DE3114451A1 - "aufzeichnungsschema fuer leichtere fehlerueberdeckung und entsprechende einrichtung zur aufzeichnung und/oder wiedergabe" - Google Patents

Description

US-Ser.No. 139 237 RCA 73239/Sch/Ro.

AT: 11. April 1980

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Aufzeichnungsschema für leichtere Fehlerüberdecküng und entsprechende Einrichtung zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe.

Bei der magnetischen Bandaufzeichnung bestimmt die Qualität des Bandes im allgemeinen die Fehlergröße, Fehlerhäufigkeit und das Auftreten von Fehlern der aufgezeichneten Information. Bei der Bestimmung derartiger Fehler herrschen zwei Bandeigenschaften vor: Die Genauigkeit, mit welcher die Magnetoxidpartikel auf dem Band ausgerichtet sind, und die Frequenz, bei welcher Magnetoxidanhäufungen oder andere Fehler längs der Bandlänge bemerkbar werden. Eine Fehl ausrichtung der Magnetoxidpartikel hat Hintergrundgeräusche in der aufgezeichneten Information zur Folge, jedoch ist die Standardbandqualität in dieser Hinsicht auf einen Grad verbessert worden, wo hierdurch nur unbedeutende Fehler verursacht werden, insbesondere, wenn digitale Information aufgezeichnet wird. Jedoch bewirken Fehler entlang der Bandlänge ein Abheben zwischen Band und Aufzeichnungskopf, so daß in der aufgezeichneten Information Aussetzer oder Lücken auftreten. Dieser Aussetzer führen zu erheblichen Fehlern, etwa im Falle einer Aufzeichnung von Videoinformation in digitaler Form. Solch bedeutenden Fehlern kann man durch Korrekturtechniken entgegentreten, in dem man der aufgezeichneten Information Codedaten hinzufügt und diese Daten bei der Wiedergabe decodiert, oder mit Hilfe einer öberdeckungstechnik, bei welcher Schätzwerte von anderer aufgezeichneter Information zum Ersatz der fehlerhaften Information bei der Wiedergabe abgeleitet werden. Eine solche Fehlerliberdeckung läßt sich leichter bewerkstelligen und ist daher zu bevorzugen, außer wenn diese Technik nicht zuverlässig ist, weil die andere aufgezeichnete Information, die zur Bestimmung der Ersatzinformation benutzt wird, ebenfalls Fehler enthält.

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Gemäß der Erfindung läßt sich die Zuverlässigkeit der Fehlerüberdeckungstechnik bis zu einem Maß vergrößern, wo die Fehlerhäufigkeit beliebig kleingemacht werden kann, in dem nämlich sequentiell auftretende Informationspakete auf dem Band nach einem speziellen Aufzeichnungsschema an Stellen aufgezeichnet werden, die durch statistisch erhebliche Aussetzerlängen (nachfolgend mit SSDL bezeichnet) des Bandes voneinander getrennt sind. Wegen dieser SSDL-Trennung wird jedes Paket fehlerhafter Information in einer Abfolge nach benachbarten Paketen statistisch zuverlässiger Information abgespielt, aus welcher geschätzte Informationspakete für die überdeckung der Pakete fehlerhafter Information abgeleitet werden können. Zur Durchführung der SSDL-Trennung bei einem Bandaufzeichnungs- und/oder Wiedergabesystem, welches dieses Bandaufzeichnungsschema oder Bandformat verwendet, werden Wandler in einer speziellen Weise auf einem rotierenden Kopfrad gemäß einer Ausführungsform der Erfindung angeordnet, während bei einer anderen Ausführungsform Verzögerungszeilen eingefügt werden.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Mehrspurformat für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Wiedergabeabfolge von Informationspaketen aus dem Bandformat gemäß Fig. 1 zur Veranschaulichung, daß jedes Paket fehlerhafter Information zwischen Pakten statistisch zuverlässiger Information liegt;

Fig. 3 eine Wandlerabtastanordnung zur Realisierung des Bandformates gemäß Fig. 1 in einem Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabesystem;

Fig. 4 eine Verzögerungsleitungsanordnung zur Realisierung des Bandformates gemäß Fig. 1 in einem Aufzeichnungssystem; und

Fig. 5 eine Verzögerungsleitungsanordnung zur Realisierung des Bandformates gemäß Fig. 1 in einem Wiedergabesystem.

