DE1908060A1

DE1908060A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von Fehlern bei der Wiedergabe digital aufgezeichneter Daten

Info

Publication number: DE1908060A1
Application number: DE19691908060
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: ERC ELECTRONIC RES CORP
Current assignee: ERC ELECTRONIC RES CORP
Priority date: 1969-02-18
Filing date: 1969-02-18
Publication date: 1970-09-03
Also published as: US3665430A; GB1301522A; CH521001A; FR2034022A5

Description

Patentanwalt Dipl.-Ing. Fr. Buchner. 8500 Nürnberg. Bürohaus KSnigstrafie 85

An das

Deutsche Patentamt

München

Zweibrückenstrasse 12

Betr. :

Patent- und Hgm·-Anmeldung

Anm»; Elektronik Research Corporation

Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von Fehlern

bei der Wiedergabe digital aufgezeichneter Daten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und dazugehörige Vorrichtungen zum Erkennen von Fehlern, die bei der Wiederga« be von digitalen Bandaufzeichnungen infolge von zusätzlichen Störimpulsen oder auch durch Synchronisierungsabweiohungen entstehen.

Für die verzerrungsfreie Wiedergabe müssen die Zeichen die gleiche Zeitdauer aufweisen. Das kann wie bekannt dadurch erreicht werden, dass mit gleicher Bandgeschwindigkeit bzw. Fortsohrittsgeschwindigkeit am Lesekopf gearbeitet wird.

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PoiUdiedtkonto Nßrnberj 882 80 — Bayerlfcl» Vfreliubank Nürnber| II 320

Dann aber ist Voraussetzung für die verzerrungsfreie Wiedergabe, dass auch mit gleicher, Bandgeschwindigkeit bzw. gleicher Fortsehrittsgesehwindigkeit wie bei der Aufnahme gearbeitet wirdo

Eine Möglichkeit der Synchronisierung bei der Wiedergabe besteht durch die eindeutige mechanische Zuordnung der Aufzeichnung zum Transportsystem und damit zur Lesestation z„B. durch das Transportloch beim Lochstreifen in Verbindung mit einem Transportzahnrad« Dazu sind aber umfangreiche mechanische Mittel erforderlich.

Eine andere Art der Synchronisierung bei der Wiedergabe erfolgt z.B. mit einer zweiten Aufnahmespur, auf der als Referenz eine Taktspur aufgezeichnet ist« Durch das gleichzeitige Lesen der Informations- und der Referenztaktspur wird durch Vergleich die ursprüngliche Information wiedergewonnen. Dabei wird vorausgesetzt, dass der Taktimpuls wesentlich kürzer als der Informationsimpuls ist und zeitlich genau innerhalb'der Informationsbreite liegt. Das erfordert hohe mechanische Präzision aller mit dem Bandantrieb und der Bandführung verbundenen Teile.

Aufgabe der Erfindung ist es, den damit verbundenen hohen technischen Aufwand zu vermeiden. Dies wird bei einem Verfahren der eingangs umrissenen Art erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass bei der Aufnahme auf einer zweiten Spur des Zeichenspeicherträgers mit einem

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zweiten Aufnahmekopf die zur Original-Information komplementäre Information aufgezeichnet wird. Die für die Synchronisation bei ungleichförmiger Wiedergabegeschwindigkeit erforderliche Taktimpulsfolge wird bei der Wiedergabe durch Zusammenfassen beider Impulsfolgen z_eB. durch ein ODER-Gatter gebildet.

Dieses Verfahren bietet zwei besondere Vorteile: 1·) Die zeitliche Übereinstimmung der beiden Spuren ist nicht in dem Masse erforderlich, wie bei einer Referenztaktspur, da sich durch zeitliche Differenzen lediglich die Abstände der einzelnen Impulse'verändern, jedoch keine genaue zeitliche Überlappung erforderlich ist·

2.) Der für die Fehlererkennung entscheidende Vorteil liegt in der Verwendung der Komplementärinformation auf der zweiten Spur. Im Gegensatz zur Referenztaktspur, bei der beim Ausfall eines Informations-Impulses aus einer "1" eine "θ" wird, bzw. beim Auftreten eines Störimpulses zugleich mit einem Taktspurimpuls aus einer "θ" eine "1" wird, kann sich bei Verwendung der Komplementärinformation nur die Gesamtzahl der Impulse verändern, d.H. es kann eine "1" oder "θ" hinzukommen oder verlorengehen. Diese Art Fehler lässt sich nun sehr einfach durch Zählen der von den beiden Spuren gelesenen Impulse ermitteln.

Zur genauen Kennzeichnung der Ififormationsimpulsgruppe, die zu einem Zeichen gehört, wird bei dem hier beschrie-

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benen Verfahren der Anfang und das Ende einer Impulsgruppe durch einen besonderen Prüfimpuls gekennzeichnet.

Die Prüfimpulse werden dabei durch gleichzeitiges Aufzeichnen eines Impulses auf beide Spuren dargestellt und bei Wiedergabe ZoB· durch ein einfaches UND-Gatter erkannt.

