CN1134018A - 用于记录和/或重现数字信号的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于记录和/或重现数字信号的装置和方法。由记录处理设备，接收处理输入数字信号，形成可记录在记录介质上的记录信号。并可由记录介质重现该记录信号。由重现处理设备，处理重现信号，形成输出信号。由锁相回路(PLL)电路给出时钟信号可控制重现处理设备进行的处理。该装置工作在记录方式和重现方式时，PLL电路分别接收记录和重现信号，并产生时钟信号。即使完成后操作，其中重现信号不能用于供给PLL电路，信号仍可以满意地重现和处理。

Description

用于记录和/或重现数字 信号的方法和装置

本发明涉及用于记录/重现数字信号技术，其可适用于旋转磁头型磁带录象机(VCR)，更具体地讲，本发明涉及防止或减小由锁相回路(PLL)电路产生的时钟信号频率偏移的技术。

数字VCR可以具有旋转磁头、且可在磁带或其它介质之上和/或从磁带或其它介质记录和/或重现数字信号。这样的数字VCR可以提供在磁带上用于处理数字视频信号的记录区，和用于处理音频信号的记录区。况且，通过所谓后-记录处理，这样的数字VCR可记录数字音频信号。

以上所述数字VCR可以包括一个PLL电路，其具有用于产生时钟信号的电压控制振荡器(VCO)，该时钟信号与重现信号同步(或“锁住”)，且可用于处理重现信号。然而，在后-记录期间，没有产生重现信号且没有送到PLL电路上。结果，在这样后-记录(affer-recording)期间，PLL电路的VCO可以在预定的固有频率下振荡。在后-记录方式完成时，PLL电路又可以锁住重现信号。

由于温度变化、老化损害等等，VCO的固有频率可以偏移初始确定值。如果这样的偏移发生的话，那么在后-记录方式完成之后，对于锁住重现信号的PLL电路的时间，可以增加，且电PLL电路产生的时钟信号，可以与重现信号同步一直到PLL电路锁住重现信号。因此，在后-记录方式完成不久之后或立即重现的信号，可能不被合适的处理。

解决以上所述问题的一种方法是在每一个数字音频信号记录区和相继的记录区之间，提供相对长的引入或前同步区。然而，这样的途径不是希望的，因为它减少了磁带上用于其它数据记录和重现的区域。

解决以上问题的另一途径是，使用一个第二或附加振荡器，或PLL，在重现信号不送到其上时，能够产生送到第一PLL电路的基准信号。然而，这种途径增加了数字VCR的复杂性和费用。

本发明的目的是，提供一种用于记录/重现数字信号技术，其防止或减小由PLL电路产生的时钟信号频率的偏移，且即使重现信号没送到PLL电路时，也可用于处理重现信号。

更具体地讲，本发明的目的是，提供前述技术，其中将重现信号送到PLL电路上，为的是到那产生一个时钟同步信号，并且其中将一个记录信号或由记录电流产生的泄漏信号，送到PLL电路上，以便在重现信号不可用时，利用来产生时钟信号。

本发明另一个目的是，提供前述技术，其不用第二个或附加振荡器，且照样，减少费用和电路的复杂性。

按照本发明目的一个方面，提供一个数字信号记录/重现装置，其包括：一个记录处理电路用于处理输入信号以便形成一个记录信号；一个设备用于将记录信号记录在记录介质上和用于将记录的信号从记录介质上重现；一个重现处理电路用于处理重现的信号，以便形成一个输出信号；以及一个锁相回路(PLL)电路，用于接收基准信号和用于从那产生一个与记录信号和重现信号同步的时钟信号，并用于将该时钟信号供给到重现处理电路。该装置适于工作在时分期间，其中在记录期间进行记录工作，在重现期间进行重现工作。在记录期间，基准信号是记录信号。在重现期间，基准信号是重现信号。

