JPH0832455A - エラー訂正システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 誤り訂正符合としてリードソロモン符号を用
い、アナログポインタ検出手段の出力を利用して、効率
のよい位置代入演算を行なう。 【構成】 記憶媒体に記憶された誤り訂正符号を含んだ
符号語よりエラーシンドロームを作成するシンドローム
発生手段１と、上記符号語を構成するバイト単位の位置
に対応する位置データを発生する位置データ形成手段４
０と、上記エラーシンドロームと位置データからエラー
位置を演算するエラー位置演算手段２とを備えたエラー
訂正システムにおいて、上記位置データ形成手段４０
を、記憶媒体より読み出されたアナログ信号の異常に基
づいて、該異常位置に対応する位置データを出力する第
１の位置データ発生手段３と、その第１の位置データ以
外の位置データを出力する第２の位置データ発生手段４
とより構成したものである。これによって、アナログ信
号に異常が有る場合の位置データを優先して処理するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は誤り訂正システムに関す
るものであり、特に、誤り訂正符合としてリードソロモ
ン符号を用いた場合の誤り訂正システムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報機器の高速化とともに大容量
化が進み、データの処理量がますます増加し、従って増
加するデータの誤り処理が問題となっている。データの
誤りを検出する方法として処理データに誤り検出およ
び、誤り訂正をするための冗長データを付加し、被処理
データと該冗長データが所定の関係にあるか否かによっ
て処理データの誤りを検出するようになっている。

【０００３】ところが、上記冗長データを付加すると取
扱いデータの容量が更に増加することになるので、誤り
訂正システムとしては誤り訂正の冗長データの割合の少
ない、効率の良い誤り訂正符号を持つとともに誤り訂正
処理を高速で行うシステムが要求されている。

【０００４】誤り訂正符号にはハミング（Ｈａｍｍｉｎ
ｇ）符号、ＢＣＨ符号、隣接符号、リードソロモン（Ｒ
ｅｅｄ Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号などがあるが、上記リー
ドソロモン符号は、データに対しての誤り訂正のための
冗長データの割合が少なく、高効率の誤り訂正機能を備
える点で有利である。

【０００５】上記リードソロモン符号が適用された誤り
訂正システムは、データ（情報語）を磁気テープ等の記
憶媒体に書き込むときに、該データに対する誤り訂正符
号（検査語）を付加しておき、記憶媒体より該データを
読み出すときに該誤り訂正符号に基づいてデータのエラ
ー位置およびエラーパターンを検出するようになってい
る。

【０００６】すなわち、情報語＋検査語（＝符号語）を
検査行列にかけると、ゼロ“０”になるようにあらかじ
め作成して、上記記憶媒体への記憶を行い、記憶媒体か
ら情報語＋検査語を読み出すときに検査行列を掛ける。
ここで、データに誤りがある場合は符号語を検査行列に
かけて求めた値がゼロ“０”にならず、所定のパターン
（エラーシンドローム）を形成する。このエラーシンド
ロームはエラー位置（バイト）の要素と誤りパターン
（ビット）の要素を含んでいる。

【０００７】上記エラー位置の要素は、上記エラーシン
ドロームに位置データ（以下の例ではバイト単位に位置
データを持つ）を掛け合わせたときにリードソロモンの
規則性を満たす位置（結果が“０”になる）が誤りのあ
る位置ということになる。尚、誤りパターンはエラー位
置が得られた後、訂正段階で求められる。

【０００８】上記記憶媒体として１８トラックのマグネ
ットテープを使用した場合を例にとると、上記エラー位
置とは各トラックに対応する１８バイトのデータの中で
何バイト目が間違っているかを意味し、誤りパターンは
誤りを含むバイトの１バイトの何ビット目が間違ってい
るかを意味している。

【０００９】上記方法において、複数バイトにわたって
誤りが存在する場合、それぞれの位置データ及び誤りパ
ターンを求める必要がある。このデータを求めるための
従来の方法として、ユークリッド互除法（特開平３−１
７２０２７号）やチェーンサーチ法（特開昭５９−１２
３９４５号）があるがここでは、本発明で用いるチェー
ンサーチ法による訂正を説明する。

