專利名稱：螺旋掃描數(shù)據(jù)記錄的方法和設(shè)備、單一媒體及其盒式帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明涉及一種通過沿每個記錄軌道提供一種在第一碼字中定義的第一字式Reed-Solomon代碼和一種在第二碼字中定義的第二Reed-Solomon代碼、應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)磁頭螺旋掃描磁帶記錄的防誤數(shù)據(jù)編碼方法，所說第一和第二Reed-Solomon代碼共同構(gòu)成一種乘積碼格式。
背景技術(shù)：
該方法曾由John Watkinson在The Art of Digital Video，Butterworth Scientific，Borough Green，Kent，UK，1990，PP.416-434中提到。雖然旋轉(zhuǎn)掃描技術(shù)是特地為視頻技術(shù)開發(fā)的，但是，它對于數(shù)據(jù)記錄和音頻記錄也同樣適用。以下是多個常見誤差類型·隨機誤差，其有限的平均大小將不會比一個碼位大多少，因此，隨機誤差將不會直接影響對鄰接隨機誤差的防誤性能·橫跨磁帶誤差或橫向猝發(fā)誤差(參閱圖4和圖6的B帶)，可能由橫跨磁帶的機械部件引起，可能會引發(fā)一種磁帶折疊·螺旋猝發(fā)誤差由旋轉(zhuǎn)磁頭運動引起，因此造成一個相對于磁帶運動的小偏角。
·縱向猝發(fā)誤差，可能由絞盤的變形等引起，可能會在均勻的橫向位置處產(chǎn)生一系列的誤差。
通常猝發(fā)區(qū)的寬度相對于其長度而言要小。不過，這個寬度可能與單個存儲軌道的寬度數(shù)量級相同，甚至還要大一些。所以，一旦出現(xiàn)無法糾正或誤糾正的猝發(fā)誤差，將會大大降低整個系統(tǒng)的性能。
發(fā)明概述因此，其中，本發(fā)明的一個目的在于為對各種類型的猝發(fā)誤差包括橫跨猝發(fā)誤差在內(nèi)，提供基本上相同水平的防誤，僅以低的開銷為代價，并且與猝發(fā)誤差位置無關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種通過沿每個記錄軌道提供定義在第一碼字中的第一字式Reed-Solomon碼以及定義在第二碼字中的第二Reed-Solomon碼、用于旋轉(zhuǎn)磁頭螺旋掃描磁帶記錄的防誤數(shù)據(jù)編碼方法，所說第一和第二Reed-Solomon代碼共同構(gòu)成了一種乘積碼格式，其特征在于，提供作為跨多個軌道的碼位序列的每個第二碼字；同時提供單個第二碼字的所說碼位，使得在平行于所說磁帶長度的第一方向上以及在垂直于所說磁帶長度的第二方向上相鄰碼位之間有基本上相同的位移，每個第二碼字基本上沿與所說記錄有關(guān)的所說軌道長度上延伸。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種上述編碼方法的防誤編碼設(shè)備，它適用于饋電給一個旋轉(zhuǎn)磁頭，它通過沿記錄軌道提供一種如第一碼字中定義的第一字式Reed-Solomon代碼，以及一種如第二碼字中定義的第二Reed-Solomon代碼用于螺旋掃描軌道式記錄，所說第一和第二Reed-Solomon代碼共同構(gòu)成乘積碼格式，其特征在于所說設(shè)備擁有編碼器裝置，用于對作為跨多個軌道的碼位序列的每個所說第二碼字進行編碼，并且該設(shè)備安排用于在所說序列中在與所說磁帶長度平行的第