CN1133333C - 数字记录再生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种螺旋扫描型数字记录再生装置，包括：解调电路，将再生信号解调成数字再生数据；纠错电路，对于数据错误进行数据复原；第1帧存储器，用于上述纠错装置进行纠错；逆交换电路，逆交换由上述纠错装置复原的数据；第2帧存储器，用于上述逆交换电路进行逆交换；检测电路，在再生时检出记录时的时序的不连续部分；控制电路，其根据上述检出装置的输出控制上述第2帧存储器的写入以及读出，对于记录再生宽度W用2W/3以下的磁道宽度进行记录，并且用多个磁道形成1帧。

Description

数字记录再生装置
技术领域
本发明涉及用数字信号对图像信号进行记录再生的数字记录再生装置，特别涉及磁带录像机中的连接录制。
背景技术
近年来，电器的数字化不断发展，由数字信号进行记录再生的DV格式的数字VTR(以下称作VTR)作为民用电器已进入实用化阶段。
以下，说明有关根据DV格式的以往的数字VTR。
在DV格式中，大致分为记录标准电视信号的SD标准和记录高清晰度电视信号的HD标准。
图5展示基于SD标准的常规的数字记录再生装置的图像信号处理一例的方框图。1是为了通过进行帧数据的平均化提高帧内的压缩效率，从而交换图像数据的排列的交换(shuffling)电路，2是进行图像压缩的压缩电路，3是在经压缩电路2压缩的信号上附加纠错信号的纠错码附加电路，4是数字调制电路，17是在磁带16上记录数字调制电路4的输出信号的记录磁头，18是再生记录在磁带16上的信号的再生磁头，5是解调经再生磁头18再生的信号的数字解调电路，6是对产生的数据错误进行数据修正处理的纠错电路，7是将压缩数据解压缩为原数据的解压缩电路，8是将图像的数据排列恢复原状的逆交换(deshuffling)电路。
以下对如上述那样构成的常规数字记录再生装置的有关动作进行说明。
首先，说明在磁带上记录图像数据的动作。
图像信号用亮度信号13.5MHz的8位进行取样以及量化，色差信号由6.75MHz的8位进行取样和量化，生成图像数据。为了通过进行图像的帧数据的平均化提高帧内的压缩效率，图像数据作为记录数据在交换电路1中实施交换图像数据的排列的交换处理。经交换处理后的图像数据，进而在压缩电路2中通过实施图像压缩被压缩到1/5。经压缩的图像压缩数据在纠错码附加电路3中，被附加纠错码，在数字调制电路4中被调制，而后提供给记录磁头17记录在磁带16上。
以下，说明从记录有数据的磁带上再生记录的图像数据的动作。
由再生磁头18从磁带16上再生的信号，在数字解调电路5中解调，在纠错电路6中，对产生的数据错误进行数据修正处理，在解压缩电路7中将压缩数据解压缩为原数据。最后在逆交换电路8中将图像的数据排列恢复原状，作为再生信号输出。
在磁带16上记录数据的磁带格式的结构如图6所示。记录方式是旋转磁头方位角记录方式，记录磁道宽度是10μm，最短记录波长是0.49μm，在目前已实用化的VTR中可以用最高的记录密度进行记录。另外，1帧的数据在NTSC方式中是分为10磁道进行记录，在PAL方式中是分为12磁道进行记录，磁道上的磁道从磁道下端一侧被分为插入磁道信息(以下称作ITI)区域、声频区域、视频区域、子码区域这4大区域。
ITI区域具有用于规定插入时的各区域的位置的信息、规定磁道内的数据构成的信息、表示磁道间距的信息等。声频区域包含声音数据和附随其的信息，视频区域包含图像数据和附随其的信息。子码区域具有3种标题信号、表示记录时间的时间代码、表示绝对地址的磁道号码、记录日期时间或将使用方法委托给制造厂家的制造厂家选择信息等。
在磁道扫描控制上采用自动磁道跟踪方式(以下称作ATF方式)，在实施数字调制时，实施数字调制使得在数据内生成规定的跟踪用引导信号。
图7A～D展示了ATF方式。与记录的磁道对应地事先准备如图7A～C所示的3种频率频谱，与磁道对应地选择规定的频率频谱。3种频率频谱中，图7A型称为磁道F0，图7B型称为磁道F1，图7C型称为磁道F2。在磁道F0上不生成引导信号，在磁道F1和F2上生成分别定义引导频率f1＝465kHz和f2＝697.5kHz的引导信号。磁道上的磁道如图7D所示，使3种记录磁道按照F0、F1、F2的顺序重复排列。在再生时，磁头扫描磁道0时，从相邻的磁道F1和F2检出泄漏出的引导信号成份f1和f2，通过控制其变为一定电平，就可以跟踪控制进行正确的记录磁道的扫描。
