JPH0834043B2

JPH0834043B2 - 磁気記録方法

Info

Publication number: JPH0834043B2
Application number: JP62226352A
Authority: JP
Inventors: 英文後藤; 昭広浅田; 浩千葉; 一俊紺野; 徹三瓶
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-09-11
Filing date: 1987-09-11
Publication date: 1996-03-29
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: JPS6470965A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、磁気テープを用いた磁気記録方法に係り、
特にコンピュータの周辺装置として好適な大容量で、信
頼性の高い磁気記録装置を実現する磁気記録方法に関す
る。

［従来の技術］近年の磁気記録技術の進歩により、VTRやDATに見られ
るように、ロータリー（回転）ヘッドを用いたヘリカル
スキャン方式の記録再生技術が実用化され、記録密度が
向上すると共に、ディジタル信号処理技術との組み合わ
せにより、VTRやDAT用磁気テープを利用したコンピュー
ターデバイスの開発が盛んになっている。

これらのデバイスでは、音声などをディジタル信号に
変換し、テープに記録している。従って、記録されるデ
ータを音声の代わりにコンピュータで利用することが可
能である。

このようなデバイスの例として、特公昭60-25286や特
開昭60-171678がある。

これらでは、コンピュータの周辺装置として必要な磁
気テープの任意の記録場所について選択的に記録、再生
を行なう検索機能を備えるために、ロータリーヘッドで
記録したトラックの他に、検索用に固定ヘッドを使用し
てトラックの上下に制御データを記録して、この部分を
検索制御データとして用いている。

この方法は、データと独立した場所に制御データが記
録されているので、容易に検索が出来る。

しかし、制御データが記録されている場所は、磁気テ
ープのエッジ付近であり、汚れや損傷を被り易いという
問題があり、この制御データが読めなくなると、コンピ
ュータデバイスとして必要な検索機能が実現出来なくな
り、システム全体の信頼性を低下させる。

さらに、一般的に磁気テープ装置では、アクセス時間
が遅い。固定ヘッドを用いた制御では高速にテープを走
行させると、制御情報を読み出すことが出来ないので、
高速アクセスを行なうことが出来ない。

また、DATレコーダのように隣合うトラックでアジマ
スを変えて記録する方式を採用したシステムで、特に幅
の広いヘッドで隣合うトラックを僅かに重ねて記録する
装置では、前に記録したトラックに再記録すると、隣の
トラック上にも重ねて記録してしまい、このトラックは
正しくデータを読み出せなくなるため、従来例のような
制御データを用いても１トラックごとの再記録が出来な
いという問題がある。

これらに関しては、従来技術では考慮されていなかっ
た。

［発明が解決しようとする問題点］上記従来技術は、磁気テープの汚れや損傷による制御
不能や、アジマス記録方式の装置におけるトラックごと
の記録不能については考慮されておらず、コンピュータ
デバイスとしての信頼性を低下させたり、コンピュータ
デバイスとして使用出来ない問題がある。

また、磁気テープの記憶容量を大きくするために、ト
ラックピッチを出来る限り小さくする。従って、各トラ
ックの上下に設ける制御データを記録する領域が小さく
なり、有効なデータが記録出来ないという問題もある。

本発明の目的は、ヘリカルスキャン方式の磁気テープ
を用いた磁気記録方法で、特にアジマス記録方式を利用
した磁気記録方法をコンピュータのデータ記録装置にお
いて利用するのに最も適した方法を提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］上記目的のうち、アジマス記録方式でトラックごとの
書き換えが出来ない問題を、複数トラックを読み書きの
単位（ブロック）とし、その複数トラックの少なくとも
最後の１トラック、あるいはブロックの前後のトラック
をデータ用ではなく、ギャップとする。そのブロックを
書き換える時、最初のトラックから順に記録していき、
隣のトラックを削るためにそのトラックが読めなくなる
のをギャップで吸収することにより、ブロック単位の書
き換えを可能とする。

一方、磁気テープの汚れや損傷による信頼性の低下に
関しては、各トラックに制御データを記録する領域を設
け、エラーを検出するデータを付加して記録する。ある
いはDATのように予め規格の中に制御データを記録する
領域が確保されている装置では、ここを利用する。そし
て、上述のように複数のトラックをブロックとし、この
ブロックの番号を制御データの一つとしてブロック内の
各トラックに記録する。従って、制御データが記録され
る領域は、磁気テープの真中付近であり、損傷などが少
ない領域であると共に、複数トラックに渡りブロック番
号が記録されているので多少のエラーがあっても、正し
い場所を検索することが可能である。

また、DATのサーチ機能を利用した高速アクセスも可
能と出来る。

［作用］各ブロックは、連続したフレーム（トラック）で構成
され、その前後のフレームは有効なデータとしてではな
く、再記録によって読めなくなることを吸収するための
ギャップとして動作し、これらのブロックを任意にアク
セスするための制御データを、テープの中心付近の損傷
を受けにくい領域に記録する、あるいは予めデータ以外
の制御データを記録するように確保された領域に記録す
ると共に、ブロック内のトラックに同じデータを繰返し
記録することによってブロック内の一部がエラーを起こ
して読めなくても、他のトラックの制御データからアク
セスが可能である。

また、データにはエラー検出、訂正のための検査ワー
ドが付加されているので、たとえテープの汚れや損傷に
よって、データの一部が正しく読めなくても、エラーを
訂正するように動作し、訂正の範囲を超えた場合は、訂
正不能というフラグを出力するように動作するので、誤
動作することはない。

