JPH0785338B2 - 回転ヘッド形磁気記録装置及びこれに用いる信号処理回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報信号をディジタル
信号に変換し、回転ヘッドにより斜めあるいは垂直に走
査して磁気テープに記録・再生する回転ヘッド形磁気記
録・再生装置とこれらに用いる信号処理回路、及び磁気
テープに関し、特にそのデータのインタリーブの改良に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転ヘッド形ＰＣＭ磁気記録再生装置は
オーディオ信号をディジタル信号に変換し、回転ヘッド
によって磁気テープに記録再生するものであるが、この
種の装置には一般に誤り訂正符号が用いられる。誤り訂
正符号は、磁気テープの記録再生に伴うデータの誤りを
訂正し、高品位なオーディオ信号を再現するのが目的で
ある。ところが、誤りの数が訂正能力を越えて、訂正が
できない場合には前後のデータの平均値をとって内挿す
るなどの補正処理が行なわれる。また、磁気テープ上の
誤りはバースト誤りとなることが多く、誤り訂正符号の
能力を高めるためにインターリーブ（交錯）処理を施し
て誤りデータを分散させることが行なわれる。前述のご
とく誤りの訂正ができない場合には補正処理が行なわれ
るが、簡単な回路で効果のある方法は平均値内挿であ
る。平均値内挿が行えるためには前後のデータが正しい
データである必要がある。そこで、インターリーブを行
なうときに、奇数サンプル群のデータと偶数サンプル群
のデータをできるだけ離すことが行なわれる。

【０００３】図１および図２は従来の回転ヘッド形ＰＣ
Ｍ磁気記録再生装置によって磁気テープ上に記録される
磁化パターンを示す図である。以下の説明では一例とし
て２ヘッドヘリカルスキャンの回転ヘッド形ＰＣＭ録音
再生装置について考えてみる。図１および図２におい
て、データはチャンネルＡとＢの２チャンネルであり、
また偶数サンプル群ａと、奇数サンプル群ｂとに分けら
れる。すなわち、Ａ＋Ｂのａとは、ＡチャンネルとＢチ
ャンネルの偶数サンプル群であり、ＡａとはＡチャンネ
ルのみの偶数サンプルを示す。また、Ｓはヘッド走査方
向、Ｄはテープの走行方向を示す。インターリーブの量
は、誤りのバースト長および誤り訂正符号の訂正能力な
どを考慮して決められることが多く、図１に示すよう
に、１走査区間を越えて偶数サンプル群ａと奇数サンプ
ル群ｂとが並ぶもの、あるいはその反対のものなどがあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図２は、１走査区間を
等分して偶数サンプル群ａおよび奇数サンプル群ｂを並
べたものである。 このようなインターリーブを行なっ
た場合には一方のヘッドが、はがれ落ちた磁性粉で瞬間
的に目づまりを生じたとき、すなわち、一方のヘッドか
らの再生信号が欠落したような状態においては連続した
データに誤りが生じるために、平均値内挿を行うことが
不可能で、耳につきやすい雑音が発生するという欠点が
あった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
従来の課題に鑑み為されたもので、各トラックのトラッ
ク中央付近よりトラック長手方向に対し、前半部に位置
する第１領域と後半部に位置する第２領域とを少なくと
も有し、第１領域はトラック中央に向って０番からｍ−
１番なるｍ個（ｍは自然数）のサブ領域を有し、第２領
域はトラック中央から他端に向って０番からｍ−１番な
るｍ個のサブ領域を有し、各サブ領域には複数ワードの
ディジタル信号を配し、単位時間内に入力されるディジ
タル信号を第１、第２の２トラックの前記第１、第２領
域に配置し、前記単位時間内で最初に入力されたワード
の入力順序を０番目としたとき、入力順序が４ｎ番目
（ｎは整数）の複数ワードからなる第１のワード群を前
記第１トラックの第１領域に、入力順序が４ｎ＋１番目
の複数ワードからなる第２のワード群は前記２トラック
の第１領域に、入力順序が４ｎ＋２番目の複数ワードか
らなる第３のワード群は前記第２トラックの第２領域
に、入力順序が４ｎ＋３番目の複数ワードからなる第４
のワード群は第１トラックの第２領域にそれぞれ配し、
各領域内において、該各領域に対応するワード群を対象
に各ワードを入力順に従って０番からｍ−１番までのサ
ブ領域に１ワードずつ繰り返し配することにより、連続
して誤る確率及び集中したデータ欠落が起こる確率の低
い回転ヘッド形磁気記録装置またはこれに用いる信号処
理回路を得ることを目的としている。

