JPS6276066A - デイジタル信号記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ディジタル符号化された信号列をブロック化
し記録する方法に関する。

従来の技術 近年、音声をディジタル化して記録再生するディジタル
オーディオ機器が広く普及する兆候が見られる。

８咽ビデオもその一つであり、音声はディジタル符号化
され更に時間軸圧縮されてシリンダのテープに対する巻
きつけ増加部分に記録される。

この場合の記録信号フォーマットを第６図に示す。画像
の１フイールドに同期して１フイールド毎に２チヤンネ
ルのディジタル化音声信号を時系列を入れ替え（インタ
リーブ）混合して配列する。

誤り訂正はＰ、Ｑ２系列のパリティ符号を交錯させ、Ｐ
、　　Ｑ系列を交互に繰り返し訂正を行なう。

更に詳しく述べると、２チヤンネル音声を２ｆｈ（水平
同期信号周波数）でサンプリングするため、ＮＴＳＣの
場合、１フイールド轟り２６２．５Ｘ２Ｘ２＝１０５０
サンプルのデータが含まれる。第６図に示す様に、１フ
イールドは１３２ブロツクから構成され、１ブロツクは
ブロック同期（５ｙｎｃ　）、ブロックアドレス（Ａｄ
ｄｒｅｓｓ）の他、８サンプルのデータワードと誤り訂
正符号（ＥＣＣ）であるＰ、Ｑパリティ符号２ワード、
及び誤り検出符号（ＥＤＣ）である短縮化巡回符号（Ｃ
ＲＣＣ）とから構成される。Ｐパリティ系列を生成する
各データサンプルは１２〜１６ブロツクの距離の不等間
隔のインタリーブが、Ｑパリティ系列では１２ブロツク
の等間隔のインタリーブが施されている。

この様なフィールド単位で完結するフォーマットの誤り
訂正符号の生成系列のインタリーブは生成サンプル数と
フィールドを構成するブロック数を勘案し、最大限のイ
ンタリーブ距離が取れるように設定されるが、二重符号
化による繰返し訂正により訂正能力を向上させる場合は
、二つの誤り訂正符号の生成系列は三箇所以上で生成サ
ンプルを共通にしてはならない。もし重なるとその三箇
所のサンプルが含まれるブロックの二重エラーは、何れ
の系列にとっても二重エラーとなり訂正能力を低下させ
る。また、重ならないまでも生成系列を構成するサンプ
ルが含まれるブロックが接近すると、バースト状のエラ
ーに対しては訂正能力が低下する。

更に、１フイールドを構成するデータ信号のブロック数
に比ベインタリーブ系列を生成するデータ信号のサンプ
ル数が接近すると、インタリーブの距離が十分取れなか
ったり、またインタリーブ系列が１フイ一ルド区間の始
端、終端に達した時に発生する折返しにより場合によっ
てはインタリーブ系列が同一ブロックに属する重複が発
生し誤り訂正能力を低下させる事も起こり得る。

一方、８閣ビデオに用いられている誤り訂正符号のパリ
ティ符号は、単−誤りの訂正能力を持ち、ＣＲＣＣの誤
り検出結果をポインタとして、交錯するＰ、Ｃ２系列の
繰返し訂正によって訂正能力を高めている。

しかし、誤り訂正符号の中には誤り検出能力も有し、多
重誤りが訂正出来る能力を持った符号も知られている。

隣接符号や線形符号の中で最尤符号とされるＢＣＨ符号
、その中でもバイト誤りの訂正ができるリードソロモン
符号は、高い訂正能力を持ちＣＤ（コンパクト・ディス
ク）等に用いられている。これらの符号を前述した記録
フォーマット等に適用し誤り訂正能力を一層向上させる
ことは、有効な方法である。

しかしながら、リードソロモン符号等では高い訂正能力
を得るためにデータに付加する検査符号のサンプル数も
増加する。記録波長等の記録再生条件を変えないために
冗長度を一定に押えてＩＪ−ドンロモン符号を導入し、
高い訂正能力を実現するためには、ブロック数を少なく
し生成系列を構成するサンプルを増加せざるを得ない。

ちなみに、ブロック完結型フォーマットではないが、Ｃ
Ｄの例ではデータ８ピツトを１シンボルとして１ブロツ
クを２４シンボルのデータと前記データから生成した４
シンボルの検査符号（Ｃ２系列）と、Ｃ２及びデータに
対する４シンボルの検査符号（Ｃ１系列）とから構成し
ている。Ｃ１系列とＣ２系列は互いにインタリーブされ
ており、冗長度は約３０チである。

