CN1258911A - 数字信号处理装置和方法、数字信号记录和重放装置 - Google Patents

数字信号处理装置和方法、数字信号记录和重放装置 Download PDF

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Abstract

一种数字视频-音频信号记录与重放装置,可根据用户的设定而变化音频数据的信道数和每采样数据宽度。作为串行数据输入到该装置Ch1的24位/采样音频数据分成高位16位和低位8位。高位16位记录在记录介质的Ch1的区域中。低位8位存储到记录介质的与Ch1配对的Ch3的低位8位的区域中。表示24位数据分成成对信道的方式信息附加到视频数据的记录数据各编缉单元。重放数据时,根据方式信息组合成对信道的数据以便恢复24位数据。

Description

数字信号处理装置和方法、 数字信号记录和重放装置
本发明涉及数字信号处理装置、数字信号处理方法、数字信号记录装置、数字信号重放装置、以及处理具有不同位宽的多种类型音频数据的数字视频-音频信号记录与重放装置。
近些年,将数字音频数据和数字视频记录到记录介质并从此重放的装置日益普及。这种装置例如有数字视频磁带(盒带)录像机。
另外,由于作为空间上形成声场并改进重放声音真实感的音频重放系统的环绕声系统正日益普及,因此希望增加音频装置的信道数量。而且,为了处理多种语言,必须增加信道数量。图1显示一个结构例,其中的数字音频装置300处理8信道音频数据。装置300具有4个输入端,每个输入端可输入两信道的串行音频数据。
按照例如AES/EBU(Audio Engineering Society/European BroadcastingUnit,音频工程协会/欧洲广播联盟)标准的串行音频数据输入到每一端子。图2A、2B和2C显示按照AES/EBU标准的音频数据格式。串行音频数据的两信道交替传送基于采样频率的帧序列FS的每半个周期(参见图2A)。图2A中,时间序列的前侧和后侧分别是LSB侧和MSB侧。由位V,U,C和P跟踪数据,这些位是控制与奇偶校验位。
每次采样可传送多至24位音频数据。每次采样16位音频数据位于帧序列FS的后侧每半周期(参见图2B)。如图2C所示,音频数据的16位由24位的中部8位和上部8位构成。
串行音频数据传送到音频记录编码器301。音频记录编码器301将串行音频数据转换成并行音频数据。每信道的并行音频数据存储在包中,每个包具有预定长度。对包进行预定处理后,利用乘积码对所得包进行纠错码编码处理。
用乘积码编码处理时,利用如Reed Solomon码对列方向中的每一符号(如,每字节)编码排列在矩阵中的数据。这样,产生外码奇偶校验。在行方向编码数据与外码奇偶校验。于是,产生内码奇偶校验。由于产生列方向中的外码奇偶校验和行方向中的内码奇偶校验,因此利用乘积码进行纠错码编码处理。
内码奇偶校验和外码奇偶校验所完成的数据块称作纠错块。纠错块的一行对应一个数据包的数据。
除了纠错码编码处理外,为了改善数据对错误的抵抗力,8信道的每一信道数据在预定数据单元中混洗。通过控制纠错码编码处理中的存储器存取操作而进行混洗处理。
对已用纠错码编码并混洗的每一包加上块ID和同步模式。这样,形成同步块。以可记录格式信道编码同步块。所得同步块记录在记录介质310上。该例中,记录介质310为磁带。利用旋转磁头部分上的记录磁头(未示出),形成螺旋磁迹并在其上记录数据。
记录在记录介质310上的音频数据由重放磁头(未示出)重放并传送至音频重放解码器311。解码器311检测重放信号的同步模式并从同步模式中提取同步块。解码器311利用对应于存储在同步块中的块ID的纠错码进行解码处理和解混洗处理以正确编排混洗的数据。利用纠错码,解码器311对错误未纠正的数据设定错误标记。通过利用相邻数据的内插处理或静噪处理纠正这种数据。
利用用于纠错码解码处理的存储器,数据分为8信道音频数据。每信道音频数据转换成对应AES/EBU标准的串行音频数据。串行音频数据从音频记录编码器311输出。音频数据传送至具有8信道D/A转换功能的放大器312。放大器312将数字音频数据转换成模拟音频信号并放大模拟音频信号。被放大的音频信号传送至扬声器313,313,…。扬声器313,313,…重放对应于模拟音频信号的声音。
在使用多种语言的地区,如欧洲地区,许多用户想要多信道以便将多种语言的音频数据记录在一个记录介质上。另一方面,产生广播材料的录制室想要每采样大的位宽胜于大量信道以便制成高质量声音。
但是,每种记录介质具有记录密度上限。这样,传统记录格式中,音频数据的信道数量和每采样位宽固定在满足多数用户的值上。因此,对不满足这种固定规格的用户而言,传统系统不符合他们的需要。
所以,本发明的目的是提供一种数字信号处理装置、数字信号处理方法、数字信号记录装置、数字信号重放装置、以及数字视频-音频信号记录与重放装置,它们使用户能改变并设定音频数据的信道数量和每采样位宽。
本发明的第一方面是一种数字信号处理装置,用于输入至少一个信道的数字音频数据,将数字音频信号转换成每个具有预定数据量的数据块,并输出数据块,一个信道上处理的每字的位宽固定为B,信号处理系统的信道数为N(这里N是大于1的任意整数),一个信道的数字音频信号由每字位宽大于B的数据序列构成,所述装置包括:输入设备,用于输入辅助信息,辅助信息包含至少位宽信息和以输入数字音频信号的字的预定数间隔的分割信息,位宽信息表示每字位宽,分割信息表示一个字分成多个部分;数据分割设备,用于将数字音频数据的一个字分成至少一个位宽为B的第一分割数据部分和位宽小于位宽B的第二分割数据部分,或将数字音频数据的一个字分成多个第一分割数据部分;信道数据形成设备,用于将第一分割数据部分分配给N信道的预定信道,将预定位数据附加给第二分割数据部分,并分配所得到的、具有位宽B的位附加分割数据部分给除预定信道外的信道;辅助数据附加设备,用于以字的预定数间隔将辅助数据附加到信道数据形成设备的每一信道的输出数据上;以及数据块形成设备,用于将辅助数据附加设备的每信道的输出数据转换成每个具有预定数据量的数据块。
这样,输入数字音频信号转换成每个具有位宽B的多个字。辅助数据附加到所转换的字的数据序列上。所得数据序列分配给以预定组合配对的相关信道并处理信号。
本发明的第二方面是一种数字信号处理方法,用于输入至少一个信道的数字音频数据,将数字音频信号转换成每个具有预定数据量的数据块,并输出数据块,一个信道上处理的每字的位宽固定为B,信号处理系统的信道数为N(这里N是大于1的任意整数),一个信道的数字音频信号由每字位宽大于B的数据序列构成,所述方法包括步骤:(a)输入辅助信息,辅助信息至少包含位宽信息和以输入数字音频信号的字的预定数间隔的分割信息,位宽信息表示每字位宽,分割信息表示一个字分成多个部分;(b)将数字音频数据的一个字分成至少一个位宽为B的第一分割数据部分和位宽小于位宽B的第二分割数据部分,或将数字音频数据的一个字分成多个第一分割数据部分;(c)将第一分割数据部分分配给N信道的预定信道,将预定位数据附加给第二分割数据部分,并分配所得到的、具有位宽B的位附加分割数据部分给除预定信道外的信道;(d)以字的预定数间隔在步骤(c)将辅助数据附加到每一信道的输出数据上;(e)将辅助数据附加设备的每信道的输出数据转换成每个具有预定数据量的数据块。
这样,输入数字音频信号转换成每个具有位宽B的多个字。辅助数据附加给所转换的字的数据序列。所得数据序列分配给以预定组合配对的相关信道并处理信号。
本发明的第三方面是一种数字信号记录装置,用于输入至少一个信道的数字音频数据,将数字音频信号转换成每个具有预定数据量的数据块,利用数据块形成记录数据,并将记录数据记录到记录介质上,一个信道上处理的每字的位宽固定为B,信号处理系统的信道数为N(这里N是大于1的任意整数),一个信道的数字音频信号由每字位宽大于B的数据序列构成,所述装置包括:输入设备,用于输入辅助信息,辅助信息包含至少位宽信息和输入数字音频信号的字的预定数间隔处的分割信息,位宽信息表示每字位宽,分割信息表示一个字分成多个部分;数据分割设备,用于将数字音频数据的一个字分成至少一个位宽为B的第一分割数据部分和位宽小于位宽B的第二分割数据部分,或将数字音频数据的一个字分成多个第一分割数据部分;信道数据形成设备,用于将第一分割数据部分分配给N信道的预定信道,将预定位数据附加给第二分割数据部分,并分配所得到的、具有位宽B的位附加分割数据部分给除预定信道外的信道;辅助数据附加设备,用于在字的预定数间隔处将辅助数据附加到信道数据形成设备的每一信道的输出数据上;纠错码编码设备,利用检错码和纠错码来编码辅助数据附加设备的每一信道的输出数据,以便形成每个具有预定数据量的数据块;第一混洗设备,用于在纠错码编码设备形成数据块的处理中混洗数据块的字;第二混洗设备,用于在纠错码编码设备形成数据块的处理中根据在记录介质上分配N信道的记录区来排列数据块;记录数据处理设备,用于处理记录介质的适当记录格式的数据块;以及记录设备,用于将记录数据处理设备的输出数据记录到记录介质的记录区上。
这样,输入数字音频信号转换成每个具有位宽B的多个字。辅助数据附加给所转换的字的数据序列。所得数据序列分配给以预定组合配对的相关信道并记录所得数据块。
