螺旋掃描型磁記錄和重現設備的製作方法
2024-01-27 12:14:15 2
專利名稱：螺旋掃描型磁記錄和重現設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於記錄和重現模擬視頻信號和數字視頻信號的螺旋掃描型磁記錄和重現設備。
在相應的數字磁帶錄象機(下文稱為「VTR」)中數位化的NTSC信號和PAL信號記錄在磁帶上的每個視頻信號幀的相同數的磁跡中，在普通技術中有改變在NTSC系統和PAL系統之間磁帶記錄密度的必要，因此，就有提供二個獨立系統的必要，而每個獨立系統都包括記錄電路和重現電路。為了解決這個問題，通過設置每個NTSC視頻信號幀的磁跡數和每個PAL視頻信號的磁跡數為5∶6，使在NTSC信號的記錄情況下磁跡的格式和磁鼓的旋轉速度基本上與PAL記錄下的情況相等。使用這種系統的數字VTR是熟知的，並實際用作所謂D1和D3標準的那些VTR。
另一方面，在日本專利待公開申請平成5-207507中所披露的系統中，在數位訊號記錄中，磁鼓的轉速做成模擬視頻信號記錄的兩倍。
在D1和D3標準的這種數字VTR中，轉速兩倍於模擬視頻信號記錄的轉速，需要一個專用旋轉磁鼓，轉速高達9000r.p.m.(轉數/分)或4.500r.p.m。也就是說，不能使用以1800r.p.m.(對於PAL或SECAM系統，1500r.p.m.)旋轉的家用VTR的旋轉磁鼓，並且，VTR本身的結構變得複雜了。
此外，在記錄的旋轉磁鼓的轉速做成兩倍的系統中，為了記錄數位訊號，磁帶格式必須在NTSC和PAL(或SECAM)信號之間變化，並且不可能作幀編輯。
本發明的目的是提供一種螺旋掃描型磁記錄和重現設備，該設備能使用家用VTR的旋轉磁鼓記錄和重現數位訊號。
本發明的另一目的是提供一種螺旋掃描型磁記錄和重現設備，該設備能使用家用VTR，而沒有顯著地改變VTR的旋轉磁鼓的轉速記錄和重現模擬視頻信號和數字視頻信號。
根據本發明的一個方面，為了實現上述的目的，把視頻信號記錄在相對於纏繞在旋轉磁鼓上的磁帶的縱向斜交的磁帶上形成的磁跡上，螺旋掃描型磁記錄和重現設備包括包括裝在旋轉磁鼓上的多個磁頭的磁頭裝置；第一記錄和重現裝置，用於記錄和重現包含模擬視頻信號的頻率調製的亮度信號和低頻變換的色度信號的多路復用信號；第二記錄和重現裝置，用於記錄和重現由數字視頻信號組成的數位訊號；選擇器裝置，用於以記錄和重現多路復用信號的第一模式把多路復用信號供給磁頭裝置，還用於以記錄和重現數位訊號的第二模式把數位訊號送到磁頭裝置；和驅動裝置，用於按第一旋轉速度驅動旋轉磁鼓，在該速度，在第一模式中模擬視頻信號的每幀旋轉一次旋轉磁鼓，還用於以第二旋轉速度驅動旋轉磁鼓，在該速度，在第二模式中以1.25倍或1.5倍的第一轉速的速度旋轉旋轉磁鼓。
根據本發明的一個方面，把視頻信號和音頻信號記錄在相對於纏繞在旋轉磁鼓上的磁帶的縱向斜交的磁帶上形成的磁跡上的螺旋掃描型磁記錄和重現設備包括包括裝在旋轉磁鼓上的第一磁頭和第二磁頭的磁頭裝置；第一記錄和重現裝置，用於記錄和重現包含模擬視頻信號的頻率調製的亮度信號和低頻變換的色度信號的多路復用信號；第二記錄和重現裝置，用於記錄和重現頻率調製的音頻信號；第三記錄和重現裝置用於記錄和重現由數字視頻信號和數字音頻信號組成的數位訊號；選擇器裝置，用於以記錄和重現多路復用信號和音頻信號的第一模式把多路復用信號供給第一磁頭和把音頻信號供給第二磁頭，還用於以記錄和重現數位訊號的第二模式把數位訊號供給第一和第二磁頭；和驅動裝置，用於以第一旋轉速度驅動旋轉磁鼓，在該轉速，在第一模式中模擬視頻信號的每個幀旋轉一次旋轉磁鼓，並用於以第二旋轉速度驅動旋轉磁鼓，在該轉速，在第二模式中以1.25倍第一轉速的速度旋轉旋轉磁鼓。
該驅動裝置可包括第一信號產生裝置，用於產生其頻率為1.25倍第一幀同步信號的頻率、與數字視頻信號有關的第一幀同步信號同步的第一信號；開關裝置，用於選擇地輸出與在第一模式中的模擬視頻信號和在第二模式中的第一信號有關的第二幀同步信號；和同步裝置，用於使開關裝置的輸出與旋轉磁鼓的旋轉相位同步。
第三記錄和重現裝置可包括雙通道傳輸路徑，和選擇器裝置，經過雙通道傳輸路徑將數位訊號送到並聯的第一和第二磁頭。
根據本發明的另一方面，把視頻信號和音頻信號記錄在相對於纏繞在旋轉磁鼓上的磁帶縱向斜交的磁帶上形成的磁跡上的螺旋掃描型記錄和重現設備包括包括裝在旋轉磁鼓上的第一磁頭和第二磁頭的磁頭裝置；第一記錄和重現裝置，用於記錄和重現包含模擬視頻信號的頻率調製的亮度信號和低頻變換的色度信號的多路復用信號；第二記錄和重現裝置，用於記錄和重現頻率調製的音頻信號；第三記錄和重現裝置，用於記錄和重現由數字視頻信號和數字音頻信號組成的數位訊號；選擇器裝置，用於以記錄和重現多路復用信號和音頻信號的第一模式把多路復用信號供給第一磁頭和音頻信號到第二磁頭，並用於以記錄和重現數位訊號的第二模式把數位訊號供給第一和第二磁頭；和驅動裝置，用於以第一旋轉速度驅動旋轉磁鼓，在該轉速，在第一模式中模擬視頻信號的每個幀旋轉一次旋轉磁鼓，並用於以第二轉速驅動旋轉磁鼓，在該轉速，在第二模式中以1.5倍第一轉速的速度旋轉旋轉磁鼓。
