DE3735979A1 - Pcm-signalwiedergabevorrichtung mit fehler/loeschkorrekturschaltung - Google Patents
Pcm-signalwiedergabevorrichtung mit fehler/loeschkorrekturschaltungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine digitale Signalwiedergabevorrichtung
für ein PCM-Signal (Puls-Code-Modulationssignal),
das auf einem Aufzeichnungsmedium wie einem Magnetband aufgezeichnet
ist, und insbesondere eine digitale Signalverarbeitungsvorrichtung,
bei der auf dem Magnetband aufgezeichnete
digitale Daten aufbereitet und die aufbereiteten
Daten verarbeitet werden.
Digitale Signalaufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräte wie
digitale Tonbandgeräte sind weit verbreitet. Bei den bekannten
digitalen Signalaufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräten
ist nicht nur eine Aufbereitung (editing), zum Beispiel
eine Verschachtelung (slice editing) oder eine Bandaufteiltungsaufbereitung
(tape cut editing), sondern es sind
auch Ein/Ausprägeoperationen (punch-in/out) erforderlich.
Bei den Ein/Ausprägeoperationen kann das digitale Signal,
das eine kontinuierliche Beziehung zu dem digitalen Originalsignal
hat, auf dem digitalen Originalsignal aufgezeichnet
werden, das vorhergehend auf dem Magnetband abgespeichert
wurde.
Eine digitale Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung,
die eine Aufbereitung durchführen kann, ist zum Beispiel
aus der (geprüften) japanischen Patentveröffentlichung
JP-PS 60-51 176 (Veröffentlichungsdatum: 12. November 1985)
bekannt.
Anhand der Fig. 1 bis 4 der Zeichnung wird die Schaltungsanordnung
der bekannten digitalen Signalaufzeichnungs- und
Wiedergabevorrichtung beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild der bekannten digitalen Signalaufzeichnungs-
und Wiedergabevorrichtung;
Fig. 2 schematisch das Datenaufzeichnungsformat auf einem
Magnetband bei der Vorrichtung der Fig. 1;
Fig. 3 schematisch die in bekannter Weise geschachtelten
Daten, die auf dem Magnetband bei der in der Fig. 1
gezeigten Vorrichtung aufgezeichnet sind; und
Fig. 4 schematisch ein Fehlermuster auf dem Magnetband bei
der Vorrichtung der Fig. 1.
Die in der Fig. 1 gezeigte digitale Signalaufzeichnungs- und
Wiedergabevorrichtung enthält zur Signalaufzeichnung einen
Analogsignaleingang 1 und einen Analog/Digital-(A/D)-Konverter
2 zur Umwandlung der analogen Signale, die von einer
(nicht dargestellten) Signalquelle kommen und dem A/D-Konverter
2 über den Analogsignaleingang 1 zugeführt werden, in
das entsprechende digitale Signal. Die in der Fig. 1 gezeigte
Vorrichtung enthält des weiteren eine Q-Kodierschaltung
50 zur Ausführung der Fehlerkorrekturkodierung (selbstkorrigierender
Code) des PCM-Signals bzw. der vom A/D-Konverter 2
zugeführten Daten; eine Spuraufteilungsschaltung 51 zur Aufteilung
des PCM-Signals auf eine Anzahl von Signalkanälen;
eine Verschachtelungsschaltung 52 zur Verzögerung der auf
die Anzahl von Spuren aufgeteilten PCM-Signale um verschiedene
gegebene Verzögerungszeiten; eine P-Kodierschaltung 53
zum Hinzufügen eines Fehlerfeststellungscodes zu einer bestimmten
Anzahl der jeweiligen Spursignale; einen Modulator
9 zur Modulation des P-kodierten PCM-Signals, um das erwünschte
digitale Signal (Daten) zu erhalten; und einen von
einem Mehrspurkopf gebildeten Schreibkopf 10 zur Aufzeichnung
der digitalen Signale auf einem Magnetband 26.
Zur Signalwiedergabe sind ein Lesekopf 11 zur Reproduktion
der digitalen Signale (Daten) vom Magnetband 26; ein Demodulator
12 zur Demodulierung der von dem Lesekopf 11 wiedergegebenen
Signale zur Erhaltung des PCM-Signals; eine P-
Code-Prüfschaltung 54 zur Überprüfung des wiedergegebenen
PCM-Signals; ein erster Aufbereitungspunktdetektor 15 zur
Feststellung eines ersten Aufbereitungspunktes auf der Basis
des Prüfergebnisses der P-Code-Prüfschaltung 54; eine Entzerrschaltung
54 zur Entzerrung bzw. Entschachtelung (deinterleaving)
des PCM-Signals, das bei der Signalaufzeichnung
verschachtelt worden ist; und eine Spursynthetisierungsschaltung
56 zur Umwandlung des Vielspur-PCM-Signals in
ein zeitlich ablaufendes Zeitsequenzsignal vorgesehen. Die
Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung enthält ferner
einen Q-Code-Dekoder 57 zur Ausführung einer Fehlerkorrektur
im Zeitsequenzsignal, und einen zweiten Aufbereitungspunktdetektor
22 zur Feststellung eines zweiten Aufbereitungspunktes
auf der Basis des Prüfergebnisses des Q-Code-Dekoders
57; eine Aufbereitungsschaltung 23, die die an den
Aufbereitungspunkt angrenzenden PCM-Signale in Abhängigkeit
von Steuersignalen, die vom ersten und zweiten Aufbereitungspunktdetektor
15 bzw. 22 abgegeben werden, in elektrischer
Hinsicht miteinander verbindet, ohne einen Sprung
im Signalpegel zu verursachen; einen Digital/Analog-(D/A)-
Konverter 24 zur Umwandlung der aufbereiteten digitalen
Signale in ein entsprechendes Analogsignal; und einen Analogsignalausgang
25, der mit dem D/A-Konverter 24 verbunden
ist.
In der Fig. 2 ist das entsprechende Datenaufzeichnungsformat
auf dem Magnetband 26 dargestellt. Die Bezugszeichen 60-1
bis 60-8 zeigen acht Aufzeichnungsspuren an. Der PCM-Signalzug,
der einer A/D-Umwandlung unterworfen wurde und in ein
Zeitsequenzsignal umgearbeitet wurde, ist "D n ", mehrere
Blöcke von Zeitverzögerungen für jede Spur ("l"-Einheit in
Fig. 2) sind zu diesem PCM-Signalzug "D n " hinzugegeben und
damit sind die verzögerten Signale in der in der Fig. 2
gezeigten Form angeordnet. In der Aufzeichnungsspur 60-1 ist
ein Fehlerprüfcode (d. h. ein zyklischer Redundanzprüfcode
CRCC, für "Cyclic Redundancy Check Code") "P" zu den PCM-
Signalen D₁, D₇, . . ., D₃₇ hinzugefügt und außerdem ein Synchronisationssignal
"S" überlagert, wodurch ein Teilblock
(Frame) entsteht. Die Aufzeichnungsspuren 60-2 bis 60-6
haben die gleiche Teilblockanordnung. In der Aufzeichnungsspur
60-7 ist jedoch der Fehlerprüfcode "P" Prüfsymbolen Q₁,
Q₃, . . ., Q₁₃ des Fehlerkorrekturcodes (d. h. des Reed-Solomon-
Codes) überlagert, die zu einem vorbestimmten PCM-Signalzug
hinzugefügt wurden, und auch das Synchronisationssignal "S"
ist angefügt, um einen weiteren Teilblock zu bilden. Die
Signalanordnung der Aufzeichnungsspur 60-8 ist der der Aufzeichnungsspur
60-7 ähnlich. Die Aufzeichnungsspuren 60-1
bis 60-8 ergeben zusammen einen sogenannten "Block".
Die Fig. 3 stellt die Anordnung der PCM-Signale und des
Prüfsymbols Q des Korrekturcodes dar. Wie beschrieben sind
die zeitlich aufeinanderfolgend angeordneten PCM-Signalfolgen
D n mit mehreren l-Blöcken getrennt angeordnet, wie es in
der Fig. 3 gezeigt ist. Dies ist das sogenannte "Verschachteln"
(interleaving), dessen erste Funktion darin besteht,
durch Kratzer und Defekte im Magnetband verursachte Fehler
zu verteilen. Dieses Verschachteln hat eine weitere Funktion
darin, daß sowohl das PCM-Signal, das vor dem Aufbereitungspunkt
auf den aufgezeichneten digitalen Daten angeordnet
ist, als auch das PCM-Signal, das sich nach dem Aufbereitungspunkt
befindet, für einen vorbestimmten Zeitabschnitt
mittels einer Korrektureinrichtung (nicht gezeigt) dupliziert
werden, wobei die Daten vor dem Aufbereitungspunkt
ausgeblendet werden, während die Daten nach dem Aufbereitungspunkt
eingeblendet werden, um eine Signalüberblendung
zu erhalten, wodurch die digitalen Signale vor und nach dem
Aufbereitungspunkt elektrisch miteinander bezüglich der
Signalpegel glatt verbunden werden können.
Der Fehlerkorrekturcode für die in der Fig. 1 gezeigte
Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung wird nun beschrieben.
Der Fehlerprüfcode "P" für die Längsrichtung des
Magnetbandes ist gleich einem (200, 224)-Code auf GF (2),
während der Fehlerprüfcode "Q" für die Querrichtung des
Magnetbandes gleich einem (8, 6)-Reed-Solomon-Code auf GF (2⁴)
ist. GF (2) entspricht einem Galoisfeld mit Elementen 0 und
1, und GF (2⁴) einem Galoisfeld mit Elementen 2⁴. Es ist
anzumerken, daß ein (n, k)-Code einen Code beinhaltet, der
durch eine Codelänge "n" und ein Informationssignal "K"
definiert ist. Der P-Code ist ein CRCC-Code (siehe oben) und
das erzeugende Polynom ist wie folgt gegeben:
G(X) = X¹⁶ + X¹² + X⁵ + 1 (mod 2) (1).
Die Paritätsprüfungs-Information des Q-Codes und die Codes
Q₁ und Q₂ sind durch die folgenden Gleichungen gegeben:
wobei α i (i = 1 bis 6) ein Element auf GF (2³) ist.
Der Mehrfachcode des P-Codes und Q-Codes hat die folgenden
Korrekturfähigkeiten:
- (A) Wenn kein Spurfehler vorhanden ist, wird weder im P-Code noch im Q-Code ein Fehler festgestellt.
- (B) Bei einem Spurfehler wird durch Anwendung des Q-Codes festgestellt, welche Spur den Fehler enthält, und demzufolge die Fehlerkorrektur ausgeführt.
- (C) Bei zwei Spurfehlern werden diese durch Anwendung der Information der Fehlerspur für den P-Code und der Information der Fehlerspur für den Q-Code korrigiert.
- (D) Bei mehr als drei Spurfehlern wird das PCM-Signal (d. h. die digitalen Signaldaten), die zu diesen fehlerhaften Spuren gehören, durch Anwendung der Spurinformation für den P-Code überdeckt.
Dabei ist unter "Fehlerkorrektur" zu verstehen, daß das PCM-
Signal der fehlerhaften Spur auf das korrekte Original-PCM-
Signal zurückgeführt wird, während "Fehlerüberdeckung" bedeutet,
daß das PCM-Signal der fehlerhaften Spur durch Anwendung
der PCM-Signale, die vor und nach diesem fehlerhaften
PCM-Signal angeordnet sind, überdeckt wird, um ein PCM-
Signal zu erzeugen, das dem richtigen Originalsignal analog
ist.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der digitalen Signalaufzeichnungs-
und Wiedergabevorrichtung der Fig. 1 beschrieben.
Das am Analogsignaleingang 1 anliegende Analogsignal wird
durch den A/D-Konverter 2 in die entsprechende PCM-Signalfolge
umgewandelt. In der Q-Kodierschaltung 50 werden die
Prüfsymbole "Q n ", die mittels der Gleichungen (2) und (3)
erzeugt werden, hinzugefügt oder auf dieser PCM-Signalfolge
"D n " überlagert bzw. eingeblendet. Dann wird die Signalfolge
durch die Spuraufteilungsschaltung 51 und die Verschachtelungsschaltung
52 so in einer PCM-Signalanordnung angeordnet,
wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Zusätzlich wird
der Prüfcode des CRCC-Codes, der durch das in der Gleichung
(1) definierte erzeugende Polynom erzeugt wird, den beschriebenen
Signalfolgen jeder Signalspur in der P-Kodierschaltung
53 hinzugefügt. Des weiteren wird diesen Signalfolgen
für jede Signalspur das Synchronisationssignal "S"
hinzugefügt und danach die sich ergebenden PCM-Signalfolgen
in den Modulator 9 übertragen. Im Modulator 9 werden die
ankommenden Signalfolgen durch Anwendung eines geeigneten
Modulationssignales moduliert, um modulierte Signalfolgen zu
erhalten, die auf dem Magnetband 26 aufgezeichnet werden
können. Der Schreibkopf 10 zeichnet schließlich die modulierten
PCM-Signalfolgen auf dem Magnetband 26 auf.
Die Arbeitsweise der in der Fig. 1 gezeigten digitalen
Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung bei der
Wiedergabe ist folgende:
Das auf dem Magnetband 26 aufgezeichnete digitale Datensignal
wird von dem Wiedergabekopf abgenommen und vom Demodulator
12 in ein PCM-Signal umgewandelt. Das PCM-Signal wird
in der P-Code-Prüfschaltung 54 auf Fehler überprüft und
danach über die Entzerrschaltung 55 und die Spursynthetisierungsschaltung
56 zum Q-Code-Dekoder 57 übertragen. Das
zum Q-Code-Dekoder 57 übertragene Signal wird erneut auf
Fehler überprüft und dort fehlerkorrigiert, um ein zeitsequentielles
PCM-Signal "D n " zu erhalten.
Wenn ein Band 26 ohne Bandaufteilungsaufbereitung oder
Schachtelungsaufbereitung wiedergegeben wird, wird das von
dem Q-Code-Dekoder 57 abgegebene Signal direkt von der
Aufbereitungsschaltung 23 ohne Signalverarbeitung abgeleitet
und dann vom D/A-Konverter 24 in das entsprechende Analogsignal
umgewandelt. Das sich ergebende Analogsignal wird
dann vom Analogsignalausgang 25 abgegeben.
