JPH07506450A - デジタルオーディオを磁気テープに記録するための方法及び装置 - 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】 デジタルオーディオを磁気テープに記録するための方法及び装置発明の分野 本発明は、デジタルオーディオ記録の分野に関し、より詳細には、ドロップアウ トに対して高い耐性を有し、へ、ドのミスアライメントへの感受性が低く、高い テープ線速度で走査することができる回転磁気ヘッドを使用して磁気テープにデ ジタルオーディオ情報の多ｍトラックを記録するための方法及び装置に関する。

先行技術の説明 十分な忠実彦を打するデジタルオーディオレコーダは、記録オーディオチャンネ ル当たり１ＭＩＩｚの蓄積帯域幅を必要とする。回転へ１ドデジタルレコーダは 広い帯域幅を持っているので、デジタルオーディオ信号にとって理想的な蓄積装 置である。デジタル処理技術を使用して、オーディオ信号はデジタルフォーマッ トに変換され、磁気媒体に記録される。再生の際には、デジタル信号は最初に訂 正済デジタルオーディオビットストリームに変換され、次いでアナログ波形に変 換される。

デジタルオーディオ信号を効率的に記録するために要求される広い帯域幅は、速 いテープ速度を必要とする。回転へブドレフーダは、ヘッド対テープの相対速度 が速いので、広い帯域幅を達成する。回転へノドを使用して記録された媒体は、 ６０、Ｉ）００Ｔａ東遷移／インチを達成することができ、これは、固定へノド 記録とほぼ同様ではあるが、トラック密度は２，０００トラック／インチ、すな わち、固定ヘッド記録の約１０倍に達することがある。回転ヘッドは、ヘリカル 走査と叶ばれる技術を使用してテープにデジタルオーディオデータを記録するの て、ｌないし４Ｍバイト／秒のデータ転送速度が得られる。ヘリカル走査におい ては、二つ以上の電磁気ヘッドが、ヘプト／りンダに配置されている。へ１ド／ す／ダは、速いヘッド対テープの相対速度を維持しながら、低いテープ速度の使 用を可能とする速度（たとえば、３，０００回転／分）で回転される。図１に示 されるように、テープは円筒状ドラムの一部の周囲に螺旋状に巻き付けられる。

ヘリカル走査は、テープに斜めに整列されたトラックを記録する。テープは、あ る角度で案内されてヘッドを通過するので、記録されたトラックは、テープ幅を 斜めに横切って配置される。図２は、ヘリカル走査により生成された斜めのトラ ックを図示する。シリンダの二つのヘッドのそれぞれは、テープ２０２にトラッ ク２０＋を交互に書き込む。トラック２０３の各月は、オーディオ信号の特定の 量を表す。トラックは、どのような間隙もなしに並行して記録される。

デジタルテープに信号を再記録する時は、新しい信号は、テープに以ＩＩＩ記録 された信号の上に記録される。テープ上の屑の累積は、媒体のドロップアウトや 、記録の欠Ａを引き起こす恐れがあるので、新しいデータが適正に記録されず、 したがって、古いデータが完全には消去されない。再記録動作が実行され、屑が 磁気テープの表面から除去された後に、読み取りへノドは、ドロップアウトが発 生した箇所でトラック上の古いデータを検出するかもしれない。ＩＩ準的な検Ｉ Ｓ手段を使用して、このような消去或いは記録欠落を検出することは困難である 。デジタルオーディオンステムにおいて、新しいデータが古いデータと共に再生 されるときには、消去されなかった古いデータが原因となって異常な音が発生す ることがある。

プロ用のデジタルオーディオ用途においては、単一のテープに幾つかのチャンネ ルを記録することが可能であるだけでなく、個別のチャンネルを選択的に再記録 することが可能であることが要求されることがよくある。たとえば、ギタリスト が、池のミ二−ノンヤンと一緒に記録したスタジオセッ／Ｉンを再検討した後に 、記録の他の部分を変えることな（、自分のギターソロの部分を再記録したいか もしれない。また、ギタリストが、もはや元のスタジオには居らず、最初に使用 したものとは異なるデジタルオーディオレコーダを使用して再記録したいかもし れない。単一チャンネルの一部分を選択的に再記録すること（「パンナイン」と 呼ばれる）は、回転へメトを使用して記録されたデータは密度が高く、また、二 つの装置の間でヘッドアライメントに成る程度の不一致が存在するかもしれない ので、困難である。もし、新しいギターソロが、テープ上の古いソＱのビ・、ト の全てのグループの上に正確に再記録されない場合には、デジタルオーディオン ステムは、テープ上の古いデータと新しいデータとを区別することができない。

したがって、再生期間中、聞き手は、古いソロの一部分と新しいソロの一部分が 混じった状慧で聞（ことになる。

通常動作期間中は、回転へ・１ドは磁気テープに蓄えられている全ての情報を検 出する。しかしながら、高速走査、すなわち、「シャトル」モードにおいては、 回転ヘッドの回転速度が一定に維持されたまま、テープ線速度が増加する。デジ タルオーディオ／ステムが、通常動作中及びン十トル動作中の双方の期間中に、 テープの特定オーディオ部分に正確に位置決めしてモニタすることができるよう に、デジタル情報を磁気テープに記録することが望ましい。たとえば、そのよう なテープフォーマットは、同期用途には特に適合し、そこでは一つ以上のスレー ブテ−プがマスタレコーダに同期しており、スレーブテープ及びマスタテープは 、通常動作速度及び高速走査速度の双方で互いに精密なタイミング関係をもって 動作する。たとえば、一つの可能性のある同期システムの例として、１９９２年 １月１７日に出願され、本発明の譲受人に譲渡された「デジタルオーディオテー プレコーダを同期させるための方法」と題された、出願中の米国特許出願第０７ ／８２２，４６４号に記載された発明をＩＮされたい。

