DE3735979C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe digitaler Daten der im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 genannten Art. Eine solche Vorrichtung ist aus der JP-PS 60-51 176 bekannt.

Digitale Signalaufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräte wie digitale Tonbandgeräte sind weit verbreitet. Anhand der Fig. 1 bis 4 der Zeichnung wird die Schaltungsanordnung der aus obiger Druckschrift bekannten Vorrichtung genauer beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der bekannten digitalen Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung;

Fig. 2 schematisch das Datenaufzeichnungsformat auf einem Magnetband bei der Vorrichtung der Fig. 1;

Fig. 3 schematisch die in bekannter Weise geschachtelten Daten, die auf dem Magnetband bei der in der Fig. 1 gezeigten Vorrichtung aufgezeichnet sind; und

Fig. 4 schematisch ein Fehlermuster auf dem Magnetband bei der Vorrichtung der Fig. 1.

Die in der Fig. 1 gezeigte digitale Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung enthält zur Signalaufzeichnung einen Analogsignaleingang 1 und einen Analog/Digital-(A/D)-Konverter 2 zur Umwandlung der analogen Signale in das entsprechende digitale Signal. Die Vorrichtung enthält des weiteren eine Q-Kodierschaltung 50 zur Ausführung der Fehlerkorrekturkodierung des PCM-Signals bzw. der vom A/D-Konverter 2 zugeführten Daten; eine Spuraufteilungsschaltung 51 zur Aufteilung des PCM-Signals auf eine Anzahl von Signalkanälen; eine Verschachtelungsschaltung 52 zur Verzögerung der auf die Anzahl von Spuren aufgeteilten PCM-Signale um verschiedene gegebene Verzögerungszeiten; eine P-Kodierschaltung 53 zum Hinzufügen eines Fehlerfeststellungscodes zu einer bestimmten Anzahl der jeweiligen Spursignale; einen Modulator 9 zur Modulation des P-kodierten PCM-Signals, um das erwünschte digitale Signal zu erhalten; und einen von einem Mehrspurkopf gebildeten Schreibkopf 10 zur Aufzeichnung der digitalen Signale auf einem Magnetband 26.

Zur Signalwiedergabe sind ein Lesekopf 11 zur Reproduktion der digitalen Signale (Daten) vom Magnetband 26; ein Demodulator 12 zur Demodulierung der von dem Lesekopf 11 wiedergegebenen Signale; eine P- Code-Prüfschaltung 54 zur Überprüfung des wiedergegebenen PCM-Signals; ein erster Aufbereitungspunktdetektor 15 zur Feststellung eines ersten Aufbereitungspunktes auf der Basis des Prüfergebnisses der P-Code-Prüfschaltung 54; eine Ent­ schachtelungsschaltung 55 zur Entschachtelung des PCM-Signals; und ein Parallel-Seriell-Wandler 56 zur Umwandlung des Vielspur-PCM-Signals in ein zeitlich ablaufendes Zeitsequenzsignal vorgesehen. Die Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung enthält ferner einen Q-Code-Dekoder 57 zur Ausführung einer Fehlerkorrektur im Zeitsequenzsignal, und einen zweiten Aufbereitungspunktdetektor 22 zur Feststellung eines zweiten Aufbereitungspunktes auf der Basis des Prüfergebnisses des Q-Code-Dekoders 57; eine Aufbereitungsschaltung 23, die die an den Aufbereitungspunkt angrenzenden PCM-Signale in Abhängigkeit von Steuersignalen, die vom ersten und zweiten Aufbereitungspunktdetektor 15 bzw. 22 abgegeben werden, miteinander verbindet, ohne einen Sprung im Signalpegel zu verursachen; einen Digital/Analog-(D/A)- Konverter 24 zur Umwandlung der aufbereiteten digitalen Signale in ein entsprechendes Analogsignal; und einen Analogsignalausgang 25, der mit dem D/A-Konverter 24 verbunden ist.

In der Fig. 2 ist das entsprechende Datenaufzeichnungsformat auf dem Magnetband 26 dargestellt. Die Bezugszeichen 60-1 bis 60-8 zeigen acht Aufzeichnungsspuren an. Die PCM-Signalfolge, die einer A/D-Umwandlung unterworfen wurde und in ein Zeitsequenzsignal umgearbeitet wurde, ist "D_n". Mehrere Blöcke von Zeitverzögerungen für jede Spur ("l"-Einheit in Fig. 2) sind zu dieser PCM-Signalfolge "D_n" hinzugegeben und damit sind die verzögerten Signale in der in der Fig. 2 gezeigten Form angeordnet. In der Aufzeichnungsspur 60-1 ist ein Fehlerprüfcode (d. h. ein zyklischer Redundanzprüfcode CRCC, für "Cyclic Redundancy Check Code") "P" zu den PCM- Signalen D₁, D₇, . . ., D₃₇ und außerdem ein Synchronisationssignal "S" hinzugefügt, wodurch ein Teilblock entsteht. Die Aufzeichnungsspuren 60-2 bis 60-6 haben die gleiche Teilblockanordnung. In der Aufzeichnungsspur 60-7 ist jedoch der Fehlerprüfcode "P" Prüfsymbolen Q₁, Q₃, . . ., Q₁₃ des Fehlerkorrekturcodes (d. h. des Reed-Solomon- Codes) überlagert, die zu einer vorbestimmten PCM-Signalfolge hinzugefügt wurden, und auch das Synchronisationssignal "S" ist angefügt, um einen weiteren Teilblock zu bilden. Die Signalanordnung der Aufzeichnungsspur 60-8 ist der der Aufzeichnungsspur 60-7 ähnlich. Die Aufzeichnungsspuren 60-1 bis 60-8 ergeben zusammen einen sogenannten "Block".

