(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１符号語の形で定義され、各記録トラックに沿った語単位の第１リードソロモン符号Ｃ１と、第２符号語の形で定義される第２リードソロモン符号Ｃ２とを設けることによる、有限長かつ平行な多数の記録トラックによって構成される回転ヘッド・ヘリカルスキャン・テープ記録を使用する間のエラー防止的なデータ符号化方法であって、前記第１及び第２リードソロモン符号Ｃ１及びＣ２が集合的に積符号フォーマットを形成するデータ符号化方法において、
前記第２符号語の各々を、複数のトラックにわたるＣ２シンボル列として設けて、単一の前記第２符号語の前記Ｃ２シンボル間に、前記テープの長さ方向に平行な第１方向及び前記テープの長さ方向に垂直な第２方向共に、連続する前記Ｃ２シンボル間にほぼ均一な間隔を設けて、前記第２符号語の各々が、前記記録に関連するトラックのほぼ全長にわたって延在し、
標準的な均一数のトラックにわたる１ブロック内の前記第１符号語と、これに対応する前記第２符号語との間の均一な変位が、テープ端に平行な方向に延在する帯域内に位置する前記第１符号語のＣ１シンボルの数、及びテープ端に直交する方向に延在する帯域内に位置する前記第２符号語の連続する前記Ｃ２シンボルの数を、これらの帯域のテープ長に沿った位置の関数として均一化し、このことは、前記第２符号語の前記Ｃ２シンボルの列に対して、トラックを移るシンボル毎に均一なトラック間シフト量の位置シフトを施すことによって行い、前記トラック間シフト量は、前記複数のトラックのトラック数と互いに素であり１でないことを特徴とするデータ符号化方法。
【請求項２】
前記複数のトラックが連続的なトラックであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ビデオ情報記録用の方法であって、前記均一なトラック間シフト量が、すべての前記第２符号語にわたって均一であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記トラック間シフト量が２トラック以上であり、前記トラック間シフト量を、前記複数のトラックのトラック数を法として計算することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記トラック間シフト量が、前記複数のトラックのトラック数よりも１トラック少ないことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１符号語の各々が、関連する単一トラック上に連続する前記Ｃ２シンボルに対応することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
単一トラック内で、連続する前記第１符号語をそれぞれの積符号ブロックに、前記複数のトラックのトラック数に等しい周期長で周期的に割り当てることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記第１及び第２リードソロモン符号Ｃ１及びＣ２が、記憶システムレベルにおける排他的なエラー防止符号であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記データ用と同様のフォーマット化パラメータを用いて、前記複数のトラックに属する補助情報を符号化して、前記補助情報に属する第２符号語どうしの間で均一な自己インターリーブを行うことによって、前記補助情報用に確保する領域を縮小することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の方法によるエラー防止的な符号化装置であって、第１符号語の形で定義される、各記録トラックに沿った語単位の第１リードソロモン符号Ｃ１と、第２符号語の形で定義される第２リードソロモン符号Ｃ２とを設けることによる、トラック単位のヘリカルスキャン記録用の回転ヘッドに供給するための出力を有し、前記第１及び第２リードソロモン符号Ｃ１及びＣ２が集合的に積符号フォーマットを形成するエラー防止的なデータ符号化装置において、
この装置が、前記第２符号語の各々を、複数のトラックにわたるＣ２シンボルの列として符号化する符号化手段と、前記列内の前記Ｃ２シンボルに対して、前記テープの長さ方向に平行な第１方向及び前記テープの長さ方向に垂直な第２方向共に、ほぼ均一なシンボル間間隔を配置するための配置手段と、前記第２符号語の各々を、前記記録に関連するトラックの長さにほぼ等しい長さに延在させるための延在手段を有し、