驅動裝置中包括第一信號產生裝置；用於產生其頻率為1.5倍第一幀同步信號的頻率、與數字視頻信號有關的第一幀同步信號同步的第一信號；開關裝置，用於選擇地輸出與在第一模式中的模擬視頻信號和在第二模式中的第一信號有關的第二幀同步信號；和同步裝置，用於使開關裝置的輸出與旋轉磁鼓的旋轉相位同步。
第三記錄和重現裝置可包括雙通道傳輸路徑，選擇器裝置經過雙通道傳輸路徑將數位訊號送到並聯的第一和第二磁頭。
根據本發明的進一步方面，把視頻信號和音頻信號記錄在相對於纏繞在旋轉磁鼓上的磁帶縱向斜交的磁帶上形成的磁跡上的螺旋掃描型磁記錄和重現設備包括包括裝在旋轉磁鼓上的第一磁頭和第二磁頭的磁頭裝置；第一記錄和重現裝置，用於記錄和重現包含第一模擬視頻信號的頻率調製的亮度信號和低頻變換的色度信號的第一多路復用信號；第二記錄和重現裝置，用於記錄和重現包含第二模擬視頻信號的頻率調製的亮度信號和低頻變換的色度信號的第二多路復用信號，第二模擬視頻信號的幀頻與第一模擬信號不同；第三記錄和重現裝置，用於記錄和重現頻率調製音頻信號；第四記錄和重現裝置，用於記錄和重現由數字音頻信號和第一數字視頻信號組成的第一數位訊號或由數字音頻信號和其幀頻與第一數字視頻信號不同的第二數字視頻信號組成的第二數位訊號；選擇器裝置，用於在記錄和重現第一多路復用信號和音頻信號的第一模式中把第一多路復用信號送到第一磁頭和把音頻信號送到第二磁頭，用於在記錄和重現第二多路復用信號和音頻信號的第二模式中把第二多路復用信號送到第一磁頭和音頻信號送到第二磁頭，用於在記錄和重現第一數位訊號的第三模式中把第一數位訊號送到第一和第二磁頭，以及用於在記錄和重現第二數位訊號的第四模式中把第二數位訊號送到和一和第二磁頭；和驅動裝置，用於以第一轉速驅動旋轉磁鼓，在該轉速，在第一模式中的第一模擬視頻信號的每個幀旋轉一次旋轉磁鼓，用於以第二轉速驅動旋轉磁鼓，在該轉速，在第二模式中的第二模擬視頻信號的每幀旋轉一次旋轉磁鼓，用於以第三轉速驅動旋轉磁鼓，在該轉速，在第三模式中以1.25倍第一轉速的速度旋轉旋轉磁鼓，並用於以第四轉速驅動旋轉磁鼓，在該轉速，在第四模式中以1.5倍第二轉速的速度旋轉旋轉磁鼓。
驅動裝置中包括第一信號產生裝置，用於產生具有1.25倍第一幀同步信號頻率的頻率與數字視頻信號有關的第一幀同步信號同步的第一信號；第二信號產生裝置，用於產生具有1.5倍第二幀同步信號頻率的頻率、與第二數字視頻信號有關的第二幀同步信號同步的第二信號；開關裝置，用於選擇地輸出與在第一和第二模式中的第一和第二模擬視頻信號、在第三模式中的第一信號和在第四模式中的第二信號相關的第三幀同步信號；和同步裝置，用於使開關裝置的輸出與旋轉磁鼓的旋轉相位同步。
第四記錄和重現裝置可包括用於記錄和重現第一和第二數位訊號的雙通道傳輸路徑，選擇器裝置在第三和第四模式中，通過雙通道傳輸路徑把第一和第二數位訊號送到並聯的第一和第二磁頭。
圖1表示根據本發明的螺旋掃描磁記錄和重放設備的第一實施例；圖2是表示音頻記錄處理器的結構的方框圖；圖3是表示視頻記錄處理器的結構的方框圖；圖4表示旋轉磁鼓的結構圖；圖5是表示磁頭安裝位置的例子；圖6是表示磁頭選擇器電路工作的例子；圖7是表示磁頭選擇器電路結構的方框圖；圖8是表示視頻重現處理器的結構的方框圖；圖9是表示音頻重現處理器結構的方框圖；圖10是表示磁鼓驅動電路結構的方框圖；圖11是表示磁鼓驅動電路工作的定時圖；圖12是表示另一個磁鼓驅動電路結構的方框圖；圖13是表示磁鼓驅動電路工作的定時圖；圖14是表示磁鼓驅動電路結構的方框圖；圖15是表示一個磁鼓驅動電路結構的方框圖；圖16是表示另一個磁鼓驅動電路結構的方框圖；圖17是表示數字記錄處理電路工作的定時圖；圖18表示在D2模式中的磁跡位形；圖19表示在D3模式中的磁跡位形；圖20是表示另一個數位訊號記錄處理器結構的方框圖；圖21是表示另一個數位訊號重現處理器結構的方框圖；圖22表示根據本發明的螺旋掃描型磁記錄和重現設備的第二實施例；圖23表示旋轉磁鼓的結構圖24是表示磁頭安裝位置的例子；圖25是表示磁頭選擇器電路工作的例子；圖26是表示磁頭選擇器電路結構的方框圖；圖27是表示數位訊號記錄處理電路工作的定時圖；圖28表示在D2模式中的磁跡位形；圖29表示在D3模式中的磁跡位形。
