KR900008446B1 - 음성신호를위한표본화주파수와회전헤드스캔너의회전주파수사이에서비동기관계를갖는음성신호의pcm기록재생장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

음성신호를 위한 표본화 주파수와 회전 헤드 스캔너의 회전 주파수사이에서 비동기 관계를 갖는 음성신호의 PCM 기록재생장치

제1도는 본 발명의 실시예에 의한 PCM 신호 기록재생장치의 구성을 도시한 블럭 회로도.

제2도는 제1도의 장치에 있어서의 메모리 어드레스 회로의 구성을 예시하는 블럭도.

제3도는 자기 테이프상의 기록 패턴도.

제4도∼제7도는 각각 1필드의 데이터 구성도.

제8a도, 제8b도 및 제9도는 각각 본 발명의 실시예에 의한 기록 데이터 구성도.

제10도는 본 발명의 실시예를 도시한 회전 헤드형 디지탈 오디오 테이프 레코더의 신호 구성도.

제11도는 기록계 및 데이터 처리 타이밍을 도시한 도면.

제12a도, 제12b도는 1필드의 구성의 1예를 도시한 도면.

제13도는 음성신호 수단을 도시한 도면.

제14도는 모드 1의 인터리이브 포매트를 도시한 도면.

제15도는 모드 2의 인터리이브 포매트를 도시한 도면.

제16도는 모드 3의 인터리이브 포매트를 도시한 도면.

제17도는 모드 4의 인터리이브 포매트를 도시한 도면.

제18도는 C₂패리티를 중앙에 배치한 데이터 포매트 도면.

제19도는 C₂패리티를 양끝에 배치한 데이터 포매트 도면.

제20도는 C₂패리티를 첫번끝에 배치한 데이터 포매트 도면.

제21도는 C₂패리티를 마지막끝에 배치한 데이터 포매트 도면.

제22도는 C₂패리티를 음성 데이터의 짝수항과 홀수항의 각각의 첫번끝에 배치한 데이터 포매트 도면.

제23도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 PCM 음성신호 기록재생장치의 일부의 구성 블럭도.

제24도는 블럭 포매트를 도시한 도면.

제25도는 제24도의 데이터 블럭 어드레스 신호 및 식별신호 W₁의 구성의 1실시예의 도면.

제26도는 제24도의 인터리이브 어드레스 신호 W₂의 구성의 1실시예의 도면.

제27도는 제24도의 W₁, W₂의 다른 실시예를 도시한 구성도.

제28도는 제24도의 W₂의 다른 실시예를 도시한 도면.

제29도는 인터리이브 블럭 포매트를 도시한 도면.

본 발명은 일반적으로 PCM 음성신호의 기록재생에 관하여, 특히 부호화한 음성신호를 영상신호와 함께 또는 단독으로 회전자기 헤드형 스캔너로서, 자기 테이프에 기록재생하는 방법과 장치이며, PCM 음성신호의 표본화 주파수와 스캔너의 회전 주파수와의 관계가 비동기인 경우에 가장 적합한 PCM 음성신호 기록재생장치에 관한 것이다.

영상에 따른 음성신호의 품질을 향상시키기 위하여, PCM방식의 음성신호 기록재생의 도입이 이루어지고 있다. 여기서, 예를들면 8㎜ 비디오 레코더에 있어서는 음성 PCM방식을 채용하고 있으나, 음성 PCM 신호와 표본화 주파수는 수평동기 신호 반복 주파수의 2배로 되어 있고, 국제적으로 일반화된 표본화 주파수(32㎑,44.1㎑ 및 48㎑ 등)와는 다르다. 예를들면, 위성 방송의 음성 PCM신호의 표본화 주파수는 32㎑ 및 48㎑이다.

한편, 고품위 텔레비젼의 전송방식의 하나인 MUSE방식에서 음성 PCM신호와 표본화 주파수를 32㎑와 48㎑로 하기 위하여, 같은 표본화 주파수로 표본화된 데이터를 필드 단위로 기록할려고 하면, 1필드당의 데이터 수가 분수로 되어 불합리가 일어난다. 이 불합리를 해소하는 방법으로서, 일본국 NHK 기연월보 27-7, p282 기재의 잉여를 흡수하기 위한 리이프 필드(leap field)를 가진 패키드 전송방식이 취해지고 있다.

또, 비디오 디스크에서는 콤팩트 디스크와 같은 포매트로 표본화 주파수가 44.1㎑의 PCM 음성을 기록하고 있다. 그러나, 비디오 테이프 레코더와 같은 신호를 시간적으로 불연속으로 기록 또는 전송하는 장치에 PCM 음성을 기록할려고 하면, 다음과 같은 불합리가 있다.

우선, 영상신호의 필드 주파수를 음성신호의 표본화 주파수로 맞아 떨어지게 나눌 수가 없을 경우, 부호화에 있어 상술과 같이 불합리를 일으킨다. 이로 인해, 상술의 MUSE 방식과 같은 해소법이 있으나, 이 경우에는 영상신호의 필드 주파수 f_V, 또는 이에 동기하여 회전하는 헤드 스캔너의 회전 주파수 f_D와 음성신호의 표본화 주파수 f_S와의 사이에는 동기 관계의 성립이 필요하며, 이것은 시스템의 응용의 범위를 제한하는 조건으로 되고 있었다.

그리고, 회전 헤드형 VTR에 음성신호만을 PCM 기록재생하기 위한 장치로서, 일본국 전자 기계 공업의 기술 기준 CPZ-105의 민생용 PCM 인코더·디코더(1983년 9월 제정)을 들 수가 있다. 이 기술 기준에 따른 기록재생장치로서, 예를들면, "Presented at the 69th Convention 1981, 5, 12-15 Los Angeles AES 1791(B-6)"의 논문 "Digital Audio/Video Combination Recorder Using Custom Made LSI'_s, IC'_s"의 도면 1과 도면 14에 기재되어 있다. 동일 논문에 있어서, 예를들면 NTSC의 경우, 필드 주파수 f_V와 표본화 주파수 f_S는 동일 마스터 클럭에서 분주하고, 양자사이에는 f_S=735f_V의 관계가 있으며, 따라서 1필드당의 표본수는 735로 일정하게 되어 있다.

또, 동일 논문에 있어서, 표본화된 PCM 신호를 기록재생하기 위한 장치 구성 블럭도면을 동일 논문의 도면 1에 도시하고 있다. 동일 도면에 있어서, 인터리이브용 메모리로서의 RAM의 어드레스를 어드레스제어회로로 제어하고 있다.

그러나, PCM 음성신호를 영상신호와 함께, 회전 헤드 헬리컬 스케닝 방식 VTR로 기록하는 경우에는 영상신호가 525라인/60필드 TV방식의 경우, 그 필드 주파수(f_V=59.94㎐)로 표본화 주파수(위성방송의 PCM 음성신호는 표본화 주파수 f_S=32㎑,48㎑)를 맞아 떨어지게 나눌 수가 없기 때문에 1필드당의 블럭수가 분수로 된다.

이로 인해, 인터리이브, 디인터리이브등의 신호처리를 실시하는 일정한 개수의 블럭의 집합인 블럭군이 필드사이에서 불연속으로 되어 불합리를 일으킨다.

음성의 기록전용으로 회전 헤드 방식 디지탈 오디오 테이프 레코더(R-DAT)가 있고, 이 방식에 대해서는, 예를들면 회전 헤드 방식(R-DAT)의 기술기준(전파신문, 소화 60년 10월 7일호 p48)에 수단의 일부가 공표되어 있다.

그러나, 상기의 어떠한 경우도 필드 주파수 f_V와 표본화 주파수 f_S가 일정한 관계를 가진 것을 전제로한 것이며, f_V와 f_S가 상관이 없는 경우에 대해서는 배려되어 있지 않았었다.

상기 종래 기술은 음성신호의 표본화 주파수가 국제적으로 일반화된 표본화 주파수가 아니며, 또한 양자화 비트수가 적고, 또 음성신호 표본화 주파수와 필드 주파수와의 사이에는 동기 관계가 있는 것이 요구되어 있으며, 예를들면 카메라로부터의 영상신호와 CD(콤팩트 디스크)로부터의 직접 디지탈 신호로 음성을 기록할려고 하였을 경우, 표본화 주파수가 틀리는 것이나, 표본화 주파수와 필드 주파수와의 사이에는 동기관계가 없는 등의 이유에 의해, 양자를 동시에 기록하는 것은 매우 곤란하였었다.

그리고, 상기의 문제점의 해결법의 하나로서, 음성신호 기록방법이 1984년 9월 17일 출원의 영국 특허 출원 제423452호(JP-A-61-73207)에 제안되어 있다. 이것은 본 발명전 미공개를 위하여 종래예로서 인용하는 것을 하지 않았다.

본 발명의 목적은 국제적으로 일반화된 표본화 주파수의 디지탈 음성신호를 이 주파수와 동기 관계가 없는 영상 필드 주파수하에서 기록재생이 가능한 비디오 테이프 레코더 및 디지탈 오디오 신호처리 방법과 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적은 기본적으로 각 필드에 기록하는 표본값의 수(데이터 수)를 영상 필드 주파수와 음성신호 표본화 주파수와의 비에 따라서 제어하는 것에 의해 달성된다. 이 제어는 데이터 처리의 기본 단위로 되는 1개의 데이터 프레임중의 데이터 수를 검출된 비에 따라서 가감하는 것이다.