一方向和與所說磁帶長度垂直的第二方向上，將所說碼位按碼位至碼位之間位移基本上相等來放置，所述設(shè)備還安排用于將每個第二碼字擴展至與所說記錄相關(guān)的所說軌道長度基本上相等的尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，一種用于對數(shù)字視頻數(shù)據(jù)進行防誤解碼的設(shè)備，具有輸入，用來和對磁帶信息進行螺旋掃描軌道式掃描的旋轉(zhuǎn)磁頭連接，所說信息由沿記錄軌道定義于第一碼字中的第一字式Reed-Solomon代碼以及定義于第二碼字中的第二Reed-Solomon代碼予以保護，所說第一和第二Reed-Solomon代碼共同構(gòu)成乘積碼格式，其特征在于該設(shè)備具有解碼裝置，用于對作為跨多個軌道放置碼位序列的每個所說第二碼字進行解碼，同時，讀取單個第二碼字的所說碼位，在與所說磁帶長度方向平行的第一方向和與所說磁帶長度垂直的第二方向上相鄰碼位之間具有均勻的碼位至碼位位移，并且沿與所說數(shù)字視頻數(shù)據(jù)有關(guān)的所說軌道長度基本上相等的延伸讀取每個第二碼字。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，一種數(shù)字式視頻記錄器，包括上述防誤編/解碼的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的還有一個方面，一種單一存儲媒介，其特征在于，該單一存儲媒介上存儲了根據(jù)編碼方法經(jīng)過編碼的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的還有一個方面，一種數(shù)字式視頻盒帶，其特征在于，包含上述單一存儲媒介。
這樣，從其一個方面來看，本發(fā)明特征在于提供作為跨多個軌道的碼位序列的每個第二碼字。單個第二碼字的所說碼位如此設(shè)置，使得在平行于所述磁帶長度的第一方向上、以及垂直于所說帶方向的第二方向上相鄰碼位間位移基本上一致，每個第二碼字基本上沿與所說記錄有關(guān)的所說軌道的長度方向延伸。這里，在特定方向上“相鄰”的含義是指，這些碼位在沿所述方向的軸上的映射是直接相繼的?；疽恢碌奈灰埔馕吨畲蠛妥钚【嚯x之間的比值是限定的。在實施方案中，這個比值約為2(圖6a)，或者甚至很接近1(圖6)，依據(jù)其他存儲要求而定。由于在大多數(shù)情況下，僅需提供兩層防誤代碼，因此在合理開銷下，防誤便足夠了，特別是，由于第二碼字的各碼位之間的間隔在兩個所述方向的每個方向上相同，所以，橫向和縱向誤差猝發(fā)脈沖的加載基本上被均勻地分布在相應(yīng)的第二碼字中，這提供接近最佳的防誤性能。解決辦法之一是在相應(yīng)的乘積碼塊中將碼位作恰當?shù)目畿壍酪苿印＿@將形成防誤的較好分布，因此，這種防誤極少被過度加載。
實際上，術(shù)語“垂直于所說帶長度的方向上相鄰碼位位移基本一致”表明，當下一個碼位位于下一個后續(xù)或下一個居先軌道上時，這樣的位移為單一相同值。當其后到達與所述碼字有關(guān)的最后軌道時，下一個碼位跳回到位于磁帶另一面的軌道中。依據(jù)本發(fā)明，這種跳躍將不會產(chǎn)生比先前情形更大的向前跳躍。這種較大的跳躍確實會引起誤差加載的不均勻分布。相反，這種跳躍可能較小，甚或是一個在磁帶方向上的回跳。正如上文所提及，本發(fā)明的解決方法將導(dǎo)致上述誤差加載的極不均勻分布。在所述的方法論中，各個方向上的猝發(fā)或毛刺將由同一個防誤系統(tǒng)有效地進行處理。多個軌道在實際上相鄰與否，視進一步的要求而定。通常，如果有間隔，則間隔將是均勻的。
