DE3124425A1

DE3124425A1 - Verfahren zur fehlerkorrektur

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Publication number: DE3124425A1
Application number: DE19813124425
Authority: DE
Inventors: Kentaro Tokyo Odaka; Yoichiri Sako
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1980-06-20
Filing date: 1981-06-22
Publication date: 1982-06-24
Anticipated expiration: 2001-06-23
Also published as: GB2079994A; ES8203542A1; FR2485299B1; DE3124425C2; SE451928B; AU542428B2; NL191136C; AU7201981A; ATA275181A; BR8103911A; CA1201811B; DK158485C; CH653504A5; NL8103001A; ES503164A0; IT1194807B; IT8122478A0; US4546474A; NL191136B; FR2485299A1

Description

Dipl.-lng. H. MITSCHERUCH3 124425 .I'...'.:?'-**?? MWQHW %2 Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN 5 Steinsdorfsfraßeit)

Dr. re r. not. W. KÖRBER ^ ⁽⁰⁸⁹⁾ *²⁹⁶⁶⁸⁴

Dipl.-I ng. J. SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE

SONY CORPORATION 22. Juni 1981

7—35 Kitashinagawa 6-chome Dr.Kö/pu

Shinagawa-ku

Tokyo/Japan

YSE fällE S S 5Ur_ Fehl erk orr ek tür

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlerkorrektur, wie es im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher bezeichnet ist.

Ganz allgemein bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Fehlerkorrekturverfahren, insbesondere richtet sie sich auf ein Fehlerkorrekturverfahren, das besonders geeignet ist zur Korrektur von Bündelfehlern und zufälligen Fehlern,und das die Gefahr reduziert, daß eine Fehlerkorrektur übersehen wird.

In der US-Anmeldung No. 218 256 vom 19· Dezember I98O der Anmelderin, ist ein Datenübertragungssystem vorgeschlagen worden, mit dem Bündelfehler durch Anwendung der sogenannten Kreuzverschachtelungstechnik (Cross-Interleave—Technik) korrigiert werden. Bei dieser Kreuzverschachtelungstechnik werden Vorte in einer PCM (= Puls Code moduliert)- Datenreihe in einer Vielzahl von Kanälen zur Verfügung gestellt in einem ersten Anordnungszustand in einer Mehrzahl von Folgen auf einer Mehrzahl von zugeordneten Kanälen, und sie werden

■*· oinom orston Fchlcrkorrekturcodierar zugeführt, der daraus eine erste Testvortreihe bildet. Diese erste Testwortreihe und die PCM-Datensignalreihe der Mehrzahl von Kanälen werden in einen zweiten Anordnungszustand umgewandelt. Sodann wird ein Wort im zweiten Anordnungszustand für jede der PCM-Datensignalfolgen in der Vielzahl von Kanälen einem zweiten Fehlerkorrekturcodierer zugeführt, um hieraus eine zweite Testvortreihe zu erzeugen, so daß für jedes. Wort eine doppelte Verschachtelt lung (im Sinne einer doppelten Umordnung) ausgeführt wird. Der Zweck der doppelten Verschachtelung liegt in der Verminderung der Zahl fehlerhafter Worte in irgendeiner Gruppe von Worten, die in einem gewöhnlichen Fehlerkorrekturblock enthalten ist, wenn das in einem solchen Fehlerkorrekturblock enthaltene Testwort und die damit verknüpften PCM—Daten verbreitet und übertragen werden. Solche fehlerhaften Worte sind über mehrere Blocks verteilt und werden auf der Empfangsseite in die ursprüngliche Anordnung zurückgebracht. Mit anderen Worten: wenn bei der Übertragung ein Bündelfehler auftritt, so wird dieser Bündelfehler zerlegt. Wird die oben angegebene Verschachtelung zweifach ausgeführt, so werden ein erstes und ein zweites Fehlerwort zur Korrektur der Fehler in unterschiedlichen Fehlerkorrekturblocksheran- ^° gezogen. Kann also ein Fehler nicht durch eines der beiden Fehlerkorrekturworte korrigiert werden, so kann dieser Fehler durch das andere Fehlerkorrekturwort korri.giert werden. Diese Technik gibt also einen erheblichen Fortschritt in der Fähigkeit, Bündelfehler zu korrigieren, 30

Wenn jedoch gerade ein Bit in einem Wort als fehlerhaft festgestellt wird, wird das ganze Wort als fehlerhaft betrachtet. Wenn daher ein empfangenes Datensignal eine relativ große Zahl von zufälligen Fehlern aufweist, so ist die oben beschriebene doppelte Verschachtelungstechnik nicht immer ausreichen^ um diese zufälligen Fehler zu korrigieren.

Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, mit der Mehrfachverschachtelungstechnik einen Code zur Fehlerkorrektur mit einer hohen Fähigkeit zur Fehlerkorrektur zu kombinieren (z.B. ein Reed-Solomon-Code, ein BCH-Code, eine Art eines b-benachbarten Codes), der K Vortfehler korrigieren kann, beispielsweise zwei Vortfehler in einem Block und der, wenn der Platz der Fehler bekannt ist, M Vortfehler korrigieren kann, beispielsweise drei Vortfehler oder vier Vortfehler.
10

Dieser Fehlerkorrekturcode hat eine Charakteristik, durch die die Konstruktion eines Decoders vereinfacht wird, ■wenn nur ein Vortfehler zu korrigieren ist.

In dem Fall, in dem eine erste Decodierungsstufe für den zweiten Fehlerkorrekturblock ausgeführt wird, wird er in einen ersten Anordnungszustand umgewandelt, sodann wird eine weitere Decodierungsstufe für den ersten Fehlerkorrekturblock ausgeführt. Hierbei kann sich die Gefahr ergeben, daß selbst dann, wenn in der ersten

Decodiefungsstufe ein Fehler auftritt, dies als fehlerfrei beurteilt wird oder der Fehler nicht entdeckt wird oder vier Vortfehler irrtümlich als ein Vortfehler beurteilt werden. Venn, basierend auf dem beschriebenen P^ 25 Übersehen eines Fehlers und der fehlerhaften Fehlererkennung, eine fehlerhafte Fehlerkorrektur ausgeführt wird, so verursacht dieses Übersehen bzw. die fehlerhafte Fehlerkorrektur ein neuerliches Übersehen von Fehlern und eine weitere fehlerhafte Fehlererkennung in

"0 der nächsten Decodierungsstufe. Im Ergebnis wird mit hoher Vahrscheinlichkeit ein fehlerhafter Betrieb auftreten. Venn weiterhin die Zahl der zu korrigierenden Fehlerworte ansteigt, so wird die Wahrscheinlichkeit für die beschriebene fehlerhafte Korrektur ganz allgemein

"° groß. Werden beispielsweise im Fall von Audio-PCM-Signalen fehlerhafte Daten nicht entdeckt und ohne Kompensation D-A-umgewandelt, so wird ein Allophon abgegeben.

* Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Fehlerkorrekturverfahren anzugeben, das sowohl für Zufallsfehler wie auch für Bündelfehler wirksam ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein Fehlerkorrekturverfahren anzugeben, mit dem das Übersehen eines Fehlers reduziert wird.

Eine weitere Aufgabe der^Erfindung ist die Angabe eines Fehlerkorrekturverfahrens mit dem eine fehlerhafte Fehlerkorrektur vermindert wird.

Weiterhin soll mit der Erfindung ein Fehlerkorrektürverfahren angegeben werden, durch das die Konstruktion der ersten Decodierungsstufe, die bei dem Kreuzverschachtelungsfehlerkorrekturverfahren verwendet wird, vereinfacht wird.

Dabei soll das Fehlerkorrekturverfahren Allophone, die beim Übertragen eines Audiο-PCM-Signals entstehen könnten, verhindern.

I Weiterhin soll durch die Erfindung ein Fehlerkorrekturverfahren zur Verfügung gestellt werden, das mit hoher Wirksamkeit zum Decodieren eines digitalen Audio-Plattensystems eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einem im Oberbegriff des Patent-

anspruches 1 angegebenen Verfahren zur Fehlerkorrektur gelöst, das erfindungsgemäß nach der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Weise ausgestal tet ist.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

* Entsprechend einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Fehlerkorrektur angegeben, bei dem ein erster Fehlerkorrekturblock aus einem Wort, das in jedem der PCM-Datenreihen von einer Vielzahl von Kanälen in einem ersten Anordnungszustand enthalten ist, sowie ein erstes Fehlertestwort für dieses eine Wort gebildet. Diese PCM-Datenreihen mehrerer Kanäle und das erste Fehlertestwort werden für jeden Kanal um unterschiedliche Zeiten verzögert und damit in einen zweiten Anordnungszustand verwandelt. Ein zweiter Fehlerkorrektürblock wird gebildet aus einem in jeder der PCM-Datenreihen einer Vielzahl von Kanälen enthaltenen Wort sowie eine erste Testwortreihe in dem zweiten Zustand und ein zweites Testwort für das genannte Wort.

*" Der erste und der zweite Fehlerkorrekturblock werden zu einem solchen Fehlerkorrekturcöde gebildet, daß. Fehlersyndrome berechnet werden und Fehler bis au K Worten, die in dem gleichen Block enthalten sind, korrigiert werden können,indem aus den Fehlersyndromen die Fehlerplatze.

erhalten werden. Eine erste Decodierung wird für den . zweiten Fehlerkorrekturblock der übermittelten Datenreihen ausgeführt. Die genannten PCM-Datenreihen der Vielzahl von Kanälen und die erste Testwortreihe im ersten Anordnungszustand werden um verschiedene Zeiten für

^° jeden Kanal verzögertem in den ersten Anordnungszustand verwandelt zu werden.Danach wird für den ersten Fehlerkorrekturblock die zweite Decodierung durchgeführt, wobei dieses Verfahren der Fehlerkorrektur folgende Verfahrensschritte aufweist:

Korrektur von Fehlern bis zu einer vorgegebenen Zahl von Worten in dem zweiten Fehlerkorrekturblock während der ersten Decodierung;

Addition einer Hinweismarke zum Anzeigen eines Fehlers „j. zu jedem Wort in einem Block, wenn die vorgegebene Zahl überschreitende Fehlerworte unter der Voraussetzung entdeckt werden, daß alle Worte in dem Block einen Fehler enthalten;

Berechnen eines Fehlersyndroms aus einer Vielzahl von Worten, die in dem ersten Fehlerkorrekturblock enthalten sind, und hieraus Korrektur von Fehlerworten aus einer vorgegebenen Zahl durch eine Ermittlung der Fehlerplätze, die auf dem Fehlersyndrom während der zweiten Decodierung basiert.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung zusammen mit den Figuren. ' 10

Im folgenden wird nun die Erfindung anhand, des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben ; und näher erläutert.

