DE2944403C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Korrigieren von seriell auf einem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnenden digitalen Daten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei der Herstellung kommerzieller Ton- und Videobänder werden im allgemeinen eine Anzahl von Spuren, z. B. 4, 8 oder 16 Spuren, analoger Ton-Signale auf ein Masterband überspielt. Das Masterband wird dann mit anderen Masterbändern gemischt. Die Mischaufnahmen werden zu Sub-Masterbändern mit einer einzigen Monospur, zwei Stereospuren oder vier Quadrophoniespuren weiterverarbeitet. Diese Sub-Masterbänder dienen dann als Basis für die Herstellung sowohl von Schallplatten als auch von bespielten Tonbändern. Enthalten die Analogsignale Fehler oder Mängel, werden diese auf die nachfolgend hergestellten Master- und Sub-Masterbänder übertragen und werden Teil der dann hergestellten Kopien. Um diese Mängel erheblich zu reduzieren, wenn nicht zu beseitigen, besteht derzeit bei den kommerziellen Bandherstellern die Tendenz, die derzeit auf den Gebieten der Instrumentation und der Computerdatenverarbeitung vielfach eingesetzten digitalen Aufzeichnungsgeräte auch für Ton- und Videoaufzeichnungen zu verwenden. Bei solchen Aufzeichnungsgeräten, wie sie z. B. aus der US-PS 37 86 201 hervorgehen, werden die Analogsignale periodisch abgetastet und ein jedem Abtastwert entsprechendes digitales Wort erzeugt. Da die Signal/Band-Schnittfläche nur das feinstrukturierte digitalisierte Signal, nicht aber den numerischen Gehalt an sich beeinträchtigen kann, bleibt das digitalisierte Tonsignal gesamtheitlich erhalten und der aufgezeichnete Ton erfährt keine Beeinträchtigung seiner Qualität, auch wenn das Tonsignal wiederholt über- und umgespielt, gemischt oder sonstwie behandelt wird. Die übliche Abnahme der Amplituden und die Verlängerung der Impulsanstiegszeiten usw. der Binärimpulse lassen sich nach herkömmlichen Verfahren der Signalaufbereitung korrigieren.

Obgleich derartige digitale Ton- und Videoaufzeichnungsgeräte wünschenswert sind, haben sie sich in der professionellen Aufzeichnungsindustrie noch nicht durchgesetzt. Ein Grund hierfür ist wahrscheinlich die Häufigkeit von Fehlern im digitalisierten Signal, die infolge von Defekten des Aufzeichnungsmediums wie bspw. von Aussetzern im Magnetband auftreten. Im Gegensatz zu herkömmlichen Aufzeichnungsgeräten geht dann nicht nur das Signal kurzzeitig verloren. Wenn ein binäres Bit zur falschen Zeit verlorengeht, kann der Synchronanteil des Signals verschwinden, so daß alle nachfolgenden Signalteile sinnlos werden. Um diesen Totalverlust zu vermeiden, gruppiert man herkömmlicherweise die digitalisierten Datenwörter aus jeweils einer Anzahl von Bits zu Blöcken, von denen jeder mit einem Synchronisierwort indiziert wird. Auch derartige Systeme können den Verlust von Daten in einem gegebenen Block nicht verhindern. Der Verlust ergibt eine unerwünschte Verschiebung des Ausgangspegels oder andere elektrische Störkomponenten sowie den Verlust der Informationssignale.

Um den Verlust von Rechner- oder anderen Datenverarbeitungsinformationen zu verhindern, hat man Systeme zur Fehlererkennung in einem Wiedergabesignal und zur Korrektur der so erkannten Fehler entwickelt. Typischerweise erfolgt bei solchen Datenverarbeitungsgeräten die Fehlerkorrektur durch redundante Information, die rückgewonnen und abgespielt werden kann, wenn in einer Hauptspur ein Fehler erfaßt wird. Im einfachsten Fall weisen derartige Systeme zwei oder mehr vollständig redundante Datenspuren auf, auf die die gleiche Information aufgespielt wird. Insbesondere kann man die Daten auf den zwei Spuren räumlich entlang des Bandes gegeneinander versetzen, so daß ein einzelner Fehler, der sich über beide Spuren erstreckt, nicht zu einem Verlust des gleichen Signalteils führt. Während derartige vollständig redundante Systeme technisch machbar sind, erfordern sie vergleichsweise doppelt so viel Aufzeichnungsraum auf dem Aufzeichnungsmedium. Man hat verfeinerte Aufzeichnungsgeräte entwickelt, bei denen Fehlererkennungscodes erzeugt und mit den digitalen Daten gemeinsam aufgezeichnet werden. Wird dann ein Fehler erfaßt, decodiert man die Korrekturcodes, um einen den Fehlerdaten entsprechenden korrigierten Datenabschnitt herzustellen. Bei derartigen Systemen setzt man im allgemeinen ebenfalls mehrere Spuren ein, wobei eine oder mehrere Spuren ausschließlich der Aufzeichnung des Fehlerkorrekturcodes (ECC) zugeteilt ist bzw. sind (vgl. US-PS 37 45 528). Bei dieser Patentschrift werden zur Fehlerkorrektur Fehlermarken erzeugt, die einen fehlerhaften Datenblock bezeichnen und erzeugt werden, indem die Qualität des Wiedergabesignals, d. h. die Gesamt- Wellenformen usw., analysiert wird.

Es sind jedoch nicht alle Daten- bzw. Aufzeichnungssysteme für eine Mehrspuraufzeichnung einrichtbar. Um insbesondere eine Kompatibilität mit vorhandenen Aufzeichnungssystemen für Ton- und Videoaufzeichnungen herzustellen, ist ein Einspur-Digitalaufzeichnungsgerät erwünscht, bei dem ebenfalls eine Fehlerkorrektur stattfindet. Die US-PS 39 13 068 offenbart ein Einspurgerät, dessen Datenformat Fehlerprüfcodes am Ende eines Datenblocks enthält. Dabei werden externe Indikatoren erfaßt, um die Notwendigkeit einer Fehlerkorrektur anzuzeigen.

Als Verbesserung gegenüber den oben erläuterten Systemen sind die US-PS 41 45 683 sowie die mit dieser zusammenhängende DE 28 47 801 C2 (US-PS 42 54 500) auf eine Schaltung zum Verarbeiten zu digitalisierender und auf eine einzige Spur eines geeigneten Aufzeichnungsträgers aufzuzeichnender Signale gerichtet. Diese bekannte Schaltung ermöglicht eine Fehlerkorrektur, mit der korrigierte Daten in einem Block an der Stelle der Fehlerdaten rekonstruiert werden können, ohne daß man extern erzeugte Fehlerindikatoren verwenden muß. Diese Schaltung ist besonders geeignet für die Verwendung mit einem Digitalaufzeichnungsgerät, das sowohl einen Aufnahme- als auch einen Wiedergabeteil enthält. Die Schaltung weist Mittel wie bspw. einen Analog/Digital-Wandler auf, mit denen ein analoges Toneingangssignal zu einem entsprechenden Binärsignal digitalisiert wird. Eine Codierschaltung teilt das digitalisierte Signal zu einem serialisierten Signal aus aufeinanderfolgenden Blöcken auf, die sich auf dem Aufzeichnungsmedium aufzeichnen lassen. Jeder der Blöcke enthält eine vorgewählte Anzahl von Datenwörtern, eine vorgewählte Anzahl von Paritätswörtern, ein dem Block entsprechendes Fehlerprüfcodewort sowie ein den Ort des Blocks anzeigendes Synchronisierwort. Die Codiereinrichtung weist Mittel auf, die die Paritätswörter jedes Blocks aus einer Exclusiv-ODER-Verknüpfung der Datenwörter aus mindestens zwei anderen Blöcken erzeugen, die nach der Beziehung

vorgewählt werden, wobei ein gegebenes Paritätswort im Abschnitt K des Blocks ein gegebenes Datenwort im Abschnitt K+j des Blocks N+n und ein gegebenes Datenwort im Abschnitt K+k des Blocks N+m sind. In diesen Ausdrücken sind K, j, k, m und n durchweg ganze Zahlen, m und n sind ungleich und ungleich Null. Mit den so codierten Paritätswörtern läßt sich jeder Block ermitteln, der fehlerhaft wiedergegeben wird. Weiterhin ermöglicht die Schaltung, aus den Datenwörtern mindestens eines der anderen vorgewählten Blöcke in Verknüpfung mit den aus den Datenwörtern des fehlerhaften Blocks ursprünglich erzeugten Paritätswörtern korrigierte Datenwörter in einem fehlerhaften Block zu rekonstruieren und die korrigierten Datenwörter in ein serialisiertes Wiedergabesignal anstelle der Datenwörter des fehlerhaft wiedergegebenen Blocks einzufügen.

Vorzugsweise werden die vorgewählten Blöcke ihrerseits so gewählt, daß sie aus Datenwörtern bestehen, die räumlich in unterschiedlichen vorgewählten Zeitintervallen gegenüber den Datenwörtern des gegebenen Blocks liegen, so daß die Zeitintervalle lang genug sind, um den gegebenen Block in einem solchen Abstand von den vorgewählten Blöcken zu halten, daß die Wahrscheinlichkeit äußerst gering wird, das ein einzelner Defekt im Aufzeichnungsmedium, auf dem das Binärsignal aufgezeichnet werden soll, den Verlust sowohl des dem gegebenen Block als auch des den vorgewählten Blöcken entsprechendes Signal verursacht.

