DE3038359C2 - Bildplattenspieler - Google Patents
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Description
2. Bildplattenspieler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlersignalgenerator (Rechner
10) ein Fehleranzeigesignal liefert, wenn mindestens zwei aufeinanderfolgend decodierte Digitalzahlen in der
der vorbestimmten Reihenfolge entgegengesetzten Reihenfolge auftreten, und dieses Fehleranzeigesignal
einen Blockierspurfehler anzeigt, und daß die aufgrund des Fehleranzeigesignals den Signalabnehmer versetzende
Verschiebevorrichtung (12) auf auf der Bildplatte weiter vorn liegende Signalspuren verschiebt, um
den festgestellten Blockierspurfehler zu korrigieren.
3. Bildplattenspieler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Signalabnehmer
versetzende Verschiebevorrichtung (12) eine Anstoßeinrichtung enthält, welche dem Abnehmer so zugeordnet
ist, daß sie ihm bei jedem Fehleranzeigesignal eine im wesentlichen rechtwinklig zu den Signalspuren
verlaufend^ Bewegung erteilt.
4. Bildplattenspieler nach Anspruch 1 zum Abspielen einer Bildplatte, auf deren Oberfläche sich eine
spiralförmige Rille befindet, welche die Signalspuren enthält, und mit einem Abnehmer, der mit seinem Stift
in eine Rille eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Fehlersignal ansprechende Verschiebevorrichtung
eine AnstoßeinrichtUijg zum Umsetzen des Abnehmerabtaststiftes in eine andere Windungsrille der
Bildplatte ist. die unter Steuerung durch das Fehleranzeigesignal den Abtaststift über eine Anzahl von
Rillenwindungen verschiebt, welche durch die Größe des ermittelten Spurfehlers bestimmt ist und in einer
Richtung zur Reduzierung des ermittelten Spurfehlers erfolgt.
5. Bildplattenspieler nach Anpruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlersigna'gener,' ?nr (Rechner 10)
eine Einrichtung zur Bestimmung der Größe des ermittelten Spurfehlers enthält, die ihrerseits eine Einrichtung
zur Lieferung des Fehleranzeigesignals mit einer der Größe des festgestellten Spurfehiers proportionalen
Größe enthält.
6. Bildplattenspieler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlersignalgenerator (Rechner
10) eine Einrichtung zur Bestimmung der Größe des ermittelten Spurfehlers enthält, die ihrerseits eine
Einrichtung zur Lieferung des Fehleranzeigesignals als Reihe von Signalimpulsen enthält, deren Anzahl
direkt proportional der Größe des festgestellten Spurfehiers ist, und daß die Anstoßeinrichtung unter
Steuerung durch die Reihe der Signalimpulse den Abtaststift um ein Stück weiterbewegt, das für jeden der
Signalimpulse einem Abstand zu einer benachbarten Rillenwindung entspricht und so gerichtet ist, daß der
ermittelte Spurfehler reduziert wird.
Die Erfindung betrifft einen Bildplattenspieler, wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.
Aus der DE-OS 27 11 923 ist es bekannt, die einzelnen Halbbilder einer auf einer Bildplatte aufgezeichneten
Videoinformation durch Adressennummern zu kennzeichnen und ein zur Widergabe gewünschtes Stück durch
Eingabe der zum Anfangshalbbild dieses Stückes gehörigen Nummer am Plattenspieler anzuwählen, der dieses
Stück dann sucht und abspielt.
Eine Bildplatte besteht aus einem flachen Körper, der auf seiner Oberfläche dünne Signalspuren trägt,
zwischen denen sich im allgemeinen eine gewisse Struktur befindet, welche bei der Drehung der Platte einen
Abnehmer der Informationsspur folgen läßt. Plattenfehler und Verunreinigungen können dazu führen, daß der
Abnehmer eine oder mehrere Signalspuren überspringt. Derartige Spurfehler können in jeder Richtung im
Programmaterial auftreten. Ein Zurückspringen des Abnehmers führt zu einem wiederholten Durchlaufen einer
oder mehrerer bereits zuvor durchlaufener Windungen einer spiralförmigen Signalspur.
Selbst wenn der Abnehmer zufällig aus der blockierten Rille herausspringt, ergibt sich eine erhebliche
Programmunterbrechung. Ein Vorspringen kann ebenfalls stören. Bei einer Korrektur solcher Spurfehler lassen
sich auch noch Bildplatten abspielen, die einige auf die Herstellung zurückzuführende Unvollkommenheiten
enthalten, welche zu einer Rillenblockierung führen. Auch würde die ausnutzbare Lebensdauer eienr Bildplatte,
die im Gebrauch infolge von Verunreinigungen, wie Staubpartikeln, an mehreren Rillen festhängt, entsprechend
verlängert werden können. Ein bekanntes Prinzip zur Feststellung von Spurfehlern auf einer Rillenbildplatte
besteht in der Mitaufzeichnung eines Tonsignals, beispielsweise "on 18 kHz. Ein Spurfehler wird dann als
Phasenverschiebung dieses Tones festgestellt Die Richtung der Phasenverschiebung, ob Vor- oder Nacheilung,
gibt die Polarität des Spurfehlers an. Nachteilig ist hierbei jedoch der begtenzte Bereich, bei dem also eine
Phasenvoreilung von 180° oder mehr nicht mehr von einer Phasennacheilung unterschieden werden kann; auch
können Kreuzmodulationbprodukte mit anderen aufgezeichneten Signalen, etwa der 15-kHz-Zeilenfrequenz,
zur Erzeugung hörbarer Schwebungsfrequenzen führen.
Aus der US-PS 39 63 860 ist es ferner bekannt, die 15-kHz-Zeilenfrequenz selbst zur Feststellung von Spurfehlern
heranzuziehen. Hierbei enthält jede Windung der Spiralsignalspur eine feste Anzahl von Zeilen zuzüglich
eines Bruchteils — etwa 0,1 — einer Zeile. Die Zeilensynchronimpulse liegen daher auf einer Spirallinie anstatt
auf einem Radius. Ein Spurfehler wird festgestellt durch das Vorhandensein einer entsprechenden Phasenverschiebung
der Horizontalsynchronimpulse.
Auch dieses Verfahren leidet unter dem Nachteil eines begrenzten Bereiches, weil ein Vorwärtssprung von 5
Rillen (also eine Phasenverschiebung von 5 χ 0,1 gleich einer halben Zeile im obigen Beispiel) nicht von einem
Zurückspringen um 5 Rillen unterschieden werden kann. Die Spurfehlerfeststellung durch Ermittlung einer
Phasenverschiebung wird auch kompliziert, wenn Einschwingeffekte beim Absenken des Abtaststiftes in Betracht
zu ziehen sind. Weiterhin muß der Detektor Unterschiede zu Rauscheffekten machen, um nicht fälschlich
eine Rillenblockierung anzuzeigen, was zu einem unnötigen Vorsetzen des Abtaststiftes führen würde.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Bildplattenspieler mit einer Spurfehlerkorrektureinrichtung,
die auch größere Spurfehler sicher erfassen und korrigieren kann. Diese Aufgabe -<s;a durch die im
Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst, während Weiterbildungen der Erfindung in
den Unteransprüchen gekennzeichnet sind.
Bei der Erfindung werden Spurfehler entdeckt durch Abtastung von Digitalzahlen, die auf der Bildplatt? in
einer vorgeschriebenen Folge voraufgezeichnet sind, wobei beispielsweise jede Digitalzahl gegenüber der
vorangehenden um einen Zuwachs vergrößert ist und ein Spi^fehler ermittelt wird durch Festellung der
Abweichung zweier aufeinanderfolgend abgefühlter Digitalzahlen von der richtigen Reihenfolge. Da die Richtung
und Größe des Spurfehlers aus dem Unterschied zwischen zwei abgefühlten Digitalzahlen hervorgeht,
kann eine Verschiebungseinrichtung in einer solchen Richtung und einem solchen geeigneten Steueralgorithmus
betätigt werde», daß der Abtaststift in die gewünschte Spur zurückgefahren wird. Wenn erst einmal ein
Spurfehler fest, estellt ist, dann kann das normale Abnehmerservosystem aktiviert werden, um den Abnehmer in
die richtige Sf ur zu setzen. Das übliche Servoabnehmersystem eignet sich zwar für die Spurführung des
Abtaststiftes entlang dem allmählichen Vorschub in der Spiralsignalspur, jedoch ist es nicht schnell genug, um
einen Spurfehler zu korrigieren. Es ist deshalb eine getrennte Verschiebeeinrichtung vorgesehen, um örtliche
schnelle Bewegungen des Abtaststiftes in benachbarte Spuren zu bewirken. Solche Verschiebeeinrichtungen
können elektromagnetische oder piezoelektrische oder jegliche Einrichtungen sein, die eine entsprechende
mechanische Bewegung des Abnehmers hervorrufen können.
In den beiliegenden Zeichnungen zeigt
F i g. 1 eine graphische Darstellung eines Fernsehsignals mit dem Vertikalaustastintervall zwischen ungeraden
und geraden Halbbildern;
F i g. 2 eine graphische Darstellung des Digitaldatenschemas, wie es bei dem offenbarten Aufzeichnungsverfahren
benutzt ist;
F i g. 3 ein Blockschaltbild eines Bildplattencodierers;
F i g. 4 ein Blockschaltbild eines Bildplattenspieler^;
F i g. 5 ein Blockschaltbild, welches den Digitaldatengenerator des Bildplattencodierers gemäß F '· g. 3 in mehr
Einzelheiten zeigt;
Fig.6 ein Blockschaltbild, welches mehr Einzelheiten des Informationspuffers für den Bildplattenspieler
gemäß F i g. 4 zeigt;
F i g. 7 ein Schaltbild einer Einrichtung zur Erzeugung eines Fehlerprüfcodes von den Informationsbits für den
Bildplattencodierer gemäß F i g. 3;
F i g. 8 ein teilweise in Blockdarstellung ausgeführtes Schaltbild des Informetionspuffers für den Bildplattenspieler
gemäß F i g. 4;
F i g. 9 eine Ausführungsform eines Empfangssteuerzählers für den in F i g. 8 gezeigten Informationspuffer;
F i g. 10 ein Zustandsübergangsdiagramm für die Mikroprczes^oi -Steuerschaltung gemäß F i g. 4 und
F i g. 11 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung eines Programmalgorithmus für die Mikroprozessor-Steuerschaltung
gemäß Fig. 4.