回転へ１ドを使用した設計では、主としてプロ用途に使用した場合に不都合が生 じる。回転へ１ドデータトラＩりでは、固定へラドレコーダのような剃刀の刃に よるｍ渠は不可能である。したがって、回転へラドを使用した設計ては、電子的 な編集が必要となる。先行技術においては、電子的な編集を行うためには、高価 で複雑なデジタルオーディオ編集機が必要である。回転ヘッドを使用した設計の 他の不都合は、チャンネルの多重化から生じる。すなわち、分離したチャンネル を同時に記録し再生することは困難である。同様に、パンチイン／パンチアウト は容易に実行できない。パンチイン／パンチアウトは、チャンネルが再生される 際に、新しい題材を記録するために音楽内の成る点において記録モードの中に置 かれ、次いで、記録されるべき新しいバ、セージの終端において記録モードから 取り出す手続きを記述する。

回転ヘッドを使用した設計は、幾つかの２トラツクのプロ用途で使用される。

それにもかかわらず、電子的な編集と多重トラックと同期記録能力を必要とする プロ用オーディオ用途には、典型的にデジタルオーディオ記録用に固定ヘッドを 使用した設計を依然として使用している。

デジタルオーディオ用に最適化された一つの回転ヘッド搬送（ｔｒａｎａｐ。

ｒｒ）／ステムは、デジタルオーディオテープ（ＤＡＴ）カセットフォーマット である。標準ＤＡＴシステムは、２チヤンネルのデジタルオーディオを単一のカ セットに２時曲まで記録することができる３、Ｂ１ｍｍ幅のテープを使用する。

ＤへＴ７ステムは、また、３２ｋ１１！サンプリングレートを使用する１２ビツ ト非直線鳳子化オーデイオデータの４チヤンネル記録をサポートする。

成る先行技術のデジタルオーディオ回転へラドシステムは、特別に設計された８ ｍｍカセットに１２）ラックのデジタルオーディオを記録することが可能である 。しかしながら、比較的テープ幅が狭いので、先行技術システムのようにビット 密度が高い場合には、媒体のドロップアウトに起因するエラーに対して感受性が 高くなる。更に、このシステムは、カセット当たり約１５分のデジタルオーディ オ情報を記録することができるだけである。

８ｍｍ幅のテープを含むテーブカセ・１トは、かなり良好な品質であり、また、 一般的に利用可能であるが、大幅な演奏時間の短縮なしに多トラ・１りに適合さ せることはできない。３．８１ｍｍＲ−ＤＡＴテープについても同様である。１ ７２インチ幅テープは、広く利用可能であり、また、演奏時間を犠牲にすること なく多チャンネルのデジタルオーディオに適合することができる点で優れている 。

デジタルオーディオレコーダ用に回転へラドを使用した設計を使用することは、 デジタルオーディオを蓄積するのに必要とされる広帯域幅を達成する機会を与え る。狭いトラック幅と回転へラドの速いテープ対ヘツド速度を使用した設計によ り、記録密度が高（なり、テープ消費量が減少する。１／２インチテープで使用 されるデジタルオーディオチーブフォーマットは、８ｍｍテープやＲ−ＤＡＴ（ ３，８１ｍｍ）テープを使用する先行技術のシステムに対する魅力的な代案であ る。ｌ／２インチテープは幅広であり、ドロップアウトに対する感受性を高める ことなく直線インチ当たりに記録されるデータの量を増やすことができる。更に 、ｌｆｆ準の１／２インチカセットは、４１９の８ｍｍテープやＲ−ＤＡＴテー プよりも長い演奏時間を提供する。また、１７２インチテープの大量生産により 低コストで生産することが可能となり、一般消費者及びプロの双方で利用可能な 比較的高級な蓄積媒体を作ることができる。したがって、１７２インチテープに 多チャンネルのデジタルオーディオ情報を記録するのに使用可能なテープフォー マ・１トを設計することが望まれている。

発明の要約 本発明は、回転へノドレフーダを使用して１７２インチテープに多チャンネルの デジタルオーディオデータを記録する方法及び装置を提供する。本発明のテープ フォー７ノトは、セクタスペースと書き込みタイミングセクタを含んでおり、ヘ ッドのミスアライメントから生じるエラーに対する感受性を低下させる。更に本 発明は、オーディオ情報の各チャンネル内に記録されたｍねダビング識別値を使 用する、改善されたパンチイン及びパンチアウト能力を提供する。最後献本発明 はテープの高速モニタを可能にするテープフｔ−７１トを提供する。

本発明の一つの実施態様においては、テープフォーマットは、ｌ／２インチテー プに８チヤンネルの１６ビツトオーデイオデータを記録する。各チャンネル＋１ 、ａｍ及び奇数のオーディオサンプルに分割され、テープ上の二つのへリカルト ラノクの間で分割される。偶数及び奇数のサンプルに分割されたデータは、セク タガード、同期ブロフク、冗長情報、及びタイムフードブロックから成って〜） る。

各同期プロ、りは、慢数のデータワード及びエラー訂正冗長情報に加えて、「／ ４ンチイン」及び「パンチγウドｊ記１ｉｌｌｉ作を容易にする重ねダビングＩ Ｄワードを含む。

オーディオ情報の各半チャンネルには、フォーマットされたセクタスペースが続 いている。セクタガードと共にセクタスペースは、ヘッドのミスアライメントに 起因するエラーをＥ／ｊ止するのに役立つ。各半チャンネルには、多５ａａｆ同 期と同様に、正確ｆｉ高速走査及び探索動作を容易にする独自のタイムフート′ ワードカ（割り当てられる。

好適な実施＠様においては、書き込まれたヘッド走査トラックの６対は、回転ヘ ッドに対して絶対位置マーカとして働く書き込みタイミングセクタを含んでおり 、デジタルオーディオ／ステムがテープに対して正確なヘッド位置を決定できる ようになる。