発明が解決しようとする問題点 以上述べた様に、ＶＴＲにおける音声の圧縮ディジタル
記録のようなブロック完結型フォーマットの誤り訂正符
号生成系列のインタリーブ構成は、二重に符号化され、
且つリードソロモン符号の様な生成サンプル数を多く取
らざるを得ない場合、生成サンプルが属するブロックが
折返しによって重複したり、接近しすぎて誤り訂正能力
を低下させないよう注意する必要がある。

第６図に示す様なブロック構成のフォーマットにこれま
で述べたリードソロモン符号を適用しようとすると、距
離が十分取れず不等間隔のインタリーブは採択が困難で
ある。また同じ方向の傾斜のインタリーブのため等間隔
のインタリーブも二つの系列の生成サンプルが同一ブロ
ックに重なる点が多数発生し、折返しによってもそれ自
身の系列あるいは他の系列とも重複し、誤り訂正能力の
低下を招く。

問題点を解決するための手段 本発明は、前記の問題点に対しインタリーブ構成として
、ブロック長方向とブロック幅方向とで構成される二次
元平面上で正負の傾きを持つ対角方向の二つの誤り訂正
符号生成系列を持ち、総ブロック数が奇数と偶数に応じ
てインタリーブ量を変えるものである。

作　　　用 本発明は前記の構成により、誤り訂正符号生成系列のサ
ンプル数に対し総ブロック数がそれほど大きくない場合
において、総ブロック数が奇数の時にインタリーブ量を
偶数とし、総ブロック数が偶数の時にインクリープ量を
奇数としてインタリーブ系列が折返した時も二つの系列
が夫々重複点を持たない様に出来、同一ブロックに属す
るサンプル間の距離も出来るだけ取れ、誤り訂正能力の
向上が図れる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例に於ける信号記録方式のテ
ープ・フォーマット図を示すものである。

第１図に於いて１はビデオ信号記録トラック、２は圧縮
ディジタル音声信号記録トラックであり、同時に二本の
トラックを記録する２チャンネル記録方式である。２チ
ヤンネル音声は夫々チャンネル毎に一本のトラックに記
録される。

第２図は、本発明の一実施例に於ける信号記録方式の信
号フォーマット図を示すもので何れか一方のチャンネル
である。第２図に於いて５ＹＮＣはブロック同期符号、
ＡＤＲｏ〜６６はブロックアドレス信号、ＣＲＣＣはブ
ロックアドレスチェック（ＥＤＣ）のだめの短縮化巡回
符号、ＤＯｕ。

ＤｏＬ、Ｄｌｕ、−・−−−−Ｄａｏｏｕ、ＤｓｏｏＬ
は時系列のデータサンプルを示しｕ、　　Ｌのサフィッ
クスは１サンプル１６ビツトのデータの上位８ピツト、
下位８ピツトを示しこの単位を１シンボルと呼ぶ。

Ｐ、　Ｑ、　　Ｒ，ＳはＣ２系列の誤り訂正符号（ＥＣ
Ｃ２）、ｐ／、Ｑ／、Ｒ／、Ｓ／にＣ１系列の誤り訂正
符号（ＥＣＣ１）であり、２４シンボルのデータと誤り
訂正符号ＥＣＣ１及びＥＣＣ２各４シンボツへ　５ＹＮ
Ｃ，ＡＤＤＲＥＳＳ、ＣＲＣＣにより１ブロツクを構成
する。

２チヤンネルの音声信号を４８ＫＨｚで標本化し、１６
ビツトの量子化を行なうと、ＮＴＳＣの場合フィールド
周波数は６ｏ／１．００１Ｈｚであるため各フィールド
のサンプル数が均等とならずリーグフィールド方式の採
用が必要である。６フイールドを周期として４８００÷
６０／１．ｏｏｌＨｚ　＝総数４００４サンプルを４フ
イールドは８０１サンプル、１フイールドは８００サン
プルと分配する。

第２図に示すデータは１サンプルを２シンボルとして１
ブロツク当たり２４シンボル分配し、奇数番目のサンプ
ルと偶数番目のサンプルをブロック幅方向に３４ブロツ
クの距離のインタリーブをかけながら総計６７個のブロ
ックで１フイールドを構成している。またデータスロッ
トの余りの部分には識別コードとしてより１〜８（但し
、８０１サンプルのデータから構成されるフィールドシ
てはより１〜ＩＤ６．８００サンプルのフィールドには
より１〜Ｉｎ５）を挿入している。

第３図は、本発明の一実施例に於ける信号記録方式の信
号フォーマットにおけるインタリーブ構成図である。第
３図では第２図に示した信号フォーマットの中でデータ
及び誤り訂正符号（ＥＣＣ１゜ＥＣＣ２）の部分を抜き
出しである。また−個の・印及ヒ口、ｌｌ＋が１シンボ
ルのスロットを示す。

