CN1184630C - 用于记录信息的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质(2)的信息记录装置(1)，包括：乘法单元(26)，用于通过多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息，多个窗函数中的每一个具有一个渐隐时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；记录单元(4)，用于记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息；结束单元(8，28)，用于将结束被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质以取代结束被乘后的数字信息之后用于结束记录数字信息，其中该结束被乘后的数字信息为与包括数字信息的记录结束定时的窗函数对应的被乘后的数字信息。

Description

用于记录信息的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种信息记录装置和信息记录方法，特别涉及在结束和重新开始将信息记录到信息存储介质时的记录结束控制和记录重新开始控制。
背景技术
在将诸如语音和/或音乐之类的音频信息压缩之后有时将其记录在诸如光盘之类的信息存储介质。如果响应暂时记录停止或中断指令而暂时中断或停止记录，则在接收到该指令之后停止被记录音频信息的输入。当接收到记录重新开始指令时，重新开始要记录音频信息的输入以便重新开始信息记录。
根据控制被记录音频信息的输入状态的记录中断和重新开始的常规控制方法，如果在中断和重新开始时被记录的数据相互之间具有较大的电平差并且包括中断部分的音频信息被连续重放，则在中断时可能会出现突发噪声。
在只是停止音频信息记录以及在重放包括由高记录电平记录的记录中断部分的记录信息时可能会出现这一问题。在只是开始新的音频信息记录以及在重放包括由高记录电平记录的记录开始部分的记录信息时也可能会出现这一问题。
为解决该问题，提出渐隐和渐现处理。即，在记录中断或结束时(下文称之为“记录中断时间”)，在接收到记录中断指令之后渐隐被记录的音频信息。在记录开始或重新开始时(下文称之为“记录重新开始时间”)，在接收到记录重新开始指令之后渐现被记录的音频信息。这样，使记录中断时和记录重新开始时的音频信息记录电平基本为零电平。这里，“渐隐”是逐渐降低音频信息的记录电平最终降为零电平的处理，而“渐现”是首先设定音频信息的记录电平为零电平然后逐渐增加记录电平直到一个正常电平的处理。
然而，在渐隐和渐现处理中，在记录中断指令之后在一个预定的时间周期必须逐渐降低记录电平，并且再次逐渐增加该电平。因此，如果在压缩之后记录音频信息，则记录处理变得复杂。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种通过简单处理实现渐隐和渐现并且能够进行信息记录的信息记录装置和方法，从而在重放包括记录中断和重新开始点的部分的记录信息时避免不希望的突发噪声。
根据本发明的一个方面，提供一种将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质的信息记录装置，包括：一个通过多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息的乘法单元，多个窗函数中的每一个具有一个渐隐时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；一个用于记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息的记录单元；一个用于将结束被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质以取代结束被乘后的数字信息之后用于结束记录数字信息的结束单元，其中该结束被乘后的数字信息为与包括数字信息的记录结束定时的窗函数对应的被乘后的数字信息。
根据本发明的同一方面，提供一种将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质的信息记录方法，包括步骤：由多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息，多个窗函数中的每一个具有一个渐隐时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息；将结束被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质以取代结束被乘后的数字信息之后结束记录数字信息，其中该结束被乘后的数字信息为与包括数字信息的记录结束定时的窗函数对应的被乘后的数字信息。
根据上面的信息记录装置和方法，被乘以数字信息的窗函数具有时间轴特性。当数字信息的记录结束时，将结束被乘后的数字信息改变为零信息并且在将零信息记录到信息存储介质以取代结束被乘后的数字信息之后结束数字信息的记录。以这种方式，仅在记录结束之前的数字信息的记录电平变化变得与窗函数的渐隐特性相似。因此，在数字信息的记录结束时通过一个简单的处理实现渐隐，并且由于数字信息记录电平的突然减小，有可能避免重放时产生的噪声。
根据本发明的再一个方面，提供一种将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质的信息记录装置，包括：用于由多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息的乘法单元，多个窗函数中的每一个具有一个渐现时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；用于记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息的记录单元；用于将与包括数字信息的记录开始定时的窗函数对应的被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质之后，用于开始记录在记录开始定时之后要记录的数字信息的开始单元。
