专利名称：磁记录/重放装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种在/从磁带上记录/重放数字视频信号或数字音频信号的装置，尤其涉及一种在后记录或转录操作期间用于控制磁带和磁头之间相对位置的一种装置。
图8是由具有多个旋转磁头的磁记录/重放装置产生的记录模式的示意表示的一个例子。在此例子中，电视信号的一帧分成十条磁道。数字视频信号和数字音频信号以时分方式记录在各个磁道上(参见图9将更详细说明每个磁道的结构)。四个信道的数字音频信号能以电视信号的一帧被记录。两个信道记录在该帧的前五条磁道上，另外两个信道记录在该帧的后五条磁道上。
一般地，由方位角互不相同、位于旋转磁鼓的外圆周形成的园的直径的相对端(即分成180°)的一对磁头形成此记录模式。然而当数字信号被顺序地记录或转录在磁道上时，部分先前磁道以磁道间距变成小于磁头宽度的方式被重写。
图9是图8磁道的示意图。磁道的左端位于磁头入口(吸进)端，磁道的右端位于磁头出口(离开)端。每个磁道由ITI(插入和磁道信息)区域、音频数据记录区域、视频数据记录区域和子码数据记录区域组成。这些数据记录区域的内容可通过转录来重写。
在设在磁道右端的重写边界区域上和设在各个数据记录区域之间的IBG(块间隔)区域上未记录数据。具有同数据的比特频率同样频率的脉冲信号被记录在缓行区域，即起动和保护区，以及缓行区域用作PLL锁定，用于在重放操作期间提取比特时钟。应该注意设置在磁道右端部分的重写边界与抖动边界相对应。
图10是对应于两信通数字音频信号的记录模式的示意图的一个例子。在一帧的前五条磁道内的数字音频信号假设通过转录过程被重写。如图10所示，磁道9(即，由转录正被重写的先前记录的音频数据)的音频底层由于磁道0的重写记录被磁性减少，以及由于磁道4的重写记录磁道5的音频底层降低了磁性。结果，在磁道5和9的重放期间，C/N(载波与噪声)比降低并降低了数字音频信号的重放质量。
因而，本发明目的是提供能克服上述装置缺陷的一种磁记录/重放装置。
本发明另一目的是提供能控制磁头对于磁带的传送方向的相对位置的一种磁记录/重放装置。
从随后的详细描述中本发明的各种其它目的、优点和特征将容易变得清楚，并且新的特征将在所附权利要求中特别指出。
根据本发明，磁记录/重放装置后记录磁道，而不重写对于后记录未指定的磁道。信息信号被接收并且一帧信息信号被记录在磁带的N条连续磁道上。帧的少于N条磁道的M条磁道被后记录(转录或重写)而不重写与M条磁道相邻的磁道。
根据本发明的一个方面，该装置控制磁头对于磁带的传送方向的相对位置。
结合附图将很好理解通过例子给出的下面的详细描述，但不作为对本发明的限制。
图1是在转录操作期间通过本发明的磁记录/重放装置重写在一帧的前五条磁道内的两信道数字音频信号时形成的磁道模式的示意图；图2是说明本发明的磁记录/重放装置的一个实施例的方框图；图3是包括在图2的微计算机中的主导轴控制系统的功能方框图；图4A-4D构成在说明图1所示的转录操作中参考的时序图；图5是图2的微计算机的转录过程的功能方框图；图6A-6E构成在说明记录/重放操作切换信号和磁头切换信号的产生中将参考的时序图；图7是在转录操作期间通过本发明的磁记录/重放装置重写两信道音频信号和视频信号时形成的磁道模式的示意图；图8是通过具有多个旋转磁头的磁记录/重放装置产生的记录模式的示意图；图9是图8的磁道的示意图；以及图10是一种记录模式的示意图的一个例子，对应于在说明转录操作期间先前记录的音频数据如何通过具有多个旋转磁头的磁记录/重放装置磁性减少中已涉及的两信道数字音频信号。