Bei der Wiedergabe eines Magnetbandes 26 mit Bandaufteilungsaufbereitung
erzeugt der erste Aufbereitungspunktdetektor
15 ein erstes Aufbereitungspunktsignal, wenn die
P-Code-Prüfschaltung 54 feststellt, daß der Signalteilblock
auf jeder der Spuren gleichzeitig eine Anzahl von Spurfehlern
enthält, da die Bandaufteilungsaufbereitung zur
Aufteilung des Bandes in vertikaler Richtung bezüglich der
(longitudinalen) Bewegungsrichtung des Magnetbandes 26
ausgeführt wird. Andererseits erzeugt bei der Wiedergabe des
Bandaufteilungsaufbereitungspunktes im Code der zweite Aufbereitungspunktdetektor
22 ein zweites Aufbereitungspunktsignal,
wenn die Kontinuität der Codes, die vor und nach dem
Aufbereitungspunkt angeordnet sind, nicht erhalten bleibt
und das P-Code-Prüfergebnis nicht mit der durch den Q-Code
erhaltenen Fehlerinformation übereinstimmt. Die Aufbereitungsschaltung
23 schließt auf die Existenz eines Aufbereitungspunktes,
wenn das erste Aufbereitungspunktsignal
ausgegeben wird und während eines vorbestimmten Zeitabschnittes
unmittelbar nach der Ausgabe des ersten Aufbereitungspunktsignales
auch das zweite Aufbereitungspunktsignal
abgegeben wird. Sowohl das PCM-Signal vor dem
Aufbereitungspunkt als auch das Signal danach werden für
einen gegebenen Zeitabschnitt durch Anwendung der Korrektureinrichtung
dupliziert und beide Signale werden glatt
überblendet, um einen Signalsprung zu vermeiden. Das
Ausgangssignal aus der Aufbereitungsschaltung 23 wird im
D/A-Konverter 24 in das entsprechende Analogsignal
umgewandelt, das dann vom Analogsignalausgang 25 abgegeben
wird.
Die bekannte digitale Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung
mit dem beschriebenen Aufbau führt die Fehlerkorrektur
folgendermaßen aus:
Die Fig. 4 zeigt den Zustand von Datenfehlern vor und nach
dem Bandaufteilungsaufbereitungspunkt. Die Symbole D₁ und Q₁
stehen für Daten vor dem Aufbereitungspunkt, während die
Symbole D₂, D₃, D₄, D₅, D₆ und Q₂ Daten nach dem Aufbereitungspunkt
bezeichnen. Bei der Wiedergabe des Magnetbandes
26 wird ein Fehler aufgrund von Kratzstörungen, die durch
die Bandaufteilungsaufbereitung in den Daten D₃ und Q₁ verursacht
werden, durch die P-Code-Prüfschaltung 54 festgestellt,
und der Q-Code-Dekoder 57 führt die oben angegebene
Korrektur (C) aus. Das heißt, daß zwei Spurfehler durch
Anwendung der Information (D₃, Q₁) der Fehlerspur durch den
P-Code und der Fehlerinformation vom Q-Code korrigiert
werden. Nachteilig dabei ist jedoch, daß die Daten D₃, Q₁
auf der Basis der Daten D₁ korrigiert werden, obwohl die
Daten D₁ vor dem Aufbereitungspunkt keine Beziehung zu den
Daten D₂ bis D₆ nach dem Aufbereitungspunkt haben. Da um den
Bandaufteilungsaufbereitungspunkt auf den digitalen Datenspuren
eine große Anzahl von Fehlern erzeugt werden, wodurch
der Grad der Fehlerfeststellung durch den P-Code anwächst,
und da auch die Daten, die vor und nach dem Aufbereitungspunkt
angeordnet sind und keine Beziehung zueinander haben,
als einheitlicher Code gehandhabt werden, besteht eine große
Anzahl von Möglichkeiten, das Fehlermuster der Fig. 4 zu
erzeugen.
Bei der beschriebenen bekannten Schaltungsanordnung für die
digitale Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung sind
sowohl eine Fehlerkorrekturfunktion als auch eine Code-Diskontinuitäten
feststellende Funktion erforderlich. Die erste
Funktion dient zur Korrektur der Fehler, die beim Aufzeichnen
auf das und beim Wiedergeben vom Magnetband 26 entstehen,
während die letztere Funktion zur Feststellung von
Code-Diskontinuitäten (d. h. nicht korrigierte Datenabschnitte
oder Datenabschnitte, deren Korrektur unterdrückt
ist) vor und nach dem Bandaufteilungsaufbereitungspunkt
dient. Mit anderen Worten muß die Fehlerkorrektur ausgeführt
werden, während die Korrekturfähigkeit, die zu diesem Code
gehört, in der Fehlerkorrekturfunktion maximiert ist,
während gleichzeitig die Feststellung für den Datenabschnitt
mit unterdrückter Fehlerkorrektur sicher auszuführen ist. Im
Ergebnis erfolgt, wenn der Dekodieralgorithmus zur Ausführung
der ersten Funktion bei der Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung
verwendet wird, keine Feststellung des
korrekturunterdrückten Datenabschnittes der Codes über dem
Bandaufteilungsaufbereitungspunkt und es wird daher irrtümlich
eine Korrektur ausgeführt. Im Gegensatz dazu ist,
wenn ein anderer Dekodieralgorithmus zur Ausführung der
Code-Diskontinuitätsfeststellungsfunktion angewendet wird,
die Fehlerkorrekturfähigkeit vermindert, obwohl der Datenabschnitt
mit Korrekturunterdrückung sicher verarbeitet
wird. Demgemäß können bei der normalen Signalwiedergabe
Schwierigkeiten auftreten. Das heißt, daß bei der bekannten
Vorrichtung ein Kompromiß zwischen der Fehlerkorrekturfunktion
und der Feststellungsfunktion von Datenabschnitten
mit Korrekturunterdrückung aus den digitalen Signalen
besteht.
Die bekannte Vorrichtung hat einen weiteren Nachteil, der
darin liegt, daß während des Ein- oder Ausprägens von Daten
keine Fehlerkorrektur ausgeführt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der
bekannten Vorrichtung zu überwinden und eine digitale
Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung zu schaffen,
bei der bei der Wiedergabe eine Fehlerkorrektur ausgeführt
werden kann, während die zu dem Code gehörenden Fehlerkorrekturmöglichkeiten
maximiert sind, wobei gleichzeitig
die Aufbereitungspunktfeststellung sicher ausgeführt werden
kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine digitale
Signalwiedergabevorrichtung gelöst, die folgende Elemente
enthält:
- - einen Wiedergabe-Magnetkopf 11 zur Wiedergabe digitaler Signaldaten von mehreren Spuren eines Magnetbandes 26, wobei die Daten wenigstens Hauptsignaldaten, einen Fehlerfeststellungscode und einen Fehlerkorrekturcode aufweisen;
- - eine Prüfschaltung 54 zur Überprüfung des Fehlerfeststellungscodes der reproduzierten digitalen Daten und zur Erzeugung eines Prüfsignals;
- - eine erste Aufbereitungspunktfeststellungsschaltung 15 zum Empfang der Prüfsignale von der Prüfschaltung 54 und Erzeugung eines ersten Aufbereitungspunktsignales;
- - eine erste Dekodierschaltung 80 A mit einer Fehlerkorrekturfähigkeit zur Dekodierung der digitalen Daten, die von der Prüfschaltung 54 abgeleitet werden, und zur Korrektur der Hauptsignaldaten auf der Basis des Fehlerkorrekturcodes;
- - eine zweite Dekodierschaltung 80 B mit einer Fehlerfeststellungsfähigkeit zur Dekodierung der digitalen Daten, die von der Prüfschaltung 54 abgeleitet werden, um den Fehlerfeststellungscode festzustellen;
- - eine zweite Aufbereitungspunktfeststellungsschaltung 22 zur Erzeugung eines zweiten Aufbereitungspunktsignales, wenn die zweite Dekodierschaltung 80 B den Fehlerfeststellungscode in den digitalen Daten feststellt;
- - eine Aufbereitungsschaltung 23 zur Aufbereitung der digitalen Signale, wenn wenigstens eines von den ersten und zweiten Aufbereitungspunktsignalen erzeugt wird; und
- - Auswahlelemente 82; 84 zur Auswahl einer der ersten und zweiten Dekoderschaltungen 80 A; 80 B und deren Inbetriebsetzung auf der Basis des ersten Aufbereitungspunktsignales.
Die erfindungsgemäße PCM-Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung
wird anhand der Fig. 5 bis 18 der Zeichnung
beispielhaft näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer digitalen Signalwiedergabevorrichtung
100, bei der die Grundidee der
Erfindung verwirklicht ist;
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm der gesamten Wiedergabeoperation
der Vorrichtung 100 der Fig. 5;
Fig. 7A und 7B Formate der Aufzeichnung der digitalen Daten
für ein erstes Ausführungsbeispiel einer Aufzeichnungs-
und Wiedergabevorrichtung 200;
Fig. 8 ein verschachteltes Datenformat für die Vorrichtung
200 der Fig. 7;
Fig. 9 ein Blockschaltbild des ersten Ausführungsbeispiels
der Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 200;
Fig. 10A und 10B schematisch die Fehlerkorrektur/Fehlerfeststellungsbereiche
erster und zweiter C₂-Dekoder bei
der Vorrichtung 200 der Fig. 9;
Fig. 11A und 11B schematisch Fehlermuster, die die Aufbereitungspunkte
bei der Vorrichtung 200 der Fig. 9
enthalten;
Fig. 12 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung
300;
Fig. 13A und 13B schematisch die Fehlerkorrektur/Fehlerfeststellungsbereiche
erster und zweiter C₂-Dekoder
bei der Vorrichtung 300 der Fig. 12;
Fig. 14A bis 14C schematisch die Fehlermuster, die die
Aufbereitungspunkte enthalten, für die eine Operation
zur Überlagerung einer Markierung ausgeführt
wird, bei der Vorrichtung 300 der Fig. 12;
Fig. 15 ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels
einer Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung
400;
Fig. 16A und 16B ein Identifikationsdatenformat bei der
Vorrichtung 400 der Fig. 15;
Fig. 17A und 17B schematisch die Fehlerkorrektur/Fehlerfeststellungsbereiche
erster und zweiter C₂-Dekoder
bei der Vorrichtung 400 der Fig. 15; und
Fig. 18A und 18B schematisch ein Fehlermuster, das die
Aufbereitungspunkte enthält, die während einer
Ein/Ausprägeoperation ausgebildet wurden.
Bevor die verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung behandelt werden, wird die Grundidee der
Erfindung zusammenfassend erläutert.
Die Fig. 5 zeigt das Blockschaltbild einer digitalen Signalwiedergabevorrichtung
100 nach der Grundidee der Erfindung.
Für eine einfachere Darstellung ist das Schaltbild der entsprechenden
Signalaufzeichnungsvorrichtung weggelassen
worden, da diese der in der Fig. 1 gezeigten Anordnung entspricht.
Es werden in der Folge auch die gleichen Bezugszeichen wie
in der Fig. 1 zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Schaltungselemente
verwendet.
In der in der Fig. 5 dargestellten Signalwiedergabevorrichtung
100 ist ein magnetischer Lesekopf 11 zur Wiedergabe der
auf einem Magnetband 26 aufgezeichneten und beispielsweise
der sogenannten MFM-Form (Modified Frequency Modulation)
modulierten PCM-Signale (d. h. der digitalen Signale bzw.
Signaldaten) vorgesehen. Vorzugsweise hat der Lesekopf 11
acht Kanäle, d. h. er ist aus acht magnetischen Leseköpfen
11₁ bis 11₈ aufgebaut.
Die Vorrichtung 100 enthält ferner einen Demodulator 12 zur
Demodulation der reproduzierten Ausgangssignale aus dem
Lesekopf 11 und Erzeugung eines PCM-Signals; eine P-Code-
Prüfschaltung 54 zur Überprüfung eines Fehlerprüfcodes (als
"P-Code" bezeichnet), der in den reproduzierten Signalen
enthalten ist; eine Entschachtelungs- bzw. Entzerrschaltung
55 zur Entschachtelung bzw. Entzerrung (de-interleaving) der
digitalen Daten, die auf jeder Signalspur verzögert enthalten
sind; eine Spursynthetisierungsschaltung 56 zur Umwandlung
des Mehrspur-PCM-Signals in ein Zeitsequenzsignal; eine
Q-Code-Dekodierschaltung 80 zur Fehlerkorrektur eines
Fehlerkorrekturcodes (als "Q-Code" bezeichnet); einen ersten
Aufbereitungspunktdetektor 15 zur Feststellung des Aufbereitungspunktes
(editing-point) in Abhängigkeit von dem
Prüfergebnis der P-Code-Prüfschaltung 54; einen zweiten
Aufbereitungspunktdetektor 22 zur Feststellung des Aufbereitungspunktes
in Abhängigkeit von dem Prüfergebnis der
Q-Code-Dekodierschaltung; eine Aufbereitungsschaltung 23 zur
elektrischen Verbindung der PCM-Signale um den Aufbereitungspunkt
ohne Erzeugung eines Signalpegelsprunges auf der
Basis von Steuersignalen, d. h. der ersten und zweiten Aufbereitungspunktsignale,
die von dem ersten und zweiten
Aufbereitungspunktdetektor 15 und 22 abgeleitet sind; einen
Digital/Analog-(D/A)-Konverter 24 und einen Analogsignalausgang
25. Darüber hinaus ist in der Vorrichtung 100 ein erster
Umschalter 82 zwischen der Spursynthetisierungsschaltung 56
und der Q-Code-Dekodierschaltung 80 und ein zweiter Umschalter
84 zwischen der Q-Code-Dekodierschaltung 80 und der
Aufbereitungsschaltung 23 angeordnet. Diese Umschalter 82
und 84 werden in Abhängigkeit von dem Steuersignal vom
ersten Aufbereitungspunktdetektor 15 gesteuert.
Wie aus dem Schaltbild der Fig. 5 hervorgeht, enthält die
Q-Code-Dekodierschaltung 80 eine erste Fehlerkorrekturdekodierschaltung
80 A, die eine größere Fehlerkorrekturfähigkeit
hat, und eine zweite Fehlerkorrekturdekodierschaltung
80 B, die eine größere Fehlerfeststellungsfähigkeit
hat. Das Ausgangssignal der zweiten Fehlerkorrekturdekodierschaltung
80 B wird zur Feststellung des zweiten Aufbereitungspunktes
zum zweiten Aufbereitungspunktdetektor 22
übertragen.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung 100 wird nun beschrieben.
Die Aufzeichnung eines Signales wird wie bei der in der Fig.
1 gezeigten Aufzeichnungsvorrichtung ausgeführt.
Dazu wird das in den Signaleingang 1 eingeführte Analogsignal
vom A/D-Konverter 2 in ein PCM-Signal umgewandelt. In
der Q-Kodierschaltung 50 wird das Prüfsymbol "Q" zu dieser
PCM-Signalfolge "D n " hinzugefügt. Die sich ergebende Signalfolge
wird in der Spuraufteilungsschaltung 51 und der
Verschachtelungsschaltung 52 verarbeitet, um die in den Fig.
