專利名稱：數字視頻數據的記錄和再生中的糾錯碼的編碼與解碼的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數字視頻數據的記錄和再生，更具體地，是涉及高級電視信號(ATV信號)的記錄和再生。
數字盒式錄像機(DVCR)已經開發(fā)用于作為視頻數據的ATV信號的通用的記錄和從記錄的數字視頻數據中再生ATV信號。特別是，在用于記錄和再生ATV信號的標準清晰度的盒式錄像機(SD—VCR)的情況下，研究已經前進到專用的再生的改善的記錄格式，這種改善提供了高的畫面質量和滿意的價格要求。饋送給SD—VCR的ATV信號包括具有由運動圖象專家組(Moving Picture ExpertsGroup)(MPEG)建議的MPEG2結構的傳送數據包。
常規(guī)的SD—VCR信號包括具有二維糾錯碼(ECC)結構的幀內編碼數據。用于糾錯編碼的常用碼是二維改進的Reed—Solomon(R—S碼)。為理解該二維糾錯編碼的目的，按常規(guī)數據字節(jié)可以認為是以行和列安排的，每行的字節(jié)是以行的方向延伸，而每列的字節(jié)是以列的方向延伸。稱為內碼的在其行方向延伸的用于數字視頻的SD—VCR糾錯碼是一種稱為(85，8)型的碼，其中每行視頻數據的85字節(jié)的8個字節(jié)被用于傳送行的奇偶信息。稱為外碼的在其列方向延伸的用于數字視頻的SD—VCR的糾錯碼是一種稱為(149，11)型碼，其中每列視頻數據的149字節(jié)的11字節(jié)用于傳送列的奇偶信息。
在記錄過程期間、利用在列方向中對138字節(jié)外碼附加11字節(jié)的外奇偶校驗位執(zhí)行的外部糾錯編碼以后，利用在行方向中對77字節(jié)內部碼附加8字節(jié)內奇偶校驗位執(zhí)行內部糾錯編碼。記錄是一行一行、一個數據同步塊(Syncblock)數據同步塊地進行的。數據是利用25/24調制按照SD—VCR標準記錄的，其中額外的比特被加到每三個字節(jié)數據字的開始和該結果受到交錯NRZI調制。在按照標準碼型交錯NRZI調制之前，每個數據字的三個字節(jié)是隨機的，該標準碼型來自提供記錄的各字節(jié)。記錄期間所用具體數據調制方案對于這里召開的本發(fā)明是不重要的。在再生過程中，在恢復提供記錄的各字節(jié)以后，首先在行方向執(zhí)行內部糾錯解碼；和在85個字節(jié)中最多4個字節(jié)被糾錯以后，任何未校正的同步塊具有一個附加在上面的差錯標記。然后，在列方面執(zhí)行外部糾錯解碼，利用識別將要受到校正的同步塊的過程中的差錯標記，校正在149字節(jié)中多達最多11個字節(jié)的未校正的同步塊。
SD—VCR信號的每幀被分為5段，每段包括相同數目的宏塊。關于供給用作記錄的原始視頻信息，每個宏塊包含四塊亮度分量部分和兩個空間對應的色度分量部分。取決于在分別稱為4∶2∶0，4∶2∶2和4∶4∶4類型的不同宏塊類型中亮度與色度信息的有關空間分辨率，相應色度分量的每一部分包括1、2或4塊。每個數據塊是具有8行和8列的象素樣值的方陣。術語“塊”還用于指通過編碼象素樣值方陣的離散余弦變換(DCT)產生的碼；和術語“宏塊”述用于指通過編碼在供給用于記錄的原始視頻信息的宏塊中塊的離散余弦變換(DCT)產生的碼。
在具有SD—VCR記錄格式的磁帶上每個磁道的相應視頻部分的段中記錄著正常重放和特技重放數據。為了減少記錄特技重放信息的磁道的段長度，特技重放宏塊是4∶2∶0型的。當然，特技重放數據的編碼是純內幀，每幀是獨立于使用幀DCT編碼的任何其他幀進行編碼的；和幀速率是正常重放數據所用的速率的1/16。通常，在特技重放數據的編碼中比正常重放數據編碼中涉及較少的DCT系數，和當然該編碼是固定長度的。在特技重放信息的編碼中，設有宏塊的“跳躍”(skipping)。從SD—VCR信號幀的每一段形成的一個碼的宏塊的五個碼的宏塊的一個單元被安排在記錄磁帶的磁道上的特技重放段中的預定位置。每五個碼宏塊單元的比特數是固定的和在一個同步字的范圍內。
另一方面，ATV信號包括大部分內幀編碼數據，分散在偶然的內幀編碼數據之間，在由MPECT—2標準規(guī)定的結構中。這種結構包括分別描述由選擇的工視頻幀的內幀編碼數據組，視頻幀是獨立地編碼的而不依賴于從另一個視頻幀來的信息；P數據幀利用相鄰視頻幀之間運動補償編碼各視頻幀與由預測的幀數據的先前的內幀所預測視頻幀的差；和B數據幀利用相鄰視頻幀之間運動補償編碼相應視頻幀與先前的內或預測的幀數據和接著的內或預測的幀數據雙向預測的視頻幀的差。作為一個例子，對于16幀GOP重復的幀碼型的每個周期是I—B—B—P—B—B—P—B—B—P—B—B。由于在16幀GOP中景物的變化，在前向預測中差錯超過的情況下，可以分為兩個較短的GOP，諸如，I—B—B—P—B—B—P—B—B—P—B—B和I—B—B、I—B—B—P—B—B—P—B—B和I—B—B—P—B—B、I—B—B—P—B—B和I—B—B—P—B—B—P—B—B，或I—B—B和I—B—B—P—B—B—P—B—B—P—B—B。劃分述可以為三個較短的GOP，如I—B—B—P—B—B，I—B—B—P—B—B和I—B—B；或者I—B—B—P—B—B—P—B—B，I—B—B和I—B—B；或三個較短的GOP的分組的排列之一。也可以劃分為四個較短的GOP，如I—B—B—P—B—B、I—B—B、I—B—B和I—B—B或這種較短的GOP的分組的排列之一。述可以劃分為五個較短的GOP分組I—B—B、I—B—B、I—B—B、I—B—B和I—B—B。在任何情況下，每16幀保留一個I幀，適合于從中提取特技重放信息。當ATV信號具有MPEG—2結構時，建立這些幀序列。
I視頻幀描述的內幀編碼的數據是獨立編碼的，不參照任何其他視頻幀。然而，在接在一個I視頻幀之后在每組圖象(GOP)單元(十五幀最大)中的P和B視頻幀的內幀編碼期間，僅僅正被編碼的幀與另外的幀之間的差使用相關地編碼的內幀編碼進行編碼。這樣，如果在解碼ATV信號的一幀中產生差錯，該差錯傳播到相關地編碼它們的對應GOP的其他幀。因為ATV信號是大的內幀編碼數據，如果差錯產生于ATV信號的正常重放數據中，則由SD—VCR顯示的圖象質量幾乎總有不可接受的缺陷。