図面の簡単な説明 図１は、本発明の好適な実施！ｉ様に関連して使用することができるデジタルオ ーディオ記録システムのブロック図である。

図２は、回転磁気記録へアトにより生成されたヘリカル走査トラックを図示する 。

図３は、本発明の好適な実施態様に関連して使用されるインターリーブ構成を図 示する。

図４（Ａ）〜図４（＋）は、本発明の好適な実施態様のテープフォーマットを図 示する。

図５は、どのようにしてデジタル情報の単一のトラックが本発明の好適な実施態 様を使用して処理されるのかを図示する。

好適な実施態様の詳細な説明 回転ヘッドを使用して１／２インチテープに多チャンネルのデジタルオーディオ データを記録する方法及び装置が説明される。以下の説明においては、チャンネ ルの数や同期ブロック等のような種々の特定の細部構造が詳細に説明されており 、本発明のより綿密な説明が与えられる。しかしながら、当業者にとってはこれ らの詳細な細部構造を使用することなく本発明を実施できることは明らかである 。他の例では、本発明が不明瞭とならないように、周知の構造は詳細には説明さ れていない。

本発明の好適な実施！！！樺は、回転記録ヘッドを使用して１／２インチテープ に８トラＩりのデジタルオーディオ情報を記録するためのテープフォーマットを 目指すものである。回転へラドデジタルオーディオチーブ記録処理においては、 オ−ディオデータがサンプリングされ、回転書き込みへアトが、テープの表面を 横切ってヘリカル傾斜「トラック」でテープにデータを記録する。各トラックは 、回転へノ１′の１／２回転を表すテープの表面を横切る単一の傾斜ストリアブ である。図２に示されるように、回転ヘッドの回転ごとにテープ２０２に二つの 傾斜トラ、り２０１が影成される。この傾斜トラックの対はフレーム２０３と呼 ばれ、実施管理では２０ミリ秒のオーディオデータを表す。

本発明の好適な実施態様に関連して使用することができる回転磁気ヘッドデジタ ルオーディオ紀Ｂ／ステムのブクブク図は、図１に図示される。磁気テープにデ ジタルオーディオ信号を記録するために、アナログオーディオ信号ｌｏｔが、ア ナログ・デジタル変ｔ％／ステム１０２を使用してサンプリングされ１子化され て、デジタルオーディオサンプルに変換される。または、デジタルインタフェー スからデジタル人力１０３が直接得られる。デジタルサンプルはクロスフェーダ １０３を通してＳＲＡＭ１０４に供給される。クロスフ１−ダ１０３は、「パン チイン／パフチアウド」編集の期間中に補間装置（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｏｒ） １３４からの情報を受け取ってクロスフェードする。リード−ソロモン・エンコ ーダ１０５はＳＲＡＭｌ０４に蓄積されているデータを検索し、エラーに対して データを保護するために設計された付加ビットを供給し、それをＳＲＡＭ＋０４ ＋、−戻ｔ。ＳＲＡＭ１０４は、サンプルＶＣＯ１３８によりクロタフ駆動され るアドレス発生１１１３７に結合されている。入力サンプルは、データインター リーブ装置１２１０６によりインターリーブされ、後続する再生及びエラー訂正 の際にノイーストエラーの影響を減少させる。データインターリーブ装置１０６ は、ＳＲＡＭ＋０４からデータを検索し、それをＣＲＣブロック１１２と同様に ＭＬＩＸ１１３へ供給する。書き込みより速い速度でメモリを読む出すことによ り時間圧縮が実行される。

ＣＲＣブロック＋１２は、インターリーブされたデータサンプルを、ブロック１ ０６、重ねダビングコード１０７、同期ブロックＩＤＩＯ３、書き込みタイミン グセクタ＋１０、及びタイムコードＩ１１から入力として得る。ＣＲＣブロック １１２の出力は、ＭＵＸｌ１３に結合されており、ＣＲＣブロメク＋１２への入 力に基づ＜　ＣＲＣ保護を含む。ＭＬＩＸ１１３は、ＣＲＣ保護、インターリー ブされたデータサンプル、ｍねダビングフード１０７、同期ブロック１０１０８ 、書き込みタイミングセクタ１１０、或いはタイム）−Ｆｉｌｌを、書き込みカ ウンタ１３０の出力に基づいて、チャンネルコードー！１４に送信する。書き込 みカラ／り１３０は、磁気テープのフォーマブト処理を制御する。次いで、ブｒ ｊブクは、チャンネルコード１１４によりチャンネルコードに変換され、そこで データがクロック情報と結合される。チャンネルコード１１４は、最小ＤＣ成分 を有するように信号を８ビツトワードから１０ビプトワードに変調し、同期ワー ド１０９と共にシフトレジスタ１１５に結合される。／アトレジスタ＋１５は書 き込みＶＣＯ１２８によりクロック情報され、コード化されたデジタルオーディ オデータ信号を回転ヘッドに回転トラノスを介して与えてＮｆｌ記録を行い、遷 移のパターンを有するテープトラックを残す。

好適な実施態様においては、回転ドラムは、３０００＠転／分で回転するので、 １回転に２０ミリ秒を要する。このように、テープに記録された各フレームは、 ２０ミリ秒のオーディオデータを含む。たとえば、チャ／ネル当たり４８　ｋ　 Ｉ（ｚす／プルレートで記録するためには、９６０サンプルが各チャンネル毎に 蓄積されなければならない。

再生の際には、テープトラックのＪ！移は、記録された波彩を再生成するのに使 用される読み取りへノドにおいてパルスを引き起こす。この検出された信号は、 位相比較器１１７及び多重遷移検出′ｒ；ｌ１１９に供給される。位相比較器は 、読取りＶＣＯ１１８に結合されており、テープで検出された遷移情報に基づい て位相情報を提供し、この位相情報で統取りＶＣＯ１１８の位相を制御する。読 取りＶＣＯ出力１３９は、１０ビノトンフトレノスタ１２０とインターリーブ復 元（ｄｅ−ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）ブロック＋３２に結合されている。多重遷移 検出器１１９は、／フトレノスタ１２０に結合されている。

／フトレノスタ＋２０は、チャ／ネルコード検出器１２１に結合されている。

チャ／ネルフード検出器＋２１は、／フトレノスタ＋２０から受信した各１０ビ ツトワードの有効性を決定する。チャンネルコード検出器１２１は、チャンネル コード（’Ｈ３Ｈ１ｚ２に結合されており、このチャンネルフード復ｕ器１２２ はデータストリームをＩＯビットワードから８ビツトワードに変換する。これら の８ビツトワードは、ＣＲＣエラー検Ｂ）プロ１り１２３に供給され、次いでデ ータセパレータ１２４に供給される。

