JP2004253026A - ディジタル信号記録装置及び再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】再生信号のＳ／Ｎが低くなると、ＳＹＮＣパターンが誤る確率が増加し、データの先頭が発見できなくなってくる。また、ＳＹＮＣパターンの誤検出により、それ以降のデータが全てエラーになるという事態も起り得る。
【解決手段】アンブルパターンもＳＹＮＣブロックとみなし、メインセクタ領域１５内のシンクブロックと同様に１１２バイト単位で先頭に１６ビットのＳＹＮＣパターンを挿入したアンブルＳＹＮＣ領域１６を配置する。ただし、１６ビットのＳＹＮＣパターンが挿入されたアンブルＳＹＮＣ領域は、メインセクタ領域１５が終了した時点以降の４ＳＢのアンブル領域のうち、メインセクタ領域１５の終了後３ＳＹＮＣブロックのみとし、残りの１ＳＢのアンブル領域１７にはＳＹＮＣパターンは挿入しない。サブコード領域１２に対しても、その直後にサブコードブロック単位でＳＹＮＣパターンを配置したアンブルＳＹＮＣ領域１３を配置する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタル信号記録装置及び再生装置に係り、特に所定のデータフォーマットで記録媒体上にディジタル信号を記録し、再生するディジタル信号記録装置及び再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所定のデータフォーマットで記録媒体上にディジタル信号を記録し、再生する従来のディジタル信号記録再生装置は各種知られているが、例えばＤ−ＶＴＲでは、回転ヘッドが記録媒体である磁気テープに接触する略１８０°の巻き付け角の走査期間に対応した、アプリケーション毎のトラックフォーマットが存在し、そのトラックフォーマットに従って、ディジタル信号（データ）の記録がなされる。
【０００３】
記録媒体がテープ媒体の場合は、クロックの再生を直接再生波形から行う自己同期方式であると共に、データの始まりを示すＳＹＮＣパターンと、誤り訂正用のアドレスを示すＩＤと、誤り訂正用のパリティと、ユーザデータとが、時分割で所定のフォーマットに従って縦列に記録される。この点において、クロック再生用のクロックマークを有したり、データの始まりを示すのに別に案内溝を用いたりするようなディスクのフォーマットとは異なる。
【０００４】
一般的なデータの再生過程を述べると、再生された信号は波形等化器によって所望のパーシャルレスポンス波形に等化され、ビット毎あるいはビタビ復号などの復号器によってディジタルデータに復元される。また、これと並行して再生信号あるいは波形等化信号からクロックが再生される。このクロックで復元された再生データをラッチした後、ＳＹＮＣ（同期信号）の検出を行う。ＳＹＮＣ検出はフォーマットされたデータの始まりを検出するのが目的である。
【０００５】
データの始まりを検出できれば、所定のフォーマットの順にデータが並んでいるので、データが変調されている場合は復調を行い、元のデータが復元できるのである。このように、データの始まりを正確に検出することは、誤り訂正を行う上での前提条件となる。検出位置が１ビットでもずれれば、基本的には全てのデータがエラーとなってしまう。
【０００６】
ところが、再生時には必ず雑音によるデータの誤りが発生する。このため、トラックには唯１つのＳＹＮＣパターンが有るだけではなく、１本のトラックには細かいブロック（ＳＹＮＣ）に分割してブロック単位でデータを配列し、各ブロックの先頭にＳＹＮＣパターンを記録するように、かつ、ＳＹＮＣの長さ（ブロック長）が一定となるようになっている。これによって、トラックの中途からでもデータが再生できるように、また、ＳＹＮＣパターンに誤りが発生しても、ビット数を数えることで、慣性によってＳＹＮＣの先頭を予想することができるようになっている。
【０００７】
一方、ＳＹＮＣパターンの検出能力を向上するために、セクタ中のＳＹＮＣ部の直前又は直後の少なくとも一方の記録データをＳＹＮＣパターンの一部とする拡張ＳＹＮＣパターンを利用するようにした同期信号検出装置も従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の同期信号検出装置では、セクタ中のＳＹＮＣ部の例えば直前のプリアンブルパターンの終端側パターン部分を、ＳＹＮＣパターンの一部として利用し、それら終端側パターン部分とＳＹＮＣ部のＳＹＮＣパターンとからなる拡張ＳＹＮＣパターンを照合パターンとして用いてディスク媒体からのリードデータとのパターン照合を行うものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２１６７４３号公報（第１、３頁、図８−図１２）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、前者の従来のディジタル信号記録再生装置では、再生信号の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）が低くなると、ＳＹＮＣパターンが誤る確率が増加し、データの先頭が発見できなくなってくる。また、誤りが発生したがゆえに、ＳＹＮＣパターンではないところにＳＹＮＣパターンの検出がなされることもあり、場合によってはその誤検出から慣性による予想が起って、それ以降のデータが全てエラーになるという事態も起り得る。
