JPS60254463A - デジタルデ−タの記録ないし再生方式 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、例えば電子スチルカメラ用のフレキシブル
ディスクカートリッジ（フロッピーディスク）を、コン
ピュータなどにおけるデジタルデータをストアするメデ
ィアとしても使用する場合に好適な技術に関する。

背景技術とその問題点 従来から使用されている８インチあるいは５インチのフ
ロンピーディスクはそのフォーマットが規定され、また
、その規定されたフォーマットの下で、はとんどすべて
の機器が動作している。このため、高密度記録再生のた
めの先端技術を取り入れることができず、しかも、フロ
ッピーディスクに収納されている回転磁気ディスクの回
転速度が、３００ｒｐｍまたは６００ｒｐｍと遅いので
、アナログの映像信号をリアルタイムで記録再生するこ
とはできない。また、映像信号をデジタル化すれば、記
録再生はできるが、ジャケットサイズが８インチあるい
は５インチと大きいにもかかわらず、１枚のフロッピー
ディスクで１枚程度の白傷しか記録できない。しかも、
そのデジタル映像信号をリアルタイムで記録再生するこ
とは不可能であり、従って、Ａ／Ｄコンバータ及びＤ／
Ａコンバータに加えてフレームメモリも必要になるので
、ドライブ装置が非常に高価になり、また、大型になっ
てしまう。

従って、従来のフロッピーディスクで映像信号を記録再
生することは、実用的ではない。

そこで、電子スチルカメラ懇談会では、電子スチルカメ
ラ用の記録媒体として、いわゆる２インチサイズのフロ
ッピーディスクを提案している。

すなわち、第１図において、（１）はその提案されてい
るフロッピーディスクを全体として示し、（２）はその
回転磁気ディスクである。このディスク（２）は、直径
４７ｍ、厚さ４０μｍの大きさであり、その中心には、
ドライブメカ（図示せず）のスピンドルが嵌合するセン
タコア（３）が設けられると共に、コア（３）には、デ
ィスク（２）が回転したときの基準角位置を与えるため
の磁性片（４）が設けられている。

そして、（５）はその収納ジャケットで、これは６０Ｘ
　５４Ｘ　３．６ｍｍの大きさであり、これにディスク
（２）が回転自在に収納されていると共に、コア（３）
及び磁性片（４）が、ジャケット（５）の中央の開口（
５＾）から外部に臨まされている。さらに、ジャケット
（５）には書き込み、読み出し時に、磁気ヘッドがディ
スク（２）に対接するときの開口（５Ｂ）が形成されて
いると共に、ディスク（１）の不使用時には、この開口
（５Ｂ）はスライド式の防塵シャッタ（６）で被われて
いる。また、（７）は撮像済み枚数を表示するカウンタ
ダイアル、（８）は誤記録防止用の爪で、記録禁止のと
きには爪（８）は除去される。

そして、ディスク（２）には、その片面に５０本の磁気
トラックが同心円状に形成できるようにされ、最外周ト
ランクが第１トラツク、最内周トラックが第５０トラツ
クである。なお、そのトラックの幅は６０μｍ１ガ一ト
バンド幅は４０μｍである。

そして、撮影時には、ディスク（２）が３６０Ｏｒｐｍ
（フィールド周波数）で回転させられると共に、■フィ
ールドのカラー映像信号が１本の磁気トラックとしてス
チル記録される。この場合、記録される信号は第２図に
示すようにされているもので、すなわち、輝度信号ｓｙ
は、シンクチップが６　ＭＨ２゜ホワイトピークが７．
５ＭＨｚのＦＭ信号Ｓｆに変換される。一方、色信号は
、赤の色差信号によりＦＭ変調されたＦＭ信号（中心周
波数１．２ＭＨｚ）と、青の色差信号によりＦＭ変調さ
れたＦＭ信号（中心周波数１．３ＭＨｚ）との線順次信
号Ｓｃが形成される。