根据本发明的相同方面，提供一种将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质的信息记录方法，包括步骤：由多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息，多个窗函数中的每一个具有一个渐现时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息；将与包括数字信息的记录开始定时的窗函数对应的被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质之后，开始记录在记录开始定时之后要记录的数字信息。
根据上面的信息记录装置和方法，被乘以数字信息的窗函数具有时间轴特性。当开始数字信息的记录时，将与包括记录开始定时的窗函数对应的被乘后的数字信息改变为零信息，并且在记录零信息之后开始数字信息的记录。以这种方式，仅在记录开始之后的数字信息的记录电平变化变得与窗函数的渐现特性相似。因此，在数字信息的开始时间通过一个简单的处理实现渐现，并且由于数字信息记录电平的突然减小，有可能避免重放时产生的噪声。
根据本发明的再一个方面，提供一种将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质的信息记录装置，包括：用于由多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息的乘法单元，多个窗函数中的每一个具有一个包括渐现部分和渐隐部分的时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；用于记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息的记录单元；用于将中断被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质以取代中断被乘后的数字信息之后，用于中断记录数字信息的中断单元，其中该中断被乘后的数字信息为与包括数字信息的记录中断定时的窗函数对应的被乘后的数字信息；和用于将与包括数字信息的记录重新开始定时的窗函数对应的被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质之后，用于重新开始记录在记录重新开始定时之后要记录的数字信息的重新开始单元。
根据本发明的相同方面，提供一种将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质的信息记录方法，包括步骤：由多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息，多个窗函数中的每一个具有一个包括渐现部分和渐隐部分的时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息；将中断被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质以取代中断被乘后的数字信息之后，中断记录数字信息，其中该中断被乘后的数字信息为与包括数字信息的记录中断定时的窗函数对应的被乘后的数字信息；和将与包括数字信息的记录重新开始定时的窗函数对应的被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质之后，重新开始记录在记录重新开始定时之后要记录的数字信息。
根据上面的信息记录装置和信息记录方法，被乘以数字信息的窗函数具有一个包括渐现部分和渐隐部分的时间轴特性。当中断数字信息记录时，将中断数字信息改变为零信息并且在将零信息记录到信息存储介质之后中断数字信息的记录。当重新开始数字信息记录时，将与包括记录重新开始定时的窗函数对应的被乘后的数字信息改变为零信息并且在将零信息记录到信息存储介质之后重新开始数字信息记录。这样，仅有中断前或仅有重新开始之后的数字信息记录电平变得与该窗函数的渐隐和渐现特性类似。因此，在数字信息的中断/重新开始时通过一个简单的处理就可实现渐隐和渐现，并且由于数字信息记录电平的突然加大的变化，有可能避免中断/重新开始时所产生的噪声。
根据本发明的再一个方面，提供一种将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质的信息记录装置，包括：用于由多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息的乘法单元，多个窗函数中的每一个具有一个包括渐现部分和渐隐部分的时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；用于记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息的记录单元；用于将包括数字信息的记录中断定时的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质以取代包括记录中断定时的被乘后的数字信息之后，用于中断记录数字信息的中断单元；和用于在记录中断之后将包括数字信息的记录重新开始定时的数字信息改变为零信息，以及在将该零信息记录到信息存储介质以取代包括记录重新开始定时的被乘后的数字信息之后，用于重新开始记录在记录重新开始定时之后要记录的数字信息的重新开始单元。
根据本发明的相同方面，提供一种将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质的信息记录方法，包括步骤：由多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息，多个窗函数中的每一个具有一个包括渐现部分和渐隐部分的时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息；将包括数字信息的记录中断定时的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质以取代包括记录中断定时的被乘后的数字信息之后，中断记录数字信息；和在记录中断之后将包括数字信息的记录重新开始定时的数字信息改变为零信息，以及在将该零信息记录到信息存储介质以取代包括记录重新开始定时的被乘后的数字信息之后，重新开始记录在记录重新开始定时之后要记录的数字信息。
