DE19648172A1 - Magnetische Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung - Google Patents
Magnetische Aufzeichne- und WiedergabevorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine magnetische Aufzeichne- und Wiedergabe
vorrichtung, welche digitale Daten auf einem Aufzeichnemedium magnetisch
aufzeichnet und die aufgezeichneten digitalen Daten von dem Aufzeichnemedium
wiedergibt, wobei eine spiralförmige Abtastmethode benutzt wird, und insbesonde
re eine magnetische Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung, welche einen Ab
spielgeschwindigkeitsbereich von speziellen Wiedergabemodi erweitern kann, wie
z. B. langsames Vorwärtsabspielen und Rückwärtsabspielen ohne eine Beeinträchti
gung der Qualität der wiedergegebenen Daten.
Bei einer konventionellen magnetischen Aufnahmevorrichtung, wie z. B. einem
digitalen Videobandgerät (DVTR) oder einem digitalen Videokassettenbandrecorder
(DVCR), wobei ein Kopfzylinder magnetische Schreibköpfe und magnetische
Leseköpfe beinhaltet, wird ein Aufnahmeband um einen rotierenden Kopfzylinder
auf einer spiralförmigen Bandstrecke zur Aufnahme und Wiedergabe geführt. Die
Daten werden magnetisch auf dem Aufzeichneband durch Rotation des Zylinders
aufgezeichnet, um aufgezeichnete Spuren mit dem Schreibkopf abzutasten, der
einen vorgegebenen Azimutwinkel aufweist. Der denselben Azimutwinkel wie der
Schreibkopf aufweisende Lesekopf tastet die aufgezeichneten Spuren ab, die
unmittelbar zuvor vom Schreibkopf abgetastet und aufgezeichnet wurden, um die
aufgezeichneten Daten von den Spuren wiederzugeben. Durch Anordnung eines
Paares von Schreib- und Leseköpfen mit demselben Azimutwinkel an vorgegebenen
Positionen relativ zueinander, können die auf dem Aufzeichnemedium aufgezeich
neten Daten von dem Aufzeichnemedium im wesentlichen zur gleichen Zeit wie
dergegeben werden, zu der die Aufzeichnung erfolgte.
Der Lese-(Wiedergabe-)Kopf tastet jedoch die Spuren im Rückwärts-Abspielmodus
ab, weil die Ausrichtung der Datenspur gegenüber der Abtastrichtung des Lese-
(Wiedergabe-)Kopfes verschieden ist. Deshalb werden die bei jeder Abtastung
erhaltenen Daten kollektiv in einem Speicher gespeichert und als ein Videosignal
ausgegeben, sobald die Daten in dem Speicher für ein Vollbild ausreichen.
Anhand der Fig. 10, 11, 12, 13 und 14 wird folgend ein Beispiel einer bekann
ten magnetischen Vorrichtung im Detail beschrieben. Wie schematisch in der Fig.
10 dargestellt, weist eine bekannte magnetische Vorrichtung CMA hauptsächlich
drei funktionelle Systeme auf, nämlich ein Aufzeichnesystem, ein Kopfsystem Huc
und ein Wiedergabesystem RSc, die wie folgt aufgebaut sind.
Im Aufzeichnesystem WS wird ein analoges Quellensignal Sv, das durch einen
Eingangsanschluß 101 eingespeist wird, durch einen Digital-Codierer 102 zu
codierten Quellendaten Svd digitalisiert und dann mit einem Fehlerkorrekturcode
mittels eines ECC-Addierers 103 addiert. Auf diese Weise produziert ein Aufzeich
ne-Codierer 104, der durch den Digital-Codierer 102 und den ECC-Addierer 103
gebildet wird, Aufzeichendaten Sve in einem digitalen Format, das für den Daten
austausch geeignet ist. Diese digitalisierten Aufzeichnedaten Sve werden dann
moduliert (Svm) und verstärkt (Sva), um den Aufzeichenprozeß durch die Kopfein
heit Huc zu erleichtern.
In der Kopfeinheit Huc sind ein Paar Lese-/Schreibköpfe RPa und RPb und ein Paar
Simultanwiedergabe-(Lese-)Köpfe Pa und Pb auf einer Umfangsoberfläche derart
angeordnet, daß jeder der gepaarten Köpfe einander gegenüber angeordnet ist, wie
am besten der Fig. 10 entnehmbar ist. Die Schreibe-(Aufzeichne-)Köpfe RPa und
RPb werden benutzt, um die Daten Sva von dem Aufzeichnesystem WS auf ein
Aufzeichneband TA zu schreiben, das spiralförmig um die Umfangsoberfläche
geführt ist, und um die Daten von dem Band TA zu lesen. Die Simultanwiedergabe-
(Lese-)-Köpfe Pa und Pb werden nur zur Wiedergabe der Daten von dem Band TA
benutzt.
Der Lese-/Schreibkopf RPa und der Simultanwiedergabekopf Pa sind räumlich
zueinander derart vorgegeben angeordnet, daß der Kopf Pa simultan die Daten von
der Spur wiedergeben kann, auf die der Kopf RPa gerade die Daten schreibt; sie
werden als Simultanwiedergabekopfpaar SHa bezeichnet. In ähnlicher Weise wird
ein anderes Simultanwiedergabekopfpaar SHb durch die Köpfe RPb und Pb gebil
det. Die zu demselben Kopfpaar gehörigen Köpfe weisen denselben Azimutwinkel
auf, wobei die Azimutwinkel der Kopfpaare jedoch unterschiedlich sind. Im Auf
zeichnemodus zeigen die Kopfeinheit Huc und das Band TA in feststehende Rich
tungen, die durch die Pfeile Dh bzw. Dt gekennzeichnet sind. Das Band TA kann
jedoch in zweierlei Richtungen, in bzw. gegen die Richtung Dt, geführt werden.
Im Wiedergabesystem RS verstärkt ein Wiedergabe-Verstärker 112c die Daten Sv,
die vom Band TA von einem der Köpfe RPb, RPb, Pa und Pb gelesen werden, um
verstärkte Wiedergabedaten SvP zu erzeugen. Ein Wiedergabe-Entzerrer 114c
entzerrt die Daten SvP, um entzerrte Daten EvP zu erzeugen. Eine Wiedergabe-
Demodulierer 117c demoduliert die entzerrten Daten EvP, um demodulierte Wieder
gabedaten Smc zu erzeugen. Ein ECC-Korrigierglied 121c führt eine Fehlerkorrektur
der demodulierten Wiedergabedaten Smc durch, um fehlerfreie demodulierte
Wiedergabedaten Svd zu erzeugen. Ein Digital-Decodierer 122c decodiert die
Wiedergabedaten Svd, um die Originaldaten Sv wiederzugeben, die von einem
Ausgangsanschluß 124 ausgegeben werden. Auf diese Weise bilden der Verstärker
112c, der Entzerrer 114c und der Demodulierer 117c eine Wiedergabeeinheit Rc,
welche die digitalen Daten Smc aufarbeitet, die für den digitalen Decodierprozeß
mittels eines Wiedergabe-Decodierers 123c geeignet sind, der durch das ECC-
Korrigierglied 121c und den Digital-Decodierer 122c gebildet wird.
In Fig. 11 sind vom Kopf gebildete Kurven auf dem Aufzeichneband der kon
ventionellen magnetischen Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung CMA in einem
langsamen Rückwärts-Abspielmodus gezeigt, wobei die Daten bei einer verlang
samten Wiedergabegeschwindigkeit oder bei einer normalen Abspielgeschwindig
keit, jedoch mit umgekehrter Führrichtung, wiedergegeben werden. In diesem Fall
wird das Band TA in die umgekehrte Abspielrichtung -Dt geführt, und der Kopf in
die feststehende Richtung Dh rotiert. Mehrere auf dem Band TA gebildete Spuren
sind rechteckförmig dargestellt und erstrecken sind senkrecht zur Bandführrichtung
Dt, wobei jeder an den nächsten anschließt. Der Kürze wegen sind lediglich 12
Spuren mit Spurnummern TR1 bis TR-10 einzeln bezeichnet, welche in geordneter
Reihenfolge entlang der normalen Bandführrichtung Dt angeordnet sind.
