CN1255803C

CN1255803C - 磁带记录装置和方法

Info

Publication number: CN1255803C
Application number: CNB011121408A
Authority: CN
Inventors: 香西俊范; 阿部文善; 早川知男; 桥野司
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: US20060153534A1; JP2001283531A; KR20010095172A; EP1148491B1; EP1148491A3; CN1318835A; HK1043237A1; DE60135266D1; ATE404971T1; JP4328995B2; US20020015583A1; EP1148491A2; HK1043237B; US7242854B2; US6996330B2; KR100746887B1

Abstract

提供了一种使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录装置和磁带记录方法。139个同步块被放置在磁带的每一磁道上。其中，121个同步块都含有：2字节的检测模式；3字节的标识信息；96字节的主数据和10字节的内纠错码。其余的18个同步块包含96字节外纠错码，而非主数据。外同步码提供给每一组139同步块，每一组139同步块是由16磁道中2224同步块除以16平面、12磁道中1668同步块除以12平面或8磁道中1112同步块除以8平面得到的。同步块在磁带上排列使得属于相同平面的同步块之间的距离在平面中为常数。

Description

磁带记录装置和方法

技术领域

本发明通常涉及一种磁带(magnetic tape)记录装置和方法以及磁带格式，和涉及用于上述的记录介质。更具体地说，本发明涉及一种用于在磁带上或从磁带中记录或读取高质量视频数据的磁带记录装置和方法。本发明也涉及一种上述磁带记录装置和方法使用的磁带格式，并涉及一种用于存储实现上述方法的程序的记录介质。

背景技术

伴随着先进的压缩技术，视频数据能够根据数字视频(DV)系统被压缩和记录在磁带上。在DV系统中使用的格式被定义为消费者数字盒式磁带录像机(consumer digital video cassette recorder)的DV格式。

图1显示相关的DV格式的一个磁道(track)的结构。在该DV格式中，在经历了24-25转换后视频数据被记录。图1中所示的位数表示在视频数据上实施了24-25转换后的数字。

一个磁道的长度基本等于上至174度弯角(winding angle)的磁带的一部分。在一个磁道部分的外侧，形成了1250位的重写空区(overwrite margin)以防止数据被持续记录。

当旋转磁头与60×1000/1001HZ的频率同步旋转时，一个磁道的长度是134975位，当旋转磁头与60HZ的频率同步旋转时，一个磁道的长度是134850位。

在一个磁道部分，插入和磁道信息(ITI)部分(sector)、音频部分、视频部分和子码部分按旋转磁头的跟踪方向(在图1中从左至右)顺序放置。在ITI部分和音频部分之间形成间隙(gap)G1，在音频部分和视频部分之间形成间隙G2，在音频部分和子码之间形成间隙G3。

ITI部分的长度为3600位。在ITI部分中，用于生成时钟的1400位的前同步码(preamble)、开始同步区域(SSA)、磁道信息区域(TIA)(总共1920位被分配给SSA和TIA)按顺序放置。在SSA中，指示了检测TIA的位置所需的位串(同步号)。在TIA中，指示格式是否是消费者DV格式及格式是否是SP模式或LP模式的信息和有关一帧导频信号的模式的信息被记录。在TIA后，是280位的后同步码(postamble)。间隙G1的长度是625位。

音频部分的长度是11550位。前400位和最后的500位分别用作前同步码和后同步码，剩下的在前同步码和后同步码之间的10650位用作音频数据。间隙G2的长度为700位。

视频部分的长度是113225位。前400位和最后的925位分别用作前同步码和后同步码，剩下的在前同步码和后同步码之间的111900位用作视频数据。间隙G3的长度为1550位。

当旋转磁头以60×1000/1001HZ的频率旋转时，子码部分的长度为3725位；当旋转磁头以60HZ的频率旋转时，子码部分的长度为3600位。前1200位和后1325位或1200位(取决于上述讨论的旋转磁头的频率)分别用作前同步码和后同步码，剩下的在前同步码和后同步码之间的1200位用作子码数据。

图2显示图1所示的视频部分的结构。视频部分由14990字节的同步块(sync block)组成，如图2所示。在149个同步块中，138个同步块由2字节的同步、3字节的ID、77字节的视频数据和奇偶校验C1(内纠错码)组成。在剩下的11个同步块中，77字节奇偶校验C2(外纠错码)替代视频数据。

在DV格式中，每一部分不仅提供了间隙G1、G2、G3，而且前同步码和后同步码被形成。即，所谓的“额外开销”(overhead)很大，真正的数据不能获得充分的记录率。

为了记录高质量的视频数据(以下称为“高分辨力(HD)视频数据”)大约需要25Mbps。然而，在上述的记录格式中，除了搜索图像数据外，在MPEG系统中只有24Mbps被确保用于由基本句法子集/高档参数级(mainprofile/high level)

方法压缩的数据。因此，虽然标准质量视频数据(以下称为“标准分辨力(SD)视频数据”)能够被记录，但是HD视频数据在用

或的方法压缩后不能被记录。

此外，MPEG方法正在成为压缩视频数据的主流。MPEG-压缩的视频数据的传送流(TS)分组(packet)的单位是188字节。为了在如图2所示的视频部分的同步块中处理这样的传送分组，需要3个同步块，因为每一同步块是77字节，(231字节(＝77字节×3个同步块))，因此引起43字节的冗余。因而，每一同步块大约有14冗余字节。

用这种方式，根据DV格式，传送分组不能被有效地记录。

发明内容

因此，鉴于上述的背景情况，本发明的目的就是有效地记录传送分组。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录装置。该磁带记录装置包括格式化单元，用于将纠错码加到包含视频数据、音频数据或搜索数据之一的第一组数据和包含与第一组数据相关的子码数据的第二组数据的每一组数据，并且用于格式化第一组数据和第二组数据使得其在磁带的磁道上被连续放置。供给单元提供由格式化单元格式化的数据到旋转磁头以便在磁带上记录数据。格式化单元在每一磁道上连续放置139个同步块，139个同步块的每一个都有111字节。在139个同步块中，121个同步块每一个都含有：用于检测同步块的2字节的检测模式(pattern)；用于标识同步块的3字节的标识信息；96字节的主数据；和加到标识信息和主数据上的10字节的内纠错码。剩下的18个同步块每一个包含2字节的检测模式、3字节的标识信息、96字节的外纠错码和10字节的内纠错码。外纠错码提供给每一平面的139个同步块，每一平面的139个同步块是由包含在16个磁道中的2224个同步块除以16个平面(plane)、包含在12个磁道中的1668个同步块除以12个平面、包含在8个磁道中的1112个同步块除以8个平面得到的。每一平面中的同步块被以混洗的方式排列在磁带上使得属于相同平面的同步块之间的距离在对应于所述平面数目的所述磁道的每个上为常数。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于在磁带记录装置中通过使用旋转磁头在磁带的磁带上记录数字数据的磁带记录方法。磁带记录方法包括：格式化步骤，将纠错码加到包含视频数据、音频数据或搜索数据的第一组数据和包含与第一组数据相关的子码数据的第二组数据的每一组数据，并格式化第一组数据和第二组数据使得其在磁带的磁道上被连续放置；供给步骤，将在格式化步骤中格式化的数据提供给旋转磁头以便在磁带上记录数据。格式化步骤将139个同步块连续放置在每一磁道上，139个同步块的每一个有111个字节。在139个同步块中，121个同步块每一个都含有：用于检测同步块的2字节的检测模式；用于标识同步块的3字节的标识信息；96字节的主数据；和加到标识信息和主数据上的10字节的内纠错码。剩下的18个同步块每一个包含2字节的检测模式、3字节的标识信息、96字节的外纠错码和10字节的内纠错码。外纠错码提供给每一平面的139个同步块，每一平面的139个同步块是由包含在16个磁道中的2224个同步块除以16个平面(plane)、包含在12个磁道中的1668个同步块除以12个平面、包含在8个磁道中的1112个同步块除以8个平面得到的。每一平面中的同步块被以混洗的方式排列在磁带上使得属于相同平面的同步块之间的距离在对应于所述平面数目的所述磁道的每个上为常数。

