DE3642636A1 - Verfahren zur erfassung und substitution von synchronworten in pcm-daten und schaltungsanordnung hierfuer - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Erfassung und Substitution von Synchronworten in PCM-Daten nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Synchronsignalerfassungs-Sicherstellungsschaltung zum Erfassen des Synchronsignals in PCM-Daten, die von einem Magnetband wiedergegeben werden, insbesondere von Audio- PCM-Daten, bekannt (DE-OS 31 38 247). Bei der bekannten PCM-Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung wird das analoge Audiosignal mittels Pulscodemodulation in ein Digitalsignal umgesetzt und auf einem Magnetband in einem dem Fernsehsignal-Aufzeichnungsformat ähnlichen Rahmen aufgezeichnet und bei der Wiedergabe zurück in das analoge Videosignal gewandelt. Dabei ist der PCM-Datenstrom in Datenblöcke eingeteilt, von denen jeder ein Horizontal- Synchronsignal als Synchronsignal enthält. Innerhalb einer Vertikal-Synchronperiode ist eine stets gleiche Zahl von Datenblöcken vorgesehen. Bei der Wiedergabe werden zur Decodierung der PCM-codierten Information die Blockdaten von den Synchronsignalen unter Verwendung einer Tor- oder Verknüpfungsschaltung getrennt, jedoch kann ein durch Fehler im Magnetband oder Staub verursachter Ausfall oder durch Zeitsteuerfehler die äquidistante Folge von Synchronsignalen gestört sein.

Zur Verbesserung der Rauschfestigkeit weist die bekannte Synchronsignalerfassungs-Sicherstellungsschaltung eine erste Torschaltung mit einer Periode nahe der Periode des Horizontal-Synchronsignals und einer kurzen Verknüpfungszeit auf. Im Falle einer Nichterfassung des Synchronsignals wird die Verknüpfungszeit erweitert zur sicheren Erfassung des folgenden Synchronsignals. Gleichzeitig wird durch eine Generatorschaltung ein Ersatz-Synchronsignal erzeugt.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Aufwand für die Umschaltung und Änderung der Verknüpfungszeiten vermieden wird. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß der Generator zur Erzeugung des Ersatz- Synchronsignals entfallen kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Da es bei der Wiedergabe von Daten, die beispielsweise nach NRZ codiert sein können, trotz vorgeschalteter Fehlererkennungsschaltung immer noch Fehler geben kann, die zu Störungen u.a. der Synchronisation führen, ist die nachstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Schaltung zur Erkennung und gegebenenfalls Substitution von Synchronworten im Datenstrom vorgesehen. Dabei wurde den Betrachtungen eine Magnetbandanlage mit zwei Magnetköpfen diametral entgegengesetzt auf dem Kopfrad und einer Umschlingung durch das Magnetband über etwas mehr als 180° zugrunde gelegt, so daß jeweils einer der Magnetköpfe in Kontakt mit dem Magnetband steht. Es ist jedoch jede andere Konfiguration von Kopfrad und Magnetband denkbar, die geeignet ist, einen ununterbrochenen Datenstrom zu verarbeiten.

Die als Blockschaltbild dargestellte Schaltung weist entsprechend der Anzahl der Magnetköpfe auf dem Kopfrad zwei Wiedergabekanäle auf, von denen einer vollständig dargestellt ist. Für den Wiedergabekanal A weist die Schaltung nach dem Eingang (11) einen Taktregenerator (12) auf, von dessen Ausgang die Daten und die aufbereiteten Taktimpulse auf getrennten Leitungen einem Serien-Parallel-Wandler und Synchronwortdetektor (13) zugeleitet werden. Für diesen Baustein ist ein 8-bit-Schieberegister brauchbar, das z.B. unter der Bezeichnung F 100 141 (Hersteller: Fairchild) bekannt ist. Vom Ausgang des Serien-Parallel-Wandlers und Synchronwortdetektors (13) gelangen Daten in 8-bit-paralleler Form auf 8 parallelen Datenleitungen, die mit (14) bezeichnet sind, zum Wiedergabespeicher (15), der als Zwischen- und Zeilenspeicher dient. Gleichzeitig werden die Taktimpulse über die Leitungen (16) vom Taktausgang des Serien-Parallel-Wandlers und Synchronwortdetektors (13) zum Takteingang des Wiedergabespeichers (15) geführt. Von einem weiteren Ausgang des Serien-Parallel-Wandlers und Synchronwortdetektors (13) ist ein Impuls abnehmbar, der beim Erkennen eines Synchronwortes im Datenstrom ansteht und der im folgenden als Synchronwortimpuls bezeichnet wird. Dieser Synchronwortimpuls wird über die Leitung (17) jeweils an den Zähleingang der Zähler 18 und 19 gelegt. Die Zähler 18, 19 können 4stufige Zähler/ Schieberegister vom Typ F 100 136 (Hersteller: Fairchild) sein.