Die Fig. 3 stellt die Anordnung der PCM-Signale und des Prüfsymbols Q des Korrekturcodes dar. Wie beschrieben sind die zeitlich aufeinanderfolgend angeordneten PCM-Signalfolgen D_n in mehreren l-Blöcken getrennt angeordnet, wie es in der Fig. 3 gezeigt ist. Dies ist das sogenannte "Verschachteln", dessen erste Funktion darin besteht, durch Kratzer und Defekte im Magnetband verursachte Fehler zu verteilen. Dieses Verschachteln hat eine weitere Funktion darin, daß das PCM-Signal vor einem Aufbereitungspunkt und das PCM-Signal nach dem Aufbereitungspunkt überblendet werden können, wodurch die digitalen Signale vor und nach dem Aufbereitungspunkt bezüglich der Signalpegel glatt verbunden werden können.

Der Fehlerkorrekturcode für die in der Fig. 1 gezeigte Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung wird nun beschrieben. Der Fehlerprüfcode "P" für die Längsrichtung des Magnetbandes ist gleich einem (200, 224)-Code auf GF (2), während der Fehlerprüfcode "Q" für die Querrichtung des Magnetbandes gleich einem (8, 6)-Reed-Solomon-Code auf GF (2⁴) ist. GF (2) entspricht einem Galoisfeld mit Elementen 0 und 1, und GF (2⁴) einem Galoisfeld mit Elementen 2⁴. Es ist anzumerken, daß ein (n, k)-Code einen Code beinhaltet, der durch eine Codelänge "n" und ein Informationssignal "K" definiert ist. Der P-Code ist ein CRCC-Code und das erzeugende Polynom ist wie folgt gegeben:

G(X) = X¹⁶ + X¹² + X⁵ + 1 (mod 2) (1).

Die Paritätsprüfungs-Information des Q-Codes und die Codes Q₁ und Q₂ sind durch die folgenden Gleichungen gegeben:

wobei α_i (i = 1 bis 6) ein Element auf GF (2³) ist.

Der Mehrfachcode des P-Codes und Q-Codes hat die folgenden Korrekturfähigkeiten:

• (A) Wenn kein Spurfehler vorhanden ist, wird weder im P-Code noch im Q-Code ein Fehler festgestellt.
• (B) Bei einem Spurfehler wird durch Anwendung des Q-Codes festgestellt, welche Spur den Fehler enthält, und demzufolge die Fehlerkorrektur ausgeführt.
• (C) Bei zwei Spurfehlern werden diese durch Anwendung der Information der Fehlerspur für den P-Code und der Information der Fehlerspur für den Q-Code korrigiert.
• (D) Bei mehr als drei Spurfehlern wird das PCM-Signal (d. h. die digitalen Signaldaten), die zu diesen fehlerhaften Spuren gehören, durch Anwendung der Spurinformation für den P-Code überdeckt.

Dabei ist unter "Fehlerkorrektur" zu verstehen, daß das PCM- Signal der fehlerhaften Spur auf das korrekte Original-PCM- Signal zurückgeführt wird, während "Fehlerüberdeckung" bedeutet, daß das PCM-Signal der fehlerhaften Spur durch Anwendung der PCM-Signale, die vor und nach diesem fehlerhaften PCM-Signal angeordnet sind, überdeckt wird, um ein PCM- Signal zu erzeugen, das dem richtigen Originalsignal annähernd analog ist.

Bei der Wiedergabe eines Magnetbandes 26 mit einem Bandschnitt, d. h. mit einem Aufbereitungspunkt, erzeugt der erste Aufbereitungspunktdetektor 15 ein erstes Aufbereitungspunktsignal, wenn die P-Code-Prüfschaltung 54 feststellt, daß der Signalteilblock auf jeder der Spuren gleichzeitig eine Anzahl von Spurfehlern enthält, da der Bandschnitt zur Aufteilung des Bandes in vertikaler Richtung bezüglich der (longitudinalen) Bewegungsrichtung des Magnetbandes 26 führt. Andererseits erzeugt bei der Wiedergabe des Aufbereitungspunktes der zweite Aufbereitungspunktdetektor 22 ein zweites Aufbereitungspunktsignal, wenn die Kontinuität der Codes, die vor und nach dem Aufbereitungspunkt angeordnet sind, nicht erhalten bleibt und das P-Code-Prüfergebnis nicht mit der durch den Q-Code erhaltenen Fehlerinformation übereinstimmt. Die Aufbereitungsschaltung 23 schließt auf die Existenz eines Aufbereitungspunktes, wenn das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben wird und während eines vorbestimmten Zeitabschnittes unmittelbar nach der Ausgabe des ersten Aufbereitungspunktsignales auch das zweite Aufbereitungspunktsignal abgegeben wird. Sowohl das PCM-Signal vor dem Aufbereitungspunkt als auch das Signal danach werden für einen gegebenen Zeitabschnitt durch Anwendung der Korrektureinrichtung dupliziert und beide Signale werden glatt überblendet, um einen Signalsprung zu vermeiden. Das Ausgangssignal aus der Aufbereitungsschaltung 23 wird im D/A-Konverter 24 in das entsprechende Analogsignal umgewandelt, das dann vom Analogsignalausgang 25 abgegeben wird.