Schräge durchgezogene Pfeile S1 bis S10, die diagonal nach links aufwärts in
nerhalb der Spuren TR0 bis TR-7 verlaufen, bezeichnen vom Kopf gebildete Kurven,
die während des Rückwärts-Abspielens bei halber Geschwindigkeit entstanden
sind. Jeder der Spurpfeile S1 bis S10 entspricht einer alternierenden Abtastung
durch die Simultanwiedergabeköpfe Pa und Pb. Die Zahlen "1.1, 1.5, 1.9" bzw. "-
6.9, -6.5, -6.1", die beispielhaft in den Spuren TR1 bzw. TR-7 gezeigt sind, geben
die Position der betreffenden Spuren an. Z.B. gibt die ganze Zahl "-6" und die
gebrochene Zahl "-0.9" der Zahl "-6.9" in der Spur TR-7 die Spurnummer und die
lineare Position in Entfernung vom Spurenstartpunkt an. In diesem Sinne können
diese Zahlen als "ein Zwischenspur-Positionsindex" bezeichnet werden. Genauer
ist der Zwischenspur-Positionsindex eine Zahl, die nicht kleiner als die Spurnummer
TRn der betreffenden Spur, jedoch kleiner als TRn + 1 der nächsten Spur ist. Die
Simultanwiedergabeköpfe weisen eine Spurabtastbreite auf, die 1,28 mal größer ist
als die der Lese- und Schreibköpfe, so daß sie die Daten von der Zielspur wiederge
ben können, die sie mindestens auf zwei Dritteln der Fläche entlang der Spurbreite
abtasten.
In Fig. 12 ist eine Beziehung zwischen den Spurabtastperioden und den Spuren
gezeigt, von denen die Daten im langsamen Rückwärts-Abspielmodus mit halber
Geschwindigkeit gemäß Fig. 11 wiedergegeben werden können. Die Zahlen 0 bis
10 an der horizontalen Achse TS bezeichnen jeweils eine Spurabtastperiode SST,
die ein einzelner Kopf zum Abtasten einer Spur auf dem Band TA im normalen Ab
spielmodus bei derselben Abtastgeschwindigkeit wie der des Datenschreibens
benötigt. Die Zahlen -1 bis -5 an der vertikalen Achse bezeichnen jeweils die Spur
nummer von entsprechenden Spuren und sind jeweils an Grenzlinien positioniert,
die die entsprechende Spur von der nächsten Spur abgrenzen. Z.B. liegt die Spur
TR1 zwischen den mit 0 und -1 bezeichneten horizontalen Achsen.
Wie aus den Fig. 11 und 12 hervorgeht, können sogar mit der konventionellen
magnetischen Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung CMA der Fig. 10 die Daten
vom Band unter Beibehaltung der Kontinuität der Spurnummern im Bereich der
langsamen Rückwärts-Abspielgeschwindigkeit von 0 bis -0,5 der normalen Abspiel
geschwindigkeit wiedergegeben werden, obwohl es der Kopf manchmal nicht
schafft, die Daten von den von ihm selbst abgestasteten Spuren zu lesen. Mit
anderen Worten können die Daten von jeder Spur wiedergegeben werden, wodurch
ein rauschfreier langsamer Abspielmodus ermöglicht wird. Speziell können die
Daten auf der Spur TR-5 vollständig durch die vom Kopf gebildeten Kurven S8 und
S10 wiedergegeben werden, wie in Fig. 11 gezeigt. Im rauschfreien langsamen
Abspielmodus können demnach vollständige Vollbilder bei einer reduzierten Ge
schwindigkeit wiedergegeben werden.
In Fig. 13 sind vom Kopf auf dem Aufzeichneband gebildete Kurven mit der
konventionellen magnetischen Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung CMA im
langsamen Rückwärts-Abspielmodus gezeigt, die ähnlich denen der in Fig. 11
gezeigten sind, wobei jedoch die Datenwiedergabe bei zwei Dritteln der normalen
Abspielgeschwindigkeit erfolgt. In Fig. 14 ist eine Beziehung zwischen den
Spurabtastperioden und den Spuren gezeigt, von denen die Daten im langsamen
Rückwärts-Abspielmodus bei halber Geschwindigkeit gemäß der Fig. 13 wiederge
geben werden können. Wie aus den Fig. 13 und 14 deutlich wird, können die
Daten auf der Spur TR-5 nur diskontinuierlich durch die Kopfkurven S6 und S8 wie
dergegeben werden, wobei das rauschfreie langsame Abspielen nicht möglich ist.
Demnach ist die Wiedergabegeschwindigkeit, die ein rauschfreies langsames
Abspielen ermöglicht, bei der konventionellen magnetischen Aufzeichne- und
Wiedergabevorrichtung mit Simultanabtastkopfpaaren beschränkt.
Die vorliegende Erfindung wurde daraufhin entwickelt, die oben beschriebenen
Nachteile im wesentlichen zu beseitigen, und hat zum wesentlichen Ziel, eine
magnetische Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung zur Verfügung zu stellen.
Das genannte Ziel wird erreicht durch: Eine magnetische Aufzeichne- und Wieder
gabevorrichtung zur Aufnahme von Informationen auf einem Aufzeichnemedium
mit mehreren Datenspuren zum Speichern der Informationen, wobei die Vorrichtung
enthält: Einen ersten Kopf zum Schreiben der Informationen auf die Datenspur und
zum Lesen der Informationen von der Datenspur, um ein erstes Wiedergabesignal
zu erzeugen; einen zweiten Kopf, der neben dem ersten Kopf mit vorgegebenem
Intervall angeordnet ist, zum Ablesen der vom ersten Kopfelement abgelesenen
Datenspur zur Erzeugung eines zweiten Signals, wobei das zweite Signal gegen
über dem ersten Signal um eine erste Verzögerungszeit, die dem Intervall ent
spricht, verzögert ist; eine erste Verzögerungseinrichtung zum Verzögern des
ersten Signals um die vorgegebene Phase zur Erzeugung eines ersten verzögerten
Signals, welches dieselbe Zeitbasis wie das zweite Signal besitzt; und eine Signal
auswahleinrichtung zum Auswählen entweder des ersten oder des zweiten Signals,
je nachdem, welche Signalqualität besser ist.
Diese und andere Teile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden durch
die folgende Beschreibung in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform
deutlich, wobei durchgehend auf die bei liegenden Figuren Bezug genommen wird
und wobei gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer magnetischen
Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische graphische Darstellung eines Bei
spiels von Spuren, die auf einem Aufzeichneband
durch die magnetische Aufzeichne- und Wiedergabe
vorrichtung der Fig. 1 gebildet sind;
Fig. 3 eine graphische Darstellung zur Verdeutlichung der
räumlichen Beziehung zwischen Wiedergabespuren
auf einem Band, eines Lese-/Schreibkopfes und eines
Simultanwiedergabekopfes, betriebsloser Zustand;
Fig. 4 ein Blockdiagramm mit Details der Datenkontrollein
heit der Fig. 1;
Fig. 5 eine graphische Darstellung von Spurabtastmustern
der R/W-Köpfe RP und des SR-Kopfes P der magneti
schen Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung der
Fig. 1 in einem langsamen Rückwärts-Abspielmodus
bei reduzierter Geschwindigkeit von zwei Dritteln der
normalen Abspielgeschwindigkeit in Rücklaufrichtung;
Fig. 6 eine graphische Darstellung von Spurenabstastmu
stern der R/W-Köpfe RP und des SR-Kopfes P der ma
gnetischen Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung
der Fig. 1 in einem ersten Vorwärts-Abspielmodus
bei einer gegenüber der normalen Abspielgeschwindig
keit verdoppelten Geschwindigkeit;
Fig. 7 eine graphische Darstellung ähnlich der Fig. 6 zur
Verdeutlichung des Datenkompensationsverfahrens
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 eine graphische Darstellung verschiedener Signale
(Daten), die in der magnetischen Aufzeichne- und
Wiedergabevorrichtung der Fig. 1 während des Da
tenkompensationsverfahrens beobachtet werden;
Fig. 9 eine graphische Darstellung von Spurabtastmustern
der R/W-Köpfe RP und des SR-Kopfes P der magneti
schen Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung der
Fig. 5 nach dem Datenkompensationsverfahren;
Fig. 10 ein schematisches Blockdiagramm einer konventionel
len magnetischen Aufzeichne- und Wiedergabevor
richtung;
Fig. 11 eine schematische graphische Darstellung einer Kurve
eines Simultanwiedergabekopfes auf einem Aufzeich
neband in einem langsamen Wiedergabemodus, wobei
die Wiedergabegeschwindigkeit halb so groß wie eine
normale Wiedergabegeschwindigkeit in der magneti
schen Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung der
Fig. 10 ist;
Fig. 12 eine graphische Darstellung zur Verdeutlichung einer
Beziehung zwischen einer Spurabtastperiode durch
den Simultanwiedergabekopf und der entsprechenden
Nummer der wiederzugebenden Spur;
Fig. 13 eine graphische Darstellung ähnlich der Fig. 10, aber
bei einer Wiedergabegeschwindigkeit von zwei Drit
teln der normalen Wiedergabegeschwindigkeit; und
Fig. 14 eine graphische Darstellung ähnlich der Fig. 11, aber
bei einer Wiedergabegeschwindigkeit von zwei Drit
teln der normalen Wiedergabegeschwindigkeit.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in
bezug auf eine magnetische Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung eines bei
spielsweise spiralförmigen Abtasttyps beschrieben, wobei eine einzelne Einheit
eines Videosignals für mehrere Felder (z. B. zwei Felder = ein Vollbild) über mehre
re Spuren (z. B. 10 Spuren) geschrieben wird. Dieses Aufzeichneverfahren wird als
Segmentaufzeichnesystem bezeichnet.
