Патент на изобретение №2156039

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ ЦИФРОВОГО СИГНАЛА

(57) Реферат:

Изобретение относится к технике записи цифрового сигнала на дорожках магнитного носителя записи. Устройство для записи сигнала содержит входной терминал для ввода цифрового сигнала, средство записи цифрового сигнала на первый участок дорожек, средство генерирования кодовых слов, при этом каждое первое кодовое слово содержит последовательность р-бит, имеющих первое двоичное значение, q-бит, имеющих второе двоичное значение, являющееся обратным двоичным значением первого двоичного значения, причем р, q являются целыми нечетными числами. Техническим результатом изобретения является возможность автослежения режима синхронизации битов, причем синхронизирующие импульсы представлены в данных, считываемых в начале дорожек. 10 з.п.ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к устройству, предназначенному для записи цифрового сигнала, например, цифрового видеосигнала на дорожках магнитного носителя записи, которые расположены на носителе записи параллельно друг к другу и под углом к продольной оси этого носителя записи, где цифровой сигнал записывается на первом участке дорожек, а также относится к устройству, которое содержит терминал ввода данных, предназначенный для приема цифрового сигнала, и включает в себя средства, предназначенные для записи цифрового сигнала на первом участке дорожки.

Устройство такого типа известно, например, из статьи, озаглавленной “Исследование методов обнаружения записи сигнала без возврата к нулю”, автор С. Накагава и др., (“A. study on detection methods of NRZ recording” by S. Nakagawa et al, опубликованной в издании Института инженеров по электронике и радиоэлектронике “Транзакции в магнитных устройствах”, т. MAG-16, N 1, январь 1980 г., ст. 104-110 (IEEE Transaction on Magnetics, VOL. MAG 16, N 1, January 1986, pp. 104-110). В этой статье рассматривался цифровой сигнал, представленный в виде цифрового видеосигнала.

Важно отметить, что при считывании видеосигналов, записанных на носитель записи с помощью данного устройства, в начале считывания данных с дорожки быстро и наилучшим образом, в зависимости от метода обнаружения, применяемого для считывания данных, обеспечивается автослежение синхронизирующих импульсов разрядов считываемого сигнала.

Целью данного изобретения является обеспечение устройства, которое обладает возможностью автослежения режима синхронизации разрядов (битов) или синхронизирующих импульсов разрядов самым лучшим способом, при реализации которого синхронизирующие импульсы разрядов представлены в данных, считываемых в начале дорожек.

Кроме того, данное устройство в соответствии с изобретением отличается тем, что устройство содержит средства генерации ключевых или кодовых слов, предназначенные для генерации разрядных первых кодовых слов, и тем, что записывающие средства предназначены для записи n-разрядных первых кодовых слов на вторых участках дорожек, которые предусмотрены в начале дорожек, тем что первые кодовые слова преимущественно содержат, каждое последовательно, p-разрядов, имеющих первое двоичное значение, g-разрядов, имеющих второе двоичное значение, соответствующее инверсному двоичному значению первого двоичного значения, и r-разрядов, имеющих первое двоичное значение, и тем что разряды p, g и r являются нечетными целыми числами, для которых выполняется условие p3, g3, r3.

Изобретение основывается на понимании того, что кодограмма сигнала такого вида должна быть записана на вторых участках дорожек в начале дорожек, причем таким образом, чтобы выполнялось требование, состоящее в том, что кодограмма сигнала, записанная на вторые участки дорожек, имела бы такой вид, что если воспроизведение осуществляется в режиме обнаружения частичного отклика класса 1, а также если воспроизведение производится в режиме обнаружения частичного отклика класса 17, то имеется возможность обеспечить автослежение синхронизирующего импульса сигнала, считываемого со вторых участков дорожек.

Метод детектирования или обнаружения частичного отклика I класса (PR1) подробно обсуждался и рассматривался в упомянутой работе Накагава (Nakagawa) со ссылкой также на метод амплитудного детектирования сигнала без возврата к нулю (метода кодирования при записи информации NRZ) или амплитудного детектирования при инвертированной записи без возвращения к нулю. NRZI. При реализации метода детектирования (обнаружения) частичного отклика I класса детектирование осуществляется на основе метода фильтрации Найквиста 1-го порядка, где в моменты синхронизации отсутствует межсимвольная интерференция. Моменты синхронизации затем получают из максимумов считываемого сигнала (после обеспечения фильтрации Найквиста 1 порядка).

В вышеупомянутой статье также дано описание метода обнаружения (детектирования) частичного отклика IV класса (PR4). При детектировании частичного отклика IV класса ширина полосы частот меньше, чем ширина полосы частот фильтра по схеме Найквиста 1-го порядка. В этом случае имеет место межсимвольная интерференция. Однако влияние этой межсимвольной интерференции ограничивается влиянием на два соседних разряда. Моменты синхронизации тогда определяются в моменты пересечения нулевого уровня считанного сигнала.

С дополнительной информацией о методах обнаружения частичного отклика I класса PR1 и IV класса PR4 можно ознакомиться в описании к заявке на Европейский патент N 317013 (PHN 12328).

Причина использования метода обнаружения частичного отклика I класса PR1, а также метода обнаружения отклика IV класса PR4 заключается в желании установить на очень ранней стадии формат сигнала, с которым цифровой (видео) сигнал может быть записан на магнитный носитель записи, т.е., другими словами, в тот момент времени, когда еще неизвестно, какой из методов будет использован для воспроизведения. В этом случае изготовители аппаратуры воспроизведения будут иметь право выбора, как реализовать средства выделения синхронизирующих импульсов их аппаратуры воспроизведения.

В результате формирования в соответствии с изобретением первого кодового слова, по крайней мере, из “нулей” p, “единиц” g и “нулей” r, или скорее всего из “единиц” g, “нулей” p и “единиц” r имеется возможность обеспечить обе последовательности как в режиме обнаружения частичного отклика I класса PR1, так и в режиме обнаружения частичного отклика IV класса PR4 таким образом, что можно обеспечить правильное выделение синхронизирующих импульсов разрядов из сигналов, полученных с помощью применения этих двух методов обнаружения.

В результате включения на вторых участках блока первых n-разрядных кодовых слов (длительностью в n-разрядов) имеется возможность обеспечить автослежение синхронизирующих импульсов таким образом, что можно предсказать позиции синхронизирующих (синхро) слов, предусматриваемые позже в считанном сигнале с тем, чтобы упростить обнаружение этих синхрослов.

Устройство, кроме того, характеризуется тем, что это устройство также предназначено для генерации (формирования) n-разрядных вторых кодовых слов и для записи вторых кодовых слов на вторых участках дорожек, и тем, что вторые кодовые слова являются инверсными кодовыми словами, т.е. инвертированными относительно первых кодовых слов.

Это делает возможным включить в записываемую информацию дополнительные пилот-сигналы, которые можно отследить при воспроизведении информации. Устройство, наделенное и способное реализовать эту особенность, характеризуется тем, что для генерации пилот-сигнала в информационных данных, записанной на вторых участках дорожек, этот пилот-сигнал содержит несущую, имеющую относительно низкую частоту по сравнению с записанной информацией; устройство предназначено для записи первых кодовых слов и вторых кодовых слов с чередующимися сеансами на вторых участках дорожек таким образом, что среднее значение записанного информационного сигнала в целом изменяется в соответствии с изменениями несущей с относительно низкой частотой и тем, что для реализации этой цели величина разности между первым кодовым словом и вторым кодовым словом не равна нулю.