對這個問題以前的解決辦法是分配一個正常重放數據區(qū)的規(guī)定部分，該部分稱為ECC3區(qū)，用于存儲校正正常重放數據的差錯的附加信息。這是附加一個ECC1區(qū)，用于存儲附加外碼的外部奇偶信息，和一個ECC2區(qū)，用于存儲附加內碼的內部奇偶信息。但是，結果是降低了對于正常重放數據本身的記錄效率。因此，本發(fā)明尋求一種可應用于記錄和再生ATV信號可用于SD—VCR中記錄和再生數字視頻數據的方法，該方法不要求一個特定的ECC3區(qū)，而且該方法在正常重放期間改善了正常重放數據的糾錯效率。當考慮如何找到這樣一種方法時，本發(fā)明做出許多的觀察。
通常，特技重放數據是不用于記錄ATV的SD—VCR中的靜止幀的目的，因為一個完整詳細的I內幀的正常重放數據描述是作為在ATV接收機中解碼ATV信號的過程的一部分被存儲在幀存儲存儲器中的，這樣靜止幀操作是可從ATV接收機得到的。利用正常重放數據還可以實現慢運動效果。利用重放的可視快進和快退模式實現快速記錄數據的檢索，結合特技重放數據到記錄的ATV中的必要性是主要的。當實現可視快進重放模式時，希望僅僅從內幀編碼的各幀得出特技重放數據，因為沒有考慮到與內幀編碼與解碼有關的描述的幀的次序。
內幀編碼中的編碼與解碼是假設在規(guī)定的時序中出現幀而進行的，當編碼為可視快進重放模式時，作為通過基本上實時地依賴于內幀編碼幀的解碼的更新的基礎，重放以前的內幀編碼的幀的可視快退模式的實現是復雜的。要求整個16幀GOP的足夠的存儲量，提供內幀解碼過程的時間進行，這顯著地增加了記錄/再生設備的成本。
如果特技重放數據僅從內幀編碼的幀得到，和如果正常重放數據不依賴特技重放數據被編碼，正常重放數據基本上無差錯的糾錯所提供的問題是與在特技重放數據中的糾錯的問題完全分開的，這就是本發(fā)明者的見解。本發(fā)明者還認為在特技重放數據中的糾錯問題明顯地比在正常重放數據中的糾錯問題較不迫切。這部分地是因為來自記錄的SD—VCR信號的圖象重放的收看對以稱為快速檢索模式的可視快進與快退重放模式產生的特技重放圖象是較不重要的。當特技重放圖象僅為內幀編碼時，在特技重放數據中的糾錯問題也減少了影響；正如在內幀編碼的情況那樣，這是因為沒有幀到幀的差錯的傳播。
由本發(fā)明人產生該發(fā)明的理解的這些觀察對于當確定附加到外碼的外奇偶性時排除特技重放數據將是有利的。當排除在確定外奇偶性中特技重放數據時，將利用在外碼中具有每到較少字節(jié)的修正的Reed—soloumn碼。然而，因為用于SD—VCR的R—S碼的外碼中每列的字節(jié)數已經在某種程度上標準化，本發(fā)明人發(fā)現最好是為了兼容的原因，出于確定外碼奇偶字節(jié)的目的，用含有規(guī)定的字節(jié)的行代替特技數據的行。當在視頻重放期間解碼R—S碼時，在進行糾錯計算之前含有規(guī)定字節(jié)的行代替特技數據的行和在糾錯計算中當做恒定值不受校正處理，而不是作為變量來校正。當確定外部奇偶要加到外碼時排除特技重放數據的N行允許外部奇偶位的11個字節(jié)校正正常重放數據的一列的146—N個字節(jié)中的11個差錯，而不是一列的149字節(jié)中的11個差錯，其中149—N個字節(jié)是正常重放數據和其中的N個字節(jié)是特定重放數據。因為N一般是30左右，通過從外部奇偶的計算中排除特技重放數據，為正常重放數據提供改善的糾錯能力。對于特技重放數據的糾錯僅由內部糾錯編碼提供，或由后接內部糾錯編碼的它自己的單獨的外部糾錯編碼提供的。
在正常重放數據中的糾錯還通過對角線掃描在其行的兩端的二維R—S碼獲得用于記錄的字節(jié)而改善。在重放期間，產生用于內部糾錯解碼的二維R—S碼的水平行的對角線掃描變換一個脈沖串差錯以隔離每行單字節(jié)差錯，這更可能在內部糾錯解碼的字節(jié)校正行能力的范圍內。差錯脈沖串持續(xù)了等于幾個行的持續(xù)期的延長周期，其中行的數目小于可以由內部糾錯碼校正的每個行的節(jié)字數，該差錯脈沖串被變換為在去交錯行中的多個較短的差錯脈沖串。許多這種較短的差錯脈沖串可以由內部糾錯碼校正，保存加到正常重放數據的外部糾錯碼的較長脈沖串的糾錯能力。
用于記錄和重放ATV信號的SD—VCR的糾錯編碼功能被修改，以便根據本發(fā)明的一個方面從正常重放數據的二維Reed—Solomon編碼的外部糾錯編碼中排除特技重放數據以改善了用于正常重放數據的外部糾錯編碼的糾錯能力。與用于正常重放數據的二維Reed—Solomon編碼的內部糾錯編碼一樣的糾錯編碼在特技重放數據以及在外部糾錯編碼的正常重放數據上執(zhí)行。
按照本發(fā)明的另外一方面，用于記錄和重放ATV信號的SD—VCR的糾錯編碼功能被修改，以便與記錄在視頻磁帶上一樣，引入正常重放數據的二維Reed—Solomon編碼的對角線掃描交錯。在從視頻磁帶重放期間進行去交錯以后，用于正常重放數據的內部糾錯編碼具有校正脈沖串差錯的能力，而不使外部糾錯編碼去校正脈沖串差錯的能力被降低。


圖1是表示饋送用于在具有SD—VCR記錄格式的數字視頻磁帶上記錄的信號的視頻部分的格式圖；圖2是表示饋送用于在具有SD—VCR記錄格式的數字視頻磁帶上記錄的信號的視頻部分中特技重放數據的安排例子的圖；圖3是表示饋送用于在具有SD—VCR記錄格式的數字視頻磁帶上記錄的信號的視頻部分中特技重放數據的安排的另外例子的圖4是根據本發(fā)明的一個方面的方法用于記錄數字視頻數據的數字視頻數據記錄設備的方框圖；圖5A和5B是表示在圖4的糾錯編碼單元中執(zhí)行的外部和內部糾錯編碼操作，以便按圖2所示安排數據的圖；圖6A和6B是表示在圖4的糾錯編碼單元中執(zhí)行的外部和內部糾錯編碼操作，以便按圖3所示安排數據的圖；圖7A和7B是表示在圖5B和6B所示的特技重放數據區(qū)的圖；圖8是表示涉及記錄數字視頻的本發(fā)明的另外一個方面在圖4的ECC塊重排單元中執(zhí)行的交錯處理的圖；圖9是表示當執(zhí)行圖8的交錯處理時圖4的ECC塊重排單元的內部結構的框圖；圖10、11和12是表示根據本發(fā)明的一個方面饋送給記錄在數字視頻磁帶5的信號格式的圖；圖13是根據本發(fā)明的一個方面的方法，用于從記錄中重放數字視頻數據的數字視頻數據重放設備的方框圖；圖14是按本發(fā)明的另外一個方面，表示代替圖8的交錯處理的在圖4的ECC塊重排單元中執(zhí)行的交錯處理的圖；圖15是表示當執(zhí)行圖14的交錯處理時圖4的ECC塊重排單元的內部結構的方框圖。
