JP2546190B2 - 回転ヘッド形磁気再生装置用信号処理回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転ヘッド形磁気再生
装置に用いる信号処理回路に関し、特にディジタル化さ
れたデータのインターリーブ（交錯）を行うとともに記
録再生途中で生じるデータの誤りを訂正するための誤り
訂正符号を用いたものに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置として例えばオーデ
ィオ信号をディジタル信号に変換し、回転ヘッドによっ
て磁気テープに記録再生する回転ヘッド形ＰＣＭ記録再
生装置がある。一般に前記装置には記録再生途中で生じ
るデータの誤りを訂正するために誤り訂正符号が用いら
れ、誤りの数が訂正能力を越えて訂正できない場合には
前後のデータの平均値をとって内挿するなどの補正処理
が行われる。そして磁気テープ上の誤りはバースト誤り
となることが多いので誤り訂正符号の能力を十分に活か
すためにインターリーブ処理を施して誤りデータをラン
ダム化する事が有効である。

【０００３】前述のような補正処理において、簡単な回
路で雑音の少ない方法は平均値内挿であるが、このため
には前後のデータが正しい必要があるので、奇数サンプ
ル群のデータとそれに隣接する偶数サンプル群のデータ
をできるだけ離れた位置に配するようなインターリーブ
が行われる。以下の説明では一例として２チャンネルの
信号を扱う２ヘッドヘリカルスキャンの回転ヘッド形Ｐ
ＣＭ録音機について考えてみる。図１は従来の回転ヘッ
ドＰＣＭ録音機によって磁気テープ上に記録される磁化
パターンを示す図である。

【０００４】図において、Ｔは磁気テープ、Ｓはヘッド
スキャン方向、Ｄはテープ走行方向を表し、またＬ、Ｒ
は２つのチャンネル、ａは偶数サンプル群、ｂは奇数サ
ンプル群、そしてＰは誤り訂正符号群を示している。本
例では前述のような偶数サンプル群と奇数サンプル群と
を離れた位置に配するインターリーブの方法として、１
スキャンに入りうるサンプルを偶数サンプル群と奇数サ
ンプル群に分け、それらを誤り訂正符号群Ｐをはさんで
配置した方法である。このようなインターリーブを行え
ば、図に示したテープの幅の約半分のバースト誤りＹが
生じた場合でも連続するサンプル誤りは起こらないので
平均値内挿が可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来方法のインターリーブでは、一方のヘッドがはがれ
落ちた磁性粉で瞬間的に目づまりを生じたとき、すなわ
ち、一方のヘッドからの再生信号が欠落したり、極端に
劣化したような状態においては連続したサンプルに誤り
が生じるために平均値内挿を行うことができず、このよ
うなデータを再生した場合には、耳につきやすい雑音が
発生するという欠点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
従来の課題に鑑み為されたもので、各トラックのトラッ
ク中央付近に位置する第１領域と、トラック長手方向に
第１領域よりもトラック前半に位置する第２領域と、第
１領域よりもトラック後半に位置する第３領域とを少な
くとも有し、第２領域はトラック中央に向かって０番か
らｍ−１番なるｍ個（ｍは自然数）のサブ領域を有し、
第３領域はトラック中央から他端に向かって０番からｍ
−１番なるｍ個のサブ領域を有し、各サブ領域にはそれ
ぞれ複数ワードのディジタル信号を配し、単位時間分の
ディジタル信号を第１、第２の２トラックの前記第２、
第３領域に配置し、各トラックの第１領域には誤り制御
のための冗長信号の少なくとも一部を配し、前記単位時
間内で最初に入力されたワードの入力順序を０番目とし
たとき、入力順序が４ｎ番目（ｎは整数）の複数のワー
ドからなる第１のワード群を前記第１トラックの第２領
域に、入力順序が４ｎ＋１番目の複数ワードからなる第
２のワード群を前記第２トラックの第２領域に、入力順
序が４ｎ＋２番目の複数ワードからなる第３のワード群
を前記第２トラックの第３領域に、入力順序が４ｎ＋３
番目の複数ワードからなる第４のワード群を前記第１ト
ラックの第３領域にそれぞれ配し、各領域内において、
該各領域に対応するワード群を対象に各ワードを入力順
に従って０番からｍ−１番のサブ領域に１ワードずつ繰
り返し配することにより、連続して誤る確率及び集中し
たデータ欠落が起こる確率を低くした磁気テープから再
生されたディジタル信号を所定の順序に並べ替えて出力
するように構成することで、大きな誤りが生じにくく、
かつ、精度のよい再生をなし得る回転ヘッド形磁気再生
装置用信号処理回路を得ることを目的としている。