In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer magnetischen Aufzeichne- und Wiedergabe
vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
gezeigt. Die magnetische Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung PMA umfaßt
hauptsächlich drei funktionelle Systeme. Das erste ist ein Aufzeichnesystem WS
zur Verarbeitung analoger Quellendaten Sv, um eine digitales Signal zu erzeugen.
Das zweite ist ein Kopfsystem HU zum Schreiben der digitalen Aufzeichnedaten
Svd auf ein Aufzeichneband TA, das um dieses gewickelt ist, und zum Lesen der
aufgezeichneten Daten Svd von diesem. Das dritte ist ein Wiedergabesystem Rs
zur Verarbeitung der Daten Svd, die von dem Aufzeichneband TA gelesen werden,
um die Quellendaten Sv wiederzugeben.
Das Aufzeichnesystem WS beinhaltet einen Eingangsanschluß 101 zum Empfang
der Quellendaten Sv einer externen Datenquelle (nicht dargestellt), wobei die
Quellendaten jede Art von Informationen tragen können, wie z. B. Video-, Audio-,
Computerdaten, usw. Ein Digital-Codierer 102 ist mit dem Eingangsanschluß
101 verbunden, um von diesem die Quellendaten Sv zu empfangen. Der Digital-
Codierer 102 führt verschiedene digitale Prozesse durch, wie z. B. digitale Kom
ponentenkonversion, Kompression und Codierung der Daten Sv, und erzeugt
codierte Quellendaten Svd in einem digitalen Format. Ein ECC-Addierer 103 ist mit
dem Codierer 102 zum Empfang der codierten Quellendaten Svd verbunden, um
einen auf diesen basierenden Fehlerkorrekturcode ECC zu erzeugen. Der ECC-
Addierer 103 addiert den Fehlerkorrekturcode zu den Daten Svd und erzeugt ein
codiertes Aufnahmesignal Sve. Auf diese Weise bilden der Digital-Codierer 102 und
der ECC-Addierer 103 einen Aufzeichne-Codierer 104, um die codierten Aufzeich
nedaten Sve auf der Basis der Quellendaten Sv zu erzeugen.
Ein Modulator 105 ist mit dem ECC-Addierer 103 des Aufzeichnecodierers 104
verbunden, um von diesem die codierten Aufzeichnedaten Sve zu empfangen. Der
Modulierer 105 moduliert die codierten Aufzeichnedaten Sve, um modulierte
Aufzeichnedaten Svm mit einem inkorporierten Synchronisationsmuster zu erzeu
gen, das für das Aufzeichneverfahren geeignet ist. Eine Aufzeichneverstärker 106
ist mit dem Modulator 105 zum Empfang der modulierten codierten Aufzeichne
daten Svm verbunden, um amplitudenvergrößerte modulierte Daten Sva zu erzeu
gen.
Die Kopfeinheit HU, deren Aufsicht schematisch in Fig. 1 gezeigt ist, wird von
einer zylindrischen Walzenanordnung gebildet. Das Aufzeichneband TA ist spiral
förmig um die Kopfeinheit HU gewickelt. Im Betrieb rotiert die Kopfeinheit HU in
Pfeilrichtung Dh, und das Band wird in der durch einen Pfeil Dt gekennzeichneten
Richtung geführt. Die Kopfeinheit HU weist erste und zweite Lese- und Schreibköp
fe RPa und RPb auf, die an deren Umfangsoberfläche angeordnet sind. Diese Köpfe
RPa und RPb sind vorzugsweise einander gegenüberliegend angeordnet, um die
Daten Sva auf das Aufzeichneband TA zu schreiben bzw. von diesem zu lesen.
Nachfolgend wird ein Lese- und Schreibkopf der Kürze wegen als "R/W-Kopf"
bezeichnet. Sowohl der erste als auch der zweite R/W-Kopf RPa und RPb sind mit
dem Aufzeichne-Verstärker 106 des Aufzeichnesystems WS verbunden, um von
diesem die amplitudenvergrößerten modulierten Daten Sva zu empfangen, um
mittels ihrer auf das Aufzeichneband TA aufzuzeichnen. In Fig. 1 ist der Fall
dargestellt, daß der erste R/W-Kopf RPa mit dem Verstärker 106 verbunden ist.
Die Kopfeinheit HU weist weiterhin erste und zweite Simultanleseköpfe Pa und Pb
auf, die ebenfalls einander gegenüberliegend auf der Umfangsoberfläche der Kopf
einheit angeordnet sind, um die Daten Svd vom Aufzeichneband TA zu lesen.
Nachfolgend werden die Simultanleseköpfe der Kürze wegen als "SR-Kopf" be
zeichnet. Zu beachten ist, daß jeder SR-Kopf an einer geeigneten Position vor
gesehen ist, so daß der SR-Kopf simultan dieselbe Spur abtasten kann, die von
dem R/W-Kopf unmittelbar vorher abgetastet wurde, um die Daten von dieser Spur
zu lesen. Aus diesem Grunde ist der erste SR-Kopf Pa an einer nachgeordneten
Position (Stromabwärts-Position) gegenüber dem ersten R/W-Kopf RPa in bezug auf
die Bandabtastreihenfolge angeordnet, um dieselbe Spur simultan abzutasten,
wobei ein vorgegebenes Intervall Y zwischen beiden besteht.
Ähnlich ist der zweite SR-Kopf Pb an einer vorgeordneten Position (Stromaufwärts-
Position) gegenüber dem zweiten R/W-Kopf RPb angeordnet, um dieselbe Spur
simultan abzutasten. Auf diese Weise bilden der erste R/W-Kopf RPa und der SR-
Kopf Pa ein erstes Simultanabtastkopfpaar SHa. Der zweite R/W-Kopf RPb und der
zweite SR-Kopf Pb bilden ein zweites Simultanabtastkopfpaar SHb. Erwähnenswert
ist, daß das erste und zweite Simultankopfabtastpaar SHa und SHb im wesentli
chen identisch sind. Die simultanen Abtastkopfpaare SHa und SHb werden beide
als Simultanabtastkopfpaar SH bezeichnet.
Es ist demnach offensichtlich, daß jeder der Köpfe nicht auf einer umfangseitigen
Position in demselben Intervall angeordnet werden sollte, obwohl die vier Köpfe
RPa, RPb, Pa und Pb von den jeweiligen Nachbarn scheinbar gleich weit entfernt
sind bzw. wie in Fig. 1 gezeigt, im wesentlichen 90° auseinanderliegen. Demnach
kann jeder der Köpfe RPa, RPb, Pa und Pb mit jeweils einem vorgegebenen Intervall
(Winkel in bezug auf die Achse Ax) angeordnet werden. Die Azimutwinkel des
ersten R/W-Kopfes RPa und des ersten SR-Kopfes Pa sind vorzugsweise dieselben
und stellen einen ersten vorgegebenen Winkel dar. In ähnlicher Weise sind die
Azimutwinkel des zweiten R/W-Kopfes RPb und der zweite SR-Kopf Pb dieselben
und stellen einen zweiten vorgegebenen Winkel dar, der vom ersten vorgegebenen
Winkel zur besseren Spurkontrolle verschieden ist. Jedoch können alle Köpfe auch
denselben Azimutwinkel aufweisen.
In Fig. 2 ist ein Beispiel von Spuren gezeigt, die von der Kopfeinheit HU auf dem
Aufzeichneband TA mit einem digitalen Videosystem gebildet wurden. Jede der
Spuren TR umfaßt hauptsächlich vier Abschnitte, die gebildet werden von einem
ITI Sektor ITS, einem Audiosektor AS, einem Videosektor VS und einem Unter
codesektor SC, die voneinander durch Lücken G getrennt sind.
In Fig. 3 ist gezeigt, wie die auf dem Band gebildeten Spuren, der R/W-Kopf RP
und der Kopf P im betriebslosen Zustand relativ zueinander angeordnet sind. Wie
der Fig. 3 entnehmbar ist, weist der SR-Kopf P eine größere Aufzeichenbreite als
der RW-Kopf RP auf, und ist weiterhin derart angeordnet, daß er zu beiden Seiten
der Spur TR übersteht, um die Zielspur TR sogar dann effektiv abzutasten, wenn
die Spurkontrolle die Kopfeinheit HU nicht ganz präzise führt. Vorzugsweise ist der
SR-Kopf P 1,28 mal breiter als der RW-Kopf RP. Sowohl der Kopf RP als auch der
Kopf P weisen eine derartige Wiedergabeleistung auf, daß sie die Daten der Ziel
spur wiedergeben können, die sie mindestens auf zwei Dritteln der Fläche entlang
der Spurbreite abtasten können.