按照本发明另一方面，提供了一种数字信号记录/重现装置，其包括一种设备用于将输入信号记录在记录介质上并用于从那产生一个泄漏信号，以及重现由记录介质所记录的信号；一种处理设备用于按照时钟信号处理重现信号，为的是形成一个输出信号；以及一个锁相回路(PLL)电路在该装置工作在记录方式时，用于接收泄漏信号，在该装置工作在重现方式时，用于接收重现信号，由接收的泄漏和重现信号，产生时钟信号并将该时钟信号送到处理设备。

因此，在可用时PLL电路接收一个重现信号，且利用这样的重现信号作为一个基准信号，以形成与重现信号同步的时钟信号。可以利用这样的时钟信号，来控制重现信号的处理。对于一个时间期间，例如在后-记录期间，当不把记录信号送到PLL电路时，PLL接收一个记录信号或相应于记录电流泄漏的泄漏信号，将其利用作为基准信号以形成时钟信号。结果，即使由于温度特征改变，老化损害引起的改变等等，改变了PLL电路的VCO固有频率，可是由PLL电路产生的时钟信号，基本上不偏离重现信号。因此，本记录/重现装置，可以处理在不产生重现信号并且不将其送到PLL电路(例如后-记录方式)的记录时期结束后，即时或短时内重现的信号。

由以下详细描述的图示实施例，在阅读时结合附图，在图中相应的构件用相同的标号识别，本发明的其它目的、特征和优点将变得明显。

图1是按照本发明实施例的记录和/或重现装置图；

图2是图1装置中的PLL电路图；

图3是图1装置可利用的磁迹格式图；

图4A、4B、4C、4D和4E是时间图，参照这些图将说明图1本装置工作的情况；

图5是按照本发明另一个实施例的记录和/或重现装置图；

图6是在说明图5装置工作时的参照图。

图1图示了按照本发明一个最佳实施例的一种用于记录和/或重现信号的装置。这样的装置一般包括一对磁头1A和1B，一个旋转式变压器3，一个源编码电路5，一个信道编码电路6，记录/重现转换开关8A和8B，信道解码电路12，一个源解码电路13、一个锁相回路(PLL)电路15，以及一个开关16将其耦合，如图1所示。

磁带2可以缠绕在旋转磁鼓的一部分上(未示出)。这部分可以覆盖稍微大于180度角。可以将磁头1A和1B安排在旋转磁鼓上近似180度间隔。这样的磁头适合于交替跟踪磁带2，以便在磁带上和/或从磁带，记录和/或重现信号。通过旋转式变压器3，将送到和来自磁头1A和1B的信号供给到那里和从那里供给。这样的旋转式变压器可以包括一个转子轭、一个静止的定子轭，以及线圈。转子轭可与磁鼓同时转动，定子轭与转子轭在相应的安排中安装，而线圈装在各自轭的凹槽中。

将输入信号，诸如，数字视频信号，数字音频信号以及子代码信号，通过输入端4送到源编码电路5中。源编码电路5，以预定方式处理接收的信号，预定方式可包括数据压缩和对纠错编码。将来自源编码电路5的输出信号，送到信道编码电路6中，其中进行了接收信号的数字调制。作为一个例子、24位数据可以变换成25位数据，以便得到减少直流分量的记录数字信号。

将来自信道编码电路6的输出信号，送到记录放大器7，其中将接收信号放大并送到记录/重现转换开关8A的一个记录端r。开关8A还包括一个接地的播放端P。将由信道编码电路6产生的记录/重现转换控制信号，送到开关8A上，以便控制开关8A：在记录期间，将开关8A连到端r，而在播放或重现期间，连接到端p。把开关8A的输出端耦合到变压器3上。因此，在记录期间，将开关8A连接到端r，于是把来自开关8A的输出信号，通过旋转式变压器3，送到磁头1A和1B、并记录在磁带2上。在另一方面，在重现期间，将开关8A连接到端p，于是不把处理信号送到磁头1A和1B，也不记录在磁带2上。

通过磁头1A和1B重现的信号，经由变压器3送到记录/重现转换开关8B的输入端。开关8B也包括接地的记录输出端r、和耦合到重现放大器11的播放输出端p。类似于开关8A的方式，通过来自信道编码电路6的记录/播放转换控制信号，控制开关8B。照这样，在重现期间，将开关8B连接到端p，于是通过磁头1A和1B重现来自磁带2的信号，经由旋转式变压器3，送到放大器11，以便进行放大。另一方面，在记录期间，把开关8B连接到端r，于是，来自磁带2的重现信号不送到重现放大器11。

