AT404654B

AT404654B - Fehlerkorrekturverfahren

Info

Publication number: AT404654B
Application number: AT0144084A
Authority: AT
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1983-04-30
Filing date: 1984-04-30
Publication date: 1999-01-25
Also published as: NL193679C; ES531992A0; ES8503871A1; CA1216947A; AU2750784A; US4630272A; DK211984A; SE464435B; KR920008228B1; GB8410968D0; DE3416047C2; IT8448110A1; BR8402030A; DK166053C; IT8448110A0; DE3416047A1; MY100609A; KR840009159A; JPS59202750A; SE8402307D0

Description

ΑΤ 404 654 Β

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fehlerkorrekturverfahren für digitalen Informationsdaten entsprechenden Signalen, bei dem mehreren Blöcken von Informationsdaten entsprechende Signale in einer Matrix abgespeichert werden, pro Matrix ersten Redundanzdaten entsprechende Signale erzeugt werden, die blockorientiert gebildet werden, pro Matrix zweiten Redundanzdaten entsprechende Signale erzeugt werden, die blockübergreifend gebildet werden, die in der Matrix gespeicherten Signale blockweise seriell mit jeweils einem Block zugeordneten Blockadressen übertragen wird und empfangsseitig aus den Informationsdaten entsprechenden Signalen und den ersten und zweiten Redundanzdaten entsprechenden Signalen Codefolgen zur Fehlererkennung und -korrektur ermittelt werden

Es ist bereits ein Verfahren zur Durchführung der Fehlerkorrektur in den Längs- und Querrichtungen von digitalen Informationsdaten bekannt, die entsprechend einer Matrix angeordnet sind. Als ein Verfahren zur Übertragung dieser Codes je Spalte und zur Decodierung dieses Codes auf der Aufnahmeseite ist ein Verfahren in Betracht gezogen worden, gemäß dem die Fehlerermittlung durch einen ersten Fehlerdetektorcode je Spalte durchgeführt wird. Dabei wird als Ergebnis dieser Maßnahme ein Zeiger erzeugt. Die Daten und der Zeiger der jeweiligen Spalte werden in einem Speicher gespeichert. Sodann wird die Fehlerkorrektur je Zeile mittels eines zweiten Fehlerkorrekturcodes durchgeführt, und zwar unter Bezugnahme auf diesen Zeiger.

Aus der DE-OS 30 40 004 ist ein Fehlerkorrekturverfahren unter Verwendung einer Matrixanordnung der Informationsdaten bekannt. Entsprechend dem bekannten Fehierkorrekturverfahren werden erste Redundanzendaten gebildet, während zweite Redundanzdaten blockübergreifend gebildet werden. Die Matrix wird blockweise seriell übertragen. Empfangsseitig werden aus den Informationsdaten und den ersten und zweiten Redundanzdaten Codefolgen ermittelt, welche die Erkennung und ggfs. Die Korrektur eines Fehlers gestalten. Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist jedoch, daß der Ausfall eines gesamten Datenblocks als solcher zwar mittels der zweiten Redundanzdaten erkannt wird, jedoch nicht ermittelt werden kann, welcher Block im Empfangssignal fehlt und in den empfangsseitigen Speicher nicht gespeichert wurde. Das Fehlen eines vollständigen Blocks ist z. B. die Konsequenz einer fehlerhaft dekodierten Blockadresse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fehlerkorrekturfähigkeit zu verbessern, wenn eine fehlerhafte Blockadresse dekodiert und daraufhin der zugehörige Block empfangsseitig nicht gespeichert wurde.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Fehlerkorrekturverfahren der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß die den ersten Redundanzdaten entsprechenden Signale aus den Informationsdaten entsprechenden Signalen mindestens zweier benachbarter Blöcke gebildet werden.

Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß ermittelt werden kann welcher Block im Empfangssignalzug fehlt, sodaß eine entsprechende Korrektur vorgenommen werden kann.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich bei der Übertragung eine klare Trennung der Informationsdaten von den Redundanzdaten.

Besondere Vorteile im Hinblick auf die Korrektur von Fehlern ergibt sich durch die Merkmale des Anspruches 3 und 4.

Die Erfindung wird nun an Hand der beiliegenden Zeichnzngen beschrieben, in denen zeigt:

Fig. 1 ein vereinfachtes Diagramm, das für die Beschreibung eines Kodeaufbaus dieser Erfindung verwendet wird;

Fig. 2A und 2B vereinfachte Diagramme, in denen der Kodeaufbau bei einer Ausrührungsform in jenem Fall dargestellt ist, bei dem diese Erfindung für die Aufzeichnung von zweikanaligen Ton-PCM-Signalen mit einem rotierenden Kopf verwendet wird;

Fig. 3A und 3B vereinfachte Diagramme, in denen Datenformate von Aufzeichnungsdaten gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung dargestelit sind;

Fig. 4 das Blockdiagramm einer Ausführungsform dieser Efindung;

Fig. 5A und 5B vereinfachte Diagramme, die für die Beschreibung eines anderen Beispiels eines Kodeaufbaus verwendet werden, auf den diese Erfindung angewandt wird;

Fig. 6A und 6B vereinfachte Diagramme, die für die Beschreibung eines weiteren Beispiels eines Kodeaufbaus verwendet werden, auf den diese Erfindung angewandt wird; und

Fig. 7A und 7B vereinfachte Diagramme, die für die Beschreibung eines noch weiteren Beispiels eines Kodeaufbaus verwendet werden, auf den diese Erfindung angewandt wird.