본 발명의 하나의 특징에 의하면, 기록계에 있어서, 입력 표본화 신호는 일단 메모리에 저장되어 소정의 부호화 처리가 실시되고, 인터리이브 처리를 거쳐서 메모리에서 차례로 리드되어, 테이프상에 기록하기 위한 신호가 형성된다. 해당 메모리로의 라이트 주기는 입력 표본화 신호 주기에 의존하며, 그 리드 주기는 영상신호의 필드 주기에 의존한다.

여기서, 메모리에 기억된 데이터 수는 표본화 신호 주기와 영상신호의 필드 주기에 의존한다. 예를들면, 입력 표본화 신호 주기가 짧아지면, 기억된 데이터 수는 많아지고, 해당 주기가 길어지면, 기억된 데이터 수는 적어진다. 한편, 필드 주기가 짧아지면 기억된 데이터 수는 적어지며, 해당 필드 주기가 길어지면 기억된 데이터 수는 많아진다.

따라서, 필드내의 표본화 신호수를 메모리의 입력 데이터 어드레스와 출력 데이터 어드레스 사이의 어드레스 차에 따라서 증감, 즉 어드레스 차가 커지는 경우는 해당 데이터 수가 증가하도록 제어하는 것에 의해 여러가지 입력 표본화 신호 주기를 필드 신호 주기에 적용시킬 수가 있다.

본 발명의 특징에 의하면, 신호 기록 방법에 관해서 PCM 음성신호가 블럭으로 나누어진다. 하나의 블럭과 다른 하나의 블럭과의 상대적 순서를 나타내도록 각 블럭에 데이터 블럭 어드레스 신호를 부가하고, 소정수의 블럭을 포함하는 블럭군내의 각 블럭에 인터리이브 블럭을 부가한다. 데이터 블럭 어드레스 신호와 인터리이브 블럭 어드레스 신호는 인터리이브, 디인터리이브등의 신호 처리를 실행하기 위해 마련되어 하나의 블럭과 다른 하나의 블럭과의 상대적 순서를 나타낸다. 하나의 블럭처리는 표본화 주파수에 동기한 주기에서 완결되고, 1블럭마다 인터리이브 블럭 어드레스 신호와 식별신호가 부가된다.

이와같은 포매트를 생성하는 데이터 처리 방법에 의하면, 신호의 기록의 종료시에 생성되는 각 블럭에는 데이터 블럭 어드레스 신호와 인터리이브등의 신호 처리를 실시하는 일정한 개수의 블럭군으로 완결하는 인터리이브 블럭 어드레스 신호 및 식별신호가 부가되어 있다.

재생할때에는 이 데이터 블럭 어드레스 신호에 의해서 기록된 신호를 1필드 단위로 처리하고, 인터리이브 블럭 어드레스 신호와 식별신호에 의해서 디인터리이브등의 신호 처리를 행하므로, 예를들면 각 필드내에 기록된 블럭수가 반드시 일치하지 않아도 오동작하는 일은 없다.

이 방법은 음성신호의 표본화 주파수와 비디오 신호의 필드 주파수 또는 회전 헤드의 회전 주파수와의 관계가 비동기인 경우에 가장 적합하다.

다음에 본 발명의 1실시예를 제1도에 의해 설명한다.

제1도는 회전 헤드 방식의 PCM 신호 기록재생장치의 구성이다. 기록시에는 입력단자(1)에서 L, R의 2채널의 아날로그 신호가 입력된다. 입력신호는 증폭회로(2)에 의해 소정의 레벨까지 증폭되어 필터(3)에 의해 대역 제한된 후에, 샘플 홀드 회로(4)에 의해 표본화가 행하여 진다. 표본화된 입력 신호는 전환회로(5)에서 차례로 A/C변환기(6)에 입력되어 PCM 신호로 변환된다. A/D변환기(6)에서 변환된 PCM 신호는 버스 라인(14)를 통해서 RAM(15)에 라이트 된다. 그리고, 어드레스 생성회로(17)∼(19) 및, 어드레스 전환회로(16)에 의해서 RAM(15)의 어드레스를 제어하여 소정의 포매트에 따라서 RAM 신호의 배치와 에러 정정부호의 부가를 행한다. 그리고, 에러 정정부호의 부가는 에러 정정회로(20)를 이용해서 행한다.

RAM 신호의 배치 및 에러 정정부호의 부가가 행하여진 후에, 각 데이터는 RAM(15)에서 차례로 리드된다. 이때, 리드어드레스 생성회로(19)는 필드내 표본수 계수회로(53)으로 계수되는 1필드내의 음성신호 표본수가 어드레스 차 추출회로(50)에서 추출된 라이트 어드레스와 리드어드레스와의 차를 차분판정회로(51)에서 판정한 신호에 따라 필드내 표본수 설정회로(52)에서 사전에 설정한 표본수와 같게 되도록 제어된다. RAM(15)에서 리드된 신호는 병렬 직렬 변환회로(23)에 의해서 직렬신호로 변환된다. 그리고, 제어신호 생성회로(24)와 전환회로(25)에 의해, 1필드 내의 음성신호 수가 적은 경우에 음성신호가 음성신호 이외의 신호인가를 판정하는 부호, 동기 신호등의 제어신호를 부가하고, 소정의 데이터를 변조회로(36)에 의해 변조한다. 그리고, 기록 앰프(26)에 의해, 소정의 레벨로 증폭해서, 예를들면 음성용 회전 헤드(31)에서 자기 테이프(33)의 표층 또는 심층부에 기록된다. 전환회로(30)은 기록과 재생의 전환을 행하는 것이다. 또, 타이밍 신호 생성회로(21)은 발진회로(22)에 의해서 생성된 클럭에 의해서 전체를 제어하는 타이밍 신호를 생성하는 회로이다.

재생시에는 전환회로(30)이 재생쪽으로 전환되어, 음성용 회전 헤드(31)에 의해서 재생된 신호는 재생앰프(29)에 의해서 소정의 레벨로 증폭되고, 파형등화 회로(37)에 의해 파형등화가 행하여 진다. 파형등화된 신호는 복조회로(38)에 의해서 복조되어 디지탈 신호로 변환된다. 복조된 디지탈 신호는 동기 검출회로(28)에 의한 동기신호의 검출과 직렬 병렬 변환회로(27)에 의한 병렬신호로의 변환이 행하여진다. 검출된 동기신호는 데이터 재생의 기준으로 사용된다. 병렬신호로 변환된 데이터는 신호 판정회로(44)에 의해서 음성신호인가, 음성신호 이외의 신호인가를 판정하여 음성신호만을 RAM(15)에 라이트 또는 음성신호와 음성신호 이외의 데이터도 RAM(15)에 라이트 하여 데이터의 재배치 및 에러 정정회로(20)에 의한 에러 정정을 행한다. 그리고, 버스 라인(14)를 통해서 D/A변환기(12)에 입력되고, 차례로 아날로그 신호로 변환되어 샘플홀드 회로(11)에서 채널별로 표본화가 행하여진다.

각 채널에서 표본화된 아날로그 신호는 필터(10)과 증폭회로(9)를 통해서 출력단자(8)에서 출력된다. 영상신호는 기록할때에 입력단자(40)에서 입력되어 영상신호(42)에 의해 소정의 신호로 변환되어, 영상용 회전 헤드(43)에 의해 테이프(33)위에 기록된다. 재생할때에 영상용 회전 헤드(43)에 의해서 재생된 신호는 영상회로(42)에 의해 소정의 신호로 변환되어 출력단자(41)에서 출력된다.

본 실시예의 구체적인 회로구성을 제2도를 이용해서 설명한다. 제2도는 기록할때의 RAM의 라이트와 리드어드레스 부분의 회로구성 도면이다. 라이드 어드레스 생성회로(17)은 카운터(17-1)로 구성된다. 리드 어드레스 생성회로(19)는 마스터 클럭을 8분주하는 카운터(19-1), 해당 8분주 출력을 32분주하는 카운터(19-2)와 그 32분주 출력을, 예를들면 525/60(NTSC)의 VTR로 160분주, 625/50(CCIR; PAL)의 VTR로 192분주하는 카운터(19-3)으로 구성된다.

어드레스 차 추출회로(50)의 래치(50-1)은 그 라이트 어드레스 생성회로(17)의 출력과 그 리드어드레스 생성회로(19)의 출력을 배타적 OR 게이트(21-3)에 의해 추출된 헤드 전환신호(45)의 천이점에서 래치한다. 래치 출력은 감산기(50-2)로 입력된다. 여기서, 해당 라이트 어드레스 값에서 해당 리드어드레스 값을 감산한 값은 판정값회로(51-1)의 출력과 함께 비교기(51-2)로 입력되어, 해당 판정값 회로(51-1)의 출력보다 큰가, 적은가가 판정된다. 필드내의 표본수 설정 회로(52)은 그 비교기(51-2)의 출력에 의해 카운터 디코드 값(52-1)과 (52-2)를 선택하는 선택기(52-3)을 제어하여 필드내의 표본수를 설정한다.

