CN1154546A

CN1154546A - 旋转磁头转换信号的自动校准装置和方法

Info

Publication number: CN1154546A
Application number: CN96113331A
Authority: CN
Inventors: 佐藤直之; 南云正彦; 阿部龙二
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-08-28
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1997-07-16
Anticipated expiration: 2016-08-28
Also published as: AU707428B2; CN1112687C; AU6426596A; KR970012603A; CA2183939A1; JPH0963149A; CA2183939C; MY112666A; US5796536A; JP3518090B2; KR100472803B1

Abstract

一种磁头转换信号校准装置，包含用于重现存储在磁带上的数据的旋转重放装置，和用于按照重现数据、重放装置的旋转和参考数据的函数来校准磁头转换信号的控制器。

Description

旋转磁头转换信号的自动校准装置和方法

本发明涉及一种用于产生一种在录像带录像/重放系统中的多个旋转磁头之间进行转换的经校准的转换信号的方法和装置。更具体地说，本发明涉一种用于产生数字式校准的转换信号的方法和装置。

在现有技术中，用于从磁带记录/重放视频信号的装置采用多个旋转磁头，以便向或从磁带传输视频信号。在该装置中，各旋转磁头定位在按速度PG旋转的转鼓上。在转鼓旋转时，每个旋转磁头的录像或重放操作周期性地起动和停止。例如，在视频信号重放的操作中，旋转磁头可以在与直接位于垂直同步信号之前的第五水平行对应的视频信号重现之前进行转换。

在图1A中表示一种现有技术的转换信号发生器10。图1B是表示与磁带12相关连的现有技术发生器工作情况的时间关系示意图。转换信号发生器10包括转鼓14、鼓速检测器16、速达电路18和22、单稳多谐振荡器20和24，“或”门26以及触发器28。当转鼓14旋转时，由鼓速检测器16检测鼓的旋转速度。检测器16产生一个代表鼓速的脉冲信号PG，并将该信号提供到延迟电路18和22。

响应于脉冲信号PG，延迟电路18产生一具有相对窄的宽度的脉冲信号，延迟电路22产生一具有相对宽的宽度的脉冲信号。延迟电路18和22产生的脉冲信号的宽度由使用者调节。脉冲信号A提供到单稳多谐振荡器20，脉冲信号B提供到单稳多谐振荡器24。

响应于脉冲信号A的下降沿，多谐振荡器20产生脉冲信号C。响应于脉冲信号B的下降沿，多谐振荡器24产生脉冲信号D，“或”门26根据逻辑OR功能综合脉冲信号C和D，产生脉冲信号E。信号E提供到触发器28，触发器28产生转换脉冲信号F。脉冲信号F的前沿与脉冲信号C的前沿相重合，而脉冲信号F的下降沿与脉冲信号D的前沿相重合。

为了校准转换脉冲信号F，制造商向装置10提供一用于重放的参考磁带(未表示)。装置10重现来自参考磁带的参考视频信号并向制造商显示该参考视频信号。根据显示的参考视频信号，制造商通过调节延迟电路18和22各自的延迟时间手动校准转换脉冲信号F。对于由制造商生产的每个装置10要重复进行这种手动校准操作。

由于环境条件和老化的影响，装置10的元件性能趋于恶化，使得转换脉冲信号F失去原来的校准度。这种校准度的失去对装置10的录像/重放性能产生有害的影响。

本发明的目的是提供一种用于产生适合旋转磁头系统的自动校准转换信号的装置。

本发明的另一个目的是提供一种适合旋转磁头系统的用于校准转换信号的装置，该装置具有高精度而没有采用参考磁带。

本发明的再一个目的是提供一种适合旋转磁头系统的用于校准转换信号的装置，该装置自动地产生校准的转换信号，不受时间和环境条件例如温度变化对于这种装置的元件的不利影响。

