KR880000459B1 - 디지탈 신호의 자기기록 방식 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

디지탈 신호의 자기기록 방식

제1도는 본 발명을 적용할 수 있는 일반적인 녹음재생기의 한 예를 나타낸 블럭 계통도.

제2도는 제1도에 나타낸 녹음재생기에 의하여 기록된 트랙패턴의 한 예를 나타낸 도면.

제3도는 종래방식에 의한 트랙 위의 프레임 신호구성의 한 예를 도시적으로 나타낸 도면.

제4도는 본 발명 방식에 의한 트랙 위의 프레임 신호 구성의 한 실시예를 도시적으로 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

8_l내지 8_k: 기록헤드 11 : 자기테이프

12_l내지 12_k: 재생헤드 T₀내지 T₃: 트랙

본 발명은 디지탈 신호의 자기 기록방식에 관한 것으로서 자기테이프 등의 자기 기록매테상에 형성한 다수 트랙의 각 트랙에 아날로그 정보신호를 디지탈 펄스 변조를 하여 얻은 디지탈 신호의 동기워드, 착오 정정워드 및 데이타 워드와 더불어 분배기록함에 있어 자기 기록매체위에서 연부쪽에 가장 가까운 위치에 형성되는 트랙에는 상기한 워드만을 기록함으로써 데이터워드의 정정불능 확율을 저감할 수 있는 자기 기록방식을 제공하는 것을 목적으로 한다.

종래부터 오디오기기의 성능 향상을 꾀하는 음악신호분석용으로서 또 안정하고 좋은 품질의 음악신호원으로서 음성신호를 디지탈펄스변조(통상은 펄스부호번호(PCM)이다)를 하여 얻은 디지탈신호(이하, PCM 신호를 예로들어 설명한다)를 자기테이프에 기록하고 이것을 재생하는 VTR, 고정헤드형 테이프 레코더 등의 PCM 녹음재생기가 알려져 있다.

제1도는 일반적으로 고정헤드형 PCM 녹음재생기의 한 예의 블럭 계통도를 나타낸다.

동도면중, 입력단자 l₁, l₂에 각각 들어간 2채널 아날로그 신호는 저역필터 2₁, 2₂에 의하여 표본화 주파수의 1/2배 이하의 주파수 성분에 대역이 제한된뒤, 샘플홀드회로 3₁, 3₂를 거펴 AD변환기 4에 공급되고 이에 의하여 표본화량자화가 되어 PCM 신호로 된다.

이 PCM 신호는 기록용 메모리, 패리티 엔코더 및 분배기로 이루어지는 회로부 5에 의하여 소정 기간마다 끊어진 데이터워드(정보워드)가 부호 착오 대책을 위하여 일정한 순서로 분산배열되고 (이것을 인터리브라고 한다), 또한 동기워드, 착오검출워드 및 착오검사워드가 각각 부가되어 1프레임을 구성하여 이것을 순차적으로 시계열적으로 합성되는 동시에 기록 트랙수만치 병열로 분배된 후에 변조기 6에 공급된다.

변조기 6은 MFM 등의 변조를 하고 그 변조신호 출력을 기록 앰프 7을 거쳐 k개의 기록헤드 8₁내지 8_k에 각각 공급된다. 기록헤드 8₁내지 8_k는수정발진기 9의 출력신호를 기준신호로하는 테이프 구동원 10에 의하여 주행되고 있는 자기테이프 11 위에 k개의 트랙을 형성하여 PCM 신호를 기록한다.

제2도는 k-4의 경우의 자기테이프 11의 트랙패턴을 나타내는 것이며, T₀,T₁,T_2,T₃은 각각 기록헤드 8₁,8₂,8₃,8₄에 의하여 동시에 기록된다.

또한 왕북기록이 가능한 테이프 레코더에 있어서는 자기테이프의 후진 기록시는 자기테이프 11을 같은 방향으로 주행시킴으로써 기록헤드 8₁,8₂,8₃,8₄에 의하여 트랙이 전진기록트랙의 중간위치에 기록된다.