结合附图下面将详细说明本发明的最佳实施例。
图1是通过本发明的磁记录/重放装置后记录(或转录)两信道数字音频信号时磁道模式的示意图。每一帧跨过N条磁道被记录，在此例子中最好N是10。为简便起见，对应于图8和10中所示的图1中所示的磁道用同样标号来标注。如图所示，当磁道0被重写(后记录)时，可控制磁头在磁道1的方向上相对位移，以及当磁道4被重写(后记录)时，可控制磁头在磁道3的方向上相对位移。在此例子中，磁道0的重写记录区域的左纵向边界位于相邻磁道9的右纵向边界，以及磁道4的重写记录区域的右纵向边界位于相邻磁道5的左纵向边界。结果，磁道9和5的音频底层(即，先前记录的音频数据)不会分别由于磁道0和4的后记录而被磁性减少。结果，本发明的磁记录/重放装置有利地避免了上述与磁道5和9的重放相关的信号质量的降低，也就是说，磁道5和9的轨道间距不会减小。
图2是表示本发明的磁记录/重放装置的一个实施例的方框图。磁记录/重放装置一般包括记录/重放系统、电磁系统和主导轴控制系统。如图2所示，磁记录/重放装置包括一个信道编码器1、一个RF记录放大器2、一对磁头HA和HB、一个RF重放放大器4、一个均衡器5、一个信道解码器8、一个ATF(自动磁道跟踪)电路9、一个主导轴马达10、一个微计算机11、和主导轴驱动器12。
数字视频信号、数字音频信号、子码等被送至信道编码器1，该信道编码器调制数字信号并编码ATF导频信号分量到数字信号上。经调制的信号送至RF记录放大器2，RF记录放大器2放大数字信号并在微计算机控制下通过记录/重放操作转换开关SW1和磁头转换开关SW2选择地提供放大信号给磁头HA和HB。磁头HA和HB交替地记录放大信号在磁带3上。
磁头HA和HB设置在旋转磁鼓(未示出)的外圆周的直径的相对端(即分开180°)。磁头HA和HB相互有不同方位角。磁带3成倾斜角地绕在旋转磁鼓上并且旋转磁鼓以约每秒150次旋转。
在微计算机的控制下通过磁头HA和HB从磁带3交替重放的RF信号通过记录/重放操作转换开关SW1和磁头转换开关SW2送至RF重放放大器4。RF重放放大器4放大重放的RF信号并提供放大的RF信号给均衡器5和ATF电路9。均衡器5均衡(控制)放大的RF信号的电平并提供均衡的RF信号给PLL电路6和A/D转换器7。PLL电路6从均衡的RF信号中产生时钟信号CLK并提供时钟信号CLK给A/D转换器7。A/D转换器7以时钟信号CLK确定的时钟速率数字化均衡的RF信号并提供数字信号给信道解码器8。信道解码器8解码数字信号，以产生数字视频信号、数字音频信号和类似信号，并从数字视频和音频信号中提取磁道ID。提取的磁道ID被送至微计算机11。
与从信道解码器8接收到数字视频和音频信号相关的磁道ID表示对应于磁道0-9的数字，例如，0，0，1，1，2，2，3，3，4，4。根据磁鼓相位发生器(PG)产生的磁头HA和HB的旋转相位和频率发生器(FG)信号，微计算机11识别磁道0-9的定时，并根据认定的磁道0-9的定时产生一帧的转录操作定时信号。磁鼓PG信号表示旋转磁鼓(未示出)的旋转相位，以及磁鼓FG信号表示旋转磁鼓的旋转频率。微计算机11也根据磁鼓PG信号和磁鼓FG信号产生一条磁道的另一转录操作定时信号。两个转录操作定时信号被送至记录/重放操作转换开关SW1。在转录操作期间，记录/重放操作转换开关SW1转到状态A，以便RF记录放大器2连接到磁头转换开关SW2。
