專利名稱：記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于把數(shù)據(jù)記錄到移動(dòng)的記錄介質(zhì)上和從記錄的介質(zhì)上無損失地再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法，借此在所述記錄面上執(zhí)行一個(gè)具有不同壓縮程度的數(shù)據(jù)壓縮，和在所述的再現(xiàn)面上執(zhí)行一個(gè)數(shù)據(jù)擴(kuò)展。
數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)擴(kuò)展經(jīng)常用在信息傳輸中，以便例如，增加傳輸通道的能力或者記錄介質(zhì)的存儲(chǔ)能力。例如，在所謂的微型盤上，它是密集磁盤的進(jìn)一步發(fā)展，數(shù)據(jù)是以壓縮的形式記錄的。
在數(shù)據(jù)壓縮時(shí)使用適當(dāng)?shù)乃惴▽Υ淮鎯?chǔ)或待被傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。換句話說這就意味著，待被傳輸或要被存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量被分別地減少了以分別實(shí)現(xiàn)增加傳輸通道的傳輸能力或存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)能力。
在再現(xiàn)側(cè)或接收側(cè)擴(kuò)展器使用逆算法從減少的數(shù)據(jù)量產(chǎn)生原始的數(shù)據(jù)。
如上所述，數(shù)據(jù)壓縮的目的是在不產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失的情況下盡可能地減少數(shù)據(jù)量以實(shí)現(xiàn)較好地利用傳輸通道的傳輸能力或記錄介質(zhì)的存儲(chǔ)能力。
眾所周知，在記錄數(shù)據(jù)時(shí)，在記錄前把要被記錄的數(shù)據(jù)讀入中間存儲(chǔ)器。同樣，這也眾所周知，即在再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)，在再現(xiàn)前首先把要再現(xiàn)的數(shù)據(jù)讀入中間存儲(chǔ)器。然而，如果中間存儲(chǔ)器溢出，數(shù)據(jù)損失不僅發(fā)生在記錄時(shí)而且也發(fā)生在數(shù)據(jù)再現(xiàn)時(shí)。為了使這種數(shù)據(jù)損失盡可能地小，在記錄數(shù)據(jù)時(shí)，使用所述算法首先產(chǎn)生最重要的二進(jìn)制諸位并加以存儲(chǔ)，而那些對再產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)信號并不做出實(shí)質(zhì)貢獻(xiàn)的二進(jìn)制諸位被最后存儲(chǔ)，或者由于中間存儲(chǔ)器的溢出而損失了。在后一種情況下不再可能保持不丟失數(shù)據(jù)的記錄。
類似地，在讀出數(shù)據(jù)時(shí)，首先讀出最重要的二進(jìn)制位和最后讀出那些對再產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)信號并不做出實(shí)質(zhì)貢獻(xiàn)的二進(jìn)制位。這兒也同樣，當(dāng)比較不重要的二進(jìn)制位通過溢出而丟失時(shí)也同樣由于中間存儲(chǔ)器的溢出而產(chǎn)生數(shù)據(jù)損失。
為了避免由于中間存儲(chǔ)器溢出而產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失，要求中間存儲(chǔ)器具有足夠大的存儲(chǔ)容量。
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種方法，用于以如下方式，即比起現(xiàn)有技術(shù)而言，能更加有效地利用所述記錄媒體的存儲(chǔ)能力的方式，在不丟失數(shù)據(jù)的前提下，記錄和再現(xiàn)壓縮數(shù)據(jù)。
本發(fā)明如此解決該任務(wù)，即在數(shù)據(jù)記錄期間以及在數(shù)據(jù)再現(xiàn)期間，將所述記錄媒體的速度作為壓縮程度的函數(shù)加以調(diào)節(jié)。


圖1示出了本發(fā)明把數(shù)據(jù)記錄到盤型的記錄介質(zhì)上的第一個(gè)實(shí)施例;
圖2示出了從盤型記錄介質(zhì)上再現(xiàn)數(shù)據(jù)的第一個(gè)實(shí)施例;
圖3示出了本發(fā)明的把數(shù)據(jù)記錄到盤型記錄介質(zhì)上的第二個(gè)實(shí)施例;