本发明的再一个目的是提供一种适合旋转磁头系统的用于自动校准转换信号的装置，该装置利用了由存储有原来的音频和视频信号的磁带重现的信号。

根据本发明的一个方面，提供一种磁头转换信号校准装置。该装置包括：一个旋转重现装置，用于重现存储在磁带上的数据和用于提供旋转信息信号；以及包括一个控制(器)装置，按照重现的数据、旋转信息信号和参考数据的函数校准磁头转换信号。

根据本发明的另一个方面，提供一种校准磁头转换信号的方法，该方法包含的步骤有：利用旋转重现装置重现存储在磁带上的数据；提供旋转信息信号；按照重现的数据、旋转信息信号和参考数据的函数校准磁头转换信号。

当结合附图阅读对所述实施例的如下详细介绍将会使本发明的其它目的，特征和优点变得更清楚，在各附图中相同的元件采用相同的参考标号。

图1A是现有技术转换信号发生器的方块图；

图1B是在介绍图1A中的信号发生器的工作情况时，提供作为参考的时间关系图；

图2是根据本发明的转换信号发生器的方块图；

图3是在介绍图2中的信号发生器的工作情况时，提供作为参考的时间关系示意图；

图4A、4B、4C和4D是介绍图2中的信号发生器的工作情况时，提供作为参考的时间关系示意图；

图5是流程示意图；以及

图6是根据本发明的一个控制器的实施例的方块图。

图2表示根据本发明的录像/重放装置30的一个实施例。该装置30包括：转鼓系统31、信号放大器32和34，EQ/AGC电路36，模数变换器(A/D)38、频道解码器40、锁相回路(PLL)42和控制器44。

转鼓系统31是一双磁头转鼓系统，在转鼓的外周边上包含录像/重放磁头31A和31B。磁头31A和31B是常规的录像/重放磁头，可以在磁带12上录制视频信号及由该磁带重现视频信号，重现的视频信号提供到放大器32和34。随着转鼓旋转，转鼓系统31向控制器44提供代表转速的转鼓FG脉冲以及代表旋转相位(或鼓的角度位置)的转鼓PG脉冲，转鼓系统31可以包括一个用于测量鼓的旋转的速度和相位的装置(未表示)。

放大器32和34是常规的视频信号放大器。EQ/AGC电路36是一信号量化器、自动增益控制和信号合成装置。电路36的量化和增益控制功能类似于常规的EQ/AGC装置的功能。A/D变换器38是常规的用于将重现的视频信号变换为数字数据的模数信号变换器。

通道解码器40是一视频数据解调器，对数字化的视频数据进行解调，其作用像一个数据分析器，用于确定磁头转换脉冲信号和数字化的视频数据的各分量部分之间的差。PLL42是一转换锁相回路装置，用于跟踪信号中的倍频频率和用于产生一时钟信号。

控制器44是一用于产生一个控制EQ/AGC电路36、PLL42以及通道解码器40的磁头转换脉冲信号(SWP)的控制装置，控制器44可以包含半导体控制电路、微处理器、微计算机等。

图3表示结合图2中的装置使用的磁带上记录数据的数据格式50。最好，所述的数据格式50对应于一个磁迹上记录的数据。所表示的是从左到右例如从磁头入口(冲进)到磁头出口(分离)的情况，数据格式50包含：引入和磁迹信息(ITI)区52、第一块间间隙(IBG)区54、用于存储音频数据的区56、第二块间间隙(IBG)区58、用于存储视频数据的区60、第三块间间隙(IBG)区62、用于存储子码数据的区64，以及重写边缘区66。根据格式50存储的数据可以在转录或后记录操作中重新写入。

ITI区52包括：前同步区68、起始同步字块区(SSA)70，磁迹识别区(TIA)72以及后同步区74。最好，前同步区68存储1400比特的信息，而后同步区74存储280比特的信息。前同步区68和后同步区74最好存储与在这两者之间记录的数据的频率具有相同频率的脉冲信号。SSA70最好存储例如为61个字块的1830比特的信息。TIA72最好存储例如3个字块的90比特的信息。一个“字块”最好包含三个10比特的字，前头的字按照预定的同步模式(ITI-Sync)配置，其余的两个字按照识别数据来配置。