Figur 1 zeigt in einem Blockdiagramm ein Beispiel für einen Fehlerkorrektur-Codierer, auf den die vorliegende. Erfindung angewendet wird;

Figur 2 zeigt die Anordnung eines Blocks von codierten Daten bei der Übertragung.

Figur 3 zeigt in einem Blockdiagramm ein Beispiel für einen Fehlerkorrektur-Decoder, auf den die vorliegende Erfindung Anwendung findet und

die Figuren h bis 9 zeigen Diagramme zur Erklärung der Wirkungsweise des Fehlerkorrekturdecoders.

Zunächst wird ein Fehlerkorrekturcode, der bei dieser Erfindung verwendet wird, erklärt. Bei dieser Diskussion wird der Fehlerkorrekturcode durch eine Vektordarstellung oder in der Darstellung einer zyklischen Gruppe ausgedrückt.

Zum Beginn wird ein irreduzibles.· Polynom f(x) der Ordnung m auf einem Galois -Feld GF(2) betrachtet. Auf dem Galois-Feld GF(2), das nur die Elemente "0" und "1" enthält, hat das irreduzible. Polynom F(x) keine reelle

Wurzel. Deswegen wird eine imaginäre (oder komplexe) Wurzel«*, die die Gleichung F (x) = 0 erfüllt, betrachtet. Unter diesen Umständen bilden 2 unterschiedliche Elemente 0, Oi, <l·* , C^ , '. . . C^ ^m"" ,die alle eine Potenz von S* sind und das Nullelement enthalten, ein Erweiterungsgaloif-Feld GF (2^m). Dieses Erweiterungsfeld GF (2^m)

ist ein Polynomring mit einem irreduziblem Polynom F (x) der Ordnung m über das Feld GF (2) als Modulo. Die Elemente GF (2^m) können als Linearkombination von 1, Ot = Mv. <*²=

dargestellt werden. Das bedeutet, daß diese Elemente ausgedrückt werden können durch

; a₀ + H₁[X] + a₂tx²3 + . . . + H_1n-1 [x"¹"¹]

'" 2 ' " m-1

= a_- + S₁ α + a_a + · · · a _Ία OX 2 m—l

oder durch

^m-I' ^am-2^f ·"· ^a2» ^a1» ^a0^»
2Q wobei a , a , ... a ₁ Elemente von £GF (2) sind.

Als Beispiel wird das Erweiterungsfeld GF (2 ) betrachtet

8 h T 2 und als Modul das Polynom F (x) = χ +χ +χ +χ +1 (wobei

alle Variablen 8-bit-Daten sind). Dieses Feld GF(2 ) kann wie folgt ausgedrückt werden:

t 6 5 k 3 2 2 a_x +a^x +a x^+a^x +a x^+a_gx +a_gx oder

a.,, a_Q)

Im Beispielsfall ist also a_ das MSB (most significant bit), also die höchstwertigste Stelle, und a_o ist das LSB (least significant bit), die geringstwertigste Stelle. Da a_n zu GF (2) gehört, sind seine Elemente entweder 0 oder 1.

¥eiterhin kann aus dem Polynom F (x) die folgende Matrix T mit m Reihen und m Spalten abgeleitet werden.

τ =

, 12 ,

1 O - - · O O 1 · · · O

0 -

Als alternativer Ausdruck kann ein Ausdruck benutzt werden, der eine zyklische Gruppe enthält, die berücksichtigt, daß der Rest des Erweiterungs-Galoiä-Felds GF (2^m) (mit Ausnahme des Nullelements) eine multiplikative Gruppe der Ordnung 2 "" bildet. Wenn die Elemente von GF (2^m) unter Verwendung einer zyklischen Gruppe ausgedrückt werden, so erhält man das folgende:

2^m ·2 «Ϊ ^i²"¹"²

o, 1 ( = V- ) _tcL , ot- , oL^J, ... O-

Bei der vorliegenden Erfindung bilden m bits ein Wort und m Vorte Bilden einen Block, k Testwörter werden auf der Grundlage einer Paritätstestmatrix H erzeugt, wie beispielsweise der folgenden:

H =

n-1

2(n-1)

(k-D(n-l)

n-2

2 (n-2)

k-1

1 1

Weiterhin kann die Paritätstestmatrix H in ähnlicher Form unter Verwendung der Matrix T wie folgt ausgedrückt werden:

H =

n-2

*²(n-l) · _T2(n-2)

_T<k-l)(n-2) _m ; ;_Tk-

I I

/ ■;

wobei T die Einheitsmatrix m Reihen und m Spalten ist,

¥ie oben ervähnt worden ist, sind die Ausdrücke, die die Wurzel <&·verwenden, im Grunde die gleichen wie diejenigen, die die Erzeugermatrxx T verwenden.

Für das Beispiel mit k (k=*l·) Testworten erhält man für die Paritätstestmatrix H:

H =

n-1

_t2 Cn-I) 3(n-1)

¹¹"²

α
ä²

1 1

Wird in diesem Fall ein einzelner Block von empfangenen Daten durch den Spaltenvektor V = (W ,," w„__o» · * · ^Vi » ^Vr>)

-i» _n-2

wobei V.= ¥.+.ei ist, wobei ei ein Fehlermuster ist,

so werden die vier Syndrome S_,

S und S„, die auf

der Empfängerseite erzeugt werden, wie folgt ausgedrückt:

S. S.

= H-V^J

. Dieser Fehlerkorrekturcode kann Fehler bis zu zwei Wortfehlern in einem Fehlerkorrekturblock korrigieren, ferner kann er auch drei Wortfehler oder vier Wortfehler korrigieren, wenn der Fehlerplatz bekannt ist.

In jedem Block sind vier Testwörter (p = W , q = W₂* r = W , s= W ) enthalten. Diese Testwörter erhält man nach den folgenden Beziehungen:

ρ + q + r + s =;ZWi

3 2"

p + a

6 4 α ρ + α

aq + ar+s = Za^xwi

a⁶q + a?r + s = Ea³ⁱWi

= a

= b

= c

=.d

wobei f

i=4

Läßt man die einzelnen Schritte der Berechnung fort, so erhält man als Ergebnis der Berechnung:

212

156

158.

218

153

138

158

209

152

153

212

Der Coder, der auf der Übertragungsseite vorgesehen ist, bildet Testworte p, q, r, s in der oben beschriebenen Weise.

Als nächstes wird der fundamentale Allegoritmus der Fehlerkorrektur beschrieben, -wenn Daten einschließlich der in der obigen Weise erzeugten Tpstworto übertragen und dann empfangen verden.

(1) Tritt kein Fehler auf, so sind alle Syndrome Null: S₀ = S₁ = S₂ = S₃ = 0

(2) Tritt ein Wortfehler auf (ein Fehlermuster, das durch i repräsentiert wird), so ist S_ = ei, S. = ÖL ei, .

S₂ = O^ ^Xei -, ; S = oi-³¹ei.

.

Damit werden folgende Beziehungen aufgestellt:

*

α ¹S₂ = S₃ .

Das Vorliegen von einem oder keinem Wortfehler kann danach beurteilt werden, ob die obige Beziehung aufgestellt werden kann oder nicht wenn i fortlaufend verändert wird. Die folgende Beziehung läßt sich aufstellen.

SSSi

K ' *7 " ^S2 " *

Auf diese Weise wird das MusterC^ mit dem zuvor in einem ROM (read only memory) gespeicherten Muster verglichen, um den Fehlerplatz i zu erkennen. Unter diesen Umständen wird das Syndrom S₁ das Fehlermuster ei selbst.

Im Fall von zwei VIortfehlern (ei, ej) folgen die Syndrome den folgenden Beziehungen:

S_ = α ei + α ei

ι S -j = et ei + <x "* ei.

Die obigen Gleichungen kömren· wie folgt modifiziert werden:

! a3s₀ + S₁ = (α¹ + a^j)ei |

¹ ■ * · i

_aD_Si + S₂ = α^α¹ + a^j)ei

ι j ο 2i. i , i ¹ a^JS~ + S-, = α (α . + a^J

Venn die folgenden Gleichungen aufgestellt werden, so können folglich zwei ¥ortfehler unterschieden werden.

ί i i τ

j α (a->S_Q + S₁) = ,X³S₁ + S₂ '

α¹ (C^S₁ + S₂) = a^jS₂ + S₃

Venn die obigen Gleichungen aufgestellt werden, wird ° dies als zwei Vortfehler beurteilt. Bei Vorliegen dieser Umstände können damit die Fehlermuster wie folgt ausgedrückt werden:

. -r t-

■ „ -1- -i

. . S_n:+ a"^jS, · ■ S

ex = 2

1 + α

(h) Treten drei Vortfehler (ei, ej und ek) auf, so

können die Syndrome folgendermassen ausgedrückt werden:

S_ = ei + ej + ek . ■

- i ή k

5₁ = α ei + a^Jej + α ek

5₂ = a^2lei + a^2jej + a^2kek S- = a³ⁱei + cc^3jej + a^3kek !

ίο . J ; I . „J

Diese Gleichungen können wie folgt verändert werden:

t. ·

¹ a^kS_Q + S₁-= (α* + ct^k)ei + (et¹* + a^k) ej' j

, ■ ..."