圖1表示饋送用于在具有SD—VCR記錄格式的數字視頻磁帶上記錄的信號的視頻部分的數據同步塊的結構(下文稱為ECC塊)。ECC塊的每行是相應的數據同步塊，在以前的實踐中該塊是逐行記錄的從左到右掃描的。在數字視頻磁帶的螺旋形記錄磁道的每個視頻部分包括149個描述視頻的數據同步塊和附加的糾錯碼，該149個數據同步塊前面是包含視頻前置碼的18個數據同步塊(未示出)和后接包含視頻后置碼的數據同步塊(未示出)。
為了開發(fā)具有用于特別重放(“特技”操作)的記錄格式的DVCR，這種DVCR提供高質量的圖象和滿意的價格要求，引入如圖2和3所示的提供具有ECC塊結構的視頻磁帶的方法。召開在本說明書中的本發(fā)明的各個方面涉及在記錄于具有如圖2或圖3的ECC塊結構的磁帶上的數據的正常重放期間提高正常重放數據的糾錯效率。
圖2所示的ECC塊結構應用于具有一個記錄格式的磁帶，其中特技重放數據重復地記錄在與對應的最大多速度一樣多的相鄰磁道的非重疊對上。另外，特技重放數據區(qū)被安排在每個磁道的一個預定的位置。圖2所示的ECC塊結構包括作為第一視頻輔助數據區(qū)的第19和第20同步塊，作為正常重放區(qū)的第21到第56同步塊，作為特技重放數據區(qū)的第127到第156同步塊，作為第二視頻輔助數據區(qū)的第156同步塊，和作為外奇偶區(qū)的第157到第167同步塊。另外，每個同步塊包括2字節(jié)同步碼，3字節(jié)識別(ID)碼，77字節(jié)的數據和用于內糾錯碼的8字節(jié)內奇偶后綴。利用圖2的記錄方法，因為磁帶掃描是在重復記錄區(qū)內執(zhí)行的，沒有精確的伺服控制，實現特技重放不需要非常高地增加記錄/重放設備的生產成本。但是，由于重復記錄，大量的記錄區(qū)被消耗。再有，在較低的多速度下，幀速率過份地慢，導至閃爍和明顯的不穩(wěn)定的移動，這會引起眼睛疲勞和損害圖象質量。
圖3所示的ECC塊結構應用到記錄格式的磁帶上，特技重放數據被記錄在對應于每個多速度的掃描區(qū)。另外，K個特技重放數據區(qū)被分開地安排在每個磁道上。圖3所示的ECC塊結構包括作為第一視頻輔助數據區(qū)的第19到第20同步數據塊，在第1到第k特技重放數據區(qū)中總數為N(30)個同步塊，在第1到第m正常重放數據區(qū)中總數為M(105)個同步塊，作為第二視頻輔助數據區(qū)的第156同步塊和作為外奇偶區(qū)的第156到第167同步塊。m個正常重放數據區(qū)被表示為大于k一個特技重放數據區(qū)。利用在ECC塊中包括特技重放數據的圖3的方法，在快速檢索重放期間再生于電視接收機的屏幕上的圖象是沒有過量的閃爍和通常表現為流動的移動。但是，由于每次檢索速度的安排的對應的區(qū)必須選擇地掃描，在特技重放期間在其操作中伺服控制必須精確，這樣增加了成本。
圖4是數字視頻數據記錄設備的方框圖，該設備執(zhí)行改善在具有圖2或圖3所示的ECC塊結構的磁帶上正常重放數據中的糾錯能力的方法。在圖4中，輸入到預處理器10的視頻信號輸入是ATV信號。這里，ATV信號是包括在MPEG—2傳送數據包結構中的一個內幀編碼信號。該傳送數據包結構包括按照MPEG—2規(guī)范構成的用戶數據的系統層、音頻數據層和視頻數據層。預處理器10以MPEG—2傳送數據包中分離視頻層和饋送分離的視頻層到正常/特技重放數據發(fā)生器20。具有在本發(fā)明的背景技術中描述的一般性質的分離的視頻層包括分別由選擇的I視頻幀描述的各組內幀編碼數據，該I視頻幀是不再放置在另外視頻幀的信息上的獨立地編碼的，和各內幀編碼數據組分別在其它視頻幀基礎上的預測插入P和B視頻幀的差來描述的。
在每第16幀中的內幀數據被用于產生記錄在數字視頻磁帶的每個視頻部分的特技重放數據。正常/特技重放數據發(fā)生器20從分離的視頻層中選擇這些獨立地編碼的內幀和對其每幀解碼，使復由視頻描述的離散余弦變換(DCT)塊。正常/特技重放數據發(fā)生器20而后產生特技重放數據，用于由SD—VCR記錄在特技重放數據區(qū)中。這是從解碼的內幀數據中選擇每個DCT塊的幾個系數進行的(一般每塊一個DC系數和一個或兩個AC系數)和按照MPEG—2內幀(I—幀)編碼方法，最好是利用固定長度碼對其進行編碼。當編碼正常重放I幀數據時所用的相同的碼簿(codebook)的一部分也可以利用。以這種方式編碼特技重放數據允許在重放期間其解碼是利用相同的解碼器和用于解碼正常重放I幀數據的逆碼簿，但是如果固定長度編碼用于較簡單的DCT數據塊時，對于正常重放數據而言，有可能存在編碼效率的一些損失。正常/特技重放數據發(fā)生器20還根據MPEG—2編碼過程傳送所有內幀數據和編碼的內幀數據，提供正常重放數據以便記錄在正常重放數據區(qū)。因為在特技數據中的編碼幀的DCT系數是保持在被內幀編碼的正常數據中的，正常重放數據中20糾錯并不取決于特技重放數據中的糾錯。
組合器30時分復用具有從正常/特技重放數據發(fā)生器20饋送的選擇的正常重放數據和特技重放數據的同步碼與識別碼，在從正常/特技重放數據發(fā)生器20饋送的保留兩類數據的適合的視頻同步塊中分組正常重放數據和特技重放數據，一個糾錯編碼單元40糾錯編碼從復用器30饋送的數據。用于糾錯編碼正常重放數據的碼是二維Reed—Solomon碼(R—S碼)，但是僅內部這二維編碼的一維Reed—Solomon編碼被用于特技重放數據的糾錯編碼。
包括在糾錯編碼單元40內的外糾錯編碼器41將11字節(jié)的外奇偶校驗位附加到包括(138—N)字節(jié)外部碼接著N字節(jié)特技重放數據的每個138字節(jié)同步塊。外部糾錯編碼器41與以前使用的編碼器不同在于特技重放數據的N字節(jié)不用于確定11字節(jié)的外奇偶位。相反，規(guī)定值的N字節(jié)被特技重放數據的N字節(jié)所替代。例如，當確定外糾錯編碼的外奇偶位的11字節(jié)時，相應的算米零可以用于替代特技重放數據的N字節(jié)之一的同步塊數據的N字節(jié)的每一字節(jié)。更一般來說，對于每列，可規(guī)定任何N算術值的相應碼型在記錄期間確定外糾錯編碼的外奇偶位的11字節(jié)中用于代替特技重放數據的N字節(jié)，和在重放視頻信號期間進行解碼時，用于順序執(zhí)行外糾錯節(jié)，得到在確定外奇偶時用于取代特技重放數據的規(guī)定字節(jié)的N行數據各種多維碼型。如果該字節(jié)是8比特字節(jié)，代替特技重放數據的N字節(jié)的每個字節(jié)的規(guī)定性質的相應二進制算術值可在8維比特空間的范圍從0000 0000(零)到1111 1111(255)。
