JPH07107776B2

JPH07107776B2 - デ−タ伝送方法

Info

Publication number: JPH07107776B2
Application number: JP5013686A
Authority: JP
Inventors: 昭彦豊島; 秀子池上; 久雄西岡
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-03-07
Filing date: 1986-03-07
Publication date: 1995-11-15
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: JPS62208469A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はデータ伝送方法に関し、特にデータをリアル
タイムでエラー訂正することを可能にする技術に関す
る。

〔発明の概要〕

この発明は所定数のデータ毎にブロック化しデータ伝送
するようにしたものにおいて、１ブロックのデータとし
て、各データを少なくとも２個以上含むようにするとと
もにインターリーブをかけるようにしたもので、各デー
タにエラーが発生しても、その代わりにエラーのないデ
ータを即座に取り出すことができ、リアルタイムのエラ
ー訂正が可能になるものである。

〔従来の技術〕

デジタルオーディオ信号を記録再生する媒体として当初
世に出されたコンパクトディスク（以下CDと略称する）
を、他のデジタル情報例えばコンピュータのデータ、グ
ラフィックス、静止画、文字等の記録再生用の媒体とし
て使用することが行われている。

すなわち、これはCDを読み出し専用メモリ（ROM）とし
て活用するものでCD-ROMとよばれている。

このCD-ROMはCDの記録／再生系と両立性を保ちながら前
記のようなオーディオデータ以外のデータも記録再生で
きるようにしたもので、540メガバイトという大メモリ
容量を有するので、種々の用途への利用が考えられてい
る。

CD-ROMはオーディオ用CDのフレーム構成に準拠してい
る。オーディオ用CDの場合L,R左右２チャンネルのオー
ディオデータは１サンプル16ビットとして量子化され、
この16ビットの信号の上位、下位の８ビット（１バイ
ト）を１シンボルデータとして取り扱う。そして、L,R
左右２チャンネル各６サンプル分（24バイト分）のオー
ディオデータについて、第４図に示すようにフレーム同
期用パターン、サブコード、エラー訂正用パリティが付
与されて１フレームが構成され、この１フレームを基本
単位としてPCM信号処理がされる。

ここで、１フレームの24バイト分のオーディオデータは
インターリーブされた結果のデータであり、パリティ生
成はリードソロモン符号による。

サブコードは98フレームで完結するように構成された情
報で曲の頭出し等に用いられる。

CD-ROMの場合は、オーディオデータの代わりに前記のよ
うな種々のデータが入力され、この入力データについて
オーディオデータと同様に各フレームが形成されてデー
タがディスクに記録されることになる。

そして、CD-ROMの場合は、入力データがサブコードフレ
ーム（98フレーム）分を１ブロックとし、これを基本単
位として構成されている。このブロック構成を第５図に
示す。

すなわち、CD-ROMのブロックは、98フレーム分のデータ
（24×98＝2352バイト）の始めの12バイトが同期信号SY
NC、次の４バイトが時間情報やブロックナンバー等を示
すブロックアドレスを含むヘッダ、次の2048バイト分が
ユーザー・データ、次の４バイトがエラー検出用パリテ
ィ、次の８バイトが将来のためのスペース、次の276バ
イト分がエラー訂正用のパリティで構成されている。そ
して、同期信号以後の部分はスラクンブルされている。

以上のブロック構成はモードＩと呼ばれ、これに対し、
ブロックデータに対し、さらにCDのフレーム構成がとら
れ、エラー訂正用パリティが付加されることから、ブロ
ック構成としてエラー訂正用パリティを付与しないモー
ドIIとよばれるブロック構成もある。モードIIの場合に
はユーザー・データ数が増えることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前述のCD-ROMのブロック構成中のエラー訂正
符号のパリティはオーディオワード（16ビット）を単位
として次のように生成される。

すなわち、第６図に示すように４バイトのヘッダと１ブ
ロック分のユーザー・データのワード〔0000〜1031〕は
23行×42列としてマトリクス状に配列し、図のように列
方向Ｐの系列のワードから２ワードづつ第１のパリティ
C₁を生成し、これを図の「1032」番〜「1117」番のワー
ドの部分として付加し、また斜めの方向Ｑの系列のワー
ドから同様に２ワードづつ第２のパリティC₂を順次生成
し、これを図の「1118」番〜「1169」番のワードの部分
として付加する。