Im Abspielmodus geben die Köpfe RPa und Pa (bzw. RAE) des ersten Simultan
abtastkopfpaares SHa die aufgezeichneten Daten Sva von derselben Spur des
Aufzeichnebandes TA wieder, um erste Wiedergabesignale sir bzw. zweite Wieder
gabesignale SvP zu erzeugen. In ähnlicher Weise geben die Köpfe RPb und Pb des
zweiten Simultanabtastkopfpaares SHb die aufgezeichneten Daten Sva einer
anderen Spur wieder, die derjenigen des vom ersten Simultanabtastkopfpaares SHa
unmittelbar zuvor abgetasteten benachbart ist, und erzeugen die ersten bzw.
zweiten Wiedergabedaten sir bzw. SvP. Da die Wiedergabedaten sir und SvP, die
beide von den Kopfpaaren SHa und SHb wiedergegeben werden, im wesentlichen
dieselben in bezug auf das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sind, wird
ein Präfix "a" bzw. "b" zur Kennzeichnung des ersten Kopfpaares SHa bzw. SHb
an jedes Signal- oder Datensymbol angehängt, wenn die Notwendigkeit der Identifikation
des betreffenden Kopfpaares (Kopfes) in der Beschreibung auftaucht. Auf
diese Weise werden die aufgezeichneten Daten Sva sequentiell von den Spuren auf
dem Aufzeichneband TA durch das erste und zweite Simultanabtastkopfpaar SHa
und SHb wiedergegeben.
Das Wiedergabe-System RS beinhaltet eine erste Wiedergabe-Einheit RR, der mit
jedem der R/W-Köpfe RPa und RPb der Simultankopfpaare SHa und SHb verbunden
ist, um von diesen die ersten Wiedergabedaten sir (SvRa und SvRb) und SvP zu
empfangen. In Fig. 1 ist der Knappheit wegen eine Linie fortgelassen, die den
ersten R/W-Kopf RPa und den Kopf Pa (bzw. die Einheit RAE) miteinander ver
bindet. Die erste Wiedergabe-Einheit RR weist einen ersten Wiedergabe-Verstärker
111, einen ersten Wiedergabe-Entzerrer 113 und einen ersten Demodulierer 116
auf. Der erste Wiedergabe-Verstärker 111 ist mit den R/W-Köpfen RPa und RPb
verbunden, um die von diesen empfangenen Signale der ersten Wiedergabedaten
sir und SvP zu verstärken. Eine Linie, die den ersten R/W-Kopf RPa und die Einheit
RR miteinander verbindet, ist der Knappheit wegen fortgelassen.
Der erste Entzerrer 113 ist mit dem Verstärker 111 zum Empfang der verstärkten
ersten Wiedergabedaten sir und SvP verbunden, um einen Hüllenwert zu detektie
ren und die Systemuhr einzustellen, um einen in der Vorrichtung PMA eingebauten
PLL (nicht dargestellt) daran zu hindern, sich zu entkoppeln. Daraufhin erzeugt der
erste Entzerrer 113 erste entzerrte Wiedergabedaten EvR (EvRa und EvRb) und
daraus ein erstes Hüllensignal ER (ERa und ERb), basierend auf den Wiedergabe
daten sir (SvRa und SvRb). In ähnlicher Weise werden zweite entzerrte Wieder
gabedaten EvP (EvPa und EvPb) und daraus ein zweites entzerrtes Signal EP (EPa
und EPb) erzeugt, basierend auf den Wiedergabedaten SvP.
Der erste Demodulierer 116 ist mit dem ersten Entzerrer 113 zum Empfang der
ersten entzerrten Wiedergabesignale EvR zum Zwecke der Demodulierung ver
bunden, um erste demodulierte Wiedergabesignale SmR (SmRa und SmRb) zu
erzeugen. Der Demodulierer 116 erzeugt weiterhin ein erstes Synchronisation-
Startsignal SsR, welches einen Startpunkt der Synchronisationsblöcke im demodu
lierten Wiedergabesignal SmR anzeigt.
Das Wiedergabe-System RS schließt weiterhin eine zweite Wiedergabe-Einheit RP
ähnlich der ersten Wiedergabe-Einheit RR ein, die mit jedem der SR-Köpfe Pa und
Pb der Simultankopfpaare SHa und SHb zum Empfang der zweiten Wiedergabe
daten SvP (SvPa und SvPb) verbunden ist. Eine Linie, die den ersten SR-Kopf Pa
und die Einheit RP miteinander verbindet, ist der Knappheit wegen in Fig. 1
fortgelassen. Die zweite Wiedergabe-Einheit RP weist einen zweiten Wiedergabe-
Verstärker 112, einen zweiten Wiedergabe-Verzerrer 114 und einen zweiten
Demodulierer 117 auf, die miteinander verbunden sind, wie in Fig. 1 gezeigt. Im
wesentlichen ist die Funktionsweise wie bei der ersten Wiedergabe-Einheit RR,
wobei zweite verstärkte Wiedergabedaten SvP (SvPa und SvPb) den Daten sir
(SvRa und SvRb) entsprechen, zweite entzerrte Wiedergabedaten EvP (EvPa und
EvPb) den Daten EvR (EvRa und EvRb) entsprechen, ein zweites Hüllensignal EP
(EPa und EPb) dem Signal ER (ERa und ERb) entspricht, zweite demodulierte
Wiedergabedaten SmP (SmPa und SmPb) den Daten SmR (SmRa und SmRb)
entsprechen, und ein zweites Synchronisation-Startsignal SsP (SsPa und SsPb)
dem Signal SsR (SsRa und SsRb) entspricht, basierend auf den zweiten Wieder
gabedaten sir (SvRa und SvRb).
Das Wiedergabe-System RS schließt weiterhin eine Datenkontrolleinheit 130 ein,
die mit den ersten und zweiten Wiedergabe-Einheiten RR und RP verbunden ist, um
von diesen die ersten Signale (Daten) ER, SmR und SsR bzw. die zweiten Signale
(Daten) EP, SmP und SsP zu empfangen. Basierend auf diesen Signalen detektiert
die Datenkontrolleinheit 130 den Erfassungszustand der beiden demodulierten
Wiedergabesignale SmR und SmP, um zu bestimmen, welcher der beiden Köpfe
RPa (RPb) und Pa (Pb) die Daten vom Band gut lesen kann, und um die von dem
ausgewählten Kopf RPa (RPb) oder Pa (Pb) ausgelesenen Daten Sm zur nächsten
Station weiterzuleiten.
In Fig. 4 ist der detaillierte Aufbau der Datenkontrolleinheit 130 gezeigt. Die
Datenkontrolleinheit 130 weist eine Bestimmungseinheit 115, eine Verzögerungs
schaltung 118, eine Datenauswähleinheit 119 und einen Auswahlschalter 120 auf.
Die Bestimmungseinheit 115 ist mit dem ersten Entzerrer 113 und dem ersten
Demodulierer 116 der ersten Wiedergabe-Einheit RR (Fig. 1) verbunden, um das
erste Hüllensignal ER vom Entzerrer 113 und das erste Synchronisation-Startsignal
SsR und die ersten demodulierten Wiedergabedaten SmR vom Prozessor 116 zu
empfangen. Die Bestimmungseinheit 115 ist weiterhin mit dem zweiten Entzerrer
114 und dem zweiten Demodulierer 117 der zweiten Wiedergabeeinheit RP (Fig.
1) verbunden, um von diesen das zweite Hüllensignal EP, die zweiten demodulier
ten Wiedergabedaten SmP und das zweite Synchronisation-Startsignal SsP zu
empfangen.
Auf der Basis der Signale (Daten) ER, SmR und SsP von der ersten Wiedergabe
einheit RR und den Signalen (Daten) EP, SmP und SsR von der zweiten Wieder
gabeeinheit RP detektiert die Bestimmungseinheit 115 den Erfassungszustand
beider demodulierter Wiedergabedaten SmR und SmP. Wenn beispielsweise beide
Synchronisation-Startsignale SsR und SsP detektiert bzw. nicht detektiert werden,
wird bestimmt, daß die Daten, dessen Hüllensignal eine größere Amplitude als das
andere aufweist, gut erfaßt wurden. Wenn nur einer der Synchronisation-Startsi
gnale SsR und SsP detektiert wird, wird festgelegt, daß die Daten mit dem detek
tierten Synchronisation-Startsignal gut erfaßt wurden.