そして、このＦＭカラー信号ＳｃとＦＭ輝度信号Ｓｙと
の加算信号Ｓａが記録される。

こうして、第１図に示すフロッピーディスク（１）はカ
ラー映像信号の記録媒体として適切な大きさ、機能ある
いは特性を有している。

しかし、このフロンピーディスク（１）は、上述のよう
にアナログのカラー映像信号を記録再生できるように規
格化されているので、デジタルデータを扱うことができ
ない。例えば、従来のオーディオＰＣＭプロセッサ及び
ＶＴＲの組み合わせのようにデジタルデータを疑似映像
信号に変換してから記録しても、原デジタルデータがら
見た記憶容量が小さく、また、従来の８インチあるいは
５インチのフロッピーディスクとの互換性、放送方式の
違い、回路規模の肥大化などの問題がある。

フロッピーディスク＋１１にカラー映像信号を記録再生
するときには、上述のフォーマットで行い、デジタルデ
ータを記録再生するときには、従来のフロッピーディス
クのフォーマットで行うことも考えられるが、そのよう
にすると、ディスク＋１）を映像信号から見たときには
、かなりの高密度記録用であるのに、デジタルデータか
ら見たときには低密度となり、無駄が多くなってしまう
。

さらに、１枚のディスク＋１１に映像信号とデジタルデ
ータとを混在して記録再生する場合、両信号の占有帯域
及び性格が大幅に異なるので、電磁変換特性やヘッドの
当りなどに対して最適な条件で記録再生することが困難
になる。また、混在して記録再生する場合、ディスク（
１）を回転駆動するドライブユニットは、３０Ｏｒｐｍ
　（６００ｒｐｍ）及び３６００ｒｐｍで回転する必要
があり、その切り換え時、サーボ回路が安定するまでの
数秒間、ディスク（１１をアクセスできなかったり、コ
ストアップなどの問題も生じてしまう。

そこで、フロッピーディスク（１）に対して以下に述べ
るようなフォーマットを採用することによりデジタルデ
ータをも適切に記録再生できるようにすることが考えら
れている。

すなわち、第３図へにおいて、（２↑）は磁気ディスク
（２）上における任意のトラックを示し、このトランク
（２Ｔ）は磁性片（４）を基準としてその長さ方向に９
０°区間づつ４等分され、その分割された区間の各々は
ブロックＢＬＣＫと呼ばれる。また、磁性片（４）を含
む区間のブロックＢＬＣＫが第Ｏブロックであり、順に
第１．第２．第３ブロツクである。

そして、第３図Ｂに示すように、ブロックＢＬＣＫは、
その始端から４°の区間が、リード・ライト時のマージ
ンを得るためのギャップ区間ＧＡＰとされ、続くｌｏの
区間がバースト区間ＢＲ３Ｔとされている。この場合、
第Ｏブロックでは、ギャップ区間ＧＡＰの中央が磁性片
（４）の位置に対応する。

また、バースト区間ＢＲＳＴは、 ｉ、プリアンプル信号 ｉｉ　、信号の記録密度を示す信号 ＋１！　＋記録されている信号がデジタルデータである
ことを示すフラグ信号 を兼ねたバースト信号ＢＲ３Ｔが記録再生される区間で
ある。

さらに、バースト区間ＢＲＳＴに続く区間は、インデッ
クス信号ＩＮＤＸの区間である。この場合、そのインデ
ックス信号ＩＮＤＸは、第３図Ｃに示すように、８ビツ
トのフラグ信号ＦＬＡＧと、８ビツトのアドレス信号Ｉ
ＡＤＲと、４０ビツトの未定義の信号Ｒ５ＶＤと。

８ビツトのチェック信号ＩＣＲＣとから構成される。

そして、フラグ信号ＦＬＡＧは、そのブロックＢＬＣＫ
が属するトラック（２Ｔ）が不良トランクであるかどう
か、消去済みであるかどうかなどの状態ないし属性を示
す信号であり、アドレス信号■＾ＤＲは、トラック（２
Ｔ）の番号〔１〜５０〕と、ブロックＢＬＣＫの番号（
０〜３〕とを示す信号である。また、チェック信号ＩＣ
ｌＩＣは、信号ＦＬＡＧ、　ＩＡＤＲ，Ｒ３ＶＤニ対す
るＣＲＣＣである。