前記配置手段が、単一トラックに沿った単一の前記第２符号語の前記Ｃ２シンボルに対して、連続する前記Ｃ２シンボル間にほぼ均一な間隔を配置すべく構成され、かつ前記配置手段が、単一の前記第２符号語の連続する前記Ｃ２シンボルを、複数のトラックに沿って均一なトラック間シフト量をおいて配置すべく構成され、前記トラック間シフト量は、前記複数のトラックのトラック数と互いに素であり１でないことを特徴とするエラー防止的な符号化装置。
【請求項１１】
ビデオ情報記録用の装置であって、前記配置手段が、前記Ｃ２シンボルの列を、トラックを移るシンボル毎に均一なトラック間シフト量をおいて配置すべく構成され、前記トラック間シフト量は、前記複数のトラックのトラック数と互いに素であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記符号化手段が、単一トラック内で、前記Ｃ２シンボルをそれぞれの積符号ブロックに、前記複数のトラックのトラック数に等しい周期長で周期的に割り当てることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記データ用と同様のフォーマット化パラメータを用いて、前記複数のトラックに属する補助情報を符号化し、前記補助情報に属する前記第２符号語どうしの間で均一な自己インターリーブを行うことによって、前記補助情報用に確保する領域を縮小する第２符号化手段を有することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載のエラー防護符号化用装置。
【請求項１４】
ヘリカルスキャンによるトラック単位のテープ情報走査用の回転ヘッドに接続するための入力を有する、ディジタルビデオデータのエラー防止的な復号化装置であって、前記テープ情報は、第１符号語の形で定義され、記録トラックに沿った語単位の第１リードソロモン符号Ｃ１、及び第２符号語の形で定義される第２リードソロモン符号Ｃ２によるエラー防止が施され、前記第１及び第２リードソロモン符号Ｃ１及びＣ２が集合的に積符号フォーマットを形成するデータ復号化装置において、
この装置が、前記テープの長さ方向に平行な第１方向及び前記テープの長さ方向に垂直な第２方向共に、連続する前記Ｃ２シンボル間に均一な間隔を有する単一の前記第２符号語の前記Ｃ２シンボルを読み取りつつ、前記第２符号語の各々を、複数のトラックにわたって配置されたＣ２シンボル列として復号化し、前記間隔は、トラックを移るシンボル毎の、前記複数のトラックのトラック数と互いに素であり１でない均一なトラック間シフトによって与えられ、前記装置はさらに、前記ディジタルビデオデータに関連する前記トラックの長さにほぼ等しい長さにわたって前記各第２符号語を読み取るための復号化手段を具えていることを特徴とするエラー防止的な復号用装置。
【請求項１５】
請求項１０〜１４のいずれかに記載の装置を具えたディジタルビデオレコーダ。
【請求項１６】
請求項１〜１０のいずれかに記載の方法に従って符号化したデータを回転ヘッド・ヘリカルスキャン・テープ記録によって記憶させた単一記憶媒体であって、第１符号語の形で定義され、各記録トラックに沿った語単位の第１リードソロモン符号Ｃ１と、第２符号語の形で定義される第２リードソロモン符号Ｃ２とを有し、前記第１及び第２リードソロモン符号Ｃ１及びＣ２が集合的に積符号フォーマットを形成する単一記憶媒体において、
前記第２符号語の各々を、複数のトラックにわたるＣ２シンボルの列として有し、単一の前記第２符号語の前記Ｃ２シンボルに対して、前記テープの長さ方向に平行な第１方向及び前記テープの長さ方向に垂直な第２方向共に、連続する前記Ｃ２シンボル間にほぼ均一な間隔が設けられ、前記第２符号語の各々が、前記記録に関連するトラックのほぼ全長にわたって延在し、標準的な均一数のトラックにわたる１ブロック内の前記第１符号語及びこれに対応する前記第２符号語の前記均一な間隔は、テープ端に対する平行方向に延在する帯域内に位置する前記第１符号語のＣ１シンボルの数と、テープ端に対する直交方向に延在する帯域内に連続して位置する前記第２符号語の前記Ｃ２シンボルの数とを、テープ長に沿ったこれらの帯域の位置の関数として等しくし、前記第２符号語の前記Ｃ２シンボルの列には、トラックを移るシンボル毎に均一なトラック間シフト量の位置シフトが施され、前記トラック間シフト量は、前記複数のトラックのトラック数と互いに素であり１でないことを特徴とする単一記憶媒体。
【請求項１７】