本发明的第四方面是一种数字信号重放装置,用于从记录至少一个信道的数字音频信号的记录介质上重放数字音频信号,一个信道上处理的每字的位宽固定为B,信号处理系统的信道数为N(这里N是大于1的任意整数),一个信道的数字音频信号由每字位宽大于B的数据序列构成,记录介质具有对应N信道的记录区,数字音频信号分成字作为每个具有位宽B的数据块,数据块处理为记录数据,记录数据正确记录在记录区中,记录数据包含检错码和纠错与辅助数据,辅助数据至少包含位宽信息和以数字音频信号的字的预定数间隔的分割信息,位宽信息表示每字的位宽,分割信息表示一个字分成每个具有位宽B的字,该装置包括:重放设备,用于从记录介质的记录区中重放记录数据;记录数据重放处理设备,用于处理所述重放设备的输出数据并重放预定数据块;纠错设备,用于根据重放数据块中包含的检错码和纠错码来检测并纠正重放数据块的错误并输出预定数据序列;解混洗设备,用于解混洗在所述纠错设备输出预定数据块的处理中所包含的重放数据块和字;辅助数据检测设备,用于从纠错设备的输出数据的预定数据序列中检测辅助数据;字组合设备,用于组合N信道之一的预定数据序列中具有位宽B的字和另一信道的预定数据序列的具有位宽B的字;以及输出设备,用于根据辅助数据利用由字组合设备所组合的字来形成每个位宽大于位宽B的字,并输出所形成的字的数据序列作为预定信道的输出数据。
这样,从记录介质上重放由每个位宽大于位宽B的字构成的数字音频信号,记录介质上在预定信道对上与辅助数据一起已记录多个位宽B的字。
本发明的第五方面是一种数字视频-音频信号记录与重放装置,用于编码每个数字视频信号和数字音频信号,数字视频信号由以可变长度码编码的数据序列构成而数字音频信号由每字的位宽大于位宽B、具有是乘积码的纠错码的字序列构成;用于记录对应数字视频信号的所得数据块到记录介质上形成的数字视频信号的记录区上并记录对应数字音频信号的所得数据块到记录介质上形成的N信道(这里N是大于1的任意整数)记录区中;以及用于从记录介质上重放数字视频信号和数字音频信号,一个信道上处理的每字位宽固定为B,信号处理系统的信道数为N,该装置包括:数据序列转换设备,用于将以可变长度码编码的数据序列重新编排为预定序列;数据打包设备,用于组合与分散所述数据序列转换设备的输出数据的数据序列的每一片,形成每个具有预定数据长度的单元数据片,并以预定方式排列单元数据片;视频外码编码设备,用于以作为乘积码的纠错码的外码来编码所述数据打包设备的输出数据,以便形成每个具有预定数据量的视频数据块;视频混洗设备,用于以预定方式排列从所述视频外码编码设备输出的视频数据块;输入设备,用于输入辅助信息,辅助信息包含至少位宽信息和输入数字音频信号的字的预定数间隔处的分割信息,位宽信息表示每字位宽,分割信息表示一个字分成多个部分;数据分割设备,用于将数字音频数据的一个字分成至少一个位宽为B的第一分割数据部分和位宽小于位宽B的第二分割数据部分,或将数字音频数据的一个字分成多个第一分割数据部分;信道数据形成设备,用于将第一分割数据部分分配给N信道的预定信道,将预定位数据附加给第二分割数据部分,并分配所得到的、具有位宽B的位附加分割数据部分给除预定信道外的信道;辅助数据附加设备,用于以字的预定数间隔将辅助数据附加到信道数据形成设备的每一信道的输出数据上;音频外码编码设备,用于以作为乘积码的纠错码的外码来编码辅助数据附加设备的输出数据,以便形成每个具有预定数据量的音频数据块;音频数据混洗设备,用于以预定方式排列从音频外码编码设备输出的音频数据块;混频设备,用于混频视频混洗设备的输出数据和音频混洗设备的输出数据;识别数据附加设备,用于将识别数据附加到从混频设备输出的每一个视频数据块和音频数据块上;内码编码设备,用于以作为乘积码的纠错码的内码来编码从识别数据附加设备输出的视频数据块和音频数据块,并输出每个具有预定数据量的记录数据块;同步模式附加设备,用于将同步模式附加到每个记录数据块;记录数据处理设备,用于处理具有同步模式的记录数据块以便以记录介质的正确记录格式记录数据;记录设备,用于将记录数据处理设备的输出数据记录到记录介质的记录区;重放设备,用于从记录介质的记录区重放记录数据;记录数据重放处理设备,用于处理重放设备的输出数据并重放预定的记录数据块;内码解码设备,用于根据记录数据块中所包含的内码数据而检测并纠正重放记录数据块的错误;分离设备,用于根据内码解码设备的输出数据中所包含的识别数据来将内码解码设备的输出数据分成视频数据块和音频数据块;视频解混洗设备,用于以与视频混洗设备相反的编排而解混洗由分离设备分离的视频数据块;视频外码解码设备,用于根据视频混洗设备的输出数据中所包含的外码数据而检测并纠正视频解混洗设备的输出数据的错误;数据拆包设备,用于以与数据打包设备的相反编排来编排所述视频外码解码设备的输出数据中所包含的单元数据片,执行与数据打包设备执行的组合与分散处理相反的处理,并恢复组数据片的原始数据序列;数据序列反转换设备,用于对从数据拆包(depacking)设备输出的数据序列执行与数据拆包设备执行的数据序列转换相反的转换以便恢复以可变长度码编码的原始数据序列;音频解混洗设备,用于以与音频混洗设备相反的方式编排由分离设备分离的音频数据块;音频外码解码设备,用于根据音频解混洗设备的输出数据中所包含的外码数据而检测并纠正音频解混洗设备的输出数据的错误;辅助数据检测设备,用于检测音频外码解码设备的输出数据中所包含的辅助数据;字组合设备,用于根据检测的辅助数据来组合N信道的预定信道的第一分割数据部分和另一信道的位附加分割数据部分;以及输出设备,用于形成每个具有位宽大于位宽B、具有由字组合设备根据辅助数据而组合的第一分割数据和位附加分割数据的字,并输出该字的数据序列作为预定信道的输出数据。
这样,输入数字音频信号转换成每个具有位宽B的多个字。辅助数据附加给所转换的字的数据序列。所得数据序列分配给以预定组合配对的相关信道并记录所得数据块。从记录介质上重放由每个位宽大于位宽B的字构成的数字音频信号,记录介质上在预定信道对上与辅助数据一起已记录多个位宽B的字。
通过下面详细描述如附图所示的最佳方式实施例,本发明的上述及其它目的、特点和优点将更加清楚。
图1示出了处理8信道音频数据的数字音频装置结构例的示意图;
图2A,2B和2C示出了按照AES/EBU标准的音频数据格式的示意图;
图3示出了按照本发明实施例的记录侧结构的方框图;
图4示出了按照本发明实施例的重放侧结构的方框图;
图5是说明音频数据内插处理例子的示意图;
图6示出了磁迹格式例子的示意图;
图7A,7B和7C示出了磁迹格式另一例子的示意图;
图8A,8B,8C,8D和8E示出了同步块结构多个例子的示意图;
图9A,9B和9C示出了ID和加给同步块的DID的内容的示意图;
图10A和10B是用于说明输出方法和视频编码器的可变长度编码处理的示意图;
图11A和11B是用于说明重新编排视频编码器输出数据的示意图;
图12A和12B是用于说明将重新编排的数据打包到同步块的处理的示意图;
图13A和13B是说明视频数据和音频数据的纠错码编码处理的示意图;
图14示出了已加上外码奇偶校验的音频数据例子的示意图;
图15A和15B示出了AUX数据内容的示意图;
图16A,16B和16C示出了音频段结构例的示意图;
图17A,17B,17C,17D和17E示出了输入到记录与重放装置的音频数据格式例的示意图;
图18A,18B,18C和18D示出了24位音频数据记录格式的例子的示意图;
图19是方框图,示出了AUX增加部分的结构,它将位宽大于预定值的音频数据转换成每个位宽为预定值且其上增加AUX数据的多片音频数据;
图20示出了数据输出部分的结构的方框图,它将位速为预定位宽的音频数据转换成位宽为原始位宽的数据;
图21示出了记录与重放装置的应用例子的示意图;
图22示出了16位音频数据和24位音频数据信道组合的示意图;以及
图23A,23B,23C和23D示出了其它格式例子的示意图。
下面,描述本发明的实施例。按照本发明,将数字音频数据记录到记录介质上时,为了增加信道数量,降低每采样位宽。相反,为了提高每采样位宽,减少信道数量。这样,以相同记录格式可将具有不同信道和不同位宽的多种音频数据记录在一种记录介质上。
而且,按照本发明,位宽信息记录在记录介质的预定区域。重放音频数据时,从记录介质的预定区域自动读出表示信道数量和每采样位宽的信息并对应设定有关的重放方式。
其次,描述按照本发明实施例的数字VCR。按照实施例的数字VCR适用于广播站环境中。数字VCR能以多种格式记录与重放视频信号。例如,数字VCR能记录与重放NTSC隔行扫描的480行信号(下称480i信号)和PAL隔行扫描的576行信号(下称576i信号)而不必改变硬件。另外,数字VCR能记录与重放隔行扫描的1080行信号(下称1080i信号),非隔行的逐行扫描的480行信号(下称480p信号),非隔行的逐行扫描的720行信号(下称720p信号),以及非隔行的逐行扫描的1080行信号(下称1080p信号)。
按照实施例,视频信号与音频信号按照MPEG2标准压缩编码。正如公知的,MPEG2标准是运动补偿预测编码处理与DCT压缩编码处理的组合。MPEG2标准的数据结构是具有块层(最低层)、宏块层、片层、图像层、GOP(图像组)层、以及序列层(最高层)的分层结构。
块层由DCT块构成。对每一DCT块进行DCT处理。宏块层由多个DCT块组成。片层由标题部分和位于一行上而非两行上的任意数量宏块构成。图像层由标题部分和多个片构成。一个图像相当于一屏幕。GOP层由标题部分、I图像(帧内编码图像)、P图像(预测编码图像)、以及B图像(双向预测编码图像)构成。
编码I图像时,只使用其信息。这样,只用其信息解码I图像。P图像使用I图像或已解码的P图像作为预测图像,其为获得差值的参考图像。编码P图像与运动补偿预测图像间的差值。或者,编码P图像。从这些方法中选择一个对每一宏块有效的方法。B图像使用三种图像作为预测图像,它们是I图像或在B图像前已解码的P图像、I图像或在B图像后已解码的P图像、以及由这两图像产生的内插图像。编码B图像与已运动补偿的三种图像中每一种间的差别。或者,内编码B图像。从这些方法中选择一个对每一宏块有效的方法。
这样,有四种宏块,它们是帧内编码宏块,前向帧间预测宏块(以过去宏块预测将来宏块),后向帧间预测宏块(以将来宏块预测过去宏块),以及双向宏块(以向前和向后两方向预测当前宏块)。I图像的所有宏块是帧内编码宏块。P图像含有帧内编码宏块和前向帧间预测宏块。B图像含有所有四种宏块。