Die bekannte digitale Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung mit dem beschriebenen Aufbau führt die Fehlerkorrektur folgendermaßen aus:

Die Fig. 4 zeigt den Zustand von Datenfehlern vor und nach dem Aufbereitungspunkt. Die Symbole D₁ und Q₁ stehen für Daten vor dem Aufbereitungspunkt, während die Symbole D₂, D₃, D₄, D₅, D₆ und Q₂ Daten nach dem Aufbereitungspunkt bezeichnen. Bei der Wiedergabe des Magnetbandes 26 wird ein Fehler aufgrund der Störungen, die durch den Bandschnitt in den Daten D₃ und Q₁ verursacht werden, durch die P-Code-Prüfschaltung 54 festgestellt, und der Q-Code-Dekoder 57 führt die oben angegebene Korrektur (C) aus. Das heißt, daß zwei Spurfehler durch Anwendung der Information (D₃, Q₁) der Fehlerspur durch den P-Code und der Fehlerinformation vom Q-Code korrigiert werden. Nachteilig dabei ist jedoch, daß die Daten D₃, Q₁ auf der Basis der Daten D₁ korrigiert werden, obwohl die Daten D₁ vor dem Aufbereitungspunkt keine Beziehung zu den Daten D₂ bis D₆ nach dem Aufbereitungspunkt haben. Da um den Aufbereitungspunkt auf den digitalen Datenspuren eine große Anzahl von Fehlern erzeugt werden, wodurch der Grad der Fehlerfeststellung durch den P-Code anwächst, und da auch die Daten, die vor und nach dem Aufbereitungspunkt angeordnet sind und keine Beziehung zueinander haben, als einheitlicher Code gehandhabt werden, besteht eine große Anzahl von Möglichkeiten, das Fehlermuster der Fig. 4 zu erzeugen.

Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung sind somit eine Fehlerkorrekturfunktion und eine Code-Diskontinuitäten fest­ stellende Funktion vorhanden. Letztere dient zur Erfassung der Code-Diskontinuitäten an einem Aufbereitungspunkt. An einem solchen Aufbereitungspunkt ist jedoch die Wahrscheinlichkeit, daß über die erste Funktion irrtümliche Fehlerkorrekturen anhand nicht zusammengehörender Daten erfolgen, recht hoch.

Darüber hinaus ist es bei der bekannten Vorrichtung nicht mög­ lich, Fehlerkorrekturen bei gewollten Ein-/Ausblendeoperationen durchzuführen, beispielsweise beim nachträglichen Einfügen von Daten auf einem bereits beschriebenen Magnetband.

Aus der DE 32 41 950 A1 ist ein Plattenspieler zur Wiedergabe von digitalen Audioplatten bekannt, bei dem in Abhängigkeit von der Betriebsart zwischen einer hohen und einer geringen Fehler­ korrekturfähigkeit umgeschaltet wird. Es wird mit anderen Wor­ ten, wenn aufgrund eines schnellen Vor- oder Rücklaufes viele Fehler zu erwarten sind, von der bei der normalen Wiedergabe hohen Fehlerkorrekturfähigkeit auf eine niedrigere Fehlerkor­ rekturfähigkeit übergegangen, um zu vermeiden, daß Knackge­ räusche entstehen, wenn die Tonabnehmereinrichtung über mehrere Spuren der Platte springt, ohne dabei Daten aufzunehmen.

Aus der EP 02 17 292 A2 ist es darüber hinaus bekannt, bei der Wiedergabe serieller Daten in Abhängigkeit von der Art eines Fehlers (kontinuierlicher oder nicht-kontinuierlicher Fehler) die Fehlerbehandlung zwischen einer sog. Random-Fehlerkorrektur und einer sog. Erasure-Fehlerkorrektur umzuschalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe digitaler Daten von einer Anzahl paralleler Spuren auf einem Magnetband zu schaffen, mit der eine sichere Fehlerbehandlung an einem Aufbereitungspunkt durchge­ führt werden kann.

Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik wird diese Aufgabe mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Erfindungsgemäß sind somit zwei Fehlerfeststellungs- und Korrektureinrichtungen vorgesehen, deren Fehlerfeststellungs- und Korrekturfähigkeiten verschieden sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 beschrieben.

Die erfindungsgemäße PCM-Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung wird anhand der Fig. 5 bis 18 der Zeichnung beispielhaft näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer digitalen Signalwiedergabevorrichtung 100, bei der die Grundidee der Erfindung verwirklicht ist;

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm der gesamten Wiedergabeoperation der Vorrichtung 100 der Fig. 5;

Fig. 7A und 7B Formate der Aufzeichnung der digitalen Daten für ein erstes Ausführungsbeispiel einer Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 200;

Fig. 8 ein verschachteltes Datenformat für die Vorrichtung 200 der Fig. 7;

Fig. 9 ein Blockschaltbild des ersten Ausführungsbeispiels der Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 200;

Fig. 10A und 10B schematisch die Fehlerkorrektur/Fehlerfeststellungsbereiche erster und zweiter C₂-Dekoder bei der Vorrichtung 200 der Fig. 9;

Fig. 11A und 11B schematisch Fehlermuster, die die Aufbereitungspunkte bei der Vorrichtung 200 der Fig. 9 enthalten;

Fig. 12 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 300;

Fig. 13A und 13B schematisch die Fehlerkorrektur/Fehlerfeststellungsbereiche erster und zweiter C₂-Dekoder bei der Vorrichtung 300 der Fig. 12;

Fig. 14A bis 14C schematisch die Fehlermuster, die die Aufbereitungspunkte enthalten, für die eine Operation zur Überlagerung einer Markierung ausgeführt wird, bei der Vorrichtung 300 der Fig. 12;

Fig. 15 ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels einer Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 400;

Fig. 16A und 16B ein Identifikationsdatenformat bei der Vorrichtung 400 der Fig. 15;

Fig. 17A und 17B schematisch die Fehlerkorrektur/Fehlerfeststellungsbereiche erster und zweiter C₂-Dekoder bei der Vorrichtung 400 der Fig. 15; und

Fig. 18A und 18B schematisch ein Fehlermuster, das die Aufbereitungspunkte enthält, die während einer Ein/Ausblendoperation ausgebildet wurden.

