CH671122A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Codierverfahren für die Fehlerkorrektur von digitalen Daten gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.

Solche digitalen Daten können beispielsweise Audio-PCM-Signale auf einem Magnetband sein, die mittels eines rotierenden Magnetkopfes aufgezeichnet werden.

Ein Verfahren zur Durchführung der Fehlererkennung oder zur Codierung mit einem Fehlerkorrekturcode in Längs- und seitlichen Richtungen von digitalen Informationsdaten, die wie eine Matrix angeordnet sind, ist bekannt. Als eine Methode im Fall der Übertragung dieser Code für jede Kolonne und nachfolgender Detektion auf der Empfangsseite wird die Fehlererkennung durch einen Fehlererkennungscode für jede Kolonne durchgeführt, und es wird eine Anzeige als Resultat davon erzeugt und die Daten und das Resultat von jeder Kolonne werden in einem Speicher gespeichert, dann wird die Fehlerkorrektur für jede Reihe mittels eines Fehlerkorrekturcodes mit Bezug auf diese Anzeige durchgeführt.

Nach dieser Decodierung wird eine Blockadresse addiert, um die Daten in jede Kolonne des Speichers in Übereinstimmung mit der korrekten Zeitsequenz einzuschreiben (nachfolgend als Block bezeichnet). Jedoch ergibt sich im Aufbau, in welchem die Fehlererkennung für jeden Block durchgeführt wird, ein Problem, derart, dass es bei falscher Blockadresse unmöglich ist, festzustellen, dass die Daten in einer falschen Adresse des Speichers abgespeichert sind, so dass, wenn die Löschkorrektur mit Hilfe der Anzeige mittels des Fehlerkorrekturcodes durchgeführt wird, eine falsche Fehlerkorrektur ausgeführt wird.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fehlererkennung durchzuführen, bei der Sicherheit besteht, dass im genannten Fall, wenn die Daten mit einer falschen Blockadresse eingeschrieben wurden, diese auch wieder auffindbar sind.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruches 1 erreicht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen an einigen Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Beschreibung eines Codes der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2A und 2B je schematische Diagramme zur Darstellung eines Codeaufbaus in einer Ausführungsform für den Fall,

wenn die vorliegende Erfindung für die Aufzeichnung eines Zweikanal-Audio-PCM-Signals mittels eines rotierenden Magnetkopfes verwendet ist,

Fig. 3A und 3B je ein schematisches Diagramm zur Darstellung der Datenformate aufgezeichneter Daten der genannten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 ein Blockschema einer Ausführungsform der ersten Erfindung,

Fig. 5A und 5B schematische Diagramme zur Beschreibung eines zweiten Beispiels eines Codeaufbaus,

Fig. 6A und 6B schematische Diagramme zur Beschreibung eines weiteren Beispiels eines Codeaufbaus, und

Fig. 7A und 7B schematische Diagramme zur Beschreibung eines vierten Beispiels eines Codeaufbaus.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung soll zur Aufzeichnung eines Audio-PCM-Signals auf einem Magnetband mittels eines rotierenden Magnetkopfes dienen. Fig. 1 zeigt einen Codeaufbau des Audio-PCM-Signals und Redundanzdaten eines Fehlerkorrekturcodes, der in einem Segment aufgezeichnet wurde, der durch Abtastung mittels einer Umdrehung des rotierenden Magnetkopfes erhalten wurde.

In Fig. 1 besteht ein Block aus jeweils einer Reihe in vertikaler Richtung, und 128 Blöcke, die mit Blockadressen von 0 bis 127 numeriert sind, sind in der horizontalen Richtung angeordnet. Ein erster Fehlerkorrekturcode Ci wird an die vertikale Richtung einer solchen zweidimensionalen Reihe hinzugefügt, während ein zweiter Fehlerkorrekturcode C2 in horizontaler Richtung hinzugefügt wird. Der Fehlerkorrekturcode Ci ist der Reed-Solomon-Code über GF (28) aus (32, 30) und die Codesequenz hat einen verschachtelten Aufbau aus zwei Blöcken.

Ein Beispiel gemäss Fig. 1 mit Bezug auf zwei benachbarte Blöcke ist eine Codesequenz aus 16 Symbolen von geradzahligen Adressen in den Blöcken im Block mit der Blockadresse «0» und 16 Symbole mit ungeradzahligen Adressen im Block mit der Blockadresse «1». Andererseits ist eine andere Codesequenz durch 16 Symbole mit ungeradzahliger Adresse im Block mit der Blockadresse «0» und 16 Symbole mit geradzahligen -Adressen im Block mit der Blockadresse «1» gebildet. Paritätssymbole des Fehlerkorrekturcodes Q befinden sich in den Adressen 30 und 31 im Block. Diese Zweiblockverschachtelung ist in allen 128 Blöcken durchgeführt. Ein Beispiel einer H-Ma-trix des Fehlerkorrekturcodes Ci ist unten dargestellt,

Code 1

in welcher a ein Element über GF (28) ist.

Angenommen, dass die Matrix der Wiedergabedatensequenz von 32 Symbolen, von denen zwei Paritätssymbole sind, mit V bezeichnet ist, und dass die transponierte Matrix VT ist, wird die Erkennung des Fehlerkorrekturcodes Ci dadurch möglich, dass zwei Syndrome durch die arithmetische Operation von H-VT durchgeführt werden. Wenn beide Syndrome 0 sind, heisst das, dass kein Fehler erkannt wurde und im anderen Fall heisst dies, dass ein Fehler erkannt wurde. Der Fehlerkorrekturcode Ci ist der Code, mit dem ein einzelner Fehler korrigiert werden kann und ein doppelter oder mehrfacher Fehler feststellbar ist.