【００１０】
一方、最近では再生データの復号に、ビタビ復号は一般的となり、更に進んだターボ符号が注目を浴びている。ターボ符号は再生データをＡ／Ｄ変換した値をメモリに入れ、複数回の演算を施しながら復号を行う繰り返し復号である。シャノンのＳ／Ｎ限界に迫るとされるこの復号方式はブロック符号である。従って、ターボ符号のようなブロック符号では特にブロックの先頭を見付けることは非常に重要な技術となる。
【００１１】
しかし、従来のディジタル信号記録再生装置では、低いＳ／Ｎの下ではＳＹＮＣパターンの誤り増加に伴うＳＹＮＣの検出が充分になされず、従って、ブロック符号の先頭検出も充分になされないという問題点を有する。また、ターボ符号ではなくとも、低Ｓ／Ｎ下で強力なＳＹＮＣ検出が求められることは言うまでもない。
【００１２】
一方、後者の同期信号検出方法を備えたディジタル信号記録再生装置は、ＳＹＮＣパターンの長さを拡張することにより、実質的なＳＹＮＣ長を長くするようにしたものであり、上記のように低いＳ／Ｎ下において確実にＳＹＮＣ検出を行うと共に再生信号のＳ／Ｎを向上する方法は開示されていない。
【００１３】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、低Ｓ／Ｎ下で強力なＳＹＮＣ検出を行い得るディジタル信号記録装置及び再生装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、第１の発明のディジタル信号記録装置は、第１のＳＹＮＣパターンを含むデータの集合体であるデータブロック単位で複数のデータブロックが時系列的に合成されたセクタ領域が複数配置されると共に、相隣るセクタ領域と別のセクタ領域の間、及び最終のセクタ領域とトラック終了位置の間に、それぞれデータとは無関係のアンブル領域が配置されたフォーマットを記録媒体に記録形成するディジタル信号記録装置において、アンブル領域を、そのアンブル領域の直前のセクタ領域のデータブロックと同じブロック長毎に同じ第２のＳＹＮＣパターンを挿入したアンブルブロックを、設定した個数Ｎａだけ連続して配置した構成とすると共に、アンブルブロック内の第２のＳＹＮＣパターンとアンブルブロックの直前のセクタ領域のデータブロック内の第１のＳＹＮＣパターンとが、再生時に一定の再生波形となるように、第１及び第２のＳＹＮＣパターンの値を選定して、記録媒体に対してディジタル記録を行うことを特徴とする。
【００１５】
この発明では、セクタ領域のデータブロック内の第１のＳＹＮＣパターンと、セクタ領域の直後のアンブル領域の上記のデータブロックと同一ブロック長のＮａ個のアンブルブロック内の第２のＳＹＮＣパターンとが、再生時に一定の再生波形となるように、第１及び第２のＳＹＮＣパターンの値を選定してディジタル記録されているため、再生時はセクタ領域内のデータブロックからの各ＳＹＮＣパターンの再生信号波形及びその直後のアンブル領域からの各ＳＹＮＣパターンの再生信号波形をただ１種類となるようにできる。
【００１６】
また、上記の目的を達成するため、第２の発明のディジタル信号記録装置は、上記の第１の発明の設定した個数Ｎａに替えて、アンブル領域を、すべてそのアンブル領域の直前のセクタ領域のデータブロックと同じブロック長毎に同じ第２のＳＹＮＣパターンを挿入したアンブルブロックで連続配置した構成とすることを特徴とする。
【００１７】
また、上記の目的を達成するため、第３の発明のディジタル信号再生装置は、第１の発明のディジタル信号記録装置で記録媒体に記録された信号を再生するディジタル信号再生装置であって、Ａ／Ｄ変換された再生信号を、セクタ領域の１つのデータブロック分遅延する遅延回路を個数Ｎａだけ縦続接続した構成により遅延する遅延手段と、遅延手段を構成するＮａ個の遅延回路の各出力信号と、遅延手段の入力再生信号とを加算平均する加算平均手段と、加算平均手段から出力された平均値信号に基づいて、ＳＹＮＣパターンの検出を行う検出手段とを有する構成としたものである。
【００１８】
この発明では、Ｎａ個の遅延回路の各出力信号と、遅延手段の入力再生信号とを加算平均して得られた平均値信号に基づいて、１種類のＳＹＮＣパターンの検出を行うようにしたため、Ｓ／Ｎの良いＳＹＮＣパターンの検出ができる。
【００１９】