Eine Ausführungsform dieser Erfindung ist darauf gerichtet, eine Ton-PCM-Signal mit einem rotierenden Kopf auf einem Magnetband aufzuzeichnen. Fig. 1 zeigt einen Kodeaufbau des Ton-PCM-Signals und der redundanten Daten der Fehlerkorrekturkodes, die in einem Abschnitt aufgezeichnet werden, der mit einer einmaligen Abtastung des rotierenden Kopfs ausgebildet wird.

In Fig. 1 ist in einem Block jede Reihe in der Senkrechten enthalten, wobei in horizontaler Richtung 128 Blöcke angeordnet sind, die mit den Blockadressen 0 bis 127 numeriert werden. Dar senkrechten Richtung 2

AT 404 654 B einer derartigen zweidimensionalen Anordnung wird ein erster Fehlerkorrekturkode O beigefügt, während der horizontalen Richtung ein zweiter Fehlerkorrekturkode C2 beigefügt wird. Beim Fehlerkorrekturkode Ci handelt es sich um den Reed Solomon Kode über GF (28) von (32, 30), wobei diese Kodefolge über zwei Blöcke verschachtelt ist.

Wie Fig. 1 hinsichtlich von zwei benachbarten Blöcken als Beispiel zeigt, besteht eine Kodefolge aus 16 Symbolen von geradzahligen Adressen im Block in der Blockadresse "0" und aus 16 Symbolen von ungeradzahligen Adressen im Block in der Blockadresse "1". Andererseits besteht eine andere Kodefolge aus 16 Symbolen von ungeradzahligen Adressen in Block in der Blockadresse "0” und aus 16 Symbolen von geradzahligen Adressen im Block in der Blockadresse "1". Paritätssymbole des Fehlerkorrekturkodes Ci sind in den Adressen 30 und 31 in Block angeordnet. Diese Verschachtelung der beiden Blöcke erfolgt im Hinblick auf alle 128 Blöcke. Ein Beispiel einer H-Matrix des Fehlerkorrekturkodes Ci ist unten dargestellt. 111.α31 (X30 <*». 1111(X3 0& (X 1

Dabei ist a irgendein Element über GF (2®).

Unter der Annahme, daß die Matrix der Wiedergabedatenfolge von 32 Symbolen einschließlich von zwei Paritätssymbolen gleich V und die transponierte Matrix gleich VT ist, erfolgt die Dekodierung des Fehlerkorrekturkodes C, dadurch, daß mit der arithmetischen Operation H* VT zwei Syndrome gebildet werden. Wenn diese beiden Syndrome gleich 0 sind, bedeutet dies, daß kein Fehler abgetastet wird, anderenfalls bedeutet dies, daß Fehler abgetastet werden. Dar Fehlerkorrekturkode Ci ist jener Code, mit dem ein einfacher Fehler korrigiert und ein zwei- oder mehrfacher Fehler abgetastet werden kann.

Zusätzlich werden die 128 Blöcke in 32 Abschnitte eingeteilt, von denen jeder aus vier Blöcken besteht. Die Kodefolge des zweiten Fehlerkorrekturkodes (¼ wird aus 32 Symbolen gebildet, die aus jedem der vier Blöcke genommen werden. Bei diesem Fehlerkorrekturkode C2 handelt es sich um den Reed Solomon Kode über GF (28) von (32, 24), wobei 8 Paritätssymbole im Hinblick auf insgesamt 24 Symbole der Blöcke in jedem vierten Block (z.B. die Blockadressen "0", "4", "8"....."88" und "92") unter jenen 96

Blöcken gebildet werden, die die Blockadressen "0" bis "95” besitzen. Diese Paritätssymbole sind den Adressen jedes vierten Blocks zugeordnet (z.B. den Blockadressen "96", "100", "104",..., "120" und "124").

Das bedeutet, daß die Verschachtelung der vier Blöcke hinsichtlich des Fehlerkorrekturkodes C2 erfolgt, wobei die Paritätssymbole des Fehlerkorrekturkodes C2, die in 32 Blöcken sitzen, die Blockadressen "96" bis "127" besitzen. Die Paritätssymbole des Fehlerkorrekturkodes Ci, die diese Paritätssymbole betreffen, sind in den Adressen 30 und 31 im Block angeordnet.

