KR920008228B1

KR920008228B1 - 에러 정정을 위한 부호화 방법

Info

Publication number: KR920008228B1
Application number: KR1019840002308A
Authority: KR
Inventors: 다다시 후까미; 겐따로 오다까; 신야 오자끼
Original assignee: 소니 가부시끼가이샤; 오오가 노리오
Priority date: 1983-04-30
Filing date: 1984-04-30
Publication date: 1992-09-25
Also published as: NL8401379A; DE3416047C2; IT1177676B; AU575822B2; NL193679B; FR2545298A1; ES8503871A1; DK211984A; CA1216947A; CH671122A5; GB2140593B; ES531992A0; MY100609A; DK166053C; AU2750784A; SE464435B; JP2533076B2; KR840009159A; FR2545298B1; ATA144084A

Abstract

내용 없음.

Description

에러 정정을 위한 부호화 방법

제1도는 본 발명의 부호 구성을 설명하는데 사용하는 개략선도.

제2도는 2채널의 오디오 PCM신호를 회전 헤드에 의하여 기록할 경우 본 발명을 적용한 한 실시예에 있어서의 부호 구성을 도시하는 개략선도.

제3도는 본 발명의 일실시예의 기록 데이타의 데이타 포맷을 도시하는 개략선도.

제4도는 본 발명의 일실시예의 블럭도.

제5도는 본 발명의 적용된 부호 구성된 다른 예의 설명에 사용하는 개략선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : A/D컨버터 3, 4 : RAM

17 : 회전헤드

본 발명은, 예를 들면 오디오 PCM신호를 회전 헤드에 의하여 자기 테이프에 기록하는데 적용되는 에러정정을 위한 부호와 방법에 관한 것이다.

매트릭스 형태로 배치된 디지탈 정보 데이타의 종방향 및 횡방향의 각각에 에러 검출 또는 에러 정정 부호의 부호화를 행하는 방법이 알려져 있다. 이 부호를 각 열마다에 전송하고, 수신측에서 복호를 행할 경우의 하나의 방법으로, 각 열마다 제1의 에러 검출부호에 의하여 에러 검출을 행하고, 그 결과의 포인트를 형성하고, 각 열의 데이타 및 포인트를 메모리에 기억하고, 다음에, 이 포인트를 참조하여 제2의 에러정정 부호에 의하여 각 행마다 에러 정정을 행하는 일을 생각할 수 있다.

이 복호시에, 메모리에서 열(이하, 블록이라고 칭함)마다 데이타를 정확한 시계열로 기록하기 위하여, 블록 어드레스가 부가된다. 그러나, 1블럭마다 에러 검출을 행하는 구성에서는, 블록 어드레스가 잘못되어 있기 때문에 메모리의 오류가 있는 어드레스에 데이타가 기록되는 것을 검출하지 못하고, 제2의 에러 정정 부호에 의하여, 포인트를 사용한 이레이져 정정을 행하면, 잘못된 에러 정정이 행하여지는 문제점이 있었다.

본 발명은, 제1의 에러 검출 부호의 부호 계열이 복수 블록, 예를 들면 2블럭에 걸쳐있기 때문에, 복호시에 잘못된 블록 어드레스에 데이타가 기록된 경우의 에러 검출을 확실히 행할 수가 있는 것이다. 따라서, 본 발명에 의하면, 제2의 에러 정정 부호에 의한 에러 정정으로서, 포인트를 사용한 이레이져 정정을 행할 수가 있고, 에러 정정 능력을 충분히 발휘시킬 수가 있다.

본 발명은, 복수개의 심볼로 이루어진 블록을 복수개 정렬시킨 디지탈 정보 데이타의 한 방향의 부호화에 적용되는 에러 검출가능한 제1의 에러 검출 부호의 부호 게열이 복수개의 블록중의 일부의 복수 블록에 걸치도록 하여 제1의 에러 검출 부호의 부호 계열의 상이한 것에 각각 포함되는 복수개의 심볼에 의하여 다른 방향에 제2의 에러 정정 부호의 부호 계열이 형성되며, 디진탈 정보 데이타의 심볼 및 제1의 에러검출 부호의 용장 데이타(redundacy data)로 이루어진 블록과, 제2의 에러 정정 부호의 용장 데이타 및 제1의 에러 검출 부호의 용장 데이타로 이루어진 블록을 순차 전송하도록 한 것이다.