【０００６】

【作用】この発明における回転ヘッド形磁気記録装置ま
たはこれに用いる信号処理回路は、連続して誤る確率及
び集中したデータ欠落が起こる確率を低くすることがで
きる。

【０００７】

【実施例】まず、本発明の実施例の説明に先立って、２
チャンネルの回転ヘッド形磁気記録再生装置を例にとり
その原理について説明する。図３は、２チャンネルの回
転ヘッド形ＰＣＭ磁気記録再生装置によって、記録され
たテープ上の磁化パターン図である。図に示したよう
に、本発明の回転ヘッド形磁気記録再生装置によるイン
ターリーブの特徴は、同一チャンネルの偶数サンプルデ
ータ群と奇数サンプルデータ群を走査毎に、しかもヘッ
ドの走査方向に対して離れた位置に配することである。
このように配置することにより、前述したようにヘッド
目づまりによって、２個のヘッドのうちのどちらか片方
の信号が欠落した場合でも同一チャンネル内の偶数サン
プル群か奇数サンプル群の、少なくともどちらか一方は
必ず信号が得られるので連続したサンプル誤りは生じな
い。また、テープのエッジからのある幅をもったテープ
走行方向のバースト誤りに対しても、図においてテープ
の幅の半分までは同一チャンネル内の偶数サンプル群も
しくは奇数サンプル群のどちらか一方は信号は得られ、
同一チャンネル内で連続したサンプル誤りが生ずること
はない。

【０００８】図４は、磁気パターンの他の例を示す図で
ある。この例でも、同一チャンネルの偶数サンプル群と
奇数サンプル群は走査毎に、かつ走査方向に対して離れ
た位置を配しており、図３の例と同様の信号欠落に対応
可能である。

【０００９】次に、上述のような磁気パターンを記録再
生する回転ヘッド型ＰＣＭ磁気記録再生装置について説
明する。図５は図３あるいは図４の磁気パターンの記
録、再生を可能にする装置の一構成例の概略ブロック図
である。以下、この図５を参照してその構成と動作につ
いて説明する。記録系は２チャンネルの入力端子１と帯
域制限のためのローパスフィルタ（ＬＰＦ）２と、アナ
ログ信号をディジタル信号に変換するためのアナログー
ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路３と、ディジタル信号を
一時蓄えるメモリ回路４と、ディジタル信号に誤り訂正
や誤り検出用の符号を付加する符号化回路５と、符号化
されたディジタル信号を変調するための変調回路６と、
記録アンプ７と、ヘッドを選択する第１のスイッチ８
と、ヘッド９及び１０から構成される。

【００１０】入力端子１にはＬとＲの２チャンネルのア
ナログ信号が入力され、それぞれローパスフィルタ２に
よって帯域制限される。ローパスフィルタ２の出力はＡ
／Ｄ変換回路に与えられ、ディジタル信号ＷLn、ＷRnに
変換される。ここで、ｎは標本化の順序を示しており、
Ｌ、Ｒの２チャンネルのアナログ信号は順次標本化さ
れ、ＷL0、ＷR0、ＷL1、ＷR1、ＷL2、ＷR2、…というよ
うに両チャンネルが交互にディジタル信号として出力さ
れる。このディジタル信号ＷLn、ＷRnはメモリ回路４に
与えられ、メモリ回路４に含まれるメモリアドレス制御
回路（図示はしていない）によって、順次メモリに書き
込まれる。このメモリアドレス制御については後で詳し
く述べる。メモリ回路に関連して設けられた符号化回路
５は、メモリ内の必要なサンプルを読み出して訂正符号
を生成し、これをメモリに書き込む。そしてディジタル
信号および訂正符号は、前述のメモリアドレス制御回路
によって、順次読み出される。読み出されたディジタル
信号は変調回路７に入力され、磁気テープに記録するの
に適したデータに変換され、記録アンプ７で増幅され、
第１の切換スイッチ８を介して２つのヘッド９、１０に
より磁気テープに記録される。なお、第１の切換スイッ
チ８は記録時と再生時におけるヘッドに接続される回路
を切換えるためのものである。