另外，记录媒体使用磁道宽度1/4英寸的6.35mm的磁带，采用小盒带和标准盒带2种盒带系统结构。盒带的大小对于现有的模拟VTR盒带被小型化，即，小盒带是8mmVTR盒带的1/2，是VHS-C盒带的1/3，在标准盒带中，是VHS盒带的1/3.5。记录时间对于小盒带可以记录1小时，对于大盒带可以记录4个半小时的标准电视信号。作为新格式的DV格式，当然应该考虑使盒带自身的体积比现在的模拟VTR所使用的盒带小，但是，虽然对信息量多的图像信号进行了压缩，但由于数字化生成的图像数据的记录容量增加，因而在有限的容量中具有与模拟VTR同样的记录时间，还留有许多问题。
但是，在相对于模拟VTR处于劣势的记录时间，为了实现长时间记录，可以考虑通过使用进一步提高记录密度的方法、进一步提高压缩效率减小信息量的方法、使记录媒体薄型化的方法，使每个盒带的媒体量增加。用于实现长时间的基本部分确定作为DV格式的追加方法。
其中，作为提高记录密度的方法，采用了与VHS的EP方式相同的使目前10μm的磁道宽度进一步变窄的窄磁道方式。该记录磁道宽度是6.67μm，是标准磁道宽度10μm的大致2/3。
在用共用磁头在标准磁道宽度和窄磁道宽度上减小记录再生的系统中，该共用磁头的宽度对于为了完整地得到标准磁道中的再生信号，进行不设保护带的记录再生，与此同时，为了检出来自实施相邻磁道的ATF用引导信号，需要共用磁头的宽度在标准磁道宽度以上，即10μm以上。
这里，在窄磁道记录再生中使用磁头宽度10mm以上的磁头的情况下的记录再生动作如图8A、B所示。16是记录磁带，细实线表示在窄磁道记录中的记录磁道图案，粗实线表示磁头扫描，该磁头扫描按a、b、c、d、e的顺序进行。记录时如图8A所示，以磁头下端为基准顺序向上写入。再生时如图8B所示，为了进行上述ATF控制，磁头保持与两侧相邻磁道重叠的部分相等，以记录磁道为中心扫描。
进而在窄磁道记录中进行连接录制情况下的记录再生动作如图9A、B所示。图9A是如细实线所示已经作为基础进行了窄磁道上的记录后，在其上以新的进行窄磁道的连接录制的说明图。在连接录制开始，首先，为了核对10磁道/1帧的成帧和为了获得时间代码等的基础记录信息，数字记录再生装置进行使记录的磁带回卷一定量后再生的短再生动作。这时，磁头将已经记录的旧记录在再生方式上，如A、B、C磁道那样在磁道中心进行ATF控制，在连接录制开始时，如D、E、F磁道那样以磁道下端为基准对新磁道进行重写。在该连接录制开始时，旧记录部分的最后帧的最后磁道如磁道C那样，由新的记录部分的第1磁道消除，产生窄磁道，即如图9B所示的磁道C’。当如磁道C’那样的变窄的磁道存在时，要使实现ATF控制必需的引导信号的电平保持一定值比较困难。也就是说，在从旧记录部分开始连续再生新的记录部分的通常再生时，在新的记录部分的D’磁道以后，在使从相邻磁道泄漏的引导信号电平急剧变化，所以在再次收敛至稳定状态前，会产生跟踪控制偏离的现象。如果C’磁道的宽度V设置成以磁头宽度为W在旧记录部分中可以在磁道中心进行ATF控制，则可以用下式定义。
V＝(6.67×3-W)/2
V：产生窄磁道的磁道宽度(μm)
W：磁头宽度(μm)
如果至少磁头宽度W在10μm以上，则C’磁道的宽度变窄，从旧记录部分向新记录部分过渡的影响增大。
图10展示在以往的数字VTR中通常再生由窄磁道记录产生的连接录制时的映出图像。20是再生映出的帧图像，表示按照时间顺序更新A、B、C、D、E、F、G的过程，当在连接录制部分产生ATF控制偏离的影响时，如图10所示，在连接录制后的新的记录的数帧期间不能正确地获得图像数据，在再生图像上产生不能修正的错误数据，在此，产生和正规图像相差悬殊的现象。
这样，由于在通常再生时ATF控制动作迅速混乱，因而在连接录制部分，对新的记录的数帧的再生图象数据的获得产生极大的影响，在有的情况下，由于不能复原图像，因而存在再生图像间断的问题。