Die Takteingänge der Zähler (18, 19) sind mit dem Taktausgang des Taktregenerators (12) verbunden. Die Anzahl der Taktimpulse zwischen zwei Synchronworten und damit zwischen zwei Synchronwortimpulsen ist bei der ungestörten Wiedergabe stets gleich groß, sie beträgt in dem angenommenen Fall 300. Der Zähler (18) ist auf diesen Wert voreingestellt und gibt beim Erreichen einen Impuls an den Komparator (21). Dem anderen Eingang des Komparators (21) wird als Sollwert die Anzahl der Taktimpulse zwischen dem Beginn oder Ende von zwei aufeinanderfolgenden Synchronworten bzw. zwischen zwei aufeinanderfolgenden Synchronwortimpulsen zugeführt. Dieser Sollwert beträgt im angenommenen Fall ebenfalls 300. Bei Übereinstimmung (Koinzidenz) des Istwert-Impulses vom Ausgang des Zählers (18) mit dem Sollwert gibt der Komparator (21) einen Impuls auf einen Eingang des UND-Gatters (22). Dem zweiten Eingang des UND-Gatters (22) werden über die Leitung (17) die Synchronwortimpulse vom Serien-Parallel-Wandler (13) zugeführt. Das UND-Gatter (22) überprüft also das zeitliche Zusammentreffen des Synchronwortimpulses vom Serien- Parallel-Wandler und Synchronwortdetektor (13) mit einem Impuls vom Ausgang des Komparators (21), der entsteht, wenn ein Synchronwortimpuls exakt 300 Taktimpulse nach dem vorhergehenden auftritt.

Ein Zähler (26) wird mit dem Kanalumschaltimpuls gestartet und mit dem folgenden, der die Daten auf den zweiten Wiedergabekanal gibt, zurückgesetzt. Zwischenzeitlich bildet der Zähler (26) ein Fenster für die Koinzidenzimpulse vom Ausgang des UND-Gatters (22), die damit zum Wiedergabespeicher (15) gelangen.

Infolge von Aussetzfehlern bei der Wiedergabe durch unvollkommenen Band-Kopf-Kontakt oder durch Fehlerstellen im Magnetband oder infolge von Zeitfehlern, die den Taktregenerator (12) außer Tritt bringen, oder von Einzelbitfehlern bei der Datenverarbeitung kann die regelmäßige Folge von Synchronworten gestört sein. Das Abzählen von Taktimpulsen zwischen zwei Synchronworten führt dann zu keiner Koinzidenz zwischen Soll- und Istwert und damit zum Datenverlust. Zur Vermeidung der hieraus entstehenden Nachteile ist gemäß der Erfindung eine zusätzliche Synchronwortauswertung und Synchronwortsubstitution vorgesehen.

Dazu ist parallel zum UND-Gatter (22) ein ODER-Schaltkreis (23) vorgesehen, dem Impulse vom Ausgang des Komparators (21) und Synchronwortimpulse über die Leitung (17) vom Serien-Parallel-Wandler und Synchronwortdetektor (13) zugeleitet werden. Treten infolge von Zeitverschiebungen die genannten Impulse nicht exakt zur gleichen Zeit auf, so daß das UND-Gatter (22) nicht oder nicht genügend lang zum Ausgang durchschaltet, so wird der am Ausgang des ODER-Gatters (23) abgegebene, in der Zeit und/oder Form nicht ganz exakte Impuls ersatzweise zur Anzeige des Beginns eines Synchronwortes verwendet und dem Wiedergabespeicher (15) zugeführt. Parallel dazu bewertet eine Auswertelogikschaltung (27) die Brauchbarkeit aller nicht auf unbedingte Koinzidenz zurückgehende Synchronimpulse.