Регулировка положения ленты или слежение необходимо для обеспечения правильного положения считывающей головки относительно считываемой дорожки при работе в режиме воспроизведения. Кроме того, информационные слова, формирующие (видео) сигнал, предназначенные для записи на дорожки, подвергаются кодированию в канальные слова. Причем таким образом, что в поток последовательных данных канальных слов включен пилот-сигнал, который используется во время воспроизведения для получения управляющего сигнала слежения, с помощью которого можно повлиять на положение считывающей головки, занимаемой ею относительно считываемой дорожки. Этот пилот-сигнал реализуется известным способом, согласно которому текущее цифровое суммарное значение потока последовательных данных канальных слов, предназначенных для записи, отображает поведение, соответствующее характеру изменения требуемого графика, построенного относительно оси времени, т.е. другими словами, например, в виде синусоидальной кривой прямоугольного сигнала.

Описание примеров привязки пилот-сигнала под воздействием текущего цифрового суммарного значения цифрового канального сигнала, предназначенного для записи, дано, например, в заявке на Европейский патент N 339724 (PHN 12553) или в заявке на Немецкий патент N 90.02.772 (PHN 13537).

В результате присвоения в соответствии с настоящим изобретением разности или степени несоответствия, равной a, соответствующей первому кодовому слову, где a является целым числом, не равным нулю, и в результате присвоения разницы, равной a, второму кодовому слову, становится возможным включить пилот-сигнал в цифровые информационные данные, предназначенные для записи. То есть другими словами, включить первое и второе кодовые слова таким образом, что текущее цифровое суммарное значение в цифровой информации, предназначенной для записи на вторых участках дорожек и отложенное на графике относительно оси времени, отображало характер поведения, соответствующий требуемой диаграмме пилот-сигнала.

Первое и второе кодовые слова (если они представлены) могут быть представлены в виде 25-ти разрядных цифровых слов. В заявке на Немецкий патент N 90.02.772 (PHN 13537) дано описание метода записи 25-ти разрядных слов на магнитный носитель записи. Представленные в этом случае видеоданные содержат 24-х разрядные информационные слова, к которым с целью получения 25-ти разрядных информационных слов обеспечивается привязка 1-го разрядного цифрового слова. Эти 25-ти разрядные информационные слова подвергаются затем кодированию в предварительном преобразователе типа 2T, после которого эти канальные слова записываются на первые участки дорожек носителя записи. Как описывалось ранее, после обработки в предварительном преобразователе типа 2T обеспечивается привязка первых (и возможно вторых) кодовых слов к потоку последовательных данных канальных слов.

Далее изобретение будет рассматриваться с помощью описания ряда вариантов осуществления изобретения со ссылкой на следующие фигуры, где
на фиг. 1 – 5 отображены методы обнаружения частичного отклика I класса PR1 и частичного отклика IV класса PR4 для нескольких вариантов цифровых сигналов;
на фиг. 6 приведена диаграмма дорожки, обеспечиваемая устройством, выполненным в соответствии с изобретением;
на фиг. 7 отображен объем информации, предназначенной для записи на дорожку;
на фиг. 8 представлена последовательность первого и второго кодовых слов, предназначенных для получения сигнала в информации, предназначенной для записи;
на фиг. 9 и 10 отображен объем информации синхроблока;
на фиг. 11 представлены различные варианты отображения объема информации, предназначенной для записи на дорожку;
на фиг. 12 показана блок-схема записывающего устройства, выполненная в соответствии с изобретением, и
на фиг. 13 отображено содержимое памяти устройства, показанного на фиг. 12.

На фиг. 1 – 5 представленные диаграммы пяти цифровых сигналов отображают режим, работа в котором обеспечивается методом обнаружения частичного отклика I класса PR1 и методом обнаружения частичного отклика IV класса PR4.

На фиг. 1a представлен цифровой входной сигнал, предназначенный для записи на дорожку магнитного носителя записи. Цифровой сигнал формируется в результате чередования “нулей” и “единиц”. Синхронизирующая частота цифрового сигнала равна 1/2T. Описание процесса считывания сигнала, представленного на фиг. 1a, в результате обеспечения режима обнаружения частичного отклика I класса PR1 будет дано со ссылкой на фиг. 1, а описание процедуры считывания сигнала, представленного на фиг. 1a, в режиме обнаружения частичного отклика IV класса PR4 будет дано со ссылкой на фиг. 1c.

На фиг. 1b в синхронизирующем сигнале A₁ в момент времени t = t₀ (т.е. результирующий сигнал, считываемый в режиме обнаружения частичного отклика I класса PR1) отображен отклик на передний (возрастающий) фронт импульса сигнала, представленного на фиг. 1a.

Моменты синхронизации на кривой A₁ способствуют моментам максимумов кривой и моментам пересечения нулевого уровня кривой.

Эти моменты синхронизации представлены вдоль временной оси, показанной на фиг. 1b, и отделены временными интервалами T. Максимум на кривой A₁ в момент времени t₀ совпадает по времени в момент времени t₀ с подъемом на краю сигнала или передним импульсом сигнала, показанного на фиг. 1a.

Синхронизирующий сигнал A₁ является откликом в момент времени t = t₁ = t₀ + T на спад на краю сигнала или на задний фронт сигнала, представленного на фиг. 1a. Максимум кривой A₂ совпадает по времени в момент времени t = t₁ с задним фронтом импульса сигнала, показанного на фиг. 1a. Появление в момент времени t = t₂ = t₀ + 2T переднего фронта импульса сигнала, показанного на фиг. 1a, опять приводит к сдвигу на кривой A₁ вправо на временной интервал длительностью 2T. Появление в момент времени t = t₃ = t₁ + 2T заднего фронта импульса сигнала, показанного на фиг. 1a, приводит к кривой A₂, сдвинутой также вправо на временной интервал длительностью 2T.

Полный отклик или (т.е. считанный сигнал, который является результатирующим) сигнал, представленный на фиг. 1a, является суммой сигналов-откликов A₁ и A₂ и сдвинутых сигналов-откликов A₁ и A₂. Это приводит к формированию кривой, представленной на фиг. 1b, с сигналами-откликами A₁ + A₂. Моменты синхронизации теперь совпадают с моментами времени, в которые сигнал A₁ + A₂ имеет свои максимумы. Выделение синхронизирующих сигналов при работе в режиме обнаружения частичного отклика I класса PR1, который основывается, как упоминалось ранее, на способе обнаружения или детектирования максимумом считанного сигнала, может быть легко осуществлено. Кроме того, в этом случае отсутствует межсимвольная интерференция.

На фиг. 1c в синхронизирующем сигнале A₁ показан отклик (т.е. другими словами, результирующий сигнал, считанный в режиме обнаружения частичного отклика IV класса PR4) в момент времени t = t₀ на подъем или передний фронт импульса сигнала, представленного на фиг. 1a. Максимум кривой A₁, представленный на фиг. 1c, совпадает по времени в момент времени t = t₀ с передним фронтом импульса сигнала, представленного на фиг. 1a. Моменты синхронизации, представленные на кривой A₁, опять отделены временными интервалами T, но сдвинуты на временной интервал длительностью T/2 относительно моментов синхронизации, которые представлены на кривой A₁, приведенной на фиг. 1b. Под этим подразумевается, что вблизи максимума определены два момента синхронизации, где кривая A₁ не пересекает нулевой уровень. Из вышесказанного следует, что между двумя соседними битами или разрядами имеет место межсимвольная интерференция.

Синхронизирующий сигнал A₂, показанный на фиг. 1c, представляет собой отклик в момент времени t = t₁ = t₀ + T на появление переднего фронта импульса сигнала, показанного на фиг. 1a. Максимум на кривой A₂ опять присутствует как отклик на появление переднего фронта импульса сигнала.

