KR920006997B1

KR920006997B1 - 디지탈데이터변복조회로와 디지탈데이터변조방법

Info

Publication number: KR920006997B1
Application number: KR1019890011188A
Authority: KR
Inventors: 나오키 엔도
Original assignee: 가부시키가이샤 도시바; 아오이 죠이치
Priority date: 1988-08-05
Filing date: 1989-08-05
Publication date: 1992-08-24
Also published as: EP0354065A2; EP0354065A3; US5042037A; JPH0244583A; KR900003868A

Abstract

내용 없음.

Description

디지탈데이터변복조회로와 디지탈데이터변조방법

제1도는 다중압축리드솔로몬부호화중에서 하나의 부호의 구성을 나타낸 도면.

제2도는 본 발명에 따른 디지탈데이터변조회로의 제1실시예를 나타낸 블럭도.

제3도는 제1실시예에서의 에러정정부호화전의 데이터블럭을 나타낸 도면.

제4도는 에러정정부호화후의 데이터블럭을 나타낸 도면.

제5도는 DC성분을 억압하는 본 발명에 따른 변조원리를 나타낸 도면.

제6도는 제2도에 도시된 회로에 의해 부호화되고 변조된 데이터블럭을 복조하고 복호화하는 복조회로를 나타낸 블럭도.

제7도는 본 발명의 제2실시예에 따른 디지탈테이프레코더를 나타낸 블럭도.

제8도는 제7도에 도시된 테이프레코더의 기록포맷을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 105, 106 : 에러정정부호화회로

20, 108 : 변조회로

21 : N₀(i)산출회로 22 : N₁(i)산출회로

23, 26, 42 : 버퍼메모리 24 : 제어워드산출회로

25 : 셀렉터 27, 44, 45 : 2진가산기

40, 122, 123 : 복조회로 41 : 신드롬생성회로

43 : 복호화회로 103, 104 : A/D컨버터

105, 106 : 부호화회로 107 : 멀티플렉서

109, 118 : 증폭기 110, 116 : 로터리트랜스

110a, 116a : 고정자 110b, 116b : 회전자

112 : 기록증폭기 113 : 기록헤드

114 : 재생헤드 115 : 재생증폭기

119 : 등화기 120 : 동기검출/보호회로

121 : 디멀티플렉서 124, 125 : D/A컨버터

126 : 비디오신호출력단자 127 : 오디오신호출력단자

130 : 자기테이프 131 : 비디오트랙

132 : 편집공극 133 : 오디오트랙

134 : 콘트롤트랙

[산업상의 이용분야]

본 발명은 디지탈데이터가 DC차단특성을 갖는 기록매체에 의해 기록되거나 DC차단특성을 갖는 전송로를 통해 전송되기 전에 디지탈데이터를 변조신호로 변환시키는 디지탈데이터변조방법 및 그 변조방법을 수행하는 디지탈데이터변조회로와, 디지탈데이터가 기록매체로 부터 재생되거나 전송로를 통해 전송된 후에 변조신호를 원래의 디지탈신호로 역변환시키는 디지탈데이터복조회로에 관한 것이다.

[종래의 기술 및 그 문제점]

DC차단특성을 갖는 자기기록매체처럼 DC성분이 기록될 수 없는 기록매체에 의해 디지탈데이터가 기록되는 경우에는 DC성분을 잃어버리게 되므로 재생된 데이터의 파형이 원데이터의 파형과 일치하지 않게 되고, 잃어버린 DC성분에 기인하는 데이터재생에러가 발생하게 된다. 이 때문에 변조를 수행해서 기록되는 데이터의 DC성분을 억압함으로써 에러를 줄이도록 된 몇몇 방법이 제안되었다.

예를 들어, 일본국 공개특허 제 58-75950호에 제안된 방식은 디지탈화된 영상신호와 같이 데이터간에 상관(相關)이 있는 경우, 비트 "0"의 갯수와 비트 "1"의 갯수가 같아지도록 하기 위해서 n비트데이터를 n비트데이터로 변환시킬 때 비트 "0"과 비트 "1"간의 매핑을 향상시킴으로서 DC성분을 억압하도록 된 방식인 바, 이 방식의 가장 큰 문제점은 상관이 없는 데이터에는 적용될 수가 없다는 점이다.