Der Fehlerkorrekturkode C2 ist jener Kode, mit dem ein vierfacher Fehler korrigiert werden kann. Wenn die Löschkorrektur unter Verwendung eines Zeigers durchgeführt wird, kann ein achtfacher Fehler korrigiert werden. Ein Beispiel der H-Matrix des Fehlerkorrekturkodes C2 ist unten dargestellt. 3

AT 404 654 B 1 1 1 ······ 1 1 1 1 <K29 IX28 (X27 ......Λ3 K2 1 • · ......0C6 iX4 <x? 1 • · ......<x? X6 oc3 1 • · ...... K'2 (X8 <x4 1 • · ......oO5 öO° CK5 1 • · ...... (X18 <X12 CK6 1 • • · ......(X21 DO* IX7 1 Fehlerkorrekturkodes Ci und C2 gleich lang, wobei sie r

Auf diese Weise sind beide bestehen, wodurch der Aufbau der Schaltkreise vereinfacht werden kann. Zusätzlich wird beim Dekodieren die Fehlerabtastung einfach durchgeführt, wenn der Fehlerkorrekturkode Ci verwendet wird. Wenn andererseits Fehler abgetastet werden, wird ein Zeiger in die Kodefolge eingesetzt, wobei die Fehlerkorrektur dann unter Verwendung des Fehlerkorrekturkodes C2 erfolgt. Diese Fehlerkorrektur kann im Hinblick auf jede der Adressen 0 bis 29 im Block durchgeführt werden, so daß der Dekodiervorgang 30-mal erfolgt. Wenn die Aufzeichnung auf einem Magnetband erfolgt, wird jeder Block der Reihe nach in Form von serielle Daten aufgezeichnet.

Fig. 2A und 2B zeigen einen praktischeren Kodeaufbau von einer Ausführungsform dieser Erfindung. Fig. 2A zeigt den Bereich der Blöcke mit dem Blockadressen "0" bis ”63" unter 128 Blöcken, während Fig. 2B den Abschnitt der Blöcke mit den Blockadressen "64" bis "127" zeigt. In Fig. 2 ist mit L und R ein Ton-PCM-Signal in jedem Kanal der zweikanaligen Tonsignale gekennzeichnet. Beispielsweise wird eine Abtastfrequenz fs von 48 kHz verwendet, wobei ein Abtastwert in 16 Bits umgesetzt wird. Im Hinblick auf beide Kanäle werden zu diesem Zeitpunkt, die Daten von insgesamt 1440 Wörtern in einem Abschnitt mit (Lo -L719) und (Ro - R719) aufgezeichnet.

Die Kodierung der Fehlerkorrektur erfolgt sog daß 8 Bits als ein Symbol verwendet werden. Dazu wird ein Wort in die höherwertigen 8 Bits und die niedrigerwertigen 8 Bits geteilt, wobei diese den Suffix A und B erhalten. In einem Abschnitt sind daher die Ton-PCM-Daten von 2880 Symbolen enthalten, wobei diese Symbole in 96 Blöcke eingeteilt sind, von denen jeder aus 30 Symbolen besteht. Zusätzlich werden sie

Block für Block in Übereinstimmung mit den Blockadressen "0", "1", "2".....sequentiell aufgezeichnet. Bei

Bandgeräten mit einem rotierenden Kopf sind die Berührungsbedingungen zwischen dem rotierenden Kopf und dem Magnetband in jenem Randbereich, in dem die gleitende Berührung beginnt, sowie in jenem Randbereich schlecht, in den die gleitende Berührung endet, wodurch die Fehlerrate erhöht wird. Aus diesen Grund werden zugeordnete Paritätssymbole Q des Fehlerkorrekturkodes C2 sowie Paritätssymbole P des Fehlerkorrekturkodes Ci jeweils in Blöcken mit den Blockadressen "0" - "15" sowie in Blöcken mit den Blockadressen "112" - "127" angeordnet, die diesen Randbereichen entsprechen. Die Ton-PCM-Daten und die zugehörigen Paritätssymbole P sind in den Blöcken der Blockadressen "16" - "111" angeordnet, die dem Mittelbereich entsprechen.

Wenn ein Wort infolge von Fehlern bei der Aufzeichnung und der Wiedergabe nicht korrigiert werden kann, wird es mit den richtigen Wörtern interpoliert, die zeitlich vor und nach einem solchen Wort angeordnet sind. Um eine derartige Interpolation wirkungsvoll durchzuführen, ist es wünschenswert, einen bestimmten Abstand zwischen den Aufzeichnungsstellen der PCM-Daten mit geradzahligen Nummern, und ungeradzahligen Nummern in jedem Kanal einzuhalten. Dazu werden die Daten mit geradzahligen Nummern unter den Ton-PCM-Daten in den Blockadressen "16" - "63" (Fig. 2A) und die Daten mit ungeradzahligen Nummern unter den Ton-PCM-Daten in den Blockadressn "64" - "111" (Fig. 2B) angeordnet.

Nunmehr folgt ein Beispiel einer Kodefolge des Fehlerkorrekturkodes Ci, die in den Blockadressen "15" und "17" von Fig. 2A angeordnet ist. (Loa. Lobi R«a, R<«b. UeA. Lgee. Ri44A. Rkwb. I-192A. L192B, R240A. R240B» I-288A, L288B. R336A. R336B. L-384A, I-384B. R432A. R432B. L48OA, UeOB. R528A. R528B. L57SA. •-576B. R624A. R624B. Ι-β72Α, Le72B. Pl60. Pl6l)· 4

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Aus diesem Beispiel ersieht man, daß im Kodeaufbau von Fig. 2 erstens zwei Symbole, die das selbe Wort bilden, in der selben Kodefolge des Fehlerkorrokturkodes Ci enthalten sind. Dies geschieht deshalb, da die Interpolation unter Verwendung von 15 Wörtern erfolgt, wenn diese Kodefolge als Fehler abgetastet wird und daher nicht mit dem Fehlerkorrekturkode C2 korrigiert werden kann.

