DE3122764A1 - "verfahren und vorrichtung zum kodieren und dekodieren einer folge von datenbits auf einem aufzeichnungstraeger und mit einer informationsstruktur versehener aufzeichnungstraeger (und vorrichtung zum dekodieren des von dem aufzeichnungstraeger ausgelesenen signals)" - Google Patents
"verfahren und vorrichtung zum kodieren und dekodieren einer folge von datenbits auf einem aufzeichnungstraeger und mit einer informationsstruktur versehener aufzeichnungstraeger (und vorrichtung zum dekodieren des von dem aufzeichnungstraeger ausgelesenen signals)"Info
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Description
3 Ii. .„..»' ϋΛ .;
PHN 9776 *** S 8.4.1981
Verfahren und Vorrichtung zum Kodieren und Dekodieren einer
Folge von Dateribits auf einem Aufzeichnungsträger und mit
einer Informationsstruktur versehener Aufzeichnungsträger
(und Vorrichtung zum Dekodieren des von dem Aufzeichnungsträger ausgelesenen Signals)
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kodieren einer Folge von Datenbits in aufeinanderfolgenden
Bitzellen in einem übertragungssystem zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Aufzeichnungssignals auf
einem Aufzeichnungsträger, bei dem der Bitstrom als aus sich aneinander anschliessenden Wörtern von einem ersten
und einem zweiten Typ aufgebaut betrachtet wird und die Datenbits von einer ersten oder einer zweiten Art sind,
wobei das Wort vorn zweiten Typ mindestens eine Reihenfolge von einem Datenbit von der zweiten Art und ni ■ (m ?>
θ) Datenbits von der ersten Art enthält, wobei Datenbits von der
ersten Art normalerweise von einem Pegelübergang in der Mitte der betreffenden Bitzelle und Datenbits von der
zweiten Art normalerweise von einem Übergang am Anfang
1^ der betreffenden Bitzelle kodiert werden, während jeder
Übergang am Anfang einer Bitzelle, der einem Übergang in
der Mitte der ihr sofort vorangehenden Bitzelle folgt,
unterdrückt wird, wobei die Wörter vom zweiten Typ mit einer geraden Anzahl von m Übergängen von Datenbits von der
ersten Art derart abgeändert werden, dass die Gleichstromkomponente im binären Signal herabgesetzt wird, sowie eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS -
3 810 111 bekannt.
Binäre Daten sind aus Datenbits zusammengesetzt, die Information des einen oder des anderen von zwei Werten enthalten. Der eine Wert wird auch als "logische Eins", als "Wahr", als "Ja" oder als "+" dargestellt, während der andere Wert auch als "logische Null", als "Unwahr", als "Nein" oder als "-" dargestellt wird. Um diese Datenbits über einen Übertragungskanal zu übertragen oder auf ein Magnetband oder eine optische Platte aufzuzeichnen, werden die Datenbita meistens abgeändert. Diese Bearbeitung ist
Binäre Daten sind aus Datenbits zusammengesetzt, die Information des einen oder des anderen von zwei Werten enthalten. Der eine Wert wird auch als "logische Eins", als "Wahr", als "Ja" oder als "+" dargestellt, während der andere Wert auch als "logische Null", als "Unwahr", als "Nein" oder als "-" dargestellt wird. Um diese Datenbits über einen Übertragungskanal zu übertragen oder auf ein Magnetband oder eine optische Platte aufzuzeichnen, werden die Datenbita meistens abgeändert. Diese Bearbeitung ist
VlTItik
PHN 9776 JZ (θ 8.4.1981
ιιπ tor dot· riezei c.Jinuntf "Kanal Kodierung" bekannt;, und hat
zum Zweck eine möglichst hohe Informationsdichte auf dem
Aufzeichnungsträger zu erhalten oder den Gleichstrominhalt
des kodierten Signals gleich Null zu machen, ohne dass die benötigte Bandbreite vergrössert wird.
Die kodierten Datenbits werden je in einem
Intervall (als Bitzelle bezeichnet) untergebracht. Diese Bitzelle kann ein zeitliches Intervall (bei Übertragung
über einen Informationskanal) oder ein räumliches Intervall
(bei Aufzeichnung auf Band oder Platte) sein.
Ein bekanntes Kanalkodierungsverfahren ist die
sogenannte "Miller"-Modulation. Deren Koderegeln sind: Eine Daten-Eins wird als ein Pegelübergang in der Mitte
einer Bitzelle kodiert und eine Daten-Null ergibt einen Übergang am Anfang der Bitzelle, ausgenommen für den Fall,
in dem eine logische "Null" einer logischen "Eins" folgt. Der "Miller"-Code, der auch unter der englischen Bezeichnung
"Delay Modulation" bekannt ist, ist daher ein binärer Code, in dem die Lage der Übergänge zwischen zwei Pegeln
die Bedeutung der binären Information festlegt.
Für die Erfindung ist es unbedeutsam, welcher Übergang einer "logischen Eins" und welcher Übergang einer
"logischen Null" entspricht. Weiter ist es nicht wichtig, wo die Übergänge genau in der Bitzelle liegen, vorausgesetzt,
dass ein übergang verhältnismässig vorne und ein Übergang verhältnismässig. hinten in der Bitzelle liegt
und diese übergänge deutlich voneinander unterschieden
werden können. Der Einfachheit halber wird für alle diese Möglichkeiten die Notation "mitten in der Bitzelle" und
"am Anfang der Bitzelle" eingehalten.
Die genannte Miller—Modulation weist den Nachteil auf, dass das erhaltene Signal nicht frei von
Gleichstromkomponenten 1st. Um diesen Nachteil zu beheben, ist in der genannten US-PS vorgeschlagen worden, die
Miller-Modulation abzuändern. Dazu wird der Strom von Datenbits als aus Folgen von Wörtern von zwei Typen aufgebaut
betrachtet, und zwar einem Typ (a) 011 ... 110 (eine
Null, η Einsen und eine Null mit η ^y θ) und einem Typ (b)
O Jl ♦ Ü -«l
PHN 9776 -ίΓ 3 8.Ί. 198
111 ... 11-1 (m Einsen). Die ¥örter vom Typ (b) und die
Wörter vom Typ (a) mit ungeradem η liefern keinen Beitrag zu einer Gleichstromkomponente und werden daher auch durch
das übliche Miller-Verfahren kodiert. Nur die Wörter vom
Typ (a) mit geradem η führen zu einer Gleichstromkomponente und werden einer abgeänderten Kodierung unterworfen. Nach
der genannten US-PS besteht die Abänderung darin, dass die Einsen eines derartigen Wortes vom Typ (a) in Paare aufgeteilt
werden und für jedes Paar ein Übergang am Anfang und
am Ende dieses Paares erzeugt wird. Damit wird erreicht, dass auch ein auf diese Weise kodiertes Wort vom Typ (a)
keine Gleichstromkomponente mehr enthält.
Der auf diese Weise abgeänderte Miller-Code weist ein Frequenzspektrum auf, das gleichstromfrei ist
und von dem die sehr niedrigen Frequenzen in bezug auf das Frequenzspektrum des Miller-Codes gewissermassen unterdrückt
sind.