Um zur Erkennung der Prüfimpulse nicht die gleichen Schwierigkeiten wie bei der "Verwendung einer Taktspur zu haben (d.h. der Taktspurimpuls muss kürzer als der Informationsimpuls sein und zeitlich innerhalb desselben liegen), wird durch ein Gatter lediglich geprüft, ob sich beide Impulse überhaupt zeitlich überschneiden.

Dadurch ist der Zählbereich für die Fehlererkennung eindeutig festgelegt. Der erste Prüfimpuls schaltet beide Informatxonsspuren auf einen Zähler, der alle Impulse, die von der einen oder der anderen Spur kommen, zählt. Es werden also alle Inpulse von beiden Spuren zusammengefasst und gemeinsam gezählte Während der Zählung wird stets mit der Prüfimpulserkennung verglichen. Wenn z.B. die Länge des Informationsblocks η bit beträgt und der Anfang und das Ende du?,-eh einen Prüfimpuls markiert ist, so darf während der Impulse 1 bis η naoh dem ersten Prüfimpuls kein Impuls auf beiden Spuren gleichzeitig auftreten_o Dagegen muss der (n+1)-Impuls in jedem Fall auf beiden Spuren gleichzeitig erscheinen (sweiter Prüfimpuls),

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Tritt innerhalb der Impulsgruppe ein zusätzlicher Störimpuls auf, so wird die Gesamtzahl = (n+1) und der zweite Prüfimpuls erscheint erst in Zählerstellung (n+2)_e Fehlt dagegen ein Impuls, so sind nur (nn-1) Impulse ge« lesen worden und der zweite Prüfimpuls erscheint schon in Zählerstellung n. Jeder dieser Fehler lässt sich also durch eine sehr einfache Logik erkennen, da im Normalfall der zweite Prüfimpuls stets in Zählerstellung (n+1) erscheinen muss.

Auf diese Weise werden praktisch alle Arten von Einfach-Fehlern (d.H. alle Fehler, bei denen nur ein Impuls von seiner richtigen Form abweicht) erkannt· Bei komplizierten Doppelfehlern, bei denen die Gesamtzahl (durch gleichzeitiges Auftreten des einen und Fehlen eines anderen Impulses) wieder η bit beträgt, kann zusatz« lieh noch die Paarigkeitsprüfung eingesetzt werden, die auch den grössten Teil der möglichen Doppelfehler erkennt .

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, einschliesslich der zugehörigen Zeichnungen von Ausführungsbeispielen der Erfindung zu entnehmen.

In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 die Vorbeiführung des Bandes am Aufnahmekopf, Figur 2 die Vorbeiführung des Bandes am Wiedergabekopf, Figur 3 eine Originalaufzeichnung,

Figur 4 die der Aufzeichnung naoh Figur 3 entsprechende komplementäre Aufzeichnung,

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Figur 5 die bei Wiedergabe aus den beiden Spuren zusammengesetzte Referenztaktspur,

Figur 6 ist eine Prüfimpulsfolge,

Figur 7 im Prinzip die Schaltung einer zur Durchführung des erfindungsgemassen Verfahrens dienende Vorrichtung,

Figur 8 a - h das Sohemabild der verschiedenen Spuren und Impulse, ebenfalls als Beispiel»

In Figur 1 ist ein Magnetband 1 dargestellt, das mit der Geschwindigkeit v_A am Aufnahmekopf 2 vorbeigezogen wird. Dabei ist massgebend die Zeitdauer t_A. Die Aufnahme soll mit einer Taktfolge t_f erfolgen» Dann ergibt sich eine aufgezeichnete Zeiohenläjige 1^.

Voraussetzung für eine verzerrungsfreie Wiedergabe ist, dass die Information 1_A bei der Wiedergabe mit der gleichen Bandgeschwindigkeit v_A am Ringspalt des Lesekopfes 4 ( Fig. 2 ) vorbeigeführt wird. Nur dann ist die Information.;verzerrungsfrei lesbar, weil jetzt wieder die Dauer der einzelnen Zeichen, aus denen die Information zusammengesetzt ist, die gleiche ist wie bei der Aufnahme.

Wird aber das Magnetband 1 bei der Wiedergabe, wie in Fig. 2 dargestellt, mit grösseren Bandgeschwindigkeit Vw am Ringspalt 5 vorbeigeführt, so ist die Zeitdauer des einzelnen Zeichen mit der aufgezeichneten Länge 1„ nur noch t und es erscheinen daher während der Taktfolge t_f mehrere Zeiohen, so dass eine Entzifferung nicht mehr möglioh ist, oder falohe Informationen wiedergegeben werden.

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Zur Vermeidung dieses Nachteils und ferner zur Erkennung von Fehlern bei der Wiedergabe aufgrund eines zusätzlichen Impulses oder eines Impulsausfalles wird während der Aufnahme auf dem gleichen Band durch einen zweiten Aufnahmekopf jeweils die Komplementärinformation 9 ( Pig« 4 ) zur Original-Information 8 ( Fig. j5 ) aufgezeichnet. Ferner werden am Anfang und am Ende der Impulsgruppe Prüfimpulse 6,7 aufgezeichnet.