본 발명의 일실시예는, 오디오 PCM 신호를 회전 헤드에 의하여 자기테이프에 기록하는 것이며, 제1도는, 회전헤드의 1회의 주사로 형성되는 1세그멘트에 기록되는 오디오 PCM신호 및 에러 정정부호의 용장데이타의 부호 구성을 도시한 것이다.

제1도에 있어서, 종방향의 각열이 1블럭이고, 0내지 127의 블록 어드레스가 붙여진 128개의 블록이 횡방향으로 배열된다. 이 2차원 배열의 종방향에 대하여 제1의 에러 정정부호 C₁이 행하여지고, 그 횡방향에 대하여 제2의 에러 정정부호 C₂가 행하여지고 있다. 에러 정정부호 C₁은, (32,30)의 GF(2⁸)상의 리드솔로몬 부호로, 부호 계열은, 2블럭 완결의 인터리브를 취한다.

일예로서의 제1도에 도시한 바와 같이, 인접하는 2개의 블록에 관하여, 블록 어드레스(0) 중의 블록내어드레스가 짝수인 16개의 심볼과 블록 어드레스(1)중의 불럭내 어드레스가 홀수인 16개의 심볼에 의하여, 1개의 부호 계열이 형성되고, 블록 어드레스(0)중의 홀수의 블록내 어드레스를 가지는 16개의 심볼과 블록 어드레스(1)중의 짝수의 블록내 어드레스를 가지는 16개의 심볼에 의하여, 다른 1개의 부호 계열이 형성된다. 블록내 어드레스 30 및 31에는, 에러 정정 부호 C₁의 패리티 심볼이 패치된다. 이 2블럭 완결의 인터리브는, 128개의 블록의 전체에서 행하여진다. 에러 정정 부호C₁의 H매트릭스의 일예를 하기에 도시한다.

에러 정정부호 C₁의 복호화는, 2개의 패리티 심볼을 포함하는 32개의 심볼의 재생 데이타의 계열의 매트릭스를 V로하고, 그 전치 행열을 V^T로 하면, H,V^T의 연산에 의하여 2개의 신드롬을 형성하여서 행하여진다. 이들의 신드롬이 공히 0일때는, 에러가 없는 것을 의미하고, 이 이외의 경우에는, 에러가 있는 것을 의미한다. 에러 정정부호 C₁은 단일 에러의 정정이 가능하고 2중 이상의 에러 검출이 가능한 부호이다.

또, 128개의 블록이 각각 4블럭으로 이루어진 32섹션으로 분할되고, 각 4블럭으로부터 인출된 32개의 심볼에 의하여 제2의 에러 정정 부호C₂의 부호 계열이 형성된다. 이 에러 정정 부호 C₂의 부호 계열이 형성된다. 이 에러 정정 부호 C₂는 (32,34)의 GF(2⁸)상의 리드 솔로몬 부호이고, 블록 어드레스가 (0내지 95)의 96개의 블록의 4블럭마다 블록(예를 들면 0,4,8,…88,92)의 블록 어드레스)의 총 24개의 심볼에 대한 8개의 패리티 심볼이 형성되고, 이 패리티 심볼이 4블럭마다 어드레스(예를 들면 96,100,104,…102,124의 블록 어드레스)에 배치된다.

결국, 에러 정정부호C₂에 대하여, 4블럭의 인터리브가 행하여지고 있고, 블록 어드레스가 96내지 127의 32블럭에는, 에러 정정 부호 C₂의 패리티 심볼이 위치한다. 그러나, 블록내 어드레스의 30 및 31에는, 이 패리티 심볼에 대한 에러 정정 부호 C₁의 패히티 심볼이 배치되어 있다. 에러 정정 부호 C₂는, 4중 에러의 정정이 가능하고, 포인트를 사용한 이레이져 정정을 행할 때 8중 에러의 정정이 가능하다. 에러 정정부호 C₂의 H매트릭스의 일예를 하기에 도시한다.