2 und 3 gezeigte Signalanordnung zu erzeugen. Der P-Code
wird dem Signal in jedem einzelnen Kanal in der P-Kodierschaltung
53 hinzugefügt und darüber hinaus wird das Synchronisationssignal
"S" dazu addiert und schließlich das
verarbeitete Signal zum Modulator 9 übertragen. Im Modulator
9 wird das Signal in ein digitales Signal umgewandelt, das
auf dem Magnetband 26 aufgezeichnet werden kann. Dann wird
dieses Signal mittels des Schreibkopfes 10 auf dem Magnetband
26 aufgezeichnet.
Es wird nun die Signalwiedergabe bei der Vorrichtung 100
beschrieben.
Das vom Lesekopf 11 vom Magnetband 26 abgenommene Signal
wird im Demodulator 12 in das PCM-Signal umgewandelt und in
der P-Code-Prüfschaltung 54 auf Fehler überprüft. Das sich
ergebende Signal wird in der Entzerrschaltung 55 und der
Spursynthetisierungsschaltung 56 weiter verarbeitet. In
Abhängigkeit vom Steuersignal vom ersten Aufbereitungspunktdetektor
15 wird entweder eine Fehlerfeststellung oder
eine Fehlerkorrektur ausgeführt, wozu die Umschalter 82 und
84 so angewählt werden, daß entweder die erste Q-Code-Dekodierschaltung
80 A oder die zweite Q-Code-Dekodierschaltung
80 B betrieben wird, so daß im Endergebnis das zeitsequentielle
PCM-Signal aus der Aufbereitungsschaltung 23 erhalten
wird.
Wenn ein normales Magnetband 26 wiedergegeben wird, das
keinen Aufbereitungspunkt aufweist, beispielsweise ein nicht
verschachteltes Band, wird die erste Q-Code-Kodierschaltung
80 A, die eine größere Fehlerkorrekturfähigkeit hat, durch
Betätigung der ersten und zweiten Umschalter 82 und 84
ausgewählt und die Fehlerkorrektur ausgeführt, wobei die
Fehlerkorrekturfähigkeit, die zu dem Q-Code gehört, maximal
ist, und das sich ergebende PCM-Signal aus der ersten Q-Code-
Dekodierschaltung 80 A wird von der Aufbereitungsschaltung 23
ohne jede Aufbereitung abgegeben. Dieses Ausgangssignal aus
der Aufbereitungsschaltung 23 wird dann in das entsprechende
Analogsignal umgewandelt und von dem Analogausgang 25 abgegeben.
Wenn ein Magnetband 26 mit einer Bandaufteilungsaufbereitung
wiedergegeben wird, werden in Abhängigkeit von dem Steuersignal
(dem ersten Aufbereitungspunktsignal) von dem ersten
Aufbereitungspunktdetektor 15, der das Ausgangssignal von
der P-Code-Prüfschaltung 54 erhält, die Umschalter, d. h. die
Signalwähler 82 und 84 in den in der Fig. 5 gezeigten Zustand
geschaltet, so daß die zweite Q-Code-Dekodierschaltung
80 B mit der größeren Fehlerfeststellungsfähigkeit ausgewählt
wird. Da diese zweite Q-Code-Dekodierschaltung 80 B eine
höhere Fehlerfeststellungsfähigkeit als die erste Q-Code-
Dekodierschaltung 80 A hat, können Code-Diskontinuitäten vor
und nach dem Aufbereitungspunkt der Bandaufteilung im Code, d. h. in
den digitalen Signaldaten, vorhanden ist. Das heißt, daß die
zweite Q-Code-Dekodierschaltung 80 B den Datenabschnitt mit
Fehlerkorrekturunterdrückung feststellen kann. Zusätzlich
beurteilt der zweite Aufbereitungspunktdetektor 22, ob sich
der Datenabschnitt mit Fehlerkorrekturunterdrückung über
mehrere Blöcke erstreckt. Wenn ja, ist ein Aufbereitungsvorgang
erforderlich, und das Steuersignal (d. h. das zweite
Aufbereitungspunktsignal) vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor
22 wird zu der Aufbereitungsschaltung 23 übertragen.
In Abhängigkeit von den von dem zweiten Aufbereitungspunktdetektor
22 abgegebenen Steuersignal führt die
Aufbereitungsschaltung 23 eine Aufbereitung durch. Das
Ausgangssignal von der Aufbereitungsschaltung 23 wird im
D/A-Konverter 24 in das entsprechende Analogsignal umgewandelt.
Dann wird dieses Analogsignal vom Analogsignalausgang
25 abgegeben.
Die Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des
obengenannten Splice-(oder Tape Cut-)-Aufbereitungspunkt-Beurteilungsverfahrens.
In dem in der Fig. 6 dargestellten
Ablaufdiagramm wird zuerst das Steuersignal, d. h.
das erste Aufbereitungspunktsignal vom ersten Aufbereitungspunktdetektor
15 geprüft (Schritt 1). Anschließend
erfolgt eine Beurteilung, ob dieses Steuersignal festgestellt
worden ist oder nicht (Schritt 2). Wenn ja, wird
der Q-Code-Dekoder 80 auf die zweite Q-Code-Dekodierschaltung
80 B umgeschaltet (Schritt 3), und wenn nein, wird
die erste Q-Code-Dekodierschaltung 80 A in Betrieb gesetzt.
Entsprechend wird der Prüfprozeß zum ersten Aufbereitungspunktdetektor
15 zurückgegeben (Schritt 4). Wenn andererseits
die zweite Q-Code-Dekodierschaltung 80 B in Betrieb
gesetzt wurde, wird das von der zweiten Q-Code-Dekodierschaltung
80 B abgeleitete Steuersignal überprüft (Schritt
5). Es erfolgt eine Beurteilung, ob das Steuersignal, d. h.
das zweite Aufbereitungspunktsignal festgestellt wird oder
nicht (Schritt 6). Wenn ja, wird das Aufbereitungsverfahren
ausgeführt (Schritt 7). Wenn nein, kehrt die Steuerung auf
den Startpunkt zurück, um das erste Aufbereitungspunktsignal,
das vom ersten Aufbereitungspunktdetektor 15 abgeleitet
wird, zu überwachen.
Es ist anzumerken, daß auch dann, wenn das erste Steuersignal
vom ersten Aufbereitungspunktdetektor 15 festgestellt
wird und demnach die zweite Q-Code-Dekodierschaltung 80 B in
Betrieb gesetzt worden ist, keine Aufbereitung erfolgt und
daher eine normale Signalwiedergabe ausgeführt wird, wenn
die Beurteilung ergibt, daß der zweite Aufbereitungspunktdetektor
22 das zweite Steuersignal feststellt. Obwohl die
Fehlerkorrekturfähigkeit für die digitalen Daten damit
beeinträchtigt ist, tritt eine Beeinträchtigung nur kurzzeitig
auf, und es ergeben sich keine größeren Probleme
bezüglich der gesamten Signalwiedergabe.
Wie beschrieben, stellt der erste Aufbereitungspunktdetektor
der Vorrichtung 100 den Aufbereitungspunkt der Bandaufteilung
auf der Basis des Ausgangssignals von der Fehlercodeprüfschaltung
fest, und die digitalen Daten werden der
zweiten Fehlercodeprüfschaltung eingegeben, auf die von der
ersten Fehlercodedekodierschaltung umgeschaltet wurde. Wenn
die vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor festgestellten
Fehler eine vorbestimmte Zeitdauer übersteigen, werden die
Daten in der Aufbereitungsschaltung derart aufbereitet, daß
ein Abblend- und ein Aufblendverfahren für die Daten vor und
nach dem Aufbereitungspunkt ausgeführt wird, ohne daß sich
die Signalpegel in ihrer Gesamtheit ändern, so daß die
aufbereiteten Daten einen glatten Signalpegelverlauf aufweisen.
Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind unabhängig
voneinander die erste Q-Code-Dekodierschaltung 80 A, die eine
höhere Fehlerkorrekturfähigkeit hat, und die zweite Q-Code-
Dekodierschaltung 80 B vorgesehen, die eine größere Fehlerfeststellungsfähigkeit
hat. In Abhängigkeit von dem vom
ersten Aufbereitungspunktdetektor 15 abgeleiteten Steuersignal
wird selektiv eine dieser Q-Code-Dekodierschaltungen
80 A bzw. 80 B in Betrieb gesetzt. Im Ergebnis wird der geeignete
Aufbereitungsprozeß ausgeführt, wenn der Slice-Aufbereitungspunkt
festgestellt wird, und die Daten werden
richtig mit einer höheren Fehlerkorrekturfähigkeit und
ebenso einer größeren Präzision bei der Feststellung der
Slice-Aufbereitungspunkte wiedergegeben.
Bei der beschriebenen Ausführungsform werden erste und
zweite Q-Code-Dekodierschaltungen 80 A und 80 B getrennt
verwendet. Es ist jedoch auch möglich, eine programmierbare
Dekodierschaltung zu verwenden, wobei ein erstes Programm
mit einem Dekodieralgorithmus mit einer größeren Korrekturfähigkeit
und ein zweites Programm mit einem Dekodieralgorithmus
mit einer größeren Fehlerfeststellungsfähigkeit
selektiv angewendet werden. Die erforderliche Hardware ist
die gleiche wie bei der beschriebenen Ausführungsform (jedoch
ist nur eine Dekodierschaltung erforderlich), und der
programmierbare Dekoder kann die gleichen Vorteile wie die
vorliegende Ausführungsform aufweisen.
Die grundlegende Arbeitsweise einer ersten Ausführungsform
einer digitalen Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung
200, die in einem ersten Modus betrieben werden
kann, wird nun zusammenfassend dargestellt.
Diese Vorrichtung 200 ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß ein erster Dekoder zur Ausführung sowohl der
Fehlerkorrektur (d. h. auch wenn der Fehler durch den P-Code
verursacht wird, wird die Fehlerkorrektur durch den Q-Code
ausgeführt) als auch der Löschkorrektur (d. h. die Positionsdaten,
die durch den P-Code festgestellt werden, werden
durch den Q-Code korrigiert), sowie ein zweiter Dekoder
verwendet wird, der eine größere Fehlerfeststellungsfähigkeit
als der erste Dekoder hat; und daß, wenn in mehr als
einer vorgegebenen Anzahl von Spuren in vertikaler Richtung
bezüglich der Bandbewegungsrichtung gleichzeitig Codefehler
auftreten und das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben
wird, eine Entscheidung erfolgt, daß hier sehr wahrscheinlich
Aufbereitungspunkte vorliegen, und demzufolge wird die
Fehlerkorrektur zur Aufbereitung der digitalen Signale durch
Umschalten des ersten Dekoders zum zweiten Dekoder für einen
vorbestimmten Zeitabschnitt ausgeführt und das zweite Aufbereitungspunktsignal
auf der Basis des Dekodierergebnisses
des zweiten Dekoders erzeugt.
Der zweite Dekoder hat nach diesem Ausführungsbeispiel
Fehlerkorrektur- und Löschkorrekturfähigkeiten und dabei
eine größere Fehlerfeststellungsfähigkeit, so daß der
Aufbereitungspunkt korrekt festgestellt und die Fehlerkorrekturfähigkeit verbessert werden kann.
Die Fig. 7 zeigt das beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
verwendete Format. Die Fig. 7A stellt eine Teilblockanordnung
dar, die durch eine 16-Bit-Synchronisationsmarkierung
"S", 8-Bit-Identifikationsdaten "ID", 320-Bit digitale
Audiodaten "PD" oder Paritätsdaten "C₂" des Fehlerkorrekturcodes
als zweitem Fehlercode und Paritätsdaten "C₁" für
einen Fehlercode oder einen Feststellungscode als ersten
Fehlercode, der für jeden 16-Bit-Teilblock vorhanden ist,
gebildet werden. Die Fig. 7B zeigt eine Blockanordnung, die
von digitalen Audiodaten PD₁ bis PD₆, C₂-Paritätsdaten C₂P₀
bis C₂P₃ und C₁-Paritätsdaten C₁P₁ bis C₁P₈ gebildet wird.
Entsprechend sind die Audiodaten auf sechs Spuren und die
C₂-Paritätsdaten auf zwei Spuren aufgezeichnet. Diese
Blockanordnung wird auch von der Abtastfrequenz und Quantisierungsbitzahl
"ID₁" und "ID₀" als Identifikationsdaten und
den C₃-Paritätsdaten C₃P₃ bis C₃P₀ aufgebaut, die zu den
kontinuierlichen 16-Bit-Blocknummern BA₁, BA₀, ID₁, ID₀, BA₁
und BA₀ für jeden Block hinzugefügt werden.
Die Fig. 8 zeigt ein verschachteltes Datenformat. Die Bezugszeichen
29-1 bis 29-8 bezeichnen dabei 8 Spuren. Auf der
Abszisse sind die Nummern der Teilblöcke angetragen. Die
Bezugszeichen 31 und 32 bezeichnen Wörter in jedem Teilblock
der jeweiligen Spur, d. h. die Daten von zwei Kanälen X 16
Bit. Die digitalen Audiodaten sind in der Reihenfolge W₀,
W₁, W₂, . . ., W₁₁ angeordnet. Die geraden Daten W₀, W₂, W₄ und
die ungeraden Daten W₁, W₃, W₅ sind auf dem Magnetband 26
mit großem Abstand aufgezeichnet. Auch die geraden Daten,
die an die ungeraden Daten angrenzen, sind mit einem Abstand
von vier Blöcken aufgezeichnet. Es ist anzumerken, daß die
durch W₁′, W₃′, . . ., W₁₁′ dargestellten PCM-Daten den ungeraden
digitalen Audiodaten entsprechen, die durch Verzögern
der ungeraden Daten W₁, W₃, . . ., W₁₁ mit einem Verzögerungswert
β erzeugt wurden. Zusätzlich sind die Symbole C₂P₀,
C₂P₁, C₂P₂ und C₂P₃ die C₂-Paritätsdaten, die sowohl für die
geraden Daten W₀, W₂, . . ., W₁₀ als auch die verzögerten ungeraden
Daten W₁′, W₃′, . . ., W₁₁′ erzeugt werden. In diesem
Fall ist, da jedes Wort gleich 32 Bit ist, jedes Wort auf
80-Bit-Daten aufgeteilt und die Codeoperation wird viermal
ausgeführt, wenn die Codeoperation auf der Basis des Reed-
Solomon-Codes auf GF (2⁸) erfolgt. Wenn jedes Symbol der
Worte geteilt durch 8 Bit durch "w ni " dargestellt wird und
das Prüfsymbol durch "C₂P nj " (n = 0, 1, 2, 3) angezeigt
wird, sind die Eingabedaten "V" wie folgt gegeben:
W = [w n 0, w n 1′, w n 2, w n 3′, . . ., w n 10, w n 11′,
C₂P n 0, C₂P n 1, C₂P n 2, C₂P n 3].