IEEE TRANSATIONS ON MAGNETICS, VOL.MAG-22, No.5, SEP-TEMBER 1986에 기술된 "8/10 MODULATION CODES FOR DIGITAL MAGNETIC RECORDING"과 같은 방식은 m비트데이터를 n비트데이터(m〈n)로 변환시켜 그 변환된 데이터의 용장도(冗長度)를 이용해서 DC성분을 억압하도록 된 방식인 바, 이 방식은 상관과 같은 데이터의 통계적인 성질에 관계없이 DC성분을 억압할 수 있지만 변환후에 데이터의 비트레이트가 증가하게 되는 결점이 있다.

또한, 일본국 텔레비젼학회 기술보고서 ICS81-10에 기술된 "A NEW DC-SUPPRESSED CHANNEL CODING FOR DPCM"방식은 영상신호를 DPCM으로 전송하는 경우 차분값의 분포와 상관을 이용해서 매핑을 향상시켜 직류성분을 억압하도록 된 방식인데, 이 방식은 DPCM이외의 방식에는 적용될 수 없다는 단점이 있다.

상술한 바와같이 종래의 기술에서는, 비트레이트를 증가시키지 않고 DC성분을 억압하기 위해서는 데이터의 통계적인 성질, 즉 분포와 상관이 예측가능하고 이용가능해야 하며, 또 데이터의 통계적인 성질에 관계없이 DC성분을 억압하기 위해서는 비트레이트를 증가시켜야 하므로(통상 10%정도 이상) 기록매체 또는 전송매체의 사용효율이 떨어지게 된다.

또한 종래의 기술에서는 데이터의 통계적인 성질이 예측 가능하고 데이터의 분포, 상관등이 미리 결정되어 있을때에만 비트레이트를 증가시키지 않고 DC성분을 억압한 다음 데이터를 기록하거나 전송할 수 있었다. 그러나, 데이터의 통계적인 성질이 불명료한 경우 또는 예측할 수는 있으나 이용할 수는 없는 경우에는 DC성분을 억압하기 위해 통상 10% 정도이상 비트레이트를 증가시키지 않으면 안되었다. 이 때문에 기록 또는 전송효율을 떨어뜨리지 않기 위해서는 기록 또는 전송되는 데이터에 대해 엄격한 제한이 필요하게 되어 장치의 응용범위가 극히 축소되게 되었다.

[발명의 목적]

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안해서 발명된 것으로, 데이터의 통계적인 성질에 관계없이 비트레이트의 증대를 최소화하면서 DC성분을 억압할 수 있도록 하는 디지탈데이터변조방법과 그 변조방법을 수행하도록 된 간단한 구성의 디지탈데이터변조회로를 제공하고, 또 상기 디지탈데이터변조회로에 의해 변조된 데이터를 복조할 수 있도록 된 간단한 구성의 디지탈데이터복조회로를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

[발명의 구성]

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지탈데이터 변조방법은 부호화된 데이터블럭에 포함된 비트 "1" 및 비트 "0"의 갯수를 기초로 하여 제어워드를 산출하는 단계와 부호화된 데이터블럭에 제어워드를 2진산술연산으로 가산하는 단계로 이루어져 각각 m비트로 이루어진 k개의 워드로 구성된 입력데이터블럭에 (n-k)개의 검사워드를 가산함으로써 구해지게 되는 부호화된 데이터블럭을 변조하도록 되어 있다.

또, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지탈 데이터변조회로는, 각각 m비트의 2진데이터로 이루어진 k개의 워드로 구성된 입력데이터블럭에 (n-k)개의 검사워드를 가산하는 에러정정부호화회로와, 이 에러정정부호화회로로부터 출력되는 부호화된 데이터블럭까지에는 비트 "0"의 갯수와 비트 "1"의 갯수의 차가 0이 되도록 하여 부호화된 데이터블럭에 포함되어 있는 비트 "1" 및 비트 "0"의 갯수를 산출함과 더불어 산출된 갯수에 상응하는 1워드의 제어워드를 산출하는 산술연산회로 및, 부호화된 데이터블럭에 제어워드를 2진산출연산으로 가산해서 부호화되고 변조된 데이터 블럭을 출력하는 가산기를 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 디지탈데이터복조회로는, 부호화되고 변조된 데이터블럭의 신드롬을 생성하는 신드롬생성회로와, 부호화되고 변조된 데이터블럭이 디지털데이터변조회로로 부터 출력된 후에 발생하게 되는 제1워드에러와 다음 식에 의해 정의되는 하나의 부호화되고 변조된 데이터블럭의 l로 규정된 위치의 제2워드에러를 상기 신드롬을 기초로 하여 검출하는 복호화회로 :

여기서, α는 유한체[GF(2^m)]상의 원시원이다. 및, 제1워드에러가 포함된 워드에 제1워드에러의 값을 2진산술연산으로 가산함과 더불어 부호화되고 변조된 데이터블럭에 포함된 모든 워드에 제2워드에러의 값을 가산하는 가산기를 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.