'T^₁ + S₂ = α¹ (α¹ + a^k)ei + a^ (^ + a^k>ej -/.O¹⁶S₂ + S₃ = a²¹^¹ + a^k)ei + a²^ (a* + a^k) ej

Dementsprechend werden folgende Gleichungen abgeleitet: α^ία^'+-S₁). +"(O¹⁶S₁ + S₂) = (α¹ + O³Xo¹.+ a^k)ei

(a¹+-'O^k)ei i

¥enn die folgende Gleichung, die eine notwendige Bedingung für drei Vortfehler ist, aufgestellt werden kann, so können alle drei Wortfehler, unterschieden werden. Hier wird angenommen, daß die Bedingungen S_Q f 0, S₁ * 0 und S₂ Φ 0 erfüllt sind:

18 (a^kS₀ + S₁) + Ca¹⁶S₁ + S₂)) = a

Unter diesen Umständen werden die jeweiligen Fehlermuster wie folgt ausgedrückt:

S '+ (cT³' + α ^S₁ + α ^{j k}S_ ei = —5 ^X

(1 + α^{1 3}) (1 + a.^x ^k) + (a~^k + 0^)S₁ + Ct

ej =

(1 + a^J _) (.1 + a^{J Λ})

* * · ■

S₀ t (et"¹ + 0T^)S₁ +'a"^X"³S

^¹ ^k3

(1 + α )(1 + α* ^J)

Tatsächlich wird die Konstruktion zur Korrektur von drei Wortfehlern kompliziert und die Zeit für den Korrekturvorgang wird lang. Aus diesem Grund ist ein Fehlerkorrekturvorgang praktisch, bei dem das obige mit dem Fall kombiniert ist, in dem die Fehlerplätze von i, j, k und 1 durch eine Hinweismarke bekannt sind, und dio obigen Gleichungen unter diesen Umständen zum Test verwendet werden.

(5) Gibt es vier Wortfehler (ei, ej, ek und el), so drücken sich dxq Syndrome wie folgt aus:

S = ei + ej + ek + ei.

' S = c^ei + cx^ej + aek + a S= a²ⁱei + a^2jej + a^2kek + a^2£e£

3k , . _3£

S₃ = a³ⁱei + a^3jej + α ek + a^3£eÄ

Diese Gleichungen können wie folgt abgewandelt werden: S_n + (α ^J+a *+ct ^)S, + (α ^{3 κ}+α ^K *+α ^Ä, ^D)S_ + α ^{J K}

ei = -2 . ± ±—

(1 + α¹"¹⁵) (1 + α¹"³*¹) (1 + α^α"^£)

—V — ff — ·ΐ —V— P _0_'ΐ _-ΐ_ν —Tr 0—ί

+ (α +α ^χ+α JS₁ + (α * +α ^{Ä χ}+α ^{3 κ})S₂ + α * !

S₀ + (α +α ¹+a"~-')S₁ + (α "^a"¹ ^+α

. V—i V—·ΐ V—(

Xl + a ¹J (1 + a^{k 3}) (1 + a^k ⁱ

_n ^a"¹⁶) S₁ + (o"ⁱ"^+o~^:i"^k+o"^k"ⁱ)S_o + a"^{1 j}~^kS.

-5 ± 1 -

(1 + a¹'¹)(1 + α^£"³)(1 + a¹'*)

Sind also die Fehlerplätze (i, j, k, l) durch die Hinweismarken bekannt, so kann der Fehler nach der obigen Berechnung korregiert werden.

Der fundamentale Algorithmus der oben beschriebenen Fehlerkorrektur liegt darin, daß bei der ersten Simfe mit Hilfe der Syndrome S_Q bis S„ überprüft wird, ob ein Fehler vorliegt oder nicht, bei der zweiten Stufe

wird geprüft, ob dor Fehler ein Vortfolilor ist odor nicht, und bei der dritten St\ife wird geprüft, ob der Fehler in zwei Wortfehlern besteht oder nicht. Werden bis zu zwei "Wortfehler korregiert, so ist die Zeit zur Ausführung aller Stufen lang, speziell stellt sich

ein solches Problem in dem Fall, bei dem der Fehlerplatz von zwei Wortfehlern ermittelt wird.

Es wird nun ein modifizierter Algorithmus angegeben, der in einem solchen Fall bewirkt, daß die Korektur von zwei Wortfehlern ohne dieses Problem erhalten wird.

Die Gleichungen für die Syndrome S_, S₁, S^ und S^ sind

• ·.

20

in dem Fall von zvei Kortfehlern (ei, ej) wie folgt:

5₀ = ei + ej

5₁ = a^Xei + a-'ej

5₂ = a²ⁱei + a^2jej

5₃ = a^3lei + Ct³^eJ

Diose Gleichungen können wio folgt modifiziert werden! ("¹S₀ + S₁) Ca¹S₂ + S₃) = Ca¹S₁ + S₂)²

•je Diese Gleichung wird weiter abgewandelt und nian erhält das folgende Fehlerplatzpolynom:

^(S0^S2 ^{+ S}i²>^{a21 +} (^Si^S2 ^{+ S}0^S3^{)ctl + (S}1^S3

Jetzt nehmen die Konstanten der jeweiligen Terme des obigen Polynoms folgende Gestalt an:

^S0^S2 ⁺ S₁ ² = A

S₁S₂ + S₀S₃ = B

^S1^S3

Bei Verwendung dieser Konstanten A, B und C erhält man die Fehlerplätze der beiden ¥ortfehler.

(1) In dem Fall, daß kein Fehler vorliegt: A=B=C=O, S_Q =0 und S₃ = 0.

(2) In dem Fall von einem Vortfehler:

op- Venn A=B = C = O, S_n^O und S_ £ 0 erfüllt ist, vircl tier Fehler als ein Vortfehlor beurteilt. Aus

i S
1 OC = Ü! is* der FdMerplatz i bekannt. Damit wird der

Fehler durch Verwendung von ei = S₀ korrigiert.

(3) Für den Fall von zwei Vortfehlern: beträgt der Fehler mehr als zwei Worte, so werden A φ O, B φ 0 und C^O aufgestellt und damit wird die Beurteilung sehr leicht.

Unter diesen Umständen wird die folgende Gleichung

aufgestellt:
10

■ Aa ^x + Ba¹ +C=O

wobei

Λ = Ö ^ (n-l)

Vird nun angenommen, daß j = D und ^ = E, so erhält man jeweils die folgenden Gleichungen.

D = α³" ■+ ο?
E = α¹ · a?

Damit ergibt sich die folgende Gleichung:

Ct "*■ + Da* + E = O

^^ 25 Vird die Differenz zwischen zwei Fehlerplätzen als t oder j = i + t genommen, so erhält man die folgenden Gleichungen:

D = O¹Cl + a^t) 1
E=a^2i+t l

Dementsprechend erhält man die folgende Gleichung:

D² ₌ (1 +.et¹)² -_t +

E f = α +α

et

·—t t
Venn' der Vert von üC +Ot für jedes t = 1 <V (n-l)

zuvor in ein ROM eingeschrxeben worden ist und festgestellt wird, daß der Wert koinzident mit dem Wert von--- ist, der aus dem Ausgang des ROM und einem

ti

empfangenen Wort berechnet wird, so kann man t erhalten. Ist diese Koinzidenz nicht vorhanden, so beträgt der , Fehler mehr als drei Wortfehler.

Werden also die feigenden Ausdrücke vorausgesetzt X = 1 + a^fc

2

Y = 1 + α ^fc = —EL ₊·-χ

so erhält man die folgenden Ausdrücke:

α*- JL:

Aus den obigen Ausdrücken erhält man die Fehlerplätze i und j. Damit drücken sich die Fehlermuster ei und

ej wie folgt aus:
20

(a^jS₀ + S₁) _ S₀ S_{1 S}

ei = "*■

D YD

_{ej =} ₌ _0_ ₊ _1_

D X D \

Hiermit kann der Fehler korrigiert werden.

Der oben beschriebene modifizierte Korrekturalgorithmus kann im Vergleich mit dem fundamentalen Algorithmus die Zeit, die zur Berechnung des Fehlerplatzes bei der Korrektur von zwei Vortfehlern notwendig ist, stark verkürzen.

Weiterhin kann die Fähigkeit zur Fehlerkorrektur verbessert werden, wenn die Nummer k der Testwörter erhöht wird. V.'ird beispielsweise k zu 6 gewählt, so kön-

nen drei Wortfehler korrigiert werden, und es können sechs VoJDtfehler korrigiert werden, wenn der Fehlerplatz bekannt ist.

g Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiol dor Erfinddung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. In diesem Beispiel wird die Erfindung auf die Aufnahme und Wiedergabe eines Audiο-PCM-SignaIs angewendet.

^q Figur 1 zeigt als Ganzes einen Fehlerkorrektur-Codierer, der in einem Aufnahmesystem vorgesehen ist, an das als Eingangssignal ein Audio-PCM-Signal angelegt ist. Zur Gewinnung dieses Audiο-PCM-Signals werden jeweils das rechte und das linke Stereosignal mit der Abtastfrequenz f ( z.B. kk,1 KHz) abgetastet und jeder abgetastete Wert wird in ein Digitalwort verwandelt (das beispielsweise als Zweier-Komplement codiert wird mit einer Länge von 16 Bits).

Dementsprechend erhält man für den linken Kanal des Audiosignals PCM-Datenworte L₀, L₁, L„ ... und für den rechten Kanal PCM-Datenworte R_, R₁, R_? ... . Jedes der PCM-Datenworte des linken Kanals und des rechten Kanals werden in sechs Kanäle getrennt sodaß eine Gesamtmenge von zwölf Kanälen der PCM-Datenfolgen dem Fehlerkorrekturcodierer eingegeben werden. Zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt werden zwölf Worte wie z.B.

^L6n' ^R6n' ^L6n+1' ^R6n+l' ^L6n+2» ^R6n+2' ^L6n+3' ^R6n+3' ^L6n₊V ^R6n₊V ^L6n₊₅' ^{Und R}6n₊₅ ^{in den Encoder ein}S^e"

geben. In dem dargestellten Beispiel wird jedes Wort in obere acht Bits und untere acht Bits aufgeteilt, somit werden die zwölf Kanäle als 2^ Kanäle verarbeitet. Aus Vereinfachungsgründen wird jedes Wort der PCM-Daten als W. ausgedrückt, seine oberen acht Bits werden als Wi, A und seine unteren acht Bits werden als Wi, B ausgedrückt. Beispielsweise wird das Wort L,- in z\ Worte, W₁₂ , A und W₁₂ , B aufgeteilt.