将来自重现放大器11的放大重现信号，送到信道解码电路12，其以信道编码电路6所进行的完全相反的方式处理这样信号。信道解码电路12可以包括时-基补偿器(TBC)，其消除或除去来自重现信号的时-基变化分量。由PLL电路15产生的时钟信号也加到信道解码电路12。这样的时钟信号可以用来控制由信道解码电路12所进行的处理或解码操作。作为一个例子，对于信号处理一直到输入或写TBC的边沿，时钟信号可确定定时。在输出或读TBC的边沿之后，基于具有固定频率的时钟，可确定定时。

按照来自开关16所供给的基准信号，PLL电路15产生时钟信号。也就是说，开关16具有一个输入端R，其适于接收信道编码电路6的输出信号，和一个输入端p其适于接收重现放大器11的输出信号。通过记录/播放转换开关控制来自信道编码电路6的信号，控制开关16的工作。照这样，在记录期间，将开关16连到输入端R，而在重现期间，则接到输入端p上。因此，在重现期间，来自开关16送到PLL电路15的基准信号是重现放大器11的输出信号，而在记录期间，是来自信道编码电路6的输出信号。

将来自信道解码电路12的输出信号送到源解码电路13上，其中进行的处理基本上与源编码电路5所进行的处理相反，以便得到重现视频信号、音频信号以及重现子代码信号。将这种重现的信号送到输出端14。

PLL电路15的结构是如图2所示。也就是说，PLL电路可以包括一个边沿探测器电路22，一个相位补偿器电路23，一个回路滤波器24和一个VCO25，将它们耦合成如图2所示。将一个输入信号(如来自开关16的基准信号)，通过一个输入端21，送到边沿探测器电路22，以便探测其边沿。将一个来自边沿探测器电路22的探测信号，送到相位补偿器电路23的一个输入端。将来自VCO25的一个输出信号，送到相位补偿器电路23的另一个输入端。相应补偿器电路将两个接收信号进行比较，而产生一个相位比较输出信号。将这样的相位比较信号，作为一个控制电压，通过可以包含一个低通滤波器的回路滤波器送到VCO25。把来自VCO25的输出信号，送到相位补偿器电路23和一个输出端26。结果PLL电路15产生一个来自VCO25的输出信号，而VCO25是与送到输入端21的输入边沿或基准信号同步。

再参照图1，磁头1A和1B可以在磁带2上构成交替倾斜磁迹。以预定的格式例如图3所示的格式，将数字信号记录在这些磁迹上。图3表示出各区磁迹中位的数目。尤其是，表示在此位数是对于625-线/50-字段系统(在24/25转换之后的位数)，且在小括号中的位数是对于525-线/60-字段系统。现在对图3的格式说明如下。

在磁迹的开始提供了一个ITI区(如图3所见，在磁迹的左端，磁头初始接触磁带，照此，上述位置，称为磁迹的开始)。该ITI区包括一个前同步区，一个起始同步块区(SSA)，一个磁迹信息区(TIA)和一个后同步区，其安排如图3所示。对于PLL处理，该前同步区提供引入。SSA具有61个字块长度且相继的T1A具有3个字块长度，其中每一个字块具有30位，以便提供全部1920位。将有同步数的同步块记录在SSA中从而将同步数排列或加在由该区初始端的序列中。在处理期间，例如后-记录，如果探测到任何一个同步块，那么，由各自的同步数，可以准确确定在磁迹上当前的位置。已知当前位置的结果，可以确定所需区(例如。对于后-记录)。T1A用于记录属于磁迹的信息。