[실시예]

이하, 도면을 참조해서 본 발명의 각 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 에러정정부호화중 다중압축형 에러정정부호화의 에러정정능력을 이용한 것으로서, 제1도는 다중압축형 부호화의 일례인 다중압축형 리드솔로몬부호화(Reed-Solomon coding)를 나타낸 도면이다. 제1도에서 하나의 코드는 각각 m비트의 데이터로 이루어진 (2^m-1)개의 워드로 구성되며 3부분(A, B, C)으로 분할되게 된다. 여기서, B부분은 정보워드로 구성되고, C부분은 에러정정을 위한 검사워드로 구성되는 바, B 및 C부분에 포함된 워드가 전송되거나 기록되도록 되어 있다. 또한 A부분은 모두 "0"으로 부호화된 여분워드(redundancy word)로 구성되는 바, 이 A부분의 워드는 전송되거나 기록되지 않게 되므로, 이 A부분에 포함된 워드들은 복조회로에 의해 모두 "0"으로서 복호화되게 된다. 즉, 다중압축형 리드솔로몬부호는 유한체[GF(2^m)]의 원시원(α; 原始元)을 갖는 순환부호이다 :

여기서 GF(2^m)=(X-1) (X-α) (X-α²)…(X-α^2t),

부호길이 n=2^m-1,

정보워드의 수 k=n-(T-1)

최소거리=T.

본 발명에 의하면, 각 부호의 B 및 C부분에 포함된 모든 워드에 DC성분을 억압하기 위한 제어워드를 중첩시킴으로써 데이터를 변조하게 되는 바, 각 부호의 B 및 C부분에 포함된 워드에서 "0"비트의 갯수가 "1"비트의 갯수와 같아지도록 각 부호의 B 및 C부분에 포함된 모든 워드에 제어워드를 가산하는 경우, 제어워드를 하나의 부호에서 균일하게 발생되는 에러로 생각할 수 있으므로 제어워드는 동일한 값을 갖게 된다. 복조시 이 에러가 검출되도록 되어 있는 바, 전송되거나 기록되지 않도록 되어 있는 A부분에 포함된 소정의 워드에서 발생되는 에러처럼 전송 또는 기록시 발생되는 에러와 분리되어 검출되게 된다. 상기 2개의 에러는 에러정정부호의 복호화시 정정되게 되고, 그에 따라 상기 제어워드가 복조된 데이터에서 제거되어 억압된 DC성분이 복원되게 된다.

제2도는 본 발명에 따른 변조회로의 제1실시예를 나타낸 블럭도로서, 2진디지탈데이터가 입력단자(IN)를 통해 에러정정부호화회로(10)에 입력되게 된다. 이 경우, 상기 2진데이터는 m비트×k비트로 구성되는 데이터블럭으로 분할된 상태로 되어 있다. 이 m비트×n비트로 구성된 데이터가 제3도에 도시된 바와같이(해치된 각 원이 1비트의 데이터를 나타낸다) 2차원평면상에 배열되는 경우, 열방향으로 배열된 m비트가 하나의 워드를 구성하는 바, 각 워드에 대해서는 좌측으로 부터 순서대로 W¹, W², …, W^k라고 명칭이 붙여진다.

상기 에러정정부호화회로(10)는 상기 입력데이터블럭을 m비트로 구성되는 워드를 단위로 해서 에러정정부호화한다. 본 실시예에서는 에러정정부호로서 유한체[GF(2^m)]상에서 구성되는 리드솔로몬부호가 적용된다. 이 경우, 상기 에러정정부호화회로(10)는 제4도에 도시된 바와같이 하나의 데이터블럭에서 k개의 워드에 (n-k)개의 패리티검사워드(P₁, P₂, …, P_n-k)를 가산함으로써 n개(=k+n-k)의 워드를 갖는 하나의 부호화된 데이터블럭을 형성해서 이 부호화된 데이터블럭을 본 발명에 따른 변조회로(20)로 출력하게 된다. 상기 패리티검사워드(P₁, P₂, …P_n-k)는 (1)_*식을 만족시키도록 결정되게 된다. (1)*식에서 α는 유한체[GF(2^m)]상의 원시원을 나타낸다. 본 명세서에서 마크 *는 유한체[GF(2^m)]상에서 정의되는 산술연산이 4개의 기본법칙을 만족시킨다는 가정하에 붙여지게 된다 :

