JPH0634311B2 - デイジタル情報信号の記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、オーデイオＰＣＭ信号を固定ヘツド或いは
回転ヘツドにより磁気テープに記録するのに使用して好
適なデイジタル情報信号の記録方法に関する。

「背景技術とその問題点」 オーデイオＰＣＭ信号の標本化ワードは、ハイフアイ再
生に必要なダイナミックレンジを確保するために例えば
１６ビツトとされる。一般にエラー訂正符号化を行なう
場合，１シンボルの情報ビツト数が多いと，符号回路が
複雑となり、符号に要する時間が長くなる。そこで，１
ワード（１６ビツト）を上位側の８ビツト及び下位側の
８ビツトに分割して，この８ビツトを１シンボルとして
エラー訂正符号例えばリードソロモン符号を構成するこ
とが行なわれている。

このように，１ワードを８ビツトずつのシンボルに分割
して記録した場合において，再生時では，同一のワード
を形成する２個のシンボルが共に正しいデータの必要が
ある。たとえ，この２個のシンボルのうちで，一方のシ
ンボルが正しいデータであつても，その他方のシンボル
がエラーデータであれば，正しい１ワードを得ることが
できなくなる。したがつて，同一のワードを構成するシ
ンボルが共通のエラー訂正符号の系列に含まれるように
するのが普通であつた。しかし，エラー訂正能力を高め
るために，インターリーブを併用している時には，この
２シンボルの記録位置が別のトラツクのように，エラー
相関の弱い位置となり，実際には，２シンボルの一方の
みがエラーとなることが多く発生する問題があつた。

「発明の目的」 この発明は，同一ワードを構成する複数シンボルが共に
エラーシンボルとなる確率が高く，エラー訂正符号の能
力を有効に利用することができるようにしたデイジタル
情報信号の記録方法の提供を目的とするものである。

「発明の概要」 この発明は、記録媒体の長手方向に延長する複数のトラ
ックにディジタル情報信号を記録するディジタル情報信
号の記録方法において、 ディジタル情報信号の各ワードが少なくとも第１および
第２のシンボルに分割され、複数の第１のシンボルと複
数の第２のシンボルに関して、それぞれエラー訂正符号
化を行うステップと、 エラー訂正符号化がされた第１および第２のシンボルの
所定数を同期信号で区切られるブロックの構成のデータ
としてトラックに記録するとともに、同一ワードを構成
する第１および第２のシンボルを同一のトラック内の同
一のブロック内に記録するように規定するステップとか
らなることを特徴とするディジタル情報信号の記録方法
である。

「実施例」 この発明の一実施例は，２チヤンネルのオーデイオ信号
を固定ヘツドにより記録するもので，磁気テープには，
１番から２０番までのトラツク番号が付された２０トラ
ツクが形成される。

第１図及び第２図は，この一実施例の記録エンコーダの
構成を示す。第１図において，１は，記録されるオーデ
イオＰＣＭ信号の入力シンボルを示す。１チヤンネル当
りで８ワード即ち(L_8n,L_8n+1,……,L_8n+7)及び(R_8n,R
_8n+1,……,R_8n+7)の各ワードが２シンボルずつに分割さ
れた計３２シンボルが同期して入力される。第１図に示
すように，Ｗ_16n+i（但し，ｉ＝0,1,4,5,8,9,12,13）の
シンボルが偶数番ワードのシンボルで，Ｗ_16n+j（但
し，ｊ＝2,3,6,7,10,11,14,15）のシンボルが奇数番ワ
ードのシンボルである。また，Ａのサフイツクスが付さ
れたシンボルは，１ワードの上位側８ビツトのシンボル
を意味し，Ｂのサフイツクスが付されたシンボルは，そ
の下位側８ビツトのシンボルを意味する。

上述の入力シンボルが遅延素子群２に供給される。この
遅延素子群２は，Ｂのサフイツクスが付されたシンボル
のみを１シンボル遅らせる１６個の遅延素子から構成さ
れる。遅延素子群２の出力がスイツチ回路３に供給され
る。スイツチ回路３は，入力されたＡのサフイツクスを
有する１６個のシンボルと１シンボル遅延されたＢのサ
フイツクスを有する１６個のシンボルとを交互に選択し
て出力し，後段のＣ_２符号器６を時分割で動作させる。