【００１０】図７は従来のチェンサーチ法を用いた誤り
訂正回路の一例を示すブロック図である。シンドローム
発生手段１では、まず、記憶媒体より読み出したデータ
（上記したように情報語＋検査語）に対して検査行列を
かけることによって誤りがあるか否か（“０”になるか
否か）を確認し、誤りがあれば誤りの成分（エラーシン
ドローム）を求める。

【００１１】次いで、エラー演算手段２でエラーシンド
ロームからエラー位置と誤りパターンを求める処理を行
う。すなわち、エラーシンドロームに対してまず、エラ
ーロケーション評価式演算器２１で位置情報が必要な手
前迄演算し、次いで位置代入演算器２２で位置データを
代入する。この位置データは位置データ形成手段４０よ
り得られる位置データであって、例えば上記マグネット
テープの例では１８の各トラックに対応して１バイト目
から１８バイト目までの位置データを上記位置データ発
生手段４０より順に位置代入演算器２２に入力し、エラ
ーロケーション評価式を演算していく。このときリード
ソロモンの規則性を満たす位置情報がエラー位置と言う
ことになる。尚、このときの位置データは表１に示すガ
ロア体に変換されている。

【００１２】

【表１】

【００１３】一方、情報語は１バイト中に“０”が連続
する状態、あるいは“１”が連続する状態がないように
記憶媒体としての磁気テープにアナログ量として記憶さ
れている。従って、磁気テープより符号語を読み出した
ときに電圧の低い状態が連続したり、高い状態が連続す
ると、その位置（バイト）はエラーが発生していること
になる。この原理を利用してエラー位置を検出するのが
アロナグポインタ検出手段である。

【００１４】従って上記のように、エラー位置演算手段
２１での演算をしなくてもアナログポインタ検出手段に
よってエラー位置が確定でき、従って、上記位置データ
を直接エラー訂正に用いることができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のチェーンサ
ーチを利用した誤り訂正方法では、エラー位置を求める
のにエラーロケーション評価式に試行錯誤的に位置デー
タを入力する必要があり、しかも、入力した位置で実際
にエラーが発生しているか否かは上記評価式が成り立つ
か否かを確認していくしかない。このため、この方法は
エラー位置を確定するのに、多数回の演算を行う必要が
あり、従って、誤り訂正に長時間を要し、装置の処理能
力を低下させることになる。

【００１６】また、従来のアナログポインタ検出手段を
用いた訂正方法は、エラー位置としてアナログポインタ
検出手段が出力するアナログポインタに対する信頼性が
要求されるが、現実には誤っている可能性が高いという
程度であって、全面的に信頼できる程の精度がない。ま
たエラー訂正回路は予め決められた個数しか訂正能力が
なく、それ以上の個数の位置データを入力しても異常終
了の状態になる。ところが、上記のようにアナログポイ
ンタ検出手段の出力はエラー位置としての信頼性は完全
ではないので、情報語にエラーがないのにエラー位置と
してしまうと、誤り個数が誤り訂正装置の上記限界を超
えることがあり、かえって混乱をきたすことになる。

【００１７】本発明は上記従来の事情に鑑みて提案され
たものであって、アナログポインタ検出手段の出力を利
用して、効率のよい位置代入演算が行えるリードソロモ
ン符号を用いた誤り訂正システムを提供することを目的
とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の手段を採用している。すなわち、図１
に示すように、記憶媒体に記憶された誤り訂正符号を含
んだ符号語よりシンドロームを作成するシンドローム発
生手段１と、上記符号語を構成するバイト単位の位置に
対応する位置データを発生する位置データ形成手段４０
と、上記シンドローム発生手段１で作成されたシンドロ
ームと位置データ形成手段４より得られる位置データよ
り、エラー位置を演算するエラー位置演算手段２とを備
えたエラー訂正システムに関するものであり、上記位置
データ形成手段４０を、記憶媒体より読み出されたアナ
ログ信号の異常に基づいて、該異常位置に対応する位置
データを、上記位置データとして出力する第１の位置デ
ータ発生手段３と、該第１の位置データ発生手段の出力
する位置データ以外の位置データを出力する第２の位置
データ発生手段４とより構成したものである。