제4도에서 행방향으로 배열된 n비트를 1개의 집합으로 하여 위에서 부터 순서대로 S(1), S(2), …, S(m)으로 한다. 한편, 에러정정부호화회로(10)에서 공급되는 부호화된 데이터블럭은 변조회로(20)내의 No(i)산출회로(21)와 N₁(i)산출회로(22) 및 버퍼메모리(23)에 공급된다. 여기서, No(i)산출회로(21)는 데이터집합 S(i)(i=1, …, m)에 포함된 비트 "0"의 갯수를 산출해서 그 값[No(i)]을 제어워드(W_CTL)산출회로(24)에 공급하고, N(i) 산출회로(22)는 데이터집합 S(i)(i=1, …, m)에 포함된 비트 "1"의 갯수를 산출해서 그 값[N₁(i)]을 제어워드(W_CTL) 산출회로(24)에 공급한다. 또한 제어워드(W_CTL) 산출회로(24)는 버퍼메모리(26)에 기억되어 있는 바로 이전에 부호화된 데이터블럭에 대해 구해진 에러데이터(ERR_-1)도 받아들이게 되는 바, 여기서 에러데이터(ERR_-1)는 바로 이전에 부호화된 데이터블럭까지에서 비트 "1"의 갯수와 비트 "0"의 갯수의 차를 나타낸다.

상기 제어워드산출회로(24)는 먼저 (2)식으로 표현된 A를 산출하게 된다 :

상기 (2)식으로 표현된 A는 현재 부호화된 데이터블럭까지에서 비트 "1"의 갯수와 비트 "0"의 갯수의 차가 0이 되도록 하기 위해서, 현재 부호화된 데이터블럭이 포함해야 할 비트 "1"의 갯수를 나타낸다.

그 다음에 제어워드산출회로(24)는 (3)식으로 표현된 함수 F의 절대치(｜F｜)를 최소로 하는 Xi(i=1, …, m)를 구하게 된다. 단, Xi(i=1, …, m)는 모두 0 또는 1로 되어 있다 :

상기 (3)식의 오른쪽 첫번째 항[(1-Xi)N₁(i)]은 Xi가 부호화된 데이터블럭에 2진산술연산으로 가산될 때 구해지는 부호화된 데이터블럭의 비트 "1"의 갯수를 나타낸다. 이 때문에, (3)식으로 표현된 함수 F의 절대치 ｜F｜를 최소로 하는 Xi가 부호화된 데이터블럭에 2진산술연산으로 가산될 때 현재 부호화된 데이터블럭까지에서 비트 "1"의 갯수와 비트 "0"의 갯수의 차가 최소화되도록 변조함으로써, 변조된 데이터블럭 및 부호화된 데이터블럭의 DC성분을 억압할 수 있게 된다.

최종적으로, W_CTL산출회로(24)로부터 출력되는 Xi(i=1, …, m)로 구성되는 다음과 같은 m비트의 제어워드(W_CTL)가 2진가산기(27)의 제1입력단에 공급되게 된다.

또한 W_CTL산출회로(24)로 부터 출력되는 함수 F의 최소값이 에러데이터(ERR_-1)로서 셀렉터(25)의 제1입력단에 공급되고, 이 셀렉터(25)의 제2입력단에는 외부단자(EX)를 통해 에러데이터의 초기값이 공급되며, 이 셀렉터(25)는 제어신호(SEL)에 의해 스위칭되게 된다. 통상 상기 에러데이터(ERR_-1)는 버퍼메모리(26)를 통해 상기 W_CTL산출회로(24)로 피드백되어 다음의 데이터블럭에 대한 제어워드(W_CTL) 및 에러데이터(ERR_-1)산출시 참조되게 된다. 한편 초기화시에는 제어신호(SEL)에 의해 상기 버퍼메모리(26)에 초기값이 공급되도록 되어 있다.

한편, 버퍼메모리(23)의 출력은 2진가산기(27)의 제2입력단에 공급되는 바, 이 버퍼메모리(23)는 어떤 신호를 지연시키는 역할을 하는 것으로서, 이때의 지연시간은 에러정정부호화회로(10)의 출력단으로 부터 No(i)산출회로(21)와 N₁(i)산출회로(22) 및 W_CTL산출회로(24)를 통해 2진가산기(27)의 제1입력단까지 신호를 전송하는데 요구되는 시간과 동일하게 설정된다. 상기 2진가산기(27)는 2진산술연산으로 부호화된 데이터블럭에 제어워드를 비트단위로 가산하여 출력단자(OUT)로부터 이 가산결과를 부호화되고 변조된 데이터블럭으로서 출력하게 되는 바, 제어워드가 1인 경우에는 비트데이터를 반전시키고, 제어워드가 0인 경우에는 비트데이터를 반전시키지 않도록 되어 있다.