Analog weist die Schaltung wünschenswerterweise auch einen Wiedergabeteil mit einer Einrichtung, die ein digitales Wiedergabesignal entsprechend den auf einem Aufzeichnungsmedium gespeicherten Daten abgibt, eine Einrichtung, die das digitale Wiedergabesignal so verarbeitet, daß man das Vorliegen eines fehlerhaften Blocks erkennen kann, eine Einrichtung, mit der korrigierte Daten in einem Block erzeugt und anstelle der fehlerhaften Daten eingefügt werden, und schließlich eine Einrichtung auf, die das aufbereitete und korrigierte digitale Wiedergabesignal zu einem entsprechenden analogen Ausgangssignal umwandeln. Die Einrichtung zum Auffinden fehlerhafter Daten weist eine Einrichtung zum Erzeugen eines Fehlerprüfcodeworts entsprechend einem empfangenen Block sowie eine Einrichtung auf, die das regenerierte Fehlerprüfcodewort mit einem empfangenen Fehlerprüfcodewort dieses Blocks vergleicht, um ein Blockfehlersignal zu erzeugen, das bei fehlender Übereinstimmung den fehlerhaften Signalblock bezeichnet. Die Schaltung zur Wiederherstellung von Blöcken weist eine Einrichtung auf, um jedem Block entsprechende Wiedergabesignale zeitweilig zu speichern, bis Signale empfangen werden, die den vorgewählten Blöcken entsprechen, die die zum Rekonstruieren der Datenwörter des fehlerhaften Blocks erforderlichen Paritäts- und Datenwörter enthalten. Liegt ein Blockfehlersignal vor, werden aus den empfangenen Paritäts- und Datenwörtern innerhalb der vorgewählten Blöcke korrigierte Datenwörter rekonstruiert und die rekonstruierten korrigierten Datenwörter an der richtigen Stelle in das aufbereitete digitale Wiedergabesignal eingefügt.

Der in dem genannten Stand der Technik beschriebene Einspurrecorder mit Fehlerkorrektur ist besonders wünschenswert, da er den Aufwand für die Aufnahme- und Wiedergabeköpfe minimal zu halten erlaubt und das Aufzeichnungsmedium entsprechend schmaler sein kann, so daß seine Handhabung einfacher wird. In einer bevorzugten Ausführungsform hat sich ein Tonaufzeichnungsgerät mit einem ein Zoll breiten Band, das mit 114,3 cm/s läuft, als geeignet zur Aufnahme von 32 parallelen Spuren erwiesen. Dabei sind die Daten in jeder Spur durch die Fehlerkorrekturmaßnahmen geschützt. Ein derartiges System ist besonders gut brauchbar für professionelle Tonaufzeichnungsanlagen mit Mehrspuraufnahme - und -mischung. Es hat sich jedoch aber auch herausgestellt, daß die Konfiguration, in der die Datenwörter, aus denen die Paritätswörter erzeugt werden, zeitlich und räumlich vor den Paritätswörtern selbst liegen, unter bestimmten Bedingungen die Rekonstruktion von Datenwörtern nicht erlaubt. Man erhält dann bei der Rekonstruktion fehlerhafte Datenwörter, falls eine Bandschnittstelle oder eine Überspielung auftritt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß bei der Wiederherstellung von korrigierten Datenwörtern fehlerhafte Datenwörter, beispielsweise bei Vorliegen einer Bandschnittstelle, vermieden werden. Diese Aufgabe wird durch eine wie eingangs bereits genannte Einrichtung gelöst, die durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist.

Im Gegensatz zu dem in der erwähnten DE-OS 28 47 801 eingesetzten Format betrifft die vorliegende Erfindung eine Einrichtung zum Korrigieren von seriell auf einem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnenden digitalen Signalen, die im wesentlichen der dort offenbarten entspricht, wobei jedoch die Einrichtung zum Codieren zum Erzeugen der Paritätswörter eines vorgegebenen Blocks Datenwörter mindestens zwei anderer Blöcke exclusiv-ODER-verknüpft, von denen einer zeitlich vor dem gegebenen Block liegt und auf dem Aufzeichnungsträger räumlich vor diesem aufgezeichnet ist und von denen der andere zeitlich auf den gegebenen Block folgt und räumlich nach diesem aufgezeichnet ist. Die Paritätswörter jedes Blocks N werden also entsprechend der Beziehung

formatiert, in denen die einzelnen Ausdrücke die bereits oben erläuterten Bedeutungen haben.

Eine solche Änderung, bei der beispielsweise n und m gleich sind und die Paritätswörter des Blocks N aus bspw. dem Block N+15 vor und dem Block N-15 hinter dem Block N erzeugt werden, erbringt zwei wesentliche Vorteile. Tritt erstens im Aufzeichnungsmedium ein Fehler von weniger als m oder n auf, lassen die Daten sich 100%ig rekonstruieren. Ist der Defekt größer als der jeweils kleinere Wert von m oder n, und kleiner als die Summe m+n, lassen sich 50% der Daten rekonstruieren. Auch bei einem Defekt, der länger als m+n ist, kann man 50% der Daten innerhalb des Abstands m oder n von den Fehlergrenzen rekonstruieren. Dies stellt eine Verbesserung gegenüber dem genannten Stand der Technik der bei dem über einen Fehlerabschnitt mit einer Länge des jeweils kleineren Werts von n oder m die rekonstruierbaren Daten vollständig verlorengehen.

Dieser Vorteil ergibt sich daraus, daß nun die Paritätswörter eines gegebenen Blocks N zwischen den Datenwörtern der Blöcke N+n und N-m liegen. Da das Paritätswort eines gegebenen Abschnitts K eines Blocks N aus dem ersten bzw. geradzahligen Datenwort 2K des Blocks N-m mit einer Exclusiv-ODER-Verknüpfung mit dem zweiten bzw. ungeradzahligen Datenwort 2K+1 des Blocks N+n erzeugt wird, werden die Daten, die zur Rekonstruktion der ersten bzw. der geradzahligen Datenwörter des Blocks N dienen sollen, diesem um den zeitlichen Abstand n+m nachlaufen. Entsprechend laufen die Daten zur Rekonstruktion der zweiten bzw. der ungeradzahligen Datenwörter des Blocks N um die Distanz n+m vor. Obgleich also ein Defekt mit der Länge von maximal n+m vor oder hinter dem Block N vorliegen kann, läßt die geradzahlige oder die ungeradzahlige Hälfte des Blocks N sich rekonstruieren aus den Daten, die dann hinter bzw. vor dem Block N liegen.

Der zweite Vorteil des Datenformats nach der vorliegenden Erfindung betrifft die notwendige Zulassung von Bandschnitten sowie Überspielungen. Bei dem bekannten Verfahren wurden Schnittstellen oder Überspielungen als Defekt bewertet. Die bekannte Schaltung versucht, den scheinbaren Defekt zu korrigieren und rekonstruiert dabei die Hälfte der Daten fehlerhaft. Da bei der Erfindung die halbe zum Rekonstruieren eines vorgegebenen Blocks mit einem tatsächlichen oder scheinbaren Fehler erforderliche Information entweder vor oder hinter dem Defekt liegt, basieren die rekonstruierten Daten zu 50% auf den vor der Fehlerstelle vorhandenen Daten, während die anderen 50% auf den Daten innerhalb der Fehlerstelle basieren. Die rekonstruierten Daten sind daher zu 100% richtig, da es sich um eine Verschmelzung sowohl der ursprünglichen als auch der Datenteile handelt, die sich in der Fehlerstelle befinden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es erwünscht, daß die Einrichtung zum Codieren eine Speichereinrichtung enthält, die ein vorgegebenes Datenwort zeitweilig speichert und dieses Wort mit anderen, zeitlich später auftretenden Datenwörtern zu Blöcken zusammensetzt, in denen räumlich nebeneinanderliegende Datenwörter zeitlich versetzten Datenwörtern entsprechen. Folglich läßt sich ein allmähliches Vermischen der ursprünglichen Teile und der Fehlerteile über eine längere Dauer erreichen. Wenn man weiterhin die räumlich nebeneinanderliegenden Teile auf dem Aufzeichnungsmedium abwechselnd aus den geradzahligen und den ungeradzahligen Teilen des jeweiligen Blockabschnitts K wählt, treten im Übergangsbereich die alten und die neuen Daten mit der halben Abtastgeschwindigkeit auf. Auf diese Weise erhält man im Übergangsbereich aufeinanderfolgende Datenwörter, die abwechselnd von ursprünglichen und von Fehlerteilen stammen, derart, daß der Übergang noch gleichmäßiger erfolgt.

Weiterhin weist die Erfindung wünschenswerterweise einen Schaltungsteil zur Wiedergabe aufgezeichneter Signale auf. Dieser Schaltungsteil enthält eine Einrichtung zur Abgabe eines digitalen Wiedergabesignals entsprechend den auf einem Aufzeichnungsmedium gespeicherten Daten, eine Einrichtung zur Verarbeitung eines digitalen Wiedergabesignals, um das Vorliegen fehlerhafter Signale in einem Block zu bestimmen, sowie eine Einrichtung auf, die Daten innerhalb eines Blocks rekonstruiert und die korrigierten Daten an der Stelle der fehlerhaften Daten einfügt. Dieses aufbereitete und korrigierte digitale Wiedergabesignal kann dann erwünschtenfalls zu einem entsprechenden analogen Ausgangssignal umgewandelt werden. Die Einrichtung zum Ermitteln des Vorliegens fehlerhafter Daten weist eine Einrichtung auf, die ein Fehlerprüfcodewort entsprechend einem empfangenen Block regeneriert sowie eine Einrichtung, die das regenerierte Fehlerprüfcodewort mit dem empfangenen Fehlerprüfcodewort dieses Blocks vergleicht und ein das Vorliegen fehlerhafter Signale, d. h. ein den fehlerhaften Block anzeigendes Blockfehlersignal abgibt, falls die beiden nicht übereinstimmen. Die Blockrekonstruktionsschaltung weist eine Einrichtung zum zeitweiligen Abspeichern der jedem Block entsprechenden Wiedergabesignale auf, bis den vorgewählten Blöcken entsprechende Signale empfangen werden, die die Paritätswörter und die Datenwörter enthalten, die zur Rekonstruktion der Datenwörter des fehlerhaften Blocks erforderlich sind. Wird ein Blockfehlersignal empfangen, werden aus den empfangenen Paritäts- und Datenwörtern innerhalb der vorgewählten Blöcke korrigierte Datenwörter rekonstruiert und in das aufbereitete digitale Wiedergabesignal an der richtigen Stelle wieder eingefügt.