Schaltungsanordnung

Die Fig. 5 zeigt das Blockschaltbild einer digitalen Signalwiedergabevorrichtung 100. Für eine einfachere Darstellung ist das Schaltbild der entsprechenden Signalaufzeichnungsvorrichtung weggelassen worden, da diese der in der Fig. 1 gezeigten Anordnung entspricht.

Es werden in der Folge auch die gleichen Bezugszeichen wie in der Fig. 1 zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Schaltungselemente verwendet.

In der in der Fig. 5 dargestellten Signalwiedergabevorrichtung 100 ist ein magnetischer Lesekopf 11 zur Wiedergabe der auf einem Magnetband 26 aufgezeichneten und beispielsweise in der sogenannten MFM-Form (Modified Frequency Modulation) modulierten PCM-Signale (d. h. der digitalen Signale bzw. Signaldaten) vorgesehen. Vorzugsweise hat der Lesekopf 11 acht Kanäle, d. h. er ist aus acht magnetischen Leseköpfen 11₁ bis 11₈ aufgebaut.

Die Vorrichtung 100 enthält ferner einen Demodulator 12 zur Demodulation der reproduzierten Ausgangssignale aus dem Lesekopf 11 und Erzeugung eines PCM-Signals; eine P-Code- Prüfschaltung 54 zur Überprüfung eines Fehlerprüfcodes (als "P-Code" bezeichnet), der in den reproduzierten Signalen enthalten ist; eine Entschachtelungsschaltung 55 zur Entschachtelung der digitalen Daten, die auf den Signalspuren verzögert enthalten sind; einen Parallel-Seriell-Wandler 56 zur Umwandlung des Mehrspur-PCM-Signals in ein Zeitsequenzsignal; eine Q-Code-Dekodierschaltung 80 zur Fehlerkorrektur anhand eines Fehlerkorrekturcodes (als "Q-Code" bezeichnet); einen ersten Aufbereitungspunktdetektor 15 zur Feststellung des Aufbereitungspunktes in Abhängigkeit von dem Prüfergebnis der P-Code-Prüfschaltung 54; einen zweiten Aufbereitungspunktdetektor 22 zur Feststellung des Aufbereitungspunktes in Abhängigkeit von dem Prüfergebnis der Q-Code-Dekodierschaltung; eine Aufbereitungsschaltung 23 zur Verbindung der PCM-Signale um den Aufbereitungspunkt ohne Erzeugung eines Signalpegelsprunges auf der Basis von Steuersignalen, d. h. der ersten und zweiten Aufbereitungspunktsignale, die von dem ersten und zweiten Aufbereitungspunktdetektor 15 und 22 abgeleitet sind; einen Digital/Analog-(D/A)-Konverter 24 und einen Analogsignalausgang 25. Darüber hinaus ist in der Vorrichtung 100 ein erster Umschalter 82 zwischen dem Parallel-Seriell-Wandler 56 und der Q-Code-Dekodierschaltung 80 und ein zweiter Umschalter 84 zwischen der Q-Code-Dekodierschaltung 80 und der Aufbereitungsschaltung 23 angeordnet. Diese Umschalter 82 und 84 werden in Abhängigkeit von dem Steuersignal vom ersten Aufbereitungspunktdetektor 15 gesteuert.

Wie aus dem Schaltbild der Fig. 5 hervorgeht, enthält die Q-Code-Dekodierschaltung 80 eine erste Fehler­ feststellungs- und Korrektureinrichtung, 80A, die eine größere Fehlerkorrektur­ fähigkeit hat, und eine zweite Fehlerfeststellungs- und Korrektur­ einrichtung 80B, die eine größere Fehlerfeststellungsfähigkeit hat. Das Ausgangssignal der zweiten Einrichtung 80B wird zur Feststellung des zweiten Aufbereitungspunktes zum zweiten Aufbereitungspunktdetektor 22 übertragen.

Wiedergabeoperation

Das vom Lesekopf 11 vom Magnetband 26 abgenommene Signal wird im Demodulator 12 in das PCM-Signal umgewandelt und in der P-Code-Prüfschaltung 54 auf Fehler überprüft. Das sich ergebende Signal wird in der Entschachtelungsschaltung 55 und dem Parallel-Seriell-Wandler 56 weiter verarbeitet. In Abhängigkeit vom Steuersignal vom ersten Aufbereitungspunktdetektor 15 wird entweder eine Fehlerfeststellung oder eine Fehlerkorrektur ausgeführt, wozu die Umschalter 82 und 84 so angewählt werden, daß entweder die erste Fehlerfeststellungs- und Korrektureinrichtung 80A oder die zweite Fehlerfeststellungs- und Korrektureinrichtung 80B betrieben wird, so daß im Endergebnis das zeitsequentielle PCM-Signal aus der Aufbereitungsschaltung 23 erhalten wird.

Keine Aufbereitungspunktwiedergabe

Wenn ein Magnetband 26 wiedergegeben wird, das keinen Aufbereitungspunkt aufweist, beispielsweise ein nicht geschnittenes Band, wird die erste Fehlerfeststellungs- und Korrektureinrichtung 80A, die eine größere Fehlerkorrekturfähigkeit hat, durch Betätigung der ersten und zweiten Umschalter 82 und 84 ausgewählt, wobei die Fehlerkorrekturfähigkeit, die zu dem Q-Code gehört, maximal ist, und das sich ergebende PCM-Signal aus der Einrichtung 80A wird von der Aufbereitungsschaltung 23 ohne jede Aufbereitung abgegeben. Dieses Ausgangssignal aus der Aufbereitungsschaltung 23 wird dann in das entsprechende Analogsignal umgewandelt und von dem Analogausgang 25 abgegeben.