Dazu sind 128 Blöcke in 32 Sektoren unterteilt, von denen jeder aus vier Blöcken besteht, und die Codesequenz des zweiten Fehlerkorrekturcodes C2 wird durch 32 Symbole gebildet, der aus jedem der vier Blöcke herausgeholt ist. Dieser Fehlerkorrekturcode C2 ist der Reed-Solomon-Code über GF (28) von (32, 24), und 8 Paritätssymbole werden mit total 24 Symbolen der Blöcke bei jedem vierten Block (z.B. den Blockadressen «0», «4», «8», ... «88», «92») bei 96 Blocks mit den Blockadressen «0» bis «95» gebildet. Diese Paritätssymbole werden bei den Adressen von jedem vierten Block angeordnet (z.B. den Blockadressen «96», «100», «104», ..., «120» und «124»),

Dadurch wird eine Verschachtelung von vier Blöcken erzeugt, bezüglich des Fehlerkorrekturcodes C2, und die Paritätssymbole des Fehlerkorrekturcodes C2 befinden sich in 32 Blöcken mit den Blockadressen «96» bis «127». Die Paritätssymbole des Fehlerkorrekturcodes Ci bezüglich dieser Paritätssymbole befinden sich in den Adressen 30 und 31 des Blockes.

Der Fehlerkorrekturcode C2 ist der Code, mit dem ein vierfacher Fehler korrigiert werden kann, und wenn Löschkorrektur durchgeführt wurde, kann sogar ein achtfacher Fehler kors

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rigiert werden. Ein Beispiel der H-Matrix des Fehlerkorrekturcodes C2 ist unten dargestellt.

Code 2

Auf diese Weise haben beide Fehlerkorrekturcodes Q und C2 dieselbe Wortlänge mit 32 Symbolen, wodurch die Bausteine vereinfacht werden. Dazu wird die Fehlererkennung beim Decodieren vereinfacht, wenn der Fehlerkorrekturcode Ci verwendet wird und andererseits, wenn Fehler gefunden werden, wird eine Anzeige in die Codesequenz eingesetzt und die Fehlerkorrektur wird dann mittels des Fehlerkorrekturcodes C2 durchgeführt. Diese Fehlerkorrektur wird mit Bezug auf jede Adresse 0 bis 29 in den Blöcken durchgeführt, so dass die Decodieroperation 30mal gemacht wird. Im Falle der Aufzeichnung auf einem Magnetband wird jeder Block sequentiell als serielle Daten aufgezeichnet.

Fig. 2A und 2B zeigen einen besser anwendbaren Codeaufbau gemäss einer Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2A zeigt die Unterteilung der Blöcke mit den Blockadressen «0» bis «63» unter 128 Blöcken, während Fig. 2B den Teil der Blöcke zeigt, die die Blockadressen «64» bis «127» haben. In dieser Fig. 2 bedeuten L und R ein Audio-PCM-Signal in jedem Kanal eines Zweikanal-Audio-Signals. Zum Beispiel soll eine Tastfrequenz fs von 48 kHz verwendet werden und ein Ausschnitt soll in 16 Bits verwandelt werden. Damit werden Daten aus total 1440 Worten in einem Segment für die beiden Kanäle von (Lo bis L719) und (Ro bis R719) aufgezeichnet.

Die Codierung der Fehlerkorrektur wird unter Verwendung von 8 Bits aus einem Symbol durchgeführt. Deshalb wird ein Wort in 8 höher signifikante Bits und in 8 niedriger signifikante Bits unterteilt und diese werden durch Indizes A und B dargestellt. Damit werden Audio-PCM-Daten zu einem Segment gebildet und diese Symbole werden in 96 Blöcken unterteilt, von denen jeder aus 30 Symbolen besteht. Dazu werden sie sequentiell Block nach Block aufgezeichnet, entsprechend den Blockadressen «0», «1», «2», .... Im allgemeinen sind die Berührungsbedingungen zwischen dem rotierenden Magnetkopf und dem Magnetband bei den Kantenpartien, wo die Schleifberührung beginnt und an den Kantenpartien, wo die Schleifberührung endet, schlecht; was die Fehlerrate erhöht. Deshalb werden Paritätssymbole Q des Fehlerkorrekturcodes C2 und Paritätssymbole P des Fehlerkorrekturcodes Cj in den Blöcken mit den Blockadressen «0» bis «15» und in den Blöcken mit den Blockadressen «112» bis «127» zugeführt, welche Blöcke diesen Kantenpartien entsprechen. Die Audio-PCM-Daten und Paritätssymbole P sind in den Blöcken mit den Blockadressen «16» bis «111» entsprechend der mittleren Partie angeordnet.