請求項１６に記載の媒体を具えたディジタルビデオカセット。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、第１符号語（コードワード）の形で定義される、各記録トラックに沿った第１の語単位のリードソロモン符号と、第２符号語の形で定義される第２リードソロモン符号とを設けることによる、回転ヘッドヘリカルスキャン（螺旋走査）テープ記録用のエラー防止的なデータ符号化方法に関するものであり、前記第１及び第２リードソロモン符号が集合的に積符号フォーマット形成する。こうした方法は1990年に英国のBorough Green,Kentで刊行されたButterworth Scientificのpp.416-434に記載のJohn WatkinsonによるThe Art of Digital Videoで考察されている。ヘリカルスキャンの技術は特にビデオ用に開発されたものではあるが、データ記録並びにオーディオ記録にも応用可能である。種々の一般的なエラーパターンは次の通りである：
・ランダムエラー：大きさの平均が、シンボルよりもさほど大きくないように限定され、これにより、あるランダムエラーは、隣のランダムエラーに対するエラー防止能力に直接影響しない。
・テープ横断方向または横方向のバーストエラー、すなわち横方向のバーストエラー（図４．２）：これはテープの横断方向に伸びる機構部分によって生じ得るものであり、従って一種のテープの折り畳みが生じ得る。
・ヘリカル（螺旋）バーストエラー（図４．３）：これは回転ヘッドの動きによって生じ、従ってテープの動きに対して小さい偏差角を生じさせる。
・長手方向のバーストエラー：これはキャプスタンの変形等によって生じ得るものであり、横方向の同一位置に連続するエラー生じさせる。
バースト領域の幅は一般に、この領域の長さに比べて小さい。しかしこの幅は単一の記録トラックの幅に比べて同程度かあるいは大きい。よって、バーストが生じて、一旦それが訂正不能になるかあるいは誤訂正されると、システム全体の性能が非常に劣化する。
発明の概要
従って、本発明の目的はとりわけ、横方向のバーストエラーを含む全種類のバーストエラーに対してほぼ同一レベルのエラー防止を提供することにあり、このエラー防止はオーバヘッド（エラー訂正によるデータ量の増加）による損失が小さく、かつバーストの位置に依存しない。本発明の１つの要点によれば、本発明は、各第２符号語を、複数トラックにわたるシンボル（記号）列として設けて、単一の第２符号語をなす前記シンボルに対して、連続するシンボル間にほぼ一様な間隔を与えて、これらの間隔は、前記テープの長さ方向に平行な第１方向及び前記テープの長さ方向に垂直な第２方向共に与えて、各第２符号語が、前記記録に関連する前記トラックの長さ方向にほぼ沿って伸びることを特徴とする。本明細書において特定方向に連続するとは、これらのシンボルを問題とする方向に沿った軸上に投影したものが直接連続していることを意味する。ほぼ一様な間隔とは、最大間隔値と最小間隔値との比が限定されていることを意味する。好適例ではこの比が約２であるか（図６ａ）、あるいは１に非常に近く（図６）、この選択は記憶に対する他の要求に依存する。ほとんどの場合に、エラー訂正符号は２層のみ設ける必要があるということによって、妥当なオーバヘッド量で十分なエラー防止ができる。特に、第２符号語のシンボルの間隔が上記の各２方向において一様なので、横方向及び縦方向の双方のエラーバーストの負荷が、関係する第２符号語上にほぼ一様に分散して、これにより最適に近いエラー防止が得られる。１つの解は、関連する積符号ブロック内で、シンボルに適切なトラック間の移動（シフト）を行わせる（シンボルが他のトラックに移る）ことによる。このことは、エラー防止を良好に分散させて、このエラー防止の過負荷は稀にしか生じない。
実際には、「連続するシンボル間にほぼ一様な間隔を、前記テープの長さ方向に垂直な方向に与える」という表現は、次のシンボルの位置が直後のトラック上あるいは直前のトラック上にある際に、こうした間隔が一様な単一値を有することを意味する。そして問題とする符号語に関係する最終トラックに達した際には、次のシンボルはトラック束の他の側にあるトラックにジャンプして戻る。本発明によれば、こうしたジャンプは、前記従来の場合よりもはるかに大きい前向きのジャンプになることがない。こうしたはるかに大きいジャンプは、エラー負荷の不均一な分散を生じさせ得る。他方では、前記ジャンプをより小さくするか、あるいはテープの方向に対して戻るジャンプにすることができる。本発明の解は、上記のような、エラー負荷の過度に不均一な分散を生じさせ得る。上述した方法では、種々の方向のバーストまたはスクラッチを、同一のエラー防止システムによって効率的な方法で対処することができる。前記複数のトラックは、他の要求に応じて、物理的に連続あるいは不連続にすることができる。一般に、間隔をあける場合には、この間隔を均一にする。