每个GOP含有至少一个I图像。换言之,每个GOP可以不含P图像与/或B图像。序列层(最高层)由标题部分和多个GOP构成。
MPEG格式中,片是一个可变长度码序列。可变长度码序列是一种序列,除非解码可变长度码,否则不能检测数据边界。
在每个序列层、GOP层、图像层、片层以及宏块层的开头部分,设置具有作为字节的预定位模式的识别码。识别码称为起始码。每层的标题部分含有标题,扩展数据,或用户数据。序列层的标题含有图像的大小(垂直方向和水平方向的像素数)。GOP层的标题含有时间码和当前GOP图像数。
片层中包含的每一宏块是一组多个DCT块。以一种方式构成DCT块的编码序列,即量化的DCT系数序列编码为0系数与非0系数的数组。编排为字节的识别码不加给每一宏块和每一宏块的每一DCT块。换言之,每一宏块和每一DCT块不是可变长度码序列。
宏块是图像被16像素×16行分割为矩阵的单元。片由水平连接的宏块构成。两连续片的第一片的最后宏块与第二片的最前宏块连续。禁止在两连续片之间重叠宏块。宏块数量取决于图像大小。
为防止信号在解码过程或编码过程中恶化,最好编辑已编码数据。此时,P图像需要时间上被P图像领先的图像。另一方面,B图像需要时间上被B图像领先的图像和时间上被B图像跟随的图像。这样,数据不能一帧一帧编辑。从此点看来,按照本发明的实施例,一个GOP由一个I图像构成以便一帧一帧编辑数据。
一帧记录数据的记录区域是预定的。在MPEG2标准中,由于使用可变长度码编码处理,控制一帧的数据量使得一帧期间产生的数据记录在预定记录区。另外,按照实施例,一片由一宏块构成。而且,一宏块放置在具有预定长度的固定区域中从而可将数据正确地记录到磁带。
图3示出了按照本发明实施例的数字视频-音频信号记录与重放装置100的记录侧结构例。记录数据时,数字视频信号通过预定接口如SDI(串行数据接口)的接收部分从端子101输入。SDI是SMPTE定义的接口。用SDI,传送(4∶2∶2)分量视频信号、数字音频信号、以及附加数据。输入视频信号被传送给视频编码器102。视频编码器102进行视频信号的DCT(离散余弦变换)处理以便将视频信号转换成系数数据并将系数数据编码为可变长度码(VLC)数据。视频编码器102供给的可变长度码数据是对应MPEG2标准的基本流。可变长度码数据传送给选择器103的一个输入端子。
另外,是ANSI/SMPTE 305M中定义的接口的SDTI(串行数据转换接口)格式的数据通过输入端子104而输入。该信号由SDTI接收部分105同步检测。信号暂时存储在缓冲器中。缓冲器中,从信号中提取基本流。所提取的基本流传送到选择器103的另一输入端子。
由选择器103选择的基本流传送给流转换器106。流转换器106根据各频率分量编排多个DCT块的DCT系数并重新编排所得频率分量。重新编排的基本流送给打包与混洗部分107。
由于基本流中的视频数据已用可变长度码编码,宏块的长度不同。打包与混洗部分107将每一宏块打包在固定区域。在此点上,未打包在固定区的部分相对固定区的大小在空白部分继续打包。如时间码的系统数据从输入端子108供给打包与混洗部分107。正如图像数据一样,打包与混洗部分107对系统数据进行记录处理。打包与混洗部分107重新编排在扫描次序中已获得的一帧的宏块并混洗记录在磁带上的宏块。混洗处理允许提高变速重放方式中部分重放的数据的更新比率。
视频数据和系统数据(下面的说明中,除非注明,视频数据意味着视频数据和系统数据两者)从打包与混洗部分107供给外码编码器109。外码编码器109用乘积码作为视频数据和音频数据的纠错码。利用乘积码,用外码在垂直方向和用内码在水平方向编码视频数据或音频数据的二维矩阵。这样,两次编码数据符号。作为外码和内码,能使用Reed-Solomon码。
外码编码器109的输出数据供给混洗部分110。混洗部分110混洗多个纠错块的同步块。这样,防止错误集中在特定纠错块上。混洗部分110所进行的混洗处理可称为隔行处理。混洗部分110的输出数据供给混频部分111。混频部分111将混洗部分110的输出数据与音频数据混频。如下面所述,混频部分111由主存储器构成。
音频数据从输入端子112接收。按照本发明的实施例,处理非压缩数字音频信号。数字音频信号由输入侧的SDI接收部分(未示出)或SDTI接收部分105分离。或者,通过音频接口输入数字音频信号。输入的数字音频信号通过延迟部分113供给AUX增加部分114。延迟部分113匹配音频信号的相位与视频信号的相位。从输入端子115接收的音频AUX是辅助数据,具有与如采样频率的音频数据有关的信息。AUX增加部分114将音频AUX加给音频数据。用与音频数据相同的方式处理音频AUX。
将音频数据和AUX数据(在下面的说明中,除非声明,音频数据意味着音频数据和AUX数据两者)供给外码编码器116。外码编码器116用外码编码音频数据。外码编码器116的输出数据供给混洗部分117。混洗部分117混洗外码编码器116的输出数据。混洗部分117混洗每个同步块或每个信道的音频数据。
混洗部分117的输出数据供给混频部分111。混频部分111混频视频数据和音频数据作为一信道的数据。混频部分111的输出数据供给ID附加部分118。ID附加部分118对混频部分111的输出数据增加ID,ID具有表示同步块数的信息。ID附加部分118的输出数据供给内码编码器119。内码编码器119用内码编码ID附加部分118的输出数据。内码编码器119的输出数据供给同步增加部分120。同步增加部分120对每一同步块增加同步信号。这样,同步块构造成连续记录数据。记录数据通过记录放大器121供给旋转磁头122并记录在磁带123上。实际上,旋转磁头122由具有不同方位角的多个磁头和磁头所在的旋转磁鼓构成。
需要时,可对记录数据进行倒频处理。另外,数据被记录时,它可以是数字调制的。而且,可使用部分响应分类4和维特比编码处理。
图4示出了按照本发明实施例的重放侧结构例。由旋转磁头122从磁带123重放的信号通过重放放大器131供给同步检测部分132。对重放信号进行均衡处理和波形微调处理。必要时,进行数字解调处理和维特比解码处理。同步检测部分132在同步块的起始处检测同步信号并提取同步块。
同步检测部分132的输出数据供给内码编码器133。内码编码器133以内码纠正同步检测部分132的输出数据的错误。内码编码器133的输出数据供给ID补偿部分134。ID内插部分134内插已用内码检测过错误的同步块的ID(如同步块数)。ID内插部分134的输出数据供给分离部分135。分离部分135分离ID内插部分134的输出数据为视频数据和音频数据。如上所述,视频数据含有MPEG内编码处理中产生的DCT系数数据和系统数据。同样,音频数据含有PCM(脉冲码调制)数据和AUX数据。
解混洗部分136解混洗从分离部分135接收的视频数据。解混洗部分136将记录侧上混洗部分110混洗的已混洗同步块恢复为原始同步块。解混洗部分136的输出数据供给外码解码器137。外码解码器137以外码纠正解混洗部分136输出数据的错误。不能纠正数据的错误时,在此设置错误标记。
外码解码器137的输出数据供给解混洗与拆包部分138。解混洗与拆包部分138解混洗记录侧上已由打包与混洗部分混洗的宏块。另外,解混洗与拆包部分138对已打包在记录侧上的数据进行拆包处理。换言之,解混洗与拆包部分138将固定长度的宏块恢复为原始可变长度码。而且,解混洗与拆包部分138从外码解码器137的输出数据中分离系统数据。从输出端子139获得系统数据。
解混洗与拆包部分138的输出数据供给内插部分140。内插部分140纠正具有错误标记的数据。当宏块具有错误时,宏块其余频率分量的DCT系数不能恢复。这种情况下,用EOB(块的末端)代替有错的数据。EOB后的频率分量的DCT系数设为零。同样,高速重放方式中,只有对应同步块长度的DCT系数被恢复。用零数据代替同步块后的DCT系数。当视频数据起始处的标题(序列标题,GOP标题,图像标题,用户数据,等等)有错误时,内插部分140恢复标题。
由于按从DC分量和从最低频率分量到最高频率分量的顺序编排多个DCT块的DCT系数,即使忽略特殊位置后的DCT系数,DC分量和低频分量的DCT系数也可放在组成宏块的每一DCT块中。
内插部分140的输出数据供给流转换器141。流转换器141进行记录侧上流转换器106的处理的逆处理。换言之,流转换器141将按DCT块中频率分量的顺序排列的DCT系数重新编排为按DCT块的顺序的DCT系数。这样,按照MPEG2标准将重放信号转换成基本流。
流转换器141输入信号和输出信号具有足以对应宏块最大长度的传送速率(带宽)。不限制宏块长度时,优选确保带宽大于像素速率三倍。
流转换器141的输出数据供给视频解码器142。视频解码器142解码基本流并输出视频数据。换言之,视频解码器142执行解量化处理和逆DCT处理。解码的视频数据从输出端子143获得。作为到装置外侧的接口,如使用SDI。另外,流转换器141还将基本流供给SDTI发送部分144。系统数据、重放音频数据、以及AUX数据也通过有关路径(未示出)供给SDTI发送部分144。SDTI发送部分144将这些信号转换成SDTI格式流。通过输出端子145将这些流从SDTI发送部分144供给装置外侧。
由分离部分135分离的音频数据供给解混洗部分151。解混洗部分151执行记录侧上混洗部分117的逆处理。解混洗部分117的输出数据供给外码解码器152。外码解码器152以外码纠正解混洗部分117的输出信号的错误。外码解码器152输出已纠正错误的音频数据。不能纠正音频数据的错误时,在此设置错误标记。