Auf der anderen Seite bezüglich eines Wortes, das nicht korrigiert werden kann, weil Fehler beim Aufzeichnen und bei der Wiedergabe entstehen, wird durch die korrekten Worte vor und nach einem solchen Wort in der Zeitsequenz korrigiert. Um diese Interpolation durchzuführen, ist es wünschenswert, eine bestimmte Distanz zwischen der Aufzeichnungslage der PCM-Daten mit geradzahligen Nummern und denjenigen mit ungeradzahligen Nummern in jedem Kanal zu haben. Zu diesem Zweck werden die Daten mit geradzahligen Nummern der Audio-PCM-Daten in den Blockadressen «16» bis «63» (Fig. 2A) und die Daten mit den ungeradzahligen Nummern der Audio-PCM-Daten in den Blockadressen «64» bis «111» (Fig. 2B) angeordnet.

Als Beispiel wird eine Codesequenz des Fehlerkorrekturcodes Ci mit den Blöcken mit den Adressen «16» und «17» gemäss Fig. 2A unten dargestellt.

Code 3

Aus diesem Beispiel ist verständlich, dass in dem Codeaufbau gemäss Fig. 2 als erster Punkt zwei Symbole, die dasselbe Wort darstellen, in derselben Codesequenz des Fehlerkorrekturcodes Ci angeordnet sind. Dies, weil die Interpolation durchgeführt wird, indem 15 Worte verwendet werden, wenn diese

Codesequenz als Fehler erkannt wird, und nicht durch den Fehlerkorrekturcode C2 korrigiert werden kann.

Als zweiter Punkt, weil 15 Worte in derselben Codesequenz des Fehlerkorrekturcodes Ci enthalten sind, wird die Ver-schachtelung derart durchgeführt, dass sie nicht zwei benachbarte Worte aufweist. Wie oben beschrieben, wird die Ver-schachtelung so durchgeführt, dass die Worte, die sich um 48 Worte voneinander unterscheiden, in jedem Kanal enthalten sind, wodurch die Interpolationsmöglichkeit verbessert wird. Dies wird auch bezüglich des Fehlerkorrekturcodes C2 durchgeführt. Zum Beispiel mit Bezug auf die Symbole der Adresse 0 im Block, besteht die Sequenz des Fehlerkorrekturcodes C2 aus den folgenden 32 Worten:

Code 4

Weil die Daten in zwei Kanälen in den Codesequenzen der Fehlerkorrekturcode Q und C2 enthalten sind, ist deren Anzahl so weit wie möglich gleich. Dies zur Verhinderung von Fehlerkonzentrationen im Kanal der einen Seite.

Jeder Block hat ein Datenformat gemäss Fig. 3A. Nämlich ein Blocksynchronsignal mit 8 Bits (1 Symbol) wird am Kopf zugefügt und eine Segmentadresse von 8 Bits und einer Blockadresse von 8 Bits wird ebenfalls zugefügt und ein CRC-Code (8 Bits) für die Fehlererkennung dieser Segmentadresse und Blockadresse wird ebenfalls angefügt. Ein MSB der Blockadresse wird verwendet, um die Blockadressen der Daten von den Blockadressen der Subcode zu unterscheiden. Zudem werden die Daten von 30 Symbolen (Audio-Daten oder Paritätssymbole Q des Fehlerkorrekturcodes C2) nach diesem CRC-Code angeordnet. Zwei Paritätssymbole P des Fehlerkorrekturcodes Q werden dann an letzter Stelle angeordnet.

Andererseits haben die Daten des eines Segmentes, das durch den rotierenden Magnetkopf erzeugt wurde, ein Datenformat gemäss Fig. 3B. In dieser Ausführungsform wird ein Segment durch den rotierenden Magnetkopf in der geneigten Richtung des Magnetbandes, das um 84,8° um eine Bandführungstrommel mit einem Durchmesser von 30 mm gewickelt wurde, gebildet. Pilotsignale ATF für automatische Spurverfolgung werden in Abständen von 3° in beiden Endpartien und Mittelpartien dieses Segmentes aufgezeichnet. Der Grund, weshalb Pilotsignale an drei Stellen aufgezeichnet werden ist der, dass immer ein solches Pilotsignal erhalten wird und keine Befürchtungen für den Ausfall entstehen. Ein Folgefehler wird mittels der Wiedergabe dieser Pilotsignale ATF und eines piezoelektrischen Elementes detektiert, auf dem der rotierende Magnetkopf montiert und mittels dieser Detektion beaufschlagt wird, wodurch der Nachlauffehler behoben wird.

Dazu werden die Daten der Blockadressen «0» bis «63» aus Fig. 2A sequentiell in einem Bereich von 29,7° aufgezeichnet.

Überdies werden Subcode der vier Blöcke wie Zeitcode, Anzeigedaten und dgl. zweimal vor und nach dem Pilotsignal ATF in der mittleren Partie aufgezeichnet. Die Daten der Blockadressen «64» bis «127» aus Fig. 2B werden sequentiell in einem Bereich von 29,7° aufgezeichnet. In Fig. 3B zeigen die Intervalle von jeweils 1,5° in der schraffierten Partie, die Zwischen-blockspalte, wo keine Daten aufgezeichnet werden und Impulse mit konstanter Frequenz werden an diesen Stellen aufgezeichnet.

Fig. 4 zeigt den Aufbau einer Aufzeichnungsanordnung eines Beispiels für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der analoge Audio-Signale auf einen Eingangsan-schluss mit der Referenzzahl 1 zugeführt werden. Dieses analoge Audio-Signal wird mittels eines Analog/Digital-Converters 2 digitalisiert. Im Fall von Zweikanal-Audio-Signalen werden zwei Analog/Digital-Converter benötigt. Die Audio-PCM-Si-gnale aus dem Analog/Digital-Converter 2 werden als Dateneingänge den Speichern mit direktem Zugriff 3 und 4 (RAM) zugeführt. Jeder dieser Speicher 3 und 4 hat eine Speicherkapazität zur Speicherung der Daten (2880 Symbole gemäss dem

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vorgenannten Beispiel), aus denen der Fehlerkorrekturcode besteht.