第３図に示す様に、一方の誤り訂正符号（ＥＣＣ２）の
生成系列をＩｎの２４シンボルのデータから構成し、他
方の誤り訂正符号（ＥＣＣ１）の生成系列にＩｎの２４
シンボルのデータ及び４シンボルのＥＣＣ２から構成す
る。但し、ブロック＃１のデータ＃１はＥＣＣ１，ＥＣ
Ｃ２に共通の構成要素である。本発明では先ず第一に、
１フイールドを構成するブロック数が奇数と偶数の場合
に応じて誤り訂正符号の生成系列のインタリーブ距離を
変える。即ちブロック数が奇数の場合、生成系列を構成
する各シンボル間のインタリーブ距離は偶数であり、ブ
ロック数が偶数の場合、インタリーブ距離は奇数とする
。更に、二つの誤り訂正符号の生成系列のインタリーブ
を第３図に示す様に正負の傾きをもって交差させる。こ
の二つのインタリーブ生成規則によって折返しがあって
もそれ自身の系列には重複しないし、相互の系列への複
数も少なく出来、且つ制約のあるブロック数の中でイン
タリーブ距離を二次元平面上で正負の方向に効果的に取
れ、−次元の時系列に戻して記録媒体上に配列する際の
インタリーブ距離が大きく出来る。

第４図は本発明の他の一実施例であって、インタリーブ
距離だけが±４と第３図とは異なる場合のインタリーブ
構成図であって折返しが出ている場合である。但し、ブ
ロック＃１３のデータ＃４はＥＣＣ１，ＥＣＣ２に共通
の構筬要素である。

第４図の場合、１回、２回と折返した後も自身の系列で
生成サンプルが同一ブロックに重複する事はない。また
他の系列ともブロック長方向に７シンボルまでは重なる
が、一旦重なり折返した後は重複しない。従って誤り訂
正符号の生成サンプルのインタリーブ距離を大きく取る
ことができバースト性のドロップアウトによる多重誤り
が発生する確率を下げ誤り訂正能力を向上させることが
出来る。

第５図は本発明の実施例の信号記録方式を用いた記録再
生装置の概略構成図である。第５図において３はアナロ
グ音声信号入力端子、４はＡＤ変換器、５はフィールド
単位のメモリ、６はメモリ５のアドレス発生回路、７は
リードソロモン符号生成回路、８はブロックアドレス及
びＣＲＣＣ発生回路、９は変調回路、１ｏはブロック同
期信号発生回路、１１は記録アンプ、１２は記録信号出
力端子、１３は再生信号入力端子、１４は再生アンプ、
１５は復調回路、１６はＴＢＣ，１７はフィールド単位
のメモリ、１８はメモリ１７のアドレス発生回路、１９
はシンドローム演算回路、２゜は誤り訂正回路、２１は
補間回路、２２はＤＡ変換器、２３はアナログ音声信号
出力端子である。

次に装置の動作説明に移る。端子３から入力された二チ
ャンネルのアナログ音声信号はＡＤ変換器４でディジタ
ル信号に変換されデータバスに送　出される。データバ
ス上のデータは−Ｈメモリ５に１フイールドに蓄積され
、時間軸圧縮されたクロックで読み出される。アドレス
発生回路６の制御によりメモリ５に対する最初の書き込
みは音声サンプルの時系列に従って行なわれ、次に読み
出される時は偶数・奇数サンプルのインタリーブ及び誤
り訂正符号の生成系列のインタリーブに従って読み出さ
れる。読み出された圧縮データはデータバスを経由して
リードソロモン符号生成回路７に入力される。リードソ
ロモン符号の生成は先ずＣ２系列が負の傾斜方向に配列
された２４シンボルのデータから生成される。生成され
たＥＣＣ２の検査シンボルは、再びデータバスを経由し
てメモリ５に書き込まれる。Ｃ１系列の生成は同様にメ
モリ６から読み出された正の傾斜の方向に配列されたデ
ータ及びＥＣＣ２に対しリードソロモン符号生成回路７
で行なわれ、生成された検査シンボルＥＣＣ１は再びデ
ータバス経由してメモリ５に記録される。これらの際の
アドレスのインタリーブ操作は全てアドレス発生回路６
の制御により実施される。誤り訂正符号の生成が終了し
た後は、メモリ６から読み出されたブロック同期、ブロ
ックアドレス、ＣＲＣＣ区間がブランクのデニタに対し
、アドレス及びＣＲＣＣ発生回路８からブロックアドレ
スとブロックアドレスチェック用のＣＲＣＣコードが付
加される。変調回路９では低域成分が伝送されない回転
ヘッド記録に適したＤＣフリーの変調がかけられ、ブロ
ック同期発生回路１０によりブロック同期パターン（Ｓ
ＹＮＣ）が追加される。最後に記録アンプ１１を介し端
子１２より記録ヘッドに供給される。