このスイツチ回路３の出力が遅延素子群４に供給され
る。遅延素子群４は，偶数番ワードのシンボル
Ｗ_16n+i，Ａ又はＷ_16n+i，Ｂを遅延させずにＣ_２符号器
６に供給し，これと共に，奇数番ワードのシンボルＷ
_16n+j，Ａ又はＷ_16n+j，ＢをＤ_０遅延させてＣ_２符号器
６に供給する構成とされている。遅延素子群４によつ
て，隣接する偶数番ワードのシンボルと奇数番ワードの
シンボルとが磁気テープの長手方向において，Ｄ_０だけ
離れた位置に記録される。この処理を長手方向の偶奇イ
ンターリーブと称する。Ｄ_０は，例えば９００シンボル
とされる。

遅延素子群４の出力の信号線５が入れ換えられてＣ_２符
号器６に接続される。この信号線５の入れ換え後でも，
奇数番ワードのシンボルと偶数番ワードのシンボルとが
交互に位置している。第１図に示されているＣ_２符号器
６への１６シンボルは，スイツチ回路３がＡのサフイツ
クスを有するシンボルを選択している時のものである。
Ｃ_２符号器６は，（２０，１６）リードソロモン符号Ｃ
_２の符号化を行なうもので，Ｃ_２符号器６の出力には，
Ｑ_4n，Ｑ_4n+1，Ｑ_4n+2，Ｑ_4n+3の４個のパリテイシンボ
ルと１６個の情報シンボルとからなる２０シンボルが出
力される。このエラー訂正符号Ｃ_２の距離は，（ｄ＝
５）である。また，Ｃ_２符号器６の出力は，４個毎の情
報シンボルの前にパリテイシンボルＱ_4n……Ｑ_4n+3が位
置するものとされる。

このＣ_２符号器６の出力が遅延素子群７に供給される。
遅延素子群７は，単位遅延量をＤ_１とすると，２０シン
ボルの各々を０，Ｄ_１，２Ｄ₁……19D₁とＤ₁ずつ増加す
る量だけ遅延させる。この遅延素子群７によつて，Ｃ_２
符号器６からの同一の符号系列を形成する２０シンボル
が磁気テープの長手方向にＤ_１ずつの距離をおいて記録
されるように，インターリーブされる。Ｄ_１は，例えば
３０シンボルとされる。遅延素子群７の出力がシフトレ
ジスタ回路群８に供給される。シフトレジスタ回路群８
は，（８ビツト×３０ステージ）のシフトレジスタを２
０個有するものである。このシフトレジスタ回路群８の
出力がスイツチ回路９を介してＣ_１符号器１０に供給さ
れる。スイツチ回路９は，２０個のシフトレジスタの各
々に貯えられた３０個のシンボルを順に選択してＣ_１符
号器１０に供給する。

この例では，１ブロツク中に各シフトレジスタから取り
出された３０個のシンボルが含まれるようにされ，この
ブロツクの単位でエラー訂正符号Ｃ_１の符号化が行なわ
れる。エラー訂正符号Ｃ_１としては，（３２，３０）リ
ードソロモン符号が用いられている。このエラー訂正符
号Ｃ_１の距離は，（ｄ＝３）である。Ｃ_１符号器１０の
出力には，パリテイシンボル（Ｐで表わす）を２個含む
３２個のシンボルが現れる。第１図に示されているシン
ボルは，スイツチ回路９が図示のように，パリテイシン
ボルＱ_4n，Ｑ_4n-4，……Ｑ_4n-116の貯えられているシフ
トレジスタの出力を選択する時に発生するものである。

Ｃ_１符号器１０の出力に現れる３２個のシンボルは，第
２図に示すようにスイツチ回路１１を介してシフトレジ
スタ回路群１２に供給される。シフトレジスタ回路群１
２は，（８ビツト×３２ステージ＋３２ビツト）のシフ
トレジスタを２０個有する。つまり，このシフトレジス
タ回路群１２の各シフトレジスタは，１ブロツクの長さ
に等しい２８８ビツトのものである。シフトレジスタの
最初にシリアル出力として取り出される３２ビツトに
は，ブロツク同期信号などの付加を行なうためのパラレ
ル入力が加えられている。第２図においては，この付加
のための構成が１個のシフトレジスタについてのみ示さ
れており，他のものの図示が省略されている。

端子１３には，各ブロツク又は各トラツクのデータの処
理に必要なコントロール情報を表わすフラツグ信号が供
給される。例えば記録されているオーデイオＰＣＭ信号
の標本化ワードのビツト数，サンプリング周波数，プリ
エンフアシスのオン／オフなどがフラツグ信号によつて
表わされる。端子１４には，トラツク番号を示すトラツ
クアドレスが供給される。端子１５には，ブロツクアド
レスが供給され，端子１６には，ブロツク同期信号が供
給される。これらのフラツグ信号，トラツクアドレス，
ブロツクアドレスがシフトレジスタ及びＣＲＣ符号器１
７に供給され，エラー検出用のＣＲＲＣ符号の符号化が
なされる。このＣＲＣ符号の冗長コード（ＣＲＣコード
とよぶ）もシフトレジスタに供給される。シフトレジス
タ回路群１２の各シフトレジスタからシリアルアウトさ
れる１ブロツクのデータ構成を第３図に示す。