Ein Adressengenerator 5 und ein Zeitgenerator 6 sind mit den Speichern 3 und 4 verbunden, so dass die Speicher 3 und 4 in der Weise gesteuert werden, dass sie die Daten in einer Byte-Einheitsbasis schreiben und lesen. Der Grund, weshalb zwei Speicher 3 und 4 vorgesehen sind, ist, um ein Eingangs-Au-dio-PCM-Signal in den einen Speicher einzuschreiben und ein Audio-PCM-Signal dem anderen Speicher zu entnehmen, indem dabei die Fehlerkorrekturcodes codiert werden.

Das vorbestimmte Audio-PCM-Signal, das vom Speicher 3 oder 4 gelesen wurde, wird einem Codierer 7 des Fehlerkorrekturcodes Ci und C2 zugeführt und die entsprechenden Paritätssymbole werden gebildet. Diese Paritätssymbole werden in einen der beiden Speicher 3 oder 4 eingeschrieben. Nach Vervollständigung der Formation der Paritätssymbole wird die Information, die diese Paritätssymbole enthält, aus dem Speicher 3 oder 4 blockweise ausgelesen und wird einem Parallel/Serie-Converter 8 zugeführt, den sie als serielle Information verlassen.

Das Ausgangssignal des Parallel/Serie-Converters 8 wird einer Addierstufe 9 zugeführt. Die Bockadresse und Segmentadresse die durch einen Blockadressen- und Segmentadressengenerator 11 gebildet wurden und denen die CRC-Code mittels eines CRC-Codierers 10 zugeführt wurden, werden an die Addierstufe 9 geführt. Der Ausgang dieser Addierstufe 9 wird einem Kanalcodierer 12 zugeführt und der Kanalcodierung unterworfen. Weiter wird ein Ausgangssignal des Kanalcodierers 12 und des Blocksynchronisierungssignals aus dem Synchrongenerator 14 einer Addierstufe 13 zugeführt. Ein Ausgangssignal der Addierstufe 13 wird einem rotierenden Magnetkopf 17 über einen Aufzeichnungsverstärker 15 und einen rotierenden Transformer 16 zugeführt. Auf diese Weise wird das Audio-PCM-Si-gnal auf dem Magnetband mittels dieses rotierenden Magnetkopfes 17 aufgezeichnet.

Obwohl nicht dargestellt, geschieht die Wiedergabe der Signale vom Magnetband mittels des rotierenden Magnetkopfes 17 dadurch, dass die wiedergegebenen Daten in den Speichern mit direktem Zugriff eingeschrieben werden. Das heisst, die Wiedergabedaten des einen Segments werden im Speicher auf der Basis der wiedergegebenen Blockadresse eingeschrieben und der Fehlerkorrekturcode Ci wird mittels 32 Symbolen deco-diert, die aus diesem Speicher ausgelesen werden und die in zwei benachbarten Blöcken vorhanden sind. Die Anzeige, die durch diese Decodierung erhalten wurde, wird im Speicher gespeichert; dann wird der Fehlerkorrekturcode C2 mittels 32 Symbolen decodiert, die aus dem Speicher ausgelesen wurden. Die obengenannte Anzeige wird verwendet, um festzustellen, ob die Fehlerortung richtig ist oder nicht, wenn der Fehlerkorrekturcode C2 decodiert wird, um die Löschfunktion durchzuführen. In dieser Ausführungsform werden dadurch, dass die De-tektion individuell durchgeführt wurde, um festzustellen, ob die Blockadresse richtig ist oder nicht, bei falscher wiedergegebener Blockadresse die Daten dieses Blockes nicht in den Speichern eingeschrieben, sondern unterdrückt.

Fig. 5A und 5B zeigen ein anderes Beispiel eines Codeaufbaus für die Daten, die in einem Segment aufzuzeichnen sind. In ähnlicher Weise wie schon beschrieben, ist der Codeaufbau gemäss Fig. 5A und 5B unter Beobachtung der folgenden drei Punkte zusammengestellt:

Der erste Punkt ist der, dass zwei Symbole, die dasselbe Wort bilden, in jeder Codesequenz des Fehlerkorrekturcodes Ci erhalten sind; der zweite Punkt ist der, dass das Audio-PCM-Signal, das in jeder Codesequenz des Fehlerkorrekturcodes Ci und C2 vorhanden ist, nicht in benachbarten Worten vorhanden ist; und der dritte Punkt ist der, dass das Audio-PCM-Signal in jeder Codesequenz des Fehlerkorrekturcodes Ci und C2 Worte in zwei Kanälen enthält, so dass die Nummern so weit wie möglich einander gleich sind. Dieser Codeaufbau ist vom Codeaufbau gemäss Fig. 2 unterschiedlich, indem das Audio-PCM-Signal, das in zwei benachbarten Blöcken angeordnet ist, als Daten im Abstand voneinander verteilt wird; dazu werden die Paritätssymbole des Fehlerkorrekturcodes Ci in einem der beiden benachbarten Blöcke gesammelt; dazu werden zwei Symbole, die in demselben Wort des Audio-PCM-Signals enthalten sind, in denselben Block gegeben. Mit einem solchen Aufbau ist es möglich, dass die Anzahl Worte, die durch zeitlich getrennt auftretende Störungen in benachbarten Blöcken verstümmelt sind, vermindert werden.