外码解码器152的输出数据供给AUX分离部分153。AUX分离部分153从外码解码器152的输出数据中分离音频AUX。分离的音频AUX从输出端子154获得。分离的音频数据供给内插部分155。内插部分155内插有错误的样值。作为内插方法,如图5所示,可使用平均值内插方法,其中以特定采样所跟随的正确采样和被特定采样领先的正确采样的平均值而内插特定采样。或者,可使用领先值保持方法,其中保持领先的正确采样值。内插部分155的输出数据供给输出部分156。输出部分156执行静噪处理,延迟量调节处理等等。静噪处理中,禁止输出不能补偿的有错误的音频信号。延迟量调节处理中,音频信号的相位匹配视频信号的相位。输出部分156将重放音频信号供给输出端子157。
按照本发明的实施例,重放侧还有定时信号发生器部分,系统控制器(即微机)等等(图3和4中未示出)。定时信号发生器部分产生与输入数据同步的定时信号。系统控制器控制记录与重放装置的所有操作。
按照本发明的实施例,用螺旋扫描方法将信号记录在磁带上。螺旋扫描方法中,用位于旋转磁头上的磁头形成倾斜磁迹。多个磁头以相对位置位于旋转磁鼓上。在磁带以约180°缠绕角缠绕旋转磁头的情况下,旋转磁头转动180°时,可一次形成多个磁迹。具有不同方位角的两磁头作为一套,置于旋转磁鼓上使相邻磁迹具有不同方位。
图6示出了用上述旋转磁头在磁带上形成的磁迹格式例子。该例子中,以8磁迹记录一帧的视频数据和音频数据。例如,与音频信号一起,记录480i视频信号,该视频信号中,帧频率为29.97Hz,数据速率为50Mbps,有效行数为480,有效水平像素数为720。另外,以图6所示的磁带格式,与音频信号一起,可记录576i视频信号,该视频信号中,帧频率为25Hz,数据速率为50Mbps,有效行数为576,有效水平像素数为720。
一节由不同方位的两磁迹构成。换言之,8磁迹构成四节。形成一节的一对磁迹根据方位定为磁迹号[0]和磁迹号[1]。图6所示的例子中,第一8磁迹的磁迹号与第二8磁迹的磁迹号不同。对每一帧分配唯一磁迹顺序。这样,即使成对磁头之一因障碍等原因而不能读取信号,也能使用前帧的数据。于是,可使错误的影响最小。
视频段形成在每磁迹纵向方向的两边沿侧。音频数据的音频段形成在视频段之间。图6和7还示出了磁带上音频段的位置。
图6所示的磁迹格式中,可处理8信道的音频数据。图6中,A1到A8分别表示信道1到8的音频数据段。各信道音频数据的位置逐节变化。音频数据中,一个场周期中产生的音频采样(在采样频率为48kHz而帧频率为29.97Hz的情况下800个采样或801个采样)被分离成偶数采样与奇数采样。这些采样组与AUX数据组成一个纠错块作为乘积码。
图6中,一场的数据记录在四磁迹上。这样,在四磁迹上记录音频数据的每信道两纠错块。两纠错块的数据(包括外码奇偶校验)分成四段。如图6所示,分割后的数据分散地记录在四磁迹上。两纠错块中所含多个同步块混洗。例如,具有例如标记A1的四段形成信道1的两纠错块。
该例中,每磁迹四纠错块的数据被混洗并记录到上侧段和下侧段。在每下侧视频段的预定位置形成系统区。
图6中,SAT1(Tr)和SAT2(Tm)为伺服闭锁信号区。相邻记录区之间形成间隙(Vg1,Sg1,Ag,Sg2,Sg3以及Vg2),每间隙具有预定大小。
图6中,一帧的数据记录在8磁迹上。但是,根据记录数据或重放数据的格式,一帧的数据可记录在四磁迹或6磁迹上。图7A示出了每帧6磁迹的格式。该例中,磁迹顺序仅为[0]。
如图7B所示,带上记录的数据由多个块组成,这些块以等间距分割。这些块称为同步块。图7C示出了一个同步块的大致结构。正如后面将描述的,一个同步块包括同步模式,ID,DID,数据包,以及纠错内码奇偶校验。同步模式检测同步。ID识别当前同步块。DID表示后面数据的内容。这样,数据由打包的同步块组成。换言之,记录与重放的最小数据单元是一个同步块。同步块的序列(参见图7B)形成如视频段(参见图7A)。
图8示出了视频数据同步块的结构。如上所述,一个同步块是记录与重放的最小数据单元。按照本发明的实施例,对应于记录的视频数据格式的一个同步块含有一个或两个宏块的数据(VLC数据)。一个同步块的大小取决于使用的视频信号的格式。如图8A所示,一个同步块包括两字节的同步模式,两字节的ID,一字节的DID,范围从112字节到206字节的数据区,以及12字节的奇偶校验(内码奇偶校验),它们是连续排列的。数据区也称为有效负荷。
两字节的同步模式用于检测同步。同步模式具有预定位模式。通过检测对应预定模式的同步模式。检测同步。
图9A示出了ID0与ID1的位分配例子。ID1含有只有当前同步块才有的重要信息。ID0与ID1中每个的数据大小为一字节。ID0含有识别一磁迹中同步块的识别信息(即同步ID)。同步ID是段同步块的序列号。同步ID由8位组成。视频数据的同步块与音频数据的同步块被指定不同的同步ID。
ID1含有相对当前同步块的磁迹信息。MSB侧和LSB侧分别为位7和位0时,位7表示当前同步块是在磁迹的上侧还是下侧。位5至2表示磁迹上的一节。位1表示对应磁迹方位的磁迹号。位0表示当前同步块是视频数据还是音频数据。
图9B示出了当前同步块的数据区为视频数据的情况下DID位分配的例子。DID含有当前同步块的有效负荷信息。DID的内容取决于ID1的位0的值。当ID1的位1表示视频数据时,DID的位7至4保留。DID的位3和2表示有效负荷模式。模式例如是有效负荷的类型。DID的位3和2表示辅助信息。DID的位1表示有效负荷是存储一宏块还是两宏块。DID的位0表示存储在有效负荷中的视频数据是否为外码奇偶校验。
图9C示出了当前同步块的数据区为音频数据的情况下DID位分配的例子。保留DID的位7至4。DID的位3表示存储在当前同步块的有效负荷中的数据是音频数据还是常规数据。当有效负荷存储压缩编码的音频数据时,DID的位3表示数据。DID的位2至0存储NTSC五场序列的信息。换言之,在NTSC标准中,当采样频率为48Hz时,视频信号的一场等于音频信号的800个采样或801个采样。每五场完成该序列。DID的位2至0表示序列的位置。
图8B至8E示出了有效负荷的例子。图8B和8C中,有效负荷分别存储一或两宏块(作为可变长度码编码数据)的视频数据。图8B中,有效负荷存储一宏块。此时,有效负荷的第一个三字节含有长度信息LT,表示后面宏块的长度。长度信息LT可以或可不含有长度。图8C中,有效负荷存储两宏块。此时,连续放置第一个宏块的长度信息LT,第一个宏块,第二个宏块的长度信息LT,以及第二个宏块。需要长度信息LT以拆包宏块。
图8D示出了有效负荷存储视频AUX(辅助)数据的情况。图8D中,在有效负荷的开始处,放置长度信息LT。长度信息LT表示视频AUX数据的长度。长度信息LT后面是5字节的系统信息,12字节的PICT信息,以及92字节的用户信息。有效负荷的其余区域被保留。
图8E示出了有效负荷存储音频数据的情况。在有效负荷的全长中均可打包音频数据。音频数据例如是未压缩的PCM信号。或者,音频信号可以对应特定方法而压缩编码。
按照实施例,根据同步块是视频同步块还是音频同步块而优化是每个同步块的数据存储区的有效负荷的长度。这样,每个视频同步块的有效负荷的长度不等于每个音频同步块的。而且,每个视频同步块的长度和每个音频同步块的长度根据使用的信号格式而优化设定。于是,可整体处理多个不同信号格式。
图10A示出了从MPEG编码器的DCT电路输出的视频数据的DCT系数的次序。以Z形扫描方法按照从位于DCT块的左上方位置的DC分量至更高水平/垂直频率分量的次序输出DCT系数。这样,如图10B所示,按照频率分量的次序获得共64个DCT系数(8像素×8行)。
通过MPEG编码器的VCL部分以可变长度码编码DCT系数。换言之,第一个系数是DC分量即固定分量。对后面的分量(AC分量)分配对应于随后零运行(zero-run)和电平(level)的代码。这样,由于相对AC分量的系数数据的可变长度码编码输出数据按照从最低频率分量(最低次序系数)到最高频率分量(最高次序系数)的次序如AC1,AC2,AC3,…排列。基本流含有已用可变长度码编码的DCT系数。
流转换器106重新编排所接收信号的DCT系数。换言之,流转换器106将每个DCT块中按照频率分量的次序排列的DCT系数重新编排为按照宏块的所有DCT块的频率分量次序的DCT系数。
图11示出了由流转换器106重新编排的DCT系数。在(4∶2∶2)分量信号的情况下,一个宏块由亮度信号Y的四DCT块(Y1,Y2,Y3和Y4)色度信号Cb的两DCT块(Cb1和Cb2),以及色度信号Cr的两DCT块(Cr1和Cr2)组成。
如上所述,根据MPEG2标准,视频编码器102按照从每一DCT块的DC分量至更高频分量的次序Z形扫描DCT系数。视频编码器102 Z形扫描一DCT块的DCT系数后,视频编码器102 Z形扫描下一DCT块的DCT系数以便排列DCT系数。
换言之,宏块的DCT块Y1,Y2,Y3和Y4与DCT块Cb1,Cb2,Cr1和Cr2中的每一个的DCT系数按照从DC分量至更高频分量的次序排列。以一种方式执行可变长度编码处理,即码被指定跟随的成组运行(runs)和电平(例如,DC,AC1,AC2,AC3,…)。
流转换器106解释DCT系数的可变长度码,检测各系数的结尾,并根据宏块的DCT块的各频率分量而排列系数。图11B示出了这种重新编排处理。首先,收集宏块的8DCT块的DC分量。其次,收集宏块的8DCT块的最低频率AC系数分量。然后,收集宏块的8DCT块的下一个最低频率AC系数分量。以此方式,重新编排8DCT块的系数数据从而收集对应各次序的AC系数。
重新编排的系数是DC(Y1),DC(Y2),DC(Y3),DC(Y4),DC(Cb1),DC(Cb2),DC(Cr1),DC(Cr2),AC1(Y1),AC1(Y2),AC1(Y3),AC1(Y4),AC1(Cb1),AC1(Cb2),AC1(Cr1),AC1(Cr2),…(这里DC,AC1,AC2,…表示随后的运行与电平被指定成组的可变长度码符号)。