優(yōu)點之一，本方法沿單個軌道提供單個第二碼字的相應(yīng)碼位，使相鄰碼位之間位移基本一致。這對于如同前面所提及的，這是進行與上述意義相同的加載均衡的又一個策略。顯然，這樣的單個軌道僅有這樣的第二碼字所有碼位的一部分。
優(yōu)點之二，所說第一和第二Reed-Solomon代碼是存儲系統(tǒng)級別的、專門的防誤代碼。鑒于并不復(fù)雜的防誤格式，較低的開銷，即可獲得良好的防誤效果。當然，除存儲系統(tǒng)級別外，某些重要的信息也可在應(yīng)用層級別被保護，而依據(jù)本發(fā)明，這后一個的保護對于編碼和解碼來說將是顯而易見的。
優(yōu)點之三，該方法預(yù)示了除通過在與此有關(guān)的第二碼字中均勻自我交織、使得留給所說輔助信息的區(qū)域縮小之外，使用與所述數(shù)據(jù)相似的格式參數(shù)對與所說多軌道有關(guān)的輔助信息進行編碼。這樣，用于主要數(shù)據(jù)記錄的可靠度可以同樣適用于音頻或其他與視頻并行的信息。這里，“相似格式”意味著，相對于各種類型的誤差猝發(fā)，(見圖4、圖6的A、B帶)，保留碼字的有益的空間間隔。當然，碼字的長度及其數(shù)目可被調(diào)節(jié)至有效存儲區(qū)域的大小。
本發(fā)明也涉及一種編碼設(shè)備，一種解碼設(shè)備，一種包括基于此發(fā)明的編碼器和解碼器數(shù)字視頻錄像機，還涉及一種加載基于本發(fā)明防誤格式的單一存儲媒質(zhì)，特別地但非唯一地指一種磁帶，以及一種裝有這種單一存儲媒質(zhì)的數(shù)字視頻盒式帶。
附圖簡述本發(fā)明的諸多方面及優(yōu)越性將在下文參考優(yōu)選的實施方案，尤其參考附圖作詳細論述，其中

圖1圖示磁帶軌道布局；圖2表示例示的軌道格式扇區(qū)布局；圖3掃描器示例；圖4表示基于本發(fā)明的第一代碼格式；圖5對圖4放大后的詳細圖示；圖6表示基于本發(fā)明的另一種代碼格式；圖6a表示基于本發(fā)明的又一種代碼格式；圖6b表示基于本發(fā)明的又一種代碼格式；圖7表示用于本發(fā)明的設(shè)備；圖8表示圖6的第一種變化；圖9表示圖6的第二種變化。
優(yōu)選實施方案的詳細內(nèi)容圖1示意表示了磁帶軌道的布局，除信息的數(shù)字化存儲外，布局格式也符合眾所周知的模擬視頻信號記錄的VHS標準。在讀和寫操作過程中，磁帶相對記錄器頭結(jié)構(gòu)作水平移動。此外，旋轉(zhuǎn)磁頭的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致在相對圖中磁帶的垂直方向上將產(chǎn)生分量。兩種運動結(jié)合成相繼的軌道，以傾斜帶表示，在沿軌道縱向的一次掃描過程中，每個被伴隨的磁頭掃描。為簡便計，有關(guān)掃描的許多細節(jié)和不同解決方法此處略去不提。傾斜角可能約為6°。每個軌道包括單個的相鄰比特串。關(guān)于視頻記錄的優(yōu)選實施方案，數(shù)字化存儲格式應(yīng)該向后兼容眾所周知的VHS標準。根據(jù)這一標準，連續(xù)的軌道應(yīng)將其掃描線同步脈沖對準跨軌道方向，它表明在相鄰軌道的掃描線之間有縱向偏差。這就避免了軌道上的同步脈沖同來自鄰近軌道的視頻信號相互干擾這種干涉在其它情況下可由鄰近軌道之間不那么無限的電信號隔離引起。對數(shù)字化視頻記錄，這種軌道間同步，優(yōu)選地意味著在相鄰的軌道上，相應(yīng)的MPEG數(shù)據(jù)包應(yīng)同樣被對準。