根据本发明的再一方面，提供了一种使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录装置。该磁带记录装置包括格式化单元，用于将纠错码加到包含视频数据、音频数据或搜索数据的第一组数据和包含与第一组数据相关的子码数据的第二组数据的每一组数据，并且用于格式化第一组数据和第二组数据使得其在磁带的磁道上被连续放置。供给单元提供由格式化单元格式化的数据到旋转磁头以便在磁带上记录数据。格式化单元在每一磁道上连续放置141个同步块，141个同步块的每一个都有111字节。在141个同步块中，123个同步块每一个都含有：用于检测同步块的2字节的检测模式；用于标识同步块的3字节的标识信息；96字节的主数据；和加到标识信息和主数据上的10字节的内纠错码。剩下的18个同步块每一个包含2字节的检测模式、3字节的标识信息、96字节的外纠错码和10字节的内纠错码。外纠错码提供给每一平面的141个同步块，每一平面的141个同步块是由包含在16个磁道中的2256个同步块除以16个平面、包含在12个磁道中的1692个同步块除以12个平面、包含在8个磁道中的1128个同步块除以8个平面得到的。每一平面中的同步块被以混洗的方式排列在磁带上使得属于相同平面的同步块之间的距离在对应于所述平面数目的所述磁道的每个上为常数。

根据本发明的再一方面，提供了一种用于在磁带记录装置中使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录方法。该磁带记录方法包括：格式化步骤，用于将纠错码加到包含视频数据、音频数据或搜索数据的第一组数据和包含与第一组数据相关的子码数据的第二组数据的每一组数据，并且用于格式化第一组数据和第二组数据使得其在磁带的磁道上被连续放置；供给步骤，提供由格式化单元格式化的数据到旋转磁头以便在磁带上记录数据。格式化步骤将141个同步块连续放置在每一磁道上，141个同步块的每一个都有111字节。在141个同步块中，123个同步块每一个都含有：用于检测同步块的2字节的检测模式；用于标识同步块的3字节的标识信息；96字节的主数据；和加到标识信息和主数据上的10字节的内纠错码。剩下的18个同步块每一个包含2字节的检测模式、3字节的标识信息、96字节的外纠错码和10字节的内纠错码。外纠错码提供给每一平面的141个同步块，每一平面的141个同步块是由包含在16个磁道中的2256个同步块除以16个平面、包含在12个磁道中的1692个同步块除以12个平面、包含在8个磁道中的1128个同步块除以8个平面得到的。每一平面中的同步块被以混洗的方式排列在磁带上使得属于相同平面的同步块之间的距离在对应于所述平面数目的所述磁道的每个上为常数。

根据本发明的再一方面，提供了一种使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录装置。该磁带记录装置包括格式化单元，用于将纠错码加到包含视频数据、音频数据或搜索数据的第一组数据和包含与第一组数据相关的子码数据的第二组数据的每一组数据，并且用于格式化第一组数据和第二组数据使得其在磁带的磁道上被连续放置。供给单元提供由格式化单元格式化的数据到旋转磁头以便在磁带上记录数据。格式化单元在每一磁道上连续放置135个同步块，135个同步块的每一个都有114字节。在135个同步块中，118个同步块每一个都含有：用于检测同步块的2字节的检测模式；用于标识同步块的3字节的标识信息；99字节的主数据；和加到标识信息和主数据上的10字节的内纠错码。剩下的17个同步块每一个包含2字节的检测模式、3字节的标识信息、99字节的外纠错码和10字节的内纠错码。外纠错码提供给每一平面的135个同步块，每一平面的135个同步块是由包含在16个磁道中的2160个同步块除以16个平面、包含在12个磁道中的1620个同步块除以12个平面、包含在8个磁道中的1080个同步块除以8个平面得到的。每一平面中的同步块被以混洗的方式排列在磁带上使得属于相同平面的同步块之间的距离在对应于所述平面数目的所述磁道的每个上为常数。

根据本发明的再一方面，提供了一种用于磁带记录装置中使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录方法。该磁带记录方法包括格式化步骤，用于将纠错码加到包含视频数据、音频数据或搜索数据的第一组数据和包含与第一组数据相关的子码数据的第二组数据的每一组数据，并且用于格式化第一组数据和第二组数据使得其在磁带的磁道上被连续放置；供给步骤，提供在格式化步骤中格式化的数据到旋转磁头以便在磁带上记录数据。格式化步骤在每一磁道上连续放置135个同步块，135个同步块的每一个都有114字节。在135个同步块中，118个同步块每一个都含有：用于检测同步块的2字节的检测模式；用于标识同步块的3字节的标识信息；99字节的主数据；和加到标识信息和主数据上的10字节的内纠错码。剩下的17个同步块每一个包含2字节的检测模式、3字节的标识信息、99字节的外纠错码和10字节的内纠错码。外纠错码提供给每一平面的135个同步块，每一平面的135个同步块是由包含在16个磁道中的2160个同步块除以16个平面、包含在12个磁道中的1620个同步块除以12个平面、包含在8个磁道中的1080个同步块除以8个平面得到的。每一平面中的同步块被以混洗的方式排列在磁带上使得属于相同平面的同步块之间的距离在对应于所述平面数目的所述磁道的每个上为常数。

根据本发明的再一方面，提供了一种通过使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录装置。该磁带记录装置包括格式化单元，用于将纠错码加到包含视频数据、音频数据或搜索数据的第一组数据和包含与第一组数据相关的子码数据的第二组数据的每一组数据，并且用于格式化第一组数据和第二组数据使得其在磁带的磁道上被连续放置。供给单元提供由格式化单元格式化的数据到旋转磁头以便在磁带上记录数据。格式化单元在每一磁道上连续放置135个同步块，135个同步块的每一个都有114字节。在135个同步块中，118个同步块每一个都含有：用于检测同步块的2字节的检测模式；用于标识同步块的3字节的标识信息；97字节的主数据；和加到标识信息和主数据上的12字节的内纠错码。剩下的17个同步块每一个包含2字节的检测模式、3字节的标识信息、97字节的外纠错码和12字节的内纠错码。外纠错码提供给每一平面的135个同步块，每一平面的135个同步块是由包含在16个磁道中的2160个同步块除以16个平面、包含在12个磁道中的1620个同步块除以12个平面、包含在8个磁道中的1080个同步块除以8个平面得到的。每一平面中的同步块被以混洗的方式排列在磁带上使得属于相同平面的同步块之间的距离在对应于所述平面数目的所述磁道的每个上为常数。

根据本发明的再一方面，提供了一种用于磁带记录装置中使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录方法。该磁带记录方法包括格式化步骤，用于将纠错码加到包含视频数据、音频数据或搜索数据的第一组数据和包含与第一组数据相关的子码数据的第二组数据的每一组数据，并且用于格式化第一组数据和第二组数据使得其在磁带的磁道上被连续放置；供给步骤，提供在格式化步骤中格式化的数据到旋转磁头以便在磁带上记录数据。格式化步骤在每一磁道上连续放置135个同步块，135个同步块的每一个都有114字节。在135个同步块中，118个同步块每一个都含有：用于检测同步块的2字节的检测模式；用于标识同步块的3字节的标识信息；97字节的主数据；和加到标识信息和主数据上的12字节的内纠错码。。剩下的17个同步块每一个包含2字节的检测模式、3字节的标识信息、97字节的外纠错码和12字节的内纠错码。外纠错码提供给每一平面的135个同步块，每一平面的135个同步块是由包含在16个磁道中的2160个同步块除以16个平面、包含在12个磁道中的1620个同步块除以12个平面、包含在8个磁道中的1080个同步块除以8个平面得到的。每一平面中的同步块被以混洗的方式排列在磁带上使得属于相同平面的同步块之间的距离在对应于所述平面数目的所述磁道的每个上为常数。