系数数据由流转换器106重新编排的已转换的基本流供给打包与混洗部分107。已转换的基本流的宏块数据长度与未转换的基本流的宏块数据长度一样。视频编码器102中,即使每个GOP(一帧)的长度由位速控制操作而固定,每个宏块的长度也是变化的。打包与混洗部分107将宏块的数据打包到固定区。
图12A和12B示出了用于宏块的打包处理,由打包与混洗部分107执行。宏块打包在具有预定数据长度的固定区中。固定区的数据长度匹配一个同步块的长度,而一个同步块的长度是记录与重放的最小数据单元。这样,可简化混洗处理与纠错码编码处理。图12A和12B中,假设一帧含有8宏块。
如图12A所示,可变长度码编码处理中,各宏块的长度相互不同。该例中,宏块#1的数据、宏块#3的数据、宏块#6的数据的每个长度大于作为固定区的一个同步块的长度。另一方面,宏块#2的数据、宏块#5的数据、宏块#7的数据、以及宏块#8的数据的每个长度小于一个同步块的长度。宏块#4的数据长度几乎等于一个同步块的长度。
打包处理中,以一个同步块的长度将每个宏块打包在固定区中。这是因为一帧周期中产生的数据量被控制到固定量。如图12B所示,比一个同步块长的宏块在对应一个同步块长度的位置分割。相对一个同步块长度的宏块多余部分打包到长度比一个宏块短的其它宏块的后空白部分。
图12B所示的例子中,相对一个同步块长度的宏块#1的多余部分打包到宏块#2的后空白部分。当宏块#2的长度与宏块#1的多余部分超过一个同步块的长度时,宏块#1的剩余多余部分打包到宏块#5的后空白部分。其次,宏块#3的多余部分打包到宏块#7的后空白部分。另外,宏块#6的多余部分打包到宏块#7的后空白部分。宏块#6的再多余部分打包到宏块#8的后空白部分。以此方式,各宏块打包到具有一个同步块长度的固定区。
流转换器106可预定每一宏块的长度。这样,打包部分107能检测每一宏块的数据的最后末端而不必解码VLC数据和检验其内容。
图13A和13B示出了按照本发明实施例的纠错码的例子。图13A示出了视频数据的纠错码的一个纠错块。图13B示出了音频数据的纠错码的一个纠错块。图13A中,VLC数据是从打包与混洗部分107接收的数据。将SYNC模式,ID,以及DID加至VLC数据的每一行。另外,将内码奇偶校验加至VLC数据的每一行。这样,形成一个同步块。
换言之,10字节外码奇偶校验由VLC数据的垂直方向排列的预定数符号(字节)构成。内码奇偶校验由ID,DID,以及在外码奇偶校验的水平方向排列的VLC数据(或外码奇偶校验)的预定数符号(字节)构成。在图13A所示的例子中,加上10个外码奇偶校验符号与12个内码奇偶校验符号。作为真正的纠错码,使用Reed Solomon码。图13A中,由于视频数据的帧频率在59.94Hz和23.976Hz中变化,一个同步块中的VLC数据长度也变化。
至于视频数据,如图13B所示,使用音频数据的乘积码以产生10个外码奇偶校验符号和12个内码奇偶校验符号。在音频数据的情况下,采样频率例如是48kHz。一个采样量化为16位。或者,一个采样可量化为非16位的(如,24位)。对应于帧频率,一个同步块中的音频数据的数据量变化。如上所述,每信道一场的音频数据组成两纠错块。一个纠错块含有奇数或偶数音频采样与音频AUX。
如上所述,数字视频-音频信号记录与重放装置100中,以16位(2字节)固定处理音频数据的每一采样。
下面说明在以16位处理音频数据的每一采样的数字视频-音频信号记录与重放装置100中,将音频数据处理为每个的位宽为24位的采样的方法。首先,详细说明音频数据的记录格式。
在下面的说明中,将每采样位宽为16位的音频数据称为16位音频数据。类似地,将每采样位宽为24位的音频数据称为24位音频数据。
图14示出了外码奇偶校验已由外码编码器116加上的音频数据的例子。该例中,音频数据的采样频率为48kHz而视频数据的场间隔为50Hz。音频数据的960个采样对应视频数据的一个场间隔。音频数据的每信道上,一个场间隔中,形成两纠错块,其中10个同步块的外码奇偶校验加至8同步块的音频数据。换言之,一个场间隔中的音频数据由包括外码奇偶校验的36个同步块组成。
每信道的音频数据中,一个场间隔的偶数采样形成一个纠错块。类似地,一个场间隔的奇数采样形成一个纠错块。图14中,一个纠错块的每一列表示一个采样的数据。该例中,由于一个采样由16位(两字节)构成,每列表示16位的数据。水平方向中的一行表示一个同步块。指定给每行的数称为外码数,它是一个场间隔中同步块的识别数。
每个纠错块的前三个同步块中每个的第一采样含有AUX数据。图15A和15B示出了AUX数据内容的例子。图15A示出了AUX数据的位排列。图15B示出了AUX数据内容的定义。
AUX0由2位的数据EF、一位的位长数据B、一位的数据D、2位的音频模式Amd、以及2位的数据FS构成。数据EF表示音频数据的编辑点。位长数据B表示一个音频采样的量化位数是16位还是24位。数据D表示音频数据是否为非压缩音频数据。音频方式Amd表示当前信道是否与另一信道配对(信道对将在后面描述)。数据FS表示采样频率是否为48kHz,44.1kHz,32kHz或96kHz。其余8位保留。一个采样由24位构成时,保留8位以上。
利用AUX0的数据B,确定一个场间隔的音频数据是16位音频数据还是24位音频数据。利用音频方式Amd,确定当前信道是否与另一信道配对。
全部保留AUX1。AUX2中,前8位表示格式方式。格式方式后是8位保留区。一个采样由24位构成时,保留8位以上。格式方式由2位的[行方式]、2位的[速率]、一位的[扫描]、以及3位的[频率]构成。利用[行方式]、[速率]、[扫描]以及[频率],可获得视频格式。
图16A,16B和16C示出了音频段结构的例子。该例中,一个音频段由对应图5A格式的6个同步块构成。一个场间隔的数据记录在6个磁迹上。图16A中,水平方向的一行表示一磁迹上的一段。每列中的数等于图10所示的外码数。组成一个场间隔中一信道音频数据的36个同步块混洗在每一磁迹上并用于每一同步块。这样,36个同步块重新编排如图16A所示。另外,  6个同步块排列在每一段中(见图16B)。每个同步块中,连续放置同步模式,块ID,DID,数据包,以及内码奇偶校验(见图16C)。
数据包中,逐个字节连续打包D0,D1,D2,…。换言之,每个AUX 0,AUX1以及AUX2的前8位存储在数据包开始处的D0中。
图17A,17B,17C,17D以及17E示出了输入到装置100的音频数据格式的例子。从输入端子112输入音频数据作为对应如AES/EBU标准的串行数据。图17A中,FS表示帧序列,即音频数据的采样序列。该例中,帧序列FS的一个周期中,可传送位宽高达24位的数据。利用一个系统的串行数据,可传送两信道的音频数据。帧序列FS反相时,一个信道切换到另一信道。该例中,一个输入系统分配给一对信道1与2、一对信道3与4、一对信道5与6、以及一对信道7与8的每一个。
图17B示出了16位音频数据格式的例子。时间序列的前向侧和后向侧分别称为LSB侧和MSB侧。从LSB侧到MSB侧将数据打包到帧序列FS。图17C示出了24位音频数据的数据格式的例子。24位音频数据的MSB跟随4个控制位。
这种串行数据格式中的音频数据输入到装置100。逐个字节(8位)处理音频数据。图17D示出了的例子中,逐个字节(8位)处理如图7B所示输入的16位音频数据。由于在上述纠错处理中逐个符号处理数据,一个符号由例如一字节组成时,可简化处理。
16位音频数据的一个采样由一个帧序列FS的24位中的8位中部和8位上部组成。8位中部是16位音频数据低位8位的数据0。8位上部是16位音频数据高位8位的数据1。24位低位8位填满如[0]数据。
图17E示出了逐个字节处理如图17C输入的24位音频数据。一帧序列FS的24位从LSB侧每8位分割,成为8位下部数据0、8位中部数据1、以及8位上部数据2。
从输入端子115供给存储在AUX0、AUX1和AUX2中的AUX数据。在此,根据从输入端子112输入的音频数据的格式输入位长数据B。当16位音频数据从输入端子112输入时,输入[0]作为位长数据B。当24位音频数据从输入端子112输入时,输入[1]作为位长数据B。AUX附加电路114将AUX数据加到从输入端子112输入的音频数据上,使AUX数据加在如图14所示的预定位置。
图18A,18B,18C和18D示出了以此方式输入的24位音频数据记录格式的例子。该例中,24位音频数据在输入端子112的输入端子的Ch1和Ch2,Ch5和Ch6输入,而不在输入端子112的输入端子的Ch3和Ch4,Ch7和Ch8输入。图18A和18B分别示出了帧序列FS和输入数据序列。图18C示出了输入的接口点处的音频数据。例如,第一序列中,以24位的位宽输入信道1(Ch1)的数据。下一序列中,以24位的位宽输入Ch2的数据。
Ch1的24位数据分成低位8位和高位8位(参见图18C)。如图18D所示,高位16位用作Ch1的数据。另一方面,低位8位用作另一信道(例如,Ch3)的低位8位。在此,Ch3的高位8位填满[0]数据。
同样,Ch2的输入数据分成高位16位和低位8位(参见图18C)。高位16位用作Ch2的数据。低位8位用作另一信道(该例中,Ch4)的低位8位的数据(参见图18D)。正如Ch3,Ch4的高位8位填满[0]数据。
如图18C所示,对Ch5和Ch6的输入数据进行该处理。这种情况下,Ch5的输入数据的低位8位用作Ch7的低位8位的数据。Ch6的输入数据的低位8位用作Ch8的低位8位(参见图18D)。
预先指定分离输入的24位音频数据的信道对。例如,Ch1与Ch3成对,Ch2与Ch4成对,Ch5与Ch7成对,Ch6与Ch8成对。换言之,Ch1的24位音频数据的高位16位分配给Ch1。Ch1的24位音频数据的低位8位分配给Ch3。Ch3的高位8位填[0]数据。