また、上記の目的を達成するため、第４の発明のディジタル信号再生装置は、第２の発明のディジタル信号記録装置で記録媒体に記録された信号を再生するディジタル信号再生装置であって、Ａ／Ｄ変換された再生信号を、セクタ領域の１つのデータブロック分遅延する遅延回路を所定個数縦続接続した構成により遅延する遅延手段と、遅延手段を構成する所定個数の遅延回路の各出力信号と、遅延手段の入力再生信号とを加算平均する加算平均手段と、加算平均手段から出力された平均値信号に基づいて、ＳＹＮＣパターンの検出を行う検出手段とを有することを特徴とする。
【００２０】
この発明では、所定個数の遅延回路の各出力信号と、遅延手段の入力再生信号とを加算平均して得られた平均値信号に基づいて、１種類のＳＹＮＣパターンの検出を行うようにしたため、Ｓ／Ｎの良いＳＹＮＣパターンの検出ができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施の形態について図面と共に説明する。本実施の形態では、Ｄ−ＶＨＳのフォーマットを例にとって説明する。図１（ａ）は本発明になるディジタル信号記録装置の一実施の形態による記録トラックフォーマット、同図（ｂ）はその１シンクブロック（ＳＢ）のフォーマットを示す。本実施の形態のディジタル信号記録再生装置は、互いに相異なるアジマス角度の２つの回転ヘッドが所定の一定回転数で回転する略円柱状の回転ドラムの回転面に相対向して固定されると共に、磁気テープが上記の回転ドラムの側面に１８０°よりも若干大なる角度範囲にわたって回転ドラムの軸方向に対して斜めに巻回されつつ一定速度で走行するようにされた、周知のヘリカルスキャン方式ＶＴＲと同様の記録再生機構を有し、２つの回転ヘッドが交互に磁気テープ上を走査して、磁気テープの長手方向に対して傾斜したトラックを順次に形成してディジタル信号を記録し、又は記録済みのトラックの記録ディジタル信号を再生する。
【００２２】
ここで、磁気テープ上に形成された各トラックは、図１（ａ）に示すように、アンブル（Ａｍｂｌｅ）領域１１、サブコード（Ｓｕｂｃｏｄｅ）領域１２、アンブルＳＹＮＣ（Ａｍｂｌｅ ＳＹＮＣ）領域１３、アンブル（Ａｍｂｌｅ）領域１４、メインセクタ（Ｍａｉｎ）領域１５、アンブルＳＹＮＣ（Ａｍｂｌｅ ＳＹＮＣ）領域１６及びアンブル（Ａｍｂｌｅ）領域１７の順に時系列的に合成されたフォーマットで形成される。
【００２３】
メインセクタ領域１５は、図１（ｂ）に示すシンクブロック（ＳＢ）と称するデータブロック単位にメインデータが格納された領域である。ここで、シンクブロックは図１（ｂ）に示すように、シンクブロックの再生のための２バイトのＳＹＮＣパターン領域２１と、３バイトのアドレス情報（ＩＤ）領域２２と、様々な情報を格納する３バイトのヘッダ格納領域２３と、９６バイトの実質的なデータ格納領域２４と、このシンクブロックの情報の誤り訂正のための８バイトのパリティの領域２５とが時系列的に合成された全部で１１２バイトの構成である。
【００２４】
ここで、図１（ａ）に示すように、上記のアンブル領域１１は５シンクブロック（ＳＢ）、サブコード領域１２は４ＳＢ、アンブルＳＹＮＣ１３及びアンブル１４なる部分は７ＳＢ、メインセクタ領域１５は３３６ＳＢ、アンブルＳＹＮＣ領域１６は３ＳＢ、アンブル領域１７は１ＳＢに相当する長さである。また、図１（ａ）において、括弧内の数値は、メインセクタ領域１５の１ＳＢ（＝１１２バイト）を１ＳＹＮＣ数（データブロック数）としたときのＳＹＮＣ数（データブロック数）を示す。
【００２５】
なお、サブコード領域１２は、４ＳＢの長さであるが、各１ＳＢ（＝１１２バイト）がそれぞれ２８バイトのサブコードブロック４つから構成されており、各サブコードブロックの先頭には２バイトのＳＹＮＣパターンが配置されるので、サブコード領域１２全体のＳＹＮＣ数（サブコードブロック数）及びＳＹＮＣパターン数はそれぞれ１６個である。ただし、前述したように、サブコード領域１２のサブコードブロックの長さは２８バイトであり、メインセクタ領域１５のデータブロックである１ＳＢ（＝１１２バイト）の１／４倍の長さであるので、１１２バイトを１ＳＹＮＣに換算すると、サブコード領域１２のＳＹＮＣ数は４となる。
【００２６】
また、図１（ａ）に示すように、サブコード領域１２とメインセクタ領域１５の前後には数ＳＢのアンブルが付属している。本実施の形態の記録再生系はパーシャルレスポンスクラス４の検出が可能なようにプリコードがなされる。ＳＹＮＣパターンは、メインセクタ領域１５では図１（ｂ）に２１で示したように１６ビット（＝２バイト）であり、またサブコード領域１２のＳＹＮＣパターンも同様に１６ビット（＝２バイト）であるが、先頭の２ビットは挿入ビットであり、再生時の検出パターンは１４ビットである。
【００２７】
仮にメインセクタ領域１５の１４ビットの検出パターンを
１１０１０００１０１１１００
とすると、先頭の２ビットの挿入ビットを「００」としてプリコードを行った場合、その再生系列は、再生レベルを０，±Ａとすると、