根據本發明的一個實施例，利用家用VTR系統之一的VHS系統或8mm視頻系統的機構，能記錄和重視家用VTR的格式，並也將被用作數字VTR。也就是說，通過使用包括旋轉磁鼓的和磁帶裝載機構等的普通機械系統對模擬視頻信號和數字視頻信息二者記錄和重現。當記錄和重現數字視頻信息時，旋轉磁鼓的轉速設置到2250r.p.m.並執行單通道或雙通道記錄和重現。因此，通過使用每幀5磁跡記錄和重現數字NTSC信號，和通過使用每幀6磁跡記錄和重現數字PAL或SECAM信號。因此，就可能使在NTSC系統中在單位時間內記錄和重現磁跡數等於在PAL或SECAM系統中的磁跡數，而且可使得採用單磁跡的普通格式及使用幀編輯(逐個幀編輯)成為可能。當記錄和重現NTSC信號的模擬視頻信號時，由於旋轉磁鼓的轉速，2250r.p.m.是1.25倍，所以當記錄和重現PAL或SECAM信號的模擬視頻信號時是1.5倍，則對磁帶運行是沒有問題的，於是，使用普通的機械系統變為可能。
此種VTR可以運行在以下幾種模式中。SP模式，該模式中可以標準時間進行記錄和再生；EP模式，該模式中可以三倍的時間進行記錄和再生；D1模式，該模式中可採用第一傳送速率進行數位訊號的單通道記錄和再生；D2模式，該模式中可以採用是第一傳送速率的兩倍的第三傳送速率進行數位訊號的雙通道記錄和再生；以及一個D3模式，該模式中可以採用是第一傳送速率的1/2的第二傳送速率進行數位訊號的記錄和再生。在SP模式和EP模式之間的主要差別在於磁帶運行速度。在VHS系統的VTR中，在EP模式中磁帶運速度是SP模式中的1/3。因此，在EP模式中傾斜磁跡的磁跡間距是在SP模式中的1/3。
根據本發明的第一實施例的磁記錄和重現設備現在將參照圖1予以描述。在圖1中，在記錄和重現模擬視頻信號和模擬音頻信號的SP模式和EP模式中，輸入音頻信號aa和輸入視頻信號bb分別送到音頻信號記錄處理器1和視頻信號記錄處理器2，並且在以適當的方法處理之後，通過後面描述的磁頭選擇器電路7送到各自的磁頭，並記錄在磁帶上。記錄的信號由各自的磁頭重現，和通過磁頭選擇器電路7送到音頻信號重現處理器3和視頻信號處理器4，從處理器3和4就可獲得輸出音頻信號cc和輸出視頻信號dd。
另一方面，在D1、D2或D3模式中，包含，例如數字視頻信號和數字音頻信號等等的輸入數位訊號ee送到數位訊號記錄處理器5，並且在處理器5處理以後，通過選擇器電路7送到各自的磁頭，並記錄在磁帶T上。記錄的數位訊號由磁頭重現，並送到數位訊號重現處理器6，產生輸出數位訊號ff。
圖2是表示音頻信號記錄處理器1的結構。在圖2中，雙通道(R、L)的音頻信號通過降噪電路101a和101b、預加重電路102a和102b分別送到頻率調製器103a和103b。頻率調製器103a和103的載波頻率分別是1.3MHz和1.7MHz。頻率調製器103a和103b的輸出分別是受帶通濾波器(BPF′s)104a和104b的帶寬限制，由混頻器105頻率多路復用，並送到磁頭選擇器7。
圖3是表示視頻信號記錄處理器2的結構的方框圖。在圖3中，Y/C分離器電路201從輸入模擬視頻信號bb分離出亮度信號Y和色度信號C。亮度信號Y通過預加重電路202加重其高頻分量，由箝位電路203限幅並由頻率調製器204頻率調製。離通濾波器(HPF)205消除頻率調製的亮度信號的預定低頻分量，並送到混頻器206。
另一方面，來自Y/C分離器201的色度信號C由頻率變換器207頻率變換，以致其載波頻率變得低於頻率調製亮度信號的頻帶。低通濾波器(LPF)208消除頻率變換色度信號的高頻分量，並送到混頻器206。混頻器206頻率多路復用頻率調製的亮度信號和低頻變換色度信號，並將所得的信號送到磁頭選擇器電路7。
上述的音頻信號記錄處理器1和視頻信號記錄處理器2基本上在SP模式和EP模式中執行相同的信號處理。
圖4表示在這個實施例中使用的旋轉磁鼓和磁頭的結構。標號100描繪其上安裝磁頭的旋轉磁鼓。磁頭S1和S2用於記錄和重現在SP模式中的視頻信號。磁頭S1和S2以繞磁鼓的軸具有方位角為±6°的相對位置安裝在旋轉磁鼓上。磁頭E1和E2用於記錄和重現在EP模式中的視頻信號。磁頭E1和E2以繞磁鼓的軸具有方位角為±6°的相對位置安裝在旋轉磁鼓上，並且分別鄰接到磁頭S1和S2。磁頭A1和A2用於記錄和重現在SP和印模式中的音頻信號。磁頭A1和A2以繞磁鼓的軸成方位角為±30°的相對位置安裝在旋轉磁鼓上。磁頭A1超前磁頭S1 120°和磁A2超前磁頭S2 120°。
圖5表示在旋轉磁鼓上各自磁頭的安裝位置。磁頭E1和E2的低端設置在分別比磁頭S1和S2低端高6μm的高度上，和磁頭A1和A2的低端設置在分別比磁頭S1和S2的低端高57.6μm的高度上。
圖6表示磁頭選擇器電路7的操作，圖7是磁頭選擇器電路的方框圖。在圖6中，大寫字母V表示對視頻信號的記錄和重現操作，「A」表示對音頻信號的記錄和重現操作，和」D」、「D2」和「D3」表示在各自的D1、D2和D3模式中對數位訊號的記錄和重現操作。