즉, 해당 감산기(50-2)의 출력이 그 판정값 회로(51-1)의 출력보다도 클때에는 음성 데이터 수를 많게하고, 그 감산기(50-2)의 출력이 그 판정값 회로(51-1)의 출력보다도 적을 때는 음성 데이터 수를 적게하도록 디코더(53-1)을 설정한다. 필드내 표본수 계수회로(53)에서는 카운터(53-2)의 출력이 해당 선택기(52-3)에서 선택된 디코드 값으로 되면, 제어신호 생성회로(24)를 제어하는 신호(54)에 의해, 예를들면, 음성신호이면, "0", 음성신호 이외의 데이터이면 "1"을 제어코드의 영역에 기록한다.

제3도는 자기 테이프상의 기록 패턴이다. 자기 테이프(33)에는 +아지머스 트랙(34)와 -아지머스 트랙(35)가 번갈아가며 기록되어 있다. 각각의 트랙에는 영상신호와 음성신호가 표층 또는 표층과 심층으로 분리하여 기록된다. 또는 음성신호만이 표층 또는 표층과 심층에 기록된다.

회전 헤드 방식의 PCM 신호 기록재생장치로서, VTR을 사용하였을 때의 데이터 배열에 대해서 다음에 설명한다. VTR에 표본화 주파수 48㎑, 양자화 비트수 16비트의 음성을 기록할 때, VTR의 실린더 회전수가 약 1798.2rpm이기 때문에 1필드에서 800.8샘플로 된다. 따라서, 이 경우 1필드 기간내의 샘플수는, 예를들면 800샘플 또는 801샘플 또는 그 이외의 수로 하고, 여러개의 필드에서 데이터 수를 맞추는 등의 배려가 필요하게 된다.

다음에 1필드의 데이터 배치구성이 회전 헤드 디지탈 오디오 테이프 레코더(R-DAT)의 포매트의 구성예에 대해서 설명한다.

제4도에서는 2채널에서 1워드가 16비트의 디지탈 음성신호, 즉 PCM 신호를 상위와 하위 각 8비트 단위의 2심볼로 분할하고, 1 데이터 블럭이 시계열순으로 1심볼의 동기 신호 SYNC, 데이터의 종류를 나타내는(데이터 내용 식별) 제어신호를 포함하는 ID코드 ID, 블럭 이외의 블럭과의 상대위치를 나타내는 블럭어드레스 코드 B, 에러 검출용 패리티 코드 P', 이에 계속해서 28심볼의 디지탈 음성신호 또는 그외의 블럭의 데이터에서 생성된 패리티 코드 Q, 그리고 그 28심볼의 데이터에서 생성된 4심볼의 패리티 코드 P의 합계 36심볼로 되어 있는 1예를 도시한다. 4심볼째의 패리티 P'는 ID 코드 ID와 블럭 어드레스 코드 B로 생성된다.

패리티 P는 그 전의 28심볼 음성 데이터에서, 예를 들면 다음에 기술하는 리드 솔로몬 코드(Read Solomon Code)에 의해서 생성되어 있다. 이 블럭을 525/60(NTSC) 방식에서 예를들면 160블럭, 625/60(PAL) 방식에서, 예를 들면 190블럭의 데이터를 각 트랙에 기록한다. 또 큰 베스트 에러가 발생하여도 에러 정정이 될 수 있도록 예를 들면 R-DAT 해당의 에러 정정부호의 부가나 데이터의 분산을 행한다. 분산의 1예로서 짝수째의 데이터를 트랙의 전반에, 홀수째의 데이터를 트랙의 후반에 기록하는 것으로 한다.

1블럭에는 디지탈 음성 데이터가 28심볼, 워드수로 14워드가 포함되어 있다. 따라서, L, R 채널의 1필드당의 워드수 800.8워드×2, 즉 3023.2심볼의 데이터를 기록하기 위해서, 1필드에 적어도 114블럭 또는 115블럭을 기록할 필요가 있다.

제4도는 상기의 생각에 따라서 고안된 1필드량의 데이터 구성의 1실시예이다. 제4도의 예에서는 1필드는 144블럭으로 구성되어 있다. 설명의 편의상, 각 블럭에 대해서 기록 매체에 기록하는 순번으로 1에서 144까지의 번호를 붙이고 있다. 동일 도면에 있어서, 첫번째에서 60번째의 블럭까지의 각 블럭에는 디지탈 음성 데이터가 기록되어 있으며, 이것에 이어지는 24블럭, 즉 61번째에서 84번째까지의 블럭에는 다음에 상세히 기술하는 에러 정정부호의 패리티 신호가 포함되고, 또한 85번째에서 144번째까지의 블럭에는 재차 디지탈 음성 데이터가 기록되어 있다. 여기서 각 블럭내에 포함되어 있는 블럭 어드레스 신호는 그 블럭이 1필드를 구성하는 전 144블럭중, 몇번째의 블럭인가를 나타내고 있다. 각 블럭을 구성하고 있는 36심볼중 선두 4심볼, 즉 동기 신호 SYNC, ID코드 ID, 블럭 어드레스 코드 B와 패리티 코드 P'의 4심볼을 제외한 32심볼의 신호는 기록시와 재생시에 시스템 내부의 인터리이브, 디인터리이브용의 메모리에 제4도와 같이 축적되어 있으며, 이 상태에서 첫번째의 블럭을 선두로 기록 매체로 보내지며, 또한 기록 매체에서 재생된다.

그리고, 여기서 61번째의 블럭에서 84번째의 블럭까지 기록되어 있는 디지탈 데이터 Q는 다음과 같이 생성된다.

Q는 다른 블럭에 기록되어 있는 디지탈 음성 데이터의 재생시의 에러를 검출, 정정하기 위한 패리티 부호이며, 예를 들면(36, 30, 7)RS 부호를 이용하여 생성된다. 이 패리티 생성에 대해, 설명하는 도면을 제4도에 도시한다.

제4도는 1필드를 구성하는 전 144블럭을 선두에서 차례로 A, B, C, D의 4종류로 구분한 것이며, 처음의 디지탈 음성 데이터부 60블럭, 중간의 패리티 신호 블럭 24블럭, 후반의 디지탈 음성 데이터부 60블럭 모두가 4의 배수의 블럭수로 성립되어 있다.

여기서, A에 속하는 블럭은 144/4=36블럭이며, 그중 디지탈 음성 데이터가 기록되어 있는 것은 30블럭, 나머지 6블럭은 해당 30블럭에서 생성되는 에러 검출 정정용의 패리티 신호이다. 마찬가지로, B, C, D의 각각에 속하는 디지탈 음성 데이터에서 각각 패리티 신호가 생성된다.

이상과 같이 하여, 1필드내에서 데이터 구성이 정하여진다. 525/60(NTSC) 방식에서,앞에서 제시된 것과 같이 48㎑ 표본화 주파수, 16비트 양자화 데이터는 1필드 기간에서 800.8워드, 심볼수로 1601.6심볼로 되어 L, R채널에서는 그 2배, 즉 3202.2심볼이 전송된다. 한편, 제4도에 도시한 것과 같은 1필드 기간내의 데이터 구성에서는 1필드내에 기록되는 데이터수는 28심볼×120=3360심볼로 되고, 심볼수로 157.8심볼, 블럭수로는 약 5.6블럭에 해당하는 데이터 수가 기록 초과로 된다.

제5도는 1필드를 블럭 단위로 표시한 것으로, 제1, 제2블럭과 제119, 120블럭이 사용되어 있지 않은 상태를 도시하고 있다. 다음에 제6도의 경우 전체 120블럭이 사용되지만 각 블럭내의 디지탈 음성 데이터중 26심볼까지 사용하고, 27, 28심볼의 2심볼은 데이터 영역으로서는 사용하지 않는 경우를 나타내고 있다. 이 방법에서, 1필드내의 데이터수는 26심볼×120블럭=3120심볼로 할 수가 있다.

이상과 같이, 1필드를 구성하는 데이터의 수를 사용하는 데이터 영역의 지정에 의해서 변화시키는 것이 가능하다. 또, 이것들의 데이터 영역으로서 사용되고 있지 않은 영역은 디지탈 음성 이외의 데이터(subcode)를 기록하는데 이용하는 것도 가능하다.

이상의 실시예와 마찬가지로 하여, 1필드내의 데이터량을 L, R의 한쪽 채널당 800.8샘플에 대해서 그 차를 크게 취하는 것에 의해, VTR의 수직 동기 신호와 표본화 주파수의 보다 큰 오차에 대응시킬 수가 있다. 그리고, 어드레스 차 추출회로(50)의 출력의 대소에 따라서 1필드내의 표본수를 제어하는 것에 의해서, 보다 스므스한 제어가 가능하게 된다.

이상은 525/60(NTSC) 방식의 경우에 있어서의 본 발명의 적용을 제시하였으나, 625/50(CCIR; PAL) 방식의 텔레비젼 신호용의 VTR에 대해서도 본 발명의 교시에 의해 동일한 효과가 얻어진다. 625/50의 경우는 예를들면, 1필드당의 블럭수를 제7도와 같이 168블럭으로 한다.

