NL9000281A - Werkwijze en inrichting voor het optekenen van signalen op een registratiedrager. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het optekenen van signalen op een registratiedrager.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het op een registratiedrager optekenen van een eerste en tweede signaal, waarbij er een willekeurige tijdsverschil bestaat tussen het einde van de optekening van het eerste signaal en het begin van de optekening van het tweede signaal, waarbij beide signalen frames omvatten en waarbij er een voorafbepaalde relatie bestaat tussen bits van voorafbepaalde bitgroepen waarbij de bits van elke bitgroep zijn verdeeld over n opeenvolgende frames, door welke voorafbepaalde relatie foutcorrectie wordt mogelijk gemaakt, en waarbij op de registratiedrager het begin van het opgetekende tweede signaal in hoofdzaak direct aansluit op het einde van het opgetekende eerste signaal.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze, waartoe de inrichting is voorzien van een codeerschakeling voor het omzetten van een bitstroom in frames die bitgroepen omvatten waartussen een voorafbepaalde vaste relatie bestaat, waarbij de bits van elke groep over n opeenvolgende frames zijn verdeeld, welke inrichting is voorzien van aftastmiddelen voor het aftasten van een spoor op de registratiedrager, van schrijfmiddelen voor het optekenen van de frames in het afgetaste spoor en van besturingsmiddelen voor het beëindigen van de optekening op een bepaalde plaats in het spoor en voor het op een later tijdstip hervatten van de optekening op de genoemde plaats.

Een dergelijke werkwijze en inrichting zijn bekend uit EP-A 0 325 329 (PHQ 88002). De aldaar beschreven werkwijze en inrichting betreffen de optekening van onder andere een standaard CD-audiosignaal opgebouwd is uit EFM-frames. In een dergelijk CD-signaal bestaan de bitgroepen met de voorafbepaalde relatie uit zogeheten Q-woorden waarvan de bits worden verdeeld over 109 EFM-frames. Een probleem dat zich bij het afspelen van de op dergelijke wijze opgetekende CD-audiosignalen voordoet is dat bij de overgang van het eerste naar het tweede signaal een hinderlijke tik in het weergegeven audiosignaal hoorbaar is.

Een doel van de uitvinding is een werkwijze en inrichting volgens de aanhef te verschaffen, welke een optekening van opeenvolgende audiosignalen mogelijk maken zonder dat dit resulteert in een hinderlijke tik in het weergegegeven audiosignaal bij het afspelen van de registratiedrager waarop deze audiosignalen zijn opgetekend.

Voor wat betreft de werkwijze wordt volgens de uitvinding dit doel bereikt doordat de optekening van het eerste signaal eindigt met tenminste n frames met een voorafbepaalde bitconfiguratie en dat de optekening van het tweede signaal begint met tenminste n frames met dezelfde voorafbepaalde bitconfiguratie.

Voor wat betreft de inrichting wordt dit doel bereikt doordat de inrichting is voorzien van middelen voor het bewerkstelligen van een generatie van ten minste n frames met een voorafbepaalde bitconfiguratie door de codeerschakeling in een tijdinterval direct voorafgaand aan de beëindiging van de optekening en van middelen voor het bewerkstelligen van een generatie van n frames met dezelfde voorafbepaalde bitconfiguratie door de codeerschakeling in een tijdsinterval direct volgend op de hervatting van de optekening.