Bei Anwendung eines optischen Aufzeichnungsträgers
als Aufzeichnungsträger, z.B. einer optisch auslesbaren
Audioplatte, ist diese Unterdrückung der Niederfrequenzkomponenten von besonderer Bedeutung.
Als optischer Aufzeichnungsträger ist dabei ein Aufzeichnungsträger, eine -platte oder ein -band und
dgl. zu betrachten, bei dem die Information auf optisch
" auslesbare Weise in einer Informationsspur aufgezeichnet
ist. Diese Informationsspur kann dabei u.a. eine Hoch-Niedrig—Struktur
oder eine Schwarz-Weiss— S trulc tür aufweisen.
Nachstehend wird für beide mögliche Strukturen stets von zwei möglichen Pegeln die Rede sein, um anzu-
*" geben, dass die Struktur hoch oder niedrig bzw.. schwarz
oder weiss ist.
Einerseits können infolge der Hantierung eines derartigen Aufzeichnungsträgers z.B. Kratzer in der Oberfläche
gebildet werden, die beim Abspielen des Aufzeich-
nungsträgers zu unerwünschten Niederfrequenzstörsignalen im ausgelesenen Signal führen können. Wenn im Aufzeichnungssignal
die NiederTrequenzsignalo sUu'k unterdrück L
sind, können durch Filterung die etwaigen Störsignale von
PHN 9776 if 8.4.1981
dem Inforraationssignal abgetrennt werden. Andererseits
werden beim Auslesen einer optischen Platte Servosysteme verwendet, die u.a. dafür sorgen müssen, dass der optische
Abtast fleck ständig auf die Informationsfläche fokussiert
iaL und dieser Ab tatst fleck der Informationsspur folgt.
Diese Servosysteme benutzen Regelsignale, die von über den
Abtastfleck erhaltenen Signalen abgeleitet werden. Diese Regelsignale weisen eine Frequenz auf, die in einem Frequenzband
liegt, das mit dem Niederfrequenzteil des Frequenz-
^ spektrums des Aufzeichnungssignals zusammenfällt, so dass
starke Signalkomponenten in diesem Frequenzbereich zu StörSignalen in den Regelsignalen führen können.
Die Erfindung liat die Aufgabe, ein Verfahren
der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem ein gleich-
^ stiOinfreies Aul'zeicJinunfjss L^nal mit stark unterdrückten
Niederfrequenzkoinpüiienten erhalten wird.
Weiter hat die Erfindung die Aufgabe, ein
Verfahren zum Kodieren von Datenbits auf einem Aufzeichnungsträger
zu schaffen, mit dem ein Aufzeichnungsträger
u mit einem Informationssignal erhalten wird, das beim Auslesen
auf sehr einfache Welse dekodiert werden kann.
Das Verfahren nach der Erfindung ist dazu
dadurch gekennzeichnet, dass von Wörtern vom zweiten Typ mit geradzahligem m der Übergang in der Mitte der Bitzelle,
der dem ersten und dem zweiten Datenbit des ersten Wertes entspricht, unterdrückt und ein Übergang am Anfang des
zweiten Datenbits angebracht wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens nach der Erl'indung ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Wörter vom ersten Typ aus oiner Folge von η (η ,V1 ) Datenbits
des zweiten Werts bestehen, und dass bei den Wörtern vom zweiten Typ m ,">
1 ist.
Durch die erfindungsgemässen Massnahmen wird
zunächst erreicht, dass man mit einer sehr einfachen Deko-
diervorri.chfcung beim Auslesen eines Aufzeichnungsträgers
mit einem auf diese Weise kodierten Informationssignal auskommen
kann, während zugleich das Informationssignal für die niedrigeren Frequenzen über ein verhältnismässig breites
τ· ί '" ■" '"■ "■ /
Λ <t m -
PHN 9776 ϊ 8 Λ. 1981
Band eine sehr hohe Unterdrückung aufweist.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, die dadurch
gekennzeichnet ist, dass sie versehen ist mit - einem ersten Eingang zum Aufnehmen der binären Datenbits,
- einem zweiten Eingang zum Aufnehmen eines Taktsignals, das mit den Datenbits synchron ist,
- einem Ausgang zur Lieferung des kodierten Signals an eine Aufzeichnungsvorrichtung für einen Aufzeichnungsträger,
- Mitteln zum Erzeiigen eines Signalübergangs in der Mitte
eines Taktintervalls bei. einem üatenbit von der ersten Art,
- Mitteln zum Erzeugen eines Signalübergangs am Anfang
eines Taktintervalls bei einem Datenbit von der zweiten Art,
_ Mitteln zur Unterdrückung eines Übergangs am Anfang eines
Taktintervalls, der einem Übergang in der Mitte des ihm sofort vorangehenden Taktintervalls folgt,
- Mitteln zum Detektieren eines Wortes vom zweiten Typ mit
geradem m,
- Mitteln zur Unterdrückung der Übergänge in der Mitte des Taktintervalls, die dem genannten ersten und dem genannten zweiten Bit von der ersten Art in einem Wort von diesem zweiten Wort entsprechen mit geradem n,
- Mitteln zur Unterdrückung der Übergänge in der Mitte des Taktintervalls, die dem genannten ersten und dem genannten zweiten Bit von der ersten Art in einem Wort von diesem zweiten Wort entsprechen mit geradem n,
- und Mitteln zum Erzeugen ο Lucs Übergangs am Anfang des
Taktintervalls, der dem genannten zweiten Bit von der ersten Art in einem Wort vom zweiten Typ mit geradem m
entspricht.
Auch bezieht sich die Erfindung auf einen Aufzeichnungsträger, der mit einer Informationsstruktur versehen
ist, die aus Reihenfolgen von Bitzellen besteht, • wobei diese Bitzellen je ein Informationsbit enthalten,
dessen Informationsinhalt durch die Ab- oder Anwesenheit eines Pegelübergangs in der Mitte oder am Anfang der Bitzelle
dargestellt wird. Der Aufzeichnungsträger nach der
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Mindestabstand zwischen zwei aufeinander folgenden Pegelübergängen
gleich der Länge einer Bitzelle 1st, daws dor Ilöehs tabs land
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Übergängen gleich der
O I i.
PHN 9776 JS 8.i|-. 1981
Länge von drei Bitzellen ist, dass ein Übergang in der
Mitte einer Bitzelle eine "logische Eins" und ein Übergang am Anfang einer Bitzelle normalerweise eine "logische Null"
darstellt, es sei denn, dass über zwei aufeinanderfolgende
Bitzellen ein gleicher Pegel vorhanden ist, wobei die zweite der genannten aufeinanderfolgenden Bitzellen und
die ihr vorangehende Bitzelle je eine "logische Eins" darstellen, und dass das laufende Integral der Informationsstruktur, höchstens einen Wert 2T erreicht, wobei T die Länge
der Bitzellen darstellt, während Pegelübergänge, die durch einen Höchstabstand von drei Bitzellen voneinander getrennt
werden, den Anfang der Bitzelle markieren.
Schliesslich bezieht sich die Erfindung ausserdem
auf eine Vorrichtung zum Auslesen eines derartigen Auf—
^ Zeichnungsträgers. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennze
ί .flint; I ; dass sie versehen ist mit
- De tektiuiisini t teln zum Delektieren der Paare abgeänderter
Bitzellen und zur Umwandlung dieser zwei Bitzellen in zwei Datenbits mit einem logischen Wert "1", und
- Mitteln zur Umwandlung der übrigen Bitzellen in Datenbits
nach den normalen Miller-Dckodierungsregeln.
Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Vorrichtung,
mit der die Dekodierung auf sehr einfache Weise bewirkt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass sie versehen
ist mit
- Mitteln zur Umwandlung einer Bitzelle mit einem Übergang
mitten in der Bitzelle in ein Datenbit mit dem logischen Wert "Eins",
- Mit lein zui* Umwandlung einer Bitzelle mit einem Übergang
am Ende in ein Datenbit mit einem logischen Wert, der in bezug auf den des dekodierten vorangehenden Datenbits
umgekehrt ist, falls die vorangehende Bitzelle keinen Übergang in der Mitte und keinen Übergang am Ende aufweist,
und in ein Datenbit mit einem logischen Wert "Null", wenn die vorangehende Bitzelle wohl einen der genannten
Übergänge aufweist,
- und Mitteln zur Umwandlung einer Bitzelle ohne Übergang
in der Mitte und am Ende in ein Datenbit mit einem
31. . "' ί 4
PHN 9776 f 8.4.1981
logischen Wert gleich dem des dekodierten vorangehenden Datenbits, falls die vorangehende Bitzelle einen Übergang
am Ende aufweist, und in ein Datenbit mit dem logischen Wert "Null", wenn diese vorangehende Bitzelle
diesen Übergang am Ende nicht aufweist.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in
der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Anzahl Signalformen, Fig. 2 das Frequenzspektrum zweier Informationssignale ,
Fig. 3 eine Ausführungsform einer Kodiervorrichtung
nach der Erfindung,
Fig. h eine Ausführungsform des bei dieser
Kodiervorrichtung verwendeten Detektors,
Fig. 5 zur Illustrierung eine Ausführungsform
eines Aufzeichnungsträgers nach der Erfindung,
Fig. 6 einen Schnitt durch diesen Aufzeichnungsträger,
Fig. 7 eine Ausführungsform der Dekodiervorrichtung
nach der Erfindung, und
Fig. 8 ein zugehöriges Entsclieidungsdiagramm.
In Fig. 1a ist eine Anzahl aufeinanderfolgender
Bitzellen 1,2,3 ··· 15 dargestellt, in denen binäre Informationssignale
gespeichert werden können, und zwar ein Bit pro Bitzelle. Zur Illustrierung ist eine Folge von "0"- und
"1"-Bits angegeben.
Fig. 1b zeigt zur Illustrierung das Informationssignal,
wie es erhalten wird, wenn die binäre Reihe nach Fig. 1a gemäss dem Miller-Code kodiert wird. Dabei wird ein
Informationsbit mit einem logischen Inhalt "1" als ein
Signalübergang in der Mitte der betreffenden Bitzelle und ein Informationsbit mit einem logischen Inhalt "O" als ein
Pegelübergang am Anfang der Bitzelle kodiert, ausgenommen wenn dieses "O"-Bit sofort einem "1"-Bit folgt.
Diese in Fig. 1b dargestellte Miller-Kodierung ist nicht gleichstromfrei, d.h., dass sie eine Gleichstromkomponente
enthalten kann. In Fig. 1c ist die sogenannte
J : i._l .
V k· * ■
* (* w V w
PHN 9776 JBr 8.4. 1981
D.S.V. (Digitale Summen-Variation) des Signals nach Fig.1b,
d.h. das laufende Integral der Oberfläche unter den kodierten Daten, dargestellt, wobei die binären Pegel annahmeweise
+1 bzw. -1 sind. Die Länge jeder Bitzelle ist gleich T.
Aus der Figur lässt sich deutlich erkennen, dass bei der
angegebenen Bitreihe eine gewisse anwachsende Gleichstromkomponente
entsteht.
Um diese Gleichstromkomponente zu beseitigen, ist in der US-PS 3 810 111 eine Abänderung der Miller-Kodie-
W rung vorgeschlagen worden. Dabei wird ein Strom von Datenbits
als aus sich aneinander anschliessenden Wörtern von einem Typ (a) und einem Typ (b) aufgebaut betrachtet. Ein
Wort vom Typ (a) besteht aus η Einsen, die auf beiden Seiten von einer Null begrenzt sind, daher 011 ... 110
(n ",·, θ) und ein Wort vom Typ (b) besteht aus einer Anzahl
Einsen, also 11 ... 11 (n >. 1) . Sowohl die Wörter vom Typ (a)
mit ungeradem η als auch die Wörter vom Typ (b) liefern keinen Beitrag zu der Gleichstromkomponente und werden
daher gemäss dem normalen Miller-Code kodiert. Nur Wörter
vom Typ (a) mit geradem η .führen eine Gleichstromkomponente
herbei. Um diese Gleichstromkomponente zu beseitigen, wird für ein Wort dieses Typs eine Abänderung des Miller-Codes
eingeführt. Insbesondere wird die Reihe von Einsen in einem Wort dieses Typs in aufeinanderfolgende Paare eingeteilt
" und von jedem Paar ein Übergang am Anfang und am Ende erzeugt.
Für die Bitreihe nach Fig. 1a gilt die folgende Wortverteilung: (a)-Typ η = 0 (Bits 1 +2.); Typ (a) η = 4
(Bits 3-8); Typ (b) η = k (Bits 9 - 12); Typ (a) η = 1
(Bits 13 — 15)· Diese Verteilung ergibt ein Informationssignal
nach Fig. 1d, wobei das Wort, das die Bits 3-8 enthält, auf die angegebene Weise abgeändert ist. Wie aus
der in Fig. 1e angegebenen D.S.V. dieses Informationssignals
hervorgeht, enthält dieses Informationssignal keine Gleichstromkomponente.
Neben dem Fehlen einer Gleichstromkomponente in dem auf einen Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Informations
signal spielen noch andere Faktoren in bezug auf die angewandte Kodierung eine wichtige Rolle. So ist es vor
PHN 9776 9- 8.4,1981
allem bei Konsumgeräten erwünscht, dass die Kodierung derart ist, dass man in der Auslesevorriclitung' mit der der
Aufzeichnungsträger ausgele.sen wird, mit einer möglichst
einfachen Dekodierschaltung auskommen kann. Weiter spielt
insbesondere bei optischen Aufzeichnungsträgern nicht nur
die Gleichstromkomponente als solche eine Rolle, sondern ist es im Zusammenhang mit Übersprechen zwischen dem InfxDrma—
tionssignal und den verhältiiismässig niederfrequenten Servosignalen
für die unterschiedlichen beim optischen Auslesen
W gebräuchlicher Servosysteme und dem Einfluss von Beschädigungen
der Plattenoberflächo auf die Güte des ausgelesenen Informationssignals von Bedeutung, dass dieses Informationssignal innerhalb eines verhältnismässig breiten Bandes im
Niederfrequenzbereich stark unterdrückt ist. Nach der Erfindung wird dazu eine abweichende
Abänderung des Miller-Codes vorgeschlagen. Fig. 1f und 1h zeigen zwei Informationssignale, wie sie nach zwei Möglichkeiten
der Miller-Code-Abänderung nach der Erfindung erhalten werden.