제5도는 부호화된 데이터블럭에 제어워드(W_CTL)를 2진가산하는 경우의 일례를 나타낸 도면이다. 제어워드가 2진산술연산으로 가산되어 있는 부호화되고 변조된 데이터블럭은 상기 에러정정부호화회로(10)에 의해 얻어지는 데이터블럭의 전송 또는 기록전에 비트에러가 미리 발생된 부호화된 데이터블럭에 상당한다. 그렇지만, 후술될 바와같이 이 에러는 복조시 데이터블럭에서 발생하는 에러로서 검출되므로, 데이터블럭의 전송 또는 기록시 발생하는 에러와 마찬가지로 에러정정부호의 복호화에 의해 정정되게 된다.

제6도는 제2도에 도시된 변조회로에 의해 변조된 부호화된 데이터블럭을 복호화 및 복조하는 복조회로(40)의 블럭도로서, 제2도에 도시된 변조회로(20)이 출력은 기록매체 또는 전송로(도시하지 않음)를 통해 복조회로(40)의 입력단자(IN)에 공급되고, 입력데이터블럭은 신드롬생성회로(41 ; sydrome generator) 및 버퍼메모리(42)에 공급된다. 이 경우, 입력데이터블럭은 워드(W₁', W₂', …W_K', P₁', …, P_n-k')로 구성되는 바, 신드롬생성회로(41)는 (5)^*식에 의해 정의되는 데이터블럭의 신드롬[Si(i=1, …n-k)]을 산출하여 복호화회로(43)에 공급하게 된다 :

여기서 신드롬(Si)은 상기한 것과 같이 한정되지는 않지만 (5)^*식의 오른쪽항에서 첫번째 매트릭스는 정규의 매트릭스가 되어야만 한다.

다음에는 복호화회로(43)이 동작을 수식을 이용해서 설명한다. 변조회로에서 에러정정부호화회로(10)의 출력에 가산되는 제어워드(W_CTL)의 값을 C라 하고, 또 패리티워드의 수 n-k를 3이라 하고 n을 홀수라 하면, 패리티워드의 수가 3이기 때문에 3개의 파라미터를 검사할 수 있게 되고, 그에 따라 워드 에러의 값 및 위치등과 같은 3개의 파라미터가 검출되어 정정되게 된다.

(i) 기록/재생시스템 또는 전송로상에 발생되는 워드에러의 수가 0개인 경우, 신드롬[Si(i=1, 2, 3)]은 (6)^*식으로 표현되게 된다 :

이 경우, (7)^*식이 만족되면 :

(6)^*식을 다음과 같이 다시 쓸 수 있게 된다 :

따라서, 변조시 하나의 데이터블럭에서 모든 워드의 각각에 비트에러로서 가산되는 제어워드의 값 C는 신드롬 S₁과 같아지므로 다음 식과 같이 나타낼 수 있다 :

상기 (9)^*식은 기록/재생시스템 또는 전송로상에서 발생되는 워드에러의 수가 0개라는 가정하에 얻어지게 되는데, 이 가정은 공지의 파라미터 α¹을 포함하는 다음식이 만족되는 경우에 입증되게 된다 :

상기 (10)^*식이 만족되지 않는 경우에는 기록/재생시스템 또는 전송로상에서 최소한 하나의 워드에러가 발생한다고 가정한다.

(ii) 기록/재생시스템 또는 전송로상에서 발생되는 워드에러의 수가 1개인 경우, 수신된 데이터블럭의 W₁'로 부터 카운트해서 j번째 워드 W_j'에 크기 E를 갖는 에러가 발생하게 되면 신드롬[Si'(i=1, 2, 3)]은 (8)^*식을 감안해서 (11)^*식과 같이 주어지게 된다 :

상기 (11)^*식으로 부터 다음과 같은 연립방정식이 얻어지게 된다 :

상기 (12)^*식을 풀면 (13)*식이 얻어지게 된다 :

이상 (i) 및 (ii)에 설명된 방법은 1워드까지의 에러정정 방법으로 공지의 기술이다. 본 발명에 있어서는 다음 관계식을 만족시킨다 :

그 결과, 수신된 데이터블럭의 W₁'로 부터 카운터해서 j번째 워드[W_j'(j=1, …, n)]에 에러가 발생되는 경우 다음 관계식이 얻어지게 된다.