Wiedergabe mit Aufbereitungspunkt

Wenn ein Magnetband 26 mit einem Bandschnitt wiedergegeben wird, werden in Abhängigkeit von dem Steuersignal (dem ersten Aufbereitungspunktsignal) von dem ersten Aufbereitungspunktdetektor 15, der das Ausgangssignal von der P-Code-Prüfschaltung 54 erhält, die Umschalter, d. h. die Signalwähler 82 und 84 in den in der Fig. 5 gezeigten Zustand geschaltet, so daß die zweite Fehlerfeststellungs- und Korrektureinrichtung 80B mit der größeren Fehlerfeststellungsfähigkeit ausgewählt wird. Durch diese höhere Fehlerfeststellungsfähigkeit können Code-Diskontinuitäten vor und nach dem Aufbereitungspunkt festgestellt werden. Das heißt, daß die zweite Einrichtung 80B einen Datenabschnitt mit Fehlerkorrekturunterdrückung feststellen kann. Zusätzlich beurteilt der zweite Aufbereitungspunktdetektor 22, ob sich der Datenabschnitt mit Fehlerkorrekturunterdrückung über mehrere Blöcke erstreckt. Wenn ja, ist ein Aufbereitungsvorgang erforderlich, und das Steuersignal (d. h. das zweite Aufbereitungspunktsignal) vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor 22 wird zu der Aufbereitungsschaltung 23 übertragen. In Abhängigkeit von den von dem zweiten Aufbereitungspunktdetektor 22 abgegebenen Steuersignal führt die Aufbereitungsschaltung 23 eine Aufbereitung durch. Das Ausgangssignal von der Aufbereitungsschaltung 23 wird im D/A-Konverter 24 in das entsprechende Analogsignal umgewandelt. Dann wird dieses Analogsignal vom Analogsignalausgang 25 abgegeben.

Bestimmung einer Bandschnitt-Aufbereitung

Die Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Bandschnitt-Aufbereitungspunkt-Beurteilungsverfahrens. In dem in der Fig. 6 dargestellten Ablaufdiagramm wird zuerst das Steuersignal, d. h. das erste Aufbereitungspunktsignal vom ersten Aufbereitungspunktdetektor 15 geprüft (Schritt 1). Anschließend erfolgt eine Beurteilung, ob dieses Steuersignal festgestellt worden ist oder nicht (Schritt 2). Wenn ja, wird die Fehlercode-Dekodierschaltung 80 auf die zweite Einrichtung 80B umgeschaltet (Schritt 3), und wenn nein, wird die erste Einrichtung 80A in Betrieb gesetzt. Entsprechend wird der Prüfprozeß zum ersten Aufbereitungspunktdetektor 15 zurückgegeben (Schritt 4). Wenn andererseits die zweite Einrichtung 80B in Betrieb gesetzt wurde, wird das von der zweiten Einrichtung 80B abgeleitete Steuersignal überprüft (Schritt 5). Es erfolgt eine Beurteilung, ob das Steuersignal, d. h. das zweite Aufbereitungspunktsignal festgestellt wird oder nicht (Schritt 6). Wenn ja, wird das Aufbereitungsverfahren ausgeführt (Schritt 7). Wenn nein, kehrt die Steuerung auf den Startpunkt zurück, um das erste Aufbereitungspunktsignal, das vom ersten Aufbereitungspunktdetektor 15 abgeleitet wird, zu überwachen.

Es ist anzumerken, daß auch dann, wenn das erste Steuersignal vom ersten Aufbereitungspunktdetektor 15 festgestellt wird und demnach die zweite Einrichtung 80B in Betrieb gesetzt worden ist, keine Aufbereitung erfolgt und daher eine normale Signalwiedergabe ausgeführt wird, wenn die Beurteilung ergibt, daß der zweite Aufbereitungspunktdetektor 22 kein zweites Steuersignal feststellt. Obwohl die Fehlerkorrekturfähigkeit für die digitalen Daten damit beeinträchtigt ist, tritt eine Beeinträchtigung nur kurzzeitig auf, und es ergeben sich keine größeren Probleme bezüglich der gesamten Signalwiedergabe.

Wie beschrieben, stellt der erste Aufbereitungspunktdetektor der Vorrichtung 100 den Aufbereitungspunkt des Bandschnittes auf der Basis des Ausgangssignals von der Fehlercodeprüfschaltung fest, und die digitalen Daten werden der zweiten Fehlerfeststellungs- und Korrektureinrichtung eingegeben, auf die von der ersten Fehlerfeststellungs- und Korrektureinrichtung umgeschaltet wurde. Wenn die vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor festgestellten Fehler eine vorbestimmte Zeitdauer übersteigen, werden die Daten in der Aufbereitungsschaltung derart aufbereitet, daß ein Abblend- und ein Aufblendverfahren für die Daten vor und nach dem Aufbereitungspunkt ausgeführt wird, ohne daß sich die Summe der Signalpegel in ihrer Gesamtheit ändert, so daß die aufbereiteten Daten einen glatten Signalpegelverlauf aufweisen.

Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind unabhängig voneinander die erste Einrichtung 80A, die eine höhere Fehlerkorrekturfähigkeit hat, und die zweite Einrichtung 80B vorgesehen, die eine größere Fehler­ feststellungsfähigkeit hat. In Abhängigkeit von dem vom ersten Aufbereitungspunktdetektor 15 abgeleiteten Steuersignal wird selektiv eine dieser Fehlerfeststellungs- und Korrektureinrichtungen 80A bzw. 80B in Betrieb gesetzt. Im Ergebnis wird der geeignete Aufbereitungsprozeß ausgeführt, wenn der Aufbereitungspunkt festgestellt wird, und die Daten werden richtig wiedergegeben.