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Das erfindungsgemäße Bandformat kann auch bei Bandaufzeichnungs- und/oder Wiedergabesystemen Anwendung finden, die mit Längsabtastung oder mit einem Vierfach-Kopfrad arbeiten, jedoch ist in Fig. 1 ein Teil eines Bandes mit einem Mehrspur-Spiralabtastformat für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Bei diesem Format sind aufeinanderfolgend auftretende Informationspakete auf dem Band an Stellen angeordnet, welche durch die SSDL-Längen des Bandes voneinander getrennt sind, um sicherzustellen, daß beim Auftreten von Aussetzern während der Wiedergabe jedes Paket fehlerhafter • Information neben Pakten statistisch zuverlässiger Information liegt, aus der sich Abschätzungs-Informationspakete zur überdeckung der Pakete fehlerhafter Information ableiten lassen. Die Anzahl von Spuren in dem Mehrspurformat ist nicht begrenzt, jedoch zeigt Fig. 1 zum Zwecke der Veranschaulichung nur vier Spuren A, B, C und D. Ein Aufnahme- und/oder Wiedergabekopf 10 (Fig. 3) rotiert zur gleichzeitigen Abtastung dieser Spuren mittels vier Wandlern 12, 14, 16 und 18. Aufeinanderfolgende Informationspakete sind mit dem SSDL-Intervall auf verschiedenen Spuren aufgezeichnet, wobei das erste Paket in der Spur A, das zweite Paket in der Spur B, das dritte Paket in der Spur C, das vierte Paket in der Spur D, das fünfte Paket wiederum in der Spur A unmittelbar neben dem ersten Paket usw. liegen. Diese Informationspakete können irgendeine diskrete Menge Aufzeichnungsinformation enthalten, wie etwa einzelne Bits eines Bildabtastwertes (Pixel) oder ein ganzes Pixel oder auch eine Anzahl von Pixeln bei digitaler Aufzeichnung. Jedes Informationspaket enthält eine übliche Signalergänzung, wie etwa Prüfbits, zur Feststellung, ob es bei der Wiedergabe Fehler aufweist. Es mag den Anschein haben, daß bei diesem speziellen Aufzeichnungsformat viel Platz auf dem Band verschwendet wird, jedoch sind die SSDL-Längen und der Spurwinkel gegenüber der Bandlaufrichtung aus Illustrationsgründen nicht maßstabsgerecht dargestellt. Wenn man bedenkt, daß die Spuren 40,64 cm lang und weniger als 0,254 mm breit sind, während das Band 25,4 mm breit ist und eine große SSDL-Länge 2,54 mm bei einer typischen Spiralabtastung beträgt, dann wird ohne weiteres verständlich, daß bei diesem Format praktisch kein Band verschwendet wird.

Es ist bereits erwähnt worden, daß Fehler entlang der Bandlänge ein Abheben des Kopfes 10 vom Band bewirken, und daß dadurch ein Informationsaussetzer

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während der Aufnahme und/oder der Wiedergabe auftritt. Wenn auch die Größe und die Frequenz dieser Fehler im allgemeinen von der Qualität des Bandes abhängen, so ändert sich doch auch die Natur dieser Fehler bei einem Band einer bestimmten Qualität. Weil die Größe jedes Fehlers die Länge des dadurch entstehenden Aussetzers bestimmt, kann man eine Größenverteilungskurve für die Fehler jedes Bandes und die daraus bestimmten SSDL-Längen in Abhängigkeit von der Bandspurdistanz aufzeichnen. Wegen der SSDL-Trennung auf dem Band zwischen nacheinander auftretenden Informationspaketen sind benachbarte Pakete fehlerhafter Information nicht sehr wahrscheinlich, wenn die Informationspakete vom Band in ihrer Aufzeichnungsfolge wieder abgespielt werden. Diese Unwahrscheinlichkeit ergibt sich aus Fig. 2, wobei angenommen ist, daß ein Fehler vorliegt, der einen Aussetzer über das Band in Fig. 1 zur Folge hat, so daß die Informationspakete 2, 6 und 10 fehlerhaft sind. Jedes Paket fehlerhafter Information ist in Fig. 2 mit B bezeichnet, während jedes Paket statistisch zuverlässiger Information mit G bezeichnet ist und in der abgespielten Information nur Pakete G neben den Paketen B liegen. Daher arbeitet die übliche Technik zuverlässig bei der überdeckung der fehlerhaften Pakete statistisch erheblicher ausgefallener Information.

