DE3119275A1

DE3119275A1 - Method of recording digital information on a recording medium provided with sections free from recording

Info

Publication number: DE3119275A1
Application number: DE19813119275
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Higashiosaka Osaka Maegawa; Itaruo Ikoma Nara Nakatsuji
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1981-05-14
Filing date: 1981-05-14
Publication date: 1982-11-25
Also published as: DE3119275C2

Abstract

By the method according to the invention, the recording of digital information on a recording carrier takes place directly after a toneless interval, and at the beginning of the digital information a signal tone at a fixed level is recorded on the recording carrier. A toneless interval is preferably inserted between the signal tone at a fixed level and the beginning of the digital information.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur vorzug weise magnetischen Aufzeichnung von Digitalinformation, die als Programmdaten und/oder alphanumerische Daten für eine Datenverarbeitung zur Verfügung stehen sollen, insbesondere auf einem für Tonwiedergabegeräte wie Kassettenrecorder geeigneten Aufzeichnungsträger.The invention relates to a method for preferably magnetic Recording of digital information in the form of program data and / or alphanumeric Data should be available for data processing, in particular on a recording media suitable for sound reproduction devices such as cassette recorders.

Mit zunehmender Verbreitung von programmierbaren Rechnern (insbesondere auch Taschenrechnern) kommen als ergänzende Speichermedien Tonbandkassetten zur Aufzeichnung von Programmen und Steuerdaten zum Einsatz, weil sie billig und überall erhältlich sind. Die Aufzeichnung von Digitalinformation auf einem für akustische Wiedergabezwecke vorgesehenen Aufzeichnungsmedium ist jedoch nicht problemlos, weil handelsübliche Tonband- und/oder Musikwiedergabegeräte z.B. eine automatische Pegelausgleichschaltung enthalten, um geringe Lautstärkepegel stark und große Lautstärkepegel weniger zu verstärken. Die Ausgleichsautomatik ist für die Aufzeichnung von Tonsignalen (im breitesten Sinne) ausgelegt und nicht für die Aufzeichnung von Digitalinformation. Deshalb kann die ausgelesene Digitalinformation fehlerhaft sein, insbesondere bei der nachstehend erläuterten Aufzeichnungsmethode II.With the increasing spread of programmable computers (especially also pocket calculators) tape cassettes are used as additional storage media Recording programs and control data are used because they are cheap and everywhere are available. The recording of digital information on an acoustic However, the recording medium intended for reproduction purposes is not easy because Commercial tape and / or music playback devices, e.g. an automatic level compensation circuit included to make low volume levels strong and large volume levels less too strengthen. The automatic compensation is for the recording of audio signals (in broadest sense) and not for the recording of digital information. Therefore, the read out digital information can be incorrect, especially in the recording method II explained below.

Für die Aufzeichnung von Digitalinformation auf einem für Audio- bzw. Tonwiedergabezwecke vorgesehenen Aufzeichnungsträger gibt es (I) die Doppelfrequenz-Methode, bei der alle logischen Pegel "1" mit einer ersten Frequenz f1 und alle logischen Pegel HoH mit einer zweiten Frequenz f2 FM-moduliert werden; und (11) das Einpegel-Frequenzverfahren (Ton-ßurst-Verfahren) bei der nur der eine logische Pegel 151 e1 oder°O" mit einer bestimmten Frequenz moduliert, der andere auf Null-Pegel gehalten, zur Ermittlung der PU15-breite die Impulszahl über einen gegebenen Zeitraum gezählt und aufgrund der ermittelLen Impulszahl oder -zeit der zugehörige logische Pegel 1 oder "0" erkannt wird.For recording digital information on an audio or video recorder. Recording media intended for sound reproduction purposes, there are (I) the double-frequency method, in which all logic levels "1" with a first frequency f1 and all logic levels Level HoH are FM-modulated with a second frequency f2; and (11) the single-level frequency method (Ton-ßurst method) in which only the one logical Level 151 e1 or ° O "modulated with a certain frequency, the other at zero level held, to determine the PU15 width, the number of pulses over a given period of time counted and based on the determined pulse number or time the associated logical Level 1 or "0" is detected.