圖4示出了從盤型記錄介質(zhì)上再現(xiàn)數(shù)據(jù)的第二個(gè)實(shí)施例;
下面將根據(jù)圖1所示的第一實(shí)施例，解釋依據(jù)本發(fā)明的方法是如何進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄的;
作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)源的一數(shù)據(jù)記錄裝置A在固定的時(shí)間范圍內(nèi)以數(shù)字的形式把要被記錄的數(shù)據(jù)提供給壓縮器K，該壓縮器按照預(yù)定的算法壓縮數(shù)據(jù)，被壓縮的數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)上。圖1示出的磁光盤CD，由電機(jī)M帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，作為記錄介質(zhì)的一個(gè)實(shí)例。使用在CD電唱機(jī)中通常被稱作讀出傳感器的記錄和再現(xiàn)頭AW產(chǎn)生的光束L把數(shù)據(jù)記錄在盤CD上。壓縮器K的控制輸出耦合到調(diào)節(jié)電機(jī)M轉(zhuǎn)數(shù)的調(diào)節(jié)器R1的輸入。
在CD電唱機(jī)中數(shù)據(jù)以恒定的磁道速度進(jìn)行記錄和再現(xiàn)。這通常被稱為恒定線速度系統(tǒng)，簡稱為CLV系統(tǒng)，與此相對的是恒定角速度系統(tǒng)，簡稱CAV系統(tǒng)，那里，在恒定的角速度下進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄和再現(xiàn)。如上所述，如果中間存儲(chǔ)器溢出會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失。
現(xiàn)在，本發(fā)明提供了把記錄介質(zhì)CD的速度作為壓縮度的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法。在高壓縮度的情況，盤的速度降低以利于記錄數(shù)據(jù)和再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而在低壓縮度時(shí)，其速度增加，在高壓縮度情況下，通過偏離標(biāo)準(zhǔn)速度來減少所述介質(zhì)速度的這種措施明顯地增加了所述記錄介質(zhì)的存貯能力。
所述調(diào)節(jié)器R1將所述盤CD的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)為所述壓縮器K各當(dāng)前壓縮度的函數(shù)。值得推薦的是，例如，把盤CD的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)到反比于壓縮度。根據(jù)本發(fā)明的方法，為了避免數(shù)據(jù)丟失，中間存儲(chǔ)器不是絕對必要的。
在圖3和圖4示出的第二個(gè)實(shí)施例中，提供有中間存儲(chǔ)器，并且除了第一個(gè)調(diào)節(jié)器外，還提供了附加的第二個(gè)和第三個(gè)調(diào)節(jié)器。
在記錄數(shù)據(jù)期間，如圖3所示，數(shù)據(jù)記錄裝置A把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提供給中間存儲(chǔ)器Z1，該存儲(chǔ)器在中間存儲(chǔ)之后，將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給壓縮器K以進(jìn)行壓縮。使用記錄和再現(xiàn)頭AW產(chǎn)生的光束L，將被壓縮數(shù)據(jù)記錄到盤CD上。壓縮器K的控制輸出耦合到第一個(gè)調(diào)節(jié)器R1的輸入，該調(diào)節(jié)器R1和第二個(gè)調(diào)節(jié)器R2和第三個(gè)調(diào)節(jié)器R3一塊調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)盤CD的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度。
第二個(gè)調(diào)節(jié)器R2與中間存儲(chǔ)器Z1的第一個(gè)控制輸出相聯(lián)。象第一個(gè)實(shí)施例一樣，所述第一調(diào)節(jié)器R1把所述盤CD的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)成所述壓縮器K的壓縮程度的函數(shù)。包括調(diào)節(jié)器R2在內(nèi)的第二附加調(diào)節(jié)回路把所述盤CD的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)成所述中間存儲(chǔ)器Z1等級的函數(shù)。如果中間存儲(chǔ)器Z1滿了或者接近滿了，那末增加盤CD的旋轉(zhuǎn)速度，以防止中間存儲(chǔ)器Z1的溢出;如果中間存儲(chǔ)器是空的或者接近是空的，那末減小盤CD的旋轉(zhuǎn)速度，以重新用數(shù)據(jù)填充中間存儲(chǔ)器。