然而，在外奇偶位的確定期間，利用被特技重放數據的N字節(jié)取代的同步塊數據的N字節(jié)的每個字節(jié)的算術零是可取的。一種全部算術零的碼型被簡單地產生，這樣不需要提供用于存儲數據碼型的只讀存儲器。另外，因為在執(zhí)行計算時可以忽略附加的相關算術零，利用全部算術零的碼型簡化了外糾錯的計算，而這兩種計算都是在編碼期間執(zhí)行的和在后續(xù)的解碼以便產生記錄的視頻信號期間執(zhí)行的。
圖5A表示在改變圖2的編碼過程中這種執(zhí)行外糾錯計算的優(yōu)選的方法，其中當計算外奇偶預兆字節(jié)時，特技重放數據的全部改變是由饋送到外糾錯編碼器41的輸入信號中的算術零取代。圖5B表示利用饋送到包括在圖4的糾錯編碼單元40中的內糾錯編碼器42中的數據中恢復的特技重放數據如何執(zhí)行后續(xù)的內糾錯計算。內糾錯編碼器42以類似于圖5B所示的方式為149個同步塊的每一塊計算內奇偶碼的字節(jié)和將每個同步塊的8字節(jié)的內奇偶位加到該數據的77個字節(jié)。即，內奇偶位被附加到視頻同步塊的所有149塊，不考慮它們是否含有正常重放數據、特技重放數據或外奇偶碼。
在特技重放模式中，所用數據僅是在特技重放數據區(qū)中的那些數據；和與正常重放數據相關的11字節(jié)外奇偶碼不使用。當特技重放數據僅為如圖7A所示的內糾錯編碼時，在特技重放數據區(qū)中的數據包括恰好30個77字節(jié)的特技重放數據的行和它們分別附加8字節(jié)的內奇偶碼。另外一種方案，用于特技重放模式的數據可以包括少于30個77字節(jié)行的特技重放數據，30個77字節(jié)行的余下部分是由外糾錯碼產生的剛好用于那些少于30行的特技重放數據的外奇偶字節(jié)。圖7B表示這個另一種方案的具體例子，具有25個77字節(jié)行的特技重放數據和具有由外糾錯碼產生的5個77字節(jié)行的外奇偶字節(jié)，剛好用于那些25行特技重放數據。在這樣另外一種方案中，77字節(jié)行的特技重放數據的每一行和由外糾錯碼產生的剛好用于特技重放數據的77字節(jié)行外奇偶字節(jié)的每一行受到內糾錯編碼和分別提供8字節(jié)的內奇偶位。
圖6A表示在特技重放數據如圖3所示那樣設置時使用的本發(fā)明的一個方面的方法的步驟。在第1到第k特技重放數據區(qū)中的所有字節(jié)由饋送到外糾錯編碼器41的輸入信號中的算術零代替，以便計算外奇偶碼字節(jié)。此后，在饋送到內糾錯編碼器42的信號中恢復特技重放數據，以便計算內奇偶碼字節(jié)。編碼器42以類似于圖6B所示的方式給數據的77個字節(jié)附加8字節(jié)的內奇偶位。特技重放數據不設置外糾錯編碼；或另外一種方案，設置它們自己的外糾錯編碼和包括特技重放外奇偶位的行。
外糾錯編碼器41和內糾錯編碼器42通常是由微處理器(μp)和隨機存取存儲器(RAM)部件構成的。在這種情況下，外糾錯編碼41從以前的SD—VCR記錄實際的改變僅通過改變微處理器的編程實現。
在常規(guī)SD—VCR中不存在的ECC塊重排器50交錯糾錯編碼數據，如圖8所示執(zhí)行正常重放數據的交錯操作。數據被認為是安排為對角線行的，而不是水平行的，目的是為了在數字視頻磁帶上記錄和從數字視頻磁帶上重放。這些對角線行是通過掃描以水平行和垂直列安排的數據確定的，以致于在相應于緊接的前面字節(jié)的下一行和下一列中選擇字節(jié)。這些對角線行的掃描是這樣的，使在水平行和垂直列安排的數據被映射到右循環(huán)圓柱的表面，這樣第零列是在第35列之后及第1列之前。稱之為“環(huán)繞”對角線掃描的這個過程產生每個包括119字節(jié)的完整對角線掃描。發(fā)生在記錄磁道上的差錯脈沖中與在數字視頻磁帶的重放期間的重現一樣將沿對角線行排列，當通過去交錯恢復時，勢必作為在ECC塊的水平行中以單一差錯出現。這容易ECC塊的水平行中的內糾錯碼校正這些差錯。
更具體地，為了記錄，在ECC塊中的某些內糾錯編碼數據字節(jié)以序列D(0.0)、D(1.1)、D(2.2)、D(3.3)，………，D(84，84)被選擇，沿軌跡1掃描ECC塊執(zhí)行這種選擇。假設ECC塊字節(jié)利用各個地址計數器被存儲在以行和列尋址的隨機存取存儲器中，沿軌跡1掃描在ECC塊中各數字據節(jié)是通過行地址計數器序列地址計數器實現的，每個計數器從一個相應0計數輸出開始和計數加到其每一個計數器作為計數輸入值的地址前進脈沖。
n字節(jié)m行的一些陣列可以簡單地允許行地址計數器和列地址計數器連續(xù)地計數被完整地和重復地掃描；其他的陣列在掃描循環(huán)開始留下未掃描的陣列的剩余部分之前將不是完整地被掃描的。如果當第一地址計數器達到其周期的終點返回其輸出計數為零計數時，所有m字節(jié)乘n字節(jié)陣列可被完整掃描；另外一方面，第二地址計數器被塞入由計數次數的對角線行計數器提供的值時，第一地址計數器達到其周期的終點。
圖8表示分別選擇第一和第二地址計數器為行地址計數器和列計數器的結果。因為存在著行多于列的環(huán)繞對角線尋址結果，利用的水平的行和垂直的列排列的數據被映射到右循環(huán)的圓筒的表面，這樣，第零列位于第85列之后及在第一列之前。在去交錯期間在不同行中放置一個差錯脈沖串的各個差錯，這種選擇是更可能的。類似于列，一個環(huán)繞的對角線行則將其有119字節(jié)。這是因為行地址計數器允許連續(xù)計數，利用到計數器每次被插入到地址計數器輸出，計數器輸出計數翻轉為零。
沿軌跡1掃描ECC塊，選擇數據序列D(0、0)、D(1、1)、D(2、2)、D(3、3)、……(D84、84)，僅提供第一119字節(jié)的環(huán)繞對角線行的85字節(jié)。第一119字節(jié)環(huán)繞對角線行的其余34字節(jié)利用沿軌跡1’掃描ECC塊以選擇數據序列D(85，0)、D(86.1)，……，D(118，33)提供。在去交錯期間，出現在軌跡1和1’的脈沖串差錯將被分散，以便在任何數據的水平行中僅出現單個字節(jié)的差錯，假設在該水平行中不存在太多其他字節(jié)差錯，允許利用在該水平行中的各內糾錯碼校正該單字節(jié)的差錯。