根据上面的信息记录装置和方法，被乘以数字信息的窗函数具有一个包括渐现部分和渐隐部分的时间轴特性。当中断数字信息记录时，将包括记录中断定时的数字信息改变为零信息并且在将零信息记录到信息存储介质以取代包括记录中断定时的被乘后的数字信息之后中断数字信息的记录。当重新开始数字信息记录时，将包括记录重新开始定时的数字信息改变为零信息并且在将零信息记录到信息存储介质以取代记录中断定时的被乘后的数字信息之后中断数字信息的记录。当重新开始数字信息记录时，将包括记录重新开始定时的被乘后的数字信息改变为零信息并且在将零信息记录到信息存储介质以取代包括记录重新开始定时的被乘后的数字信息之后重新开始数字信息记录。这样，仅有中断前或仅有重新开始之后的数字信息记录电平变得与该窗函数的渐隐和渐现特性类似。因此，在数字信息的中断/重新开始时通过一个简单的处理就可实现渐隐和渐现，并且由于数字信息记录电平的突然加大的变化，有可能避免中断/重新开始时所产生的噪声。
最好，窗函数中的每一个在时间轴上的具有窗函数的一半时间周期的重叠。通过这种方式，可以产生并记录准确对应于原始信息的被乘后的数字信息。
在一个优选实施例，数字信息可以是音频信息。通过这种方式，可以避免记录音频信息的记录结束，开始和中断/重新开始时产生的噪声。
进一步，在一个优选实施例，可以采用窗函数来消除改进离散余弦变换编码系统内的失真。这样，在使用MDCT编码系统的数字信息记录的结束，开始和中断/重新开始时通过一个简单处理可以实现渐隐和渐现。
附图说明
通过下面结合简要描述的附图所作的关于本发明优选实施例的详细描述，本发明的特征，效用，以及进一步的特征将变得更加显而易见。
图1是表示根据本发明的信息记录和重放装置的示意配置的方框图；
图2A是表示一个音频压缩电路的详细配置的方框图；
图2B是表示一个分析滤波器单元的详细配置的方框图；
图3是表示正常滤波处理的图；
图4A是表示一个音频扩展电路的配置的方框图；
图4B是表示图4A所示的音频扩展电路的操作波形的图；
图5A是表示根据第一实施例在记录结束时的滤波处理的流程图；
图5B是表示根据第一实施例在记录开始时的滤波处理的流程图；
图6A是表示根据第一实施例在记录结束时的滤波处理的定时图；
图6B是表示根据第一实施例在记录开始时的滤波处理的定时图；
图7是表示在记录中断/重新开始时的滤波处理的流程图；
图8是表示在记录中断/重新开始时的滤波处理的定时图；
图9A是表示根据第二实施例的分析滤波器的详细配置的方框图；
图9B是表示根据第二实施例在记录结束时的滤波处理的流程图；
图10A是表示根据第三实施例的分析滤波器的详细配置的方框图；和
图10B是表示根据第三实施例在记录结束时的滤波处理的流程图；
具体实施方式
参照附图下面将描述本发明的优选实施例。
注意到，在下面的实施例，将本发明用于将数字音频和视频(图象)信息记录到光盘并从光盘重放记录信息的信息记录和重放装置。
[I]第一实施例
参照图1到8将描述本发明的第一实施例。首先，将描述第一实施例的信息记录和重放装置的配置和粗略操作。
如图1所示，信息记录和重放装置1包括一个主轴电动机3，拾取器4，伺服电路5，记录系统6，重放系统7，中央控制电路8，操作单元9和显示单元10。主轴电动机3可转动地驱动作为信息存储介质的光盘2。拾取器4将记录数据DWT光记录到光盘2并从光盘2检测检测数据DRD。伺服电路5执行主轴电动机3和拾取器4的伺服控制。记录系统6进行将要记录的数据DWT记录到光盘2。重放系统7对从光盘2检测的检测数据DRD进行重放处理并将视频信号SVO和音频信号SAO输出到外部。中央控制电路8执行信息记录和重放装置1的总体控制。用户使用操作单元9将所希望的包括记录中断和重新开始的指令输入到中央控制电路8。
记录系统6包括A/D转换器11，12，音频压缩电路13，视频压缩电路14，多路复用电路15，记录缓冲存储器16，编码器17，以及记录电路18。重放系统7包括D/A转换器39，40，视频扩展(解压缩)电路41，音频扩展(解压缩)电路42，去多路复用电路43，重放缓冲存储器44，解码器45，以及重放电路46。中央控制电路8包括一个用于存储预设定系统程序的存储器8a，并由一个通过执行系统程序完成信息记录和重放装置1的总体控制的微处理器(CPU)构成。
下面，描述记录系统6的粗略操作。首先，A/D转换器11将从外部提供的模拟音频信号SAI转换为数字音频数据DAI并将其输出到音频压缩电路13。音频压缩电路13根据来自中央控制电路8的控制信号C1指定的MDCT压缩系统压缩音频数据DAI，产生压缩音频数据DPAI并将其输出到多路复用电路15。同时，A/D转换器12将从外部提供的模拟视频信号SVI转换为数字视频数据DVI并将其输出到视频压缩电路14。视频压缩电路14根据来自中央控制电路8的控制信号C1指定的数据压缩系统(例如，MPEG(运动图象专家组))压缩视频数据DVI，产生压缩视频数据DPVI并将其输出到多路复用电路15。
当一个用户通过操作单元9输入一个记录开始指令时，多路复用电路15与记录缓冲存储器16一起，根据来自中央控制电路8的控制信号C2指定的定时，对压缩音频数据DPAI和压缩视频数据DVI执行时分多路复用，并将时分多路复用压缩数据DPW输出到编码器17。此时，记录缓冲存储器16暂存压缩音频数据DPAI和压缩视频数据DPVI并与多路复用电路15协同产生压缩数据DPW。同时，记录缓冲存储器16将指示多路复用电路15产生的压缩数据DPW的数据量(或数据长度)的数据量信号Cmw发送到中央控制电路8。中央控制电路8以字符形式或基于数据量信号Cmw显示压缩数据DPW的数据量。
编码器17根据中央控制电路8提供的控制信号C3编码压缩数据DPW以产生编码数据DWE并将其输出到记录电路18。记录电路18根据中央控制电路8提供的控制信号C4将包括放大的预定处理用于编码数据DWE以产生记录数据DWT，并将其输出到拾取器4。这样，根据记录数据DWT驱动拾取器4内的诸如半导体激光之类的光源，从而发射具有对应于记录数据DWT的强度的光束，并且将记录数据DWT光记录到光盘2。