对其它对进行这种处理。换言之,输入到Ch2的24位音频数据的高位16位分配给Ch2。Ch2的24位音频数据的低位8位分配给Ch4。Ch4的高位8位填[0]数据。输入到Ch5的24位音频数据的高位16位分配给Ch5。Ch5的24位音频数据的低位8位分配给Ch7。Ch7的高位8位填[0]数据。输入到Ch6的24位音频数据的高位16位分配给Ch6。Ch6的24位音频数据的低位8位分配给Ch8。Ch8的高位8位填[0]数据。
以此方式,24位音频数据的高位16位和低位8位分配给一个信道和与其成对的另一信道。然后,进行与16位音频数据相同的处理。
图19示出了AUX附加部分114的结构。
图19中,标记417至420是输入端子,由此提供形成控制信号的信号,该控制信号用于控制AUX控制部分114的各部分。表示对应于一编辑单位视频数据的一单位音频数据的单位脉冲信号UP提供给输入端子417。表示一单位原始音频数据字的帧序列信号FS提供给输入端子418。对应于一编辑单位视频数据的AUX数据AUX提供给输入端子419。表示分配给24位音频数据的一对信道的信号CH提供给输入端子421。
信道数据形成与控制部分422产生控制信号,用于控制AUX附加部分114的各部分。
图19中,标记401至404为输入端子,每个具有24位数据宽度的各信道音频数据提供给输入端子。
标记405为多路复用器。输入的音频数据含有具有24位数据宽度的两信道音频数据时,利用根据信号FS形成的控制信号由多路复用器405将24位音频数据分离成两信道。当输入的24位音频数据是一信道音频数据时,不需要多路复用器405。
标记406是信道数据形成部分。信道数据形成部分406将24位音频数据分成16位音频数据部分。
该例中,根据包含在AUX数据中的位长数据和音频方式数据,信道数据形成部分406将24位音频数据分成低位8位数据字和中8位数据的和高位8位数据的16位数据。在放置低位8位的16位数据字中,低位8位放置在低位位侧。数据[0]放置在16位数据高位位侧的所有位中。
两个16位数据部分分配给信号处理系统的不同信道。该例中,如上所述,Ch1的两16位数据部分分配给Ch1和Ch3。Ch2的两16位数据部分分配给Ch2和Ch4。Ch5的两16位数据部分分配给Ch5和Ch7。Ch6的两16位数据部分分配给Ch6和Ch8。
根据包含在AUX数据中的位长数据、音频方式数据、以及信号CH,信道数据形成与控制部分421确定分离输入音频数据的部分数和分离部分分配的信道数。
输入的音频数据的字宽度大于24位(该例中,32位或48位)时,分离的16位数据部分分配给共三个信道。
标记407为缓冲存储器。缓冲存储器407暂时存储信道数据形成部分406的各信道输出数据。缓冲存储器407排列各信道输出数据的相位。
标记408为AUX附加与处理部分。AUX附加与处理部分408将AUX数据加到缓冲存储器407的输出数据上。该例中,AUX附加与处理部分408将AUX数据加到由单位脉冲信号UP表示的音频数据的每块上。
标记409到416是输出端子,已附加AUX数据的16位音频数据由此输出。
随着每一信道的处理,外码编码器116将外码奇偶校验加到AUX附加电路114成对信道的输出数据上。混洗电路117混洗每对信道的数据。MIX电路111混频混洗电路117的输出数据与视频数据并以记录次序重新编排所得数据。ID附加电路118将块ID加到MIX电路111输出数据的每一同步块上。内码编码器119将12字节的内码奇偶校验加到ID附加电路118的输出数据上。SYNC附加电路120将同步模式加到内码编码器119的输出数据上。通过记录放大器121,记录磁头122将SYNC附加电路120的输出数据记录到磁带123上。由于对24位数据进行与16位音频数据相同的处理,磁带123上24位数据的记录模式与16位音频数据的相同。
下面说明重放以上述记录方法记录的24位音频数据的方法。如上所述,24位音频数据分成高位16位和低位8位。高位16位和低位8位记录在一对信道上,正如16位音频数据一样。这样,重放数据时,如图4所示的从重放磁头122到外码解码器152的处理与16位音频数据的相同。因此,为避免重复,不再说明这些处理。
已由外码解码器152纠错的数据供给AUX分离电路153。外码解码器152的输出数据是对应于图14所示纠错块的外码数0到15的数据。对应外码数0至5的每一数据包的第一数据D0是AUX0至AUX2构成的AUX数据。AUX分离电路153将外码解码器152的输出数据分成音频数据和AUX0至AUX2。
由AUX分离电路153分离的AUX数据供给系统控制器(未示出)。系统控制器从AUX数据中提取所要的信息。系统控制器从AUX0提取位长数据B和音频方式Amd。利用位长数据和音频方式Amd,系统控制器确定当前场间隔的音频数据是16位音频数据还是分配给一对信道的、已分成高位16位与低位8位的24位音频数据。系统控制器提供对应于所得结果的控制信号给输出部分156。
每场间隔存储AUX数据。这样,每场间隔可进行对应于AUX数据的确定与处理。
由AUX分离电路153分离的音频数据供给内插电路155。内插电路155对从AUX分离电路153接收的音频数据进行上述内插处理。内插处理155的输出数据供给输出部分156。内插电路155对分配给一对信道的高位16位与低位8位的每部分进行内插处理。
换言之,对被分配24位音频数据高位16位的信道的数据进行内插处理。另外,对分配24位音频数据低位8位且其高位8位填[0]数据的信道进行内插处理,与16位音频数据的内插处理一样。
或者,在输出部分156解码24位音频数据后可进行内插处理。
当24位音频数据分成分配给一对信道之一的高位16位和分配给该对信道的另一个的低位8位,且已分离的数据供给输出部分156时,组合该对数据并存储原始24位音频数据。例如,输出部分156将Ch1的高位16位和与Ch1成对的Ch3的低位8位相加并输出所得数据为24位音频数据。另外,输出部分156控制24位音频数据的输出信道并将所得数据作为输出音频数据输出给输出端子157。
或者,输出部分157可输出多个信道的音频数据作为一个系统的串行数据。作为另一种替换方式,输出部分157将多个信道的音频数据输出给各输出端子157。
图20示出了输出部分156的结构。
图20中,标记520是输入端子,从系统控制器提供控制信号到此。标记521是输入端子,供以信号CH,该信号表示分离并分配24位音频数据的一对信道。标记522是输入端子,提供输出数据形成控制信号给该端子,用于控制从输入/输出部分126输出的24位音频数据的信道数。
标记523是输出数据形成与控制部分,它根据从输入端子520与522接收的控制信号与输出数据形成控制信号而产生控制信号,用于控制输出部分156的各部分。
标记501至508是输入端子,供以成对的Ch1至Ch8的数据。
标记509是信号数据组合部分,将一对输入数据部分组合成24位数据。信道数据组合部分509的输入侧上的信道数等于装置100的信号处理系统的信道数。信道数据组合部分509的输出侧上的信道数等于原始输入音频数据(输入到记录系统的音频数据)的信道数。
信道数据组合部分509从已放置低位8位的字中删除高位8位的数据[0]并提取低位8位的数据。而且,信道数据组合部分509提取中位8位和高位8位的16位数据。根据装置100的输入信道数,信道数据组合部分509将所提取的数据部分转换成一个数据序列并从输出端子输出该序列。
输出数据形成与控制部分523产生这些处理的控制信号。输出数据形成与控制部分523根据信号CH确定信道对。而且,输出数据形成与控制部分523根据位长数据和音频方式数据来确定每一信道的音频数据的位数。根据所确定的结果,输出数据形成与控制部分523产生控制信号。
标记510是缓冲存储器,暂时存储已转换为一个数据序列的24位音频数据。缓冲存储器510排列各信道24位音频数据的相位。
标记511是输出数据形成部分,形成装置100音频数据的最后输出数据。该例中,根据从系统控制器接收的控制信号,输出数据形成部分511将输出音频数据设为一系统一信道格式或一系统两信道格式。在一系统两信道格式中,如图17B所示,Ch1与Ch2,Ch3与Ch4,Ch5与Ch6,以及Ch7与Ch8成对。标记512至519是输出音频数据的输出端子。
必要时,输出部分156执行静噪处理。正如后面所述,输出24位音频数据时,应禁止24位音频数据的低位8位进入信道的输出数据。这样,输出部分157根据系统控制器的控制信号静噪相关信道的音频数据。静噪处理通过将相关信道的输出数据的所有位置于[0]数据来进行。
当输出数据有不能纠正的错误或音频数据有不自然的升高或降低时,能对这种部位静噪处理。
图21示出了使用数字视频-音频信号记录与重放装置100的例子。图21中,音频记录编码器250由图3所示记录侧的音频处理部分组成。例如,对于8信道的每一个,音频记录编码器250具有输入端子112与115,延迟电路113,以及AUX附加电路114。音频记录编码器250还有特定缓冲存储器等。这样,音频记录编码器250可处理四系统八信道的输入数据。类似地,音频记录解码器251由图4所示重放侧的音频处理部分组成。对于四个系统的数据,音频数据解码器251具有AUX分离电路153,内插电路155,以及输出部分156。而且,音频记录解码器251有用于四个系统或八个系统的端子154和157。另外,音频记录解码器251有缓冲存储器等。这样,音频记录解码器251能处理四系统八信道的输出数据。
按照上述实施例,记录介质212是磁带。或者,作为记录介质212,可使用磁光盘或硬盘。放大器252例如有8个D/A转换器,于是它们可独立地处理8信道的输入数据。D/A转换器将8信道音频数据转换成模拟音频信号。放大器252放大8信道的模拟音频信号并将其供给对应于信道的扬声器253,253,…。