Eine Abtastwandleranordnung zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe des in Fig. veranschaulichten Bandformates zeigt Fig. 3, wobei die Wandler 12, 14, 16 und 18 in gleichmäßigen gegegenseitigen Abständen, die gleich der SSDL-Länge des Bandes sind, um die Peripherie des Kopfrades 10 angeordnet sind. Jeder Wandler 12, 14, 16 und 18 liegt auch an einer besonderen Stelle in Achsrichtung des Kopfradzylinders gesehen, und das Band 24 wird mittels Bandführungsbolzen 20 und 22 um einen Umfangsteil des Kopfrades 10 herumgeführt. Die auf dem Band in dem erfindungsgemäßen Format aufzuzeichnende Information wird den Wandlern 12, 14, 16 und 18 über nicht dargestellte Schleifringe von einer Quantisierungsschaltung 26 zugeführt, welche die Information in Pakete des gewählten Typs quantisiert und diese Pakete nacheinander auf die Wandler 12, 14, 16 und 18 in der gewählten Weise verteilt. Die Quantisierungsschaltung 26 kann übliche Zähler und Schalter in bekannter Weise enthalten. Dieselbe Abtastwandleranordnung kann auch zum Abspielen des Bandformats nach Fig. 1 benutzt werden. Die abzuspielende Information wird vom Band durch

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die Wandler 12, 14, 16 und 18 abgenommen und über die Schleifringe einer Akkumulierungsschaltung 28 zugeführt, welche die Pakete in der Aufzeichnungsfolge akkumuliert oder aufsammelt. Die Schaltung 28 kann ebenfalls übliche Zähler und Schalter in für den Fachmann ersichtlicher Weise enthalten.

In Fig. 4 ist eine Verzögerungsleitungsanordnung für die Aufzeichnung des Bandformats gemäß Fig. 1 veranschaulicht, in welcher Verzögerungsleitungen 30, 32 und 34 zur Trennung der Informationspakete um die SSDL-Längen vorgesehen sind. Die aufzuzeichnende Information wird dem Band über eine Abtastwandleranordnung zugeführt, die ähnlich der in Fig. 3 gezeigten ist, außer daß die Wandler 12, 14, 16 und 18 längs der Richtung der Kopfradachse miteinander ausgerichtet sind. Die Verzögerungsleitungen 30, 32 und 34 liegen zwischen der Abtastwandleranordnung und einer Quantisierungsschaltung 36 zur Quantisierung der Informationspakete des gewünschten Typs und zur Verteilung der aufeinanderfolgenden Pakete in ausgewählter Weise auf die Abtastwandleranordnung. Die Schaltung 36 kann übliche Zähler und Schalter in dem

_e Fachmann offensichtlicher Weise enthalten. Die Verzögerungsdauer jeder Verzögerungsleitung 30, 32 und 34 hängt von der Zeit ab, die zur Aufzeichnung

» äner Spurdistanz benötigt wird, welche gleich der SSDL-Länge ist, und bei

DigitalaufZeichnungssystemen ist diese Zeit gleich der Anzahl N der Bits. Da jedes Informationspaket in der Spur B beim Bandformat gemäß Fig. 1 nach einem Informationspaket in der Spur A aufgezeichnet wird, gelangen Informationspakete unmittelbar zur Spur A, während Informationspakete zur Spur B über die Verzögerungsleitung 30 mit N Bits Verzögerung gelangen. Weiter wird jedes Informationspaket in der Spur C nach einem Informationspaket in der Spur B aufgezeichnet, und in der Spur D wird jedes Informationspaket nach einem Informationspaket in der Spur C aufgezeichnet, und damit gelangen Informationspakete durch die Verzögerungsleitung 32 mit einer Verzögerung von zwei N Bit zur Spur C, während Informationspakete zur Spur D über die Verzögerungsleitung 34 mit einer Verzögerung von drei N Bit gelangen.

Gemäß Fig. 5 kann eine Verzögerungsleitungsanordnung, die derjenigen nach Fig. 4 ähnlich ist, zur Wiedergabe des Bandformats nach Fig. 1 benutzt werden.

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Jedoch ist die Reihenfolge der Verzögerungsleitungen 30, 32 und 34 umgekehrt, wobei Signalpakete der Spur D ohne Verzögerung übertragen werden, Signalpakete der Spur C durch die Verzögerungsleitung 30, Signalpakete der Spur B durch die Verzögerungsleitung 32 und Signalpakete der Spur A durch die Verzögerungsleitung 34 geführt werden, so daß diese Informationspakete wieder in ihre Aufzeichnungsfolge umgruppiert werden. Die wiederzugebende Information wird vom Band mittels der Abtastwandleranordnung abgenommen und über die Verzögerungsleitungen 30, 32 und 34 einer Akkumulationsschaltung 38 zugeführt, wo die Pakete in ihrer Aufzeichnungsfolge aufgesammelt werden. Die Akkumulationsschaltung 38 kann ebenfalls übliche Zähler und Schalter in bekannter Anordnung enthalten.