下面，将描述重放系统7的粗略操作。首先，重放电路46根据中央控制电路8提供的控制信号C5，通过拾取器4将波形整形处理用于从光盘2检测的检测数据DRD(RF(射频)信号))以产生二进制重放数据DRP，并将其输出到解码器45。解码器45根据中央控制电路8提供的控制信号C6，以及对应于编码器17的编码系统的预定解码系统，解码重放数据DRP，并产生解码数据DPR和将其输出到重放缓冲存储器44。接着，重放缓冲存储器44暂存解码数据DPR，并重新排列存储的解码数据DPR使其成为与预设定定时同步的解码数据DPAV，该数据输出到去多路复用电路43。
同时，重放缓冲存储器44将表示输入解码数据DPR的数据量(或数据长度)的数据量信号Cmr传送到中央控制电路8。中央控制电路8在显示单元10以字符形式或基于数据量信号Cmw显示解码数据DPR的数据量。通过这种方式，去多路复用电路43根据中央控制电路8提供的控制信号C7相互分离解码数据DPAV内多路复用的压缩视频数据DPVO和压缩音频数据DPAO。接着，去多路复用电路43将压缩视频数据DPVO输出到视频扩展电路41，并且将压缩音频数据DPAO输出到音频扩展电路42。压缩音频数据DPAO是在记录时应用FFT处理(快速傅立叶变换)的频域数据。视频扩展电路41根据中央控制电路8提供的控制信号C7对压缩视频数据DPVO应用对应于视频压缩电路14的压缩系统的预定扩展处理以产生扩展视频数据DVO，并将其输出到D/A转换器39。D/A转换器39将视频数据DVO转换为模拟视频信号SVO，并将其输出到外部。
同时，音频扩展电路42根据中央控制电路8提供的控制信号C7应用对应于音频压缩电路13的压缩系统的预定扩展处理以产生扩展音频数据DAO，并将其输出到D/A转换器40。D/A转换器40将音频数据DAO转换为模拟音频信号SAO，并将其输出到外部。
在执行上述的记录和重放操作中，中央控制电路8产生用于控制伺服电路5，记录系统6和重放系统7运行的控制信号C1到C7，并将它们输出到相应的部件。另外，中央控制电路8从用户经操作单元9接收指令，并在显示单元10显示信息记录和重放装置1的当前操作状态，与记录信息相关的各种信息以及用于指示操作信息记录和重放装置1的用户操作方法的菜单图像。
进一步，中央控制电路8产生控制信号CCS并将其输出到伺服电路5，以便伺服电路5执行用于在光盘2的信息记录表面准确定位光束B的焦点对准位置的跟踪伺服和聚焦伺服控制以及用于控制主轴电动机3转数的主轴伺服控制。伺服电路5产生用于执行基于控制信号CCS的跟踪伺服控制和聚焦伺服控制的伺服控制信号CPC，并将其输出到光拾取器4(未示出)内的致动器，该致动器用于驱动使光束B会聚到光盘2的物镜。伺服电路5还产生用于执行主轴伺服控制的伺服控制信号CSC并将其输出到主轴电动机3。
下面，参照图2A和2B将描述本发明的记录系统6内的音频压缩电路13的详细配置。图2A是表示音频压缩电路13的详细配置的方框图，图2B是表示分析滤波器单元20的详细配置的方框图。如图2A所示，音频压缩电路13包括一个分析滤波器单元20，一个量化单元21，一个压缩单元(packing unit)22，以及一个位分配单元23。
下面，将描述其操作。首先，分析滤波器单元20根据来自中央控制电路8的控制信号C1，将滤波处理应用于音频数据DAI，以产生滤波数据DF，并将其输出到量化单元21。另外，分析滤波器单元20产生用于控制位分配单元23的控制信号CB并将其输出到位分配单元23。由分析滤波器单元20执行的滤波处理首先通过具有预定渐隐时间轴特性和渐现时间轴特性的窗函数乘以所输入的音频数据DAI。当信息记录到光盘2被中断或重新开始时，滤波处理接着由零数据替换包括中断定时和重新开始定时的数据，并将FFT处理应用到所产生的数据。窗函数被进行乘法运算以便避免量化单元21内的FFT处理和量化处理所产生的块失真。在音频信号SAI在块单元被压缩之后记录到光盘2以及接着在块单元扩展这样记录的音频信号SAI以便使其重放为音频信号SAO的情况下，成块音频信号SAI内的相邻块的连接的不连续性产生块失真。
接着，位分配单元23根据控制信号CB设定量化单元21量化的位分配，并产生和输出指示这样设定给量化单元21的内容的控制信号CBA。量化单元21根据控制信号CBA指示的位分配内容，量化和压缩滤波信号DF所包括的音频信息，以产生和输出量化音频数据DQ，量化音频数据DQ输出到压缩单元22。最后，压缩单元22将量化音频数据DQ压缩为预定的数据量单元以产生由压缩单元分割的压缩音频数据DPAI，并将其输出到多路复用电路15。
下面，参照图2B将描述分析滤波器单元20的详细配置。如图2B所示，分析滤波器单元20包括缓冲存储器25，27，乘法单元26，替换单元28，CPU 30和FFT单元31。
下面，参照图2B和3将描述分析滤波器单元20的详细操作。图3是一个用于解释分析滤波器单元20所进行的处理的定时图，其中垂直轴表示相应信号的电平。
首先，缓冲存储器25根据来自CPU30的控制信号CBM1，通过预定的数据量单元暂存所输入的音频数据DAI，并通过预定的数据量单元将所存储的数据输出到乘法单元26作为存储器数据DB1。乘法单元26通过图3所示的窗函数乘以所输入的存储器数据DB1以产生用于每个被乘后的窗函数的被乘后的数据DWW(参看图3的下部分)，并将其输出到缓冲存储器27。被乘以存储器数据DB1的相应窗函数，具有时间对称的波形图，其中电平从零电平渐现的时间TIN继续到电平渐隐到零电平的时间的时间Tout，并且其中相邻窗函数的一半周期在时间轴上相互重叠。通过乘法单元26的操作，输出具有与图3所示的相应窗函数类似的波形以及半周期重叠的被乘后的数据DWW。每个窗函数的这种乘法处理防止出现块失真。
接着，缓冲存储器27根据控制信号CBM2暂存所输入的被乘后的数据DWW。当完成用于存储在缓冲存储器25内的所有单元存储器数据的乘以窗函数处理时，缓冲存储器27将被乘后的数据DWW输出到替换单元28作为存储器数据DB2。如果中断或重新开始信息记录到光盘2，则替换单元28替换存储器数据DB2，根据来自CPU30的控制信号CC使用零数据，通过乘以包括中断定时或重新开始定时的窗函数得到该数据，并将其输出到FFT单元31作为替换数据DC。此时，将除通过乘以包括中断定时或重新开始定时的窗函数而得到的数据之外的存储器数据DB2输出到FFT单元31作为数据DC，在这里不进行处理。FFT单元31将FFT处理到数据DC以便将其转换为频域数据，并将其输出到量化单元21作为滤波数据DF。