Полный отклик (т.е. другими словами, результирующий сигнал, считанный в режиме обнаружения частичного отклика IV класса PR4) на сигнал, представленный на фиг. 1a, является суммарным сигналом откликов A₁ и A₂ и всех сдвинутых откликов A₁ и A₂. Синхросигнал A₁ + A₂ обуславливает нулевой сигнал (см. фиг. 1c). Как видно из фиг. 1d, также становится очевидным, что следует учитывать частотную характеристику H(f), полученную при работе в режиме обнаружения частичного отклика IV класса PR4. Эта частотная характеристика H(f) имеет нулевое значение на частоте f = 1/2T. Таким образом, сигнал, представленный на фиг. 1a и имеющий частоту f = 1/2T, не обнаруживается средствами обнаружения частичного отклика IV класса PR4.

На фиг. 2a представлен цифровой входной сигнал, который записывается на дорожку магнитного носителя записи. Цифровой сигнал формируется двумя чередующимися парами “нулей” и “единиц”. Длительность синхронизирующего импульса разряда этого сигнала опять равна T. Сигнал имеет частоту f, равную 1/4T.

Аналогично описанию предшествующего случая в момент времени t = t₀ передний фронт импульса сигнала, представленного на фиг. 2a, после работы в режиме обнаружения частичного отклика I класса PR1 обеспечивает формирование временного интервала A₁, представленного на фиг. 2b. Кривая A₁, представленная на фиг. 2b, имеет тот же вид, что и кривая A₁, представленная на фиг. 1b. После работы в режиме обнаружения частичного отклика I класса PR1 в момент времени t = t₁ задний фронт импульса сигнала, представленного на фиг. 2a, обеспечивает формирование синхронизирующего сигнала A₂, показанного на фиг. 2b. Кривая A₂, представленная на фиг. 2b, идентична кривой A₂, представленной на фиг. 1b.

В представленной на фиг. 2b кривой A₁ + A₂ после работы в режиме обнаружения частичного отклика I класса PR1 показан полный отклик на сигнал, представленный на фиг. 2a. Как видно из синхронизирующего сигнала A₁ + A₂, представленного на фиг. 2b, в половине случаев моменты синхронизации совпадают с максимумами этого синхронизирующего сигнала. Таким образом, после обеспечения режима обнаружения или детектирования частичного отклика I класса PR1 можно легко обеспечить выделение синхронизирующего импульса.

Кроме того, подобно предшествующему рассмотренному случаю в момент времени t = t₂ передний фронт сигнала, представленного на фиг. 2a, после обеспечения режима обнаружения частичного отклика IV класса PR4 обуславливает формирование синхронизирующего сигнала A₁, показанного на фиг. 2c. Кривая A₁, представленная на фиг. 2c, опять идентична кривой A₁, представленной на фиг. 1c. После работы в режиме обнаружения частичного отклика IV класса PR4 в момент времени t = t₁ задний фронт импульса сигнала, представленного на фиг. 2a, обеспечивает формирование синхронизирующего сигнала A₂, показанного на фиг. 2c. Кривая A₂, представленная на фиг. 2c, имеет тот же самый вид, что и кривая A₂, представленная на фиг. 1c.

В представленном на фиг. 2c синхронизирующем сигнале A₁ + A₂ показан после работы в режиме обнаружения частичного отклика IV класса PR4 полный отклик на сигнал, представленный на фиг. 2a. Как уже отмечалось ранее, выделение синхронизирующего импульса после работы в режиме обнаружения частичного отклика IV класса PR4 осуществляется в результате обнаружения пересечения нулевого уровня кривой сигнала A₁ + A₂. Пересечения нулевого уровня кривой этого сигнала, однако, не совпадают по времени с моментами синхронизации. Под этим подразумевается то, что трудно правильно осуществить выделение синхронизирующих импульсов разрядов.

На фиг. 3a показан цифровой входной сигнал, записанный на дорожке магнитного носителя записи. Этот входной сигнал формируется чередующихся наборами трех “единиц” и трех “нулей”. Длительность синхронизирующего импульса разряда сигнала равна T. Сигнал имеет частоту, равную 1/6T.

В представленном на фиг. 3 синхронизирующем сигнале A₁ в момент времени t = t₀ после работы в режиме обнаружения (детектирования) частичного отклика I класса PR1 показан отклик на передний фронт импульса сигнала, представленного на фиг. 3a. Синхронизирующий сигнал A₂ в момент времени t = t₁ отражает после работы в режиме обнаружения частичного отклика I класса PR1 отклик на появление заднего фронта импульса сигнала. Полный отклик на сигнал, показанный на фиг. 3a, после работы в режиме обнаружения частичного отклика I класса PR1 представлен на фиг. 3b с помощью синхронизирующего сигнала A₁ + A₂. Отчетливо видно, что максимумы синхронизирующего сигнала так совпадают по времени с моментами синхронизации, что имеется возможность правильно осуществить выделение синхронизирующих импульсов.

Представленный на фиг. 3с сигнал A₁ отображает после работы в режиме обнаружения частичного отклика IV класса PR4 отклик, полученный на появление переднего фронта импульса сигнала в момент времени t = t₀. Сигнал A₂ представляет отклик, полученный после окончания режима обнаружения частичного отклика IV класса PR4 на задний фронт импульса сигнала в момент времени t = t₁. Сигнал A₁ + A₂, представленный на фиг. 3c, отображает после завершения работы в режиме обнаружения частичного отклика IV класса PR4 отклик, полученный опять на появление сигнала, представленного на фиг. 3a. Следует отметить очевидный факт, что “нули” сигнала A₁ + A₂ так совпадают по времени с моментами синхронизации, что имеется опять возможность правильно выделить синхронизирующие импульсы разрядов.

Это означает, что как при работе в режиме обнаружения частичного отклика I класса PR1, так и при работе в режиме обнаружения частичного отклика IV класса PR4 можно обеспечить выделение синхронизирующих импульсов разрядов сигнала, приведенного на фиг. 3.

На фиг. 4 отображены режим обнаружения частичного отклика I класса PR1 (фиг. 4b) и режим обнаружения частичного отклика IV класса PR4 (фиг. 4c) для сигнала, который представлен на фиг. 4a и который записан на дорожке магнитного носителя записи. Сигнал содержит чередующиеся пять “единиц” и пять “нулей”.

Из фиг. 4b отчетливо видно, что сигнал A₁ + A₂, который представляет собой полный отклик, полученный после работы в режиме обнаружения частичного отклика I класса PR1 на сигнал, представленный на фиг. 4a, имеет максимумы, так совпадающие с моментами синхронизации, что имеется возможность обеспечить правильное выделение синхронизирующих импульсов. В сигнале A₁ + A₂, представленном на фиг. 4c, т. е. в полном отклике, полученном после работы в режиме обнаружения частичного отклика IV класса PR4, моменты пересечения нулевого уровня продолжают совпадать с моментами синхронизации. Таким образом, в этом случае также сохраняется возможность обеспечения правильного выделения синхронизирующих импульсов разрядов для обоих методов обнаружения или детектирования.

Из кривой A₁ + A₂, представленной на фиг. 4c, видно, что пересечение нулевого уровня в момент времени t₀ означает переход от сигнала, имеющего относительно большой максимум положительной полярности, к сигналу, имеющему относительно небольшой максимум отрицательной полярности, а также что пересечение нулевого уровня в момент времени t₂ означает переход от сигнала, имеющего относительно небольшой максимум положительной полярности, к сигналу, имеющему абсолютно большой максимум отрицательной полярности. Относительные максимумы (в области отрицательной полярности в интервале между моментами времени t₀ и t₁ и в области положительной полярности в интервале между моментами времени t₁ и t₂) по-прежнему остаются столь большими, что имеется возможность осуществить правильное обнаружение моментов пересечения нулевого уровня.