【００１１】次に、再生系の構成とその動作について説
明する。再生系はヘッド９および１０と、第２の切換ス
イッチ１１と、再生アンプ１２と、再生ディジタル信号
を復調するための復調回路１３と、復調されたディジタ
ル信号を一時蓄えるメモリ回路１４と、誤り訂正、誤り
検出を行なう復号回路１５と、復号されたディジタル信
号をアナログ信号に変換するディジタルーアナログ変換
回路１６と、ローパスフィルタ１７と、２チャンネルの
出力端子１８から構成される。２つのヘッド９および１
０から読出された信号は第１の切換スイッチ８を介して
第２の切換スイッチ１１に与えられる。この第２の切換
スイッチ１１はヘッド９および１０の出力信号を１系統
の信号として再生アンプ１２に与えるためのものであ
る。再生ディジタル信号は再生アンプ１２で増幅され、
復調回路１３に与えられ、変調される前のディジタル信
号に戻され、メモリ回路１４に与えられる。メモリ回路
１４はこのディジタル信号を書き込む。メモリ回路１４
に関連して設けられている復号回路１５では、必要なサ
ンプルをメモリから読出して誤り訂正や検出を行なう。
訂正されたメモリ内のサンプルは前述のようにメモリア
ドレス制御回路によって順次メモリから読出され、Ｄ／
Ａ変換回路１６に与えられ、アナログ信号に変換され
て、ローパスフィルタ１７で帯域制限され、出力端子１
８より出力される。

【００１２】なお、クロック発生回路１９は記録系及び
再生系の各部に必要なクロックパルスを与えるものであ
る。 次に図５に示したメモリ回路４および１４に関連
し、前述のようなデータインターリーブを行なう手段の
一例を具体的に説明する。図６はこのようなデータイン
ターリーブを可能ならしめるメモリ構成図を示す。図に
おいて、２スキャンに記録するサンプルは、Ｌ、Ｒ両チ
ャンネルそれぞれ３２サンプルづつであるとしている。
また、横方向の数字は列単位のメモリアドレス（以下フ
レームアドレスと呼ぶ）を、縦方向の数字は行単位のメ
モリアドレス（以下サンプルアドレスと呼ぶ）を示して
いる。記録系においては、前述したようにＷL0、ＷR0、
ＷL1、ＷR1、…とＡ／Ｄ変換されて順次送られてくるサ
ンプルを、図に示した配列となるようにメモリアドレス
制御回路によってアドレスを制御しながらメモリに書き
込む。すなわち、サンプルアドレスを０とし、フレーム
アドレスを０、８、１２、４、…としながら順次書込み
を行ない、フレームアドレスが７となり、ＷR7のサンプ
ルを書き込んだら、サンプルアドレスを１更新して、再
びフレームアドレスを制御しながら、順次書き込みを行
う。

【００１３】このようにして、４×１６のマトリクス状
にサンプル配置されるが、このときすでに、各チャンネ
ルの偶数サンプル群、奇数サンプル群は分離されてい
る。このサンプルのマトリクスに対して図５の符号化回
路にて符号化が行なわれるが、符号化については本発明
の主旨でないので割愛する。ここでは、誤りを訂正ワー
ドとしてはフレーム単位でＣLn、ＣRnを用いている。メ
モリからの読出しは縦の４サンプルと誤り訂正ワード１
ワードを１フレームとしてフレーム単位で順次伝送す
る。すなわち、フレームアドレスを０とし、サンプルア
ドレスを順次、０、１、２、…と更新して、４で誤り訂
正ワードを伝送したら、フレームアドレスを１更新して
同様に送り出す。フレームアドレス７までが、１スキャ
ン内にはいるデータで、メモリ全体のデータは２スキャ
ンにて完結する。このようにして伝送されたデータはテ
ープ上では図３に示したようなパターンとなり、前述し
たように、１スキャンの信号欠落もしくはテープエッジ
からテープの幅の半分のテープ走行方向のバースト誤り
が生じた場合でも連続するサンプル誤りは生じず、平均
値内挿の補正が可能である。