发明内容
本发明的目的在于，在用宽磁头在窄磁道上进行连接录制的记录再生中，防止在再生时由记录时序的不连续产生的伺服控制混乱引起的再生图像的劣化。
本发明的数字记录再生装置的构成包括以下装置：解调装置，将再生信号解调成数字再生数据；纠错装置，对于由上述解调装置解调的数据的数据错误进行数据复原；第1帧存储器，用于上述纠错装置进行纠错；逆交换装置，逆交换由上述纠错装置复原的数据；第2帧存储器，用于上述逆交换电路进行逆交换；检测装置，在再生时检测记录时的时序的不连续部分；控制装置，其根据上述检测装置的输出控制上述第1和第2帧存储器中的一方，以便从上述第1和第2帧存储器重复读出已写入的数据，上述控制装置对上述第1和第2帧存储器中的上述一方进行控制，使得在由上述解调装置所解调的数据的数据错误达到规定值以上时，停止向上述第1和第2帧存储器中的上述一方的写入并且将此前已写入的数据重复读出，对于记录再生磁头宽度W用2W/3以下的磁道宽度进行记录，并且由多个磁道形成1帧图像。
根据这样的结构，在通常再生时对于连接录制部分检测出记录时序的不连续部分，用在进行图像数据的再生处理映象之前的延时时间，在新的记录部分中ATF控制混乱期间，在具有再生处理过程的帧存储器中保持旧记录部分的图像，由此，就可以不使再生图像间歇，保持图像品质。
附图说明
图1A是本发明的实施例1的数字记录再生装置的再生系统的方框图；
图1B是本发明的实施例2的数字记录再生装置的再生系统的方框图；
图2是详细展示同一实施例1以及2的数字记录再生装置的再生系统的检测部分的方框图；
图3是本发明的实施例3的数字记录再生装置的再生系统的方框图；
图4是本发明的数字记录再生装置中的再生图像的模式图；
图5是以往的数字记录再生装置的方框图；
图6是数字记录再生装置的磁带格式的模式图；
图7是数字记录再生装置的ATF控制的模式图；
图8是展示用宽磁头进行窄磁道的记录再生的状态的磁带模式图；
图9是展示用宽磁头进行窄磁道的连接录制记录再生状态的磁带模式图；
图10是以往的数字记录再生装置中的再生图像的模式图。
具体实施方式
第一实施例
图1A展示本发明的第1实施例的数字记录再生装置中的再生系统构成的方框图。
其基本操作情况同现有装置相同。由再头磁头18从磁带16再生出来的信号由数字解调电路5进行解调，由到错电路106进行数据纠错处理，由解压缩电路7将经压缩的数据解压缩成原来的数据，再由逆交换电路108将图象数据的排列复原以后，作为再生信号加以输出。
检测电路11从经纠错电路106复原的再生图像数据中检出记录时序的不连续部分，向控制电路输出检出信号。第2帧存储器10是为了将在记录时由交换电路1(参照图3或图5)交换的图像数据排列解压缩原本的图像数据排列的逆交换用缓冲存储器。控制电路12根据检测电路11的检测信号，控制从逆交换电路108向第2帧存储器10读出或写入图像数据。第1帧存储器9作为根据纠错电路106中对在记录时等场合下附加在数据错误上的纠错码进行运算恢复数据的运算用缓冲存储器动作。
以下，对上述那样构成的本实施例的数字记录再生装置的有关动作进行说明。
从磁带16再生出的数据在数字解调电路5中被解调，对产生的数据错误在纠错电路106中进行复原，在记录时附加的纠错码使用里德·所罗门纠错码，纠错电路106解读内符号、外符号进行数据复原。该数据复原由于不能进行实时处理，因此需要存储器。在此，纠错电路106用第1帧存储器9进行数据复原。复原后的数据被压缩，在解压缩电路7中解压缩为原本的图像数据。另外，经纠错电路106复原后的数据还被送往检测电路11，在检测电路11中检测出记录时不连续部分。经解压缩电路7解压缩的数据最后在逆交换电路108中，将在记录时为了使帧内的图像数据平均化提高压缩效率而进行的图像数据排列的交换恢复原本图像的数据排列，作为再生信号输出。
在该处理中，因为由于交换不同时间的图像数据不能进行实时处理，所以需要存储器。控制电路12通过进行第2帧存储器10的写入读出控制，进行数据的交换。
当在检测电路11中检出记录时序的不连续部分时，向控制电路传送检出信号。控制电路12的控制是，在对第2帧存储器10的数据写入读出进行控制的逆交换电路108中，停止向第2帧存储器10的数据写入，将已经写入的数据在规定期间重复读出。