Wenn die Paritätsprüfmatrix H durch
dargestellt ist, werden die C₂-Paritätsdaten C₂P₀ bis C₂P₃
so generiert, daß die Beziehung
v · H t = 0
erfüllt ist.
"α" ist beispielsweise gleiche einer Wurzel des folgenden
Grundpolynoms auf GF (2⁸):
X⁸ + X⁴ + X³ + X² + 1.
Wie vorstehend beschrieben, sind die ungeraden
digitalen Audiodaten von den geraden Daten getrennt. Auch
wenn ein Fehlerbündel auftritt, kann eine Mittelwertinterpolation
durch Verwendung der Daten vor und nach dem Fehlerbündel
ausgeführt werden und es kann auch eine Überblendung
während des Aufbereitungsverfahrens durch Duplizieren der
Audiosignale vor und nach dem Aufbereitungspunkt mittels der
Korrektureinrichtung für eine gegebene Zeitdauer erfolgen,
so daß die digitalen Audiosignale vor und nach dem Aufbereitungspunkt
glatt miteinander verbunden werden können. Der
Grund, warum die ungeraden Daten verschiedene Verzögerungszeiten
haben, liegt darin, daß die Datenkorrektur oder die
Fehlerdatenüberdeckung der geraden Daten aus den ungeraden
Daten W₁, W₃, . . ., W₁₁ erzeugt werden kann, wodurch fortlaufende
Daten erzeugt werden können, wenn die Korrektur nicht
vom C₂-Code bewirkt werden kann und die Code-Daten vollständig
falsch sind.
Unter Bezug auf die Fig. 9 wird die Schaltungsanordnung
einer digitalen Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung
200, die in einem ersten Modus betrieben wird, im
einzelnen beschrieben.
Der Signaleingang 1 erhält ein Analogsignal von einer (nicht
gezeigten) Signalquelle, und dieses Eingangssignal wird in
ein digitales Signal umgewandelt.
Das Aufzeichnungssystem der Vorrichtung 200 enthält eine
Verschachtelungsschaltung 3 zur Verschachtelung der vom
A/D-Konverter 2 zugeführten digitalen Daten; eine C₂-Kodierschaltung
4, die mit der Verschachtelungsschaltung 3 verbunden
ist, zum Hinzufügen des C₂-Codes für Paritätsdaten zu
den verschachtelten Daten; eine C₃/C₁-Kodierschaltung 5 zum
Hinzufügen der Paritätsdaten des C₃- und C₁-Codes zu den
verschachtelten Daten von der Verschachtelungsschaltung 3;
einen Blocknummerngenerator 6 zur Ausgabe der Blocknummern
an die Kodierschaltung 5; eine Synchronisationssignalschaltung
7 zum Hinzufügen eines Synchronisationssignals zu den
von der Kodierschaltung 5 ausgegebenen Daten; einen Modulator
9 zur Modulierung der von der Synchronisationsschaltung
7 abgeleiteten Daten; und einen Schreibkopf 10 zur
Aufzeichnung der modulierten digitalen Signale auf dem
Magnetband 26.
Das Wiedergabesystem der Vorrichtung 200 enthält einen Lesekopf
11 zur Wiedergabe der Daten vom Magnetband 26, die die
C₁-, C₂- und C₃-Kodierung und das Synchronisationssignal
enthalten; einen Demodulator 12 zur Demodulation der Daten
vom Lesekopf 11; eine mit dem Demodulator 12 verbundene
Zeitfehlerausgleichsschaltung 13 zum Beseitigen von Gleichlaufstörungen
und Schwankungen, die von dem Magnetband 26
und dem Bandantrieb verursacht werden; einen C₁-Dekoder 14
zum Dekodieren der Daten von der Zeitfehlerausgleichsschaltung
13 auf der Basis des darin enthaltenen C₁-Codes;
einen C₃-Dekoder 16 zur Dekodierung der Daten vom C₁-Dekoder
14 auf der Basis des C₃-Codes; eine Entzerrschaltung 17 zum
Entzerren der verteilten Daten vom Dekoder 16, um sie wieder
in der ursprünglichen Datenanordnung anzuordnen; einen Schalter
18 zum Umschalten zwischen ersten und zweiten C₂-Dekodern
19 und 20, die an die Entzerrschaltung 17 in Abhängigkeit
vom ersten Aufbereitungspunktsignal angeschlossen
werden; wobei der erste Dekoder 19 eine höhere Fehlerkorrekturfähigkeit
zur Dekodierung der entzerrten Daten auf
der Basis des C₂-Codes der Paritätsdaten und der zweite
Dekoder 20 eine höhere Fehlerfeststellungsfähigkeit zur
Dekodierung der entzerrten Daten auf der Basis des C₂-Codes
hat. Die ersten und zweiten Dekoder 19 und 20 entsprechen
somit den ersten und zweiten Dekodern 80 A und 80 B der
Q-Code-Dekodierschaltung 80 der Fig. 5.
Bei dem Aufzeichnungssystem der Fig. 9 wird das dem Signaleingang
1 zugeführte Analogsignal in dem A/D-Konverter 2 in
die digitalen Audiodaten (W₀, W₁, . . ., W₁₁; Fig. 8) umgewandelt.
Diese Daten werden der Verschachtelungsschaltung 3
eingegeben und in der in der Fig. 8 gezeigten Folge angeordnet.
Während die Daten in der Verschachtelungsschaltung 3
umgeordnet werden, wird eine Reed-Solomon-Kodieroperation in
der C₂-Kodierschaltung 4 ausgeführt. Danach werden 16-Bit-
Blocknummern BA₁ und BA₀ im Blocknummerngenerator 6 generiert,
die Daten werden in der C₃/C₁-Kodierschaltung 5
C₃-kodiert, wie es in der Fig. 7 gezeigt ist, und dann in
jedem Teilblock in Längsrichtung (durch einen Pfeil 120 in
der Fig. 9 angezeigt) des Magnetbandes 26 C₁-kodiert.
Daraufhin wird die Synchronisationsmarkierung "S" mit den
Fehlerkorrektur-Codedaten in der Synchronisationssignalschaltung
7 überlagert. Die sich ergebenden Daten werden im
Modulator 9 moduliert und vom Schreibkopf 10 auf dem Magnetband
26 aufgezeichnet.
Wenn ein normales Magnetband 26, d. h. ein Magnetband ohne
Aufbereitungspunkt, wiedergegeben wird, werden die vom Lesekopf
11 wiedergegebenen Signale im Demodulator 12 in das
PCM-Signal demoduliert und danach die Schwankungen im demodulierten
Signal in der Ausgleichsschaltung 13 beseitigt.
Daraufhin werden die Fehler in der Längsrichtung des Magnetbandes
26 im C₁-Dekoder 14 festgestellt und die Identifikationsdaten
"ID" und die Blocknummern "BA₁" und "BA₀" im
C₃-Dekoder 16 berichtigt. Unter Anwendung der berichtigten
Blocknummern BA₁ und BA₀ werden die Daten in die Entzerrschaltung
17 eingegeben, um sie wie im ursprünglichen Signalblock
anzuordnen. Während diese Daten in der Schaltung
17 umgeordnet werden, werden eine Fehlerkorrektur und eine
Fehlerfeststellung im ersten C₂-Dekoder 19 ausgeführt. Der
Schalter 18 wird dabei so betätigt, daß der erste Dekoder 19
während der normalen Wiedergabe angewählt ist. Daraufhin
werden die digitalen Audiodaten, die in eine zeitliche
Abfolge (W₀, W₁, . . ., W₁₁) umgewandelt wurden, über die
Aufbereitungsschaltung 23 direkt in den D/A-Konverter 24
eingegeben, so daß sie vom Signalausgang 25 als Original-
Analogsignal abgenommen werden können.
In der Fig. 10A sind die Fehlerkorrektur- und Fehlerfeststellungsbereiche
des ersten C₂-Dekoders 19 dargestellt. Die
Abszisse zeigt Fehlerzahlen und die Ordinate Löschzahlen an.
Das Symbol "C" bezeichnet einen korrigierbaren Bereich, das
Symbol "A" einen Bereich, in dem das entsprechende digitale
Audiosignal auf der Basis der Information über die Position,
bei der der Fehler durch den C₁-Code beurteilt wird, korrigiert
wird, und das Symbol "B" den Bereich, in dem alle
digitalen Audiosignale richtiggestellt werden, da ein im
C₂-Code enthaltener Fehler festgestellt worden ist, jedoch
die Fehlerposition nicht bestimmt werden kann. Das Symbol
"M" ist ein Bereich, in dem eine Korrektur irrtümlich ausgeführt
wird. Bei der Vorrichtung 200 wird eine höhere Fehlerkorrekturfähigkeit
angewendet, bei der die Korrekturfähigkeit,
die zu dem jeweiligen Code gehört, für eine Zweifach-Fehlerkorrektur
oder eine Vierfach-Löschkorrektur
maximiert ist. Auch wenn ein Ausfall durch den C₁-Code
auftritt, kann die Fehlerkorrektur ausgeführt werden. Im
Ergebnis können Fehlerbündel bis zu 16 Blöcke durch Ausführen
der Vierfach-Löschkorrektur in Verbindung mit dem
verschachtelten Format der Fig. 8 korrigiert werden. Ebenso
können Fehlerbündel bis zu 8 Blöcke durch Ausführen der
Zweifach-Fehlerkorrektur korrigiert werden, auch wenn ein
Ausfall durch den C₁-Code auftritt.
Im folgenden wird die Wiedergabe eines Magnetbandes 26
beschrieben, das einen Aufbereitungspunkt aufweist. In dem
in der Fig. 9 gezeigten Wiedergabesystem erzeugt der erste
Aufbereitungspunktdetektor 15 das erste Aufbereitungspunktsignal
auf der Basis des Dekodierergebnisses des C₁-Dekoders
14 für den Fall, daß der Teilblock jeder Spur Fehler enthält,
deren Anzahl größer als eine vorbestimmte Zahl ist.
Dieses erste Aufbereitungspunktsignal dient als Selektionssignal
für den Schalter 18 der C₂-Dekoder 19 und 20. Wenn
das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben wird, erfolgt
eine Entscheidung, daß wahrscheinlich ein Aufbereitungspunkt
vorhanden ist, und demzufolge wird durch Betätigung des
Schalters 18 vom ersten Dekoder 19 auf den zweiten Dekoder
20 umgeschaltet, so daß die Aufbereitung des digitalen
Signals ausgeführt wird. Die Dauer der Betätigung des Schalters
18 wird durch die Dauer bestimmt, während der die
Aufbereitung in der Aufbereitungsschaltung 23 durchgeführt
wird.
Nachdem das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben worden
ist, erzeugt der zweite Aufbereitungspunktdetektor 22 ein
zweites Aufbereitungspunktsignal unter der Bedingung, daß
die Dekodieroperation vom zweiten Dekoder 20 für einen
vorbestimmten Zeitabschnitt ausgeführt worden ist, und
demnach werden die obigen Bereiche "B" wenigstens einmal oder
fortlaufend mehrere Male ausgegeben. Die Aufbereitungsschaltung
23 schließt beim Empfang der ersten und zweiten
Aufbereitungspunktsignale auf die Existenz vorbestimmter
Aufbereitungspunkte unter der Bedingung, daß innerhalb eines
vorbestimmten Zeitabschnitts, nach dem das erste Aufbereitungspunktsignal
ausgegeben worden ist, ein zweites Aufbereitungspunktsignal
vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor
22 abgegeben wird. Im Ergebnis verarbeitet die Aufbereitungsschaltung
23 das Audiosignal derart, daß ein Signal mit
einem glatten Signalverlauf erzeugt wird. Mit anderen Worten
verknüpft die Aufbereitungsschaltung 23 die ersten und
zweiten Aufbereitungspunktsignale durch eine UND-Operation,
um zu entscheiden, ob eine Signalaufbereitung erforderlich
ist.
Die Fig. 10B zeigt die Fehlerkorrektur- und die Fehlerfeststellungsbereiche
des zweiten C₂-Dekoders 20. Die Fehlerkorrekturfähigkeit
dieses Dekoders 20 ist eine Einfach-Fehlerkorrektur
oder eine Dreifach-Löschkorrektur, was weniger
ist als die Fehlerkorrekturfähigkeit des ersten C₂-Dekoders
19. Der Dekodieralgorithmus des zweiten Dekoders 20 ist
jedoch so ausgelegt, daß Fehler (Bereich "B") durch Reduzierung
der Möglichkeit des Auftretens von Fehlerkorrekturen
(Bereiche "M"), wenn die Fehler seine Korrekturfähigkeit
übersteigen, sicher festgestellt werden. Die Fig. 11 zeigt
das Fehlermuster, das die Aufbereitungspunkte in den Codes
enthält. Die Fig. 11A zeigt die digitalen Audiodaten, die
nur die Daten "W₀" enthalten, die sich vor dem Aufbereitungspunkt
befinden, und keinen durch den C₁-Code festgestellten
Fehler aufweisen. Das heißt, es entspricht dem in
der Fig. 10B gezeigten Null-Fehler-Zustand. Im zweiten
Dekoder 20 wird eine Einfach-Fehlerkorrektur ausgeführt und
die bei "W₀" befindlichen Daten werden als die Daten nach
dem Aufbereitungspunkt zur Wiedergabe des Audiosignals
benutzt. Bei der Aufbereitung werden sowohl die Daten vor
und nach dem Aufbereitungspunkt durch Anwendung der Korrektureinrichtung
für einen vorbestimmten Zeitabschnitt dupliziert.
In diesem Fall kann der für die Signalkorrektur
erforderliche Zeitabschnitt durch Ausführen der Fehlerkorrektur
verkürzt werden. Die Fig. 11B zeigt den Fall, daß
sich der Aufbereitungspunkt zwischen den Daten "W₂" und "W₄"
befindet und der Fehler durch den C₁-Code zwischen den Daten
"W₂" und "W₄" festgestellt wird. Diese Bedingung entspricht
dem in der Fig. 10B gezeigten Einfachfehler. Dieser Fehlerzustand
ergibt zwei Löschungen (in der Fig. 11B durch "X"
bezeichnet) und einen Fehler, wobei als Ergebnis der C₂-Dekodierung
der Bereich "B" (d. h. der Bereich, in dem Fehler
festgestellt werden können) sicher beurteilt werden kann,
wie aus der Fig. 10B ersichtlich ist, und es wird keine
fehlerhafte Korrektur bewirkt, da der Fehler festgestellt
werden kann.