따라서, 상기 (i) 및 (ii), 즉 (11)^*및 (13^*)식의 기술로부터 명백해진 바와같이 기록/재생시스템 또는 전송로상에서 발생되는 에러와 변조회로(20)에 의해 데이터블럭에 가산되는 제어워드를 명확하게 구별할 수 있게 된다.

본 발명에 의하면, 데이터블럭에서 제어워드를 제거하기 위해서는 복조(복호화)시 워드의 에러정정을 수행해야만 한다. 따라서 기록/재생시스템 또는 전송로상에서 발생되는 워드에러에 대한 에러검출/정정능력을 유지시키기 위해 사용되는 에러정정부호의 부호간 거리를 1씩 증가시켜야 한다. 예컨대, 리드솔로몬부호의 경우 이 거리는 하나의 검사워드에 해당하는 바, 통상 용장도가 대단히 작게 증가되는 만큼이다.

제6도에서 복호화회로(43)는 구해진 제어워드의 값(C)을 2진가산기(44)의 제1입력단에 공급함과 더불어 기록/재생시스템 또는 전송로상에서 발생되는 워드에러의 값(E)을 상기 2진가산기(44)의 제2입력단에 공급한다. 상기 2진가산기(44)의 출력은 2진가산기(45)에 공급되어 상기 2진가산기(44)의 출력과 데이터블럭간의 동기를 맞추기 위해 버퍼메모리(42)에 의해 지연된 데이터블럭에 가산되게 된다. 따라서, 상기 2진가산기(45)는 제어워드를 제거해서 기록/재생시스템 또는 전송로상에서 발생되는 워드에러가 정정된 데이터블럭을 출력하게 된다.

상기 실시예에서는 다중압축부호로서 리드솔로몬부호에 대해서만 설명했지만, 본 발명은 다중 BCH부호와 같은 다른 부호에도 적용시킬 수 있을 뿐만 아니라 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러가지로 변형해서 실시할 수 있다. 더욱이, 복조회로는 2개의 2진가산기를 사용함으로써 부호화된 데이터블럭에 2개의 에러를 2단계에 걸쳐 가산하도록 되어 있지만, 단지 하나의 2진가산기(3-입력)를 사용해서 부호화된 데이터블럭에 2개의 에러를 동시에 가산할 수도 있다. 즉, 상기 2진가산기(44)를 빼고, 데이터블럭과 2개의 에러(C, E)가 2진가산기(45)에 직접 입력되도록 해도 좋다.

다음에는 제2실시예로서 본 발명에 따른 변조 및 복조회로가 채용된 디지탈 VTR에 대해 설명한다.

제7도는 상기 디지탈 VTR의 블럭구성도로서, 입력단자(101)에는 미세한 비디오신호(Vin)가 공급되는 반면 입력단자(102)에는 오디오신호(Ain ; 8ch)가 공급되고 있으며, 이 2개의 입력단자(101, 102)에는 A/D컨버터(103, 104)를 통해 에러정정 부호화회로(105, 106)가 각각 접속되어 있다. 이 A/D컨버터(103)는 74.25㎒의 샘플링 WN파수로 발광신호를 8비트로 A/D변환하고, 37.125㎒의 샘플링주파수로 2가지 색의 차신호를 8비트로 A/D변환하는 바, A/D컨버터(103)의 비트레이트는 공백주기(blanking period)를 포함해서 1.188Gb/s이고, A/D컨버터(104)의 비트레이트는 48㎑×8ch×16bits=6.144Mb/s이다. 그리고 상기 부호화회로(105, 106)는 제2도에 도시된 에러정정부호화회로(10)와 동일하게 구성되는 바, 에러정정부호화 뿐만 아니라 어드레스(데이터블럭어드레스)가산 및 혼합, 타임베이스조 정도 수행하게 된다. 한편, 상기 부호화회로(105, 106)의 출력은 멀티플렉서(107)에 의해 단일신호로 합성되어 변조회로(108)에 공급된다. 이 변조회로(108)는 제2도에 도시된 변조회로(20)와 동일하게 구성되지만, 이 변조회로(108)는 동기신호의 가산을 수행한다. 이 변조회로(108)의 출력은 증폭기(109)와, 고정자(110a) 및 회전자(110b)로 구성된 로터리트랜스(110), 기록증폭기(112)를 통해 기록헤드(113)에 공급된다. 이 기록헤드(113)에 의해 기록되는 오디오데이터 및 에러정정검사워드, 동기부호 어드레스, 편집공극등과 같은 것이 공백주기에 삽입되게 된다. 이때의 기록비트레이트는 1.188Gb/s/8ch=148.5Mb/s이다.

