專利名稱：最佳記錄/重放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來記錄和重放圖象和聲音數(shù)據(jù)的記錄/重放裝置。更具體地說，涉及一種能夠根據(jù)記錄和重放環(huán)境的變化而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的最佳記錄和重放的最佳記錄/重放裝置。
一般來講，在對圖象和聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和重放時，數(shù)據(jù)以數(shù)字形式記錄在一個記錄介質(zhì)(如磁帶或磁盤上)，然后對這樣記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行重放以恢復(fù)出原始圖象和聲音。在通過預(yù)定的記錄介質(zhì)記錄和重放圖象和聲音數(shù)據(jù)時，人們在不停地嘗試增加存貯在尺寸有限的介質(zhì)上的數(shù)據(jù)量，同時又能保證更好的圖象和聲音質(zhì)量，使之不致劣化。
常規(guī)的數(shù)據(jù)記錄/重放裝置都設(shè)計成把記錄和重放數(shù)據(jù)時的記錄速率、誤差校正能力和壓縮率基本上固定為恒定值。但這樣會妨礙記錄和重放的最佳化，理由是圖象和聲音的質(zhì)量較易受記錄介質(zhì)特性、設(shè)備能力等因素的影響。
此外，即使作為數(shù)據(jù)記錄和重放裝置中最重要部件的高質(zhì)量記錄頭制造精良，使用的磁帶是相同的，另外即使配置設(shè)備也是相同的是用同一條生產(chǎn)線制造的，數(shù)以千萬的記錄頭組就不會有相同的性能。這樣，即使記錄或重放的是相的圖象和聲音數(shù)據(jù)，也不會得到相同的聲音或圖象質(zhì)量。因此，使用的配套設(shè)備和磁帶可能引起圖象和聲音質(zhì)量上的差異，也可能引起圖象和聲音質(zhì)量的劣化。
上面提到的問題下面將根據(jù)

圖1至圖5加以描述，這些附圖中示出了實際的實驗數(shù)據(jù)。
圖1中示出了設(shè)備中記錄頭和記錄介質(zhì)(即磁帶)間的距離與重放輸出之間的關(guān)系。參見圖1，當(dāng)記錄頭與磁帶間的距離減小時，重放輸出增大。因此，需要指出的是即使整套裝置相互完全一致，記錄頭和磁帶間的距離的微小變化也會引起重放輸出中的變化。
圖2示出了磁帶類型與重放輸出之間的關(guān)系。參見圖2，NEWME磁帶(其Hc分量＝1680Oe，Br分量＝4050Oe)表現(xiàn)出最好的特性。因此，這里也應(yīng)該指出，在一個給定裝置上進(jìn)行記錄/重放時，重放輸出也會因記錄數(shù)據(jù)的磁帶的成份而發(fā)生變化。
圖3中的示意圖示出了磁帶帶體的厚度與重放損耗之間的關(guān)系。圖3中示出了厚度為0.20μm和0.25μm時重放損耗之間的差異。當(dāng)磁帶帶體的厚度為0.20μm可以獲得較小的重放損耗。也就是說，磁帶越薄越能降低重放損耗。
圖4A，4B和4C示出了記錄電流和重放特性之間的關(guān)系。從圖中可以看出，對于相同的記錄信號而言，記錄電流的那怕很少的變化都會產(chǎn)生不同的重放特性。
圖5A，5B和5C示出了記錄位率與重放特性之間的關(guān)系。較低的記錄位率會產(chǎn)生較好的重放特性。重放特性因磁帶的種類、記錄頭的性能及記錄電流的不同而不同。
下面結(jié)合圖6和圖7簡要地描述常規(guī)的數(shù)字信號記錄/重放裝置的操作(不考慮磁帶、記錄頭、整套裝置等的具體特性)。
圖6為常規(guī)的數(shù)字記錄裝置的方框圖。參照圖6，參考數(shù)字10表示用于把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)，15表示用于誤差校正的誤差校正編碼器，20表示對為了通道特性而待修改的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制器，25表示用于把數(shù)據(jù)信號放大至適當(dāng)幅度從而記錄到記錄介質(zhì)上的放大器。音頻數(shù)據(jù)呈模擬形式，因此通過A/D轉(zhuǎn)換器10將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號形式。轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)輸入至誤差校正編碼器15進(jìn)行誤差檢測和校正。誤差校正編碼器一般可采用RS(ReedSolomon)編碼器。經(jīng)誤差校正后的數(shù)據(jù)由調(diào)制器20加以調(diào)制，使之與通道特性相適合。也就是說，如果數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是通訊數(shù)據(jù)，那么該數(shù)據(jù)就被調(diào)頻至一個通訊頻帶內(nèi)。如果該數(shù)據(jù)要被記錄到一個記錄介質(zhì)(如磁帶)上，則把該數(shù)據(jù)調(diào)制到適合于記錄的一個頻帶上。因此，根據(jù)具體的通道特性而調(diào)制的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被放大器25放大至一個適當(dāng)幅度，從而被記錄在記錄介質(zhì)上。