На фиг. 5 отображен режим обнаружения частичного отклика IV класса PR4 для сигнала, состоящего из последовательности чередующихся четырех “нулей” и четырех “единиц” (см. фиг. 5a). Из фиг. 5b отчетливо видно, что среди моментов пересечения нулевого уровня, которые совпадают с такими моментами синхронизации как моменты времени t₀ и t₁, существует еще один момент пересечешь нулевого уровня, лежащий в интервале времени на равном расстоянии от них. В результате относительные экстремумы кривой A₁ и A₂, расположенные в интервале между моментом времени t = t₀ и моментом времени t = t₁, настолько малы, что не представляется возможным правильно обнаружить моменты пересечения нулевого уровня.

Вышеизложенное действительно для работы в режиме обнаружения частичного отклика IV класса PR4 сигнала, сформированного последовательностью чередующихся “нулей” p и “единиц” p, где p является четным числом, большим чем или равным 6. Кроме того, если друг за другом следует много “нулей” или “единиц”, то переходы в сигнале, предназначенном для записи, отделены более широкими интервалами и, следовательно, намного труднее, представляется возможным осуществить выделение синхронизирующих импульсов после окончания работы в режиме обнаружения частичного отклика I класса PR1 или IV класса PR4. Это означает, что даже в случае, когда p является нечетным числом, намного большим числа 5, намного труднее, даже невозможно, осуществить выделение синхронизирующих импульсов по завершении режима обнаружения частичного отклика I класса PR1 или IV класса PR4.

На фиг. 6 показана диаграмма магнитного носителя записи 1, на дорожки которого производится запись цифрового видеосигнала и цифрового аудиосигнала (сигнала звукового сопровождения). Эти дорожки T₁, T₂ … расположены под углом к продольной оси носителя записи. Считывание дорожек производится с помощью считывающих головок (не показанных на чертежах), перемещающихся вдоль дорожек в направлении, указанном стрелкой 2. Цифровая видеоинформация сохраняется на первых участках дорожек TP1. Вторые участки дорожек TP2, образующие начало дорожек, предшествуют первым участкам дорожек TP1.

Цифровая аудиоинформация, например, аудиосигнал импульсно-кодовой модуляции, сохраняется на третьих участках дорожек TP3, показанных в виде затененных секций. Первые участки дорожек TP1 и третьи участки дорожек TP3 отделены четвертыми участками дорожек TP4, или же иначе определены зонами монтажа. Дорожки заканчиваются пятыми участками дорожек TP5.

Следовательно, запись на такие две дорожки как T₁ и T₂ может быть осуществлена двумя отдельными головками, одна из которых расположена под углом перекоса рабочего зазора , а другая – под углом перекоса рабочего зазора . В этом случае головки расположены, например, почти на 180^o по окружности вокруг диска вращающихся головок. При этом охват носителем записи диска головок составляет почти 180^o. Во время полуоборота диска головок с помощью одной из двух головок производится запись на такую дорожку, как дорожка T₁, а за время последующего поворота диска головок с помощью другой головки производится запись на дорожку T₂. В альтернативном случае возможны совместные действия двух головок. В этом случае они размещаются рядом друг с другом по окружности диска головок и механически жестко соединяются друг с другом. При разовом сканировании носителя записи с помощью комбинированных головок производится одновременная запись дорожек T₁ и T₂.

При использовании средств системы с 625 строками разложения кадра при частоте кадров 50 Гц информация, содержащаяся в отдельном видеокадре, соответствует отдельному видеоизображению, сохраняемому на первых участках TP1 12 следующих друг за другом дорожек. При реализации системы с 525 строками разложения кадра и с частотой кадров, равной 60 Гц, информация, сохраняемая в отдельном видеокадре, сохраняется на первых участках TP 10 следующих друг за другом дорожек.

Для записи двух аудиоканалов или каналов звукового сопровождения на третьих участках дорожек при реализации системы с частотой кадров 50 Гц предусмотрены третьи участки 6, следующие друг за другом дорожек на видеокадр. При использовании системы с частотой кадровой развертки 60 Гц они представляют собой третьи участки 5 следующих друг за другом дорожек на видеокадр.

Далее будет дано описание данных, содержащихся на отдельной дорожке. На фиг. 7 в виде диаграммы отображен объем информации сигнала, записанный на отдельной дорожке. Это количество информации отображено на фиг. 7 в виде прямоугольника, горизонтальные строки которого последовательно считываются слева направо и сверху вниз. Первое количество информации представляет собой две строки n-разрядных кодовых слов, которые записаны на втором участке дорожки TP2. В этом примере n равно 25. Каждая строка содержит 47 кодовых слов. Общее количество информации, предназначенное для записи на втором участке дорожки TP2, составляет таким образом 94 25-ти разрядных кодовых слова. Информация, записанная на первом участке дорожки TP1, который следует после второго участка дорожки TP2, содержит (87 + 7) = 88 строк информации, содержащих каждая 47n (=25) – разрядных канальных слов. За первым участком дорожки TP1 следует четвертый участок дорожки TP4 (зона монтажа). На четвертом участке дорожки, как и на первом участке дорожки, записаны две строки 47n (= 25)-разрядных кодовых слова. На третьем участке дорожки TP3, который следует за четвертым участком дорожки, записанная информация представлена в виде (6 + 3 =) 9 строк, где каждая строка опять содержит 47n (=25)-разрядных канальных слова. На пятом и последнем участках дорожки TP5 также записываются n (=25)-разрядных кодовых слова. В случае использования системы с 625 строками разложения кадра этот пятый участок дорожки TP5 содержит 1325 бит, т. е. ровно 53 кодовых слова. В случае применения системы с кадровой разверткой в 525 строк разложения, пятый участок дорожки содержит 1445 бит или разрядов. Это означает наличие 57 полных 25-разрядных кодовых слов и еще 20 первых разрядов дополнительного кодового слова. Объяснение причины выбора такого содержимого пятого участка дорожки будет дано ниже.

На участках дорожек TP2, TP4 и TP5 записаны n-разрядные первые кодовые слова, содержащие по крайней мере последовательности “нулей” p, “единиц” g и “нулей” r, или в противном случае “единиц” p, “нулей” g и “единиц” r. Числа p, g, r являются нечетными целыми числами, для которых выполняется условие p3, g3 и r3.

Из описания фиг. 1 – 5 можно заключить, что с помощью этих кодовых слов со вторых участков дорожек можно осуществить считывание информации в режимах обнаружения частичного отклика IV класса PR4. Далее будет дано описание различных возможных вариантов первого кодового слова.

Первое кодовое слово может иметь следующий вид (p = g = r = 3)…:
000111000…

В этом случае 25-разрядное кодовое слово принимает следующий вид:
000 111 000 111 000 111 000 111
Из выражения видно, что если в конце кодового слова или где-нибудь еще в кодовом слове имеются расположенные в ряд четыре “единицы” или скорее всего четыре “нуля”, то нет смысла осуществлять обнаружение частичного отклика I класса PR1 и обнаружение частичного отклика IV класса PR4.

Первое кодовое слов может быть также представлено в следующем виде (p = g = r = 5)…:
00000 11111 00000…

Нежелательно образовывать 25-разрядное первое кодовое слово только в виде последовательности следующих друг за другом пяти “единиц” или пяти “нулей”, поскольку в этом случае в ряду в переходах между следующими друг за другом первыми кодовыми словами будет 10 “нулей” или 10 “единиц”. Это также нежелательно по ряду причин, например, в виду наличия более худших условий выделения синхронизирующих импульсов разрядов.