De uitvinding berust mede op het inzicht dat de tik in het weergegeven audiosignaal bij de overgang van het eerste naar het tweede signaal het gevolg is van het feit dat de in de omgeving van de overgang de relatie tussen bits van de voorafbepaalde bitgroepen (Q-woord) is verstoord. Bij uitlezing van signalen zal een gebruikelijke toegepaste foutcorrectieschakeling fouten detecteren en trachten de gedetecteerde fouten te corrigeren. De verstoring in de relatie in de bitgroepen (Q-woord) veroorzaakt echter een misinterpretatie van de bitgroepen, en daarmee dus een foutieve correctie welke de hinderlijke tik veroorzaakt. Door voor en na de overgang van het eerste naar het tweede signaal ten minste n frames met dezelfde bitconfiguraties op te tekenen, blijft de relatie tussen de bits van de bitgroepen (Q-woord) gehandhaafd, waardoor de misinterpretatie en de hinderlijke gevolgen daarvan voorkomen worden. Bij voorkeur wordt voor de voorafbepaalde bitconfiguratie een configuratie gekozen die overeenkomt met een onhoorbaar audiosignaal. Dit onhoorbare signaal kan bijvoorbeeld een signaal zijn met een frequentie die buiten het gehoorbereik van de mens ligt mits de bitconfiguratie maar voor alle bijbehorende frames hetzelfde is. Echter bij voorkeur wordt voor het onhoorbare signaal een signaal met constant signaal niveau, in het bijzonder het nulniveau, gekozen.

De uitvinding in principe toepasbaar is voor de optekening voor alle signalen waarbij het opgetekende signaal opgebouwd is uit frames en waarbij over een aantal frames verdeelde bitgroepen een voorafbepaalde relatie hebben die foutcorrectie mogelijk maakt. De uitvinding is echter in het bijzonder geschikt gebleken voor de optekening voor standaard CD-audiosignalen. Verdere uitvoeringsvormen van de uitvinding alsmede de voordelen hiervan zullen hierna in detail worden beschreven onder verwijzing naar de figuren 1 tot en met 5 waarin figuur 1 een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding toont, figuur 2 ter illustratie van de werking van een in de inrichting van figuur 1 toegepaste CIRC-encoder dient, figuur 3 de met de CIRC-encoder verkregen verdeling over de frames toont van de bits van de voorafbepaalde bitgroepen waartussen de voorafbepaalde relatie tussen de bits bestaat, figuur 4 ter illustratie een spoor toont waarin met werkwijze volgens de uitvinding twee signalen zijn opgetekend, en figuren 5a en 5b stroomdiagrammen tonen voor programma's die door een in de inrichting van figuur 1 omvatte besturingseenheid worden uitgevoerd.

Figuur 1 toont een uitvoeringsvorm van een optekeninrichting volgens de uitvinding voor het optekenen van CD-audiosignalen op een schijfvormige registratiedrager 1, welke bijvoorbeeld kan bestaan uit de in de reeds genoemde octrooiaanvrage EP-A 0325329 geopenbaarde optische registratiedrager, welke octrooiaanvrage hierbij door verwijzing wordt geacht te zijn opgenomen in de beschrijving. De registratiedrager 1 wordt door een gebruikelijke aandrijfinrichting 2 in rotatie gebracht om een as 3. Tegenover de roterende registratiedrager 1 staat een optische lees/schrijfkop 4 opgesteld, welke door middel van een gebruikelijke positioneringsinrichting 5 in radiële richting ten opzichte van de registratiedrager 1 verplaatst kan worden.