Die Bestimmungseinheit 115 bestimmt, welche Daten, SmR oder SmP, besser vom
Aufzeichneband TA wiedergegeben werden, und erzeugt ein Bestimmungssignal
Sd, welches das Bestimmungsergebnis anzeigt. Speziell wählt die Bestimmungsein
heit 115 auf der Basis des Datenerfassungspegels entweder die demodulierten
Daten SmR oder die demodulierten Daten SmP aus, welche beide simultan von
derselben Spur durch das Simultanabtastkopfpaar wiedergegeben werden. Anders
ausgedrückt bestimmt die Bestimmungseinheit 115, welcher der beiden Köpfe RPa
(RPb) und Pa (Pb) des Simultanabtastkopfpaares SHa (SHb) momentan die Daten
der Zielspur besser als der andere wiedergibt. Das Bestimmungssignal Sd wird
vorzugsweise jeweils nach mehreren Vollbildern (nicht in Echtzeit) während des
normalen Abspielmodus aktualisiert, und nicht während eines speziellen Abspielmo
dus, wie z. B. der langsamen oder schnellen Wiedergabe.
Es ist ebenfalls effektiv, eine Fehlerrate zu verwenden, die durch Anwendung einer
inneren Fehlerkorrektur auf die demodulierten Daten Sm in bezug auf das Syn
chronisation-Startsignal Ss angewendet werden kann, um die Betriebsgenauigkeit
der Vorrichtung PMA zu verbessern. Aus der inneren Korrektur resultiert eine
Fehlerkorrekturrate bezogen auf jede der wiedergegebenen Daten SmR und SmP.
Speziell wird diejenige der wiedergegebenen Daten SmR und SmP als besser erfaßt
festgelegt, die eine kleinere Fehlerrate aufweist. Diese Verfahren können sowohl in
einem Schritt als auch in einer kombinierten Schrittfolge durchgeführt werden.
Als Beispiel wird ein Verfahren zum Kombinieren der inneren Fehlerrate und der
Amplitude des Hüllensignals beschrieben. Wenn die Fehlerraten der beiden wie
dergegebenen Daten SmR und SmP gut genug sind, um die Fehler vollständig zu
korrigieren, werden diejenigen der wiedergegebenen Daten SmR oder SmP ausge
wählt, deren Hüllensignal eine größere Amplitude aufweist. Wenn die Fehlerrate
einer der wiedergegebenen Daten (z. B. RmR) zu schlecht für eine Fehlerkorrektur
ist, werden die anderen Daten (z. B. RmP) ausgewählt. Wenn jedoch beide Fehler
raten für einer Fehlerkorrektur zu schlecht sind, werden die von dem R/W-Kopf RPa
(RPb) wiedergegebenen Daten SmR ausgewählt. Die Bestimmungseinheit 115 kann
auf einfache Weise von einem Fachmann aus der obigen Beschreibung entworfen
werden.
Die Verzögerungseinheit 118 ist mit dem ersten Demodulierer 116 verbunden, um
die ersten demodulierten Wiedergabedaten SmR und das erste Synchronisation-
Startsignal SsR zu empfangen. Die Verzögerungseinheit 118 verzögert die ersten
demodulierten Wiedergabedaten SmR und das erste Synchronisation-Startsignal
SsR um eine vorgegebene Zeit Td (t2), um verzögerte erste modulierte Wiedergabe
daten SmRd (SmRda und SmrRdb) und ein verzögertes erstes Synchronisation-
Startsignal SsRd zum Zwecke der Kompensation des Phasenunterschieds "y"
zwischen dem R/W-Kopf RPa (RPb) und dem SR-Kopf Pa (Pb) zu erzeugen.
Die Datenauswähleinheit 119 ist mit der Verzögerungsschaltung 118 verbunden,
um von diesem die verzögerten Daten SmRd und das verzögerte Signal SsRd zu
empfangen, und ist ebenfalls mit dem zweiten Demodulierer 117 und der Bestim
mungseinheit 115 verbunden, um die demodulierten Daten SmP und das Syn
chronisation-Startsignal SsP zu empfangen. Die Datenauswähleinheit 119 ist
weiterhin mit der Bestimmungseinheit 115 verbunden, um von diesem das Bestim
mungssignal Sd zu empfangen. Auf der Basis dieser Signale wählt die Datenaus
wähleinheit 119 eines der verzögerten ersten demodulierten Wiedergabesignale
SmRd und unter den zweiten demodulierten Wiedergabedaten SmP aus und erzeugt
ein Auswahlsignal SL, das die momentan ausgewählten Daten SmR oder SmP an
gibt.
Speziell gibt die Datenauswähleinheit 119 generell den gut erfaßten Daten Sm
gegenüber den weniger gut erfaßten Daten Sm auf der Basis des Bestimmungs
signals Sd den Vorzug, was bedeutet, daß diejenigen Daten zufriedenstellend
ausgewählt werden, die der Kopf RP bzw. der Kopf P von der Spur zur Wiedergabe
der Daten abtastet. Jedoch kann der derart ausgewählte Kopf bei der fortgesetzten
Datenwiedergabe aufgrund verschiedener Ursachen scheitern, beispielsweise
aufgrund einer Kopfblockierung. In diesem Fall wählt die Datenauswähleinheit 119
die Daten aus, die von dem nicht-ausgewählten Kopf wiedergegeben werden,
anstelle derjenigen Daten, die von dem ausgewählten Kopf wiedergegeben werden,
vorausgesetzt, daß das Synchronisation-Startsignal Ss vom nicht-ausgewählten
Kopf der Datenauswähleinheit 119 zugeführt wird. Diese Kopf-Auswahl durch die
Datenauswähleinheit 119 wird mittels eines Synchronisationsblocks aktualisiert,
weil die Bestimmungseinheit 115 das Bestimmungssignal Sd nicht in Echtzeit
aktualisiert. Der Synchronisationsblock ist eine Basiseinheit zum Schreiben von
Daten auf das Aufzeichneband TA.
Der Auswahlschalter 120 weist einen ersten Eingangsanschluß Pr, einen zweiten
Eingangsanschluß Pp und eine Auswähleinheit 120S auf, die wahlweise mit einem
der beiden Eingangsanschlüsse Pr und Pp verbindbar ist. Der erste Eingangsan
schluß ist mit der Verzögerungseinheit 118 verbunden, um von dieser die ver
zögerten ersten demodulierten Wiedergabedaten SmRd und das verzögerte erste
Synchronisation-Startsignal SsRd zu empfangen. Der zweite Eingangsanschluß Pp
ist mit dem zweiten Demodulierer 117 verbunden, um von diesem die zweiten
demodulierten Daten SmP und das Synchronisation-Startsignal SsP zu empfangen.
Die Auswähleinheit 120S ist mit der Datenauswähleinheit 119 verbunden, um von
dieser das Auswahlsignal Sw zu empfangen. Die Auswähleinheit 120S verbindet
wahlweise einen der beiden Eingangsanschlüsse Pp und Pr mit einem Ausgangs
anschluß des Auswahlschalters 120, basierend auf dem Auswahlsignal Sw, um die
Daten und das Signal von einer der durch die Auswähleinheit 119 ausgewählten
Wiedergabeeinheiten RR und RP weiterzuleiten.
Gemäß der Fig. 1 ist das ECC-Korrigierglied 121 mit dem Ausgangsanschluß des
Auswahlschalters 120 (Fig. 4) der Datenkontrolleinheit verbunden, um von dieser
die ausgewählten modulierten Wiedergabesignale Rm und das Synchronisation-
Startsignal Ss zu empfangen. Das ECC-Korrigierglied 121 wendet eine Fehlerkorrek
turoperation auf die modulierten Wiedergabedaten Rm an, um fehlerfreie Wieder
gabedaten Rm zu erzeugen.
Der Digital-Decodierer 122 ist mit dem ECC-Korrigierglied 121 verbunden, um die
fehlerkorrigierten modulierten Wiedergabedaten Rm und das Synchronisation-
Startsignal Ss zu empfangen, und decodiert die Daten Rm, um die originalen Quellendaten
Sv wiederzugeben. Das ECC-Fehlerkorrigierglied 121 und der Digital-
Decodierer 122 bilden einen Wiedergabe-Decodierer 123, der die vom Aufzeichne
medium gelesenen modulierten Daten decodiert, um die originalen Quellendaten Sv
wiederzugeben. Auf diese Weise werden die wiedergegebenen originalen Quellen
daten Sv von der Vorrichtung durch den Ausgangsanschluß 124 ausgegeben.
Folgend werden Betriebsarten der magnetischen Aufzeichne- und Wiedergabevor
richtung PMA gemäß der vorliegenden Erfindung bei speziellen Wiedergabemodi
beschrieben, wie beispielsweise schnellem Vorwärtsabspielen, schnellem Rück
wärtsabspielen, langsamen Vorwärtsabspielen und langsamen Rückwärtsabspielen
gemäß der Fig. 5, 6, 7 und 9.