本発明の方法は、単一のトラックに沿った単一の第２符号語のそれぞれのシンボルに対して、連続するシンボル間にほぼ一様な間隔を有利に与える。このことは、上述したのと同じ意味で、負荷を均等化するためのさらなる技法である。こうした単一のトラックが、こうした第２符号語のすべてのシンボルのごく一部を有するに過ぎないことは明らかである。
各第１符号語が、関連する単一トラック上に連続する一連のシンボルに関係することが有利である。このことは、第１符号を符号化／復号化するための記憶の要求量が小さい、複雑度の低い復号化を可能にする。他方では、第１符号語どうしを、これらに関連する単一トラック上でインターリーブ（入れ替え）することができる。
前記第１及び第２リードソロモン符号が、記憶システムのレベル上で排他的なエラー防止的な符号であることが有利である。エラー防止のフォーマットが複雑でないことによって、良好なエラー防止のために、わずかなオーバーヘッドが必要であるに過ぎない。もちろん、記憶システムのレベルとは別に、特定の重要な情報はアプリケーション層レベルで保護することができるが、この後者の保護は、本発明による符号化及び復号化にとっては明らかである。
本発明の方法は、前記データ用のものと同様のフォーマット化パラメータを用いて、前記複数のトラックに関係する補助情報を符号化するが、この補助情報用に確保する領域を縮小するために、この補助情報に関係する第２符号語どうしの間で一様な自己インターリーブを行うことを想定することが有利である。主データの記録に用いる高信頼性の品質は、ビデオと並行して記録するオーディオまたは他の情報にも同様に用いることができる。ここで、同様のフォーマット化とは、種々のエラーバーストに対して符号語の有利な間隔設定を固守することを意味する（図４、図６のＡ、Ｂ帯域を参照）。もちろん、符号語の長さ並びに数は、利用可能な記憶領域の大きさに適応させることができる。
本発明は、符号化用装置、復号用装置、本発明によるエンコーダ（符号化器）あるいはデコーダ（復号化器）を具えたディジタルビデオレコーダにも関するものであり、そして本発明によるエラー防止フォーマットを具えた単一記憶媒体、特に、これに限らないが磁気テープにも関するものであり、そしてこうした単一記憶媒体を搭載したディジタルビデオカセットにも関するものである。さらなる有利な要点は、従属請求項に記載する。
以下、本発明のこれら及び他の要点及び利点について、好適な実施例を図面を参照して詳細に説明する。
好適な実施例の詳細な開示
図１に、テープのトラック配置を図式的に示す。情報のディジタル記憶を離れて、この配置フォーマットは周知のアナログビデオ記録用のVHS規格に対応するようにすることができる。書き込み及び読み出し動作中に、テープはレコーダのヘッド構造に対して水平に移動する。さらに、回転ヘッドが回転して、図中のテープに対して垂直方向の成分が生じることになる。これら２つの動きが組み合わさると、トラックに対して長手方向の掃引中に、傾斜したストリップ（帯）として示す連続したトラックの各々が、関連するヘッドによって走査される。ここでは、走査に関する多くの詳細事項及び異なる解法は便宜上省略する。前記傾斜角は約６°とすることができる。各トラックは単一の連続ビットを含む。ビデオ記録用の好適な実施例については、ディジタル記憶フォーマットは周知のVHS規格に後方互換性であるべきである。この規格によれば、連続するトラックが、これらのトラックを横断する方向に整列した走査線同期パルスを有して、これが連続するトラック上の走査線間の長手方向オフセット（ずれ）を指示する。これにより、隣接トラックのビデオ信号上のトラック同期パルスによって生じる妨害を回避して、この妨害は他には、隣接トラック間の電気信号分離が有限であることによって生じる。ディジタルビデオ記録については、このトラック間同期は、隣接トラック上では、それぞれのMPEGデータパッケージも同様に整列させるべきであることを意味することが好ましい。
図２に、通常のトラックフォーマットのセクター配置を示す。ヘッドの走査の動きに沿って、2625ビットのマージン、875ビットのプリアンブル（前文）、24500ビットの補助情報、1750ビットのポストアンブル（後文）、1750ビットの編集ギャップ、875ビットのプリアンブル、269250ビットの主情報、1750ビットのポストアンブル、そして2625ビットのマージン(margin)の順である。情報の合計量はトラック当たり306250ビットである。トラックに沿った各部の長さは、実際の寸法比に忠実に描いたものではない。トラックの物理的な傾斜は5.93538°であり、トラックの幅は0.029mmであり、そして「主」部の長さは84.7mmである。以下、ビデオデータは主部のみに含まれるものとする。オーディオのような他のデータは補助部に含まれる。この実施例では、ビデオのエラー防止は連続する12トラックに基づく。オーディオ用のエラー防止はビデオ用のエラー防止と同じ原理に基づくが、異なるパラメータ値で行う。オーディオフォーマットの特定の性質の１つは、単一のビデオチャンネルが並列的な２つのオーディオチャネルを伴うことであり得る。このことは、オーディオ部分の連続する６トラックが１つのオーディオブロックを含み、このブロックは、同一ビデオブロック並びに隣接ビデオブロックの他のオーディオチャネルとは別個に編集を行うことができることを意味し得る。簡単のため、以下ではオーディオフォーマットは詳細には考慮しない。記憶装置の他の部分はハードウェアの種々の動作遅延を含み、これらの部分は往々にして、本発明による高いレベルのエラー防止を必要としない。