１ブロツクの先頭に８ビツトのブロツク同期信号が位置
し，その後に４ビツトのフラツグ信号，２ビツトのトラ
ツクアドレス，８ビツトのブロツクアドレス，１２ビツ
トのＣＲＣコードが順次位置している。これらの合計が
３２ビツトである。トラツクアドレスは，隣接する数ト
ラツクを区別すれば良い。この３２ビツトの後に，３０
個のシンボル（２４０ビツト）の情報シンボルが位置
し，この情報シンボルに対するエラー訂正符号Ｃ_１のパ
リテイＰの２個のシンボルが１ブロツクの最後に配され
ている。この１ブロツク（２８８ビツト）を単位として
磁気テープへのデータの記録がなされる。

シフトレジスタ回路群１２の各シフトレジスタから導出
された信号線１８が入れ換えに処理を受けて，チヤンネ
ルエンコーダ１９に供給される。この信号線１８に取り
出されるデータは，遅延素子群７によるテープ長手方向
のインターリーブを無視すれば，Ｃ_２符号器６の出力に
現れるデータと基本的に同一の関係を有している。２０
本の信号線１８の最も上側のものから番号付けを行なう
と、第１番目，第６番目，第１１番目，第１６番目の各
信号線にエラー訂正符号Ｃ_２のパリテイＱが取り出され
る。また，第３番目，第５番目，第８番目，第１０番
目，第１３番目，第１５番目，第１８番目，第２０番目
の８個の信号線の各々に偶数ワードのシンボルが取り出
される。更に，上記以外の第２番目，第４番目，第７番
目，第９番目，第１２番目，第１４番目，第１７番目，
第１９番目の各信号線に奇数ワードのシンボルが取り出
される。

チヤンネルエンコーダ１９は，トラツク数に等しい２０
個のデイジタル変調回路を有し，このチヤンネルエンコ
ーダ１９の出力が記録アンプ群２０を介して記録ヘツド
２１に供給される。この記録ヘツド２１は，例えば各ト
ラツクと対応する２０個のギヤツプを有する薄膜磁性ヘ
ツドの構成とされ，磁気テープの上側エツジから順に番
号付けがなされた２０本のトラツクに対して記録が行な
われる。上述の信号線１８の入れ換えによつて，上側エ
ツジに近い１番から４番までのトラツクにエラー訂正符
号Ｃ_２のパリテイＱが記録され，次の５番から１２番ま
でのトラツクに奇数ワードのシンボルが記録され，下側
エツジに近い１３番から２０番までのトラツクに偶数ワ
ードのシンボルが記録される。

このように，信号線１８の入れ換えにより，磁気テープ
の幅方向の上側に位置する８本のトラツクに奇数ワード
のシンボルが記録され，その下側に位置する８本のトラ
ツクに偶数ワードのシンボルが記録される。この処理を
幅方向の偶奇インターリーブと称する。冗長データであ
るパリテイＱは，情報データよりは重要度が低いから，
エツジのめくれ，損傷などにより，エラーが発生しやす
いエツジに近いトラツクに記録される。

上述の記録エンコーダにおける遅延処理，信号線の入れ
換えの処理及びシフトレジスタの処理を，マイクロプロ
グラムで制御されるＲＡＭによつて行なうことが実際的
である。

第４図及び第５図は，磁気テープに記録された状態のデ
ータを示している。Ｃ_２パリテイからなるブロツク及び
情報シンボルからなるブロツクの１ブロツク毎にエラー
訂正符号Ｃ_１の符号化が行なわれ，２シンボルのＣ_１パ
リテイ（Ｐ）が付加される。したがつて，テープ幅方向
に整列する２０ブロツクは，（30×４＝120シンボル）
のＣ_２パリテイ（Ｑ）と，（30×16＝480シンボル）の
情報シンボルと，（２×20＝40シンボル）のＣ_１パリテ
イとによつて構成される。