ＡＡ０−Ａ０００Ａ０−Ａ−ＡＡ００
となる。また、先頭の２ビットの挿入ビットを「０１」としてプリコードを行った場合は、上記のパターンと比較して偶数ビットの符号が反転したパターンが再生される。
【００２８】
本実施の形態では、このような反転パターンが生じないように、メインセクタ領域１５では全てのＳＹＮＣパターンの挿入ビットに「００」を選択してプリコードを行うものとする。よって、再生時のＳＹＮＣパターンは全て
ＡＡ０−Ａ０００Ａ０−Ａ−ＡＡ００
である。
【００２９】
次に、メインセクタ領域１５が終了した時点以降は４ＳＢのアンブル領域が記録される。本実施の形態では、アンブルパターンもＳＹＮＣブロック（データブロック）とみなし、メインセクタ領域１５内のシンクブロックと同様に１１２バイト単位で先頭に１６ビットのＳＹＮＣパターンを挿入したアンブルＳＹＮＣ領域を配置する。
【００３０】
ただし、１６ビットのＳＹＮＣパターンが挿入されたアンブルＳＹＮＣ領域は、メインセクタ領域１５が終了した時点以降の４ＳＢのアンブル領域のうち、図１（ａ）に１６で示すように、メインセクタ領域１５の終了後３ＳＹＮＣブロック（Ｎａ＝３）のみとし、残りの１ＳＢのアンブル領域１７にはＳＹＮＣパターンは挿入しない。
【００３１】
このとき、１６ビットのＳＹＮＣパターンが挿入されたアンブルＳＹＮＣ領域１６のＳＹＮＣ長（データブロック長）は、メインセクタ領域１５の直後であることから、メインセクタ領域１５のデータブロック長である１ＳＢと同じ１１２バイトで、ＳＹＮＣパターンの挿入ビットは「００」である。
【００３２】
また、サブコード領域１２に対しても、同様にメインセクタ領域１５とは異なる検出パターンを定めて記録を行う。すなわち、サブコード領域１２が終了した時点以降の７ＳＢのアンブル領域のうち、図１（ａ）に１３で示すように、サブコード領域１２の終了後３ＳＹＮＣブロック（Ｎａ＝３）のみにＳＹＮＣパターンを挿入し、残りのアンブル領域１４にはＳＹＮＣパターンは挿入しない。
【００３３】
このとき、１６ビットのＳＹＮＣパターンが挿入されたアンブルＳＹＮＣ領域１３のＳＹＮＣ数（データブロック数）Ｎａは、サブコード領域１２の直後であることから、サブコード領域１２のデータブロック長であるサブコードブロック長と同じ２８バイトのＳＹＮＣ（データブロック）が３個であり、従ってアンブルＳＹＮＣ領域１３全体のＳＹＮＣ長（データブロック長）は８４（＝２８×３）バイトである。また、このときの２８バイト毎に配置される２バイトのＳＹＮＣパターンの挿入ビットは「００」である。
【００３４】
なお、上記の８４バイトは、メインセクタ領域１５の１１２バイトのＳＢ数に換算すると、図１（ａ）に括弧内の数値で示したように、０．７５ＳＢとなる。ＳＹＮＣパターンを挿入しない残りのアンブル領域１４の長さは、６．２５ＳＢとなる。
【００３５】
このように、本実施の形態では、アンブルパターンもＳＹＮＣブロック（データブロック）とみなし、ＳＹＮＣパターンをＳＹＮＣ長（データブロック長）毎に全部で３個のＳＹＮＣ（データブロック）に挿入するが、そのＳＹＮＣ長は直前のセクタ（領域）のＳＹＮＣ長に応じて変化する。
【００３６】
なお、上記の実施の形態の説明では、ＳＹＮＣパターンの挿入ビットを「００」としたが、セクタ内ＳＹＮＣパターンと、直後のアンブルＳＹＮＣ内のＳＹＮＣパターンの挿入ビットが同一であれば他の値の挿入ビットでもよい。
【００３７】
次に、本発明のディジタル信号記録装置の一実施の形態の記録方法について、図２のフローチャートと共に説明する。まず、記録再生装置の記録系の制御部は、これから記録しようとするセクタの種類は何か判定する（ステップＳ１）。図１（ａ）に示したように、トラックの先頭はまずアンブルであるので、アンブルであると判定され、続いて直前のセクタは何か判定する（ステップＳ２）。
直前のセクタは、直前のトラックの最後尾のアンブルであったので、ステップＳ２ではアンブルと判定され、アンブルを所定長（ここでは５ＳＢ）記録する。これにより、図１（ａ）に示したアンブル領域１１が記録形成される。
【００３８】
続いて、セクタの種類は何か判定し（ステップＳ１）、次にサブコードを記録するので、ステップＳ１でサブコードと判定され、サブコードデータを１１２バイトのＳＢ数に換算して４ＳＢ分記録する（ステップＳ４）。続いて、セクタの種類は何か再び判定する（ステップＳ１）。次に、アンブルを記録するので、続いて直前のセクタは何か判定する（ステップＳ２）。直前のセクタはサブコードであったので、サブコード領域１２が終了した時点以降の７ＳＢのアンブルのうち、サブコード領域１２の終了後は２バイトのＳＹＮＣパターンを先頭に有するアンブルＳＹＮＣを３個記録し（ステップＳ５）、残りのアンブル領域にはＳＹＮＣパターンは挿入しない（ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３）。