図３に、スキャナーの例を示す。レコーダにおいては、テープが直径62mmのドラムに約180°にわたって巻き付いている。導入角が、ドラムのテープに対する傾斜角を与える。ドラムに対するテープの動きによって、トラックの有効傾斜角はドラムの傾斜角とは数パーセント異なる。図に示すように、ドラムは４つの異なるヘッドを搭載して、これらは２つのテープトラックを同時にアクセスし、全周回転当たり４つのトラックにアクセスする。
図４に、第１符号フォーマットを示す。この符号はガロア域GF(256)上で定義される短縮リード・ソロモン符号語に基づく積符号である。図には連続する12トラックを示し、これらのトラックの情報が12個の各積符号ブロックを形成し、そのうちの１つだけを黒くして強調している。図を明瞭にするために、トラックの傾斜角は約90°まで大きくしているが、このことは、種々のシンボルのテープに対する横座標には影響しない。ここで、第１符号またはC1符号の各語を単一トラックに沿って長手方向に配置して：黒くしたブロックの各々が、エラー防止を施した１つの205バイトC1符号語の長さを示し、この符号語は次の黒色ブロックから、白色で示す11個のさらなる符号語位置分だけ分離されている。各黒色ブロックはさらに、５つのシステムバイト(sync/ident)を含むが、これらについては簡単のためこれ以上考慮しない。単一トラック上のC1符号語の数は154である。ここで、黒色のC1符号語に関係する第２符号語またはC2符号語を、図に示す黒色ブロックの斜置された位置に沿って配置する。結果的に、黒色ブロックのアレイが、各々が154バイトの、205個のC2符号語を表わし、これらのC2符号が共に単一の包括的な積符号ブロックを形成する。白色の符号語も同様に、11個のさらなる積符号ブロックにグループ化される。従って、図に示すテープ部分上のバイトの合計数は205×154×12に等しい。C1符号の最小距離は12であり、C2符号の最小距離は14である。C1＋C2についてのエラー防止のオーバーヘッドは約15％であり、これらは、好適なデータレートを達成する目的、及び単一の２レベル復号化方策を実現することの双方にとって許容し得るものであることが判明した。実際に本発明によれば、記憶システムのレベルではさらなるエラー防止が必要でないものと考えられる。
図５は、図４の一部を拡大した詳細図であり、図４の黒色ブロックはここでは×印のブロックとして示す。この×印のトラックは、第１トラック上では第１トラック、第２トラック上では第２ブロック、等で、第12トラック上の第12ブロックまで進む。従って、この同じ積符号フォーマットの次のブロックは、トラック１上の第13ブロックになる。このため、各々の次のブロックにトラック間の移動を行わせること（次のブロックがトラックを移ること）、そしてC2符号語内の各々の次のシンボルにトラック間の移動を行わせること（次のシンボルがトラックを移ること）は、ブロックが12進む間のトラック数を法（モジュロ）として、１ブロック毎に１トラックずつ進むように行う（法とするトラック数（例えば第12トラック）の次は第１トラックに戻る）。従って、C2符号語は実質的に、ここで考慮するデータの種類（ビデオ対オーディオ）用に用いる全トラック部分に及ぶ。
このエラー訂正能力は、ランダムエラーに対して、長手方向バーストエラーに対して、並びにトラック内バーストエラーに対して十分であると判明している。このことを図４に示し、この図では、帯域Ａが長手方向バーストエラーストリップの領域を表わす。帯域Ａはテープ端に正確に平行に伸び、そして連続トラックの端にも平行に伸びる。このことは、トラックの実際の向きを戻すためにトラックを反時計回りに回転させることによって、常にこの帯域をテープ端に平行に保つことができる、ということを意味する。さらに、この帯域がテープを横切って移動することによって常に、連続する黒色ブロックと一様に交差するパターンが生じて、横方向の位置にかかわらず、黒色ブロックのうち約４個がこの帯域内に存在する。もちろんこの数はバーストの幅に比例する。この交差パターンの一様性は、所定量の冗長度で達成可能なエラー防止に対して、エラーが最良に拡散することを保証する。