さらに、磁気テープの繰返し使用によるテープの損
傷、メディアの不均一性によるデータエラーの発生によ
って、データがエラー訂正を行なっても正しく読めな
い、あるいは記録出来ない場合は、このブロックをバッ
ドブロックとして以後このブロックを使用しないように
動作するので、誤動作することはない。

［実施例］以下、本発明の実施例を説明する。

本実施例では、DATレコーダで使用されている磁気テ
ープのフォーマットを基本とする。

「ブロック構成」第１図に本実施例の磁気テープ上のブロック構成図を
示す。

DATレコーダでは、VTRのようにシリンダの円周に取り
付けたシリンダと共に回転するヘッドを使用し、磁気テ
ープに第１図に示すようなトラック２を磁気テープの走
行方向に対し斜めに記録する。

また、DATレコーダは、アジマス記録方式を用いてお
り、隣合うトラックでは、アジマス角が異なって記録さ
れる。

このDATレコーダをコンピュータの記憶装置として使
用するために、32フレーム（DATでは、２トラックを１
フレームと呼ぶ）をブロック１とし、リード／ライトを
このブロック２単位で実行する。

ブロック１の最初の３フレームと最後の１フレーム
は、データ用として使用するのではなく、ブロック間の
ギャップエリア３とする。従って、このギャップエリア
３の間の28フレームをデータを記録するデータエリア４
とする。

第２図、表１にDAT懇談会で規格化されたDATのトラッ
クフォーマットを示す。トラックは16の領域に分割さ
れ、各領域は表１のように定義されている。

領域９がPCMデータを記録する領域である。領域３と1
4は、サブコード領域であり、曲番や時間などの情報を
記録する領域として定義されている。また領域６、11
は、ATF（Automatic Track Finding）領域と呼ばれ、回
転ヘッドが正しくトラックをトレースできるようにサー
ボをかけるための信号を記録する領域である。

実際の磁気テープ上では、第３図に示すようにフォー
マットされている。

DATでは、＋アジマスと−アジマスの２つのヘッドが
交互にトラックをトレースする。各ヘッドは、自分のア
ジマスと一致するアジマスで記録されたトラックのATF
領域を読んでサーボをかけ、PCM領域、サブコード領域
を読む。

また、記録をする場合は、第４図に示すようにトラッ
クより僅かに幅の広いヘッドＡで前述のトラックフォー
マットで記録を行ない、次のトラックを記録する時、ヘ
ッドＢで前に記録した場所と新しく記録するトラックを
僅かに重ねて記録する。この結果、前に記録されたトラ
ックが規格で定められた幅になるように制御される。

コンピュータの記憶装置として用いるためには、任意
の場所への検索機能と、任意の場所への記録が可能であ
る必要がある。

しかし、第５図に示すように、あるトラックを書き換
えるとすると、トラックの幅より広い幅のヘッドで記録
を行なうため、隣のトラックを削ってしまう。従って、
書き換えを行なったトラックの隣のトラックは読めなく
なる。

そこで、第１図に示したようにブロックの前後にギャ
ップトラックを設け、ブロック単位で書き換えを行なっ
た場合でも、隣のブロックのギャップトラックが読めな
くなるだけであり、データエリアには影響がないように
なる。

「サブコードフォーマット」 DATでは、トラックの中のPCM領域、サブコード領域を
さらに小さい小ブロックに分割している。

第６図に小ブロックの構成を示す。

この小ブロックがPCM領域かサブコード領域かどちら
に属するかを示すのに、小ブロックアドレスのMSB（最
上位ビット）を使用している。

図中に示すように、このビットが０の時はPCM領域
に、１の時はサブコード領域に属することを表わしてい
る。

本発明のサブコード領域のフォーマットを第７図に示
す。

２つの小ブロックで一つのサブコードを構成する。

W1、W2の内容を表２に示す。

コントロールIDは、DATの規格にもとずき４ビットと
も"0"とする。

データIDは、オーディオ用（"0000"）と区別するた
め、"0001"とする。

また、第７図に示したようにパックを７つ使用するの
で、DATの規格にもとずきフォーマットIDは、"111"とす
る。１つのパックは、64ビットで表わされ、図中に示
すように８ビットの８つのコードを定義する。PC1、２
はアクセスの基本単位のブロック１の番号を記録する。表わし得るブロック番号は65536まで
で、その上位をPC1に、下位をPC2に記録する。PC3は、
フレーム番号を記録し、この小ブロックが属するトラッ
クが、ブロック１の中で何番めのフレームであるかを表
わす。

PC4は、次式で定義するエラー検出用パリティであ
り、PC1〜３のエラーを検出する。

P1＝PC1＋PC2＋PC3 …（１）ただし、＋は排他論理和（mod2）を表わす。

PC5、６は、エリアマークを記録する領域であり、こ
のブロック１がどのエリアに属しているかを判別するた
めのコードを表わす。

PC7は、次のように定義するエラー検出用パリティで
あり、PC1〜６のエラーを検出する。

P2のビット０＝PC1のパリティ P2のビット１＝PC2のパリティ P2のビット２＝PC3のパリティ P2のビット３＝PC4のパリティ P2のビット４＝PC5のパリティ P2のビット５＝PC6のパリティ P2のビット６＝ビット０〜５のパリティ P2のビット７＝０ PC8は、次式で定義するPC1〜７のエラーを検出するパ
リティである。

P3＝PC1＋PC2＋PC3＋PC4＋PC5＋PC6＋PC7 …（２）パックは、７つあるが、すべて同じ内容を記録するよ
うにする。

「PCM-IDフォーマット」データを記録するPCM領域内の小ブロックのIDを表
３、４に示す。

W2には、DATの規格のままPCM領域にある128個の小ブ
ロックの番号を記録する。この小ブロックを８個ごとに
まとめ、８個のW1内のIDを本発明では表４に示すように
定義する。