Vorzugsweise weist die Einrichtung zum Codieren des Aufnahmeteils eine Einrichtung auf, die eine Aufeinanderfolge von Blöcken erzeugt, in der jeder Block eine gewählte Anzahl von Datenwörtern und Paritätswörtern enthält. Wünschenswerterweise ist jedes Paritätswort zu zwei Teilen aufgeteilt, die jeweils in einem gegebenen Block unmittelbar hinter einem Datenwort erscheinen. Weiterhin weist die das Paritätswort erzeugende Einrichtung vorzugsweise eine Einrichtung auf, um die Paritätswörter eines gegebenen Blocks aus den Datenwörtern an mindestens zwei vorbestimmten Stellen innerhalb unterschiedlicher vorgewählter Blöcke zu erzeugen, die jeweils ein Mehrfaches von N Blöcke vom gegebenen Block entfernt liegen.

Beispielsweise kann jeder Block wünschenswerterweise sechzehn Datenwörter aus jeweils sechzehn Bits sowie acht Paritätswörter aus jeweils sechzehn Bits, ein 4-Bit-Synchronisierwort sowie ein 12-Bit-Fehlerprüfcodewort enthalten, so daß man insgesamt 400 Bits pro Block erhält. Jedes 16-Bit-Datenwort kann beispielsweise die Amplituden eines entsprechenden analogen Toneingangssignals während einer Abtastperiode bezeichnen, die so ausgewählt wurde, daß sie kürzer ist als diejenige, die der höchsten, aufzuzeichnenden Frequenz entspricht. Bei diesem Beispiel wäre diese obere Grenzfrequenz 20 kHz mit einer Periode von 50 µs. Man wählt also eine Abtastperiode von 20 µs. Jedes 16-Bit-Paritätswort wird in zwei 8-Bit-Teile aufgeteilt, von denen jeder nach einem der Datenwörter eingefügt wird.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei der Videosignale erwünschterweise in digitaler Form aufbereitet und in einem zur erfindungsgemäßen Fehlerkorrektur geeigneten Format aufgezeichnet werden, können die Daten als 8- oder 9-Bit- Wörter dargestellt werden, wobei eine vorbestimmte Anzahl solcher Wörter zu Blöcken organisiert wird. Diese Wörter erhält man durch Abtasten des Videosignals mit der vierfachen Farbhilfsträgerfrequenz.

Analog kann man, wenn man mit hoher Dichte vorliegende Digitaldaten aufbereiten und seriell (wie z. B. bei Datenkassettengeräten) und in einer Form aufzeichnen will, die zur Fehlerkorrektur nach der vorliegenden Erfindung geeignet ist, die Daten erwünschterweise zu Blöcken formatieren, die jeweils eine vorgewählte Bitzahl (z. B. 2160 Bits, und zwar 2096 Datenbits, ein 48-Bit-Synchronisierwort und ein 16-Bit- Fehlerprüfcodewort) enthalten.

In sämtlichen Fällen werden die Paritätswörter vorzugsweise aus Datenwörtern aus zwei unterschiedlichen Blöcken erzeugt. Beispielsweise kann in einer für digitalisierte Tonsignale besonders geeigneten Ausführungsform ein Block 15 Blöcke vor und der andere Block 15 Blöcke hinter dem gerade formatierten Block liegen. Weiterhin erzeugt man in dieser Ausführungsform das spezielle Paritätswort innerhalb einer aus 16 Datenwörtern und 8 Paritätswörtern bestehenden Folge jedes Blocks vorzugsweise aus dem Datenwort, das im (N+15)ten Block in der gleichen relativen Stelle innerhalb desselben (d. h. j=0) steht, sowie aus dem Datenwort im (N-15)ten Block an der nachfolgenden Relativstelle (d. h. k=1). Generell enthält die Einrichtung zum Codieren eine Kombination aus Schieberegistern und/oder Schreib/ Lese-Speichern (RAMs) zur zeitweiligen Aufnahme der empfangenen Daten, um die Paritätswörter aus den nacheinander empfangenen Datenwörtern rekonstruieren zu können. Die Einrichtung zum Codieren enthält weiterhin eine Einrichtung zum Erzeugen der Fehlerprüfcode- und Synchronisierwörter sowie eine Einrichtung, die die jeweiligen Wörter zu vollständigen Blöcken zusammensetzt.

Analog enthält die vorliegende Einrichtung erwünschterweise auch ein Wiedergabeteil mit einer Einrichtung, die ein den auf einem Aufzeichnungsmedium gespeicherten Daten entsprechendes digitales Wiedergabesignal liefert, mit einer Einrichtung zum Aufbereiten des digitalen Wiedergabesignals, um das Vorliegen eines fehlerhaften Blocks zu ermitteln, mit einer Einrichtung, die ein korrigiertes Datenwort in einem Block rekonstruiert und das korrigierte Datenwort an die Stelle des fehlerhaften Datenworts setzt, sowie mit einer Einrichtung, die das aufbereitete und korrigierte digitale Wiedergabesignal in ein entsprechendes analoges Ausgangssignal umwandelt. Die Einrichtung, die das Vorliegen eines fehlerhaften Blocks bestimmt, weist Mittel wie u. a. Schieberegister und Verknüpfungsschaltungen auf, die auf ein empfangenes Wiedergabesignal ansprechend ein Fehlerprüfcodewort entsprechend einem empfangenen Block erzeugen und das regenerierte Fehlerprüfcodewort mit dem am Ende dieses Blocks empfangenen Fehlerprüfcodewort vergleichen, um ein Blockfehlersignal abzugeben, das bei fehlender Übereinstimmung den fehlerhaften Block bezeichnet. Die Blockrekonstruktionseinrichtung weist Mittel auf, um jedem Block entsprechende Wiedergabesignale zeitweilig zu speichern, bis Signale empfangen werden, die die vorgewählten Blöcke mit den zur Rekonstruktion der Datenwörter der fehlerhaften Blöcke erforderlichen Paritäts- und Datenwörter enthalten. Wird ein Blockfehlersignal empfangen, werden korrigierte Datenwörter aus den empfangenen Paritäts- und Datenwörtern innerhalb der vorgewählten Blöcke rekonstruiert und dann die rekonstruierten, korrigierten Datenwörter an der richtigen Stelle wieder in das aufbereitete digitale Wiedergabesignal eingefügt.

Weiterhin sind wünschenswerterweise auch Mittel einschließlich eines FIFO-Speichers sowie der zugehörigen Schieberegister vorgesehen, um Gleichlaufschwankungen und andere zeitbasisbedingte Unregelmäßigkeiten des empfangenen Wiedergabesignals zu korrigieren. Diese Zeitbasis- Korrektureinrichtung kann auf ein festes Taktimpulssignal aus einem Wiedergabesteuer- und Zeittaktgeneratornetzwerk ansprechend die empfangenen Signale starr mit deren Frequenz verknüpfen und einen Regelkreis enthalten, der den Antrieb für das Aufzeichnungsmedium enthält, um zu gewährleisten, daß die durchschnittliche Periodizität der Synchronisierwörter der der festen Taktimpulssignale entspricht. Weiterhin weist die Fehlerkorrektureinrichtung vorzugsweise Schieberegister und/oder Schreib/Lese-Speicher sowie die zugehörigen Verknüpfungsglieder und dergl. auf, die von Zeitsteuersignalen aus dem Wiedergabesteuer- und Zeitsignalgeneratornetzwerk gesteuert werden. Auf diese Weise können aufeinanderfolgende Datenwörter empfangen werden und blockweise im Schreib/Lese-Speicher abgelegt werden, so daß dann, wenn ein Blockfehlersignal eingeht, ein Datenzwischenspeicher aktiviert wird. Datenwörter aus geeigneten aufeinanderfolgenden Blöcken werden dann mit geeigneten Paritätswörtern in einem Datenrekonstruktionsnetzwerk wie einer Anordnung von Exclusiv-ODER-Gliedern verknüpft. Die rekonstruierten Datenwörter werden dann in den Schreib/Lese-Speicher an die gleiche relative Stelle im Datenstrom wie die ursprünglichen defekten Datenwörter rückgespeichert, und die wie erforderlich korrigierten Datenwörter dann beispielsweise mit einem Parallel-Seriell-Datenwandler und ggf. über einen Digital/Analog-Wandler ausgekoppelt.

Der Einspurrecorder mit der oben beschriebenen Fehlerkorrektur ist besonders wünschenswert, da er den Aufwand für die Aufnahme- und Wiedergabeköpfe minimal zu halten gestattet und das Aufzeichnungsmedium entsprechend schmaler sein kann und sich daher leichter handhaben läßt. In einer bevorzugten Ausführungsform für digitalisierte Tonaufnahmen hat sich ein Recorder mit einem 25,4 mm (1 Zoll) breiten Band bei einer Laufgeschwindigkeit von 114,3 cm/s als geeignet zur Aufnahme auf 32 parallelen Spuren erwiesen, wobei die Daten in jeder Spur durch die Fehlerkorrektur geschützt sind. Ein derartiges System ist besonders brauchbar für professionelle Tonaufzeichnungsgeräte, für die die Möglichkeit einer Mehrspuraufzeichnung und -mischung wünschenswert sind.

In einer alternativen Ausführungsform, die zur Aufnahme digitalisierter Videoinformation geeignet ist, kann ein wendelförmiges Aufzeichnungsformat erwünscht sein. In einer solchen Ausführungsform wird die Information zu 8- oder 9-Bit-Datenwörtern formatiert, wünschenswerterweise in diagonal liegende Spuren auf das Band derart aufgezeichnet, daß die die Fehlerkorrektur ermöglichenden Datenkomponenten räumlich sowohl entlang des Bandes als auch über seine Breite beabstandet liegen. Dann kann ein einziger Aussetzer im Band immer nur einen einzigen Block beeinträchtigen.

Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der vorliegenden Einrichtung, speziell zur Verarbeitung analoger Tonsignale;

Fig. 2 die bei einer Ausführungsform der vorliegenden Einrichtung auf einem Magnetband aufgezeichneten Daten;

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Einrichtung zum Codieren;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Fehlererkennungs- und Zeitbasiskorrekturschaltung im Wiedergabeteil eines Recorders nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Fehlerkorrekturschaltung in einem Wiedergabeteil.