【０００７】

【作用】この発明における回転ヘッド形磁気再生装置用
信号処理回路は、連続して誤る確率及び集中したデータ
欠落が起こる確率が低くなるようにインターリーブ処理
された単位時間分のディジタル信号を所定の順序に並べ
替えて出力・再生するようにしているため、大きな誤り
の生じにくい、精度のよい再生をなし得る。

【０００８】

【実施例】図２は本発明の一実施例である回転ヘッド形
ＰＣＭ磁気記録再生装置によって記録されたテープ上の
磁化パターン図である。図中の記号は図１のものと同一
のものを示す。本発明の装置によるインターリーブで
は、同一チャンネルの奇数サンプル群と偶数サンプル群
とを隣りあったスキャン毎に交互に、かつテープの幅方
向に離れた位置に配する。このような配置により前述し
た１スキャンの信号欠落が発生した場合でも、各チャン
ネルにおいては連続するサンプル誤りは生じないので、
平均値内挿による補正が可能である。

【０００９】以下、本発明の一実施例としてテープ巻き
付け角９０゜の２ヘッドヘリカルスキャン回転ヘッド形
ＰＣＭ録音機の構成および動作を図３に基づき説明す
る。また、図３に含まれるメモリ回路の動作を示すタイ
ミング図を図４に示す。図４において、ＷＴはメモリへ
の書き込み期間、ＥＮは符号化の期間、ＲＤはメモリか
らの読み出し期間、ＤＥは復号期間を示す。図３におい
て、記録系は２チャンネルの入力端子１と、ローパスフ
ィルタ（ＬＰＦ）２と、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回
路およびアナログーディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路３
と、メモリ回路４と、記録系メモリアドレス制御回路５
と、符号化回路６と、変調回路７と、記録アンプ８と、
第１のスイッチ９と、ヘッド１０及び１１から構成され
る。

【００１０】入力端子１にはＬＲの２チャンネルのアナ
ログ信号が入力され夫々ＬＰＦ２によって帯域制限され
る。ＬＰＦ２の出力はＳ／ＨおよびＡ／Ｄ変換回路３に
与えられ、ディジタル信号ＷLn、ＷRn（ｎ＝０、１、
２、…）に変換される。ここでｎはサンプリングの順序
を示しており、Ｌ，Ｒの２チャンネルの信号は交互にサ
ンプリングされ、ＷL0、ＷR0、ＷL1、…と順次出力され
る。この信号はメモリ回路４に与えられ記録系メモリア
ドレス制御回路５によって指定されたメモリ上のアドレ
スに順次書き込まれる。メモリ回路４に蓄えられたサン
プルは記録系メモリアドレス制御回路５によって必要な
順序にて読み出され、符号化回路６に与えられる。符号
化回路６では誤り訂正符号や誤り検出符号が生成され、
メモリ回路４に書き込まれる。情報信号および誤り訂正
符号は記録系メモリアドレス制御回路５によって順次読
出され変調回路７に与えられる。前記メモリ回路４は実
用上２系統に分かれており、１系統のメモリがサンプル
の書き込みを行っている間に他の一系統のメモリは符号
化及び読み出しを行う。この様子を示したのが図４で、
９０゜テープ巻付けによる２ヘッドの記録再生であるの
で、９０゜の信号記録再生区間と９０゜の休止区間が交
互に存在する。すなわち９０゜の信号記録再生期間が１
スキャンの記録再生に対応している。図４（ｂ）のＷＴ
の期間にてサンプリングされた２スキャン分の信号のう
ち次のＲＤの期間に読み出される１スキャンの信号がま
ずＥＮの期間にて符号化されＲＤの期間にて読み出さ
れ、次に残りの１スキャン分の信号が次のＥＮの期間で
符号化され、ＲＤの期間に読み出される。