由于使用了第三調(diào)節(jié)器R3，所以可以從所述中間存貯器Z1處的數(shù)據(jù)流入量DZ和數(shù)據(jù)流出量DA之間的差來產(chǎn)生用于對所述盤CD的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的第三調(diào)節(jié)變量。如果DZ-DA之差是正的，那末增加盤CD的旋轉(zhuǎn)數(shù)度以防止中間儲(chǔ)器Z1的溢出，如果DZ-DA的差是負(fù)的，減少旋轉(zhuǎn)速度以用數(shù)據(jù)再次填充存儲(chǔ)器。
現(xiàn)在，可以提供三個(gè)調(diào)節(jié)器R1，R2和R3中的僅一個(gè)，或僅僅二個(gè)或者三個(gè)來調(diào)節(jié)盤CD的旋轉(zhuǎn)速度。所有的一共7種組合都是可能的。
圖4描述了數(shù)據(jù)再現(xiàn)的第二個(gè)實(shí)施例的情況。
使用來自記錄和再現(xiàn)頭AW的光束L從盤CD讀取數(shù)據(jù)和傳送它們到擴(kuò)展器E，該擴(kuò)展器把數(shù)據(jù)傳送到中間存儲(chǔ)器Z2。數(shù)據(jù)被從中間存儲(chǔ)器Z2送到數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置W，例如，揚(yáng)聲器，與所述擴(kuò)展器E的控制輸出端相耦合的調(diào)節(jié)器R1把所述盤CD的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)成壓縮程度的函數(shù)。作為壓縮程度的函數(shù)，聯(lián)到擴(kuò)展器E的控制輸出的調(diào)節(jié)器R1調(diào)節(jié)盤CD的旋轉(zhuǎn)速度。在高壓縮程度的情況下，旋轉(zhuǎn)速度從標(biāo)準(zhǔn)的速度減小，在低壓縮程度的情況下，旋轉(zhuǎn)速度增加到標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)速度。
所述第二調(diào)節(jié)器R2把所述盤CD的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)成所述中間存貯器Z2等級的函數(shù)。在高填充水平的情況下，它使旋轉(zhuǎn)速度減小以防止中間存儲(chǔ)器Z2的溢出，而在低填充水平的情況下，它增加旋轉(zhuǎn)速度以防止中間存儲(chǔ)器Z2排空。
第三個(gè)調(diào)節(jié)器R3求值數(shù)據(jù)流入量DZ和數(shù)據(jù)排放量DA的差，即DZ-DA之差。如果流入中間存儲(chǔ)器Z2的數(shù)據(jù)比排放到再現(xiàn)裝置W的數(shù)據(jù)多，在這種情況下DZ-DA是正的，則旋轉(zhuǎn)速度就減少以使中間存儲(chǔ)器Z2不發(fā)生溢出。如果，在另一方面，中間存儲(chǔ)器Z2從記錄和再現(xiàn)頭AW接收的數(shù)據(jù)比它排出到數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置W的數(shù)據(jù)少，那末調(diào)節(jié)器R3增加旋轉(zhuǎn)速度以用數(shù)據(jù)重新填充中間存儲(chǔ)器Z2。數(shù)據(jù)再現(xiàn)的過程也一樣，可以僅使用一個(gè)，或僅使用二個(gè)或全部三個(gè)調(diào)節(jié)器。每一種設(shè)想的組合都是可能的。
然而，本發(fā)明絕對不局限于盤型記錄介質(zhì)。除了CD電唱機(jī)外，磁光記錄和重放裝置也是使用磁盤作為存貯介質(zhì)的，本發(fā)明還可以用到磁帶裝置。同樣，例如存取圓柱體也是適合的記錄介質(zhì)。
能夠使用任何類型數(shù)據(jù)。這些可以是，例如使用CD電唱機(jī)的音頻數(shù)據(jù)，使用錄像機(jī)的音頻和視頻數(shù)據(jù)，或是在電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。這是明確地因素是，它必然是壓縮的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)已經(jīng)儲(chǔ)存或要儲(chǔ)存在記錄介質(zhì)上，該記錄介質(zhì)是可以移動(dòng)的，例如，旋轉(zhuǎn)的盤或直線移動(dòng)的帶。