在上述的磁带记录装置和方法中，视频数据可以是通过

或方法压缩的高分辨力视频数据。

附图说明

图1说明DV格式的磁道部分的结构；

图2说明图1所示的视频部分的结构；

图3是说明在根据本发明的磁带记录/读取装置中使用的记录系统的结构的一个示例的方框图；

图4说明图3所示的磁带的磁道格式；

图5、图6和图7说明在图4所示的磁道上记录的跟踪导频信号；

图8说明图4所示的磁道的部分排列；

图9说明图8所示的磁道F0的ITI前同步码的一个示例；

图10说明图8所示的磁道F1的ITI前同步码的一个示例；

图11说明图8所示的磁道F2的ITI前同步码的一个示例；

图12说明图8所示的磁道F0的SSA数据的一个示例；

图13说明图8所示的磁道F1的SSA数据的一个示例；

图14说明图8所示的磁道F2的SSA数据的一个示例；

图15说明图8所示的TIA的同步块的结构；

图16说明图8所示的TIA的磁道信息；

图17说明由图8所示的TIA的APT表示的信息；

图18说明图8所示的磁道F0的TIA数据一个示例；

图19说明图8所示的磁道F1的TIA数据一个示例；

图20说明图8所示的磁道F2的TIA数据一个示例；

图21说明图8所示的磁道F0的ITI后同步码的数据的一个示例；

图22说明图8所示的磁道F1的ITI后同步码的数据的一个示例；

图23说明图8所示的磁道F2的ITI后同步码的数据的一个示例；

图24A、图24B和图24C说明图8所示的主部分的结构的一个示例；

图25说明图8所示的子码部分的结构；

图26说明图8所示的后同步码的模式；

图27是说明在根据本发明的磁带记录/读取装置中使用的读取系统的结构的一个示例的方框图；

图28说明同步块的长度和24-25个变换周期之间的关系；

图29说明同步块的纠错码的结构；

图30说明位错概率和数据未能被正确解码的概率之间的关系；

图31说明DV格式的同步块的内纠错码的结构；

图32说明DV格式的ID的奇偶校验结构；

图33说明在磁带的多个平面上的同步块的排列的一个示例；

图34说明在磁带的多个平面上的同步块的排列的另一个示例；

图35说明当来自视频数据压缩器的输出的顺序是按磁带上的同步块的顺序排列时的交错处理；

图36说明当来自视频数据压缩器的输出的顺序是按平面上的同步块的顺序排列时的交错处理；

图37、图38和图39说明在16个平面上对16个磁道交错和提供奇偶校验后在磁带上的同步块的排列；

图40、图41和图42说明在提供奇偶校验和在16个平面上对16个磁道交错后在磁带上的同步块的排列；

图43说明对由突发错误引起的损坏磁道的错误抵抗力(errorresistance)；

图44说明对由突发错误引起的在一边通道(side channel)上的损坏磁道的错误抵抗力；

图45和图46说明在12平面上对12磁道交错和提供奇偶校验后在磁带上的同步块的排列；

图47和图48说明在8平面上对8磁道交错和通过奇偶校验后在磁带上的同步块的排列；

图49A、图49B和图49C说明图8所示的主部分的结构的另一示例；

图50是说明在根据本发明的磁带记录/读取装置中使用的读取系统的结构的另一示例的方框图；

图51说明图50所示的磁带的磁道格式；

图52是说明在根据本发明的磁带记录/读取装置中使用的读取系统的结构的另一示例的方框图；

图53和图54和图55说明在16平面上对16磁道交错和提供奇偶校验后在磁带上的同步块的排列；

图56和图57和图58说明在提供奇偶校验和16平面上对16磁道交错后在磁带上的同步块的排列；

图59A、图59B和图59C说明图8所示的主部分的结构的另一示例；

图60说明图59A、图59B和图59C所示的磁道部分排列的一个示例；

图61A、图61B和图61C说明图8所示的主部分的结构的再一示例；及

图62说明位错概率和数据未能被正确解码的概率之间的关系。

具体实施方式

图3说明应用本发明的磁带记录/读取装置的记录系统的结构。视频数据压缩器1根据例如

或

的MPEG方法压缩输入HD视频信号。音频数据压缩器2根据例如对应于DV-格式压缩方法的音频压缩方法，压缩对应于HD视频信号的音频信号。系统数据，例如辅助数据或子码数据，从控制器13输入到端子3。

开关4适于在控制器13的控制下从视频数据压缩器1、音频数据压缩器2和端子3的输出中选择一个输出，并提供所选择的输出到错误码/ID加法器5。错误码/ID加法器5将错误检测/校正码或ID加到输出数据，并对16磁道实施交错处理。错误码/ID加法器5接着输出结果数据到24-25转换器6。24-25转换器6通过加入一冗余位将以24位为单位的数据转换到以25位为单位的数据，选择该冗余位使得用于跟踪操作的导频信号出现在最高电平。

同步ITI生成器生成加到主数据(图24)或子码(图25)的同步数据、前同步码、后同步码和ITI数据(图8)。

开关8在控制器13的控制下从24-25转换器6和同步ITI生成器的输出中选择一个输出，并提供所选择的输出到调制器9。调制器9随机化该输入数据以防止连续出现“1”或“0”，并根据适用于在磁带21上记录数据的方法(与DV系统使用的方法相同的方法)。调制器9接着提供结果信号到并行-串行(P/S)转换器10。

P/S转换器10转换输入并行数据为串行数据。放大器11接着放大从P/S转换器10输入的数据。被放大的数据提供到附在旋转磁鼓(未示出)上的旋转磁头12，并被记录在磁带21上。

图4说明通过旋转磁头12在磁带21上形成的磁道的格式。旋转磁头12在附图中沿从右下方到左上方的方向跟踪磁带21，以形成向磁带21的纵向倾斜的磁道。磁带21在附图中从右向左传输。

根据用于在磁道上记录跟踪控制操作的导频信号的类型，磁道可以被分为F0、F1和F2。磁道按F0、F1、F0、F2、F0、F1、F0和F2的次序形成。

在磁道F0中，如图5所示，在频率f1的导频信号和在频率f2的导频信号都没有被记录。相反，如图6所示，在磁道F1中，在频率f1的导频信号被记录。在磁道F2中，如图7所示，在频率f2的导频信号被记录。

频率f1和f2分别是通道位的记录频率1/90和1/60。

在磁道F0的频率f1或f2的缺口(notch)的深度是9dB，如图5所示。相反，在频率f1或f2的导频信号的载波噪声比(CNR)，如图6或7所示，大于16dB并小于19dB。在频率f1或f2的缺口的深度大于3dB。

具有上述频率特性的磁道模式与在DV格式中使用的模式相同。因此，在消费者数字盒式磁带录像机中使用的磁带、旋转磁头、驱动系统、解调系统和控制系统能够在本发明中使用。磁道间距和磁带速度与DV格式中的相似。

图8说明在每一磁道中的部分的排列的一个示例。图8所示的单个部件的位数是数据实施24-25转换后的数。当旋转磁头12以60×1000/1001HZ的频率旋转时，一个磁道的长度是134975位；当旋转磁头12以60HZ的频率旋转时，一个磁道的长度是134850位。磁道的长度等于磁带21上至174度弯角的部分。在一个磁道后，1250位重写空区被形成以防止数据持续被记录。

在图8中，旋转磁头12从左至右跟踪磁道。与图1所示的对应部分相似的3600位的ITI部分被放置在磁道的头部。1400位ITI前同步码被放置在ITI部分的开始处。磁道0的ITI前同步码含有例如如图9所示的数据，并且磁道1的ITI前同步码含有例如如图10所示的数据。磁道2的ITI前同步码含有例如如图11所示的数据。基于ITI前同步码的数据，当数据从磁带21被读取时，生成一个时钟。

1830位SSA位于ITI前同步码之后。磁道F0的SSA由例如图12所示的数据组成；磁道F1的SSA包含例如图13所示的数据数据；磁道F2的SSA包含例如图14所示的数据。SSA能够检测出随后的TIA的启动。

90位的TIA位于SSA之后。TIA由30个同步块组成，每一同步块由从位0到位29的30位组成，如图15所示。相同的数据被记录在3个连续的同步块中。因此，相同的数据在TIA中实质上重复3次。

在这30位(从位b29到b0)中，如图16所示的数据是从位b27到b22和从位b17到b12按位放置的。即，APT₂放在位b12和b13，APT₁放在位b14和b15，APT₀放在位b16和b17。

在DV格式中记录在磁道上的数据类型可以用APT₂、APT₁和APT₀识别。例如，当APT₂、APT₁和APT₀的值是“000”时，用于消费者数字盒式磁带录像机的数据，即，DV格式的数据，被记录在磁道上。当APT₂、APT₁和APT₀的值是“111”时，数据不记录在磁道上。因此，当APT₂、APT₁和APT₀的值检测出是“111”时，DV格式兼容的磁带记录/读取装置不执行读取操作。