回到图2，ATF电路9从RF重放放大器4接收到的放大的RF信号中检测ATF导频信号分量并由此产生ATF误差信号，ATF误差信号被送至微计算机11。微计算机11响应ATF误差信号、来自主导轴马达10的主导轴FG信号、和来自信道解码器8的提取磁道ID，产生速度指令控制信号。主导轴FG信号表示主导轴马达10的旋转频率。然后速度指令控制信号被送至主导轴驱动器12。响应速度指令控制信号，主导轴驱动器12产生并提供马达驱动信号给主导轴马达10。主导轴马达10根据马达驱动信号调整其旋转速度(旋转频率)，以便调节磁带3的传送速度。
图3是说明微计算机的主导轴控制系统的方框图。如图所示，主导轴控制系统包括相位伺服计算单元21、速度伺服计算单元22、帧同步处理单元24、和积分器26。
相位伺服计算单元21通过把从ATF电路9(图2)接收到ATF误差与目标相位值相比较来计算相位误差，并提供相位误差给加法器23。速度伺服计算单元22通过把由从主导轴马达10(图2)接收到的主导轴FG信号表示的值与目标速度值相比较来计算速度误差，并提供速度误差给加法器23。加法器23把相位误差与速度误差相加并把结果提供给加法器27。
帧同步处理单元24响应从信道解码器8(图2)接收到的磁道ID，产生加1或减1脉冲，并提供产生的脉冲给放大器25。放大器25用常数“K”乘以此脉冲并提供倍乘的脉冲给积分器26。积分器对倍乘值积分并提供积分信号给加法器27。加法器27通过把积分信号与加法器23的输出相加产生速度指令控制信号并提供速度指令控制信号给主导轴驱动器12(图2)。响应速度指令控制信号，主导轴驱动器12产生马达驱动信号，以控制主导轴马达10(图2)。
结合图3和4现在将解释微计算机产生用在如图1所示的转录(后记录)操作中的速度指令控制信号的方式。信道解码器8(图2)提供与视频数据以及如图9所示的视频数据的前同步和后同步有关的磁道ID。帧同步处理单元24根据从信道解码器8接收到的磁道ID来确定磁道0-9的定时，并对磁道2-6产生具有1值的脉冲以及对磁道0，1，和7-9产生具有-1值的脉冲。产生的脉冲送至放大器25，放大器25把如图4B所示的每个磁道的该脉冲值乘以常数“K”。乘积值被送至积分器26，积分器26对乘积值积分，以形成如图4C所示的三角波。然后，三角波被送至加法器27，从而按照如图1和4A中的磁带的底边所示的箭头，增加和降低磁带传送速度常数，从而使磁头HA和HB相对于磁道发生相对位移，例如以便适当地设置在磁道0和4上。
相位伺服计算单元21通过把从ATF电路9(图2)接收到的ATF误差与目标相位值相比较来计算相位误差，并提供相位误差给加法器23。速度伺服计算单元22通过把从主导轴马达10(图2)接收到的主导轴FG信号所表示的值与目标速度值相比较来计算速度误差，并提供速度误差给加法器23。加法器23通过把相位误差与速度误差相加来合成此两个误差，然后将合成的误差送至加法器27。加法器27进一步用从积分器26接收到的三角波(图4C)来合成此误差并提供速度指令控制信号给主导轴驱动器12(图2)。响应速度指令控制信号，主导轴驱动器12产生马达驱动信号，以控制主导轴马达10(图2)。主导轴马达10改变主导轴(未示出)的旋转速度，即响应积分器26的输出来向上和向下调节磁带3(图2)的传送速度，如图4D所示。