【００１１】変調回路７で、メモリから読み出された信
号は磁気テープに記録するのに適したデータ列に変換さ
れ、記録アンプ８で増幅され、第１の切換スイッチ９を
介して２つのヘッド１０、１１より磁気テープに記録さ
れる。なお第１の切換スイッチ９は記録時と再生時にお
けるヘッドに接続される回路を切り換える動きをする。
次に再生系の構成とその動作について説明する。再生
系はヘッド１０および１１と、第２の切換スイッチ１２
と、再生アンプ１３と、復調回路１４と、メモリ回路１
５と、再生系メモリアドレス制御回路１６と、復号回路
１７と、補正回路１８と、ディジタルーアナログ（Ｄ／
Ａ）変換回路１９と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２０
と、２チャンネルの出力端子２１から構成される。第２
の切換スイッチ１２はヘッド１０および１１の出力信号
を１系統の信号として再生アンプ１３に与えるためのも
のである。ヘッド１０および１１で再生された信号は第
１の切換スイッチ９および第２の切換スイッチ１２を介
し再生アンプ１３で増幅され、復調回路１４に与えられ
る。復調回路１４で信号は変調される前のディジタル信
号に戻され、メモリ回路１５に与えられる。このディジ
タル信号は再生系メモリアドレス制御回路１６によって
メモリ回路１５に順次書き込まれる。さらにメモリアド
レス制御回路１６は必要なサンプルをメモリ回路１５か
ら読み出し復号回路１７に与える。復号回路１７では誤
り訂正符号を用いて誤り検出、訂正を行う。訂正された
メモリ内のサンプルはメモリアドレス制御回路１６によ
って順次読み出され、補正回路に与えられ、誤りが検出
されたが訂正できなかったサンプルに対し、前述した平
均値内挿などの補正がなされる。再生時のメモリ動作は
図４（ｃ）に示されている。ＷＴの期間に再生された１
スキャンのサンプルはメモリ回路１５に書き込まれ次の
９０゜のあき期間（ＤＥで示す）に復号されメモリ内に
保持される。次のＷＴの期間にて残りの１スキャンのサ
ンプルがメモリに書き込まれ次のＤＥ期間に復号され
る。復号の終了した２スキャン分のサンプルはＲＤの期
間に読み出される。メモリ回路１５は２系統に分かれて
おり、一方が書込み及び復号を行っている間に他のメモ
リは読み出しを行っているのは記録時と同様である。

【００１２】訂正および補正の行われたサンプルはＤ／
Ａ変換回路１９にて元のアナログ信号に変換されＬＰＦ
２０で不要な周波数成分が除かれた後出力端子２１から
出力される。なおクロックパルス発生回路２２は記録系
および再生系の各部に必要なクロックを与える働きを有
する。次に図３に示したブロック内のメモリ回路４及び
１５の具体的説明とテープ上での詳細なサンプルについ
て説明する。図５は本発明の一実施例におけるメモリ構
成図を示している。図において、ＷLn、ＷRnは前述した
ように夫々Ｌチャンネル、Ｒチャンネルのｎ番目に発生
するサンプルを示しており、ＣLn、ＣRn、Ｐnは誤り訂
正符号、ｌLn、ｌRnは縦方向の情報信号４サンプルと訂
正符号から構成されるフレームの番号を示す。また横方
向の数字ｆａはフレーム単位のメモリアドレス（以下フ
レームアドレスと呼ぶ）、縦方向の数字ｓａは行単位の
メモリアドレス（以下サンプルアドレスと呼ぶ）を示し
ている。Ａはそれぞれ１スキャン内に記録するデータを
示しており、メモリは２スキャン分のデータ、ここでは
情報信号ＬＲ各３２サンプルと誤り訂正符号２６ワード
で構成されている。記録時においてはＷL0、ＷR0、ＷL
1、…と与えられるサンプルを図に示した配列となるよ
うにメモリアドレスを制御してメモリに格納する。この
とき各チャンネル毎に偶数サンプル群ａと奇数サンプル
群ｂとが分離された状態となる。

【００１３】次に、先に記録されるべきｌL0、ｌL2、ｌ
L4、ｌL6、ｌR1、ｌR3、ｌR5、ｌR7の８×４のマトリク
ス状のサンプルに対して符号化を行い、誤り訂正符号Ｐ
0〜Ｐ4及びＣL0、ＣL2、ＣL4、ＣL6、ＣR1、ＣR3、ＣR
5、ＣR7を生成する。誤り訂正符号には多くのものがあ
り、符号化の方法等も異なるがそれら本発明の主旨では
ないので省略する。符号化されたフレームアドレス０〜
８のデータはフレーム単位でフレーム番号の順に順次読
み出され、誤り訂正符号のフレームｌP0だけはＬaとＬb
の間に入るようにフレーム番号３の後に読み出され、テ
ープ上に記録される。１スキャンの読み出し終了後、残
りの１スキャンのサンプルに対しても同様の符号化が行
われ、次のスキャンに記録される。すなわち各チャンネ
ルで連続するサンプルは２スキャンに振り分けられる
が、誤り訂正符号はテープ上に記録される１スキャンの
データに対して完結しており２スキャンにはまたがらな
い。再生時においては記録時と逆にフレーム単位でメモ
リにデータを書込み誤り訂正符号を用いて訂正後、ＷL
0、ＷR0、ＷL1、…と順次読み出していく。前述したよ
うに誤り訂正符号は１スキャンのデータが読み込まれた
時点でそのスキャンの復号を行える。