Ebenso werden im speziellen Wiedergabemodus, wobei die Kopfeinheit HU das
Band TA mit einer von der Standardabspielgeschwindigkeit verschiedenen Relativ
geschwindigkeit abtastet, die Daten durch denjenigen Kopf wiedergegeben, dem
Vorrang gegenüber dem anderen Kopf gegeben wird, wie das Bestimmungssignal
Sd anzeigt. Da jedoch die Abtastmuster des das Band TA abtastenden Kopfes der
Relativgeschwindigkeiten des Bandes und des Kopfes unterworfen sind, sind die
Spurabtastmuster des R/W-Kopfes RP und des SR-Kopfes P in einem speziellen
Abspielmodus nicht identisch.
In Fig. 5 ist ein Beispiel von Spurabtastmustern der R/W-Köpfe RP und des SR-
Kopfes P von Simultanabtastkopfpaaren SH in einem langsamen Rückwärts-Ab
spielmodus gezeigt, wobei die Daten bei reduzierter Geschwindigkeit bzw. bei zwei
Dritteln der Standardabspielgeschwindigkeit in der Rückwärtsrichtung wiedergege
ben werden. Die Zahlen 0 bis 10 an der horizontalen Achse TS bezeichnen jeweils
eine Spurabtastperiode SST, die ein einzelner Kopf benötigt, um eine Spur des
Bandes TA im normalen Abspielmodus bei derselben Abtastgeschwindigkeit wie
der Datenschreibgeschwindigkeit abzutasten. Die Zahlen -1 bis -7 entlang der
vertikalen Achse geben jeweils die Spurnummer der betreffenden Spuren an; die
Zahlen liegen auf Grenzlinien, die die entsprechende Spur von der nächsten Spur
abgrenzen. Beispielsweise liegt die Spur TR-1 zwischen den mit 0 und -1 gekenn
zeichneten horizontalen Achsen.
Jede der schrägen durchgezogenen Linien, die diagonal nach rechts oben ver
laufen, stellt eine Kurve des die Datenspuren abtastenden SR-Kopfes dar und
entspricht den Daten SmP, die von der abgetasteten Spur wiedergegeben werden.
Jede der schrägen gestrichelten Linien, die im wesentlichen parallel zu den schrä
gen durchgezogenen Linien SmR verlaufen, stellt eine Kurve des die Datenspur
abtastenden R/W-Kopfes RP dar. Die schrägen durchgezogenen Linien SmP und die
schrägen gestrichelten Linien SmR unmittelbar darüber entsprechen der Spur
abtastung durch ein Simultanabtastkopfpaar SH.
In Fig. 6 ist ein Beispiel von Spurabtastmustern von R/W-Köpfen RP und SR-Kopf
P von Simultanabtastkopfpaaren SH im schnellen Vorwärts-Abspielmodus gezeigt,
wobei die Daten bei einer gegenüber der Standardabspielgeschwindigkeit zweifach
erhöhten Geschwindigkeit wiedergegeben werden. Die Zahlen an der horizontalen
Achse TS und der vertikalen Achse TR No. bezeichnen die Spurabtastperiode SST
bzw. die Spurnummer, ähnlich wie in Fig. 5. In ähnlicher Weise stellen die schrä
gen durchgezogenen und gestrichelten Linien Kurven des SR-Kopfes P (Pa und Pb)
bzw. des R/W-Kopfes RP (RPa und RPb) dar.
Als Folge der Verwendung eines speziellen Abspielmodus, d. h. der Datenwieder
gabe bei einer von der Aufnahmegeschwindigkeit unterschiedlichen Geschwindig
keit, tasten der R/W-Kopf RP und der SR-Kopf P desselben Simultanabtastkopfpaa
res im wesentlichen verschiedene Bereiche derselben Zielspur ab. Dieses Prinzip ist
beispielhaft der Fig. 6 wie folgt zu entnehmen.
Während der ersten Spurabtastperiode tastet der erste R/W-Kopf Ra die obere
Hälfte der Spur TR0 ab; der erste SR-Kopf Pa tastet die untere Hälfte der Spur TR0
ab.
Während der zweiten Spurabtastperiode tastet der zweite SR-Kopf Pb die obere
Hälfte der Spur TR3 ab; der erste R/W-Kopf Ra tastet die untere Hälfte der Spur
TR4 ab.
Während der dritten Spurabtastperiode tastet der erste SR-Kopf Ra die obere Hälfte
der Spur TR4 ab; der erste SR-Kopf Pa tastet die untere Hälfte der Spur TR4 ab.
Während der vierten Spurabtastperiode tastet der zweite R/W-Kopf RPb die untere
Hälfte der Spur TR7 ab, der erste SR-Kopf Pa tastet die obere Hälfte der Spur TR6
ab.
Während der fünften Abtastperiode tastet der zweite R/W-Kopf RPb die obere
Hälfte der Spur TR7 ab; der zweite SR-Kopf Pb tastet die untere Hälfte der Spur
PR7 ab.
Wie aus dem Vorgehenden deutlich wird, kann der R/W-Kopf RP einen Bereich der
Spur abtasten, bei dem es dem zugeordneten SR-Kopf P nicht gelang, kontinuierlich
abzutasten, so daß die Daten SmR Daten einschließen, die die Daten SmP für die
nicht-wiedergegebenen Daten in dem von dem SR-Kopf nicht abgetasteten Spurbe
reich kompensieren können, indem die Daten an das Ende der Daten SmP ange
hängt werden. Folglich beinhalten die Daten SmR die kompensierenden Informatio
nen für die Daten SmP und sollten zeitlich den Daten SmP folgen. Die Daten SmP
können durch die kompensierenden Daten SmR kompensiert werden, indem die
Auswahl des Kopfes vom SR-Kopf P zum R/W-Kopf RP auf der Basis des Bestim
mungssignal Sd von der Bestimmungseinheit 115 gewechselt wird, so daß eine
verbesserte Erfassung der Datenwiedergabe resultiert. Ein solcher Wechsel der
Kopf-Auswahl kann bei einer Synchronisationsblock-Einheit durchgeführt werden.
Da jedoch der R/W-Kopf Rp und der SR-Kopf P in einem vorgegebenen Intervall Y
angeordnet sind, um ein simultanes Abtasten derselben Zielspur zu ermöglichen,
existiert ein Phasenunterschied "y" zwischen den wiedergegebenen Daten SmR
und SmP. Mit anderen Worten gehen die Daten SmR den Daten SmP mit dem
Phasenunterschied "y" voran. Deshalb werden sowohl die Daten SmP als auch die
Daten SmR von der Spur in demselben Zeitraum abgelesen, wodurch es nicht
möglich ist, daß der kompensierende Abschnitt der Daten SmR nach den Daten
SmP wiedergegeben wird.
Der Phasenunterschied "y" wird im allgemeinen durch folgende Gleichung definiert:
y = x/180 × ST mit (0<(x/180)<2/n), (1)
wobei "x" ein Winkel (in Grad) zwischen dem R/W-Kopf und dem SR-Kopf dessel
ben Simultankopfpaares und "n" die Nummer des R/W-Kopfes auf dem Zylinder
darstellt.
Um dieses Problem zu lösen, werden, gemäß der magnetischen Aufzeichne- und
Wiedergabevorrichtung PMA, die Daten SmR in Richtung der zu kompensierenden
Daten SmP um einen Zeitraum verschoben, der dem Phasenunterschied "y" ent
spricht. Dieses Verfahren zur Kompensation der wiedergegebenen Daten durch das
Simultanabtastkopfpaar gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden
anhand der Fig. 7, 8 und 9 beschrieben.
In Fig. 7 ist das Konzept der Datenkompensation gemäß der vorliegenden Erfin
dung dargestellt. Fig. 7 ist im wesentlichen der Fig. 6 identisch, jedoch sind
zusätzliche Linien zum Zwecke der Erklärung eingezeichnet. Die Daten SmRa, die
von der Spur TR4 während der zweiten Abtastperiode ausgelesen wurden, werden
in Richtung der Daten SmPa um einen Zeitraum verschoben bzw. verzögert, der
dem Phasenunterschied "y" und einem zusätzlichen Verzögerungsfaktor α ent
spricht. Es resultieren verschobene Daten SmRa′, die gegenüber den Daten SmPa
um den zusätzlichen Verzögerungsfaktor α zeitlich nach hinten verschoben sind.
Dieser zusätzliche Verzögerungszeitraum α ermöglicht es, den oberen Endabschnitt
Pova der Daten SmPa mit den verschobenen Daten SmRa′ zu überschreiben.