Modifikationen

Bei der beschriebenen Ausführungsform werden erste und zweite Einrichtungen 80A und 80B getrennt verwendet. Es ist jedoch auch möglich, eine programmierbare Dekodierschaltung zu verwenden, wobei ein erstes Programm mit einem Dekodieralgorithmus mit einer größeren Korrekturfähigkeit und ein zweites Programm mit einem Dekodieralgorithmus mit einer größeren Fehlerfeststellungsfähigkeit selektiv angewendet werden. Die erforderliche Hardware ist die gleiche wie bei der beschriebenen Ausführungsform (jedoch ist nur eine Einrichtung erforderlich), und der programmierbare Dekoder kann die gleichen Vorteile wie die vorliegende Ausführungsform aufweisen.

In einem ersten Modus betriebene digitale Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung

Die grundlegende Arbeitsweise einer Ausführungsform einer digitalen Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung, die in einem ersten Modus betrieben werden kann, wird nun zusammenfassend dargestellt.

Diese Vorrichtung 200 (Fig. 9) ist dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Einrichtung zur Ausführung sowohl der Fehlerkorrektur (d. h. auch wenn der Fehler durch den P-Code verursacht wird, wird die Fehlerkorrektur durch den Q-Code ausgeführt) als auch der "Löschkorrektur" (d. h. die Positionsdaten, die durch den P-Code festgestellt werden, werden durch den Q-Code korrigiert), sowie eine zweite Einrichtung verwendet wird, die eine größere Fehlerfeststellungsfähigkeit als die erste Einrichtung hat; und daß, wenn in mehr als einer vorgegebenen Anzahl von Spuren in vertikaler Richtung bezüglich der Bandbewegungsrichtung gleichzeitig Codefehler auftreten und das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben wird, eine Entscheidung erfolgt, daß hier sehr wahrscheinlich Aufbereitungspunkte vorliegen, und demzufolge wird die Fehlerkorrektur zur Aufbereitung der digitalen Signale durch Umschalten von der ersten Einrichtung zur zweiten Einrichtung für einen vorbestimmten Zeitabschnitt ausgeführt und das zweite Aufbereitungspunktsignal auf der Basis des Dekodierergebnisses der zweiten Einrichtung erzeugt.

Die zweite Einrichtung hat nach diesem Ausführungsbeispiel Fehlerkorrektur- und "Löschkorrekturfähigkeiten" (Erasure-Korrekturverfahren) und dabei eine größere Fehlerfeststellungsfähigkeit, so daß der Aufbereitungspunkt korrekt festgestellt und die Fehlerkorrekturfähigkeit verbessert werden kann.

Format der Aufzeichnung

Die Fig. 7 zeigt das beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendete Format. Die Fig. 7A stellt eine Teilblockanordnung dar, die durch eine 16-Bit-Synchronisationsmarkierung "S", 8-Bit-Identifikationsdaten "ID", 320-Bit digitale Audiodaten "PD" oder Paritätsdaten "C₂" des Fehlerkorrekturcodes als zweitem Fehlercode und Paritätsdaten "C₁" für einen Fehlercode oder einen Feststellungscode als ersten Fehlercode, der für jeden 16-Bit-Teilblock vorhanden ist, gebildet werden. Die Fig. 7B zeigt eine Blockanordnung, die von digitalen Audiodaten PD₁ bis PD₆, C₂-Paritätsdaten C₂P₀ bis C₂P₃ und C₁-Paritätsdaten C₁P₁ bis C₁P₈ gebildet wird. Entsprechend sind die Audiodaten auf sechs Spuren und die C₂-Paritätsdaten auf zwei Spuren aufgezeichnet. Diese Blockanordnung wird auch von der Abtastfrequenz und Quantisierungsbitzahl "ID₁" und "ID₀" als Identifikationsdaten und den C₃-Paritätsdaten C₃P₃ bis C₃P₀ aufgebaut, die zu den kontinuierlichen 16-Bit-Blocknummern BA₁, BA₀, ID₁, ID₀, BA₁ und BA₀ für jeden Block hinzugefügt werden.

Daten/Code-Verschachtelung

Die Fig. 8 zeigt ein verschachteltes Datenformat. Die Bezugszeichen 29-1 bis 29-8 bezeichnen dabei 8 Spuren. Auf der Abszisse sind die Nummern der Teilblöcke angetragen. Die Bezugszeichen 31 und 32 bezeichnen Wörter in jedem Teilblock der jeweiligen Spur, d. h. die Daten von zwei Kanälen X 16 Bit. Die digitalen Audiodaten sind in der Reihenfolge W₀, W₁, W₂, . . ., W₁₁ angeordnet. Die geraden Daten W₀, W₂, W₄ und die ungeraden Daten W₁, W₃, W₅ sind auf dem Magnetband 26 mit großem Abstand aufgezeichnet. Auch die geraden Daten, die an die ungeraden Daten angrenzen, sind mit einem Abstand von vier Blöcken aufgezeichnet. Es ist anzumerken, daß die durch W₁′, W₃′, . . ., W₁₁′ dargestellten PCM-Daten den ungeraden digitalen Audiodaten entsprechen, die durch Verzögern der ungeraden Daten W₁, W₃, . . ., W₁₁ mit einem Verzögerungswert β erzeugt wurden. Zusätzlich sind die Symbole C₂P₀, C₂P₁, C₂P₂ und C₂P₃ die C₂-Paritätsdaten, die sowohl für die geraden Daten W₀, W₂, . . ., W₁₀ als auch die verzögerten ungeraden Daten W₁′, W₃′, . . ., W₁₁′ erzeugt werden. In diesem Fall ist, da jedes Wort gleich 32 Bit ist, jedes Wort in 8-Bit-Daten aufgeteilt und die Codeoperation wird viermal ausgeführt, wenn die Codeoperation auf der Basis des Reed- Solomon-Codes auf GF (2⁸) erfolgt. Wenn jedes Symbol der Worte geteilt durch 8 Bit durch "w_ni" dargestellt wird und das Prüfsymbol durch "C₂P_nj" (n = 0, 1, 2, 3) angezeigt wird, sind die Eingabedaten "V" wie folgt gegeben:

W = [w_{n 0}, w_{n 1}′, w_{n 2}, w_{n 3}′, . . ., w_{n 10}, w_{n 11}′,
C₂P_{n 0}, C₂P_{n 1}, C₂P_{n 2}, C₂P_{n 3}].