ID-1は、オーディオ以外の利用を示すための"01"とす
る。

ID-2は、"00"を本実施例のようにブロック１を32フレ
ームで構成することを示す。

データID:0001 フォーマットID:111 コントロールID:0000 "01"から"11"までは、将来の拡張のための予備としてお
く。

ID-3は、エラー訂正の使用、フォマットを表わす。"0
0"は後述する本実施例のレイヤードECCフォーマットを
示す。"01"、"10"は、拡張用の予備とし、"11"はレイヤ
ードECCを使用しないモードを表わす。

ID-4は、コンピュータの周辺装置としてのアクセス形
式を示す。"00"は、ストリーマのような磁気テープ装置
と同じシーケンシャルアクセス、"01"は、フロッピーや
ハードディスクのようなダイレクトアクセスが可能な装
置、磁気テープを示す。"10"、"11"は予備としておく。

ID-5は、このブロック１が正しくリード／ライト可能
なブロックであることを"00"で表わし、"11"でテープの
損傷などにより正しくリード／ライトが出来ないBADブ
ロックであることを示す。

"01"、"10"は予備とする。

ID-6は、トラックピッチを規定し、"00"は標準の13.6
μｍを、"01"は20μｍのトラックピッチで記録された、
あるいは記録される磁気テープであることを示す。

ID-7は、ソフト的なコピーの許可、禁止を表わし、"0
0"は許可、"10"は禁止をそれぞれ示す。"01"、"11"は予
備とする。

ID-8は常に０とする。

「テープフォーマット」第８図に本発明のテープフォーマットの説明図を示
す。

磁気テープをPCM領域とサブコード領域に分けて表わ
してある。

磁気テープには、図のようにPCM領域のデータとして
ユーザーが利用するデータと、後述するこのデータのエ
ラー検出、訂正用パリティを記録する。

PCM-IDには、前述のような多くのデータを記録する
が、テープフォーマット上で特に重要であるBADブロッ
ク情報について表わしてある。

サブコード領域には、アクセスに重要な役割を果たす
データを示した。

サブコードID内のプログラムナンバーは、サブコード
パックデータ内のブロック番号のビット３より上位11ビ
ットを割り当てる。従って、８ブロックごとにプログラ
ムナンバーが１づつ増加する。このプログラムナンバー
は、大まかな検索に利用できる。

エリアマークは、"0"とし、通常のデータブロックで
あることを示す。また、ブロック番号は、各ブロックに
連続的に記録する。

ブロックの詳細は、同図の下方に示した。

ギャップエリアのPCMデータは、すべて"0"とする。フ
レーム番号は、ブロック１の最初のフレームを"0"とし
て順番に"31"までつける。

第９図にリードインエリア、EOI（End Of Informatio
n）エリアの説明図を示す。DAT用磁気テープには、テー
プの始めと終わりにリーダテープとして透明なテープが
ある。記録装置は、この透明なテープによりBOT（Begin
Of Tape）、EOT（End Of Tape）を検出している。

しかし、磁気テープをカートリッジから引きだし、シ
リンダにローディングするメカニズムが、装置によって
異なっているので、最初のブロックの位置が変動する。
これを吸収するために、有効なデータエリアとして扱わ
ないリードインエリアを設ける。DATでは、このエリア
の長さを100mm以上としている。

本実施例では、16ブロック（約130mm）とし、データ
は全て"0"を記録する。サブコードとして、プログラム
ナンバーを図のように”−2"、”−1"と記録する。ま
た、エリアマークは、アスキーコードで"BB"を記録す
る。さらにブロック番号を”−16"から順に増加して”
−1"でリードインエリアが終了するように記録をする。

一方、データの終わりを示し、これより後方には有効
なデータが記録されていないことを示すエリアとして、
EOIエリアを設ける。このエリアは、１ブロックの長さ
を持ち、データは全て"0"を記録し、通常のブロックと
同じようにプログラムナンバー、ブロック番号、フレー
ム番号を記録する。リードインエリア、データエリアと区別をするために、エリアマークとして
アスキーコードで"EE"を記録する。

これによって、何処からデータが始まり、何処までデ
ータが記録されているかを知ることが出来る。

第10図にBADブロックフォーマットの説明図を示す。

ブロック１にデータを記録した後、正しく記録された
かどうかを読みだして書き込んだデータと比較した時、
一致しなかった場合に、そのブロックをBADブロックと
する。

図中、ブロック番号ｍ＋９をこのブロックより後方に
フォーマットしながらデータを記録しているとする。こ
のブロックがBADブロックとなった場合は、テープを少
し戻し、このブロックに前記PCM-ID内のID-5にBADブロ
ックを示すコードを記録しながら、データは"0"として
再度ブロックをフォーマットする。

次のブロックをフォーマットする時、ブロック番号を
ｍ＋９のままにして、前のブロックに記録するはずのデ
ータを再度記録する。従つて、同じブロック番号を持つ
ブロックが並ぶことになる。

一方、ランダムなアクセスによって、すでにデータが
記録されているブロックに、新しいデータを記録した
時、テープの損傷などによってBADブロックとなった場
合、前記と同様にPCM-IDのID-5にBADブロックを示すコ
ードと"0"データを記録する。この時、サブコードの内
容は、前に記録してあった内容と同じにする。

しかし、この場合は置き換えるブロックを何処にする
かを装置内で決定出来ないので、書き込みを指示したホ
ストにエラーがあったことを知らせ、その後の動作は、
ホストからの指示に従う。