Die zuvor genannte Aufzeichnungspegelausgleichschaltung ist dafür verantwortlich, daß bei der Aufzeichnung die Bandabschnitte, die völlig ohne Signal sein sollten und z.B. für logisch "0" vorbehalten sind, unvermeidbar mit einem Rauschsignal belegt werden und deshalb fälschlich als logisch "1" gelesen werden. Außerdem wird ein unmitn telbar hinter einem tonlosen Intervall aufgezeichnetes definiertes Signal in seinem Anfangspegel stark schwanken und verzerrt sein; auch dieser Effekt ist störend.The aforementioned recording level equalizing circuit is for this responsible that when recording the tape sections that are completely without a signal should be and are reserved e.g. for logic "0", unavoidable with a noise signal and are therefore incorrectly read as logical "1". Also will a defined signal recorded immediately after a soundless interval vary greatly in its initial level and be distorted; this effect is also disturbing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch ein neuartiges Digitalaufzeichnungsverfahren einen Weg zur Überwindung der zuvor erläuterten Probleme zu finden.The invention is based on the object by means of a novel digital recording method to find a way to overcome the problems discussed above.

Das die gestellte Aufgabe lösende erfindungsgemäße Digitalaufzeichnungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß hinter einem signalfreien Intervall ein Signalton mit festgelegtem Pegel als Anfang einer auf dem Medium gespeicherten Digitalinformation aufgezeichnet wird.The inventive digital recording method which achieves the object set is characterized in that there is a signal tone after a signal-free interval with a fixed level as the beginning of digital information stored on the medium is recorded.

Auf diese Weise wird der sonst für eine Digitalaufzeichnung schädliche Einfluß der zuvor erläuterten Pegelausgleichschaltung überwunden. Das erfindungsgemäße Verfahren hat außerdem den Vorteil, daß es für die beiden zuvor erläuterten Digitalaufzeichnungsmethoden (1) und (II) geeignet ist.In this way, the otherwise harmful to digital recording becomes Influence of the previously explained level compensation circuit overcome. The inventive The method also has the advantage that it works for both of you before explained digital recording methods (1) and (II) is suitable.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann ein ton- oder signalfreies Intervall zwischen den Signalton mit festgelegtem Pegel und den Anfang der Digitalinformation gelegt werden.According to an advantageous development of the inventive concept, a tone-free or signal-free interval between the signal tones with a specified level and the beginning of the digital information can be placed.

Nachstehend wird ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 verschiedene Darstellungen eines Digitalsignals, Fig. 2 eine typische Anordnung von aufgezeichneter Information, Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Rechners mit angeschlossenem Kassettenrekorder, Fig. 4 und 5 Flußdiagramme zum Laden und Lesen von Information, Fig. 6 eine Anordnung eines 8-Bit-Code zwischen Daten, und Fig. 7(a) und 7(b) Darstellungen von Aufzeichnungsdaten mit Markierungen bzw. eines CC-Elements in der Aufzeichnung.The following is an embodiment embodying the features of the invention explained in more detail with reference to a drawing. They show: Fig. 1 different Representations of a digital signal, Fig. 2 shows a typical arrangement of recorded Information, Fig. 3 is a block diagram of a computer with a connected cassette recorder, 4 and 5 are flow charts for loading and reading information, and FIG. 6 shows an arrangement an 8-bit code between data, and Figs. 7 (a) and 7 (b) represent record data with markings or a CC element in the recording.

Fig. 1(a) zeigt ein aufgezeichnetes oder auf einem Band aufzuzeichnendes Nachrichtensignal, und diesem ist in Fig.Fig. 1 (a) shows a recorded or to be recorded on a tape Message signal, and this is shown in Fig.