Signalschema
F i g. 1 zeigt besondere Einzelheiten eines NTSC-Fernsehsignals im Schema gemäß der verdeckten Farbträgertechnik,
wie sie in der US-PS 38 72 498 beschrieben ist, Die miteinander verschachtelten ungeraden und
geraden Halbbilder sind durch ein Vertikalaustauschtastintervall voneinander getrennt. Der Fernsehfarhriiann
erkennt leicht das übliche Vertikalaustastintervall, das ein erstes Austastimpulsintervall, ein Vertikalsynchronisierintervali
und ein zweites Ausgleichsimpulsintervall, dem eine Anzahl von Horizontalzeilenintervallen zum
Beginn jedes neuen Halbbildes folgen, enthält. Wie die F i g. 1 zeigt, beginnt dte Videosignalinformation in der
Zeile 22' des Halbbildes 1 und in der Zeile 284' des Halbbildes 2.
Die der Halbbildnummer entsprechende Digitalinforrnation erscheint in der Zeile 17' des Halbbildes 1 und in
der Zeile 280' des Halbbildes 2. Digitalinformation könnte genauso gut in andere Zeilen des Vertikalaustastintervalls
eingefügt werden. Um Einzelheiten des Digitalsignalschemas zu zeigen, ist in Fig.2 der Zeitmaßstab
während der Daten enthaltenen Horizontalzeile (Zeile 17' oder Zeile 280') gedehnt.
Daten werden als Leuchtdichtepegel dargestellt: 100 IRE-Einheiten bedeuten eine logische EINS und 0
IRE-Einheiten (Austastpegel) eine logische NULL. Das erste Datenbit folgt dem üblichen Horizontalsynchronimpuls
140 und dem Farbsynchronsignal 142. Die Frequenz des Farbsynchronsignals 142 beträgt etwa 1,53 MHz,
also die Frequenz des verdeckten Farbträgers. Jedes Datenbit wird in Synchronismus mit dem verdeckten
Farbträgersignal von 1,53 MHz übertragen.
Wie Fig.2 zeigt, umfaßt jede Digitalnachricht einen 13-Bit-Startcode, der mit B(x) bezeichnet ist, einen
13-Bit-Redundanz-Fehlerprüfcode, der mit Qx) bezeichnet ist, und 51 Informationsbit, die mit I(x) bezeichnet
sind. Der Beginn der nächsten Horizontalzeile ist gekennzeichnet durch den nächsten Horizontalzeilensynchronimpuls
140a und das Farbsynchronsignal 142a. Somit sind die einzelnen Datenbits in Synchronismus mit
dem Farbträger, und die gesamte digitale Nachricht ist in Synchronismus mit dem Vertikalsynchronimpuls. Die
Datenfrequenz kann ein Vielfaches oder ein (ganzzahliger) Bruchteil einer geeigneten Farbträgerfrequenz sein.
Natürlich können auch andere Leuchtdichtewerte den Logikwerten EINS und NULL zugeordnet werden, oder
ein gegebener Leuchtdichtepegel kann durch mehr als ein Bit bezeichnet werden.
Bei dem hier beschriebenen System wird zur Synchronisierung des Datensystems mit der Digitalnachricht ein
Startcode benutzt, und damit vermeidet man die Notwendigkeit, die Flanke des Horizontal- oder Vertikalsynchronimpulses
feststellen zu müssen. Synchronisierfehler bei einem seriell arbeitenden Digitaldatensystem
führen zu (Vnll-)Bildfehlern. wo akn dip empfangenen Daten um ein oder mehr Bits aus ihrer richtigen Lage
verschoben sind. Bisher bekannte Systeme zur Aufzeichnung von Digitaldaten in einer für Bildplatten codierten
Form haben gezeigt, daß die Flanken der Synchronimpulse als Zeitbezug nicht zuverlässig sind und zu Fehlern
des Vollbildes führen. Startcodes haben sich als zuverlässiger erwiesen.
Der speziell gewählte Startcode 1111100110101 ist einer der in der Radar- und Sonartechnik bekannten
Barker-Codes, wie sie beispielsweise in dem Buch »Group Synchronization of Binary Digital Systems« von R. H.
Barker, 1953 bei Academic Press, New York, beschrieben sind. Barker-Codei» sind so gewählt, daß die Autokorrelationsfunktion
eines einen Barker-Code enthaltenden und gegenüber sich selbst verschobenen Signals bei
Koinzidenz maximal, andernfalls dagegen minimal ist. Das bedeutet, daß bei Zuordnung eines Wertes von +1
oder -1 zu jedem Bit im Startcode und Berechnung der Summe '!er jeweiligen Bitprodukte für jede Verschiebungsposition
des Startcodes gegenüber sich selbst eine solche Autokorrelationsfunktion ein scharfes Maximum
irn Koinzidenzfalle ergibt Insbesondere ergibt ein Barker-Code bei Verschiebung um irgendeine ungerade
Anzahl von Stellen gegenüber sich selbst eine Autokorrelation von 0. Eine Verschiebung eines Barker-Codes um
irgendeine gerade Anzahl von Stellen gegenüber sich selbst ergibt eine Autokorrelation von -1. Wenn jedoch
Koinzidenz herrscht, ergibt die Autokorrelation den Wert N, wobei Λ/die Anzahl von Bits im Barker-Code ist.
Wenn also mit anderen Worten ein Barker-Code um irgendeine Anzahl von Stellen gegenüber sich selbst
verschoben wird, dann unterscheidet er sich um eine maximale Anzahl von Bitpositionen. Beim Vorhandensein
von Rauschen verringert diese Eigenschaft die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Startcodeermittlung im
Vergleich zu einem willkürlich gewählten Startcode.
Die Informationsbits I(x) enthalten eine Halbbildnummer, eine Bandnummer und einen Raum für Informationsbits
für spätere Erweiterung. Die Halbbildnummern kennzeichnen jedes Halbbild des Videosignals durch
eine individuelle 18-Bit-Binärzahl. Am Beginn der Bildplatte ist das erste Halbbild des Videoprogramms das
Halbbild »null«. Danach wird jedes Halbbild aufeinanderfolgend in ansteigendem Sinne numeriert. Die Bandnummern
beziehen sich auf das aufgezeichnete Videosignal in einer Gruppe benachbarter Windungen der
Spiralrille, die eine bandförmige Gestalt bilden. Das gesamte Material in einem solchen Rillenband wird durch
eine gemeinsame Bandnummer identifiziert Als ein Beispiel für die Bandnummernanwendung sei erwähnt, daß
das Videosignal, nachdem das Ende des Videoprogrammaterials aufgezeichnet ist, die Bandnummer »dreiundsechzig«
hat Der Bildplattenspieler fühlt das Band dreiundsechzig als Ende des Programms und reagiert darauf
durch Abheben des Abtasters von der Platte.
Der Fehlerprüfcode Qx) wird aus I(x) im Bildplattenaufzeichnungsgerät berechnet Zu diesem Zweck wird
I(x) mit einer Konstante H(x) multipliziert. Das erhaltene Produkt wird durch eine andere Konstante g(x)
dividiert und nach dieser Division wird der Rest (der Quotient wird nicht benutzt) zu einer dritten Konstanten
M(x) addiert und man erhält Qx).
Im Bildplattenspieler wird die abgenommene Information auf Fehler geprüft indem man die gesamte Information
einschließlich des Startcodes durch die erwähnte Konstante g(x) dividiert Wenn der Rest gleich dem
Startcode B(x) ist dann wird di«. Information als fehlerfrei angesehen. Die Konstanten H(x) und M(x) werden so
gewählt, daß der Rest der gesamten Information den Startcode ergibt Die Konstante g(x), die sowohl bei der
Bildplattenaufzeichnungsapparatur wie auch beim Bildplattenspieler benutzt wird, wird als das Generatorpolynom
des Codes bezeichnet Es wird ein spezifischer Wert g(x) gewählt der zu einem Code führt mit Hilfe dessen
sich Fehler feststellen lassen, was besonders vorteilhaft bei Verwendung bei einem Bildplattenmedium ist In
a dem hier beschriebenen System werden die oben angeführten Addition-, Multiplikations- und Divisionsvor-
Ϊ gänge entsprechend speziellen Regeln durchgeführt die auf die Geräte zugeschnitten sind, mit denen sie
ausgeführt werden sollen. Die Fehlercodierung wird in größeren Einzelheiten später noch im Zusammenhang
mit den Geräten für Codierung und Decodierung erläutert werden.
Ein Blockschaltbild eines Videoplattencodierers ist in F i g. 3 gezeigt Ein Bildsignalgemisch von einer Quelle
30 wird in einer Addierschaltung 36 mit einem von einem Digitaldatengenerator 38 über eine Leitung 37
zugeführten, Digitaldaten darstellenden Bitstrom linear kombiniert Eine Synchronisierschaltung 32 liefert einen
Farbträger und Synchronisierimpuise, so daß die von dem Digitaldatengenerator 38 erzeugten Datenbits syn-
! chron mit dem am Anschluß 31a vorhandenen Farbträger sind und die Digitalinformation in der richtigen
Horizontalzeile des Vertikalaustastintervalls codiert wird. Auf der Datenleitung 39 auftretende und die Halbbildnummer
sowie die Bandnummer darstellende Informationsdaten werden von einer Einrichtung 34 geliefert
Die Verwendung der Information über die Halbbildnummer und die Bandnummer wird im Zusammenhang mit
dem Mikroprozessorprogramm (F ig. 10 und 11) erläutert werden. Die Digitaldaten und das Videosignal werden
in der Addiersdialtung 36 miteinander kombiniert. Eine weitere Signalverarbeitungsschaltung 40 bereitet das
zusammengesetzte Videosignal für das Aufzeichnungsmedium vor: Dieses zusammengesetzte Bildsignal ist vom
Typ mit verdecktem Farbträger und wird unter Benutzung von Frequenzmodulationstechniken aufgezeichnet.