在上述的处理中，CPU30根据控制信号C1产生控制信号CBM1，CBM2和CC，并将其输出到各个相关部件以便在这些部件进行适当的处理。此时，将指示中断定时的数据提供给CPU 30作为控制信号C1，该中断定时被替换单元28用于替换处理。
下面，参照图4A和4B将描述重放系统7内的音频扩展电路22的详细配置和操作。图4A是表示音频扩展电路22的详细配置的方框图，而图4B表示音频扩展电路22的操作的波形图。如图4A所示，音频扩展电路22包括逆-FFT单元35，乘法单元36，缓冲存储器37，加法器38，以及去量化单元47。
下面，描述其操作。首先，去量化单元47将对应于量化单元21的压缩处理的扩展处理，用于作为频域数据输入的压缩音频数据DPAO以产生扩展数据DPEX，并将其输出到逆-FFT单元35。接着，逆-FFT单元35将逆-FFT转换用于扩展数据DPEX以产生逆-变换数据DIF，并将其输出到乘法单元36。乘法单元36通过与乘法单元26相似的上述窗函数乘以为时域数据的逆-变换数据DIF，以产生被乘后的数据DA(具有图4B的上部分所示的波形)，并将其输出到缓冲存储器37和加法器38的一个输入端。缓冲存储器37暂存所输入的被乘后的数据DA，并且在对应于上述窗函数的一半周期的时间间隔过去之后将其输出到加法器38的另一个输入端。加法器38在时间轴上将从乘法单元36直接输入的被乘后的数据DA与缓冲存储器37所延迟的被乘后的数据DA相加，以产生图4B的下部分所示的音频数据DAO，并将其输出到D/A转换器40。通过缓冲存储器37的延迟和加法器38的相加，将已被时间分割用于每个窗函数的被乘后的数据DA转换为具有统一电平的音频数据DAO(该数据对应于记录系统6内的音频数据DAI)。
下面，参照图5到8将描述根据本发明的分析滤波器20内的处理。图5A和5B是表示信息记录结束时和信息记录开始时的处理的流程图，并且图6A和6B是表示信息记录结束时和信息记录开始时的数据状态的定时图。图7是表示信息记录中断/重新开始时的处理的流程图，并且图8是表示信息记录中断/重新开始时的数据状态的定时图。在图5A，5B和7所示的流程图，将不重复由相同步骤数表示的相同步骤及其详细描述。
首先，参照图5A和6A将描述信息记录结束时的处理。在结束信息记录时，分析滤波器20将乘法单元26内的窗函数的乘法处理用于音频数据DAI(步骤S1)。接着，根据表示输入操作单元9的一个指令的控制信号C1检查CPU30是否识别信息记录的结束，该指令表示信息记录的结束(步骤S2)。如果未指示该结束(步骤S2；No)，则存储在缓冲存储器27内的存储器数据DB2通过替换单元28，在这里未进行任何处理，并且FFT单元31执行上述FFT处理(步骤S5)。接着，检查是否对要记录的所有音频数据DAI执行滤波处理(步骤S6)。如果处理了所有数据(步骤S6；Yes)，则处理结束。如果没有处理所有数据，则处理返回步骤S1对后续音频数据DAI执行滤波处理。
如果在步骤S2检测记录结束指令(步骤S2；Yes)，在所产生的被乘后的数据DWW中(参看，图6A的第三部分)，通过乘以包括信息记录结束时间的窗函数所得到的被乘后的数据DWW被零数据替换以产生图6A中的第四部分所示的替换数据DC(步骤S3)。接着，在步骤S5和S6对替换数据DC进行处理。结果是，记录结束时的记录数据DWT的电平具有与结束时之前立即产生的替换数据DC的渐隐特性相同的渐隐特性。因此，在根据与替换数据DC的渐隐特性相同的渐隐特性减少记录数据DWT的信号强度电平之后中断记录。在重放记录数据DWT时在加法器38的加法之后得到的音频数据DAO的重放波形，表示与在图6A的底部示出的重放数据DC的渐隐特性相同的渐隐特性，从而结束重放。
下面，参照图5B和6B将描述信息记录开始时的处理。在开始信息记录时，分析滤波器单元20根据表示输入操作单元9的一个指令的控制信号C1检查CPU30是否识别信息记录的开始，该指令表示信息记录的开始(步骤S7)。如果未指示记录开始(步骤S7；No)，则处理等待该指令。如果指示记录开始(步骤S7；Yes)，则在乘法单元26将窗函数的乘法运算用于所输入的音频数据DAI(步骤S1)。接着，在所产生的被乘后的数据DWW(参看图6B的第3部分)，通过乘以包括记录开始时间的窗函数所得到的被乘后的数据DWW被零数据替换以产生图6B的第4部分示出的替换数据DC(步骤S3)。接着，在步骤S5和S6执行用于替换数据DC的处理(参看图5B)，在步骤S6，如果未完成用于所有音频数据DAI的处理(步骤S6；No)，则处理返回步骤S1以便将步骤S1，S5和S6的处理应用到后续输入的音频数据DAI。在这种情况下，由于在记录开始时间之后将该处理用于音频数据DAI，则总是跳过替换处理(步骤S3)。
结果是，记录开始时间的记录数据DWT的电平具有与在开始定时之后立即产生的替换数据DC的渐现特性相同的渐现特性。因此，在根据与替换数据DC的渐现特性相同的渐现特性增加记录数据DWT的信号强度电平之后开始记录。在重放记录数据DWT时在加法器38的加法之后得到的音频数据DAO的重放波形，表示与在图6B的底部示出的重放数据DC的渐现特性相同的渐现特性，并且以这种方式开始重放。
下面，参照图7和8将描述中断信息记录接着在中断位置重新开始时所给出的处理。首先，在信息记录期间，在乘法单元26执行窗函数的乘法处理(步骤S1)。接着，根据表示输入操作单元9的一个指令的控制信号C1检查CPU30是否识别信息记录的中断，该指令表示信息记录的中断(步骤S10)。如果未指示中断(步骤S10；No)，则执行上述的正常滤波处理(步骤S5和S6)。如果步骤S10指示中断记录，则停止音频数据DAI的输入(步骤S11)。接着，在所产生的被乘后的数据DWW(参看图8的第3部分)，通过乘以包括中断定时的窗函数所得到的被乘后的数据DWW被零数据替换以产生图8的第4部分示出的替换数据DC(步骤S3)。接着，通过使用替换数据DC执行FFT处理，并中断该处理。