제8도는 자기테이프(130)상에서의 신호포맷을 나타낸 것으로서, 콘트롤트랙(134)은 자기테이프(130)의 한쪽부분에 자기테이프(130)의 진행방향에 따라 형성되고, 다수의 비디오트랙(131)과 오디오트랙(133)은 상기 콘트롤트랙(134)에 비스듬히 서로 병렬로 형성되며, 편집공극(132)은 비디오트랙(13)과 오디오트랙(133)간에 형성된다.

다시 제7도를 참조해서 디지탈 VTR의 재생동작에 대해 설명한다.

재생헤드(114)의 출력은 재생증폭기(115)와, 고정자(116a) 및 회전자(116b)로 구성된 로터리트랜스(116), 증폭기(118)를 통해 등화기(119)에 공급되는 바, 이 등화기(119)에는 클럭추출회로(clock extraction circuit)가 포함되어 있다. 한편, 등화기(119)의 출력은 동기검출/보호회로(120)를 통해 디멀티플렉서(121)에 공급되어 비디오신호와 오디오신호로 분리되는 바, 비디오신호는 제6도에 도시된 복조회로(40)와 동일하게 구성되어 에러정정복호화 및 복조, 분리, 타임베이스조정을 수행하는 복조회로(122)에 공급되고, 이 복조회로(122)의 출력은 D/A컨버터(124)를 통해 대단히 미세한 비디오신호출력단자(126)에 공급된다. 또한, 오디오신호는 제6도에 도시된 복조회로(40)와 동일하게 구성되어 에러정정복호화 및 복조, 분리, 타임베이스조정을 수행하는 복조회로(123)에 공급되고, 이 복조회로(123)이 출력은 D/A컨버터(125)를 통해 오디오신호(8ch) 출력단자(127)에 공급된다.

이와 같이 해서 DC차단특성을 갖는 자기테이프에 디지탈데이터를 기록하는 경우에도 재생된 데이터의 에러레이트를 줄이기 위해 DC성분을 억압할 수 있게 된다.

[발명의 효과]

이상 설명한 바와같이 본 발명에 의하면, 제어워드를 부호화된 데이터블럭의 각 워드에 2진가산해서 현재의 데이터블럭까지에서 비트 "1"의 갯수와 비트 "0"의 갯수의 차를 충분히 줄임으로써 DC성분이 억압되는 동안 데이터변조를 수행할 수 있게 된다. 더욱이 2진가산된 제어워드는 복조시 데이터워드와 검사워드를 제외한 특정워드에 발생하는 에러로서 구해질 수 있게 된다. 따라서, 기록/재생시스템 또는 전송로상에서 발생되는 에러에 대해 검출/정정능력을 유지하면서 DC성분을 억압하기 위해서는 사용되는 에러정정부호의 부호간 거리를 1씩 증가시키면 좋은 바, 예컨대 리드솔로몬부호인 경우에는 패리티워드를 1씩 증가시키면 좋다. 따라서, 비트레이트의 상승이 극히 최소화되면서 데이터의 성질에 의존하지 않는 효율이 좋은 직류성분 억압효과가 얻어지게 된다.

Claims

각각 m비트의 2진데이터로 이루어진 k개의 워드로 구성된 입력데이터블럭에(n-k)개의 검사워드를 가산함으로써 입력데이터블럭을 에러정정부호화하는 부호화수단(10)과, 이 부호화수단(10)으로 부터 출력되는 부호화된 데이터블럭까지에서 비트 "0"의 갯수와 비트 "1"의 갯수의 차가 0이 되도록 하여 부호화된 데이터블럭에 포함되어 있는 비트 "1" 및 비트 "0"의 갯수를 산출함과 더불어 산출된 갯수에 상응하는 1워드의 제어워드를 산출하는 산술연산수단 및, 상기 부호화수단(10)으로 부터 출력되는 부호화된 데이터블럭에 속하는 모든 워드의 각각에 제어워드를 2진산술연산으로 가산하는 2진가산수단(27)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 디지탈데이터변조회로.
제1항에 있어서, 상기 산술연산수단이 상기 부호화수단(10)으로 부터 출력되는 부호화된 데이터블럭에 속하는 각 워드의 i(i=1, …, m)번째 비트까지 포함된 비트 "0"의 갯수[N₀(i)(i=1, …, m)] 및 비트 "1"의 갯수[N₁(i)(i=1, …, m)]를 산출하는 제1수단(21, 22)과, 상기 N₀(i)와 N₁(i)(i=1, …, m) 및 바로 전에 부호화된 데이터블럭까지에서 비트 "0"의 갯수와 비트 "1"의 갯수의 차를 나타내는 에러데이터에 따라 제어워드 및 부호화된 데이터블럭의 에러데이터를 산출하는 제2수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 디지탈데이터변조회로.
제2항에 있어서, 상기 제2수단이 바로 전에 부호화된 데이터블럭까지에서 비트 "0"의 갯수와 비트 "1"의 갯수의 차를 나타내는 에러데이터(ERR_-1)를 산출하고,