圖2表示例示性的軌道格式扇區(qū)布局。隨著磁頭的掃描運動，順序依次為空白(m)2625字節(jié)，段首標記(pr)875字節(jié)，輔助信息(Aux)24500字節(jié)，段尾標記(po)1750字節(jié)，編輯間隔(gap)1750字節(jié)，段首標記(pr)875字節(jié)，主要信息(main)269500字節(jié)，段尾標記(po)1750字節(jié)，空白(m)2625字節(jié)。總信息量為每個軌道306250字節(jié)。圖中沿軌道各部分長度并非按真實長度的比例。軌道的實際傾斜角為5.93538°，軌道寬度為0.029mm，“main”部分長度為84.7mm。從下文中可見，僅“main”部分包含視頻數(shù)據(jù)。“Aux”部分包含其他數(shù)據(jù)，例如音頻。在實施方案中，視頻的防誤是基于一串十二個相鄰的軌道。對音頻信號的防誤原理與視頻相同，只是參數(shù)值不同。音頻信號格式的一個特性在于，單個視頻通道總是同兩個平行音頻通道相伴隨的。這就意味著，音頻部分的6個相鄰軌道會包含一個音頻塊，它的編輯與同一視頻塊或鄰近的視頻塊中其他音頻通道是分開的。為了簡潔，下面將不打算詳細論述音頻格式。存儲的其他部分將寄存硬件的各種操作延遲，通常不需要根據(jù)本發(fā)明的高級別防誤處理。
圖3給出了一個掃描器示例。記錄器中，磁帶在直徑為62mm的磁鼓處卷過大約180°。前置角給出磁鼓相對于磁帶的傾斜方位。由于磁帶隨磁鼓運動，軌道的有效傾斜角同磁鼓的傾斜方向存在百分之幾的差別。由圖可見，磁鼓攜4個不同磁頭，每次訪問兩條軌道，而一次全程旋轉(zhuǎn)操作則訪問四條軌道。
圖4給出第一代碼格式，該代碼是基于在Galois Feild GF(256)上定義的經(jīng)縮短的Reed-Solomon代碼的乘積碼。圖中顯示一串12條軌道，其中信息構(gòu)成了十二個相應(yīng)的乘積代碼塊，其中僅有一個通過加黑突出出來。為使圖示清晰，軌道的傾斜角被增大至將近90°，但這并不影響各個碼位相對于磁帶的橫向坐標。這樣，第一或C1代碼的每個字均沿單條軌道作縱向放置每個加黑塊表示一個205字節(jié)的防誤C1碼字的長度，它與下一個加黑塊被圖中以白色表示的11個C1碼字的位置所隔離。此外，每個加黑塊還包括5個系統(tǒng)字節(jié)(同步/識別)，為簡便計不作考慮。單個軌道上C1碼字的數(shù)目為154。于是，黑色C1碼字相關(guān)的第二或C2碼字，被排列在所示黑色塊交錯的位置。由此，一排黑色塊代表205個C2碼字，每個碼字154字節(jié)，它們共同構(gòu)成一個完全的乘積碼塊。形式相似的白色碼字被分成11組乘積碼塊。因此，所示磁帶扇區(qū)的總字節(jié)數(shù)等于205×154×12。C1碼字的最小距離為12，C2的最小距離為14。對C1和C2的防誤開銷約為15％，這對于獲得一個滿意的數(shù)據(jù)率和實現(xiàn)簡單的2級解碼方案來說均是可接受的。實際上，基于本發(fā)明，在存儲系統(tǒng)的級別上，不再需要進一步的防誤措施。
圖5是對圖4一部分放大后的詳細圖示。圖4中的黑色塊此處被表示為打叉塊。在軌道1上的是第一塊，在軌道2上的是第二塊，以此類推，直至位于軌道12上的第12塊。然后，具有同樣乘積碼格式的下一塊是軌道1的第十三塊。于是，每下一個塊以及C2碼字中每下一個碼位的跨軌道的移動量是一個軌道，對塊中軌道數(shù)目由12取模。所以，實際上C2碼字延伸至用于此處所考慮數(shù)據(jù)類型(視頻對音頻)的整個軌道部分。