さらに、この区間ｒＮＤＸに続く残りの区間は１′２８
等分され、その各々はフレームＦＲＭと呼ばれるｆハ号
が記録再生される区間とされている。

すなわち、第３図りに示すように、１フレ一ムＦＲＭは
、先頭から順に、８ビツトのフレーム同期信号５ＹＮＣ
，１６ビソトのフレームアドレス信号ＦＡＤＲと、８ビ
ツトのチェック信号ＦＣＲＣと、１６シンボル（１シン
ボル−８ビツト）のデータＤＡＴへと、４シンボルの冗
長データＰＲＴＶと、別の１６シンボルのデジタルデー
タＤＡＴＡと、別の４シンボルの冗長データＰＲＴＶと
を有する。この場合、チェック信号ＦＣＲＣは、フレー
ムアドレス信号ＰＡＤＲに対するＣＲＣＣである。また
、データＤＡＴＡは、ホストの機器がアクセスする本来
のデジタルデータであるが、このデータＤＡＴＡは、１
つのフ゛ロックＢＬＣＫのデジタルデータ内で完結する
インターリーブが行われたものであり、冗長データＰＲ
ＴＶは、その１ブロツク分（３２シンボル×１２８フレ
ーム）のデジタルデータに対して最小比［５のリードソ
ロモン符号化法により生成されたパリティデータＣ１，
Ｃ２である。

従って、１つのブロックＢＬＣＫ、ｌ−ランク（２Ｔ）
及びディスク１１＋におけるデジタルデータの容量は、
１ブロック：　４０９６バイト （−３２シンボル×１２８フレーム） １トラック：１６にバイト （＝　４０９６バイト×４ブロツク） １ディスク：　８００にバイト （＝１６にバイトス５０本） となる。

また、１つのフレームＦＲＭ及びブロックＢＬＣＫのビ
ット数は、 ■フレーム：３５２ビット （８＋１６＋８ビツト＋　（１６＋４シンボル）×８ビ
ット×２個） １ブロツク（インデックス区間及びフレーム区間のみ）
　：　４５１２０ビツト （＝　３５２ビツト×１２８フレーム）であるが、実際
には、デジタル信号をディスク（１」に記録再生する場
合、ＤＳＶが小さいことが要求され、また、Ｔ　１ｌｌ
ｉｎ　／　Ｔ　ｍａｘが小さく、Ｔｗが大きいことが必
要なので、上述したすべてのデジタル信号は、Ｔｍａに
一４↑の８−１０変換が行われてからディスク（１１に
記録され、再生時には、その逆変換が行われてから本来
の信号処理が行われる。

従って、上述のデータ密度の場合、ディスクｆｉｌにお
ける実際のビット数は、１０／８倍され、■フレーム８
４４０チャンネルピッ１−■ブロック（インデックス区
間及びフレーム区間のみ）：　５６４００チヤンネルビ
ツトとなる。また、これにより１ブロツクの全区間は、
５９７１９チヤンネルビツト（；　５６４００チヤンネ
ルビツト×９０°／８５°） に相当する（実際には、このチャンネルビット数から上
述のように各区間の長さが割り当てられているので、フ
レーム区間の総延長は、８５゛よりもわずかに短い）。

従って、ディスク（１１にデジタル信号（８−１０変換
後の信号）をアクセスするときのビットレイトは、 １４．３２Ｍビット／秒（；　５９７１９ビツト×４ブ
ロツク×フィールド周波数） となり、１ビツトは、 ６９．８ｎ秒＜；　１　／　１４．３２Ｍビット）に相
当する。

こうして、第３図のフォーマントによれば、２インチサ
イズのフロッピーディスク（１１で８００にバイトのデ
ジタルデータのリード・ライトができ、これは従来の５
インチのフロッピーディスクの容量（３２０にバイト）
の２倍以上であり、小型にもかかわらず大容量である。