Verwendet man Verzögerungsleitungsanordnungen der oben beschriebenen Art in einem System zur Aufzeichnung und Wiedergabe des erfindungsgemäßen Bandformates, dann lassen sich die SSDL-Längen des Bandes angepaßt ableiten. Es ist für einen Fachmann ohne weitere Erklärungen verständlich, daß die Schaltungen so entworfen werden können, daß die SSDL-Länge bei der Aufzeichnung ermittelt werden und die Verzögerungslängen der Verzögerungsleitungen im Aufnahme- und Wiedergabesystem entsprechend eingestellt werden. Benutzt man getrennte Aufzeichnungs- und Wiedergabesysteme, dann können weiterhin die entsprechenden ermittelten SSDL-Werte auf dem Band aufgezeichnet werden, damit die Längen der Verzögerungsleitungen im Wiedergabesystem mit denjenigen des Aufnahmesystems für jede Bandeinheit, auf welcher Information aufgezeichnet ist, koordiniert werden können.

Claims (9)

1. Patentansprüche

   ζ\ Λ Bandformat für ein Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabesystem, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgend auftretende Informationspakete auf dem Band an Stellen angeordnet werden, die durch statistisch signifikante Aussetzerlängen des Bandes voneinander getrennt sind, im Sinne einer Sicherstellung, daß beim Auftreten von Aussetzern während der Wiedergabe jedes Paket fehlerhafter Information in einer Abfolge nach einen benachbarten Paket statistisch zuverlässiger Information abspielbar ist, aus welcher geschätzte Informationspakete zur überdeckung der Pakete fehlerhafter Information abgeleitet werden können.
2. 2.) Bandformat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nacheinander auftretenden Informationspakete in einem Mehrspurformat

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   in getrennten Spuren angeordnet sind.
3. 3.) Bandformat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrspurformat vier Einzelspuren enthält.
4. 4.) Bandaufzeichnungssystem für das Bandformat gemäß Anspruch !,gekennzeichnet durch eine Trennschaltung (36, 30, 32, 34) zur Trennung aufeinanderfolgend auftretender Informationspakete auf dem Band um statistisch signifikante Aussetzerlängen auf dem Band zur Sicherstenung, daß beim Auftreten von Aussetzern bei der Wiedergabe jedes Paket fehlerhafter Information in einer Folge mit benachbarten Paketen statistisch zuverlässiger Information abspielbar ist, von welcher geschätzte Informationspakete zur überdeckung der Pakete fehlerhafter Information ableitbar sind.
5. 5.) Bandaufzeichnungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschaltung für die Informationspakete ein rotierendes Kopfrad (10) mit Wandlern (12-18) enthält für die Trennung der Informationspakete um die statistisch signifikanten Aussetzerlängen.
6. 6.) Bandaufzeichnungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschaltung für die Informationspakete eine Anordnung von Verzögerungsleitungen (30, 32, 34, Fig. 4) für die Informationspakettrennung um die statistisch signifikanten Aussetzerlängen enthält.
7. 7.) Bandwiedergabesystem zur Verwendung für das Bandformat gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltung (38, 30, 32, 34, Fig. 5) zum Aufsammeln von Informationspaketen in ihrer Aufzeichnungsfolge vom Band, auf dem sie durch statistisch signifikante Aussetzerlängen des Bandes getrennt sind, zur Sicherstellung daß bei Auftreten eines Aussetzers während der Wiedergabe jedes Paket fehlerhafter Information in einer Folge mit benachbarten Paketen statistisch zuverlässiger Information abgespielt wird, von denen durch Abschätzung Informationspakete zur Oberdeckung der Pakete fehlerhafter Information ableitbar sind.

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8. 8.) Bandwiedergabesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Inforniationspakete sammelnde Einrichtung ein rotierendes Kopfrad (10) aufweist, auf welchem Wandler (12-18) angeordnet sind zur sequentiellen Abnahme aufgezeichneter Informationspakete von Bandstellen, die durch die statistisch signifikanten Aussetzerlängen voneinander getrennt sind.
9. 9.) Wiedergabesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Informationspakete sammelnde Einrichtung eine Verzögerungsleitungsanordnung (30, 32, 34) zum Ordnen der aufeinanderfolgend aufgezeichneten Informationspakete von den durch die statistisch signifikanten Aussetzerlängen getrennten Bandstellen enthält.