該防誤能力對于隨機誤差、縱向猝發(fā)誤差和軌道內(nèi)部猝發(fā)誤差而言是足夠的。圖4即能說明這一點。帶A代表縱向猝發(fā)誤差帶區(qū)域。帶A沿與磁帶邊完全平行的方向行進，它亦平行于相繼軌道的尾部。這意味著，將軌道逆時針旋轉(zhuǎn)以重新獲得其實際方向，總是使該帶與磁帶邊沿保持平行。而且，該帶跨磁帶的移動總會導(dǎo)致一種關(guān)于相繼黑色塊的均勻相交類型不論橫向位置如何，總有約4個黑色塊在一個帶內(nèi)。當然，這個數(shù)字是與脈沖寬度成比例的，相交類型的均勻性保證了在給定數(shù)量的冗余下所能得到的誤差在防止上的最佳擴散。
但是，對于橫向猝發(fā)誤差的防誤是非均勻的，這在圖4中以帶B表示，帶B與磁帶邊沿不完全平行，而是存在一個小的傾斜。圖中，傾斜角看起來僅有幾度(如5°)，但由于軌道的順時針旋轉(zhuǎn)，再加上其長度相對于磁帶寬度的變化，這個誤差帶B的實際傾斜幾乎正好與磁帶的縱向方向相垂直。因此，這個帶與橫向猝發(fā)誤差的位置相對應(yīng)。于是，在圖中所示情形下，誤差帶B不會觸及由黑色塊代表的C2碼字，除非C2碼字出現(xiàn)在白色區(qū)域。這對于所有的具有如所示帶B內(nèi)較窄寬度的帶同樣成立。經(jīng)常會出現(xiàn)這種較窄寬度的情形。圖示的情形意味著各種C2碼字的誤差性能通常被橫向猝發(fā)誤差以非均勻方式加重要么一點沒有，要么非常嚴重。由于負擔在C2碼字中分配不均，如此地將誤差類型集中于一部分碼字上，使得防誤性能不再最佳。從圖中應(yīng)注意，帶B可平行于自己移動，而繼續(xù)保持大致與實際的磁帶長度方向正交。還應(yīng)注意到，如果窄帶B的方位改變一點點，同樣的問題也將出現(xiàn)，以至于相對于磁帶的長度方向，在誤差脈沖相對于磁帶長度傾斜的相當寬范圍上同樣的問題也可能出現(xiàn)。
在這種情況下，圖6給出了基于本發(fā)明的另一種代碼格式。這里，與圖4相同的黑色塊更多地隨機分布在所示區(qū)域內(nèi)。實現(xiàn)它的方法之一是，將偶數(shù)序號軌道在整個塊的半軌道寬度，即6條軌道上旋轉(zhuǎn)。這相當于一個碼字的每下一個碼位跨軌道移動7條軌道。圖5中，這種修正后的乘積代碼格式的最初6個塊以陰影線表示。圖4的相同誤差帶A和帶B在圖6中再次被表示出來，假定在各個C2碼字上，對這兩個帶而言，誤差分布得更加均勻。原因在于，圖4中黑色塊均勻移動后的位置，造成了一系列戲劇性的邊翼或光柵的效果，它們在某些方向上可以傳送，而在其他方向，至少在那些代表經(jīng)常發(fā)生猝發(fā)誤差類型的方向之一上不可傳送。實際上，隨機化分布是按一種如圖6例示的整齊方式實現(xiàn)的。實際上該圖實現(xiàn)了在垂直于磁帶長度的方向上一個最小的碼位對碼位的位移。在所示情形中它也實現(xiàn)了在與C2代碼的磁帶長度相垂直的方向上，碼字對碼字最小的位移。
根據(jù)以上所述，C2碼字跨軌道的移動有相同值，在圖4中為+1，在圖6中為+7。進一步的圖示給出比圖6稍差，但比圖4更好的其他可能的情形。這里，跨軌道的移動分別為a.445445445445(非均勻)；圖8給出對圖6的第一種變化b.555555555555(均勻)圖9給出對圖的第二種變化在本發(fā)明范圍之中還包括其他許多種組合。這些及其他的在相繼代碼碼位之間的移動，可以同樣地以其它方式表述為單獨軌道沿各自長度的旋轉(zhuǎn)。這些旋轉(zhuǎn)的某些，從它們的部分，不能以上述形式簡便表示，但仍在本發(fā)明的范圍及目的范圍之內(nèi)。