在这一实施例中，如图16所示，值“111”被记录作APT₂、APT₁和APT₀。因此，当如图3所示的磁带21用DV格式兼容的磁带读取装置读取时，不执行记录操作。相反，当用HD信号兼容的磁带记录/读取装置读取磁带21时，假设HD视频信号数据被记录在磁带21上，读取操作被执行。

如图16所示，TP₁被记录在位b22和b23上，而TP₀被记录在位b24和b25上。在DV格式中，当TP₁和TP₀的值是“11”时，对SP模式间距磁道间距是0。当TP₁和TP₀的值是“10”时，对LP模式间距磁道间距是1。当TP₁和TP₀的值是“01”时，磁道间距是2。当TP₁和TP₀的值是“00”时，磁道间距是3。在本发明中，TP₁和TP₀的定义和DV格式中的相似。

在图16所示的例子中，因为TP₁和TP₀指示“11”，所以SP模式被选定。

PF₁和PF₂被分别记录在位b26和b27。PF代表导频帧，0代表导频帧0，1代表导频帧1。导频帧0指示磁道F1放置在磁道F0后，作为形成一个帧的10个磁道的前2个磁道。导频帧1指示磁道F2放置在磁道F0后，作为上述的前2个磁道。

即，正如参考图4所讨论的，磁道按F0、F1、F0、F2、F0、F1、F0和F2的次序形成。如果一个预先设定的帧的前2个磁道是F0和F1，随后2个磁道根据前面的帧的数据量可以是F0和F1或F0和F2。磁道模式的类型，即，F0和F1或F0和F2可以用导频帧来表示。

如上所述，TIA同步块的位被随机化处理以防止大量的连续的“1”或“0”出现。因此，由磁道F0的3个同步块(90位)组成的TIA数据如图18所示指示，并且每一同步块具有如图15所示的位b29到b0。磁道F1的TIA数据可以如图19所示表示，磁道F2的TIA数据可以如图20所示指明。

如图8所示，280位的后同步码被放置在TIA后。磁道0的后同步码可以如图21所示指示，磁道1的后同步码可以如图22所示表示，磁道2的后同步码可以如图23所示指示。TIA部分的数据由同步ITI生成器7来生成。

128575位的主部分被放置在后同步码后。主部分的结构如图24A所示。

如图24A所示，主部分由139个同步块组成，每一同步块有888位(111字节)。第一组121个同步块的每一同步块都含有16位同步、24位ID、8位字头、760位主数据和80位奇偶校验C1。同步是由同步ITI生成器7生成的。ID由错误码/ID加法器相加。字头包含指示主数据是否是音频数据、视频数据、搜索视频数据、传送流数据或辅助数据的ID信息。字头数据经端子3从控制器13被作为系统数据一个类型提供。

如果主数据是视频数据，其从视频数据压缩器1提供。如果主数据是音频数据，其从音频数据压缩器2提供。如果主数据是辅助数据，其经端子3从控制器13提供。

奇偶校验C1由错误码/ID加法器5对来自ID、字头和主数据的每一同步块进行计算。

在139个同步块中，最后的18个同步块由同步、ID、奇偶校验C2和奇偶校验C1组成。奇偶校验C2可以根据字头或在图24A的纵向方向的主数据来计算。该计算是由错误码/ID加法器5来实施的。

主部分的总的数据量是888位×139同步块＝123432位，并且在24-25转换后变成128575位。当旋转磁头12与60HZ同步旋转时的最大数据率基本上是760位×121同步块×10磁道×30HZ＝27.588Mbps。这个位率记录

压缩的或

压缩的HD视频数据、音频压缩数据、辅助数据和搜索视频数据是足够了。

1250位子码部分被放置在主数据后。子码部分的结构如图25所示。

一个磁道的子码部分由10个子码同步块组成，每一子码同步块由同步、ID、子码数据和奇偶校验组成。

16位同步(在24-25转换之前)被放置在1250位(在24-25转换后)的子码部分的每一子码同步块的开始部分，其后是24位ID。同步由ITI生成器7生成，并且ID由错误码/ID加法器5加入。

40位的子码数据位于ID之后。子码数据经端子3从控制器13提供，并且包括，例如，磁道号和时间码号。在子码数据后，40位奇偶校验被加入。奇偶校验由错误码/ID加法器5加入。

在24-25转换之前的120位子码同步块数据在24-25转换后变成125位(＝120×25/24)数据。

后同步码被放置在子码部分后。在后同步码中，生成时钟所需的模式A和模式B的组合，例如如图26所示，被记录。模式B具有与模式A相反的“1”和“0”，反之亦然。通过适当地将模式A和模式B组合，图5、图6和图7中分别所示的跟踪模式F0、F1和F2能够被实现。图9所示的运行模式表示图3所示的24-25转换器6实施24-25转换后的模式。当旋转磁头与60×1000/1001HZ的频率同步旋转时，后同步码的长度为1550位；当旋转磁头与60HZ的频率同步旋转时，后同步码的长度为1425位。

图3所示的记录系统的操作如下。HD视频信号与搜索视频数据(极短的数据)一起被输入到视频数据压缩器1，并按照例如

或

方法进行压缩。音频信号被输入到音频数据压缩器2，并按照与DV格式兼容的方法相似的方法进行压缩。系统数据，例如子码数据、辅助数据和字头，被从控制器13提供到端子3。

在控制器13的控制下，开关4适当地引入从视频数据压缩器1输出的视频数据(包含搜索视频数据)、从音频数据压缩器2输出的音频数据和从端子3输出的系统数据，将上述的数据组合并输出到错误码/ID加法器5。

错误码/ID加法器5将24位ID加到图24A所示的主部分的每一同步块。图24A所示的奇偶校验C1对每一同步块进行计算并进行相加，奇偶校验C2，而非字头和主数据，被加到139个同步块的最后18个同步块。

如图25A所示，错误码/ID加法器5也为子码数据的每一子码同步块加入24位ID，并且也计算40位奇偶校验。

错误码/ID加法器5保留主数据的16个磁道，并且对16个磁道进行交错(子码数据不进行交错)。

24-25转换器6将从错误码/ID加法器5提供的以24位为单位的数据转换到以25位为单位的数据。因此，如图5至7所示的在频率f1和f2的跟踪导频信号分量出现在最高电平。

如图24A所示，同步ITI生成器7将16位同步加到主部分的每一同步块。如图25所示，同步ITI生成器7也将16位的同步加到子码部分的每一子码同步块。此外，同步ITI生成器7生成图26所示的后同步码的运行模式，并且也生成ITI部分数据。

更具体地说，上述数据按如下被加入或组合。控制器13改变开关8以在从同步ITI生成器7输出的数据和24-25转换器6输出的数据之间进行选择，并且开关8提供所选择的数据到调制器9。

调制器9随机化输入的数据，并按照DV格式兼容的方法将其调制。调制的数据接着被输出到P/S转换器10。P/S转换器10将输入并行数据转换成串行数据，并经放大器11将其提供到旋转磁头12。旋转磁头12在磁带21上记录该输入数据。

图27说明用于如上所述的读取记录在磁带21上的数据的读取系统的结构。

旋转磁头读取记录在磁带21上的数据，并将其输出到放大器41。放大器41放大该输入信号并将其提供到模数(A/D)转换器42。A/D转换器42将输入的模拟信号转换成数字信号，并将其提供到解调器43。解调器43按照与调制器9采用的随机化方法对应的方法，对从A/D转换器42提供的数据去随机化，并且也按照与调制器9采用的调制方法对应的方法，解调去随机化(derandomrize)的数据。

同步ITI检测器44从解调器43输出的解调数据中检测图24A所示的主部分的每一同步块的同步，图25所示的子码部分的每一子码同步块的同步和图8所示的ITI部分。同步ITI检测器44接着提供被检测的同步到错误校正器/ID检测器46。25-24转换器45将按照24-25转换器6实施的24-25转换，从解调器43提供的以25位为单位的数据转换到以24位为单位的数据，然后输出转换后的数据到错误校正器/ID检测器46。

错误校正器/ID检测器46基于从同步ITI检测器44输入的同步，实施错误校正、ID检测和交错处理。在控制器13的控制下，开关47输出视频数据(包含搜索视频数据)到视频数据解压缩器48，输出音频数据到音频数据解压缩器49，和经端子50输出例如子码数据和辅助数据的系统数据到控制器13。