しかし、横方向バーストエラーに対するエラー防止は非一様である。このことを、図４に帯域Ｂによって示し、帯域Ｂはテープ端に完全に平行でなく、小さい傾斜を有する。この図では、傾斜角は数度（例えば５°）に過ぎないように見えるが、トラックの時計回りの回転が、テープ幅に対するテープの長さの変化と組み合わさることによって、このエラー帯域Ｂの実際の傾斜は、テープの長手方向に対する正確な直交に近くなる。従ってこの帯域は、横方向のエラーバーストの位置に相当する。図に示す状況では、エラー帯域Ｂは、黒色ブロックによって表わすC2符号語に接触しておらず、白色領域に存在するC2符号語に接触しているに過ぎない。図に示すように、帯域Ｂ内でより小さい幅を有するすべての帯域について、同じことが当てはまる。こうしたより小さい幅はごく通常のことである。図に示す状況は、種々のC2符号語のエラー状況が往々にして、横方向バーストエラーによって非一様になることを意味し、これは取るに足らないこともあれば、非常に重大なこともある。このようにエラーパターンがC2符号語の一部分に集中することは、C2符号語間で負荷を不完全に分け合うので、最適には及ばないエラー防止になる。なおこの図では、帯域Ｂが「実際の」テープの長さ方向に対して垂直に近いことを維持しつつ、帯域Ｂそのものを平行移動することができる。また、帯域Ｂの向きがごくわずかに変化する場合には同じ問題が生じ、従って、テープ長に対してかなり広範囲に傾斜したエラーバースト上でも問題が生じ得る。
これに関係して、図６に、本発明による他の符号フォーマットを示す。ここでは、図４と同じ黒色ブロックを、図に示す領域上によりランダムに配置している。このことを実現するための１つの方法は、偶数番号のトラックを全ブロックのトラック幅の半分の上で、従って６つのトラック上で回転させることである。このことは、符号語の各々の次のシンボルに、７トラック分のトラック間の移動を行わせる（各々の次のシンボルが７トラックだけ移る）ことに相当する。図５に、この修正した積符号フォーマットの最初の６ブロックを斜線（ハッチング）で示す。図４と同じ２つのエラー帯域Ａ及びＢを図６に再び示し、これらの両帯域について、エラーが種々のC2符号語上により一様に分散していることを表わしている。その理由は、図４では、黒色ブロックの位置が均一にシフトして（ずれて）いることが、特定方向には透過的であるが、他方向には不透明な、一連の「劇場の側翼」あるいはシャッタの効果を有して、前記特定方向のうちの少なくとも１つが、頻繁に発生するバーストエラーのパターンを表わしているからである。実際には、前記ランダム配置は、図６に示すようなシステマティック（体系的）な方法で行わなければならない。この図は実際には、テープの長さ方向に垂直な方向の、最小のシンボル−シンボルの間隔を表わしている。図に示す状況では、このことは、C2符号のテープの長さ方向に垂直の方向の、最小の符号語−符号語の間隔も実現している。
以上のことによれば、C2符号語のトラック間の移動（トラックを移ること）は、図４では＋１、図６では＋７の均一値を有する。さらなる図は、図６より少し劣るが図４より良好な他の可能性を示す。ここではトラック間の移動がそれぞれ：
ａ．445445445445（不均一）：図８に、図６のこの第１変形例を示す；
ｂ．555555555555（均一）：図９に、図６のこの第２変形例を示す。
他の多くの組合せが、本発明の範囲内に入る。これら及び他の、連続する符号シンボル間の移動も同様に、別個のトラックを、それぞれのトラックの長さ方向に沿って回転させることとして、他の方法で表現できる。これらの回転のうち特定のものは、その一部分から、上述した形式では容易に表現できないが、それでもなお本発明の範囲及び目的のうちに入る。
図６ａに、本発明によるさらに他の符号フォーマットを示す。ここでは、特定のC2符号語に関係するトラック数は６個のみである。トラック数をこのように小さくすることは、レコーダにおいて符号化及び復号化のそれぞれに必要な、記憶についての要求を減らす。ここでも、トラック間の移動（トラックを移る数）は、トラック数と互いに素である数を選択する。５という数が最適であると判明した。これは、図４に比べて、明らかに逆向きの「階段状」のパターンを生じさせる。図４と比べれば、連続する階段間にＢ型のギャップ（図４に示す帯域）が存在しない。次の階段の第１シンボルが、前の階段の最後の２段の間に存在するという点で、連続する階段がむしろ重複（オーバラップ）している。それにもかかわらず、このことは、種々のC2符号語どうしのトラック間バーストから生じるエラー負荷のより均等な分散をもたらす。