在SP模式中，磁頭A1、A2、S1和S2由磁頭選擇器電路7選擇，以致於執行深度記錄和重現。也就是說，在音頻信號通過使用前級磁頭A1和A2記錄或重現以後，則通過使用後面的磁頭S1和S2記錄或重現視頻信號。詳細地說，在SP記錄模式中，接通開關SW8和SW9，把音頻信號(頻率調製的音頻信號)從音頻信號記錄處理器1送到磁頭A1和A2，由此將它記錄在磁帶的深度部分。在同一模式中，也接通開關SW1和SW2，把視頻信號(包含頻率調製的亮度信號和低頻變換的色度信號的多路復用信號)從視頻信號記錄處理器2送到磁頭S1和S2，由此將它記錄在其上記錄音頻信號的磁跡的表面部分。在SP視頻信號重現模式中，重現放大器71a和71b分別放大由磁頭S1和S2重現的信號。通過與旋轉磁鼓100的旋轉相位同步的開關SW5變換放大器71a和72b的輸出，產生連續重現的信號。開關SW5的輸出通過開關SW7送到視頻信號重現處理器4。
在EP模式中，磁頭A1、A2、E1和E2由磁頭選擇器電路7選擇，以執行深度記錄和重現。也就是說，在通過使用前級磁頭A1和A2記錄和重現音頻信號以後，則通過使用後繼磁頭E1和E2記錄和重現視頻信號。詳細地說，在EP記錄模式中，接通開關SW8和SW9，將音頻信號從音頻信號記錄處理器1送到磁頭A1和A2，由此，將它記錄在磁帶的深度部分。在同一模式中，也接通開關SW3和SW4，將視頻信號從視頻信號記錄處理器2送到磁頭E1和E2，由此，將它記錄在其上記錄音頻信號的磁跡的表面部分。在EP視頻信號重現模式中，重現放大器72a和72b分別放大由磁頭E1和E2重現的信號。通過與旋轉磁鼓100的旋轉相位同步的開關SW6轉換放大器72a和72b的輸出，產生連續重現的信號。開關SW6的輸出通過開關SW7送到視頻信號重現處理器4。
在重現在SP和EP模式中的音頻信號中，重現放大器73a和73b分別放大由磁頭A1和A2重現的信號。通過與旋轉磁鼓100的旋轉相位同步的開關SW10轉換放大器73a和73b的輸出，產生連續重現的信號。開關SW10的輸出送到音頻位置重現處理器3。
在記錄操作期間EP模式或SP模式的選擇通過輸入設備9由操作員手動執行，並且輸入設備9的輸出信號送到控制電路8。根據來自輸入設備9的信號，控制電路8將控制信號8a輸出到磁頭選擇器電路7，以選擇如圖6所示的磁頭，並且控制信號8b用於控制磁帶驅動電路10。當控制信號8b表示EP模式時，磁帶驅動電路10以SP模式速度的1/3的速度運行磁帶T。另一方面，當重現操作期間，控制磁頭H重現與在重現操作期間輸入視頻信號bb同步記錄的控制信號。CTL記錄和重現電路11執行一處理，例如對於控制磁頭H的輸出信號的波形整形，以輸出重現的控制信號11a。當確定磁帶是否在在SP模式或EP模式中記錄重現時，控制單元8檢測重現的控制信號11a的頻率。根據檢測，控制電路8產生控制信號8b。
圖8是表示視頻信號重現處理器4的結構的方框圖。磁頭選擇器電路的開關SW7的輸出信號送到HPF 81和LPF 86。由HPF 81分離的頻率調製的亮度信號是經限幅器82幅度限制和經頻率解調器83頻率解調。頻率解調的亮度信號經過LPF 84和去加重電路85送到混頻器89。另外，由LPF 86分離的低頻變換色度信號由頻率變換器87變換成具有原始載波頻率的色度信號。頻率變換器87的輸出信號通過BPF 88送到混頻器89。該混頻器89多路復用亮度信號和色度信號，並輸出複合視頻信號。當它們沒有多路復用時，可以輸出亮度信號和色度信號。
圖9是表示音頻信號重現處理器3的結構的方框圖。從磁頭選擇器電路7的開關SW10的輸出信號送到BPF′s 91a和91b。BPF′s 91a和91b的輸出信號分別通過頻率解調器92a和92b、去加重電路93a和93b和降噪電路94a和94b，產生重現的音頻信號。
轉到圖6和圖7，在D1模式中，通過接通磁頭選擇器電路7的開關SW14和SW15，由選擇磁頭A1和A2記錄和重現數位訊號。通過使用具有方位角為±6°的磁頭E1和E2去記錄和重現數位訊號是可能的。在這種情況，由於磁頭A1和A2的方位角為±30°，即大於磁頭E1和E2的方位角，當使用磁頭A1和A2，就可能防止在鄰接磁跡之間的串音。該D1模式可應用到具有10Mbps的轉移速率的DBS和使用歐洲已試行的MPEG2。在這種情況，由於每通道記錄容量通過考慮到D2和b3模式設置為約14.5Mbps，有4.5Mbps的容限。因此，當0數據或其它數字數據插入相應於4.5Mbps的部分時，執行記錄和重現操作。
在D2模式中，磁頭A1、A2、E1和E2通過控制磁頭選擇器電路7的開關SW11、SW12、SW13和SW15的接通-斷開來選擇，雙通道同時執行數位訊號的記錄和重現操作。該D2模式可以應用到29Mbps的數字視頻信號，該信號是通過比較NTSC信號或PAL/SECAM信號的頻率得到的。在NTSC信號的情況，通過使用每幀5磁跡執行記錄和重現操作，和在PAL/SECAM信號的情況，通過使用每幀6磁跡來執行的。
在D3模式中，通過接通磁頭選擇電路7的開關SW12和SW13選擇磁頭A1和A2來執行數位訊號的間隔記錄和重現操作。D3模式可應用到具有7Mbps的轉移速率的DTV(數位電視)。和使用在美國已經試行的MPEG2。在這種情況，由於考慮到D1和D2模式每通道的記錄容量設置到大約7.25Mbps，有0.25Mbps的容限。因此，當0數據或其它信息插入相應於0.25Mbps的部分時執行記錄和重現操作。