Das Informationssignal nach Fig. 1h ist dadurch erhalten, dass genau dieselbe Unterteilung der Bitreihe
wie bei der bekannten Miller-Abänderung nach der genannten US-PS angewandt wird. Ein Wort vom Typ (a) mit geradem η
(Bits 3-8) wird jedoch auf abweichende Weise abgeändert.
Insbesondere werden in einem derartigen Wort nur die zwei ersten "1"-Bits (Bits 4 und 5) abgeändert; diese zwei Bits
werden nämlich mit einem Übergang an der Trennlinie der zwei Bits kodiert. Die verbleibenden "1"-Bits (Bits 6 und 7)
dieses Wortes vom Typ (a) werden im Gegensatz zu der bekannten Abänderung nach dem normalen Miller-Code kodiert.
Aus der in Fig. 1g dargestellten D.S.V. dieses Informationssignals nach Fig. 1f geht hervor, dass die Gleichstromkomponente
Null ist.
Bei dem in Fig. 1h dargestellten Informationssignal
ist bei der Kodierung neben der abweichenden Ab-Fuulerutift
auch ein« nbwo J .rhonclo Ein Lo j 1 unk ('<t JHt.ro Uu- in
Worttypen angewandt. Bei dex* Worteinteilung wird grundsätzlich nur ein besonderer Worttyp detektiert, und zwar
O : /_ ± 0 4
PHN 9776 K>
8.4.1981
ein Wort, das aus einer Null und einer darauffolgenden
geraden Anzahl (n) Einsen, also 011 ... 11 (n gerade)
besteht. Jedes Wort dieses Typs wird abgeändert, ungeachtet der Lage dieses Wortes innerhalb der Bitreihe. In
der als Beispiel gewählten Bitreihe nach Fig. 1a bedeutet dies, dass sowohl das Wort, das die Bitzellen 3 - 7 umfasst,
als auch das Wort, das die Bitzellen 8 - 12 umfasst, abgeändert
werden; letzteres im Gegensatz zu den Cοdeabänderungen
nach Fig. 1d und 1f. Die Abänderung als solche ist
W wieder identisch mit der Abänderung des Informationssignals
nach Fig. Tf, d.h., dass die ersten zwei "!"-Bits (Bits k und 5 bzw. 9 und 1θ) abgeändert werden. Aus Fig. 1i ist
ersichtlich, dass auch für das auf diese Weise abgeänderte Signal die Gleichstromkomponente Null ist. Im Gegensatz
^ zu der bekannten Codeabänderung wird dabei aber die D.S.V.
nicht pro Wort auf Null gebracht, sondern wird dafür gesorgt, dass die D.S.V. durchschnittlich Null bleibt.
Die Codeabänderung nach der Erfindung hat zunächst
zur Folge, dass die Dekodierung in der Auslese-
^ vorrichtung auf sehr einfache Weise stattfinden kann.
Insbesondere erweist es sich als möglich, eine eindeutige Dekodierung zu erreichen, wobei nur der Informationsinhalt
zweier aufeinanderfolgender Bits detektiert zu werden
braucht, wie nachstehend noch auseinandergesetzt werden wird.
Ausserdem stellt sich heraus, dass das über die Codeabänderung nach der Erfindung erhaltene Informationssignal eine sehr gute Unterdrückung der verhältnismässig
niedrigen Frequenzen über ein breites Band aufweist. Insbesondere stellt sich heraus, dass das Frequenzspektrum
des Informationssignals von der Frequenz 0 bis etwa 100 kHz
nur sehr langsam ansteigt. Zur Illustrierung sind in Fig. 2
das bei einer Bitfrequenz von 2 Bits/See gemessene Spektrum
der normalen Miller-Kodierung (m) und das mit der Kodierung nach der Erfindung erhaltene Spektrum (M ) aufgetragen, und
daraus werden die Unterschiede deutlich.
Fig. 3 zeigt beispielsweise ein Blockschaltbild einer Kodiervorrichtung zum Erhalten eines Informationssignals nach Fig. 1h. Dabei braucht bei der Worteinteilung
PHN 9776 VT 8.4.1981
nur eine Detektion des Auftretens eines Worttyps 011 ...
(mit gerader Anzahl Einsen) stattzufinden.
Die Vorrichtung enthält einen Eingangsanscliluss 1,
dem die zu kodierende binäre Bitreihe zugeführt wird. Diese Bitreihe wird zunächst einer Kodiervorrichtung 2 zugeführt,
die dazu eingerichtet ist, die angebotene Bitreihe nach dem üblichen Miller-Code zu kodieren.
Diese Vorrichtung 2 empfängt über einen Eingang 12 ein Taktsignal CL mit Bitfrequenz für das bitweise
^ Weiterschieben und Kodieren der angebotenen Bitreihe.
Für den Aufbau einer derartigen Kodiervorrichtung kann naturgemäss jede bekannte Miller—Kodierschaltung
verwendet werden. Zur Illustrierung sei nur auf die US-PS-3 108 261 verwiesen, in der diese Miller—Kodierung und eine
^ dazu verwendete Kodiervorrichtung beschrieben sind.
Obgleich dies nicht wesentlich ist, ist bei der Kodiervorrichtung nach Fig. 3 angenommen, dass die Vorrichtung
2 noch nicht direkt ein nach dem Miller-Code kodiertes Informationssignal, sondern ein Informations—
u signal liefert, das erst nach Bearbeitung durch eine NRZ-;
(Non Return to Zero)-Kodiervorrichtung 3 dieses nach dem Miller-Code kodierte Informationssignal liefert. Die Vorrichtung
2 liefert dazu ein Signal M1, das in Fig. 3a
dargestellt ist, wobei jedes Bit in zwei Bithälften aufge-
teilt ist und der logische Wert in jeder Bithälfte anzeigt,
ob über die Miller—Kodierung ein Übergang im Informationssignal am Anfang der betreffenden Bithälfte vorhanden sein
muss. Ein "1"—Bit ergibt also immer einen O1-Pe§jäL-Aufbau
der betreffenden Bitzelle, während normalerweise ein "0"-Bit einen 10-Pegel-Aufbau ergibt, ausgenommen, wenn diesem
"O"-Bit sofort ein "1"-Bit vorangeht, wobei ein OO-Pegel
Aufbau der beiden Bithälften erhalten wird. Wie aus Fig.3a
ersichtlich ist, wird nach einer NRZ-Bearbeitung dieses Signals M' ein Signal M erhalten, das nach dem Miller-Code
kodiert ist.
Um die Abänderung nach der Erfindung vornehmen zu können, enthält die Vorrichtung nach Fig. 3 einen
Detektor h, der den Anfang eines Wortes 011 ... 11 mit einer
J : _^ / 1Dh
PHN «)77ο ]je 8.4.1981
geraden Anzahl Einsen detektiert. Für die praktische Ausführung eines derartigen Detektors gibt es naturgemäss
viele Möglichkeiten. Eine dieser Möglichkeiten wird nachstehend
an Hand der Fig. k auseinandergesetzt werden.