跟随ITI区的是一个音频区，其包括一个前同步区、一个可记录音频数据的数据区，以及一个后同步区。通过一个隙缝G1将这样的音频区与ITI区分开。跟随音频后同步区的是一个隙缝或保护区G2和一个视频区。该视频区包括前同步区，一个可记录视频数据的数据区，以及一个后同步区。跟随视频后同步区的是一个隙缝或保护区G3和一个子代码区。子代码区包括一个前同步区、一个可记录子代码的数据区，以及一个后同步区。子代码是可用于进行高速检索的数据或信息。跟随子代码后同步区的是一个在磁迹末端所提供的边缘。在该边缘内磁头与磁带分离。

用图1的记录和/或重现装置所进行的，在上述的磁迹格式中通过后-记录记录音频数据的操作，现参照图4A到4E说明。

如前所述，在记录和/或重现信号中，磁头1A和1B交替跟踪磁带2。按照和磁头转动同步的开关脉冲如图4A所示，可以控制磁头的交替或变换。也就是说，当图4A开关脉冲在高电平期间、磁头1A可以跟踪磁带2，而这样的开关脉冲在低电平期间，磁头1B可以跟踪磁带。换句话说，当图4A开关脉冲在低电平期间，磁头1A可以跟踪磁带2，而在这样的开关脉冲在高电平期间，磁头1B可以跟踪磁带。图3磁迹格式的数据，相应于近似174度磁带缠绕角。

图4B图示了用于控制记录/播放转换开关8A、8B和开关16的控制信号。更具体地讲，相对高电平这样的控制信号、相应于记录期间或工作，而相对低电平这样的控制信号，相应于播放期间或工作。结果，在接收相对高电平这样的控制信号时，将开关8A和8B接到它们各自的r端，且开关16接到它的R端。另一方面，接受相对低电平控制信号时，将开关8A和8B接到它们各自的p端，且开关16接到它的p端。

将来自信道编码电路6的一个记录音频信号S1，例如图4C所示，可以通过记录放大器7，开关8A的记录端r以及旋转式变压器3，送到磁头1A和1B上。来自信道编码电路6的这样信号S1，还可以送到开关16的R端。经由旋转式变压器3，开关8B的播放端p和重现放大器11，可将一个重现信号S2，如图4D所示，送到信道解码电路12上。来自重现放大器11的这样的信号S2还可以送到开关16的p端。

开关16适合于顺序选择，分别由R和P端记录的音频信号(例如音频信号S1)和重现信号(例如信号S2)。结果，该开关可给出一个输出信号(S1＋S2)，如图4E所示。可以将这样的输出信号作为一个基准信号送到PLL15上。

所以，可以认为，PLL电路15接收整个记录格式或磁迹的输入信号。照这样，PLL电路15在记录信号之后立即(或基本上立即后)接收信号。从而，在完成音频信号的后-记录操作，PLL电路15可以接收与视频区中同步信号(例如图3中视频区前同频信号)一起开始的重现视频信号，且从那可产生一个时钟信号。这样的时钟信号能够可靠地重现视频数据区的信号。

一个相位间断可能发生在记录信号和重现信号的边界，例如，在图4E中的S1和S2的边界。这样的间断可导致PLL电路15又发生闭锁。然而，由于VCO的振荡频率基本上是相等的，所以对于这样的锁相，所须的时间减至最小。

尽管在描述上面装置中，记录/播放转换开关8A、8B和开关16是同时变换的，实际上，这样的开关变换不是同时发生的。也就是说，在中断了基准信号供给之后，由于PLL电路15可以花时间来调制或调节振荡频率的变化，所以，在开关8A和8B的改变稍后，开关16可以分别地变换。

按照本发明另一个实施例，图5图示了一种用于记录和/或重现信号的装置。除了省去了记录/重现转换开关8B和开关16之外，图5中的装置基本上类似于图1中的装置。类似于图1的图5装置中的构件，以参照图1类似于以前描述的方式起作用，为此，在这将不作进一步描述。以下将描述图5的装置和图1装置之间的不同。

在图5装置中，在播放期间，可以供给PLL电路15一个重现信号作为基准信号，且从那可以产生一个时钟用于信道解码电路12。另一方面，在记录期间，例如当在音频区后-记录进行时，由可发生在旋转式变压器3中的记录电流泄漏产生的泄漏信号，可以作为一个重现或基准信号经由重现放大器11，送到PLL电路15上。在后种情况中，来自这样的基准(或泄漏)信号，PLL电路15可以产生一个时钟信号，并且可以把时钟信号供给到信道解码电路12上。