行地址計數器在計數器達到118輸出計數以后，響應于下一個地址前進脈沖翻轉為零輸出計數；和列地址計數器被塞入以便提供一個一的輸出計數。沿軌跡2選擇數據序列D(0、1)、D(1、2)，1……，D(83、84)。這僅提供第二119環(huán)繞對角線行的84字節(jié)。列地址計數器的輸出計數翻轉為0，和行地址計數器的輸出計數前進到84。而后選擇數據序列D(84、0)、D(85、1)，……，D(118、34)提供第二119字節(jié)環(huán)繞對角線行的其余35字節(jié)，這是因為列地址計數器和行地址計數器繼續(xù)它們各自的計數前進脈沖的計數，而通過沿軌跡2’掃描ECC塊實現的。行地址計數器的輸出計數翻轉為零和列地址計數器被塞入，提供一個2的輸出計數，開始下一個環(huán)繞對角線行的掃描。
以上述的一般方式繼續(xù)對角線掃描，以最后119字節(jié)環(huán)繞對角線行的掃描進行如下。最后環(huán)繞對角線行20掃描從沿為了記錄而選擇字節(jié)D(0、84)的軌跡85開始。這個選擇是響應于自ECC塊的掃描開始以末行地址計數器已發(fā)生84次翻轉為0的輸出計數，導致在列地址計數器被塞入84次輸出計數。響應于下一個地址前進脈沖，列地址計數器的輸出計數翻轉為0，和行地址計數器續(xù)繼它的計數以產生1的輸出計數。然后該地址計數器沿軌跡85’選擇數據序列D(1、0)、D(2、1)，……，D(85、84)掃描。響應于下一個地址前進脈沖，列地址計數器的輸出計數翻轉為0，和行地址計數器續(xù)繼它的計數以產生86的輸出計數。然后地址計數器沿軌跡85’選擇數據序列D(86、0)、D(87、1)、…D(118、32)掃描，完成在ECC塊中所有字節(jié)的掃描。
按照具有119字節(jié)確定環(huán)繞對角線行要求ECC塊重排器50重放分析該數據塊為85字節(jié)段，用于分組同步碼與ID碼段之間的各間隔。選擇第一和第二地址計數器分別為列地址計數器和行地址計數器避免這種重新分析的需要，因為它確定按具有85字節(jié)的一個完整的對角線行。然而，非常長的脈沖串差錯不能被有效地分配，假設行地址計數器每次被塞入連續(xù)值，列地址的輸出計數翻轉為零。如果人們修改行地址計數器的塞入，這樣，行地址計數器的碼型盡可能地接近為連續(xù)的，在同一水平行中不能放置長脈沖串差錯的短的段，非常長的脈沖串差錯可以按它們在圖8的環(huán)繞對角線掃描那樣被有效地分配。列地址的計數翻轉為零可被用于尋址保持對于行地址計數器的最佳塞入的一個只讀存儲器。
確定一個完整的對角行具有與水平行中一樣多的字節(jié)引入了在對角交錯中包括sync和ID碼，這簡化了交錯孔去交錯過程的定時。從一個sync塊到下一個sync塊該sync碼不變化。因此，注意設計的細節(jié)，包括sync和ID碼的對角掃描交錯不影響sync碼，因為它們記錄在磁帶上出現。從磁帶上直接再生的sync碼由伺服機構使用，在播放時它控制磁帶與磁頭之間的相對運動。由于利用平均方法可取得保護sync碼免受脈沖串差錯的惡化，包括ID碼和內部碼但不包括sync碼的對角掃描交錯是另一個設計可能性。
可使用替代的安排，其中裝配器30不是如圖4所示的那樣設置，而是在ECC塊重排器(rearranger)50之后使用一個裝配器。
圖9是表示構成圖4的ECC塊重排器50的一種方式的方框圖。第一和第二存儲器51和52以交錯方式寫入和讀出，在先前數據從外部讀出的相同時間周期期間數據正寫入存儲器51和52之一。去復用器56接收從圖4所示的內部糾錯編碼器提供的108 sync塊的數據(105正常再生sync塊加上三個視頻輔助sync塊)，這些數據從它們的sync和ID碼段分開。重排的數據從一個復用器57提供以便再分析為85字節(jié)段(利用未示出的裝置)，用于組裝為sync和ID碼段之間的間隔。從這個組裝得到的信號作為所加的調制信號的視頻分量提供給圖4的調制器60，調制器60提供被記錄在磁帶上的已調制的輸出信號。
控制信號發(fā)生器55提供正常重放/特技重放控制信號N/T，在指示內部糾錯編碼器42提供特技重放行時該信號N/T是“低”。這個“低”的正常放/特技重放控制信號N/T規(guī)定去復用器56選擇到其輸出A的從圖4的內部糾錯編碼器42提供的并且與它們的sync及ID碼段分開的視頻數據。這個“低”的正常重放/特技重放控制信號N/T規(guī)定復用器57選擇從去復用器53的輸出A加到其輸入A的數據，用于圖4所示的調制器60。因此特技重放數據通過ECC塊重排器50發(fā)送無需其字字重排用于記錄。
控制信號發(fā)生器55提供一個正常重放/特技重放控制信號N/T，在指示內部糾錯編碼器42正提供視頻行而不是特技重放行時該信號N/T是“高”。當內部糾錯編碼器42正在提供視頻行而不是特技重放行時，控制信號發(fā)生器55還提供用于第一存儲器51的第一讀/寫地址(ADDR1)、用于第二存儲器52的第二讀/寫地址(ADDR2)和讀/寫控制信號(R/W)。從控制信號發(fā)生器55產生的寫地址是以順序D(0，0)，D(0，1)，D(0，2)、…D(118，84)的順序地址。但是，讀地址是在圖8所示的1，1’，2，2’，…，85，85’和85”方向產生的，即以順序D(1，1)，D(2，2)，S(3，3)，…，D(84，84)，D(85，0)，D(86，1)，…，D(118，33)，D(0，1)，D(1，2)，…，D(118，32)。
如果正常重放/特技重放控制信號N/T是“高”，它指示內部糾錯編碼器42正在提供視頻行而不是特技重放行，則決定去復用器56選擇到其輸出B的、從圖4的內部糾錯編碼器42提供的并且與它們的sync及ID碼段分離的視頻數據。在去復用器56的輸出B的視頻數據加到另一個去復用器53的輸出。“高”的正常重放/特技重放控制信號N/T決定復用器57選擇從復用器54的輸出A加到其輸入B的數據，用于圖4所示的調制器60。
如果讀/寫控制控制信號是“高”，決定第一存儲器51用于讀出，和決定第二存儲器52用于寫。存儲在第一存儲器51中的數據以圖8所示的交錯序列讀到復用器54的輸入A。由讀/寫控制信號為“高”決定復用器54選擇從第一存儲器51讀到其輸入A的該數據到復用器57的輸入A；和由正常播放/特技播放控制信號N/T為“高”決定復用器57提供讀到其輸入A的該數據給圖4的調制器60。由讀/寫控制信號為“高”決定去復用器53選擇到其輸出端A的、從去復用器56的輸出加到其輸入的視頻信號。先前從圖4的內部糾錯編碼器42提供的并且與它們的sync及ID碼段分開的這些視頻數據被寫入第二存儲器52。
