JPS601678A - デイジタル情報信号の記録方法 - 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】 この発明は、オーディオＰ　ＣＭ信号を固定ヘッド或い
は回転ヘッドにより磁気テープに記録するのに使用して
好適なディジタル情報信号の記録方法に関する。

［背景技術とその問題点」 オーディオＰＣＭ信号の標本化ワードは、ハイファイ再
生に必要なダイナミックレンジを確保するだめに例えば
１６ビツトとされる。一般にエラー訂正符号化を行なう
場合、１シンボルの情報ビット数が多いと、符号回路が
複雑となり、符号に・“要する時間が長くなる。そこで
、１ワード（１６ビツト）を上位側の８ビツト及び下位
側の８ビツトに分割して、この８ビツトを１シンボルと
してエラー訂正符号例えばリードソロモン符号全構成す
ることが行なわれている。

このように、１ワードを８ビツトずつのシンボルに分割
して記録した場合において、再生時では。

同一のワードを形成する２個のシンボルが共Ｇこ正しい
データの必要がある。たとえ１口の２個のシンボルのう
ちで、一方のシンボルが正しいデータであっても、その
他方のシンボルがエラーデータであれば、正しい１ワー
ドを得ることができなくなる。したがって、同一のワー
ドを構成するシンボルが共通のエラー訂正符号の系列に
含まれるようにするのが普通であった。しかし、エラー
訂正能力を高めるために、インターリーブを併用してい
る時には、この２シンボルの記録位置が別のトランクの
ように、エラー相関の弱い位置となり。

実際には、２シンボルの一方のみがエラーとなることが
多く発生する問題があった。

「発明の目的」 この発明は、同一ワードを構成する複数シンボルカ共ニ
エラーシンボルとなる確率が高＜　＋　エラー訂正符号
の能力を有効に利用することができるようにしたディジ
タル情報信号の記録方法の提供を目的とするものである
。

「発明の概要」 この発明は、ディジタル情報信号の１ワードを複数のシ
ンボルに分割して記録媒体Ｇこ記録するディジタル情報
信号の記録方法において。

シンボルを単位とするエラー訂正符号比を行すうステッ
プと、ディジタル情報信号の１ワードをｎｌｌ　成Ｔる
複数のシンボルをエラー相関の強い位置に記録するよう
に規定するステップとからなること分特徴とするディジ
タル情報信号の記録方法である。

「実施例」 この発明の一実施例は、２チヤンネルのオーディオ信号
を固定ヘッドにより記録するもので、磁気テープには、
１番から２０番までのトラック番号が付き２″Ｌだ２０
トラツクが形成される。

第１図及び第２図は、この一実施例の記録エンコーダの
構成を示す。第１図において、１は、記録されるオーデ
ィオＰ　ＣＭ信号の入力シンボルを示す。１チャンネル
当りで８ワード即ち（Ｌ　ｓ　Ｈ＋Ｌ　Ｂ　ｎ＋’ｌ　
、”””＋　ＬＲｎ＋　７）及び（Ｒｓ　ｎ＋　Ｒｓ　
ｎ＋１　ｌ・・・・・・、Ｒ８ｎ＋７）の各ワードが２
シンボルずつに分割さ才また計３２シンボルが同期して
入力される。

第１図に示すように＋　Ｗｌ　６　ｎ＋１　（但し、に
〇。

１、４．５．８．９．１２．１３）のシンボルが偶数番
ワードのシンボルで１ｗ１６ｎ＋ｊ　（世し、　、ｊ＝
２．３．６゜７、１０．１１．１４．１５）のシンボル
が奇数番ワードのシンボルである。また、Ａのサフィッ
クスが付されたシンボルは、１ワードの上位側８ビツト
のシンボルを意味し、Ｂのサフィックスが付されたシン
ボルは、その下位側８ビツトのシンボルを意味する。

上述の入力シンボルが遅延素子群２に供給される。この
遅延素子群２は、Ｂのサフィックスが付されたシンボル
のみを１シンボル遅らせる１６個の遅延素子から構成さ
れる。遅延素子群２の出力がスイッチ回路３に供給され
る。スイッチ回路３は、入力さｎたＡのサフィックスを
有する１６個のシンボルと１シンボル遅延ぎｎたＢのサ
フィックスを有する１６個のシンボルとを交互に選択し
て出力し、後段のＣ２＄符号器６を時分割で動作させる
。