所以，如图6所示，对于PLL电路15基准信号可以包括重现信号S2和旋转式变压器3的泄漏或泄漏信号S1′。这样基准信号(S1′＋S2)是连续的，且在整个磁迹上不间断。

因此，在记录和/或重现装置采用记录和重现信号或泄漏和重现的信号对于PLL电路作为基准信号，按照这样的基准信号，PLL电路，依次产生时钟信号。将这样的记录信号与重现或泄漏和重现信号顺序安排，使得在整个磁迹上基准信号基本上是连续的。这样安排防止或减小在产生时钟信号中频率的偏移，在工作期间，该频率偏移可以在其它情况下发生，例如在后-记录工作或其后立即工作。换句话说，本发明提供了对问题的一种解决办法，该问题是，在后-记录操作完成之后，立即或较短时间地重现的信号，可能不适当地被处理或重现，因为在后-记录操作期间，没有重现信号送到PLL电路，从而使用了PLL电路的VCO固有频率，由于温度特征，老化变化的损害等等，其可以偏移。况且，本记录和/或重现装置不需要第二个或附加振荡电路，由此，减小了电路的尺寸和复杂性。

尽管本发明描述作为适用记录和/或重现声频和视频信号的一种装置，可是本发明不限于此，并可适用于其它装置或设备。例如，本发明也可适用于单独记录数字声频信号的装置。

尽管在此详细地描述了本发明的最佳实施例及其改进。应该清楚，本发明不限于这些实施例和改进，而由本领域的普能技术人员所完成的其它改进和变型，是没有脱离本发明权利要求所限定的精神和范围的。

Claims (18)

1、一种数字信号记录/重现装置，其特征在于包括：

记录处理装置用于处理输入信号，以便形成一个记录信号，

用于把所说记录信号记录在记录介质上并用于重现来自所说记录介质的记录信号的装置，

重现处理装置用于处理重现信号，以便形成输出信号，以及

锁相回路(PLL)装置用于接收基准信号并用于从那产生一个时钟信号，其与所说记录信号和所说重现信号同步，且用于将所说时钟信号送到所说重现处理装置，

所说装置适于工作在时分期间，其中在记录期间进行记录工作，在重现期间进行重现工作，在所说记录期间，所说基准信号是所说记录信号而在所说重现期间，所说基准信号是所说重现信号。

2、按照权利要求1所述的数字信号记录/重现装置，其中还包括分别用于接收所说记录信号和所说重现信号的有两个输入端的开关装置，按照一个控制信号，所说开关装置有选择地将接收记录信号，和接收的重现信号，作为所说基准信号，送到所说PLL装置的输入基准端。

3、按照权利要求2所述的数字信号记录/重现装置，其中所说记录处理装置产生所说控制信号。

4、按照权利要求1所述的数字信号记录/重现装置，其中所说时分期间包括至少一个期间用于重现一个同步信号(an amble sig-nal)，其中每一个同步信号期间是在各自记录期间和相继重现期间之间，且其中所说同步信号，在各自记录操作结束之后，作为所说基准信号，送到所说PLL装置。

5、一种数字信号记录/重现方法，其特征在于包括以下步骤：

处理输入信号，以便形成一个记录信号，

将所说的记录信号记录在记录介质上，并重现来自所说记录介质的记录的信号，

利用一个重现处理设备，处理重现的信号以便形成一个输出信号，以及

将一个基准信号送到锁相回路(PLL)电路，以便由此产生一个时钟信号，其与所说的记录信号和所说的重现信号同步，且将所说时钟信号送到所说重现处理器件上，在记录时分期间，其中进行记录工作，所说基准信号是所说记录信号，而在重现时分期间，其中进行重现工作，所说基准信号是所说重现信号。

6、按照权利要求5所述的数字信号记录/重现方法，其中还包括产生控制信号的步骤，并且将所说记录信号和所说重现信号，作为所说基准信号，通过利用按照所说控制信号工作的开关电路，有选择地送到所说PLL电路的基准输入端。