圖6a給出基于本發(fā)明的另一種代碼格式。這里，屬于一個特定的C2碼字的軌道數(shù)目僅為6。這種軌道數(shù)目的減小降低了記錄器的存儲要求，而這分別對于編碼和解碼是必需的。再一次，跨軌道的移動量選擇與軌道數(shù)目互質(zhì)。最佳的數(shù)目為5。這將造成在與圖4相反方向上明顯的“階梯”類型。與圖4截然相反，在連續(xù)的階梯之間沒有B型間隙(grap)。相繼的階梯會出現(xiàn)重疊，即下一個階梯的第一個碼位位于前一個階梯最后兩個梯級之間。即使如此，這將使來自跨軌道猝發(fā)脈沖的誤差負擔更均勻地在各個C2碼字中共享。
為了便于更好理解，下文以方程式形式簡單地進行了解釋說明。所謂內(nèi)碼限于單個軌道，而進行交織如下內(nèi)碼字由下列碼位組成Codeword(t,s)=Σd=0106Datat,s,d×X(106-d)---(t=0..5,s=0..335)]]>其中Datat，s，d為碼位，其位置為軌道數(shù)t，同步塊數(shù)S，數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)d。
最后8個碼位(d＝99...106)是奇偶位。
該方程式表示其位置為軌道數(shù)t、同步塊數(shù)s的內(nèi)碼字。
內(nèi)糾錯代碼的生成多項式如下G(x)=Πi=07(X+αi)]]>另一方面，外碼在六條軌道內(nèi)交織如下一個外碼字由下列符號組成
Codeword(t,s,d)=Σi=0111DataT,S,D×X(111-i)]]>(t＝0..5，s＝0..2，d＝0..98)其中，變量i為碼字中碼位的階數(shù)。
T＝(t+5×i)mod6S＝S+3×ID＝dDataT，S，D表示其位置為軌道數(shù)T、同步塊數(shù)S、數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)D的碼位。最后10個碼位(i＝102......111)為奇偶位。該方程式表示其第一碼位位置為軌道數(shù)t、同步塊數(shù)S、數(shù)據(jù)類型數(shù)d的外碼字。
外糾錯碼的生成多項式如下G(x)=Πi=09(X+αi)]]>通過變化，圖6a也給出一復(fù)合格式。上文討論的代碼被置于塊52中。在記號54處的帶給出一個乘積代碼塊序列，它通過垂直投影于軌道方向而被突出。連續(xù)的C1碼字之間的距離有單倍或兩倍大小。
此外，記號為50的塊可以疊加到塊52的一部分上；在實施方案中，它可以覆蓋其少于10％的部分。這種情況下，塊52的待被塊50覆蓋的碼位將同樣設(shè)置為零。這不會破壞原代碼的格式。塊50的附加信息可涉及非視頻數(shù)據(jù)。塊50的這種格式被放大成圖6b中。如所示，它可能也從屬于圖2的AUX部分這就排除了上述重疊的可能。這樣，軌道數(shù)又等于6，而圖的大小在兩個方向均放大三倍。黑色矩形有相同的大小，這與圖6和圖6a中的那些相對應(yīng)。在磁帶斷面邊沿處，那些看上大一些的寬度實為繪圖軟件造成的假象。對于AUX部分，存儲要求大約為對于MAIN部分要求的十分之一。因此，較短的C2碼字長被選成46個碼位，而單個軌道上相繼黑色塊之間的距離僅相當于2個這樣的塊。所以，白色區(qū)域的寬度等于黑色區(qū)域?qū)挾鹊?倍。這種格式通過提供與如圖6a相同的偏移加以實現(xiàn)，伴以在格式自身內(nèi)的交織。于是，圖6b的格式可以通過在圖6a“階梯”之間再放一些“階梯”得到，用于共同使得單個C2碼字的碼位數(shù)達到期望的水平，正如圖6a所示情形一樣，跨軌道誤差猝發(fā)的加載分布，將在各個C2碼字中被均勻共享。