Erfolgt nun die Wiedergabe mit einer anderen Bandgeschwindigkeit als bei der Aufnahme, so erscheinen die Impulse jeweils in einem anderen Abstand. Um für die Synchronisation des Lesevorganges eine Referenztaktspur zu erhalten, werden die Impulse der beiden Spuren 8 (Fig. J5) und 9 (Fig. 4) zusammengefasst zu der Impulsfolge 10 ( Fig. 5 ).

Erscheint dabei beim Lesen der Inform itionsspur 8 ein zusätzlicher Störimpuls 11^ der zeitlich aiii eineai Impuls der Komplementärspur 9 zusammenfällt, so wird das als Prüfimpuls 12 gewertet (vergl. Fig. 0). Fällt der Störimpuls dagegen zeitlich zwischen zwei Impulse, so wird der Storimpuls mitgezählt und erhöht die Gesamtzahl der Impulse. Fehlt dagegen bei der Wiedergabe der Impuls 15 in der Information 8, so verringert sich die Gesamtzahl der Impulse.

Das gleiche ist der Fall, wenn solche Störungen auf der Komplementärspur 9 auftreten.

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Die Fehlererkennung kann z.B. mit Hilfe der Schaltung nach Figur 7 erfolgen. Dort sind Schaltelemente wiefolgt bezeichnet:

15 ist der Stromweg für die Informationsspur und 16 der Stromweg für die Komplementärspur, 17 sind die Verstärker, 18 ist ein ODER-Gatter, 20 sind mehrere UND-Gatter, 21 ist ein Zähler und 22 ein FLipp-Flop. An der in Figur 7 rechts dargestellten Ausgangsseite ist 25 der Ausgang für die Informationsspur, 24 für die Referenzimpulsfolge und 25 für den Stop-Impuls* d.h. für das Ende eines Lesezykluso

Bei 18 werden die Informationsspur und die Komplementärspur zusammengesetzt und über ein UND-Gatter 20 dem Zähler 21 zugeleitet.

In Figur 8 sind die einzelnen Impulsfolgen selbst aufgezeichnet, die beispielsweise mit Hilfe von Oszillographen dargestellt werden können. Es sind a die Informationsspur ( z.B. 5 bit ) b die Komplementärspur und c die vom Band abgeleitete zusammengesetzte Impulsfolge.

Die Spur d zeigt nur Prüfimpulse ( vergl. auch Fig. 6 ). An ihr ist zu erkennen, wenn zwischen beiden Prüfimpulsen ein weiterer Impuls auftritt. Das entspricht dem Fehlerfall 11 nach Figur j5, wo der Störimpuls gleichzeitig mit einem Impuls der anderen Spur, nämlich hier der Komplementärspur nach Figur 4 auftritt. Der Impuls 26 ist der sogenannte Startimpuls und 27 ist der Stopimpuls.

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e ist die Zählperiode, f die oben genannte Zählerstellung (n+1), hier "6".

Die Spur g entspricht der bekannten Taktspur, h ist die ursprüngliche Information. Diese beiden Spuren haben mit der eigentlichen Anmeldung nichts zu tun, sondern erscheinen erst am Ausgang der Figur 7 auf der rechten Seite, wo die Zahlen angegeben sind. Mit Hilfe der Spuren g und h allein wäre eine Fehlererkennung nicht möglich, deshalb ist die Schaltung nach Fig. J vor den Ausgang gesetzt.

Zum besseren Verständnis sind in Figur 7 die Stellen an denen die Impulse nach Figur 8 auftreten mit den gleichen Buchstaben kenntlich gemacht.

Zu jedem durch die Information übermittelten Buchstaben gehört bei dieser Vorrichtung eine Impulskombination. Diese wird in der Anmeldung mit Impulsblock gezeichnet.

Sämtliche im Text und in den Zeichnungen dargestellten Merkmale und Kombinationen des Aufbaus und der Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung sind erfindungswesentlich.

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Claims

17· Februar 1969 Bu.-Sp₀

Betr.:

Patent- und Hgm.-Anmeldung

" Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen

von Fehlern bei der Wiedergabe digital

aufgezeichneter Daten "

Anm.: Elektronik Research Corporation

Patentansprüche

1· Verfahren zum Erkennen von Fehlern, die bei der Wiedergabe von digitalen Bandaufzeiohnungen infolge von zusätzlichen Störimpulsen, infolge Impulsausfall, oder durch Synchroni sationsabweiohungen entstehen, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Aufnahme auf einer zweiten Spur des Zeichenspeicherträgers mit einem zweiten Aufnahmekopf die zur Originalspur komplementäre Spur aufgezeichnet und bei der Wiedergabe beide Spuren zu einer Referenztaktspur zusammengesetzt werden»

2. Verfahren nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass beide Spuren am Anfang und am Ende der Impulsgruppe gleichzeitig mit einem besonderen Prüfimpuls belegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, oder den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass vom ersten Prüfimpuls beide Informationsspuren auf einen Zähler geschaltet werden, der alle Impulse beider Spuren zählt.

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