제1도에 있어서 자기테이프 11위의 k개의 트랙에 기록된 PCM 신호는 각각 재생헤드 12₁내지 12_k에 의하여 재생되고 재생앰프 13을 거쳐 검파기 및 복조기 14에 의하여 검파 및 복조된후, 재생용 메모리, 지터흡수, 패리티디코더로 이루어진 회로 15에 공급되어 여기서 데이터 착오의 유무가 검출되며, 데이터 착오가 있을 경우에는 착오 정정워드와 다른 데이터워드로부터 올바른 데이터로 복원되고 또한 인터리브하기 전의 원래의 배열순서로 데이터워드를 변경하여 줄을 세우는 동시에 지터를 흡수한다. 이로써 회로부 15로 부터는 올바른 배열순서의 PCM데이터워드가 직열로 출력되어 DA 변환기 16로 DA변환이 이루어진 후에 셈플홀드회로 17₁, 17₂및 저감필터 18₁,18₂를 각각 거쳐 원래의 2채널의 아날로그 음성신호에 재생되어 출력단자 19₁,19₂로 부터 출력된다.

이와같은 PCM 녹음재생기에 있어서 기록밀도를 짙게하기 위해서는 자기테이프의 주행속도를 될 수 있는 한 내리고 또 트랙너비를 될 수 있는 한 좁게함으로써 될 수 있는 한 많은 트랙이 기록되도록 이루어진다. 그러나 위의 자기테이프 주행속도의 저속화나 틀랙너비의 협소화는 S/N, 드롭아웃, 레벨변동 등의 기록재생 특성의 악화를 가지고오는 경향이 있다.

한편, 자기테이프의 연부(너비 방향의 측단부) 근처까지 트랙을 기록형성한 경우, 연부에 가장 가까운 트랙은 테이프 중앙부의 트랙보다도 기록재생 특성이 악화된다. 이것은 자기테이프의 주행시에 자기테이프가 지그자그로 주행하고 또 테이프 가이드에 접하여 자기테이프가 주행하기 때문에 테이프의 연부분이 헤드 방향으로 상하로 움직이고 또한 자기테이프이 연부가 높은 정밀도를 가지지 못하였거나 직선적으로 가공되지 않았다는 이유에 기인한다. 그리고 테이프연부에 가장 가까운 트랙의 기록재생 특성의 열화(劣化)는 위 자기테이프 주행속도의 저하, 트랙너비의 협소화에 따라 테이프중심의 트랙의 그것에 비하여 특히 현저하며 그 오차비는 크게 나쁘게 된다.

그런데 종래는 자기테이프 위에 형성된 복수의 트랙에는 트랙위치에 불구하고 각각 같은 프레임 구성의 PCM신호를 기록하고 있었다. 제3도는 종래의 기록방식으로 4개의 트랙 T₀,T₁,T₂, 및 T₃에 각각 기록된 1프레임의 신호구성의 한 예를 도시적으로 나타낸 도면이며, 1프레임 신호는 동기 워드 S, 데이터워드 W가 6워드와 착오 정정워드 P,Q 각 1워드와 착오검사워드 C로 이루어지며 이것이 프레임 단위마다 시계열적으로 합성되어 각 트랙에 각각 기록된다. 여기서 트랙 Tl(단, l은 0내지 3의 정수)에는 데이터 워드W_(l), 내지 W_(l)β가, 또한 착오정정워드 P_(l)1, Q_(l)1이 또한 착오검사워드 C_(l)이 각가 1프레임을 구성하고 있다. 이와같이 트랙 기록위치에 불구하고, 각각 같은 프레임 구성의 PCM 신호를 기록하는 종래방식은 위 테이프연부에 가장 가까운 트랙의 기록재생 특성의 열화로 데이터워드의 착오정정 불능확율이 크다는 결점이 있다.

본 발명은 위의 결점을 제거한 것이며. 이하 제4도 기타의 도면과 더불어 한 실시예에 대하여 설명한다.