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines digitalen Tonaufzeichnungsgeräts mit Fehlerkorrektur. Wie dort dargestellt, enthält ein Recorder 10 ein Aufnahmeteil 12 und eine Einrichtung 14 zur Verarbeitung eines digitalen Wiedergabesignales. Das analoge Toneingangssignal an den Anschlüssen 16 gelangt über einen Tiefpaß 18, der sämtliche Frequenzen aussiebt, die oberhalb der im Rekorder 10 zu verarbeitenden Frequenzen liegen. Zweckmäßigerweise beträgt die obere Grenzfrequenz 20 kHz.

Die gefilterten Analogsignale aus dem Tiefpaß 18 gelangen sodann an einen Analog/Digital-Wandler 20, der das Analogsignal zu einem entsprechenden seriellen Digitalsignal umwandelt. Derartige Analog/Digital-Wandler sind bekannt und können beispielsweise das Modell MP 8016 der Fa. Analogic Comp. sein, oder nach Wunsch so modifiziert werden, daß man eine dem gewünschten Dynamikbereich entsprechende Bitanzahl erhält.

Das serialisierte digitale Signal aus dem Analog/Digital-Wandler 20 wird an eine Einrichtung 22 zum Codieren angelegt. Die Einrichtung 22 zum Codieren wird ausführlich im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben. Sie verarbeitet die seriellen Digitalsignale so, daß sie die seriellen Bits zu einer Folge von Blöcken aufteilt, die jeweils eine Vielzahl von Datenwörtern, Paritätswörtern, ein Fehlerprüfcodewort sowie ein Synchronisierwort enthalten. Dabei wird das serielle Eingangssignal zu einem Paralleleingangssignal umgewandelt, das dann zeitweilig abgespeichert wird, damit aus später empfangenen Datenwörtern diesen entsprechende Paritätswörter abgeleitet werden können. Die so erzeugten Paritätswörter werden dann mit den abgespeicherten Datenwörtern zu einem vorgegebenen Block formatiert.

Die Zeitsignal-Generatoreinheit 24 steuert bei der Aufnahme sowohl den Analog/Digital-Wandler 20 als auch die Einrichtung 22 zum Codieren, um die Abtastzeitpunkte vorzugeben, bei denen der Analog/Digital-Wandler 20 digitale Bits entsprechend einem gegebenen Abtastzeitpunkt erzeugt. Um zu gewährleisten, daß auch die höchste im Analogsignal vorliegende Frequenz noch wiedergegeben wird, d. h., daß Frequenzen bis zu 20 kHz wiedergegeben werden, muß die Abtastperiode kürzer als die dieser Frequenz entsprechende Periode sein. Da ein 20-kHz-Signal eine Periode von 50 µs hat, weist das Abtastsignal zweckmäßigerweise eine Periode von 20 µs auf. Weiterhin steuert die Zeitsignal-Generatoreinheit 24 die Einrichtung 22 zum Codieren und liefert an diese die erforderlichen Zeitsignale, mit denen die Länge der jeweiligen Daten-, Paritäts-, Fehlerprüfcode- und Synchronisierwörter im formatierten Digitalsignal jeweils festgelegt werden kann. Vorzugsweise werden die erzeugten Daten- und Paritätswörter parallel verarbeitet. Nachdem die Verarbeitung zur Erzeugung der Paritätswörter abgeschlossen ist, werden die Paritäts- und Datenwörter über Parallel/Serienwandler, wie z. B. herkömmliche Schieberegister, wieder serialisiert. Die seriellen Ausgangssignale entsprechen den Daten- und Paritätswörtern sowie den seriell formatierten Fehlerprüfcode- und Synchronisierwörtern und durchlaufen dann einen Ausgangsschalter, der die Datenwörter in der richtigen Reihenfolge durchschaltet. Die so formatierten Blöcke werden vorzugsweise durch einen Verzögerungsmodulator gegeben, dessen Impulsausgangssignal bei minimalen Bandbreiteanforderungen zur Aufzeichnung auf ein an geeigneten Aufzeichnungsträger geeignet ist. Ein derartiges Ausgangssignal wird dann an einen geeigneten Aufnahmewandler, wie z. B. den Magnetkopf 25 gelegt.

Die Einrichtung 14 des Recorders 10 nimmt die auf einem Aufzeichnungsträger, beispielsweise auf dem Aufzeichnungsband 23 aufgezeichnete Signale von diesem ab, wobei es Fehler im Wiedergabesignal ermittelt und die Signale entsprechend korrigiert. Die Einrichtung 14 weist also einen Wiedergabewandler 26, z. B. einen herkömmlichen Wiedergabe-Magnetkopf auf, dessen Ausgangssignal auf eine Vorverstärker- und Entzerrungsschaltung 28 geht. Diese Schaltung 28 enthält wünschenswerterweise herkömmliche Schaltkreise, mit denen ein herkömmlicher Wiedergabe-Magnetkopf an die nachfolgenden Verstärker- und Signalverarbeitungsschaltungen angeschlossen werden kann. Die Schaltung 28 enthält eine zusätzliche Verstärkerstufe für das vom Wiedergabe-Magnetkopf 26 kommende Empfangssignal und entzerrt dieses hinsichtlich seiner Amplituden- und Phasennichtlinearitäten. Weiterhin enthält die Schaltung 28 einen Begrenzer, der die vom Wiedergabe-Magnetkopf 26 erfaßten Flußübergänge zu einem digitalen verzögerungsmodulierten Signal umwandelt, das allgemein dem auf dem Aufzeichnungsträger 23 aufgenommenen Signal entspricht. Die Vorverstärker- und Entzerrungsschaltung 28 kann vorzugsweise einen Anpassungstransformator enthalten, der den Wiedergabe-Magnetkopf 26 an einen Verstärker, wie z. B. den IC- Baustein CA 3095 der Fa. RCA Company, koppelt. Das Ausgangssignal des Verstärkers kann an einen Begrenzer, wie z. B. einen Nulldurchgangsdetektor gehen, der das verstärkte quasi- digitale Signal zu einem leichter verarbeitbaren standardisierten verzögerungsmodulierten Digitalsignal umwandelt.

Das standardisierte Signal wird auf einen Bitsynchrongenerator 30 gegeben, der ein Taktsignal entsprechend der Datenwiedergaberate bei einer Nennfrequenz von 1,25 MHz sowie ein Blocksynchronsignal mit einer Nennfrequenz von 3,125 kHz erzeugt. Diese Signale werden später zur Steuerung der Datenverarbeitung benötigt. Weiterhin wird dort das verzögerungsmodulierte Digitalsignal durch herkömmliche Decodierschaltungen geschickt, die auf der Leitung 31 ein NRZ-formatiertes Signal abgeben.

Das NRZ-Signal gelangt über die Leitung 31 an eine Fehlererkennungs- und Zeitbasiskorrekturschaltung 32, die ansprechend auf Steuersignale aus dem Bitsynchrongenerator 30 das Blockfehlersignal abgibt, wenn ein fehlerhafter Block erfaßt worden ist. Die Schaltung 32 wird ausführlicher im Zusammenhang mit dem Blockschaltbild der Fig. 4 erläutert. Sie läßt sich anhand ihrer zwei grundsätzlichen Besonderheiten erklären. Die eine betrifft die Fehlererkennung, während die anderen die Zeitbasiskorrektur betrifft. Die Fehlererkennung erfolgt mit Hilfe einer Schaltung zur Prüfung eines zyklischen Redundanzcodes (CRC-Code). Diese CRC-Prüfschaltung erzeugt ein CRC-Prüfwort aus den wiedergegebenen Signalen und liefert bei fehlender Übereinstimmung zwischen dem erzeugten CRC-Prüfwort und dem am Ende jedes Blockes empfangenen CRC-Codewort ein Blockfehlersignal. Der Zeitbasiskorrekturteil der Schaltung 32 enthält Ein- und Ausgangszeitsteuernetzwerke, die auf Signale aus dem Bitsynchrongenerator 30 und auf feste Taktsignale aus der Wiedergabesteuerung 36 ansprechen. Abweichungen zwischen den Signalen aus dem Bitsynchrongenerator 30 und den festen Taktsignalen werden selbsttätig korrigiert. Abweichungen, wie sie z. B. bei Gleichlaufschwankungen der Bandmechanik auftreten, werden selbsttätig ausgeglichen.

Das Ausgangssignal der Fehlererkennungs- und Zeitbasiskorrekturschaltung 32 gehen auf die Fehlerkorrekturschaltung 34, die ausführlicher im Blockschaltbild der Fig. 5 gezeigt ist. Diese Fehlerkorrekturschaltung 34 spricht auf ein Blockfehlersignal an und leitet eine Fehlerkorrektur ein. Die aus der Zeitbasiskorrekturschaltung 32 empfangenen Daten- und Paritätswörter werden in der Fehlerkorrekturschaltung 34 von der restlichen Information des Blocks abgetrennt und zeitweilig in einem zyklisch angesteuerten Datenwortspeicher abgelegt. Beim Vorliegen geeigneter Befehle aus der Fehlerkorrekturschaltung 32 und der Wiedergabesteuerung 36, die das Vorliegen von fehlerhaften Wörtern innerhalb eines gegebenen Blocks anzeigen, werden geeignete zuvor empfangene Datenwörter mit geeigneten Paritätswörtern verknüpft, um korrigierte Datenwörter zu rekonstruieren. Die rekonstruierten und korrigierten Datenwörter werden dann wieder in den Datenwortspeicher eingeschrieben.

Die die gegebenenfalls korrigierten Datenwörter enthaltenden, aufeinanderfolgenden Blöcke werden mit geeigneten Schieberegistern zu einem seriellen Ausgangssignal umgeformt. Dieses serielle Ausgangssignal wird auf einen Digital/Analog-Wandler 38, wie z. B. das Element DAC 196-16 der Fa. Datel Systems, Inc., gegeben, dessen analoges Ausgangssignal mit einem Tiefpaß 40 gefiltert wird, um hochfrequente Störanteile zu entfernen, die infolge der Digitalverarbeitung noch im Signal vorhanden sein können. Das so aufbereitete analoge Wiedergabe-Tonsignal wird dann an den Ausgangsanschluß 42 geführt.