当在包括N条磁道的一帧内的M条磁道被重写(转录或后记录)时，调节磁带传送速度，以控制磁头HA和HB对于磁带的传送方向的相对位置。另一方面，可以理解磁带传送速度可保持恒定并通过采用如双层晶体元件或移动线圈这样的适当位移装置来移动磁头。当达到要重写的M条磁道的第一条磁道时，磁头在与磁带的传送方向相反的方向上相对位移，也就是说，在图1，4A和7中在第一条磁道0的转录期间，磁头扫描路径的纵向边界设置在第一条磁道0的左纵向边界，这里四条磁道0-4被重写。当达到要重写的M条磁道的最后一条磁道时，磁头在磁带的传送方向上相对位移，也就是说，在图1，4A和7中在磁道4的转录期间磁头扫描路径的右纵向边界设置在最后一条磁道4的右纵向边界。
另外，在转录(后记录)过程中根据磁鼓PG信号和磁鼓FG信号，微计算机11产生控制磁头转换开关SW2的磁头开关信号，以及控制记录/重放操作转换开关SW1的记录/重放操作开关信号。
图5是表示微计算机11的转录(后记录)过程的功能方框图。如图所示，通过一个帧转录处理单元31、一个磁道转录处理单元32、一个逻辑计算单元33、和一个磁头开关信号发生/处理单元34来实现转录过程。
帧转录处理单元31根据从信道解码器8接收到的磁道ID来确定磁道0-9的定时，以产生帧转录定时信号并提供帧转录定时信号给逻辑计算单元33。磁道转录处理单元32根据从旋转磁鼓(未示出)接收到的磁鼓PG和FG信号来产生磁道转录定时信号并提供磁道转录定时信号给逻辑计算单元33。逻辑计算单元33产生表示帧和磁道转录定时信号的记录/重放操作开关信号。
旋转磁鼓还提供磁鼓PG和FG信号给磁头开关信号发生/处理单元34。磁头开关信号发生/处理单元根据磁鼓PG和FG信号来产生磁头开关信号。
结合图5和6现在将说明微计算机产生用在如图1所示的转录(后记录)操作中的记录/重放操作开关信号和磁头开关信号的方式。帧转录处理单元31根据从信道解码器8(图2)中接收到的磁道ID来确定磁道0-9的定时，并响应此确定结果，产生表示记录(REC)或重放(PB)的帧定时信号。也就是说，帧转录处理单元31根据磁道0-9的定时，产生设定在REC或PB电平的双电平帧定时信号，并提供该帧定时信号给逻辑计算单元33。例如，对如图1所示的转录操作，帧转录处理单元31将产生对磁道0-4设定在REC电平(对应于高电平)并且对于磁道5-9产生设定在PB电平(对应于低电平)的帧定时信号。
磁道转录处理单元32检测在磁鼓PG信号(图6A)和磁鼓FG信号(图6B)中的上升沿，也就是从低电平到高电平的信号迁移。在检测磁鼓PG信号中的上升沿之后，磁道转录处理单元32产生在PB(低)电平(图6D)的磁道定时信号。在检测磁鼓FG信号中的上升沿之后的预定时间“c”，磁道转录处理单元32改变磁道定时信号的电平成REC(高)电平。在预定时间“d”过去之后，磁道转录处理单元32改变磁道定时信号的电平回到PB电平。预定时间“c”和“d”与记录数据的频率相对应。所得到的如图6D所示的磁道定时信号被送至逻辑计算单元33。
逻辑计算单元33根据帧定时信号和磁道定时信号，产生如图6E所示的记录/重放操作开关信号，然后提供记录/重放操作开关信号给记录/重放操作转换开关SW1。应该注意在图6E中，高电平表示记录操作，以及低电平代表重放操作。
磁头开关信号发生/处理单元34分别检测在磁鼓PG信号(图6A)和磁鼓FG信号(图6B)中的上升沿。磁头开关信号发生/处理单元34产生低电平的磁头开关信号。在检测磁鼓PG信号中的上升沿之后，磁头开关信号发生/处理单元34保持磁头开关信号在低电平。在检测磁鼓FG信号中的上升沿之后的预定时间“a”，磁头开关信号发生/处理单元34改变磁头开关信号的电平成高电平。在预定时间“b”过去之后，磁头开关信号发生/处理单元34改变磁头开关信号的电平回到低电平。所得到的磁头开关信号送至磁头转换开关SW2。