【００１４】図４のような磁化パターンを得るときに
は、上述のようなメモリへのサンプル書き込みのアドレ
ス制御を適当に変更すれば可能である。なお、以上の説
明では２チャンネルの例を示したが、３以上の複数チャ
ンネルについても同様に実現可能である。図７にはＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの４つのチャンネルの場合の磁気テープパタ
ーン状態を示しており、これが本発明の一実施例方式に
より記録されたテープパターンを示すものである。この
実施例はＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つのチャンネルの偶数サン
プル群のみを第１のトラックに、奇数サンプル群のみを
第２のトラックにそれぞれ配置するようにしているが、
この場合においても２チャンネルの場合と同様に１スキ
ャンの信号欠落およびテープエッジからテープ幅の半分
のテープ走行方向のバースト誤りが生じても、各チャン
ネルにおいては連続するサンプルの誤りが生じず平均値
内挿が可能である。

【００１５】さらに、以上の例ではオーディオ信号を対
象とする装置について述べたが、平均値内挿による補正
が有効である信号、例えば画像信号を対象とした装置に
も用いることができるとともに、ディジタル信号記録再
生方式としてＰＣＭ方式以外の方式についても適用でき
ることは当然である。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明の回転ヘッド形磁気
記録装置およびこれに用いる信号処理回路によれば、各
トラックのトラック中央付近よりトラック長手方向に対
し、前半部に位置する第１領域と後半部に位置する第２
領域とを少なくとも有し、第１領域はトラック中央に向
って０番からｍ−１番（ｍは自然数）なるｍ個のサブ領
域を有し、第２領域はトラック中央から他端に向って０
番からｍ−１番なるｍ個のサブ領域を有し、各サブ領域
には複数ワードのディジタル信号を配し、単位時間内に
入力されるディジタル信号を第１、第２の２トラックの
前記第１、第２領域に配置し、前記単位時間内で最初に
入力されたワードの入力順序を０番目としたとき、入力
順序が４ｎ番目（ｎは整数）の複数ワードからなる第１
のワード群を前記第１トラックの第１領域に、入力順序
が４ｎ＋１番目の複数ワードからなる第２のワード群は
前記２トラックの第１領域に、入力順序が４ｎ＋２番目
の複数ワードからなる第３のワード群は前記第２トラッ
クの第２領域に、入力順序が４ｎ＋３番目の複数ワード
からなる第４のワード群は第１トラックの第２領域にそ
れぞれ配し、各領域内において、該各領域に対応するワ
ード群を対象に各ワードを入力順に従って０番からｍ−
１番までのサブ領域に１ワードずつ繰り返し配するよう
にしたので、本願のような特定の記録パターンを回転ヘ
ッドによるヘリカルスキャン記録によって記録するのに
適した２系統のディジタル信号列を容易に形成して出力
させることができ、また単位時間内に入力されるディジ
タル信号から所定のディジタル信号列を形成しているこ
とから、かかるディジタル信号列を一情報単位とした情
報の書き換えが容易にできるという効果がある。さら
に、この信号処理回路を組み込んで構成される回転ヘッ
ド形磁気記録装置においては次のような効果が得られ
る。 (イ)１スキャンの信号欠落に対しても大きな連続ワード
の欠落は生じない。従って、情報が集中して欠落するこ
となく、情報の内容解読に支障がない。 (ロ)テープ幅の半分程度の大きさを有するテープ走行方
向のバースト誤りに対しても大きな連続ワードの欠落は
生じない。 (ハ)テープ幅のほぼ半分以上離れてサブ領域長以下の連
続エラーが第１と第２ のトラックに同時に起こっても大
きな連続誤りは生じにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の磁化パターン状態図である。