【００１９】上記第１の位置データ発生手段３および／
又は第２の位置データ発生手段４の出力する位置データ
に対して優先順位を付して、上記エラー位置演算手段２
に入力する優先順位処理手段１０を備えた構成とするこ
とができる。

【００２０】上記優先順位処理手段１０は、第１の位置
データ発生手段および／又はエラー演算手段の出力する
位置データに基づいてエラー回数の多い順に優先順位を
付ける構成とする。

【００２１】さらに、本発明は上記位置データ形成手段
としての上記符号語を構成するバイト単位のすべての位
置に対応する位置データを発生する第３の位置データ発
生手段４ｂと、エラー位置演算手段の出力する位置デー
タに基づいてエラー回数の多い順に優先順位を付ける上
記第３の位置データ発生手段４ｂの出力側に設けられた
優先順位処理手段１０ｂとより構成することもできる。

【００２２】

【作用】シンドローム発生手段１は、記憶媒体よりの受
信語（情報語＋検査語＋誤り成分）を入力として該受信
語に検査行列を掛け、受信語が符号語（情報語＋検査
語）と同じであるか否かを判断するための、エラー位置
および、誤りパターンが１つのデータとして複合された
エラーシンドロームを作成する。

【００２３】次いで、上記エラー位置演算手段２では上
記エラーシンドロームを入力データとし、まず、エラー
位置を評価する式（エラーロケーション評価式）で下記
の位置データを代入する直前の状態まで演算する。これ
によって少なくともエラー数を確認することができ、エ
ラー訂正装置の訂正能力の範囲内であるか否かが判断で
きる。次いで位置代入演算器２２で以下のようにして得
られる位置データに基づいてエラーロケーション評価式
が成り立つまでエラー位置データを入力する。

【００２４】上記位置データは、第１の位置データ発生
手段３と第２の位置データ発生手段４で作成される。す
なわち、１８トラックマグネットテープ装置では各トラ
ックに対応する１８バイトのデータで１組のエラー訂正
ブロックを形成しており、１バイトに対して１の位置デ
ータを付与すると１８の位置データを持つことになる。

【００２５】この場合１８の位置データをすべて上記エ
ラー位置演算手段２に入力するより、誤っている可能性
が高い位置データを入力した方が効率的にエラー位置を
発見できることになる。

【００２６】一方、上記第１の位置データ発生手段３で
示される位置は、記憶媒体からデータを読み出すときに
異常があった位置（何バイト目）であり、このデータは
誤っている可能性が高いので、上記の位置代入演算に用
いる位置のデータとして利用する。それとともに、第１
の位置データ発生手段３で示したデータを第２の位置デ
ータ発生手段４で認識できるようにしておき、第１の位
置データ発生手段３が位置データを発生しているときは
そのデータ以外のエラー位置データを、また、第１の位
置データ発生手段３でエラー位置が検出できなかったと
きは、全位置データを上記第２の位置データ発生手段４
より発生する。

【００２７】このように第１の位置データ発生手段３よ
り得られた位置データ、あるいは第２の位置データ発生
手段４より得られた位置データに基づいて、エラー位置
演算手段２がエラーロケーションを求める評価式の演算
の一部を実行し、演算結果がゼロ“０”になるか否かに
よって、該位置データがエラー位置データであるか否か
を判断することになる。

【００２８】代入演算でエラー位置と判断されたデータ
はエラーロケーションレジスタ７で保持され、エラー訂
正に使用される。以上のような手順で、エラー位置を効
率よく検出して、誤り訂正の処理の効率化を図ることが
可能となる。