1프레임의 신호내의 데이트워드 수를 n, 착오정정워드 P,Q의 총수를 J, 동시에 기록 재생되는 트랙수를 k로 하면, 어떤 1개의 트랙중의 1프레임내의 n개의 데이터워드가 다른(k-1)개의 트랙에 기록되는 프레임마다 j개의 착오정정워드 합계(k-1)×j와 같은 관계로 함으로써 1개의 트랙의 데이터워드를 나머지(k-1)개의 트랙의 착오 정정워드와 바꾸칠수가 있으며 이로써 1개의 트랙에는 착오정정워드와 착오검사워드만을 기록할 수 있다. 제4도는 본 발명 방식에 의하여 기록된 1프레임 신호 구성의 한 실시예를 도시적으로 나타낸 도면이며, 트랙T₀에 기록되는 1프레임 신호는 동기워드 S, 착오정정워드 P₍₀₎₁내지 P₍₀₎₄, Q₍₀₎₁내지 Q₍₀₎₄및 착오검사워드C₍₀₎로 이루어지고, T₀은 쓸데없이 긴워드 전용 트랙을 구성하고 있다. 또 다른 트랙 T₁,T₂,T₃에 기록되는 1워드 신호는 W_(1)l내지 W₍₁₎₈, W_(2)l내지 W₍₂₎₁내지 W₍₂₎₈, W₍₃₎₁내지 W₍₃₎₈의 합계 8워드의 데이터 워드와 1워드의 착오검사워드 C₍₁₎C₍₂₎C₍₃₎및 동기워드 S로 이루어지며 착오정정워드는 존재하지 않는다.

본 발명은 동시에 기록 또는 재생되는 복수개수의 트랙중, 자기테이프의 연부에 가장 가까운 트랙중의 1개 또는 2개의 트랙이 쓸데없이 긴 워드전용 트랙으로서, 예를들면 제1도에 나타낸 장치의 기록계로 기록하는 것이며 제4도에 나타낸 실시예에서는 쓸데없이 긴워드 전용트랙 T₀을 자기테이프이 연부에 가장 가까운 트랙으로서 배치기록하는 것이다.

다음에 본 발명 방식을 채용한 경우의 데이터워드의 정정불능 확율에 대하여 종래의 확율과 대비하면서 설명한다. 여기서 설명을 간단히 하기위하여 착오정정워드 Q에만 착안한 1워드 착오정정을 예로들어 설명하면 1프레임중 6데이터워드의 경우 착오정정워드 Q는 다음식에 따라 이루어진다.

단, (1)식중 D는 지연연산자,

는 각 워드가 대응하는 비트마다의 2를 나눗수로 하는 가산, ( )는 트랙넘버 l는 0 내지 3까지의 정수를 나타내는 것이며 트랙넘버는 4를 나눗수로 하는 간산에 의하여 나타낸다.

예를들면 l을 1로 한경우, (1)식은

로 나타내며 종래방식에 의하여 트랙 T₃에 기록되는 Q₍₃₎는 트랙 T₀내지 T₃에 기록되는 제3도중 ○로 둘러싼 각 데이터 워드로 부터 이루어진다. 즉, 버스트 에러를 피하기 위하여 트랙 인터리브가 이루어져 있으며 각 트랙의 데이터워드를 충분히 길게 늦추어 착오정정워드Q가 구성된다. 그리고 (1)식에 나타낸 Q_(l+2)의 생성요소인 6개의 데이터워드의 하나가 잘못되었을 경우에는 Q_(l+2)와 식(1)중의 나머지 생성요소를 2의 나눗수로하는 가산을 하여 잘못된 데이터를 복원할 수 있다.

먼저, 종래의 제3도에 나타낸 프레임 구성으로 한경우, 정정불능 확율에 대하여 설명한다. 정정불능인 경우라고 하면, 정정불능확률 P_N는 [Ⅰ]트랙 T₀로 부터 T₃까지 균일한 오차비를 P_e로 하고 트랙 T₀의 오차비를 P_e＋ε로 하는 경우로 나누어 생각할 수 있다.