このスイッチ回路３の出力が遅延素子群４に供給される
。遅延素子群４は、偶数番ワードのシンボルＷ１６Ｈ＋
５Ａ又はＷ１６ｎ＋ｉ＋Ｂを遅延ぎせずにＣ２符号器６
に供給し、これと共Ｇこ、奇数番ワードのシンボルＷ１
６ｎ＋ｊ、Ａ又はＷ　１６ｎ＋、Ｌ　ＢをＤＯ遅延させ
てＣ２符号器６に供給する構成とされている。遅延素子
群４によって、隣接する偶数番ワードのシンボルと奇数
番ワードのシンボルとが磁気テープの長手方向において
＋Ｄｏだけ離れた位置に記録される。この処理を長手方
向の偶奇インターリーブと称Ｔる。Ｄｏは２例えば９０
０シンボルとぎｎる。

遅延素子群４の出力の信号線５が入Ｉ″Ｌ換えらｎてＣ
２符号器６に接続ｇｏる。この信号線５の入れ換え後で
も、奇数番ワードのシンボルと偶数番ワードのシンボル
とが交互に位置している。第１図に示ざわているＣ２符
号器６への１６シンボルは、スイッチ回路３がＡのサフ
ィックスを有するシンボルを選択している時のものであ
る。Ｃ２符号器６は、（２０，１６）ＩＪ−ドソロモン
符号Ｃ２の符号化を行なうもので、Ｃ２符号器６の出力
にはＩＱ４ｎ＋　Ｑ４ｎ＋ｉ＋　Ｑ４ｎ＋２．Ｑｌ＋ｎ
＋３の４個のパリティシンボルと１６個の情報シンボル
とからなる２ｏシンボルが出力される。このエラー訂正
符号Ｃ２の距離は、（ｄ＝５）である。また。

Ｃ２符号器６の出力は、４個毎の情報シンボルの前にパ
リティシンボルＱ４ｎ・・・・・・Ｑ４４１−＋−３が
位置するものとされる。− このＣ２符号器６の出力が遅延素子群γＧこ供給される
。遅延素子群７は、単位遅延量をＤｌ　とすると、２０
シンボルの各々をＱ、Ｄｌ、２Ｄ、・・・・１９Ｄ１と
Ｄｌずつ増加する量だけ遅延きせる。

この遅延素子群７によって＋０２符号器６からの同一の
符号系列を形成する２０シンボルが磁気テープの長手方
向にＤｌずつの距離をおいて記録されるように、インタ
ーリーブぎれる。Ｄｌは５例えば３０シンボルとざｎる
。遅延素子群７の出力がシフトレジスタ回路群８に供ｕ
　２７Ｌる。シフトレジスタ回路群８は、　（８ビツト
×３０ステージ）のシフトレジスタを２０個有するもの
である。このシフトレジスタ回路群８の出力がスイッチ
回路９を介してＣ１符号器１０に供給される。スイツー
Ｆ−回路９は、２０個のシフトレジスタの各々に貯えら
、Ｉした３０個のシンボルを順に選択してＣｔ　ｍ号器
１０に供給する。

この例では、１ブロツク中に各シフトレジスタから取り
出された３０個のシンボルが含まれるようにぎれ、この
ブロックの単位でエラー訂正符号Ｃ１の符号化が行なわ
れる。エラー訂正符号Ｃ１としでは、（３２’、３０）
　リードソロモン符号が用いられている。このエラー訂
正符号ｃ１の距離は、（ｄ＝３）である。Ｃ□符号−器
１０の出力には、パリティシンボル（Ｐで表わ丁）を２
個含む３２個のシンボルが現ちる。第１図に示されてい
るシンボルは、スイッチ回路９が図示のように。

パリティシンボルＱ４ｎ＋　Ｑ４ｎ−４１・”・Ｑ４ｎ
−１ｔ’ｓの貯えらｎているシフトレジスタの出力を選
択する時に発生するものである。

Ｃ１符号器１０の出力に現れる３２個のシンボルは、第
２図に示すようにスイッチ回路１１を介してシフトレジ
スタ回路群１２に供給される。シフトレジスタ回路群１
２は、（８ビツト×３２ステージ＋３２ピント）のシフ
トレジスタを２０個有する。つまり、このシフトレジス
タ回路群１２の各シフトレジスタは、１ブロツクの長さ
に等しい２８８ビツトのものである。シフトレジスタの
最初にシリアル出力として取り出す２する３２ビツトに
は、ブロック同期信号などの付加を行なうためのパラレ
ル入力が加えられている。第２図においては、この付加
のための構成が１個のシフトレジスタについてのみ示さ
れており、他のものの図示が省略ぎ才１ている。

端子１３には、各ブロック又は各トラックのデータの処
理に必要なコントロール情報を表わすフラッグ信号が供
給される。例えば記録ぎわでいるオーディオＰＣＭ信号
の標本化ワードのビット数。