「レイヤードECC」 DATは、トラック２内で完結する２重化したリードソ
ロモン符号を用いた、エラー訂正を行なっている。これ
によって、磁気テープ上でのシンボルエラーが10^-3の
時、エラー訂正後のエラーレイトは、10^-20以下となっ
ている。

しかし、磁気テープの汚れや損傷、繰返し使用による
テープの寿命などによって、磁気テープ上のシンボルエ
ラーは、10^-2以上に悪化することが、実験で確認されて
いる。

この時のエラー訂正後のエラーレイトは、10^-12とな
り、コンピュータのデータ記録装置としては、信頼性の
低い装置となる。

そこで、磁気テープ上のシンボルエラーが10^-2以上に
悪化してもエラー訂正後のエラーレイトが、10^-15以下
となるように、さらにエラー訂正を行なうためのパリテ
ィをデータに付加する。これをレイヤードECCと呼ぶこ
とにする。

第11図に本実施例のレイヤードECCのフォーマットを
示す。

１ブロック内のデータ用の28フレームで完結するフォ
ーマットとする。従って、ブロック１内のフレーム番号
３から30までの28フレームにユーザーが使用するデータ
とエラー検出、訂正用のパリティとを付加したデータを
記録する。

このエラー訂正にも、リードソロモン符号を使用し、
符号長56、情報ワード50、検査ワード６の符号を用い
る。図のようにトラック内の2880バイトのデータを縦
に、各トラックのデータを横に順番に並べ、各トラック
から一つずつ符号語を選択して50個の情報ワードと６個
の検査ワードを構成する。

距離が７であることから、最大３個のエラー訂正が可
能であるが、エラーが発生している場所が分からない”
誤り訂正”では、３個のエラーを訂正するのに、多大な
時間を要するので、本実施例では２個までの”誤り訂
正”を行なうものとする。しかし、DATで行なっている
エラー訂正の結果として、各トラックから読みだしたデ
ータにエラー訂正を行なったが訂正出来なかったことを
示すフラグが付加されているので、このフラグによって
エラーが発生した場所を特定出来る。従って、この結果
から”消失訂正”を行なうと最大６個のエラー訂正が可
能となる。この訂正アルゴリズムを以下に示す。

Ｎ（Ｅ）＝０ NOエラーＮ（Ｅ）＝１１エラー訂正Ｎ（Ｅ）＝２２エラー訂正Ｎ（Ｅ）＞２Ｎ（Ｆ）＝０Ｆ＝１Ｎ（Ｆ）＝１１重消失＋２エラー訂正Ｎ（Ｆ）＝２２重消失＋２エラー訂正Ｎ（Ｆ）＝３３重消失＋１エラー訂正Ｎ（Ｆ）＝４４重消失＋１エラー訂正Ｎ（Ｆ）＝５５重消失訂正Ｎ（Ｆ）＝６６重消失訂正Ｎ（Ｆ）＞６Ｆ＝１ただし、Ｎ（Ｆ）：二重リードソロモン符号による未
訂正シンボルの数Ｎ（Ｅ）：レイヤードECCによるエラーシン
ボルの数 F :エラーフラグこのアルゴリズムによって、最大６トラックのバース
トエラーが生じても、訂正可能であり、非常に信頼性の
高い装置の実現を可能とする。

このフォーマットによって、１ブロック当たりのユー
ザーが利用出来るデータ容量は、約140.6Kバイトであ
る。しかし、通常コンピュータで扱うデータは、64Kバ
イトの整数倍が多いので128Kバイトを１ブロック当たり
のユーザーが利用出来るデータ容量とする。

「動作」本実施例の機能ダイヤグラムを第12図に示す。

回転ヘッドを取り付けたシリンダ10、このシリンダを
回転させるシリンダモータ11、テープの一定走行を行な
うキャプスタンモータ12、早送り、巻き戻しを行なうリ
ールモータ13、これらのモータをコントロールするサー
ボ回路14、回転ヘッドを用いた信号の書き込み、読みだ
しを行なうリード／ライト回路15、DATのフォーマット
に従った信号処理を行なうDAT信号処理回路16、サブコ
ード制御回路17、装置のモードの指示、メカの駆動を指
示するドライブ制御回路18、この信号を受けてメカを駆
動するメカ駆動回路19、DATフォーマットに従ったエラ
ー訂正用符号の符号化、復号化を行なうDAT符号／複合
回路20、レイヤードECC回路21、データの格納、レイヤ
ードECC符号／複合を行なうためのメモリ22、このメモ
リ22からのデータの読みだし、格納を制御するメモリコ
ントロール回路23、これら全体を制御するシステム制御
回路24、ホストとの接続を行なうインターフェースSCSI
（Small Computer System Interface）25で構成され
る。

本実施例におけるシステムの動作シーケンスを第13図
に示す。

まず、システム内に磁気テープが装填されているかど
うかを調べる。もし、磁気テープが装填されていなけれ
ば、装填されるまで待つ。

図示しない検出回路で磁気テープがシステムに挿入さ
れたことをシステム制御回路24が検出すると、図示しな
いローディングモータを駆動し、磁気テープをローディ
ングし、カートリッジからテープを引きだし、シリンダ
10に巻き付ける。

磁気テープが装填されているか、装填をしたら、シス
テム制御回路24は、ドライブ制御回路18にテープの”巻
き戻し”を指示する信号を送る。

この信号を受け取ったドライブ制御回路18は、サーボ
回路14を”巻き戻し”モードに設定する。

サーボ回路14は、リールモータ13を駆動してテープを
巻き戻す。ドライブ制御回路18は、磁気テープの透明な
テープ部分を検出し、テープが巻き戻ったことを知る。
そこでサーボ回路14を”停止”モードに設定し、”巻き
戻し”が終了したことをシステム制御回路24に知らせ
る。