[Ⅰ]트랙 T₀에서 T₃까지 균일한 오차비를 P_e의 이 경우의 정정불능 확율 P_N은 착오정정워드 Q 및 Q를 구성하고 있는 6개의 데이터워드 W중 2개의 이상의 워드가 동시에 잘못된 경우이기 때문에

P_N=P_e{₆C₁·P_e(1-P_e)^6-1＋6C₂·P_e ²(1-P_e)^6-2＋…＋₆C_eP_i ⁶……(2)

일반적으로 P_e는 1보다 충분히 적기 때문에

P_N≒6P_e ²……(3)

[Ⅱ]트랙 T₁내지 T₃의 오차비를 P_e로 하고 트랙 T₀의 오차비를 P_e＋ε로 한 경우

(1) 식에서 명백한 것과같이 Q를 생성하는 트랙 T₀위의 워드 및 Q가 1워드의 경우와 2워드의 경우가 있다(4회에 1회 워드가 되며 4회에 3회가 2워드로 된다).

예를들면 l=1의 경우는 앞에 말한바와 같이 착오정정워드 Q₍₃₎의 생성요소중 트랙 T₀의 데이터워드는 1개이다.

또한 l=0,2,3의 경우의 착오정정워드 Q₍₂₎,Q₍₀₎,Q₍₁₎는 구 생성요소중 트랙 T₀의 데이터워드 또는 착오정정워드는 각각 2개이다.

트랙 T₀의 워드가 1개로 구성되는 경우, 트랙 T₀위의 데이터워드가 잘못되고 또 나머지 Q을 포함한 6워드중 1워드 이상 잘못되는 정정불능 확율 P_N(0)(1W)는

로 된다. 또한 트랙 T₁위의 워드가 잘못되고 또 나머지 6워드중 1워드 이상 잘못되는 정정불능 화율 P_N(1)(1W)는

P_N(1)(1W)≒P_e{5P_e＋(P_e＋ε)}=6P_e ²＋P_e·ε ……(5)

로 된다. 이와같이 트랙 T₂,T₃에 대하여도 정정불능확율 P_N(2)(1W),P_N(3)(1W)는 5식과 같게된다.

따라서 트랙 T₀위의 워드가 1개인 때의 평균 정정불능확율 P_N(1W)는 (4)식 및 (5)식에서

한편 트랙 T₂위의 워드가 2개의 경우는, 트랙 T₀위의 워드가 1개 잘못되고 또 나머지의 6워드 중 1워드이상 잘못되는 정정불능확율 P_N(0)(2W)는 다음 식으로 나타낸다.

P_N(0)(2W)≒(P_e＋ε){5P_e＋2(P_e＋ε)}

≒6P_e ²＋7P_e ^S·ε²……(7)

트랙 T¹위의 워드 1개가 잘못되고 또 나머지 6워드중 1워드이상 잘못된 정정불능확율 P_N(1)(2W)는

P_N(1)(2W)≒P_e{4P_e＋2(P_e＋ε)}

≒6P_e ²＋2P_e·ε ……(8)

트랙 T₂,T₃위의 워드 1개가 잘못되고 또 나머지의 6워드중 1워드 이상 잘못된 정정불능확율 P_N(2)(2W),P_N(3)(2W)는 각각 8식과 동일하게 된다.

따라서 트랙 T₀위의 워드가 2개인 경우의 평균정정불능확율 P_N(2W)는 (7)식과 (8)식으로 다음식으로 나타낸다.

따라서 종래방식의 경우의 총편균 정정불능확율 P_N은 6식과 (9)식으로부터 다음 식으로 나타낸다.

다음에 본 발명방식의 경우의 평균 정정불능 확율에 대하여 제4도의 경우를 예로들어 설명한다.

이 경우의 착오 정정워드 P₍₀₎은

로 나타낼 수 있다.