Fig. 2 zeigt ein Aufnahmeformat für die Toninformation in digitaler Form gemeinsam mit den geeigneten Codes, die die Fehlerkorrektur mit der vorliegenden Einrichtung ermöglichen. Wie ersichtlich, werden die Daten innerhalb eines gegebenen Blocks N wünschenswerterweise zu einer Folge von acht Abschnitten K formatiert, die von 0 bis 7 reichen. Diese Abschnitte K weisen jeweils ein erstes und ein zweites bzw. ein geradzahliges und ungeradzahliges Datenwort D₀ bis D₁₅ sowie ein Paritätswort auf, das jeweils in einen höherwertigen Teil P_KM und einen niederwertigen Teil P_KL aufgeteilt ist. Vorzugsweise werden die geradzahligen Datenwörter D₀, D₂, D₄; . . . im Speicher für eine vorgewählte Zeitspanne festgehalten, d. h. für die der Dauer von 30 Blöcken entsprechenden Zeit, und dann im Block N mit den ungeradzahligen Datenwörtern D₁, D₃, D₅, . . . zusammengesetzt. Jeder Block wird durch ein Fehlerprüfcodewort (z. B. ein CRC-Prüfwort) und ein Synchronisierwort vervollständigt. Die Datenwörter D₀ bis D₁₅ stellen jeweils den 16stelligen Binärwert der Amplitude eines Abtastwerts des analogen Eingangssignals dar. Die aus jeweils 16 Bits bestehenden digitalen Abtastwerte werden in 20 µs-Intervallen wiederholt, so daß man einen Bitzug mit einer Dauer von jeweils 1,25 µs erhält. Innerhalb der Einrichtung 22 zum Codieren werden die digitalisierten Datenwörter zu einem Block komprimiert, in dem jedes Bit eine Dauer von 0,8 µs hat, so daß man in jedem Block Zeit für die zugehörigen Paritätswörter sowie das Fehlerprüfcode- und das Synchronisierwort erhält, ohne die zum Aufzeichnen eines gegebenen Blocks erforderliche Zeit verlängern zu müssen. In der aufgezeichneten Form hat also jedes der 16 Datenwörter D₀ bis D₁₅ mit jeweils 16 Bits eine Dauer von 12,8 µs. Die Paritätswortteile und bis und mit je 8 Bits von je 0,8 µs dauern also 6,4 µs. Schließlich wird das Fehlerprüfcodewort in Form eines CRC-Worts auf beiden Seiten der vorgehenden 16 Datenwörter als alternierenden Paritätswortteile erzeugt und hat 12 Bits, d. h. es dauert 9,6 µs. Den Block schließt dann das Synchronisierwort ab, das aus einem 4-Bit-Signal besteht, d. h. 3,2 µs dauert. Der gesamte Block N hat also eine Dauer von 320 µs und wird in Echtzeit synchron mit den 16 Datenwort-Abtastwerten im Block aufgezeichnet, die jeweils 20 µs für eine gesamte Abtastdauer von 320 µs dauern.

Wie Fig. 2 weiterhin zeigt, werden die Paritätswörter und bis und innerhalb eines Blocks N erzeugt aus den Datenwörtern in Blöcken, die weit genug beiderseits des Blocks N liegen, so daß ein einzelner Defekt im Aufzeichnungsträger nicht zu einem Verlust sowohl des Blocks N als auch derjenigen Blöcke führen kann, aus denen die Paritätswörter des Blocks N erzeugt werden. Es werden also in der bevorzugten Ausführungsform die Paritätswörter bzw. für jeden Abschnitt K innerhalb des Blocks N aus den Datenwörtern bzw. des Blocks N-15 durch Exclusiv-ODER-Verknüpfung (symbolisch mit ⊕ bezeichnet) mit den zweiten bzw. ungeradzahligen Datenwörtern oder einem gleichen Abschnitt, d. h. bzw. des Blocks N+15 hergestellt. Dies läßt sich durch die folgenden verallgemeinerten Beziehungen ausdrücken:

in der ein Paritätswort an der Stelle K im Block N, die Paritätswörter aus der höherwertigen Hälfte der entsprechenden Datenwörter und und die Paritätswörter aus der niederwertigen Hälfte der Datenwörter und bezeichnen und n der Versatz zwischen den Blöcken ist, aus denen die Paritätswörter des Blocks N erzeugt werden.

Insbesondere sind die Ausdrücke für die Paritätswörter P_KM und , entsprechend dem höher- bzw. dem niederwertigen Teil der Datenwörter D_2K und D_2K+1, aus denen die Paritätswörter erzeugt werden, wie folgt:

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind n und m zu 15 gewählt, derart, daß für einen gegebenen Abschnitt K=0 des Blocks N die Paritätswörter sich wie folgt ergeben:

Entsprechend gilt für K=1 im Block N:

Für K=2 im Block N gilt dann:

Wie also zu ersehen ist, erhält man in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Einrichtung eine verbesserte Fehlerkorrektur, wie sie oben beschrieben ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform zur Aufzeichnung digitaler Informationen mit hoher Dichte verlangt der Umstand, daß die Digitaldaten diskreter Natur sind, die Daten zu unterschiedlich langen Blockgruppen zu gruppieren, die jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Datenwörtern enthalten. Da später ein Ersetzen bzw. Neulesen einer gegebenen Blockgruppe erforderlich ist, müssen am Anfang einer solchen Gruppe permanente gespeicherte Marken sowie eine Lücke (IRG) erzeugt werden. Bei einer solchen Ausführungsform werden ein Synchroncode und ein CRC-Prüfcode in jedem Block so benutzt wie in der Ausführungsform für Tonaufzeichnungen. Man muß jedoch, da die Digitaldaten diskret sind, ein anderes Synchronisierwort verwenden. Weiterhin ist auch ein längeres CRC-Prüfwort für längere Blöcke erwünscht, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Man kann also eine Synchronisierung mit einer kurzen unbespielten Lücke von 16 Bits Länge, gefolgt von 47 L-Bits und einem H-Bit erreichen. Jeder Block hat wünschenswerterweise 2096 Bits und das CRC-Wort ist 16 Bits lang, so daß man auch für längere Datenblöcke eine angemessene Fehlererkennung erreicht.

Die Paritätswörter einer solchen Ausführungsform werden nach dem Ausdruck

erzeugt, wobei ein gegebenes Paritätswort im Abschnitt K des Blocks ein gegebenes Datenwort im Abschnitt K+j des Blocks N+n und ein gegebenes Datenwort im Abschnitt K+k des Blocks N+m sind.

In diesen Ausdrücken sind K, j, k, m und n durchweg ganzzahlig und m und n sind ungleich und ungleich Null. Insbesondere sind in einem bevorzugten Fall N=5 oder 6 (jede Blockgruppe enthält also 5 oder 6 Blöcke und jede Gruppe ist durch eine Anfangsmarke und ein Ende-IRG-Signal bezeichnet), K=1 bis 262, m=-2, n=-4, k=0 und j=0. Beispielsweise sind die Daten- und Paritätswörter jeweils 8 Bits lang.

Bei einer solchen Ausführungsform sind die Paritätswörter zu paritätsworthaltigen Blöcken gruppiert, die an beliebiger Stelle relativ zu den datenworthaltigen Blöcken der Blockgruppe liegen können. Beispielsweise kann man wünschenswerterweise die Blöcke 3 und 4 einer Blockgruppe mit 6 Blöcken als paritätsworthaltige Blöcke bezeichnen und die Paritätswörter des Blocks 3 durch Exclusiv-ODER-Verknüpfung der Datenwörter der Blöcke 1 und 5 erzeugen, während man die Paritätswörter des Blocks 4 aus den Datenwörtern der Blöcke 2 und 6 erzeugt, wobei jeder Block in dieser Ausführungsform lang genug ist, daß die erforderliche räumliche Trennung erhalten wird. Es ist also das erste Paritätswort des Blocks N=3 die Exclusiv- ODER-Verknüpfung des ersten Datenworts des Blocks N=1 mit dem ersten Datenwort des Blocks N=5, d. h.

Bei einer solchen Ausführungsform sind bei einer Bandgeschwindigkeit von 152 cm/s die Datenwörter und ihre zugehörigen Blöcke räumlich um 5,5 mm getrennt. Bei dem Beispiel der Tonaufzeichnung beträgt die Trennung 5,1 mm. Dieser Abstand ist unbedingt erforderlich, um Fehler infolge von Bandaussetzern abzuschwächen. Der optimale Abstand sowie die optimale Blockgröße lassen sich aus der Breite der Wiedergabespur, den physikalischen Eigenschaften des Bandes, d. h. der Aussetzer- Teilchengröße, und der Aufzeichnungsdichte ermitteln. Die gewählten Werte für K und N verändern sich entsprechend.

Das Blockschaltbild der Fig. 3 zeigt Einzelheiten einer bevorzugten Ausführungsform der Einrichtung 22 zum Codieren nach Fig. 1. Wie ersichtlich, gelangen die auf der Leitung 50 empfangenen serialisierten Digitaldaten aus dem Analog/Digital-Wandler 20 an ein 8-Bit- Schieberegister 52, bei dem es sich z. B. um das Register 74LS164 der Fa. Texas Instruments, Inc. handeln kann. Das Schieberegister 52 wandelt die serielle Eingangsinformation zu einem Parallel-Ausgangssignal an der Leitung 54. Dieses Parallel-Ausgangssignal gelangt dann an einen Schreib/Lese-Speicher (RAM) 56, der z. B. aus acht IC-RAM-Speicherbausteinen des Typs 2102 der Fa. NEC besteht, der die Datenwörter aufeinanderfolgender Blöcke aufnimmt, damit aus dem jeweils (N-15)ten und (N+15)ten Block die Paritätswörter erzeugt werden können. Der Speicher 56 hat eine Speicherkapazität von 1025 Bits pro Element, so daß man 30 Blöcke mit jeweils 256 Bits speichern kann und die erforderliche Kapazität 960 Bits pro Register beträgt. Die Plätze im Speicher 56, an denen die einzelnen Parallelsignale gespeichert werden, bestimmt das Ausgangssignal der Aufnahmesteuerung 24 an der Leitung 58. Die Einheit 24 liefert also Ausgangssignale, die jeder Adresse im Speicher 56 entsprechen, an der das jeweilige Ausgangssignal des Schieberegisters 52 untergebracht werden soll. Weiterhin wird das Schieberegister 52 gesteuert mit einem Signal auf der Leitung 64 aus der Einheit 24, das die parallele Übergabe der auf der Leitung 50 eingegebenen seriellen Datenwörter auf der Leitung 54 bestimmt. Um die Paritätswörter zu erzeugen, werden die Ausgangssignale des Speichers 56 auf die Paritätsregister 66, 68 gegeben, bei denen es sich vorzugsweise um IC-Schaltkreise des Typs LS165 der Fa. Texas Instruments, Inc. handelt. Das erste Paritätsregister 66 der Paritätsregister wird mit Signalen aus der Einheit 24 auf der Leitung 70 gesteuert, um ein Paritätswort aus den N-15 Blöcke früher aufgetretenen Datenwörtern herzustellen.