データセパレータ１２４は、データワ−ドの性質を決定し、この復号された情報 を残りの読み取り回路に与える。データセパレータ１２４は、タイムコードＩ１ １を分離し、これを同期ブロック１２５に与几る。同期ブロック１２５は、また 、ドラム周波数生成器１２６にも結合される。同期ブロック１２５は、タイムコ ード情報をタイムコードポートを介して受信及び送信し、多数のデジタルオーデ ィオレコーダ間の同期動作を制御する。ドラム周波数生成器１２６は、回転ドラ ム１１６により生成された１　２００　Ｈｚのパルスを同期プロ１り＋２５に与 える。同期ブロック１２５は、周波数ロック信号を書き込みＶＣＯＩ２８と読取 りＶＣ０１１８の双方に与える。勿論、読取りＶＣＯ１１８は、位相比較１１１ １フを使用して位相をロックした状Ｃに維持しなければならない。

データセパレータ１２４は、復号された書き込みタイミングセクタ信号１１０を 書き込みカラ／り１３０のリセ、ｙト入力に与几る。書き込みカウンタ１３０は 、ＶＣＯＩ２９によりクロ１り駆動され、各書き込みタイミングセクタ発生後に 、すなわち、各ドラム回転後にリセットされる。

データセパレータ＋２４は、１号された重ねダビングコード１０７をＳ　ＲＡＭ １０４へ重ねダビングレジスタ１３１を介して与える。重ねダビングレジスタ１ ３１は、各オーディオチャンネルで検出された最新の重ねダビングコードのトラ ックを保持する。データセパレータ１２４は、オーディオと冗長性（デジタルオ ーディオサンプル、同期ブｃ２アク１０．　リード−゛／クロモン長性）をイン ターリーブ１１元ブロック１３２に与え、そこで記録の時間伸張を行うだけでな く、テープ対ヘツド速度の変動に起因するどのようなワウと７ラブタも除去する ように機能する。インターリーブ復元プロ、り１３２は、デジタル情報をＳＲＡ Ｍｌ０４に適正な順序で与え、読取りｖＣＯ出力１３９によりクロ・ツタ駆動さ れる。り一ドーソロモノ訂正ブロック１３３は、蓄積されたデジタル情報を検索 し、必要であればそれを訂正してそれを蓄積装置に戻ｔ、補間装ｒＩｌ＋３４は 、ＳＲＡＭｌ０４からの訂正された情報を検索し、それをクロスフェーダ１０３ 及びデジタル・アナログ変換器１３５に与える。補間装Ｗ１１３４は、また、臣 ねダビングレジスタ１３１にも結合されている。再生されたアナログオーディオ 出力１３６は、ＤＡＣブロック１３５から出力される。別の方法として、デジタ ル記録は、デジタル領域内のマンノ間の相互接続を介して他のデジタル記録に送 信することもできる。

本発明は、１／２インチテープにデジタルオーディオ情報を記録して回ねダビン グを可能とするテープフォーマットを説明する。１／２インチテープは本発明に 関連して説明されるが、当業者にとって任意の適当な媒体が使用できることは明 らかである。たとえば、本発明は、任意の幅のテープで使用することができる。

更に、本発明は、本発明の精神の範囲内で、テープ及び回転ヘメドの速度と同様 に、オーディオセクタ、同期ブロック、データワードのサイズ及び数を調整する ことにより、任意の数のチャンネルのデジタルオーディオを記録するのに使用す ることができる。

本発明の好適な実施＠様においては、読み取りヘッド及び書き込みヘッドは同一 のサイズではない。その代わり１こ、読み取りヘッドは、書き込みへ・１ドの約 ｌ／３の寸法である。テープ上の隣接トラック間には実質的にはスペースが残さ れていないので、より小さな読み取りヘメドを使用することにより、システムに 成る程度のミスアライメノト許容度をもたらすことができる。

好適な実施態様においては、２０ミリ秒オーディオ情報は、二つのトラック上に 、すなわち、回転ヘッドの１回転で符号化される。オーディオ情報は、一般に知 られているサンプリング技術を使用してサンプリングされる。サンプルは、各チ ャンネル毎に偶数サンプルと奇数サンプルに分割される。偶数グループと奇数グ ループとしての、これらのサンプルは、ヘッドの目詰まりや直線方向のテープの 変形により生じるエラーに対してより大きな耐性を持たせるため、二つのトラッ クに分離して記録される。このようにイノターリープさせることにより、システ ムは、受信したデジタルオーディオデータに基づいて、既知の良好なサンプルの 間で補間することができ、実質的にエラーのない応答を提供することができる。

好適な実施態様においては、８チヤンネルのオーディオサンプルのそれぞれ毎に 偶数す／プルと奇数サンプルは、図３に示されるようにインターリーブされる。

チャンネル１〜４の奇数サンプルとこれに続くチャンネル５〜８の偶数サンプル は一方のトラブタ３０１に記録され、チャンネル５〜８の奇数サンプルとこれに 続くチャンネル１〜４の偶数サンプルは同じフレーム２０３の他方のトラック３ ０２に記録される。

データサンプルをインターリーブすることにより、訂正不能なエラーを補間によ り隠蔽することができる。ヘッドの目詰まりが生じた場合には、欠落したサンプ ルを残りのサンプルから補間することができる。

好適な実施態様においては、各トラック（３０１または３ｏ２）は、トラック導 入部３０４、八つのオーディオセクタ３０５、各オーディオセクタ３０５間のセ クタスペース３０６、書き込みタイミングセクタ３０８、及び、トラック出口部 ３０７からなっている。

好適な実施態様においては、データビットが同期を支持するのに十分な遷移を有 することを確実にするために、テープフォーマ１ト中の全てのデジタル情報は、 テープに記録される前に、８−１０チャンネル符号化機慎を使用して変調される 。