システム制御回路24は、磁気テープにデータが何処ま
で記録されているかを知るために、ドライブ制御回路18
に"EOIサーチ”を指示する。ドライブ制御回路18は、サ
ーボ回路14を”高速サーチ（後述）”モードとし、リー
ルモータ13、シリンダモータ10を駆動する。シリンダ10
に付けた回転ヘッドからの出力をR/W回路15が取り込
み、ディジタル信号に波形整形をした後信号処理回路16
に入力する。信号処理回路16は、この信号からサブコー
ドを読みだし、サブコード制御回路17へ送る。サブコー
ド制御回路17は、再生したサブコードが正しいかどうか
を調べ、正しければそのサブコードをドライブ制御回路
18へ送り、ドライブ制御回路18が前述したサブコード内
のエリアマークを調べ、EOIエリアかどうかを調べる。

EOIを示すエリアコードを検出すると、ドライブ制御
回路18はサーボ回路14を一旦停止モードとした後、巻き
戻しモードでオーバーランしたテープを少し巻き戻
し、”リード（後述）”モードでEOIブロックを読む。
サブコード制御回路17は、正しく読みだしたサブコード
をドライブ制御回路18に送る。ドライブ制御回路18は、
サブコードの中のブロック番号をシステム制御回路24へ
送る。

システム制御回路24は、ドライブ制御回路18から受信
したブロック番号を最終ブロック番号として登録してお
く。

同時に、EOIブロックのデータエリアのPCM-IDを信号
処理回路16は、ドライブ制御回路18へ転送し、前述の各
種パラメータを設定する。

もし、テープの終わりまでサーチを行なってもEOIエ
リアが見つからないか、テープになにも記録されていな
い場合には、新しいテープとして登録しておく。

次に、システム制御回路24は、インターフェース25を
介し図示しないホストから送られてくるコマンド待ちの
状態となる。

システム制御回路24は、インターフェース25からのコ
マンドを受け、これを解析してリード、ライト、フォー
マット等のコマンドを実行するためにドライブ制御回路
18、メモリコントロール回路23を駆動する。

ホストからカートリッジのイジェクトコマンド、あるい
は装置につけた図示しないイジェクトスイッチによる指
示があった場合には、磁気テープに記録したデータエリ
アの最後にEOIエリアを記録し、テープを巻き戻す。

システム制御回路24は、現在のデータエリアの最終ブ
ロック番号を記憶しているので、前述のようにこのブロ
ック番号を”サーチ”するためにドライブ制御回路18
を、またドライブ制御回路18は、サーボ回路14、サブコ
ード制御回路17を駆動して、最終ブロックを見つける。
この後、最終ブロックの次に前記EOIのフォーマットでE
OIエリアを記録する。この時、システム制御回路24はド
ライブ制御回路18を介し、サブコード制御回路17へEOI
ブロックのサブコードデータを送っておく。また、ブロ
ック内のデータ領域に記録するデータを、メモリ22に用
意し、メモリコントロール回路23へ、レイヤードECC回
路21で前記エラー検出、訂正用の符号を付加し、これを
メモリ22の所定の場所へ格納する。

このデータをトラックへ書き込む順に符号／復号回路
20へ送り、ここでDATの規格に従ったデータフォーマッ
トに符号化しておく。

最終ブロックをサーチ出来たら、ドライブ制御回路18
はサーボ回路14を”プレイ”モードに設定しデータをリ
ードする。サブコード制御回路17が読んだサブコードの
フレーム番号を調べながら、このブロックが終わった
ら、信号処理回路16を”ライト”モードへ切り替える。
信号処理回路16は、符号／復号回路20へデータ読みだし
を指示する。これを受けて符号／復号回路20は、記録さ
れているデータを信号処理回路16へ出力する。信号処理
回路16は、このデータとサブコード制御回路17からのサ
ブコードとをデータフォーマットに従ったデータに組み
合わせR/W回路15を介して記録する。

EOIブロックの記録が終了したら、ドライブ制御回路1
8は、前記の巻き戻しと同様の方法でテープを巻き戻し
た後、図示しないローディングモータでカートリッジを
イジェクトする。

「リード」第14、15図に本実施例のブロックのリードタイミング
図を示す。

ドライブ制御回路18は、サーボ回路14を”プレイ”モ
ードに、信号処理回路16をリードモードとする。

サーボ回路14は、リールモータ13を制御し、磁気テー
プを規格に定められた8.15mm/sで定速駆動し、シリンダ
10を2000rpmで定速回転するように、シリンダ10の回転
数をサーボ回路14が取り込み、制御している。このシリ
ンダ10に180度対向して取り付けた２個の回転ヘッドの
切り替え信号は、15msごとに動作するヘッドを切り替え
るための信号である。

図において、時刻T₁からT₂で＋アジマスのヘッドＡで
信号を読み、時刻T₂からT₃で−アジマスのヘッドＢで信
号を読む。

各ヘッドは、テープに記録されたATFを読み、R/W回路
15を介して、信号処理回路16がサーボ用の信号をサーボ
回路14に入力する。サーボ回路14は、シリンダ10の回転
数を制御し、トラックを正しくトレース出来るようにす
る。

この状態で、ヘッドからの信号をR/W回路15を通した
出力は図中に示す信号となる。

この信号には１トラック分の信号が含まれている。信号
処理回路16は、この信号を受け取り、サブコード領域の
信号を、時刻T₁₁でサブコード制御回路17に出力する。
この信号を受けたサブコード制御回路17は、この信号か
らサブコードを再生し、前記サブコードIDのフォーマッ
トで示したパリティを用いエラー検出を行なう。またパ
ックデータに関しては、DATの小ブロックフォーマット
にあるパリティを用いエラー検出を行なうと同時に、複
数のパックデータを比較して一致しているかどうかでエ
ラーの検出を行なう。