サンプリング周波数、プリエンファシスのオンＡフなど
がフラッグ信号によって表ゎぎゎる。端子１４にハウト
ラック番号を示すトラックアドレスが供給される。端子
１５には、ブロックアドレスが供給ざｎ、端子１６Ｇこ
け、ブロック同期信号が供給される。これらのフラッグ
信号、トラックアドレス、ブロックアドレスがシフトレ
ジスタ及びＣＲＣ符号器１７に供給され、エラー検出用
のＣＲＣ符号の符号化がナキゎる。このＣＲＣ符号の冗
長コード（ｃＲＣコードとよぶ）もシフトレジスタに供
給される。シフトレジスタ回路群１２’７）各シフトレ
ジスタからシリアルアウトされる１ブｏ７りのデータ構
成を第３図に示す。

１ブロツクの先頭に８ビツトのブロック同期信号が位置
し、その後に４ビツトのフラッグ信号。

２ビツトのトラックアドレス、８ビツトのブロックアド
レス、１２ビツトのＣＲＣコードが順次位置している。

こわらの合計が３２ビツトである。

トラックアドレスは、隣接する数トラツクを区別ずれは
良い。この３２ビツトの後に、３０個のシンボル（２４
０ビツト）の情報シンボルが位置し。

この情報シンボルに対するエラー訂正符号ｃ１のパリテ
ィＰの２個のシンボルが１ブロツクの最後に配されてい
る。この１ブロツク（２８８ビツト）を単位として磁気
テープへのデータの記録がなされる。

シフトレジスタ回路群１２の、各シフトレジスタから導
出ぎれた信号線１８が入ｎ換えの処理を受けて、チャン
ネルエンコーダ１９Ｇこ供給される。

この信号線１８＆こ取り出されるデータは、遅延素子群
７によるテープ長手方向のインターリーブを無視すｎば
＋Ｃ２符号器６の出力に現れるデータと基本的に同一の
関係を有している。２０本の信岩綿１８の最も上側のも
のから番号付けを行なうと、第１番目、第６番目、第１
１番目、第１６番目の各信号線にエラー訂正符号Ｃ２の
パリティＱが取り出ざ２する。また、第３番目、第５番
目、第８番目、第１０番目、第１３番目、第１５番目。

第１８番目、第２０番目の８個の信号線の各々に偶数ワ
ードのシンボルが取り出ざ第１る。更に、上記以外の第
２番目、第４番目、第７番目、第９番目、第１２番目、
第１４番目、第１７番目、第１９番目の各信号線に奇数
ワードのシンボルが取り出される。

チャンネルエンコーダ１９は、トラック数に等シイ２０
個１７）ディジタル変調回路を有し、このチャンネルエ
ンコーダ１９の出力が記録アンプ群２０を介して記録ヘ
ッド２１Ｇこ供給される。この記録ヘッド２１は１例え
ば各トラックと対応する２０個のギトツブを有する薄膜
磁性ヘッドの構成とぎれ、磁気テープの上側エツジから
順に番号付けがなされた２０本のトラックに対して記録
が行なわれる。上述の信号線１８の入れ換えによって。

上側エツジに近い１番から４番までのトラックにエラー
訂正符号Ｃ２のパリティＱが記録ぎ第１１次の５番から
１２番までのトラックに奇数ワードのシンボルが記録キ
ワ、下側エツジに近い１３番から２０番までのトランク
Ｑこ偶数ワードのシンボルが記録ぎわる。

このように、信号線１８の入れ換えにより、磁気テープ
の幅方向の上側に位置する８本のトラックに奇数ワード
のシンボルが記録され、その下側に位置する８本のトラ
ックに偶数ワードのシンボルが記録される。この処理を
幅方向の偶奇インターリーブと称する。冗長データであ
るパリティＱは、情報データよりは重要度が低いから、
エツジのめくオ１．損傷などにより、エラーが発生しや
すいエツジに近いトラックに記録される。

上述の記録エンコーダにおける遅延処理、信号線の入わ
換えの処理及びシフトレジスタの処理を。

マイクロプログラムで制御されるＲＡＭによって行なう
ことが実際的である。

第４図及び第５図は、磁気テープに記録ぎわた状態のデ
ータを示している。ｃ２パリティからなるブロック及び
情報シンボルからなるブロックの１ブロツク毎にエラー
訂正符号ｃ１の符号化が行なわれ、２シンボルの０１パ
リテイ　（Ｐ）が付加される。したがって、テープ幅方
向に整列する２０ブｏ７りは、（３０Ｘ４＝１２０シン
ボル）ノ０２パリティ　（Ｑ）と、（３０Ｘ１６＝４８
０シンボル）の情報シンボルと、（２Ｘ２０＝４０シン
ボル）の０１、パリティとによって構成ぎちる。