如果讀/寫控制信號是“低”，決定第一存儲器51用于寫，而決定第二存儲器用于讀。存儲在第二存儲器52中的數據以圖8所示的交錯順序讀到復用器54的輸入B。由讀/寫控制信號為“低”決定復用器54選擇從第二存儲器52讀到其輸入B的數據到復用器57的輸入A；而由正常重放/特技重放控制信號N/T為“高”決定復用器51提供讀到其輸入A的數據給圖4的調制器60。由讀/寫控制信號為“低”決定去復用器53選擇到其輸出B的、從去復用器56的輸出加到其輸入的視頻信號。先前從圖4的內部糾錯編碼器42提供的并且與它們的sync及ID碼段分開的這些視頻數據被寫入第一存儲器51。
加到調制器60的完整的調制信號的碼格式如圖10、11和12所示，碼的每欄被記錄在分開的螺旋的記錄磁道上。
圖10表示完整的調制信號格式，記錄在一對磁道上的特技重放數據被重復地記錄在相應于最大倍數速度那樣多的無重疊對的相鄰磁道上。圖10所示的每條磁道由一個音頻sync塊、一個前sync塊、用于記錄特技播放數據的一個特技播放sync塊、用于記錄交錯數據的一個正常重放sync塊和一個后sync塊組成的。
圖11表示具有一個記錄格式的磁帶，特技重放數據被安排成相應于每個多速度的掃描區(qū)。圖11所示的每條磁道由一個音頻sync塊、一個前sync塊、分為預定區(qū)數(K)的一個特技播放sync塊，分為m＝(K+)個區(qū)用于記錄交錯數據的一個正常播放sync塊和一個后sync塊。
圖12表示根據圖10和11所示的記錄格式在兩個磁道期間交替地記錄數據的一個例子。圖12是ATV記錄如何可提供克服在圖10所示的記錄格式中出現的圖象質量低的缺點和在圖11所示的記錄格式中出現的價格高的缺點。
因此，在根據圖10至12所示的任何記錄格式在正常播放sync塊上記錄交錯數據的情況下，即使在磁道上產生脈沖串差錯，在把它變換為隨機出現的孤立的差錯之后，該脈沖串差錯可被校正。
圖13表示用于執(zhí)行本發(fā)明特征的方法的數字視頻數據重放裝置。這個再生裝置以一個操作順序從數字視頻磁帶再生該數據，該操作順序基本上與以在圖13相同頁上的圖4所示的記錄裝置記錄時所采用操作順序相反。
從磁帶再生的數據在解調器110中被解調。反向的ECC塊重排器120去交錯解調的視頻數據以便恢復原始ECC塊結構的數據序列。反向ECC塊重排器120的結構一般與ECC塊重排器50相似，而且記錄/重放設備可使用公共設備執(zhí)行兩個功能。反向EC塊重排器120與ECC塊重排器50的差別在于兩個存儲器的寫而不是讀使用環(huán)繞對角尋址在持續(xù)期間被使用了，和在于這兩個存儲器的讀而不是寫使用逐個水平行尋址。在現有技術重放裝置中找不到ECC塊重排器120。
去交錯數據在糾錯解碼單元130中進行糾錯解碼。即，單元130的內糾錯解碼器131校正每85字節(jié)sync塊多達四字節(jié)的差錯而且對仍然不正確的每個sync塊附加一個差錯標記。二維的Reed—Solomon碼的內糾錯能力等效于內部奇偶位字節(jié)數的一半的字節(jié)數。因為差錯標記發(fā)信號通知這些位置可能處于差錯，二維的Reed—Solomon碼的外糾錯能力等效于外奇偶位字節(jié)數的字節(jié)數。
對角交錯和去交錯過程使得脈沖串差錯是跨在該二維Reed—Solomon碼陣列的行和列上對角地排列。脈沖串差錯跨在碼陣列的行上的事實提供具有顯著的長脈沖串糾錯能力的內編碼。這樣做無需降低外編碼的長脈沖串糾錯能力，其能力是由于脈沖串差錯跨在該碼陣列的列上產生的。對角交錯是橫切(在編碼的意義上)兩個水平(內)糾錯編碼和垂直(外)糾錯編碼。因為這兩個碼都具有顯著的長脈沖串糾錯能力。不管對角掃描的類型如何，在很少掃描行出現的脈沖串差錯而不是內糾錯碼可校正的差錯數將由內糾錯編碼校正。假定單字節(jié)差錯不必隔離不校正，八字節(jié)內糾錯碼可校正多達四個掃描行長的脈沖串差錯。因為四個對角掃描行中的樣值的樣值數那樣長的脈沖串差錯可由該內糾錯編碼進行校正而不設置差錯標記，外糾錯碼校正保持八個水平行的樣值數的脈沖串差錯的能力不受這個脈沖串差錯所連累。長度為十一個對角掃描行的樣值數的另一個脈沖串差錯只要不象第一個考慮的脈沖串那樣出現在相同水平行中就可校正。最長的可校正的單脈沖串差錯的長度仍然與現有技術相同。但是不必依賴外編碼能夠校正較短的脈沖串差錯的優(yōu)點是非常重要的，因為在磁記錄過程中出現的差錯很可能是短脈沖串差錯。
當執(zhí)行外糾錯解碼時，糾錯解碼單元130中的外糾錯解碼器132可用前述的N乘77字節(jié)圖代替特技播放數據，在外糾錯編碼期間代替它們。因此，多達149—N正常播放字節(jié)的每列11個差錯字節(jié)可用外糾錯解碼校正，而不是在現有技術中的149正常重放和特技重放字節(jié)的每列多達11個差錯字節(jié)。即，有30行的特技重放數據，119正常重放字節(jié)的每列多達11個差錯字節(jié)可用外糾錯解碼校正。在特技重放行中出現的脈沖串差錯沒有用盡外糾錯編碼的任何糾錯能力，所以正常重放數據中的重復出現的長脈沖串差錯很可能由外糾錯編碼校正。
圖13重放設備的其余部分類似于現有技術中使用的重放設備。在分離器140中，同步碼與識別碼從糾錯解碼單元130輸出的糾錯解碼正常重放和特技重放數據中分離出。正常/特技重放數據發(fā)生器150包括一個復用器，接收分離出sync碼和識別碼的正常重放和特技重放數據，和根據該正常及特技再生方式產生正常重放或特技重放數據。然后，一個反向的預處理器160改變從正常/特技重放數據發(fā)生器150輸出的正常重放和特技重放數據為作為再生的ATV信號加到的傳送分組結構。
特技重放數據中的脈沖串差錯的校正不要求特技重放數據如圖7B所示的那樣裝備它們自己的外糾錯編碼。而是它們可經受對角掃描交錯和去交錯過程，所以它們的內糾錯編碼裝備校正脈沖串差錯的能力。
圖14表示來自糾錯編碼器的整個輸出信號如何能夠經受環(huán)繞對角掃描交錯，因而為正常重放行、特技重放行和外奇偶性的行提供對角掃描交錯。每個環(huán)繞對角掃描的長度從119字節(jié)加長到149字節(jié)，減少了非常長的脈沖串差錯導致每行四字節(jié)或每列十一字節(jié)是錯誤的概率。因此，對于內和外糾錯編碼，校正脈沖串差錯的能力增加了。
圖15表示ECC塊重排器50如何通過使正常重放行、特技重放行和外奇偶性的行都經受環(huán)繞對角掃描交錯而被簡化了。第一存儲器51和第二存儲器52分別以第一存儲器510和第二存儲器530代替，每個存儲器具有存儲149 sync塊的容量。去復用器56和復用器57省去了，所以較簡單的控制信號發(fā)生器550可代替控制信號發(fā)生器50。第一存儲器510的第一讀/寫地址(ADDR1)、第二存儲器520的第二讀/寫地址(ADDR2)和讀/寫控制信號(R/N)的產生稍為簡單，因為在特技播放數據的記錄期間這些功能不再需要中止。由于在特技重放數據重放期間存儲地址的再生不再需要中止，反向ECC塊重排器120類似地簡化了。