이 방법에서는 525/60방식과 마찬가지로, 각 블럭마다 P 패리티를 부가하고, 또한 제2의 에러 정정부호를 부가해서, 데이터 블럭 144, Q 패리티의 블럭수 24로 168블럭으로 1필드가 구성된다. 제2의 에러 정정부호로서는(42, 36)RS 부호등이 사용된다. 이 RS 부호의 생성방법은 525/60방식과 마찬가지로 데이터를 4블럭마다 선택하여, 총합계 24블럭의 정정용 부호를 생성하여 부가한다. 또, 1필드의 사이에 표본화되는 표본수와 1필드로, 메모리되는 데이터 수와의 불일치를 처리하는 방법은, 앞에서 기술한 525/50방식의 경우와 같은 방법에 의한다.

이와같이 자기 테이프등의 기록 매체를 이용하여 음성신호나 그 외의 데이터를 디지탈 기록하는 경우, 기록 및 재생 과정에서 생기는 데이터의 에러를 검출, 정정하기 위한 부호(에러 정정부호)를 부가할 필요가 있다. 에러 정정부호는 구성에 따라서 그 능력, 용장도 및 부호/복호처리 회로의 규모가 다르다. VTR에 영상신호에 따른 음성신호를 디지탈 기록하는 경우에는 상술과 같이 525/60 방식이나 625/50방식등 틀리는 전송방식에 대응할 필요가 생긴다.

본 발명에서는 상기 각 방식에 가장 적합한 부호의 구성을 도시한 것이며, 에러 정정부호로서 기능하는 2개의 RS부호중 1개의 부호의 부호길이를 변화시키는 것만으로 각 방식에 대응한 에러 정정부호를 구성할 수가 있다. 앞에서 기술한 525/60방식과 625/50방식에 본 발명을 적용하는 경우에는 예를들면, 회전헤드 방식 디지탈 오디오 테이프 레코더(R-DAT)에 채용되고 있는 RS 부호의 약간의 변경에 의해서 대응하는 것이 가능하다. R-DAT에서는 1데이터 프레임을 구성하는 128블럭중 104블럭이 음성 데이터가 기록되어 있는 데이터 블럭이며, 나머지 24블럭은 데이터 블럭중의 데이터에서 생성된 패리티 블럭이다. 각 블럭마다 부가된 패리티 부호를 안쪽 부호, 각 블럭중의 데이터에서 생성된 패리티 부호를 바깥쪽 부호라고 한다. 바깥쪽 부호는 4블럭마다의 데이터에서 부호를 생성하여, 즉 1044/4=26개의 데이터에서 6개의 패리티를 생성하고(32, 26, 7)RS 부호를 구성하고 있다.

본 발명에서, 안쪽 부호의 구성은 R-DAT의 부호에 따라 바깥쪽 부호의 부호 길이(패리티 부호 생성에 따라되는 데이터 수)만을 변경하는 것으로, 525/60방식 및 625/50방식에 대응시키고 있다.

우선, 525/60방식에서, 1데이터 프레임은 144블럭으로 구성되어 있고, 그 중 24블럭이 바깥쪽 부호 패리티이다. 데이터 블럭 120블럭에서 4블럭마다 패리티 생성용 블럭이 구성되어서, 즉 30블럭의 데이터에서 6개의 패리티가 생성되어서, (36, 30, 7) RS부호가 형성된다. 다음에, 625/50방식에서 마찬가지로, 1데이터 프레임은 168블럭으로 구성되어 있고, 안쪽 데이터 블럭은 144블럭, 패리티 블럭은 24블럭이다. 이때는 36블럭의 데이터에서 6개의 패리티가 생성되어서(42, 36, 7)RS 부호가 형성된다.

이상은 표본화 주파수가 48㎑의 경우에 대해서 설명하였으나, 표본화 주파수가 44.1㎑ 또는 32㎑ 또는 그 이외의 경우도 1필드 기간내의 표본수를 제어하는 것에 의해 제어된다. 예를들면, 표본화 주파수가 44.1㎑로 525/60방식의 경우 1필드 기간내의 표본수는 약 7357개로 된다. 따라서, 735개 또는 그 이하의 표본수의 필드와 736개 또는 그 이상의 표본수의 필드를 마련하는 것에 의해서 제어된다. 마찬가지로 하여, 625/50방식의 경우의 1필드 기간내의 표본수는 882개이다. 따라서, 881개 또는 그 이하의 표본수의 필드와 883개 또는 그 이상의 표본수의 필드를 마련하는 것에 의해서 제어된다. 마찬가지로 해서, 32㎑로 525/60방식에서는 1필드 기간내의 표본수는 약 533.9개이며, 533개 또는 그 이하의 표본수의 필드와 534개 또는 그 이상의 표본수의 필드를 마련하고, 32㎑로 625/50방식에서는, 1필드 기간내의 표본수는 약 640개이고, 639개 또는 그 이하의 표본수의 필드와 641개 또는 그 이상의 표본수의 필드를 마련하는 것에 의해서 제어된다.

데이터 배치의 1실시예로서, 1필드에 기록되는 데이터를 800샘플과 801샘플로 분할해서 기록하는 방법에 대해서 다음에 설명한다.

제8a도와 제8b도는 각각 800샘플, 801샘플 기록하였을 때의 데이터 구성도의 1예이다. 이 상태에서 1필드에 필요로 되는 데이터량에 대한 오차는 각각 약 +0.1%와 -0.025%이지만 VTR의 수직 동기 신호와 표본화 주파수의 정밀도가 각각 수정 공진기의 정밀도인 경우, 양자의 비동기성은 충분히 보정이 가능하다.

다른 1실시예로서, 라이트 어드레스 생성회로(17)의 회로구성의 간략화를 고려한 데이터 구성으로 하는 것을 생각할 수 있다. 즉, 1필드내의 데이터량을 812샘플과 754샘플로 기록하였을때의 데이터 배치가 있다. 이로 인해, 라이트 어드레스 생성회로(17)은 블럭 번호 방향의 정수 배로 RAM을 액세스 하면 좋은 것으로 된다.

이와같은 데이터 구성예에서는 블럭 번호 58∼64와 153∼159는 음성 데이터를 기록하지 않고 사용하지 않는 영역으로 하고 있으나, 이들의 블럭 번호의 영역은 음성 데이터로서 기록하지 않은 영역을 음성 데이터이외의 데이터등으로서 사용하는 서브 코드 영역으로 취급하는 것도 가능하다.

그외의 1실시예로서, 1필드에 필요로 하는 기록 데이터 산포를 같게 하는 것이 고려된다. 즉, 1필드내의 데이터량을 각각 803샘플 및 799샘플로 분할한 데이터 배치가 제공된다. 이때의 1필드에 필요한 데이터량 800.8샘플에 대한 산포는 각각 +0.23%와 -0.28%로 된다.

이와같은 데이터 구성예에서, 블럭 번호 58∼64와 153∼159는 음성 데이터를 기록하지 않은 영역으로 하고 있으나, 음성 데이터로서 기록하고 있지 않은 미사용 영역을 음성 데이터 이외의 데이터등으로 사용하는 서브 코드 영역으로서 취급하는 것도 가능하다.

이상의 각 실시예와 마찬가지로 해서, 1필드내의 데이터량을 800.8샘플에 대해서 그 차를 취하는 것에 의해, VTR의 수직 동기 신호와 표본화 주파수의 보다 큰 오차에 대응시킬 수가 있다.

그리고, 어드레스 차 추출회로(50)의 출력의 대소에 따라서 1필드 표본수를 제어하는 것에 의해 보다 스므스한 제어가 가능하게 된다.

이상은 525/60방식에 따라 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 625/50방식이라도 마찬가지의 효과가 얻어진다. 625/50방식의 경우는 예를들면 트랙당의 블럭수를 192로 한다. 블럭 단위의 인터리이브된 데이터로 에러 검출 정정부호를 생성하고, 해당 부호의 부호길이를 32로 하고, 블럭수를 32의 배수로 하는 것에 의해 해당 인터리이브 거리를 6블럭으로 할 수가 있다. 이 192블럭으로 구성되는 인터리이브 포매트에 대해서 설명한다.

제9도는 192블럭의 전역에 걸쳐서 데이터를 분산시키는 방식이며, 각 블럭의 26, 27 또는 24, 25, 26, 27의 데이터가 음성신호 표본수 이외의 데이터로 되어, 예를들면, ID코드등에 사용된다.

이상은 표본화 주파수가 48㎑의 경우에 대해서 설명하였으나, 표본화 주파수가 44.1㎑ 또는 32㎑ 또는 그 외의 경우도, 1필드 기간내의 표본수를 적당하게 제어할 수가 있다. 예를들면, 표본화 주파수가 44.1㎑로 525/60방식의 경우, 1필드 기간내의 표본수는 약 735.7개로 된다.

따라서, 735개 또는 그 이하의 표본수의 필드와 736개 또는 그 이상의 표본수의 필드가 마련된다. 마찬가지로 해서, 625/50방식의 경우의 1필드 기간내의 표본수는 882개이다. 따라서, 881개 또는 그 이하의 표본수의 필드와 883개 또는 그 이상의 표본수의 필드가 마련된다. 마찬가지로 해서, 32㎑로 525/60방식에서 1필드 기간내의 표본수는 약 553.9개이며, 533개 또는 그 이하의 표본수의 필드와 534개 또는 그 이상의 표본수의 필드를 마련하고, 32㎑로 625/50방식에서 1필드 기간내의 표본수는 약 640개이며, 639개 또는 그 이하의 표본수의 필드와 641개 또는 그 이상의 표본수의 필드가 마련된다. 제10도는 신호 포매트에 있어서의 프레임 구성 도면이다.