また、１ワードを構成する２つのシンボルが遅延素子群
２によって１シンボルの遅延を付加されているので、こ
の２個のシンボルが同一ブロック内で隣接するシンボル
として記録される。そして。

サフィックスＡを有する１６個のシンポルトサフィック
スＢを有する１６個のシンボルとの各々でエラー訂正符
号化がされ、第４図において、斜めの線で示すようなｃ
２系列（Ａ）及び０２系列（Ｂ）が生成される。例えば
第４図において、△で表わぎれる４個のシンボルは、（
Ｑ４ｎ、Ｑ４ｎ＋４゜Ｗｘｒ＋ｎ−＋−ｚ−１６Ｄｏ、
　Ａ、　Ｗｔ　６ｎ＋２−１６Ｄｏ、　Ｂ）であってＩ
Ｑ　４　ｎ及びＷ１’６　ｎ＋　２−１６　Ｄｏが０２
系列（Ａ）に含まれ、他の２個のシンボルが０２系列（
Ｂ）に含まれる。

第６図に示すように、オーディオＰＣＭ信号の連続する
８ワード７１チヤンネルと対応する３２個のシンボルの
うちで、Ａのサフィックスをイｙする１６個のシンボル
を夫々ＤＯ＋　ＤＢ　＋・・・・・・Ｄ□５とすると、
この１６個のシンボルが第５図に示すように、磁気テー
プに記録される。記録エンコーダの遅延素子群４によっ
て、奇数番ワードのシンボルが遅延されることによって
、偶数番ワードのシンボルＤ１　（ｉ＝０．１．４．５
．８．９．１２．１３）ニ対シて、　奇数番ワードのシ
ンボルＩＩＪ（ｊ＝２゜３、６．７．１０．１１．１４
．１５）がより後の位置に記録キワる。この例では１両
者の時間差が３０ブロツクとぎれる。

また、信号線５の入れ換えによって、共通の０２系列（
Ａ）を形成する２０個のシンボルを結ぶ線が第５図に示
すような折れ線となる。図示されて障る２個の”２ｆ列
（Ａ）において、シンボルＤｌ又はり、の符号が付され
てないものは、遅延素子群４から出力される他のシンボ
ルを意味している。１個のＣ２系列（Ａ）は、テープ長
手方向の２０ブロツクと対応する区間に分布して記録さ
れる。したがって、テープ長手方向の１０ブロツクと対
応するガードスペースをおいて、シンボルＤｉの集合及
びシンボルＤｊの集合が記録される長手方向の偶奇イン
ターリーブがなされる。

信号線１８の入れ換えの処理によって、１番から４番ま
でのトラックにｃ２系列のパリティ　（Ｑ）が記録され
、５番から１２番までのトラックにシンボルＤｊが記録
さ；ｎ、１３番から２０番までのトランクにシンボルＤ
ｌが記録され１幅方向の偶奇インターリーブがなされる
。また、第６図に示ざレルサフィックスＢが付されたシ
ンボルによって形成さ２するｃ２系列（Ｂ）は、第５図
に示されるＣ工系列（Ａ）の１ブロツク後に平行する折
れ線でもって表わすことができる。第４図は、この平行
する折れ線のうちの１番のトラックから９番のトラック
に移行する部分を拡大したものに他ならない。

この発明の一実施例では、サンプリング周波数が４８Ｋ
Ｈｚでリニア量子化された１ワードが１６ビツトのオー
ディオＰＣＭ信号と、サンプリング周波数が３２ＫＨｚ
でノンリニア量子化ぎ第１た１ワードが１２ビツトのオ
ーディオＰＣＭ信号との何れも記録可能とびわでいる。

後者の場合には、記録データ量が前者の半分になるので
、磁気テープの走行速度を１に下げるようにしている。

この１ワードが１２ビツトのデータを記録する時でも。

記録エンコーダとして共通の構成を用いる。その場合に
、前述の偶奇インターリーブの関係が満足されるようＧ
こ、１２ビツトのワードを処理の単位である１６ビツト
のタイムスロットＧこ分割して挿入している。