이와 같이, 에러 정정 부호 C_1,C₂는 공히 부호 길이가 32심볼과 동등한 것으로 되어 있고, 하드웨어를 간단한 것으로 할 수 있다. 또 복호시, 에러 정정 부호 C₁에 의하여, 에러 검출을 행하는데 그치고, 에러가 있을때는, 그 부호 계열에 포인트를 세우고, 다음에 에러 정정 부호 C₂에 의하여 에러 정정을 행한다.

이 에러 정정은, 블록내 어드레스의 0내지 29의 각각에 대하여 행하여지고, 30회의복호 동작이 행하여진다. 더구나, 자기 테이프에 기록할 경우에는, 각 블록을 직렬 데이타로서 순차 기록하도록 행하여진다. 블록을 직렬 데이타로서 순차 기록하도록 행하여진다.

제2a도 및 제2b도는, 본 발명의 일실시예의 보다 구체적인 부호 구성을 도시하는 것이고, 제2a도가 128블럭중의 (0SOW 63)의 블록 어드레스의 부분을 도시하고, 제2b도가 (64 내지 127)의 블록 어드레스의 부분을 도시한다. 이 제2도에서 L 및 R는, 2채널의 오디오 신호의 각 채널의 오디오 PCM신호를 표시한다. 예를 들면 샘플링 주파수 fs로 하여, 48KH_Z가 사용되고, 1샘플이 16비트로 변환된다. 이때, 1세그멘트에는, (L_O-L₇₁₉) 및 (R₀-R₇₁₉)의 양채널로 계 1440워드의 데이타가 기록된다.

에러 정정의 부호화는, 8비트를 1심볼로서 행하여지기 때문에, 1워드를 상위 8비트와 하위 비트로 분할하고 있고, 이것이 점차 A 및 B로써 표시하게 된다. 따라서, 1세그멘트에는, 2880심볼의 오디오 PCM데이타가 포함되고, 이것이 30심볼씩 96블럭으로 분활된다. 또, 블록 어드레스의 0으로부터 1,2,…로 1블럭마다 순번으로 기록된다. 일반적으로, 회전 헤드형의 테이프 레코더에서는 자기테이프와 회전 헤드가 슬라이드 접촉을 개시하는 단부 및 슬라이드 접촉을 종료하는 단부에 있어서, 헤드와 자기 테이프와의 접촉이 나쁜 것등에 기인하여 에라율이 높아진다. 그래서, 이들의 단부에 대응하는 (0내지 15)의 블록 어드레스와(112내지 127)의 블록 어드레스에 각각 에러 정정 부호 C₂의 패리티 심볼Q 및 이에 대한 에러 정정 부호 C₁의 패리티 심볼 P를 배치하고, 중앙부에 대응하는 (16내지 111)의 블록 어드레스에 오디오 PCM데이타 및 이에 대한 피리티 심볼 P를 배치하고 있다.

또, 기록 재생시의 에러에 의하여 정정을 못하는 워드는, 시간적으로 전후에 위치하는 올바른 워드에 의하여 보간(補間)하도록 행하여진다. 이 보간을 유효하게 행하기 위하여, 각 채널의 PCM데이타의 짝수째의 것과 그 홀수째의 것과의 기록 위치를 떼어 놓는 것이 바람직하다. 그래서, 블록 어드레스의 (16)내지(63)(제2a도)에는, 오디오 PCM데이타의 짝수째의 데이타가 배치되고, 블록 어드레스의(64 내지 111)(제2b도)에는, 오디오 PCM데이타의 홀수째의 데이타가 배치된다.

일예로서, 제2도에 도시하는 블록 어드레스 16 및 17에 포함되는 에러 정정 부호 C₁의 하나의 부호 계열은, 다음것으로 된다.

(L_OA,L_OB,R_48A,R_48B,L_96A,L_96B,R_144A,R_144B,L_192A,L_192B,R_240A,R_240B,L_288A,L_288B,R_366A,R_366B,L_384A,L_384B,R_432A,R_432B,L_480A,L_480B,R_528A,R_528B,L_576A,L_576B,R_624A,R_624B,L_672A,L_672B,P_160,P₁₆₁).