また、ディスク（２）の回転数は、カラー映像信号の場
合と同じなので、カラー映像信号とデジタルデータとを
混在して記録再生する場合、ディスク（２）に記録再生
される両信号の周波数スペクトルなどが似たものとなり
、電磁変換特性やヘッドの当りなどに対して最適な条件
で記録再生をすることができる。さらに、２フの信号を
混在して記録再生する場合でも、ディスク（２）の回転
数は切り換えないので、サーボ回路の切り換えに要する
時間を考慮する必要がなく、２つの信号を即時に使い分
けることができる。また、回転数が単一であり、電磁変
換系などの機構も単一の特性ないし機能でよいので、コ
ストの面でも優利である。

このように、第１図のフロッピーディスク＋１）はアナ
ログ信号用であっても、これに第３図のフォーマントを
適用することにより、次世代のフロッピーディスクとし
て新たな効果を有する。

ところで、従来のフロッピーディスクの場合、これと外
部とのデータ転送はディスクの回転速度で規定されるス
ピードで、中間にバッファを用いることなくダイレクト
に行なわれている。データの配列もフロッピーディスク
に対しては、セクタ一単位でアドレス連続の状態でリー
ド・ライトされていた。つまり、フロッピーディスク上
ではデータは元の時系列に対して連続の状態となってい
た。

ところが上述した次世代のフロッピーディスクでは、デ
ジタル磁気記録の高密度化に伴って、上記のようにより
速い転送スピードが必要となり、またデータに対して、
誤り訂正のための冗長ビット付加及びインターリーブ等
のデータの並べ換えがなされており、ディスク上ではデ
ータは元の時系列に対して非連続の状態となっているか
らそのままでは外部機器と接続できない。

そこで、ディスクと外部機器との間にバッファメモリー
を挿入することが考えられるが、ディスク上の記録パタ
ーンに応じたデータ配列をそのままこのバッファメモリ
ーにリード・ライトした場合には、外部機器からみた論
理的データアドレスは連続しない。したがって、高速転
送をするべくＤＭＡ転送を行なおうとする場合には、ア
ドレスは連続したもので行なうものであるため、上記の
バッファメモリーとはマツチングせず、高速転送ができ
なくなる。

そこで、記録時はパリティＣ１，Ｃ２の付加後に、再生
時は誤り訂正処理後にバッファメモリー内のデータの並
び換えを行なって連続したアドレスに、元の時系列に対
して連続したデータがストアされている状態にすること
が考えられる。ところがこのようにすると、メモリー容
量が余分に必要になるとともに並べ換えのための変換時
間が必要になり、好ましくない。

発明の目的 この発明はバッファメモリーの用い方を工夫して上記の
欠点を除去したものである。

発明の概要 この発明は、バッファメモリー上のデータ配置を純デー
タと誤り訂正のための冗長ビットとがそれぞれ別の領域
となるようにするとともに、このバッファメモリー内の
アドレスの割り付けをディスクの記録パターンからみて
非連続で、かつ、外部機器から見て連続となるようにし
たもので、これによりアドレス変換作業を誤り訂正後等
に行なう必要もなく、また、外部からの連続したアドレ
スによるＤＭＡ転送が可能になるという特徴を有するも
のである。

実施例 第４図はこの発明の一実施例を示すもので、前述した次
世代のフロッピーディスクにデジタルデータを記録再生
する場合の例である。

同図において、αωはフロッピーディスク（２）に対す
るデータのリード・ライトを行なう磁気へ・ノド、（２
０）はバッファメモリーとしてのＲＡＭ、（３０）は外
部機器としてのホストのコンピュータである。

前述したようにデータに対しては１つのプロ・ツクＢＬ
ＣＫ内で完結するインターリーブ及び冗長ビ・ノド付加
がなされているので、ＲＡＭ（２０）としてはこのｌブ
ロックＢＬＣＫ分のデータを少なくともストアできる容
量を有するものを用いる。さらに、第５図に示すように
、純データＤＡＴへとパリティデータＣ１＋　Ｃ２とを
別々の領域にストアするようにメモリーアドレスが割り
当てられている。