2k

Die PCM-Datenfolgen der 2k Kanäle werden zuerst an einen Gerade- und Ungerade-Verschachteler 1 angelegt. Ist η eine ganze Zahl, 0, 1, 2 ..., so sind die

Vorte L^ (d.h., V₁₀ , A und V₁₀', B), R^- (d.h., on ι <in 1 «ίη on A und V_12n+1, B), L_6n+2 (d.h., V_12n+4, A und V_12n+^, B)₁ R,

6n₊2 (^d-^h" ^V

^{A Und V}12n₊8' ^B) ^und ^R

6n₊k i o o jeweils Worte gerader Ordnung und die verblei-

bonden Vorto sind jeweils Vorte ungerader Ordnung. Die PCM-Datenfolgen, die aus Vorten gerader Ordnung bestehen, werden jeweils durch einen Ein-Vort-Verzögerungskreis oder-Leitung 2A, 2B, 3A, 3B, ^A, kB, 5A, 5B, 6A, OB, 7A, und 7B des Gerade- und Ungerade-Verschachtelers 1 verzögert. Es ist natürlich möglich, die Vorte um mehr als ein Vort zu verzögern, beispielsweise um acht Vorte. Veiterhin werden in den Gerade- und Ungerade-Verschachteler 1 die zwölf Datenfolgen, die aus Worten gerader Ordnung bestehen, umgewandelt oder verschoben, sodaß sie den ersten bis zwölften Ubertragungskanal besetzen, und die zwölf Datenfolgen, die aus Vorten ungerader Ordnung bestehen,,werden derart konvertiert, sodaß sie den 13. bis 2Ί, Übertragungskanal besetzen.

Dor Gorade- und Ungerado-Vorschachteler 1 dient dazu, die Ausbildung,von Fehlern bei mehr als zwei zusammenhängenden Vorten des jeweils rechten und linken Stereokanals zu verhindern, in welchem Fall es im wesentlichen unmöglich wäre, die Fehler zu korrigieren.

Um den Vorteil dieses Merkmals zu erklären,werden drei fortlaufende Vorte Li-1, Li und Li+1 als Beispiel betrachtet. Venn das Vort Li fehlerhaft und nicht korregierbar ist, ist es sehr wünschenswert, daß die beiden umgebenden Vorte Li-1 und Li+1 korrekt sind. Der Grund hierfür liegt darin, daß zum Zwecke der Kompensation eines nicht korrigierbaren Fehlerwortes Li dieses

Wort Li interpoliert wird zwischen dem vorangehenden korrekten ¥ort Li-1 und dem folgenden korrekten Vort Li+1 in dem gewöhnlich der Mittelwert von Li-I und Li+1 gewählt wird. Die Verzögerungslei—'tungen 2A, 2B, ... 7A, und 7B des Gerade- und Ungerade-Verschachtelers 1 sind so beschaffen, daß benachbarte Worte in verschiedenen Fehlerkorrekturblocks erscheinen. Weitorhin liegt der Grund dafür, daß Gruppen von Transmissions· kanälen für Forte gerader Ordnung und Vorte ungerader Ordnung zusammengestellt werden, darin, daß dann, wenn die Datenfolgen verschachtelt werden, der Abstand der Wiedergabepositionen von benachbarten "Worten gerader und ungerader Ordnung so groß wie möglich sein sollte.

Am Ausgang des Gerade- und Ungerade-Verschachtelers 1 erscheinen die Worte der 2h Kanäle in einem ersten An:ordnungszustand. Von dem Verschachteler 1 werden die jeweiligen PCM-Datenworte Wort für Wort an einem Encoder 8 angelegt, der dann die ersten Testworte Q_12n. S_2n+T ^Q12n+2' ^{und Q}12n₊₃' ^bildet» ^{vie sie} in dem oben gegebenen Ausdruck mit p, q, r und s dargestellt sind.

Es ergibt sich damit ein erste Testworte enthaltender

Korrekturblock der folgenden Art:

^(W12n-12,^A' ^W12n-12_f ^B' ^W12n₊1-12,^A' ^W12n₊1-12,^B' ^W12n+4-12,^{A? W}12n+4-12.,^{B; W}12n+5-12,^A' ^W12n+5-12,^B? ^Wl_2lH-8-12,^A'· ^W12n₊8-12,^B' ^W12n₊9-12,^A' ^W12n₊9-12,^B' ^W12n+2,^A' ^W12n+2,^B' ^W12n+3,^A' ^W12n₊3,^B' \

^W12n₊6,^A' ^W12n₊6,^B' ^W12n₊7,^A' ^W12n₊7,^B'* ^W12n₊10,^A' ^W12n₊10,^B' ^W12n₊11,^A' ^W12n₊ll_f ^B' j ^Q12n; ^Q12n+1; ^Q12n+2; ^Q12n+3^}

Der erste Codierer 8 berechnet die ersten Testworte

Q_1o bis Q₁_ _o entsprechend der Zahl der Worte eines 12n 12n+3

Blocks ( η = 28); der Bitlänge m eines jeden Wortes

(m = 8)j und der Zahl der Testworte ( k = k ). 5

Die 2k PCM-Datenwortfolgen und die vier Testwortreihen werden idann einem weiterem Verschachteler 9 zugeführt. Tn (Hofiom Vorschachtel or 9 worden dio jeweiligen Positionen dor .Kanäle so verändert, daß die Testwortreihen 10

zwischen den PCM-Datenfolgen mit Worten gerader Ordnung und den PCM-Datenworten aus Worten ungerader Ordnung angeordnet sind, und es wird danach der Verzögerungsvorgang für diese verschachtelten Folgen durchgeführt.

Dieser Verzögerungsvorgang wird auf 27 Übertragungs-15

kanälen durchgeführt, beginnend mit dem zweiten Übertragungskanal durch Verzögerungsleitungen mit einem jeweiligen Verzögerungsbetrag von 1D, 2D, 3D| kB ... 26D und 27D (wobei D ein Einheitsverzögerungsbetrag ist).

' _

Am Ausbring dos woitoron Vorschnchtelors 9 erscheinen 28 Folgen von Datenwortan in einem zweiten Anordnungszustand. Die Datenworte werden Wort für Wort aus den

jeweiligen Datenfolgen entnommen und diese Worte werden 25

einem Codierer 10 zugeführt, der sodann die zweiten Testworte P „ , P „ , P „ _ und P₁₂ „ in der gleichen Weise produziert wie die ersten Testworte Q₁₉ bis Q_{1 ?} in

erzeugt.
30

Wenn der oben beschriebene Codierer 8 die oben beschriebenen ersten Testworte entsprechend den Parametern n=28, m=8 und k=ii erzeugt, liefert der ähnliche Codierer 10 dio «weiten Testworto entsprechend den Parametern

n=32, m=8 und \c=h .

Ein zweiter Fehlerkorrekturblo dt, der die zweiten Testierte enthält und aus 32 Warten besteht, wird folgender-

27
massen gebildet:

^(W12n-12,^^{; W}12n-12(D+1),^{B; W}12n+1-12

_K ^W12n+l-12(3D+l)_f ^B;
ο

^W12n+4-12(4D+1),^{A? W}12n+4-12

^W12n+5-12(6D+l),^{A; W}12n+5-12

^Q12n-12(12D)^{; Q}12n+1-12(13D)^{; Q}12n+2-12(14D)^; -

^Q12n+3-12(15D)^; " * ' ^W12ti+10-12 (24D) ,^A; ^W12n+10-12(25D),^{B; W}12n+ll-12(25D),^A; ^W12n+ll-12(27D)_f ^{B; P}12n^{; P}12n+1^{; P}12n+2^{; P}12n+3⁾*

Danach ist ein weiterer Verschachteler 11 vorgesehen, der Verzögerungsleitungen mit einer Ein-Wort-Verzögerung aufweist für die Transmissionkanäle gerader Ordnung

der 32 Datenfolgen einschließlich des ersten und des 20

zweiten Testworts, ferner sind Inverter 12, I3, 1'4 und 15 vorgesehen zum Invertieren der zweiten Test\irortreiho. Mit Hilfe des Verschachtelers 11 wird verhindert, daß Fehler, die über die Grenze zweier Blocks auftreten,

so viele "Worte ergreifen, daß es unmöglich ist, sie 25

zu korrigieren. Die Inverter 12, 13» 1 *♦ und I5 dienen

zur Verhinderung von Fehlfunktionen, wenn alle Daten in einem Block durch das Auftreten eines Ausfalls während der Transmission zu "0" gemacht werden. Das _o_ bedeutet, daß dann, wenn ein Ausfall (drop out) auftritt, die invertierte Testwortreihe in dem Wiedergabe-system korrekt diskriminiert wird. Zu dem gleichen Zweck können Inverter für die erste Testwortreihe vorgesehen sein.

35
Die schließlich abgeleiteten P.h PCN-Datenf öl gon und

Ί . acht Testwortreihen werden inbitserielle Form gebracht

als 32-Vort-Blocks, und es wird ein Synchronisations-

3Ί24425 '.·" .·' ·: :"■':·:": j

signal von i6 Bits im resultierenden seriellen Datensignal an dessen Kopf addiert, um einen Transmissionsblock entsprechend der Figur 2 zu erzeugen. Der so gebildete Block wird auf einem Transmissionsmedium

ρ- oder Träger übertragen. In Figur 2 ist das von dem i-ten . Transmissionskanal gelieferte Wort mit U. bezeichnet.

Praktische Ausführungsformen des Transmissionsmediums ,Q oder- Trägers für das übertragene Signal können ein Magnetband zur Verwendung in einem magnetischem Aufnahme- und Wiedergabegerät sein, ferner eine Platte ^N""' zur Verwendung in einem Plattenspielergerät oder ein ähnliches Medium.