视频数据解压缩器48解压缩输入的视频数据并将解压缩的数字数据转换成模拟信号，然后该模拟信号作为模拟HD视频信号被输出。音频数据解压缩器49解压缩输入的音频数据并将解压缩的数字数据转换成模拟信号，然后该模拟信号作为模拟音频信号被输出。

图27所示的读取系统的读取操作如下。旋转磁头12读取记录在磁带21上的数据。然后读取的数据由放大器41放大并提供到A/D转换器42。模拟信号由A/D转换器42转换成数字数据并输入到解调器43。数字数据接着按照与图3所示的调制器9实施的随机化方法和调制方法分别对应的去随机化方法和解调方法由解调器43去随机化并解调。

A/D转换器42的输出也被提供到伺服电路(未示出)，在该伺服电路中记录在后同步码(图26)中的模式A和模式B被读取以生成跟踪导频信号，从而实施跟踪控制操作。应该注意的是跟踪控制信号是从所有的磁道中读取，虽然从ITI部分读取的跟踪信号分量出现在最高电平。

25-24转换器45将以25位为单位的解调数据转换成以24位为单位的数据，并将其输出到错误校正器/ID检测器46。

同步ITI检测器44从解调器43输出的数据中，检测图24A所示的主部分的同步或图25所示的子码部分的同步，并提供所检测的同步到错误校正器/ID检测器46。错误校正器/ID检测器46存储主数据的16个磁道并实施去交错处理，并且也通过使用图24A所示的主部分奇偶校验C1和C2来实施主数据的错误校正。错误校正器/ID检测器46也检测主部分的ID，并确定记录在每一同步块中的数据是否是视频数据、音频数据、辅助数据或搜索视频数据。

错误校正器/ID检测器46也通过使用图25所示的子码部分的奇偶校验来实施子码数据的错误校正，并检测ID以确定子码数据的类型，即，子码数据是否表示磁道号或时间码号。

开关47基于由错误校正器/ID检测器46检测出的ID提供视频数据和搜索视频数据到视频数据解压缩器48。视频数据解压缩器48按照与图3所示的视频数据压缩器1使用的压缩方法对应的解压缩方法解压缩数据，并将解压缩的数据作为视频信号输出。

开关47将音频数据输出到音频数据解压缩器49。音频数据解压缩器49按照与图3所示的音频数据压缩器2使用的压缩方法对应的解压缩方法解压缩数据，并将解压缩的数据作为音频信号输出。

开关47将从错误校正器/ID检测器46输出的辅助数据和子码数据经端子50输出到控制器13。

下面进一步讨论主部分的详细结构。如图24A所示，主数据的每一同步块具有111字节(＝888位)包含2字节的同步模式、3字节的ID、96字节的主数据和10字节的奇偶校验C1。在24-25转换后的同步块的数据长度，即，925位(＝111×8×25/24)是25的倍数，并且，888位也是3字节(24位)的倍数。因此，如图28所示，同步块的开始部分与24-25转换周期的开始重叠，从而有利于信号处理。

作为内纠错码，如图29所示，伽罗瓦域(Galois field)GF(2⁸)109字节里德-索罗门码(Reed-Soloman code)(109，99，11)由3字节ID、96字节主数据和10字节的奇偶校验C1组成。当读取的记录在磁带21上的位数据串的位错概率由Pb指示，伽罗瓦域GF(2⁸)码元错误概率P_s可以用下列方程式来表示。

P_s＝1-(1-Pb)⁸

里德-索罗门码不能正确地被解码(不可能被解码或错误地被解码)的概率P可以用下列方程式来表示。

P = 1 - Σ_{i = 0}^{t} C_{i}^{109} {(P_{s})}^{i} {(1 - P_{s})}^{109 - i}

图30中的曲线A指示里德-索罗门码不能被正确解码的概率P。

比较曲线A，可以得到DV格式数据不能被正确解码的概率。在DV格式中，如图31所示，作为内纠错码，伽罗瓦域(2⁸)里德-索罗门码(85，77，9)由77字节主数据和8字节的奇偶校验C1组成，不包括ID。里德-索罗门码不能被正确解码的概率在图30中由曲线B表示。

由根据本发明的主部分的格式获得的曲线A显示出当位错概率大约为0.0001时里德-索罗门码不能被正确解码的概率为1E-09。相反，由DV格式获得的曲线B显示出上述的概率大约为1E-08。因此，曲线A指示的概率P比曲线B的概率在幅度上小1.5次方。

里德-索罗门码被错误校正的概率Q仅由奇偶校验位N的数量确定，并可以用下列方程式表示。

Q＝1/2^N

在DV格式中奇偶校验位N的数量是64(＝8×8)，并且里德-索罗门数据被错误校正的概率可以用下列方程式表示。

QDV＝5.4E-20

相反，在本发明中奇偶校验位的数量是80(＝10×8)，并且数据被错误校正的概率QIN可以用下列方程式表示。

QIN＝8.3E-25

即，根据本发明，里德-索罗门码被错误校正的概率被减小大约为DV格式的幅度的5次方。

此外，在本发明中，ID被包含在内纠错码中，如图29所示。反之，如图31所示，ID没包含在内纠错码中。

在DV格式中，ID由两平面博斯-乔赫里-霍克文黑姆码(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)code)(12，8，3)进行错误校正。图32说明在DV格式中的ID奇偶校验。奇偶校验P₀至P₇如图32所示对2字节的数据C₀至C₁₅进行计算，得到DV格式的ID。在这种错误校正中，因为最小汉明(Hamming)距离是3个码元，具有3个码元的错误可能被校正为一错误码。此外，BCH码是二进制码，并且位率仅按不好-好-不好的次序排列。因此，数据可能被错误地校正。

相反，根据本发明，3字节的ID与主数据一起包含在里德-索罗门码中，从而改进了错误校正的性能。就ID而言，里德-索罗门码替代了BCD码，从而与DV格式相比增加了错误抵抗特性。就主数据而言，码的长度增加了，从而提高了编码效率。

通过使用伽罗瓦域(2⁸)里德-索罗门码(139，121，19)，由最大650μm划痕引起的位错可以被校正。而且，如下文将要讨论的，如果外纠错码经磁带21上例如16个磁道的多个磁道交错，连续扩展到2个磁道的错误可以被校正。

而且在本发明中，用于纠错的同步块(具有奇偶校验C2的同步块)沿旋转磁头12的跟踪方向(沿图24A中从底部向上的方向)向前放置，即，在磁道的头部。磁道的头部易于出现读取错误，因为其经常接触旋转磁头12。但在图24A所示的格式中，具有奇偶校验C2的同步块被放置在磁道的头部，包含主数据的同步块朝尾部放置。因此，具有主数据的同步块不能被解码的概率比具有奇偶校验C2的同步块不能被解码的概率低。

可选择地，如图24B所示，奇偶校验C2可以位于最上端部分(朝磁道的尾部)。

可选择地，如图24C所示，奇偶校验C2可以被分开并位于靠近磁道的头部和尾部。在图24C所示的例子中，具有奇偶校验C2的9个同步块被放置在靠近磁道的头部，另外具有奇偶校验C2的9个同步块位于靠近磁道的尾部。具有奇偶校验C2的同步块的分开比率不一定是1∶1，如图24C所示。

在本发明中，为了提高对超过1个磁道的划痕的错误抵抗力，纠错码在多个磁道上混洗(shuffle)，然后记录在磁带21上。因此，在N个磁道中，形成N平面纠错码。在一平面中，使用伽罗瓦域(2⁸)里德-索罗门码(139，121，19)。在磁带21上，在属于相同平面的相邻的同步块之间的距离是固定的，使得对在磁道的纵向扩展的划痕的抵抗力可以是一致的，而与磁道方向上的划痕位置无关。

图33说明当纠错码在8平面8磁道上被交错时，在磁带21上的同步块的排列。在这个例子中，第一平面至第8平面同步块从磁道的最左端沿从上到下方向顺序放置。在第8平面同步块被放置后，另一第一平面同步块的位置再次被确定。当一同步块位于磁道的最底端部分(在图33所示的例子中，当第22同步块位于最底端时)，后续平面的同步块位于紧临前一磁道的一磁道的最上端部分。用这种方式，8平面8磁道的同步块被放置。