Es werden also 15mal 256 Bits bzw. 3840 Bits hinter einem gegebenen Datenwort liegende Datenwörter unter Steuerung durch ein geeignetes Befehlssignal aus der Einheit 24 in das Paritätsregister 66 eingeschoben.

Entsprechend wird das Paritätsregister 68 durch Zeitsteuersignale auf der Leitung aus der Einheit 24 gesteuert und erzeugt ein Paritätswort aus den Datenwörtern aus einer nachfolgenden Stelle innerhalb des (N+15)ten Blocks. Unter Steuerung durch die Einheit 24 werden also Datenwörter in das Paritätsregister 68 eingeschoben, die 15×272 (d. h. ein Block von 256 Bits plus ein zusätzliches 16- Bit-Datenwort) bzw. 4080 Bits nach einem gegebenen Datenwort liegen. Sodann werden die Ausgangssignale der Paritätsregister 66, 68 unter Steuerung durch ein gemeinsames Taktsignal auf der Leitung 74 seriell wieder herausgeschoben und im Exclusiv-ODER-Glied 76 verknüpft, um die Paritätswörter herzustellen. Die geradzahligen Datenwörter werden im Speicher 56 um 30 Blöcke verzögert und dann parallel über die Leitungen 78 an die Schieberegister 80, 82 unter Steuerung durch Signale aus der Einheit 24 auf den Leitungen 84, 86 gelegt. Demgegenüber werden die ungeradzahligen Datenwörter im Speicher 56 jedoch unverzögert ausgegeben. Sodann werden die höherwertigen und der niederwertige Teil eines gegebenen Datenworts aus dem Schieberegister 80, 82 herausgeschoben und im Serienschalter 88 mit den entsprechenden Paritätswörtern aus dem Exclusiv-ODER-Glied 76 vereint. Weiterhin werden an den Serienschalter 88 die Synchronsignale aus der Einheit 24 über die Leitung 90 sowie ein CRC-Codewort aus dem CRC-Codegenerator 92 angelegt, der diese ansprechend auf Ansteuersignale aus dem Register 82 und dem Glied 76 erzeugt. Der CRC-Codegenerator 92 ist vorzugsweise ein IC-Baustein, z. B. des Typs 9401 der Fa. Fairchild Semiconductor Corp. Die vier Eingangssignale des Serienschalters 88 werden unter der Steuerung durch Signale auf der Leitung 94 aus der Einheit 24 in der erforderlichen Reihenfolge durchgeschaltet. Der Serienschalter 88 liefert also an seiner Ausgangsleitung 96 ein vollständig formatiertes serielles Digitalsignal mit den entsprechend angeordneten Daten- und Paritätswörtern in einem gegebenen Block, gefolgt vom CRC-Prüfcodewort und dem Synchronisierwort. Das serielle Signal auf der Leitung 96 wird an den Verzögerungsmodulator 97 gemeinsam mit Zeitsteuersignalen an der Leitung 98 aus der Einheit 24 angelegt, bei denen es sich um die Grundtaktfrequenz F₀ von 1,25 MHz, eine Taktfrequenz von 2 · F₀ sowie ein Steuersignal für fehlende Übergänge handelt. Das Ausgangssignal des Verzögerungsmodulators 97 in der verzögerungsmodulierten Form gelangt über die Leitung 99 an den Kopftreiber 100, der das Digitalsignal verstärkt und auf den Magnetkopf 25 gibt, derart, daß das so aufbereitete und verzögerungsmodulierte Signal auf einen geeigneten Aufzeichnungsträger, wie z. B. ein herkömmliches Magnetband, aufgespielt wird.

Die Einzelheiten der Signalverarbeitung bei der Wiedergabe mit dem Ziel der Erkennung fehlerhafter Daten und der Korrektur der Zeitbasis der rückgewonnenen Signale ergeben sich aus dem Blockschaltbild der Fehlererkennungs- und Zeitbasiskorrekturschaltung der Fig. 4.

Die Einzelheiten der Fehlerkorrekturschaltung 34 sind im Blockschaltbild der Fig. 5 gezeigt. Gemäß dieser Figur werden die acht parallelen Ausgangssignale des FIFO-Speichers 128 der Fehlererkennungs- und Zeitbasiskorrekturschaltung 32 über die Leitung 138 an einen Datenwort-Wählschalter 180 und einen Parität/Daten-Zwischenspeicher 182 gelegt. Der Wählschalter 180 wird von einem Zeitsteuersignal auf der Leitung 184 aus der Wiedergabesteuerung 36 gesteuert. Dieses Signal arbeitet auf den Schalter 180 derart, daß die Datenwörter auf den Eingangsleitungen 138 in einem zyklisch angesteuerten Datenwortspeicher 186 abgelegt werden. Dieser Speicher 186 besteht vorzugsweise aus IC-RAM-Speicherbausteinen, wie z. B. des Typs 2102 der Fa. NEC. Der Speicher 186 wird gesteuert mit einem Schreib/Lese-Steuersignal auf der Leitung 188, das mit dem UND- und dem ODER-Glied 190 bzw. 192 ansprechend auf Schreibkorrektur- und Datenschreib-Signale auf den Leitungen 194, 196 erzeugt wird, die die Wiedergabesteuerung 36 liefert. Das Blockfehlersignal auf der Leitung 174, das den Fehlerkorrekturvorgang insgesamt steuert, geht auf einen Blockstatuswahlschalter aus den Verknüpfungsgliedern 198, 200. Dieser Schalter liefert ein Signal auf der Leitung 202 an den Gut/Schlecht-Speicher 204. Das Ausgangssignal dieses Speichers 204 geht auf einen Blockstatus-Zwischenspeicher 206, der auf der Leitung 208 ein Schreib/Lese-Signal für den RAM- Speicher abgibt. Das Signal auf der Leitung 208 wird zum Eingang des UND-Gliedes 200 zurückgeführt, um weiterhin den Blockstatusschalter zu steuern, und auch auf das UND-Glied 190 gelegt, um die Erzeugung des Schreib/Lese-Korrektursignals auf der Leitung 188 zu steuern. In dieser Anordnung wird der Datenwortspeicher 186 zyklisch durch Steuersignale aus der Wiedergabesteuerung 36 über die Leitungen 210 angesteuert, derart, daß die Datenwörter aufeinanderfolgender Blöcke nacheinander und entsprechend ihrer Echtzeit-Zuordnung in den Speicher eingeschrieben werden. Diese Steuersignale bewirken weiterhin, daß die Datenwörter aufeinanderfolgender Blöcke nacheinander aus dem Speicher 186 ausgelesen werden, während die Datenwörter eines um N+30 Blöcke später liegenden Blocks nacheinander einlaufen. Die Ausgangssignale des Speichers 186 gehen auf die Schieberegister 212, 214, die die Paralleldaten zu seriellen Daten umformen. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um IC-Bausteine des Typs LS 165. Das serielle Ausgangssignal geht auf die Ausgangsleitung 218, von wo das Signal auf den Digital/Analog-Wandler 38 gelegt wird, wie dies Fig. 1 zeigt.

Das Ausgangssignal des Datenwortspeichers 186 gelangt weiterhin zu einem Zwischenspeicher 220, der unter Steuerung durch ein Speichersignal aus der Wiedergabesteuerung 36 auf der Leitung 222 die Datenwörter, die dann am Datenwortspeicher 186 anstehen, an eine Anordnung von Exclusiv-ODER-Gliedern 224 anlegt. Der Paritäts/Daten-Zwischenspeicher 182 wird ebenfalls mit Signalen aus der Wiedergabesteuerung 36 auf der Leitung 226 gesteuert. Wie im folgenden ausführlicher beschrieben, ermöglicht der bisher beschriebene Teil der Fehlerkorrekturschaltung die Korrektur fehlerhafter Datenwörter innerhalb eines vorgegebenen Blocks.

Zusätzlich zu dieser Korrektur schaltet die Fehlerkorrekturschaltung 34 die Ausgänge stumm, falls eine Korrektur nicht möglich ist. Dieser Schaltungsteil enthält eine Stummschaltung 228, die aus dem Gut/Schlecht-Speicher 204 und durch Eingangssignale an der Leitung 230 aus der Wiedergabesteuerung 36 angesteuert wird. Das Ausgangssignal der Stummschaltung 228 gelangt über die Leitung 232 auf das UND-Glied 216, wo es mit dem Ausgangssignal der Schieberegister 212, 214 verknüpft wird. Weiterhin steuert das Ausgangssignal der Stummschaltung 228 das Einlesen nicht korrigierbarer Datenwörter aus dem RAM-Speicher 186 über das UND-Glied 236 in das Schieberegister 212 und über das UND-Glied 238 in das Schieberegister 214, indem mit ihm die Ladeimpulse aus der Wiedergabezeitsteuerung auf den Leitungen 240, 242 gesperrt werden. Wird ein einzelnes nicht korrigiertes Datenwort ermittelt, verhindert das Signal auf der Leitung 232, daß neue Daten eingelesen werden, indem es die Ladeimpulse auf den Leitungen 240, 242 für die UND-Glieder 236 bzw. 238 sperrt. Es wird also das vorherige korrigierte Datenwort wiederholt. Gleichzeitig wird ein Rücklauf des vorherigen Worts in die Schieberegister 212, 214 verhindert, so daß dann, wenn zwei nicht korrigierbare Wörter aufeinanderfolgen, aufeinanderfolgende L-Bits eingefügt werden, um den Ausgang während des folgenden Zyklus stummzuschalten.