用于音频记录编码器250的四个系统的输入数据对应四对信道,即一对Ch1与Ch2,一对Ch3与Ch4,一对Ch5与Ch6,一对Ch7与Ch8。两信道的16位音频数据供给Ch1与Ch2的输入端子。类似地,两信道的16位音频数据供给Ch3与Ch4的输入端子。另一方面,两信道的24位音频数据供给Ch5与Ch6的输入端子。在此,与Ch5配对的Ch7的输入数据和与Ch6配对的Ch8的输入数据禁止。
音频记录编码器250将24位音频数据的Ch5的输入数据的低位8位存储到与Ch5配对的Ch7的低位8位。而且,音频记录编码器250以[0]数据填满Ch7的高位8位。类似地,音频记录编码器250将Ch6的输入数据的低位8位存储到与Ch6配对的Ch8的低位8位。而且,音频记录编码器250以[0]数据填满Ch8的高位8位。以上述方式将输入数据的24位音频数据和Ch1至Ch4的16位音频数据处理为各16位数据。以预定记录格式将结果数据记录在记录介质212上。
用音频记录解码器251重放记录介质212上记录的数据。这样,音频记录解码器251根据AUX0中存储的信息确定Ch1至Ch4的数据为16位音频数据,对Ch1至Ch4的数据进行预定处理,并输出两系统的16位音频数据,两系统即一对Ch1与Ch2和一对Ch3与Ch4。
另一方面,根据存储在AUX0中的信息,音频记录解码器251确定Ch5与Ch7为一对信道而Ch6与Ch8为一对信道,且Ch5的低位8位与Ch6的低位8位已分别分配给Ch7与Ch8。利用Ch7和Ch8的数据,音频记录解码器251存储24位音频数据并输出它。另外,音频记录解码器251静噪处理Ch7和Ch8的数据。
数字视频-音频信号记录与重放装置100能用于环绕声系统,该环绕声系统具有相对听众设置的左前扬声器、右前扬声器、中前扬声器、左后扬声器、以及右后扬声器,从而实现空间音场。上述例中,24位音频数据的Ch5与Ch6分别分配给左前扬声器与右前扬声器。16位音频数据的Ch1至Ch4分配给中前扬声器、左后扬声器、以及右后扬声器。Ch1至Ch4之一可分配给多语言音频数据的扬声器。
当输入数据与输出数据各有8信道时,如图22所示,存在16位音频数据信道与24位音频数据信道的5种组合。第一组合是16位音频数据的8信道。第二组合是16位音频数据的6信道与24位音频数据的1信道。第三组合是16位音频数据的4信道与24位音频数据的2信道(上述例子)。第四组合是16位音频数据的2信道与24位音频数据的3信道。第五组合是24位音频数据的4信道。记录音频数据时,用户可根据使用需要而选择5种组合中的一种。对每一场间隔可变化这些组合。
按照本发明,如上所述,24位音频数据分成低位8位和高位16位。高位16位分配给原始信道。低位8位分配给另一信道。分配低位8位的另一信道的高位8位填[0]数据。分配给另一信道的原始数据禁止。对分配给原始信道和另一信道的数据进行如16位音频数据的相同处理。
这样,按照本发明,不必改变每编辑单位(例如,每一场间隔)纠错块数,16位音频数据和24位音频数据两者都能处理。而且,在记录介质上可使用16位音频数据的记录格式和24位音频数据的记录格式两种。由于音频数据的AUX数据包含这种信息,因此自动进行16位音频数据的处理和24位音频数据的处理。
上述例子中,描述的情况是处理未压缩的16位音频数据和24位音频数据。但是,本发明并不局限于此,换言之,按照本发明,能处理根据特定方法压缩编码的音频数据。类似地,除音频数据外的数据也可处理。另外,除24位外,例如32位量化位数的数据也能处理。
图23A,23B,23C和23D示出了其它数据格式的例子。图23A示出了上述16位音频数据的格式。一个帧序列FS中,音频数据的一个采样由每信道24位数据的中部8位音频数据1和上部8位的音频数据2的两字节构成。图23B示出了用与图23A相同的格式传送压缩音频数据或非音频数据的例子。图23B中,具有16位位宽的数据由24位数据的8位的中部的数据0和8位上部的数据1构成。
图23C示出了一例子,其中具有32位位宽的数据由一对Ch1与Ch3、一对Ch2与Ch4、一对Ch5与Ch7、或一对Ch6与Ch8构成。当Ch1与Ch3配对时,具有32位位宽的数据由Ch1的8位的中部数据0、Ch1的8位的上部数据1、Ch3的8位的中部数据2、Ch3的8位的上部数据3构成。
图23D示出了上述24位音频数据的例子。使用一对Ch1与Ch3、一对Ch2与Ch4、一对Ch5与Ch7、或一对Ch6与Ch8。24位音频数据由音频数据0、音频数据1、以及音频数据2构成。Ch1的24位数据分成8位上部、8位中部、以及8位下部。8位中部和8位上部分别分配给Ch1的下部和上部,作为音频数据0和音频数据1。8位下部分配给Ch3的低位8位。Ch3的高位8位填[0]数据。正如压缩音频数据和非音频数据一样,处理信道对Ch3,Ch4,Ch7和Ch8的数据。
按照本发明的实施例,在24位音频数据的情况下,特定信道的24位音频数据的低位8位分配给与其配对的信道的低位8位。这样,即使重放配对信道的音频数据,也可防止声音以高音量重放。这种方法中,当重放侧不处理24位音频数据时,可禁止配对信道(例如,短路配对信道)。
按照本发明的实施例,固定信道的配对。或者,当信道对的信息包含在AUX数据等时,可适当设定信道对。
按照上述实施例,描述了将本发明用于视频盒式录像机的例子,该录像机记录数字视频数据和数字音频数据。但是,本发明不局限于此。另一种方式,本发明可用于只处理数字音频数据的数字音频装置。
按照本发明,记录介质不局限于磁带。而是可使用如磁光盘或能记录数字音频数据的硬盘的其它记录介质。而且,除记录介质外,本发明可用于如通信网络的传输路径。
虽然结合最佳实施例示出并描述了本发明,但本领域的技术人员应理解,在不脱离本发明宗旨与范围的情况下,可在形式与细节上作出前述和其它各种变化、删节及添加。

Claims (25)

1.一种数字信号处理装置,用于输入至少一个信道的数字音频数据,将数字音频信号转换成每个具有预定数据量的数据块,并输出数据块,一个信道上处理的每字的位宽固定为B,信号处理系统的信道数为N(这里N是大于1的任意整数),一个信道的数字音频信号由每字位宽大于B的数据序列构成,所述装置包括:
输入设备,用于输入辅助信息,辅助信息至少包含位宽信息和以输入数字音频信号的字的预定数间隔的分割信息,位宽信息表示每字位宽,分割信息表示一个字分成多个部分;
数据分割设备,用于将数字音频数据的一个字分成至少一个位宽为B的第一分割数据部分和位宽小于位宽B的第二分割数据部分,或将数字音频数据的一个字分成多个第一分割数据部分;
信道数据形成设备,用于将第一分割数据部分分配给N信道的预定信道,将预定位数据附加给第二分割数据部分,并分配所得到的、具有位宽B的位附加分割数据部分给除预定信道外的信道;
辅助数据附加设备,用于以字的预定数间隔将辅助数据附加到所述信道数据形成设备的每一信道的输出数据上;
数据块形成设备,用于将所述辅助数据附加设备的每信道的输出数据转换成每个具有预定数据量的数据块。
2.如权利要求1所述的数字信号处理装置,
其中数字音频信号的一个数据序列含有多个信道的数字音频数据;且
其中数字信号处理装置还包括:
多路复用设备,用于根据输入数字音频信号的每一字的信道识别数据将输入数字音频信号的每一字分配给多个输出信道,所述多路复用设备的多个信道的输出数据供给所述数据分割设备。
3.如权利要求1或2所述的数字信号处理装置,
其中根据辅助数据所述信道数据形成设备将第二分割数据部分置于位宽B的低位侧(LSB侧),将预定位数据附加到位宽B的高位侧,并形成位附加的分割数据部分。
4.如权利要求1或2所述的数字信号处理装置,
其中所述信道数据形成设备分配第一分割数据部分和位附加分割数据部分给各预定信道。
5.如权利要求1或2所述的数字信号处理装置,
其中所述信道数据形成设备根据控制信号输出第一分割数据部分和位附加分割数据部分给各指定信道。
6.一种数字信号处理方法,用于输入至少一个信道的数字音频数据,将数字音频信号转换成每个具有预定数据量的数据块,并输出数据块,一个信道上处理的每字的位宽固定为B,信号处理系统的信道数为N(这里N是大于1的任意整数),一个信道的数字音频信号由每字位宽大于B的数据序列构成,所述方法包括以下步骤:
(a)输入辅助信息,辅助信息至少包含位宽信息和以输入数字音频信号的字的预定数间隔的分割信息,位宽信息表示每字位宽,分割信息表示一个字分成多个部分;
(b)将数字音频数据的一个字分成至少一个位宽为B的第一分割数据部分和位宽小于位宽B的第二分割数据部分,或将数字音频数据的一个字分成多个第一分割数据部分;
(c)将第一分割数据部分分配给N信道的预定信道,将预定位数据附加给第二分割数据部分,并分配所得到的、具有位宽B的位附加分割数据部分给除预定信道外的信道;
(d)以字的预定数间隔在步骤(c)将辅助数据附加到每一信道的输出数据上;
(e)将所述辅助数据附加设备的每信道的输出数据转换成每个具有预定数据量的数据块。
7.如权利要求6所述的数字信号处理方法,
其中数字音频信号的一个数据序列含有多个信道的数字音频数据;且
其中数字信号处理方法还包括:
根据输入数字音频信号的每一字的信道识别数据将输入数字音频信号的每一字分配给多个输出信道,为步骤(b)提供多个信道的输出数据。
8.一种数字信号记录装置,用于输入至少一个信道的数字音频数据,将数字音频信号转换成每个具有预定数据量的数据块,利用数据块形成记录数据,并将记录数据记录到记录介质上,一个信道上处理的每字的位宽固定为B,信号处理系统的信道数为N(这里N是大于1的任意整数),一个信道的数字音频信号由每字位宽大于B的数据序列构成,所述装置包括:
输入设备,用于输入辅助信息,辅助信息至少包含位宽信息和以输入数字音频信号的字的预定数间隔的分割信息,位宽信息表示每字位宽,分割信息表示一个字分成多个部分;