Auf diese Weise können die verschobenen Daten SmRa′ in zwei Teile unterteilt
werden, in kompensierende Daten Pcoa und in überschreibende Daten Pova. Die
kompensierenden Daten Pcoa haben keine Daten mit den Daten SmPa gemeinsam,
während die überschreibenden Daten Pova Daten mit den Daten SmPa gemeinsam
haben. Auf ähnliche Weise können Daten SmRb′, die durch Verzögerung der Daten
SmRb erzeugt werden, in kompensierende Daten Pcob und in überschreibende
Daten Povb aufgeteilt werden.
Wenn speziell die Wiedergabedaten SmPb und SmRb von der Spur TR7 während
der vierten Abtastperiode gelesen werden, und wenn die Daten SmRb nur um den
Phasenunterschied "y" verzögert werden, werden beide Daten SmPb und SmRb′
auf derselben dargestellten Zeitachse als lückenlos ineinander übergehend angeord
net, mit Ausnahme des Abschnitts der überschreibenden Daten Povb. In diesem
Fall werden die überschreibenden Daten Povb vorzugsweise vernachlässigt, so daß
die Bestimmungseinheit 115 der Datenkontrolleinheit 130 vom SR-Kopf RP zum
R/W-Kopf P wechselt, um die kompensierenden Daten Pcob mit den Daten SmPb
zu verbinden.
Wenn die Daten SmRb weiterhin um den zusätzlichen Verzögerungsfaktor α ver
zögert werden, werden die Daten um α den Daten SmRb nachgeordnet. In diesem
Fall kann die zusätzliche Verzögerungszeit α eine Zeitspanne zur besseren Daten
kompensation gemäß der vorliegenden Erfindung liefern. Die beiden Daten SmRb′
und SmPb können dem Wiedergabedecodierer 123 (Fig. 1) zugeführt werden, da
sie nicht auf derselben darstellenden, oben beschriebenen Zeitbasis liegen. Folglich
kann das ECC-Korrigierglied 121 die kompensierenden Daten Povb und den oberen
Endabschnitt der Daten SmPb entsprechend der kompensierenden Daten Povb auf
der Basis einer Fehlerrate untersuchen, die durch die innere Fehlerkorrektur (aber
nicht beschränkt auf diese) erhalten wird. Danach wählt das ECC-Korrigierglied 121
die kompensierenden Daten Povb oder den entsprechenden Teil von SmPb je nach
Erfassungsqualität aus, und gibt diese zusammen mit den kompensierenden Daten
Pcob und den kompensierten Daten SmPb aus. Gleichsam ist das beschriebene
Verfahren ebenso anwendbar auf die Wiedergabedaten SmPa, SmRa, Pcoa und
Pova, die von der Spur TR4 während der dritten Abtastperiode erhalten wurden.
Dieser Abschnitt Pova liegt vor dem speziellen Abschnitt der Daten SmP, bei dem
die Datenwiedergabe aufgrund des Zeitunterschiedes zwischen den Daten und dem
Datenfehler schwierig ist, und er wird von den Daten SmRa′ von dem anderen Kopf
desselben Kopfpaares überschrieben. Zu beachten ist, daß der Datenabschnitt Pova
nicht immer überschrieben wird. Wenn z. B. die Fehlerrate der überschreibenden
Daten SmRa′ größer ist als die der zu überschreibenden Daten Pova (SmPa), wird
das Überschreiben der Daten unterdrückt. Auf diese Weise kann der überschriebe
ne Abschnitt Pova die Daten mit der geringeren Fehlerrate benutzen.
Da weiterhin der Kopf auf der Basis der Synchronisationsblock-Einheit gewechselt
werden kann, können die Daten auf sichere Weise gemäß jedem Synchronisations
block wiedergegeben werden. Spezieller können die Daten auf dem Abschnitt der
Spur, die von dem SR-Kopf P zur Wiedergabe der Daten abgetastet werden kann,
mit den Daten kompensiert werden, die vom R/W-Kopf RP wiedergegeben werden.
In diesem Fall wird ein Phasenunterschied zwischen den beiden Daten, den kom
pensierenden Daten und den zu kompensierenden Daten, durch die Verzögerungs
einheit 118 der Datenkontrolleinheit 130 (Fig. 4) eingestellt, um den Zeitunter
schied α des Systems Rechnung zu tragen. Als Ergebnis wird die Datenerfassungs
rate verbessert, die Bildaktualisierungsrate pro Vollbild erhöht, und letztlich kann
eine verbesserte Bildqualität erhalten.
Der zusätzliche Verzögerungsfaktor α kann generell durch folgende Gleichung
definiert werden:
α < t1 oder t2 (je nachdem, ob t1 oder t2 größer ist), (2)
wobei "t1" eine Zeit ist, die von der elektrischen Schaltung zum Umschalten der
Daten benötigt wird, und "t2" die Unterbrechungszeit ist, die von Lücken im
Muster in bezug auf die Datenspur verursacht wird.
In Fig. 8 ist ein Zeitverlauf der magnetischen Aufzeichne- und Wiedergabevor
richtung PMA dargestellt. In diesem Beispiel ist den von dem R/W-Kopf wiederge
gebenen Daten SmR Priorität für die Auswahl durch die Datenkontrolleinheit 130
gegeben. Wie in Fig. 8 gezeigt, nimmt das Signal Sw drei Werte an, "+1" zur
Angabe des R/W-Kopfes RP (SmRb), "-1" zur Angabe des SR-Kopfes P (SmP) und
"0" ohne eine Angabe. In diesem Beispiel hat die Auswahl des R/W-Kopfes Priori
tät.
Obwohl die Daten SmRd vom R/W-Kopf RP hinter den ersten drei Synchronisations
blöcken nicht geliefert werden, wird die Datenauswähleinheit 119 das Auswahlsi
gnal Sw (welches kontinuierlich die Priorität des R/W-Kopfes anzeigt) für einen
vorgegebenen Zeitraum t2 (Td) nicht aktualisieren, wobei dieser Zeitraum vom
zweiten Synchronisationsblock der Daten SmRd gezählt ist. Diese Verzögerungszeit
t2 dient zur Verhinderung einer Falsch-Selektion der Daten SmR oder SmP seitens
der Datenkontrolleinheit 130, da verschiedene Lücken im Muster bei den auf den
Datenspuren aufgenommenen Daten auftreten können, und solche Lücken leicht
die zeitweilige Störung der Datenwiedergabe sogar von vollständig aufgezeichneten
Spuren verursachen. Um eine Falsch-Selektion des Kopfes zu verhindern, die durch
eine derartige zeitweilige Störung verursacht wird, wird die Wartezeit t2 als Zeit
spanne zum Umschalten des Kopfes zur Verfügung gestellt. Aus diesem Grund
aktualisiert die Datenauswähleinheit 119 das Auswahlsignal Sw von "+1" über
"0" auf "-1", um den SR-Kopf P für den Fall zu iniziieren, daß kein Synchroni
sationsblock der Daten SmRd von dem vorrangigen Kopf RP über mindestens drei
Synchronisationsblock-Zeiträume zur Verfügung gestellt wurde.
Die Daten SmRd von dem vorrangigen R/W-Kopf RP werden jedoch wieder benutzt,
wenn die Datenauswähleinheit 119 das Auswahlsignal Sw von "-1" über "0" auf
"+1" bei der nächsten Synchronisationsblock-Zeit aktualisiert. Das Umschalten
von dem vorrangigen Kopf auf den nicht-vorrangigen Kopf wird vorsichtig, das Um
schalten in die andere Richtung jedoch schnell durchgeführt. Auf diese Weise
werden hauptsächlich die Daten des vorrangigen Kopfes in der magnetischen
Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung PMA der vorliegenden Erfindung benutzt.
Diese Wartezeit t2 und die Zeitspanne von drei Synchronisationsblöcken kann unter
Berücksichtigung von verschiedenen Operationsfaktoren bestimmt werden, wie z. B.
dem Aufzeichneformat und der Anordnung der Köpfe.
Ebenfalls im langsamen Vorwärts-Abspielmodus oder im langsamen Rückwärts-
Abspielmodus können die Daten, die der vorrangige Kopf nicht wiedergeben kann,
als kompensierende Daten dienen, die von dem nicht-vorrangigen Kopf in einer
Weise wiedergegeben werden, die ähnlich derjenigen im oben beschriebenen
schnellen Vorwärts-Abspielmodus oder schnellen Rückwärts-Abspielmodus ist.
Speziell stellt die Verzögerungseinheit 118 den Phasenunterschied zwischen den
zwei Köpfen eines Simultanabtastkopfpaares ein, so daß die Daten von dem
vorrangigen Kopf durch die Daten des nicht-vorrangigen Kopfes kompensiert
werden können. Auf diese Weise kann der Bereich der Wiedergabegeschwindigkeit
erweitert werden, wodurch ein rauschfreies Abspielen ermöglicht wird.
