JPH0125159B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデイジタル信号記録方式に関し、デイ
ジタル録音再生装置において記録媒体（たとえば
磁気テープ）上のキズ、ゴミによつて発生するド
ロツプアウトによるデータエラーに対し効率の良
い訂正が行なえるようにしたものである。

音声信号等をデイジタル符号に変換し、記録再
生する場合、記録媒体に付着したゴミ、キズ或は
記録媒体の欠損が原因となるドロツプアウトの発
生によつてデータの誤りが発生する。これがその
まゝ再生されると再生信号とは全く無関係の雑音
となつて聞える。一般的にはデータ系列に誤り検
出符号及び訂正符号を挿入し、訂正可能なものは
訂正し不可能なものは演算による補間操作を行
い、ドロツプアウトの発生によるデータの誤りに
対しても本来の再生信号に出来るだけ近い信号が
復元される。誤り検出符号及び訂正符号の割合を
データに対して増せば、ドロツプアウトによる誤
りに対する訂正能力は向上し、再生信号はほゞ完
全に復元される。しかし一方ではこのような誤り
検査符号及び訂正符号の増加は記録すべき信号系
列の冗長度の増加となるため、記録再生の面から
高密度記録・短波長記録化が要求される。したが
つて短波長記録化によるビツト誤り率の増加を考
えると、冗長度の増加は必要最小限に留め、効率
良く訂正ができる記録パターンが要求される。

従来より訂正能力が高く効率的な符号として第
１図に示すマトリツクス状に組合せた誤り検出・
訂正符号を設けたフオーマツトが考案されてい
る。第１図においてD₁₁，D₁₂……D_noはデータワ
ード、P₁，P₂，……P_o+1は検査（パリテイ）ワ
ードＰ，Q₁，Q₂……Q_nは検査（パリテイ）ワー
ドＱを示し相互の関係は(1)、(2)に示す通りであ
る。

D₁₁D₂₁D₃₁………D_n1＝P₁ D₁₂D₂₂D₃₂………D_n2＝P₂ 〓 〓 D_1oD_2oD_3o………D_no＝P_o …(1) D₁₁D₁₂D₁₃………D_1o＝Q₁ D₂₁D₂₂D₂₃………D_2o＝Q₂ 〓 〓 D_n1D_n2D_n3………D_oo＝Q_n …(2) （但しは２を法とする加算を示す。） 上述のパターンをテープ状の記録媒体に記録す
る場合、ｎ行方向がテープ走行方向、ｍ列方向が
テープ幅方向に対応され、（ｍ＋１）個の記録ト
ラツクを用いて記録する。再生側ではデータワー
ド及び検査ワードＰ及びＱよりシンドロームワー
ドＳを生成する。

例えばS_P1＝D₁₁D₂₁………D_n1P₁ S_Po＝D_1oD_2o………D_noP_o S_Q1＝D₁₁D₁₂………D_1oQ₁ S_Qn＝D_n1D_n2………D_noQ_n 上式に於いていずれかつデータワードが誤れば
対応するシンドロームＳは「１」になる為、符号
誤りの発生したワードが発見され、該当ビツトの
極性を反転し訂正が実行される。訂正可能な場合
としては、任意の行或いは列に関して１ワードの
誤りであれば訂正できるので、全体で３ワード以
下の誤りが同時に発生する場合は如何なる誤り発
生パターンであつても行或いは列毎に訂正操作を
繰り返すことによつて訂正できる。任意の４ワー
ド以上の誤りも同一行及び列に同時に２つ以上の
誤りが発生しない条件に於いては訂正可能とな
り、高い訂正能力を有する。第１図の説明ではデ
ータをワード毎に区切つて説明したが、これをフ
レーム単位に処理しても同様の考え方が適用され
る。即ちフレームの末尾に巡回符号からなる誤り
検出符号を設けこれをエラーポインタとして用い
ると同じ事ができる。

しかしながら前述した符号化方式を用いても、
記録媒体によつては予想もされない大きなドロツ
プアウトを発生したり、発生頻度においても著し
い差異を生じ、訂正不能のケースが生まれる確率
が高くなる。一般的にドロツプアウトの発生確率
に関しては、同時に２カ所で発生する確率は、そ
の２カ所の距離が短かい程高いと考えられ、この
ことは実測データからも裏付けられている。言い
換えれば、パリテイワードを構成するワードの距
離は長ければ長い程訂正能力は高いと言える。た
とえば、簡単にする為に今ドロツプアウト要因は
記録媒体の表面で均一に分布していると仮定し、
記録媒体における平均的なドロツプアウトの生起
確率をPr（ｏ）、引き続き距離ｌ離れた地点に同
時に発生する確率をPr（ｌ）とすると、第２図に
示す様なＡ地点にドロツプアウトが発生した条件
下で同時にＢ、Ｃ、Ｄ地点に発生する確率は、
各々Pr（ｏ）・Pr（ｌ）、Pr（ｏ）・Pr（l′）、Pr
（ｏ）・Pr（ｌ）・Pr（l′）と考えられ、この順序に
従いドロツプアウトの発生確率は低くなることが
理解される。