圖7示出了常規(guī)數(shù)字重放裝置的方框圖。參照圖7，參考數(shù)字25表示一個執(zhí)行和圖6相同的功能的放大器，30表示一個執(zhí)行和上述記錄處理執(zhí)行的調(diào)制相反的過程的解調(diào)器，35表示一個對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的解碼器，40表示一個用來把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換器。如圖7中所示的數(shù)字信號重放裝置使用記錄頭從磁帶重放圖象或者聲音數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后通過放大器25接收重放數(shù)據(jù)，并且把數(shù)據(jù)放大至一個預(yù)定的幅度。放大后的信號進(jìn)入解調(diào)器30。進(jìn)行和記錄期間執(zhí)行的處理相反的解調(diào)處理。被解調(diào)后的數(shù)據(jù)被誤差校正解碼器35進(jìn)行誤差檢測和誤差校正。誤差校正解碼器35可以采用viterbi解碼器或者RS解碼器。經(jīng)誤差校正后的圖象或者聲音數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被D/A轉(zhuǎn)換器40轉(zhuǎn)換成模擬形式，然后被發(fā)送至顯示設(shè)備和揚(yáng)聲器或者類似裝置，進(jìn)行圖象和聲音輸出。
圖6中所示的常規(guī)數(shù)字記錄/重放裝置在將數(shù)據(jù)記錄速率和磁道長度固定的情況下執(zhí)行數(shù)據(jù)的記錄和重放。因此，由于記錄介質(zhì)的特性的差別和系統(tǒng)性能的變化，圖象和聲音質(zhì)量將會劣化。
由于大多數(shù)電氣和電子產(chǎn)品是大量制成的，即使持續(xù)地使用一種類型的記錄頭、記錄介質(zhì)(如磁帶)和記錄/重放裝置也不能保證穩(wěn)定的記錄和重放質(zhì)量。換句話說，用戶可能使用由不同物質(zhì)生產(chǎn)的磁帶。這樣數(shù)據(jù)就不能在最佳的條件下記錄在記錄介質(zhì)上，記錄后的數(shù)據(jù)也不能在最佳條件下進(jìn)行重放。因此，聲音和圖象質(zhì)量將不可避免地劣化。
本發(fā)明的目的是提供一種無論構(gòu)成記錄介質(zhì)的材料或者某一系統(tǒng)的性能如何，都能在最佳的狀態(tài)下記錄和重放圖象和聲音數(shù)據(jù)的最佳的記錄/重放裝置。
本發(fā)明的其他目標(biāo)是提供一種能在最佳狀態(tài)下在一個預(yù)定的記錄介質(zhì)記錄和重放圖象和聲音數(shù)據(jù)的最佳記錄/重放裝置，該裝置以最佳的壓縮率壓縮待記錄的數(shù)據(jù)并以最佳擴(kuò)展率對壓縮后的數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展，以實現(xiàn)重放。
為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明的最佳記錄/重放裝置提供了一個通過記錄頭把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)記錄至預(yù)定的記錄介質(zhì)并且通過重放頭重放出記錄數(shù)據(jù)的記錄/重放裝置，該裝置包括一個記錄裝置，包括一個用來把輸入數(shù)據(jù)信號存貯在其中的存貯器;一個調(diào)制器，用于根據(jù)預(yù)定的時鐘信號和通道特性調(diào)制從存貯器中讀出的數(shù)據(jù);從而為記錄頭形成一個調(diào)制數(shù)據(jù);一個包絡(luò)檢測器，用來在把數(shù)據(jù)信號通過記錄頭記錄在記錄介質(zhì)上的同時對由重放頭重放的數(shù)據(jù)的包絡(luò)值進(jìn)行檢測;一個用來形成時鐘信號的時鐘發(fā)生器，該時鐘信號的頻率根據(jù)上述包絡(luò)檢測器的檢測結(jié)果變化，從而根據(jù)時鐘信號和送至調(diào)制器的調(diào)制時鐘信號確定從存貯器讀出的數(shù)據(jù)率;以及一個重放裝置，包括一個用來在重放頭重放的信號中檢測出記錄信號的檢測器;一個鎖相環(huán)(PLL)電路，用來在檢測器的輸出信號中檢測出重放時鐘信號;一個用來根據(jù)PLL電路的重放時鐘信號和通道特性對檢測器的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)器;以及一個用于根據(jù)PLL電路提供的時鐘信號把解調(diào)器提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行暫存并且把這樣的存貯數(shù)據(jù)加以輸出的存貯器。
在以下參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述時，本發(fā)明的上述和其他目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯。
圖1示出了某一記錄/重放裝置中記錄頭和磁帶之間的距離和重放輸出的關(guān)系。
圖2示出了磁帶類型和重放輸出之間的關(guān)系圖。
圖3示出了磁帶的帶體厚度和重放損耗之間的關(guān)系圖。
圖4A，4B和4C示出了記錄電流和重放特性之間的關(guān)系。