このビット数が違う場合の処理について、第７図を参照
して説明する。第７図Ａは、１チヤンネずつの２個のシ
ンボル（サフィックスＡ、ｌびＢを付して表わす）の系
列を表わす。このデータ系列を、偶数ワードの４ワード
のシンボルで、且つＡ及びＢのサフィックスを有する４
個のシンボルずつの集合にまとめる（第７図Ｂ）。この
４個のシンボルの集合は、全体として２４ビツトの長さ
で。

偶数ワードのシンボルで、且つＡ又はＢのサフィックス
として同一のものを有するシンボルから構成される。

この４個のシンボルの集合（２４ビツト）を第７図Ｃに
示すよつＧこ、８ビツトの３個のシンボルの集合に対応
させる。つまり、２４ビツトが８ビツトずつに切り出さ
れ、８ビツトのシンボルとみなされる。この変換後の８
ビツトのシンボル（Ｌｏ。

ｈ、Ｌ２．Ａ・・・・・・Ｌ５．Ｂ）が第７図りに示す
ように１本来の順番に並びかえられ、前述の記録エンコ
ーダに入力される。このビット変換を行なうことにより
、１ワードが１６ビツトの場合と同様に偶奇インターリ
ーブを行なうことができ、エラー補正能力の低下を防止
することができる。

この発明の一実施例アは、１６シンボルの単位でエラー
訂正符号Ｃ２の符号化を行なっている。

上述のビット変換は、３シンボルの単位でなされるので
、１シンボルの端数が生じる。しかし、１ブロツク内の
情報シンボルを４８０シンボル（第４図参照）としてい
るので、この端数は、１ブロツクの外へ生じることがな
い。したがって、復号時に、隣接するブロツ鳥号結果が
必要となり。

処理のサイクルが長くなることを防止できる。

この発明により記録されたデータは、磁気テープから再
生され、再生アンプ及びチャンネルデコーダ分介して再
生デコーダに供給される。この再生デコーダは、記録エ
ンコーダと逆の方向で、エラー訂正及びディンターリー
ブの処理を行なう。

２つのエラー訂正符号Ｃ１及びＣ２を用いているので、
まず、エラー訂正符号Ｃ１によって１ブロツク毎にエラ
ー検出を行なう。この場合、エラー訂正符号Ｃ□Ｇこよ
って、エラー訂正動作を行なっても良いが、誤った訂正
を防止するためＧこ、エラー検出にとどめておく。そし
て、このエラー検出の結果を示すエラーポインタ登用い
て、エラー訂正符号Ｃ２によるエラー訂正を行なう。エ
ラー訂正できないシンホ゛ルを含むエラーワードは、エ
ラー補正回路によって、平均瞳補間される。

「応用例」 この発明は、２チヤンネルに限らず、３チヤンネル又は
４チヤンネルのオーディオ信号を記録する場合に適用す
ることができる。この場合、磁気テープの走行速度を２
チヤンネルの信号を記録する時と等しくシ、トラック幅
を狭くしてトラック数を例えば２倍とするようになされ
る。

「発明の効果」 この発明は、標本化ワードの１ワードを構成する複数シ
ンボルをエラー相関が強い位置に記録するものである。

２個のシンボルに分割する時Ｇこは。

マルチトラック方式のＰＣＭチープレコーグの場合で、
同一トラックの隣接するものとして記録する。別のトラ
ックに記録すると、トラック間のガートバンドＯこよっ
て、エラー相関が弱くなり、一方のシンボルだけがエラ
ーシンボルとなり、１ワードがエラーワードと、なる場
合が生じる。こｎに対して、この発明は、２個のシンボ
ルが共にエラーシンボルとなる確率をより高くすること
ができ。

エラー訂正符号の訂正能力を最大限Ｇこ利用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明が適用ぎ汎た記録エンコー
ダの一例のブロック図、第３図は記録データの１ブロツ
クの構成を示す路線図、第４図。 第５図及び第６図はこの発明の一実施例の記録フォーマ
ットの説明に用いる路線図、第７図は１ワードのビット
数が異なる場合の処理の説明に用いる路線図である。 １・・　・・入力シンボル、２，４．７・・・・・・遅
延素子群、６・・・・・・Ｃ２符号器、１０・・・・・
・Ｃ０符号器。 １９・・・・・・チャンネルエンコーダ、　２１　甲・
１ヘツド。 代理人　杉　浦　正　知

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディジタル情報信号の１ワードを複数のシンボルに分割
   して記録媒体に記録するディジタル情報信号の記録方法
   において。 上記シンボルを単位とするエラー訂正符号化を行なうス
   テップと、上記ディジタル情報信号の１ワードを構成す
   る複数のシンボルをエラー相関の強い位置に記録するよ
   うに規定するステップとからなることを特徴とするディ
   ジタル情報信号の記録方法。