1(b) die entsprechende aus Logikpegeln "1" und "0" zusammengesetzte Digitalsignalform gegenübergestellt, deren Pegel für eine festgelegte Zeit niedrig und eben verläuft und dessen logischer "1"Pegel aus fünf Impulsen zu 5 kHz besteht.1 (b) the corresponding one composed of logic levels "1" and "0" Contrasted digital waveforms with levels low for a set amount of time and just runs and its logical "1" level from five pulses to 5 kHz.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel einer Anordnung (Format) von Daten für eine Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsträger für Tonwiedergabezwecke sind die tonlosen Abschnitte (Logikpegel "0"3 mit IRG1 und IRG2 (kürzerer Abschnitt) bezeichnet. Ein Hilfsabschnitt PS (Logikpegel "1") enthält z.B. Aufzeichnungssignale von 250 ms Dauer und hat die Aufgabe, schädliche Einflüsse auf DATA-Abschnitte zu verhindern, die sonst durch Schwankungen des Aufzeichnungspegels infolge der oben erwähnten Pegelausgleichschaltung verursacht werden. Der Ausgang (Aufzeichnung) von Abschnitt PS begrenzt den Aufzeichnungspegel von Abschnitt IRG2 über dessen sehr kurze Dauer. Allgemein regelt die Pegelausgleichschaltung so langsam, daß sie den Aufzeichnungspegel über den kurzen Abschnitt IRG2 auf dem durch den Abschnitt PS festgelegten Pegelwert hält, so daß die Aufzeichnung auf den DATA-Abschnitten mit diesem Pegel erfolgt.In the example of an arrangement (format) shown in FIG. of data for recording on a recording medium for sound reproduction purposes are the soundless sections (logic level "0" 3 with IRG1 and IRG2 (shorter section) designated. An auxiliary section PS (logic level "1") contains recording signals, for example of 250 ms duration and has the task of preventing harmful influences on DATA sections prevent otherwise caused by fluctuations in the recording level as a result of the above mentioned level equalization circuit are caused. The exit (recording) of section PS limits the recording level of section IRG2 above that very short duration. In general, the level compensation circuit regulates so slowly that it the recording level over the short section IRG2 on that through the section PS holds the specified level value, so that the recording on the DATA sections takes place at this level.

In Fig. 3 ist ein herkömmlicher Rechner oder Computer COM, der einen Mikroprozessor MP, eine Ein/Ausgabeeinheit IO, einen Schreib/Lesespeicher RAM und einen Festspeicher ROM enthält, mit einem Kassettenbandrekorder CTR kombiniert. Die Einheiten MP, IO, RAM und ROM stehen über einen Adreßbus AB, Daten-Bus DB und Steuer-Bus CB miteinander in Verbindung. Ein Ausgangssignal von einem Anschluß P2 der Ein/Ausgabeeinheit IO erhält über Widerstände und einen Kondensator einen festgelegten Pegel und geht als Aufzeichnungssignal in den Kassettenrekorder CTR. Bei Wiedergabe geht ein Wiedergabesignal des Kassettenrekorders über einen Kondensator und eine Schmitt-Scha tung SS zur Rauschunterdrückung im mittleren Pegelbereich zu einem Anschluß Pl der Ein/Ausgabeeinheit IO.In Fig. 3 is a conventional calculator or computer COM, the one Microprocessor MP, an input / output unit IO, a read / write memory RAM and a read only memory ROM, combined with a cassette tape recorder CTR. The units MP, IO, RAM and ROM are available via an address bus AB, data bus DB and Control bus CB in connection with each other. An output from a terminal P2 the input / output unit IO receives a fixed value via resistors and a capacitor Level and goes as a recording signal into the cassette recorder CTR. When playing a playback signal of the cassette recorder goes through a capacitor and a Schmitt-Scha direction SS for noise suppression in the medium level range to a connection P1 of the input / output unit IO.