本實施例的磁鼓驅動電路13的結構和操作將結合圖10到16予以描述。
首先，對輸入視頻信號bb和輸入數位訊號ee是具有幀周期為30Hz的NTSC信號的情況，作為一個實例將結合圖10和11予以描述。
圖10是表示磁鼓驅動電路13的結構的方框圖。在圖10中，輸入視頻信號bb和輸入數位訊號ee送到磁鼓驅動電路13的同步分離電路130。該同步分離電路130從輸入視頻信號bb和輸入數位訊號ee中分離表示幀周期的幀脈衝FP(見圖11(A))，並將它送到X5倍頻電路140的輸入端和開關電路142的一端。該X5倍頻電路140產生具有5倍幀脈衝FP頻率的輸出信號(見圖11(B))。由X5倍頻電路140產生的信號送到1/4分頻電路141，從1/4分頻電路141得到的輸出信號(圖11(C))送到開關電路142的另一端。於是，1/4分頻電路141的輸出信號具有1.25倍幀脈衝FP的頻率並與幀脈衝FP同步。
開關電路142，受來自控制電路8的控制信號8C來進行控制，並且當控制信號8C表示用於記錄和重現模擬視頻信息的SP模式或EP模式時輸出幀脈衝FP，並且當控制信號8C表示用於記錄和重現數字視頻信息的D1、D2和D3模式時輸出1/4分頻電路141的信號。開關電路142的輸出信號送到PLL電路的一個輸入端，並在相位上與送到PLL電路143的另一輸入的脈衝DP(圖11(E))相比較，脈衝DP與磁鼓轉動同步，以致磁鼓對應於其周期轉一圈。當兩個輸入信號相對於設PLL而言是相同步的時候，根據開關電路142的輸出，由脈衝DP抽樣保持的鋸齒信號並通過環行濾波器，通過產生圖11(D)所示的鋸齒信號執行相位比較。
如所述的，在SP或EP模式中，旋轉磁鼓的旋轉頻率變成1.25倍幀頻。也就是說，在SP或EP模式中，旋轉磁鼓以1800r.p.m.旋轉，在D1、D2、或D3模式中，以2250r.p.m.旋轉。
在輸入視頻信號bb和輸入數位訊號ee與具有幀頻為25Hz的PAL或SECSM信號有關的情況，磁鼓驅動電路13的電路結構變化為圖12所示的結構，與圖10所示的磁鼓驅動電路不同處在於X3倍頻器146和1/2分頻電路147分別用於代替X5倍頻器140和1/4分頻器141。圖12所示的磁鼓驅動電路13產生具有1.5倍幀脈衝頻率的圖(13(A))信號(圖13(C))，和在D1、D2或D3模式中，通過根據圖13(C)所示的信號產生的鋸齒信號(圖13(D))與脈衝DP(圖13(E))進行相位比較產生磁鼓驅動信號。因此，旋轉磁鼓的轉速與在SP或EP模式中幀頻相一致，並且它變成1.5倍在D1、D2或D3模式中的幀頻。也就是說，在SP或EP模式中，磁鼓以1500r.P.m.旋轉，並且在D1、D2或D3模式中，以2250r.p.m.旋轉。
參照圖14和15描述磁鼓驅動電路13的另一實施例，其中相同構成部件，如圖10和12所示的那些部件分別都用相同的標號描繪，不再細述。圖14表示在輸入視頻信號b和輸入數位訊號ee與具有30Hz的幀頻的NTSC信號有關的情況下，磁鼓驅動電路13的電路結構。在圖14中，在SP或EP模式中，開關電路142選擇幀脈衝和開關電路144選擇脈衝DP。PLL電路143比較幀脈衝FP的相位和脈衝DP的相位。
另外，在D1、D2或D3模式中，開關電路142選擇其頻率為1/4幀頻脈衝頻率的1/4分頻電路141的輸出信號。開關電路144選擇其頻率為1/5DP脈衝頻率的1/5分頻電路145的輸出信號。PLL143比較開關電路142和144的輸出信號的相位。旋轉磁鼓的旋轉由PLL電路的輸出信號控制，如圖10所示的磁鼓驅動電路13的情況。
圖15是在輸入信號bb和輸入數位訊號ee與具有幀頻為25Hz的PAL或SECM信號有關的情況下磁鼓驅動電路13的電路結構。圖15所示的電路與圖14所示的電路不同之處在於1/2分頻器147和1/3分頻器電路148分別用於代替1/4分頻器141和1/5分頻器145。
磁鼓驅動電路13的另一實施例將結合圖16予以描述，其中如圖10和12所示的相同構成部件分別用相同標號表示，不再詳述。圖16所示的電路可適用於輸入視頻信號bb和輸入數位訊號ee是具有幀頻為30Hz的NTSC信號的情況和輸入視頻信號bb和輸入數位訊號ee是具有幀頻為25Ha的PAL或SECAM的情況。在圖16中，在SP或EP模式中，開關電路149選擇幀脈衝FP。在D1、D2或D3模式中，開關電路149當輸入具有幀周期為30Hz的輸入數位訊號ee時，選擇1/4分頻器141的輸出信號，和當輸入具有幀周期為25Hz的輸入數位訊號ee時，選擇1/2分頻器147的輸出信號。在控制來自控制電路8的控制信號8C的情況下，執行該輸出信號選擇。