Da 15 Wörter in der selben Kodefolge des Fehlerkorrekturkodes Ci enthalten sind, erfolgt zweitens die Verschachtelung so, daß sie die benachbarten Wörter nicht enthält. Wie bereits oben erwähnt, erfolgt die Verschachtelung so, daß die Wörter, die um 48 Wörter von einander getrennt sind, in jedem Kanal enthalten sind, wodurch das Interpolationsvermögen verbessert wird. Dies ist auch beim Fehlerkorrekturkode C2 ähnlich. Wenn wir beispielsweise die Symbole der Adresse 0 im Block betrachten, wird die Folge des Fehlerkorrekturkodes C2 von den folgenden 32 Wörtern gebildet:

Loa, Ua, Loa· L12A· Lisa. Uoa. L24A, L28A, L33A, L3eA,

Laoa. L44A. Ria. Rsa. R9A. R13A. R17A. Rjia, R25A. R29A, R33A. R37A. Raia. R*sa. Qo, CU, Os, Qi21 Q16, Q20, Q2«., 028)

Weiters sind die Daten in den beiden Kanälen in den Kodefolgen des Fehlerkorrekturkodes Ci, bzw. C2 enthalten, so daß deren Anzahl so gleich wie nur möglich ist. Dies erfolgt deshalb, um eine Fehlerkonzentration in Kanal auf einer Seite zu verhindern.

Jeder Block besitzt ein Datenformat, das Fig. 3A zeigt. Ein Blocksynchronisiersignal von 8 Bits (ein Symbol) wird vorangestellt, wobei eine Abschnittsadresse von 8 Bits und eine Blockadresse von 8 Bits hinzugefügt werden, worauf ein CRC-Kode (8 Bits) für die Fehlerabtastung dieser Abschnittsadresse und Blockadresse beigefügt wird. Ein MSB der Blockadresse wird dazu verwendet, um die Blockadresse der Daten von der Blockadresse des Subkodes zu unterscheiden. Weiters werden die Daten von 30 Symbolen (Tondaten oder Paritätssymbole Q des Fehlerkorrekturkodes (¼) nach diesem CRC-Kode angeordnet. Zwei Paritätssymbole P des Fehlerkorrekturkodes Ci sind im letzten Teil vorgesehen.

Andererseits besitzen die Daten von einem Abschnitt, der mit dem rotierenden Kopf ausgebildet wird, das in Fig. 3B gezeigte Datenformat. Bei dieser Ausführungsform wird ein Abschnitt mit dem rotierenden Kopf schräg auf dem Magnetband ausgebildet, das um 84,8* um eine Bandführungstrommel mit einem Durchmesser von 30 mm geschlungen ist. Pilotsignale ATF für eine automatische Spurverfolgung werden in jedem Intervall von 3 * in beiden Endbereichen und im Mittelbereich dieses Abschnitts aufgezeichnet. Der Grund für die Aufzeichnung der Pilotsignale in drei Bereichen liegt darin, eine Gefahr zu vermeiden, die darin besteht, daß die Pilotsignale infolge eines Signalausfalls nicht wiedergegeben werden können. Ein Nachlauffehler wird infolge des Wiedergabeausgangs dieser Pilotsignale ATF abgetastet, wobei ein piezoelektrisches Bauelement, das den rotierenden Kopf trägt, auf Grund dieser Abtastung angesteuert und dadurch der Nachlauffehler beseitigt wird.

Zusätzlich werden die Daten der Blockadressen "0" bis "63" von Fig. 2A in einem Bereich von 29,7* sequentiell aufgezeichnet. Weiters werden die Subkodes der vier Blöcke, beispielsweise die Zeitkodes, die Anzeigedaten und ähnliches, zweimal vor und nach den Pilotsignal ATF im Mittelteil eingeschrieben. Die Daten der Blockadressen "64" bis "127" von Fig. 2B werden in einem Bereich von 29,7* sequentiell aufgezeichnet. In Fig. 3B sind mit den Intervallen von jeweils 1,5* in den schraffierten Teilen die Zwischenblocklücken bezeichnet, in denen keine Daten aufgezeichnet werden, wobei in diesen Intervallen Impulssignale mit einer konstanten Frequenz aufgezeichnet sind.

Fig. 4 zeigt den Aufbau einer Aufzeichnungsstufe gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung, bei der ein analoges Tonsignal an einem Eingang liegt, der mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet ist. Dieses analoge Tonsignal wird in einem A/D-Umsetzer 2 digitalisiert. Bei zweikanaiigen Tonsignalen sind zwei A/D-Umsetzer erforderlich. Das Ton-PCM Signal des A/D-Umsetzers 2 wird als Dateneingang an die Speicher mit direktem Zugriff (RAM) 3 und 4 gelegt. Jeder der RAM 3 und 4 besitzt eine Speicherkapazität, die die Daten der Einheit (2880 Symbole beim obigen Beispiel) speichern kann, von der der Fehlerkorrekturkode kodiert wird.