以下に、よりよく理解できるように、符号フォーマットを公式で簡単に説明する。いわゆる内部符号を、次式のようにインターリーブすることなしに、単一トラックに限定することができる：
１つの内部符号語は、次のシンボルで作成される。
0003836137.tif 000002
ここに、Datat,s,dは、トラック番号:ｔ、同期（シンク）ブロック番号:ｓ、データバイト番号:ｄの位置のシンボルを意味する。
最後の８シンボル(d＝99..106)はパリティである。
この等式は、トラック番号:ｔ、同期ブロック番号:ｓの位置の内部符号語を示す。内部エラー訂正符号語用の生成多項式は次式の通りである。
0003836137.tif 000003
である。
他方では、外部符号に次式のような６トラックどうしの間のインターリーブを行う：
１つの外部符号語は、次式のシンボルで作成される。
0003836137.tif 000004
ここに、変数ｉは符号語内のシンボルの順序を意味し、
Ｔ＝(t＋5×i)mod 6,
Ｓ＝s＋3×i,
Ｄ＝d
Datat,s,dは、トラック番号:Ｔ、同期ブロック番号:Ｓ、データバイト番号:Ｄの位置のシンボルを意味する。
最後の10シンボル(i＝102..111)はパリティである。
この等式は、第１シンボル位置がトラック番号:ｔ、同期ブロック番号:ｓ、データバイト番号:ｄの外部符号語を示す。
外部エラー訂正符号語用の生成多項式は次式の通りである。
0003836137.tif 000005
変形例として、図６ａにコンポジット（複合）フォーマットも示す。上述した符号はブロック52内に存在する。51で示す帯域はトラック方向に垂直に投影したように強調した１積符号ブロックの列を示す。連続するC1符号語間の間隔は、単一の大きさにも２倍の大きさにもすることができる。
さらに、50で示すブロックはブロック52の一部の上に重ねることができ；本実施例ではブロック52の10％未満を覆う。こうした場合には、ブロック50によって覆われるブロック52のシンボルをすべて０に設定する。このことは、元の符号のフォーマットを壊さない。ブロック50の追加的情報は非ビデオデータに関係し得る。このブロック50のフォーマットを拡大して図６ｂに示す。図に示すように、これは図２のAUX部にも関係し得るものであり：これは上述の重ね書きの必要性をなくすことができる。ここでもトラック数は６に等しく、この図の尺度は両方向に３倍に拡大してある。黒色の矩形は一様な大きさを有し、これらは図６、図６ａの黒色矩形に相当する。テープ区画の端に接する際により広幅に見えるのは、描画ソフトウェアによる偽像（アーティファクト）である。AUX部用の要求記憶容量は、MAIN部用の要求記憶容量の約1/10だけ小さい。結果的に、より短いC2符号語を46シンボルの長さに選択して、単一トラック上の連続する黒色ブロックの間の距離は、こうしたブロック２個分に等しいに過ぎない。従って、白色領域の幅は黒色領域の幅の２倍に等しい。このフォーマットは、図６ａと同じ間隔を与えて、このフォーマットそのものの中でインターリーブを行うことによって実現される。従って図６ｂのフォーマットは、図６ａの「階段」どうしの間にさらなる「階段」を設けて、単一のC2符号語のシンボル数を集合的に、意図したレベルにもっていくことによって達成される。ちょうど図６ａの場合と同様に、トラック間エラーバーストの負荷の分散は、種々のC2符号語間で適切に分かち合うことができる。
図６ａのビデオ部分に対応させて、単一のトラックに限定される内部符号用に、追加的な符号フォーマットを次式のように与えることができる：
１つの内部符号語は次のシンボルで作成される。
0003836137.tif 000006
ここで、Datat,s,dは、トラック番号:ｔ、同期ブロック番号:ｓ、データバイト番号:ｄの位置のシンボルを意味する。
最後の８シンボル(d＝99..106)はパリティである。
この等式は、トラック番号:ｔ、同期ブロック番号:ｓの位置の内部符号語を示す。
内部エラー訂正符号語に対する生成多項式は次式の通りである。
0003836137.tif 000007
他方では、外部符号に次式のような６トラックどうしの間のインターリーブを行う：
１つの外部符号語は次のシンボルで作成される。
0003836137.tif 000008
ここに、変数ｉは符号語内のシンボルの順序を意味する。
Ｔ＝(t＋3×(i mod 2)＋5×int(i/2))mod 6,
Ｓ＝int(i/2),
Ｄ＝d,
DataT,S,Dは、トラック番号:Ｔ、同期ブロック番号:Ｓ、データバイト番号:Ｄの位置のシンボルを意味する。
最後の10シンボル(i＝36…45)はパリティである。