Bei dem Bildplattenspieler gemäß Fig.4 wird das Frequenzmodulationssignal mit Hilfe einer einen Abnehmerwandler
und einen Abtaststift enthaltenden Abtasteinrichtung 20 abgetastet und mittels einer Videosignalverdfbeitungsschaltung
18 in ein normgerechtes Fernsehsignal zur Wiedergabe mit einem üblichen Fernsehempfänger
umgewandelt. Die Videosignalverarbeitungsschaltung 18 enthält eine Schaltung, die unter Steuerung
durch das Farbsynchronsignal einen 1,53-MHz-OsziIlator mit dem Farbträger phasensynchronisiert. Der Färb-Oszillator
wird zusätzlich zu seiner üblichen Verwendung für die Demodulierung der verdeckten Farbträgerschwingung
zur Lieferung eines digitalen Taktsignals herangezogen, das auf der Leitung 72 erscheint. Die
Videosignalverarbeitungsschaltung 18 enthält ferner Einrichtungen zur Demodulierung des Videoträgers und
Kammfilterung des demodulierten Videosignals. Ein Kammfilter 19 subtrahiert zwei aufeinanderfolgende Halbbildzeilen,
und das Subtraktionsergebnis erscheint auf der Leitung 70 als verarbeitetes Videosignal. Da die Zeile
16', in welcher der Schwarzpegel herrscht, von der Zeile 17' subtrahiert wird, die mit Digitaldaten moduliert ist,
sind die verarbeiteten Videosignale auf der Leitung 70 die wiedergewonnenen Digitaldaten. Natürlich kann die
Zeile 16' irgendeinen konstanten Leuchtdichtepegel beinhalten. Wenn die der Datenzeile 17' nachfolgende Zeile
18' eine Zeile konstanter Leuchtdichte (einschließlich schwarz) ist, dann stellt das folgende Ausgangssignal des
Kammfilters während der Zeile 18' wiederum wiedergewonnene Digitaldaten, jedoch invertiert, dar. Durch
Subtraktion einer Zeile von einer benachbarten Zeile konstanter Leuchtdichte wird das wiedergewonnene
Digitalsignal auf sich selbst bezogen, und Datenfehler infolge von Verschiebungen des Gleichspannungspegels
im Videosignal werden eliminiert. Wenn es erwünscht ist, Daten in aufeinanderfolgenden Zeilen unterzubringen
anstatt Daten neben Zeilen konstanter Leuchtdichte zu haben, dann wären Einrichtungen erforderlich, welche
das Videosignal auf einen vorbestimmten Leuchtdichtepegel oder einem Gleichspannungsbezugspegel beziehen,
damit sich der Digitaldatenfluß von dem Videosignal trennen läßt.
Aus F i g. 4 kann man sehen, daß der Informationspuffer 16 bei Zuführung des verarbeiteten Videosignals auf
der Leitung 70 und des 1,53-MHz-Taktsignals auf der Leitung 72 Digitaldaten aus dem Videosignal extrahiert.
Der Puffer 16 wird gesteuert durch ein vom Mikroprozessor 10 über die Leitung 71 zugeführtes digitales
Binärsteuersignal. Ein Binärzustand des Steuersignals auf der Leitung 71 läßt den Informationspuffer 16 Daten
autnehmen. Beim anderen Binärzustand konditioniert das Steuersignal auf der Leitung 71 den Informationspuffer
16 für die Übertragung der empfangenen Daten zum Mikroprozessor 10. Wenn das Steuersignal auf der
Leitung 71 einen hohen Pegel hat, dann öffnet sich der Informationspuffer 16 für die Abfühlung ankommender
Daten auf der das verarbeitete Videosignal führenden Leitung 70 unter Verwendung des 1,53-MHz-SignaIs auf
der Leitung 72 als Taktsignal. Nach Aufnahme einer vollständigen Information oder Nachricht liefert das
Zustandssignal auf der Leitung 75 eine Anzeige darüber, daß die Information vollständig ist. Zur Übertragung
der Information zum mikrüprozessorspeicher wird das Steuersignal auf der Leitung 7i auf einen niedrigen Pegel
gebracht. Dadurch wird der Informationspuffer 16 gesperrt und die internen Steuerschaltungen zurückgesetzt,
und die Ergebnisse der Informationsfehlercodeprüfung auf die Zustandsleitung 75 geschaltet. Wenn das Zustandssignal
anzeigt, daß die Information gültig ist (wenn also die Fehlercodeprüfung eine Gültigkeit ergibt), 4ü>
dann wird der Mikroprozessor 10 für die Übertragung von Daten im Informationspuffer 16 zum Mikroprozessor
10 programmiert. Der Mikroprozessor liefert ein externes Taktsignal auf der Leitung 73 für den Datentransfer
vom Informationspuffer 16. Bei jedem Taktimpuls wird ein Bit der Daten auf der Leitung 74 aus den Informationspuffer
heraus- und in den Mikroprozessor 10 hineingeschoben. Wenn sämtliche Daten in den Mikroprozessor
10 überführt sind, dann ist das Programm fertig für eine weitere digitale Information bzw. Nachricht, auf der
Steuerleitung 71 erscheint wieder ein hoher Pegel und der Vorgang wiederholt sich.
Der Mikroprozessor 10 steuert über den Informationspuffer 16 die Austastung der Zeile 17' (oder Zeile 280')
aus dem Videosignal. Die erste digitale Information wird erhalten durch ständiges Absuchen des Videosignals
nach einem Startcode. Danach wird der Informationspuffer 16 gesperrt. Dann wird der Informationspuffer,
gesteuert durch das zeitliche Auftreten der ersten digitalen Nachricht, für etwa sechs Zeilen geöffnet, ehe die
nächste digitale Nachricht erwartet wird. Wenn keine gültige Nachricht gefunden wird, dann wird der Informationspuffer
16 etwa sechs Zeilen nach dieser erwarteten Zeit des Auftretens gesperrt. Wird dagegen eine gültige
Digitalnachricht gefunden, dann wird der Informationspuffer 16 gesperrt, und aufgrund des Zeitpunkts des
Auftretens der derzeitigen Digitalnachricht wird die neue Zeit für das Auftreten der nächsten Digitalnachricht
errechnet. Auf diese Weise öffnet der Mikroprozessor 10 ein Tor oder Datenfenster von etwa zwölf Zeilen
Breite, welches zentrisch um die erwarteten Daten herum liegt
Das Zeitintervall von der Mitte des einen Datenfensters zum nächsten ist etwa das Zeitintervall eines
Videohalbbildes. Die Breite des Datenfensters wird so gewählt, daß für den Fall der ungünstigsten zeitlichen
Verhältnisse die erwarteten Daten in das Datenfenster fallen. Quellen von Zeitfehlern, wie sie noch erläutert
werden, sind: das begrenzte Auflösungsvermögen des Digitalzeitgebers, die Driftrate des Zeitgebers, Programmunsicherheiten
bei der Bestimmung des Zeitpunkts des Auftretens der derzeitigen Daten, Zeitdifferenzen
zwischen ungraden und geraden verschachtelten Halbbildern. Anpassungen für die Verwendung anderer Mikroprozessoren
und/oder Zeitgeber können durchgeführt werden durch entsprechende Justierung der Breite des
Datenfensters. Das Mikroprozessorprogramm, welches die Logik für das Suchen von Daten und die Zentrierung
des Datenfensters steuert, wird anschließend im Zusammenhang mit den F i g. 10 und 11 beschrieben.
Der Mikroprozessor 10 reagiert auch auf die Einsteller 14 am Bedienungsfeld des Plattenspielers (Auflegen,
Pause und Abtasten) zur Betätigung des Spielermechanismus 12 und Ansteuerung des Anzeigefeldes 22 des
Spielers entsprechend einem vorbestimmten Programm, wie ebenfalls noch erörtert werden wird. Der Spieler-
mechanismus ist weiterhin mit mindestens einer Verschiebeeinrichtung für den Abtaststift versehen, die durch
den Mikroprozessor 10 betätigt wird. Eine solche Verschiebeeinrichtung arbeitet piezoelektrisch, elektromagnetisch
oder in anderer Weise und versetzt den Signalabnehmer in benachbarte Rillen oder Signalspuren der
Bildplatte. Die Verwendung einer solchen Verschiebe- oder Umspringeinrichtung für das Verlassen blockierter
Rillen wird anschließend ebenfalls in Verbindung mit den in den Fig. 10 und 11 gezeigten Flußdiagrammen
beschrieben.
Fehlercode
ίο Wie bereits gesagt wurde, benutzt ein Bildplattenaufzeichnungsgerät die Informationsbits I(x) zur Berechnung
von C(x). Wegen der großen Anzanl von Potentialkombinationen — I(x) und C(x) sind zusammen 64 Bits
lang — und wegen des Wunsches die Fehlerfeststellungs- und Korrektureigenschaften eines gegebenen Codes
ohne Zuhilfenahme einer Aufzählung zu bestimmen, werden Fehlercodes mathematisch behandelt. Eine generelle
mathematische Entwicklung der Ringtheorie und Galois'scher Felder GF(2m), die generell für Fehlercodcs
anwendbar sind, findet sich in der Veröffentlichung »Error Correcting Codes« von W, Wesley Peterson in der
MIT Press, Cambridge, Mass. Für die hier vorliegenden Zwecke läßt sich die Fehlercodierung in der Bildplatte
am besten anhand einiger Definitionen verstehen.
Eine digitale Nachricht, die EINSen und NULLen enthält, kann betrachtet werden als Darstellung eines
algebraischen Polynoms, welches Potenzen von χ enthält. Die Koeffizienten der jeweiligen Potenzen von χ sind
die einzelnen Bits der Nachricht. Beispielsweise kann die 4-Bit-Nachricht 1011 dargestellt werden durch das
Polynom P(x)dev Form
P(x) = 1 · x3 + 0 · x2 + 1 · χ + 1 · x° = x5 + χ + 1.