Fig. 6A und 6B zeigen ein weiteres Beispiel eines Codeaufbaus der Daten, die in einem Segment aufgezeichnet werden. In diesem Beispiel werden zur Teilung der Aufzeichnungstelle der geradzahligen PCM-Daten in jedem Kanal von der Aufzeichnungsstelle der ungeradzahligen PCM-Daten, die geradzahlig bezeichneten Blöcke in 48 Blöcken mit den Adressen «16» bis «63» und die ungeradzahlig bezeichneten Blöcke in 48 Blöcken mit den Adressen «64» bis «111» angeordnet. Die PCM-Daten werden in jedem Block mit den Blockadressen «16» bis «63» verteilt, wobei drei benachbarte Worte in diesen geradzahligen Nummern als Einheit bezeichnet sind, während die PCM-Daten, die in den Blöcken mit den Blockadressen «64» bis «111» verteilt sind, drei benachbarte Worte in diesen ungeradzahlig bezeichneten Datensequenzen als Einheit verteilt sind. In einer solchen Anordnung sind drei Worte in jedem Block benachbart zueinander und die Gruppen, die je aus drei Worten bestehen können voneinander distanziert werden.

Im allgemeinen sind die Berührungskonditionen zwischen dem rotierenden Magnetkopf und dem Magnetband an den Kantenpartien, wo die Gleitberührung dazwischen anfängt und an den Kantenpartien, wo die Gleitberührung endet, schlecht, so dass dies zu einer höheren Fehlerrate führt. Deshalb sind die Prüfsymbole Q des Fehlerkorrekturcodes C2 und die Prüfcodesymbole P des Fehlerkorrekturcodes Q in den Blöcken mit den Adressen «0» bis «15» (Fig. 6A) und in den Blöcken mit den Blockadressen «112» bis «127» (Fig. 6B) angeordnet, die diesen Kantenpartien entsprechen. Die Audio-PCM-Daten und die Prüfcodesymbole P sind in den Blöcken mit den Blockadressen «16» bis «111», die der mittleren Partie entsprechen, untergebracht.

Der Fehlererkennungscode Ci ist im Reed-Solomon-Code über GF (28) von (32, 30) und die Codesequenz ist aus den beiden Blockanordnungen verschachtelt, um die Fehler in den Blockadressen sicher zu detektieren. Beispielsweise ist der Fehlererkennungscode Ci bezüglich 30 Symbolen (Qoo, Q02, Q04, Q06. ••• Q028, Q01, Q03, •••> Qo25> Qo27> Qo29)> die sich in den entsprechenden gleichzahlig bezeichneten Adressen in den Blöcken mit den Blockadressen «0» und «1» befinden, codiert und die Prüfcodesymbole von Poi und P02 werden zugefügt. Mit Bezug auf die Blockadressen «16» und «17» wird auch eine Codesequenz des Fehlererkennungscodes Ci auf ähnliche Weise durch 32 Symbole gebildet (Loa, Lob, L2a, L2B, ..., L29oa, L290B, L292A. L292B, ..., Lssoa, L58ob, P160, Pi6i), die sich in den entsprechenden gleichzahlig bezeichneten Adressen in den Blöcken befinden. Dazu wird eine Codesequenz des Fehlererkennungscodes Ci durch 32 Symbole gebildet (Roa, Rob, •••, r290a, r290b, R58OA, R58OB, P170, P171), die sich in den ungeradzahlig bezeichneten Adressen in den Blöcken der Blöcke mit den Adressen «16» und «17» befinden.

Aus diesem Beispiel mit dem Codeaufbau gemäss Fig. 6 sind zwei Symbole, die dasselbe Wort bilden in derselben Codesequenz des Fehlererkennungscodes Ci enthalten. Dies deshalb, weil das Fehlerwort durch 15 Worte interpoliert wird, im Fall, wenn diese Codesequenz als Fehler erkannt wird und nicht durch den Fehlerkorrekturcode C2 korrigert werden kann.

Die Daten in einem Kanal bei 2kanaligen Daten werden in der Codesequenz des Fehlererkennungscodes Q konzentriert.

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Weil die Symbole der entsprechenden korrespondierenden Symbolnummer in den beiden Kanälen alternativ aufgezeichnet wurden, kann es nur selten vorkommen, dass die Fehler bei der Aufzeichnung lediglich im einen Kanal enthalten sind.

Ein Beispiel dieser H-Matrix des Fehlererkennungscodes Ci wird nachstehend gezeigt.

Code 5

Angenommen, dass die Matrix der Wiedergabedatensequenz mit 32 Symbolen, die zwei Paritätssymbole enthält, gleich V ist, und dass die transponierte Matrix VT ist, wird die Decodierung des Fehlererkennungscodes Ci durch die Bildung von zwei Syndromen durch die arithmetische Operation H-VT gebildet. Wenn beide Syndrome Null sind, heisst das, dass kein Fehler festgestellt wurde und im anderen Fall heisst dies, dass ein Fehler festgestellt wurde. Der Fehlerkorrekturcode Ci ist der Code, mit dem ein einzelner Fehler korrigiert werden kann und ein doppelter oder mehrfacher Fehler festgestellt werden kann.