Durch Aussetzfehler oder Bitfehler kann ein Synchronwort so entstellt sein, daß es vom Synchrondetektor (13) nicht als solches erkannt wird. Damit die nachfolgenden Daten trotzdem ausgewertet werden können und nicht verloren gehen, ist eine Substitutionseinrichtung mit einem weiteren Zähler (19) parallel zum Zähler (18) vorgesehen, der jedoch die 2-fache Anzahl von Taktimpulsen zählt, d.h. er wird von jedem zweiten Synchronwortimpuls aus dem Synchronwortdetektor (13) rückgesetzt. Dem nachfolgenden Komparator (24) wird dementsprechend der 2-fache Sollwert der Anzahl der Taktimpulse zwischen zwei Synchronworten, in dem vorliegenden Fall 600, zum Vergleich des Zählergebnisses vorgegeben. Bei Koinzidenz gibt der Komparator (24) einen Impuls an ein UND-Gatter (25), an dessen zweitem Eingang die Synchronwortimpulse auf der Leitung (17) anliegen. Beim gleichzeitigen Vorliegen eines Impulses vom Komparator (24) und eines Synchronwortimpulses vom Ausgang des Synchronwortdetektors (13) schaltet das UND-Gatter (25) durch auf einen weiteren Eingang der Auswertelogik-Schaltung (27), worin dieser Impuls als dritte Möglichkeit zum Erhalt eines Synchronwortes benutzt wird, wenn die ersten beiden Möglichkeiten zu keinem brauchbaren Ergebnis führten.

Die Auswerteschaltung (27) markiert alle Datenworte nach eine fehlenden oder zeitverschobenen Synchronwortimpuls als fehlerhaft und merkt sie für eine Korrektur oder Fehlerüberdeckung (Concealment) vor. Im Regelfalle werden die Daten beim Ausfall des ersten Impulses zunächst normal verarbeitet und die Substitution des Synchronwortes entsprechend dem Zahlergebnis des Zählers (21) durch den Zähler (24) überprüft. Ergibt sich Koinzidenz, so war die Substitution berechtigt, erfolgt keine Übereinstimmung, so werden die der Substitution nachfolgenden Datenworte in der Auswerteschaltung entsprechend gekennzeichnet und dann auch weiterbehandelt.

Claims (2)

1. Verfahren zur Erfassung und Substitution von in einem pulscodemodulierten seriellen Datenstrom äquidistant eingefügten Synchronworten bei der Wiedergabe, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt das äquidistante Auftreten von Synchronworten innerhalb der Dauer einer Periode nach dem Auftreten des letzten korrekten Synchronwortes geprüft wird, daß in einem zweiten Schritt beim nicht-äquidistanten Auftreten oder beim Ausfall oder einer Störung des innerhalb einer Periode zu erwartenden Synchronwortes ein dem korrekt aufgetretenen Synchronwort entsprechendes Signal erzeugt wird und die diesem Signal folgenden Daten einer Periode markiert werden und daß in einem dritten Schritt zwei Perioden nach dem letzten korrekt aufgetretenen Synchronwort eine weitere Koinzidenzprüfung stattfindet nach deren positivem Ergebnis die Markierung von den zuvor markierten Daten entfernt und die Daten regelmäßig weiterverarbeitet werden.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Zählerschaltung (21) zur Prüfung eines vom Auftreten eines Synchronwortes im Datenstrom abhängigen Signals auf äquidistantes Auftreten innerhalb einer Zählperiode, durch eine zweite Zählerschaltung (24) zur Prüfung des Auftretens des vom Auftreten eines Synchronwortes abhängigen Signals innerhalb von zwei Zählperioden und durch eine Auswerteschaltung (27), welche die zuvor bei negativem Ergebnis der Koinzidenzprüfung durch die Zählerschaltung (21) als fehlerhaft markierten Daten der nachfolgenden Zählperiode bei positivem Ergebnis der Koinzidenzprüfung durch die Zählerschaltung (24) als fehlerfrei wertet.