Die Aufzeichnung des Signals aus Fig. 2 erfolgt nach dem Flußdiagramm in Fig. 4, worin "00" (hexadezimal) oder 8 Bit sämtlich Null nacheinander über eine Zeit T1 (z.B. 14s) in Serie zum Eingang P2 gehen. Dabei entsteht das tonlose Intervall IRG1 in der Zeit T1 auf dem Band. Bei S3 geht FF (hexadezimal) oder 8 Bit sämtlich Einslüber eine Zeit T2 heraus ; dabei entsteht der T2 lange Hilfsabschnitt. Bei S5 und S6 entsteht der sich über T 3 erstreckende tonlose Abschnitt IRG2, wobei T3 gleich oder länger als T2 sein kann, sofern dies nicht zu einer Anderung des Aufzeichnungspegels durch die Pegelausgleichschaltung führt. Nach Aufzeichnung dieser Hilfssignale werden mit S7 Nachrichtensignale,die gewünschten Informationsabschnitten entsprechen, über den Ausgang P2 übertragen und danach bei S8 und Sg ein zweiter tonloser Abschnitt TRG1 abgegeben, der mit dem ersten praktisch identisch ist. Der längere erste tonlose Abschnitt stellt die Informationsaufzeichnung bei Bandanlauf sicher und/oder dient als Unterscheidungsmerkmal zwischen einer vorhergehenden und einer neuen Aufzeichnung. Der längere zweite tonlose Abschnitt markiert das Ende der Aufzeichnung gegenüber einer anderen. Der unmittelbar hinter dem Hilfsabschnitt liegende kurze tonlose Abschnitt IRG2 dient der Unterscheidung zwischen dem tonlosen Abschnitt und dem Datenbeginn.The recording of the signal from FIG. 2 takes place according to the flow chart in Fig. 4, where "00" (hexadecimal) or 8 bits are all zero consecutively over a Time T1 (e.g. 14s) go in series to input P2. This creates the toneless interval IRG1 in time T1 on the tape. At S3 goes FF (hexadecimal) or 8 bits all In over a time T2; this creates the T2 long auxiliary section. at S5 and S6 result in the toneless section IRG2 extending over T 3, where T3 can be equal to or longer than T2, provided that this does not change the Recording level leads through the level compensation circuit. After recording this With S7, auxiliary signals become message signals, the desired information sections are transmitted via output P2 and then a second at S8 and Sg toneless section TRG1 delivered, which is practically identical to the first. Of the The longer first soundless section represents the recording of information at the start of the tape safe and / or serves as a distinguishing feature between a preceding and a new recording. The longer second soundless section marks the end the record versus another. The one immediately behind the auxiliary section lying short soundless section IRG2 serves to distinguish between the soundless Section and the start of the data.

Das Auslesen bereits aufgezeichneter Information era folgt nach dem Flußdiagramm in Fig. 5. Wenn von dem Kassettenrekorder ein tonloses Signal wiedergegeben wird, welches z.B. mehr als einige Sekunden lang ist, wird mit (n1*n2) zunächst entschieden, ob es in den Hilfsabschnitt fällt. Beide Erkenntnisse oder Entscheidungen sind von dem logischen Pegelwert am Eingang P1 abhängig. Etwa vorhandene Anfangsverzerrungen werden im Hilfsabschnitt PS (Zeit T2) stark reduziert. Echte Signale kommen in Fig. 2 bei t1. Nach Erfassen des Hilfsabschnitts ist der Kassettenrekorder bereit, nach Ablauf der Zeit T2 Dateneingänge aufzunehmen (n3an4).The reading out of information that has already been recorded follows after Flow chart in Fig. 5. When a soundless signal is reproduced from the cassette recorder which is longer than a few seconds, for example, is initially (n1 * n2) decided if it falls into the auxiliary section. Both findings or decisions are dependent on the logic level value at input P1. Any initial distortions present are greatly reduced in the auxiliary section PS (time T2). Real signals come in Fig. 2 at t1. After capturing the auxiliary section, the cassette recorder is ready to go Expiry of time T2 to accept data inputs (n3an4).

Wird zum Zeitpunkt t2 der Hilfsaufzeichnungsabschnitt erkannt, dann ist der Rekord#zur Aufnahme der Dateneingänge bereit. t2 ist nun T2 später als t1. D.h. der Kassettenrekorder ist in Bereitschaft, und sobald die Daten beginnen, werden sie eingegeben und serien-parallel umgesetzt oder codiert, und das umgesetzte Ergebnis wird in einen entsprechenden Platz im RAM geladen.If the auxiliary recording section is recognized at time t2, then the record # is ready to accept the data inputs. t2 is now T2 later than t1. I.e. the cassette recorder is ready, and as soon as the data starts, will they are entered and converted or coded in parallel in series, and the converted result is loaded into a corresponding location in the RAM.

Fig. 6 zeigt den Aufbau eines 8 Bit-Kodesignals innerhalb der Daten. Die Signalfolge beginnt mit einem Start-Bit SI (Pegel ~1"), ein Stop-Bit SE (Pegel "0"), obere 4 Bit-Daten D1 und untere 4 Bit-Daten D2. Dem Stop-Bit folqen die 2 Bit langen Daten D2, damit das kodierte Signal nach Beendigung seiner Eingabe in einem Speicherplatz gespeichert werden kann und die Eingabe des Start-Bits für das nächste kodierte Signal solange verhindert wird bis der Speichervorgang abgeschlossen ist.Fig. 6 shows the structure of an 8-bit code signal within the data. The signal sequence begins with a start bit SI (level ~ 1 "), a stop bit SE (level "0"), upper 4-bit data D1 and lower 4-bit data D2. The stop bit is followed by the 2 Bit long data D2, so that the coded signal after completion of its input in can be stored in a memory location and entering the start bit for the The next coded signal is prevented until the storage process has been completed is.