이 예로부터 알 수 있는 바와 같이 제2도에 도시하는 부호 구성에서는, 제 1포인트에서 에러 정정 부호C₁의 동일의 부호 계열에 동일의 워드를 구성하는 2심볼이 포함되도록 행하여진다. 이것은, 이 부호 계열이 에러로서 검출되고, 더구나, 에러 정정 부호 C₂에 의하여 정정 못할 경우에, 15워드의 보간으로 끝마치기 위한 것이기 때문이다.

제2포인트에서, 에러 정정 부호C₁의 동일의 부호 계열에 포함되는 15워드로서, 인접한 것을 포함하지 않도록 한다. 상기와 같이, 각 채널에서 48워드씩 떨어진 워드가 포함되도록 하여, 보간 능력의 향상을 도모하고 있다. 이것은, 에러 정정 부호 C₂에 대해서도 동일한다. 예를 들면 블록내 어드레스가 0의 심볼에 대해서는, 다음의 32워드에 대하여, 에러 정정 부호 c₂의 계열이 구성된다.

(L_OA, L_4A, L_8A, L_12A, L_16A, L_20A, L_24A, L_28A, L_32A, L_36A, L_40A, R_44A, R_1A, R_5A, R_9A, R_13A, R_17A, R_21A, R_25A, R_29A, R_33A, R_37A, R_41A, R_45B, Q₀, Q₄, Q₈, Q₁₂, Q₁₆, Q₂₀, Q₂₄, Q₂₈).

요컨데, 에러 정정 부호C₁및 C₂의 부호 계열의 각기에는, 두 개의 채널의 데이타가 될 수 있는한 똑같은 수만 포함되도록 행한다. 이것은 한족의 채널에 에러가 집중하는 것을 방지하기 위한 것이다.

그리고, 각 블록은, 제3도에 도시하는 데이타 포맷으로 된다. 결국, 선두에 8비트(1심볼)의 블록 동기신호가 부가되고, 다음에, 각 8비트의 세크멘트 어드레스 및 블록 어드레스의 에러 검출용의 CRC코드(8비트)가 부가된다. 블록 어드레스의 MSB는, 데이타의 블록 어드레스와 서브 코드의 블록 어드레스를 구별하기 위하여 사용된다. 다시, 이 CRC코드 후에 30심볼의 데이타(오디오 데이타 또는 에러 정정부호 C₂의 패리티 심볼Q)가 배치되고, 최후에 에러 정정 부호 C₁의 2개의 패리티 심볼 P가 배치된다.

또, 회전 헤드에 의하여서 형성되는 1세그멘트의 데이타는, 제3b도에 도시하는 데이타 포맷으로 된다. 이 일실시예에서는, 직경 30mm의 테이프 안내 드럼에 84.8°에 걸쳐서 감긴 자기 테이프의 경사 방향에 한 개의 세그멘트가 회전 헤드에 의하여 형성된다. 이 세그멘트의 양단부와 중앙부에, 자동 트랙 추종용의 파일로트 신호 ATF가 3°의 구간에 걸쳐 기록된다. 3개소에 파일로트 신호를 기록하고 있는 것은, 드롭 아웃에 의하여 파일로트 신호를 재생 못하게 되는 염려를 방지하기 위한 것이다. 이 파일로트 신호 ATF의 재생 출력에 의하여, 트래킹 에러가 검출되고, 이 검출에 의거하여 회전 헤드를 지지하는 압전 조자를 드라이브하고, 트래킹 에러를 제거하도록 행하여진다.

또, 제2a도에 도시하는 (0내지 63)의 블록어드레스의 데이타가 29.7'의 범위에 걸쳐 순차 기록된다. 더구나, 타임 코드, 표시 데이타 등의 4블럭의 서브 코드가 중앙부의 파일로트 신호 ATF의 전후에 2중 기록되어 있다. 그리고, 제2b도에 도시하는 (64내지 127)의 블록 어드레스의 데이타가 29.7°의 범위에 걸쳐서 순차 기록되어 있다. 또, 제3B도에 있어서, 사선을 첨부한 각각 1.5°의 구간은 데이타의 기록을 행하지 않은 인터블럭 갭이고, 이 구간에는, 일정 주파수의 펄스 신호가 기록되어 있다.