また、（５１）はＤＭＡコントローラで、これよりは連
続したアドレスデータが得られ、これがホストのコンピ
ュータ（３０）のアドレスバスに与えられるとともにセ
レクタ（５２）を介してＲＡＭ（２０）のアドレス端子
に供給される。

（５３）はクロックＣＫをカウントして連続アドレスを
得るカウンタで、このカウンタ（５３）からの連続アド
レスデータはアドレス変換回路（５４）においてインタ
ーリーブに対応したアドレス変換がなされる。そして、
この変換されたアドレスデータがセレクタ（５２）を介
してＲＡＭ（２０）のアドレス端子に供給される。

（５５）はデータＤＡＴへを選択的に各部に出力するた
めのセレクタである。

また、（５６）は記録時、データＤＡＴＡからパリティ
データＣ１，Ｃ２を生成するための誤り訂正エンコーダ
、（５７）は再生時、このパリティデータＣ１，Ｃ２を
用いて誤り訂正をなす誤り訂正デコーダである。

（５８）はシリアルデータとパラレルデータとの変換及
び８−１０変換並びにその逆変換をなす信号処理回路、
（５９）は記録再生アンプである。

さらに、（４０）はこのシステム全体をコントロールす
るためのコントローラで、このコントローラ（４０）に
よるコントロールに従って以下のような処理がなされる
。

先ず、記録時について説明する。

ホストのコンピュータ（３０）のデータバスからの１ブ
ロック分の純データはセレクタ（５５）を介してＲＡＭ
（２０）に供給される。このとき、セレクタ（５２）か
らはＤＭＡコントローラ（５１）からの連続アドレスが
ＲＡＭ（２０）に供給され、ＲＡＭ（２０）には第５図
に示したデータのメモリー領域（２００）において、連
続したアドレスに純データが元の時系列のまま連続した
状態でストアされる。

ＲＡＭ（２０）に１ブロック分の純データがすべてスト
アされると、このデータから誤り訂正エンコーダ（５６
）において先ずパリティデータＣ２が生成され、ＲＡＭ
（２０）のメモリー領域（２０Ｃ２）にこれが連続した
状態でストアされる。

次にアドレス変換回路（５４）からの変換されたアドレ
スによりディスクの記録パターンに即した送り出し順で
純データ及びパリティデータＣ２がＲＡＭ（２０）から
読み出され、誤り訂正エンコーダ（５６）においてパリ
ティデータＣ１を生成及び付加しながら信号処理回路（
５８）に供給される。

そして、この信号処理回路（５８）において、８−１０
変換がなされるとともにパラレルデータがシリアルデー
タに変換され、アンプ（５９）を通じて磁気ヘッドα０
）に供給されて、磁気ディスク（２）のトランク（２Ｔ
）のうちの９０°区間分の部分、例えば第０ブロツクに
記録される。

こうしてＲＡＭ（２０）からの１ブロック分のデータの
読み出しが完了すると、書き込み要求信号によりホスト
のコンピュータ（３ｏ）側からは次の１ブロック分の純
データがＲＡＭ（２０）に供給され、以上の動作と全く
同様にしてパリティデータＣ工ｒ　Ｃ２が付加されると
ともにインターリーブされた状態で磁気ディスク（２）
のトラック（２Ｔ）の別の９０°区間分の部分、例えば
第１ブロツクに記録される。以下同様で、４ブロック分
記録が終了すると別のトランクに移る。

なお、この例の場合、記録時はＲＡＭ（２０）のメモリ
ー領域のうちのパリティデータｃ１の領域（２０Ｃ１）
は用いなかったが、生成したパリティデータＣ１をこの
領域（２０Ｃｘ　）に一旦スドアした後、記録パターン
に即した順序でＲＡＭ（２０）よりデータＤＡＴ＾及び
Ｃ１，Ｃ２を読み出すようにしてももちろんよい。

次に再生時においては、再生データはヘッドＱＯＩがト
ランク（２Ｔ）を走査するときそのヘッド出力より９０
°区間分の１ブロック単位分のデータ毎に抽出されて以
）のように処理される。