15

Die reproduzierten Daten werden alle 32 Worte eines

jeden Blocks des übertragenen Signals an dem Eingang eines Fehlerkorrektur-Decoders nach Figur 3 angelegt. Die von dem Fehlerkorrektur-Decoder empfangenen, übertragenen Daten können einen oder mehrere Fehler enthalten, da die Eingangsdaten reproduzierte Daten sind. Liegt kein Fehler vor, so koinzidieren die 32 Worte, die dem Eingang des Decoders zugeführt werden, mit den J2 Worten, die an dem Ausgang des Fehlerkorrektur-•w 25 Codierers erscheinen. In dem Fehlerkorrektur-Decoder wird ein Entschachtelungsprozess durchgeführt, der komplementär zu dom entsprechenden Verschachtelungsprozess des Decoders ist, um die Daten in ihre ursprüngliche Ordnung zurückzubringen. Ist ein Fehler vorhanden, so wird der Fehlerkorrekturvorgang ausgeführt, nachdem die Daten in die ursprüngliche Ordnung zurückgebracht worden sind.

Am Anfang ist entsprechend Figur 3 ein Entschachteier 16 vorgesehen, in dem Verzögerungsleitungen mit einer Ein-Wort-Verzögerung für die Transmissionskanäle ungerader Ordnung vorgesehen sind, und es sind Inverter 17, 18, 19 und 20 vorhanden zum Invertieren der em--

• » · · ft

pfangenen zveiten Testwortreihen. Die Ausgänge des Entschachtelers 16 und dor Invertieror 17 bis 20 sind an den ersten Decoder 21 angeschlossen. In diesem ersten Decoder 21 werden Syndrome S₁₀, ^s-i-ι » S₁₂ und S₁- nach

Maßgabe einer Matrix erzeugt, beispielsweise entsprechend der Reed-Solomon-Paritätsfeststellungsmatrix H_,. (Fig. h) durch 32 Eingangsworte V entsprechend der Fig. h, und die oben erwähnte Fehlerkorrektur wird basierend auf den Syndromen S,_ bis S_-1- durchgeführt. In Fig. k ist 8

dl ein Element von GF (2 ) und eine Wurzel f(x) =

8 4 3 2
χ +x +x"+x +1. Der Decoder 21 entwickelt die korrigierten 2k PCM-Datenfolgen und vier Testwortreihen. Bei jedem einzelnen Vort der Datenfolge wird eine Hinweismarke

oder ein Fehlerkorrekturcode (wenigstens ein Bit) addiert 15

um anzuzeigen, ob ein Fehler in dem assoziierten Wort (Hinweismarke ist "1") ist oder nicht (Hinweismarke ist "0"). In Figur k und in Figur 5 und ebenso in der folgenden Beschreibung wird ein empfangenes Wort Vi

bloß als Vi bezeichnet.
20

Die Ausgangsdatenfolgen des Decoders 21 werden an einem . Entschachteier 22 angelegt, der zur Kompensation des Verzögerungsvorgangs, der durch den Verschachteler 9 des Fehlerkorrekturcodierers ausgeführt wurde, client ,.wobei der Entschachteier 22 entsprechende Verzögerungsleitungen mit jeweils verschiedenen Verzögerungsbeträgen von 27D, 26D, 25D ... 2D, und TD für den ersten bis 27. Übertragungskanal aufweist. Der Ausgang des Entschachtelers nr. 22 ist an einem zweiten Decoder 23 angelegt, in dem

nach Maßgabe einer Matrix, beispielsweise der Reed-Solomon-Paritätsermittlungsmatrix H_,_o (Fig. 5) Syndrome S₂₀, S₂₁, Sp₂ und S₂_ erzeugt werden. Die 28 Vorte V entsprechend der Figur 5 werden daran angelegt und gc die oben beschriebene Fehlerkorrektur wird auf der Basis der Syndrome S₂₀ bis S„„ ausgeführt.

Der Decoder 23 löscht die Hinweismarke bezüglich eines

3T2U25 .·" .-··: :Γ:·:^Μ: :

jeden Wortes, dessen Fehler korrigiert ist, jedoch löscht er nicht die Hinweismarken, die sich auf andere Worte beziehen, deren Fehler nicht korrigiert werden kann. Die Datenfolgen, die am Ausgang des Decoders erscheinen, werden an einem Gerade- und Ungerade-Entschachteler Zk angelegt, in dem die PCM-Datenfolgen, die aus Worten geradzahliger Ordnung bestehen, und die PCM-Datenfolgen, die aus Worten ungeradzahliger Ordnung bestehen, rückgeordnet werden, so daß sie in abwechseln·:

ig den Transmissionskanälen positioniert sind, und es sind Verzögerungsleitungen mit einer Ein-Wort-Verzögerung für die PCM-Datenfolgen mit Worten ungerader Ordnung vorgesehen. Dieses kompensiert den entsprechenden Vorgang, der vor der Übertragung in den Codierer ausgeführt wurde. Am Ausgang des Gerade- und Ungerade-Entschachtelers 2k erhält man PCM-Datenfolgen, die den ursprünglichen Anordnungszustand aufweisen und eine vorgoftobonc», vollständig wiederhergestellte Ordnung bezüglich des Digitalsignals haben, bevor letzteres von dem Fehlerkorrekturcodierer verarbeitet wurde.

Obwohl dies in Figur 3 nicht dargestellt ist, ist vorzugsweise ein Kompensationsschaltkreis in der nächsten Stufe vorgesehen, die auf den Gerade- und Ungerade-Entschachteier Zk folgt, und zur Kompensation nichtkorrigierbarer Fehler dient. Beispielsweise kann eine Mittelwertinterpolation jedesmal eingesetzt werden, wenn ein Fehler nicht durch die Decoder 21 und 23 korrigiert werden kann, so daß irgendein verbleibender Fehler markiert und unauffällig gemacht wird.

In dem zweiten Decoder 23 wird die Fehlerkorrektur unter Verwendung der Hinweismarke ausgeführt, jedoch gibt es während der zweiten Decodierung einige Modifikationen. Eine von ihnen besteht in einem solchen Zustand (RC ) in dem ein Wortfehler korrigiert wird, und eine andere liegt in einem Zustand (RC„) in dem zwei Wortfehler korrigiert werden. Weiterhin gibt es einen Zu-

312U25

stand (RC„), in dem mehr als drei Wortfehler korrigiert verden. Weiterhin kann in Erwägung gezogen werden, daß eine Fehlerkorrektur, bei der die Fehlerlokalisierung mit Hilfe der Hinweismarke eingesetzt wird, mit jedem der oben genannten Fehlerkorrekturzustände kombiniert wird.

Innerhalb der Zustände FC₁, FC„ und FC„, die die Hinweismarke in dem ersten Docodiorer 21 addieren, "kann die Gefahr, daß eine Fehlerentdeckung übersehen wird oder eine fehlerhafte Fehlerkorrektur in der nächsten Decodierungsstuf.e ausgeführt wird, reduziert werden

durch die Relation von FC₁ zu FC„ und FC_ zu FC„. Demgegenüber kann jedoch ein solcher Fall häufiger auftreten, bei dem, obgleich ein Fehlor eines Vortes bereits korrigiert ist oder ein Vortfehler frei ist, dessen Hinweismarke "1" ist. Damit wird die nächste Stufe der Fehlerkorrekturdecodierung schwierig. Deshals sind wie die Kombination des ersten und des zweiten Decoders 21 und 23 die Kombinationen von FC FC₁^RC₂, FC₂-^RC₁, FC₂-^RC₂ und FC₃-^RC₃ praktisch.

In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispie.1 der Erfindung wird in dem ersten Decoder 21 bis zu ^Λα ein Vortfehler korrigiert indem die Kombination von FCp-^RC₁ in den obigen Kombinationen verwendet wird. Wird festgestellt, daß mehr als zwei Wortfehler in einem Fehlerkorrekturblock existieren, so wird die Hinweismarke von wenigstens einem Bit zu allen Worten

der 28 Worte in dem Fehlerkorrekturblock addiert mit Ausnahme von "}2 Worten oder Testworten um -wie oben beschrieben wurde - die Existenz von Fehlern anziizeigon. Diese Hinweismarke ist "1", wenn ein Fehler vorhanden ist, jedoch ¹¹O", wenn kein Fehler au fgo treten ist. Besteht ein einzelnes Wort aus acht Hit, so wird din Hinweismarke als ein Bit addiert, das höher ivst als das MSB, so daß ein Wort von neun Bits erzeugt wird. Danach werden die Worte in dem Entschachteier 22 be-

handelt und anschließend dem zweiten Decodierer 23 zugeführt.

In diesem Decodierer 23 wird ein Wortfehler korrigiert, g indem die Zahl der Fehlerworte in dem ersten Fehlerkorrekturblock, die durch die Hinweismarke oder den Fehlerplatz angezeigt wird, verwendet wird.

Das Diagramm der Fig. 6 zeigt ein Beispiel der FehlerjQ korrektur mit dem zweiten Decoder 23. In 'der Fig. 6 und in der folgendon· Boschroibung ist die Zahl der felilorhaften Worte gemäß der Hinweismarken durch N

P ausgedrückt, der Fehlerplatz gemäß der Hinweismarke

durch Ei ausgedrückt. Weiterhin stellt in den Fig. IQ bis 9 Y "ja" dar, N repräsentiert "nein".

(i) Das Vorliegen oder Nichtvorliegen eines Fehlers wird mit Hilfe der Syndrome S_?n bis S_?„ untersucht. Ist S_2n=Sp₁=Sp₂=S₂O=Oi ^so ist entschieden, daß kein Fehler vorliegt. Unter diesen Umständen wird untersucht, ob die Beziehung N < Z₁ erfüllt wird. Ist

P τ Ί I

N < ζ , so ist entschieden, daß kein Fehler vorliegt, und sodann wird die Hinweismarke in den Fehlerkorrekturblock' gelöscht (¹¹O"). Ist im Gegensatz dazu N > ζ , so ist die Fehlerfeststellung mittels der Syndrome als fehlerhaft beurteilt und die Hinweismarke bleibt unverändert oder die Hinweismarken für alle Worte in den Blocks werden zu "1" gemacht. In diesem Fall wird der Wert von z. relativ groß gewählt, beispielsweise 14.

(2) Liegt ein Fehler vor, so wird mit Hilfe der Berechnung der Syndrome untersucht, ob der Fehler ein Wortfehler ist. Liegt ein Wortfehler vor, so erhält man den Fehlerplatz i. Es wird festgestellt, ob der Fehlerplatz i, der durch die Berechnung der Syndrome erhalten wird, mit dem durch die Hinweismarke gegebenen übereinstimmt . Sind durch dir» Hinvoi siriarken inohroro Fehlorplä tze gegeben, so wird untersucht, ob und mit welchen dieser

mehreren Fehlerplätze der Fehlerplatz i koinzidiert.