【００２９】第１の位置データ発生手段３より出力され
る位置データ、あるいは第２の位置データ発生手段４よ
り出力される位置データに対して優先順位を設けること
が可能である。すなわち、マグネットテープでは一度誤
りがあった場所は引き続き同じバイトで誤る可能性が高
く、この現象を利用して優先順位処理手段１０で以前に
第１の位置データ発生手段３で誤りとされた位置、ある
いはエラー位置演算手段２で誤りとされた位置の統計を
とっておき、エラー回数の多い位置データを優先的に出
力してエラー位置の演算をすれば誤っている場所を検出
しやすくなる。

【００３０】更に、全位置データを出力する第３の位置
データ発生手段４ｂを備える一方、優先順位処理手段１
０ｂでエラー位置演算段２で誤りとされた位置の統計を
とってここでのエラー回数の多い順に上記第３の位置デ
ータ発生手段４ｂの出力を制御するようにすると、上記
第１の位置データ発生手段３を省略することが可能とな
る。

【００３１】

【実施例】図２は本発明の一実施例を示す機能ブロック
図であり、図３はそのフロー図である。

【００３２】記憶媒体よりの受信語はシンドローム発生
手段１（シンドローム発生手段１の構成自体は公知であ
り、また本発明の本質ではないのでここでは説明を省略
する。）に入力され、ここで、エラー位置と誤りパター
ンを含むシンドロームを発生する（図３ステップＳ１
１）。ここで、シンドロームがすべて零“０”であれば
下記のアナログポインタレジスタ３２で位置データが示
されていても誤りはない。従って、誤り訂正を実施する
必要がないので処理を終了する（図３ステップＳ１２：
Ｙ→Ｓ１３）。シンドロームのどれかがゼロ“０”以外
の場合、エラー位置演算手段２によってエラー位置の検
出を実施する。

【００３３】エラー位置を検出するための演算はシンド
ロームのみに基づく演算と、位置データを必要とする演
算に分けることができ、エラーロケーション評価式演算
器２１によって、まず、シンドロームのみに基づく演算
が行われる（図３、ステップＳ１４）。このシンドロー
ムのみを用いた演算の内容は既に公知（例えば特開昭５
９−１２３９４５号）であり、また、本発明の本質では
ないので説明を省略する。このシンドロームのみを用い
た演算結果より誤り個数が求まり、また、その後に位置
データを代入することによって、該代入した位置がエラ
ー位置であるか否かが判別する前段階まで計算される。

【００３４】従って、上記エラーロケーション評価式演
算器２１では演算結果を見て、誤り数が、訂正能力内で
あるか判断し（図２、ステップＳ１５）、もし誤り訂正
能力を越えている場合、異常終了する。

【００３５】一方、上記の位置データは以下に説明する
第１の位置データ発生手段３と第２の位置データ発生手
段４よりなる位置データ形成手段４０によって形成され
る。即ち、第１の位置データ発生手段３を構成するエラ
ー位置検出器３１は、記憶媒体より読み出されるアナロ
グデータに異常がないか否かを判断している。すなわ
ち、マグネットテープに記憶されている１バイトのデー
タ構成は本来“０”が所定数以上連続することはなく、
また、“１”が所定数以上連続することもない。従っ
て、アナログデータが連続して低い電圧（連続して高い
電圧）である場合には上記エラー位置検出器３１でエラ
ーであるとみなすようになっている（図３、ステップＳ
２１）。ここで、異常であると見なされたバイト（位
置）がガロア体に変換されてアナログポインタレジスタ
３２に保持される（図３、ステップＳ２２→Ｓ２３）。
このアナログポインタレジスタ３２の内容はガロア体発
生器３３に入力されて、前記表１に示すようなガロア体
に変換され、バッファ３４に収納される。