【００３９】
これにより、前述したように、上記のサブコード領域１２の終了後は、サブコード領域１２のデータブロック長であるサブコードブロック長と同じ２８バイトのＳＹＮＣが３個、すなわち、各々２バイトのＳＹＮＣパターンを先頭に有する２８バイトのＳＹＮＣが３個からなる、全部で８４（＝２８×３）バイトのＳＹＮＣ長（データブロック長）のアンブルＳＹＮＣ領域が図１（ａ）に１３で示すように記録され、続いてアンブルのみのアンブル領域が図１（ａ）に１４で示すように記録される。
【００４０】
アンブル領域１４の記録に続いて、次のセクタの種類が判定され（ステップＳ１）、次のセクタはメインセクタであるので、メインデータを所定の３３６ＳＢ分記録する（ステップＳ６）。これにより、図１（ａ）に示したメインセクタ領域１５が記録され、続いて次のセクタの種類の判定が行われる（ステップＳ１）。次のセクタは４ＳＢのアンブルであるので、直前のセクタがメインセクタであることを判定し（ステップＳ２）、直前のメインセクタ領域１５内のシンクブロックと同様に１１２バイト単位で先頭に１６ビットのＳＹＮＣパターンを挿入したアンブルＳＹＮＣ領域を３個配置し（ステップＳ５）、残りの１ＳＢのアンブルにはＳＹＮＣパターンは挿入しない（ステップＳ１、Ｓ４）。これにより、図１（ａ）に示したアンブルＳＹＮＣ領域１６と、アンブル領域１７が記録形成される。以下、上記と同様の動作が繰り返される。
【００４１】
図３は本発明のディジタル信号記録装置の要部の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、符号化部から出力されたデータは、スイッチ回路４１に入力される。スイッチ回路４１は、タイミングジェネレータ４３からの信号に基づいて、シンクパターン発生器４２からのシンクパターン（アンブルシンク含む）又はアンブルと、符号化部からのデータの一方を選択して変調器（プリコーダ）４４に供給する。この変調器４４に入力される信号のフォーマットは、図１（ａ）、（ｂ）に示すものとなり、変調器４４でプリコードされた信号は、公知の記録手段により磁気テープに記録される。
【００４２】
次に、本発明になるディジタル信号再生装置について説明する。図４は本発明になるディジタル信号再生装置の要部の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、図示しない回転ヘッドによって、図１（ａ）に示したトラックが順次に記録された磁気テープの当該トラックから再生されたディジタル信号は、従来と同様に増幅器、波形等化器、位相同期ループ回路（ＰＬＬ）（何れも図示せず）を経てパーシャルレスポンス波形に等化されると共に、クロックが再生される。再生されたクロックで等化波形はサンプル（Ａ／Ｄ）されて、図４の検出器に入力される。
【００４３】
Ａ／Ｄ変換された信号は、１ＳＹＮＣ、すなわちメインセクタ領域からの再生信号は１ＳＢ分の１１２バイト遅延するためＦＩＦＯ３１に入力される。Ｎａ＝３とした今回の例では、それぞれ１ＳＹＮＣ分の１１２バイト遅延する３個のＦＩＦＯ３１、３２及び３３が縦続接続されている。入力をＡとすると、図４に示すようにＦＩＦＯ３１、３２及び３３によりＢ，Ｃ，Ｄと１ＳＹＮＣずつ遅延が行われ、それぞれタップとして取り出される。上記の入力信号Ａ、ＦＩＦＯ３１、３２及び３３の各出力信号Ｂ、Ｃ、及びＤはそれぞれ図６に模式的に示される。同図中、白地部分及びハッチング部分はメインデータやサブコードデータのデータ領域、網掛け部分及びグレー部分は２バイトのＳＹＮＣパターンを模式的に示す。
【００４４】
なお、サブコード領域及びその直後のアンブルＳＹＮＣ領域からの再生信号をＡ／Ｄ変換した信号が入力される上記の１ＳＹＮＣ ＦＩＦＯ３１〜３３は、それぞれ２８バイト分遅延する遅延回路である。すなわち、図４に示す回路は、Ｄ−ＶＨＳフォーマットの場合、メインセクタ領域及びその直後のアンブルＳＹＮＣ領域用と、サブコード領域及びその直後のアンブルＳＹＮＣ領域用の２種類存在することになる。
【００４５】
入力信号Ａと各タップ出力信号Ｂ，Ｃ，Ｄは図４の平均化回路３５に供給され、算術加算後（Ｎａ＋１）で除算されて平均値が求められる。その平均値はビタビ復号器３６に入力され、ここで復号されて図６に模式的に示す復号信号Ｅとして出力され、ＳＹＮＣ検出回路３７に供給される。明らかなように、ここでの復号はＳＹＮＣパターンのみの検出を目的とする。
【００４６】
本実施の形態では、再生ＳＹＮＣパターンが同一セクタ内で同じパターンとなるように記録を行ったため、図６に示すようにＳＹＮＣ長の整数倍遅延したものとの平均も、ＳＹＮＣパターンとなる。のみならず、算術平均をとるということは、雑音系列にとってはアンサンブル平均をとることと等価で、雑音系列の平均値が０に近づくのである。
【００４７】