以这样的方式，在紧接中断之前的记录数据DWT的电平具有与紧接中断之前产生的替换数据DC的渐隐特性相同的渐隐特性。因此，根据与替换数据DC的渐隐特性相同的渐隐特性减少记录数据DWT的信号强度电平之后中断记录。在重放记录数据DWT时在加法器38的加法之后得到的音频数据DAO的重放波形，表示与在图8的底部示出的重放数据DC的渐隐特性相同的渐隐特性，并且以这种方式中断重放。
在中断期间，根据表示输入操作单元9的一个指令的控制信号C1重复检查CPU30是否识别信息记录的重新开始，该指令表示信息记录的重新开始(步骤S12)。如果未指示重新开始(步骤S12；No)，则继续中断。如果指示重新开始(步骤S12；Yes)，在所产生的被乘后的数据DWW(参看图8的第3部分)，通过乘以包括重新开始定时的窗函数所得到的被乘后的数据DWW被零数据替换以产生图8的第4部分示出的替换数据DC(步骤S3)。接着，执行步骤S5和S6的处理用于替换数据DC。
结果是，紧跟在记录重新开始定时之后的记录数据DWT的电平具有与紧跟在重新开始定时之后产生的替换数据DC的渐现特性相同的渐现特性。因此，在根据与替换数据DC的渐现特性相同的渐现特性增加记录数据DWT的信号强度电平之后重新开始记录。在重放记录数据DWT时在加法器38的加法之后得到的音频数据DAO的重放波形，表示与在图8的底部示出的重放数据DC的渐现特性相同的渐现特性，并且重新开始重放。
如上所述，根据第一实施例的分析滤波器单元20的处理，当结束信息记录时，将对应于包括结束定时的窗函数的被乘后的数据DWW改变为零数据，将零数据记录到光盘2，并且接着结束记录。紧接记录结束定时之前的记录数据DWT的电平改变变得与窗函数电平的渐现内的变化相同。因此，在记录结束定时，通过一个简单的处理就可以执行渐隐，并且可以避免由于记录结束定时的记录电平的突然增加所产生的音频噪声。
进一步，在开始信息记录时，由于将对应于包括记录开始定时的窗函数的被乘后的数据DWW改变为零数据，将零数据记录到光盘2以取代包括开始定时的被乘后的数据DWW，并且接着开始记录。紧跟在记录开始定时之后的记录数据DWT的电平改变变得与窗函数电平的渐现内的变化相同。因此，在记录开始定时，通过一个简单的处理就可以执行渐现，并且可以避免由于记录结束定时的记录电平的突然增加所产生的音频噪声。
再进一步，在中断信息记录中，将对应于包括中断定时的窗函数的被乘后的数据DWW改变为零数据，将零数据记录到光盘2以取代包括中断定时的被乘后的数据DWW，并且接着中断记录。在重新开始信息记录中，将对应于包括重新开始定时的窗函数的被乘后的数据DWW改变为零数据，将零数据记录到光盘2以取代包括重新开始定时的被乘后的数据DWW，并且接着重新开始记录。紧接在中断之前或紧跟重新开始后的记录数据DWT的电平改变变得与窗函数电平的渐隐和渐现内的变化相同。因此，在记录中断或重新开始定时时仅通过一个简单的处理就可以执行渐隐或渐现，并且可以避免由于记录中断或重新开始定时的记录电平的突然连续变化所产生的音频噪声。
再进一步，由于多个窗函数中的每一个在时间轴上具有相邻窗函数的半周期的重叠，有可能产生并记录关于原始音频数据DAI的准确记录数据DWT。
再进一步，由于多个窗函数主要用于在使用MDCT编码系统记录音频数据DAI的结束或开始或中断/重新开始时消除MDCT编码系统内的块失真，可以通过一个简单的处理执行渐隐或渐现并且可以避免所产生的音频噪声。
根据第一实施例的信息记录和重放装置1，与记录中断同时停止并且与记录重新开始同时重新开始记录音频数据DAI的时间进程。因此，当视频数据DVI和音频数据DAI相互相关地记录在光盘2时，有可能避免视频数据DVI和音频数据DAI之间的时基移动，如果通过立即停止中断时的视频数据DVI的记录渐隐音频数据DAI，就可以产生该时基移动(即，在渐隐期间仍继续音频数据DAI时间而与记录中断同时停止视频数据DVI的时间，因此可能移位视频数据DVI和音频数据DAI的时基)。
[II]第二实施例
下面，参照图9A和9B描述本发明的第二实施例。图9A是表示根据第二实施例的分析滤波器的配置的方框图，而图9B是表示根据第二实施例的分析滤波器的操作的流程图。应该注意到与第一实施例相同的部件和步骤由相同的标号和步骤号表示。
在上述第一实施例，分析滤波器以这样的顺序完成乘法处理，替换处理，相加以及FFT处理。在第二实施例，这些处理的顺序与第一实施例的不同。在第二实施例，除分析滤波器单元之外的部件的配置和操作与第一实施例相同，因此，省略对其的描述。
如图9A和9B所示，在通过第二实施例的分析滤波器单元20’结束记录时，与第一实施例一样，第一缓冲存储器25，乘法单元26以及缓冲存储器27执行到缓冲存储器27的乘法处理以及累加处理(步骤S1)。接着，FFT单元31将FFT处理用于相应的存储在缓冲存储器27的每个窗函数的存储器数据DB2(步骤S5)。接着，替换单元28执行替换处理，在记录结束定时该处理将FFT处理之后的每个窗函数的频域数据DCF替换为零数据(步骤S2；Yes)，并且接着产生每个窗函数的替换数据(频域数据)作为滤波数据DF(步骤S3)。
通过使用该滤波处理所产生的滤波数据DF，在记录之后重放的音频数据DAo的重放电平具有与窗函数电平的渐隐特性相似的渐隐特性(参看图6A的底部)。另外，在记录开始定时或记录中断/重新开始定时，与上述记录结束定时一样通过以乘法处理，FFT处理，替换处理以及相加的顺序执行滤波处理，可以得到与记录开始或记录中断/重新开始时类似的音频数据DAo的重放电平变化(参看图6B和8的底部)。如上所述，通过第二实施例的分析滤波器20’的操作，可以得到与第一实施例的分析滤波器20相同的结果。
[III]第三实施例
下面，将参照图10A和10B描述本发明的第三实施例。图10A是表示根据第三实施例的分析滤波器单元的配置的方框图，而图10B是表示根据第三实施例的分析滤波器单元的操作的流程图。应该注意到由相同的标号和步骤号表示与第一实施例中相同的部件和步骤。
在第三实施例，分析滤波器单元执行与第一和第二实施例中不同的滤波处理。在该第三实施例，除分析滤波器单元之外的部件的配置和操作与第一实施例的信息记录和重放装置1中的相同，因此将省略对其的描述。
如图10A所示，第三实施例的分析滤波器单元20”包括缓冲存储器25，27，乘法单元26，替换单元28和FFT单元31，这些部件与第一实施例中的相同。进一步，分析滤波器单元20”包括CPU32和开关33，34。