在二維Reed—Solomon編碼之后，為了為發(fā)射機準備通過對比內碼長的脈沖串差錯敏感的信道發(fā)送的數據，對角掃描交錯一般地是有用的。例如，對用于編碼在掃描間隔期間被埋入NTSC電視信號的數字信號是有用的。在設計用于這種發(fā)射機的接收機中在二維Reed—Solomon解碼之前對角掃描去交錯一般是有用的。
本領域技術人員將熟悉前面的敘述，能夠設計具體敘述的本發(fā)明優(yōu)選實施例的各種變化；而且當構成下面的權利要求的范圍時應該記住。
權利要求
1.一種產生數字視頻數據的方法，該視頻數據是響應ATV信號而產生的，所述ATV信號包括在預定間隔提供的獨立地可解碼的幀數據和在所述預定間隔之間的時間提供的相關的可解碼的幀數據，所述方法包括步驟使用在預定間隔提供的獨立地可解碼的幀數據和在所述預定間隔之間的時間提供的所述相關地可解碼幀數據作為正常重放數據；從預定間隔提供的所述獨立地可解碼幀數據中提取特技重放數據；外糾錯編碼除所述特技重放數據之外的所述正常重放數據產生外糾錯編碼的正常重放數據；以所述提取的特技重放數據行和所述外糾錯編碼的正常重放數據行裝配數據結構；和內糾錯編碼所述數據結構的行產生每行的相應內部碼。2.根據權利要求1的方法，其中除所述特技重放數據據之外的所述正常重放數據的所述外糾錯編碼是以在以規(guī)定的數據圖的行增大這些行之后包括在所述數據結構的行中的所述正常重放數據時的列方向進行的，所述規(guī)定數據行數量等于由所述特技重放數據接受的所述數據結構中的行數，而所述列方向垂直于每個所述行的相應行方向。
3.根據權利要求1的方法，其中所述預定數據圖包括該圖中每個字節(jié)的相應的預定數量。
4.根據權利要求3的方法，其中該圖中每個字節(jié)的相應預定數是相同的。
5.根據權利要求4的方法，其中該圖中每個字節(jié)的相應預定數是算術0。
6.根據權利要求1的方法，進一步包括對角掃描所述數據結構以便提供在磁帶的所述磁道的預定位置記錄的所述正常重放數據的一個交錯步驟。
7.根據權利要求1的方法，進一步包括對角掃描所述數據結構以便提供在磁帶的磁道的所述預定位置記錄的所述正常重放數據和特技重放數據的交錯步驟。
8.根據權利要求1的方法，包括與在磁帶上的各預定位置上用于記錄正常重放和特技重放數的一種方法一起的一個隨后的記錄步驟，所述隨后記錄步驟特征在于在相應最大倍速度那么多對的無重疊的相鄰磁道的預定位置上重復地記錄特技重放數據。
9.根據權利要求1的方法，包括與在磁帶上的各預定位置上用于記錄正常重放和特技重放數的一種方法一起的一個隨后的記錄步驟，所述數字視頻數據是響應ATV信號產生的，所述隨后記錄步驟特征在于在相應于每倍速度的掃描區(qū)上記錄特技重放數據。
10.根據權利要求1的方法，包括與在磁帶上的各預定位置上用于記錄正常重放和特技重放數的一種方法一起的一個隨后的記錄步驟，所述數字視頻數據是響應ATV信號產生的，所述隨后記錄步驟特征在于在相應于最大倍速度那么多對的無重疊相鄰磁道的預定位置上每兩個磁道周期交替地記錄特技重放數據，并且在相應每倍速度的掃描區(qū)記錄特技重放數據。
11.一種再生在磁帶的磁道預定位置記錄的正常重放和特技重放數據的方法，規(guī)定ATV信號的所述數字視頻數據包括在預定間隔中提供的獨立地可解碼的幀數據和在所述預定間隔之間的時間提供的相關的可解碼幀數據，所述正常重放數據相應于在預定間隔中提供的所述獨立地可解調的幀數據和在所述預定間隔之間的時間提供的所述相關可解碼的幀數據，所述特技重放數據是如從預定間隔提供的所述獨立地可解碼的幀數據中提取的那類型，所述正常重放數據除去所述特技重放數據已經外糾錯編碼以便產生外糾錯編碼的正常重放數據，所述提取的特技重放數據的行與所述外糾錯編碼的正常重放數據的行被裝配為一個數據結構，其各行是每個內糾錯編碼的，用于再生正常重放和特技重放數據的方法包括步驟再生記錄在磁帶上的內糾錯編碼的正常重放和特技重放數據；內糾錯解碼所述內糾錯編碼的正常重放和特技重放數據；以預定的數據圖代替所述內糾錯編碼的特技重放數據和外糾錯解碼所述正常重放數據以便提供外糾錯解碼的正常重放數據作為在正常模式期間的正常重放數據；和提供在特技再生模式期間的內糾錯解碼的特技重放數據。
12.根據權利要求11的方法，其中所述預定數據圖包括在該圖中每字節(jié)的相應預定數。
13.根據權利要求11的方法，其中在該圖中每字節(jié)相應的預定數是相同的。
14.根據權利要求11的方法，其中在該圖中每字節(jié)相應的預定數為算術0。
15.根據權利要求11的方法，其中所述數據結構在交錯過程中已經進行對角掃描以提供在所述磁帶磁道的所述預定部分上記錄的交錯正常重放數據，用于再生正常重放和特技重放數據的所述方法進一步包括去交錯所述交錯的正常重放數據和所述交錯的特技重放數據以便再生所述數據結構的初始步驟，和提供去交錯結果作為所述內糾錯編碼的正常重放和特技重放數據。
16.根據權利要求11的方法，其中所述數據結構在交錯過程中已經對角地掃描以提供記錄在所述磁帶磁道的所述預定位置上的交錯正常重放數據和交錯特技重放數據，用于再生正常重放和特技重放數據的所述方法進一步包括去交錯所述交錯的正常重放數據和所述交錯的特技重放數據以便再生所述數據結構的初始步驟，和提供去交錯的結果作為所述內糾錯編碼的正常重放和特技重放數據。
17.一種記錄和再生數字視頻數據的方法，所述數字視頻數據是響應ATV信號產生的，它包括在預定間隔提供的獨立地可解碼的幀數據和在所述預定間隔之間的時間提供的相關的可解碼幀數據，所述方法包括步驟從在預定間隔提供的所述獨立地可解碼幀數據中提取特技重放數據以提供所提取的特技重放數據；使用在預定間隔提供的所述獨立地可解碼的幀數據和在所定預定間隔之間的時間提供的相關地可解碼的幀數據正為正常重放數據；外部糾錯編碼所述正常重放數據，以預定的數據圖代替所述內糾錯解碼的特技重放數據用于所述外糾錯編碼；因而產生外糾錯編碼的正常重放數據；以所述提取的特技重放數據的行和所述外糾錯編碼的正常重放數據的行裝配數據結構；內糾錯編碼所述數據結構的行產生內糾錯編碼的正常重放數據和特技重放數據；對角掃描交錯所述數據結構產生交錯的內糾錯編碼的正常重放數據和特技重放數據信號；在數字視頻磁帶的預定磁道位置記錄所述交錯的內糾錯編碼的正常重放數據和特技重放數據信號；從數字視頻磁帶的預定磁道位置再生所述交錯的內糾錯編碼的正常重放和特技播放數據；去交錯從所述數字視頻磁帶再生的所述交錯的內糾錯編碼的正常重放和特技重放數據；內糾錯解碼從所述去交錯得到的所述內糾錯編碼的正常重放和特技重放數據；以預定數據圖代替所述內糾錯解碼的特技重放數據和外糾錯解碼所述正常重放數據以提供外糾錯解碼的正常重放數據作為在正常再生模式期間的再生的正常重放數據；和在特技再生模式期間提供內糾錯解碼的特技重放數據。