圖5A，5B和5C示出了記錄位速率和重放特性之間的關(guān)系。
圖6是常規(guī)的數(shù)字信號記錄裝置的示意方框圖。
圖7是常規(guī)的數(shù)字信號重放裝置的示意方框圖。
圖8A和8B中的示意方框圖示出了本發(fā)明的最佳記錄/重放裝置的一個實施例。
圖9A和9B是本發(fā)明的最佳記錄/重放裝置中使用的時鐘發(fā)生器的詳細(xì)電路圖。
圖10A和10B是本發(fā)明的最佳記錄/重放裝置的另一個實施例。
圖11是本發(fā)明的最佳記錄/重放裝置的另一個實施例的方框圖。
圖12是圖11中的記錄控制器的方框圖。
圖13是圖12中的誤差校正控制器的詳細(xì)方框圖。
圖14是圖12中的壓縮率控制器的示意圖。
圖15A，15B和15C是表示識別(ID)碼及其實施例的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖16是表示同步塊的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖17是本發(fā)明的輸出波形的這施例。
下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖8簡單地示出了本發(fā)明的一個實施例中使用的磁頭。該頭被設(shè)計成包括用來進(jìn)行常規(guī)的記錄的記錄頭W1和W2和用來進(jìn)行重放的重放頭R1和R2。
圖8是本發(fā)明的最佳記錄/重放裝置的一個實施例的方框圖。這里，當(dāng)執(zhí)行記錄和重放的時候，使用如圖8A中所示的記錄/重放頭。參照圖8B，調(diào)制器20、第一和第二放大器25和27、解調(diào)器30執(zhí)行的是和常規(guī)的數(shù)字信號記錄/重放裝置(如圖6和7中所示)中相同的操作。參考數(shù)字50表示一個把輸入的數(shù)字記錄信號臨時地存貯在其中的存貯器，55表示一個用來切換記錄和重放操作的開關(guān)，60表示一個用來檢測從最佳記錄檢測頭檢測到的信號的包絡(luò)，65表示一個用來形成一個頻率根據(jù)輸入信號的幅度變化的時鐘信號的時鐘發(fā)生器，70表示一個均衡器，75表示一個檢測器，80表示一個鎖相環(huán)(PLL)。
下面將描述作為本發(fā)明的一個實施例的具有上述結(jié)構(gòu)的最佳記錄/重放裝置的操作。
首先將描述最佳狀態(tài)下的數(shù)據(jù)記錄操作。
待記錄的圖象和/或聲音數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過一個輸入端輸入，以便被記錄在存貯器50中。記錄數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)定的時鐘發(fā)生器65發(fā)生的預(yù)定基準(zhǔn)時鐘信號從存貯器50中輸出。輸出數(shù)據(jù)根據(jù)通道特性進(jìn)行調(diào)制，并且被第一放大器25放大至一個適于記錄的預(yù)定幅度。放大后的數(shù)據(jù)被發(fā)送到記錄頭，以便被記錄在記錄介質(zhì)上。
對于數(shù)據(jù)記錄而言，在數(shù)據(jù)被記錄的同時，重放頭R1和R2對記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行重放。開關(guān)55根據(jù)來自一個微型計算機(jī)的開關(guān)控制信號連接至結(jié)點(diǎn)，經(jīng)放大后的信號通過開關(guān)55被發(fā)送到包絡(luò)檢測器60。包絡(luò)檢測器60檢測放大后的數(shù)字信號的包絡(luò)的包絡(luò)值。此時，檢測出的值對應(yīng)于輸入包絡(luò)檢測器的數(shù)據(jù)的上、下限之間的差值的絕對值。
包絡(luò)檢測器60把包絡(luò)值提供給時鐘發(fā)生器65，從而使時鐘發(fā)生器的時鐘速率根據(jù)包絡(luò)而變化。也就是說如果檢測到的包絡(luò)值小于參考值，時鐘發(fā)生器65的時鐘速率將變化，以增加包絡(luò)值。相反，如果包絡(luò)值大于參考值，則時鐘發(fā)生器65的變化將使包絡(luò)值下降。下面將參照圖9描述具有上述功能的時鐘發(fā)生器的結(jié)構(gòu)和操作。
參照圖9A，時鐘發(fā)生器65(圖8B)包括一個積分器200，一個比較器205和一個電壓控制振蕩器(VCO)210。時鐘發(fā)生器接收包絡(luò)檢測器60的輸出，將積分器200的積分信號在比較器205和未經(jīng)積分的信號相比較。然后，根據(jù)比較結(jié)果控制VCO210的操作。換句話說，較大的包絡(luò)值導(dǎo)致更快的時鐘的產(chǎn)生，而較小的包絡(luò)值導(dǎo)致更慢的時鐘的產(chǎn)生，從而把確定數(shù)據(jù)記錄速率的記錄時鐘保持在最佳狀態(tài)上。
參照圖9B，圖中示出了一個和圖9A中示出的時鐘發(fā)生器相似的時鐘發(fā)生器。該時鐘發(fā)生器進(jìn)一步包括多個時鐘發(fā)生器225A、225B…用作基本時鐘。時鐘發(fā)生器接收包絡(luò)檢測器60的輸出，通過比較器205把積分器200的積分信號與未經(jīng)積分的信號相比較。比較結(jié)果被一個串并轉(zhuǎn)換器215轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)與多個比較器200A至220N中的每個參考值相比較，從而在比較值相等的時候能使時鐘發(fā)生器225A至225N中相應(yīng)的時鐘發(fā)生器被比較器的輸出H所使能。