1프레임은 128블럭으로 구성되며, 그 중 24블럭은 패리티 블럭이다. 또, 1프레임의 주기는 15msec이다. 이상의 포매트에 대해서 VTR(525/60방식)의 필드 주기는 약 16.683msec이고, 상기 프레임 주기 15msec보다 길다. 따라서, 1필드에는 R-DAT의 블럭에는 약 142.364블럭 들어가는 것으로 된다. 그래서, 테이프상에 기록하는 신호 표본수는 항상 143블럭으로 하지만, 그중의 음성신호 표본수를 라이트 어드레스와 리드어드레스의 차에 의해서 142 또는 143블럭으로 한다. 즉, 어드레스 차가 소정의 수치보다도 큰 경우는 143블럭 전부를 음성신호 표본값으로 하고, 어드레스 차가 소정의 수치보다도 적을 경우는 음성신호 표본값을 142블럭 기록하여, 이에 계속해서 음성신호 이외의 표본값을 1블럭 기록하도록 리드하여 어드레스 생성회로와 제어신호 생성회로를 제어한다. 이상과 같이 기록하는 것으로, 표본화 주기와 필드 주기의 비동기성을 흡수할 수가 있다.

또, 본 실시예에서는 블럭의 양끝을 피하기 위하여 143블럭을 180도 영역중의 170도의 범위로 압축하고 기록하여 양쪽끝에 5도씩 비우고, 각각에 프리앰블(preamble)신호 및 포스트앰블(postamble)신호를 기록한다.

여기서, 블럭 어드레스는 필드내에서 반드시 연속하고 있지 않으므로, 필드내에 어떤 블럭에서 어떤 블럭까지 기록되어 있는 가는 불분명하게 된다. 이로 인해, 다음에 기술하는 제24도의 블럭 구성에 있어서, ID코드 영역에 필드내의 블럭의 순서를 나타내는 어드레스를 부가하여 블럭 어드레스와 병용하는 것에 의해 블럭 어드레스의 제어가 용이하게 되는 이점이 있다.

그리고, 다른 실시예에서 해당 1필드내의 블럭수는 예를들면, 143블럭은 일정하게 하고, 142블럭이 들어가는 필드의 경우는 이들중의 1블럭을 음성신호 이외의 블럭으로 한다. 여기서, 음성 이외의 블럭을, 예를들면 143블럭중의 최초의 블럭 또는 최종의 블럭으로 하는 방법이 있다.

또, 그 음성 이외의 블럭에 들어가는 신호로서 제어신호를 들여보내는 방법이 있다. 또, 그 블럭의 표본값이 음성신호인가. 또는 음성신호 이외의 표본값인가를 나타내는 부호를 제24도의 블럭 구성에서 블럭 어드레스의 최상위 비트에 기록한다. 예를들면, 블럭내의 표본값이 음성신호이면 "0"을, 음성신호 이외의 표본값이면 "1"을 기록한다. 재생할 때에, 이 부호에 의해 신호 판정 회로(44)에 있어서, 블럭내의 데이터를 RAM에 기록할것인가, 아닌가를 판정한다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 36심볼로 1블럭을 구성하고, 이 블럭을 525/60(NTSC) 방식에서, 예를들면 142블럭, 625/50(CCIR; PAL) 방식으로 예를들면 170블럭의 데이터를 각 트랙에 기록한다. 또, 큰 버스트 에러가 발생하여도 에러 보정이 될 수 있도록, 예를들면 R-DAT에 대해 에러 정정부호의 부가나 데이터의 트랙의 전반에, 홀수번째의 데이터를 트랙의 후반에 기록하는 것으로 한다.

데이터 배치의 1실시예로서, 128블럭을 1데이터 프레임으로 하고, 1영상 필드 기간내에 142블럭을 기록하도록 한 경우의 데이터 기록방법에 대해서 다음에 설명한다. 제11도는 신호 처리와 기록계의 타이밍도이다. 제11도에 있어서, 파형(A)는 R-DAT의 필드 주기를 도시하며, 1프레임 주기는 30msec, 1필드 주기로 15msec으로 되어 있다. 파형(B)는 데이터 프레임 주기를 도시하고 있으며, 1데이터 프레임은 128블럭으로 구성되어 파형(A)의 필드 기간내에 기록한다.

이상과 같이 R-DAT에서는 기록계의 필드 주기와 신호 처리계의 데이터 프레임의 처리 시간은 완전히 동기하고 있다. 한편, 영상신호의 필드 주기는 파형(C)와 같이 525/60방식에서는 16.7msec, 625/50방식에서는 20msec이고, 본 실시예에서는 파형(D)에 도시한 것과 같이 1필드 기간내에 142블럭 또는 170블럭이 기록된다. 이것을 다시 525/60방식으로 170.4/180, 625/50방식으로 170/180에 시간축 압축하여 파형(E)에 도시한 것과 같이 헤드 회전각으로, 170.4도 또는 170도의 영역에 기록한다.

이와같이 해서 생성된 1필드의 데이터 구성을 제12도 a, 제12도 b에 도시한다. 1필드내에는 데이터 프레임의 이음매에 관계없고, 525/60방식에서는 142블럭의 데이터가, 625/50방식에서는 170블럭의 데이터가 각각 기록되어 있다. 각 블럭에는 제12도 a에 도시한 것과 같이 블럭 어드레스가 기록되어 있고, 0∼127의 어드레스중의 어떤 것이 대응하고 있다. 데이터의 신호처리는 0∼127의 128블럭, 즉 1데이터 프레임을 단위로 하여 행하여진다. 데이터 프레임내의 데이터 배치는 다음에 상세하게 기술한다. 본 실시예에서는 상기의 142블럭 또는 170블럭의 데이터를 헤드 실린더 회전각으로 환산해서 170.4도 또는 170도의 영역에 시간축 압축하여 기록된다.

이와같은, 데이터가 기록되어 있는 영역을 데이터 영역이라 한다. 기록되는 영역중, 데이터 영역을 제외한 부분은 헤드가 들어가는 쪽과 나오는 쪽에서 각 프리앰블, 포스트 앰블이라고 하며, 데이터 스트로브용의 PLL 신호등이 기록되어 있다.

본 실시예의 경우, 프리앰블 및 포스트앰블은 525/60방식에서 4블럭, 625/50방식에서는 5블럭에 해당하는 영역에 기록되어 있다. 한편, 데이터의 1블럭은 제12도 b에 도시한 것과 같이 36심볼 즉, 288비트로 구성된다. 이 가운데 최초의 4심볼은 동기 신호(SYNC), 식별 데이터(ID), 어드레스신호(ADR) 및 식별 데이터와 어드레스 신호의 각 비트마다의 모듈로 2(module 2) 가산 결과인 패리티 코드(PARITY)이다.

다음의 28심볼은 음성 데이터(PCM-데이터), 또는 음성 데이터에서 생성된 C₂패리티(C₂패리티)코드이다. 최종의 4심볼은 같은 블럭내의 데이터에서 소정의 방식, 예를들면 리드 솔로몬 부호등으로 생성된 C₁패리티(C₁패리티)코드이다.

영상신호와 함께 디지탈 음성을 기록하는 방식에 있어서는 해당 디지탈 음성신호의 품질 저하를 피하기 위하여, 해당 디지탈 음성신호원, 예를들면 디지탈 오디오 테이프 레코더로부터의 재생신호를 디지탈 그대로 입력하는 것이 이루어진다. 이 경우의 디지탈 음성신호의 데이터 레이트는 해당 신호원에 의존하기 때문에, 영상신호원 예를들면, 필드 또는 프레임 주기와 비동기로 된다.

그리고, 본 발명의 실시예와 같이 기록시에 필드 단위로 불연속으로 되기 때문에, 해당 디지탈 음성신호도 영상신호 1프레임 기간에 넣어야할 표본수를 정할 필요가 있다.

그러나, 해당 비동기 관계 때문에, 일정 또는 반드시 정수표본수로는 되지 않는다. 이와 같은 비동기 흡수를 도모하기 위하여 본 발명의 실시예에서는 데이터 필드내의 디지탈 음성 표본수를 가변하는 것에 의해 대응한다.

본 발명은 디지탈 음성 신호, 128블럭을 데이터 프레임으로 취급하고, 인터리이브 및 부호를 데이터 프레임중에서 완결시키는 것이다. 1필드는 1데이터 프레임과는 동기하고 있지 않으므로, 1필드내에는 데이터 프레임을 1개이상 기록하는 것으로 된다.

다음에 데이터 프레임 완결형 인터리이브 포매트의 예를 표본화 주파수와 음성 신호의 채널수에 의해 4종류로 나누어 설명한다.