在ITI区中数据的设置，特别是SSA70的固定位置便于检测SSA70中的同步字块所说的同步字块在确定磁头转换脉冲信号的恰当时间关系中用作参考。优选地，将SSA70中的第30个同步字块用作参考

以可供选择的方式在格式50中的一个或多个数据存储区例如区56、60或64可以包括用于存储脉冲信号的前同步区和后同步区，该脉冲信号具有的频率与在两个区之间记录数据的频率相同。

IBG区54、58和62中的每一个与重写边缘区66一起用作一个最好不存储数据的边缘区。重写边缘区66可以适应晃动的影响。

在利用录像/重放装置30进行重放操作时，磁带12围绕转鼓系统31中的转鼓卷绕近于二分之-即近于180°。当转鼓旋转时，磁头31A和31B接触部分磁带12，用以重视记录在磁带12上的视频信号，并分别将重现的视频信号提供到信号放大器32和34。转鼓系统31向控制器44提供代表鼓速(鼓FG)和鼓相位(鼓PG)的信号。

信号放大器32和34放大各自重现的视频信号，以产生各自的经放大的视频信号，并将其提供到EQ/AGC电路36。EQ/AGC电路36对放大的视频信号进行量化并调节其增益，以便产生各段经处理的视频信号。根据由控制器44提供的磁头转换脉冲信号(SWP)，电路36在经处理的视频信号的各段之间进行转换并进行合成，以便产生包含暂时改编的经处理的视频信号的各段的合成的视频信号。合成的视频信号提供到A/D变换器38和PLL42。

A/D变换器38将合成的视频信号变换为数字形式并将数字化的合成视频信号提供到通解道码器40。按照由PLL42产生的时钟信号使变换操作同步进行。

PLL42对在合成的视频信号中各倍频信号进行锁定，并由于这种功能产生一个时钟信号提供到A/D变换器38和通道解码器42。最好，PLL42对在一个磁迹的合成视频信号数据中包含的，位于一前同步区或一后同步区例如前同步区68或后同步区74中的脉冲信号进行锁定。并产生作为锁定频率函数的一比特时钟信号。响应于磁头转换脉冲信号，PLL42转换频率，按该频率锁定合成的视频信号。不同的锁定频率可有助于利用不同的录像/重放磁头重放数据及有助于以不同的方式重现视频信号。

通道解码器40对数字化的视频数据进行解调并计算在磁头转换脉冲信号的时序和包含在数字化合成的视频信号中存储在起始同步字块区(SSA70)中的同步字块数据的时序之间的时间差值。解码器40可以利用参考时钟来确定这种时间差值。

按照鼓速、鼓相位，预定的参考信号格式和由解码器40计算的时间差值的函数，控制器44产生磁头转换脉冲信号(SWP)。具体地说，控制器44确定磁头转换脉冲信号的上升沿和下降沿的时间。参照图4A、4B、4C和4D的时间关系图，将更详细地介绍通道解码器40和控制器44的工作情况。

图4A表示鼓PG信号的时间关系示意图，其中在转鼓系统3 1中，转鼓每旋转一完整周将产生一次鼓PG脉冲。图4B表示鼓FG信号的时间关系示意图，其中在转鼓系统31中转鼓每旋转一完整周将产生6次鼓FG脉冲。

图4C表示由控制器44产生的磁头转换脉冲(SWP)信号的时间关系示意图。

图4D表示提供到通道解码器40的数字化合成视频信号的时间关系示意图。如图所示，数字化的合成视频信号最好包含由录像/重放磁头31A和31B重现的交替的各段视频信号。由图还可以看出，每段视频信号包括在该段内部特定位置的起始同步字块区数据。

如图4C所示，通道解码器40按照在磁头转换脉冲的上升沿和在包含在数字化的合成重现的视频信号各段中的起始同步字块数据中的参考同步字块之间的时间期间计算时间差值“b”。由图还可以看出，通道解码器40按照磁头转换脉冲的下降沿和在数字化同步重现的视频信号接续段中包含的起始同步字块数据中的参考同步字块之间的时间期间计算时间差值“d”。通道解码器40向控制器44提供时间差值“b”和“d”。