Der Detektor h liefert mit einer Verzögerung
von einer Bitzeit nach Detektion des betreffenden Worttyps, also am Anfang des ersten "1"-Bits dieses Worttyps
ein Steuersignal M an den Schalter 5» wodurch dieser
Schalter während einer Zeitdauer, die zwei Bitperioden entspricht, von dem Ausgang der Kodiervorrichtung 2 auf den
Ausgang des Signalgenerators 6 umgeschaltet wird. Dieser Signalgenerator wird zugleich mit der Umschaltung des
Schalters 3 vom Detektor H wirksam gemacht und liefert dann innerhalb der Zeitspanne von zwei Bits ein Signal M ,
wie es in Fig. 3b dargestellt ist. Während der ersten zwei
111 "-Bits des abzuändernden Worttyps empfängt demzufolge
die NRZ-Kodiervorrichtung 3 dieses Signal M , was" die in
Fig. 3b dargestellte gewünschte Abänderung der Miller-Kodierung
ergibt. Nach diesen zwei Bitperioden wird der Schalter 5 wieder zurückgesetzt und findet die Bearbeitung
des angebotenen Signals wieder nach der normalen Miller-Kodierung statt. Das endgültig auf diese Weise erhaltene
Informationssignal M wird einer Aufzeichnungsvorrichtung
zugeführt, die dieses Signal auf geeignete Weise auf einen Aufzeichnungsträger R, z.B. ein Magnetband, eine Magnetscheibe
oder eine optische Platte, aufzeichnet.
Fig. -1 zeigt beispielsweise eine Ausführungsform des Detektors h in der Kodiervorrichtung nach Fig. 3·
Der Detektor enthält einen Eingangsanschluss 11, dem die
binäre Bitreihe zugeführt wird. Weiter enthält die Vorrichtung eine Anzahl Flipflops 13 - 20, die in Reihe geschaltet sind und von einem Taktsignal CL (Eingang 12)
mit einer der gewünschten Bitfrequenz entsprechenden Frequenz getaktet werden. Die Flipflops 13 - 20 enthalten
demzufolge den Signalinhalt von acht aufeinanderfolgenden
Bits und wirken als Zellen eines Schieberegisters.
Die dargestellten acht Flipflops 13-20 bilden
grundsätzlich einen Teil einer grösseren Anzahl in Reihe
■ ft « A 0>
* f
« ft <h ■*. ft * <· ΛΑ » · * " *
PHN 9776 je 8.4.1981
geschalteter Flipflops. Wenn jedes Wort vom Typ (a) mit einer geraden Anzahl von Einsen detektiert werden können
soll, ist grundsätzlich ein unendlich langes Schieberegister und somit eine unendlich grosse Anzahl Flipflops
erforderlich. In der Praxis ist die benötigte Länge des Schieberegisters aber erheblich geringer. So wird meistens
an äquidistanten Punkten in die Bitreihe des Informationssignals ein Synchronisationswort eingefügt. Wenn dieses
bekannte Synchronisationswoart ein "O"-Bit besitzt, bedeutet
dies, dass die Reihe aufeinanderfolgender "1"-Bits nie
langer als die Anzahl Bits zwischen diesen "O"-Bits von
zwei aufeinanderfolgenden Synchronisationswörtern sein kann.
Weiter ist die Möglichkeit der Bildung einer verhältnismässig
grossen Reihe aufeinanderfolgender "1"-Bits abhängig
von dem Typ des Informationssignals, z.B. bei einem Audiosignal, sehr klein. Dies bedeutet, dass absichtlich die
Länge des Schieberegisters (die Anzahl Flipflops) beschränkt werden kann, wobei die Gefahr in Kauf genommen wird, dass
bei sehr langen Wörtern vom Typ (a) eine falsche Abänderung
stattfinden kann. Wenn man mit einem verhältnismässig
kurzen Schieberegister auskommen möchte, können selbstverständlich auch Blind-"O"-Bits an äquidistanten Punkten in
die binäre Bitreihe eingefügt werden.
Um die Figur einfach zu halten, sind nur eicht
Flipflops der gesamten Reihe dargestellt. Die Ausgänge dieser Flipflops stellen die Pegel von acht aufeinanderfolgenden
Bitzellen dar, die mit den Ausgängen dn - d~
angegeben sind. Um das Auftreten eines Wortes vom Typ (a) mit einer geraden Anzahl Einsen zu detektieren, enthält der
Detektor eine Anzahl logischer Gatter, die an die Ausgänge der Flipflops angeschlossen sind. Die Ausgänge d1 und d„
der Flipflops 14 bzw. 15 sind mit einem UND-Gatter 21 verbunden,
dessen Ausgang mit drei weiteren UND-Gattern 22, 23 und 24 gekoppelt ist. Das UND-Gatter 22 ist weiter mit
dem inversen Ausgang d„ des Flipflops Kj, das UND-Gatter 2'J
mit dem Ausgang d^ des Flipflops 17 und dem inversen Ausgang
dr des Flipflops 18 und das UND-Gatter 'lh mit den Ausgängen
dr des Flipflops 17 und d,- des Flipflop.s 19 und dem inversen
PHN 9776 >4 8.4.198I
Ausgang d_ des Flipflops 20 gekoppelt. Die Ausgänge der
UND-Gatter 22, 23 und 24 sind mit einem ODER-Gatter 25
verbunden, dessen Ausgang mit einem UND-Gatter 26 verbunden ist, das weiter mit dem inversen Ausgang do des Flipflops
gekoppelt ist. Der Ausgang des UND-Gatters 26 steuert ein Flipflop 27 an, das an seinem Ausgang 28 das Steuersignal
M liefert.
Wie sich aus der Figur einfach erkennen lässt, zeigt das Ausgangssignal des UND-Gatters 22 die Bitreihe
d1 , do, d,. = 110 an. Zusammen mit der UND-Funktion des
Gatters 20 ergibt dies eine logische "1" für das Flipflop beim Auftreten der Bitreihe d , d , d2>
d = 0110, die abgeändert werden soll. Auf gleiche Weise liefert das UND-Gatter
26 in Verbindung mit dem Ausgangssignal des UND-Gatters ein logisches Signal "1" beim Auftreten der Bitreihe
dn - d_ = 011110 und in Verbindung mit dem Ausgangssignal
des UND-Gatters 24 beim Auftreten der Bitreihe 01111110.
Das Flipflop 27 ist dazu eingerichtet, beim
Einnehmen eines logischen Pegels "1" durch sein Eingangssignal über eine Bitperiode verzögert, also mit dem Anfang
des ersten "1"-Bits des Wortes vom Typ (a) mit gerader Anzahl Einsen zusammenfallend, ein blockförmiges Steuersignal
Mf, mit einer Zeitdauer gleich zwei Bitperioden zum Umschalten des Schalters 5 in Fig. 1 und zum Aktivieren
des Abänderungsgenerators 6 in Fig. 1 zu liefern.
Es dürfte einleuchten, dass, falls längere Wörter vom Typ (a) detektiert werden sollen, die Anzahl
Flipflops 13-20 erweitert und die Anzahl von UND-Gattern
22 - 24 vergrössert werden muss, wobei die Ankopplung der zusätzlichen UND-Gatter an die Flipflops des Schieberegisters
nach demselben Muster wie das der UND-Gatter 22 - 24 fortgesetzt werden muss, Wie sich aus der Figur einfach
erkennen lässt, bewirken die UND-Gatter 22 - 24 die logischen Funktionen d. do d„ bzw. d^ d^ dr d bzw. d.. d~ d. dg d .