また，１ワードを構成する２つのシンボルが遅延素子群
２によつて１シンボルの遅延を付加されているので，こ
の２個のシンボルが同一ブロツク内で隣接するシンボル
として記録される。そして，サフイツクスＡを有する１
６個のシンボルとサフイツクスＢを有する１６個のシン
ボルとの各々でエラー訂正符号化がされ，第４図におい
て，斜めの線で示すようなＣ_２系列（Ａ）及びＣ_２系列
（Ｂ）が生成される。例えば第４図において，△で表わ
される４個のシンボルは，（Ｑ_4n，Ｑ_4n+4，Ｗ
_16n+2-16D0，Ａ，Ｗ_16n+2-16D0，Ｂ）であつて，Ｑ_4n及
びＷ_16n+2-16D0がＣ_２系列（Ａ）に含まれ，他の２個の
シンボルがＣ_２系列（Ｂ）に含まれる。

第６図に示すように，オーデイオＰＣＭ信号の連続する
８ワード／１チヤンネルと対応する３２個のシンボルの
うちで，Ａのサフイツクスを有する１６個のシンボルを
夫々Ｄ_０，Ｄ_１，……Ｄ₁₅とすると，この１６個のシン
ボルが第５図に示すように，磁気テープに記録される。
記録エンコーダの遅延素子群４によつて，奇数番ワード
のシンボルが遅延されることによつて，偶数番ワードの
シンボルＤ_ｉ（ｉ＝0,1,4,5,8,9,12,13）に対して，奇
数番ワードのシンボルＤ_ｊ（ｊ＝2,3,6,7,10,11,14,1
5）がより後の位置に記録される。この例では，両者の
時間差が３０ブロツクとされる。

また，信号線５の入れ換えによつて，共通のＣ_２系列
（Ａ）を形成する２０個のシンボルを結ぶ線が第５図に
示すような折れ線となる。図示されている２個のＣ_２系
列（Ａ）において，シンボルＤ_ｉ又はＤ_ｊの符号が付さ
れてないものは，遅延素子群４から出力される他のシン
ボルを意味している。１個のＣ_２系列（Ａ）は，テープ
長手方向の２０ブロツクと対応する区間に分布して記録
される。したがつて，テープ長手方向の１０ブロツクと
対応するガードスペースをおいて，シンボルＤ_ｉの集合
及びシンボルＤ_ｊの集合が記録される長手方向の偶奇イ
ンターリーブがなされる。

信号線１８の入れ換えの処理によつて，１番から４番ま
でのトラツクにＣ_２系列のパリテイ（Ｑ）が記録され，
５番から１２番までのトラツクにシンボルＤ_ｊが記録さ
れ，１３番から２０番までのトラツクにシンボルＤ_ｉが
記録され，幅方向の偶奇インターリーブがなされる。ま
た，第６図に示されるサフイツクスＢが付されたシンボ
ルによつて形成されるＣ_２系列（Ｂ）は，第５図に示さ
れるＣ_１系列（Ａ）の１ブロツク後に平行する折れ線で
もつて表わすことができる。第４図は，この平行する折
れ線のうちの１番のトラツクから９番のトラツクに移行
する部分を拡大したものに他ならない。

この発明の一実施例では，サンプリング周波数が４８KH
zでリニア量子化された１ワードが１６ビツトのオーデ
イオＰＣＭ信号と，サンプリング周波数が３２KHzでノ
ンリニア量子化された１ワードが１２ビツトのオーデイ
オＰＣＭ信号との何れも記録可能とされている。後者の
場合には，記録データ量が前者の半分になるので，磁気
テープの走行速度を1/2に下げるようにしている。この
１ワードが１２ビツトのデータを記録する時でも，記録
エンコーダとして共通の構成を用いる。その場合に，前
述の偶奇インターリーブの関係が満足されるように，１
２ビツトのワードを処理の単位である１６ビツトのタイ
ムスロツトに分割して挿入している。

このビツト数が違う場合の処理について，第７図を参照
して説明する。第７図Ａは，１チヤンネルのオーデイオ
ＰＣＭ信号のワード（１２ビツト）Ｌ′₀，Ｌ′₁，……
Ｌ′₇の各々を２分した６ビツトずつの２個のシンボル
（サフイツクスＡ及びＢを付して表わす）の系列を表わ
す。このデータ系列を，偶数ワードの４ワードのシンボ
ルで，且つＡ及びＢのサフイツクスを有する４個のシン
ボルずつの集合にまとめる（第７図Ｂ）。この４個のシ
ンボルの集合は，全体として２４ビツトの長さで，偶数
ワードのシンボルで，且つＡ又はＢのサフイツクスとし
て同一のものを有するシンボルから構成される。