7、按照权利要求5所述的数字信号记录/重现方法，其中还包括在各自记录期间和靠近地重现期间之间重现一个同步信号的步骤，并且在各自记录工作结束之后，将所说同步信号作为基准信号，送到所说PLL电路上。

8、一种数字信号记录/重现装置，包括：

记录处理装置用于接收输入信号并处理所说输入信号，以便形成一个记录信号，

用于将记录信号记录到记录介质上且用于重现由所说记录介质记录的信号的装置，

重现处理装置用于按照时钟信号、处理重现信号，以便形成一个输出信号，以及

锁相回路(PLL)装置，当所说装置工作在记录方式中时，用于接收所说记录信号，在所说装置工作在重现方式中时，用于接收所说重现信号，从接收的记录和重现信号产生所说的时钟信号，且将所说时钟信号送到所说重现处理器装置。

9、按照权利要求8所述的装置，其中所说PLL装置包括锁相回路(PLL)电路和一个开关器件，且开关器件按照控制信号有选择地将所说记录信号和所说重现信号，送到所说PLL电路的输入端。

10、按照权利要求9所述的装置，其中所说记录处理装置产生所说控制信号。

11、按照权利要求8所述的装置，其中所说装置工作在时分期间，包括：进行记录工作的记录期间，进行重现工作的重现期间以及重现同步信号的同步信号期间，所说同步信号期间的每一个是在各自记录期间和相继的重现期间之间，而所说PLL装置，在邻近记录工作结束后，由同步信号产生所说时钟信号。

12、一种用于记录/重现数字信号的方法，包括以下步骤：

接收一个输入信号并由记录处理电路处理所说输入信号，以便形成一个记录信号，

将所说记录信号记录在记录介质上，并重现由所说记录介质上记录的信号，

按照时钟信号，通过重现处理电路，处理重现的信号，以便形成一个输出信号，

当工作在记录方式时将所说记录信号送到锁相回路(PLL)器件，当工作在重现方式时，将所说重现信号送到所说PLL器件，

电接收的记录和重现信号，产生所说时钟信号，以及

将所说时钟信号送到所说重现处理器件。

13、按照权利要求12所述的方法，其中还包括利用所说记录处理电路，产生控制信号的步骤，及所说PLL器件包括锁相回路(PLL)和开关器件，按照所说控制信号，开关器件有选择地将所说记录信号和所说重现信号，送到所说PLL电路的输入端。

14、按照权利要求12所述的方法，其中在记录期间，进行记录工作，在重现期间，进行重现工作，以及在同步信号期间，重现同步信号，每一个所说同步信号期间，是在各自记录期间和相继重现期间之间，且在相邻记录工作结束之后，将同步信号加到所说PLL器件上。

15、一种信号记录/重现装置，包括：

用于将输入信号记录在记录介质上和用于由此产生泄漏信号以及用于重现由所说记录介质记录的信号的装置，

处理装置用于按照时钟信号处理重现信号，以便形成一个输出信号，以及

锁相回路(PLL)装置在所说装置工作在记录方式时用于接收所说泄漏信号，在所说装置工作在重现方式时，用于接收所说重现信号，用于由接收泄漏和重现信号，产生所说时钟信号，以及用于将所说时钟信号，送到所说处理装置。

16、按照权利要求15所述的装置，其中记录和重现装置包括一个变压器，并且通过所说变压器产生所说泄漏信号。

17、一种记录/重现数字信号的方法，所说方法包括以下步骤：

将一个输入信号记录在记录介质上和由此产生一个泄漏信号，并且重现由所说记录介质记录的信号，

按照时钟信号由处理装置处理重现信号，以便形成一个输出信号，以及

当工作在记录方式时，将所说泄漏信号送到锁相回路(PLL)装置，而当工作在重现方式时，将所说重现信号送到所说PLL装置，

由接收的泄漏和重现信号，产生所说时钟信号，以及

将所说时钟信号，送到所说处理装置。

18、按照权利要求17所述的方法，其中通过变压器产生所说泄漏信号。

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