Wenn die Paritätsprüfmatrix H durch

dargestellt ist, werden die C₂-Paritätsdaten C₂P₀ bis C₂P₃ so generiert, daß die Beziehung

v · H^t = 0

erfüllt ist.

"α" ist beispielsweise gleich einer Wurzel des folgenden Grundpolynoms auf GF (2⁸):

X⁸ + X⁴ + X³ + X² + 1.

Wie vorstehend im einzelnen beschrieben, sind die ungeraden digitalen Audiodaten von den geraden Daten getrennt. Auch wenn ein Fehlerbündel auftritt, kann eine Mittelwertinterpolation durch Verwendung der Daten vor und nach dem Fehlerbündel ausgeführt werden und es kann auch eine Überblendung während des Aufbereitungsverfahrens durch Duplizieren der Audiosignale vor und nach dem Aufbereitungspunkt mittels der Interpolationseinrichtung für eine gegebene Zeitdauer erfolgen, so daß die digitalen Audiosignale vor und nach dem Aufbereitungspunkt glatt miteinander verbunden werden können. Der Grund, warum die ungeraden Daten verschiedene Verzögerungszeiten haben, liegt darin, daß die Datenkorrektur für die der geraden Daten aus den ungeraden Daten W₁, W₃, . . ., W₁₁ erzeugt werden kann, wodurch fortlaufende Daten erzeugt werden können, wenn die Korrektur nicht vom C₂-Code bewirkt werden kann und die Code-Daten vollständig falsch sind.

Anordnung der in einem ersten Modus betriebenen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung

Unter Bezug auf die Fig. 9 wird die Schaltungsanordnung der digitalen Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 200 im einzelnen beschrieben.

Der Signaleingang 1 erhält ein Analogsignal von einer (nicht gezeigten) Signalquelle, und dieses Eingangssignal wird in ein digitales Signal umgewandelt.

Das Aufzeichnungssystem der Vorrichtung 200 enthält eine Verschachtelungsschaltung 3 zur Verschachtelung der vom A/D-Konverter 2 zugeführten digitalen Daten; eine C₂-Kodierschaltung 4, die mit der Verschachtelungsschaltung 3 verbunden ist, zum Hinzufügen des C₂-Codes für Paritätsdaten zu den verschachtelten Daten; eine C₃/C₁-Kodierschaltung 5 zum Hinzufügen der Paritätsdaten des C₃- und C₁-Codes zu den verschachtelten Daten von der Verschachtelungsschaltung 3; einen Blocknummerngenerator 6 zur Ausgabe der Blocknummern an die Kodierschaltung 5; eine Synchronisationssignalschaltung 7 zum Hinzufügen eines Synchronisationssignals zu den von der Kodierschaltung 5 ausgegebenen Daten; einen Modulator 9 zur Modulierung der von der Synchronisationsschaltung 7 abgeleiteten Daten; und einen Schreibkopf 10 zur Aufzeichnung der modulierten digitalen Signale auf dem Magnetband 26.

Das Wiedergabesystem der Vorrichtung 200 enthält einen Lesekopf 11 zur Wiedergabe der Daten vom Magnetband 26, die die C₁-, C₂- und C₃-Kodierung und das Synchronisationssignal enthalten; einen Demodulator 12 zur Demodulation der Daten vom Lesekopf 11; eine mit dem Demodulator 12 verbundene Zeitfehlerausgleichsschaltung 13 zum Beseitigen von Gleichlaufstörungen und Schwankungen, die von dem Magnetband 26 und dem Bandantrieb verursacht werden; einen C₁-Dekoder 14 zum Dekodieren der Daten von der Zeitfehlerausgleichsschaltung 13 auf der Basis des darin enthaltenen C₁-Codes; einen C₃-Dekoder 16 zur Dekodierung der Daten vom C₁-Dekoder 14 auf der Basis des C₃-Codes; eine Entschachtelungsschaltung 17 zum Entschachteln der Daten vom Dekoder 16, um sie wieder in der ursprünglichen Reihenfolge anzuordnen; einen Schalter 18 zum Umschalten zwischen ersten und zweiten C₂-Fehlerfeststellungs- und Korrektureinrichtungen 19 und 20, die an die Schaltung 17 in Abhängigkeit vom ersten Aufbereitungspunktsignal angeschlossen werden; wobei die erste Einrichtung 19 eine höhere Fehler­ korrekturfähigkeit auf der Basis des C₂-Codes der Paritätsdaten und die zweite Einrichtung 20 eine höhere Fehlerfeststellungsfähigkeit auf der Basis des C₂-Codes hat. Die ersten und zweiten Einrichtungen 19 und 20 entsprechen somit den ersten und zweiten Einrichtungen 80A und 80B der Fehlercode-Dekodierschaltung 80 der Fig. 5.