Sofern i=Ei ist, wird sodann untersucht, ob N < z_o

ρ β *£

ist oder nicht, wobei z„ beispielsweise 10 ist. Sofern N < z_ ist, wird der Fehler als Ein-Wort-Fehler beurteilt und sodann wird ein Wortfehler korrigiert. Ist N > ζ , besteht die Gefahr, daß der Fehler als Ein-Wort-Fehler beurteilt wird. Doshalb bleibt die Hinweismarke unverändert oder alle Wörter werden als fehlerhaft erachtet und die entsprechenden Hinwo?isninrki-n werden zu "1" gemacht.

In dem Fäll χφΕχ wird untersucht, ob N < z_o ist oder

P=. J

nicht, wobei z„ ein relativ kleiner Wert ist, beispielsweise 3· Wird N < z_ festgestellt, so wird bei dem Fehlerplatz i ein Wortfehler durch die Berechnung der Syndrome korrigiert.

In dem Fall N > z„ wird weiter überprüft, ob N < Zj ist. Sofern ζ ^N • z. ist, so bedeutet dies, daß - obgleich d±e Beurteilung eines Wortfehlers durch die Syndrome fehlerhaft ist - N zu klein ist. Daher werden in die-

P
sem Falle die Hinweismarken für alle Worte des Blocks

zu "1 " gemaclit. Im Gegensatz dazu werden in dem Fall N >z. die Hinweismarken unverändert gelassen. In diesem Fall ist z· beispielsweise 5·

(3) In dem Fall, bei dem kein Wortfehler vorliegt, wird beurteilt, ob N < z_ ist. Sofern N < ζ ist, ist die Hinweismarke wenig zuverlässig, sodaß die Hinweis-

marken für alle Worte zu "1" gemacht werden. Ist jedoch N }> ζ , so bleibt die Hinweismarke unverändert.

Entsprechend diesem Beispiel wird, obgleich bis zu zwei Wortfehlern bei dem ersten und dem zweiten Decodierer korrigiert werden können, nur die Korrektur eines Wortfehler durchgeführt, wodurch die Gefahr reduziert wird, daß in den Decodern eine inkorrekte Fehlererkennung oder eine inkorrekte Fehlerkorrektur erzeugt wird.

3124Λ25

Da weiterhin die Fehlerkorrektur mittels der Berechnung der Syndrome auf Ein-Wortfehler begrenzt ist, kann die Struktur der Decoder sehr vereinfacht werden.

(h) Wie in der Figur 6 mit der gestrichtelten Linie angedeutet ist, ist eine Fehlerkorrektur bis zu M Worten möglich indem die Fehlerlokalisierung mittels der Hinweismarke eingesetzt wird. Bis zu vier. Wortfehler können korrigiert werden, aber die Methode der Hinweismar- IQ kentilgung kann nicht eine fehlerhafte Korrektur verhindern. Mit Rücksicht auf die Kompliziertheit und die Zeit, die für. den Korrekturvorgang notwendig sind, wird M daher etwa zu 2 gewählt. Es werden dann zwei Wortfehler bezüglich der durch Hinweismarken angezeigten Fehlerplatze i und j korrigiert. In dem Fall N 4= M bleiben

P die Hinweismarken unverändert oder die Hinweismarken für alle Worte werden zu solchen verändert, die Fehler anzeigen.

In der obigen Beschreibung sind die praktischen Werte für den Vergleich der Werte ζ bis ζ_ relativ zu der Zahl N der Hinweismarken, die Fehler in einem Block anzeigen, bloße Beispiele. In dem obigen Beispiel enthält der Fehlerkorrekturcode die Gefahr, daß der Fall von mehr als fünf Wortfehlern als kein Fehler beurteilt wird und ebenso, daß der Fall von mehr als vier Wortfehlern als ein einzelner Wortfehler beurteilt wird. Deswegen werden die Vergleichswerte im Hinblick auf die Wahrscheinlichkeit, daß ein Übersehen oder eine fehlerhafte Korrektur auftritt, geeignet ausgewählt.

Wie bereits ausgeführt wurde, kann dann, wenn zwei Wortfehler unter Verwendung einer Hinweismarke bei dem zweiten Decoder korrigiert werden, die Fähigkeit zur Fehlerkorrektur groß gemacht werden. Nachdem unterschieden worden ist, daß kein Fehler vorliegt und daß der

Fehler nicht ein einzelner Wortfehler ist, wird in diesem Fall die Fehlerkorrektur mit Hilfe der Hinweismarke ausgeführt.. Es kann daher die Gefahr reduziert werden, daß die Korrektur mit der Hinweismarke fehlerhaft wird.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird aus den vorangenannten Kombinationen die Kombination FC₁-ORCp verwendet. Das bedeutet, daß zwei Wort-IQ fehler in dem ersten Decoder 21 korrigiert werden. Als Fehlerkorrekturalgorithmus wird in diesem Fall der oben beschriebene modifizierte Algorithmus verwendet. Wird festgestellt, daß mehr als drei Wortfehler in einem Fehlerkorrekturblock existieren, so wird eine Hinweismarke von einem Bit, die die Existenz oder Nichtexistens eines Fehlers repräsentiert, zu jeder der 28 Worte addiert mit Ausnahme der 32 Worte oder Testworte in dem zweiten Fehlerkorrekturblock..Bei dem zweiten Decoder 23 werden zwei Wortfehler korrigiert unter Verwendung der durch die Hinweismarke oder den Fehlerplatz angezeigten Zahl von Fehlerworten in dem ersten Fehlerkorrekturblock. Da in dem zweiten Decoder 23 zwei Wortfehler korrigiert werden, ist der modifizierte Fehlerkorrekturalgorithmus als Fehlerkorrektüralgorithmus erwünscht. Mit anderen Worten wird zu Beginn des in der Figur dargestellten Schlußdiagramms das voran

2i i erwähnte Fehlerlokalisierungspolynom A<d + Bd. + C = O berechnet und die Fehlerkorrektur wird unter Vorwendung der Konstanten A, B und C des obigen Polynoms und der Syndrome S₃₀ bis S„_ ausgeführt. Zur gleichen Zeit wird die Gesamtzahl N von Hinweismarken, die in einem Block enthaltene Fehler repräsentieren, überprüft. Es ist natürlich möglich^den fundamentalen Algorithmus zu verwenden, bei dem, wie in Figur 6 mit der gestrichelten Linie dargestellt ist, unter Verwendung der Syndrome stufenweise die Existenz keines Fehlers, die Existenz eines Wortfehlers und die Existenz von zwei Wortfehlern festgestellt wird.

(ΐ) Das Vorliegen von einem Fehler oder von keinem Fehler wird untersucht. Ist A=B=C=O, S₂₀ = 0 und Sp» =0, so ist generell entschieden, daß kein Fehler vorliegt. Unter diesen Umständen wird untersucht, ob

c oder ob nicht die Bedingung N < z, erfüllt wird.

P ⁼⁼ ι Gilt N < Z₁, so wird entschieden, daß kein Fehler

P — ι

vorliegt, und die Hinweismarke in dem Fehlerkorrekturblock wird gelöscht ("0"). Ist im Gegensatz dazu N >^z-j» so wird die Fehlerfeststellung mittels der Syndrome Q als fehlerhaft beurteilt und die Hinweismarke bleibt unverändert oder es werden die Hinweismarken für alle Worte in dem Block zu""1" gemacht. In diesem Fall wird der Wert von Z₁ relativ groß gewählt, beispielsweise

(2) Es wird überprüft, ob ein Fehler ein einzelner Wortfehler ist oder nicht. Ist A=B=C=O, S„_o h 0 und Sp- φ 0» so wird generell der Fehler als ein einzelner Wortfehler beurteilt, und der Fehlerplatz i wird aus -21 . i

— =<* er-

halten. Es wird dann festgestellt ob oder nxcht der Fehlerplatz i mit dem der Hinweismarke übereinstimmt. Ist der Fehlerplatz durch die Hinweismarke mehrfach, wird untersucht, ob und mit welchem von ihnen der Fehlerplatz i zusammenfällt. Ist i = Ei, so wird sodann untersucht, ob N << z_o ist oder nicht, wobei z_ beispielsweise 10 ist. Ist N <^ ζ , so wird der Fehler als ein einzelner Wortfehler beurteilt und sodann wird der einzelne Wortfehler unter Verwendung von ei = S_2Q korrigiert. Ist N > z_ selbst wenn i gleich Ei ist, so besteht die Gefahr, daß der Fehler als ein einzelner Wortfehler beurteilt wird, weil die Zahl der HinweisT-marken zu groß ist für einen einzelnen Wortfehler. Deshalb bleiben alle Hinweismarken unverändert oder alle Worte werden als fehlerhaft eingeschätzt und die entsprechenden Hinweismarken werden daher zu "1" gemacht.

In dem Fall, bei dem i 4 Ei ist, wird überprüft, ob

die Beziehung N £. z„ erfüllt wird oder nicht, wobei z_ ein relativ kleiner Wert ist, beispielsweise 3· Steht N 4 Z- fest, so wird ein einzelner Wortfehler an dem Fehlerplatz i durch Berechnung der Syndrome korrigiert.

In dem Fall N > z„ wird weiter überprüft, ob N 4, ζ erfüllt ist. Sofern z_ < N < z. ist, bedeutet dies, daß, obgleich die Beurteilung eines einzelnen Wortfehlers durch die Syndrome fehlerhaft ist, N zu klein ist. Deshalb werden in diesem Fall die Hinweismarken für alle Worte des Blocks zu "1" gemacht. Im gegenteiligen Fall N y ZjL bleiben alle Hinweismarken unverändert.