一般的な繰り返し信号の波形をオシロスコープやスペクトラムアナライザで観測する場合に、雑音による影響を少なくするためにアベレージングを行うことがあるが、原理的には同じことである。従って、アンブルＳＹＮＣ数Ｎａの値を大きくすればするほど、ＳＹＮＣパターンの平均系列のＳ／Ｎは向上する。
【００４８】
ＳＹＮＣパターン以外の部分は信号も雑音も確率的な分布をみせ、両者ともＮａが大きくなるほど０に近づくものの、本発明には影響があまりなく、どのようなパターンで検出されてもよい。ＳＹＮＣパターンの部分のみが、周期的に、かつＳ／Ｎが良い状態でビタビ復号器３６に入力されればよいのである。
【００４９】
ビタビ復号器３６の出力復号信号Ｅは、図４に示すＳＹＮＣ検出器３７に入力され、上記Ｓ／Ｎの良い状態で、図６にＦで模式的に示すように同期信号（ＳＹＮＣパターン）が検出される。
【００５０】
一方、データの検出は、図４のビタビ復号器３６とＳＹＮＣ検出器３７の各動作には既知・固定の遅延が生ずるため、この遅延を勘案してＦＩＦＯ３３の出力信号Ｄを更に固定遅延回路３４で遅延させて、ＳＹＮＣパターン検出信号Ｆとの時間合わせを行い、図６にＧで模式的に示す信号を出力してＳＹＮＣパターン検出信号Ｆと同期をとるようにする。そして、ＳＹＮＣパターン検出信号Ｆに基づいて固定遅延回路３４の出力信号Ｇのデータ検出が行われる。
【００５１】
図５は本発明になるディジタル信号再生装置の他の要部の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、磁気テープから再生された再生信号は、ＳＹＮＣ検出部５１に供給される。このＳＹＮＣ検出部５１は図４に示した構成とされており、前述した出力信号Ｇは復調器５２で復調されてスイッチ回路５３に入力し、他方、前述したＳＹＮＣパターン検出信号Ｆをスイッチ回路５３の切り替え制御信号として出力する。スイッチ回路５３は、切り替え制御信号に基づいて、復調器５２からの再生信号のうち、正味のデータ部分のみを選択して後段の復号化部へ出力する。
【００５２】
なお、データの検出にもビタビ復号を用いる場合は、系列ＧのＳＹＮＣパターンの場所に、理想的な数値をスイッチによって選択して挿入してから復号を行うなどの方法が容易に考えられる。そうでなくとも、系列Ｇをそのまま復号しても、どのビットがＳＹＮＣの始まりであるかが既に分かっているため、復号結果をすぐさま次の信号処理に引き渡すことができる。ターボ符号などの繰り返し復号でも、ＳＹＮＣパターンの後のデータを読み取ることで、符号化ブロックを分別することが可能となる。
【００５３】
次に、アンブルＳＹＮＣの作用について説明する。図７はセクタが終了する時の様子を示している。同図の斜線が、サブコード領域又はメインセクタ領域の最終データであるとすると、本実施の形態ではこのセクタの最終データに続いて、ＳＹＮＣパターンａ１、ａ２、ａ３をそれぞれ有する全部で３個のアンブルＳＹＮＣがアンブルＳＹＮＣ領域から順次再生される。上記の３個のアンブルＳＹＮＣのＳＹＮＣ長は前述したように、直前のセクタのＳＹＮＣ長と同一である。
【００５４】
本実施の形態では、図４に示した構成により、入力信号Ａと遅延出力信号Ｂ〜Ｄの平均をとってＳＹＮＣパターンを検出するようにしているが、仮にアンブルＳＹＮＣ領域を形成しない場合は、サブコード領域又はメインセクタ領域の再生が終了し、アンブル領域に入ってＳＹＮＣパターンがなくなってしまうために、平均値が正しく計算されない。
【００５５】
これに対し、本実施の形態ではサブコード領域又はメインセクタ領域の再生終了直後の３ＳＹＮＣ分のアンブルＳＹＮＣ領域からは、直前のサブコード領域又はメインセクタ領域内と同様にＳＹＮＣパターンが再生されるため、図７の時刻ＴａまではＳ／Ｎの良いＳＹＮＣパターンを出力できる。
【００５６】
また、その後時刻がＴｂ，Ｔｃ，ＴｄとＳＹＮＣ再生時間単位で進むにつれ、平均化回路３５においてＳＹＮＣパターンに加算平均されるアンブルの割合が多くなるので、正確なＳＹＮＣパターンは検出できない。従って、余分なＳＹＮＣは検出されにくくなっている。
【００５７】
仮に誤ってアンブルＳＹＮＣを検出したとしても、その後の訂正符号検査によって、正しいデータが記録されていないことが判明するため、このアンブルＳＹＮＣをデータとして用いることは防止できる。
【００５８】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。本発明の他の実施の形態は、全てのアンブル領域にアンブルＳＹＮＣを記録、再生するようにしたものである。すなわち、上記のように、誤ってアンブルＳＹＮＣを検出したとしても、その後の訂正符号検査によって、正しいデータが記録されていないことが判明するのであるから、全てのアンブル領域にアンブルＳＹＮＣを記録・再生する。
【００５９】