Ein Adressengenerator 5 und ein Zeitgenerator 6 sind hinsichtlich der RAM 3 und 4 vorgesehen, wobei die RAM 3 und RAM 4 so gesteuert werden, daß sie die Daten auf einer Byte-Basis schreiben und lesen. Der Grund dafür, warum zwei RAM 3 und 4 vorgesehen sind, liegt darin, daß das Eingangs-Ton-PCM-Signal in einen RAM geschrieben und das Ton-PCM-Signal vom anderen RAM ausgelesen wird, wodurch die Fehlerkortekturkodes kodiert werden.

Das vorgegebene Ton-PCM-Signal, das aus dem RAM 3 oder 4 ausgelesen wurde, wird an einen Kodierer 7 der Fehlerkorrekturkode Ci und C2 gelegt, wobei die entsprechenden Paritätssymbole ausgebildet werden. Diese Paritätssymbole werden in einen der beiden RAM 3 und 4 eingeschrieben. Nachdem die Ausbildung der Paritätssymbole beendet ist, werden die Daten, die diese Paritätssymbole enthalten, aus dem RAM 3 oder 4 für jeden Block ausgelesen und an einen Parallel/Serien-Umsetzer 8 gelegt, wo sie in 5

AT 404 654 B serielle Daten umgesetzt werden.

Die Ausgangsdaten des Parallel/Serien-Umsetzers 8 werden an eine Additionsstufe 9 gelegt. Die Blockadresse und die Abschnittsadresse, die von einem Blockadressen- und Abschnittsadressen-Generator 11 erzeugt und denen die CRC-Kodes beigefügt werden, die ein CRC-Kodierer 10 überträgt, liegen an der Additionsstufe 9. Ein Ausgang dieser Additionsstufe 9 liegt an einem Kanalkodierer 12 und wird einer Kanalkodierung unterworfen. Weiters werden ein Ausgangssignal des Kodierers 12 und das Blocksynchronisiersignal von einem Synchrongenerator 14 in einer Additionsstufe 13 beigefügt. Ein Ausgang der Additionsstufe 13 liegt über einen Aufzeichnungsverstärker 15 und einen rotierenden Wandler 16 an einem rotierenden Kopf 17. Auf diese Weise wird das Tonsignal mit diesem rotierenden Kopf 17 auf dem Magnetband aufgezeichnet.

Obwohl es hier nicht gezeigt wird, erfolgt die Verarbeitung des Signals, das mit dem rotierenden Kopf 17 vom Magnetband wiedergegeben wurde, dadurch, daß die Wiedergabedaten im RAM gesichert werden. Die Wiedergabedaten eines Abschnitts werden in den RAM auf Grund dar wiedergegebenen Blockadressen eingeschrieben. Der Fehlerkorrekturkode Ci wird unter Verwendung von 32 Symbolen dekodiert, die aus diesem RAM ausgelesen werden und in zwei benachbarten Blöcken vorhanden sind. Der Zeiger, den man bei dieser Dekodierung erhält, wird im Speicher gesichert. Daraufhin wird der Fehlerkorrekurkode C2 unter Verwendung von 32 Symbolen dekodiert, die aus dem RAM ausgelesen werden. Der oben erwähnte Zeiger wird für eine Prüfung verwendet, ob die erhaltene Fehlerstelle richtig oder unrichtig ist, wenn der Fehlerkorrekturkode C2 dekodiert wird, und um eine Löschkorrektur durchzuführen. Da die Abtastung einzeln erfolgt, um festzustellen, ob die wiedergegebene Blockadresse richtig oder falsch ist, werden bei dieser Ausführungsform die Daten in diesem Block nicht in den RAM geschrieben, sondern weggeworfen, wenn die wiedergegebene Blockadresse falsch ist.

Fig. 5A und 5B zeigen ein anderes Beispiel eines Kodeaufbaus jener Daten, die in einem Abschnitt aufgezeichnet werden sollen. Auf ähnliche Weise, wie oben beschrieben, erfolgt der Kodeaufbau von Fig. 5A und 5B hinsichtlich der folgenden drei Punkte: 1.): In jeder Kodefolge des Fehlerkorrekturkodes Ci sind zwei Symbole enthalten, die das selbe Wort bilden. 2.): Das Ton-PCM-Signal, das in jeder Kodefolge des Fehlerkorrekturkodes Ci und C2 enthalten ist, enthält keine benachbarten Wörter. 3.): Das Ton-PCM-Signal, das in jeder Kodefoige des Fehlerkorrekturkodes Ci und C2 enthalten ist, enthält die Wörter in zwei Kanälen, so daß deren Anzahl so gleich wie nur möglich ist. Weiters wird bei diesem Kodeaufbau, zum Unterschied vom Kodeaufbau von Fig. 2, das Ton-PCM-Signal verteilt, das in zwei benachbarten Blöcken angeordnet ist, da die Daten in den Stellen von einander beabstandet sind. Zusätzlich werden die Paritätssymboie des Fehlerkorrekturkodes Ci in jedem der beiden benachbarten Blöcke gesammelt. Weiters sind die beiden Symbole, die im selben Wort des Ton-PCM-Signals enthalten sind, im selben Block enthalten. Mit einem derartigen Aufbau ist es möglich, die Anzahl der Wörter herabzusetzen, die infolge eines Impulsfehlers verfälscht werden, der in beiden Blöcken auftritt.