In Fig. 9 sind Spurabtastmuster der R/W-Köpfe RP und des SR-Kopfes P der
magnetischen Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung der Fig. 5 nach der Daten
kompensations-Operation gezeigt. Die Spurenmuster beim langsamen Rückwärts
abspielen bei einer um zwei Drittel gegenüber der normalen Abspielgeschwindigkeit
(Fig. 5) verlangsamten Geschwindigkeit können, wie in Fig. 9, gezeigt verbessert
werden. Demnach können die Daten unter Beibehaltung der Kontinuität der Spur
nummer wiedergegeben werden.
Wie den Fig. 11 und 12 entnehmbar ist, können sogar bei der konventionellen
magnetischen Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung CMA (Fig. 10) die Daten
unter Beibehaltung der Kontinuität der Spurnummern im Bereich der langsamen
Rückwärtsabspiel-Geschwindigkeit von 0 bis -0,5 der normalen Abspielgeschwin
digkeit wiedergegeben werden, obwohl es der Kopf manchmal nicht schafft, die
Daten von den von ihm selbst abgetasteten Spuren zu lesen. Mit anderen Worten
können die Daten von jeder Spur wiedergegeben werden, so daß ein rauschfreier
langsamer Abspielmodus ermöglicht ist. Speziell können die Daten auf der Spur TR-
5 vollständig durch die Kopfspuren S8 und S10 wiedergegeben werden, wie in
Fig. 11 gezeigt. Ein rauschfreier langsamer Abspielmodus bedeutet, daß voll
ständige Vollbilder bei einer reduzierten Geschwindigkeit wiedergegeben werden
können. In Fig. 13 sind Kopfspuren auf dem Aufzeichneband durch die konventio
nelle magnetische Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung CMA im langsamen
Rückwärts-Abspielmodus gezeigt, ähnlich zu denen in Fig. 11 gezeigten, jedoch
ist die Datenwiedergabe-Geschwindigkeit zwei Drittel der normalen Abspielge
schwindigkeit. In Fig. 14 ist eine Beziehung zwischen den Spurabtastperioden und
den Spuren gezeigt, von denen die Daten im langsamen Abspielmodus bei halber
Geschwindigkeit wiedergegeben werden können. Wie den Fig. 13 und 14
entnehmbar ist, können die Daten auf der Spur TR-5 mit Zwischenräumen durch
die Kopfspuren S6 und S8 wiedergegeben werden, wodurch ein rauschfreies
langsames Abspielen verhindert wird. Demnach ist die Wiedergabegeschwindigkeit,
die ein rauschfreies langsames Abspielen ermöglicht, in der konventionellen magne
tischen Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung mit simultanen Abtastkopfpaaren
beschränkt.
In dieser Beschreibung ist die vorliegende Erfindung in bezug auf die Ausführungs
form mit zwei simultanen Abtastköpfen SHa und SHb beschrieben worden. Jedoch
wird aus der obigen Beschreibung deutlich, daß die vorliegende Erfindung auch
effektiv realisiert werden kann, wenn nur ein Simultanabtastkopfpaar SHE einge
setzt wird, der durch einen einzigen R/W-Kopf RP und einen einzigen SR-Kopf P
gebildet wird.
Claims (3)
1. Eine magnetische Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung (PMA) zur
Aufnahme von Information (Sv) auf einem Aufzeichnemedium (TA) mit mehreren
Datenspuren (TR) zum Speichern der Information (Sv), wobei die Vorrichtung
(PMA) enthält:
einen ersten Kopf (RP) zum Schreiben der Information (Sv) auf die Datenspur (TR) und zum Lesen der Information von der Datenspur, um ein erstes Wiedergabesignal (SmR) zu erzeugen,
einen zweiten Kopf (P), der neben dem ersten Kopf (RP) mit vorgegebenem Inter vall (Y) angeordnet ist- zum Ablesen der vom ersten Kopfelement (RP) abgelesenen Datenspur zur Erzeugung eines zweites Signals (SmP), wobei das zweite Signal (SmP) gegenüber dem ersten Signal (SmR) um eine erste Verzögerungszeit, die dem Interval (Y) entspricht, verzögert ist,
eine erste Verzögerungseinrichtung (118) zum Verzögern des ersten Signals (SmR) um die vorgegebene Phase (y) zur Erzeugung eines ersten verzögerten Signals (SmRd), welches dieselbe Zeitbasis wie das zweite Signal (SmP) besitzt, und
eine Signalauswähleinrichtung (115) zum Auswählen entweder des ersten oder des zweiten Signals (SmR und SmP), je nachdem, welche Signalqualität besser ist.
einen ersten Kopf (RP) zum Schreiben der Information (Sv) auf die Datenspur (TR) und zum Lesen der Information von der Datenspur, um ein erstes Wiedergabesignal (SmR) zu erzeugen,
einen zweiten Kopf (P), der neben dem ersten Kopf (RP) mit vorgegebenem Inter vall (Y) angeordnet ist- zum Ablesen der vom ersten Kopfelement (RP) abgelesenen Datenspur zur Erzeugung eines zweites Signals (SmP), wobei das zweite Signal (SmP) gegenüber dem ersten Signal (SmR) um eine erste Verzögerungszeit, die dem Interval (Y) entspricht, verzögert ist,
eine erste Verzögerungseinrichtung (118) zum Verzögern des ersten Signals (SmR) um die vorgegebene Phase (y) zur Erzeugung eines ersten verzögerten Signals (SmRd), welches dieselbe Zeitbasis wie das zweite Signal (SmP) besitzt, und
eine Signalauswähleinrichtung (115) zum Auswählen entweder des ersten oder des zweiten Signals (SmR und SmP), je nachdem, welche Signalqualität besser ist.
2. Magnetische Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung (PMA) nach Anspruch
1,
gekennzeichnet durch eine zweite Verzögerungseinrichtung (118) zum Verzögern
des ersten verzögerten Signals (SmRd) um eine zweite Verzögerungszeit α zur
Erzeugung eines zweiten verzögerten Signals (SmRd), welches gegenüber dem
zweiten Signal (SmP) verzögert ist.
3. Eine magnetische Aufzeichne- und Wiedergabevorrichtung (PMA) zur
Aufnahme von Information (Sv) auf einem Aufzeichnemedium (TA) mit mehreren
Datenspuren (TR) zum Speichern der Information (Sv), wobei die Vorrichtung
(PMA) enthält:
einen ersten Kopf (RP) zum Schreiben der Information (Sv) auf die Datenspur (TR) und zum Lesen der Information von der Datenspur, um ein erstes Wiedergabesignal (SmR) zu erzeugen,
einen zweiten Kopf (P), der neben dem ersten Kopf (RP) mit vorgegebenem Inter vall (Y) angeordnet ist, zum Ablesen der vom ersten Kopfelement (RP) abgelesenen Datenspur zur Erzeugung eines zweites Signals (SmP), wobei das zweite Signal (SmP) gegenüber dem ersten Signal (SmR) um eine erste Verzögerungszeit, die dem Interval (Y) entspricht, verzögert ist,
eine erste Verzögerungseinrichtung (118) zum Verzögern des ersten Signals (SmR) um die vorgegebene Phase (y) zur Erzeugung eines ersten verzögerten Signals (SmRd), welches dieselbe Zeitbasis wie das zweite Signal (SmP) und das erste Signal (SmR) besitzt, und
eine Signalauswähleinrichtung (115) zum Auswählen entweder des ersten oder des zweiten Signals (SmR und SmP), je nachdem, welche Signalqualität besser ist.
einen ersten Kopf (RP) zum Schreiben der Information (Sv) auf die Datenspur (TR) und zum Lesen der Information von der Datenspur, um ein erstes Wiedergabesignal (SmR) zu erzeugen,
einen zweiten Kopf (P), der neben dem ersten Kopf (RP) mit vorgegebenem Inter vall (Y) angeordnet ist, zum Ablesen der vom ersten Kopfelement (RP) abgelesenen Datenspur zur Erzeugung eines zweites Signals (SmP), wobei das zweite Signal (SmP) gegenüber dem ersten Signal (SmR) um eine erste Verzögerungszeit, die dem Interval (Y) entspricht, verzögert ist,
eine erste Verzögerungseinrichtung (118) zum Verzögern des ersten Signals (SmR) um die vorgegebene Phase (y) zur Erzeugung eines ersten verzögerten Signals (SmRd), welches dieselbe Zeitbasis wie das zweite Signal (SmP) und das erste Signal (SmR) besitzt, und
eine Signalauswähleinrichtung (115) zum Auswählen entweder des ersten oder des zweiten Signals (SmR und SmP), je nachdem, welche Signalqualität besser ist.
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