现在将说明图2的磁记录/重放装置后记录(重写或转录)数字信号在磁带3的M条磁道上的方式。M最好小于N，这里N是在一帧内的磁道总数。记录处理电路(未示出)提供数字视频信号、数字音频信号和子码给信道编码器1。信道编码器1调制提供的数字信号并在数字信号上编码ATF导频信号分量。经调制的信号送至RF记录放大器2，RF记录放大器2放大经调制的数字信号并通过记录/重放操作转换开关SW1来提供放大的数字信号给磁头转换开关SW2。
微计算机11发送记录/重放操作开关信号(图6E)给记录/重放操作转换开关SW1，以控制开关SW1到状态A，以便RF记录放大器2连接到磁头转换开关SW2。响应来自微计算机11的磁头开关信号(图6C)，磁头轻换开关SW2选择地引导放大的数字信号到磁头HA和HB。磁头HA和HB交替记录放大的数字信号在磁带3上，以形成图8和9所示的磁道(记录)模式。
现在将说明图2的磁记录/重放装置从磁带上重放RF信号的方法。微计算机11发送记录/重放操作开关信号(图6E)给记录/重放操作转换开关SW1，以控制开关SW1到状态B，以便RF重放放大器4连接到磁头转换开关SW2。微计算机也控制磁头转换开关SW2到状态C和D之间的开关，以便RF重放放大器4响应图6C的磁头开关信号，交替地连接到磁头HA和HB。通过磁头HA和HB从磁带3上交替重放的RF信号通过磁头转换开关SW2和记录/重放操作转换开关SW1被送至RF重放放大器4。RF重放放大器放大重放的RF信号和提供放大的RF信号给均衡器5。
均衡器5以通过AGC(自动增益控制)使所得的(均衡的)RF信号的电平基本保持恒定的方式来均衡放大的RF信号并提供均衡的RF信号给PLL电路6和A/D转换电路7。PLL电路6从均衡的RF信号中产生时钟信号CLK并提供时钟信号CLK给A/D转换器7。A/D转换器7以时钟信号CLK的时钟间隔数字化均衡的RF信号并提供数字信号给信道解码器8。信道解码器8解调数字信号，以产生数字视频信号、数字音频信号和类似信号，并从数字视频和音频信号中提取磁道ID。提取的磁道ID被送至微计算机11。
图7是当通过本发明的磁记录/重放装置后记录(或转录)两信道数字音频信号和数字视频信号时的磁道模式示意图。为简便起见，在图7中与图1中所示相对应的磁道用同样标号表示。在此例子中，磁道0-4的数字音频信号以类似于图1中描述的方法被后记录(转录)并且所有磁道(0-9)的数字视频信号也被转录。应该注意，磁带传送速度是以规定磁头HA和HB在磁带3上的位置的方式被调整(图4D)，以便使重写记录区域与图7所示的磁道0和4一致，类似于图1和4A。
在结合最佳实施例具体表示和说明本发明的同时，作出各种变形而不脱离本发明的精神和范围是容易理解的。例如，虽然在磁道0-4内的数字音频信号被转录(后记录)，可以明白在如5-9的其它磁道内的数字音频信号也可被后记录。而且，虽然每帧数字信号作为分成10条磁道来描述可以理解一帧也能被不相同地分割，即，每帧12，20，24……条磁道。而且，本发明的磁记录/重放装置能便利地用于重写(后记录)原来已被其它磁记录装置记录的磁带。
所附权利要求企图理解成包括上述实施例、已描述的各种其它情况和各种等效情况。
权利要求