相應(yīng)于圖6a的視頻部分，對限于單個軌道內(nèi)的內(nèi)碼來說，附加代碼格式在下面給出一個內(nèi)碼字由下列碼位組成Codeword(t,s,d)=Σd=0106Datat,S,D×X(106-d)]]>(t＝0...55，S＝0...22)其中，Datat，s，d表示一個碼位，其位置為軌道數(shù)t、同步塊數(shù)3、數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)d。
最后8個碼位(d＝99...106)為奇偶位。
該方程式表示其位置為軌道數(shù)t、同步塊數(shù)s的內(nèi)碼字。
內(nèi)糾錯碼的生成多項式如下G(x)=Πi=07(X+αi)]]>另一方面，外碼在6條軌道內(nèi)交織如下一個外碼字由下列符號組成Codeword(t,d)=Σi=045Datat,s,d×X(45-i)]]>(t＝0...2，d＝0...98)其中，變量i為碼字中碼位的階數(shù)。
T＝(t+3×(imod2)+5×int(i/2))mod 6s＝int(i/2)D＝dDataT，S，D指一個碼位，其位置為軌道數(shù)T、同步塊數(shù)S、數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)D。
最后10個碼位(I＝36...45)為奇偶位。
該方程表示第一碼位位置為軌道數(shù)t、同步塊數(shù)0、數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)d的外碼字。
外糾錯碼的生成多項式如下
G(x)=Πi=07(X+αi)]]>圖7表示供本發(fā)明使用的設(shè)備。在該第一實施方案中，該設(shè)備將處理圖4或6格式的解碼。圖6a格式的處理只需較少的存儲。而且也同樣能夠?qū)D6b的AUX格式進行解碼。
為了簡化問題，此處省略了各種機電子系統(tǒng)。在對磁帶20進行讀或?qū)懖僮鲿r，它均被未示出的馬達所驅(qū)動。磁鼓22繞它的軸24旋轉(zhuǎn)，并裝備了一個檢測裝置26，該裝置在全程旋轉(zhuǎn)間隙處給出一個同步信號。首先說明讀操作。互連件28從四個磁頭獲得數(shù)據(jù)信號。由在線26脈沖同步的多路調(diào)制器塊30將恰當?shù)拇蓬^輸出互連到C1字解碼器32。首先，C1解碼器包括一個模擬部件，它同步于圖2中的段首標記Pr2，這樣對從原始磁帶信號中提取經(jīng)編碼的比特流過程起作用。其次，對每個C1碼字，經(jīng)過傳統(tǒng)的矩陣乘法運算，算得校正碼位。當非零的校正碼位表示一個誤差類型時，解碼器32執(zhí)行一個糾錯操作。為此，解碼器32具有足夠的中等存儲容量，圖中未示。幾乎普遍地，這足以用來計算隨機誤差。如果發(fā)生猝發(fā)誤差，這通常將導(dǎo)致對無法糾正誤差類型的檢測和作標志。隨之而來的，解多路調(diào)制器34通過內(nèi)連類型36，將每個C1碼字的碼位分派至RAM 38的12個RAM扇區(qū)中的一個，而RAM38被分派給相關(guān)的單個乘積代碼塊。RAM扇區(qū)可能會因此包含了圖4所示的所有黑色塊。