【図２】従来例の磁化パターン状態図である。

【図３】本発明の原理を説明するための２チャンネル記
録再生方式による磁化パターン状態図である。

【図４】本発明の原理を説明するための２チャンネル記
録再生方式による磁化パターン状態図である。

【図５】図４の２チャンネル記録再生方式の概略ブロッ
ク図である。

【図６】図５のメモリ状態図である。

【図７】本発明の一実施例による磁化パターン状態図で
ある。

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ ローパスフィルタ ３ Ａ／Ｄ変換回路 ４ メモリ回路 ５ 符号化回路 ６ 変調回路 ７ 記憶アンプ ８ 第一の切換スイッチ ９ ヘッド １０ ヘッド １１ 第二の切換スイッチ １２ 再生アンプ １３ 復調回路 １４ メモリ回路 １５ 復号回路 １６ Ｄ／Ａ変換回路 １７ ローパスフィルタ １８ 出力端子 １９ クロック発生回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単位時間内に順次入力されるディジタル
   信号を記録媒体上に斜めトラックを形成しながら記録を
   行なう装置であり、 各トラックはトラック中央付近よりトラック長手方向に
   対し、前半部に位置する第１領域と後半部に位置する第
   ２領域とを少なくとも有し、 第１領域はトラック中央に向って０番からｍ−１番なる
   ｍ個（ｍは自然数）のサブ領域を有し、第２領域はトラ
   ック中央から他端に向って０番からｍ−１番なるｍ個の
   サブ領域を有し、 各サブ領域には複数ワードを配するように前記ディジタ
   ル信号を記録する回転ヘッド形磁気記録装置において、 前記単位時間内に入力されるワードを前記第１、第２な
   る２トラックの第１および第２領域に配する際に並び替
   えて出力させるためのメモリを含む記録信号処理手段を
   備え、 前記記録信号処理手段に最初に入力されたワードの入力
   順序を０番目としたとき、 入力順序が４ｎ番目（ｎは整数）の複数ワードからなる
   第１のワード群を前記第１トラックの第１領域に、 入力順序が４ｎ＋１番目の複数ワードからなる第２のワ
   ード群を前記第２トラックの第１領域に、 入力順序が４ｎ＋２番目の複数ワードからなる第３のワ
   ード群を前記第２トラックの第２領域に、 入力順序が４ｎ＋３番目の複数ワードからなる第４のワ
   ード群を前記第１トラックの第２領域に配するよう並び
   替えて前記単位時間内に入力されたディジタル信号を出
   力させるとともに、 各領域内において、該各領域に対応するワード群を対象
   として各ワードを入力順に従って０番からｍ−１番のサ
   ブ領域に順次１ワードずつ繰り返し配されるよう並び替
   えて前記単位時間内に入力されたディジタル信号を出力
   させてトラックを形成することを特徴とする回転ヘッド
   形磁気記録装置。
2. 【請求項２】 単位時間内に順次入力される複数のワー
   ドを記憶するメモリの入出力動作を制御するメモリ制御
   手段を具備し、該メモリ制御手段により所定の順序に並
   べ替えられたワードを出力端子を通じて出力させる回転
   ヘッド形磁気記録装置用信号処理回路であって、 前記メモリ制御手段は、前記信号処理回路に最初に入力
   されるワードの入力順序を０番目としたとき、 前記信号処理回路への入力順序が４ｎ番目（ｎは整数）
   の複数のワードから構成されかつ０からｍ−１なるｍ個
   （ｍは自然数）のフレームに入力順に対応して順次１ワ
   ードづつ繰り返し割り当てられた第１のワード群、４ｎ
   ＋３番目の複数のワードから構成されかつ０からｍ−１
   なるｍ個のフレームに入力順に対応して順次１ワードづ
   つ繰り返し割り当てられた第４のワード群の順序に並び
   替えられた第１のディジタル信号列を出力端子から出力
   させ、 前記信号処理回路への入力順序が４ｎ＋１番目の複数の
   ワードから構成されかつ０からｍ−１なるｍ個のフレー
   ムに入力順に対応して順次１ワードづつ繰り返し割り当
   てられた第２のワード群、４ｎ＋２番目の複数のワード
   から構成されかつ０からｍ−１なるｍ個のフレームに入
   力順に対応して順次１ワードづつ繰り返し割り当てられ
   た第３のワード群の順序に並び替えられた第２のディジ
   タル信号列を出力端子から出力させるとともに、 前記第１乃至第４のワード群内において、前記ｍ個のフ
   レームに割り当てられたワードを０からｍ−１のフレー
   ム順に出力端子から出力させることを特徴とする回転ヘ
   ッド形磁気記録装置用信号処理回路。