【００１４】この動作は図４にて説明したとおりで符号
が２スキャンにまたがっているものでは２スキャン分の
データがそろってから、次に９０゜のあき区間で２スキ
ャン分の復号を行わなければならないのに対し、本方法
では復号は１スキャン毎に行えるので符号化、復号のと
きに必要なクロックレートは、２スキャンのデータイン
ターリーブを行っても増加しない。図６は図５のメモリ
構成によるテープ上に記録される磁気パターン図であ
る。図において、Ｘ1はテープの幅、Ｘ2は平均値内挿し
うるバースト誤りの幅を示している。この例では誤り訂
正符号のフレームｌP0、ｌP5は１スキャンの中央になる
ように記録時読み出しアドレスを制御するようにしてい
るが、これはスキャン内のどこに置いてもよい。前述の
ように図６に示した磁化パターンでは１スキャンの信号
欠落が生じた場合やテープエッジからテープ幅の約半分
の幅のテープ走行方向のバースト誤りが生じた場合でも
連続するサンプル誤りは生じないので平均値補正が可能
である。

【００１５】図７は本発明による磁化パターンの他の例
を示す図である。本例でも図２に示したものと同じ効果
があるのは明らかである。なお、以上の説明では、２チ
ャンネルの情報信号を扱う場合について示したが、複数
のチャンネルの情報信号を扱う場合に適用可能である。
さらに以上の例ではオーディオ信号を対象とする装置に
ついて述べたが、平均値内挿による補正が有効である信
号全般を対象とすることができる。またディジタル信号
記録再生方式としてはＰＣＭ方式以外の方式について適
用できることも当然である。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、本発明は、記録媒体上に
形成されている斜めトラックを走査してディジタル信号
の再生を行う回転ヘッド形磁気再生装置に適用する回路
であり、各トラックはトラック中央付近に位置する第１
領域と、トラック長手方向に第１領域よりもトラック前
半に位置する第２領域と、第１領域よりもトラック後半
に位置する第３領域とを少なくとも有し、各トラックの
第１領域には誤り制御のための冗長信号が配され、第２
領域はトラック中央に向かって０番からｍ−１番なるｍ
個（ｍは自然数）のサブ領域を有し、第３領域はトラッ
ク中央から他端に向かって０番からｍ−１番なるｍ個の
サブ領域を有し、各サブ領域にはそれぞれ複数ワードの
ディジタル信号が配されており、単位時間分のディジタ
ル信号が第１，第２の２トラックの前記第２，第３領域
に分散配置されているものを所定の順序に並べ替えて出
力するものにおいて、第１領域から再生された冗長信号
を用いて再生信号の誤り検出あるいは誤り訂正を行う復
号手段と、誤り検出あるいは誤り訂正処理のなされた第
１，第２の２トラック分のディジタル信号を単位として
ディジタル信号を並べ替えて出力する信号処理手段とを
備え、該信号処理手段は、前記単位時間分のディジタル
信号を記憶可能なメモリの入出力動作を制御するメモリ
制御手段を含み、前記単位時間分のディジタル信号のう
ち、前記信号処理手段から最初に出力するワードの出力
順序を０番目としたとき、前記メモリ制御手段は、前記
第１トラックの第２領域から再生された複数ワードから
なる第１のワード群を４ｎ番目（ｎは整数）に、前記第
２トラックの第２領域から再生された複数ワードからな
る第２のワード群を４ｎ＋１番目に、前記第２トラック
の第３領域から再生された複数ワードからなる第３のワ
ード群を４ｎ＋２番目に、前記第１トラックの第３領域
から再生された複数ワードからなる第４のワード群を４
ｎ＋３番目に順次１ワードづつ繰り返し前記信号処理手
段から出力させるように前記メモリを制御するととも
に、前記各領域内において、該各領域に対応するワード
群を対象として、各ワードを出力順に従って０番からｍ
−１番までのサブ領域から順次１ワードづつ繰り返し出
力させるように前記メモリを制御するようにしているの
で、本発明のような特定の記録パターンをもつ記録トラ
ックを回転ヘッドによるヘリカルスキャンにより再生し
た信号列を容易にもとの信号列に並び替えて出力させる
ことができる。また、本発明は単位時間に入力される信
号列を一情報単位とした再生を行っていることから、こ
の信号処理回路を用いて構成される回転ヘッド形磁気再
生装置によれば、次のような効果を得ることができる。 （イ）１スキャンの信号欠落に対しても大きな連続ワー
ドの欠落の生じないデータ再生が可能である。従って、
情報が集中して欠落することなく、情報の内容解読に支
障がない。 （ロ）テープ幅の半分程度の大きさを有するテープ走行
方向のバースト誤りに対しても大きな連続ワードの欠落
は生じず良好なデータ再生が可能である。 （ハ）テープ幅のほぼ半分以上離れてサブ領域長以下の
連続エラーが第１と第２のトラックに同時に起こっても
大きな連続誤りは生じにくく良好にデータ再生が行え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の回転ヘッド形記録再生装置による磁化パ
ターン状態図である。