根據(jù)這個原則，如果包絡(luò)值大于參考值，則數(shù)據(jù)記錄速率將被增加，從而一個更快的時鐘發(fā)生器將工作。在相反的情況下，將啟動一個更慢的時鐘發(fā)生器，從而能發(fā)現(xiàn)最佳時鐘。
如上所述，包絡(luò)值是從在信號被記錄的同時重放出來的記錄信號中進(jìn)行檢查的。這樣，當(dāng)前的時鐘速率將被變化成最佳時鐘信號時，存貯器50輸出的數(shù)據(jù)量和調(diào)制器20的調(diào)制時鐘也將被控制。因此，能在最佳的狀態(tài)下把數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)上。
下面參照圖8B描述對記錄介質(zhì)上的記錄數(shù)據(jù)的最佳重放操作。
從重放頭R1的R2重放出來的數(shù)據(jù)被一個第二放大器27加以放大，以便形成大于預(yù)定幅度的信號。根據(jù)來自微型計算機(jī)(圖中未示出)的控制信號，開關(guān)55被切換至節(jié)點(diǎn)L。當(dāng)開關(guān)55和節(jié)點(diǎn)L連接的時候，經(jīng)第二放大器27放大后的信號被送至一個均衡器70，以便補(bǔ)償頻率特性的劣化等因素。均衡器70的輸出被輸入至一個檢測器75，檢測器的輸出被輸入至一個鎖相環(huán)(PLL)80，鎖相環(huán)將檢測出包括在數(shù)據(jù)信號內(nèi)的重放時鐘。
檢測到的時鐘信號被送入解調(diào)器30和存貯器50。根據(jù)時鐘信號重放的數(shù)據(jù)由解調(diào)器30加以解調(diào)，以便記錄在存貯器50中。記錄在存貯器50中的數(shù)據(jù)將根據(jù)PLL80提供的時鐘信號在最佳的狀態(tài)下進(jìn)行重放。
通過上述的結(jié)構(gòu)，記錄可以在最佳的位記錄速率下進(jìn)行。當(dāng)記錄信號被重放的時候，信號的重放是根據(jù)包括信號中的重放時鐘進(jìn)行的，從而能進(jìn)行最佳的重放圖10A和10B為本發(fā)明的最佳記錄/重放裝置的另一個實施例的示意方框圖。
圖10A概括地示出了適用于本發(fā)明的這一實施例的磁頭。在本發(fā)明中相同的頭RW1和RW2用于記錄/重放，附加頭OD1和OD2用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳記錄/重放。圖10B為采用圖10A中的頭的記錄/重放電路示意方框圖。
圖10B中的記錄/重放電路與圖8中的裝置相似。因此，對與圖8中相同的部件使用相同的參考數(shù)字，對它們的解釋也將省略。圖10的記錄/重放裝置作為本發(fā)明的一個實施例使用了相同的磁頭既進(jìn)行記錄又進(jìn)行重放。因此，在信號處理上存在細(xì)微差別，這在下面將加以詳細(xì)描述。
首先描述在最佳狀態(tài)下執(zhí)行數(shù)據(jù)記錄的一個實施例。
圖10B的裝置由于是使用相同的磁頭RW1和RW2執(zhí)行記錄和重放，因此它具有附加的記錄檢測頭OD1和OD2，用于執(zhí)行最佳記錄/重放操作。輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號記錄在存貯器50中，記錄在存貯器50中的數(shù)據(jù)根據(jù)時鐘發(fā)生器65發(fā)生的預(yù)定的參考時鐘速率進(jìn)行輸出。然后，存貯器50的輸出數(shù)據(jù)由調(diào)制器20進(jìn)行調(diào)制，再由第一放大器25放大至預(yù)定的幅度，以便被記錄在記錄介質(zhì)上。
在數(shù)據(jù)被記錄在記錄介質(zhì)上的同時，記錄的數(shù)據(jù)也被最佳記錄/重放頭OD1和OD2重放和輸出。輸出數(shù)據(jù)由第二放大器27加以放大，然后通過根據(jù)微型計算機(jī)的開關(guān)控制信號控制的開關(guān)55，放大后的信號被送至包絡(luò)檢測器60，進(jìn)行包絡(luò)值檢測。根據(jù)檢測到的值，時鐘發(fā)生器65的時鐘速率也被確定，相應(yīng)的時鐘信號被送到存貯器50。這樣由存貯器50輸出的記錄信號量能被控制，從而能執(zhí)行最佳記錄操作。
該裝置的重放操作除了信號的流向因開關(guān)55的切換操作而變化外與圖8B中的基本相同的。因此，對它們的解釋也省略。
圖11在示出了參照用于控制數(shù)據(jù)壓縮率和執(zhí)行誤差校正和調(diào)制的本發(fā)明的最佳記錄/重放裝置的另一個實施例。
參照圖11，與上述的實施例相同的部件使用了相同的參考數(shù)字，對應(yīng)部件的詳細(xì)描述將被省略。在圖11中，參考數(shù)字85表示一個使用常規(guī)的壓縮方法以一個預(yù)定的壓縮率進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮的數(shù)據(jù)壓縮器，90表示一個把壓縮后的數(shù)據(jù)與下面將要描述的識別(ID)發(fā)生器100發(fā)生的識別信號加以混合的混合器，95表示一個誤差校正碼(ECC)編碼器，100表示一個ID發(fā)生器，105表示一個控制記錄數(shù)據(jù)的壓縮率和誤差校正的記錄控制器，110表示一個用于根據(jù)開關(guān)控制信號切換的開關(guān)，115表示一個ECC解碼器，120表示一個用于檢測來自重放信號的ID信號的ID檢測器，125表示一個用于擴(kuò)展壓縮后的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)擴(kuò)展器。