(3) Es wird überprüft, ob ein«Fehler ein Zwei-Wort-Fehler ist oder nicht. Ist der Fehler ein Zwei-Wort-Fehler, so werden die Fehlerplätze i und j durch die Berechnung

, , , 2 +· t festgestellt. Ist AfO, B k 0, C Sf 0 und D_- = <*. + ok -

E wobei t=1 bis 27 ist, so wird der Fehler als Zwei-Wort-

Fehler beurteilt und die Fehlerplätze i und j werden mittels CC = — und Λ = — erhalten. Es wird festgestellt, ob die Fehlerplätze i und j mit den durch die Hinweismarken gegebenen Ei und Ej übereinstimmen. = Ist i = Ei und j .= Ej, so wird die Zahl N der fehler-^σ repräsentierenden Hinweismarken mit einem vorgegebenen Wert ζ_ verglichen. Ist N ^ z_, so werden zwei auf die Fehlerplätze i und j bezogene Wortfehler korrigiert. Diese Korrektur wird ausgeführt, indem man die Fehlermuster ei und ej wie zuvor beschrieben erhält. Ist

N ^? , so wird keine Korrektur ausgeführt unter der. "Voraussetzung, daß beispielsweise mehr als drei Wortfehler irrtümlicherweise als zwei Wortfehler festgestellt wurden, und die Hinweismarken bleiben alle unverändert oder alle Worte in dem Block werden als fehlerhaft beurteilt.

Wenn einer der Fehlerplätze i und j mit einer der Fehlerstellen Ei und Ej zusammentrifft oder i gleich

Ei, j φ Ej oder i k Ei, j = Ej ist, wird geprüft,

ob N /C z^ erfüllt ist. Ist N <, Ζ/, so werden zwei ρ S> ο P«=· °

den Fehlerplätzen i und j zugeordnete Wortfehler korrigiert. Wenn N > z, ist, wird geprüft, ob N < ζ er-

P O . PaS: ι

füllt ist. Dieser Test ist von der Art, daß dann, wenn die Fehlerplätze teilweise übereinstimmen, geprüft wird, ob die Zahl der fehlersteilenrepräsentierenden Hinweismarken groß oder klein ist. Ist N < z_, so wird

Pea J

geurteilt, daß die Zahl der Hinweismarken zu klein ist und daß die Hinweismarken aller Worte in dem Block zu ¹¹ i" gemacht werden. Ist hingegen N ^ z„ so kann die Zuverlässigkeit der Hinweiszeichen als"so groß angesehen werden, daß die Hinweismarken unverändert aufrecht erhalten bleiben.

Ist i Φ Ei und j % Ej, so wird überprüft, ob

gilt. Ist N ziemlich klein, so wird das Ergebnis, das unter Verwendung des Fehlerplatzpolynoms erhalten wird, als Signifikanter betrachtet als die Hinweismarken, ^und es werden zwei Wortfehler, die sich auf die Fehlerplätzie i und j beziehen korrigiert. Ist N > Zg, so wird weiterhin überprüft, ob N ^z_Q erfüllt ist. Dieser Test ist ähnlich zu dem für N < z_ um die Hinweiszeichen des Blocks unverändert zu lassen oder alle Hinweiszeichen für alle Worte des Blocks zu "1" zu machen.

(k) In dem Fall, der sich von jedem der obigen Fälle (1), (2) und (3) unterscheidet, nämlich daß mehr als zwei Wortfehler vorhanden .sind, wird keine Fehlerkorrektur ausgeführt.. In diesem Fall wird überprüft, ob die Bedingung N < Z₁₀ erfüllt ist. Ist N 4 ^z ₁₀» ^{so wird} die Zuverlässigkeit der Hinweismarken als gering betrachtet und die Hinweismarken für alle Worte werden zu "1" gemacht. Ist N >z_1Q, so bleiben alle Hinweismarken unverändert.

(5) In dem Fall, bei dem nicht zwei Wortfehler vorliegen, kann es möglich sein, daß beispielsweise drei Wortfehler

unter Vervendung einer Fehlerlokalisierung mittels Hinweismarken korrigiert werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, wenn N = 3, so werden drei Wortfehler bezüglich der Fehlerplätze i, j und k mittels der Hinweismarken korrigiert. Ist N k 3» so bleiben die Hinweismarken unverändert oder die Hinweismarken für alle Worte werden zu "1" gemacht.

Weiterhin wird der Wert zi, der mit der Gesamtzahl IQ N der Fehler in einem Block repräsentierenden Hinweismarken verglichen wird, als geeigneter Wert festgesetzt im Hinblick auf die Wahrscheinlichkeit für eine Erzeugung einer fehlerhaften Feststellung aufgrund des Fehlerkorrekturcodes (in dem obigen Beispiel tritt dann, wenn ein Fehler mehr als fünf Wortfehler umfaßt, die Gefahr auf, daß dieser Fehler nicht als Fehler beurteilt wird; wenn ein Fehler mehr als vier Wortfehler umfaßt, so kann dieser Fehler als ein einzelner Wortfehler beurteilt werden; und wenn ein Fehler mehr als drei Wortfehler umfaßt, so kann dieser Fehler als das Vorliegen von zwei Wortfehlern aufgefaßt werden).

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 "wird jetzt ein praktischeres Beispiel für die obige Fehlerkorrekturmethode beschrieben. In dem ersten Decoder 21 wird der Zustand eines Fehlers unter Verwendung des obigen Fehlerlokalisierungspolynoms und des Fehlersyndroms beurteilt.

(1) Liegt kein Fehler vor, so wird kein Hinweiszeichen addiert und die unveränderten Daten werden der zweiten Decodierung unterworfen.

(2) Im Falle eines-w'ortfehlers erhält man einen Fehlerplatz. Ist der Fehlerplatz kleiner als 31, so wird das Wort korrigiert. Ist jedoch der Fehlerplatz größer als

32, so werden irrtümlicherweise vier Wortfehler als ein einzelner Wortfehler erachtet. Deswegen werden Hinweismarken zu allen Worten addiert und die Daten werden dann in der nächsten Stufe decodiert.

(3) Im Fall von zwei Wortfehlern werden die Fehlerplätze

berechnet. Sind die Fehlerplätze jeder kleiner als 31» so werden zwei Worte korrigiert und ausserdem werden Hinweismarken zu allen Worten addiert. Gibt es"mehr Fehlerplätze als 32, so werden mehr als drei Wortfehler irrtümlicherweise für zwei Wortfehler gehalten. Deswegen werden alle Worte mit Hinweismarken addiert und anschließend der nächsten Stufe der Decodierung unterworfen.

(4) Im Fall von mehr als drei Wortfehlern wird kein

Korrekturvorgang ausgeführt, es werden Hinweismarken zu allen Worten addiert und sodann die Daten der nächsten Decodierungsstufe unterworfen.

Bei dem zweiten Decoder 23 wird, ähnlich zu dem ersten Decodierer 21, die Art der Fehler zuerst mit Hilfe des Fehlerplatzpolynoms und der Fehlersyndrome beurteilt.

(1) Liegt kein Fehler vor so wird, wenn eine vom ersten Decodierer addierte Hinweismarke existiert, diese gelöscht.

einzelnen
(2) In dem Fall eines—Wortfehlers wird der Fehlerplatz berechnet. Ist die Fehlerstelle kleiner als 27, so wird dieses eine Wort korrigiert und danach wird die von dem ersten Decodierer 21 addierte Hinweismarke gelöscht. Wenn jedoch die Fehlerstelle größer als 28 ist, so wird keine Fehlerkorrektur ausgeführt und die Hinweismarke bleibt so wie sie ist aufrechterhalten.

(3)ln dem Fall von zwei Wortfehlern werden die Fehlerstellen berechnet. Betragen die Fehlerstellen beide

mehr als 27, so werden irrtümlicherweise mehr als drei Wortfehler ale zvei Wortfehler beurteilt. Unter diesen Umständen wird jedoch die Zahl der in dem ersten Decodierer 21 addierten Hinweismarken überprüft. Überg steigt die Zahl der Hinweismarken 2, so werden die Hinweismarken unverändert gelassen. Ist die Zahl der Hinweismarken trotz zweier Wortfehler kleiner als 2, so werden Hinweismarken zu allen Worten addiert, da die Daten des gesamten Blocks unzuverlässig sind. Ist die

·|λ Zahl der in dem ersten Decodierer 21 addierten Hinweismarken kleiner als 3» so werden die addierten Hinweismarken unverändert aufrecht erhalten, selbst wenn die Zahl der Fehlerstellen kleiner als 27 ist. Ist dagegen die Zahl der Hinweiszeichen größer als h, so wird die

1§ Zahl der in dieser Stufe erhaltenen Fehlerstellen mit der in dem ersten Decoder 21 addierten Hinweismarke verglichen.

(a) Wenn zwei Worte nicht koinzident sind, so wird kein Fehlerkorrekturvorgang ausgeführt und die Zahl der Hinweismarken wird geprüft. Ist diese Zahl größer als 2, so bleiben die addierten Hinweismarken unverändert. Ist dagegen die Zahl der Hinweismarken kleiner als 2, so werden Hinweismarken zu allen Worten addiert.

.'.-■■

(b) Wenn nur eines der Wörter koinzident ist, so wird ebenfalls die Zahl der Hinweismarken geprüft. Ist diese Zahl größer als 3, beispielsweise h, so bleiben die addierten Hinweismarken unverändert. Ist dagegen die Zahl kleiner als 3» so werden Hinweismarken zu allen Worten addiert.

(c) Wenn beide Worte koinzident sind, so werden diese beiden Worte korrigiert, und danach werden die Hinweismarken gelöscht.

In dem Fall, in dem ein Fehler für mehr als drei Worte beurteilt wird, wird die Zahl der Hinweismarken

hz

überprüft. Übersteigt diese Zahl 2, so bleiben alle addierten Hinweismarken unverändert, wohingegen Hinweismarken zu .allen Worten addiert werden, wenn die Zahl kleiner als 2 ist.

Während des oben beschriebenen Decodierungsprozesses werden die mit den Hinweismarken addierten Worte kompensiert, da sie unkorrigierbar sind.

in dem Fehlerkorrekturdecoder, der in Figur 3 dargestellt ist, werden eine Fehlerkorrektur unter Verwendung der ersten Testworte Q_12n, Q₁₂₊₁, Q_12n+2 und Q_12n+3 und eine Fehlerkorrektur unter Verwendung der zweiten Testworte ^P12n' ^P12n₊1' ^P12n₊2' ^P12n₊3 J^{eweils einmal} ausgeführt.