如在图4A、4B和4C中所表示的，控制器44在接续第一鼓FG脉冲的上升沿并延迟时间“a”之后起动磁头转换脉冲的上升沿，而第一鼓FG脉冲在鼓PG脉冲的上升沿之后。控制器44使磁头转换脉冲的下降沿产生在时间期间“c”之后。控制器44按照由通道解码器40提供的时间差值“b”和“d”的函数确定延迟时间“a”和时间期间“c”的数值。

控制器44预存有预定的参考信号格式(未表示)，该格式包括与时间差值“b”相对应的参考时间差值“b0”和包括与时间差值“d”相对应的参考时间差值“d0”。控制器44确定时间延迟“a”的数值，这样时间差值“b”将等于参考时间差值“b0”，并相应地控制磁头转换脉冲前沿的位置。控制器44确定时间长度“c”的数值，以使时间差值“d”将等于参考时间差值“d0”，并相应地控制磁头转换脉冲的下降沿位置。

根据上面介绍的方法，控制器44产生磁头转换脉冲信号，该信号根据预定的参考信号格式自动进行校准。

在图5的流程图中，表示控制器44的优选工作方式。在步骤S1，顺序检测鼓PG脉冲的上升沿和检测鼓FG脉冲的上升沿，在延迟时间“a”之后产生磁头转换脉冲的上升沿。在接续上升沿后的一段时间“c”处，产生磁头转换脉冲的下降沿。过程行进到步骤S2。

在步骤S2，由通道解码器40接收时间差值“b”。接着步骤S2，在步骤S3，将时间差值“b”与参考时间差值“b0”相比较，得到差“be”，即be＝b-b0。过程进行到步骤S4。

在步骤S4，控制器44确定步骤S2和S3是否已经重复“n”次。在根据步骤S2和S3的过程发生之后，由控制器44产生一个新的数值“be”，并单独进行存储，假如步骤S2和S3没有重复“n”次，则过程返回到步骤S2，否则过程行进到步骤S5。

在步骤S5，将已经由控制器44存储的“be”的“n”个数值取回并一起平均产生一个“平均be”。控制器44调节时间延迟“a”的数值，使顺序计算的“平均be”的各数值等于0。例如，假如“平均be”是正的，则时间延迟“a”是递增的。相反，假如“平均be”是负的，则时间延迟“a”是递减的。

在步骤S6，从通道解码器40接收时间差值“d”。接着步骤S6，在步骤S7，将时间差值“d”和参考时间差值“d0相比较，得到差“de”，例如de＝d-d0。过程进行到步骤S8。

在步骤S8，控制器44确定步骤S6和S7是否已经重复“m”次。在根据步骤S6和S7的每个处理过程发生之后，由控制器44产生一个新的数值“de”并单独存储。假如步骤S6和S7没有重复“m”次，则过程返回到步骤S6；否则过程继续行进到步骤S9。

在步骤S9，取回已由控制器44存储的“de”的“m”个数值，并且一起平均，产生一个“平均de”。控制器44调节时间期间“c”的数值，以使顺序计算的“平均de”的数值等于0。例如，假如“平均de”是正的，则时间期间“c”是递增的。相反，假如“平均de”是负的，则时间期间“c”是递减的。

接着步骤S9，可将步骤S2-S9所述的过程任意地重复预定次数。

在图6中表示控制器14的一个实施例80。控制器44的实施例80包括减法器82和88，平均器84和90，补偿值发生器85和92以及定时信号发生器86。向减法器82提供时间差值“b”并由数值“b”减去内部存储的参考时间差值“b0”得到一个差值“be”。将该差值“be”提供到平均器84。

