[发明专利]用固定磁头录制和重放数字信号的方法和装置

说明书

本发明涉及用固定磁头在数字录音磁带上录音和重放的技术，更具体的说，是涉及适用于对诸如记录载体中信号失落等数据错误进行校正和隐藏的方法和装置。

多磁迹、固定磁头数字磁带录音/重放装置，即磁带录音机（S-DAT），在数字音频系统的技术领域中是众所周知的。

为防止或校正在录、放数据中出现的数据错误，已经提出了许多音频数据录制格式。例如，在一篇题目为“固定磁头数字录音磁带走带机构”的文章中给出了一种交叉格式，该文作者是Uchida等人，发表在日本电子和电讯学院技术报告，第81卷，EA81-64，第38页上（1981）。在已公开的音频录音/重放方法中，使用CIRC〔相互交叉里德-所罗门（ReadSolomon）编码〕来校正数据错误。根据磁带的特性，经常出现远大于一位长度的猝发错误，即数据信号失落。因此，交叉排列数据以把猝发错误转变为随机错误。图2示出以上系统中的交叉数据。交叉数据安排在位于磁带中心位置的奇偶校验磁道和位于磁带边缘部分的数字信号磁道上。从双通道立体声信号中采样得到的左（L）、右（R）通道的十二个字（1个字＝16位，一个采样数据）由24个字符表示（1个字符＝8位，错误校正单位），再加上4个奇偶校验字符以构成32个字符，这些字符被排列在磁带上。经过交叉之后，又在磁带上加4个奇偶校验字符以构成32道数据。对于横向数据和交叉后的28字符数据的校正分两步进行。利用删除校正方法可最多校正至4个字符错误。在该系统中，校正长度大约为2.1mm，插入长度大约为5mm。然而，该系统并未考虑磁带边缘上的低错误率及在一个磁道上产生的长猝发错误。

在一篇题为“使用高效代码格式的PCM多道磁带录音机”的文章中，公开了半分离代码格式的发展，该文作者是K，田中（Tanaka）等人，发表于1980年10月31日至11月3日在纽约召开的音频工程协会（AES）第67次大会上。图7特别给出了以相对于磁带传输方向斜交的方式进行交叉的奇/偶采样数据的格式。

在一篇题为“民用多磁道数字录音机”的文章中，公开了一种磁带的录音格式，在这种格式中，每个字组由数据字之间的距离间隔开，奇偶校验字纵向和横向地加到磁带的区段中。该文作者是W.J.范格斯特尔（W.J.VanGestel）等人，发表在AES杂志第30卷、第12期（1982年12月）的第889-895页，有关上述格式的部分主要见图9和第892页。

用于校正随机和猝发错误的这种错误校正技术，并不能充分地防止和校正在磁带上录制和重放双通道音频信号的过程中出现的数据信号失落。

在一篇题为“DAT协会的活动”的文章中介绍了S-DAT的技术动态，该文发表在由日本电气工业协会出版的“电子”杂志中，见1984年第24卷、第10期的36页-42页，其中有关部分见40-42页。

本发明的目的在于提供一种固定磁头式数字磁带录音机录、放系统，它能够解决现有技术固定磁头式数字录音带录、放系统所遇到的问题，并保证即使在磁道中横向方向和磁带的行进方向上出现信号失落，也能再生一个足以满足实际应用的模拟信号。

本发明的另一个目的在于提供固定磁头的数字录音方法和装置，这个装置对于猝发错误具有高错误校正能力的磁带录制格式，猝发错误产生于把多道音频信号转变成数字信号并录在多磁迹磁带上。

在本发明的一个方面中，从磁带的纵向上分离出两个采样通道的奇数据和偶数据，即相邻的样本数据，并把由奇、偶数据产生的检验、校正错误的奇偶校验数据插入到这些通道之间，将奇偶校验数据安排在磁带边缘的磁迹上。

在本发明的另一个方面中，磁带上的每个磁迹都包含左通道数据和右通道数据。因此，如果猝发错误发生在磁迹里面，则错误数据被分配给两个通道。奇偶校验数据安排在经常出现错误的磁带边缘的磁迹上，而音频信号安排在出现错误相对较少的中间磁迹上。将音频数据中从奇数点采样的数据和偶数点采样的数据分开，并将奇偶校验数据插在它们之间，从而提高了对猝发错误的错误隐蔽能力。

为防止由于奇偶校验数据的集中排列而造成的猝发错误校正能力下降，将奇偶校验数据的延迟设置为大于音频数据的延迟。

图1是交叉电路的一个实施方案的框图，其中包括本发明的错误校正编码电路。

图2示出先有技术中磁带上的数据排列。

图3示出用于本发明中磁带上的磁迹模式。

图4A至4C分别表示用在本发明中的磁迹帧格式、帧格式的详细情况及字组图。

图5是一个错误校正算法的流程图。