８−Ｊｏｌｔ横は、デジタルデータの各８ビツトを独特な１０ビツトワードに７ １ビツグする。チャンネル符号化により、再生の際のエラー検出が容易となる。

８−１０チャノネル符号化機構は、データの８と・ットを取り、同期を可能とす るために十分な遷移を持った１０ビツトのコードを記録する。書き込みデータを 書き込みヘッドに送る際に回転へ・１トドランスが使用できるように、ＤＣ成分 は十分に制限されている。テープからのデータを正確に復元するためには、テー プフォーマットは、データセパレータに対して十分な遷移を与えてシステムが同 期し続けるようにしなければならない。本発明においては、８ビツトのデータは １０ビツトに変換され、データストリームにおける遷移すなわちｌの数を確実に 増加させる。本発明の好適な実施０挿において使用される８−１０機構は、連続 するゼロの最大数は２であり、連続するゼロの最小数は０である。

更に、本発明は、任意のフォーマットを使用して符号化されたデジタルデータを フォーマ７トするのに使用することができるが、好適な実施！！！様においては 、反転非ゼロ復帰（ＮＲＺＩ）符号化１ＩＩＩＩｌｌを使用してアナログ信号を データ情報に符号化する。ＮＲＺ　ｌにおいては、デジタルのｒＮは、高論理レ ベルから低論理レベルへの遷移、或いは、低論理レベルから高論理レベルへの遷 移のいずれかとして符号化される。デジタルのｒＯＪは、遷移の不在として符号 化される。このように、２値ワード「１ｌｏＩＪは、「遷移−遷移一非遷移一遷 移」として符号化される。

好適な実施態様のテープフォーマットがここで説明される。図３と共に図４（Ａ ）から図４　（＋）は、本発明の一つの実施Ｂ！Ｊのテープフォーマットを示す 。

２トラツクの８チヤンネルデータは、記録へラドの１回転の間に記録される。ト ラ１り導入部３０４は、図４（Ａ）に示されるように、１８４個の同期ワード４ ０６からなっている。チャンネル符号化の後では、各チャンネルワード４０６は 、９個の１とこれに続く１個の０からなる。トラック導入部３０４は、オーディ オサンプルの最初のオーディオセクタ３０５に先立って読み取り論理回路により 読み取られる。読み取りＶＣＯ１１８の位相ロックは、再生の際のデータの信頼 性を確実にするために必要である。９個の１は、読み取り論理回路に付加的な遷 移を与え、位相ロックの維持を補助する。

上述したように、デジタルオーディオ情報の８チヤンネル、すなわち、オーディ オセクタ３０５のそれぞれは、「偶数」と［奇数Ｊのオーディオセクタ３０５に に分けられ、図３に示されるように、二つのトラックの間でインターリーブされ る。オーディオセクタ３０５は、本発明の基本的な記録ユニットである。図４（ ［１）に示されるように、各オーディオセクタ３０５は、セクタガード４０７、 オーディオサンプル及び訂正冗長性の同期ブロック４０８、及びタイムコードプ ロ、り４０９からなる。各オーディオセクタ３０５は、セクタガード３０６によ り隣接するオーディオセクタ３０５がら分離される。

各オーディオセクタ３０５は、セクタガード４０７と呼ばれる２プロ・ツクの同 期ワード４０６から始まる。各セクタが一ド４０７は、図４（Ｆ）に示されるよ うに、４０個の同期ワード４０６からなる。上述したように、これらの同期ワー ド４０６は、９個の１とこれに続く１個の０からなる。セクタガード４０７は、 読み取り論理回路が位相口１りを維持するのを補助し、また、［バンチイン／バ ンチアウト」動作の期間中、システムに成る程度のミスアライメント許容度をも たらす。実際、セクタガード４０７は、古いデータを隠蔽することを補助し、三 つの同期ブロック４０ｇまでのへ１ドーテーブミスアライメントマージンを許１ ｊする。

二つのセクタガード４０７の後に、オーディオサンプル及び訂正冗長性が記録さ れる。オーディオサンプルは、３０個の同期ブロック４０８の間に分割される。

好適な実施＠樟においては、各同期ブロック４０８は、３７６ピツトからなる。

図４　（Ｇ）に示されるように、同期ブロック４０８は、８ビプト同期ワード４ ０６．８ビ１ト同期ブロック１Ｄ４１，１、複数の１６ビツトデータワード４１ Ｇ（オーディオサンプル及びリード−ソロモン冗長性からなる）、及び、８ビプ トｍねダビングＩＤ４１５及び３２ピツトＣＲＣワード４１７のような幾らかの 冗長エラー訂正データからなる。同期ワード４０６は、上述されたようなもので あり、クロック情報を読み取り論理回路に与丸る。８−ＩＯチャンネル符号化の 後では、δ同期ブロック４０８は４７０チヤンネルクロツクを含む。

同期ブロックＩＤ４１４は、特定の同期ブロックを同定する。同期ブロックＩＤ ４１４の下位５ビツトは、同期プロｌり４０８、タイムコードブロック４０９、 或いは、書き込みタイミングプロｔり４１８が記録されたかどうかを同定するた めに使用される。これらの５ピツトは、各オーディオセクタ３０５内の３０個の 同期プロ、り４０８に対して０〜２９、タイムコードブロック４０９に対して３ ０、書き込みタイミングプロＩり４１８に対して３１に等しくセ・ットされる。

同期ブロックＩＤ４１４の上位３ピツトは、各トラック上でＯから７まで数字力 （付けられた特定のオーディオセクタ３０５を表す。

同期ブロックＩＤ４１４の後に、エラー検出機構の一部として使用される重ねダ ビング１ｒ）４１５がある。重ねダビングＩＤ４１５は、データがオーディオセ クタ３０５に書き込まれる毎に同期ブロック４０８に割り当てられる８ビツト値 である。情報のトラック或いはチャンネルが正ね書きされる毎に、重ねダビング ＩＤ４１５が検出され、インクリメントされ、再［［１き込まれる。このように 、チャンネル（オーディオセクタ３０５）が再記録された場合には、そのチャン ネル内の各同期ブロック４０８の重ねダビングＩＤ４１５が、読み出され、イン クリメントされ、次いで新しい同期ブロック情報と共に再度記録しなおされる。