Wendet man diesen Ausdruck auf den Startcode 1111100110101 an, dann ergibt sich
B(x) = A·12 + Λ-" + x10 + λ9 4- Xs + x5 + a4 + x2 + 1.
Die höchste Potenz von χ wird der Grad des Polynoms genannt. Im obigen Beispiel ist B(x) ein Polynom
zwölften Grades.
Polynome können addiert, subtrahiert, multipliziert und dividiert werden nach den üblichen Regeln der
Algebra, außer daß Koeffizienten in Modulo-2-Ausdrücken geschrieben werden können. Eine Kurzschreibweise
für den Rest eines Polynoms nach Division durch ein anderes Polynom wird durch Klammern angegeben. Wenn
und der Rest /feinen Grad niedriger als der Divisor g(x)ist, dann ist
[PM] =r(x).
Bei der Bildplattenaui'zeichnungsvorrichtung wird die gesamte auf der Bildplatte aufgezeichnete Nachricht
oder Information ausgedrückt durch ein Polynom T(x). Aus F i g. 2 ergibt sich
' 45 T(x) = B(XJx*4 + Qx)X51 + I(x). (1)
Der Term λ64 verschiebt B(x) um 64 Bits, weil B(x) am Anfang des Datenschemas liegt. Entsprechend
verschiebt der Term α51 C(x) um 51 Bits, um darzustellen, daß C(x) vor I(x) aufgezeichnet ist. Gemäß der
beschriebenen Anlage berechnet die Aufzeichnungseinrichtung einen Wert für C(x)so, daß die gesamte Nachrieht
T(x) einen Rest gleich B(x) ist, nachdem sie durch g(x) geteilt ist. Nimmt man C(x) von der Form an
C(x) = [I(x) ■ H(X)] + M(x), (2)
dann sind H(x)und M(x) konstante Polynome, die so gewählt sind, daß
[T(X)]= B(x). (3)
Es läßt sich zeigen, daß die Gleichungen (1), (2) und (3) nach Lösung für die konstanten Polynome H(x) und
M(x) ergeben
H(x) = [xUT\
M(x) = [B(x)xn + B(x)xi27].
F i g. 7 enthält eine Tabelle, in der gewählte Werte für B(x) und g(x) ebenso wie die abgeleiteten Werte für H(x)
und M(x) aufgeführt sind. Die Bits höherer Ordnung sind in F i g. 7 rechts dargestellt, so daß dieselbe Reihenfolge
haben, in der die Flipflop-Speicherelemente ia dem logischen Diagramm derselben Figur erscheinen.
Im Bildplattenspieler wird die aufgezeichnete Digitalinformation von den elektronischen Schaltungen des
Spielers gelesen. Die auf der Bildplatte aufgezeichneten Daten sind T(x). Die vom Plattenspieler gelesenen
Daten sind R(x). Wenn zwischen· Aufnahme und Wiedergabe keine Fehler auftreten, dann ist T(x) = R(x). Die
erhalten? Nachricht R(x) wird auf Fehler geprüft, indem R(x) durch g(x) dividiert wird. Ist der Rest gleich B(x),
dem Startcode, dann wird die Information als fehlerfrei angesehen. Wenn andererseits der Rest nicht gleich B(x)
ist, dann bedeutet dies einen Fehler.
Die Eigenschaften des in der obengenannten Weise erzeugten Codes hängen von der Wahl von g(x), dem
sogenannten Generatorpolynom, ab. Das im Einzelfall für die Bildplatte gewählte Polynom g(x) ist einer von dem
Computer berechneten Codes, die Tadao Kasami in seiner Veröffentlichung »Optimum Shortened Cyclic Codes
for Burst Error Correction« in den IEEE Transations on Information Theory 1963 beschrieben hat. Ein Farbsynchronsignalfehler
in einem Digitalsystem stellt eine Fehlerart dar, bei welcher benachbarte Bits in einer Digitalnachricht
verloren sind. Farbsynchronsignalfehler bilden einen wahrscheinlichen Typ von Übertragungsfehlern
bei Bildplatten. Wie Kasami in der erwähnten Literaturstelle zeigt, kann ein Code, der einzelne Farbsynchronsignalfehler
von 6 Bits oder weniger korrigieren kann, unter Verwendung eines Generatorpolynoms folgender Art
benutzt werden
g(x) = .Y13 + XX2 + A"" + A"10 + X7 + X6 + X5 + X* + X2 + 1.
Weiter läßt sich zeigen, daß für dieses Polynom g(x) alle einzelnen Farbsynchronsignalfehler von 13 Bits oder
weniger festgestellt werden und mit einer Wahrscheinlichkeit von 99,9881/0 aller einzelnen Farbsynchronsignalfehler,
die Inuger als 13 Bits sind, ebenfalls festgestellt werden. Der hier beschriebene Bildplattenspieler benutzt
nur die Fehlerfeststelleigenschaften des gewählten Codes.
Als ein besonderes Beispiel der Fehlercodeerzeugung sei der Fall angenommen, bei dem die Halbbildnummer
25 000 ist, die Bandnummer 17 und die Zahl der Reservebits 0 ist. Weil 25 000 in Binärdarstellung
000 110000 110 101 000
ist und 17 in Binärdarstellung
ist und 17 in Binärdarstellung
010 001
ist (Bits höherer Ordnung stehen iinks), sind die 51 Informationsbits
000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 110 000 110 101 000 010 001.
Die Reihenfolge der Übertragung geschieht folgendermaßen: Zuerst die Reservebits, dann folgt die Halbbildnummer
und dann die Bandnummer, wobei die höchststelligen Bits zuerst übertragen werden. Der Fehlercode
für den obengenannten speziellen Ausdruck I(x) wird als Rest von I(x) mal H(x) plus M(x) berechnet und
dargestellt durch Oi i i iööiöööiO. Das nächste Videohaibbiid ist 25 öOi oder in Binärdarsteiiung
000110 000110 101001.
Für entsprechende Informationsbits
000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 110 000 110 101 001 010 001
ist der richtige Fehlercode 1000101101110. Die vollständige Digitalinformation für das Halbbild 25 001 einschließlich
des Startcodes ist damit
1111100110101 1000101101110 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 110 000 110 101 001 010 001,
dargestellt in der Reihenfolge der Übertragung. Der Startcode ist in den ersten 13 Bits enthalten, der Fehlercode
in den nächsten 13 Bits und die 51 Informationsbits sind die letzten. Bei dem Bildplattenspieler wird die oben
angegebene Digitalinformation auf Fehler geprüft, in dem die erhaltene Information durch g(x) geteilt wird.
Werden keine Fehler festgestellt, dann ergibt sich der Rest zulllllOOllOlOl, welcher genau der Startcode ist
Geräte
Ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Erzeugung der Funktion T(x) ist in F i g. 5 gezeigt. Unter Steuerung
durch die ÜbertragungssteuerschalUmg 50 werden 24 Informationsbits über die Datenleitung 39 und 27 Reserveinformationsbits
über die Datenleitung 39a in ein 51-Bit-Schieberegister 44 eingespeichert Dann wird I(x), das
51 Bits umfaßt, in ein anderes 51-Bit-Schieberegister 52 verschoben.
Zur gleichen Zeit, während der 51 Verschiebeimpulse, berechnet ein Codierer 45 C(x) auf folgende Weise. Die
Polynom-Divisions- und -Multiplikationsschaltung 46 berechnet bei der 51-Bit-Serienzuführung von I(x) den
Rest von I(x) mal H(x) geteilt durch g(x). Dann wird M(x) in der Polynom-Addierschaltung 48 parallel addiert
Der resultierende Code C(x) wird in ein 13-Bit-Schieberegister 54 eingegeben, und B(x), der Startcode, wird über
<die Datenieitung 49 in ein anderes 13-Bit-Schieberegister 47 eingegeben. Da der Startcode ein konstanter
Digitalwert ist, erfolgt diese Eingabe vorzugsweise über feste Verbindungen mit den parallelen Eingangsleitungen
des Schieberegisters 47, im Gegensatz zu einer Programmrealisierung.
Bei positiver Logikfestlegung sind die entsprechenden Paralleleingänge zürn Schieberegister 47 mit Massepo-
tential verbunden, wenn der Startcode eine NULL hat, und mit positivem Potential, wenn der Startcode eine
EINS hat Die Übertragungssteuerschaltung 50 steuert das serielle Herausschieben der gesamten Information
TjOt;, welche in den drei Schieberegistern 52,54 und 57 enthalten ist, im Synchronismus mitjdem Farbträger auf
der Leitung 31a. Ein auf der Leitung 33 zugeführter Videosynchronimpuls versorgt die Obertragungssteuer-
schaltung 50 mit einem Zeitbezugssignal, so daß die digitale Information zum richtigen Zeitpunkt bezüglich des
Videosignals übertragen wird.
Eine spezielle Ausführungsform eines Codierers (welche in F i g. 5 mit 45 bezeichnet ist) ist in F i g. 7 gezeigt
Taktgesteuerte Füpflops mit Ausgangsanschlüssen Q0 bis Q12 bilden einen Restspeicher. Multiplikation durch
H(x) und Division durch g(x) werden gleichzeitig bitseriell durchgeführt Danach wird der Rest an den Ausgän-
gen Q0 bis Q12 des Restspeichers festgehalten (siehe hierzu Kapitel 7, Seiten 107-114 des bereits erwähnten
Buches von Peterson, wo solche Schaltungen generell abgehandelt sind). Um zu erkennen, wie einfach die
Schaltung gemäß F i g. 7 Polynome multipliziert und dividiert, sei erwähnt daß sowohl die Addition wie auch die
Subtraktion (der Koeffizienten der Glieder gleicher Potenzen) durch ein EXKLUSIV-ODER-Tor durchgeführt
wird. Die Multiplikation von I(x) mit H(x) erfolgt durch entsprechende Verbindungen mit einem oder mehreren
EXKLUSIV-ODER-Toren 80 bis 91. Wenn ein Koeffizient H(x), nicht aber g(x), gleich 1 ist (Bitpositionen 1, 3
und 8), dann ist der Eingang I(x)näi einem Eingang eines der ODER-Tore 80,82 bzw. 87 verbunden. Die Division
von I(x) durch g(x) erfolgt durch Multiplikation des Ausgangssignals von Qn durch g(x) und Subtraktion des
resultierenden Produktes vom Inhalt der Speicher Qo bis Qn- Wenn ein Koeffizient von g(x), nicht aber H(x),
gleich t ist (Bitpositionen 4,7 und 11), dann wird der Ausgang von Qn mit einem Eingang eines der EXKLUSIV-ODER-Tore
S3,86 bzw. 89 verbunden. Wenn H(x) und g(x)beide gleich 1 sind {Bitpositicner. Q, 2,5,6, IQ und !2),
dann wird der Ausgang des EXKLUSIV-ODER-Tores 91 mit einem Eingang eines der EXKLUSIV-ODER-Tore
81,84,85,88 bzw. 90 verbunden. Nach 51 Taktinipulsen, je einer für jedes Bit von I(x), ist der Inhalt der Speicher
Qo bis Q,2 gleich dem Rest von I(x) ■ Wonach Division durchg(x).