Еще одним возможным вариантом является последовательность 3 “единиц” и последовательность 5 “нулей” или, другими словами, последовательность типа
… 111 000 111 00000 …

В качестве примера осуществления одного из вариантов первое кодовое слово с n = 25 записывается как
000 111 000 111 00000 111 000 11
Запись первых кодовых слов на вторых участках дорожек имеет своей целью извлечение синхронизирующих импульсов разрядов из информации, считанной со вторых участков дорожек в начале считывания данных дорожек. Эту операцию можно осуществить, обеспечив для считанной информации систему фазовой автоматической подстройки частоты. Тогда контроль работы генератора, управляемого напряжением, обеспечивается таким образом, что для него производится установка частоты синхронизирующего импульса разряда или кратного ее значения.

Если для средств фазовой автоматической подстройки частоты установлен режим захвата цели на автоматическое сопровождение, то система обеспечивает захват цели на автоматическое сопровождение синхронизирующего импульса разряда информационных данных, считанных со вторых участков дорожек. Кроме того, при записи первых кодовых слов на вторые участки дорожек после того, как во время выполнения операции записи осуществлен захват цели на автоматическое сопровождение синхронизирующего импульса разряда, имеется возможность детектирования или обнаружения первых кодовых слов, комбинации разрядов которых, как правило, известны. При этом при считывании вторых участков дорожек считывающее устройство может обеспечить захват цели на автоматическое сопровождение с частотой синхронизации слов. Частота синхронизации слов для 25-разрядных первых кодовых слов равна таким образом 1/25 частоты синхронизации разряда. Если устройство осуществляет захват цели на автоматическое сопровождение с частотой синхронизации слова, то возможно обеспечить соответствующее обнаружение синхрослов, размещенных на первых участках дорожек (см. ниже).

Кроме того, если нужно осуществить слежение во время считывания дорожек и тем самым во время считывания информационных данных со вторых участков дорожек, то во время записи пилот-сигнал может быть вставлен или помещен в записываемые информационные данные, т.е. другими словами, слежение обуславливается текущим цифровым суммарным значением записываемых информационных данных. В вышеупомянутой заявке к Немецкому патенту N 90.02.772 (PHN 13.537) дано описание ввода пилот-сигнала в информационные данные, предназначенные для записи.

Из этого описания следует, что характер изменения текущего цифрового суммарного значения потока данных подобен характеру поведения несущей, которая имеет относительно низкую частоту по сравнению с частотой бит информационных данных, предназначенных для записи. Для обеспечения привязки такого пилот-сигнала также к информационная данным, предназначенным для записи на вторые участки дорожек, на вторые участки дорожек должны быть записаны первые и вторые кодовые слова, где вторые кодовые слова являются словами с длительностью, равной n-разрядам, и представляют собой слова, инвертированные относительно первых кодовых слов. Кроме того, первое кодовое слов и таким образом также второе кодовое слово имеют различие или степень несоответствия, не равную нулю.

В предшествующем примере, в котором для первого кодового слова W₁ 1 была выбрана последовательность битов
000 111 000 111 00000 111 000 111,
где степень несоответствия первого кодового слова W₁ составляет -3. Тогда второе кодовое слово W₂ имеет последовательность бит следующего вида
111 000 111 000 11111 000 111 000,
где степень несоответствия составляет +3.

На фиг. 8b показана диаграмма пилот-сигнала, изменяемого относительно времени. Для данного пилот-сигнала может быть обеспечена привязка к сигналу, записываемому на вторые участки дорожек. Чтобы осуществить эту привязку первые и вторые кодовые слова должны располагаться друг за другом таким образом, чтобы получить пилот-сигнал, соответствующий сигналу, показанному на диаграмме фиг. 8b. На фиг. 8c показан порядок следования первых и вторых кодовых слов, представленных в виде диаграммы относительно оси времени, поскольку они предназначены для записи на вторых участках дорожек. В момент времени t₁ второе кодовое слово W₂, имеющее положительную степень несоответствия, всегда записывается на дорожку. Таким образом, приращение текущего цифрового суммарного значения продолжается (ср. фиг. 8a) до наступления момента времени t₁, когда достигается максимум сигнала, представленного на фиг. 8a. В этот момент времени производится привязка первых кодовых слов W₁. Эти кодовые слова W₁ имеют отрицательную степень несоответствия (разницу). Таким образом, текущее цифровое суммарное значение уменьшается до наступления момента времени t₂, когда достигается минимум сигнала, отображенного на фиг. 8a. Затем опять осуществляют привязку вторых кодовых слов.

На вторые участки дорожек, предназначенные для размещения пилот-сигнала, производится запись чередующихся последовательностей первых и вторых кодовых слов, а дорожки, на которых не требуется размещать пилот-сигнал, достаточно использовать для записи, например, трех “нулей”, трех “единиц”, трех “нулей”. . . и т.д. в чередующемся порядке. В предпочтительном варианте берется следующая последовательность чередующихся первых и вторых кодовых слов: W₁, W₂, W₁, W₂…

Четвертый участок TP4 (зона монтажа) и пятый участок TP5 дорожки предпочтительно заполняются теми же информационными данными, что и второй участок TP2 той же самой дорожки. Зона монтажа TP4 предусмотрена для обеспечения отдельного монтажа аудиосигнала (сигнала звукового сопровождения) на участке дорожки TP3. Если монтаж аудиосигнала произведен, то это означает, что комбинации битов в зоне монтажа больше не будут оставаться ненарушенными. При последовательном воспроизведении видеосигнала и смонтированного аудиосигнала этот недостаток непрерывности комбинаций битов в зоне монтажа мог бы обусловить деблокировку (десинхронизацию) системы воспроизведения. В результате ввода в зону монтажа тех же кодовых слов, что содержатся на втором участке дорожки, в системе может быть опять очень быстро обеспечен режим захвата на автоматическое сопровождение или режим синхронизации.

На первом участке дорожки TP1 содержится видеоинформация. На фиг. 9 представлено содержимое синхроблока, записанного на первом участке дорожки. Синхроблок в действительности является горизонтальной строкой, показанной на фиг. 7 внутри участка, обозначенного как TP1.

Как отмечалось ранее, эта строка (этот синхроблок) содержит 47 канальных слов, каждый содержащий (в данном случае) 25 разрядов, обозначенных как CW₁, CW₂, … CW₄₆, CW₄₇. Каждое 25-разрядное канальное слово в действительности содержит четыре участка, т.е. три одинаковых участка длительностью 8 разрядов и один участок длительностью в 1 разряд, что видно из фиг. 9 на примере слова CW₄.

В вышеупомянутой заявке к Немецкому патенту N 90.02.772 (PHN 13 557) дано описание того, как получают эти 25-разрядные канальные слова в результате комбинирования каждый раз трех 8-ми разрядных видеоинформационных слов в 24-разрядное информационное слово с последующим обеспечением привязки одиночного разряда для воздействия на текущее цифровое суммарное значение последовательных информационных данных последовательных 25-разрядных информационных слов с целью вставки, например, пилот-сигнала в этот поток информационных данных. Другая возможность состоит в реализации зоны в частотном спектре информационного потока на конкретной частоте.

Впоследствии 25-разрядные информационные слова преобразуются в 25-разрядные канальные слова в предварительном преобразователе типа 2T, после которого они записываются на магнитный носитель записи.

Первое канальное слово CW₁ в каждой строке (каждого синхроблока) содержит синхрослово. Синхрослово формируется первыми 17 разрядами в первом канальном слове CW₁. В вышеупомянутой заявке на Немецкий патент N 90.02.772 (PHN 13537), которую можно считать включенной в описание этой заявки, также дано описание процесса включения синхрослова в 25-ти разрядное информационное слово и предварительное преобразование этого 25-разрядного информационного слова в 25-разрядное канальное слово.