オーディオセクタ３０５を再生するとき、読取り論理回路は、オーディオセクタ ３０５の３０個の同期ブロック４０８の全てに含まれている各ｍねダビングＩＤ ４Ｘ５を調べ、最新のｍねダビング１０４１５を有するこれらの同期ブロックの みを有効なものとして受け付ける。たとえば、オーディオセクタ３０５を読取り した後で、２６個の同期ブロックがｒｏｏｏｏｌｌｏｌＪのｍねダビング夏りを 含み、４Ｉｌ！ｌノ同期ブロック４０８がｒｏｏｏｏｌｌｏｏＪｌｍ等しイｆｆ １ｔ２ダヒング菖りを含む場合には、後者の４９の同期ブロックは再生のために 訂正される。先行技術とは異なり、本発明は、以前の記録からの古い情報が完全 に重ね書きされない場合でも、テープを正確に再生することができる。本発明は 、古い重ねダビングＩＤ４１５に関連した古い同期プロ１り４０８を（もし可能 であれば）訂正することにより人工物を避ける。

回ねダビングＩＤ４１５の後にデータワード４１６が来る。各データワード４１ ６は、１６ビツトのサンプリングされたデジタルオーディオ情報と、各データワ ード４１６が２０チヤンネルクロツクからなるように８−１０符号化機構を使用 して変調されたり−ドーソロモン冗長性とからなる。２０番目のデータワードの 後は、受信されたデータワード４１６の正確さをチェックするために使用される ３２ビ１トのＣＲＣワード４１７である。ＣＲＣワード４１７は、エラーを検出 してこれに続いて訂正することを可能にする成る程度の冗長性を提供する。

オーディオセクタ３０５内の３０番目の同期ブロック４０８の後に、図４（Ｈ） に示されるタイムコードブロック４０９が記録される。各タイムコードブロック ４０９は、８ビプト同期ワード４０６．８ビツトタイムコードブロブク１０４１ ９．３２ピツトタイムコードリード４２０、及び、他の３２ビツトＣＲＣチエツ クワード４２１からなる。同期ワード４０６及びチェックワード４２１は上述さ れている。タイムクロ・ｙクブロフク１０４１９の下位５ビｙトは、３ｏに等し くセットされ、３２ビ・ットワードがタイムコード情報と非デジタルオーディオ データであることを示す。タイムコードブロックＩＤ４１９の上位３ビプトは、 タイムコードブロック４０９が０から７まで数字が付けられたものに関連するオ ーディオセクタ３０５を表す。

記録されたタイムコードワード４２０は、回転記録へラドの各回転の後に（各回 転のオーディオサンプルにより表される数だけ）インクリメントされる。このよ うに、単一フレーム内の各チャンネルは、同じタイムコードワード４２０を含む 。ｈ’Ｆ　ｊ！ｉな′−ｉ：、施焚様においては、名回転は９ＧＯ個のＡ゛−デ ィ］サンプルを表す。

通富用生の期間中、読み取りヘテ１′は、７＝−ブ１１−記録みオ野他のデジタ ルデータと共にタイムコード情報をｉ（号する。テープにＭ１Δ録されｌ゛：各 クレームは、読み取り／ステム感こ対１．て所望のテープ位置のタイムフードワ ード４２０を特定することにより、簡単に精密に位置決めすることができる。更 に、タイムツー　１′値は、各回転により表されたオーディオづンブルの数に等 しい■だけ、回転毎にイックリメントされるので、推論によりオーディオサンプ ルは、独特のタイムフード値に関連１７たものとなる。

その」−に、同じ３２ビツトタイムフードワード４２０が６フレーム毎に１６回 ＷｔＱ　録されるので、デジタルオーディオ／ステムは、高速「ツヤトル」モー ドで動作中であっても、テープの所望の点を位置決めすることができる。「ツヤ トル」モードにおいては、テープ線速度は、回転ドラムとテープとの間の接触を 依然維持しながら増加する。回転ドラムの速度は、通常動作と同じに維持される 。好適な実施ＩＩ！様においては、テープ線速度は、「ツヤトル」モードにおい ては、通常＋ｑ生明期間中り４倍速い。

「ツヤトル」モードにおいては、回転ヘッドは、テープに関してただちに同期を 維持するには走査が遅すぎるので、テープに記録されたデジタル情報の全ては読 み取らない。しかしながら、本発明のテープフォーマットを使用することにより 、タイムコード同期を維持するために、各フレーム２０３に含まれた１６個の利 用可能なタイムフードワードの中から、１個のエラーがないタイムコード４２０ を検出することだけが必要である。

タイムフード４２０はテープから読み取られ、内部に蓄積される。デジタルオー ディオ／ステムは、回転ドラムの６回転の後に自動的にタイムコード４２０をイ ックリメントし、この自動的にインクリメントされた値を、次のフレームのタイ ムコードワードを読み取る際のチェックとして使用する。粂丁適な実施［Ｆ］様 においては、タイムコードワードは、回転毎にオーディオサンプルが９６０だけ 一度にイックリメントされる。デジタルオーディオ／ステムが、（おそら（、媒 体のドロップアウト或いは目詰まりが原因となって）テープからタイムコード情 報を読み取ることができない場合には、デジタルオーディオ／ステムは、次にド ラム回転の後１．″、Ｆ；積されたタイムコードワードづ：９６ｏだけインクリ メントシ、後続する７１ノームの中のタイムツー　ド清報を探ず。デフタル号− デ４１／ステムが、（おそらく、テープが）ｔ−マットさく１てぃないｔｌ、め に）成る回数のｉ゛うへ回転の後でテープにどのようなりイム１−　ドｔｆｌ報 も検出することができない場合には、／ステノ・はエラーを生成する。使用者１ ．．１人、／スｉノ・がクイムコ−＝−ド情報を検出で島なかっｔ：ことが通知 され、（たとえば、テープを）ｔ−マットせよ等の）問題を解決するための指示 がなされる。