ただし、この場合も、サブコードとメインデータのようにセクタの種類によってＳＹＮＣ長が異なる場合は、そのセクタの終了以降について、セクタ内と同じ長さの間隔でＳＹＮＣパターンを記録する必要がある。また、この場合、図４に示した再生系の遅延用ＦＩＦＯの個数は、任意の数に設定してよく、例えば、複数のアンブルＳＹＮＣ領域のうち、最小のアンブルＳＹＮＣ数以上最大のアンブルＳＹＮＣ数以下の範囲内の数だけ設けるようにしてもよい。
【００６０】
次に、本発明の更に他の実施の形態について説明する。この実施の形態は、メインセクタ領域の終了位置からトラック終了位置までのアンブル長、又はサブコード領域からメインセクタ領域までの間のアンブル長が、アンブルＳＹＮＣ数Ｎａよりも短い場合の実施の形態である。
【００６１】
例えば、Ｎａ＝７とした場合、Ｄ−ＶＨＳのフォーマットにおいてはメインセクタ領域の終了位置からトラック終了位置までのアンブル長が４ＳＢしかないために、アンブルＳＹＮＣがＮａ＝４相当までしか記録できない。この場合は、メインセクタ内の最後の３ＳＢのＳＹＮＣ検出が不可能となる。これはＮａ＝７であるにもかかわらず、実際にはＮａ＝４相当のアンブルＳＹＮＣしか記録できないからである。
【００６２】
Ｎａ＝７の場合、Ａ／Ｄ変換された再生信号ＴＡは、７段縦続接続された７つの１ＳＹＮＣ遅延回路により順次遅延され、各１ＳＹＮＣ遅延回路の出力信号ＴＢ、ＴＣ、ＴＤ、ＴＥ、ＴＦ、ＴＧ及びＴＨと共に平均化回路に入力されて加算平均化され、その平均値がビタビ復号された後、ＳＹＮＣ検出器でＳＹＮＣパターンの検出を行う。図８はメインセクタ領域の最終から４ＳＢ直前とトラック終了位置までの４ＳＢのアンブルＳＹＮＣ領域の再生信号ＴＡと、上記の各１ＳＹＮＣ遅延回路の出力信号ＴＢ、ＴＣ、ＴＤ、ＴＥ、ＴＦ、ＴＧ及びＴＨをそれぞれ模式的に示しており、トラック終了直前のアンブルＳＹＮＣ領域には、ａ１〜ａ４で示すように４つのＳＹＮＣパターンが挿入されている。
【００６３】
図８から分かるように、上記の平均化処理により最もＳＹＮＣパターンのＳ／Ｎ低減がなされないのは×印を付したＳＹＮＣパターンのうち、右端のＳＹＮＣパターンである。この位置のＳＹＮＣパターンは、タップ出力ＴＡ，ＴＢ，ＴＣのアンブルパターンが非常に大きな雑音となって、検出の妨げになっている。しかしこの位置のＳＹＮＣパターンは、ＴＤ〜ＴＨまでのタップ出力であれば平均が可能で、この場合はＮａ＝７の場合ほどＳ／Ｎ向上は得られないものの、Ｎａ＝４相当の利得があり、このことはＮａとテープフォーマットが定まれば自動的に知ることができる項目である。
【００６４】
そこで、この実施の形態では、メインセクタ領域の最後の３ＳＢはＮａ＝４として、ＴＤ〜ＴＨのタップ出力の平均を用いてＳＹＮＣ検出を行うようにすることを特徴とする。今平均しようとしているＳＢがメインセクタ領域の最後の３ＳＢにあたるかどうかを知るには、別のＩＤプロテクションの技術によって、現在のＳＢ番号がいくつであるかを容易に知ることができ、メインセクタ領域の最後から３番目のＳＢ番号以上の番号が検出された場合には、ＴＤ〜ＴＨの平均に切り替えることによって実現される。
【００６５】
これにより、本実施の形態によれば、トラックのフォーマットに影響を受けることなくＮａの値を定めることができるため、Ｓ／Ｎの確保が充分な状態でＳＹＮＣパターン検出が可能となる。
【００６６】
なお、ＳＢ番号を知ることができるわけであるから、最後から３番目の×の位置のＳＹＮＣＩはＴＢ〜ＴＨの平均、真中の×の位置のＳＹＮＣＩＩはＴＣ〜ＴＨの平均、メインセクタ領域の最後の位置のＳＹＮＣＩＩＩはＴＤ〜ＴＨの平均というように切り替えてもよい。なお、図８中、ドラムＦＦは、２つの回転ヘッドの再生信号を切り替える切り替えパルスであり、周知のパルスである。
【００６７】
また、上記の実施の形態では、切り替えて用いる系列をＴＤ〜ＴＨの５個としたが、ディジタル回路の構成上ビットシフトで容易に除算が実現されるＴＥ〜ＴＨの４系統によって平均をとる変形例も考えられる。この場合はＮａ＝３である。同様に、ビットシフトを利用して平均を求めることが可能なＮａの値は、Ｎａ＝１、３、７、・・・、２ｎ−１（ｎは０又は正の整数）である。
【００６８】
サブコード領域からメインセクタ領域までの間のアンブル長が、アンブルＳＹＮＣ数Ｎａよりも短い場合も上記と同様にして対応できる。また、以上の実施の形態では、Ｄ−ＶＨＳフォーマットを例にして説明したが、このフォーマットに本発明は限定されるものではない。また、本発明は磁気テープにディジタル信号を記録し再生する装置に限らず、ディスクにディジタル信号を記録し再生する装置にも適用可能である。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、再生時にセクタ領域内のデータブロックからの各ＳＹＮＣパターンの再生信号波形及びその直後のアンブル領域からの各ＳＹＮＣパターンの再生信号波形をただ１種類となるように記録したため、再生信号のデータブロック長単位で互いに遅延時間が異なる複数の遅延信号と非遅延再生信号とを加算平均化処理することでＳ／Ｎの良いＳＹＮＣパターンの検出ができる。この結果、本発明によれば、低Ｓ／Ｎの条件下であっても、確実なＳＹＮＣパターンの検出が可能で、まだデータの復元が可能なＳ／Ｎであるにもかかわらず、ＳＹＮＣパターンの誤検出・検出の失敗によってデータを抽出できない状況を改善することができる。