128 Blöcke sind in 32 Sektionen unterteilt, von denen jede aus vier Blöcken besteht und die Codesequenz des Fehlerkorrekturcodes C2 wird durch 32 Symbole gebildet, die aus jedem dieser vier Blöcke herausgenommen sind. Dieser Fehlerkorrekturcode C2 ist der Reed-Solomon-Code über GF (28) von (32, 24) und acht Prüfcodesymbole werden mit Bezug auf insgesamt 24 Symbole der Blöcke bei jedem vierten Block gebildet (z.B. mit den Blockadressen «16», «20», «24», ... «104», «108») unter den 96 Blöcken, die die Blockadressen «16» bis «111» haben. Diese Prüfcodesymbole sind in den Adressen bei jedem vierten Block angeordnet (z.B. bei den Blockadressen «0», «4», «8», «12», ... «112», «116», «120», «124»).

Das heisst, die Verschachtelung von vier Blöcken wird bezüglich des Fehlerkorrekturcodes C2 durchgeführt und das Prüfcodesymbol des Fehlerkorrekturcodes C2 befindet sich in 32 Blöcken mit den Blockadressen «0» - «15» und «112» - «127». Das Prüfcodesymbol des Fehlererkennungscodes Ci bezüglich dieser Prüfcodesymbole befinden sich in den Adressen 30 und 31 im Block.

Der Fehlerkorrekturcode C2 ist der code, mit dem ein vierfacher Fehler korrigiert werden kann und wenn die Löschkorrektur mittels einer Anzeige durchgeführt wird, kann sogar ein achtfacher Fehler korrigiert werden. Ein Beispiel der H-Matrix des Fehlerkorrekturcodes C2 ist unten dargestellt.

Code 6

Auf diese Weise haben beide Code Ci und C2 dieselbe Codelänge von 32 Symbolen, so dass dadurch die Bauteile vereinfacht werden können. Dazu kann die Fehlererkennung bei der Decodierung einfach durchgeführt werden, indem der Fehlerkorrekturcode Ci verwendet wird, und andererseits wenn Fehler erkannt sind, wird eine Anzeige in diese Codesequenz eingefügt und die Fehlerkorrektur wird dann mittels des Fehlerkorrekturcodes C2 durchgeführt. Diese Fehlerkorrektur wird mit Bezug auf die Adressen 0 bis 29 im Block durchgeführt, so dass die Decodierung 30mal erfolgt.

Fig. 7A und 7B zeigen ein weiteres Beispiel eines Codeaufbaus von Daten, die in einem Segment aufgezeichnet werden sollen. In diesem Beispiel sind die Audio-PCM-Daten und die Paritätssymbole in 48 Blöcken mit den Blockadressen «0» bis «47» unter 128 Blöcken gemäss Fig. 7A enthalten und die Paritätssymbole Q des Fehlerkorrekturcodes C2 und die Paritätssymbole P des Fehlerkorrekturcodes Ci sind in 32 Blöcken mit den Blockadressen «48» bis «79» gemäss Fig. 7B enthalten und die Audio-PCM-Daten und die Paritätssymbole befinden sich in 48 Blöcken mit den Blockadressen «80» bis «127». Die Symbole, die gerade Nummern tragen, und die Symbole, die ungerade Nummern tragen, sind gemeinsam in diesen zwei Sektionen von 48 Blöcken angeordnet und sind gemäss den Indizes miteinander verschachtelt.

Die gleiche Fehlerkorrekturcodierung wie im vorangegangenen Beispiel wird mit Bezug auf die Symbole gemäss Fig. 7

durchgeführt. Das heisst, die C2-Codesequenz ist so angeordnet, dass jedes vierte Symbol in horizontaler Richtung herausgesucht wird. Vier Paritätssymbole Q werden bezüglich dieser 12 Symbole erzeugt und werden kontinuierlich der Codesequenz 5 bei jeder vierten Sequenz angeordnet. Dadurch wird die Matrix mit 64 Blöcken auf einer Seite, d.h. mit 128 Blöcken im ganzen, gebildet.

Wenn beispielsweise die Codesequenz, von der nur die Audio-PCM-Daten im linken Kanal oder nur die Audio-PCM-Da-10 ten im rechten Kanal sequentiell mit Bezug auf zwei Blöcke in der links befindlichen Position herausgenommen werden, dann ist jedes Paritätssymbol Pio, Pu, P20 und P21 bezüglich dieser 30 Symbole erzeugt. Diese Symbole werden in die dargestellten Positionen eingefügt. Jedes vierte Paritätssymbol zusätzlich zu 15 den Paritätssymbolen Q ist sequentiell in zwei Blöcken vorhanden.

Auf diese Weise kann die Fehlersuche durch Parität von 1216 Symbolen mit Bezug auf Daten von 2880 Symbolen durchgeführt werden, und dann wird die Übertragung mittels 4096 20 Symbolen als ein Rahmen im ganzen durchgeführt.

Gemäss der vorliegenden Erfindung können Fehlererkennungscode z.B. CRC-Code als Fehlerkorrekturcode Ci anstelle des Codes über GF (2b) wie der Reed-Solomon-Code oder dgl. verwendet werden.