图2展示检测电路11的构成部分。检测电路11由计数器13和比较器14构成，计数器13从纠错电路106的纠错信息中计数数据错误，比较器14将计数器13的输出与规定数值比较，向控制电路12输出。
在数字VTR的情况下，在从再生磁头18到数字解调电路5期间，需要修正在再生后的再生信号波形的电磁转换系统中的相位特性或频率特性的变动均值化处理(未图示)。该均值化处理一般是使用再生数据的纠错信息来进行。即，该均值化处理根据来自纠错电路106的纠错信息，修正再生信号波形使数据错误变少。
检测电路11使用该纠错信息进行记录时序的不连续部分的检出。如图9A、B的记录磁道图案所示，当在窄磁道记录的基础上重新连接录制窄磁道的记录时，由新的记录磁道消除旧记录部分的最后磁道，记录磁道宽度变窄。在该边窄的磁道上原本的再生数据的信号自身的振幅大大下降，解调后的数据的错误的发生率增加。该数据错误在计数器13中被计数，被记录的数据错误数在比较器14中与设定的规定数比较。该被记录的数据错误数在超过规定数值时，判断电路12判断为进行了在窄磁道记录上的连接录制。
而后，控制电路12对逆交换电路108进行控制，使得向帧存储器10的数据写入停止，使已经写入的数据在规定期间重复读出。
另外，作为解除记录时序的不连续部分的其它方法，除了使用纠错信息以外，还可以通过在记录时除了图像数据以外附加控制数据进行记录，在再生时检出除了记录的图像数据以外的控制数据，使用该数据。例如，在DV格式中，可以记录在声频区域、视频区域、子码区域中分别被称作声频AUX、视频AUX、系统数据的图像数据以外的控制数据。系统数据取数据包结构，可以与各个区域对应地分开使用记录数据包。
另外，也可以事先准备在制造厂可以自由地使用的选择数据包，使用这些系统数据也可以判断连接录制部分。在声频AUT、视频AUT、子码的系统数据中，有义务将记录年月日、记录时分秒作为必备信息记录，另外在子码上，可以记录在DV格式中规定的标题信号。进而，标题信号也可以使用在制造厂中可以自由使用的选择数据包作为独自的标题信号记录。这样一来，在连接录制的情况下，因为记录年月日的不同或丢失时分秒的连续性，因而如果在再生时能检出系统数据，则可以检出记录时序的不连续性。
另外，由于在连接录制部分的新的开始部分在一定期间记录标题信号作为系统数据，因而可以通过在再生时检出标题信号，同样检出记录时序的不连续部分。
第二实施例
图1B是展示本发明第2实施例的数字记录再生装置中的再生系统构成的方框图。
在图1A中由控制电路12控制的是第2帧存储器10的写入读出动作，但是在图1B中由控制电路212控制的是第1帧存储器9的写入读出动作。如果可以确保从检出记录时序的不连续部分到控制帧存储器的这段时间有富余，则通过控制第1帧存储器9的写入读出动作，就可以得到与实施例1同样的效果。第2实施例中的检测电路11也可以和第1实施例一样由图2的虚线内所示的构成那样构成。
第三实施例
图3展示本发明的实施例3的方框图，该实施例是用实施例1的后半说明的系统数据判断连接录制部分的情况。
15是系统数据的数据控制微机，在记录时向纠错码附加电路303输送记录年月日、记录时分秒，或标题信号作为记录在图像数据上的系统数据。在纠错码附加电路303中附加了纠错码和系统数据的数据在数字解调电路4中被解调后进行记录。在再生时，经数字解调电路5解调的再生数据在纠错电路306中进行修正后，数据控制微机15接收系统数据，检出记录时不连续部分，检出如上所述，通过记录年月日的变化或记录时分秒的不连续、标题信号的有无判断连接录制部分，通过在控制电路312中进行控制，使得在逆交换电路308中停止向帧存储器10的数据写入，使已经写入的数据在规定期间重复读出，如此就可以得到与实施例1同样的效果。在图3的构成部分中未特意说明的构成部分，与以外例的图5、本发明的图1A、B以及图2说明的部分具有同一功能的部分付与同一号码，并省略说明。