제13도는 데이터 프레임 완결형 인터리이브 포매트의 종류이다. 모드 1에 있어서, 음성 신호수는 2ch, 표본화 주파수는 48㎑, 양자화수는 16bit이다. 또, 양자화수 16bit를 8bit로 나누어 이것을 1데이터로 하고 있으며, 다시 1초 사이에 약 66.67(=2000/30)데이터 프레임을 갖는 것에 의해, 48㎑×2ch×2데이터/(2000/30)=2880데이터로 되어, 1데이터 프레임에는 표준으로 2880의 데이터를 기록한다. 본 발명의 교시에 따르면, 1필드내의 데이터수가 일정하지 않을 경우에 데이터 프레임내의 데이터수를 표준의 데이터수보다 증감시키는 것에 의해, 고정의 데이터 프레임을 이용하는 기록을 가능하게 하고 있다.

모드 2에 있어서는, 32㎑×2ch×2데이터/(2000/30)=1920데이터

모드 3에 있어서는, 32㎑×4ch×2×

데이터/(2000/30)=2880데이터

모드 4에 있어서는, 44.1×2ch×2데이터/(2000/30)=2646데이터를 1데이터 프레임의 표준의 데이터수로 취급하고 있다.

다음에, 각 모드에 있어서의 데이터 프레임내의 인터리이브 포매트에 대해서 설명한다.

제14도는 음성신호수 2ch, 표본화 주파수 48㎑, 양자화수 16bit일때의 1데이터 프레임에 있어서의 인터리이브 포매트이다. 디지탈 음성신호 16bit는 8bit씩의 상위, 하위의 데이터로 나누어 이것을 u, l의 첨자를 붙여 구분한다. 또, 2ch의 음성 신호를 L, R에 의해 구분한다.

1데이터 프레임에 기록되는 최대의 표본수는 L, R 모두 728이며, 이것을 0에서 727까지의 첨자를 붙여 표시한다. 데이터를 L_0u, L₁, R_0u, R₁, L_1u, L₁₁, R_1u, R₁₁,……, L_727u, L₇₂₇₁, R_727u, R₇₂₇₁의 순으로 데이터 프레임내에 나누어서 104의 블럭을 구성한다. 이 데이터에서, Q패리티의 블럭을 24생성하여 128블럭으로 한다.

그리고, 각각의 블럭에 4개의 P패리티를 부가하여, 32개의 데이터와 패리티로 되는 블럭을 128블럭 구성하고, 이것을 1데이터 프레임으로 한다. 테이프에 기록할때는 블럭 어드레스 0, 1, 2, ……, 127의 순으로 행한다. 따라서 표본시에 있어서의 인접한 데이터가 분산되어 기록된다.

이로 인해, 테이프 위에서의 홈, 그외의 이유에 의해 데이터가 연속해서 틀리는 버스트 에러가 생겨도, 인터리이브에 의한 버스트 에러의 분산이 행하여져 패리티를 사용한 데이터의 정정 또는 누락 데이터의 보정이 가능하게 된다.

또, 필드 주파수와 음성 신호 표본화 주파수가 다르기 때문에, 데이터 프레임내의 데이터를 증감하여 기록을 가능하게 하는 것이지만, 데이터수가 적을때는 L_0u, L₁∼L_715u, L₇₁₅₁및 R_0u, R₁∼R_715u, R₇₁₅₁의 데이터로, 데이터가 많을때는 L_0u, L₁∼L_727u, L₇₂₇₁및 R_0u, R₁∼R_727u, R₇₂₇₁의 데이터로, 1데이터 프레임을 구성하는 것에 의해, 이것을 가능하게 하고 있다.

데이터 프레임내에서, 데이터수의 증감은 L, R 모두 0∼715의 데이터를 가진 데이터 프레임과 0∼727의 데이터를 가진 데이터 프레임의 2개를 전환하면서 행하는 방법, L, R 모두 표준의 데이터수 0∼719의 데이터를 가진 데이터 프레임과 0∼715의 데이터를 가진 데이터 프레임의 3개를 전환하면서 행하는 방법, L, R 모두 0∼715와 0∼727의 사이의 임의의 데이터수를 가진 데이터 프레임을 전환하면서 행하는 방법등이 고려된다.

제15도는 음성 신호 채널수 2ch, 표본화 주파수 32㎑, 양자화수 16bit일때의 데이터 프레임 인터리이브 포매트이다.

최대 표본수는 L, R 모두 486개이며, 데이터 프레임에는 또 데이터가 들어갈 이유가 있으나, 이 부분은 블랭크 데이터로 사용되지 않는다.

Q패리티, P패리티는 제14도에서 도시한 부가방법과 마찬가지이다. 필드내의 표본수의 변화에 의한 데이터 프레임의 증감은 L, R 모두 최소 0∼476, 최대 0∼485의 사이에서 행하여져, 2개, 3개 또는 임의의 데이터 프레임을 전환하는 3가지의 방법을 생각할 수 있다.

제16도는 표본화 주파수 32㎑, 양자화수 12bit, 음성 신호 채널수 4ch의 경우의 데이터 프레임 인터리이브 포매트이다. 데이터는 8bit단위로 취급하므로, 디지탈 음성 신호 데이터 12bit를 상위 8bit, 하위 4bit로 나누어, 상위 8bit는 A_iu, B_iu, C_iu, D_iu로 표시하고, 하위 4bit는 2개의 디지탈 음성 신호 데이터를 합쳐서 8bit로 하여, AC_i1, BD_i1로 표시한다. i는 디지탈 음성 신호 데이터의 순서를 나타내는 첨자로 1데이터 프레임에 12bit, 4ch의 데이터가 최대 485로 들어간다. 또, A, B, C, D는 4ch의 음성 신호를 나타낸다.

데이터는 A_0u, AC₁, C_0u, B_0u, BD₁, D_0u, ……, A_484u, AC₄₈₄₁, C_484u, B_484u, BD₄₈₄₁, D_484u의 순으로 데이터 프레임내에 나누어져, 104의 블럭을 구성, 이것에 24의 Q패리티 블럭을 생성, 그리고 각각의 블럭에 P패리티를 부가한다. 1데이터 프레임은 데이터 패리티 128블럭으로 구성한다.

또, 1데이터 프레임에는 최대 485개×4ch의 디지탈 음성 신호 데이터가 들어가지만, 4ch의 데이터 단위로서 취급하기 때문에, 데이터 프레임의 최대 데이터수와는 차가 난다. 이것이 블랭크 데이터로서, 2데이터분 남은 것으로 되어 있다.

데이터 프레임내의 데이터의 증감은 A∼D, 4ch 모두가 최소 0∼476, 최대 0∼484까지의 사이에서 행하여져, 방법으로서는 2개, 3개 또는 임의의 데이터 프레임을 전환하는 3가지가 있다.

제17도는 음성 신호 채널수 2ch, 표본화 주파수 44.1㎑, 양자화수 16bit일때에 있어서의 데이터 프레임 인터리이브 포매트이다. 최대 표본수는 669개이며, 1데이터 프레임에는 720개의 데이터가 들어가지만, 나머지는 블랭크 데이터로 되어 있다.

Q패리티, P패리티는 제14도에 도시한 부가방법과 마찬가지이다.

필드내의 표본수의 변화에 의한 데이터 프레임의 증감은 L, R 모두 최소 0∼657, 최대 0∼668의 사이에서 행하여지고, 데이터 프레임의 전환은 2개의 데이터 프레임을 전환하고, 3개의 데이터 프레임을 전환하거나, 또는 임의의 데이터 프레임을 전환한다. 이와같은 3가지의 방법을 생각할 수 있다.

본 방식에 있어서의 에러 검출, 정정용의 C₁및 C₂패리티와 PCM음성 데이터의 데이터 배치도를 제18도에 도시한다. 표본화된 PCM음성 데이터는 각 채널의 짝수째와 홀수째를 분리해서 배치된후, 블럭 어드레스 방향으로 패리티를 생성하고, 기록 방향으로 C1패리티를 생성해서, 1데이터 프레임내의 PCM데이터를 구성한다. 이때, PCM데이터의 짝수째는 블럭 어드레스의 0∼51, 홀수째는 76∼127의 영역에 라이트하고, 또 C₂패리티는 블럭 어드레스의 52∼75의 영역에 라이트된다.

기록시에는 음성 데이터를 블럭 단위로 1필드 기간내에 525/60(NTSC)방식에서는 142블럭과 전후에 4블럭 기간의 앰블 데이터를 부가해서 기록하고 있다. 또, 625/50(PAL)방식에서는 170블럭의 음성데이터와 전후에 5블럭기간의 앰블 데이터를 부가해서 기록하고 있다. 이때, 음성데이터는 여러개의 데이터 프레임이 인접해서 기록되어 있으므로, 인접하는 데이터 프레임 사이에서 홈등에 의한 재생 에러가 생겼을 경우, PCM음성 데이터의 영역을 파괴하든지, 에러 검출, 정정회로에 의한 에러 검출 또는 에러 정정의 염려가 크다.

그래서, 다른 실시예로서 제19도에 C₂패리티를 PCM음성 데이터의 전후, 즉 데이터 프레임중의 양쪽끝에 2분하여, 배치하는 경우를 도시한다. 이때 C₂패리티는 블럭 어드레스의 0∼11 및 116∼127의 영역, PCM음성 데이터는 12∼115의 영역에 라이트된다.