その結果を時刻T₁₂に、ドライブ制御回路18へ送る。

一方、信号処理回路16に入力された信号の内、PCM領
域の信号は、一旦信号処理回路16内に格納される。

時刻T₂でヘッドを−アジマスのヘッドＢに切り替え、
同様にデータを読む。

１フレーム分のデータを読んだ後、時刻T₃でPCM-IDの
データをドライブ制御回路18に転送する。

両ヘッドで読んだ１フレーム分のデータは、時刻T₄か
ら信号処理回路16によってDAT符号／復号回路20へ転送
される。

１フレーム分のデータを受け取った符号／復号回路20
は、DATのフォーマットに従ったエラー検出、訂正を行
ない、メモリコントロール回路23にデータ転送を要求す
る。

時刻T₁からT₃までに読んだサブコード内のフレーム番
号が２とすると、このフレームは、前記ブロックフォー
マットに示したように、ギャップエリアであり、有効な
データとして扱わないので、メモリコントロール回路23
は符号／復号回路20から転送されたデータをメモリ22へ
格納せず、次のフレーム番号３のデータからメモリ22へ
格納する。

第12図に示したメモリ22は、３つのエリアに分割され
ており、それぞれをメモリA,B,Cとする。

第15図のブロックデータ信号は、第ｎブロックのフレ
ーム番号３から30までのデータを、メモリコントロール
回路23がメモリA22へ格納するタイミングを表わす。こ
の時、符号／復号回路20から出力されるDAT用のエラー
訂正の結果として、未訂正フラグをデータと共に、メモ
リA22に格納しておく。１ブロック分のデータをメモリA
22に格納後、時刻T₂₁でメモリコントロール回路23は、
このデータを読みだしてレイヤードECC回路21へ転送
し、前記レイヤードECCのエラー訂正アルゴリズムに従
って、エラー訂正を行なう。この時、先に格納した未訂
正フラグを使用し、最大６個のエラー訂正を行なう。

訂正後のデータはメモリA22に格納する。

ただし、PCM-IDのデータの中で、ECC禁止モードが指
示されている場合には、上記のエラー訂正は行なわず、
符号／復号回路20からのデータをそのままメモリA22に
格納する。

この後、時刻T₂₂でシステム制御回路24は、メモリA22
の復号後のデータをインタフェース25を介してホストに
転送する。

時刻T₂₃では、次のブロックのデータ信号が符号／復
号回路20から出力されるので、このデータはメモリＢ、
C22へ格納する。このように、ホストへのデータ転送が
終了したら、このメモリエリアに符号／復号回路20から
のデータを格納することで、各処理が待ち時間なしで実
行されるようになる。これは、ホストのデータ転送準備
が遅れ、図中の破線のタイミングとなった場合に、３つ
の転送が同時に実行される必要があるためである。

「ライト」第16、17図にデータの記録タイミング図を示す。

時刻T₃₁でホストからデータの記録要求があり、シス
テム制御回路24は、メモリコントロール回路23にメモリ
A22へのデータ転送を指示する。インタフェース25を介
しデータ転送要求を受けたメモリコントロール回路23
は、データを受け取りメモリA22へ格納する。

この後時刻T₃₂でシステム制御回路24は、メモリーコ
ントロール回路23にレイヤードECC回路21とのデータ転
送を指示し、前記レイヤードECCのフォーマットで符号
化を行なう。ただし、ホストからの指示でレイヤードEC
Cを禁止するモードが指示されていれば、この符号化は
行なわない。

このデータは、メモリA22に格納する。

引き続きホストからのデータ転送要求がある場合に
は、このデータをメモリＢに格納するようシステム制御
回路24は、メモリコントロール回路23を設定する。さら
にデータ転送要求がある場合にはメモリＣに格納する。

ｂ部では、メモリA22のデータに符号化を行なってお
り、メモリB22には、インターフェース25からのデータ
を格納している。同様にｃ部では、メモリC22にデータ
を格納している。これでメモリ22は全て使用中なのでホ
ストに対し、動作中であることを知らせ、データ転送を
一時中断するように要求する。

その後、時刻T₃₄でメモリA22の符号化が終了すると、
メモリB22の符号化をシステム制御回路24がメモリコン
トロール回路23に指示する（ｄ部）。この後、時刻T₃₅
でメモリコントロール回路23は、メモリA22の符号化さ
れたデータをDAT符号／復号回路20に転送する。また、
メモリB22の符号化が終了すると、システム制御回路24
は、時刻T₃₆からメモリC22の符号化をメモリコントロー
ル回路23に指示する（ｅ部）。

時刻T₃₇でメモリA22から１ブロック分のデータを符号
／復号回路20への転送が終了すると、メモリA22は、空
き状態となる。

従って、システム制御回路24は、ホストに対しデータ
転送の中断を解除することを知らせ、ホストから転送さ
れるデータをメモリA22へ格納する。図中ｆ部では、全
てのメモリが使用中なので再びシステム制御回路24はホ
ストに対し、転送中断を要求する。

同時に、メモリB22から符号化したデータを符号／復
号回路20に転送する。

ホストからのデータ転送が時刻T₃₈で終了すると、シ
ステム制御回路24は、メモリコントロール回路23にメモ
リA22のデータを符号化するように指示する（ｇ部）。
以後これを繰返す。