オーディオセクタ３０５は、更に二つの３２０ビツトのセクタが−ド４０７で終 わる。これらのセクタガード４０７のそれぞれは、４０（［！！の８ビブト同期 ワード４０６からなる。

）堵−マオド処理期間中に、セクタスペース３０６がテープに書き込まれる。

各セクタスペース３０６は、４０個の同期ワード４０６からなる。非フォーマッ ト動作の期間中にデジタルデータがテープに記録されるとき、書き込みへ、・ド はセクタスペース３０６に書き込まない。代わりに、各セクタスペース３０６は 、隣接するオーディオセクタ３０５間の境界として作用する。セクタスペース３ ゜６は、ｍねダビングの期間中に発生する恐れのあるヘッドミスアライメントエ ラーを防止するのを補助する。たとえば、中−チャンネルのデジタルオーディオ をバフチンゲイン及びパンチングアウトするとき、セクタスペース３０６は、記 録ヘッドがテープに対して完全にはアラインメントがとれていない場合に、隣接 チャンネルが重ね書きされるのを防止するのを補助する。また、しばしば記録装 置間には成る僅かなヘッドミスアライメントが存在する。このミスアライメント により、隣接するセクタが重ね書きされたり消去されたりする危険性がある。本 発明のセクタスペース３０６は、書き込みヘッドの動作におけるある程度の自由 度を許容し、記録されたデータが意図せずに変化するのを防止する。

δフレームの第２トラツクの終わりで、トラブク出口部３０７の前には、書き込 みタイミングセクタ３０８がある。タイミングセクタ３０ｇは、二つのセクタガ ード４０７と一つの書き込みタイミングブ１ｆｆ７り４１８とがうなる。図４　 （１）に示されるように、書き込みタイミングブロック４１８は、８ビット同期 ワード４０６．８ビット書き込みタイミングブロックＩＤ４２２，３２ビツトの 将来のフォーマット用のワード４２３、及び３２ビツトＣＲＣワード４２６から なる。

書き込みタイミングブロックＩＤ４２２の下位５ビツトは、３１に等しくセット され、それを書き込みタイミングブロック４１８であって、デジタルオーディオ データではないと同定する。書き込みタイミングブロック１Ｄ４２２の上位３ビ ツトは、０にセットされる。テープが最初にフォーマットされるとき、書き込み タイミングセクタ３０８は、テープ上の一つおきのトラックの終わりに置かれる 。

書き込みタイミングセクタ３０８は、テープ上の全ての他のデータに対する既知 の相対位置を備えた位置マーカである。書き込みタイミングセクタ３０３を読み 取ることにより、デジタルオーディオ／ステムは、新しいデータをフレームに書 き込むのに先立って、次のフレームの始まりの正確な位置を予測することができ る。書き込みタイミングセクタ３０８は、書き込み動作期間中使用され、所望の セクタがテープ」−の何処に位置しているのかを、システムが正確に決定できる ように時間基準点を与える。これにより、データオーディオ記録７７７間の互換 性を実現する。３２ビツトの将来のフォーマット用のワード４２３は、好適な実 施ｔｌＪにおいては必要ではないが、制御情報、フ寸−マット処理情報、或いは 、デジタルオーディオ環境において有用である他の情報を表してもよい。

書き込みタイミングセクタ３０８は、各トラック対の終わりにおいて書き込みカ ラ／りをリセットするための基準として動（。これにより、どの様にテープが記 録されたに関して精密な情報を、システムが持つことができる。異なったデジタ ルオーディオレコーダの読み取りヘッド及び書き込みヘッドが、テープに対して 同しアライメントを持っていないことがしばしばあり、一方のマンノで記録され たテープが他のマンノで重ねて記録されるときに、トラ、キング不良を招く。

書き込みタイミングセクタ３０８は、書き込みカウンタに対する標識となり、テ ープ１−の次のトラック文１が始まる前にδ）ラック対の終わりを知らせて書き 込み制御／ステムをリセットする。このように、ヘッドドラムに対するテープの 相λ１位置はマンノの論叩回路により決定でさ、個別のオーディオチャンネルセ クタを他のＦａｌｌラックを乱すことなく重ねて記Ｈできる。

古トラックは、図４　（Ｄ）に示されるように、５５４個の同期ワーＦ４０６か らなるトラｙり出口部３０７で終わる。好適な実施態様においては、全体のトラ ックは、このように、８−１０チャンネル符号化機構を使用して１３７，８８０ チヤンネルクロツクに変調された１１０，３０４ビツトからなる。回転ドラムの 回転毎に２トラツク（１フレーム）があるので、各回転は２７５，７６０チヤン ネルクロ１りを生じる。−Ｔｊ！ｉな実施！！！！＋Ｊにおいては、回転ドラム は、５０回転／秒で回転し、チャ／ネルクロック速度は１３．７７ＭＩＩｚとな る。

本発明のテープフォーマットにより、多チヤンネルデジタルオーディオ情報を１ ／２イノチテーブに容易に記録できるようになり、低ビツト密度を維持して精密 で繰り返し可能な単一チャンネルの電子編集が可能となる。

図５は、好適な実施態様の単一トラックの読取りの期間中に生じる制御の流れを 示すフローチャートである。ステップ５０１においてトラ・ツタが始まり、ステ ップにおいてトラック導入Ｍ３Ｑ４が読み取られる。ステップ５０３においてセ クタガード４０７が読み取られる。ステップ５０４において同期ワード４０６が 検出される。ステップ５０５においてブロックｌＤが検出さ第１、決定ブロック ５０６において「ブロックｌＤ獄オーディオ同期ブロックであるか？」の質問が なされる。答えがイエスである場合には、検出されたブロック！Ｄは同期プロ、 り１Ｄ４１４であり、制御はステップ５０７へ進み、そこで変数ＲＥＣＥＮＴＯ Ｄが初期化される。ステアブ５０８において、瓜ねダビング＋０４１５が検出さ れる。

決定ブロック５０９において「重ねダビングＩＤＩＩＲＥＣＥＮＴＯＤより新し いか？」の質問がなされ、答えがノーである場合には、制御はステップ５１１に 進む。答えがイエスである場合には、ステップ５１０においてＲＥＣＥＮＴＯＤ が重ねダビングＩＤ４１５に等しくセットされ、制御はステップ５１１に進む。