由於上述的結構，旋轉磁鼓是以與在SP或EP模式中，輸入視頻信號的幀脈衝同步的1800r.p.m.或1500r.p.m.旋轉，也就是說，當模擬視頻信號記錄和重現處理期間。當在D1、D2和D3模式中輸入數位訊號具有30Hz或25Hz幀頻時，旋轉磁鼓以約2250r.p.m.旋轉。
在記錄期間，D1、D2和D3模式的選擇是通過識別由控制電路8插入輸入數位訊號ee和基本上表示轉移速率的識別信號(ID信息)來執行的。也就是說，控制電路8根據識別信號產生控制信號8a和8b。另一方面，在重現期間，D1、D2或D3模式的選擇是通過識別由控制電路8插入輸出數位訊號ff的識別信號來執行的。然後，磁帶驅動電路10，當控制信號8b表示D1模式時，驅動以在SP模式中磁帶運行速度的一半的速度運行的磁帶T；當控制信號8b表示D2模式時，驅動以與在SP模式中磁帶運行速度相同的速度運行的磁帶T；和驅動以在D1模式中一半速度的速度運行的磁帶T。也就是說，當控制信號8b表示D3模式時，則為SP模式中磁帶運行速度的1/4。
現在，將參照圖17描述數位訊號記錄處理器的操作，用於當數位化信號輸入到數位訊號記錄處理器5時的情況。圖17(A)表示輸入數位訊號ee和圖17(B)表示與磁頭E1和E2的旋轉同步的脈衝信號。在脈衝處於高電平的周期中，磁頭E1處於與磁帶T接觸，和在脈衝處於低電平的周期中，磁頭E2與磁帶T接觸。圖17(C)表示與磁頭A1和A2的旋轉同步的脈衝信號，磁頭A1和A2分別安裝在超前磁頭E1和E2120°相位的磁鼓的位置上。在圖17(C)所示的脈衝處於高電平的周期中，磁頭A1處於與磁帶T相接觸，在脈衝處於低電平的周期中，磁頭A1處於與磁帶T相接觸。圖17(A)所示的輸入數位訊號ee具有兩倍於第一轉移速率的第三轉移速率。
在D1模式中，數據a1、b1……以圖17(a)所示的序列定時送到磁頭A2，和數據a3、b3……以圖17(E)所示的序列定時送到磁頭A1。因此，就可能執行1-通道記錄和重現輸入數位訊號ee的信息，即對應於第一轉移速率的數位訊號信息一半的信息。
在D2模式中，數據a1、a3、b1、b3用圖17(D)和17(E)所示的定時由磁頭A1和A2記錄，和數據a4、b4……用圖17(F)所示的定時送到磁頭E1，以及數據a2、b2……用圖17(G)所示的定時送到磁頭S2。因此，就可能同時記錄或重視相應於第三轉移速率雙通道的輸入數位訊號。在D2模式中，磁跡圖變成如圖18所示的。
在D3模式中，數據a1、c1……用圖17(H)所示的定時送到磁頭A1；數據b1……用圖17(I)所示的定時送到磁頭E2。因此，就可能執行間隔記錄或重視輸入數據信號ee，即相應於第二轉移速率的數位訊號的信息1/4的信息。在D3模式中，磁跡圖變成圖19所示的。
在D1、D2或D3模式中數位訊號的時間軸能被改進，並在來自控制電路8的控制信號的控制下重新排列。
如所述，可以實現SP模式、EP模式、D1到D3模式，而在旋轉磁鼓上沒有增加任何磁頭。而且，在所描述的磁頭結構中，磁頭E1和S2相互鄰接和磁頭E2和S1相互鄰接。因此，以與標準速度不同的速度的重現操作能得到良好的效果。
在模擬視頻信號和模擬音頻信號作為在D1、D2或D3模式中記錄和重現的數位訊號輸入的情況下，數位訊號記錄處理器5和數位訊號重現處理器6可以按圖20和21所示分別構成。在圖20中，標號51表示A/D變換器，用於將輸入模擬視頻和音頻信號變換成數字視頻和音頻信號，52表示編碼器，用於A/D變換信號處理成壓縮編碼和使它們擾頻以及產生糾錯碼，53表示去多路復用器，用於以圖17所示的方法將數字數據提供和分布到磁頭。在圖21中，標號61表示多路復用器，用於使用由各自磁頭重現的信號變為連續數字數據，62表示解碼器，用於進行與編碼器相反的處理，即糾錯、信號的去擾頻和擴展，61表示D/A變換器，用於將來自解碼器的數位訊號變換成視頻和音頻信號。
在這個實施例中，尤其在D2模式中，在由第一對磁頭形成的磁跡之間，其它磁跡是由第一對磁頭形成的。因此，就可能執行不僅重寫記錄或重現而且同時可執行雙通道記錄或重現，而不用附加任何磁頭。此外，在同時雙通道記錄或重現中，基本上不必增加旋轉磁鼓的轉速。因此，就可能實現穩定的磁帶運行，而不使用任何特殊的張力控制設備，於是，就可能用簡單電路結構記錄或重現，而沒有信號減少。
參照圖22到圖29詳細地描述根據本發明的第二實施例的磁記錄和重現設備。在圖22中，磁頭H1、H2、H3和H4用於僅記錄和重現數位訊號。在SP模式和EP模式中，該實施例與第一實施例同樣操作。在D1、D2或D3模式中，輸入數位訊號ee送到數位訊號記錄處理器55，並且，在經過處理器55處理之後，通過磁頭選擇電路71送到各自的磁頭H1、H2、H3和H4，並記錄在磁帶T上。記錄的數位訊號由磁頭H1、H2、H3和H4重現和送到數位訊號重現處理器65，產生輸出數位訊號ff。