【００７０】
また、本発明によれば、所定個数の遅延回路の各出力信号と、遅延手段の入力再生信号とを加算平均して得られた平均値信号に基づいて、１種類のＳＹＮＣパターンの検出を行うことにより、Ｓ／Ｎの良いＳＹＮＣパターンの検出を行うようにしたため、アンブルＳＹＮＣの数をカウントせずにＳＹＮＣパターンの検出ができ、簡単な動作で低Ｓ／Ｎの条件下であっても、確実なＳＹＮＣパターンの検出ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の記録フォーマットを示す図である。
【図２】本発明の記録装置の一実施の形態の動作説明用フローチャートである。
【図３】本発明の記録装置の要部の一実施の形態のブロック図である。
【図４】本発明の再生装置の要部の一実施の形態のブロック図である。
【図５】本発明の再生装置の他の要部の一実施の形態のブロック図である。
【図６】図４の各部のタイミングチャートである。
【図７】アンブルＳＹＮＣの作用を説明するためのセクタの終了とアンブルＳＹＮＣの関係を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態のタップ出力を示す図である。
【符号の説明】
１１、１４、１７ アンブル領域
１２ サブコード領域
１３ アンブルＳＹＮＣ領域
１５ メインセクタ領域
２１ ＳＹＮＣパターン領域
２２ アドレス情報（ＩＤ）領域
２３ ヘッダ格納領域
２４ データ格納領域
２５ パリティ領域
３１、３２、３３ １ＳＹＮＣ遅延用ＦＩＦＯ
３４ 固定遅延回路
３５ 平均化回路
３６ ビタビ復号器
３７ ＳＹＮＣ検出器
４１、５３ スイッチ回路
５１ ＳＹＮＣ検出部

Claims (4)

1. 第１のＳＹＮＣパターンを含むデータの集合体であるデータブロック単位で複数の該データブロックが時系列的に合成されたセクタ領域が複数配置されると共に、相隣る前記セクタ領域と別の前記セクタ領域の間、及び最終の前記セクタ領域とトラック終了位置の間に、それぞれデータとは無関係のアンブル領域が配置されたフォーマットを記録媒体に記録形成するディジタル信号記録装置において、
   前記アンブル領域を、そのアンブル領域の直前の前記セクタ領域のデータブロックと同じブロック長毎に同じ第２のＳＹＮＣパターンを挿入したアンブルブロックを、設定した個数Ｎａだけ連続して配置した構成とすると共に、該アンブルブロック内の第２のＳＹＮＣパターンと該アンブルブロックの直前の前記セクタ領域のデータブロック内の前記第１のＳＹＮＣパターンとが、再生時に一定の再生波形となるように、該第１及び第２のＳＹＮＣパターンの値を選定して、前記記録媒体に対してディジタル記録を行うことを特徴とするディジタル信号記録装置。
2. 前記設定した個数Ｎａに替えて、前記アンブル領域を、すべてそのアンブル領域の直前の前記セクタ領域のデータブロックと同じブロック長毎に同じ第２のＳＹＮＣパターンを挿入したアンブルブロックで連続配置した構成とすることを特徴とする請求項１記載のディジタル信号記録装置。
3. 請求項１記載のディジタル信号記録装置で記録媒体に記録された信号を再生するディジタル信号再生装置であって、
   Ａ／Ｄ変換された再生信号を、前記セクタ領域の１つのデータブロック分遅延する遅延回路を前記個数Ｎａだけ縦続接続した構成により遅延する遅延手段と、
   前記遅延手段を構成する前記Ｎａ個の前記遅延回路の各出力信号と、前記遅延手段の入力再生信号とを加算平均する加算平均手段と、
   前記加算平均手段から出力された平均値信号に基づいて、前記ＳＹＮＣパターンの検出を行う検出手段と
   を有することを特徴とするディジタル信号再生装置。
4. 請求項２記載のディジタル信号記録装置で記録媒体に記録された信号を再生するディジタル信号再生装置であって、
   Ａ／Ｄ変換された再生信号を、前記セクタ領域の１つのデータブロック分遅延する遅延回路を所定個数縦続接続した構成により遅延する遅延手段と、
   前記遅延手段を構成する前記所定個数の前記遅延回路の各出力信号と、前記遅延手段の入力再生信号とを加算平均する加算平均手段と、
   前記加算平均手段から出力された平均値信号に基づいて、前記ＳＹＮＣパターンの検出を行う検出手段と
   を有することを特徴とするディジタル信号再生装置。

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