18.根據權利要求17的方法，其中所述預定數據圖的所有字節(jié)是算術0。
19.一種記錄和重放數字視頻數據的方法，所述數字視頻數據是響應ATV信號產生的，它包括在預定間預定間隔提供的獨立地可解碼的幀數據和在所述預定間隔之間提供的相關地可解調的幀數據，所述方法包括步驟從在預定間預定間隔提供的所述獨立地可解碼的幀數據中提取特技重放數據以提供提取的特技重放技術；使用在預定間預定間隔提供的獨立地可解碼的幀數據和在所述預定間隔之間提供的相關地可解調的幀數據作為正常重放數據；外糾錯編碼所述正常重放數據，以預定的數據圖代替所述內糾錯編碼的特技重放數據用于所述外糾錯編碼因而產生外糾錯編碼的正常重放數據；以所述提取的特技重放技術的行和所述外糾錯編碼的正常重放數據裝配數據結構；內糾錯編碼所述數據結構以產生內糾錯編碼的正常重放數據和特技重放數據；對角掃描交錯包括正常重放數據及他們的內糾錯碼的所述數據結構的行和包括外糾錯碼及它們的內糾錯碼的所述數據結構的行以產生交錯的內糾錯編碼的正常重放數據；在數字視頻磁帶的預定位置記錄所述交錯的內糾錯編碼的正常重放數據和特技重放數據信號；從所述數字視頻磁帶的預定位置再生所述交錯的內糾錯編碼的正常重放和特技重放數據；去交錯從所述數字視頻磁帶再生的所述交錯的內糾錯編碼的正常重放數據；內糾錯編碼從所述去交錯得到的所述內糾錯編碼的正常重放和所述內糾錯編碼的特技重放數據；以預定的數據圖代替所述內糾錯編碼的特技重放數據和外糾錯編碼所述正常重放數據以提供外糾錯編碼的正常重放數據作為在正常再生模式期間再生的正常重放數據；和在特技再生模式期間提供內糾錯編碼的特技重放數據。
20.根據權利要求19的方法，其中所有類型的所述預定數據圖都是算術0。
21.提供在通過經受持續(xù)的脈沖差錯的傳輸媒介發(fā)送的電信號中數據字節(jié)糾錯的發(fā)送方法，所述方法包括步驟分析所述數據字節(jié)為具有以行和列排列的第一二維數據結構；以第一Reed—Solomon碼外編碼在每個所述第一二維數據結構的所述列中的字節(jié)，以便產生具有以行和列排列的字節(jié)的第二二維數據結構，所述第二二維數據結構包括相應于在所述第一二維數據結構的每行字節(jié)的相應行的字節(jié)；以第二Reed—Solomon碼內部編碼所述第二二維數據結構每個所述行中的字節(jié)，以產生具有以行和列排列的第三二維數據結構，所述第三二維數據結構包括相應于所述第二二維數據結構中的每列字節(jié)的相應列的字節(jié)；通過對角掃描它們來交錯在所述第三二維數據結構中以行和列排列的數據以產生一維數據結構；和變換所述一維數據結構為通過所述媒介發(fā)送的信號。
22.根據權利要求21的發(fā)送方法，其中所述交錯的步驟是通過對角掃描在所述第三二維數據結構中以行和列排列的數據進行的，以便選擇相應于緊靠前面字節(jié)的下一行和下一列中的字節(jié)。
23.提供用于從經受持續(xù)脈沖差錯的傳輸媒介接收的和加到電設備之前被變換為被糾錯的電信號形式的交錯的內和外編碼的數據的糾錯的接收方法，一類的所述交錯的內和外編碼的數據如從發(fā)送方法得到的，該發(fā)送方法包括步驟分析所述數據為具有以行和列排列的字節(jié)的第一二維數據結構；以第一Reed—Solomon碼外部編碼在所述第一二維數據結構的每個所述列中的字節(jié)，以產生具有以行和列排列的字節(jié)的第二二維數據結構，所述第二二維數據結構包括相應于在所述第一二維數據結構中的每行字節(jié)的相應行的字節(jié)；以第二Reed—Solomon碼內部編碼在所述第二二維數據結構的每個所述行中的字節(jié)，以產生具有以行和列排列的字節(jié)的第三二維數據結構，所述第三二維數據結構包括相應于在所述二維數據結構中的每列的字節(jié)的相應列的字節(jié)；通過對角地掃描它們來交錯在所述第三二維數據結構中以行和列排列的數據，以產生第一一維數據結構；和變換通過所述媒介發(fā)送作為所述內部和外部編碼數據接收的所述第一一維數據結構，所述接收方法包括步驟變換所述交錯的內和外編碼的數據為電信號形式，以便在由于有時字節(jié)差錯被污染時產生所述第一一維數據結構，所述有時字節(jié)差錯包括在脈沖串差錯中，一些所述脈沖串差錯是在比所述第二Reed—Solomon碼在一行內可校正更多的字節(jié)延伸的脈沖差錯；去交錯再生的第一一維數據結構以再生所述第三二維數據結構，具有在所述第三二維數據結構的行的連續(xù)行之間均分的每個所述延伸的脈沖串差錯；由用于所述第二Reed—Solomon碼的解碼技術內編碼所述第三二維數據結構的行，以便由于有時所述字節(jié)差錯的剩余差錯污染時再生所述第二二維數據結構；由用于所述第一Reed—Solomon碼的解碼技術外編碼所述第二二維數據結構的列，以再生具有減少的或消除所述字節(jié)差錯的所述剩余差錯的所述第一二維數據結構；和從用于所述電設備的所述第一二維數據結構中選擇字節(jié)。
24.根據權利要求23地接收方法，其中進行所述去交錯步驟以便進行由利用對角掃描在所述第三二維數據結構中以行和列排列的數據來進行交錯，以便選擇在相應于緊靠前面字節(jié)地下一行和下一列中地字節(jié)。
全文摘要
記錄和再生ATV信號的SD-VCR的糾錯編碼功能被修改，以便在正常播放數據的二維Reed-Solomon編碼中把特技播放數據從外糾錯編碼中除去，以改進正常重放數據的糾錯能力。在記錄之前，至少對于正常播放數據，得到的內碼最好對角掃描交錯。在再生期間，當記錄期間進行交錯時進行去交錯之后，內糾錯編碼數據被解碼并且分離為特技重放數據和外糾錯編碼的正常重放數據。在正常重放期間外糾錯編碼的正常播放數據被解碼。
文檔編號H04N9/804GK1123989SQ95117769
公開日1996年6月5日 申請日期1995年10月6日 優(yōu)先權日1994年11月11日
發(fā)明者金泰應 申請人:三星電子株式會社