Gedigitaliseerde audioinformatie in de vorm van digitale signaalmonsters wordt door een signaalbewerkingsschakeling 6, bijvoorbeeld een digitaal/analoogomzetter of een digitaal audio interfaceschakeling, via een elektronische schakelaar 7 toegevoerd aan een gebruikelijke CIRC-encoder 8, die het ontvangen gedigitaliseerde signaal omzet in EFM-frames. Voor een gedetailleerde beschrijving van een dergelijke CIRC-encoder wordt verwezen naar de boeken "The Art of Digital Audio"; Focal Press (ISBN 0-240-51270.7) pag. 466-470 en "Principles of Optical Disc Systems"; Adam Hilger Ltd (XSBN-085274—785-3) pag. 250-254, welke boeken hierbij door verwijzing worden geacht te zijn opgenomen in de beschrijving. Ter verduidelijking van de uitvinding zal echter de werking van de CIRC-encoder in het kort worden uitgelegd aan de hand van figuur 2. Aan de ingang van de CIRC-encoder worden telkens een zestal 16-bits signaalmonsters L1-L6, welke het linker kanaal van een stereo-audiosignaal vertegenwoordigen, en een zestal 16-bits signaalmonsters R1-R6, welke het rechter kanaal van het stereo-audiosignaal vertegenwoordigen, gegroepeerd. Elk 16-bit signaalmonster wordt verdeeld in twee bytes van 8 bits elk. De bytes worden gesplitst in even bytes, afkomstig van de even signaalmonsters L2, L4, L6 en R2, R4 en R6, en in oneven bytes afkomstig van de signaalmonsters L1, L3, L5 en R1, R3, R5, waarbij in een eerste bewerkingsstap 20 de oneven bytes over een tijdsinterval dat overeenkomt met de lengte van 2 bytes worden vertraagd. Uit de even bytes en de vertraagde oneven bytes worden in een tweede bewerkingsstap 21 een viertal foutcorrectiebytes Q1-Q4 afgeleid. De Q-foutcorrectiebytes en de bytes waaruit deze foutcorrectiebytes zijn afgeleid vormen een bitgroep ter lengte van 28 bytes van elk 8 bit, welke bitgroep voortaan kortweg Q-woord genoemd zal worden. Tussen de bits van het Q-woord bestaat een voorafbepaalde relatie welke foutcorrectie mogelijk maakt.De bytes van het Q-woord worden vervolgens in een derde bewerkingsstap 22 ten opzichte van elkaar vertraagd over tijdsintervallen die variëren van 0 tot 27 D, waarbij D een eenheidsvertraging aangeeft waarvan de lengte overeenkomt met 4 bytes. Uit de aldus vertraagde bytes worden een viertal foutcorrectiebytes P1-P4 afgeleid in een vierde bewerkingsstap 23. De foutcorrectie bytes P1-P4 en de bytes waaruit deze afgeleid zijn vormen het zogeheten P-woord. De bytes van het P-woord worden verdeeld in twee groepen, waarvan een groep in een vijfde bewerkingsstap 24 over een tijd die overeenkomt met de lengte van één byte wordt vertraagd.

De 32 bytes B0-B31 die aan het einde van de bewerkingsstap 24 beschikbaar komen vormen een EFM-frame, waarbij de bytes B0-B11 12 oneven bytes vertegenwoordigen. De bytes B12-B14 een viertal Q-correctiebytes vertegenwoordigen. De bytes B16-B27 vertegenwoordigen een 12-tal even bytes. De bytes B28-B31 vertegenwoordigen een viertal P-correctiebytes. Door de verschillende vertragingen in de bewerkingslagen 22 en 24 worden de bytes van het Q-woord en het P-woord verdeeld over een een groot aantal opeenvolgende frames. Ter illustratie is in figuur 3 de verdeling van de bytes van het Q-woord aangegeven door de schuin gearceerde blokjes. Zoals uit deze figuur 4 blijkt zijn de bytes van een Q-woord over een blok van 109 frames verdeeld.

Zoals in figuur 1 aangegeven worden de door de CIRC-encoder 8 afgegeven frames toegevoerd aan een EFM-modulator van een gebruikelijke soort voor het moduleren van de voor de CIRC-encoder ontvangen reeks EFM-frames en voor het toevoegen van subcode en synchronisatieinformatie aan de ontvangen EFM-frames. Het aan de uitgang van de EFM-modulator 9 afgegeven signaal is een zogeheten CD-signaal.