Das zweite Aufbereitungspunktsignal wird ausgegeben, wenn
die Dekodierergebnisse des zweiten C₂-Dekoders 20 als
Bereich "B" beurteilt werden, der zu einer gegebenen Zeit
fortlaufend auftritt. Es gibt zwei Fehlermuster, wenn der
Bereich "B" betrachtet wird:
- 1) In einem Fehlerfall wird der Code, der den Aufbereitungspunkt enthält, von Daten, die keine Korrelation haben und vor und nach dem Aufbereitungspunkt angeordnet sind, festgesetzt, wobei die Daten Fehler enthalten, die die Fehlerkorrekturfähigkeit durch Beurteilung der Datenfolgen vor und nach dem Aufbereitungspunkt übersteigen.
- 2) In einem Fehlerfall wird eine Anzahl von Fehlern durch den C₁-Code festgestellt und es erfolgt keine Fehlerbeurteilung, ob die Fehlerkorrektur durch die Korrekturfähigkeit des C₂-Codes ausgeführt werden kann oder nicht oder der Aufbereitungspunkt im Code enthalten ist.
Im Fall 2) wird eine Aufbereitung ausgeführt, da die Beurteilung
durch den C₂-Code nicht erfolgen kann, abhängig vom
ersten Aufbereitungspunktsignal.
Die digitale Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung
200 ist demnach gekennzeichnet durch eine Anwendung des
ersten Aufbereitungspunktdetektors 15 zur Feststellung des
Aufbereitungspunktes durch die Fehlerverteilung des ersten
Fehlercodes; und durch den zweiten Aufbereitungspunktdetektor
22 in Verbindung mit dem zweiten C₂-Dekoder 20, auf den
in Abhängigkeit vom ersten Aufbereitungspunktsignal umgeschaltet
wird, um eine Fehlerkorrektur und eine Fehlerfeststellung
auf der Basis des zweiten Fehlercodes auszuführen,
so daß der Aufbereitungspunkt auf der Basis der Fehlerfeststellung
durch den zweiten C₂-Dekoder 20 festgestellt wird,
und die Vorrichtung 200 ist weiterhin dadurch gekennzeichnet,
daß, da eine Beurteilung der Feststellung des tatsächlichen
Aufbereitungspunktes erfolgt, wenn das zweite
Aufbereitungspunktsignal vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor
22 erhalten wird, der Aufbereitungspunkt sicher
festgestellt wird und die Fehlerkorrektur auch für den
Aufbereitungsabschnitt, der diesen Aufbereitungspunkt enthält,
vollzogen werden kann. Entsprechend kann der Korrekturabschnitt
bei der Aufbereitung verkürzt werden und die
Tonqualität kann verbessert werden.
In der beschriebenen Ausführungsform, die in einem ersten
Modus betrieben wird, wurde als Fehlerkorrekturcode C₂ ein
Reed-Solomon-Code mit einer minimalen Codelänge von d = 5
verwendet. Es ist jedoch auch möglich, eine minimale Codelänge
von d 3 mit den gleichen Vorteilen anzuwenden.
Auch wurden bei dieser Ausführungsform zwei verschiedene
Kodierschaltungen als erste und zweite C₂-Dekoder 19 und 20
verwendet. Es kann jedoch auch ein programmierbarer Dekoder
verwendet werden, bei dem zwei Steuerprogramme selektiv
benutzt werden, so daß mit dem gleichen Ergebnis wie bei der
vorstehenden Ausführungsform nur eine einzige Dekodierschaltung
erforderlich ist.
Darüber hinaus wurde bei diesem Ausführungsbeispiel die Aufbereitung
zur Erhöhung der Zuverlässigkeit dann ausgeführt,
wenn sowohl das erste als auch das zweite der Aufbereitungspunktsignale
in die Aufbereitungsschaltung 23 eingegeben
wurden. Eine Aufbereitung in dieser Schaltung 23 kann
jedoch auch ausgeführt werden, wenn nur eines der beiden
Aufbereitungspunktsignale erhalten wird.
In einer digitalen Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung
300, die in einem zweiten Modus betrieben werden
kann, sind das Aufzeichnungsformat und die Verschachtelung
der Daten und Codes mit der in den Fig. 7 bis 9 gezeigten
Vorrichtung 200 gleich. Entsprechend erfolgt diesbezüglich
hier keine Beschreibung.
Die Vorrichtung 300 ist dadurch gekennzeichnet, daß sie
einen ersten Dekoder mit einer größeren Korrekturfähigkeit
zur Ausführung sowohl der Fehlerkorrektur (d. h. die Fehlerkorrektur
wird durch den Q-Code ausgeführt, auch wenn der
Ausfall durch den P-Code auftritt) als auch der Löschkorrektur
(d. h. die Positionsdaten, die vom P-Code festgestellt
werden, werden durch den Q-Code korrigiert), und einen
zweiten Dekoder mit einer größeren Fehlerfeststellungsfähigkeit
als der erste Dekoder enthält, und sie ist außerdem
dadurch gekennzeichnet, daß das Vorhandensein des Aufbereitungspunktes
dann abgeschätzt wird, wenn in der Längsrichtung
des Magnetbandes 26 gleichzeitig Codefehler über
eine vorbestimmte Anzahl von Signalspuren auftreten und dann
das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben wird; der
erste Dekoder wird während einer für die Aufbereitung erforderlichen
Zeitdauer auf den zweiten Dekoder umgeschaltet;
und wenn während der Q-Code-Dekodieroperation der Q-Code
über den Aufbereitungspunkt verläuft, wird zwangsläufig eine
Fehlermarkierung durch den P-Code zu den vorbestimmten Daten
hinzugefügt, die vor dem Aufbereitungspunkt unter den
Q-Code-Daten angeordnet sind, so daß eine Löschkorrektur
durch die Daten nach dem Aufbereitungspunkt ausgeführt wird.
Andererseits wird die Fehlermarkierung durch den P-Code
zwangsläufig zu den vorbestimmten Daten nach dem Aufbereitungspunkt
hinzugefügt, so daß die Löschkorrektur durch
Anwendung der Daten vor dem Aufbereitungspunkt erfolgt. Das
zweite Aufbereitungspunktsignal ist ein Ergebnis der Dekodierung
durch den zweiten Dekoder.
Die Funktion des zwangsläufigen Hinzufügens der Fehlermarkierung
ist so zu verstehen, daß der Ausfallfehler, der
durch ein Erkennen von Daten, die keine Korrelation zueinander
haben und über den Aufbereitungspunkt angeordnet sind,
als ein einziger Code entsteht, als Löschkorrektur erkannt
werden kann, und daher kann die Fehlerkorrektur sicher
durchgeführt werden, wobei irrtümliche Korrekturen vermieden
werden.
Die Schaltungsanordnung der Vorrichtung 300, die im zweiten
Modus betrieben wird, ist in der Fig. 12 dargestellt.
Wie aus der Schaltungsanordnung der im ersten Modus betriebenen
Vorrichtung 200 hervorgeht, ist das Signalaufzeichnungssystem
der Vorrichtung 300 das gleiche wie das der
Vorrichtung 200. Deshalb erfolgt keine Beschreibung des
Signalaufzeichnungssystems der Vorrichtung 300, sondern nur
eine Beschreibung des Wiedergabesystems.
In der Schaltungsanordnung der Fig. 12 wurden, wie beschrieben,
die Daten von Schreibkopf 10 auf dem Magnetband aufgezeichnet.
Dieses PCM-Signal wird über den Lesekopf 11
wiedergegeben und im Demodulator 12 demoduliert, um die
vorgegebenen digitalen Audiodaten zu erhalten.
Das Wiedergabesystem der Vorrichtung 300 enthält einen Lesekopf
11 zur Wiedergabe der Signale vom Magnetband 26, die
die C₁-, C₂- und C₃-Codes und das Synchronisationssignal
enthalten; einen Demodulator 12 zur Demodulation der Daten
vom Lesekopf 11; eine Zeitfehlerausgleichsschaltung 13, die
mit dem Demodulator 12 zum Ausgleich der Gleichlaufstörungen
und Schwankungen vom Magnetband 26 und dem Bandantrieb verbunden
ist; einen C₁-Dekoder 14 zum Dekodieren der Daten aus
der Schaltung 13 auf der Basis des darin befindlichen C₁-Codes;
einen C₃-Dekoder 16 zur Dekodierung der Daten aus dem
Dekoder 14 auf der Basis des C₃-Codes; eine Entzerrschaltung
17 zum Entzerren der verteilten Daten vom Dekoder 16; einen
Schalter 18 zum Umschalten zwischen einem ersten und zweiten
C₂-Dekoder 19 und 20 in Abhängigkeit vom ersten Aufbereitungspunktsignal,
der mit der Entzerrschaltung 17 verbunden
ist; wobei der erste Dekoder 19 eine größere Fehlerkorrekturfähigkeit
zur Dekodierung der entzerrten Daten auf der
Basis des C₂-Codes der Paritätsdaten, die darin enthalten
sind, hat; eine Markierungsüberlagerungsschaltung 90 zur
zwangsläufigen Überlagerung einer Fehlermarkierung durch den
C₁-Code auf den dekodierten Daten vom zweiten Dekoder 20;
wobei dieser zweite Dekoder 20 eine größere Fehlerfeststellungsfähigkeit
hat, zur Dekodierung der entzerrten Daten auf
der Basis des C₂-Codes, der darin enthalten ist.
Da die Datenaufzeichnung hier die gleiche ist wie bei der
Vorrichtung 200, erfolgt keine Beschreibung davon.
Bei der Wiedergabe eines normalen Magnetbandes 26, d. h.
eines Magnetbandes, das keine Aufbereitungspunkte aufweist,
wird das Signal, das vom Lesekopf 11 wiedergegeben wird, im
Demodulator 12 in das PCM-Signal demoduliert und danach die
im demodulierten Signal enthaltenen Schwankungen in der
Zeitfehlerausgleichsschaltung 13 beseitigt. Danach werden
die Fehler in der Längsrichtung (durch den Pfeil 120 angezeigt)
des Magnetbandes 26 im C₁-Dekoder 14 festgestellt und
die Identifikationsdaten "ID" und die Blocknummern "BA₁" und
"BA₀" im C₃-Dekoder 16 richtiggestellt. Durch Anwendung der
richtiggestellten Blocknummern "BA₁" und "BA₀" werden die
Daten in die Entzerrschaltung 17 eingegeben, um sie wie im
ursprünglichen Signalblock anzuordnen. Während die Daten in
der Entzerrschaltung 17 umgeordnet werden, wird die Fehlerkorrektur
und Fehlerfeststellung im ersten C₂-Dekoder 19
ausgeführt. Der Schalter 18 wird dabei so betätigt, daß
während der normalen Wiedergabe der erste Dekoder 19 angewählt
ist. Danach werden die in einer zeitlichen Abfolge
(W₀, W₁, . . ., W₁₁) umgewandelten Daten direkt zur Aufbereitungsschaltung
23 übertragen, um dann wie die ursprünglichen
Analogsignale vom Signalausgang 25 abgegeben zu werden.
Im folgenden wird die Wiedergabe eines Magnetbandes 26, das
einen Aufbereitungspunkt aufweist, beschrieben. In dem
Wiedergabesystem der Fig. 12 erzeugt der erste Aufbereitungspunktdetektor
15 das erste Aufbereitungspunktsignal auf
der Basis des Dekodierergebnisses des C₁-Dekoders 14 in dem
Fall, daß der Teilblock jeder Spur Fehler enthält, deren
Anzahl größer als eine vorbestimmte Zahl ist. Dieses Aufbereitungspunktsignal
dient erstens als Auswahlsignal für
den Schalter 18 der Dekoder 19 und 20. Wenn das erste Aufbereitungspunktsignal
ausgegeben wird, erfolgt eine Entscheidung,
daß wahrscheinlich ein Aufbereitungspunkt vorhanden
ist, und daher wird durch Betätigen des Schalters 18
vom ersten Dekoder 19 auf den zweiten Dekoder 20 umgeschaltet,
um die Aufbereitung des digitalen Signals auszuführen.
Die Zeitdauer der Betätigung des Schalters 18 wird
von der Dauer bestimmt, während der die Aufbereitung in der
Aufbereitungsschaltung 23 durchgeführt wird.
Das erste Aufbereitungspunktsignal dient zum zweiten noch
dazu, Positionsinformationen des Aufbereitungspunktes zu der
Markierungsüberlagerungsschaltung 90 zu geben.
Wie beschrieben, werden die Fehlerkorrektur und die Fehlerfeststellung
durch den ersten und zweiten C₂-Dekoder 19 und
20 selektiv ausgeführt, ähnlich der Wiedergabe durch die im
ersten Modus betriebene Vorrichtung 200. In diesem Fall
stellen die Fig. 13A und 13B die Fehlerkorrektur- bzw. die
Fehlerfeststellungsbereiche dar. Die Fig. 13A zeigt die
Fehlerfeststellungs/Korrekturbereiche, während die Fig. 13B
die Fehlerkorrektur/Fehlerfeststellungsbereiche darstellt. Wie
ersichtlich, sind die Bereiche der Fig. 13A die gleichen wie
jene der Fig. 10A, jedoch sind die Bereiche der Fig. 13B von
denen der Fig. 10B verschieden. In den Bereichen der Fig.
13B ist der Fehlerfeststellungsbereich "B" im Vergleich zur
Fig. 10B größer.
Obwohl die Fehlerkorrekturfähigkeit des zweiten Dekoders 20
durch eine Dreifach-Löschkorrektur bestimmt ist, die geringer
ist als die des ersten Dekoders 19 (Fig. 12A), wird der
spezifische Algorithmus derart angewendet, daß die Wahrscheinlichkeit
des Auftretens einer irrtümlichen Korrektur
(Bereich "M") soweit wie möglich verringert ist, wenn die
Fehler die Fehlerkorrekturfähigkeit übersteigen, und die
Fehler können sicher festgestellt werden (Bereich "B").
Die Operation zur Überlagerung einer Markierung durch die
Markierungsüberlagerungsschaltung 90 auf die Daten wird im
folgenden erläutert. Da diese Überlagerungsoperation eine
Beziehung zu der Fehlerfeststellung/Korrektur durch den
zweiten Dekoder 20 hat, wird sie mit Bezug auf die Fig. 13B
beschrieben.
Wie oben angegeben, entspricht der durch das Symbol "M"
angezeigte Bereich einem Bereich für eine irrtümliche Korrektur,
wenn die Korrekturfähigkeit des entsprechenden
C₂-Dekoders überschritten wird, und der durch das Symbol "B"
dargestellte Bereich entspricht dem Fehlerfeststellungsbereich,
und der durch das Symbol "C" bezeichnete Bereich
entspricht dem Fehlerkorrekturbereich, der korrigierbar ist.