【００３６】一方、上記アナログポインタレジスタ３２
に保持されている内容は第２の位置データ発生手段４を
構成する位置信号発生器４１にも入力され、ここでは該
アナログポインタレジスタ３２に登録されている以外の
位置が形成されて、次段のガロア体発生器４２でガロア
体に変換され、更にバッファ４３に収納される。従っ
て、アナログポインタレジスタ３２よりの伝送データが
ないとき、受信語の１ブロックに対応する１８バイトす
べての位置データが第２の位置データ発生手段４で作成
されバッファ４３に収納されることになる。尚、図２に
おいて位置信号発生器４１に入力されているフレームパ
ルスＦは、上記受信語の１ブロックに対応するパルス信
号であり、このフームパルスに基づいてバイト単位の位
置信号が形成される。

【００３７】上記エラーロケーション評価式演算器２１
での演算が終了すると、セレクタ５が作動する。すなわ
ち、まずバッファ３４より第１の位置データ発生手段３
で形成された位置データが位置代入演算器２２に入力さ
れ、エラーロケーション評価式の位置データを必要とす
る部分を演算する（図３、ステップＳ２６：Ｙ→２７ａ
→Ｓ２８ａ）。

【００３８】上記第１の位置データ発生手段３で形成さ
れた位置に対応するガロア体（位置データ）をすべて出
力し終わると、上記セレクタ５は第２の位置データ発生
手段４よりの位置データをバッファ４３より位置代入演
算器２２に入力し、エラーロケーション評価式に代入し
演算する（図３、ステップＳ２６：Ｎ→Ｓ２７ｂ→Ｓ２
８ｂ）。

【００３９】位置代入演算器２２では、該評価式が成り
立つ位置データによる演算であれば、該位置はエラー位
置とし、そのデータをエラーロケーションレジスタ７に
保持する（図３、ステップＳ２９ａ→Ｓ３０ａ，Ｓ２９
ｂ→Ｓ３０ｂ）。この動作は上記エラーロケーション評
価式演算器２１が検出したエラー数に対応した数の位置
が検出されるまで繰り返されることになる（図３、ステ
ップＳ３１ａ：Ｎ，Ｓ３１ｂ：Ｎ）。

【００４０】上記例において、アナログポインタレジス
タ３２により保持されているアナログポインタが順番に
（例えばバイト数の低い順に）出力され、また、第２の
位置データ発生手段４よりの位置データの出力順は１バ
イト目〜１８バイト目迄（もちろんアナログポインタレ
ジスタ３２が示した位置を除いて）出力するが、以下の
ように優先順位処理手段１０によって優先順位を設けて
もよい。

【００４１】すなわち、図４に示すように、アナログポ
インタレジスタ３２の出力はアナログポインタ統計器１
１ａに入力され、ここで各バイトに対応するカウンタで
過去のエラー回数の統計をしておく。ついでガロア体発
生器３３の出力側に設けた順位処理器１２ａで、上記ア
ナログポインタ統計器１１ａを構成する各カウンタの出
力が比較され、最も誤り回数の多いバイト（位置）を最
優先とし、以下誤り回数の多い順に出力する構成とす
る。この構成において、更に、順位処理器１２ｂを第２
の位置データ発生手段４を構成するガロア体発生器４２
の出力側に配置する構成としてもよい。

【００４２】上記においてアナログポインタレジスタ３
２よりのエラー情報に基づいて優先順位を決定したが、
エラーロケーションレジスタ７に登録されたエラー位置
の過去の統計に基づいて優先順位を決定してもよい。す
なわち、図５に示すようにエラーロケーションレジスタ
７の出力を各バイトごとにカウントするエラーロケーシ
ョン統計器１１ｂで統計をとり、この統計の結果を順位
処理器１２ｃで比較してアナログポインタレジスタ３２
の出力をエラー回数の多い順に位置代入演算器２２に入
力するものである。この構成においても、更に、順位処
理器１２ｄを第２の位置データ発生手段４を構成するガ
ロア体発生器４２の出力側に配置する構成としてもよ
い。