다른 실시예로서, 제20도에 C₂패리티를 PCM데이터의 전, 즉 데이터 프레임중의 앞부분에 배치하는 경우를 도시한다. 이때, C₂패리티를 블럭 어드레스의 0∼23의 영역, PCM음성 데이터는 24∼127의 영역에 라이트된다.

다른 1실시예로서, 제21도에 C₂패리티를 PCM데이터의 뒤, 즉 데이터 프레임중의 뒤부분에 배치하는 경우가 있다. 이때, C₂패리티는 블럭 어드레스의 104∼127의 영역, PCM음성 데이터는 0∼103의 영역에 라이트된다.

다른 실시예는 제22도에 C₂패리티를 짝수항과 홀수항의 PCM음성 데이터의 앞부분에 2분하여, 배치하는 것을 포함한다. 이때, C₂패리티는 블럭 어드레스의 0∼11 및 64∼75의 영역, 짝수항의 PCM음성 데이터는 12∼63 또는 홀수항의 PCM음성 데이터는 76∼127의 영역에 각각 라이트된다.

이와 같이, C₂패리티의 영역을 데이터 프레임중의 전후, 앞부분 또는 뒤부분에 배치하는 것에 의해, 데이터 프레임사이에 걸친 재생 에러에 대해서 PCM음성 데이터를 보호하는 작용이 있다. 이로 인해, 에러가 어떤수 이상으로 증가한 경우, 음성 데이터를 정정하는 일 없이 출력하는 알고리즘에 있어서 유리하게 된다.

제23도는 제어신호 생성회로(24)의 구체적인 1실시예이며, 본 발명을 다시 상세하게 설명한다. 제어신호 생성회로(24)는 동기 신호를 생성하는 동기 신호 생성회로(62), 인터리이브 블럭 어드레스(I, B, ADR)신호 생성회로(63), 데이터 블럭 어드레스(D, B, ADR)신호 생성회로(64), 식별신호(ID코드)생성회로(65), 옵션코드(OP코드)생성회로(66)과 패리티 생성회로(67)로 구성된다.

이 제어신호 생성회로(24)에서 생성된 각 신호는 병렬 직렬 변환회로(23)에서 송출된 데이터와 함께, 선택회로(25)에 의해서 1블럭마다 소정의 블럭 포매트에 따라서 선택되어 부가된다.

다음에 블럭 포매트의 1실시예를 제24도에 의해 설명한다. 1블럭은 동기신호(68), W₁(데이터 블럭 어드레스신호 및 식별신호)(69), W₂(인터리이브 블럭 어드레스 신호)(70), W₁(69)와 W₂(70)에서 생성되는 패리티 신호(71), 디지탈 데이터(72)와 에러 정정 부호(73)으로 된다. 동기 신호(68)은 블럭의 선두를 나타내는 8비트의 특정패턴으로 구성되어 있고, 재생시에 데이터를 거두어들일때의 시간적인 기준으로 된다. 데이터 블럭 어드레스 신호는 1개의 블럭을 형성하는 디지탈 데이터의 RAM에 있어서의 메모리상의 어드레스를 나타내는 신호로서, 이 신호를 기준으로 하여, 재생된 디지탈 데이터가 메모리상의 소정의 어드레스에 저장되어서, 그후의 처리가 행하여진다.

또, 식별신호는 기록되는 음성신호에 따른 각종 정보를 나타내는 것이다. 인터리이브 블럭 어드레스 신호(70)은 인터리이브, 디인터리이브등의 처리를 행하기 위한 RAM에 있어서의 메모리상의 어드레스를 나타내는 신호로서, 이 신호를 기준으로 하여 인터리이브 처리를 행하고, 또한 재생할때에는 이 신호를 기준으로 해서, 데이터 블럭 어드레스 신호에 의해 소정의 어드레스에 라이트된 블럭의 디지탈 데이터의 디인터리이브 처리를 행한다. 다음의 패리티 신호(71)은 앞에서의 16비트, 즉 W₁(69)와 W₂(70)에서 생성된 패리티 신호이고, 예를 들면 모듈로 2가산등의 처리에 의해서 생성된다. 이 신호는 W₁(69)와 W₂(70)의 에러 검출, 정정을 행하고, 이들의 신호를 드롭 아우트 또는 노이즈로부터 보호하고 있다. 데이터(72)는 예를 들면 224비트로 되는 디지탈 음성 데이터이고, 에러 정정 부호(73)은 이 디지탈 음성 데이터(72)에서 생성된 예를 들면 리드 솔로몬 부호를 구성하는 8비트 단위로, 32비트의 에러 정정 부호이다.

다음에 W₁의 실시예를 제25에 의해 상세하게 설명한다. W₁에는 데이터 블럭 어드레스 신호(74), (75), (76), (77)과 식별 신호(78), (79), (80), (81)이 번갈아가며 라이트된다. 재생시에, 데이터 블럭 어드레스 신호와 식별신호는 MSB의 플래그로 검출된다. 예를 들면 MSB가 "0"이면, 데이터 블럭 어드레스 신호이고, "1"이면 식별신호이다. 데이터 블럭 어드레스 신호는 회전 헤드의 1스켄(1필드)기간에 해당하는 블럭군의 상대적 순서로 나타내는 것이며, 예를 들면 0∼N의 순회 부호를 어드레스 신호로 하고 있다. 식별 신호는 3비트의 옵션코드와, 2비트의 ID코드로 된다. ID코드는 8종류의 정보 신호이며, 예를 들면 식별신호(78)의 (ID-1)에는 포매트 정보, (ID-2)에는 음성신호의 앰퍼시스 정보, 식별신호(79)의 (ID-3)에는 표본화 주파수 정보, (ID-4)에는 채널수 정보, 식별신호(80)의 (ID-5)에는 양자화 비트수 정보, (ID-6)에는 테이프 주행 속도 정보, 식별신호(81)의 (ID-7)에는 카피 허가 정보, (ID-8)에는 백 데이터 정보가 들어간다. (ID-1) 내지 (ID-8)의 검출은 앞 블럭의 데이터 블럭 어드레스 신호의 하위비트에 대응시키고 있으며, 예를 들면, 앞 블럭의 데이터 블럭 어드레스 신호의 하위 2비트가 "0"일때 (ID-1)과 (ID-2)이고, "1"일때 (ID-3)과 (ID-4), "10"일때 (ID-5)와 (ID-6), "11"일때 (ID-7)과 (ID-8)이다.

다음에 W₂의 1실시예에 대해서 제26도에 의해 설명한다.

W₂의 인터리이브 블럭 어드레스 신호는 8비트로 되며, MSB의 플래그로 블럭의 데이터를 PCM데이터로서 거두어들이든가, 아닌가를 나타내며, 예를 들면 "0"으로 데이터를 거두고, "1"로는 데이터를 거두어들이지 않는다. 나머지 7비트는 인터리이브, 디인터리이브 처리를 위한 상대적 순서를 나타낸 것이며, 예를 들면 128블럭으로 인터리이브를 완결시키면, 이 어드레스는 0∼127까지 차례로 1비트식 증가하는 순회 부호이다.

본 발명의 다른 실시예를 제27도에 의해 설명한다. W₁(69)에 식별 신호와 데이터 블럭 어드레스 신호를 번갈아가며 넣고, W₂(70) 즉, 인터리이브 블럭 어드레스 신호의 하위 3비트에 대응시킨다. 예를 들면, W₂(70)의 하위 3비트가 "0"일때 식별신호(69-1), W₂(70)의 하위 비트가 "1"일때 데이터 블럭 어드레스(69-2), "10"일때 식별 신호(69-3), "11"일때 데이터 블럭 어드레스(69-4), "100"일때 식별 신호(69-5), "101"일때 데이터 블럭 어드레스(69-6), "110"일때 식별 신호(69-7), "111"일때 데이터 블럭 어드레스(69-8)을 넣는다. 재생할때는 이 W₂(70)의 하위 3비트에 의해서, 식별 신호인가 데이터 블럭 어드레스인가를 판단하고, 또 식별신호(69-1), (69-3), (69-5), (69-7)을 식별한다. 여기서, 식별신호(69-1)은 (ID-1)과 (ID-2) 및 프레임 어드레스, 식별신호(69-3)은 (ID-3)과 (ID-4) 및 프레임 어드레스, 식별신호(69-5)는 (ID-5)와 (ID-6) 및 프레임 어드레스, 식별신호(69-7)은 (ID-7)과 (ID-8) 및 프레임 어드레스로 구성된다. 상기 프레임 어드레스는 예를 들면 회전헤드 1스켄(1프레임)마다의 상대적 순서를 나타내는 어드레스 신호이다.

다음에 W2(70)의 다른 실시예에 대해서 제28도에 의해 설명한다. W2(70)은 8비트로 되는 인터리이브 블럭 어드레스 신호이며, 128블럭마다 완결한다. 이 어드레스 신호의 MSB에는 128블럭(블럭군)의 전후의 블럭군을 식별하는 플래그를 부가한다. 이 플래그에 의해서 예를 들면 MSB가 "0"일때 블럭군(70-1), "1"일때 블럭군 (70-2)를 식별한다.