下面，参照图10A和10B将描述记录结束定时时的分析滤波器单元20”的操作。在第三实施例，在连续信息记录期间开关33根据来自CPU32的控制信号CSW连接到缓冲存储器25的一侧(步骤S2；No)，并且开关34根据控制信号CSW连接到FFT单元31的一侧。在信息记录期间输入的音频数据DAI从开关33输出作为开关信号DSW2并输入到缓冲存储器25。在此之后，缓冲存储器25，27，以及乘法单元26对音频数据DAI执行乘以窗函数处理(步骤S1)。FFT单元31将FFT处理用于通过乘以窗函数处理所产生的缓冲数据DB2以产生频域数据DFF(步骤S5)，该频域数据DFF输出到量化单元21作为经连接到FFT单元31侧的开关34的滤波数据DF。
另一方面，在记录结束定时，检查指示信息记录结束的指令是否输入到操作单元9并且CPU32通过控制信号C1识别该指令(步骤S2)。如果未指示记录结束(步骤S2；No)，则继续信息记录期间的处理。如果在步骤S2指示记录结束(步骤S2；Yes)，在所输入的音频数据DAI中，只有对应于包括记录结束定时的窗函数时的音频数据DAI被替换为零数据(步骤S10)。此时，开关33和34根据控制信号CSW切换到替换单元28侧，并且将作为切换数据DSW2输出的音频数据DAI(对应于包括记录结束定时的窗函数时的音频数据DAI)输入到替换单元28。这样，所输入的音频数据DAI替换为零数据。
在将对应于包括记录结束定时的窗函数时的音频数据DAI输入到替换单元28之后，开关33切换到缓冲存储器25侧，并且将所输入的音频数据DAI输出到缓冲存储器25。进一步，在将对应于包括记录结束定时的窗函数时的零数据输出到量化电路21作为滤波器数据DF之后，开关34切换到FFT单元31侧，并且输出频域数据DFF，将频域数据DFF连续输入到量化单元21。以后，执行第一和第二实施例中的步骤S6的处理。如果处理了所有音频数据DAI(步骤S6；Yes)，结束处理。如果还有未处理的数据DAI(步骤S6；No)，则处理返回步骤S1以便对所输入的音频数据DAI执行步骤S1，S5和S6的处理。
如上所述，通过使用第三实施例的滤波处理所产生的滤波数据DF，重放中的音频数据DAO的重放电平具有与窗函数电平的渐隐特性相同的渐隐特性(参看图6A的底部)。另外，在记录开始或记录中断/重新开始时，通过将对应于包括记录开始定时或记录中断/重新开始定时的窗函数的音频数据DAI替换为零数据并且将对应于其它定时的音频数据进行乘以窗函数和FFT处理以产生滤波数据DF，可以得到与第一实施例内的记录开始或记录中断/重新开始时类似的音频数据DAO的重放电平变化(参看，图6B和8的底部)。如上所述，通过第三实施例的分析滤波器单元20”的操作，可以得到与第一实施例的分析滤波器单元20相同的操作结果。
各个实施例表示将本发明的滤波处理用于音频数据DAI的配置。除此之外，本发明可用于视频数据DVI的记录结束处理，记录开始处理和记录中断/重新开始处理。进一步，上面的实施例使用对应于MDCT系统的窗函数。然而，本发明可广义用于使用具有渐现和渐隐特性的窗函数处理信息的情况。

Claims (18)

1、一种记录信息的装置(1)，用于将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质(2)，该装置包括：
乘法单元(26)，用于通过多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息，多个窗函数中的每一个具有一个渐隐时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；
记录单元(4)，用于记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息；
结束单元(28，8)，用于将结束被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质以取代结束被乘后的数字信息之后用于结束记录数字信息，其中该结束被乘后的数字信息为与包括数字信息的记录结束定时的窗函数对应的被乘后的数字信息。
2、一种记录信息的装置(1)，用于将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质(2)，该装置包括：
乘法单元(26)，用于通过多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息，多个窗函数中的每一个具有一个渐现时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；
记录单元(4)，用于记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息；
开始单元(28，8)，用于将与包括数字信息的记录开始定时的窗函数对应的被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质之后，用于开始记录在记录开始定时之后要记录的数字信息。
3、一种记录信息的装置(1)，用于将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质(2)，该装置包括：
乘法单元(26)，用于通过多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息，多个窗函数中的每一个具有包括渐隐部分和渐现部分的时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；
记录单元(4)，用于记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息；
中断单元(28，8)，用于将中断被乘后的数字信息改变为零信息，该中断被乘后的数字信息是与包括数字信息的记录中断定时的窗函数对应的被乘后的数字信息，以及用于在将零信息记录到信息存储介质以取代中断被乘后的数字信息之后，用于中断记录数字信息；和