同步块81和同步块82属于同一平面(第二平面)，并由8个块相互分开。同步块83和同步块84也属于同一平面(第一平面)，并也由8个块相互分开。用这种方式，在属于相同平面的相邻同步块之间的距离为常值。

图33中，假设对8磁道在纵向(在图中垂直方向)形成划痕71或72。这种划痕71或72对每一磁道仅扩展到6个同步块。因此，每一平面仅一个同步块丢失，这完全可以被校正。

即，在磁道中具有相同长度的划痕(即，在图33中相同的高度)可以被同样地校正并具有相同的结果，而与划痕在磁道上形成的位置无关。

在图33所示的例子中，在相邻磁道之间的平面的连续性被保证。因此，对由附着在磁带21上的外来的物质引起的暂时连续的突发错误或在记录过程中引起的在磁带21的接续部分原生阻塞(spontaneous clogging)，纠错性能能够被最好地展示。

图34说明当纠错码在8平面8磁道上被交错时，在磁带21上的同步块的排列的另一示例。在该示例中，在相邻磁道之间的同步块的排列是相同的。第一平面至第8平面同步块从两相邻磁道的上端到下端顺序放置，并且当同步块到达磁道的最底端部分时，后续的同步块位于该磁道的最上端部分，该磁道位于离前一磁道两个磁道的位置。

根据图34中所示的同步块的排列，校正沿磁道的纵向扩展的划痕的性能与当同步块在图33的示例中排列时所展示的相似。然而，根据图34所示的排列，对在读取操作中发生的在一边通道上的堵塞，纠错性能最为有效。

例如，当里德-索罗门码在16平面对16磁道被交错，有两种方法来排列同步块和由错误码/ID加法器5加入奇偶校验。一种方法，如图35所示，同步块按如下排列。在纠错码被交错时，形成了16平面，然后奇偶校验被加入。此后，同步块按磁道21上的排列的次序排列同步码。

更具体地说，在图35所示的例子中，当从视频数据压缩器(MPEG编码器)1输出的数据是暂时按D0、D1、D2、D3等的次序时，输入到存储器91的数据暂时分配给平面91-1至91-16.换句话说，数据D0至D15分别被顺序放置在平面91-1至91-16内。然后，后续的数据D16被再次放置在平面91-1内。用这种方式，数据顺序出现在平面91-1至91-16的位置上。

在平面在存储器91内形成后，外奇偶校验(奇偶校验C2)被计算并通过外奇偶校验加法器92加到平面91-1至91-16的每一平面。

具有外奇偶校验的数据接着被提供到存储器93。在存储器93中，数据按与视频数据压缩器1(按D0、D1、D2、D3等的次序)排列次序相同的次序顺序排列，并且对第1存储器区域93-1至第16存储器区域93-16的每一个，139段数据(121段数据和18奇偶校验)被存储。即，例如，数据D0、D1、D2、…、D120和对应的奇偶校验P0、P1、…、P17被存储在第1存储器区域93-1。数据D121、D122、…、D241和对应的奇偶校验被存储在第2存储器区域93-2。

根据纠错性能所使用的错误类型的优先程度，使用图33或图34所示的方法，16个数据组被从存储器93内读取，并提供到内奇偶校验加法器94。在内奇偶校验加法器94中，内奇偶校验(内奇偶校验C1)被加入。然后，从视频数据压缩器1输出的数据的次序按磁带21上的数据的次序重新排列。通过这种排列，当被输入到视频数据解压缩器48时，在读取操作中可能出现的连续错误暂时变成连续的。这种方法在某些情况下是有效的，例如当在B画面(picture)内出现连续错误时。根据MPEGB方法，B画面不涉及其它画面(I画面和P画面)，因此，发生在B画面中的错误不会传到I画面或P画面。另一方面，少量的数据发生错误是非常有可能的。

另一种排列同步块和加入奇偶校验的方法如图36所示。在奇偶校验加入后，通过按磁带21上的排列次序混洗，重新排列数据。更具体地说，如图36所示，从视频数据压缩器1输出的数据D0、D1、D2等，在存储器91内按时间次序以121个数据为单位分配到16个不同平面。例如，第一个数据D0至第121个数据D120存储在第一存储器区域91-1，第122个数据D121至第242个数据D241存储在第二存储器区域91-2。用这种方式，后续的数据存储在存储器区域91-3至91-16。

在存储器91内形成16个平面后，由外奇偶校验加法器92将外奇偶校验加入到每一平面。接着具有外奇偶校验的数据在存储器93内被分配到第一至第十六组，使得在各平面中相邻数据之间的距离设定为常值。例如，数据D0存储在第一存储器区域93-1，随后的数据D1存储在第二存储器区域93-2。类似地，数据D15存储在第16存储器区域93-16。然后，第17个数据D16再次存储在第一存储器区域93-1，第18个数据D17存储在第二存储器区域93-2。

正如上述所描述的，根据纠错性能所使用的错误类型的优先程度，根据图33或图34所示的任一方法，16个数据组被从存储器93内一组一组地读取，并提供到内奇偶校验加法器94。内奇偶校验加法器94将内奇偶校验加到每一数据上。即，内奇偶校验加到数据中，外奇偶校验存储在第一存储器区域93-1，并且另一内奇偶校验加到数据中，外奇偶校验存储在第二存储器区域93-2。这同样适用于后续的数据和外奇偶校验。

通过这种方式，从视频压缩器1输出的数据的次序按在单个平面上的同步块的次序重新排列。从而，按下述方式在读取操作中在磁道上可能发生连续错误。当数据输入到视频数据解压缩器48时，非常有可能错误在时间上是连续的，但错误可能在16个平面中按固定的间隔发生。在这种情况下，对MPEG方法，错误发生在多个画面，通过交叉引用画面(cross-referring topictures)，与图35所示的方法相比，错误可能会更容易地传播。另一方面，对于少量的数据很少发生错误。

因此，根据对连续错误的抵抗力和不能校正错误的分布，在磁带21上的同步块的排列可以归类为如下4种类型：

(1)对磁带上的外部的物质引起的连续错误的抵抗力，暂时集中在一个部分的不能校正的错误；

(2)对磁带上的外部的物质引起的连续错误的抵抗力，暂时分散的不能校正的错误；

(3)对一边通道的堵塞引起的连续外部的抵抗力，暂时集中在一个部分的不能校正的错误；

(4)对一边通道的堵塞引起的连续错误的抵抗力，暂时分散的不能校正的错误。

图37至图39说明当纠错码在16个平面上对16个磁道被交错时同步块排列类型(1)的一个示例。相反，图40至42说明当纠错码在16个平面上对16个磁道被交错时同步块排列类型(2)的一个示例。

在图37至图42中，M_i(i＝1、2、…、16)指示平面号，D_j(j＝1、2、…)代表数据，P_k(k＝1、2、…)表示奇偶校验，j和k代表序号。

在图37至42所示的示例中，外奇偶校验(奇偶校验C2)向着磁道的尾部被放置。

当在上述的条件(1)或(2)下通过在16个平面16个磁道上形成里德-索罗门码并交错时，扩展到2个磁道和10个同步块的连续错误能够被校正，如图43所示。类似地，当在上述的条件(3)或(4)下形成里德-索罗门码，由在一边通道上的阻塞引起的2个磁道和4个同步块的连续错误能够被校正，如图44所示。

即使使用相同的里德-索罗门码对连续错误的抵抗力也可能变化。例如，图45和图46说明了同步块的排列的一个示例，在该同步块中里德-索罗门码在12个平面上对12个磁道被交错。图47和图48说明同步块的排列的一个示例，在该同步块中里德-索罗门码在8个平面上对磁道8个交错。

在图45和图46所示的示例中，扩展到1个磁道的突发错误和77个同步块能够被校正，而在一边通道上的1个磁道和63个同步块的阻塞能够被校正。

相反，在图47和图48所示的示例中，扩展到1个磁道和5个同步块的突发错误能够被校正，而在一边通道上的阻塞的1个磁道和2个同步块能够被校正。

图49A、49B和49C说明主部分的构成的另一示例。如图24A、24B和24C中所示的示例，主部分的长度是111字节。但是，同步块的数量为141，从而，组成主数据的同步块的数量增加到123，这比图24A至24C中所示的多2个。这个示例的其它的构成与在图24A至24C中所示的相似。