したがって、読み出し時は、それぞれの方向P,Qの１ラ
インに対して、これらパリティC₁,C₂のそれぞれによっ
て２ワードのエラーまで訂正が可能である。そして、Ｐ
方向でエラーがすべて訂正されなければそのエラーを含
むＱ方向でエラー訂正を行い、さらにエラーが残ればＰ
方向で、というようにしてすべてのデータが訂正される
か、あるいはもうこれ以上は訂正不能となるまでこの作
業をくりかえすようにされる。

このような強力なエラー訂正は、訂正に時間がかかって
も常に正しいデータのみを扱う必要のあるコンピュータ
データを扱う場合には非常に有効である。

しかし、このように訂正に時間を費やしたのでは、音声
信号や画像データをリアルタイムで扱うには不向きであ
る。このリアルタイムで扱うには訂正を全く行わないモ
ードIIにするか、訂正をどこかであきらめるようにしな
ければならない。

ところが、CD-ROMでは音声データや画像データとともに
コンピュータコードが混在する場合もあり、訂正を全く
行わないあるいは訂正をどこかであきらめるというの
は、コンピュータコードのことを考えると好ましくな
い。

この発明は上記の点にかんがみ、音声データ、画像デー
タのみでなく、コンピュータデータについてもリアルタ
イムで良好にエラー訂正をかけることを可能にしたもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明においては、所定の複数個のデータ数で１ブロ
ックを形成してデータを伝送する方法において、上記１ブロックのデータは各データを重ねて２個以上含
むようにするとともに、インターリーブをかけるように
する。

〔作用〕

１ブロックにはデータが少なくともいわゆる２度書きさ
れ、しかもスクランブルがかけられているので、ほぼ常
に同一データのうちの１つはエラーとならないようにす
ることができ、出力データとしてこのエラーでない方の
データを得るようにすればエラー訂正をしたのと同じに
なり、実質上リアルタイムでエラー訂正をすることがで
きるものである。

〔実施例〕

第１図はこの発明方法をCD-ROMのブロックデータについ
て適用した場合の一例のデータの構造を示す図で、この
例では１ブロックのヘッダー以下の2340バイトのバイト
ナンバー「0000」〜「2339」のデータを第１図のように
並べたとき、横方向を行として、偶数行と奇数行を図に
示すように同一の内容のデータとして、いわゆるデータ
を２重書きする。この場合はデータはバイト単位で扱う
ものとする。

すなわち、例えば「0000」〜「0003」までのヘッダの４
バイトは「0004」〜「0007」に２重書きし、また、「00
08」と「0012」のバイトは同じデータA1,「0009」と「0
013」のバイトは同じデータA2,「0010」と「0014」のバ
イトは同じデータA3……となるように４バイト毎に同じ
データとしてブロックを構成する。

なお、第１図はスクランブルされた後のデータの配置を
示すものである。

このようにすると、ディスク上に記録されるときはCDの
フォーマットに従って16ビットデータとしてスクランブ
ルされて、偶数行のデータと奇数行のデータとは遠く離
れてディスク上に記録されることになるので、２重書き
のデータが両方ともエラーとなることをかなり押さえる
ことができるものである。

第２図はこのように２重書きされたデータについてのエ
ラー訂正回路の一例を示し、入力端（11）を通じて第１
図のブロックデータDA（第３図Ｃ）が入力されるが、こ
れはゲート（12）に供給されるとともに、それぞれ１バ
イト分の容量の４個のレジスタ(13₁)〜(13₄)が直列に接
続されて構成される４バイト分のシフトレジスタ（13）
に供給される。このシフトレジスタ（13）には端子（1
4）を通じてビットクロックCLK（第３図Ａ）が供給され
て入力データDAが順次取り込まれる。したがって、この
シフトレジスタ（13）からは４バイト前のデータが得ら
れ、これがラッチ用レジスタ（15）にビットクロックCL
Kを反転させたクロック▲▼によってラッチされ
る。

このラッチされた、時間的に入力データDAに対して４バ
イト前のデータはゲート（16）に供給される。

そして、端子（17）を通じてバイト単位のエラーフラグ
FL（第３図Ｂ）がインバータ（18）を通じてゲート（1
2）に供給されるとともに、インバータ（19）をさらに
通じてゲート（16）に供給さる。そして、ゲート（12）
の出力及びゲート（16）の出力はゲート（20）に供給さ
れ、このゲート（20）より出力データDOが得られる。