Die Fig. 14A und 14B zeigen die Bereiche der Positionen der
Markierungsüberlagerung innerhalb eines Blocks, die von der
Markierungsüberlagerungsschaltung 90 ausgeführt wird. Die
Fig. 14A stellt den Fall dar, bei dem die Aufbereitungspositionen,
die auf dem ersten Aufbereitungspunktsignal
beruhen, im vorderen Abschnitt des C₂-Codes (der digitalen
Daten W₀ bis W₄ ausschließlich W₄) liegen, und die C₁-Markierung
wird zwangsläufig den Daten (W₀, W₂) vor dem Aufbereitungspunkt
überlagert. Die Fig. 14B stellt den Fall
dar, bei dem sich die Aufbereitungspunkte in den hinteren
Abschnitten des C₂-Codes (Daten W₁₁ bis C₂P₀ ausschließlich
W₁₁) befinden, und die C₁-Markierung wird zwangsläufig zu
den Daten (C₂P₂, C₂P₀) nach dem Aufbereitungspunkt hinzugefügt.
In der Fig. 14A befindet sich der Aufbereitungspunkt zwischen
den zweiten Daten W₂ der linken Ecke und den dritten
Daten W₄. Dies entspricht einem Fehler (d. h. die Fehlerzahl
ist 1). Da die in der Fig. 14A gezeigten Daten kein "X"
haben, entspricht dies 1 Fehler und 0 Löschungen, wie es in
der Fig. 13B dargestellt ist. Dieser Zustand entspricht
somit dem Bereich "B", bei dem, obwohl die Fehler im C₂-Code
festgestellt werden können, der ganze Bereich "B" korrigiert
werden sollte, da die Fehlerposition nicht festgelegt werden
kann.
Durch das Betreiben der Markierungsüberlagerungsschaltung 90
wird die C₁-Markierung zwangsläufig zu allen Daten W₀ und W₂
hinzugefügt, die sich vor dem Aufbereitungspunkt befinden.
Folglich ist die Fehlerzahl gleich "0" (Null) und die Löschzahl
gleich "2" (Zwei). Dieser Zustand entspricht damit dem
korrigierbaren Fehlerkorrekturbereich "C" in den in der Fig.
12B gezeigten Bereichen.
Der Zustand dieses Aufbereitungspunktes in Fig. 14B entspricht
ähnlich 1 Fehler und 0 Löschungen. Wie in der Fig.
14B gezeigt, wird die C₁-Markierung den Daten C₂P₂ und C₂P₀
durch Betätigung der Markierungsüberlagerungsschaltung 90
überlagert. Die gleiche Korrektur kann daher genauso wie bei
der Fehlerkorrektur der Fig. 14A ausgeführt werden. In den
Fig. 14A und 14B wird demnach eine Zweifach-Löschkorrektur
durch zwangsläufiges Hinzufügen der C₁-Markierung zu den
vorbestimmten digitalen Daten ausgeführt, so daß beide Enden
(8 Blöcke für jedes Ende) des Aufbereitungsabschnittes
korrigiert werden können.
In der Fig. 14C befindet sich der Aufbereitungspunkt zwischen
den dritten Daten W₄ von der rechten Ecke und den
vierten Daten W₆, und der Fehler wird zwischen den Daten W₄
und W₆ durch den C₁-Code festgestellt. Dieser Fehlerzustand
entspricht 2 Löschungen und 2 Fehlern, die sicher als der
Bereich "B" durch den in der Fig. 13B gezeigten Bereich als
Ergebnis der Dekodierung durch den zweiten C₂-Dekoder 20
festgestellt werden. Da der Fehler festgestellt werden kann,
wird keine Fehlerkorrektur ausgeführt. Des weiteren wird
gleichzeitig das zweite Aufbereitungspunktsignal vom zweiten
Aufbereitungspunktdetektor 21 ausgegeben.
Nachdem das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben worden
ist, erzeugt der zweite Aufbereitungspunktdetektor 21 ein
zweites Aufbereitungspunktsignal unter der Voraussetzung,
daß die Dekodieroperation durch den zweiten C₂-Dekoder 20
nur für einen bestimmten Zeitabschnitt ausgeführt wird und
daher werden die Bereiche "B" wenigstens einmal oder kontinuierlich
mehrmals ausgegeben. Die Aufbereitungsschaltung
23 schließt auf Grund des ersten und zweiten Aufbereitungspunktsignales
auf das Vorhandensein vorbestimmter Aufbereitungspunkte
unter der Voraussetzung, daß innerhalb eines
vorbestimmten Zeitabschnitts nach der Ausgabe des ersten
Aufbereitungspunktsignales ein zweites Aufbereitungspunktsignal
vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor 22 ausgegeben
wird. Im Ergebnis verarbeitet die Aufbereitungsschaltung 23
das digitale Audiosignal, um ein Signal zu erzeugen, das
einen glatten Signalverlauf hat. Mit anderen Worten verknüpft
die Aufbereitungsschaltung 23 die ersten und zweiten
Aufbereitungspunktsignale in einer UND-Operation, um zu
entscheiden, ob eine Signalaufbereitung erforderlich ist.
Die Vorrichtung 300 ist gekennzeichnet durch den ersten
Dekoder 19 mit einer größeren Korrekturfähigkeit und den
zweiten Dekoder 22 mit einer höheren Fehlerfeststellungsfähigkeit,
wobei die beiden Dekoder durch das vom ersten
Aufbereitungspunktdetektor 15 abgegebene erste Aufbereitungspunktsignal
ausgewählt werden, und sie ist ferner
dadurch gekennzeichnet, daß, da zwangsläufig die Fehlermarkierung
für den ersten Fehlercode zu den vor oder nach
dem ersten Aufbereitungspunkt, der in den auf dem Magnetband
26 aufgezeichneten Daten enthalten ist, hinzugefügt wird,
die Fehlerkorrektur auch in dem Aufbereitungsabschnitt der
digitalen Daten ausgeführt werden kann, so daß der Datenkorrekturabschnitt
während der Aufbereitung verkürzt werden
kann und die Tonqualität verbessert ist. Folglich kann bei
der Vorrichtung 300 die Fehlerkorrektur sicher ausgeführt
und eine höhere Zuverlässigkeit erreicht werden.
Ähnlich wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
kann die Vorrichtung 300 wie folgt modifiziert werden:
Das erste Aufbereitungspunktsignal wurde bei der vorliegenden
Ausführungsform dann erzeugt, wenn gleichzeitig korrekturunterdrückte
Datenabschnitte auf mehr als einer vorbestimmten
Anzahl Spuren durch den C₁-Code festgestellt wurden.
Das erste Aufbereitungspunktsignal kann jedoch auch
dadurch erzeugt werden, daß eine Entscheidung über die
Anwesenheit des Aufbereitungspunktes an der Position erfolgt,
wo die Kontinuität der durch das Blockformat der Fig.
7B dargestellten Blockadressen "BA₁" und "BA₀" verlorengegangen
ist.
Des weiteren kann statt erster und zweiter C₂-Dekoder 19 und
20 nur ein zweiter Dekoder 20 verwendet werden, wenn sich in
der Praxis daraus keine Probleme ergeben, daß die Fehlerkorrekturfähigkeit
während der normalen Wiedergabe geringfügig
erniedrigt ist.
Anstelle zweier verschiedener Dekoder 19 und 20 kann auch
ein programmierbarer Dekoder mit zwei Steuerprogrammen, die
selektiv angewendet werden, verwendet werden, so daß nur ein
einziger Dekoder zur Erzielung der gleichen Vorteile erforderlich
ist.
Ebenso kann statt der minimalen Codelänge (d = 5) des Reed-
Solomon-Codes, der als Fehlerkorrekturcode C₂ verwendet
wurde, die Codelänge zu d 3 gewählt werden.
Darüber hinaus wurde bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
die Aufbereitung zur Verbesserung der Zuverlässigkeit
dann ausgeführt, wenn sowohl das erste als auch das zweite
Aufbereitungspunktsignal in die Aufbereitungsschaltung 23
eingegeben wurden. Die Aufbereitung durch die Schaltung 23
kann jedoch auch dann ausgeführt werden, wenn nur das zweite
Aufbereitungspunktsignal vorliegt.
In einer digitalen Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung
400, die in einem dritten Modus betrieben werden
kann, kann die Fehlerkorrektur während einer Ein/Ausprägeoperation
ausgeführt werden. Diese Vorrichtung 400 wendet
das gleiche Aufzeichnungsformat und ebenso das gleiche
verschachtelte Datenformat wie die vorhergehenden Vorrichtungen
200 und 300 an.
Die Vorrichtung 400 ist gekennzeichnet durch einen ersten
Dekoder zur Ausführung sowohl einer Fehlerkorrektur als auch
einer Löschkorrektur; und durch einen zweiten Dekoder mit
einer größeren Fehlerfeststellungsfähigkeit als der erste
Dekoder, und ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß, wenn
gleichzeitig Codefehler in der Längsrichtung auftreten,
deren Anzahl größer als eine gegebene Spurzahl ist und auch
keine Ein/Ausprägeidentifikationssignale festgestellt werden,
eine Beurteilung derart erfolgt, daß die Wahrscheinlichkeit
des Bestehens eines Aufbereitungspunktes groß ist,
so daß ein erstes Aufbereitungspunktsignal ausgegeben wird,
vom ersten Dekoder für einen vorbestimmten Zeitabschnitt zum
zweiten Dekoder umgeschaltet wird, die für die Aufbereitung
erforderlich ist, so daß die Fehlerkorrektur ausgeführt
wird, und das zweite Aufbereitungspunktsignal auf der Basis
des Dekodierergebnisses des zweiten Dekoders erhalten wird.
Das Ein/Ausprägeidentifikationssignal kann die gleichzeitigen
Codefehler in der Längsrichtung beseitigen, die vom
ersten Aufbereitungspunktsignal bei den Ein/Ausprägeoperationen
erzeugt werden. Entsprechend ist die Zuverlässigkeit
des ersten Aufbereitungspunktsignales verbessert, und
die bei den Ein/Ausprägeoperationen erzeugten Fehler können
im ersten Dekoder mit der größeren Fehlerkorrekturfähigkeit
korrigiert werden.
Die Identifikationsdaten "ID₁" und "ID₀", die bei der vorliegenden
Ausführungsform verwendet werden, werden nun mit
Bezug zur Fig. 16 genauer beschrieben.
Sowohl das "MSB" (Most Significant Bit) als auch "B₆" der
Identifikationsdaten ID₁ werden als Modenänderungscode
verwendet, und im Falle von "00" (NORMAL) wird der Identifikationscode
wie die Abtastfrequenz, die Bandgeschwindigkeit
oder die Ausssteuerung den verbleibenden Bits der
Identifikationsdaten zugeteilt. Im Falle von "01" (EINPRÄGEN)
wird die Identifikationsinformation des Ein/Ausprägens
auf "B₅" und B₄" der Identifikationsdaten ID₁
aufgezeichnet. Bei der Einprägeoperation wird der "01"-Code
während 4 Blöcke nach dem Änderungsblock von der Aufzeichnungsoperation
zur Wiedergabeoperation aufgezeichnet. Bei
der Ausprägeoperation wird ein "10"-Code (AUSPRÄGEN) vier
Blöcke vor dem Änderungsblock von der Aufzeichnungsoperation
zur Wiedergabeoperation aufgezeichnet.
Die Schaltungsanordnung der Vorrichtung 400 wird nun mit
Bezug auf die Fig. 15 beschrieben.
Über den Signaleingang 1 wird ein Analogsignal in den A/D-
Konverter 2 eingegeben, um das digitale Audiosignal abzuleiten.
Bei dem Aufzeichnungssystem der Vorrichtung 400 ist ein
erster Schalter 70 zur selektiven Verbindung der Verschachtelungsschaltung
3 entweder mit dem A/D-Konverter 2 oder der
Aufbereitungsschaltung 23 vorgesehen; wobei die Verschachtelungsschaltung
3 die vom ersten Schalter 70 erhaltenen
Daten verschachtelt; ferner eine C₂-Kodierschaltung 4, die
mit der Verschachtelungsschaltung 3 zum Hinzufügen eines
C₂-Codes zu den Daten verbunden ist; eine C₃/C₁-Kodierschaltung
5 zum Hinzufügen von C₃- und C₁-Codes zu den digitalen
Daten von der Schaltung 3; ein Blocknummerngenerator 6 zur
Ausgabe der Blocknummern an die Kodierschaltung 5; ein
Ein/Ausprägeidentifikationssignalgenerator 72 zur Ausgabe
von Ein/Ausprägeidentifikationssignalen an die Kodierschaltung
5; eine Synchronisationssignalschaltung 7 zum Hinzufügen
eines Synchronisationssignales zu den Daten von der
Schaltung 5, eine Verzögerungsschaltung 74, die mit der
Synchronisationssignalschaltung 7 zum Abgleichen der Datenaufzeichnungszeiten
bei den Ein/Ausprägeoperationen verbunden
ist; ein Modulator 9 zur Modulierung der von der
Verzögerungsschaltung 74 zugeführten Daten; und ein Schreibkopf
10 zur Aufzeichnung der modulierten digitalen Daten auf
dem Magnetband 26.
Das Wiedergabesystem der Vorrichtung 400 enthält erste und
zweite Leseköpfe 11 A und 11 B; einen zweiten Schalter 76 zur
selektiven Verbindung eines Demodulators 12 mit dem ersten
oder zweiten Lesekopf 11 A bzw. 11 B; eine Zeitfehlerausgleichsschaltung
13, die mit dem Demodulator 12 zur Beseitigung
der Gleichlaufstörungen und Schwankungen des Magnetbandes
26 und des Bandantriebs verbunden ist; einen
C₁-Dekoder 14 zur Ausführung einer Datendekodierung auf der
Basis des C₁-Codes, der in den Daten von der Zeitfehlerausgleichsschaltung
13 enthalten ist; einen C₃-Dekoder 16 zur
De 18865 00070 552 001000280000000200012000285911875400040 0002003735979 00004 18746kodierung der Daten vom C₁-Dekoder 14 auf der Basis des
C₃-Codes; einen Ein/Ausprägeidentifikationssignaldetektor
78, der mit dem Dekoder 16 verbunden ist; eine Entzerrschaltung
17 zum Entzerren der vom Dekoder 16 zugeführten
Daten; einen dritten Schalter 18 zur selektiven Auswahl des
ersten und zweiten Dekoders 19 und 20 in Abhängigkeit vom
ersten Aufbereitungspunktsignal, der mit der Entzerrschaltung
17 verbunden ist; wobei der erste Dekoder 19 eine
größere Fehlerkorrekturfähigkeit aufweist und die entzerrten
Daten auf der Basis des C₂-Codes der Paritätsdaten, die
darin enthalten sind, dekodiert; und wobei der zweite
Dekoder 20 eine größere Fehlerfeststellungsfähigkeit hat und
die entzerrten Daten auf der Basis des C₂-Codes, die darin
enthalten sind, dekodiert.