下面描述結(jié)構(gòu)如上所述的實施例的操作情況。記錄頭與重放頭相同，另外還增加了最佳記錄檢測頭。
由一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器(未示出)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的數(shù)據(jù)被輸入至數(shù)據(jù)壓縮器85，然后，根據(jù)來自記錄控制器105的預(yù)定的參考數(shù)據(jù)壓縮率使用常規(guī)的壓縮方法把輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。壓縮后的數(shù)據(jù)通過ECC編碼器95執(zhí)行參考校正，然后再由調(diào)制器20根據(jù)參考時鐘進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制后的數(shù)據(jù)由第一放大器25進(jìn)行放大，再傳送至記錄頭RW1和RW2，記錄在記錄介質(zhì)上。
當(dāng)數(shù)據(jù)在記錄時，被記錄的數(shù)據(jù)立即使用最佳記錄檢測頭OD1和OD2加以重放。在記錄操作期間，微型計算機(jī)在識別出記錄在執(zhí)行中時，向第一和第二開關(guān)55和110傳送相應(yīng)的開關(guān)控制信號。微型計算機(jī)送出來的開關(guān)控制信號在記錄和重放時分別被設(shè)定在高(H)狀態(tài)和低(L)狀態(tài)。在記錄期間，開關(guān)控制信號被送出至第二開關(guān)100，從而開關(guān)與節(jié)點(diǎn)L連接，重放出的信號被輸入至第二放大器27，從而導(dǎo)致一個大于預(yù)定幅度的數(shù)字信號的發(fā)生。此外，開關(guān)控制信號被送至第一開關(guān)55，使開關(guān)轉(zhuǎn)向低節(jié)點(diǎn)。
當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)55根據(jù)開關(guān)控制信號轉(zhuǎn)向節(jié)點(diǎn)L的時候，被重放和放大的信號輸入至包絡(luò)檢測器60中。包絡(luò)檢測器60檢測輸入信號的包絡(luò)值，并將該值送出至記錄控制器105。記錄控制器105根據(jù)輸入信號為最佳記錄確定記錄速率，壓縮率等參數(shù)。
下面參照圖12詳細(xì)描述記錄控制器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
圖12中的記錄控制器包括一個用于產(chǎn)生時鐘的時鐘發(fā)生器65，一個對ECC解碼器115(圖11)輸出的誤差標(biāo)志進(jìn)行計數(shù)的誤差計數(shù)器140，用于控制壓縮率的壓縮率控制器145，和一個誤差校正控制器150。下面對這些部件的操作進(jìn)行描述。
如上所述，時鐘發(fā)生器65根據(jù)由包絡(luò)檢測器60檢測到的包絡(luò)幅度控制時鐘操作。也就是說，如果檢測到的包絡(luò)值大于參考值，則一個更快的時鐘發(fā)生器將操作。否則，一個更慢的時鐘發(fā)生器將工作，以便產(chǎn)生最佳的時鐘。因此，相應(yīng)的時鐘信號將輸出至調(diào)制器20和ID發(fā)生器100。
誤差計數(shù)器140接收來自ECC解碼器115的誤差標(biāo)志，對相應(yīng)的標(biāo)志進(jìn)行計數(shù)再輸出該計數(shù)值。因此，誤差校正控制器150根據(jù)輸入的計數(shù)值和時鐘發(fā)生器的時鐘信號控制著誤差校正能力。下面參照圖13描述由誤差校正控制器150進(jìn)行的誤差校正能力控制，圖13中示出了誤差校正控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖12中的誤差校正控制器150包括一個比較器155和一個可逆計數(shù)器160。比較器155把由誤差計數(shù)器140輸出的計數(shù)值與系統(tǒng)的預(yù)定參考誤差加以比較?？赡嬗嫈?shù)器160根據(jù)比較結(jié)果而工作，并裝入?yún)⒖计媾夹ｒ灁?shù)。參考奇偶校驗數(shù)起到參考值的作用。換句話說，如果作為比較器155的比較結(jié)果的誤差計數(shù)器140的輸出大于系統(tǒng)允許的參考誤差數(shù)，則比較器的輸出為高，從而可逆計數(shù)器160的值增加。否則，則減少數(shù)值以便控制奇偶校驗數(shù)?？赡嬗嫈?shù)器160的值增加意味著有許多誤差存在，奇偶校驗數(shù)要增加以便增強(qiáng)校正能力?？赡嬗嫈?shù)器160的值減少意味著有太多的奇偶校驗存在，奇偶校驗數(shù)應(yīng)該減少以便降低誤差校正能力。