Die Funktionsweise der Fehlerkorrekturschaltung 34 läßt sich allgemein wie folgt beschreiben. Als willkürlicher Ausgangspunkt wird angenommen, daß ein gegebener vorheriger Block (N+1) gerade verarbeitet worden ist und das erste geradzahlige Datenwort eines neuen Blocks N in die Fehlerkorrekturschaltung einläuft. Währenddessen sind die Datenwörter des Blocks (N-15) bereits in den Speicher 186 eingeschrieben worden. Trifft nun der niederwertige Teil des ersten geradzahligen Datenworts des Blocks N ein, wird es im Speicher 186 in eine Leerzelle, die um einen Block entfernt liegt von dem entsprechenden ungeradzahligen Wort dieses Blocks, das N+30 Blöcke früher eingelesen wurde, und auch in den Zwischenspeicher 182 eingelesen.

Das Paritätswort, das den Datenwörtern des eben empfangenen Blocks N entspricht, ist bereits (d. h. 15 Blöcke früher) in den Speicher 186 eingeschrieben worden. Dieses Wort wird nun zur Zeit (N+15) in den Zwischenspeicher 220 umgeschrieben. Der Datenwortwahlschalter 180 wird von einem Signal auf der Steuerleitung 184 so gesetzt, daß die Ausgangssignale der acht Exclusiv-ODER-Glieder 224 auf die Eingänge des Datenwortspeichers 186 gehen.

Es wird dann der Gut/Schlecht-Zustand des Blocks N+30 aus dem Speicher 204 ausgelesen und in den Blockzustandszwischenspeicher 206 eingeschrieben. Ist der Block N+30 fehlerhaft, schaltet das Gatter 190 den Schreibimpuls von der Leitung 194 auf der Leitung 188 an den Datenwortspeicher und überschreibt damit die niederwertigen Teile der fehlerhaften ungeradzahligen Datenwörter im Block N+30 mit dem rekonstruierten Datenwort, das am Ausgang des Datenwortwahlschalters 180 wartet.

Auf gleiche Weise wird der höherwertige Teil des ersten geradzahligen Worts empfangen und verarbeitet. Dann wird der höherwertige Teil des ersten Paritätsworts P₀ des Abschnitts K=0 des Blocks N empfangen und auf den Datenwortspeicher 186 und den Speicher 182 gegeben. Er wird im Datenwortspeicher 186 in den höherwertigen Teil der ersten geradzahligen Speicherwortzelle des Blocks N eingeschrieben. Das ungeradzahlige Datenwort an der Stelle N+15 wird dann aus dem Speicher in den Zwischenspeicher 220 umgeschrieben. Die Exclusiv-ODER- Glieder 224 bilden sodann eine mögliche Rekonstruktion des geradzahligen Datenworts N+15, die unter der Steuerung durch das Schreibsignal an der Leitung 196 in den Speicher an die Stelle des Paritätsworts eingeschrieben wird, das gerade für die Rekonstruktion benutzt wurde. Der Datenwort-Wahlschalter 180 wird mit dem Steuersignal auf der Leitung 184 so gesetzt, daß die Ausgangssignale der Exclusiv-ODER-Glieder 224 an den Eingang des Datenwortspeichers 186 gelangen.

Die nächsten eintreffenden Daten sind der niederwertige Teil des ersten ungeradzahligen Worts des Abschnitts K=0 des Blocks N. Ansprechend auf einen Schreibimpuls auf der Leitung 196 werden diese Daten im Datenwortspeicher 186 in den niederwertigen Teil der ungeradzahligen Wortstelle des Abschnitts K=0 des Blocks N eingeschrieben, dann der Speicher 186 weitergeschaltet und die nächste 8-Bit-Gruppe, die aus dem höherwertigen Teil des ungeradzahligen Datenworts besteht, in den verbleibenden Teil des Speicherraums des Abschnitts K=0 eingeschrieben. Dann trifft das niederwertige Paritätswort ein und die gleiche Folge von Funktionsschritten findet statt, aber nur mit den entsprechenden niederwertigen Datenteilen. Die nacheinander empfangenen Daten der nachfolgenden Blockabschnitte werden dann unter Wiederholung des oben beschriebenen Zyklus entsprechend bearbeitet.

Nachdem die rekonstruierten Daten nun vorliegen, werden in der folgenden Sequenz die Daten aus dem Datenwortspeicher 186 in die Schieberegister 212, 214 umgeschrieben.

Für ein geradzahliges Wort wird der erste Versuch, das 15 Blöcke früher rekonstruierte und an den geradzahligen Plätzen des Blocks N+30 gespeicherte geradzahlige Wort auszulesen, mit dem Signal auf der Steuerleitung 210 eingeleitet. Gleichzeitig wird der Gut/Schlecht-Zustand der Parität im Block N+15 und der ungeradzahligen Daten im Block N+30, der bei der Rekonstruktion benutzt wurde, in die Stummschaltung 228 eingegeben.

Ist der Zustand beider Blöcke N+15 und N+30 "gut", wird der höherwertige Teil des rekonstruierten geradzahligen Worts in das Schieberegister 212 und der niederwertige Teil in das Register 214 eingeschrieben und es wird dann versucht, das im Datenwortspeicher 186 am Speicherplatz N+31 vorliegende aktuelle geradzahlige Datenwort in die Schieberegister unter Steuerung durch das Blockstatussignal einzuschreiben, das zuvor in die Stummschaltung 228 eingeschrieben wurde. Falls es sich als "gut" erweist, kann es das rekonstruierte geradzahlige Wort überlagern, das vorsorglich in das Register eingeschrieben wurde. Wird das Laden weder des rekonstruierten noch des aktuellen geradzahligen Worts erlaubt, ist die im Schieberegister 216 verbleibende Information die, die vom Ausgang des Verknüpfungsglieds 216 stammt, d. h. entweder eine Reihe von L-Bits oder das vorhergehende Datenwort, und zwar abhängig davon, ob dieses vorhergehende Datenwort korrekt war oder nicht.

Das ungeradzahlige Wort des Abschnitts K=0 ist im Datenwortspeicher 186 bereits korrigiert worden, sofern diese Korrektur nötig und möglich war, wie oben beschrieben. Der Gut/Schlecht-Zustand derjenigen Blöcke, die bei dem Korrekturversuch im Speicher benutzt wurden, d. h. das Paritätswort im Block N+15 und das geradzahlige Datenwort im Block N, werden in die Stummschaltung 228 eingelesen. Ist der Status beider Wörter "gut", erlaubt das Ausgangssignal der Stummschaltung 228 das Einlesen der höherwertigen Hälfte des ungeradzahligen Datenworts in das Register 212 und der niederwertigen Hälfte in das Register 214. Dann wird der Gut/Schlecht-Blockstatus des aktuellen Worts - im Gegensatz zum rekonstruierten Wort - in die Stummschaltung 228 eingelesen und es wird erneut versucht, die Hälften des Datenworts in die jeweiligen Schieberegister einzulesen. Sind beide Gruppen von Gut/Schlecht-Blockzuständen "schlecht", so daß kein Einlesen in die Schieberegister stattfand, werden sämtliche L-Bits (Stummschaltung) oder das vorhergehende Wort ausgegeben, wie oben erläutert, um das vollständige Ausgeben des ersten Abschnitts K=0 des Blocks N zu beenden. Die nachfolgenden Blockabschnitte werden dann entsprechend behandelt. Diese Vorgänge wiederholen sich für alle 16 Datenwörter eines gegebenen Blocks. Am Blockende trifft schließlich auch das Gut/Schlecht-Zustandssignal des Blocks ein, in dem die Paritätswörter verwendet werden können, so daß diese Information dann dazu dienen kann, zu bestimmen, ob die in den Datenwortspeicher 186 eingeschriebene Information tatsächlich eine gültige bzw. gute Korrektur darstellt. Dieses Gut/Schlecht-Blockzustandssignal wird im Gut/Schlecht-Speicher 204 an einem Platz abgelegt, der den Daten dieses Blocks, wie im Datenwortspeicher 186 gespeichert, entspricht.

In der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist die Bedingung für die Datenkorrektur, daß nur zwei der drei verwendeten Blöcke einwandfrei sind, so daß dann, wenn die Blöcke, aus denen die Parität abgeleitet wurde, und auch der jeweils andere Block N+15 oder N+30 einwandfrei sind, ein korrigiertes Datenwort sich rekonstruieren und in den Datenwortspeicher 186 an die jeweilige Stelle des Blocks N+15 oder N+30 schreiben läßt. Analog lassen sich andere Systeme aufbauen, in denen drei aus vier oder vier aus fünf Rekonstruktionstechniken benutzt werden.

Die in der Wiedergabesteuerung verwendeten speziellen Schaltungen sind bekannt und sind einfach die, die erforderlich sind, um den anderen Teilen des Wiedergabeteils 14 die erforderlichen Steuersignale zuzuführen, wie beschrieben. Die Wiedergabesteuerung 36 weist also einen quarzgesteuerten Taktgenerator, der einen festen Taktimpuls liefert, sowie geeignete Zähler auf, wie z. B. einen 400-Bit-Zähler, bei dem es sich vorzugsweise um einen IC-Baustein wie bspw. des Typs 74LS393 handeln kann. Andere Schaltungen zum Erzeugen geeigneter Befehlssignale in anderen Intervallen innerhalb einer gegebenen Blockfolge sind ebenfalls aus herkömmlichen Zählern, Registern und Verknüpfungsgliedern aufgebaut.

Während oben spezielle Schaltungen zum Aufbau eines Digital-Tonrecorders nach der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, lassen sich bei der Anwendung der Erfindung im Zusammenhang mit digitalen Videosignalen geeignete spezielle Schaltungen unmittelbar dem Stand der Technik entnehmen, entsprechend dem allgemeinen Signalverarbeitungsformat, wie es oben offenbart ist. So lassen sich beispielsweise spezielle Schaltungen vorsehen, die digitale Daten hoher Dichte - mit entsprechend längeren Blöcken - verarbeiten können.