Es sei darauf hingewiesen, wie M(x) zum Inhalt des Restspeichers hinzuaddiert wird. Die Addition der
Koeffizienten erfolgt in Modulo-2-Arithmetik, die durch die EXKLUSIV-ODER-Funktion durchgeführt wird.
Wenn M(x) Koeffizienten von +1 hat, dann wird der komplementäre Ausgang Q des entsprechenden Flipflops
benutzt Hat M(x) Koeffizienten 0, dann wird der nicht komplementäre Ausgang Q benutzt
Ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Decodierung der erhaltenen Information R(x) ist in F i g. 6 gezeigt,
welches eine Ausführung des Informationspuffers 16 gemäß F i g. 4 darstellt. Ein Steuersignal auf der einen
Eingang bildenden Leitung 71 konditioniert den Empfangsdecoder gemäß F i g. 6 entweder für die Zuführung
von Daten vom Videosignal oder zur Übertragung von Daten zum Mikroprozessor.
Im Empfangszustand wird jedes Bit gleichzeitig in zwei getrennte Register eingeschoben. Ein solches Register
60 ist für Daten und ein anderes Register 62 für die Fehlerprüfung bestimmt. Das Fehlerprüfregister 62 ist eine
Polynom-Divisionsschaltung. Wenn jedoch neue Daten aufgenommen werden, dann wird die Teilerrückführung
gesperrt, so daß sich ein Durchlaufschieberegister ergibt Die Betriebsweise des Teilerregisters 62 wird nachfolgend
in Einzelheiten in Verbindung mit F i g. 8 erläutert Für den Augenblick genügt die Feststellung, daß das
Register 62 unter Steuerung durch die Empfangssteuerschaltung 64 entweder aufeinanderfolgende Bits von R(x)
einschiebt oder aufeinanderfolgende Bits R(x) durch g(x) teilt. In beiden Fällen steht der Inhalt des Registers 62
auf der Datenleitung 78 zur Verfügung und wird dem Startcode- und Datengültigkeitsdetektor 66 zugeführt.
Der Empfangsbetrieb beginnt mit der Konditionierung des Registers 62 für einen Schieberegisterbetrieb.
Nachdem B(x) vom Detektor 66 festgestellt worden ist, konditioniert die Steuerschaltung 64 das Register 62 für
den Betrieb als Polynom-Divisionsschaltung. Somit beginnt die Polynom-Division durch g(x) mit dem Vorhandensein
von B(x) im Teilerregister 62. Die Empfangssteuerschaltung 64 reagiert ferner auf das Feststellen von
B(x) mit dem Auszählen eines Zeitraums, der gleich den übrigen Nachrichtenbits (64 Taktimpulse) ist. Nach
diesem Zeitraum enthält der Teiler 62 den Rest von R(x) modulo g(x), und das Ergebnis sollte S^ sein, wenn die
Information gültig ist. Während des Fehlerprüfens hat das Datenregister 60 Datenbits eingeschoben. Am Ende
des erwähnten Zeitraums speichert das Datenregister 60 nur die letzten 24 Bits. Da jedoch die 24 Informationsbits
am Ende der Nachricht stehen, enthält das Register 60 die zugeordneten Informationsbits. Sollen die
Reserveinformationsbits benutzt werden, dann können zusätzliche Schieberegisterstufen hinzugefügt werden.
Die Interpretation der Ausgangszustandssignale auf der Leitung 75 hängt vom Zustand des Steuersignals auf
der Leitung 71 ab. Konditioniert das Zustandssignal auf der Leitung 71 den Empfänger für die Datenaufnahme
(Aufnahmezustand) dann ist das Zustandssignal auf der Leitung 75 definiert als »Nachricht empfangen«. Wenn
das Steuersignal auf der Leitung 71 den Empfänger für den Datentransfer konditioniert (Transferzusiand). dann
bedeutet das Zustandssignal auf der Leitung 75 »Daten gültig«. Das Steuersignal auf der Leitung 71 setzt auch
die Empfängersteuerschaltung 64 zurück und läßt die Ergebnisse der Restprüfung auf das Statussignal auf die
Leitung 75 gelangen.
Die erhaltene Information wird unter Steuerung durch vom Mikroprozessor auf der Leitung 73 zugeführte
externe Taktimpulse aus dem Schieberegister 60 herausgeholt. Nach dem Ausschieben der Daten kann das
Steuersignal auf der Leitung 71 seinen vorherigen Zustand wieder annehmen und konditioniert erneut den
Empfängerdecoder um kontinuierlich einen weiteren Startcode zu suchen.
F i g. 8 zeigt, teilweise als Blockschaltbild, eine Logikschaltung des Empfängerdecoders aus F i g. 6. Die Flipflops
mit den Ausgangsanschlüssen Qd bis Qn bilden einen Restspeicher. Die Polynom-Division durch g(x) wird
ausgeführt durch Multiplikation aufeinanderfolgender Speicherausgangsausdriicke von Qn' durch g(x) und
durch Subtraktion des Produktes (überEXKLUSIV-ODER-Tore 100 bis 108) vom Inhalt des Restspeichers. Eine
b5 Rückkopplungsleitung von Qn' (über das NOR-Tor 109) führt zu einem EXKLUSIV-ODER-Tor, wenn g(x)
Koeffizienten von I hat. mit Ausnahme für 13. Da die Koeffizienten #M für die Bitpositionen 0,2,4,5,6,7,10,11
und 12 eins sind, ist ein EXKLUSIV-ODER-Tor am Dateneingang jedes entsprechenden Flipflops des Restspeichers
angeordnet, wie die Figur zeigt. Ein NAND-Tor 118 stellt B(x)(esl, welches sowohl der Startcode als auch
der gültige Fehlerprüfcode ist Der Empfangssteuerzähler 117 beginnt auf ein Startsignal vom UND-Tor 120 hin
zu zählen und zählt 23 Taktperioden und liefert dann ein Stop-Signal, welches mit Hilfe eines NAND-Tores 111
die Taktzuführung zu allen Decoder-Flipflops unterbricht. Eine der Veranschaulichung dienende Ausführungsform des Empfangssteuerzählers 117 ist in F i g. 9 mit sieben Flipflops 130 bis 136 gezeigt.
Der Betriebsablauf beim Datenempfang geht folgendermaßen vor sich. Wenn das Steuersignal auf der
Leitung 71 einen hohen Wert hat, dann werden Daten durch ein UND-Tor 110 zur Divisionsschaltung 62
weitergeleitet Das Flipflop 119 ist zuvor eingestellt worden und sperrt die Rückkopplungssignale in der
Divisionsschaltung 62 durch Blockierung des NOR-Tores 109. Das Register 62 arbeit« nun als Schieberegister.
Beim Feststellen von B(x)geht das Ausgangssignal des NAND-Tores 118 auf einen niedrigen Wert über, und das
Q-Ausgangssignal des Flipflops 119 geht um eine Taktperiode später auf einen niedrigen Wert über. Daher wird
die Rückkopplung für die Polynom-Division durch das Ausgangssignal des UND-Tores 120 über das NOR-Tor
109 wieder hergestellt, wenn B(x) im Restspeicher festgestellt wird. Nach 63 Taktperioden bleibt der Empfangssteuerzähler
117 stehen, und das Zustandssignal auf der Leitung 75 nimmt einen hohen Wert an, was bedeutet
»Information empfangen«. Das Schieberegister 60 hält die letzten 24 Bits von I(x) fest Zur Datenübertragung
wird das Steuersignal auf der Leitung 71 auf einen niedrigen Wert gebracht Das invertierte Ausgangssignal des
NAND-Tores 118, welches einen niedrigen Wert hat, falls der Rest nach der Division B(x) ist, wird '.um
(B Zustandssignal auf der Leitung 75 geschaltet Externe Taktimpulse auf der Leitung 73 bewirken sukzessive
|| Datenverschiebungen im Speicher 60 zum Ausgangs-Datensignal auf der Leitung 74. Die externen Taktimpulse
machen auch den Restspeicher durch Einschieben von Nullen leer.
Die oben beschriebene Anordnung beschreibt einen Restspeicher, der mit derselben Nicht-Null-Konstante
beginnt und endet Es versteht sich jedoch, daß auch andere Anordnungen möglich sind, wenn man einen
Cosetcode benutzt Beispielsweise kann der Restspeicher nach dem Feststellen von B(x) auf eine erste willkürliche
Konstante gesetzt werden. Nach der Division wird dann der Restspeicher auf eine richtige zweke Konstante
hin überprüft Die erste oder die zweite Konstante kann Null sein, beide Konstanten jedoch nicht
Es sei die vereinfachte Apparatur betrachtet die sich aus dem hier beschriebenen Fehlercodeschema ergibt.
Weil mit dem Startcode B(x) als gültigen Rest aufgehört wird, dient der Startcode-Detektor (NAND-Tor 118)
auch als Detektor für einen gültigen Code. Weil die Division m dem Startcode in der Divisionsschaltung
beginnt, entfällt ein Steuerschritt in dem der Restspeicher nicht leer gemacht werden muß.