次に編集性という別の面からフオーマツトを考
えてみる。音楽信号等がデイジタル符号化されて
記録されたテープを電子的に編集接続する場合、
デイジタルデータを欠落させること無しに電子的
にデータを移し替えて接続する事は、記録再生装
置のテープ走行系の時間軸変動の為困難である。
一般的にはIBG（Internal Blanking Gap）と呼
ばれる空白部分を設け、この区間で記録モード・
データの切替えを行う方法が有効と考えられてい
る。

本発明はこの電子編集が有効に行なえ、かつ効
率の良い誤り訂正が行なえるようにしたデイジタ
ル信号記録方式を提供するものである。

本発明の基本となるテープ上での信号フオーマ
ツトを第３図に示す。D₁からD₄₂はアナログから
デイジタルに変換されたデータを１フレーム単位
にまとめたものである。P₁からP₁₆はデータから
チエツク用として生成された検査パリテイーワー
ドを１フレーム単位にまとめたものである。Q₁
からQ₆も同様に生成された検査パリテイーワー
ドを１フレーム単位にまとめたものである。

なお、Q₁からQ₆，P₁₅，P₁₆の部分は編集時に
はIBGとして利用される。

上記各フレームは第４図のように構成されてい
る。フレームの識別のために同期信号Syncを付
加し、次にデータまたはパリテイが付加され、最
終に誤り検出符号CRCCが付加され、これによつ
てフレーム単位の誤り検出を実施する。

本発明の一実施例を第５図に示す。これはＱパ
リテイのインタリーブを１ブロツク以上の長さに
わたつてかけるもので、同一トラツク内での同時
誤りの発生確率を少なくするためのものである。

ｉブロツク内のデータD₁と、（ｉ＋１）ブロツ
ク内のD₈₁（ｉ＋２）ブロツク内のD₁₅、（ｉ＋３）
ブロツク内のD₁₉、（ｉ＋４）ブロツク内のD₂₆、
（ｉ＋５）ブロツク内のD₃₃、（ｉ＋６）ブロツク
内のD₃₇、（ｉ＋７）ブロツク内のQ₂が同一パリ
テイ系列を構成する。

ⁱ⁺⁷Q₂＝ ⁱD₁ ⁱ⁺¹D₈ ⁱ⁺²D₁₅ ⁱ⁺³D₁₉ ⁱ⁺⁴D₂₆ ⁱ⁺⁵D₃₃ ⁱ⁺⁶D₃₇ ………(3) 同一トラツク上のデータはD₁，D₁₉，D₃₇であ
るが、各々３ブロツク以上の十分長いインタリー
ブがかかつており、同時誤りの確率は低い。また
この系の中の１データの誤りが訂正可能である。

Ｐパリテイについては電子編集を考慮してブロ
ツク内で構成する。

P₁＝D₁D₂D₃ ………(4) この系の中の１データ誤りは訂正可能である。

誤り訂正については、Ｐ，Q2系列の訂正機能
があり、D₁について考えれば、D₁に誤りが発生
し、P₁，D₂，D₃に誤りがなく正しいデータ復調
がなされればこのＰパリテイの系で誤り訂正が可
能である。もしP₁，D₂，D₃に誤りが発生してお
ればＱパリテイの系列より ⁱ⁺⁷Q₂、 ⁱ⁺¹D₈、 ⁱ⁺²D₁₅、 ⁱ⁺³D₁₉、 ⁱ⁺⁴D₂₆、 ⁱ⁺⁵
D₃₃、 ⁱ⁺⁶D₃₇内に誤りがなければ誤り訂正が可能
である。

もしこの系列にも誤りが発生しておれば、P₁，
D₂，D₃データの各々のＱパリテイの系列を調べ
ることによつて、P₁，D₂，D₃が訂正可能であれ
ば、再度Ｐパリテイの系列を調べることにより、
D₁の誤り訂正が可能となる。このように順次訂
正操作を実施すれば、非常に特殊な誤りパターン
のみ誤り訂正不能となるが、その他のパターンで
の訂正能力は非常に高い。また電子編集について
も１ブロツク内の信号処理だけで効率の良い編集
が可能である。

次に他の実施例を第６図に示す。これはＰパリ
テイのインタリーブを１ブロツク以上の長さにわ
たつてかけるものである。

Ｐパリテイをｉブロツク内のデータD₁と、（ｉ
＋１）ブロツク内のデータD₂と、（ｉ＋２）ブロ
ツク内のデータD₃、（ｉ＋３）ブロツク内のパリ
テイP₁で構成する。