Dit CD-signaal wordt toegevoerd aan een schrijfschakeling 10 voor het sturen van een in de lees/schrijfkop 4 aanwezige stralingsbron voor het opwekken van een schrijfbundel 11. Daarbij wordt de intensiteit van de schrijfbundel 11 op een gebruikelijke wijze zodanig bestuurd dat op de registratiedrager 1 een met het CD-signaal overeenkomstig informatiepatroon wordt opgetekend. De aldus opgetekende informatie kan worden uitgelezen door de lees/schrijfkop 4 in de leesmode te brengen en vervolgens het informatiepatroon met de lees/schrijfkop 4 af te tasten. Een door de lees/schrijfkop 4 afgegeven leessignaal wordt daarbij door een EFM-demodulator 12 gedemoduleerd. Het gedemoduleerde signaal wordt ontdaan van de subcode informatie en vervolgens als een reeks EFM-frames aan een CIRC-decoder 13 toegevoerd, die de signaalmonsters weer terugwint uit de ontvangen informatie. De CIRC-decoder 13 is er een van een gebruikelijke soort, welke onder andere in de eerder genoemde boeken in detail wordt beschreven. De CIRC-decoder 13 detecteert en corrigeert in 2 slagen daarbij op basis van de P-woorden en Q-woorden eventueel in de EFM-frames aanwezige bits met een foutieve logische waarde. De door CIRC-encoder 13 teruggewonnen en eventueel gecorrigeerde signaal monsters worden via signaallijnen 16 en 17 uitgevoerd.

De in figuur 1 getoonde inrichting omvat verder een besturingseenheid 15, bijvoorbeeld in de vorm van een microcomputer, voor het besturen van het opteken- en uitleesproces. Ter onderbreking van het optekenproces kan aan de besturingseenheid 15 een stopcommando STP toegevoerd worden. In reactie op het stopcommande STP wordt de optekening van een signaal gestopt op een terugvindbare plaats op de registratiedrager 1. Bij de in de toepasing van de EP-A-O.325.329 geopenbaarde registratiedrager kan dit worden gerealiseerd door het stoppen van de optekening alleen toe te staan op plaatsen die op een voorafbepaalde afstand van in het spoor aangebrachte synchronisatiesignalen zijn gelegen. In figuur 4 zijn ter illustratie schematisch het spoor en de daarin vooraf aangebrachte synchronisatietekens weergegeven, waarbij het spoor met verwijzingscijfer 40 en de plaatsen waarop de synchronisatiesignalen zijn aangebracht zijn aangeduid met verwijzingscijfers 41a-41f.

De plaatsen die in aanmerking komen voor het stoppen van de optekening zijn aangeduid met de verwijzingscijfers 42a-42f. De plaatsen 42 , welke in het vervolg kortweg potentiële koppelplaatsen (Eng.: linking positions) genoemd zullen worden, zijn een voorafbepaald afstand verschoven ten opzichte van de plaatsen 41 waarop de synchronisatiesignalen zijn aangebracht. Bij de optekening van CD-signalen kan deze afstand uitgedrukt worden in EFM-frames.

Ten behoeve van het starten van een nieuwe optekening van een volgend signaal kan aan de besturingseenheid een startcommando STRT toegevoerd worden. In reactie op het startcommando STRT wordt de lees/schrijfkop 4 tegenover de koppelplaats waarop de vorige optekening was onderbroken, aangeduid met 42b in figuur 4 geplaatst, en zodra deze koppelplaats bereikt is wordt de optekening weer gestart. Voor een gedetailleerde beschrijving wordt verwezen naar de reeds genoemde Europese octrooiaanvrage EP-A-0.325.329.

Zoals aan de hand van figuur 3 is geïllustreerd zijn de bytes van het Q-woord verdeeld over 109 frames. Om nu te zorgen dat in de omgeving van de koppelplaats de relatie tussen de bytes van het Q-woord blijft gehandhaafd, worden aan het einde van een opgetekend signaal Vs1, direct voorafgaand aan de koppelplaats 42b, ten minste 109 frames met een voorafbepaalde bitconfiguratie opgetekend, en worden bovendien aan het begin van een opgetekend signaal Vs2 aansluitend op de koppelplaats 42b, ten minste 109 frames met dezelfde voorafbepaalde bitconfiguratie opgetekend.