在图4中展示使用本发明数字记录再生装置情况下的由数字VTR的窄磁道记录产生的连接录制部分的通常的再生图像。与图10相同，20是再生映出的帧图像，表示按照数据顺序更新A、B、C、D、E、F、G的过程，在连接录制部分即使产生ATF控制偏移的影响，也可以在连接录制之后的新的记录的数帧期间保持输出旧记录部分的图像。这里，D、E的帧图像在因数据错误不能映出正规的图像时，可以填入C的帧图像，使得再生图像不难看。
如上所述，如果采用本发明，则在通常再生时可以检出连接录制部分，即使在连接录制部分产生AFT控制偏移并由此产生再生数据不能复原的状态，也可以对于使用存在于再生处理过程中的帧存储器的处理，保持数据，不输出图像数据不能复原的难看图像，可以保持图像品质，并不对标准磁道记录再生和窄磁道记录再生分别设置专用磁头使结构变得复杂，而是提供可以用共用磁头以简单便宜的结构进行长时间记录的数字记录再生装置。
进而，由于在DV格式中除了声频AUX、视频AUX、子码外，在盒带自身上搭载半导体存储器，预先准备可以进行同一内容的系统数据记录的盒式存储器，所以如果使用该盒式存储器，则不需要依赖来自磁头的再生信号，由于可以事先判断连接录制部分，所以可以使相应速度更快。
另外，在本发明的实施例1、2中叙述了从来自纠错电路的纠错信息中检出记录时序的不连续的检测电路和对帧存储器的写入读出进行控制的控制电路，在实施例3中叙述了有关数据控制微机进行检出电路的动作，虽然分别进行了叙述，但是也可以将确保效果集中在数据控制微机15中。另外本发明可以有其它各种变形例。因而，落入本发明的精神以及范围内的变形例都包含在权利要求的范围内。

Claims (7)

1.一种螺旋扫描型数字记录再生装置，包括：
解调装置，将再生信号解调成数字再生数据；
纠错装置，对于由上述解调装置解调的数据的数据错误进行数据复原；
第1帧存储器，用于上述纠错装置进行纠错；
逆交换装置，逆交换由上述纠错装置复原的数据；
第2帧存储器，用于上述逆交换装置进行逆交换；
检测装置，在再生时检测记录时的时序的不连续部分；
控制装置，其根据上述检测装置的输出控制上述第1和第2帧存储器中的一方，以便从上述第1和第2帧存储器重复读出已写入的数据，
上述控制装置对上述第1和第2帧存储器中的上述一方进行控制，使得在由上述解调装置所解调的数据的数据错误达到规定值以上时，停止向上述第1和第2帧存储器中的上述一方的写入并且将此前已写入的数据重复读出，
对于记录再生磁头宽度W用2W/3以下的磁道宽度进行记录，并且由多个磁道形成1帧图像。
2.如权利要求1所述的数字记录再生装置，包括：
解压缩装置，其解压缩处理由上述纠错装置复原的数据，将解压缩处理后的数据输出到逆交换装置。
3.如权利要求1所述的数字记录再生装置，其特征在于：上述检测装置具有计数器和比较器，其中，计数器从上述再生数据的上述纠错装置中的纠错信息中计数数据错误，比较器将上述计数器的输出与预先确定的数比较。
4.如权利要求3所述所数字记录再生装置，其特征在于：上述比较器比较运算在每磁道上计数的上述计数器的输出中构成1帧的多个磁道的最后磁道的再生数据的数据错误数和上述预先确定的数。
5.一种螺旋扫描型数字记录再生装置，包括：
解调装置，将再生信号解调成数字再生数据；
纠错装置，对于由上述解调装置解调的数据的数据错误进行数据复原；
第1帧存储器，用于上述纠错装置进行纠错；
逆交换装置，逆交换由上述纠错装置复原的数据；
第2帧存储器，用于上述逆交换装置进行逆交换；
检测装置，在再生时检测记录时的时序的不连续部分；
控制装置，其根据上述检测装置的输出控制上述第1和第2帧存储器中的一方，以便从上述第1和第2帧存储器重复读出已写入的数据，
上述检测装置，在记录时记录表示上述不连续部分的控制数据，在再生时通过检出上述控制数据，判断上述不连续部分，
对于记录再生磁头宽度W用2W/3以下的磁道宽度进行记录，并且由多个磁道形成1帧图像。
6.如权利要求5所述的数字记录再生装置，其特征在于：上述控制数据为记录年月日或记录时分秒的数据。
7.如权利要求5所述的数字记录再生装置，其特征在于：上述控制数据为在记录开始时被记录的记录开始控制信号。
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