Die nächstfolgenden zugesetzten UND-Gatter sollen also die
logischen Funktionen d.. d„ d. dg dg d. , d.. d„ d^ dg dg d10
d^ usw. bewirken.
Die Kodierung nach der Erfindung ist keineswegs
■· ■* fr )
JK ti
PHN 9776 Ji 8.4.1981
auf die Anwendung der Kodiervorrichtung nach den Fig. 3 und
k beschränkt. Ausgehend von den in der Kodierung festgestellten
Kodierregeln lassen sich naturgemäss eine Vielzahl logischer Schaltungen realisieren, die, ausgehend
von einer angebotenen Bitreihe, endgültig das auf die gewünschte Weise kodierte Informationssignal ergeben» So
werden meistens die Miller-Kodiervorrichtung 2 und der Abänderungsgenerator 6 nach Fig. 1 nicht völlig getrennt
ausgeführt, sondern es werden dagegen die logischen Schal tungen für beide Vorrichtungen auf die gewünschte Weise,
gegebenenfalls zusammen mit mit Detektor k, kombiniert.
Wie an Hand der Fig. 3 bereits erläutert wurde, wird das endgültig erhaltene kodierte Signal auf einen
Aufzeichnungsträger aufgezeichnet. Zur Illustrierung zeigt
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine mit einem derartigen Signal versehene optische Platte und Fig. 6 einen Schnitt durch
die Informationsstruktur einer derartigen Platte.
Die in Fig. 5 gezeigte Platte 21, in deren
Mitte ein Loch 22 angebracht ist, enthält eine Anzahl konzentrischer
Spuren oder eine spiralförmige Spur 2'J. In Fig. 5
ist nur eine einzige kreisförmige Spur dargestellt, wobei - nicht masstäblich - eine Anzahl Unterteilungsstriche zur
Andeutung der Bitzellen angegeben sind. Wo diese Bitzellen in dem Informationssignal· eine zeitliche Unterteilung bilden,
bilden sie auf der Platte eine räumliche Struktur. Die Struktur als solche ist von der bei dem Aufzeichnungsträger
angewandten Modulation abhängig. Bei einer sich eines grossen Interesses erfreuenden optischen Audioplatte wird
eine Informationsstruktur verwendet, die aus einer JReihenfolge
von Gruben und zwischenliegenden Gebieten besteht, wie in Fig. 6 angegeben ist, wobei die Gruben 2k z.B. den
logischen "1 "-Pe^eI und dio zwischen! Lebenden Gebi«t,e den
logischen "O"—Pegel des kodierten Informationssignals darstellen.
Die Struktur aus Gruben und Zwischengebieten stellt also unmittelbar das Informationssignal dar. Ein derartiger
Aufzeichnungsträger eignet sich besonders gut zur Vervielfältigung
und kann einfach optisch ausgelesen werden, wobei die optimale Grubentiefe von dem Auslesevorgang (Auslesen in
'4 1 ί ·■'. · Λ
J1IlN <>77'· Ή") 8 Jl . 1<)Η1
Reflexion, Auslesen in Durchsicht, Einfleck- und Teilfleckciiis I OHiirif;) iibiiibifi·j.<v i η I..
Unabhängig von dem Inhalt der Informationssignale lassen sich an dem Aufzeichnungsträger eine Anzahl
besonderer Merkmale feststellen. Diese Merkmale werden nachstehend näher an Hand eines Aufzeichnungsträgers auseinandergesetzt,
der mit einer Informationsstruktur versehen
ist, die nach der erfindungsgemässen Kodierung kodiert
ist. So ist der Mindestabs i;and zwischen zwei aufeinanderföltuenden
Übergängen von Grubo/Nichtgrube zu Nichtgrube/G-rube
i;Lcii-h oLjioj- ULLztslJe (si.oJie Ln VLß. lh rsibzelje 2 und 6/7).
Der grösste Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Übergängen ist gleich drei Bitzellen. Yeiter kommen Abstände
vor, die zwischen diesen beiden Extremabständen liegen,
^ und zwar Abstände gleich der 1,5->
der 2- und der 2,5-fachen Länge einer Bitzelle. Dadurch, dass der grösste Abstand
verhätnismässig kurz ist, sind stets eine genügende Anzahl Übergänge in dem von dem Tx'äger ausgelesenen Signal vorhanden
, wodurch d i.e KoU Luruii;; als selbst t,ak tend zu betrachten
ist. Dadurch, dass anderer.^e LLs der· Miiides Lab« Land nxcliL
kleiner als die Länge einer Bitzelle ist, lässt sich eine angemessene Informationsdichte auf dem Träger verwirklichen.
Ein anderes Merkmal der Muster, die auf dem Aufzeichnungsträger
vorhanden sind, ist, dass der Übergang, der den Anfang des grössten Abstandes von drei Bitzellen markiert,
stets am Anfang einer Bitzelle liegt. Dies trifft auch für den Übergang zu, der das Endu des grössten Abstandes markiert.
Auf diese Weise las.-! L sich eindeutig au±' dem Träger
i'es !stellen, welche Ubortvn-'WVci al.s in der Mitte einer Bi t-
**
zelle liegend und welche Übergänge als am Anfang einer
Bitzelle liegend zu betrachten sind. Weiter ist es wesentlich, dass die Abänderung, die vorgenommen ist, um eine
gleichstromfreie oder niederfrequenzarme Kodierung zu erhalten,
eindeutig kodiert werden kann. Dies lässt sich
aber, unter Verwendung nur auf dem Träger vorhandener Ubergang/Nichtübergang-Muster, eindeutig feststellen.
Wenn nämlich be L Dekodiorung nach dem Miller-Verfahren
eiii"unniögliGhor" Bitwert gefunden wird, muss dieses Bit
2A ν/ "' ■'" "
PHN 9776 V? . 8.4.1981
einen Wert "1" erhalten, gleich wie das darauffolgende Bit.
Dies ist in Fig. 1j veranschaulicht. Die in Fig. lh dai-gestellüe
Wellenform wird nach dein b«karui1.<ui Mi1I lur-Verf'uhrcn
dekodiert und ergibt dann für die Bitzellen I - 3 das Ergebnis 000 und in der Bitzeit 4 eine 0, die jedoch keine
sein kann, weil nach der Miller—Kodierung eine 0, die einer 0 folgt, einen Übergang am Anfang der Bitzelle aufweisen
muss, einen Übergang, der hier also fehlt. Das Dekodierungsergebnis
der Bitzelle 4 ist in Fig. 1j mit F bezeichnet.
W Durch Substitution einer "1" für die mit F bezeichnete
Bitzelle und einer "1" für die ihr sofort folgende Bitzelle, wie in Fig. 1j angegeben ist, wird das dekodierte Daten—
. signal mit dem kodierten Datensignal Identisch.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt senkrecht zu dem Träger der z.B. in Fig. 5 dargestellten Art und dieser
Schnitt folgt der Richtung einer Spur. In der Informationsfläche des Trägers 21 sind eine Anzahl Gruben 24 angebracht,
und das auf diese Weise gebildete Muster von Grube (24)/-Nichtgrube (25) stellt die binäre Information dar, die in
dieser Spur aufgezeichnet ist.