25 Aber nicht nur die Fehlererkennung, sondern auch die Fehlerkorrektur kann mittels des Fehlerkorrekturcodes Ci durchgeführt werden. Dieser Fehlerkorrekturcode Ci kann so verschachtelt werden, dass er in mehreren Blöcken ausser zwei verteilt ist. Diese Verschachtelung erlaubt, dass die Fälle, in denen 30 die Fehlerkorrektur unmöglich ist, vermindert werden.

Die vorliegende Erfindung kann auch dort angewendet werden, wenn eine andere digitale Information, wie ein digitalisiertes Videosignal oder dgl., ebenso wie die digitalisierten Audio-PCM-Signale übertragen werden. Es ist selbstverständlich, dass 35 die Erfindung auch auf Fälle anwendbar ist, wo Aufzeichnungsgeräte mit magnetischen Platten und dgl. und eine andere als rotierende Magnetkopfaufzeichnung vorgesehen ist, verwendbar ist.

Infolge der Verschachtelung einer Mehrzahl von Blöcken 40 mit Bezug auf den ersten Fehlererkennungscode ist es möglich, festzustellen, dass die Daten des Blockes mit einer Blockadresse in einem falschen Speicher eingeschrieben wurde, und es ist möglich, den Verschachtelungsfehler zu verhindern, so dass die Decodierung des zweiten Fehlerkorrekturcodes falsch wird. Da-45 zu unterscheidet sich die Anzeige durch den ersten Fehlererkennungscode nur wenig bezüglich jeder Codesequenz des zweiten Fehlerkorrekturcodes und hat nur eine Anzahl von Feldern (nämlich die Blöcke, in denen der erste Fehlererkennungscode vorhanden ist), deshalb ist es möglich, die Löschfunktion mit-50 tels einer Anzeige durchzuführen.

Code 1 H =

Code 2 H =

1 1 1 1111

a31 a30 a29 a3 a2 a 1

1 1 1 1111

a29 a28 a27 a3 a2 a 1

a6 a4 a2 1

a9 a6 a3 1

a12 a8 a4 1

a15 a10 a5 1

a18 a12 a6 1

a21 a14 a7 1

Code 3

(Loa) LOB. R48A, R48B, L96A, L96B, P-144A, R144B, L192A, Ll92B. R240A, R240B, L288A. L288B, R336A) R336B, L384Aj L384B, R432A) R432BI L480A, L480B, R528A, R528B, L576A, L576B, Rô24Aj R624B) L672A» L672B. Pl60, Pl6l)

Code 5 H =

1 1

LOA, Lia, LSA, L12A, LIÔA, L20A, L24A, L28A, L32A, L36A, L4oa,L44A, RIA, RSA, R9A> RI3A, RI7A, R2IA, R25A,

Code 4

R29A, R33A, R37A, R41A, R45A, Qo, Q4, Q8, Q12, Q16, Q20, Q24, Q28)

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a

1

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v

5 Blätter Zeichnungen

Claims (20)

1. 671122

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Codierverfahren für die Fehlerkorrektur von digitalen Informationsdaten, nach dem Redundanzdaten (P, Q) zur Fehlererkennung oder Fehlerkorrektur bezüglich der in Form einer Matrix rangierten digitalen Informationsdaten hinzugefügt werden, wobei eine Anzahl von Blöcken gebildet wird, von denen jeder aus einer Anzahl von Symbolen (La, Lb, Ra, Rb) besteht, und wobei folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:

   Erzeugen von ersten Redundanzdaten (P) aus ersten Gruppen von digitalen Informationsdaten, die aus Symbolen (LA, Lb, Ra, Rb, Q) gebildet werden, die in dieser Anzahl von Blöcken in der ersten Matrix-Richtung vorhanden sind;

   Erzeugen von zweiten Redundanzdaten (Q) aus zweiten Gruppen von digitalen Informationsdaten, die aus Symbolen (La, Lb, Ra, Rb,) gebildet werden, die sich in dieser Anzahl von Blöcken in der zweiten Matrix-Richtung befinden;

   Bilden von ersten Codesequenzen (Ci) für eine ersten Fehlererkennung aus diesen ersten Gruppen von Informationsdaten und diesen ersten Redundanzdaten (P);

   Bilden von zweiten Codesequenzen (C2) für eine zweite Fehlererkennung aus diesen zweiten Gruppen von Informationsdaten und diesen zweiten Redundanzdaten (Q);

   Übertragen von Blöcken, die diese digitalen Informationsdaten und/oder diese ersten Redundanzdaten (P) umfassen;