Fig. 6A und 6B zeigen ein weiteres Beispiel eines Kodeaufbaus jener Daten, die in einem Abschnitt aufgezeichnet werden. Bei diesem Beispiel von Fig. 6 werden die geradzahligen Daten in 48 Blöcken mit den Blockadressen "16” · ”63" angeordnet und die ungerad2ahligen Daten in 48 Blöcken der Blockadressen "64" - "111" angeordnet, um die Aufzeichnungsstelle der geradzahligen PCM-Daten in jedem Kanal von der Aufzeichnungsstelle der ungeradzahligen PCM-Daten zu trennen. Die PCM-Daten werden in jedem Block der Blockadressen "16" - "63" verteilt, wobei drei benachbarte Wörter in dieser geradzahligen Datenfolge als eine Einheit dienen, während die PCM-Daten in jedem Block der Blockadressen "64" -”111” verteilt werden, wobei drei benachbarte Wörter in dieser ungeradzahligen Datenfolge als eine Einheit dienen. Bei einem derartigen Aufbau sind drei Wörter in jedem Block einander benachbart, wobei die Gruppen, von denen jede aus drei Wörtern besteht, von einander beabstandet sein können.

Bei Bandgeräten mit einem rotierenden Kopf sind die Berührungsbedingungen zwischen dem rotierenden Kopf und dem Magnetband in jenem Randbereich, in dem die gleitende Berührung beginnt, sowie in jenem Randbereich schlecht, in dem die gleitende Berührung endet, wodurch die Fehlerrate erhönt wird. Aus diesem Grund werden zugeordnete Prüfkodesymbole Q des Fehlerkorrekturkodes C2 sowie zugehörige Prüfkodesymbole P des Fehlerkorrekturkodes Ci jeweils in Blöcken mit den Blockadressen "0" - "15" (Fig. 6A) sowie in Blöcken mit den Blockadressen "112" - "127" (Fig. 6B) angeordnet, die diesen Randbereichen entsprechen. Die Ton-PCM-Daten und die zugehörigen Prüfkodesymbole P sind in den Blöcken der Blockadressen "16" - "111" angeordnet, die dem Mittelhereich entsprechen.

Der Fehlerabtastkode Ci ist ein Reed Solomon Kode über GF (28) von (32, 30), wobei die Kodefoige über zwei Blöcke verschachtelt ist, um die Fehler der Blockadressen sicher abtasten zu können. Beispielsweise wird der Fehlerabtastkode Ci im Hinblick auf 30 Symbole (Qoo, Q02, Qo*, Oos, .... Q 028. Q01. Q03, .... Oo25, Qo27, Qo2s) kodiert, die in den Blöcken in den entsprechenden geradzagligen Adressen der Blockadressen "0" und "1" sitzen, wobei die Prüfkodesymbole P01 und Po2 beigefügt werden. Was die 6

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Blockadressen 16 und 17 betrifft, wird gleichfalls eine Kodefolge des Fehlerabtastkodes Ci ähnlich aus 32 Symbolen (Loa, Lob. L2A. L2B. .... L290A. L290B· L292A, l-2g2B. —. L58OA, L580B, Pieo. P161) gebildet, die in den entsprechenden geradzahligen Adressen in den Blöcken sitzt. Zusätzlich wird eine Kodefolge des Fehlerabtastkodes Ci mit 32 Symbolen (Roa. Rob. R290A, R290B.....Rssoa. Rmob. P170, P171) gebildet, die in den s ungeradzahligen Adressen in den Blöcken der Blockadressen "16" und "17" sitzt.

Aus diesem Beispiel ersieht man, daß im Kodeaufbau von Fig. 6 zwei Symbole, die das selbe Wort bilden, in der selben Kodefolge des Fehlerabtastkodes Ci enthalten sind. Dies geschieht deshalb, da das Fehlerwort einfach mit 15 Wörtern interpoliert wird, wenn diese Kodefolge als Fehler abgetastet wird und daher nicht mit dem Fehlerkorrekturkode C2 korrigiert werden kann. 10 Zusätzlich werden die Daten in einem Kanal in die Daten von zwei Kanälen in der Kodefolge des Fehlerabtastkodes Ci konzentriert. Da die Symbole der einander entsprechenden Symbolnummern in den beiden Kanälen abwechselnd aufgezeichnet werden, wird es nur selten Vorkommen, daß die Fehler bei der Aufzeichnung in lediglich einem Kanal konzentrisch auftreten.

Ein Beispiel einer H-Matrix des Fehlerabtastkodes Ci ist unten dargestellt. 15 1 1 1 .......... 1111 20 H = ex3'«0**»..........ix3«2« 1 ^