權(quán)利要求
1.記錄數(shù)據(jù)到記錄介質(zhì)(CD)上和從記錄介質(zhì)(CD)上不丟失數(shù)據(jù)地再現(xiàn)的方法，借此，在所述記錄面上執(zhí)行具有不同壓縮程度的數(shù)據(jù)壓縮，和在再現(xiàn)面上執(zhí)行一個(gè)擴(kuò)展，其特征是在記錄數(shù)據(jù)和在再現(xiàn)數(shù)據(jù)期間，所述記錄介質(zhì)(CD)的速度可以作為壓縮程度的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征是在高度壓縮情況下選取的記錄介質(zhì)(CD)的速度要比在低度壓縮情況下選取的記錄介質(zhì)的速度小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征是在記錄前，要被記錄的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在第一個(gè)中間存儲(chǔ)器(Z1)內(nèi)和在再現(xiàn)前從記錄介質(zhì)(CD)讀出的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在第二個(gè)中間存儲(chǔ)器(Z2)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征是記錄介質(zhì)(CD)的速度作為兩個(gè)中間存儲(chǔ)器(Z1，Z2)的級容量的函數(shù)受到調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征是在數(shù)據(jù)記錄期間，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)中間存儲(chǔ)器(Z1)處在高填充水平時(shí)，記錄介質(zhì)(CD)的速度增加，而當(dāng)填充水平低時(shí)速度減小，在數(shù)據(jù)再現(xiàn)期間，當(dāng)?shù)诙€(gè)中間存儲(chǔ)器(Z2)處在高填充水平時(shí)，記錄介質(zhì)(CD)的速度減小，當(dāng)填充水平低時(shí)，記錄介質(zhì)速度增加。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5中任一個(gè)的方法，其特征在于所述記錄介質(zhì)(CD)的速度被調(diào)節(jié)成數(shù)據(jù)流入量DZ和數(shù)據(jù)排放量DA之差DZ-DA的函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、4、5或6中任一個(gè)的方法，其特征是在進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄期間，如果第一個(gè)中間存儲(chǔ)器(Z1)的數(shù)據(jù)流入量DZ大于數(shù)據(jù)的排出量DA，則記錄介質(zhì)(CD)的速度增加，如果第一個(gè)中間存儲(chǔ)器(Z1)的數(shù)據(jù)流入量DZ小于數(shù)據(jù)的排放量DA時(shí)，記錄介質(zhì)(CD)的速度減少，在進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)期間，如果第二個(gè)中間存儲(chǔ)器(Z2)的數(shù)據(jù)流入量DZ大于數(shù)據(jù)的排放量DA，記錄介質(zhì)(CD)的速度增加，如果第二中間存儲(chǔ)器(Z2)的流入量DZ小于數(shù)據(jù)排放量DA，記錄介質(zhì)(Z2)的旋轉(zhuǎn)速度減小。
全文摘要
記錄和再現(xiàn)壓縮數(shù)據(jù)的方法。為改善利用移動(dòng)記錄介質(zhì)(CD)的存儲(chǔ)能力，在記錄前，使用壓縮器(K)對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，在再現(xiàn)前使用擴(kuò)展器(E)對壓縮的數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展，以恢復(fù)原始數(shù)據(jù)信號，如果可能，沒有任何損失。為增加記錄介質(zhì)(CD)的存儲(chǔ)能力，進(jìn)而記錄介質(zhì)(CD)的速度作為壓縮程度的函數(shù)受到調(diào)節(jié)。在高壓縮度的情況下選取的記錄介質(zhì)的速度比在低壓縮度的情況下小。
文檔編號G11B15/46GK1088343SQ9311920
公開日1994年6月22日 申請日期1993年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月17日
發(fā)明者瑞赫德·格瑞格, 漢斯-羅伯特·庫恩 申請人:德國索姆森-布蘭特有限公司