【図２】本発明の一実施例による磁化パターン状態図で
ある。

【図３】本発明の一実施例による概略ブロック図であ
る。

【図４】本発明の一実施例に含まれるメモリ回路の動作
状態を示すタイミング図である。

【図５】本発明の一実施例に含まれるメモリ回路のメモ
リ構成図である。

【図６】本発明のテープ上でのフレーム配列を示す磁化
パターン状態図である。

【図７】本発明の他の実施例による磁化パターン状態図
である。

【符号の説明】

１：入力端子，２：記録側ローパスフィルタ，３：サン
プルホールドおよびアナログーデジタル変換回路，４：
記録側メモリ回路，５：記録系メモリアドレス制御回
路，６：符号化回路，７：変調回路，８：記録アンプ，
９：第１の切換スイッチ，１０：ヘッド，１１：ヘッ
ド，１２：第２の切換スイッチ，１３：再生アンプ，１
４：復調回路，１５：再生側メモリ回路，１６：再生系
メモリアドレス制御回路，１７：復号信号，１８：補正
回路，１９：ディジタルーアナログ変換回路，２０：再
生側ローパスフィルタ，２１：出力端子，２２：クロッ
ク発生回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体上に形成されている斜めトラッ
   クを走査してディジタル信号の再生を行う回転ヘッド形
   磁気再生装置に適用する回路であり、 各トラックはトラック中央付近に位置する第１領域と、
   トラック長手方向に第１領域よりもトラック前半に位置
   する第２領域と、第１領域よりもトラック後半に位置す
   る第３領域とを少なくとも有し、 各トラックの第１領域には誤り制御のための冗長信号が
   配され、 第２領域はトラック中央に向かって０番からｍ−１番な
   るｍ個（ｍは自然数）のサブ領域を有し、 第３領域はトラック中央から他端に向かって０番からｍ
   −１番なるｍ個のサブ領域を有し、 各サブ領域にはそれぞれ複数ワードのディジタル信号が
   配されており、第 １、第２の２トラックの前記第２、第３領域に分散配
   置されている単位時間分のディジタル信号を所定の順序
   に並べ替えて出力する回転ヘッド形磁気再生装置用信号
   処理回路において、 第１領域から再生された冗長信号を用いて再生信号の誤
   り検出あるいは誤り訂正を行う復号手段と、 誤り検出あるいは誤り訂正処理のなされた第１、第２の
   ２トラック分のディジタル信号を単位としてディジタル
   信号を並べ替えて出力する信号処理手段とを備え、 該信号処理手段は、前記単位時間分のディジタル信号を
   記憶可能なメモリの入出力動作を制御するメモリ制御手
   段を含み、 前記単位時間分のディジタル信号のうち、前記信号処理
   手段から最初に出力するワードの出力順序を０番目とし
   たとき、 前記メモリ制御手段は、前記第１トラックの第２領域か
   ら再生された複数ワードからなる第１のワード群を４ｎ
   番目（ｎは整数）に、 前記第２トラックの第２領域から再生された複数ワード
   からなる第２のワード群を４ｎ＋１番目に、 前記第２トラックの第３領域から再生された複数ワード
   からなる第３のワード群を４ｎ＋２番目に、 前記第１トラックの第３領域から再生された複数ワード
   からなる第４のワード群を４ｎ＋３番目に順次１ワード
   ずつ繰り返し前記信号処理手段から出力させるように前
   記メモリを制御するとともに、 前記各領域内において、該各領域に対応するワード群を
   対象として、各ワードを出力順に従って０番からｍ−１
   番までのサブ領域から順次１ワードづつ繰り返し出力さ
   せるように前記メモリを制御することを特徴とする回転
   ヘッド形磁気再生装置用信号処理回路。
2. 【請求項２】 前記復号手段は、１トラックの信号を単
   位として誤り検出あるいは誤り訂正を行うことを特徴と
   する請求項１記載の回転ヘッド形磁気再生装置用信号処
   理回路。