圖23表示用於第二實施例的旋轉磁鼓和磁頭的結構，而圖24表示在旋轉磁鼓上各自的磁頭的安裝位置。磁頭H1和H3以繞磁鼓軸的相對位置安裝在旋轉磁鼓上，並且鄰接磁頭H2和H4。磁頭H2和H4的低端位於比磁頭H1和H3低端的高度分別高約29μm的高度上。磁頭H1和H3的寬度分別短於29μm。
圖25表示磁頭選擇電路71的操作，圖26是磁頭選擇電路71的方框圖。在SP模式和EP模式中，模擬視頻信號和模擬音頻信號通過使用與第一實施例相同的磁頭H1、H2、H3和H4記錄和重現。在D1、D2和D3模式中，數位訊號通過使用磁頭H1、H2和H4記錄和重現。
在D1模式中，數位訊號是通過接通磁頭選擇器電路71的開關SW16和SW17選擇磁頭H1和H3來記錄和重現的。在D2模式中，磁頭H1、H2、H3和H4是通過接通磁頭選擇器電路71的開關SW16、SW17、SW18和SW19來選擇的，並且，同時執行雙通道數位訊號的記錄和重現操作。在D3模式中，數位訊號的間隔記錄和重現操作是通過接通磁頭選擇器電路71的開關SW16選擇磁頭H1來執行的。
現在，將參照圖27描述數位訊號記錄處理器55的操作，用於當數位化信號輸入到數位訊號記錄處理器55的情況。圖27表示輸入數位訊號ee，和圖27(B)表示與磁頭H1、H2、H3和H4旋轉相同步的脈衝信號。在脈衝處於低電平的周期中，磁頭H1和H2與磁帶T接觸，在脈衝處於高電平的周期中，磁頭H3和H4與磁帶T接觸。圖27(A)表示的輸入數位訊號具有二倍於第一轉移速率的第三轉移速率。
在D1模式中，數據a1、b1……以圖27(C)的序列定時送到磁頭H1以及數據a3、b3……，以圖27(D)的序列定時送到磁頭H3。因此，就可能執行單通道記錄或重現輸入數位訊號的信息，即相對於第一轉移速率的數位訊號信息一半的信息。
在D2模式中，數據a1、a3、b1、b3……用圖27(C)和27(D)所示的定時由磁頭H1和H3記錄，數據a2、b2……用圖27(E)所示的定時送到H2，以及數據a4、b4用圖27(F)所示的定時送到磁頭H4。因此，就可能同時記錄和重現相應於第三轉移速率的雙通道輸入數位訊號ee。在D2模式中，磁跡圖變成如圖28所示的。
在D3模式中，數據a1、b1、c1……用圖27(C)所示的定時送到磁頭H1。因此，就可能執行記錄或重現輸入數位訊號ee，即相對於第二轉移速率的數位訊號的信息的1/4的信息。在D3模式中，磁跡圖變成如圖29所示。
權利要求
1.一種螺旋掃描型磁記錄和重現設備，用於將視頻信號記錄在相對於纏繞在旋轉磁鼓上的磁帶縱向斜交的磁帶上形成的磁跡上，該設備包括磁頭裝置，包括裝在所述旋轉磁鼓上的多個磁頭；第一記錄和重現裝置，用於記錄和重現包含模擬視頻信號的頻率調製的亮度信號和低頻變換的色度信號的多路復用信號；第二記錄和重現裝置，用於記錄和重現由數字視頻信號組成的數位訊號；選擇器裝置，用於以記錄和重現多路復用信號的第一模式把多路復用信號供給所述的磁頭裝置，並用於以記錄和重現數位訊號的第二模式把數位訊號送到所述的磁頭裝置；和驅動裝置，用於按第一旋轉速度驅動旋轉磁鼓，在該速度，在第一模式中模擬視頻信號的每幀旋轉一次所述的旋轉磁鼓，還用於以第二旋轉速度驅動旋轉磁鼓，在該速度，在第二模式中以1.25倍或1.5倍的第一轉速的速度旋轉所述的旋轉磁鼓。
2，一種螺旋掃描型磁記錄和重現設備，用於把視頻信號和音頻信號記錄在相對於纏繞在旋轉磁鼓上的磁帶縱向斜交的磁帶上形成的磁跡上，該設備包括磁頭裝置，它包括裝在所述的旋轉磁鼓上的第一磁頭和第二磁頭；第一記錄和重現裝置，用於記錄和重現包括模擬視頻信號的頻率調製的亮度信號和低頻變換的色度信號的多路復用信號；第二記錄和重現裝置，用於記錄和重現頻率調製的音頻信號；第三記錄和重現裝置，用於記錄和重現由數字視頻信號和數字音頻信號組成的數位訊號；選擇器裝置，在記錄和再現多路復用信號及音頻信號的第一模式中用於把多路復用信號送到所說的第一磁頭並把所說的第二信號送到所說的第二磁頭；並在記錄和再現數位訊號的第二模式中用於把數位訊號送到所說的第一和第二磁頭；驅動裝置，用於以第一旋轉速度驅動旋轉磁鼓，在該速度，在第一模式中模擬視頻信號的每幀，所述的旋轉磁鼓被旋轉一次，並用於以第二旋轉速度驅動的所述的旋轉磁鼓，在該速度，在第二模式中以1.25倍的第一轉速的速度旋轉所述的旋轉磁鼓。
3.一種螺旋掃描型磁記錄和重現設備，用於把視頻信號和音頻信號記錄在相對於纏繞在旋轉磁鼓上的磁帶縱向斜交的磁帶上形成的磁跡上，該設備包括磁頭裝置，包括裝在所述的旋轉磁鼓上的第一磁頭和第二磁頭；第一記錄和重現裝置，用於記錄和重現包含模擬視頻信號的頻率調製的亮度信號和低頻變換的色度信號的多路復用信號；第二記錄和重現裝置，用於記錄和重現頻率調製音頻信號；第三記錄和重現裝置，用於記錄和重現由數字視頻信號和數字音頻信號組成的數位訊號；選擇器裝置，用於以記錄和重現多路復用信號和音頻信號的第一模式，把多路復用信號送到所述的第一磁頭和把音頻信號送到所述的第二磁頭，並用於以記錄和重現數位訊號的第二模式，把數位訊號送到所述的第一和第二磁頭；和驅動裝置，用於以第一轉速驅動所述的旋轉磁鼓，在該轉速，在第一模式中模擬視頻信號的每幀旋轉一次所述的旋轉磁鼓，並用於以第二轉速驅動所述的旋轉磁鼓，在該轉速，在第二模式中以1.5倍第一轉速的速度旋轉所述的旋轉磁鼓。