Typischerweise ordnet man Fehlercodes am Ende einer Nachricht an. Durch Anordnung des Fehlercodes vor |f
den Informationsbits vereinfacht sich jedoch die Steuerschaltung weiter, weil sie nicht Informationsbits von
Fehlerbits hinsichtlich des Datenspeicherregisters 60 unterscheiden muß. Außerdem ist die Empfangssteuerschaltung,
wie sie in Fig.8 gezeigt ist ein einfacher Zähler 117 mit einem Startanschluß und einem Stopansc1i1l3,
der nur ein einziges Zeitintervall auszählen muß.
Realisierung des Mikroprozessors
Mit dem Videosignal wird Digitalinformation, einschließlich Bandnummer und Halbbildnummer aufgezeichnet
und vom Plattenspieler u. a. zur Korrektur einer blockierten Rille benutzt, was anschließend in Verbindung
mit dem allgemeinen Fall der Spurfehlerkorrektur erläutert werden wird.
Halbbildnummern geben die tatsächliche Position des Abtaststiftes an. Damit läßt sich aus der ersten gelesenen
gültigen Halbbildnummer die tatsächliche Abtaststiftposition immer dann bestimmen, wenn der Abtaststift
erneut in eine Rille eintritt, ob er nun Spuren übersprungen hat oder ob der Abfühlmechanismus betätigt worden
ist. Sowohl das Spurfehlerkorrektursystem als auch die Anzeigeeinrichtung für die Programmspielzeit benutzen
Daten über die Halbbildnummer und teilen sich daher in den Decoderteil des Bildplatten-Digitaldatensystems.
Die spezielle Ausführung des hier noch beschriebenen Spurfehlerkorrektursystems benutzt Daten über die
Halbbildnummer (Abtaststiftposition), um den Abtaststift bei oder vor seiner zu erwartenden Position zu halten,
eine vorbestimmte Relativgeschwindigkeit zwischen Abtaststift und Aufzeichnung vorausgesetzt
Die Mikroprozessorsteuerschaltung arbeitet mit mehreren internen Betriebsarten. F i g. 10 zeigt ein Zustandswechseldiagramm
zur Veranschaulichung der durch das Mikroprozessorprogramm ausgeführten Betriebsartlogik,
jeder der Kreise stellt eine Maschinenbetriebsart dar: Einlegen, Anlaufen, Aufsetzen, Spielen, Pause,
Pausenverriegelung und Ende. Für jede Betriebsart ist die Position des Abtaststiftes und der Zustand der
Anzeigeeinheit im jeweiligen Kreis eingetragen. Die Pfeile zwischen den Betriebsarten zeigen die logische
Kombination der Signale, die von den Einstellern des Bedienungsfeldes gegeben werden (Einlegen, Pause,
Abtasten), welche einen Wechsel von einem Betriebszustand in einen anderen veranlassen. Das Einlegesignal
zeigt an, daß der Abspielmechanismus bereit ist, eine Bildplatte aufzunehmen. Das Pausesignal wird von einem
zugehörigen Schalter des Steuerbedienfeldes gegeben, und das Abtastsignal zeigt den Betrieb des Abtastmechanismus
an.
Nach dem Einschalten des Stromes geht das System in den Einlegezustand über, in welchem eine Bildplatte
auf dem Plattenteller aufgelegt werden kann. Nach dem Auflegen geht der Plattenspieler für mehrere Sekunden
in einen Anlaufzustand über, in welchem der Plattenteller auf die volle Drehzahl von 450 Umdrehungen pro 6ö
Minute gebracht wird. Am Ende dieses Anlaufzustandes geht der Plattenspieler in den Aufsetzzustand über. ι
Im Aufsetzzustand senkt das Digitaluntersystem den Abtaststift ab und sucht kontinuierlich nach einer j
Abspielstelle, welche im Aufsetzbetrieb als gültiger Startcode oder gültiger Fehlerprüfrest definiert ist. Nach
dem Finden einer Abspielstelle geht das System in den Abspielbetrieb über.
Im Abspielbetrieb stellt der Mikroprozessor im Speicher eine erwartete oder vorhergesagte Halbbildnummer
ein. Die vorhergesagte Halbbildnummer wird für jedes Halbbild erhöht oder erneuert. Für alle aufeinanderfolgenden
Ablesungen benutzt der Mikroprozessor die vorhergesagte Halbbildnummer für die Durchführung
zweier zusätzlicher Prüfungen zur weiteren Verbesserung der Vollständigkeit (Integrität) der Daten.
Die erste zusätzliche Prüfung ist eine Sektorprüfung. Die hier betrachtete Bildplatte enthält acht Halbbilder
pro Umdrehung, wodurch die Platte in acht Sektoren unterteilt wird. Da die gegenseitige räumliche Lage der
Sektoren festliegt, folgen die Sektoren bei der Plattendrehung einer periodisch wiederkehrenden Reihenfolge,
selbst wenn der Abtaststift eine Anzahl von Rillen überspringt. Obgleich die Digitalinforrnation von einem oder
mehreren Halbbildern (Sektoren) nicht abgelesen werden kann, wenn der Abtaststift in eine neue Rille hineinspringt,
merkt sich der Mikroprozessor die Zeit und erhöht die vorhergesagte Halbbildnummer entsprechend.
Wenn der Abtaststift in einer neuisn Rille sitzt und eine neue digitale Nachricht aufnimmt, dann wird die neue
Halbbildnummer durch Vergleich mit der vorausgesagten Halbbildnummer überprüft Ist der Sektor frisch,
dann werden die Daten als Fehlabtastung angesehen.
ίο Die Halbbildnummer wird durch eine Binärzahl von 18 Bit dargestellt. Aus der Halbbildnummer läßt sich die
Sektorinformation ais Rest nach Division der Halbbildnummer durch acht finden. Es sei aber darauf hingewiesen,
daß die drei niedrigststelligen Bits einer Binärzahl eine Modulo-8-Zahl darstellen. Daher müssen die drei
niedrigstelligen Bits jeder neuen Halbbildnummer gleich den niedrigststelligsten drei Bits der vorausgesagten
Halbbildnummer sein, um die Sektorprüfung zu durchlaufen.
Eine zweite Prüfung für die Datenvollständigkeit ist die Bereichsprüfung, eine Prüfung des maximalen Bereichs
der Abtaststiftbewegung längs des Plattenradius. Es ist zu erwarten, daß im ungünstigsten Falle in jeder
Betriebsart nicht mehr als 63 Rillen übersprungen werden. Die Rillennummern werden durch die 15 höchstwertigen
Bits jeder Halbbildnummer dargestellt Der Mikroprozessor subtrahiert die momentane Rillennummer von
der vorausgesagten Rillennummer. Wenn die Differenz größer als der akzeptable Bereich von 63 Rillen ist, dann
werden die gegenwärtigen Daten als Fehlablesung angesehen. Alle anderen Ablesungen werden als richtige
Ablesungen betrachtet und zur Erneuerung der vorhergesagten Halbbildnummer benutzt Nach 15 aufeinanderfolgenden
Fehlablesungen geht das System wieder in den Aufsetzbetrieb über. Auch das Vorhandensein eines
Abtastsignales bewirkt bei bestimmten Betriebsarten einen Wechsel in dem Aufsetzbetrieb, wie F i g. 10 zeigt.
Beim Übergang vom Aufsetz- in den Abspielbetrieb setzt der Mikroprozessor die Fehlablesungszählung auf „
13. Das bedeutet daß beim Übergang vom Aufsetzbetrieb in den Abspielbetrieb eines der nächsten beiden |
Halbbilder eine gute Ablesung ergeben muß, andernfalls erreicht der Zählerstan.d für schlechte Ablesungen den
Wert 15 und bewirkt eine Rückkehr in den Aufsetzbetrieb.
Wird die Pausetaste während des Abspielbetriebes gedruckt, dann geht das System im den Betriebszustand
Pause über, in welchem der Abtaststift von der Platte abgehoben wird und über diese in der jeweiligen radialen
Position gehalten wird. Läßt man die Pausentaste los, dann geht der Plattenspieler in die Betriebsart Pausenverriegelung
über and verbleibt dort. Beim erneuten Drücken der Pausentaste wird die Betriebsart Pausenverriegelung
verlassen, und es erfolgt ei- Wechsel zum Aufsetzbetrieb. Wenn die Bandnummer 63 festgestellt ist, dann
erfolgt der Übergang vom Betriebszustand Spielen in den Betriebszustand Ende.
F i g. 11 zeigt ein Flußdiagramn des vom Mikroprozessor ausgeführten Programms. Der Mikroprozessor als Gerät enthält eine Unterbrechungsleitung und ein programmierbares Zeitsteuergerät Ein handelsüblich erhältlicher Mikroprozessor, der sich für das hier beschriebene System eignet, ist das Fairchiid Semiconductor Modeil F8.
F i g. 11 zeigt ein Flußdiagramn des vom Mikroprozessor ausgeführten Programms. Der Mikroprozessor als Gerät enthält eine Unterbrechungsleitung und ein programmierbares Zeitsteuergerät Ein handelsüblich erhältlicher Mikroprozessor, der sich für das hier beschriebene System eignet, ist das Fairchiid Semiconductor Modeil F8.
Der Mikroprozessor benutzt das Zeitsteuergerät zur Steuerung des Zeitfensters, in welchem der Informationspuffer
nach Daten sucht Dieses Datenfenster ist etwa zwölf Horizontalzeilen breit und liegt zentrisch um
die erwarteten Daten. Werden keine Daten gefunden, dann hält das Zeitsteuergerät die interne Prograrnmsynchronisierung
auf ein Halbbild-Zeitintervall aufrecht.
Die Mikroprozessor-Unterbrecherleitung wird an das auf der Leitung 75 (F i g. 4) vorhandene Zustandssignal
gekoppelt. Die Unterbrechungsleitungen werden nur im Aufsetzbetrieb aktiviert, wenn das System kontinuierlich
nach Daten sucht. Das Programm wird unterbrochen, wenn eine Digitalnachricht auftritt. Wenn die Fehlercodeprüfung
eine Gültigkeit ergibt, dann setzt die nicht dargestellte Unterbrechungsschaltung ein Unterbrechungszeichen.