В соответствии с этим в последние 8 разрядов первого канального слова CW₁ и в разряды с 2 по 17 разряд второго канального слова CW₂ включены данные идентификации ID. Данные идентификации содержат, например, номер дорожки (4 разряда), указывающий на какой из 10 или 12 дорожек видеокадра хранится информация, номер кадра (2 разряда), указывающий на конкретный видеокадр, и 1-разрядное слово, указывающие являются ли данные в синхроблоке аудио- или видеоданными.

Кроме того, информация об идентификации содержит номер строки, указывающий на горизонтальную строку прямоугольника, показанного на фиг. 7 и обозначенного как TP1 или TP2. Номера строк лежат в диапазоне чисел от 1 до 97, причем таким образом, что все строки (все синхроблоки) на первом и третьем участках дорожек, идентифицированы. Для обеспечения нумерации строки обеспечиваются 7 разрядов. 8 разрядов образуют байт четности, предназначенный для данных идентификации, а два разряда являются свободными (незанятыми) разрядами.

Синхроблок, имеющий номер строки больше числа 7, также включает в себя 8-разрядное слово, содержащее вспомогательные или дополнительные данные. Считается, что к вспомогательным данным относятся символьные данные (таблицы содержимого), данные контроля (индикация о том, какие из видеосигналов с частотой кадров 50 или 60 Гц обеспечиваются в системе, индикация о частоте дискретизации (выборки) аудиосигналов), или данные телетекста. Теперь два канальных слова CW₁ и CW₂ в строке (синхроблоке) полностью заполнены. Синхроблок также включает в себя канальные слова с CW₃ по CW₄₄. Эти канальные слова содержат (42 3 =) 126 8-разрядных видеослов.

Разряды со 2 по 9 канального слова CW₄₅ также формируют 8-разрядное вндеослово. Таким образом, синхроблок содержит 127 8-разрядных видеослов (т. е. 127 видеобайт). Синхроблок, кроме того, содержит разряды с 10 по 25 канального слова CW₄₅ и канальных слов CW₄₆ и CW₄₇. Эти данные состоят из данных четности горизонтальных строк или данных четности по горизонтали.

Если строка (синхроблок) относится к участку TP1, имеющего номер строки меньше 8, то участок строк от разряда 18 канального слова CW₂ до разряда 9 канального слова CW₄₅ содержит данные четкости вертикальных строк или данные четности по вертикали in lieu вспомогательных данных и видеоданных.

Привязка данных четности по горизонтали и вертикали осуществляется для записи видеоинформации, причем таким образом, что обеспечивается исправление ошибок считанной видеоинформации.

На фиг. 10 отображено содержимое строки (синхроблока), которая записывается на третий участок дорожки. В действительности синхроблок опять представляет собой горизонтальную строку, показанную на фиг. 7 и расположенную в пределах участка, обозначенного как TP3.

Строки опять все содержат синхроданные и данные идентификации, уже рассмотренные в данном описании ранее. Последние 8 разрядов канального слова CW₂, канальные слова с CW₃ по CW₃₇ и разряды со 2 по 17 канального слова 38 содержат аудиоинформацию, соответствующую в целом 108 (= 3 35 + 3) 8-разрядным аудио-словам (т.е. 108 аудиобайтам). Последние 8 разрядов канального слова CW₃₈, канальные слова с CW₃₉ по CW₄₄ и разряды с 2 по 9 канального слова CW₄₅ содержат информацию о вспомогательных данных, соответствующую в целом 20 (= 3 6 + 2) 8-разрядным словам данных или информационным данных). Эта информация о вспомогательных данных в основном идентична информации о вспомогательных данных первого участка дорожки.

Кроме того, как было описано со ссылкой на фиг. 9, начиная с разряда 10 канального слова, предусмотрено включение данных четности по горизонтали.

Вышеупомянутое содержание используется для этих шести строк на участке TP3. Для оставшихся трех строк участка TP3 выполняется условие, что данные о четности по вертикали включены в строку in lieu аудиобайт и байт вспомогательных данных. Данные четности по горизонтали и по вертикали снова добавляются для обеспечения исправления ошибок, уже считанных аудиоинформации и вспомогательных данных.

На фиг. 11 еще раз в виде диаграммы показан поток последовательных данных, которые записываются на дорожку. Первоначально первое и/или второе кодовые слова записаны на втором участке дорожки TP2. Затем информация записывается на первый участок дорожки TP1. Первыми синхроблоки с SB₁ по SB₇, содержащие данные четности по вертикали и по горизонтали, обозначенные как VP и HP соответственно, в дополнение к синхрословам (S) и данным идентификации (ID). Затем синхроблоки SB₈ по SB₈₈, содержащие вспомогательную информацию (Aux) и видеоинформацию (VD) in lieu данных четности по вертикали. И наконец, первые и/или вторые кодовые слова, которые записываются на четвертый участок дорожки TP4.

Затем поступает информация, которая записывается на третий участок дорожки TP3. Сначала синхроблоки с SB₁ по SB₆, которые содержат аудиоинформацию (AD), вспомогательную информацию (Aux) и данные четности по горизонтали (HP), как дополнение к синхрословам (S) и данным идентификации {ID). Затем синхроблоки SB₇, SB₈ и SB₉, которые содержат данные четности по вертикали { VP) in lieu аудиоинформации и вспомогательных данных. И наконец, первые и/или вторые кодовые слова записываются на пятый участок дорожки TP5.

Причина, почему данные четности по вертикали для видеоинформации должны быть размещены вверху в начале дорожки, т.е. перед видеоинформацией дорожки, состоит в следующем.

Одно из объяснений организации такой системы состоит в предоставлении возможности работы в режимах спецэффектов во время считывания информации, записанной на носитель записи. При работе в режимах спецэффектов носитель движется со скоростью транспортирования ленты, отличной от скорости протяжки ленты в режиме обычного воспроизведения. При работе в этих режимах различной скорости протяжки (большей или даже меньшей) считывающие головки (головка считывания) отслеживают тракт записанного сигнала, который не параллелен дорожкам и, следовательно, пересекает дорожки. В течение промежутка времени, за длительность которого считывающая головка при работе в режиме спецэффектов располагается поперек дорожки, считывающая головка производит считывание с этой дорожки одного или множества (но не все) синхроблоки, содержащие видеоинформацию. Каждый синхроблок содержит (там, где на первом участке дорожки предусмотрен синхроблок) видеоинформацию и данные четности по горизонтали. Эти данные четности по горизонтали предназначены для исправления ошибок во вспомогательных данных и видеоданных синхроблока. Для считывания в режиме спецэффектов и таким образом для считывания информации, содержащейся в синхроблоке, исправление ошибок возможно на основе данных о четности по горизонтали, включенных в этот уже считанный синхроблок.

Данные четности по вертикали предназначены для обеспечения исправления ошибок в колонке разрядов прямоугольника, показанного на фиг. 7. Для этого необходимо произвести считывание всех этих разрядов колонки. Как объяснялось ранее, не все из этих синхроблоков дорожки считываются в режиме спецэффектов. Это значит, что как правило, при работе в режиме спецэффектов считывается не вся информация, содержащаяся в прямоугольнике, показанном на фиг. 7. Это также означает, что при работе в режиме спецэффектов данные четности по вертикали не могут быть использованы для обеспечения исправления ошибок информации, считываемой с дорожек.

Считывание данных четности по вертикали в режиме спецэффектов фактически не имеет преимуществ. Большую пользу дает считывание считывающей головкой как можно большего числа синхроблоков, содержащих требуемую видеоинформацию, в результате отслеживания тракта поперек носителя записи.

Следовательно, запись требуемой информации производится по возможности в центре носителя записи, а запись данных четности по вертикали осуществляется по возможности на краях. В случае, если видеоинформация записана на дорожке перед аудиоинформацией, то это значит, что данные четности по вертикали, относящиеся к видеоинформации, записаны до видеоинформации, а данные четности по вертикали, относящиеся к аудиоинформации, записаны на дорожке после аудиоинформации.