图50说明当主部分如图49A至49C所示构成时，磁带记录/读取装置的记录系统的一个示例。同步生成器7A替代图3中所示的同步ITI生成器7。

同步生成器7A生成加到主数据(图49A至49C)或子码(图25)上的同步数据、前同步码和后同步码。其它的结构与在图3中所示的相似。

图51说明在图50中所示的磁带21的每一磁道的部分排列。图51中所示的代表单个部件的长度的位数是在24-25转换实施后的数。当旋转磁头12以60×1000/1001HZ的频率旋转时，一个磁道的长度是134975位；当旋转磁头以60HZ的频率旋转时，一个磁道的长度是134850位。一个磁道的长度等于上至174度弯角的磁带的一部分。在一个磁道部分外，形成了1250位的重写空区以防止数据被持续记录。

在图51中，旋转磁头12从左至右跟踪磁道。1800位前同步码被放置在磁道的头部。如图8所示在子码部分后的前同步码中的一样，图51所示的该前同步码中，生成时钟所需的数据，例如图26中所示的模式A和模式B的组合，被记录。在模式A和模式B中，“0”和“1”相互反向。通过适当地组合这些模式，图5、6和7中所示的跟踪模式F0、F1和F2可以被分别实现。图26所示的运行模式代表图50所示的24-25转换器6实施24-25转换后的模式。

134850位的主部分被放置在1800位的前同步码后。主部分的结构如图49A所示。

如图49A所示，主部分由141个同步块组成，并且每一同步块的长度是888位(111字节)。

第一组123个同步块的每一个同步块都由2字节(16位)的同步、3字节(24位)的ID、96字节(768位)的主数据和10字节(80位)的奇偶校验C1组成。同步是由同步生成器7A生成的。ID由纠错码/ID加法器5加入。

当主数据是视频数据时，其从视频数据压缩器1提供。当主数据是音频数据时，其从音频数据压缩器2提供。当主数据是辅助数据时，其经端子3从控制器13提供。

奇偶校验C1由纠错码/ID加法器5从ID和主数据中对每一同步块计算，并接着被加入。

在141个同步块中，最后的18个同步块每一个都由同步、ID、奇偶校验C2和奇偶校验C1组成。奇偶校验C2基于图49A中的纵向的主数据来计算。该计算是由纠错码/ID加法器5实施的。

主部分的总的数据量是888位×141同步块＝125208位，并且在24-25转换后变成130425位。当旋转磁头12与60HZ同步旋转时的最大数据率基本上是768位×123同步块×10磁道×30HZ＝28.339Mbps。这个位率记录

压缩的或压缩的HD视频数据、音频压缩数据、辅助数据和搜索视频数据是足够了。

在子码部分之后，是后同步码。后同步码和前同步码一样，能够通过图26所示的模式A和模式B的组合被记录。当旋转磁头12与60×1000/1001HZ同步旋转时，后同步码的长度是1500位；旋转磁头12与60HZ同步旋转时，后同步码的长度是1375位。

图50所示的记录系统的操作与图3中所示的对应部分相似，所以省去了对其的说明。

图52说明用于读取图50所示的磁带21上记录的数据的读取系统的结构。除了使用了同步检测器44A，而不是图27中所示的同步ITI检测器44这一点外，该读取系统与图27中所示的相似。

同步检测器44A从解调器43输出的解调数据中，检测图49A所示的主部分的每一同步块的同步，及图25所示的子码部分的每一子码同步块的同步，并将检测到的同步提供到错误检测器/ID校正器46。

图52所示的读取系统的操作与图27中所示的对应部分相似，所以省去了对其的说明。

对图49A所示的主部分，伽罗瓦域(2⁸)里德-索罗门码(141，123，19)被用作外纠错码。在这种情况下，主数据的记录位率为768位×123同步块×10磁道×30HZ＝28.339Mbps。

根据图49A和图24A所示的结构，由在磁道的纵向扩展到最大650μm的划痕引起的位错可以被校正。此外，通过外纠错码对多个磁道例如16个磁道交错，2个磁道的连续错误可以被校正。

图53至图55说明磁带21上的同步块的排列的一个示例，在该磁带中，根据图33所示的方法，纠错码在16个平面上对16个磁道被交错。

图56至图58说明磁带21上的同步块的排列的一个示例，在该磁带中，根据图34所示的方法，纠错码在16个平面上对16个磁道被交错。

奇偶校验C2可以放置在磁道的尾部，如图49B所示，或可以被分开并放置在磁道的头部和尾部，如图49C所示。

图59A还说明了主部分的结构的另一示例。在该例中，同步块的长度是114字节，并且135个同步块组成主部分。在135个同步块中，118个同步块用作主数据，17个同步块用作奇偶校验C2。

在每一同步块中，同步的长度为2字节，ID的长度为3字节。主数据的长度为99字节，奇偶校验C1的长度为10字节。作为外纠错码，伽罗瓦域(2⁸)里德-索罗门码(135，118，18)被使用。对这种排列，在磁道的纵向扩展到最大630μm的划痕引起的位错可以被校正。此外，通过外纠错码经在磁带21上的例如16个磁道的多个磁道交错，2个磁道的连续错误可以被校正。

图59A所示的示例的纠错性能略低于图24A所示的示例。另一方面，主数据的记录率可以被改进到792位×118同步块×10磁道×30HZ＝28.0368Mbps。

正如在图24B和24C所示的示例，奇偶校验C2可以位于磁道的尾部，如图59B所示，或可以被分开并位于磁道的头部和尾部，如图59C所示。

图60说明当主部分如图59所示组成时，在每一磁道中的部分排列的一个示例。部分排列的基本构成与图8所示的相似。因此，记录和读取操作可以由图3所示的记录系统和图27所示的读取系统实施。然而，在图60所示的示例中，主部分的长度为128250(＝114×8×135×25/24)，后同步码的长度为1875位。

图61A至61C说明主部分结构的再一示例。正如在图59A至59C所示的示例，一个同步块的长度是114字节。在一磁道中的主数据的同步块的数量为118，奇偶校验C2的数量为17。因此，作为外纠错码，伽罗瓦域(2⁸)里德-索罗门码(135，118，18)被使用。

在此例中，一个同步块的主数据的长度为97字节，奇偶校验C1的长度为12字节。使用这种结构，校正在磁道的纵向扩展到最大630μm的划痕引起的位错是可能的。此外，通过外纠错码在磁带21上对例如16个磁道的多个磁道交错，2个磁道的连续错误可以被校正。通过图24A至24C所示的示例，内纠错码的纠错性能得到改进。数据未能被正确解码的概率由图62中的曲线A指示。与图30中所示的曲线A相比，数据未能被正确解码的概率被降低。

与图24A至24C所示的示例相比，奇偶校验位的数量也增加了16位。因此，数据被错误解码的概率QIN可以用下列方程式表示。

QIN＝1.3E^-29

但是，与图24A至24C所示的示例相比，纠错性能的改进的同时降低了记录率，该记录率为776位×118同步块×10磁道×30HZ＝27.4704Mbps。

从上述描述可以看出，当按如上所述记录和读取MPEG压缩的数据时，对DV格式可以提供如下优点。

对在记录操作过程中发生原生阻塞(记录错误)的情况下，当纠错码在8个平面上对8个磁道交错时，大约这种错误的一个磁道可以被校正；当纠错码在16个平面上对16个磁道被交错时，大约这种错误的2个磁道可以被校正。对由被记录的磁带上的分切段引起的读取错误抵抗力可以被提高。即，如果新的磁道被分切的离前一磁道太近，前一磁道变得比应该的小。这种错误可以被校正。此外，对磁带的纵向的划痕的抵抗力比DV格式的高大约1.8倍或更高。ID与主数据一起包含在里德-索罗门码中，因此，包含在ID中的同步块号和磁道号的连续性校验的可靠性得到改进。因此，在读取操作中数据不能正确解码的概率比DV格式的低得多。同步块的长度为111字节或114字节，当放置在同步块中时，其与MPEG方法中的传送流的长度兼容。因而，经标准格式之一的数字接口传递的传送流的读取和记录能够被容易地实施。此外，因为在DV格式中使用的24-25转换也适用于本发明的磁带格式，基于该DV系统对应的系统能够被容易地构造。