Danach wird das programmierbare Steuergerät im Abspielbetrieb benutzt, um die geschätzte
Zeit des Auftretens der nächsten Digitalnachricht anzugeben.
Die von den Schaltern kommenden Eingangssignale (für Einlegen, Abtasten und Pause) weisen einen solchen
Zustand auf, daß Schalterprellungen keine unerwünschten Reaktionen des Plattenspielers zur Folge haben. Das
Mikroprozessorprogramm enthält einen speziellen Logikteil, mit Hilfe dessen die Eingangssignale von den
Schaltern prellfrei gemacht werden. Die Werte der prellfreien Schaltersignale werden im Speicher gespeichert.
Für jeden Schalter wird eine getrennte Entprellzählung festgehalten. Für die Prellprüfung 154 werden die
Schalter abgetastet, und es erfolgt ein Vergleich mit dem gespeicherten Schalterwert Wenn der abgetastete und
der gespeicherte Zustand übereinstimmen, dann wird der Prellwert für den betreffenden Schalter auf Null
gestellt. Die Schalterzustände werden sooft wie möglich abgetastet. Für jedes Halbbild (nach der NTSC-Norm
alle 16 Millisekunden) werden alle Prellzählwerte unbedingt erhöht. Wenn der resultierende Prellwert gleich
oder größer als 2 ist, dann werden die gespeicherten Daten auf den neuen (entprellten) Wert gebracht. Dann
wird von dem neuen Schalterzustand ausgegangen.
Der erste programmierte Schritt (F i g. 11) nach dem Einschalten des Stromes, ist die Ersteinstellung 150 aller
Programmparameter, Das Zeitsteuisrgerät wird so eingestellt, daß es ein Videohalbbild auszählt. Die Betriebsart
wird auf Einlegen eingestellt.
Der nächste Schritt 152 ist ein Programm zur Durchführung der Zustandswechsel-Logikvorgänge, wie sie
Fig. 10 zeigt. Die Entprellzählweiite werden zu diesem Zeitpunkt normalerweise erhöht und überprüft, um
festzustellen, ob ein neuer Schalteraustand völlig prellfrei ist.
Nach den Logikvorgängen 152 für die Betriebsartauswahl tritt das Programm in eine enge Schleife 153 ein, um
erstens die Entprellzählwerte für die Schaltereinstellungen auf Null zu tasten, falls nötig dem Schritt 154, und
zweitens zu überprüfen, ob das Z>«itsteuergerät schon dicht am Ende seiner Auszählung ist, Schritt 155, und
drittens zu überprüfen, ob das Unte;rbrechungssignal eingestellt ist, Schritt 156.
Wenn das Unterbrechungssignal gesetzt ist, 156, dann erfolgt im Programm ein Datentransfer 157a aus dem
Informationspuffer und ein Einstellen 1576 des Zeitsteuergerätes zum Auszählen eines neuen Halbbildintervalles.
Wenn die Unterbrecherschaltung das Unterbrechungssignal setzt, dann wird der Inhalt des Zeitsteuergerätes
im Speicher aufgehoben. Das Programm verwendet nun den zuvor gespeicherten Zeitsteuergerätinhalt zur
Einstellung des Zeitsteuergerätes, 1576, mit einem korrigierten Wert, der die etwaige Zeit des Auftretens der
nächsten Digitalnachricht vorhersagt Selbst wenn die Daten im Aussetzzustand die erste gute Abtastung
darstellen, dann wird der Fehlerabtastungszähler auf 13 gestellt, 157c.
Wenn das Unterbrechungssignal nicht gesetzt wird, dann verzweigt sich das Programm gegen Ende der
Zeitauszähiuno, 155. Befindet sich das Gerät nicht im Abspielzustand 159, dann wird der Zeitgeber (Zeitsteuerschaltung)
für die Auszählung eines anderen Halbbildintervalls gesetzt, 158. Befindet sich das Gerät im Abspielzustand
159, dann ist eine Anzahl hinsichtlich der Zeit kritischer Aufgaben durchzuführen, 160. Das Datenfenster
wird geöffnet, 160a (durch Einstellen des Steuersignals auf Leitung 71 in den F i g. 1 bis 8 auf eine logische EINS),
und zwar für sechs Horizontalzeilen vor den erwarteten Daten. Die aufgenommenen Daten werden gelesen und
geprüft, wie bereits erwähnt. Nach dem Aufnehmen der Daten, oder wenn keine Daten aufgenommen wurden,
wird das Datenfenster wieder geschlossen. Der Inhalt des Zeitgebers, welcher die tatsächliche Zeit des Auftretens
der Digitalnachricht darstellt, wird als ein Korrekturfaktor benutzt, um den Zeitgeber erneut einzustellen,
160ό. Der Zeitgeber wird daher so eingestellt, daß das nächste Datenfenster über der vorausbestimmten Zeit des
Auftretens der nächsten Digitalnachricht liegt, und zwar auf Grundlage der tatsächlichen Zeit des Auftretens der
augenblicklichen Digitalnachricht.
Die erwartete Halbbildnummer wird neu eingestellt, 160c, die Bandnummer wird für Start (Ba^ 0) und Ende
der Abspiclung (Band 63) überprüft, und der Fehlabtastungszähhvert wird für eine Fehlabtastung erhöht, 160^.
Für gültige Halbbilddaten im Programmberachtungsmaterial wird die Zeit berechnet und angezeigt, 16Oi
Wenn gültige Halbbilddaten anzeigen, daß der Abtaststift zurückgesprungen ist, dann wird die Stiftverschiebungs-
oder Anstoßeinrichtung betätigt, 16Oe, und der Aufsetzbetrieb beginnt. Wenn der Fehlabtastungszählwert
15 erreicht, wird ebenfalls der Aufsetzbetrieb unmittelbar begonnen. Während der für kritische Aufgaben
benutzten Zeit 160 wird die Schalterprellüberprüfung periodisch tortgesetzt, so daß die Schalter sooft wie
möglich überprüft werden. Das Programm kehrt durch die Betriebsart-Wähllogikvorgänge, 152, unmitelbar in
die enge Schleife 153 zurück und wartet, bis der Zeitgebertest, 155, oder die Unterbrechungsprüfung, 156, das
Auftreten der nächsten Digitalnachricht anzeigt.
Der Zeitgeber kann eingestellt werden durch eine Eingabe in ihn unmittelbar über programmierte Befehle.
Anstatt eine Folge von Befehlen zu benutzen, ist es jedoch am besten, den Zeitgeber einzustellen durch
Einrichtung eines Platzes im Speicher (einer Markierung), welche dem ausgezählten Zustand des Zeitgebers
entsprich L Der Zeitgeber läuft dann frei. Der abgelaufene Zeitgeber oder das Ende seines Ablaufs wird
festgestellt durch Vergleichen des Inhalts des Zeitgebers mit der im Speicher eingestellten Markierung. Der
nächste gewünschte Auszählungszustand wird eingestellt durch Addierung des nächsten gewünschten Zeitintervalls
zum vorherigen Zeitgeberinhalt und Speicherung des Ergebnisses im Speicher. Der Speicher wird so
jedesmal eingestellt, wenn gültige Daten erhalten werden, oder wenn keine Daten innerhalb des Datenfensters
auftreten, indem eine neue Markierung im Speicher eingestellt wird entsprechend dem nächsten Auszählungszustand.
Der im Iv.,xroprozessor bei der hier beschriebenen Anordnung benutzte programmierte Zeitgeber wird durch
das Programm veranlaßt, Zyklen des Eingangstaktes von 1,53 MHz durch einen Faktor von 200 zu dividieren.
Der Zähler zählt somit für jeweils 200 Zyklen des 1,53-MHz-Taktes einmal.
Ein Vertikalhalbbild (bei NTSC eine sechzigstel Sekunde) dauert dann etwa 128 Zählungen des Zeitgebers.
Man kann alternativ einen Zeitgeber benutzen, welcher ein anderes Vielfaches des 1,53-MHz-Taktes zählt, oder
einen, welcher eine vom Videosignal unabhängige Zeitquelle benutzt. Das Datenfenster wird breit genug
gemacht, um mehrere Zeitfehlerqueslen zu erfassen. Die Zeitunsicherheit infolge des begrenzten Auflösungsvermögens
des Zeitgebers ist gleich dem geringstwertigen Bit, das zwei Horizontalzeilen entspricht. Weil 128
Zeitgeber-Zählwerte nicht genau ein vertikales Halbbild ergeben, ist der akkumulierte Driftfehler nach 16
aufeinanderfolgenden Halbbildern, in denen keine gültige Nachricht angetroffen worden ist, etwas kleiner als
eine Zeile. Da der Farbnägertakt von 1,53 MHz ein ungerades Vielfaches der halben Zeilenfrequenz ist, würde
ein Zeitgeber, der ein entsprechendes Vielfaches des Farbträgertaktes zählt, eine Driftrate von Null haben. Bei
der hier beschriebenen speziellen Anordnung beträgt die Programmunsicherheii bei der Bestimmung der
Auftrittszeit von Daten etwa 97 Mikrosekunden, oder etwa 1,5 Zeilen. Weil abwechselnde Halbbilder ineinander
verschachtelt sind, dauert schließlich die Zeit von einer digitalen Nachricht zur nächsten entweder 262 oder 263
Zeilen, je nachdem, ob das augenblickliche Halbbild ungerade oder gerade ist. Obgleich das Programrr Spuren
ungerader und gerader Halbbilder halten könnte, ist es einfacher, nur das Datenfenster um eine zusätzliche Zeile
zu vergrößern. Faßt man die obigen Faktoren zusammen, dann läßt sich zeigen, daß ein Datenfenster, das sich
über zwei Zeitgeberzählungen (etwa sechs Zeilen) sowohl vor als auch nach dem Start der erwarteten Daten
erstreckt, auch für die ungünstigsten zeitlichen Zustände ausreichend ist.