[Ⅲ]트랙 T₀로부터 T₃까지 균일한 오차비의 경우 이 경우의 정정불능확율 P_N ¹는 위의 [Ⅰ]의 경우와 같으며

P_N≒6P_e ²……(12)

로 된다.

[Ⅳ]트랙 랙 T₁,T₂,T₃의 오차비를 P_e로 하고 트랙 T₀의 오차비를 P_e＋ε로하여 트랙 T₀의 오차비를 P_e＋ε로 하는 경우 제4도에 나타낸 것과같이 착오정정워드 Q는 자기테이프 연부쪽에 가장 가깝게 근접한 트랙 T₀에만 기록되기 때문에 위의 [Ⅱ]중 트랙 T₀의 워드는 1개로 구성되는 경우와 같으며 (6)식과 같이 평균정정 불능확율

로 된다.따라서

이상에서 트랙의 오차비가 모두 균일인때는 정정불능확율에 대해서는 종래방식과 본 발명방식과의 사이에 우연히 일어난 것으로 볼 수 없는 유의차(有義差)는 없다. 그러나 트랙에 의하여 오차비가 다른 경우. 특히, 한개의 트랙 T₀의 오차율이 매우 나쁜 경우에는 (10)식과 (13)식을 비교하면 명백한 것과 같이 본 발명 방식이 종래의 방식보다 정정불능확율을 낮게할 수 있다.

또한, 이상의 설명에서는 착오정정워드 Q에만 착안하여 1워드 착오정정을 하는경우의 정정불능확율에 언급하였으나 P,Q 등을 이용한 2워드 이상의 착오정정 방식에 대해서도 같다고 말할 수 있다.

또, 자기테이프의 연부에 가장 가까운 트랙이 2개 있을때는 어느 한쪽의 트랙 또는 두쪽의 트랙을 쓸데없이 긴 워드 전용트랙으로 하여도 좋다.

이상 설명한 바와같이 본 발명으로되는 디지탈 신호의 자기 기록방식은 테이프형 자기 기록매체의 너비 방향 윗쪽의 연부에 가장 가까운 위치에 형성되는 1개 또는 2개의 트랙에는 동기워드, 착오정정워드 및 착오검사 워드로 이루어진 워드만을 기록하고 다른 트랙에 동기워드, 착오검사워드 및 데이터워드로 이루어진 신호를 각각 기록하도록 하였기 때문에 연부근처의 트랙의 기록재생 특성의 열화가 큰 경우에 있어서 종래와 비교하여 정정불능 확율을 낮게할 수 있으며, 따라서 종래에 비하여 품질이 좋은 디지탈 신호를 재생할 수 있으며, 특히 기록밀도향상을 위하여 테이프 주행속도의 저속화(低涑化)나 트랙너비의 형소화가 이루어져있는 녹음기에 적용하는데 적합하다는 특징을 가지고 있는 것이다.

Claims (1)

1. 아날로그 정보신호를 디지탈 펄스변조를 하여 이루어진 디지탈 신호를 소정기간마다 끊어 얻어진 데이터워드와 이 데이터워드중 다른 트랙에 기록되는 데이터워드를 포함한 복수의 데이터워드로 부터 생성되는 착오데이터워드를 복원(復元)하기 위한 착오정정워드와 동일 프레임 신호의 데이터 착오를 검사하는 착오검사워드와 1프레임 신호중 데이터 워드의 시작을 나타내는 동기워드가 시계열적으로 합성되어 기록되는 트랙을 복수개수가 동시에 테이프형 자기 기록매체에 기록되는 장치에 있어서 이 테이프형 자기 기록매체의 너비 방향위의 연부에 가장 가까운 위치에 형성되는 1개 또는 2개의 트랙에는 이 동기워드, 착오정정워드 및 착오검사워드로 이루어진 워드만을 기록하고, 다른 트랙에 동기워드, 착오검사워드 및 데이터워드로 이루어진 신호를 각각 기록하는 것을 특징으로 하는 디지탈 신호의 자기 기록방식.

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