如圖12所示，誤差校正控制器150輸出的奇偶校驗數(shù)被送出至ECC編碼器115，ID發(fā)生器1100和壓縮率控制器145。壓縮率控制器145(圖12)也接收來自時鐘發(fā)生器65的時信號以確定記錄位速率，接收來自誤差校正控制器的奇偶校驗數(shù)以選擇相應(yīng)的壓縮率。壓縮控制器45包括比較器155，倒相器157和可逆計數(shù)器160。比較器155把誤差校正控制器150輸出的值與系統(tǒng)預(yù)定的奇偶校驗數(shù)比較。倒相器157把該比較器的比較結(jié)構(gòu)倒相?？赡嬗嫈?shù)器160根據(jù)倒相后的比較結(jié)果工作，卸出參考壓縮數(shù)據(jù)率。參考壓縮數(shù)據(jù)率起到一個參考值的作用。下面參照圖15詳細(xì)描述誤差校正和數(shù)據(jù)壓縮率的確定。
圖15A，15B和15C為一個ID碼的布局和一個例子。如圖15A所示，ID碼由8位記錄位速率，8位誤差校正能力，8位數(shù)據(jù)壓縮率和多個表示系統(tǒng)的各種信息的位組成。這里，ID碼的其他位中包括音頻/視頻分類信息、幀和磁道信息、數(shù)據(jù)和奇偶校驗信息、數(shù)字拷貝的允許與否等信息。
本發(fā)明的ID產(chǎn)生原則是首先由基本時鐘確定記錄位速率，進(jìn)行記錄并且同時由最佳記錄檢測頭進(jìn)行重放。其次，接收ECC解碼器115輸出的誤差標(biāo)志，再根據(jù)誤差數(shù)增加或者減少奇偶校驗數(shù)。因此就能控制數(shù)據(jù)壓縮率以便控制壓縮后的數(shù)據(jù)速率，從而達(dá)到一個預(yù)定的最終記錄位速率。
下面描述圖15B和15C。圖15B示出了一個比圖15C更佳的高頻帶特性。當(dāng)各個系統(tǒng)的誤差校正能力被設(shè)置成相等的時候，圖15C中的情形表示一個比圖15B更小的數(shù)據(jù)壓縮率和一個增強(qiáng)了的數(shù)據(jù)速率。因此，圖象質(zhì)量和聲音性能能被提高。
也就是說，如果構(gòu)置一個如圖15C所示的系統(tǒng)并且以圖15B中所示的固定格式執(zhí)行記錄和重放，對以某一的系統(tǒng)性能而言，記錄和重放的是明顯劣化了的圖象和聲音。相反，如果構(gòu)置一個如圖15B所示的系統(tǒng)，以圖15C中的固定格式執(zhí)行記錄和重放，由于誤差校正能力和數(shù)據(jù)壓縮率是固定的，在高頻的范圍內(nèi)會不可避免地發(fā)生劣化。這樣圖象和聲音的記錄和重放質(zhì)量也非常差。
記錄控制器105(圖11)確定最佳時鐘信號、壓縮率和記錄速率，從而會形成一個如圖16中所示的同步塊。同步塊包括一個同步信號N1，一個ID信號N2，一個數(shù)據(jù)信號N3和一個奇偶校驗信號N4。差不多總是首先確定記錄位速率，然后確定用于確定誤差校正能力的奇偶校驗數(shù)N4，最后確定壓縮速率N3。數(shù)據(jù)信號中的壓縮率被提供給數(shù)據(jù)壓縮器85，然后根據(jù)預(yù)定的方法壓縮待輸出的輸入信號。ID發(fā)生器100(圖11)同時也接收時鐘信號，壓縮率和誤差校正方面的信息。接下來，ID發(fā)生器100的輸出信號與數(shù)據(jù)壓縮器85的壓縮信號進(jìn)行混合，以便輸出。
參照圖11，與記錄控制器105的輸出信號中的誤差校正相應(yīng)的奇偶校驗值被送出至ECC編碼器95，同時，調(diào)制器20根據(jù)記錄控制器105的時鐘信號對ECC編碼器95的輸出進(jìn)行調(diào)制，使之與通道特性相適應(yīng)。然后，由第一放大器25把調(diào)制信號放大至預(yù)定的幅度，再進(jìn)行記錄。
在信號記錄期間，第二開關(guān)根據(jù)來自微型計算機(jī)的開關(guān)控制信號轉(zhuǎn)至低節(jié)點(diǎn)，從而使重放信號由第二放大器27放大至預(yù)定的幅度，再傳送至均衡器70、檢測器75、PLL80、以及解調(diào)器30進(jìn)行解調(diào)。ID檢測器120對解調(diào)后的信號中的誤差校正能力和數(shù)據(jù)壓縮率進(jìn)行檢測。檢測出的誤差校正能力和數(shù)據(jù)壓縮率分別控制ECC解碼器115和數(shù)據(jù)擴(kuò)展器125。
重放期間，重放信號不進(jìn)入包絡(luò)檢測器60，而是只進(jìn)入均衡器70。然后，以與上述的處理相同的處理執(zhí)行重放，只是ECC解碼器115的誤差標(biāo)志不進(jìn)入記錄控制器105。
參照圖17，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的重放信號。通過執(zhí)行本發(fā)明的最佳記錄操作，重放和均衡后可以獲得一個均勻、無漂移峰值的重放電平，從而可以確保優(yōu)異的圖象和聲音質(zhì)量。
通過本發(fā)明的最佳記錄/重放操作，無論磁頭、磁帶或者整機(jī)性能的差別如果，均可以以最適合于磁頭、磁帶或者整機(jī)性能的方式執(zhí)行最佳記錄操作，從而可以欣賞到最佳的圖象和聲音質(zhì)量，也能增強(qiáng)用戶的可靠性。
雖然本發(fā)明是參照其具體的實施例者表示和描述的，但本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員將會理解到不離開后面的權(quán)利要求書中所確定的本發(fā)明的精神和范圍，就可以對本發(fā)明作各種形式和細(xì)節(jié)上的變動。
權(quán)利要求