ステップ５１１において、データワード４１５及びＣＲＣワード４１７が検出さ れる。決定ブヮノク５１２にむいて、「これは３０番口の同期ブロックであるが ？」の質問が提出される。答えがノーである場合には、次いでステップ５１３に おいて、次のプロ、りＩＤが検出され、制御はステップ５０８に進む。ブロック ５１２において！Ｕ出された質問への答がイエスである場合には、次いでステッ プ５１４において、ＲＥＣＥＮＴＯＤに等しくない由ねダビングＩＤを有するデ ータワードにはエラーのフラグが立てられ、制御はステップ５０５に進む。

決定ブロック５０６において提出された質問への答えがノーである場合には、次 いで決定ブロック５１５において、［ブロックＩＤ−タイムコードブロックであ るか？］の質問がなされる。この質問への答えがイエスである場合には、ステ、 ブ５１６において、タイムコードワード４２０及びＣＲＣワード４２１が検出さ れる。ステップ５１７において、セクタガード４０７が読み取られ、ステップ５ １８において、セクタスペース４１０が読み取られ、制御はステップ５０３に進 む。

決定ブロック５１５において提出された質問への答えがノーである場合には、次 いでブロックＩＤは書き込みセクタブロックを指示しなければならず、将来の７ 健−マット用のワード４２３及びＣＲＣワード４２４が、ステップ５１９におい て検出される。トラック出口部３０７がステップ５２０において読み取られ、ス テップ５２１においてトラックの終わりに至る。

このように、回転磁気へラドを使用して多チャンネルの１６ビ’ｙ　）デジタル オーディオ情報を１／２インチテープに！８Ｈするためのテープフォーマットが 説明された。

１１１７１＜７−Ｘ） （Ｃ） （Ｄ） ＣＥ） ）］４ ＜Ｆ） （ｑ） （エク フロントページの続き Ｃ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ）、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧＲ，ＬＫ、　ＬＵ、　 ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、　ＰＬ、　ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、５Ｅ ７２）発明者　ザック、アラン アヴエニュ・５６３４ ７２）発明者　ライル、マーカス アメリカ合衆国　９００４９−１８２０　カリフォルニア州・ロサンゼルス・ウ ェストリッジロード・２１６７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．蓄積媒体にデジタル情報を記録するためのフォーマットであって、前記蓄積 媒体上の複数のトラックであって、各トラックが第１の複数の同期パターンで始 まり第２の複数の同期パターンで終端する複数のトラックからなり、前記トラッ クのそれぞれは複数の連続するオーディオセクタからなり、前記オーディオセク タのそれぞれは隣接するオーディオセクタからセクタスペースにより分離してお り、各オーディオセクタは複数のデジタルオーディオサンプル、タイムコード値 、及び複数のセクタガードからなり、前記セクタガードは各オーディオセクタの 始まり及び終端にあり、 前記オーディオサンプルのそれぞれは、複数のデータワード、エラー検出及び訂 正冗長性、及び重ねダビング値からなり、一つおきのトラック上に、前記複数の オーデイオセクタの後で前記トラックを終端する第２の複数の同期パターンの前 に書き込みタイミングマーカを配置したフォーマット。 ２．前記同期パターンが、Ｎビットの２進ワードからなる請求項１のフォーマッ ト（但し、Ｎは２より大きな整数）。 ３．前記Ｎビットの２進ワードが、一方の極性の（Ｎ−１）個の連続する２進ビ ットと、これを終端する反対極性の単一ビットからなる請求項２のフォーマット 。 ４．Ｎ＝１０であり、前記１０ビットの２進ワードが「１１１１１１１１０」で ある請求項３のフォーマット。 ５．前記タイムコード値が、回転磁気記録ヘッドの各回転の後にＭだけインクリ メントされる請求項１のフォーマット。 ６．前記Ｍが、前記回転ヘッドの１回転の期間中に前記蓄積媒体に記録されたデ ジタルオーディオサンプルの数に等しい請求項５のフォーマット。 ７．デジタル記録システムにより使用するための蓄積媒体にデジタルフォーマッ トパターンを形成するための方法であって、回転磁気ヘッドを使用して前記蓄積 媒体に、各傾斜トラックが前記デジタル記録システムがその続み取り回路を調整 できるように複数の同期パターで始まって終わる複数の傾斜トラックを形成し、 前記オーディオセクタのそれぞれの中に、前記デジタル記録システムに対する蓄 積媒体位置マーカとして働き、かつ、前記回転磁気ヘッドの各回転により前記デ ジタル記録システムによりインクリメントされるタイムコード値を含ませ、前記 デジタル同期ブロックのそれぞれの中に、前記蓄積媒体に記録された最新のデジ タルフォーマットパターンを決定するためのものであり、前記回転磁気ヘッドが 蓄積媒体にデジタルフォーマットパターンを記録する度に前記デジタル記録シス テムによりインクリメントされる重ねダビング値を含ませ、前記複数の傾斜トラ ックの一つの終わりにおいて、前記デジタル記録システムが前記複数の傾斜トラ ックと前記回転磁気ヘッドとの間の空間的関係を決定することを可能とするため の絶対位置マーカとして働く書き込みタイミングセクタを含ませる 各ステップからなる方法。 ８．前記同期パターンが、Ｎビットの２進ワードからなる請求項７の方法（但し 、Ｎは２より大きな整数）。 ９．前記Ｎビットの２進ワードが、一方の極性の（Ｎ−１）個の連続する２進ビ ットと、これを終端する反対極性の単一ビットからなる請求項８の方法。 ｌ０．Ｎ＝１０であり、前記１０ビットの２進ワードが「１１１１１１１１０」 である請求項９の方法。 １１．前記タイムコード値が、回転磁気記録ヘッドの各回転の後にＭだけインク リメントされる請求項７の方法。 １２．前記Ｍが、前記回転ヘッドの１回転の期間中に前記蓄積媒体に記録された デジタルオーディオサンプルの数に等しい請求項１１の方法。