转磁鼓的转动和参考信号11a之间有恒定的相位关系，在参考信号11a和重放控制信号21a之间也有恒定相位关系，必然的，在旋转磁鼓的转动和重放控制信号21a之间就有一个恒定的相位关系。因此，在记录操作期间，当旋转磁鼓的转动和控制信号21a的相位关系被在如上所述的第一种模式和第二种模式之间转换时，并且当以二种模式里记录的磁带在只能在第一种模式下重放的通常装置里重放时，轨迹由一个方位角与用于记录操作的磁头的方位角相对的磁头重放，这样才可能降低重放电平。

以第一种模式和第二种模式记录的磁带的模型将分别参照图6A、图6B进行描述。在图6A和图6B里，控制轨迹里的箭头表示控制信号上升沿的记录位置，倾斜轨迹上的斜线表示记录的方位角。重放期间的伺服作为基准的控制信号的上升沿来执行。

比较图6A与图6B，控制信号的记录位置和倾斜轨迹的方位角的关系被反转。结果，当如图6B所示的对应于第二种模式的磁带在只能以第一种模式重放的通常装置重放时，轨迹就被一个方位角与记录时磁头的方位角相对的磁头重放，这样就有可能降低重放电平。因此，不可能把记录的数字信号错误地认为是FM音频信号，并且，没有大的噪声叠加在音频输出上。

参考图7说明通过如图1所示的模式鉴别电路6在重放操作时执行模式鉴别。在步骤S1开始鉴别，在步骤S2中判断是否存在一个模拟视频信号。该鉴别是通过在第一种模式重放期间设置一个轨迹，检测来自第一、第二旋转视频磁头V1、V2的重放信号，并将检测信号的电平与一个预定阈值电平比较来完成的。当被检测信号的电平超过阈值电平，就确定为YES，即是存在一个第一种模式的模拟视频信号，当被检测信号的电平没超过阈值电平，就确定为NO，即不存在模拟视频信号，操作转向步骤S3。

在步骤S3中，确定模拟音频信号是否存在。该鉴别通过检测从第一、第二旋转音频磁头A1、A2来的重放信号，并把检测信号的电平与一个预定阈值比较来完成。当被检测信号的电平超过阈值电平，就确定为YES，即存在一个第一种模式的模拟音频信号。当被测信号的电平没超过阈值电平，就确定为NO，即不存在模拟音频信号，操作转向步骤S4。

在步骤S4里确定数字信息信号是否存在。该判断通过在重放期间转换轨迹从第一种模式到第二种模式。检测来自第一、第二旋转视频磁头V1、V2和第一、第二旋转音频磁头A1、A2的重放信号，并将被测信号的电平与预定阈值电平比较来完成。当被测信号的电平超过阈值电平时，就确定为YES，即是第二种模式。另一方面，当被测信号的电平没有超过阈值电平时，就确定为NO，即是说，磁带上没有记录，操作转向步骤S2。步骤S2到步骤S4被重复执行直到确定所需要的模式。

参看图1，将叙述重放操作。模式鉴别电路6产生的模式控制信号6b提供给磁头选择器电路5。当模式控制信号6b表示为第一种模式时，磁头选择电路5从第一、第二旋转视频磁头V1、V2和第一、第二旋转音频磁头A1、A2提供重放信号给模拟视频信号处理电路2、模拟音频信号处理电路3。另一方面，当模式控制信号6b表示为第二种模式时，磁头选择器电路5从第一、第二旋转视频磁头V1、V2和第一、第二旋转音频磁头A1、A2提供重放信号给数字信息信号处理电路4。

模拟视频信号处理电路2、模拟音频信号处理电路3和数字信息信号处理电路4、对重放信号进行与记录操作相反的处理，分别产生输出视频信号6b，输出音频信号dd，和输出数字信息信号ff。

虽然，在上述实施例中，控制信号作为重放操作期间搜索控制的基准，已经叙述被记录在控制轨迹上。本发明适用于8mm视频系统等的自动跟踪搜索(AFT)系统。在AFT系统的第一种模式中，四个引导信号f3、f1、f2和f4，它们都有比低频转换器色度信号频率低的频段的恒定频率，按照图8A所示顺序地记录在倾斜轨迹上。即是说，在第一种模式里，例如，引导信号f1、f4被记录在方位角为+10度的倾斜轨迹上，引导信号f2、f3被记录在方位角为-10度的倾斜轨迹上。反之，在AFT系统的第二种模式里，四个引导信号f4、f3、f1和f2被顺序地记录在如图8B所示的相应轨迹上。即是，在第二种模式里，例如，引导信号f2、f3被记录在方位角为+10度的倾斜轨迹上，引导信号f1、f4被记录在方位角为-10度的倾斜轨迹上。