1.一種最佳記錄/重放裝置，用于通過使用一個記錄頭把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)記錄到一個預(yù)定的記錄介質(zhì)上，以及使用一個重放頭重放并且輸出記錄的數(shù)據(jù)，該裝置包括一個記錄裝置，包括一個用于存貯輸入數(shù)字信號的存貯器50；一個根據(jù)預(yù)定的時鐘信號和通道特性對從上述存貯器讀出的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制并且送至上述記錄頭的調(diào)制器；包絡(luò)檢測裝置60，用于在使用上述記錄頭把數(shù)據(jù)信號記錄到記錄介質(zhì)上的同時檢測由上述重放頭重放的數(shù)據(jù)包絡(luò)值；時鐘發(fā)生裝置65，用于產(chǎn)生一個頻率根據(jù)上述包絡(luò)檢測裝置60的檢測結(jié)果而變化的時鐘信號，從而根據(jù)上述時鐘信號確定從上述存貯器讀出數(shù)據(jù)的速率和送出到上述調(diào)制器20的調(diào)制時鐘信號；一個重放裝置，包括一個檢測器75，用于從上述的重放頭重放信號檢測記錄信號；一個鎖相環(huán)(PLL)電路80，用于從上述檢測器75的輸出信號檢測重放的時鐘信號；一個解調(diào)器30，用于根據(jù)通道特性和上述PLL電路80輸出的重放時鐘信號對上述檢測器75的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)；一個存貯器50，用于暫存上述的解調(diào)器30提供的數(shù)據(jù)并且根據(jù)上述PLL電路80提供的時鐘信號輸出存貯的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的最佳記錄/重放裝置，進(jìn)一步包括一個用于在數(shù)據(jù)信號被記錄的同時檢測被記錄的數(shù)據(jù)的附加的記錄信號檢測頭。
3.如權(quán)利要求1所述的最佳記錄/重放裝置，進(jìn)一步包括用于根據(jù)數(shù)據(jù)的記錄或者重放操作把重放輸出經(jīng)上述重放頭切換至上述的記錄裝置或者上述重放裝置的開關(guān)裝置55。
4.如權(quán)利要求1所述的最佳記錄/重放裝置，其中上述的包絡(luò)檢測裝置60產(chǎn)生一個對應(yīng)于記錄期間經(jīng)上述重放頭讀出并傳送的數(shù)據(jù)的上/下值之間的差值的絕對值的包絡(luò)值。
5.如權(quán)利要求1所述的最佳記錄/重放裝置，其中上述時鐘發(fā)生裝置65包括一個用于對上述的包絡(luò)檢測裝置60檢測到的輸出進(jìn)行積分的積發(fā)器200;一個用于把上述的包絡(luò)檢測裝置60檢測到的輸出與上述積分器200的積分輸出進(jìn)行比較的比較器205;以及一個用于產(chǎn)生一個根據(jù)上述的比較器205輸出的比較結(jié)果變化的時鐘信號的壓控振蕩器210。
6.如權(quán)利要求1所述的最佳記錄/重放裝置，其中上述的時鐘眼生裝置65包括一個用于對上述包絡(luò)檢測裝置60的輸出進(jìn)行積分的積分器200;一個用于把上述包絡(luò)檢測裝置60的輸出與上述的積分器200的積分輸出進(jìn)行比較的比較器205;一個用于把上述的比較器205的輸出轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)的串并轉(zhuǎn)換器215;用于把形成上述的并行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)與多個預(yù)定的參考值分別進(jìn)行比較的多個比較器220A至220N;以及多個根據(jù)上述的比較結(jié)果產(chǎn)生時鐘信號的多個時鐘發(fā)生器225A至225N。
7.一種最佳記錄/重放裝置，用于使用一個記錄頭把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)記錄在一個預(yù)定的記錄介質(zhì)上，并且使用一個重放頭重放被記錄的數(shù)據(jù)，該裝置包括一個記錄裝置，包括一個用于以一個預(yù)定的壓縮率壓縮待記錄的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)壓縮器85;一個用于檢測上述的被壓縮數(shù)據(jù)的誤差從而根據(jù)預(yù)定的誤差校正能力執(zhí)行誤差校正的誤差校正編碼器95;一個用于根據(jù)預(yù)定的時鐘和通道特性對經(jīng)誤差校正的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制再送到重放頭的調(diào)制器20;包絡(luò)檢測裝置60，用于在使用上述記錄頭把數(shù)據(jù)信號記錄到一個記錄介質(zhì)上的同時檢測由上述的重放頭重放出來的數(shù)據(jù)的包絡(luò)值;記錄控制裝置105，用于根據(jù)上述的包絡(luò)檢測裝置60的檢測結(jié)果和上述誤差校正解碼器115產(chǎn)生的誤差標(biāo)志確定將要送出到上述調(diào)制器20、上述數(shù)據(jù)壓縮器85和上述誤差校正編碼器95的參考時鐘、誤差校正能力和數(shù)據(jù)壓縮率;一個識別(ID)發(fā)生器100，用于接收來自上述的記錄控制裝置105的信息并且使之記錄在輸入數(shù)據(jù)中;一個混合器90，用于把來自上述ID