重新开始单元(28，8)，用于将与包括数字信息的记录重新开始定时的窗函数对应的被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将该零信息记录到信息存储介质之后，用于重新开始记录在记录重新开始定时之后要记录的数字信息。
4、一种记录信息的装置(1)，用于将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质(2)，该装置包括：
乘法单元(26)，用于通过多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息，多个窗函数中的每一个具有包括渐隐部分和渐现部分的时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；
记录单元(4)，用于记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息；
中断单元(28，8)，用于将数字信息改变为零信息，所述数字信息包括它的记录中断定时，以及在将零信息记录到信息存储介质以取代包括记录中断定时的被乘后的数字信息之后，用于中断记录数字信息；和
重新开始单元(8，28)，用于在记录中断之后，将数字信息改变为零信息，所述数字信息包括它的记录重新开始定时，以及在将该零信息记录到信息存储介质以取代包括记录重新开始定时的被乘后的数字信息之后，用于重新开始记录在记录重新开始定时之后要记录的数字信息。
5、如权利要求1-4的任一项所述记录信息的装置(1)，其中窗函数中的每一个在时间轴上具有窗函数的一半时间周期的重叠。
6、如权利要求1-4的任一项所述记录信息的装置(1)，其中数字信息为音频信息。
7、如权利要求5所述记录信息的装置(1)，其中数字信息为音频信息。
8、如权利要求6所述记录信息的装置(1)，其中采用窗函数以消除改进的离散余弦变换编码系统内的失真。
9、如权利要求7所述记录信息的装置(1)，其中采用窗函数以消除改进的离散余弦变换编码系统内的失真。
10、一种用于将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质(2)的记录信息的方法，包括步骤：
由多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息，多个窗函数中的每一个具有一个渐隐时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；
记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息；
将结束被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质以取代结束被乘后的数字信息之后结束记录数字信息，其中该结束被乘后的数字信息为与包括数字信息的记录结束定时的窗函数对应的被乘后的数字信息。
11、一种用于将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质(2)的记录信息的方法，包括步骤：
由多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息，多个窗函数中的每一个具有一个渐现时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；
记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息；
将与包括数字信息的记录开始定时的窗函数对应的被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将零信息记录到信息存储介质之后，开始记录在记录开始定时之后要记录的数字信息。
12、一种将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质(2)的记录信息的方法，包括步骤：
通过多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息，多个窗函数中的每一个具有包括渐隐部分和渐现部分的时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；
记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息；
将中断被乘后的数字信息改变为零信息，该中断被乘后的数字信息是与包括数字信息的记录中断定时的窗函数对应的被乘后的数字信息，以及在将零信息记录到信息存储介质以取代中断被乘后的数字信息之后，中断记录数字信息；和
将与包括数字信息的记录重新开始定时的窗函数对应的被乘后的数字信息改变为零信息，以及在将该零信息记录到信息存储介质之后，用于重新开始记录在记录重新开始定时之后要记录的数字信息。
13、一种将从外部输入的数字信息记录到信息存储介质(2)的记录信息的方法，包括步骤：
通过多个窗函数乘以数字信息以产生多个被乘后的数字信息，多个窗函数中的每一个具有包括渐隐部分和渐现部分的时间轴特性以及时间轴上的相邻窗函数的重叠；
记录对应于相应的窗函数的多个被乘后的数字信息；
将数字信息改变为零信息，所述数字信息包括它的记录中断定时，以及在将零信息记录到信息存储介质以取代包括记录中断定时的被乘后的数字信息之后，中断记录数字信息；和
在记录中断之后，将数字信息改变为零信息，所述数字信息包括它的记录重新开始定时，以及在将该零信息记录到信息存储介质以取代包括记录重新开始定时的被乘后的数字信息之后，重新开始记录在记录重新开始定时之后要记录的数字信息。
14、如权利要求10-13的任一项所述的记录信息的方法，其中窗函数中的每一个在时间轴上具有窗函数的一半时间周期的重叠。
15、如权利要求10-13的任一项所述的记录信息的方法，其中数字信息为音频信息。
16、如权利要求14所述的记录信息的方法，其中数字信息为音频信息。
17、如权利要求15所述的记录信息的方法，其中采用窗函数以消除改进的离散余弦变换编码系统内的失真。
18、如权利要求16所述的记录信息的方法，其中采用窗函数以消除改进的离散余弦变换编码系统内的失真。
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