Da das kodierte 8 Bit-Signal in Hälften zu 4 Bit unterteilt ist, wird der Zeitraum zwischen dem Start-Bit und dem Stop-Bit kürzer und die Betriebssicherheit des Kassetten- rekorders gegenüber Bandgeschwindigkeitsänderungen größer. Weil das Start-Bit logisch 1 ist, erfolgt die Bandaufzeichnung mind. mit jedem sechsten Bit auch wenn D1 und D2 sämtlich Null sind. Daher kann bei der Aufzeichnung die Pegelausgleichschaltung nicht durch merkliche Erhöhung des Aufzeichnungspegels den Aufzeichnungsbetrieb stören.Since the encoded 8-bit signal is divided into 4-bit halves, the period between the start bit and the stop bit is shorter and operational reliability of the cassette recorders versus tape speed changes greater. Because the start bit is logical 1, the tape recording takes place at least with every sixth bit even if D1 and D2 are all zero. Therefore, when recording the level equalization circuit does not by noticeably increasing the recording level disrupt the recording operation.

Das in Fig. 7(a) dargestellte Ausführungsbeispiel einer Datenaufzeichnung enthält Markierungen DATA für Daten, LB für einen Titel und CC für Art und Länge der Daten. Der tonlose Abschnitt IRG3 ist länger als IRG2, damit ein Datenbeginn nicht in einen Zeitraum fällt, wo entschieden wird, ob der vom Bediener gewählte Titel mit dem Titel LB auf dem Band übereinstimmt. Der tonlose Abschnitt IRG3 ist länger als die Ansprechzeit der Pegelausgleichschaltung, und am Datenbeginn liegt der Hilfsabschnitt PS.The embodiment of a data recording shown in Fig. 7 (a) contains markings DATA for data, LB for a title and CC for type and length of the data. The soundless section IRG3 is longer than IRG2, so that a data start does not fall within a period of time when a decision is made as to whether the one selected by the operator Title matches the title LB on the tape. The soundless section is IRG3 longer than the response time of the level compensation circuit, and is at the beginning of the data the auxiliary section PS.

Der in Fig. 7(b) dargestellte Inhalt einer CC-Markierung von Fig. 7(a) enthält ein "Secret"-Bit, weil die nachfolgenden Daten vertraulich sind. In diesem Fall ist jedes Überspielen in ein externes ~Aufzeichnungsmedium unmöglich, jedoch das Laden in den Computer.The content of a CC mark shown in Fig. 7 (b) of Fig. 7 (a) contains a "Secret" bit because the following data is confidential. In In this case, any dubbing into an external recording medium is impossible. however, loading it into the computer.

Sollte ein Bit fälschlich als vertraulich markiert oder ein solches Bit falsch gelesen werden, wird kaum vertrauliche Information offengelegt werden.Should a bit be falsely marked as confidential or such If bits are misread, hardly any confidential information will be disclosed.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufzeichnung von Digitalinformation beginnt mit einem tonlosen Abschnitt und schaltet dadurch nachteilige Einflüsse-seitens einer Pegelausgleichschaltung aus. Durch einen tonlosen Ab- schnitt zwischen dem Tonsignal mit festgelegtem Pegel und dem Beginn der Informationsaufzeichnung wird ein bestimmter Aufzeichnungspegel eingestellt und während der Aufzeichnung des Digitaldatenabschnitts gehalten.The inventive method for recording digital information begins with a soundless section and thereby switches on negative influences on the part a level equalization circuit. Through a soundless cut between the sound signal at a fixed level and the start of information recording a certain recording level is set and during recording of the digital data section.

Claims

Method of recording digital information on a record-free Sectional Recording Medium PATENT CLAIMS Method of Recording of digital information on record-free sections of a recording medium, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that immediately after a signal-free Interval a signal tone with a fixed level at the beginning of a on the medium to storing digital information is recorded.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a tone-free or signal-free interval between the signal tone with a fixed Level and the beginning of the digital information.