1.一种记录信息信号在磁带上的装置，包括接收所说的信息信号的装置；在传送方向上传送所说的磁带的装置；包括一个磁头的装置，用于记录一帧所说信息信号在所说磁带的N条连续磁道上，其中N是整数并且每个所说磁道的磁道间距小于所说磁头的宽度；用于后记录所说帧的M条磁道的装置，其中M是小于N的整数并且大于或等于2；以及用于控制所说磁头对于所说磁带的所说传送方向的相对位置，以防止在所说M条磁道的后记录期间与所说M条磁道相邻的磁道被重写的装置。
2.如权利要求1的装置，其特征在于当所说M条磁道的第一条被后记录时，所说的控制装置可使所说磁头的相对位移在与所说磁带的所说传送方向相反的方向上，且当所说M条磁道的最后一条被后记录时，可使所说磁头的相对位移在所说磁带的所说传送方向上。
3.如权利要求1的装置，其特征在于所说的控制装置包括用于控制所说磁带的传送速度的磁带传送装置。
4.如权利要求1的装置，其特征在于所说的信息信号包括不同的数字信息信号。
5.用于在磁带上记录和重放信息信号的装置，包括接收所说信息信号的装置；用于在传送方向上传送所说磁带的装置；包括一个磁头的装置，用于记录一帧所说信息信号在所说磁带的N条连续磁道上，其中N是整数并且每条所说磁道的磁道间距小于所说磁头的宽度；后记录所说帧的M条磁道的装置，其中M是小于N大于或等于2的整数；用于控制所说磁头对于所说磁带的所说传送方向的相对位置，以防止在所说M条磁道的后记录期间与所说M条磁道相邻的磁道被重写的装置；以及用于重放在所说磁带的所说N条连续磁道上记录的信息信号的装置。
6.如权利要求5的装置，其特征在于当所说M条磁道的第一条被后记录时，控制装置可使所说磁头的相对位移在与所说磁带的所说传送方向相反的方向上，且当所说M条磁道的最后一条被后记录时，可使所说磁头的相对位移在所说磁带的所说传送方向上。
7.如权利要求5的装置，其特征在于所说的控制装置包括用于控制所说磁带的传送速度的磁带传送装置。
8.如权利要求5的装置，其特征在于所说信息信号包括不同的数字信息信号。
9.一种记录和重放在磁带上的信息信号的方法，包括步骤接收所说信息信号；在传送方向上传送所说磁带；用磁头记录一帧所说信息信号在所说磁带的N条连续磁道上，其中N是整数并且每条所说磁道的磁道间距小于所说磁头的宽度；后记录所说帧的M条磁道，其中M是小于N并且大于或等于2的整数；控制所说磁头对于所说磁带的所说传送方向的相对位置，以防止在所说M条磁道的后记录期间与所说M条磁道相邻的磁道被重写；以及重放在所说磁带的所说N条连续磁道上记录的信息信号。
10.如权利要求9的方法，其特征在于当所说M条磁道的第一条被后记录时，控制步骤使所说磁头的相对位移在与所说磁带的所说传送方向相反的方向上并且当所说M条磁道的最后一条被后记录时，使所说磁头的相对位移在所说磁带的所说传送方向上。
11.如权利要求9的方法，其特征在于控制步骤控制所说磁带的传送速度。
12.如权利要求9的方法，其特征在于所说信息信号包括不同的数字信息信号。
全文摘要
提供一种磁记录/重放装置，当在磁带的连续磁道上记录的部分信号被转录(后记录)时，能防止信号质量的降低。包括接收信息信号的装置；在传送方向上传送磁带的装置；包括一个磁头的装置，用于记录一帧信息信号在磁带的N条连续磁道上，其中N是整数且每个磁道的间距小于磁头的宽度；后记录帧的M条磁道的装置，其中M是小于N的整数并大于或等于2；及控制磁头对于磁带传送方向的相对位置，以防止后记录期间与M条磁道相邻的磁道被重写的装置。
文档编号G11B15/467GK1153381SQ96113288
公开日1997年7月2日 申请日期1996年8月31日 优先权日1996年8月31日
发明者南云正彦 申请人:索尼公司