Unter der Annahme, daß die Matrix der Wiedergabedatenfolge von 32 Symbolen einschließlich von zwei 25 Paritätssymbolen gleich V und die transponierte Matrix gleich VT ist, erfolgt die Dekodierung des Fehlerabtastkodes Ci dadurch, daß mit der arithmetischen Operation H»VT zwei Syndrome gebildet werden. Wenn diese beiden Syndrome gleich 0 sind, bedeutet dies, daß kein Fehler abgetastet wird, anderenfalls bedeutet dies, daß Fehler abgetastet werden. Der Fehlerkorrekturkode Ci ist an sich jener Code, mit dem ein einfacher Fehler korrigiert und ein zwei- oder mehrfacher Fehler abgetastet werden kann. 30 Zusätzlich werden die 128 Blöcke in 32 Abschnitte eingeteilt, von denen jeder aus vier Blöcken besteht. Die Kodefolge des zweiten Fehlerkorrekturkodes C2 wird aus 32 Symbolen gebildet, die aus jedem der vier Blöcke genommen werden. Bei diesem Fehlerkorrekturkode C2 handelt es sich um den Reed Solomon Kode über GF (28) von (32, 24), wobei 8 Prüfkodesymbole im Hinblick auf insgesamt 24 Symbole der Blöcke in jeden vierten Block (z.B. die Blockadressen ”16", "20", "24",..., "104", "108") unter jenen 96 35 Blöcken gebildet werden, die die Blockadressen "16" bis "111" besitzen. Diese Prüfkodesymbole sind den Adressen jedes vierten Blocks zugeordnet (z.B. den Blockadressen "0", "4", "8", "12", "112", "16", "120", "24").

Das bedeutet, daß die Verschachtelung der vier Blöcke hinsichtlich des Fehierkorrekturkodes C2 erfolgt, wobei die Prüfkodesymbole des Fehlerkorrekturkodes C2. die in 32 Blöcken sitzen, die Blockadressen "0” 40 bis "15" und "112" bis "127" besitzen. Die Prüfkodesymbole des Fehlerkorrekturkodes Ci, die diese Prüfkodesymbole betreffen, sind in den Adressen 30 und 31 im Block angeordnet.

Der Fehlerkorrekturkode C2 ist jener Kode, mit dem ein vierfacher Fehler korrigiert werden kann. Wenn die Löschkorrektur unter Verwendung eines Zeigers durchgeführt wird, kann ein achtfacher Fehler korrigiert werden. Ein Beispiel der H-Matrix des Fehierkorrekturkodes C2 ist unten dargestellt. 45 50 7 55

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1 1 1 's 1 OC29 (X28 (X27 ......CX30(2 (X 1 • · · ......α6 λ4 ix2 1 • · · ......£X9 0CS £X3 1 • * · ...... 002 <* 1 * · ♦ ......a15oo°o<5 1 • · # ......<X,e0(,2iX« 1 • · · ......£*2’(X’4<X7 1 J

Auf diese Weise sind beide Kodes Ci und C2 gleich lang, wobei sie aus 32 Symbolen bestehen, wodurch der Aufbau der Schaltkreise vereinfacht werden kann. Zusätzlich wird beim Dekodieren die Fehlerabtastung einfach durchgeführt, wenn der Fehlerkorrekturkode Ci verwendet wird. Wenn andererseits Fehler abgetastet werden, wird ein Zeiger in die Kodefolge eingesetzt, wobei die Fehlerkorrektur dann unter Verwendung des Fehlerkorrekturkodes C2 erfolgt. Diese Fehlerkorrektur wird im Hinblick auf jede der Adressen 0 bis 29 im Block durchgeführt, so daß der Dekodiervorgang 30-mal erfolgt.

Fig. 7A und 7B zeigen ein weiteres Beispiel eines Kodeaufbaus jener Daten, die in einem Abschnitt aufgezeichnet werden sollen. Beim Beispiel von Fig. 7 sind die Ton-PCM-Daten und die zugehörigen Paritätssymbole in 48 Blöcken der Blockadressen "0" bis ”47" unter 128 Blöcken angeordnet, wie dies 7A zeigt, wobei die Paritätssymbole Q des Fehlerkorrekturkodes C2 und die zugehörigen Paritätssymbole P des Fehlerkorrekturkodes Ci in 32 Blöcken der Blockadressen "48" bis ”79" angeordnet sind, wie dies Fig. 7B zeigt, wobei die Ton-PCM-Daten und die zugehörigen Paritätssymbole in 48 Blöcken der Blockadressen "80" bis "127" angeordnet sind. Die Symbole mit geradzahligen Nummern und die Symbole mit ungeradzahligen Nummern werden gesammelt in diesen beiden Bereichen der 49 Blöcke angeordnet und so verschachtelt, wie dies die Suffixe anzeigen.

Eine ähnliche Fehlerkorrekturkodierung, wie bei der vorherigen Ausführungsform, erfolgt im Hinblick auf die Symbole die so angeordnet sind, wie dies Fig. 7 zeigt. Das bedeutet, daß die C2-Kodefolge aufgestellt wird, wobei die Symbole bei jedem vierten Symbol unter jenen Symbolen herausgegriffen werden, die in horizontaler Richtung angeordnet sind. Vier Paritätssymbole Q werden im Hinblick auf diese 12 Symbole erzeugt und den Kodefolgen bei jeder vierten Folge fortlaufend geliefert. Dadurch wird eine Matrix gebildet, die 64 (Daten- 48 + Paritäts-16) Blöcke auf einer Seite besitzt, d.h. insgesamt 128 Blöcke.