Die Vorrichtung 400 enthält weiter eine Aufbereitungsschaltung
23, die mit dem Ausgang der Entzerrschaltung 17 zur
Ausführung einer Aufbereitung der Daten in Abhängigkeit von
den ersten und zweiten Aufbereitungspunktsignalen verbunden
ist; einen D/A-Konverter 24 zur Umwandlung der digitalen
Daten in das entsprechende Analogsignal; und einen Analogsignalausgang
25 zur Abgabe der Analogsignale.
Bei der normalen Aufzeichnung wird die Überwachung gleichzeitig
auf die folgende Art ausgeführt: Das in den Signaleingang
1 eingegebene Analogsignal wird im A/D-Konverter 2
in das digitale Audiosignal (W₀, W₁, . . ., W₁₁) umgewandelt.
Die Daten werden dann über den ersten Schalter 70 in die
Verschachtelungsschaltung 3 eingegeben und dort in der in
der Fig. 8 gezeigten Datenfolge angeordnet. Während die
Daten in der Verschachtelungsschaltung 3 umgeordnet werden,
wird in der C₂-Kodierschaltung 4 die Reed-Solomon-Kodieroperation
ausgeführt. Danach werden 16-Bit-Blocknummern
"BA₁" und "BA₀" im Blocknummerngenerator 6 generiert, die
Daten in der Kodierschaltung 5 C₃-kodiert, wie es in den
Fig. 7A und 7B gezeigt ist, und dann für jeden Teilblock in
Längsrichtung (Pfeil 120 in Fig. 9) des Magnetbands 26
C₁-kodiert. Danach wird die Synchronisationsmarkierung "S"
den Fehlerkorrekturkodierdaten in der Synchronisationssignalschaltung
7 überlagert und in der Verzögerungsschaltung
74 zeitverzögert. Das sich ergebende Signal wird im
Modulator 9 moduliert und vom Schreibkopf 10 auf dem
Magnetband 26 aufgezeichnet.
Wenn ein normales Magnetband 26 wiedergegeben wird, d. h. ein
Band, das keinen Aufbereitungspunkt aufweist, wird das Signal
vom zweiten Lesekopf 11 B, der vom zweiten Schalter 76
angewählt ist, im Demodulator 12 in das PCM-Signal demoduliert
und danach die in dem demodulierten Signal enthaltenen
Schwankungen in der Zeitfehlerausgleichsschaltung 13 beseitigt.
Danach werden die Fehler in der Längsrichtung des
Magnetbandes 26 im C₁-Dekoder 14 festgestellt und die
Identifikationsdaten "ID" und die Blocknummern "BA₁" und
"BA₀" im C₃-Dekoder 16 richtiggestellt. Durch Anwendung der
richtiggestellten Blocknummern "BA₁" und "BA₀" werden die
Daten in die Entzerrschaltung 17 eingegeben, in der sie im
ursprünglichen Signalblock angeordnet werden können. Während
die Daten in der Entzerrschaltung 17 umgeordnet werden, wird
eine Fehlerkorrektur und Fehlerfeststellung im ersten
C₂-Dekoder 19 ausgeführt, der durch den dritten Schalter 18
angewählt wurde. Der dritte Schalter 18 wird so betätigt,
daß er während der normalen Wiedergabe den ersten Dekoder 19
anwählt. Die Daten, die in eine zeitliche Abfolge (W₀, W₁,
. . ., W₁₁) umgewandelt wurden, werden dann über die Aufbereitungsschaltung
23 direkt zum D/A-Konverter 24 übertragen, so
daß sie vom Signalausgang 25 abgegeben werden können.
Im folgenden werden die Ein/Ausprägeoperationen bei der
vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Es ist anzumerken, daß zuerst die ersten und zweiten Schalter
70 und 76 auf die Kontakte b₁ bzw. b₂ umgestellt werden.
Während das über den Signalausgang 25 wiedergegebene Audiosignal
vom ersten Lesekopf 11 A überwacht wird, der vom zweiten
Schalter 76 angewählt wurde, wird der erste Schalter 70
auf den Kontakt "a₁" gesetzt, um die Signale auf dem Magnetband
26 neuerlich aufzuzeichnen. Die Aufzeichnung wird dadurch
ausgeführt, daß die Verzögerungszeit in der Entzerrschaltung
17 und der Verschachtelungsschaltung 3 plus die
Verzögerungszeit in der Verzögerungsschaltung 74 mit der
Zeit koinzident gemacht wird, in der sich das Signal, das
vom ersten Lesekopf 11 A wiedergegeben wird, über den
Schreibkopf 10 bewegt. In diesem Fall können allen Spuren auf
dem Magnetband 26 im wesentlichen gleichzeitig neu geschrieben
werden.
Im Blocknummerngenerator 6 werden fortlaufend Blocknummern
auf der Basis der im C₃-Dekoder 16 wiedergegebenen Blocknummern
generiert, so daß die Signalanordnung zwischen dem
C₂-Code und dem auf dem Magnetband aufgezeichneten Signal
während der Ein/Ausprägeoperation ausgerichtet ist. Die
Besonderheit der Vorrichtung 400 besteht darin, daß auch
dann, wenn das Magnetmuster an den Ein/Ausprägepositionen
aufgrund der Gleichlaufstörungen gestört ist, auch wenn die
Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 74 präzise eingestellt
ist, die ursprünglichen Signalblöcke auch bei einem
Blocknummernsprung oder einer Blocknummerüberlagerung
während der Wiedergabe angeordnet werden können,
da die Blocknummern "BA₁" und "BA₀" aufgezeichnet sind.
In der Fig. 17A sind die Fehlerkorrektur/Feststellungsbereiche
des ersten C₂-Dekoders 19 gezeigt. Die Abszisse zeigt
Fehlerzahlen und die Ordinate Löschzahlen. Das Symbol "C"
bezeichnet einen korrigierbaren Bereich, das Symbol "A"
einen Bereich, in dem das korrespondierende Audiosignal auf
der Basis der Information der Position, bei der der Fehler
durch den C₁-Code festgestellt wird, korrigiert wird, und
das Symbol "B" stellt einen Bereich dar, in dem alle Signale
korrigiert werden, da der im C₂-Code enthaltene Fehler festgestellt
werden konnte, aber die Fehlerposition nicht bestimmt
werden kann. Des weiteren steht das Symbol "M" für
einen Bereich, in dem die Korrektur irrtümlich ausgeführt
wird. Bei der Vorrichtung 400 wird eine größere Fehlerkorrekturfähigkeit
ausgenutzt, bei der die zu dem Code
gehörende Fähigkeit für eine Zweifach-Fehlerkorrektur oder
eine Vierfach-Löschkorrektur maximal ist. Auch wenn beim
C₁-Code ein Ausfall auftritt, kann die Fehlerkorrektur
ausgeführt werden. Im Ergebnis kann auch ein Fehlerbündel
bis zu 16 Blöcke durch Ausführung der Vierfach-Löschkorrektur
in Verbindung mit dem in der Fig. 8 gezeigten verschachtelten
Format ausgeführt werden. Auch können Fehlerbündel
bis 8 Blöcke durch Ausführung der Zweifach-Fehlerkorrektur
beseitigt werden, auch wenn ein Ausfall durch den C₁-Code
auftritt. Folglich können die an den Ein/Ausprägepositionen
auftretenden Fehler sicher berichtigt werden.
Die Wiedergabe eines Magnetbandes 26, das einen Aufbereitungspunkt
aufweist, wird nun beschrieben. In dem Wiedergabesystem
der Fig. 15 erzeugt der erste Aufbereitungspunktdetektor
das erste Aufbereitungspunktsignal auf der
Basis des Dekodierergebnisses des C₁-Dekoders 14 in dem
Fall, daß der Teilblock jeder Spur Fehler in einer Anzahl
enthält, die größer ist als eine vorbestimmte Zahl, und daß
kein Ein/Ausprägeidentifikationssignal vom Signaldetektor 78
abgegeben wird. Der Ein/Ausprägeidentifikationssignaldetektor
78 stellt fest, ob die Ein/Ausprägeinformation in einem
vorbestimmten Block vor oder nach den gleichzeitigen Teilblock-Fehlerpositionen
in jeder Spur vorliegt oder nicht,
und beseitigt dann die gleichzeitigen Teilblockfehler in
jeder Spur bei der Ein/Ausprägeposition. Das erste Aufbereitungspunktsignal
dient als Auswahlsignal für den Schalter
18 der Dekoder 19 und 20. Wenn das erste Aufbereitungspunktsignal
ausgegeben wird, erfolgt eine Entscheidung, daß die
Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein eines Aufbereitungspunktes
gegeben ist, woraufhin der erste C₂-Dekoder 19
durch Betätigung des dritten Schalters 18 zum zweiten
Dekoder 20 umgeschaltet wird, so daß für das digitale Signal
die Aufbereitung ausgeführt wird. Die Dauer der Betätigung
des dritten Schalters 18 ist durch den Zeitabschnitt bestimmt,
während der die Aufbereitung in der Aufbereitungsschaltung
23 ausgeführt wird.
Nachdem das erste Aufbereitungspunktsignal abgegeben worden
ist, erzeugt der zweite Aufbereitungspunktdetektor 22 ein
zweites Aufbereitungspunktsignal unter der Bedingung, daß
die Dekodieroperation durch den zweiten Dekoder 20 für einen
vorbestimmten Zeitabschnitt ausgeführt worden ist, und damit
werden die Bereiche "B" wenigstens einmal oder fortlaufend
mehrmals ausgegeben. Die Aufbereitungsschaltung 23 schließt
beim Empfang der ersten und zweiten Aufbereitungspunktsignale
auf das Vorhandensein vorbestimmter Aufbereitungspunkte
unter der Bedingung, daß innerhalb eines vorbestimmten
Zeitabschnitts nach der Ausgabe des ersten Aufbereitungspunktsignales
das zweite Aufbereitungspunktsignal vom
zweiten Aufbereitungspunktdetektor 22 abgegeben wird. Im
Ergebnis verarbeitet die Aufbereitungsschaltung 23 die
Audiosignale in der Art, daß ein Signal mit einem glatten
Signalverlauf erzeugt wird.
Die Fig. 17B zeigt die Fehlerkorrektur- und die Fehlerfeststellungsbereiche
des zweiten C₂-Dekoders 20. Die Fehlerkorrekturfähigkeit
dieses zweiten Dekoders 20 ist eine Einfach-Fehlerkorrektur
oder Dreifach-Löschkorrektur, was im
Ergebnis weniger ist als die Fehlerkorrekturfähigkeit des
ersten Dekoders 19. Der Dekodieralgorithmus des zweiten
Dekoders 20 stellt jedoch die Fehler (Bereiche "B") sicher
fest, wobei die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer
irrtümlichen Korrektur (Bereiche "M") verringert ist, wenn
die Fehler seine Fehlerkorrekturfähigkeit übersteigen.
Die Fig. 18 zeigt das Fehlermuster, das die Aufbereitungspunkte
in den Codes enthält. Die Fig. 18A zeigt die digitalen
Audiodaten, die nur die Daten "W₀" vor dem Aufbereitungspunkt
enthalten und keinen durch den C₁-Code festgestellten
Fehler. Im zweiten C₂-Dekoder 20 wird eine
Einfach-Fehlerkorrektur ausgeführt und die bei "W₀" befindlichen
Daten werden als die Daten nach dem Aufbereitungspunkt
zur Wiedergabe des digitalen Audiosignales verwendet.
Bei einem solchen Fehlermuster ist die Fehlerzahl der Fig.
17B gleich 0 (Null) und die Löschzahl ist ebenfalls gleich 0
(Null). Folglich entspricht dies dem Bereich "C", der dem
korrigierbaren Bereich entspricht. Bei der Verarbeitung
werden sowohl die Daten vor und nach dem Aufbereitungspunkt
mittels der Korrektureinrichtung (nicht gezeigt) für einen
vorbestimmten Zeitabschnitt dupliziert. In diesem Fall wird
der für die Signalkorrektur erforderliche Zeitabschnitt
durch Ausführung der Fehlerkorrektur verkürzt. Die Fig. 18B
zeigt den Fall, daß sich der Aufbereitungspunkt zwischen den
Daten "W₂" und "W₄" befindet und ein Fehler durch den
C₁-Code zwischen den Daten "W₂" und "W₄" festgestellt wird.
Dieser Zustand entspricht dem Einfach-Fehler der Fig. 10B.
Dieser Fehlerzustand ergibt zwei Löschungen ("X" in Fig.
18B) und einen Fehler, wobei als Ergebnis der C₂-Dekodierung
der Bereich "B" (d. h. der Bereich, in dem Fehler festgestellt
werden können) sicher abgeschätzt werden kann, wie es
aus der Fig. 17B hervorgeht, und wobei keine Fehlerkorrektur
erforderlich ist, da der Fehler feststellbar ist.
Bei dem in der Fig. 18B gezeigten Fehlermuster befindet sich
der Aufbereitungspunkt zwischen den zweiten digitalen Daten
"W₂" der linken Ecke und den dritten digitalen Daten "W₄".
Dieses Fehlermuster entspricht der Fehlerzahl "1" der Fig.
17B. Da die Markierungen "X" zu den zwei Stücken der digitalen
Daten W₂ und W₄ hinzugefügt worden sind, entspricht
dieser Zustand der Löschzahl "2" der Fig. 17B. Wie aus der
Fig. 17B hervorgeht, entspricht die Datenposition des Vorhandenseins
des Aufbereitungspunktes dem Bereich "B". Wie
beschrieben, können in diesem Bereich "B" die Fehler im
C₂-Code festgestellt werden, und alle in diesem Code vorhandenen
Daten müssen berichtigt werden. Es ist jedoch
anzumerken, daß keine Fehlerkorrektur ausgeführt wird.
Die Überdeckung der digitalen Daten ergibt den folgenden
digitalen Datenüberdeckungszustand. Der Fehler im Code an
dieser Position wird festgestellt und alle der digitalen
Signale, die in dem fehlerkorrigierten Code vorhanden sind,
werden durch Anwendung der digitalen Signale um den Fehlercode
überdeckt, wobei vorausgesetzt wird, daß eine Korrelation
zwischen den Daten an der Position der Fehlerfeststellung
und den Daten um das digitale Signal an der Fehlerposition
besteht.
Die Fehlerkorrektur (z. B. der Bereich "M") ergibt andererseits,
daß auf der Basis der Daten um Ausfallfehler und
Daten mit festgestellten Fehlern dieser Ausfallfehler berichtigt
wird.