Wie oben bereits angegeben wurde, besteht ein
mögliches Dekodierungsverfahren darin, dass nach den normalen
Miller-Regeln dekodiert wird und dass bei einem "unmöglichen" Bitwert dieses Bit und das darauffolgende Bit als
"1" aufgefasst werden.
Die Kodierung nach der Erfindung ermöglicht es aber, eine sehr einfache Dekodierung anzuwenden. Eine Ausführungsform
einer Vorrichtung zum Durchführen dieser Dekodierung ist in Fig. 7 dargestellt.
Die Vorrichtung nach Fig. 7 enthält zunächst ein Schieberegister 32 mit fünf Registerzellen, denen
über einen Eingangsanschluss 31 das ausgeleseno Infoi-mationssignal
zugeführt wird. Das Schieberegister ist dazu eingerichtet, den Signalinhalt von 2-g- Bi.tzellen aufzunehmen,
wobei jede Bitzelle 32-1 bis 32 - 5 den Signalpegel einer
B L l,jä(i.l lenhäl Γ te enthält,. Das Seil i.oborofi i « tor wird derart
voji einem Taktsignal (jchIuiuji·!·, dus.s dJL<; Ha {\ Lh I.<j r/zei Luxi
32 - 1 und 32-2 die Pegel der beiden Bithälften eines
PHW 9770. 4« 8. if. 1981
or-.s Lon Hi Lu (T ) und d i
<i RoftLs Le rsollan 32 - 3 und 32 die
Pegel clei· beiden Bithälftcn der folgenden Bitzeile (T )
enthalten und die Registerzelle 32 - 5 den Pegel der ersten
Bithälfte einer darauffolgenden Bitzelle (T ) enthält.
Die Registerzellen 32 - 1 bis 32-5 sind mit
einer Detektionsvorrichtung 34 verbunden. Diese Detektionsvorrichtung
34 enthält eine erste Entscheidungsschaltung 35, die mit den Registerzeilen 32-1 bis 32-3 verbunden ist,
und eine zweite Entscheidungsschaltung 36, die mit den
Registerzellen 32 - 3 bis 32 - 5 verbunden ist. Jede der
En tscJieidiinfvsarhcil tungen 3r>
und 3° detektiert, ob und wenn
,ja, wo in tier Iu; Lre lTenden Ui. Lv.olie T büw. T. ein Uber^uny
vorJianden ist. Dazu werden die Sigmilpegel der betreffenden
Registerzellen miteinander verglichen. Wenn die Signal-IS pegel der Registerzellen 32-3 und 32-4 zueinander
ungleich sind, bedeutet dies, dass das Datenbit T einen Übergang in der Mitte der Bitzelle aufweist. Die Entscheidungsschaltung
36 liefert dann an ihrem Ausgang b eine logische "1". Wenn die Signalpegel in den Registerzellen
32 - 4 und 3^- - 5 zueinander ungleich sind, bedeutet dies,
dass das Datenbit T einen Übergang am Ende der Bitzelle
aiüVcisL. Die Kn Li-ii:lit!.LdnniY.-;,sc.Ual. tung 36 liefert dann an
ihrem Ausgang C. eine lofti.sclie "1". Wenn schliesslich die
Signalpegel der Registerzeilen 32-3, 32-4 und 32-5
alle einander gleich sind, bedeutet dies, dass das Datenbit TQ keinen Übergang enthält. Die Entscheidungsschaltung
liefert dann an ihrem Ausgang a eine logische "1". Die Entscheidungsschaltung 36 wirkt auf gleiche Weise für die
Registerzellen 32-1 bis 32 - 3, also in bezug auf das
Datenbit T , mit der Massgabe, dass diese Entscheidungssehul
turii'j keinen Ausgang b aufzuweisen braucht.
Dekodierung des Datensignals erfolgt an Hand
der Signale an den Ausgängen dieser Entscheidungsschaltungen 35 und 30. Dazu enthält die Dekodiervorrichtung ein UND-
Gatter 37» von dem zwei Eingänge mit dem Ausgang C 1 der
En L sclio i dim^.sHohal. tim;j; 3^ und dem Aus ft an tr a.. der En t sehe L-dung.stiuh:i.!
Um(* 3^ verbunden sind. Ein zweites UND-GaL ter
ist über zwei Eingänge mit den Ausgängen a - bzw. C„ der
9776 a-9 8.4.1981
Entscheidungsschaltungen 35 bzw. 36 verbunden. Die Ausgänge
dieser UND-Gatter 37 und 38 sind mit zwei Eingängen eines
ODER-Gatters 39 verbunden, von dem ein dritter Eingang mit dem Ausgang b~ der Entscheidungsschaltung 36 verbunden ist.
Der Ausgang dieses ODER-Gatters 39 ist mit einem Flipflop -KJ
verbunden, das von dem Taktsignal des Eingangs 33 getaktet wird und dessen Ausgangssignal Q daher seinem Eingangssignal
während des vorangehenden Datenbits entspricht. Dieser Ausgang Q ist einerseits mit einem Eingang des UND-Gatters
und andererseits mit einem AusgangsanSchluss ^I verbunden.
Der inverse Ausgang Q des Flipflops kO ist mit einem Eingang
des UND-Gatters 38 verbunden.
Die in Fig. 7 gezeigte Vorrichtung bewirkt die Dekodierung der angebotenen Datenbits nach dem in Fig. S
dargestellten Schema. Wenn die Entscheidungsschaltung 'Jb
für das Datenbit T ein Ausgangssignal b_ = 1 liefert,
liefert das ODER-Gatter 39 immer, ungeachtet der Ausgänge der Entscheidungsschaltung 35>
einen logischen Pegel "1", d.h. ein dekodiertes Bit "1". Wenn die Entscheidungsschaltung
36 ein Ausgangssignal a~ = 1 liefert, hängt das Ausgangssignal des ODER-Gatters 39 noch von dem vorangehenden
Bit T 1, insbesondere von dem Ausgang C , ab. Wenn für
dieses Bit T .. der Ausgang C gleich O ist, ist auch das
Ausgangssignal des ODER-Gatters gleich O. Wenn der Ausgang C gleich 1 ist, wird das Ausgangssignal des ODER-Gatters
' 39 gleich dem während des vorangehenden Bits. Das dekodierte Bit wird also gleich dem vorangehenden Bit. Wenn der Ausgang
Cn der Entscheidungsschaltung 36 gleich "1" ist, ist der
Ausgang des ODER-Gatters 39 gleich "0", wenn a_.. = 0 ist,
und gleich Q .. , also gleich dem inversen logischen Pegel
des vorangehenden Bits T , wenn a 1 = 1 ist.
Wie an Hand eines beliebigen 13i Linus ters nachgewiesen
werden kann, is L aiii' iILohi; Wüihc uinu u j.mluu L i {■;<■' und
sehr einfache Dekodierung dos nach der Erfindung kodierten Informationssignals erhalten, wobei mit einer Mindestanzahl
an logischen Schaltungen sowohl die nach dein normalen Miller-'
Verfahren kodierten Dateiibits als auch die abgeänderten
Datenbits richtig dekodiert werden.