この４個のシンボルの集合（２４ビツト）を第７図Ｃに
示すように，８ビツトの３個のシンボルの集合に対応さ
せる。つまり，２４ビツトが８ビツトずつに切り出さ
れ，８ビツトのシンボルとみなされる。この変換後の８
ビツトのシンボル（Ｌ_０，Ａ，Ｌ_２，Ａ……Ｌ_５，Ｂ）
が第７図Ｄに示すように，本来の順番に並びかえられ，
前述の記録エンコーダに入力される。このビツト変換を
行なうことにより，１ワードが１６ビツトの場合と同様
に偶奇インターリーブを行なうことができ，エラー補正
能力の低下を防止することができる。

この発明の一実施例では，１６シンボルの単位でエラー
訂正符号Ｃ_２の符号化を行なつている。上述のビツト変
換は，３シンボルの単位でなされるので，１シンボルの
端数が生じる。しかし，１ブロツク内の情報シンボルを
480シンボル（第４図参照）としているので，この端数
は，１ブロツクの外へ生じることがない。したがつて，
復号時に，隣接するブロツクの復号結果が必要となり，
処理のサイクルが長くなることを防止できる。

この発明により記録されたデータは，磁気テープから再
生され，再生アンプ及びチヤンネルデコーダを介して再
生デコーダに供給される。この再生デコーダは，記録エ
ンコーダと逆の方向で，エラー訂正及びデインターリー
ブの処理を行なう。２つのエラー訂正符号Ｃ_１及びＣ_２
を用いているので，まず，エラー訂正符号Ｃ_１によつて
１ブロツク毎にエラー検出を行なう。この場合，エラー
訂正符号Ｃ_１によつて，エラー訂正動作を行なつても良
いが，誤つた訂正を防止するために，エラー検出にとど
めておく。そして，このエラー検出の結果を示すエラー
ポインタを用いて，エラー訂正符号Ｃ_２によるエラー訂
正を行なう。エラー訂正できないシンボルを含むエラー
ワードは，エラー補正回路によつて，平均値補間され
る。

「応用例」 この発明は，２チヤンネルに限らず，３チヤンネル又は
４チヤンネルのオーデイオ信号を記録する場合に適用す
ることができる。この場合，磁気テープの走行速度を２
チヤンネルの信号を記録する時と等しくし，トラツク幅
を狭くしてトラツク数を例えば２倍とするようになされ
る。

「発明の効果」 この発明は，標本化ワードの１ワードを構成する複数シ
ンボルをエラー相関が強い位置に記録するものである。
１ワードを２個のシンボルに分割する時には，マルチト
ラツク方式のＰＣＭテープレコーダの場合で，同一トラ
ツクの同一ブロックに含まれるように記録する。別のト
ラツクに記録すると，トラツク間のガードバンドによつ
て，エラー相関が弱くなり，一方のシンボルだけがエラ
ーシンボルとなり，１ワードがエラーワードとなる場合
が生じる。また、別のブロックに記録すると、トラック
方向の２シンボル間の距離が大きくなり、一方のシンボ
ルがエラーでなく、他のシンボルがエラーとなるおそれ
が増大する。これに対して，この発明は，同一ワードの
２個のシンボルが共にエラーシンボルとなる確率をより
高くすることができ，エラー訂正符号の訂正能力を有効
に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明が適用された記録エンコー
ダの一例のブロツク図，第３図は記録データの１ブロツ
クの構成を示す略線図，第４図，第５図及び第６図はこ
の発明の一実施例の記録フオーマツトの説明に用いる略
線図，第７図は１ワードのビツト数が異なる場合の処理
の説明に用いる略線図である。 １……入力シンボル，２，４，７……遅延素子群，６…
…Ｃ_２符号器，１０……Ｃ_１符号器，１９……チヤンネ
ルエンコーダ，２１……記録ヘツド。

フロントページの続き (72)発明者 中井 純 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ −株式会社内 (72)発明者 小島 雄一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ −株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−10561（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−21210（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−165914（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−183609（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−24213（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体の長手方向に延長する複数のトラ
   ックにディジタル情報信号を記録するディジタル情報信
   号の記録方法において、 上記ディジタル情報信号の各ワードが少なくとも第１お
   よび第２のシンボルに分割され、複数の上記第１のシン
   ボルと複数の上記第２のシンボルに関して、それぞれエ
   ラー訂正符号化を行うステップと、 上記エラー訂正符号化がされた上記第１および第２のシ
   ンボルの所定数を同期信号で区切られるブロックの構成
   のデータとして上記トラックに記録するとともに、同一
   ワードを構成する上記第１および第２のシンボルを同一
   の上記トラック内の同一の上記ブロック内に記録するよ
   うに規定するステップとからなることを特徴とするデイ
   ジタル情報信号の記録方法。