Dit kan worden gerealiseerd door ten minste 109 frames voor het beëindigen van de optekening groepen van twaalf signaalmonsters L1-L6 en R1-R6 met constante bitconfiguraties toe te voeren aan de CIRC-encoder 8. Bij voorkeur worden bitconfiguraties voor de signaalmonsters gebruikt die een onhoorbaar audiosignaal vertegenwoordigen. Daarbij verdient vanwege de eenvoud de toevoer van signaalmonsters met een constant signaalniveau, en in het bijzonder signaalmonsters met het nulsignaalniveau de voorkeur.

Bij de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm is de toevoer van signaalmonsters met een constant signaalniveau bijvoorbeeld gerealiseerd door middel van toepassing van de electronische schakeling die afhankelijk van door de besturingseenheid afgegeven besturingssignaal de door de signaalbewerkingsschakeling 6 afgegeven signaalwaarde, dan wel de constante signaalwaarde doorgeeft aan de CIRC-encoder 3.

Figuren 5a en 5b tonen stroomdiagrammen van een programma's die door de besturingseenheid 15 voor het besturen van de electronische schakelaar 7 kunnen worden uitgevoerd. Figuur 5a toont het stroomdiagram van een programma dat uitgevoerd wordt in reactie op het stopcommando STP, terwijl figuur 5b het stroomdiagram toont van het programma dat uitgevoerd wordt in reactie op het startcommande STRT.

In het stroomdiagram van figuur 5a geeft stap S1 de eerste stap aan die aan dat in reactie op het stopcommando STP wordt uitgevoerd. Tijdens de uitvoering van stap S1 wordt de schakelaar 7 in een toestand gebracht waarin signaalmonsters met de constante signaalwaarde aan de CIRC-encoder 8 worden toegevoerd. Vervolgens wordt in stap S2 gewacht totdat ten minste 109 EFM-frames zijn opgetekend. Na het bereiken van een toegestane koppelpositie 42 wordt in stap S3 gewacht totdat de lees/schrijfkop 4 van een van de toegestane koppelposities 42 heeft bereikt. Zodra een koppelpositie is bereikt wordt in stap S4 door de besturingseenheid 15 via de schrijfschakeling 10 de optekening gestopt.

In het stroomdiagram van figuur 5b wordt de eerste stap die in reactie op het startcommando STRT wordt uitgevoerd aangegeven door S10. Bij de uitvoering van stap S10 wordt de CIRC-encoder 8 gevuld met een bitconfiguratie die overeenkomt met de signaalmonsters met de genoemde constante signaalwaarde. Dit kan bijvoorbeeld eenvoudig door de schakelaar 7 in de toestand te brengen waarbij de signaalmonsters met de constante waarde aan de CIRC-encoder 8 worden toegevoerd en vervolgens te wachten totdat de CIRC-encoder 8 geheel gevuld is met door deze signaalmonsters bepaalde bitconfiguraties. Het zij echter opgemerkt dat gewenste vulling van de CIRC-encoder in principe ook op andere wijze verkregen kan worden bijvoorbeeld voor door middel van een preset signaal de CIRC-encoder in één stap van de gewenste inhoud te voorzien. Na het uitvoeren van stap S10 wordt stap S11 uitgevoerd waarin onder besturing van de besturingseenheid de koppelplaats 42b wordt teruggezocht waarop de optekening van het vorige signaal is beëindigd. Bij het bereiken van de koppelplaats 42b door de lees/schrijfkop 4 wordt in stap S2 via de schrijfschakeling 10 de optekening gestart. In stap S13 wordt gewacht totdat er ten minste 109 frames zijn opgetekend. Vervolgens wordt in stap S14 de schakelaar 7 in een toestand gebracht waarin de door de signaalbewerkingsschakeling 6 afgegeven signaalmonsters worden doorgevoerd naar de CIRC-encoder 8, en dus met de eigenlijke optekening van de door de signaalbewerkingsschakeling 6 afgegeven informatie wordt aangevangen.