第17図にフレームの記録タイミング図を示す。

まず、リードモードでデータの読みだしを行なう。こ
れから記録するブロック番号をＮとすると、ドライブ制
御回路18は、サブコードデータの中のブロック番号を検
査し、目的のブロック番号の一つ前のブロック番号、こ
こではＮ−１を検出する。さらに、フレーム番号を検査
し、フレーム番号30を検出すると、時刻T₄₁に予め符号
／復号回路20に転送され、DAT規格にもとずいた符号化
を行なったデータを信号処理回路16に転送する。ここで
信号処理回路16は、トラック内の小ブロックフォーマッ
トを作成し、サブコード制御回路17からサブコードデー
タを受信して、フレーム番号31が読み終わったら、リー
ドモードをライトモードに切り替え、時刻T₄₂でR/W回路
15を介して、＋アジマストラック、−アジマストラック
の順でブロック番号Ｎを記録する。

このモードの切り替えの際に、リードモードでサーボ
の基準としていたATF領域からの信号がライトモードに
切り替わった時、内部の基準信号へ切り替わるため、ト
ラックの乱れが生じる。これをブロックの最初の３フレ
ームをギャップとすることで吸収している。

［アフレコ］すでに記録されたブロックのデータを書き替える場合
は、前述のトラックフォーマットの中のサブコード領
域、ATF領域は書き換える必要がない。従って、この場
合は、PCM領域だけを書き換える。（これをアフターレ
コード：アフレコと呼ぶ。）記録方法は上述した方法と
ほぼ同じである。

違いは、上記記録方法では信号処理回路16からR/W回路1
5を介して出力される１トラック分のデータ全てを記録
していたが、アフレコでは、第18図に示すようにサブコ
ード領域を読み、ATF領域を読んでサーボをかけけた
後、ライトモードとして記録を行なうことである。

「サーチ」本実施例では、DATと同様に高速サーチが可能であ
る。

第19図に説明図を示す。

サーチを行なう時、テープをシリンダ10に巻き付けた
ままで高速に走行させる。この時、テープと回転ヘッド
の相対速度を通常のリード／ライト時と同じになるよう
に制御すれば、記録されたデータを読むことが出来る。

サーチを通常の200倍で行なうためには、テープの走
行速度を通常の200倍とすると、シリンダ10の回転速度
（通常2000rpm）は、フォワードサーチとリバースサー
チでそれぞれ3000rpmと1000rpmになる。

従って、ヘッドがトラックを横切る数がそれぞれ約10
0、400と決まる。

そこで、このトラックを横切る数が所定の数になるよう
にリールモータ13を制御する。

フォワードサーチの場合、まずサーボ回路14がリール
モータ13を制御しテープを200倍で走行させる。

この場合、テープ上のトラックを横切るヘッドの軌跡は
図中の破線の様になる。この時の、ヘッドからの出力
は、図ｂのようになる。＋アジマスのヘッドが同じアジ
マスで記録されたトラックを通ると大きな出力が得ら
れ、異なるアジマスのトラックを横切ると小さな出力が
得られる。従って、この大きな出力（エンベローブ）を
数え、これが所定の数の半分の約50個となるようにサー
ボ回路14は、シリンダ10の回転数を制御する。

このようにして間欠的に読まれたデータを信号処理回
路16で取りだし、サブコード制御回路17、ドライブ制御
回路18がデータを検査し、サブコードデータやPCM-IDの
内容等を読み取ることで、目的のブロックをサーチする
ことが出来る。

リバースサーチの場合も同様に、サーボ回路14がテー
プをリバース方向に200倍で走行させる。この時、トラ
ックを横切るヘッドの軌跡は図中実線のようになる。そ
してエンベローブの数が約200個となるようにシリンダ1
0の回転数を制御する。

以上のように、本実施例によれば32フレームを１ブロ
ックとし、このブロック単位でアクセスを行なうことに
より、テープに記録された途中のデータの書き換えが可
能になり、コンピュータのデータ記憶装置としての機能
を実現出来る効果がある。また、各フレームのサブコー
ドデータにそのフレームが属するブロック番号を記録す
ることで、コンピュータのデータ記憶装置として不可欠
な任意の場所の検索機能を実現し、目的のブロックをサ
ーチするのに通常のリード／ライト時の200倍で行なう
ことが出来、従来出来なかった高速なサーチが可能とな
る効果がある。

また、データエリアにレイヤードECCを付加するよう
にし、テープの汚れや損傷のあるときにも十分なデータ
信頼性を得られる効果がある。

さらに、ブロックの最初の３フレームをギャップとす
ることで、最後に記録されていたブロックの後ろへ新し
いブロックを記録するときの、リードモードからライト
モードへの切り替え時に生じるトラック乱れを吸収する
ことが出来、ブロックとブロックの継ぎ目でデータが読
めなくなることがなくなり、データの信頼性を向上させ
る効果がある。

本実施例によれば、DAT用の120分テープに1Gバイトの
記憶容量を記録出来、このデータを平均20秒でアクセス
することが可能となる。

本実施例では、１ブロックを32フレームで構成した
が、同様の効果を得るには必ずしもこの限りではないこ
とは、明らかである。また、レイヤードECCとして、リ
ードソロモン符号を使用し、情報ワードを50、検査ワー
ドを６としたが、これ以外の検査ワード長、あるいはエ
ラー訂正方法を用いても同様の効果が得られることは、
明らかである。

本実施例では、２つのロータリヘッドを用いた装置を
説明したが、ライトの直後にこのデータを読み出して書
き込んだデータと比較を行なう４つのヘッドを搭載した
装置でも全く同様の効果が得られる。