   und

   Übertragen von Blöcken, die diese zweiten Redundanzdaten (Q) umfassen; dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Redundanzdaten (P), die aus den ersten Gruppen von digitalen Informationsdaten gebildet werden, nur aus Symbolen erzeugt werden, die in zwei nebeneinander liegenden Blöcken (0 und 1, 2 und 3, ...) der ersten Richtung der Matrix vorhanden sind.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Redundanzdaten (P) Fehlerkorrekturcodes umfassen.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Redundanzdaten (P) eine Vielzahl von Fehlerkontrollsymbolen umfassen.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Redundanzdaten (Q) Fehlerkorrekturcodes umfassen.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese Fehlerkorrekturcodes eine Vielzahl von Fehlerkontrollsymbolen umfassen.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Anzahl von Symbolen (LA, LB, Ra, Rb) derart angeordnet sind, dass Blöcke einer ersten Art nur mit ungeraden Zahlen oder nur mit geraden Zahlen numerierte Symbole (Loa, Rob, R48, L48b, •••) umfassen, und dass umgekehrt Blöcke einer zweiten Art nur mit geraden Zahlen oder nur mit ungeraden Zahlen numerierte Symbole (Ria, Lib, L49A, L49B, ...) umfassen, wobei die zweiten Redundanzdaten (Q) aus digitalen Informationsdaten erzeugt werden, die aus Symbolen (Loa, Lia, Lsa, L12A R33A, R37A, R41A, R45, ...) gebildet werden, die in diesen Blöcken der ersten und der zweiten Art vorhanden sind.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Blöcke aus Blöcken der ersten Art, aus Blöcken der zweiten Art und aus Blöcken bestehen, die die erzeugten zweiten Redundanzdaten (Q) umfassen.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese Blöcke der ersten Art bzw. diese Blöcke der zweiten Art individuell übertragen werden.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blöcke, die die zweiten Redundanzdaten (Q) umfassen, die von den Blöcken der ersten Art erzeugt werden, vor den Blöcken der ersten Art übertragen werden, und dass die Blöcke, die die zweiten Redundanzdaten (Q) umfassen, die von den Blöcken der zweiten Art erzeugt werden, nach den Blöcken der zweiten Art übertragen werden.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blöcke, die die zweiten Redundanzdaten (Q) umfassen, die von den Blöcken der ersten Art erzeugt werden, nach den Blöcken der ersten Art übertragen werden, und dass die Blöcke, die die zweiten Redundanzdaten (Q) umfassen, die von den Blöcken der zweiten Art erzeugt werden, vor den Blöcken der zweiten Art übertragen werden.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Symbole (Loa, Lob, ...), die dasselbe Wort in diesen digitalen Informationsdaten bilden, in derselben ersten Codesequenz (Ci) der ersten Redundanzdaten (P) angeordnet sind.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder dieser Blöcke ein Block-Synchronisierungssignal, eine Segmentadresse, eine Blockadresse, einen CRC-Code, die erwähnten digitalen Informationsdaten und erste Redundanzdaten (P) enthalten.
13. 13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen der zweiten Redundanzdaten (Q) folgende Schritte umfasst:

    Erzeugen einer Hälfte dieser Blöcke, die aus den zweiten Redundanzdaten (Q) bestehen, aus Symbolen, die in diesen Blöcken der ersten Art beinhaltet sind; und

    Erzeugen der anderen Hälfte dieser Blöcke, die aus den zweiten Redundanzdaten (Q) bestehen, aus Symbolen, die in diesen Blöcken der zweiten Art beinhaltet sind.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese digitalen Informationsdaten ein Zweikanalaudiosignal bilden, und dass das Verfahren folgende weitere Schritte umfasst:

    Einordnen einer für jeden Kanal zumindest angenähert gleichen Anzahl von Symbolen in Codesequenzen (Ci) der ersten Redundanzdaten (P); und

    Einordnen einer für jeden Kanal zumindest angenähert gleichen Anzahl von Symbolen in Codesequenzen (C2) der zweiten Redundanzdaten (Q), wodurch eine Konzentration von Fehlern in einem dieser Kanäle verhindert wird.
15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Blöcke folgende Schritte umfasst:

    Übertragen von Teilblöcken aus diesen zweiten Redundanzblöcken (Q), die aus diesen Blöcken der ersten Art erzeugt werden, nach diesen Blöcken der ersten Art; und

    Übertragen von Teilblöcken aus diesen zweiten Redundanzblöcken (Q), die aus diesen Blöcken der zweiten Art erzeugt werden, vor diesen Blöcken der zweiten Art.
16. 16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Blöcke folgende Schritte umfasst:

    Übertragen von Teilblöcken aus diesen zweiten Redundanzblöcken (Q), die aus diesen Blöcken der ersten Art erzeugt werden, vor diesen Blöcken der ersten Art; und

    Übertragen von Teilblöcken aus diesen zweiten Redundanzblöcken (Q), die aus diesen Blöcken der zweiten Art erzeugt werden, nach diesen Blöcken der zweiten Art.
17. 17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Codesequenzen (Ci, C2) gleiche Codenlängen aufweisen.
18. 18. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:

    Einordnen von nebeneinander liegenden Wörtern von diesen digitalen Informationsdaten in getrennte erste Codesequenzen (Ci); und

    Einordnen von nebeneinander liegenden Wörtern von diesen digitalen Informationsdaten in getrennte zweite Codesequenzen

    (C2).
19. 19. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:

    Einordnen von nebeneinander liegenden Wörtern von diesen digitalen Informationsdaten in getrennte Codesequenzen von einem ersten Fehlerkorrekturcodes (P) und

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    50

    55

    60

    65

    3

    671 122

    Einordnen von nebeneinander liegenden Wörtern von diesen digitalen Informationsdaten in getrennte zweite Codesequenzen (C2) von einem zweiten Fehlerkorrekturcode (Q); und

    Einordnen von .Paritätssymbolen von diesem ersten Fehlerkorrekturcode in nur einem von diesen zwei nebeneinander liegenden Blöcken, in denen diese Codesequenz (Ci) von diesem ersten Fehlerkorrekturcode vorhanden ist.
20. 20. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Speichereinheit (3, 4) vorhanden ist, um Daten der Codesequenzen (Ci, C2) für die erste und die zweite Fehlererkennung zu speichern.