平均器84存储由减法器82提供的数值“be”并且一旦已累积“n”个这样的数值便平均已存储的各“be”数值，得到“平均be”值。将“平均be”值提供到补偿值发生器85。补偿值发生器85将该“平均be”值变换为对于时间延迟“a”的补偿值。将该补偿值提供到定时信号发生器86。

向减法器88提供时间差值“d”并且由数值“d”减去内部存储的参考时间差值“d0”，得到差值“de”。将该差值“de”提供到平均器90。

平均器90存储由减法器88提供的数值“de”并且一旦已经积累“m”个这样的数值，便平均所存储的“de”值，得到一个“平均de”值。将该“平均de”值提供到补偿值发生器92。补偿值发生器92将该“平均de”值变换为一对于时间期间“c”的补偿值。将该补偿值提供到定时信号发生器86。

响应于由补偿值发生器85提供的补偿值，定时信号发生器86调节下一个磁头转换脉冲前沿的暂态位置。响应于由补偿值发生器92提供的补偿值，定时信号发生器86还调节该下一个磁头转换脉冲的下降沿的暂态位置。按照这种方式，利用参考时间差值“b0”和“d0”，分别校准时间差值“b”和“d”。

在另外一种工作方式下，通道解码器40为了计算时间差值“b”和“d”，可以利用与存储在SSA70中的起始同步字块数据不同的重现信号。例如通道解码器40可以利用存储在TIA72中的磁迹识别数据。按再一种不同的工作方式，利用控制器44根据上述的处理过程，产生与数据的磁迹位置有关的其它校准控制信号，例如转录定时控制信号。

此外，通过增加转鼓每周产生的鼓FG脉冲的数目，可以实现磁头转换脉冲信号更高精度的校准。再有，控制器44可以产生各种控制信号，这些信号对于转鼓的速度和相位以不同的方式例如根据不同的鼓PG和鼓FG脉冲或它们的分量进行同步。可以选择性地将磁头转换脉冲信号提供到转鼓系统31，使它同步操作。

虽然，已经详细介绍了本发明的说明性实施例和其改进，应理解，本发明并不局限这些具体的实施例和改进，在不脱离由所提权利要求确定的本发明保护范围和构思的情况下，本技术领域的熟练人员可进行其它改进和变化。

Claims

1、一种磁头转换信号校准装置，包含：

旋转重放装置，用于重现存储在磁带上的数据和提供旋转信息信号；以及

控制器装置，用于校准作为重现数据、所述旋转信息信号以及参考数据的函数的磁头转换信号。

2、根据权利要求1所述的装置，其中所述的旋转重放装置包含多个录像/重放磁头。

3、根据权利要求1所述的装置，其中所述旋转信息信号包含速度信号。

4、根据权利要求1所述的装置，其中所述旋转信息信号包含相位信息信号。

5、根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器装置包含用于产生所述磁头转换信号的发生装置。

6、根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器装置包含减法器装置，其用于计算所述重现数据和所述参考数据之间的差。

7、根据权利要求6所述的装置，其中所述控制器装置还包含平均装置，用于对算出的多个差值进行所述差值的平均。

8、根据权利要求7所述的装置，其中所述的控制器装置还包含调节装置，用于调节所述磁头转换信号的特征。

9、一种用于校准磁头转换信号的方法，所述方法包含的步骤有：

利用一旋转重放装置重现存储在磁带上的数据；

接收旋转信息信号，以及

校准作为重现的数据、所述旋转信息信号和参考信号的函数的磁头转换信号。

10、根据权利要求9所述的方法，其中所述的旋转信息信号包含速度信息信号。

11、根据权利要求9所述的方法，其中所述的旋转信息信号包含相位信息信号。

12、根据权利要求9所述的方法，还包含产生所述磁头转换信号的步骤。

13、根据权利要求9所述的方法，还包含计算所述重现数据和所述参考数据之间的差的步骤。

14、根据权利要求13所述的方法，还包含利用多个计算的差来平均所述差的步骤。

15、根据权利要求14所述的方法，其中所述的校准步骤包含调节所述磁头转换信号特性的步骤。