De uitvinding is geïllustreerd aan de hand van een optische optekeninrichting voor het optekenen van CD-audiosignalen. Verder wordt daarbij de intensiteit van de schrijfbundel gemoduleerd overeenkomstig het op tekenen signaal. De uitvinding is echter evengoed toepasbaar bij magneto-optische optekening waarbij de registratiedrager wordt afgetast met een schrijfbundel en waarbij het door de schrijfbundel afgetastte gedeelte van de registratiedrager een magneetveld wordt opgewekt dat overeenkomstig de op te tekenen informatie is gemoduleerd. Verder wordt echter opgemerkt dat de uitvinding ook toepasbaar is voor ander types van optekeninrichtingen zoals magnetische optekeninrichting. Ook is de uitvinding niet beperkt tot optekeninrichtingen voor CD-signalen. In principe is de uitvinding toepasbaar voor de optekening van in frames opgedeelde signalen waarbij er voorafbepaalde relaties, op basis van fouten kunnen worden gecorrigeerd, bestaan tussen de bits van bitgroepen die over een aantal opeenvolgende frames zijn opgedeeld.

Claims (10)

1. Werkwijze voor het op een registratiedrager optekenen van een eerste en tweede signaal, waarbij er een willekeurige tijdsverschil bestaat tussen het einde van de optekening van het eerste signaal en het begin van de optekening van het tweede signaal, waarbij beide signalen frames omvatten en waarbij er een voorafbepaalde relatie bestaat tussen bits van voorafbepaalde bitgroepen waarbij de bits van elke bitgroep zijn verdeeld over n opeenvolgende frames, door welke voorafbepaalde relatie foutcorrectie wordt mogelijk gemaakt, en waarbij op de registratiedrager het begin van het opgetekende tweede signaal direct aansluit op het einde van het opgetekende eerste signaal, met het kenmerk, dat de optekening van het eerste signaal eindigt met tenminste n frames met een voorafbepaalde bitconfiguratie en dat de optekening van het tweede signaal begint met tenminste n frames met dezelfde voorafbepaalde bitconfiguratie.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de signalen een audiosignaal vertegenwoordigen waarbij de frames met de voorafbepaalde bitconfiguraties een onhoorbaar signaal vertegenwoordigen.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het onhoorbare signaal een signaal met constant signaalniveau is.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het constante signaalniveau het nulniveau is.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de beide opgetekende signalen CD-signalen zijn.

6. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, welke inrichting is voorzien van een codeerschakeling voor het omzetten van een bitstroom in frames die bitgroepen omvatten waartussen een voorafbepaalde vaste relatie bestaat, waarbij de bits van elke groep over n opeenvolgende frames zijn verdeeld, welke inrichting is voorzien van aftastmiddelen voor het aftasten van een spoor op de registratiedrager, van schrijfmiddelen voor het optekenen van de frames in het afgetaste spoor en van besturingsmiddelen voor het beëindigen van de optekening op een bepaalde plaats in het spoor en voor het op een later tijdstip hervatten van de optekening op de genoemde plaats, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van middelen voor het bewerkstelligen van een generatie van ten minste n frames met een voorafbepaalde bitconfiguratie door de codeerschakeling in een tijdinterval direct voorafgaand aan de beëindiging van de optekening en van middelen voor het bewerkstelligen van een generatie van n frames met dezelfde voorafbepaalde bitconfiguratie door de codeerschakeling in een tijdsinterval direct volgend op de hervatting van de optekening.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de middelen voor het bewerkstelligen van een generatie van frames met de voorafbepaalde bitconfiguratie middelen omvatten voor het aan de codeerschakeling toevoeren van een bitstroom die een onhoorbaar audiosignaal vertegenwoordigt.

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het onhoorbare audiosignaal een signaal met constant signaalniveau is.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het constante signaalniveau het nulniveau is.

10. Inrichting volgens één der conclusies 6 tot en met 9, met het kenmerk, dat de inrichting is ingericht voor het optekenen van een standaard CD-signaal, waarbij de codeerschakeling een CIRC-encoder is.