Claims (10)

1. Einrichtung zum Korrigieren von seriell auf einem Aufzeichnungsmedium (23) aufzuzeichnenden digitalen Daten mit:

• a) einer Einrichtung (22) zum Codieren eines digitalen Eingangssignales in einer Folge von Blöcken, die ein serielles Signal bilden, wobei jeder Block eine vorgewählte Anzahl von Daten und/oder Paritätswörtern, ein dem Block entsprechendes Fehlerprüfcodewort und ein den Ort des Blockes definierendes Synchronisierwort enthält;
• b) einer Einrichtung (14) zur Verarbeitung eines digitalen Wiedergabesignales zur Bestimmung des Vorhandenseins von fehlerhaften Signalen in einem Block und zur Erzeugung eines die fehlerhaften Signale anzeigenden Blockfehlersignales, und
• c) einer auf ein Blockfehlersignal ansprechenden Einrichtung zur Wiederherstellung korrigierter Datenwörter und zum Einsetzen der korrigierten Datenwörter an die Stelle der fehlerhaften Signale in den verarbeiteten digitalen Wiedergabesignalen an der richtigen räumlichen Stelle, wobei die Einrichtung (22) zum Codieren eine Speichereinrichtung zum Speichern von Datenwörtern in Übereinstimmung mit ihrem zeitlichen Auftreten, eine Einrichtung, die aus wenigstens zwei gespeicherten, räumlich gegeneinander versetzten Datenwörtern Paritätswörter bildet, die die Wiederherstellung der korrigierten Datenwörter entsprechend wenigstens einem der räumlich versetzten Datenwörtern in Kombination mit den anderen räumlich versetzten Datenwörtern ermöglicht, die ursprünglich zur Bildung des Paritätswortes verwendet wurden, und eine Einrichtung zum räumlichen Einfügen der Paritätswörter in das serielle Signal zur Schaffung einer räumlichen Trennung von den räumlich versetzten Datenwörtern, um die Möglichkeit zu verringern, daß ein einziger Fehler des Aufzeichnungsmediums, auf dem das serielle Signal aufzuzeichnen ist, den Verlust von Signalen verursachen würde, die irgendeinen der beiden räumlich versetzten Datenwörtern und der daraus gebildeten Paritätswörtern entsprechen, wobei die Einrichtung 14 zur Verarbeitung des Wiedergabesignales einen Fehlererkennungskreis (101) zum Decodieren empfangener Datenwörter jedes Blockes und zum Ableiten von Fehlerprüfcodewörtern aus den empfangenen Datenwörtern zum Vergleich mit den empfangenen Fehlerprüfcodewörtern, die den empfangenen Datenwörtern zugeordnet sind, und zur Erzeugung eines Blockfehlersignales, wenn herausgefunden wird, daß die Fehlerprüfcodewörter nicht übereinstimmen, aufweist, wobei die Einrichtung zur Wiederherstellung korrigierter Datenwörter eine Speichereinrichtung zum Speichern empfangener Daten- und Paritätswörter entsprechend dem Auftreten bei ihrem Empfang, eine Einrichtung, die auf das Blockfehlersignal anspricht, um aus wenigstens einem gespeicherten Datenwort und wenigstens einem gespeicherten Paritätswort ein korrigiertes Datenwort herzustellen, und eine Einrichtung zum Einfügen des korrigierten Datenwortes an einer geeigneten räumlichen Stelle in ein von der Korrektureinrichtung abgegebenes serielles Signal aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• die Einrichtung (22) zum Codieren eine Einrichtung aufweist, die die Paritätswörter eines vorgegebenen Blockes durch Verarbeitung der gespeicherten Datenwörter wenigstens zweier verschiedener Blöcke, von denen einer vor dem vorgegebenen Block und einer hinter dem vorgegebenen Block angeordnet ist, bildet, und daß die Einrichtung zur Wiederherstellung von korrigierten Datenwörtern eine Einrichtung aufweist, die auf das Blockfehlersignal anspricht, um gespeicherte Datenwörter und gespeicherte Paritätswörter entsprechend von Daten, die ursprünglich sowohl vor als auch hinter dem vorgegebenen Block räumlich angeordnet waren zu erarbeiten, so daß die Wiederherstellung eines korrigierten Datenwortes auf der Grundlage von ursprünglich vor und hinter dem fehlerhaften Datenwort räumlich angeordneten Daten erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22) zum Codieren eine Einrichtung zum Formatieren von Daten in jedem Block N in eine Mehrzahl von Segmenten K aufweist, daß jedes Segment K wenigstens ein Daten- und/oder ein Paritätswort aufweist, und daß ein digitaler Logikkreis ein exclusives -OR-Gatter zur Erzeugung der Paritätswörter jedes Blockes durch eine exclusive -OR-Verknüpfung der Datenwörter der verschiedenen vorgewählten Blöcke entsprechend der Beziehung aufweist,

• - wobei ein vorgegebenes Paritätswort bezeichnet, das im Segment K des Blockes N angeordnet ist,
• - wobei ein vorgegebenes Datenwort ist, das im Segment (K+j) eines anderen vorgewählten Blockes (N-m) angeordnet ist, der m Blöcke hinter dem Block N angeordnet ist,
• - wobei ein vorgegebenes Datenwort bezeichnet, das im Segment (K+k) eines noch anderen weiteren vorgewählten Blockes (N+n) angeordnet ist, der n Blöcke vor dem Block N angeordnet ist, und
• - wobei K, j, k, m und n ganze Zahlen sind und m und n ausreichend groß sind, um sicherzustellen, daß eine ausreichende Trennung des vorgegebenen Blockes N von den verschiedenen vorgewählten Blöcken (N-m) und (N+n) vorliegt, so daß die Anordnung der Paritätswörter (P^N) zwischen den Datenwörtern (D^N-n und D^N+n) sicherstellt, daß korrigierbare Daten an jeder vorgegebenen Position entlang des Aufzeichnungsmediums (23) innerhalb der Grenzen von (N-n) bis (N+n) zur Verfügung stehen, so daß korrigierte Datenwörter in ein serielles Wiedergabesignal an der Stelle von Datenwörtern des nicht richtig wiedergegebenen Blockes eingesetzt werden können.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22) zum Codieren eine Einrichtung zur Erzeugung jedes Paritätswortes aus der exclusiven -OR-Verknüpfung von Datenwörtern und derart aufweist, daß die Möglichkeit verringert ist, daß ein einziger Fehler des Aufzeichnungsmediums (23), auf dem die codierten Signale aufgezeichnet werden, den Verlust von Signalen bei der Wiedergabe des Blockes N und entweder des Blockes (N+n) oder des Blockes (N-m) verursacht.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Datenwörter (D^N+n und D^N-m) verarbeitet, wobei m=n ist, so daß die Einrichtung zur Erzeugung der Paritätswörter die Paritätswörter des Blockes N aus Blöcken erzeugt, die um n und m Blöcke vom Block N entfernt angeordnet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22) zum Codieren eine Einrichtung zum Formatieren von Daten in jedem Block N in einer Reihenfolge von 8 Segmenten (K₀ bis K₇), ein CRC-Prüfwort und ein Blocksynchronisierwort aufweist, daß jedes Segment K ein erstes und ein zweites Datenwort (D₀ bis D₁₅) und ein Paritätswort aufweist, das in eine höchstwertige Komponente und eine niedrigstwertige Komponente unterteilt ist, und daß die Einrichtung zur Erzeugung der Paritätswörter eine Einrichtung zur Erzeugung der Paritätswörter und jedes Segmentes K des Blockes N aus den Datenwörtern am Segment (2K) des Blockes (N+15) in einer exclusiven -OR-Verknüpfung mit den Datenwörtern am Segment (2K+1) des Blockes (N-15) aufweist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Wiederherstellung von korrigierten Datenwörtern eine Speichereinrichtung, die auf empfangene Datenwörter und Paritätswörter jedes Blockes und auf die Fehlerblocksignale von der Einrichtung (14) zur Verarbeitung anspricht, um die Datenwörter, die Paritätswörter und die Blockfehlersignale zyklisch zu speichern, einen Kreis zum Korrigieren eines fehlerhaften Blockes, der ein Paar von Speichern für Paritätswörter/Datenwörter aufweist, und einen exclusiven -OR-Kreis aufweist, der auf den Zustand der Speicher für die Paritätswörter/Datenwörter anspricht, um korrigierten Datenwörtern in Antwort auf ein Fehlerblocksignal zu regenerieren, wobei korrigierte Datenwörter durch die exclusive -OR-Einrichtung verknüpft und wieder in der Speichereinrichtung an der Stelle der zuvor gespeicherten Datenwörter der ermittelten fehlerhaften Blöcke eingesetzt werden.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Verarbeitung analoger, zu digitalisierender und seriell aufzuzeichnender Audiosignale eine Einrichtung zum Umwandeln eines analogen Audioeingangssignales in ein entsprechendes digitalisiertes Audiosignal aufweist, das nachfolgend als das digitalisierte Eingangssignal zu codieren ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Verarbeitung von zu digitalisierenden und seriell aufzuzeichnenden Videosignalen eine Einrichtung zum Umwandeln eines analogen Videoeingangssignales in ein entsprechendes digitalisiertes Videosignal zur nachfolgenden Codierung als das digitalisierte Eingangssignal aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Verarbeitung digitaler Daten mit einer hohen Dichte vorgesehen ist, daß die Einrichtung (22) zum Codieren eine Einrichtung zum Formatieren einer vorgegebenen Aufzeichnung von digitalen Daten in eine Reihe aufweist, die aus einer Mehrzahl von Blöcken besteht, daß jeder Block eine vorgewählte Anzahl von Datenwörtern enthält, daß der Anfang jeder Aufzeichnung durch ein Anfangsschlüsselsignal identifiziert wird, und daß am Ende der Aufzeichnung ein Zwischenaufzeichnungsspaltsignal zugeordnet ist.