Spurfehlerkorrektur
Wie bereits erwähnt wurde, kann die Information über die Halbbildnummer zum Feststellen blockierter Rillen
führen. Wenn die neue Halbbildnummer (nach der Sektor- und Bereichsprüfung) kleienr als die erwartete
Halbbildnummer ist, dann ist der Abtaststift zurückgesprungen und wiederhole die Spurabtastung einer oder
mehrerer bereits vorher abgespielter Rillen, also ist eine blockierte Rille aufgetreten. Wenn die neue Halbbildnummer
größer als die ßrwartete Halbbildnummer ist, dann ist der Abtaststift vorgesprungen, also in Richtung
auf die Plattenmitte. Bei der vorliegenden Erfindung werden übersprungene Rillen ignoriert; wenn die neue
Halbbildnummer größer ist (aber noch die Sektor- und Bereichsprüfung erfüllt), dann wird das erwartete
Halbbild auf das neue Halbbild umnumeriert (daß es also diesem als neuen Stand entspricht). In bestimmten
anderen Anwendungsfällen, etwa solchen, wo die Bildplatte benutzt wird, um Digitalinformation auf vielen
Horizontalzeilen aufzuzeichnen, kann es notwendig sein, die übersprungenen Rillen festzustellen und zu korrigieren.
Für die hier betrachtete Videoanwendung erfolgt eine Korrektur der blockierten Rille durch Betätigung
einer Verschiebungs- oder Anstoßeinrichtung für den Abtaststift, bis dieser in die erwartete Spur kommt.
Schließlich wird der Abtaststift über die fehlerhafte Rille hinweggehoben.
Im allgemeineren Sinne stellt die erfindungsgemäße Verwendung der Halbbildnummerinformation ein genaues
Mittel dar, um allgemeine Spurfehler festzustellen. In jedem Bildplattensystem mit spiralförmigen oder
kreisförmigen Spuren, einschließlich optischer und rillenloser Systeme, sind immer Spurfehler infolge von
Defekten oder Verunreinigungen möglich. Das hier beschriebene System bietet die Möglichkeit, solche Spurfehler
bei einem Bildplattenspieler festzustellen und zu korrigieren. Für eine positive Spurverfolgung ist eine in
beiden Richtungen arbeitende Anstoß- oder Verschiebeeinrichtung vorgesehen, welche den Abnehmer im
Programmaterial vorwärts oder rückwärts bewegen kann. Wenn somit ein Spurfehler ermittelt worden ist, sei es
eine übersprungene oder eine blockierte Spur, dann wird der Abnehmer in einer solchen Richtung bewegt, daß
der Spurfehler korrigiert wird. Wenn man auch die normale Abnehmerservoeinrichtung für Zwecke der Spurfehlerkorrektur
heranziehen könnte, so ist doch eine getrennte Anstoßeinrichtung oder Repositionierungseinrichtujig
für den Abnehmer vorzuziehen. Die Rormale Servoeinrichtung ist im allgemeinen geeignet für eine
stabile Spurverfolgung einer spiralförmigen Signalspur und kann nicht die richtigen Eigenschaften für die
Reaktion auf plötzliche Spurfehler aufweisen.
Andererseits kann eine separate Anstoßeinrichtung speziell dafür gebaut werden, daß sie so schnell anspricht,
wie es für die Korrektur von Spurfehlern notwendig ist.
Es sind verschiedene Steuer- und Regelalgorithmen möglich. Der Abnehmer kann direkt zurückgeführt
werden, um die Spur durch Hervorrufung einer Abtaststiftbewegung zu korrigieren, die proportional der Größe
des festgestellten Spurfehlers ist. Die Anstoßeinrichtung kann aber auch durch eine Reihe von Impulsen betätigt
werden, wobei die Anzahl der Impulse proportional der Größe des festgestellten Spurfehlers ist. Der Abnehmer
wird um eine vorgegebene Anzahl von Spuren durch Impulse bew !gt, bis der Abtaststift in die erwartete Spur
zurückgekehrt ist. Bei bestimmten Anwendungen (beispielsweise bei der Wiedergewinnung digitaler Daten, die
auf einer Bildplatte gespeichert sind) kann es erwünscht sein, den Abnehmer auf den Punkt seines Weglaufens
zurückzubringen und einen zweiten Ableseversuch zu machen, anstatt den Abnehmer in die erwartete Spur
zurückzubringen. In jedem Fall zeigt sich, daß man durch Verwendung einer Anstoßeinsichtung und einer
geeigneten Steuerlogik eine erfolgreiche Spurabtastung erhalten kann, selbst wenn die Bildplatte Defekte oder
Verschmutzungen aufweist, die andernfalls zu nichtakzeptierbaren Spurfehlern führen würden.
Bei einem digitalen Spurkorrektursystem ist die Sicherheit gegen unbemerkte Datenfehler besonders wichtig,
um zu verhindern, daß gestörte Signale den Abnehmer unnötigerweise vor- oder zurücksetzen. Das hier
beschriebene Datensystem verringert die Wahrscheinlichkeit eines unentdeckten Ablesefehlers auf vernachlässigbar
kleine Werte.
In einer groben Näherung kann man die Wahrscheinlichkeit abschätzen, daß ein zufälliges digitales Eingangssignal
von dem Datensystem als gültige Nachricht angesehen wird, die eine nicht der Reihenfolge entsprechende
Halbbildnummer enthält, so daß die Anstoßeinrichtung für den Abtaststift betätigt wird. Die Zufallswahrscheinlichkeit
eines guten Startcodes beträgt 1 zu 213. Die Zufallswahrscheiniichkeit eines guten Fehlercodes beträgt
ebenfalls 1 zu 213. Die Zufallswahrscheiniichkeit einer guten Halbbildnummer wird folgendermaßen berechnet.
Die Halbbildnummern erhalten 18 Bits. Weil bei dem betrachteten System eine Platte acht Sektoren hat,
bezeichnen die am wenigsten signifikanten 3 Bits jeder Halbbildnummer die Sektornummer, weiche zu der
erwarteten Sektornummer passen muß. Die verbleibenden 15 Bits, weiche die Rillennummer bezeichnen, können
sich in einem zulässigen Bereich verändern (±63 Rillen). Daher durchlaufen nur 126 von 218 zufälligen
Halbbildnummern die Sektor- und Bereichsprüfungen. Berücksichtigt man alle Sicherheitsbetrachtungen, dann
beträgt die Wahrscheinlichkeit eines nicht bemerkten Fehlers 126 zu 2^4.
Die obige Abschätzung beruht auf der Annahme rein zufälliger Eingangssignale ohne Berücksichtigung
verschiedener Faktoren, welche die Wahrscheinlichkeit eines unentdeckten Fehlers noch weiter verringern.
Beispielsweise sind bei einer Bildplattenspur Fabsynchronsignalstörungen, wo irrtümliche Bits nebeneinander
liegen, wahrscheinlicher als andere Störungsarten. Wie bereits erwähnt wurde, stellt der spezielle gewählte
Fehlercode alle einzelnen Farbsynchronsignalfehler bis zu 13 Bits fest und ebenso einen höheren Prozentsatz
aller längerer Farbsynchronsignale. Wie ebenfalls bereits erläutert wurde, reduziert die Wahl eines Nicht-Null-Restes
für den Fehlerprüfcode (ein Cosetcode) weiterhin die Wahrscheinlichkeit unentdeckter Fehler. Auch der
speziell gewählte Startcode, ein Barker-Code, verringert die Wahrscheinlichkeit, daß Störungen zu einer fälschlichen
Startcodefeststellung führen.
Das auf Bildplattensysteme angewandte hier beschriebene Datensystem ergibt eine relativ niedrige Rate
unentdeckter Fehler, und Fehlalarme, die andernfalls zu unnötigen Abtaststiftbewegungen führen würden, sind
erheblich reduziert Die von dem beschriebenen System gegebene Datensicherheit verbessert die Stabilität
vieler Plattenspielerfunktionen, wie die Anzeige der Programmspielzeit, die für die richtige Betriebsweise von
den aufgezeichneten Digitaldaten abhängen.
Hierzu 8 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Bildplattenspieler zum Abspielen einer Bildplatte mit Signalspurwindungen, in denen ein Träger aufgezeichnet
ist, der mit einem Videosignal moduliert ist, welches Signale enthält, die eine Mehrzahl von in einer
vorbestimmten Reihenfolge codierten Digitalzahlen darstellen, mit einem Signalabnehmer zum Abfühlen des
aufgezeichneten Videosignals und mit einem mit dem Signaiabnehmer gekoppelten Detektor zur Decodierung
der aufgezeichneten Digitalzahlen, und mit einer den Signalabnehmer auf eine andere Aufzeichnungsspur verschiebenden Vorrichtung, und mit einer Einrichtung, welche den SignaLabnehmer die Windungen in
einer durch eine vorgegebene Ordnung bestimmten Reihenfolge verfolgen läßt, gekennzeichnet
ίο durch
eine Speicherschaltung (Speicher des Mikroprozessors 10) zur Speicherung der von der Bildplatte abgenommenen
decodierten Digitalzahlen vom Detektorausgang und Erhöhung der gespeicherten Zahl um einen
Zuwachs beim Auftreten der nachfolgenden Digitalzahl am Detektorausgang,
einen Fehlersignalgenerator (Rechner 10), der bei Zuführung der von der Bildplatte abgenommenen decodierten Digitalzahlen und der gespeicherten, um den Zuwachs erhöhten, von der Bildplatte abgenommenen Zahl ein Spurfehleranzeigesignal liefert, wenn aufeinanderfolgend decodierte abgenommene Digitalzahlen nicht mit der erhöhten gespeicherten Digitalzahl übereinstimmen,
einen Fehlersignalgenerator (Rechner 10), der bei Zuführung der von der Bildplatte abgenommenen decodierten Digitalzahlen und der gespeicherten, um den Zuwachs erhöhten, von der Bildplatte abgenommenen Zahl ein Spurfehleranzeigesignal liefert, wenn aufeinanderfolgend decodierte abgenommene Digitalzahlen nicht mit der erhöhten gespeicherten Digitalzahl übereinstimmen,
und durch eine derartige Steuerung der Verschiebevorrichtung (12) durch das Spurfehleranzeigesignal, daß
die durch die vorgegebene Ordnung bestimmte Reihenfolge der Windungsverfolgung durch den Signalab-
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