エラーフラグFLは、CDのフォマットでのエラー訂正時に
おいて発生したものを用いることができ、例えば、第３
図に示すように「0004」番のバイトがエラーであるとき
は、そのバイトの位置でハイレベルとなる。つまり、エ
ラー訂正できなかったバイトデータに対してのみエラー
フラグFLはハイレベルとなっている。

すると、ゲート（12）はこの「0004」のバイト部分以外
の部分で開となって入力データDAをそのまま通し、この
ときゲート（16）の出力は常にハイレベルとなるので、
ゲート（20）を介して、この入力データDAが出力端子
（21）に得られる。

そして、エラーフラグの立っている「0004」のバイト部
分になると、ゲート（16）が開となり、ラッチ回路（1
5）よりの入力データに対して４バイト前の「0000」番
のデータがこのゲート（16）を通じて得られ、このとき
ゲート（12）の出力は常にハイレベルとなるのでこのゲ
ート（16）の出力がゲート（20）を通じて出力端子（2
1）に得られる。したがって、出力端子（21）にはエラ
ーフラグの立っているバイト部分では４バイト前のデー
タに置き換えられたデータDO（第３図Ｄ）が得られる。

この例の場合、第１図に示したように、偶数行のデータ
とその次の奇数行のデータとが同一内容のものとしてデ
ィスクに書き込まれるデータのブロックを構成したの
で、出力データDOとしては、エラーがあったとき、同一
内容のデータで置き換えられる奇数行のデータが訂正後
のデータとして信用でき、偶数行のデータはエラーとな
ると前の異なる内容の奇数行のデータで誤訂正されてし
まい信用できない。

そこで、出力データDOのうち、奇数行のみのデータをCD
-ROMの出力とするようにすれば、これはエラー訂正され
たほぼ正しいデータとすることができる。

この場合のエラー訂正はバイトデータの置き換えのみで
よいのでリアルタイム処理が可能になる。

以上のようにして、１ブロックのデータは２重書きによ
りリアルタイムで訂正ができるものである。このとき、
２重書きにより１ブロックのデータとしては従来の約1/
2の1170バイトの内容となるがCD-ROMはディスク１枚に
約600メガバイトという大容量を収めることができるの
で、その影響は実質上あまりないと考えられる。また、
リアルタイムで訂正できるので、データ転送レートは約
85Kバイト（75ブロック／秒）を保ことができる。

なお、この発明はCD-ROMのデータブロックのフォーマッ
トとしてエラー訂正用パリティを付加するモードＩに
も、パリティを付加しないモードIIにも、適用でき、MO
DIのときは重ね書きは、パリティを除くデータについて
なされ、MODIIのときはMODIのパリティワードの部分も
ユーザデータとして利用でき、その全体について行うこ
とができる。

なお、以上はCD-ROMの場合にこの発明を適用した例であ
るが、この発明はCD-ROMの場合に限らないことは勿論で
あり、また、２重書きに限らず、３重書き、４重書きで
もよい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、データを所定数毎にブロック化して
伝送する場合に、データを２重以上重ね書きするととも
に、重ね書きした各データがバーストエラーに対して強
くなるようにスクランブルをかけるようにしたので、エ
ラーがあっても重ね書きしたデータのうち、少なくとも
１つはエラーにならない可能性が強く、この正しいデー
タをエラーのあるデータに置き換えて出力データとする
ことができ、リアルタイムのエラー訂正が可能になるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法の一例を用いたデータブロックの
構造を示す図、第２図はその構造のデータについてのエ
ラー訂正回路の一例を示す図、第３図は第２図例の説明
のための図、第４図はオーディオ用コンパクトディスク
のフレーム構成を示す図、第５図はCD-ROMのブロック構
成を示す図、第６図はCD-ROMのブロック構成中のエラー
訂正符号を説明するための図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送すべきデータをマトリックス状に２次
元配列した際に、お互いに隣接する行に同一データが配
置されると共に、該２次元配列されたデータにインター
リーブをかけて伝送されることを特徴とするデータ伝送
方法。