この等式は、第１シンボル位置がトラック番号:ｔ、同期ブロック番号:ｓ、データバイト番号:ｄの外部符号語を示す。外部エラー訂正符号語用の生成多項式は次式の通りである。
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図７に、本発明で用いる装置を示す。この第１実施例では、この装置が図４または図６のフォーマットの復号化を取り扱う。図６ａのフォーマットはより少ない要求記憶容量で取り扱うことができ、そして図６ｂのAUXフォーマットも同様に復号化が可能である。
明瞭にするために、種々の電気機械的サブシステムを省略している。読み出しまたは書き込みのいずれかのためにテープ20にアクセスすると、テープ20がモータ（図示せず）によって駆動される。ドラム22がドラム軸24の周りを回転して、全周する間隔で同期信号を供給する検出メカニズム26を設ける。まず、読み出し動作について説明する。相互接続28が４つのヘッドからデータ信号を搬送する。マルチプレクサ（多重器）ブロック30は、ライン26上のパルスによる同期の下で、適切なヘッド出力をC1符号語のデコーダ（復号化器）32に相互接続する。このC1エンコーダは第１に、図２のプリアンブルpr2に同期するアナログ部を具えて、これにより、生のテープ信号からの符号化したビット流の抽出を行う。次に、C1符号語毎に、慣例のマトリクス乗算によってシンドロームシンボルを計算する。非ゼロシンドロームシンボルがエラーパターンを示すと、デコーダ32がエラー訂正に着手する。こうするために、デコーダ32は十分な量の中間記憶容量を有する（図示せず）。このことはほとんど全般的なランダムエラーの計算を可能にする。バーストエラーが生じた場合には、このことは一般に、訂正不能なエラーパターンの検出及びフラグ発生を行うことになる。これに続いて、デマルチプレクサ（多重分離器）34は、相互接続パターン36によって、各C1符号語のシンボルをRAM38内の12個のRAMセクターの１つに割り当て、即ち関連する単一の積符号ブロックに割り当てる。結果的に、RAMセクターは図４に示すすべての黒色ブロックを含むことになり得る。マルチプレクサ42はこの直後に、各C2符号語の内容をデコーダ44に転送して、デコーダ44は訂正後の情報を出力46経由で出力することができる。RAM38は記憶を満たした12トラックの内容を収容して、エラー訂正における十二分な柔軟性（フレキシビリティ）を可能にすべきものである。エラー訂正の実行中に、RAMは既に次の12トラックの入力を開始し、そして前の12トラックの出力も継続すべきである。実際には、テープからの書き込みあるいはユーザ向けの読み出し用のアクセス頻度に比べて、エラー訂正用のアクセス頻度を高めることと組み合わせた場合には、発明者は約17トラック分の容量で十分であることを見出している。機能強化したデコーダにおいては、デコーダ44が復号化に着手した後に、まだ完全に復号化していない情報をブロック32のデコーダ部分に戻すべく経路を再設定することのような、種々のより高レベルの策略を実現することができる。しかしこのことは、より大きな記憶容量を必要としない。図２の「主」('main')部及び「補助」('aux')部の復号化は、積符号ブロックのフォーマットが異なっていても、ほぼ同じ方法で実行することができる。符号化については、処理は実質的に逆順序の方法で実行する。従って、ブロック44がエンコーダ（符号化器）に相当し、ブロック42がデマルチプレクサ（多重分離機）に相当し、ブロック34がマルチプレクサ（多重器）に相当し、ブロック32がエンコーダに相当し、ブロック30がデマルチプレクサに相当する。
【図面の簡単な説明】
図１は、テープのトラック配置を図式的に示す図である。
図２は、好適なトラックフォーマットのセクター配置を示す図である。
図３は、スキャナーの例を示す図である。
図４は、本発明による第１符号を示す図である。
図５は、図４を拡大した詳細図である。
図６は、本発明による他の符号フォーマットを示す図である。
図６ａは、本発明によるさらに他の符号フォーマットを示す図である。
図６ｂは、本発明によるさらに他の符号フォーマットを示す図である。
図７は、本発明を用いた装置を示す図である。
図８は、図６の第１変形例を示す図である。
図９は、図６の第２変形例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図６】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図８】
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【図９】
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