ⁱ⁺³P₁＝ ⁱD₁ ⁱ⁺¹D₂ ⁱ⁺²D₃ ………(5) Ｑパリテイについては同一ブロツク内のデータ
で構成する。

Q₂＝D₁D₈D₁₅D₁₉D₂₆D₃₃D₃₇
………(6) Ｐ，Ｑの系列とも同一系列内では１データの誤
りの訂正が可能である。

この方式ではテープ幅方向のキズ、シワによる
同時誤り発生の影響を受けにくい。

訂正方法については第５図の構成と同様にＰ系
列による訂正、Ｑ系列の訂正を順次くり返すこと
によつて効率の高い誤り訂正が可能である。

電子編集については、ｉブロツクから（ｉ＋
３）ブロツクを含めて考慮する必要があるが実用
上は問題とはならない。

次に第３の実施例として、第５図の実施例、第
６図の実施例を合せて含んだ形の実施例を第７図
に示す。これはＰパリテイ、Ｑパリテイの系列共
ブロツク外でインタリーブをかける構成になつて
いる。Ｐパリテイの系列は ⁱ⁺³P₁＝ ⁱD₁ ⁱ⁺¹D₂ ⁱ⁺²D₃ ………(7) Ｑパリテイの系列は ⁱ⁺⁷Q₂＝ ⁱD₁ ⁱ⁺¹D₈ ⁱ⁺²D₁₅ ⁱ⁺³D₁₉ ⁱ⁺⁴D₂₆ ⁱ⁺⁵D₃₃ ⁱ⁺⁶D₃₇ ………(8) で構成される。Ｐ，Ｑ各パリテイ系列共１データ
の誤りは訂正可能であり、１つのデータを鍵とし
て２つのパリテイ系列が構成されているため、Ｐ
パリテイによる訂正、Ｑパリテイにする訂正と順
次訂正操作を加えることにより効率の良い訂正が
可能である。

なお第５図〜第７図のいずれの実施例において
も、ブロツク間のインタリーブ長は自由に設定可
能である。ただしＰパリテイ系列のインタリーブ
長により、電子編集時の信号処理のためのメモリ
の量が決定される。またＱパリテイ系列のインタ
リーブ長により、誤り訂正の操作のために必要と
されるメモリ量が決定される。インタリーブ長は
長ければ長いほどドロツプアウトの同時発生の確
率は低くなり、より効率の良い誤り訂出が可能で
ある。

以上のように本発明によれば、データは順次記
録し、パリテイ系列のみをインタリーブ、特に
Ｐ，Ｑ二つのパリテイ系列を用意し、各々ブロツ
ク構成されたシグナルフオーマツトでブロツク外
へのインタリーブをかけることによつて、ドロツ
プアウトなどによる誤りを同時に発生することが
ないため、効率の良い誤り訂正が可能である。

また編集時にはIBGで信号切り換えを実施する
ためデータの誤りなく編集が可能である。

また通常時にはIBGをＱパリテイのために利用
できるため冗長度をあげることなく誤り訂正能力
をあげることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はマトリクス状に構成された従来の誤り
訂正符号を設けたフオーマツトを示す図、第２図
は、テープ上でのドロツプアウト発生の状態を示
した図、第３図は本発明を構成する１ブロツクの
シグナルフオーマツトを示す図、第４図は本発明
を構成する１フレームのシグナルフオーマツトを
示す図、第５図、第６図、第７図は本発明の第
１、第２、第３の実施例を示す図である。 D₁〜D₄₂……データ、P₁〜P₁₆，Q₁〜Q₆……検
査パリテイワード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ デイジタル信号をワード単位で複数個のトラ
   ツクに分配し、前記複数のワード単位からなるワ
   ード群の先頭にフレーム同期信号、末尾に誤り検
   出符号を設けてデータフレームを構成し、前記デ
   ータフレームの各データワードに関して記録トラ
   ツクを変えながらトラツク長手方向に組合せをと
   る第１のパリテイワード群による第１のパリテイ
   フレームを構成し、さらに前記データの記録トラ
   ツクの幅方向に第２のパリテイワード群による第
   ２のパリテイフレームを構成し、前記データフレ
   ームと前記第１、第２のパリテイフレームによつ
   てブロツクを形成するデイジタル信号記録方式に
   おいて、前記第１のパリテイワード群からなるパ
   リテイフレームをデータフレームの後方に連続し
   て配置し、前記第２のパリテイワード群からなる
   パリテイフレームを前記データフレームとは別ト
   ラツクに配置し、そのうち少なくとも一方を複数
   のブロツク外のデータから形成することを特徴と
   するデイジタル信号記録方式。