数据分割设备,用于将数字音频数据的一个字分成至少一个位宽为B的第一分割数据部分和位宽小于位宽B的第二分割数据部分,或将数字音频数据的一个字分成多个第一分割数据部分;
信道数据形成设备,用于将第一分割数据部分分配给N信道的预定信道,将预定位数据附加给第二分割数据部分,并分配所得到的、具有位宽B的位附加分割数据部分给除预定信道外的信道;
辅助数据附加设备,用于以字的预定数间隔将辅助数据附加到所述信道数据形成设备的每一信道的输出数据上;
纠错码编码设备,利用检错码和纠错码来编码所述辅助数据附加设备的每一信道的输出数据,以便形成每个具有预定数据量的数据块;
第一混洗设备,用于在所述纠错码编码设备形成数据块的处理中混洗数据块的字;
第二混洗设备,用于在所述纠错码编码设备形成数据块的处理中根据在记录介质上分配N信道的记录区来排列数据块;
记录数据处理设备,用于处理记录介质的适当记录格式的数据块;以及
记录设备,用于将所述记录数据处理设备的输出数据记录到记录介质的记录区上。
9.如权利要求8所述的数字信号记录装置,
其中数字音频信号的一个数据序列含有多个信道的数字音频数据;且
其中数字信号记录装置还包括:
多路复用设备,用于根据输入数字音频信号的每一字的信道识别数据将输入数字音频信号的每一字分配给多个输出信道,所述多路复用设备的多个信道的输出数据供给所述数据分割设备。
10.如权利要求8或9所述的数字信号记录装置,
其中根据辅助数据所述信道数据形成设备将第二分割数据部分置于位宽B的低位侧(LSB例),将预定位数据附加到位宽B的高位侧,并形成位附加分割数据部分。
11.如权利要求8或9所述的数字信号记录装置,
其中所述信道数据形成设备分配第一分割数据部分和位附加分割数据部分给各预定信道。
12.如权利要求8或9所述的数字信号记录装置,
其中所述信道数据形成设备根据控制信号输出第一分割数据部分和位附加分割数据部分给各指定信道。
13.一种数字信号重放装置,用于从记录至少一个信道的数字音频信号的记录介质上重放数字音频信号,一个信道上处理的每字的位宽固定为B,信号处理系统的信道数为N(这里N是大于1的任意整数),一个信道的数字音频信号由每字位宽大于B的数据序列构成,记录介质具有对应N信道的记录区,数字音频信号分成字作为每个具有位宽B的数据块,数据块处理为记录数据,记录数据正确记录在记录区中,记录数据包含检错码和纠错与辅助数据,辅助数据至少包含位宽信息和以数字音频信号的字的预定数间隔的分割信息,位宽信息表示每字的位宽,分割信息表示一个字分成每个具有位宽B的字,所述装置包括:
重放设备,用于从记录介质的记录区中重放记录数据;
记录数据重放处理设备,用于处理所述重放设备的输出数据并重放预定数据块;
纠错设备,用于根据重放数据块中包含的检错码和纠错码来检测并纠正重放数据块的错误并输出预定数据序列;
解混洗设备,用于解混洗在所述纠错设备输出预定数据块的处理中所包含的重放数据块和字;
辅助数据检测设备,用于从所述纠错设备的输出数据的预定数据序列中检测辅助数据;
字组合设备,用于组合N信道之一的预定数据序列中具有位宽B的字和另一信道的预定数据序列的具有位宽B的字;
输出设备,用于根据辅助数据利用由所述字组合设备所组合的字来形成每个位宽大于位宽B的字,并输出所形成的字的数据序列作为预定信道的输出数据。
14.如权利要求13所述的数字信号重放装置,
其中所述组合设备根据控制信号以预定方式组合预定数据序列的字,每个字具有位宽B。
15.如权利要求13所述的数字信号重放装置,
其中所述输出设备根据控制信号将输出数据的数字音频信号的信道分配给预定数信道。
16.如权利要求13所述的数字信号重放装置,
其中所述输出设备根据控制信号静噪处理所选择的信道的输出数据。
17.一种数字视频-音频信号记录与重放装置,用于编码每个数字视频信号和数字音频信号,数字视频信号由以可变长度码编码的数据序列构成而数字音频信号由每字的位宽大于位宽B、具有为乘积码的纠错码的字序列构成;用于记录对应数字视频信号的所得数据块到记录介质上形成的数字视频信号的记录区上,并记录对应数字音频信号的所得数据块到记录介质上形成的N信道(这里N是大于1的任意整数)记录区中;以及用于从记录介质上重放数字视频信号和数字音频信号,一个信道上处理的每字位宽固定为B,信号处理系统的信道数为N,上述装置包括:
数据序列转换设备,用于将以可变长度码编码的数据序列重新编排为预定序列;
数据打包设备,用于组合与分散所述数据序列转换设备的输出数据的数据序列的每一片,形成每个具有预定数据长度的单元数据片,并以预定方式排列单元数据片;
视频外码编码设备,用于以作为乘积码的纠错码的外码来编码所述数据打包设备的输出数据,以便形成每个具有预定数据量的视频数据块;
视频混洗设备,用于以预定方式排列从所述视频外码编码设备输出的视频数据块;
输入设备,用于输入辅助信息,辅助信息包含至少位宽信息和以输入数字音频信号的字的预定数间隔的分割信息,位宽信息表示每字位宽,分割信息表示一个字分成多个部分;
数据分割设备,用于将数字音频数据的一个字分成至少一个位宽为B的第一分割数据部分和位宽小于位宽B的第二分割数据部分,或将数字音频数据的一个字分成多个第一分割数据部分;
信道数据形成设备,用于将第一分割数据部分分配给N信道的预定信道,将预定位数据附加给第二分割数据部分,并分配所得到的、具有位宽B的位附加分割数据部分给除预定信道外的信道;
辅助数据附加设备,用于以字的预定数间隔将辅助数据附加到所述信道数据形成设备的每一信道的输出数据上;
音频外码编码设备,用于以作为乘积码的纠错码的外码来编码所述辅助数据附加设备的输出数据,以便形成每个具有预定数据量的音频数据块;
音频数据混洗设备,用于以预定方式排列从所述音频外码编码设备输出的音频数据块;
混频设备,用于混频所述视频混洗设备的输出数据和所述音频混洗设备的输出数据;
识别数据附加设备,用于将识别数据附加到从所述混频设备输出的视频数据块和音频数据块的每一个上;
内码编码设备,用于以作为乘积码的纠错码的内码来编码从所述识别数据附加设备输出的视频数据块和音频数据块,并输出每个具有预定数据量的记录数据块;
同步模式附加设备,用于将同步模式附加到每个记录数据块;
记录数据处理设备,用于以同步模式处理记录数据块以便以记录介质的正确记录格式记录数据;
记录设备,用于将所述记录数据处理设备的输出数据记录到记录介质的记录区;
重放设备,用于从记录介质的记录区重放记录数据;
记录数据重放处理设备,用于处理所述重放设备的输出数据并重放预定的记录数据块;
内码解码设备,用于根据记录数据块中所包含的内码数据而检测并纠正重放记录数据块的错误;
分离设备;用于根据所述内码解码设备的输出数据中所包含的识别数据来将所述内码解码设备的输出数据分成视频数据块和音频数据块;
视频解混洗设备,用于以所述视频混洗设备的相反编排而解混洗由所述分离设备分离的视频数据块;
视频外码解码设备,用于根据所述视频混洗设备的输出数据中所包含的外码数据而检测并纠正所述视频解混洗设备的输出数据的错误;
数据拆包设备;用于以所述数据打包设备的相反编排来编排所述视频外码解码设备的输出数据中所包含的单元数据片,执行与所述数据打包设备执行的组合与分散处理相反的处理,并恢复单元数据片的原始数据顺序;
数据序列反转换设备;用于对从所述数据拆包(depacking)设备输出的数据顺序执行与所述数据拆包设备执行的数据顺序转换相反的转换以便恢复以可变长度码编码的原始数据序列;
音频解混洗设备,用于以与所述音频混洗设备相反的方式编排由所述分离设备分离的音频数据块;
音频外码解码设备,用于根据所述音频解混洗设备的输出数据中所包含的外码数据而检测并纠正所述音频解混洗设备的输出数据的错误;
辅助数据检测设备,用于检测所述音频外码解码设备的输出数据中所包含的辅助数据;
字组合设备,用于根据检测的辅助数据来组合N信道的预定信道的第一分割数据部分和另一信道的位附加分割数据部分;以及
输出设备,用于形成每个具有位宽大于位宽B、具有由所述字组合设备根据辅助数据而组合的第一分割数据和位附加分割数据的字并输出该字的数据序列作为预定信道的输出数据。
18.如权利要求17所述的数字视频-音频信号记录与重放装置,
其中根据数字视频信号的一个编辑单元以数字音频信号的字的间隔将辅助数据输入到所述输入设备。
19.如权利要求17所述的数字视频-音频信号记录与重放装置,
其中数字音频信号的一个数据序列含有多个信道的数字音频数据;且
其中数字信号处理装置还包括:
多路复用设备,用于根据输入数字音频信号的每一字的信道识别数据将输入数字音频信号的每一字分配给多个输出信道,所述多路复用设备的多个信道的输出数据供给所述数据分割设备。
20.如权利要求17或19所述的数字视频-音频信号记录与重放装置,其中根据辅助数据所述信道数据形成设备将第二分割数据部分置于位宽B的低位侧(LSB侧),将预定位数据附加到位宽B的高位侧,并形成位附加分割数据部分。
21.如权利要求17或19所述的数字视频-音频信号记录与重放装置,其中所述信道数据形成设备分配第一分割数据部分和位附加分割数据部分给各预定信道。
22.如权利要求17或19所述的数字视频-音频信号记录与重放装置,其中所述信道数据形成设备根据控制信号输出第一分割数据部分和位附加分割数据部分给各指定信道。
23.如权利要求17所述的数字视频-音频信号记录与重放装置,
其中根据控制信号所述组合设备组合一对第一分割数据的信道与位附加分割数据的信道。
24.如权利要求17所述的数字视频-音频信号记录与重放装置,
其中根据控制信号所述输出设备分配输出数据的数字音频信号的信道给预定数信道。
25.如权利要求17所述的数字视频-音频信号记录与重放装置,
其中所述输出设备静噪处理根据控制信号而选择的信道的输出数据。
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