Weiters wird beispielsweise die Kodefolge aufgestellt, bei der nur die Tondaten im linken Kanal oder nur die Tondaten im rechten Kanal nacheinander im Hinblick auf die beiden Blöcke in den am weitesten links liegenden Stellen herausgegriffen werden. Daraufhin werden zwei Paritätssymbole P10, Pu, P20, und P21 jeweils im Hinblick auf diese 30 Symbole erzeugt. Diese Symbole werden jeweils an die gezeigten Stellen eingesetzt. Alle vier Paritätssymbole dieser Paritätssymbole werden für zwei Blöcke zusätzlich zu den Teilen der Paritätssymbole Q geliefert.

Auf diese Weise erfolgt eine Aufbereitung der Fehlerabtastung mit der Parität von 1216 Symbolen im Hinblick auf die Daten von 2880 Symbolen, worauf eine Übertragung unter Verwendung von 4906 Symbolen durchgeführt wird, die als Ganzes einen Rahmen bilden.

Bei dieser Erfindung können Fehlerabtastkodes, beispielsweise CRC-Kodes, als Fehlerkorrekturkode Ci verwendet werden, anstatt daß Kodes über GF (2b), beispielsweise der Reed Solomon Kode oder ähnliches, verwendet werden.

Weiters kann mit dem Fehlerkorrekturkode Ci nicht nur die Fehlerabtastung sondern auch eine Fehlerkorrektur durchgeführt werden. Dieser Fehlerkorrekturkode Ci kann so verschachtelt sein, daß er in einer Vielzahl von Blöcken mit Ausnahme von zwei Blöcken auftritt. Mit dieser Verschachtelung Kann die Anzahl jener Fälle vermindert werden, bei denen bei der Durchführung einer Fehlerkorrektur eine Fehlerkorrektur unmöglich wird.

Weiters kann diese Erfindung auch auf Fälle angewandt werden, bei denen eine andere Digitalinformation, beispielsweise ein digitales Videosignal und ähnliches, wie auch ein digitales Tonsignal übertragen wird. Weiters ist ersichtlich, daß die Erfindung auch auf Fälle angewandt werden kann, bei denen ein Magnetplattengerät oder ähnliches verwendet wird, bei dem es sich nicht um ein Gerät mit einem rotierenden Magnetkopf handelt. 8

Claims

AT 404 654 B Da die Verschachtelung einer Vielzahl von Blöcken im Hinblick auf den ersten Fehlerabtastkode erfolgt, ist eine sichere Abtastung möglich, daß die Daten des Blocks in die Blockadresse eines falschen Speichers eingeschrieben werden, wobei es möglich ist, Verschachtelungsfehler zu verhindern, so daß die Dekodierung des zweiten Fehlerkorrekturkodes falsch wird- Zusätzlich unterscheidet sich der Zeiger durch den ersten Fehlerabtastkode nicht für jene Kodefolge des zweiten Fehlerkorrekturkodes, wobei er nur eine Vielzahl von Mustern (die Zahl der Blöcke, in denen der erste Fehlerabtastkode auftritt) besitzt. Damit ist es möglich, unter Verwendung eines Zeigers eine Löschkorrektur leicht durchzuführen. Patentansprüche 1. Fehlerkorrekturverfahren für digitalen Informationsdaten entsprechende Signale, bei dem mehreren Blöcken von Informationsdaten entsprechende Signale in einer Matrix abgespeichert werden, pro Matrix ersten Redundanzdaten (P) entsprechende Signale erzeugt werden, die blockorientiert gebildet werden, pro Matrix zweiten Redundanzdaten (Q) entsprechende Signale erzeugt werden, die blockübergreifend gebildet werden, die in der Matrix gespeicherten Signale blockweise seriell mit jeweils einem Block zugeordneten Blockadressen übertragen werden und empfangsseitig aus den Informationsdaten entsprechenden Signalen und den ersten und zweiten Redundanzdaten (P,Q) entsprechenden Signalen Codefolgen (C1, C2) zur Fehlererkennung und -korrektur ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die den ersten Redundanzdaten (P) entsprechenden Signale aus den Informationsdaten entsprechenden Signalen mindestens zweier benachbarter Blöcke gebildet werden.
2. Fehlerkorrekturverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die den zweiten Redundanzdaten (Q) entsprechenden Signale blockweise seriell mit jeweils einem Block zugeordneten Blockadressen vor und/oder nach den Blöcken, die Informationsdaten enthalten, übertragen werden.
3. Fehlerkorrekturverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Informationsdaten entsprechenden Signale Datenworte eines digitalen Zweikanaiaudiosignals darstellen, wobei zur Erzeugung der ersten und zweiten Redundanzdaten (P, Q) entsprechenden Signale jeweils gleichviele Datenworte eines ersten und eines zweiten Audiokanals (L, R) Verwendung finden, um die Konzentration von Fehlern in einem der Audiokanäle (L, R) zu verhindern.
4. Fehlerkorrekturverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Informationsdaten entsprechenden Signale in Datenwortsegmenten (Loa. LqB, ...) untergliederte Datenworte bilden, wobei die Datenwortsegmente eines bestimmten Datenwortes derart bestimmten Matrixelementen der Matrix zugeordnet sind, daß bei der Bildung der ersten Redundanzdaten (P) entsprechenden Signalen jeweils sämtliche Datenwortsegmente (Loa, Lob. —) eines Datenwortes aufeinanderfolgend nacheinander erfaßt werden. Hiezu 10 Blatt Zeichnungen 9