Das zweite Aufbereitungspunktsignal wird ausgegeben, wenn
das Dekodierergebnis durch den zweiten C₂-Dekoder 20 so
beurteilt wird, daß der Bereich "B" fortlaufend bei einer
gegebenen Zeit auftritt. Es gibt zwei Fehlermuster bei der
Beurteilung des Bereichs "B". Da diese Fehlermuster die
gleichen sind wie bei der Vorrichtung 200, erfolgt keine
weitere Erklärung dazu.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung 400, die im dritten Modus
betrieben wird, wird nun zusammengefaßt.
Wenn Datenzustände mit einer Korrekturunterdrückung in einer
Anzahl größer als eine vorgegebene Spurzahl gleichzeitig
festgestellt werden und das Ein/Ausprägeidentifikationssignal
festgestellt wird, wird darauf geschlossen, daß der
Fehler durch die Ein/Ausprägeoperation erzeugt wurde. Entsprechend
wird die Dekodieroperation durch Betätigung des
ersten C₂-Dekoders 19 mit der größeren Fehlerkorrekturfähigkeit
ausgeführt, so daß die bei der Ein/Ausprägeoperation
aufgetretenen Fehler sicher beseitigt werden. Wenn
kein Ein/Ausprägeidentifikationssignal festgestellt wird,
wird das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben und
entschieden, daß die Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein
eines Aufbereitungspunktes groß ist. Da dabei der
zweite C₂-Dekoder 20 mit der größeren Fehlerfeststellungsfähigkeit
in Betrieb gesetzt wird, kann eine Fehlerkorrektur
auch im Aufbereitungsabschnitt erfolgen, ohne daß die
Fehlerkorrektur fortlaufend ausgeführt werden muß, wobei
auch der Aufbereitungspunkt sicher festgestellt werden kann.
Es ergibt sich eine zuverlässig arbeitende Signalaufzeichnungs-
und Wiedergabevorrichtung 400.
In der in der Fig. 15 gezeigten Ausführungsform wurde das
Ein/Ausprägeidentifikationssignal im ID-Bereich der Hauptspuren
(8 Spuren) zur Aufzeichnung der digitalen Signale
aufgezeichnet. Dieses Identifikationssignal kann jedoch auch
auf einer zusätzlichen Spur neben den Hauptspuren aufgezeichnet
werden und es kann zusätzlich eine Aufzeichnungs-
und Wiedergabeschaltung für die Zusatzspur verwendet werden,
so daß die gleichen Ergebnisse beim Aufzeichnen und Wiedergeben
des Ein/Ausprägeidentifikationssignales unter den
gleichen Zeitbedingungen erhalten werden.
Bei der Ausführungsform, die im dritten Modus betrieben
wird, wurde als C₂-Fehlerkorrekturcode ein Reed-Solomon-Code
mit einer minimalen Codelänge von d = 5 verwendet. Es ist
jedoch auch möglich, eine minimale Codelänge von d 3
anzuwenden.
Bei der beschriebenen Ausführungsform wurden zwei verschiedene
Dekoderschaltungen als erste und zweite C₂-Dekoder 19
und 20 verwendet. Statt dessen kann auch ein programmierbarer
Dekoder angewendet werden, der zwei Steuerprogramme
hat, die selektiv benutzt werden, so daß mit nur einem
Dekoder die gleichen Vorteile erhalten werden.
Bei der beschriebenen Ausführungsform wurde die Aufbereitung
zur Verbesserung der Zuverlässigkeit ausgeführt, wenn sowohl
das erste und das zweite Aufbereitungspunktsignal in die
Aufbereitungsschaltung 23 eingegeben werden. Die Aufbereitung
kann jedoch auch dann ausgeführt werden, wenn die Aufbereitungsschaltung
23 nur das zweite Aufbereitungspunktsignal
erhält.
Claims (20)
1. Digitale Signalwiedergabevorrichtung (100), gekennzeichnet
durch
- - einen Lesekopf (11) zur Wiedergabe digitaler Daten von einem Mehrspur-Aufzeichnungsmedium (26), die wenigstens Hauptsignaldaten, einen Fehlerfeststellungscode und einen Fehlerkorrekturcode enthalten;
- - eine Prüfschaltung (54) zur Überprüfung des Fehlerfeststellungscodes in den wiedergegebenen Daten und Erzeugung eines Prüfsignales;
- - einen ersten Aufbereitungspunktdetektor (15) zum Empfang des Prüfsignales aus der Prüfschaltung (54) und zur Erzeugung eines ersten Aufbereitungspunktsignales;
- - eine erste Dekodierschaltung (80 A), die eine Fehlerkorrekturfähigkeit hat, zum Dekodieren der digitalen Daten, die von der Prüfvorrichtung (54) abgegeben werden, so daß die Hauptsignaldaten auf der Basis des Fehlerkorrekturcodes korrigiert werden;
- - eine zweite Dekodierschaltung (80 B), die eine Fehlerfeststellungsfähigkeit hat, zum Dekodieren der digitalen Daten, die von der Prüfvorrichtung (54) abgegeben werden, so daß der Fehlerfeststellungscode festgestellt wird;
- - einen zweiten Aufbereitungspunktdetektor (22) zur Erzeugung eines zweiten Aufbereitungspunktsignales, wenn die zweite Dekodierschaltung (80 B) den Fehlerfeststellungscode in den digitalen Daten feststellt;
- - eine Aufbereitungsschaltung (23) zur Aufbereitung der digitalen Daten, wenn wenigstens eines der ersten und zweiten Aufbereitungspunktsignale erzeugt wird; und
- - Auswahlelemente (82, 84) zum Anwählen einer der ersten und zweiten Dekodierschaltungen (80 A; 80 B), um diese auf der Basis des ersten Aufbereitungspunktsignales in Betrieb zu setzen.
2. Digitale Signalwiedergabevorrichtung (200), gekennzeichnet
durch
- - einen Lesekopf (11) zur magnetischen Wiedergabe von auf einem Mehrspur-Magnetband (26) aufgezeichneten digitalen Daten, wobei diesen Daten wenigstens erste und zweite Fehlercodes überlagert sind;
- - eine Prüfeinrichtung (14) zum Überprüfen des in den digitalen Daten enthaltenen ersten Fehlercodes zur Ableitung eines Prüfergebnissignales;
- - einen ersten Aufbereitungspunktdetektor (15) zur Erzeugung eines ersten Aufbereitungspunktsignales in Abhängigkeit von dem Prüfergebnissignal aus der Prüfeinrichtung (14);
- - einen ersten Dekoder (19) zur Dekodierung der wiedergegebenen digitalen Daten auf der Basis des darin enthaltenen zweiten Fehlercodes;
- - einen zweiten Dekoder (20) mit einer größeren Fehlerfeststellungsfähigkeit als der erste Dekoder (19), um die wiedergegebenen digitalen Daten auf der Basis des darin enthaltenen zweiten Fehlercodes zu dekodieren;
- - einen Schalter (18) zum selektiven Einschalten des ersten bzw. zweiten Dekoders (19; 20) in Abhängigkeit vom ersten Aufbereitungspunktsignal, das vom ersten Aufbereitungspunktdetektor (15) abgegeben wird;
- - einen zweiten Aufbereitungspunktdetektor (22) zur Erzeugung eines zweiten Aufbereitungspunktsignales auf der Basis des Prüfergebnisses des zweiten Dekoders (20); und
- - eine Aufbereitungsschaltung (23) zur Aufbereitung der wiedergegebenen digitalen Daten in Abhängigkeit vom zweiten Aufbereitungspunktsignal.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Aufbereitungspunktdetektor (15) das erste Aufbereitungspunktsignal
unter der Voraussetzung abgibt, daß die
Fehlercodefeststellung durch die Prüfeinrichtung (14) einen
konzentrierten Mehrspur-Fehlerzustand ergibt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Aufbereitungspunktdetektor (22) das zweite Aufbereitungspunktsignal
dann abgibt, wenn eine Fehlercodefeststellung
durch den zweiten Dekoder (20) ausgeführt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufbereitungsschaltung (23) einen Zeitpunkt als Aufbereitungspunkt
erkennt, an dem das zweite Aufbereitungspunktsignal
vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor (22) erzeugt
wird, und daß die Aufbereitungsschaltung (23) die digitalen
Daten, die vor und nach dem Aufbereitungspunkt erhalten
werden, überblendet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Fehlercode ein Paritätsprüfcode auf einer Signalspur
ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Fehlercode ein Paritätsprüfcode über eine Anzahl
von Signalspuren ist.
8. Digitale Signalwiedergabevorrichtung (300), gekennzeichnet
durch
- - einen Lesekopf (11) zur Wiedergabe von auf einem Mehrspur- Magnetband (26) aufgezeichneten digitalen Daten, wobei diesen Daten wenigstens erste und zweite Fehlercodes überlagert sind;
- - eine Prüfeinrichtung (14) zur Überprüfung des in den digitalen Daten, die vom Lesekopf (11) wiedergegeben werden, enthaltenen ersten Fehlercodes, um ein Prüfergebnissignal abzuleiten;
- - einen ersten Aufbereitungspunktdetektor (15) zur Erzeugung eines ersten Aufbereitungspunktsignales in Abhängigkeit von dem Prüfergebnissignal aus der Prüfeinrichtung (14);
- - eine Überlagerungsschaltung (90) zur Überlagerung einer Fehlermarkierung auf den wiedergegebenen digitalen Daten, die an einen Aufbereitungspunkt angrenzen, in Abhängigkeit vom ersten Aufbereitungspunktsignal;
- - einen ersten Dekoder (19) zur Dekodierung der wiedergegebenen digitalen Daten auf der Basis des darin enthaltenen zweiten Fehlercodes;
- - einen zweiten Dekoder (20), der eine größere Fehlerfeststellungsfähigkeit hat als der erste Dekoder (19), zur Dekodierung der wiedergegebenen digitalen Daten auf der Basis des darin enthaltenen zweiten Fehlercodes und der Fehlermarkierung;
- - einen Schalter (18) zum selektiven Einschalten des ersten bzw. zweiten Dekoders (19; 20) in Abhängigkeit vom ersten Aufbereitungspunktsignal, das vom ersten Aufbereitungspunktdetektor (15) abgeleitet wird;
- - einem zweiten Aufbereitungspunktdetektor (22) zur Erzeugung eines zweiten Aufbereitungspunktsignales auf der Basis des Prüfergebnisses des zweiten Dekoders (20); und
- - eine Aufbereitungsschaltung (23) zur Aufbereitung der wiedergegebenen Daten in Abhängigkeit vom zweiten Aufbereitungspunktsignal.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Dekoder (20) die wiedergegebenen Daten durch
Anwendung von Daten dekodiert, die keine Fehlermarkierung
enthalten.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Aufbereitungspunktdetektor (15) das erste Aufbereitungspunktsignal
unter der Voraussetzung abgibt, daß die
Fehlercodefeststellung durch die Prüfeinrichtung (14) einen
konzentrierten Mehrspur-Fehlerzustand ergibt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Aufbereitungspunktdetektor (22) das zweite Aufbereitungspunktsignal
dann abgibt, wenn die Fehlercodefeststellung
durch den zweiten Dekoder (20) ausgeführt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufbereitungsschaltung (23) einen Zeitpunkt als Aufbereitungspunkt
erkennt, bei dem das zweite Aufbereitungspunktsignal
vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor (22)
erzeugt wird, und daß die Aufbereitungsschaltung (23) die
digitalen Daten, die vor und nach dem Aufbereitungspunkt
erhalten werden, überblendet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Fehlercode ein Paritätsprüfcode auf einer Signalspur
ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Fehlercode ein Paritätsprüfcode über eine Anzahl
von Signalspuren ist.
15. Digitale Signalwiedergabevorrichtung (400), gekennzeichnet
durch
- - einen Lesekopf (11) zur Wiedergabe von auf einem Mehrspur- Magnetband (26) aufgezeichneten digitalen Daten, denen wenigstens erste und zweite Fehlercodes und Ein/Ausprägesignale überlagert sind;
- - eine erste Prüfeinrichtung (14) zur Überprüfung des in den digitalen Daten enthaltenen ersten Fehlercodes, um ein erstes Prüfergebnissignal abzuleiten;
- - eine zweite Prüfeinrichtung (78) zur Überprüfung der in den digitalen Daten enthaltenen Ein/Ausprägesignale, um ein zweites Prüfergebnissignal abzuleiten;
- - einen ersten Aufbereitungspunktdetektor (15) zur Erzeugung eines ersten Aufbereitungspunktsignales in Abhängigkeit von den ersten und zweiten Prüfergebnissignalen;
- - einen ersten Dekoder (19) zur Dekodierung der wiedergegebenen digitalen Daten auf der Basis des darin enthaltenen zweiten Fehlercodes;
- - einen zweiten Dekoder (20), der eine größere Fehlerfeststellungsfähigkeit als der erste Dekoder (19) hat, zur Dekodierung der wiedergegebenen digitalen Daten auf der Basis des darin enthaltenen zweiten Fehlercodes;
- - einen Schalter (18) zum selektiven Einschalten des ersten bzw. zweiten Dekoders (19; 20) in Abhängigkeit vom ersten Aufbereitungspunktsignal;
- - einen zweiten Aufbereitungspunktdetektor (22) zur Erzeugung eines zweiten Aufbereitungspunktsignales auf der Basis des Prüfergebnisses des zweiten Dekoders (20); und
- - eine Aufbereitungsschaltung (23) zur Aufbereitung der wiedergegebenen digitalen Daten in Abhängigkeit vom zweiten Aufbereitungspunktsignal.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Aufbereitungspunktdetektor (15) das erste Aufbereitungspunktsignal
unter der Voraussetzung abgibt, daß
die Fehlercodefeststellung durch die erste Prüfeinrichtung
(14) einen konzentrierten Mehrspur-Fehlerzustand ergibt, und
daß durch die zweite Prüfeinrichtung (78) keine Ein/Ausprägesignale
festgestellt werden.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Aufbereitungspunktdetektor (22) das zweite
Aufbereitungspunktsignal dann abgibt, wenn eine Fehlercodefeststellung
durch den zweiten Dekoder (20) ausgeführt wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufbereitungsschaltung (23) einen Zeitpunkt als
Aufbereitungspunkt erkennt, bei dem das zweite Aufbereitungspunktsignal
vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor (22)
erzeugt wird, und daß die Aufbereitungsschaltung (23) die
digitalen Daten, die vor und nach dem Aufbereitungspunkt
erhalten werden, überblendet.
19. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Fehlercode ein Paritätsprüfcode auf einer
Signalspur ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Fehlercode ein Paritätsprüfcode über eine
Anzahl von Signalspuren ist.
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