A=(n×m)/2-ERR_-1

의 식으로 표현되는 A를 산출하며,

F(X₁, …, X_m)

의 식으로 표현되는 함수 f(X₁, …, X_m)의 절대값｜F(X₁, …, m)｜을 최소로 하는 Xi(i=1, …m)[Xi(i=1, …, m)는 0 또는 1이다]로 구성되는 제어워드를 산출하는 수단(24)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 디지탈데이터변조회로.
제2항에 있어서, 상기 제2수단이 부호화된 데이터블럭까지에서 비트 "1"의 갯수와 비트 "0"의 갯수의 차를 나타내는 에러데이터(ERR_-1)를 산출하는 수단(24)과, 상기 에러데이터 또는 미리 설정된 초기값을 선택하는 선택기(25) 및, 다음의 부호화된 데이터블럭이 입력될 때까지 상기 선택기(25)의 출력을 유지하는 버퍼메모리(26)로 구성된 것을 특징으로 하는 디지탈 데이터변조회로.
제1항에 있어서, 상기 부호화수단(10)이 다중리드솔로몬부호화를 기초로 하여 입력데이터블럭을 부호화하도록 된 것을 특징으로 하는 디지탈데이터변조회로.
제1항에 있어서, 상기 2진가산수단(27)의 출력을 자기기록매체에 기록하는 기록수단이 더 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 디지탈데이터변조회로.
부호화되고 변조된 데이터블럭의 신드롬을 생성하는 수단(41)과, 데이터블럭의 부호화 및 변조후에 발생되는 제1워드에러와

[여기서, α는 유한체[GF(2^m)]상의 원시원이다.]의 식에 의해 정의되는 하나의 데이터블럭의 l로 규정된 위치의 제2워드에러를 산출하는 복호화수단(43) 및, 제1워드에러가 포함된 워드에 제1워드에러의 값을 2진산술연산으로 가산함과 더불어 부호화된 데이터블럭에 포함된 모든 워드에 제2워드에러의 값을 2진산술연산으로 가산하는 수단(44, 45)을 갖추고서 소정의 제어워드가 2진산술연산으로 가산되어 있는 부호화 되고 변조된 데이터블럭을 복호화하도록 된 것을 특징으로 하는 디지털데이터복조회로.
부호화된 데이터블럭에 포함된 비트 "1" 및 비트 "0"의 갯수를 기초로 하여 제어워드를 산출하는 단계와 부호화된 데이터블럭에 제어워드를 2진산술연산으로 가산하는 단계로 이루어져 각각 m비트로 이루어진 k개의 워드로 구성된 입력데이터블럭에(n-k)개의 검사워드를 가산함으로써 구해지게 되는 부호화된 데이터블럭을 변조하도록된 것을 특징으로 하는 디지탈데이터변조방법.
제8항에 있어서, 상기 산출단계가 부호화된 데이터블럭에 속하는 각 워드의 i(i=1, …, m)번째 비트까지 포함된 비트 "0"의 갯수[N₀(i)(i=1, …, m)] 및 비트 "1"의 갯수[N₁(i)(i=1, …, m)를 산출하는 제1단계와, 상기 N₀(i)와 N₁(i)(i=1, …, m) 및 바로 전에 부호화된 데이터블럭까지에서 비트 "0"의 갯수와 비트 "1"의 갯수의 차를 나타내는 에러데이터에 따라 제어워드 및 부호화된 데이터블럭의 에러데이터를 산출하는 제2단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지탈데이터변조방법.
제9항에 있어서, 상기 제2단계가 바로 이전에 부호화된 데이터블럭까지에서 비트 "1"의 갯수와 비트 "0"의 갯수의 차를 나타내는 에러데이터(ERR_-1)를 산출하는 단계와,

A=(n×m)/2-ERR_-1

의 식으로 표현되는 A를 산출하는 단계, 및,

의 식으로 표현되는 함수 F(X₁, …, X_m)의 절대값 ｜F(X₁, …, X_m)｜을 최소로 하는 Xi(i=1, …, m)[Xi(i=1, …, m)는 0 또는 1이다]로 구성되는 제어워드를 산출하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지탈데이터변조방법.