Claims (8)
- PHN 9776 ■ atf 8.Λ. 1981PATENTANSPRÜCHE[ 1 .J Verfahren zum Kodieren einer Folge von binären Datenbits in aufeinanderfolgenden Bitzellen in einem "übertragungssystem zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Aufzeichnungssignals auf einem Aufzeichnungsträger, bei dem die Bitfolge als aus sich aneinander anschliessenden Wörtern von einem ersten und einem zweiten Typ aufgebaut ist und die Datenbits von einer ersten oder einer zweiten Art sind, von denen das Wort vom zweiten Typ mindestens eine Folge von einem Datenbit des zweiten Werts und m (m^o) Datenbits des ersten Werts enthält, wobei Datenbits des ersten Werts normalerweise von einem Pegelübergang in der Mitte der betreffenden Bitzelle und Datenbits des zweiten Werts normalerweise von einem Übergang am Anfang der betreffenden Bitzelle kodiert werden und jeder Übergang am Anfang einer Bitzelle, der einem Übergang in der Mitte der ihr sofort vorangehenden Bitzelle folgt, unterdrückt wird und die Wörter vom zweiten Typ mit einer geraden Anzahl von m Übergängen für Datenbits des ersten Werts derart abgeändert werden, dass die Gleichstromkomponente im binären Signal herabgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass von Wörtern vom zweiten Typ mit geradzahligem m der Übergang in der Mitte der Bitzelle, der dem ersten und dem zweiten Datenbit des ersten Werts entspricht, unterdrückt und ein Übergang am Anfang des zweiten Datenbits angebracht wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wörter vom ersten Typ aus einer Folge von η (n^i) Datenbits des zweiten Werts bestehen und dass bei den Wörtern vom zweiten Typ m ?>1 ist.
- 3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nachAnspruch 1 oder 2 mit- einem ersten Eingang zum Aufnehmen der binären Datenbits, ■*· einem zweiten Eingang zum Aufnehmen eines Takt^ignals, das mit den Datenbits synchron ist,PHN 9776 ar\ 8.
- 4.1981- einem Ausgang zur Lieferung des kodierten Signals an eine Aufzeichnungsvorrichtung für einen Aufzeichnungsträger,- Mitteln zum Erzeugen eines Signalübergangs in der Mitte
eines Taktintervalls bei einem Datenbit Von der ersten Art, - Mitteln zum Erzeugen eines Signalübergangs am Anfangeines Taktintervalls bei einem Datenbit von der zweiten Art,- Mitteln zur Unterdrückung eines Übergangs am Anfang eines Taktintervalls, der einem Übergang in der Mitte des ihm
sofort vorangehenden Taktintervalls folgt,_ Mitteln zum Detektieren eines Wortes vom zweiten Typ mit geradem m,dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Kodieren versehen ist mit- Mitteln zur Unterdrückung der Übergänge in der Mitte des ^ Taktintervalls, die dem genannten ersten und dem genannten zweiten Bit von der ersten Art in einem Wort von diesem zweiten Typ entsprechen, mit geradem m- und Mit to Ln zum Erzeugen eines Übergangs am Anfang des
Taktintervalls, der dem genannten zweiten Bit von derersten Art in einem Wort vom zweiten Typ mit geradem mentspricht.k. Aufzeichnungsträger mit einer nach dem Verfahrennach Anspruch 1 erzeugten Informationsstruktur, die aus
Folgen von Bitzellen besteht, wobei diese Bitzellen je ein Informationsbit enthalten, dessen Informationsinhalt durch die Ab— oder Anwesenheit eines Pegelübergangs in der Mitte oder am Anfang der Bitzelle dargestellt wird, dadurch
gekennzeichnet, dass der Mindestabstand zwischen zweiaufeinanderfolgenden Pegelübergängen gleich der Länge einerBitzelle ist, dass der Höchstabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Übergängen gleich der Länge von drei Bitzellen ist, dass ein Übergang in der Mitte einer Bitzelle
eine "logische Eins" und ein Übergang am Anfang einer Bitzelle normalerweise eine "logische Null" darstellt, es seidenn, dciss Über zwei aufeinanderfolgende Bitzellen eingleicher Pegel vorhanden ist, wobei die zweite der genannten aufeinanderfolgenden Bitzellen und die ihr vorangehende
Bitzelle je eine "logische Eins" darstellen, dass dasPHN 9776 an ö..'i. 198ΐlaufende Integral der Informationsstruktur höchstens einen Wert 2T erreicht, wobei T die Länge der Bitzellen darstellt, und dass Pegelübergänge, die durch einen Höchstabstand von drei Bitzellen voneinander getrennt werden, den Anfang der Bitzelle markieren. - 5. Vorrichtung zum Auslesen und Dekodieren eines Aufzeichnungsträgers nach Anspruch k-, dadurch gekennzeichnet, dass sie versehen ist mit- Detektionsmitteln zum Detektieren der Paare abgeänderter Bitzellen und zur Umwandlung dieser zwei Bitzellen in zwei Dabenbits mit einem Logischon V/es rl; "1", und- Mitteln zur Umwandlung der Ubx'igen Bitzellen in Datenbits nach den normalen Miller—Dekodierungsregeln.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsmittel einen Detektor zum Detektieren von Bitzellen enthalten, die in Kombination mit der vorangehenden Bitzelle nicht der normalen Miller-Kodierung entsprechen.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn-zeichnet, dass sie versehen ist mit- Mitteln zur Umwandlung einer Bitzelle mit einem Übergang mitten in der Bitzelle in ein Datenbit mit dem logischen Wert "Eins",- Mitteln zur Umwandlung einer Bitzelle mit einem Ubergang am Ende in ein Datenbit mit einem logischen Wert, der in bezug auf den des dekodierten vorangehenden Datenbits umgekehrt ist, falls die vorangehende Bitzelle keinen Übergang in der Mitte und keinen Übergang am Ende aufweist, und in ein Datenbit mit einem logischen Wert "Null", wenn die vorangehende Bitzelle wohl einen der genannten Übergänge aufweist,- und Mitteln zur Umwandlung einer Bitzelle ohne Übergang in der Mitte und am Ende in ein Datenbit mit einem logischen Wert gleich dem des dekodierten vorangehenden Datenbits, falls die vorangehende Bitzelle einen Übergang am Ende aufweist, und in οin Dufconfoit mit dem logischen Wert "Null", wenn diese vorangehende Bitzelle diesen Übergang am Ende nicht aufweist,-PHN 9776 22 8.4.I98I
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie versehen ist mitτ einer Speichervorrichtung zur Aufnahme wenigstens zweier aufeinanderfolgender Bitzellen,- einem ersten Detektor zum Detektieren des Vorhandenseins eines Übergangs in einer ersten Bitzelle und der Lage dieses Übergangs und zur Lieferung eines diesen Zustand darstellenden ersten logischen Ausgangssignals,- einem zweiten Detektor zum Detektieren des Vorhandenseins eines Übergangs in einer der ersten sofort folgenden Bitzelle und der Lage dieses Übergangs und zur Lieferung eines diesen Zustand darstellenden zweiten logischen Ausgangs signals,- und einer logischen Schaltung, die aus dem ersten und dem zweiten logischen Ausgangssignal des ersten und des zweiten Detektors das dekodierte Datensignal ableitet.
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