也就是说，在本发明里，在重放操作期间被当作参考信号的控制信号既可以是记录在控制轨迹上的控制信号，又可以是记录在倾斜轨迹上的引导信号。在第二种模式里，通过改变旋转磁头的转动相位记录数字信息信号，旋转磁头的转动相位由控制信号相对于第一种模式改变180度来确定。

在所述实施例里，虽然在第一种模式用于记录、重放的信息信号是一个模拟信息信号，例如：模拟视频信息信号和模拟音频信息信号，在第二种模式里用于记录、重放的信息信号是数字信息信号，本发明不只限定于这几种信号，而且它可在第一种模式里记录一种信息信号，而在第二种模式里记录另一种信息信号。

Claims (8)

1.一种信息信号记录方法，用于在磁带的与纵向倾斜的倾斜轨迹上记录、磁带被装入可用在另外一种磁记录和重放装置中的磁带盒内，这个装置可通过彼此具有不同方位角的多个旋转磁头、重放一个信息信号和另一个信息信号，所述信息信号记录方法包括以下步骤：

在所述磁带上记录一个控制信号，作为重放操作期间跟踪控制的基准；以及

通过改变所述旋转磁头的旋转相位，记录另一个信号，所述旋转相位由所述控制信号在上述一种信息信号的记录操作期间，相对于所述旋转磁头的旋转相位改变大约180度来确定。

2.如权利要求1所述的信息信号记录方法，其中控制信号被记录在所述磁带的沿纵向方向的纵向轨迹上。

3.一种信息信号的记录方法，用来在磁带的与纵向倾斜的倾斜轨迹上有选择地记录一种信息信号或另一种信息信号，磁带被装入可用于另一种磁记录和重放装置磁带盒中，该装置可以通过多个彼此有不同方位角的旋转磁头重放上述前一种信息信号，所述信息信号记录方法包括以下步骤：

在所述磁带上记录一个控制信号作为重放操作期间跟踪控制的基准；

记录上述前一种信息信号，使得所述多个旋转磁头的旋转相位相对于上述前一种信息信号的记录操作期间的控制信号变成了一个预定相位；以及

通过改变所述多个旋转磁头的旋转相位，记录上述后一种信息信号，所述旋转相位由所述控制信号在上述后一种信息信号的记录操作期间、相对于预定相位改变180度来确定。

4.如权利要求3所述的信息信号记录方法，其中，控制信号沿纵向方向被记录在所述磁带的纵向轨迹上。

5.一种磁带、被装在可用于另一种磁记录和重放装置的磁带盒中，该装置可重放一种信息信号，在所述磁带上有另一个信息信号被以与纵向倾斜的方向记录在所述磁带上，和一个在所述磁带上的记录信息的重放操作期间，变为跟踪基准的控制信号，其中，上述的后一种信息信号在上述的前一种信息信号记录期间被保留，并在上述后一种信息信号记录操作期间，根据控制信号与倾斜轨迹的方位之间的关系，把上述另一种信息信号记录下来。

6.如权利要求5所述的磁带，其中控制信号被沿纵向方向记录在所述磁带的纵向轨迹上。

7.一种信息信号记录和重放方法，用来在磁带的与纵向倾斜的轨迹上有选择地记录一个信息信号或另一个信息信号，磁带被装在磁带盒中，该磁带盒可用在另一种磁记录和重放装置中，它可以通过彼此之间有不同方位角的旋转磁头，来重放上述前一种信息信号，该方法还可以用来重放记录了信息的磁带，它包括以下步骤：

在磁带上记录和一个在重放操作期间作为跟踪控制基准的控制信号；

在上述前一种信息信号的记录操作期间，记录上述前一种信息信号，使得旋转磁头的旋转相位对于控制信号变成了一个预定的相位；

在上述后一种信息信号的记录期间，通过改变旋转磁头的旋转相位来记录上述后一种信号信号，所述旋转相位由控制信号相对于预定相位改变180度来确定，以及

根据重放的控制信号转动磁带，通过多个旋转磁头从磁带上重放上述前一种信息信号或上述后一种信息信号。

8.如权利要求7所述的信息信号记录和重放方法，其中控制信号被沿纵向在所述磁带的纵向轨迹上记录或重放。

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