以上が記録系の動作であるが、再生時は再生ヘッドから
供給された信号が、端子１３を介し再生アンプ１４に入
力される。復調回路１５で元のＮＲＺ形式のデータに変
換された後、ＴＢＣｌ　６で時間軸変動が除かれ、デー
タバスを経由して−Ｈメモリ１７に書き込まれる。

誤り訂正操作は、Ｃ１系列、Ｃ２系列何れの順序でも良
いが、信号処理としては記録時の誤り訂正符号の生成と
逆の操作を行なう。メモリ１７から読み出された記録フ
ォーマット形式の信号列に対して、先ずシンドローム生
成回路１９により誤りの検出を行なう。誤り訂正回路２
０は非常に簡略化した形で示したが、シンドロームチェ
ックの結果から一つ誤り訂正符号生成系列に含まれる誤
りの個数を求め、例えば２重以下の誤りなら訂正し、３
重以上の誤りならば訂正処理しないと先ず判断する。更
に誤ったシンボルのロケーションとパターンをシンドロ
ームチェック結果より求め元のデータに対し誤り訂正を
行なう。Ｃ１及びＣ２系列について上に述べた操作をメ
モリ１了から読み出し、誤り訂正回路２０に入力し、結
果を再びデータバスを介しメモリ１７に書き込むサイク
ルを操り返す事により行なう。その間のメモリ１７にＣ
１，Ｃ２のインタリーブ系列に従って書き込み、読み出
すアドレス操作と再び元の音声サンプルの時系列で読み
出す際のアドレス供給はアドレス発生回路１８で行なう
。

補間回路２１では訂正能力を超える誤りが発生した場合
、平均値補間による補正操作を行なう。

最後にＤＡ変換器２２によりアナログ音声信号に戻し端
子２３より出力する。

以上のように、本発明によれば、記録領域に制約のある
ブロック完結型の信号フォーマットに於いて、バースト
性のドロップアウトの発生に対してもインタリーブ距離
を大きく取る事ができ訂正能力の向上に寄与する所が大
きい。特に効果的なインタリーブにより多重エラーの発
生を押さえて誤検出の確率を低くでき、誤訂正の危険を
低減出来る。

なお、説明は音声信号を記録する場合について説明した
が、他の種類の信号であっても差しつかえない。

また、第２図〜第４図の実症例はブロック総数が６７と
奇数の場合について説明したが、偶数の場合についても
本発明が適用できるのは明白である。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、圧縮音声ディジタ
ル信号等の複数個のブロック構成で完結される信号フォ
ーマントを用いて記録する場合、二系統から成る誤り訂
正符号生成系列のインクリーブ構成を正負の傾きを持ち
、総ブロック数が奇数・偶数に応じてインタリーブ距離
を変える方式を採用する事によって、誤り訂正符号生成
系列が端部で折返してもそれ自身の生成系列で同一ブロ
ックに重複せず、池の系列との重複も少なく押さえられ
る。

従ってバースト性のドロップアウトに対して多重エラー
の発生頻度を下げ、訂正不能の発生及び誤検出による誤
訂正の発生を押さえる事ができ誤り訂正能力の向上に効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における記録方式のテープフ
ォーマット図、第２図は同実施例の信号フォーマット図
、第３図は同実施例の信号フォー７７）のインクリーブ
構成図、第４図は本発明の他の実施例における信号フォ
ーマットのインタリーブ構成図、第５図は本発明の実施
例が適用される記録再生装置の概略構成図、第６図は従
来の技術による信号フォーマントのインクリーブ構成図
である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ０　　（ト　　（ＩＩＩＬＩＬＩＮ　　　ｕｌｔ＋ｔｌ
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディジタル符号化されたデータ列をブロック単位に分割
   し、前記データ列から生成した誤り検出及び訂正符号と
   前記データ列から構成されたブロック複数個から成るデ
   ータフィールドを記録する際、前記データフィールド単
   位で処理される前記誤り検出及び訂正符号を生成するイ
   ンタリーブ系列の構成に於いて、前記ブロック数が奇数
   個の時は、インタリーブ距離を正負偶数個ブロックとし
   、前記ブロック数が偶数個の時は、インタリーブ距離を
   正負奇数個ブロックとし、ブロック長方向及びブロック
   幅方向から成る平面上における正負の傾きを持った２系
   列のインタリーブ構成とする事を特徴としたディジタル
   信号記録方法。