Нет необходимости отмечать, что если аудиоинформация записана на дорожке до видеоинформации, то данные четности по вертикали, относящиеся к аудиоинформации, будут записаны на дорожке перед аудиоинформацией, а данные четности по вертикали, относящиеся к видеоинформации, будут внесены после видеоинформации.

Кроме того, известно, что при работе в режиме нормального воспроизведения вероятность появления ошибок будет выше при считывании информации на краях дорожки, т. е. на краях носителя записи. Запись видео- и аудиоинформации в основном в центре дорожки в продольном направлении дорожки повысит вероятность считывания полезной информации (представленной данными четности по горизонтали).

На фиг. 12 приведен пример устройства, предназначенного для считывания аудио-, видео- и вспомогательной информации, записанной на дорожках.

В блоке обработки аудиосигнала 50 аудиосигнал, например стереофонический аудиосигнал, преобразуется из 8-разрядных аудиослов (аудиобайт), которые поступают к запоминающему устройству 50 по линии 53.

На фиг. 13 в виде диаграммы показано разбиение содержимого этого запоминающего устройства. В секции запоминающего устройства, обозначенной римской цифрой I, обеспечивается хранение этих аудиобайт (6 строк всех 108 аудиобайтов).

В блоке обработки видеосигнала 51 после того, как для уменьшения количества информации изображение подвергается кодированию, видеосигнал преобразуется в 8-разрядные видеослова (видеобайты), которые подаются по линии 54 к запоминающему устройству 56. Эти видеобайты (в целом 81 строка 127 видеобайт) хранятся в секции запоминающего устройства, обозначенной римской цифрой II.

В процессоре или блоке обработки вспомогательного сигнала 52 вспомогательный сигнал преобразуется в 8-разрядные слова вспомогательных данных (вспомогательные байты). По линии 55 эти байты подаются к запоминающему устройству 56, где они сохраняются в памяти в секциях, обозначенных римскими цифрами III и IV. В секции III обеспечивается хранение 1 вспомогательного байта в каждой из 81 строк. Секция IV содержит в целом 6 строк каждого из 20 вспомогательных байт.

С этого момента для информации, хранимой в памяти секций II и III, выполняется операция защиты от ошибок. Результат этих действий отражен в данных четности по вертикали, сохраняемых в секции памяти Va, и данных четности по горизонтали, сохраняемых в секции памяти VIa. Вначале для информации, хранящейся в каждой колонке или столбце секций II и III, в режиме последовательного считывания столбцов (колонка за колонкой) выполняется операция защиты от ошибок. Это обеспечивает данные четности по вертикали, хранимые в соответствующем столбце секции Va. После завершения операции, выполняемой в этом режиме для всех столбцов секций памяти II и III, для информации, хранимой в каждой строке секций памяти II, III и Va, выполняется построчная операция защиты от ошибок.

При наличии данных четности по горизонтали, хранимых в строке секции VIa, и информации, хранимой в той же самой строке секций памяти II и III, имеется возможность в режиме воспроизведения осуществить обнаружение и в случае необходимости исправление ошибок, выявленных в этой комбинированной строке секций памяти II, III и VIa.

При наличии данных четности по вертикали, хранимых в столбце секции VIa, и информации, хранимой в том же самом столбце секций памяти II и III, имеется возможность в режиме воспроизведения осуществить обнаружение и, в случае необходимости, исправление ошибок в этом комбинированном столбце секций памяти II (или III) и Va. Операция защиты от ошибок также выполняется для данных, сохраняемых в секциях I и IV. Результатом этого являются данные четкости по вертикали, сохраняемые в секции памяти Vb, и данные четности по горизонтали, сохраняемые в секции памяти VIb.

Также операция защиты от ошибок в этом случае выполняется для информации, хранящейся в каждом столбце в секциях памяти I и IV. При этом обеспечиваются данные четности по вертикали, хранящиеся в соответствующем столбце секции памяти Vb. После обработки в этом режиме всех столбцов секций памяти I и IV для данных, хранящихся в каждой строке секций памяти I, IV и Vb, выполняется операция построчной защиты от ошибок. При этом обеспечиваются данные четности по горизонтали, хранящиеся в соответствующей строке секции памяти VIb.

Кроме того, генератор данных идентификации ID 57 обеспечивает данные идентификации, сохраняемые в секциях памяти VIIa и VIIb. В секции памяти VIIa предусмотрено 88 строк для каждого из 3 байт данных идентификации, а в секции памяти VIIb – 9 строк в каждом из 3 байт идентификации.

Согласно этому содержимое запоминающего устройства 56 считывается построчно и значения, которые перемешаны в скремблере (перемешивателе) (не показанном на чертеже), подаются к блоку 58. Это означает, что эти байты каждый раз подаются к блоку 58.

В заявке на Немецкий патент N 90.02.772 (PHN 13 537) дано подробное описание режима работы блока 58 и предварительного преобразователя типа 2T 59. Объяснение этого режима работы дается со ссылкой на эту заявку к патенту.

Вполне достаточно в этой связи отметить, что каждый раз три 8-разрядных слова, подаваемые средствами запоминающего устройства 56 к блоку 58, преобразуются в блоке 58 в отдельные 25-разрядные информационные слова в результате расширения или удлинения на один разряд (или на разряд “0” или на разряд “1”). В предварительном преобразователе типа 2T 59 эти 25-разрядные информационные слова преобразуются в 25-разрядные канальные слова, которые затем подаются к записывающему устройству 61 при установке переключателя 60 в положении a-b. С помощью записывающего устройства 61 канальные слова записываются на носитель записи.

Перед считыванием информации из памяти запоминающего устройства 56 переключатель 60 в ответ на управляющий сигнал, подаваемый к переключателю 60 центральным процессором, устанавливается в положение c-b.

Устройство содержит генератор кодовых слов 63, предназначенный для генерации первого и, возможно, второго кодовых слов. Если пилот-сигнал, имеющий частоту f₁, предназначен для ввода в информацию, записываемую на вторые участки дорожек TP2, то как уже объяснялось ранее со ссылкой на фиг. 8, генератор 63 должен генерировать первые и вторые кодовые слова в чередующемся порядке в ответ на приход управляющего сигнала прямоугольной формы, имеющего частоту f₁ и генерируемого генератором управляющих сигналов 64.

Переключатель 60 остается в положении c-b до тех пор, пока генератор 63 не передаст 94 25-разрядных кодовых слова к записывающему устройству 61. Затем переключатель 60 устанавливается в положение a-b. Вслед за этим в блоке 58 синхрослово и первый байт первой строки запоминающего устройства 56 комбинируются для формирования первого 25-разрядного информационного слова, подаваемого к записывающему устройству 61 после предварительного преобразования типа 2T. В вышеупомянутой заявке на Немецкий патент N 90.02.772 (PHN 13 537) уже было дано подробное описание вставки синхрослова в поток последовательных данных, обеспечиваемой блоком 58.

В соответствии с этим оставшиеся байты, хранящиеся в первой строке запоминающего устройства 56, комбинируются в группы по 3 и преобразуются в 25-разрядные информационные слова в блоке 58. Затем после предварительного преобразования в предварительном преобразователе типа 2T 59 они записываются на дорожку носителя записи.