多路調(diào)制器42隨即將每個相應(yīng)C2碼字的內(nèi)容送到解碼器44，解碼器44可能經(jīng)輸出46輸出經(jīng)糾正的信息。為了允許糾錯最大靈活性，RAM38應(yīng)可容納12條滿存軌道的內(nèi)容。在糾錯的執(zhí)行過程中，RAM應(yīng)該已經(jīng)開始下十二條軌道的輸入，同時還應(yīng)繼續(xù)前12條軌道的輸出。實際上，發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，如果考慮到糾錯存取頻率與從磁帶或讀出裝置到用戶的寫入存取頻率相比有所提高的話，那么大約17條軌道的容量就已足夠了。在一個改進型的解碼器中，可以運用各種更高級別的技巧，比如在解碼器44操作之后對尚未完全解碼的信息改線，使之回到塊32的解碼器部分。不過這不一定要求較高的存儲容量。如果乘積碼塊的格式不同，圖2中“main”和“Aux”部分的解碼可能基本上同樣地受到影響。對編碼而言，處理過程基本上以相反方式進行。所以，塊44對應(yīng)于編碼器，塊42對應(yīng)于多路解碼器，塊34對應(yīng)于多路調(diào)制器，塊32對應(yīng)于編碼器，塊30對應(yīng)于多路解調(diào)器。
權(quán)利要求
1.一種通過旋轉(zhuǎn)磁頭(A1，A2，B1，B2)螺旋掃描磁帶記錄和具有沿每個記錄軌道定義在第一碼字中的第一字式Reed-Solomon代碼，以及定義在第二碼字中的第二Reed-Solomon代碼、把已被編碼的數(shù)據(jù)存儲在其上的單一記錄媒介，所說第一和第二Reed-Solomon代碼共同構(gòu)成了一種乘積碼格式，該媒介的特征在于，具有作為跨越多個軌道的碼位序列的每個第二碼字，同時給第二碼字的所說碼位提供在平行于所說磁帶長度的第一方向上以及在垂直于所說磁帶長度的第二方向上相鄰碼位之間基本上均勻的位移，每個第二碼字基本上沿與所說記錄有關(guān)的所說軌道的總長度延伸，其中，在標準和相等數(shù)目的軌道上的一塊中的C1碼字的均勻位移和對應(yīng)的C2碼字的均勻位移分別等于設(shè)置在平行和垂直磁帶邊方向上延伸的帶(A，B)內(nèi)的C1碼字數(shù)目和連續(xù)的C2碼位數(shù)目，作為那些帶(A，B)沿磁帶長度的位置的函數(shù)，沿所述C2碼字序列的所述碼位被提供有一種均勻的碼位至碼位跨軌道移動，該移動量為非單一且與所述多個的數(shù)值互質(zhì)。
2.一種數(shù)字式視頻盒帶，其特征在于，包含根據(jù)權(quán)利要求1的單一存儲媒介。
全文摘要
用于旋轉(zhuǎn)磁頭螺旋掃描磁帶記錄的防誤數(shù)據(jù)編碼，通過沿每個記錄軌道提供在第一碼字中定義的第一字式Reed－Solomon代碼、以及定義于第二碼字中的第二Reed－Solomon代碼得以實現(xiàn)。第一和第二Reed－Solomon代碼共同構(gòu)成一種乘積碼格式。每個第二碼字均包含跨多個相鄰軌道的碼位序列。在與磁帶長度方向相平行和垂直的方向上，單個第二碼字相鄰的碼位之間具有基本上相等的位移。每個第二碼字基本上沿與記錄有關(guān)軌道的長度方向延伸。
文檔編號G11B20/18GK1516176SQ0212979
公開日2004年7月28日 申請日期1995年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月23日
發(fā)明者A·J·M·丹尼森, A·M·A·里克凱特, A J M 丹尼森, A 里克凱特 申請人:皇家菲利浦電子有限公司