［発明の効果］本発明によれば、ブロック単位のリード／ライトを実
現したことにより、コンピュータの記憶装置に必要な任
意の場所の検索機能、書き換え機能を実現出来るので、
データ記憶装置としての利用を可能とする効果がある。

また、データエリアにユーザーが使用するデータとテ
ープの汚れや損傷によるデータ信頼性の低下を防ぐため
のエラー訂正符号を付加することでデータの信頼性を向
上させる効果がある。

さらに、ブロック内のフレームのサブコードエリアに
記録したブロック番号をサーチすることが出来るので、
コンピュータのデータ記録用磁気テープ装置において、
従来にない高速なアクセスを実現出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブロック構成を示すフォーマット図、
第２〜５図は本発明の実施例の説明図、第６図はDATの
小ブロック構成を示すフォーマット図、第７図は実施例
のサブコードフォーマット、第８〜10図は実施例のテー
プフォーマット説明図、第11図は実施例のレイヤードEC
Cフォーマット図、第12図は実施例の機能ブロック図、
第13図は実施例の動作シーケンス図、第14〜15図はリー
ドタイミング図、第16〜18図はライトタイミング図、第
19図はサーチ説明図符号の説明１……ブロック、２……トラック、３……ギャップエリ
ア、４……データエリア 10……シリンダ、11……シリンダモータ、12……キャプ
スタンモータ、13……リールモータ、14……サーボ回
路、15……R/W回路、16……信号処理回路、17……サブ
コード制御回路、18……ドライブ制御回路、19……メカ
駆動回路、20……符号／復号回路、21……レイヤードEC
C回路、22……メモリ、23……メモリコントロール回
路、24……システム制御回路、25……インターフェース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者紺野一俊神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者三瓶徹神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献特開昭63−251971（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円周上にロータリヘッドを有し、磁気テー
プの走行面と微少角をなして回転するシリンダに巻き付
けた磁気テープに、斜めにディジタルデータを記録・再
生する磁気記録方法において、磁気テープの複数のトラックを記録・再生の基本単位
（ブロック）とし、ブロック内の両端あるいはその一方
の少なくとも１トラックには有効なデータを記録しない
ブロック（ギャップフレーム）を設けることにより任意
のブロック内のトラックに対する書き換えを行う磁気記
録方法であって、ユーザーが記録・再生を行うデータ（ユーザーデータ）
と、発生するエラーを検出するための検査ワードとで構
成される領域（メインコードエリア）をトラックの中心
部分に配置し、該メインコードエリア内のデータの記録
位置等の、ユーザーデータを管理するデータで構成され
る領域（サブコードエリア）をトラック内の前記メイン
コードエリアの外側部分に配置することとし、ブロック内のトラックに対する書き換えを行う場合に
は、前記メインコードのみを書き換え、前記サブコード
エリアは書き換えないこととしたを特徴とする磁気記録
方法。
【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の磁気記録方
法において、前記ブロックを２つのトラックからなるフ
レームが複数集合した構成とし、前記サブコードエリア
領域内に、該サブコードエリア領域を有するトラックが
属するフレームの番号と、該フレームが属するブロック
の番号、及び該ブロックの種類を示すエリアコードを記
録することを特徴とする前記磁気記録方法
【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載の磁気記録方
法において、前記検査ワードを、ユーザーデータの記録
時に該ユーザーデータに付加して記録し、ユーザーデー
タの再生時には発生したエラーを前記検査ワードにより
検出・訂正してユーザーデータを再生することとし、エ
ラー検出・訂正を前記磁気テープの各ブロック内で完結
することとした磁気記録方法。
【請求項４】特許請求の範囲第３項に記載の磁気記録方
法において、エラー検出・訂正符号としてリードソロモ
ン符号を用い、データトラック内において同一のトラッ
クから複数の符号語を選択しないように符号語を取り出
し、DAT（Dejital Audio Tape）で使用するトラック内
で完結している二重リードソロモン符号によるエラー訂
正結果を記憶し、該エラー訂正結果をブロック内のデー
タに付加した前記リードソロモン符号によるエラー訂正
時の消失訂正の場所情報として用いることを特徴とする
磁気記録方法。
【請求項５】特許請求の範囲第１項に記載の磁気記録方
法において、テープの損傷や汚れ等によって正しくデー
タが読めない場合、あるいは記録直後の読み出しでエラ
ーが生じた場合に、このデータを含むブロックが使用不
可能であることを示すデータを、該ブロック内の少なく
とも１つ以上のトラック内のメインコードエリアに記録
し、再生の際に該使用不可能であることを示すデータが
読み出された場合には、該データを含むブロックは無効
とすることを特徴とする磁気記録方法。
【請求項６】特許請求の範囲第２項に記載の磁気記録方
法において、磁気テープの最初の少なくとも100mm以上
に含まれるブロック内のトラックは、ユーザーデータを
記録しないものとし、これらのブロック内のトラックの
前記サブコードエリア内の前記エリアコード領域に、他
のブロックとは異なったコードを記録することを特徴と
する磁気記録方法。
【請求項７】特許請求の範囲第２項に記載の磁気記録方
法において、磁気テープに記録されたユーザーデータが
これより後ろのブロックに無いことを示すEOI（End Of
Information）ブロック内のトラックの前記サブコード
エリア内の前記エリアコード領域に、他のブロックとは
異なったコードを記録することを特徴とする磁気記録方
法。
【請求項８】特許請求の範囲第２項に記載の磁気記録方
法において、32フレームを１ブロックとし、ブロックの
最初の３フレームと最後の１フレームを前記ギャップフ
レームとして設け、前記ユーザーデータをブロックあた
り128Kバイトとして構成することを特徴とする磁気記録
方法。