제4도는, 이 발명의 일실시예의 기록 회로의 구성을 도시하고, 도면 부호 1에서 도시하는 입력단자에 아날로그 오디오 신호가 공급된다. 이 아날로그 오디오 신호가 A/D콘버터(2)에 의하여 디지탈화 된다. 2채널의 오디오 신호의 경우에는, 2개의 A/D컨버터가 필요하게 된다. A/D 컨버너(2)로 부터의 오디오 PCM신호가 RAM(3) 및 RAM(4)의 데이타 입력으로 된다. RAM(3) 및 RAM(4)은, 에러 정정 부호의 부호화를 행하는 단위(상기의 예에서는 2880심볼)의 데이타를 기억할 수 있는 메모리 용량인 것이다.

RAM(3) 및 RAM(4)에 관련하여 어드레스 발생회로(5)와 타이밍 발생 회로(6)가 설치되어 있고, 바이트 단위로 RAM(3) 및 RAM(4)가 데이타의 기록 및 판독 출력을 하도록 제어된다. 2개의 RAM(3) 및 RAM(4)을 설치하고 있는 것은, 한쪽의 RAM에 입력 오디오 PCM신호를 기록함과 동시에, 다른쪽의 RAM으로부터 오디오 RCM신호를 판독 출력하여 에러 정정 부호의 부호화를 행하기 위한 것이다.

RAM(3) 또는 RAM(4)의 한쪽으로부터 판독 출력된 소정의 오디오 PCM신호가 에러 정정 부호 C₁및 C₂의 인코더(7)에 공급되고, 각각의 패리티 심볼이 형성되고, 이 패리티 심볼이 RAM(3) 또는 RAM(4)의 한쪽에 기록된다. 그리고, 패리티 심볼의 형성을 종료하면, 이 패리티 심볼을 포함하는 데이타가 블록마다에 RAM(3)또는 RAM(4)로부터 판독 출력되고, 병렬 직렬 변환기(8)에 공급되오, 직렬 데이타로 변환된다.

병렬 직렬 변환기(8)의 출력 데이타가 가산기(9)에 공급된다. 가산기(9)에는, 블록 어드레스 및 세그멘트 어드레스 발생회로(11)로 형성되고, CRC인코더(10)를 개입하게 함으로써, CRC코드를 부가된 블록 어드레스 및 세그멘트 어드레스가 공급된다. 이 가산기(9)의 출력이 채널 인코더(12)에 공급되어, 채널 인코딩의 처리를 받는다. 더구나, 가산회로(13)에 있어서, 동기 발생기(14)로 부터의 블록 동기 신호가 부가되오, 기록 앰프(15) 및 회전 트랜스(16)를 통하여 회전 헤드(17)에 공급된다. 이 회전 헤드(17)에 의하여 자기 테이프에 기록된다.

도시치 않아도, 자기테이프로부터 회전 헤드(17)에 의하여 재생된 신호의 처리는, 재생 데이타를 RAM에 저장하는 것으로 이루어진다. 결국, 1세그멘트중의 재생 데이타를 재생 블록 어드레스에 의거하여 RAM에 기록하고, 이 RAM으로부터 판독 출력한 인접하는 2블럭에 걸치는 32개의 심볼에 의하여 에러 정정 부호 C₁의 디코드를 행하여, 이 디코드로 얻어지는 포인트를 메모리에 기억하고, 다음에, RAM로부터 판독 출력된 32개의 심볼에 의하여 에러 정정 부호 C₂의 디코더를 행한다. 상기의 포인트는, 에러 정정 부호 C₂의 디코드시 구해진 에러 위치가 정확한가 어떤가의 책크 및 이레이져 정정을 위하여 사용된다. 더욱이, 이 일실시예에서는, 재생된 블록 어드레스가 정확한가 어떤지를 독자로 검출하고 있기 때문에, 재생 블록 어드레스가 정확하지 않을 경우에는, 그 블록의 데이타를 RAM에 기록하지 않고, 버리도록 행하여진다.