■*-5 Werden jedoch die obigen Fehlerkorrekturen jeweils zweimal oder öfters ( in Praxis etwa zweimal) ausgeführt, so kann die Fähigkeit zur Fehlerkorrektur beträchtlich erhöht werden, da das korrigierte Resultat jedesmal einen kleineren Fehler aufweist. Wie oben dargelegt wurde ist in dem Fall, bei dem in der späteren Stufe weiter ein Decodierer vorgesehen ist, es notwendig, daß das Testwort in den Decodern 21 und 23 korrigiert wird.

In dem obigem Beispiel unterscheidet sich bei dem Verzögerungsprozess in dem Verschachteler 9 der Betrag , der Verzögerung von einem Kanal zum nächsten um einen konstanten Änderungsbetrag D₁ jedoch ist es auch möglich, eine unregelmäßige Veränderung in dem Verzögerungsbetrag anstelle der konstanten Veränderung einzusetzen. Weiter-

hin sind die zweiten Testworte Pi solche Fehlerkorrekturcodes fdie nicht nur aus den PCM-Datenworten, sondern ebenfalls den Fehlerkorrekturworten Qi gebildet sind. In gleicher Weise ist es möglich, daß die ersten Testworte Qi aus Worten gebildet werden, die die zweiten Testworte Pi enthalten. Zu diesem Zweck kann eine Rückkoppelungstechnik angewendet werden, so daß die zweiten Testworte Pi in den Codierer, der die ersten Testworte erzeugt, zurückgeführt werden.

Vie sich aus der obigen Beschreibung eines Beispiele der vorliegenden Erfindung ergibt, wird ein Fehlerkorrekturcode zur Korrektur von beispielsweise bis zu zwei Wortfehlern angevendet,ohne einen Hinweismarkencode zur Indizierung der Fehlerstelle einzusetzen, und jeder Bündelfehler wird durch den Kreuzverschachtelungs-Vorgang zerlegt, so daß sowohl zufällige Fehler wie Bündelfehler gemäß der Technik dieser Erfindung wirksam korrigiert werden können.
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Da eine Hinweismarke, die die Gegenwart oder das Fehlen -~ eines Fehlers anzeigt, nach Maßgabe der Fehlerfeststellung in der ersten Stufe zu jedem Wort addiert wird, kann bei dem Fehlerkorrekturcode gemäß dieser Erfindung die Gefahr, daß eine Fehlerfeststellung übersehen und eine fehlerhafte Korrektur ausgeführt wird, vermieden werden, indem die Zahl der fehleranzeigenden Hinweismarken und die Fehlerstellen mittels der Hinweismarken

in der Decodierung der nächsten Stufe überprüft werden. 20

Gemäß der Erfindung können unter Verwendung der Fehlerlokalisierungsmittel der Hinweismarke mehr als zwei Wortfehler mit einer einfachen Konstruktion korrigiert werden. Obgleich diese obige Tatsache als unausgewogen " angesehen werden könnte mit der Tatsache, daß die Konstruktion des Codierers kompliziert wird,wenn die Erfindung auf ein digitales Audio-Plattensystem, das einer Video-Platte in der Theorie ähnlich ist, angewendet wird, wird eine von dem Codierer verschiedene Konstruktion

30

als Wiedergabegerät verwendet. Aus diesem Grunde ist die Erfindung sehr effektvoll.

35

Es ist offensichtlich, daß viele Modifikationen und Abwandlungen der Erfindung durch Fachleute ausgeführt werden können_/ohne sich von den Gedanken und dem Gegenstand der Erfindung zu entfernen, sodaß die Gedanken 5

und das Umfeld der Erfindung durch die Patentansprüche

bestimmt werden.

Der Patentanwalt 10

Leer seite

Claims

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH^ T 24425 .1...!.0-8000'NWNtHi^ £2

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße

Dr.rer.not. W. KÖRBER * ⁽°⁸⁹⁾ ' » " ^M

Dipl.-I ng. J. SCHMIDT-EVERS Γ

PATENTANWÄLTE I

SONY CORPORATION 22. Juni 1981

7-Γ-35 Kitashinagawa 6-chome Dr.Kö/pu

Shinagawa-ku

Tokyo/JAPAN

Ansprüche

\y Verfahren zur Fehlerkorrektur, bei dem ein erster Fehlerkorrekturblock aus einem in jedem der PCM-Datenreihen mehrfacher Kanäle in einem ersten Anordnungszustand enthaltenden Wort und einem ersten Testwort für dieses eine Wort gebildet vird, die PCM-Datenreihen der mehrfachen Kanäle und erste Testwortreihen um unterschiedliche Zeiten bei jedem Kanal verzögert werden um in einen zweiten Anordnungszustand gebracht zu werden, ein zweiter Fehlerkorrekturblock gebildet wird aus einem Wort, das enthalten ist in jedem der PCM-Datenreihen mehrfacher Kanäle, und einer ersten Testwortreihe im zweiten Anordnungszustand_rund einer zweiten Testwortreihe für das letztere Wort, der erste und der zweite Fehlerkorrekturblock einen solchen Fehlerkorrekturcode bilden, daß Fehlersyndrome berechnet werden, und Fehler bis zu K Worten, die in dem gleichen Block enthalten sind, korrigiert werden, indem die Fehlerplätze aus den Fehlersyndromen erhalten werden,

eine erste Decodierung für den zweiten Fehlerkorrekturblock der übertragenen Datenreihen ausgeführt wird, die PCM-Datenreihen der mehrfachen Kanäle und die erste Testreihe im ersten Anordnungszustand um unterschiedliche Zeiten bei jedem Kanal verzögert werden, um in den ersten Anordnungszustand gebracht zu werden, sodann eine zweite Decodierung für den ersten Fehlerkorrekturblock ausgeführt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß für die Fehlerkorrektur folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind:

a) Korrektur der Fehler bis zu einer vorgegebenen Zahl , von Worten im zweiten Fehlerkorrekturblock während der ersten Decodierung,

b) Addieren einer Hinweismarke, die einen Fehler zu

jedem Wort in einem Block anzeigt, wenn die vorgegebene . Zahl überschreitende Fehlerworte festgestellt-werden unter der Voraussetzung, daß alle Worte in dem Block einen Fehler enthalten, und
c,\ ' Berechnung der Fehl er syndrome aus einer Mehrzahl von Worten, die im ersten Fehlerkorrekturblock enthalten sind und damit Korrektur von Fehlerworten einer vorgegebenen Zahl durch Erhalten der Fehlerplätze auf der Basis der Fehlersyndrome während der zweiten Decodierung.

2. Verfahren zur Fehlerkorrektur nach Anspruch 1, wobei eine fehleranzeigende Hinweismarke zu dem korrigierten Wort addiert wird,selbst wenn Fehlerworte der vorgegebenen Zahl während der ersten Decodierung korrigiert werden.

3. Verfahren zur Fehlerkorrektur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zahl während der ersten Decodierung kleiner als K gewählt wird,

k. Verfahren zur Fehlerkorrektur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zahl während der ersten Decodierung zu K gewählt wird.

5· Verfahren zur Fehlerkorrektur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der ersten Decodierung bis zu K Wortfehler in dem zweiten Fehlerkorrekturblock korrigiert werden, und Hinweismarken von allen ^ Vorten in einem Block, in dem mehr oder gleich K Fehlerworte einschließlich korrigierter Worte enthalten sind, jeweils zum Anzeigen eines Fehlers gemacht werden.

6. Verfahren zur Fehlerkorrektur nach Anspruch 1, da-

¹^ durch gekennzeichnet, daß während der ersten Decodierung bis zu K Wortfehler in dem zweiten Fehlerkorrekturblock korrigiert werden, daß Hinweismarken,die einen Fehler anzeigen, den korrigierten Worten zuaddiert werden, und daß zur Anzeige eines Fehlers Hinweismarken gemacht werden von allen Worten in einem Block, in dem Fehlerworte, deren Zahl größer ist als eine vorgegebene Zahl kleiner als K,und korrigierte Worte enthalten sind.

7. Verfahren zur Fehlerkorrektur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Fehlerkorrekturblock solche Fehlerkorrektürcodes bilden, daß bis zu K Wortfehler.", die in demselben Block enthalten sind, durch Berechnung der Fehlersyndrome und dem Erhalten der Fehlerstellen aus den Fehlersyndroraen

korrigiert werden können, und daß unter der Bedingung, das Fehlerplätze zuvor festgestellt wurden, bis zu M Wortfehler ( M>K), die in dem gleichen Block enthalten sind, korrigiert werden können.

" ·

8. Verfahren zur Fehlerkorrektur nach Anspruch 71 dadurch gekennzeichnet, daß während der zweiten Decodierung, wenn die Hinweismarken einer vorgegebenen Zahl von Worten, welche Zahl kleiner oder gleich M ist, im

ersten Fehlerkorrekturblock jeweils einen Fehler anzei-35

gen, es als Fehlerplatz beurteilt wird, daß ein Fehlersyndrom aus einer Vielzahl von Worten, die· in dem ersten Fehlerkorrekturblock enthalten sind, berechnet wird,

und daß eine vorgegebene Zahl von Fehlerworten unter Verwendung des Fehlerplatzes und der Fehlersyndrome korrigiert wird.

c 9· Verfahren zur Fehlerkorrektur nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß während der zweiten Decodierung ein Fehlerkorrekturvorgang für den durch eine Hinweismarke angezeigten Fehlerplatz nur dann durchgeführt wird, wenn basierend auf dem Fehlersyndrom, das aus in dem IQ ersten Fehlerkorrektblock enthaltenen Worten erhalten wird, festgestellt wird, daß mehr als eine vorgegebene Zahl von Vorten Fehler enthält.

10. Verfahren zur Fehlerkorrektur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zahl in der zweiten Decodierung zu K gewählt wird.

11. Verfahren zur Fehlerkorrektur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung, ob die Fehlerkorrektur ausgeführt wird oder nicht, getroffen wird mittels Überprüfung der Zahl, des Zustandes usw. der Hinweismarken, welche Fehler anzeigen, die während der zweiten Decodierung in dem ersten Fehlerkorrekturblock enthalten sind.

ν ²⁵

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