여기서, 예를 들면 R-DAT의 포매트를 이용한 경우, MSB "0"을 R-DAT의 +아지머스 트랙의 데이터, MSB "1"을 R-DAT의 -아지머스 트랙의 데이터로 하는 것에 의해 식별이 가능하게 된다.

이와 같이 구성된 1블럭은 다시 N블럭으로 모아져서, 예를 들면 142 또는 143블럭으로 1필드, 즉 회전 헤드의 1스켄 기간내에 기록된다.

여기서, 제10도에 도시한 것과 같은 인터리이브 블럭으로 완결하는 데이터 포매트를 이용하였을 경우, 상기와 같이 1필드내의 블럭수가 일정하지 않은 경우에 있어서도, 회전 헤드에 의해 재생된 블럭은 인터리이브 블럭 어드레스 신호에 의해서, 디인터리이브용의 메모리의 소정 어드레스에 라이트되어, 인터리이브 블럭이 완결된 시점에서, 디인터리이브 처리가 실시된다.

제29도는 신호 판정 회로(44)의 구체적인 실시예이며, 이것을 다시 상세하게 설명한다. 동기 검출 회로(28)은 동기 패턴 추출 회로(28-1)과 동기 추출 보호 회로(28-2)로 구성되어 블럭 동기 신호와 워드 동기 신호를 생성한다.

신호 판정 회로(44)에서는 블럭 어드레스 래치(44-1), 인터리이브 블럭 어드레스 래치(44-2), ID신호 래치(44-3), 블럭 어드레스 검출 회로(44-4), 인터리이브 블럭 어드레스 검출 보호 회로(44-5)와 ID신호 검출 보호 회로(44-6)으로 구성되고, (44-7)은 ID신호 출력이며 표본화 주파수와 엠퍼시스등의 제어신호를 출력한다. 여기서 인터리이브 블록 어드레스는 블럭 어드레스 신호등에 의해 보호된다. 이것은, 인터리이브 블럭이 필드사이에 걸쳐 불연속으로 되기 때문에, 필드 사이에서 발생하는 해당 블럭의 에러나 누락을 보호하는 것이다.

예를 들면, 여러 어드레스 데이터는 신호가 틀릴때에는 보정 카운터등에 의해 차례로 진행되지만, 이 보정 에러는 여러 어드레스 데이터를 참조하는 것에 의해 검출, 정정할 수가 있다.

그리고, 필드내의 표본수는 신호 판정 회로(44)에서 추출하여 같은 신호를 근거로 타이밍 생성회로(21)에서 리드하고, 어드레스 생성회로(19)의 제어신호를 생성하여 해당회로(19)를 제어한다.

Claims (8)

1. 기록매체(33)상에 음성신호를 기록하기 위한 음성신호의 PCM기록재생장치에 있어서, 아날로그 음성신호를 소정의 표본화 주파수(f_S)로 표본화하여 변환된 디지탈 음성신호를 기억하는 메모리수단(15), 상기 디지탈 음성신호에 에러검출 정정부호를 부가하여 부호화된 데이터로 상기 디지탈 음성신호를 부호화하는 부호화수단(18, 20), 상기 메모리수단의 라이트 어드레스(17)과 리드 어드레스(19)를 제어하여 상기 기록매체상에 시계열적으로 연속적인 상기 디지탈 음성신호의 부호화된 데이터를 분배하는 블럭 포매트 수단(23, 24, 25), 상기 블럭 포매트수단의 출력신호를 변조된 신호로 변조하는 변조수단(36), 상기 변조된 신호를 상기 기록매체상에 형성된 트랙상에 기록하고, 상기 표본화 주파수에 관하여 비동기적인 회전주파수를 갖고 회전하는 회전헤드형 스캔너(31), 상기 회전헤드형 스캔너(31)의 회전주파수에 동기해서 상기 회전주파수와 다른 데이터필드 주파수의 각 기간에, 상기 메모리수단내에 기억된 디지탈 음성신호의 입력 데이터량과 상기 메모리수단에서 리드되어 상기 기록매체상에 라이트된 디지탈 음성신호의 출력된 데이터량과의 비율을 검출하는 검출회로(17, 19, 50, 51)과 데이터필드 주파수의 다음 기간에 상기 검출회로의 출력에 따라서 상기 메모리수단에서 리드되어 상기 기록매체상에 기록될 상기 디지탈 음성신호의 출력데이터량을 증감시키는 제어회로(52, 53)을 포함하는 음성신호의 PCM기록 재생장치.
2. 특허청구의 범위 제1항에 있어서, 상기 음성신호의 PCM기록 재생장치는 블럭을 형성하도록 상기 부호화된 데이터를 분배하여 블럭으로 포매트하고, 상기 블럭으로 포매트된 데이터를 변조하며, 음성신호 표본화 주파수와 비동기적인 필드주파수에서 기록매체상에 소정의 M블럭수의 데이터를 기록하고, 상기 검출회로(17, 19, 50, 51)은 상기 M블럭과 다르고 보다 적은 m블럭과 동일한 각 기간에 상기 메모리수단으로의 상기 디지탈 음성신호의 입력과 상기 메모리수단에서의 디지탈 음성신호의 출력에 따라서 상기 데이터 필드주파수와 상기 음성신호 표본화 주파수와의 비율을 검출하고, 상기 제어회로(52, 53)은 상기 검출회로의 출력에 따라서 상기 기록매체상의 각 블럭내에 기록될 상기 디지탈 음성신호의 표본수를 제어하도록 상기 메모리수단의 리드 비율을 제어하며, 상기 데이터필드 주파수와 음성신호 표본화 주파수 사이의 비동기적인 관계에서 영상신호가 음성신호와 정합하도록 상기 검출회로의 출력에 따라서 m블럭으로 형성된 1데이터 필드내의 큰 데이터수를 갖는 초과 필드(N+β샘플/필드)와 m블럭으로 형성된 1데이터 필드내의 적은 데이터수를 갖는 감소필드(N-α샘플/필드)(여기서, N은 표준데이터수, α 및 β는 서로 다른 정수)로 되는 적어도 2개의 데이터 필드중에서 하나를 선택하는 선택회로(52-3)를 포함하는 음성신호의 PCM기록 재생장치.
3. 특허청구의 범위 제2항에 있어서, 상기 1데이터필드는 소정의 비율에 관하여 상기 검출회로의 출력크기 또는 상기 메모리수단의 리드 어드레스 계수와 라이트 어드레스 계수 사이의 차에 따라서 선택되는 수단에 의한 음성신호의 PCM기록 재생장치.
4. 특허청구의 범위 제2항에 있어서, 또 상기 데이터필드의 식별신호를 발생하여 상기 기록매체에 상기 식별신호를 공급하는 수단을 포함하는 음성신호의 PCM기록 재생장치.
5. 특허청구의 범위 제4항에 있어서, 또 상기 기록매체어서 데이터필드의 식별신호를 검출하는 검출회로(44)와 음성신호를 재생하도록 검출된 식별신호에 따라서 상기 기록매체에서 픽업되는 상기 음성디지탈 신호를 제어하는 제어회로를 포함하는 음성신호의 PCM기록 재생장치.
6. 특허청구의 범위 제1항에 있어서, 상기 회전헤드형 스캔너(31)은 또 영상신호의 필드 주파수에 의해 제어되며, 또, 영상신호와 상기 음성신호가 정합하도록 상기 검출회로(17, 19, 50, 51)의 출력에 따라서 데이터가 데이터필드 주파수의 기간에 기록매체상에 기록되는 1데이터필드내의 디지탈 음성신호의 데이터량에 관하여 1데이터필드내의 큰 데이터수를 갖는 초과필드(N+β샘플/필드)와 1데이터필드내의 적은 데이터수를 갖는 감소필드(N-α샘플/필드)(여기서, N은 표준데이터수, α 및 β는 서로 다른 정수)로 되는 적어도 2개의 데이터필드중에서 하나를 선택하는 선택회로를 포함하는 음성신호의 PCM기록 재생장치.
7. 특허청구의 범위 제1항에 있어서, 상기 블럭 포매트 수단(23, 24, 25)은 시계열적으로 연속적인 디지탈 음성신호의 기수 또는 우수 데이터의 하나만이 각각의 데이터필드내에 포함되도록 디지탈 음성신호를 분배하고, 상기 제어회로(52, 53)는 영상신호와 상기 음성신호가 정합하도록 상기 검출회로의 출력에 따라서 데이터가 데이터필드 주파수의 기간에 기록매체상에 기록되는 데이터필드내의 디지탈 음성신호의 데이터량에 관하여 1필드내의 큰 데이터수를 갖는 초과필드(N+β샘플/필드)와 1데이터필드내의 적은 데이터수를 갖는 감소필드(N-α샘플/필드)(여기서, N+β 및 N-α는 우수, α 및 β는 서로 다른 정수)로 되는 적어도 2개의 데이터필드중에서 하나를 선택하는 선택회로를 포함하는 음성신호의 PCM기록 재생장치.
8. 특허청구의 범위 제2항에 있어서, 상기 필드주파수는 영상필드 주파수이고, 상기 데이터필드는 625라인/50필드 영상신호와 525라인/60필드 영상신호를 위해 m블럭으로 형성된 1데이터필드에 의해 규정되는 음성신호의 PCM 기록 재생장치.

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