4.一種螺旋掃描型磁記錄和重現設備，用於把視頻信號和音頻信號記錄在相對於纏繞在旋轉磁鼓上的磁帶縱向斜交的磁帶上形成的磁跡上，該設備包括磁頭裝置，包括裝在所述的旋轉磁鼓上的第一磁頭和第二磁頭；第一記錄和重現裝置，用於記錄和重現包含第一模擬視頻信號的頻率調製的亮度信號和低頻變換的色度信號的第一多路復用信號；第二記錄和重現裝置，用於記錄和重現包含幀頻不同於第一模擬信號的，第二模擬視頻信號的頻率調製的亮度信號和低頻變換的色度信號的第二多路復用信號；第三記錄和重現裝置，用於記錄和重現頻率調製的音頻信號；第四記錄和重現裝置，用於記錄和重現由數字音頻信號和第一數字視頻信號組成的第一數位訊號或由數字音頻信號和其幀頻與第一數字視頻信號不同第二數字視頻信號組成的第二數位訊號；選擇器裝置，用於在記錄和重現第一多路復用信號和音頻信號的第一模式中把第一多路復用信號送到所述的第一磁頭和把音頻信號送到所述的第二磁頭，用於在記錄和重現第二多路復用信號和音頻信號的第二模式中把第二多路復用信號送到所述的第一磁頭和把音頻信號送到所述的第二磁頭，用於在記錄和重現第一數位訊號的第三模式中把第一數位訊號送到所述的第一和第二磁頭，和用於在記錄和重現第二數位訊號的第四模式中把第二數位訊號送到所述的第一和第二磁頭；和驅動裝置，用於以第一轉速驅動所述的旋轉磁鼓，在該速度，在第一模式中第一模擬視頻信號的每幀旋轉一次所述的旋轉磁鼓；用於以第二轉速驅動所述的旋轉磁鼓，在該轉速，在第二模式中的第二模擬視頻信號的每幀旋轉一次所述的旋轉磁鼓；用於以第三轉速驅動所述的旋轉磁鼓，在該轉速，在第三模式中以1.25倍第一轉速的速度旋轉所述的旋轉磁鼓；和用於以第四轉速驅動所述的旋轉磁鼓，在該轉速，在第四模式中以1.5倍第二轉速的速度旋轉所述的旋轉磁鼓。
5.根據權利要求1所述的一種螺旋掃描型磁記錄和重現設備，其中所述的驅動裝置包括第一信號產生裝置，用於產生其頻率為1.25倍第一幀同步信號頻率、與數字視頻信號有關的第一幀同步信號同步的第一信號；開關裝置，用於選擇地輸出與在第一模式中的模擬視頻信號和在第二模式中的第一信號有關的第二幀同步信號；和同步裝置，用於使所述的開關裝置的輸出與所述的旋轉磁鼓的旋轉相位同步。
6.根據權利要求3所述的一種螺旋掃描型磁記錄和重現設備，其中所述的驅動裝置包括第一信號產生裝置，用於產生其頻率為1.5倍第一幀同步信號頻率、與數字視頻信號有關的第一幀同步信號同步的第一信號開關裝置，用於選擇地輸出與第一模式中的模擬視頻信號和在第二模式中的第一信號有關的第二幀同步信號；和同步裝置，用於使開關裝置的輸出與所述旋轉磁鼓的旋轉相位同步。
7.根據權利要求4所述的一種螺旋掃描型磁記錄和重現設備，其中所述的驅動裝置包括第一信號產生裝置，用於產生其頻率為1.25倍第一幀同步信號的頻率與數字視頻信號有關的第一幀同步信號同步的第一信號；第二信號產生裝置，用於產生其頻率為1.5倍第二幀同步信號的頻率、與第二數字視頻信號有關的第二幀同步信號同步的第二信號；開關裝置，用於選擇輸出與在第一和第二模式中的第一和第二模擬視頻信號、在第三模式中的第一信號和第四模式中的第二信號有關的第三幀同步信號；和同步裝置，用於使開關裝置的輸出與所述的旋轉磁鼓的旋轉相位同步。
8.根據權利要求2所述的一種螺旋掃描型磁記錄和重現設備，其中所述的第三記錄和重現裝置包括雙通道傳輸路徑和所述的選擇器裝置，通過雙通道傳輸路徑把數位訊號送到並聯的所述第一磁頭和第二磁頭。
9.根據權利要求3所述的一種螺旋掃描型磁記錄和重現設備，其中所述的第三記錄和重現裝置包括雙通道傳輸路徑，所述的選擇器裝置通過雙通道傳輸路徑把數位訊號送到並聯的所述的第一磁頭和第二磁頭。
10.根據權利要求4所述的一種螺旋掃描型磁記錄和重現設備，其中所述的第四記錄和重現裝置包括雙通道傳輸路徑，用於記錄和重現第一和第二數位訊號，所述選擇器裝置在第三和第四模式中通過所述的雙通道傳輸路徑把第一和第二數位訊號送到所述的第一和第二磁頭。
全文摘要
螺旋掃描型磁記錄和重現設備，在/從在相對於纏繞在旋轉磁鼓上的磁帶縱向斜交的磁帶上形成的磁跡上記錄/重現視頻信號和音頻信號。當記錄和重現包含與模擬視頻信號有關的頻率調製的亮度信號和低頻變換的色度信號的多路復用信號時，旋轉磁鼓與模擬視頻信號的幀脈衝同步旋轉。當記錄/重現數字視頻信號時，旋轉磁鼓，當記錄/重現數字視頻信號時，以1.25倍速度旋轉當記錄/重現PAL或SECAM系統的模擬視頻信號時，以1.5倍速度旋轉。
文檔編號G11B15/12GK1150290SQ9511915
公開日1997年5月21日 申請日期1995年10月7日 優先權日1994年10月7日
發明者日暮誠司 申請人:日本勝利株式會社