因此可以理解，本发明作为一种用于不仅在/从数字录像盒式磁带也在/从磁带介质上记录/读取MPEG压缩数据的格式是有效的。

以上所描述的一系列处理可以由硬件或软件来执行。如果使用软件，可以从记录介质安装到包含集成了对应软件程序的特殊硬件的计算机，或安装到例如通过安装各种程序执行各种功能的通用计算机。

这种记录介质可以由一揽子介质组成，该介质分别从磁带记录/读取装置分送到用户，例如磁盘31(包括软盘)、光盘32(包括只读光盘存储器(CD-ROM)和数字多功能光盘(DVD))、磁光盘33(包括小型盘(MD))或半导体存储器34。记录介质也可以由ROM或记录程序的硬盘组成，其在安装在磁盘记录/读取装置时可以提供给用户。

并非必须根据本文中所讨论的次序的先后来执行这些步骤，这些步骤构成了记录介质上所记录的程序。可选择地，这些步骤可以并行执行或单个执行。

Claims

1.一种使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录装置，包含：

格式化装置，用于将纠错码加到包含视频数据、音频数据或搜索数据之一的第一组数据及包含与所述第一组数据有关的子码数据的第二组数据的每一组数据，并用于格式化所述第一组数据和所述第二组数据以使其在所述磁带的磁道上被连续放置；和

供给装置，用于提供由所述格式化装置格式化的数据到所述旋转磁头以在所述磁带上记录数据，其中：

所述格式化装置还包括：

平面形成装置，用于形成包括121个同步块的主数据的平面，

外纠错码添加装置，用于向所述平面添加18个同步块的外纠错码，

交织装置，用于重排具有所述外纠错码的主数据，

内纠错码添加装置，用于向具有所述外纠错码的所述重排的主数据添加内纠错码，

其中：

所述格式化装置在每一所述磁道上连续放置139个同步块，所述139个同步块的每一个都含有111字节；

在所述139同步块中，121个同步块每一个都包含用于检测同步块的2字节的检测模式、用于标识同步块的3字节的标识信息、96字节的主数据和加到所述标识信息和所述主数据上的10字节的内纠错码，并且剩下的18个同步块每一个包含2字节的检测模式、3字节的标识信息、96字节的外纠错码和10字节的内纠错码；和

所述外纠错码提供给由包含在16个磁道中的2224个同步块除以16个平面得到的每一平面的139个同步块、或由包含在12个磁道中的1668个同步块除以12个平面得到的每一平面的139个同步块、或由包含在8个磁道中的1112个同步块除以8个平面得到的每一平面的139个同步块，并且所述每一平面中的同步块被以混洗的方式排列在所述磁带上使得属于相同平面的同步块之间的距离在对应于所述平面数目的所述磁道的每个上为常数。

2.根据权利要求1的磁带记录装置，其中视频数据是用MP@HL或MP@HL-14方法压缩的高分辨力视频数据。

3.一种在磁带记录装置中使用的通过使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录方法，所述磁带记录方法包含：

格式化步骤，将纠错码加到包含视频数据、音频数据或搜索数据之一的第一组数据及包含与所述第一组数据有关的子码数据的第二组数据的每一组数据，并格式化所述第一组数据和第二组数据以使其被连续放置在所述磁带的磁道上；和

供给步骤，提供在所述格式化步骤中格式化的数据到所述旋转磁头以在所述磁带上记录数据，其中：

所述格式化步骤在所述磁道的每一个磁道上连续放置139个同步块，所述139个同步块的每一个都含有111字节；

4.一种使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录装置，包含：

格式化装置，用于将纠错码加到包含视频数据、音频数据或搜索数据之一的第一组数据及包含与所述第一组数据有关的子码数据的第二组数据的每一组数据，并格式化所述第一组数据和所述第二组数据以使其被连续放置在所述磁带的磁道上；和

所述格式化装置还包括：

平面形成装置，用于形成包括123个同步块的主数据的平面，

交织装置，用于重排具有所述外纠错码的主数据，

其中：

所述格式化装置在每一所述磁道上连续放置141个同步块，所述141个同步块的每一个都含有111字节；

在所述141同步块中，123个同步块每一个都包含：用于检测同步块的2字节的检测模式；用于标识同步块的3字节的标识信息；96字节的主数据；和加到所述标识信息和所述主数据上的10字节的内纠错码，并且剩下的18个同步块每一个包含2字节的检测模式、3字节的标识信息、96字节的外纠错码和10字节的内纠错码；和

所述外纠错码提供给由包含在16个磁道中的2256个同步块除以16个平面得到的每一平面的141个同步块、或由包含在12个磁道中的1692个同步块除以12个平面得到的每一平面的141个同步块、或由包含在8个磁道中的1128个同步块除以8个平面得到的每一平面的141个同步块，并且所述每一平面中的同步块被以混洗的方式排列在所述磁带上使得属于相同平面的同步块之间的距离在对应于所述平面数目的所述磁道的每个上为常数。

5.根据权利要求4的磁带记录装置，其中视频数据是用MP@HL或MP@HL-14方法压缩的高分辨力视频数据。

6.一种在磁带记录装置中使用的通过使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录方法，所述磁带记录方法包含：

所述格式化步骤在所述磁道的每一个磁道上连续放置141个同步块，所述141个同步块的每一个都含有111字节；

在所述141同步块中，123个同步块每一个都包含用于检测同步块的2字节的检测模式、用于标识同步块的3字节的标识信息、96字节的主数据和加到所述标识信息和所述主数据上的10字节的内纠错码，并且剩下的18个同步块每一个包含2字节的检测模式、3字节的标识信息、96字节的外纠错码和10字节的内纠错码；和

7.一种使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录装置，包含：

所述格式化装置还包括：

平面形成装置，用于形成包括118个同步块的主数据的平面，

外纠错码添加装置，用于向所述平面添加17个同步块的外纠错码，

交织装置，用于重排具有所述外纠错码的主数据，

其中：

所述格式化装置在所述磁道上连续放置135个同步块，所述135个同步块的每一个都含有114字节；

在所述135同步块中，118个同步块每一个都包含用于检测同步块的2字节的检测模式、用于标识同步块的3字节的标识信息、99字节的主数据和加到所述标识信息和所述主数据上的10字节的内纠错码，并且剩下的17个同步块每一个包含2字节的检测模式、3字节的标识信息、99字节的外纠错码和10字节的内纠错码；和

所述外纠错码提供给由包含在16个磁道中的2160个同步块除以16个平面得到的每一平面的135个同步块、或由包含在12个磁道中的1620个同步块除以12个平面得到的每一平面的135个同步块、或由包含在8个磁道中的1080个同步块除以8个平面得到的每一平面的135个同步块，并且所述每一平面中的同步块被以混洗的方式排列在所述磁带上使得属于相同平面的同步块之间的距离在对应于所述平面数目的所述磁道的每个上为常数。

8.根据权利要求7的磁带记录装置，其中视频数据是用MP@HL或MP@HL-14方法压缩的高分辨力视频数据。

9.一种在磁带记录装置中使用的通过使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录方法，所述磁带记录方法包含：

所述格式化步骤在所述磁道的每一个磁道上连续放置135个同步块，所述135个同步块的每一个都含有114字节；

10.一种使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录装置，包含：

所述格式化装置还包括：

平面形成装置，用于形成包括118个同步块的主数据的平面，

交织装置，用于重排具有所述外纠错码的主数据，

其中：

所述格式化装置在每一所述磁道上连续放置135个同步块，所述135个同步块的每一个都含有114字节；

在所述135同步块中，118个同步块每一个都包含用于检测同步块的2字节的检测模式、用于标识同步块的3字节的标识信息、97字节的主数据和加到所述标识信息和所述主数据上12字节的内纠错码，并且剩下的17个同步块每一个包含2字节的检测模式、3字节的标识信息、97字节的外纠错码和12字节的内纠错码；和

11.根据权利要求10的磁带记录装置，其中视频数据是用MP@HL或MP@HL-14方法压缩的高分辨力视频数据。

12.一种在磁带记录装置中使用的通过使用旋转磁头在磁带的磁道上记录数字数据的磁带记录方法，所述磁带记录方法包含：