すなわち、アンプ（５９）を介して信号処理回路（５８
）に供給され、１０−８変換されるとともにシリアルデ
ータが８ビツトパラレルのシンボルデータに戻される。

このパラレルデータはセレクタ（５５）を通じてＲＡＭ
（２０）に供給され、アドレス変換回路（５４）からの
記録時のインターリーブに対応したアドレスに従ってＲ
ＡＭ（２０）に、データＤＡＴ＾、パリティデータＣ１
及びＣ２がそれぞれメモリー領域（２００）　、（２０
Ｃ１）及び（２０Ｃ２）に書き込まれる。つまり、アド
レス変換回路（５４）からのアドレスによって分散され
ていたデータ列が連続なデータ列となる状態でＲＡＭ（
２０）にストアされる。

■ブロック分の全データが書き込まれると、アドレス変
換回路（５４）からのアドレスに従って、このＲＡＭ（
２０）のデータＤＡＴへが誤り訂正デコーダ（５７）に
おいてパリティデータＣ１，Ｃ２により誤り訂正され、
ＲＡＭ（２０）に再び書き込まれる。したがってＲＡＭ
（２０）には誤り訂正されたデータＤＡＴＡＡ＜最終的
にストアされていることになる。

こうして、ＲＡＭ（２０）上において元の時系列の順序
でアドレス連続の状態でデータＤＡＴＡが全てストアさ
れると、ｒ　ＲＥＡＤＹ　Ｊの信号がＤＭＡコントロー
ラ（５１）に返され、データバスがコンピュータ（３０
）のＣＰＵから切り離されてこのＲＡＭ（２０）にスト
アされているデータＤＡＴへがＤＡＭコントローラ（５
１）に従って外部にＤＭＡ転送される。

もちろんｒＲＥＡＤＹＪの信号がホストのコンピュータ
（３０）に返されれば、このコンピュータ（３０）に対
して　Ｉ１０転送も可能である。

発明の効果 この発明においては、磁気ディスクと外部機器との間に
バッファメモリーを設けるだけでなく、このバッファメ
モリーへのデータの書き込みないし読み出し時にアドレ
ス変換を行なって、ディスクからみて非連続で、外部機
器からみて連続となるようにアドレスの割り付けをする
ようにしたので、アドレス変換作業を誤り訂正後やパリ
ティ付加後に行なう必要がなく、変換時間が短縮できる
とともにメモリーフィールドの削減が可能となる。

しかも、外部機器からは連続したアドレスとして扱える
ので、外部からのＤＭＡ転送要求のように連続したアド
レスが生成される系と良好にマツチングがとれるもので
ある。

゛また、外部機器からは連続したアドレスとして扱える
ようになるのでシステム構成が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明が通用されるシステムを説明
するための図、第４図はこの発明の一例の系統図、第５
図はその要部の説明のための図である。 （２）はジャケット（５）に収納された回転磁気ディス
ク、Ｏｌは記録再生用磁気ヘッド、（２ｏ）はバッツア
メモリーとしてのＲＡＭ、（３０）はホストのコンピュ
ータである。 ８ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ジャケットに収納された回転磁気ディスクに対して、誤
   り訂正のための冗長ビット付加及びデータの並べ換え操
   作により元の時系列に対して非連続となっている状態の
   デジタルデータを記録ないし再生するものにおいて、上
   記データの並べ換え操作の完結する１単位に相当する容
   量を有するバッファメモリーを上記回転磁気ディスクと
   外部機器との間に設け、このバッファメモリー上のデー
   タ配置は純データと誤り訂正のための冗長ビットとがそ
   れぞれ別の領域となるようにするとともに上記バッファ
   メモリーへの書き込み時ないし読み出し時に、アドレス
   変換を行ってバッファメモリー内のアドレスの割りっけ
   を、上記ディスクの記録パターンからみて非連続で、か
   つ、外部機器からみて連続となるようにしたデジタルデ
   ータの記録ないし再生方式。