제5a도 및 제5b도는, 1세그멘트에 기억되는 데이타의 부호 구성의 예의 다른 것을 도시한다. 상기와 같이, 에러 정정 부호 C₁의 부호 계열의 각가에게 동일 워드는 구성하는 2개의 심볼이 포함되어야 할 것, 에러 정정 부호 C₁및 C₂의 각 부호 계열에 포함되는 오디오 PCM신호는, 인접하는 워드가 아닐것, 에러 정정 부호 C₁및 C₂의 각 부호 계열에 포함되는 오디오 PCM신호는, 2개의 채널의 워드수가 될 수 있는한 동수 포함될 것 등 3가지 사항을 고려하여, 제5A도 및 제5B도에 도시하는 부호구성으로 되어 있다. 다시 이 부호 구성에서는, 제2도의 부호 구성과 다르고, 인접한 2블럭에 배치되는 오디오 PCM신호가 떨어진 위치의 데이타로 되고, 또, 에러 정정 부호 C₁의 패리티 심볼을 인접하는 2블럭의 한쪽의 블록에 통합하고 있고, 다시 오디오 PCM신호의 동일의 워드에 포함되는 2개의 심볼이 동일의 블록에 포함되도록 되어 있다. 이와 같이 하면, 2블럭에 걸치는 버스트 에러에 의하여 에러로 되는 워드수를 감소시킬 수가 있다.

에러 정정 부호 C₁으로서 리드 솔로몬 부호등의 GF(2^b)상의 부호를 사용치 않고, 에러 검출부호 예를 들면 CRC코드를 사용하여도 가능하다. 또, 에러 정정 부호 C₁에 의하여 에러 검출뿐만 아니라, 에러 정정을 행하도록 하여도 가능하다. 이 에러 정정 부호C₁는 2블럭 이외의 복수 블록에 걸치는 인터리브라도 좋고, 이 인터리브에 의하여, 에러 정정을 행하였을때에, 에러 정정이 불가능으로 될 경우를 적게 할 수 있다.

더우기, 이 발명은, 디지탈 비디오 신호등의 디지탈 오디오 신호 이외의 디지탈 정보를 전송할 경우에도 적용 할 수 있다. 물론, 회전 헤드형 기록 장치 이외의 자기 디스크 기록 장치등을 사용할 경우에도 본 발명을 적용할 수가 있다.

본 발명에 의하면, 제1의 에러 검출 부호에 관하여, 복수 블록의 인터리브를 행하고 있기 때문에, 메모리가 정확치 않은 불럭 어드레스에 블록의 데이타를 기록하는 것을 확실히 검출할 수가 있고, 제2의 에러정정 부호의 디코더가 잘못된 것으로 되는 인터리브 에러를 방지할 수가 있다. 또, 제1의 에러 검출 부호에 의한 포이트는, 제2의 에러 정정 부호의 각 부호 계열마다에 상이한 것이 되지 않고, 복수 패턴(제1의 에러 검출 부호의 걸쳐있는 블록수)밖에 없기 때문에, 포인트를 사용한 이레이져 정정을 행하는 것이 용이하게 된다.

Claims

복수개의 심볼로 이루어진 복수개의 블록에 디지탈 정보 데이타를 정렬하는 단계와, 상기 디지탈 정보데이타의 블록내에서 제1방향으로 상기 복수 블록중 두 개의 인접 블록에만 걸쳐있는 심볼로 이루어진 디지탈 정보 데이타의 제1그룹에서 제1용장 데이타를 생성하는 단계와, 상기 디지탈 정보 데이타의 블록내에서 제2방향으로 상기 복수 블록에 포함되는 심볼로 이루어진 디지탈 정보 데이타의 제2그룹에서 제2용장데이타를 생성하는 단계와, 상기 네1디지탈 정보 데이타 그룹과 상기 제1용장 데이타에서 제1의 에러 검출을 위한 제1의 부호 계열을 형성하는 단계와, 상기 제2디지탈 정보 데이타 그룹과 상기 제2용장 부호에서 제2의 에러 검출을 위한 제2의 부호 계열을 형성하는 단계와, 상기 디지탈 정보 데이타와 상기 제1의 용장 데이타중 최소 하나로 이루어진 블록을 전송하는 단계와, 상기 제2의 용장 데이타로 이루어진 블록을 전송하는 단계로 이루어진 디지탈 정보 데이타의 에러 정정을 위한 부호화 방법.