發(fā)生器100的ID信號與來自上述數(shù)據(jù)壓縮器85的數(shù)據(jù)進(jìn)行混合，從而為上述的誤差校正編碼器95產(chǎn)生一個混合結(jié)果;一個重放裝置，包括一個用于從由上述重放頭重放出來的重放信號檢測記錄信號的檢測器75;一個用于從上述檢測器75輸出的信號中檢測重放時鐘的PLL電路80;一個用于根據(jù)通道特性和上述的PLL電路80輸出的重放時鐘信號對由上述的檢測器75檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)器30;一個用于從上述的解調(diào)數(shù)據(jù)中檢測ID信號的ID檢測器120;一個用于根據(jù)上述的ID檢測器120檢測到的ID信號執(zhí)行誤差校正解碼的誤差校正解碼器115;一個以對應(yīng)以上述的ID檢測器120檢測到的ID信號的預(yù)定擴(kuò)展率對經(jīng)解碼的信號進(jìn)行擴(kuò)展的數(shù)據(jù)擴(kuò)展器125。
8.如權(quán)利要求7所述的最佳記錄/重放裝置，進(jìn)一步包括一個用于檢測記錄數(shù)據(jù)的同時記錄數(shù)據(jù)信號的附加記錄信號檢測頭。
9.如權(quán)利要求7所述的最佳記錄/重放裝置，其中上述的包絡(luò)檢測裝置60產(chǎn)生一個對應(yīng)于記錄期間經(jīng)上述重放頭讀出并傳送的數(shù)據(jù)的上/下值之間的差值的絕對值的包絡(luò)值。
10.如權(quán)利要求7中所述的最佳記錄/重放裝置，其中上述的記錄控制裝置105包括時鐘發(fā)生裝置65，用于產(chǎn)生一個其頻率根據(jù)上述的包絡(luò)檢測裝置60中的比較結(jié)果變化的時鐘信號;用于對來自上述的誤差校正譯碼器115的誤差標(biāo)志進(jìn)行計數(shù)的誤差計數(shù)器140;用于接收上述的時鐘發(fā)生裝置65輸出的時鐘信號和上述的誤差計數(shù)器140的誤差計數(shù)值進(jìn)而控制誤差校正能力的誤差校正控制器;以及用于根據(jù)上述的時鐘發(fā)生裝置65的時鐘信號和由上述的誤差校正控制器150設(shè)定的誤差校正能力控制壓縮率的壓縮率控制器145。
11.如權(quán)利要求7所述的最佳記錄/重放裝置，其中上述的時鐘發(fā)生裝置65包括一個用于對上述的包絡(luò)檢測裝置60檢測到的輸出進(jìn)行積分的積分器200;一個用于把上述的包絡(luò)檢測裝置50檢測到輸出與上述積分器200的積分輸出進(jìn)行比較的比較器205;以及一個用于產(chǎn)生一個根據(jù)上述的比較器205輸出的比較結(jié)果變化的時鐘信號的壓控振蕩器210。
12.如權(quán)利要求10所述的最佳記錄/重放裝置，其中上述的時鐘發(fā)生裝置65包括一個用于對上述包絡(luò)檢測裝置60的輸出進(jìn)行積分的積分器200;一個用于把上述包絡(luò)檢測裝置60的輸出與上述的積分器200的積分輸出進(jìn)行比較的比較器205;一個用于把上述的比較器205的輸出轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)的串并轉(zhuǎn)換器215;用于把形成上述的并行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)與多個預(yù)定的參考值分別進(jìn)行比較的多個比較器220A至220N;以及多個根據(jù)上述的比較結(jié)果產(chǎn)生時鐘信號的多個時鐘發(fā)生器225A至225N。
13.如權(quán)利要求10所述的最佳記錄/重放裝置，其中，所述的誤差校正控制器150包括用于把上述的誤差計數(shù)器140的計數(shù)值與上述的預(yù)定參考值相比較的比較器155;以及根據(jù)上述的比較結(jié)果對一個預(yù)定的參考奇偶校驗值進(jìn)行可逆計數(shù)的可逆計數(shù)器160。
14.如權(quán)利要求10所述的最佳記錄/重放裝置，其中，上述的壓縮率控制器145包括用于把上述的誤差校正控制器150的值與上述的預(yù)定參考值相比較的比較器155;以及用于對一個與上述的比較結(jié)果成反比的預(yù)定參考壓縮率進(jìn)行可逆計數(shù)的可逆計數(shù)器160。
全文摘要
本發(fā)明為一種能根據(jù)數(shù)據(jù)記錄和重放環(huán)境的變化實現(xiàn)最佳的記錄和重放的最佳記錄/重放裝置。本發(fā)明使用一個記錄頭把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)記錄在預(yù)定的記錄介質(zhì)上，使用一個重放頭對記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行重放、輸出。本發(fā)明包括一個記錄裝置，該裝置包括存貯器50、調(diào)制器20、包括檢測器60和時鐘發(fā)生器65。本發(fā)明還包括一個重放裝置，該裝置包括檢測器75、鎖相環(huán)電路80、調(diào)制器30和存貯器50。
文檔編號G11B20/18GK1085001SQ9310973
公開日1994年4月6日 申請日期1993年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月2日
發(fā)明者崔景換 申請人:三星電子株式會社