【００４３】なお、上記図２、図４あるいは図５の実施
例において、ガロア体発生器３３、４２を共通にしてセ
レクタ５の出力側に配置する構成とすることも可能であ
る。更に、図６に示すように優先順位処理手段１０ｂ
を、下記エラーロケーション統計器１３と順位処理器１
４で構成するようにし、第３の位置データ発生手段４ｂ
（図６において位置信号発生器４４、ガロア体発生器４
５）の出力をエラー回数の多い順に位置代入演算器２２
に入力するようにしている。この構成において該第３の
位置データ発生手段４ｂは１８のバイトに対応する全位
置データを発生するようにし、また、上記第１の位置デ
ータ発生手段３は省略される。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ナログポインタを利用してエラー位置を検出するチェー
ンサーチ方法を実施することで、従来装置ではエラー位
置検出回路に位置データを試行錯誤に入力してエラー位
置を検出していたが、誤っている可能性をもっているア
ナログポインタが示す位置を優先してエラーロケーショ
ン評価式を演算する回路に入力することが効率よくエラ
ー位置を検出できる。そして、誤り訂正技術では信頼性
のないため消極的にしか使用できなかったアナログポイ
ンタを有効に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例ブロック図である。

【図３】本発明のフロー図である。

【図４】本発明の他の一実施例ブロック図である。

【図５】本発明の更に他の一実施例ブロック図である。

【図６】本発明の更に他の一実施例ブロック図である。

【図７】従来例ブロック図である。

【符号の説明】

１ シンドローム発生手段 ２ エラー位置演算手段 ３ 第１の位置データ発生手段 ４ 第２の位置データ発生手段 ４ｂ 第３の位置データ発生手段 １０、１０ｂ 優先順位処理手段 ４０ 位置データ形成手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 小百合 兵庫県加東郡社町佐保35番（番地無し） 富士通周辺機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記憶媒体に記憶された誤り訂正符号を含
   んだ符号語よりシンドロームを作成するシンドローム発
   生手段と、上記符号語を構成するバイト単位の位置に対
   応する位置データを発生する位置データ形成手段と、上
   記シンドローム発生手段で作成されたシンドロームと位
   置データ形成手段より得られる位置データより、エラー
   位置を演算するエラー位置演算手段とを備えたエラー訂
   正システムにおいて、 上記位置データ形成手段が、 記憶媒体より読み出されたアナログ信号の異常に基づい
   て、該異常位置に対応する位置データを、上記位置デー
   タとして出力する第１の位置データ発生手段と、 該第１の位置データ発生手段の出力する位置データ以外
   の位置データを出力する第２の位置データ発生手段と、
   を備えたことを特徴とするエラー訂正システム。
2. 【請求項２】 上記第１の位置データ発生手段および／
   又は第２の位置データ発生手段の出力する位置データに
   対して優先順位を付して、上記エラー位置演算手段に入
   力する優先順位処理手段を備えた請求項１に記載のエラ
   ー訂正システム。
3. 【請求項３】 上記優先順位処理手段が、第１の位置デ
   ータ発生手段および／又はエラー演算手段の出力する位
   置データに基づいてエラー回数の多い順に優先順位を付
   ける請求項２に記載のエラー訂正システム。
4. 【請求項４】 記憶媒体に記憶された誤り訂正符号を含
   んだ符号語よりシンドロームを作成するシンドローム発
   生手段と、上記符号語を構成するバイト単位の位置に対
   応する位置データを発生する位置データ形成手段と、上
   記シンドローム発生手段で作成されたシンドロームと位
   置データ形成手段より得られる位置データより、エラー
   位置と誤りパターンを演算するエラー位置演算手段とを
   備えたエラー訂正システムにおいて、 上記位置データ形成手段としての上記符号語を構成する
   バイト単位のすべての位置に対応する位置データを発生
   する第３の位置データ発生手段と、 エラー位置演算手段の出力する位置データに基づいてエ
   ラー回数の多い順に優先順位を付ける上記第３の位置デ
   ータ発生手段の出力側に設けられた優先順位処理手段
   と、を備えたことを特徴とするエラー訂正システム。