Впоследствии в блоке 58 синхрослово и первый байт второй строки запоминающего устройства 56 комбинируются для формирования следующего 25-разрядного информационного слова, подаваемого к записывающему устройству 61 после предварительного преобразования в предварительном преобразователе 59. Затем 3 байта сохраняются каждый раз во второй строке запоминающего устройства 56, комбинируются и преобразовываются в 25-разрядное информационное слово в блоке 58. Эта операция выполняется до тех пор, пока не будет считана вся вторая строка запоминающего устройства 56. Эта операция повторно выполняется для следующих одна за одной строк запоминающего устройства 56 до тех пор, пока не будет считана 88-я строка запоминающего устройства 56. Информация, сохраняемая в секциях запоминающего устройства II, III, IVa и VIIa, теперь считывается из запоминающего устройства 56 и записывается на носитель записи, т.е. на первый участок дорожки TP1.

Теперь переключатель 60 устанавливается обратно в положение c-b. Генератор кодовых слов 63 опять генерирует 94 кодовых слова (первые и, возможно, вторые кодовые слова), которые записываются на дорожку записывающим устройством 61 и формируют четвертый участок дорожки.

Затем переключатель 60 возвращается в положение a-b. Описанным ранее способом оставшаяся часть информации, сохраняемая в запоминающем устройстве 56, считывается и записывается на дорожку после добавления синхроданных и после обеспечения последующей обработки данных в блоке 58 и в предварительном преобразователе 59. Таким образом формируется третий участок дорожки. Затем переключатель 60 опять устанавливается в положение c-b и еще 47 кодовых слов подаются генератором 63 к записывающему устройству 61 и так записываются на дорожку, что формируется пятый участок дорожки.

Здесь следует отметить, что описанные ранее операции выполняются в ответ на управляющие сигналы, подаваемые с помощью центрального процессора, например, блока обработки данных 62, к различным составным блокам устройства, показанного на фиг. 13.

В связи с простотой и ясностью этой части описания изобретения эти управляющие сигналы в дальнейшем рассматриваться не будут.

Ранее отмечалось, что пятый участок дорожки TP5 содержит 1325 или 1445 разрядов в зависимости от того, какая используется система – система с 625 строками разложения кадра и с частотой кадровой развертки 50 Гц или система с 525 строками разложения кадра и с частотой кадровой развертки 60 Гц. Причина в том, что этот выбор обуславливается простой связью, существующей между синхронизирующей частотой f₁, с которой видеосигнал подается на вход 70 устройства для дискретизации в аналого-цифровом преобразователе 71 до подачи сигнала к блоку обработки видеосигнала 51, и частотой f₂, с которой записывающая головка осуществляет запись цифровых данных на носитель информации (скорость подачи канальных данных в битах).

При использовании, например, средств системы с 625 строками разложения кадра и с частотой кадров 50 Гц определяется, что f₁ = 864 625 25 = 13,5 МГц, где число 864 соответствует числу синхронизирующих импульсов в одной видеостроке, число 625 соответствует числу строк в кадре, а число 25 соответствует числу кадров за секунду.

Для частоты скорости передачи канальных бит f₂ сохраняется условие, что имеется (47 101 25 + 1325 =) 120000 бит на отдельной дорожке.

Тогда частота скорости передачи канальных бит f₂ для отдельной головки равняется 120000 300/2 = 18 Мбит/с, где число 300 соответствует числу дорожек, записанных за секунду.

Существует простое соотношение 4/3 между величинами f₁ и f₂. Сигнал фазовой автоматической подстройки частоты (не показанной на чертеже), который также вместе с видеосигналом подается ко входу 70, обеспечивает извлечение частоты синхронизирующих импульсов, равной 13,5 МГц из этого видеосигнала. При умножении значения этой частоты на 3/4 получают значение частоты синхронизирующих импульсов, равной 18 МГц, которое необходимо обеспечить в записывающем блоке 61 для записи цифровых данных на носитель записи.

Внутририсуночная надпись к фиг. 6:
1 – направление движения ленты; 2 – аудиосигнал кодово-импульсной модуляции; 3 – видеосигнал; 4 – направление движения головки.

Внутририсуночная надпись к фиг. 7:
1 – данные четности по вертикали; 2 – число строк (блоков) на участке ленты; 3 – вводный участок; 4 – данные четности по горизонтали; 5 – видеоданные; 6 – синхроданные; 7 – данные идентификации; 8 – вспомогательные данные; 9 – зона монтажа; 10 – аудиоданные; 11 – заключительный участок.

Внутририсуночная надпись к фиг. 8:
1 – цифровое суммарное значение; 2 – пилот-сигнал.

Внутририсуночная надпись к фиг. 9:
1 – синхроданные; 2 – данные идентификации; 3 – вспомогательные данные; 4 – видеоданные; 5 – или данные четности по вертикали; 6 – данные четности по горизонтали.

Внутририсуночная надпись к фиг. 10:
1 – синхроданные; 2 – данные идентификации; 3 – аудиоданные; 4 – вспомогательные данные; 5 – или данные четности по вертикали; 6 – данные четности по горизонтали.

Внутририсуночная надпись к фиг. 12:
50 – процессор аудиосигналов; 51 – процессор видеосигналов; 52 – процессор вспомогательных данных; 56 – запоминающее устройство с произвольной выборкой; 57 – генератор данных идентификации; 58 – +1 байт; +1 синхрослово; 59 – предварительный преобразователь типа 2T; 62 – центральный процессор; 63 – генератор кодовых слов; 64 – прямоугольный сигнал; 71 – аналого-цифровой преобразователь.

Формула изобретения

1. Устройство для записи сигнала, например, цифрового видеосигнала, на дорожки магнитного носителя, которые во время записи на первый участок дорожек расположены параллельно друг к другу поперек носителя и под углом относительно его продольной оси, содержащее входной терминал для ввода цифрового сигнала, средство записи цифрового сигнала на первый участок дорожек, имеющее вход, связанный с входным терминалом, отличающееся тем, что предусмотрено средство генерирования кодовых слов, выполненное с возможностью генерирования n-разрядных первых кодовых слов и имеющее выход для выдачи первых кодовых слов, причем средство записи имеет второй вход, связанный с выходом средства генерирования кодовых слов, и выполнено с возможностью записи n-разрядных первых кодовых слов на второй участок дорожек, при этом каждое первое кодовое слово содержит последовательность в указанном далее порядке, p бит, имеющих первое двоичное значение, q бит, имеющих второе двоичное значение, являющееся обратным двоичным значением первого двоичного значения, и r бит, имеющих первое двоичное значение, причем p, q и r являются нечетными целыми числами, для которых выполняется следующее условие:
p 3, q 3 и r 3.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство записи выполнено с возможностью записи первых кодовых слов на втором участке дорожек, причем указанный второй участок формирует начало дорожки.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что величина r равна величине p.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что первые кодовые слова содержат последовательность следующих друг за другом p бит, имеющих первое двоичное значение, q бит, имеющих второе двоичное значение, p бит, имеющих первое двоичное значение и опять q бит, имеющих второе двоичное значение.

5. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что первые кодовые слова дополнительно содержат p+2 следующих друг за другом бит первого двоичного значения.

6. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что первые кодовые слова дополнительно содержат q+2 следующих один за другим бит второго двоичного значения.

7. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что p, q и r равны 3 или 5.

8. Устройство по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что для генерирования в информации, записанной на вторые участки дорожек, пилот-сигнала, содержащего несущую, имеющую относительно низкую частоту по отношению к частоте записанной информации, устройство обеспечивает запись чередующихся первых кодовых слов и вторых кодовых слов на вторые участки дорожек таким образом, что среднее значение записанной информации (данных) по существу изменяется в соответствии с изменением составляющей с относительно низкой частотой.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что для достижения этой цели степень несоответствия первого и второго кодовых слов не равна нулю.

10. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что n=25.

11. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что первое кодовое слово равно 25-разрядному двоичному числу 000 111 000 111 00000 111 000 11.

РИСУНКИ