Aufzeichnung

Bei dem Aufzeichnungssystem der Fig. 9 wird das dem Signaleingang 1 zugeführte Analogsignal in dem A/D-Konverter 2 in die digitalen Audiodaten (W₀, W₁, . . ., W₁₁; Fig. 8) umgewandelt. Diese Daten werden der Verschachtelungsschaltung 3 eingegeben und in der in der Fig. 8 gezeigten Folge angeordnet. Während die Daten in der Verschachtelungsschaltung 3 umgeordnet werden, wird eine Reed-Solomon-Kodieroperation in der C₂-Kodierschaltung 4 ausgeführt. Danach werden 16-Bit- Blocknummern BA₁ und BA₀ im Blocknummerngenerator 6 generiert, die Daten werden in der C₃/C₁-Kodierschaltung 5 C₃-kodiert, wie es in der Fig. 7 gezeigt ist, und dann in jedem Teilblock in Längsrichtung (durch einen Pfeil 120 in der Fig. 9 angezeigt) des Magnetbandes 26 C₁-kodiert. Daraufhin wird die Synchronisationsmarkierung "S" mit den Fehlerkorrektur-Codedaten in der Synchronisationssignalschaltung 7 hinzugefügt. Die sich ergebenden Daten werden im Modulator 9 moduliert und vom Schreibkopf 10 auf dem Magnetband 26 aufgezeichnet.

Normale Wiedergabe

Wenn ein Magnetband 26 ohne Aufbereitungspunkt wiedergegeben wird, werden die vom Lesekopf 11 wiedergegebenen Signale im Demodulator 12 in das PCM-Signal demoduliert und danach die Schwankungen im demodulierten Signal in der Ausgleichsschaltung 13 beseitigt. Daraufhin werden die Fehler in der Längsrichtung des Magnetbandes 26 im C₁-Dekoder 14 festgestellt und die Identifikationsdaten "ID" und die Blocknummern "BA₁" und "BA₀" im C₃-Dekoder 16 berichtigt. Unter Anwendung der berichtigten Blocknummern BA₁ und BA₀ werden die Daten in die Entschachtelungsschaltung 17 eingegeben, um sie wie im ursprünglichen Signalblock anzuordnen. Während diese Daten in der Schaltung 17 umgeordnet werden, werden eine Fehlerkorrektur und eine Fehlerfeststellung in der ersten C₂-Einrichtung 19 ausgeführt. Der Schalter 18 wird dabei so betätigt, daß die erste Einrichtung 19 während der normalen Wiedergabe angewählt ist. Daraufhin werden die digitalen Audiodaten, die in eine zeitliche Abfolge (W₀, W₁, . . ., W₁₁) umgewandelt wurden, über die Aufbereitungsschaltung 23 direkt in den D/A-Konverter 24 eingegeben, so daß sie vom Signalausgang 25 als Analogsignal abgenommen werden können.

Fehlerfeststellung und Fehlerkorrektur durch die erste Einrichtung

In der Fig. 10A sind die Fehlerkorrektur- und Fehlerfeststellungsbereiche der ersten C₂-Einrichtung 19 dargestellt. Die Abszisse zeigt Fehlerzahlen und die Ordinate "Löschzahlen" (die Anzahl der von Fehlern betroffenen Spuren) an. Das Symbol "C" bezeichnet einen korrigierbaren Bereich, das Symbol "A" einen Bereich, in dem das entsprechende digitale Audiosignal auf der Basis der Information über die Position, bei der der Fehler durch den C₁-Code beurteilt wird, interpoliert wird, und das Symbol "B" den Bereich, in dem alle digitalen Audiosignale interpoliert werden, da ein im C₂-Code enthaltener Fehler festgestellt worden ist, jedoch die Fehlerposition nicht bestimmt werden kann. Das Symbol "M" ist ein Bereich, in dem eine Korrektur irrtümlich ausgeführt wird. Bei der Vorrichtung 200 wird eine höhere Fehlerkorrekturfähigkeit angewendet, bei der die Korrekturfähigkeit, die zu dem jeweiligen Code gehört, für eine Zweifach-Fehlerkorrektur oder eine Vierfach-Löschkorrektur maximiert ist. Auch wenn ein Ausfall durch den C₁-Code auftritt, kann die Fehlerkorrektur ausgeführt werden. Im Ergebnis können Fehlerbündel bis zu 16 Blöcke durch Ausführen der Vierfach-Löschkorrektur in Verbindung mit dem verschachtelten Format der Fig. 8 korrigiert werden. Ebenso können Fehlerbündel bis zu 8 Blöcke durch Ausführen der Zweifach-Fehlerkorrektur korrigiert werden, auch wenn ein Ausfall durch den C₁-Code auftritt.

Wiedergabe mit Aufbereitungspunkt

Im folgenden wird die Wiedergabe eines Magnetbandes 26 beschrieben, das einen Aufbereitungspunkt aufweist. In dem in der Fig. 9 gezeigten Wiedergabesystem erzeugt der erste Aufbereitungspunktdetektor 15 das erste Aufbereitungspunktsignal auf der Basis des Dekodierergebnisses des C₁-Dekoders 14 für den Fall, daß der Teilblock jeder Spur Fehler enthält, deren Anzahl größer als eine vorbestimmte Zahl ist. Dieses erste Aufbereitungspunktsignal dient als Selektionssignal für den Schalters 18 der Einrichtungen 19 und 20. Wenn das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben wird, erfolgt eine Entscheidung, daß wahrscheinlich ein Aufbereitungspunkt vorhanden ist, und demzufolge wird durch Betätigung des Schalters 18 von der ersten Einrichtung 19 auf die zweite Einrichtung 20 umgeschaltet. Die Dauer der Betätigung des Schalters 18 wird durch die Dauer bestimmt, während der die Aufbereitung in der Aufbereitungsschaltung 23 durchgeführt wird.

Nachdem das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben worden ist, erzeugt der zweite Aufbereitungspunktdetektor 22 ein zweites Aufbereitungspunktsignal unter der Bedingung, daß die Dekodieroperation von der zweiten Einrichtung 20 für einen vorbestimmten Zeitabschnitt ausgeführt worden ist, und demnach werden die obigen Bereiche "B" wenigstens einmal oder fortlaufend mehrere Male ausgegeben. Die Aufbereitungsschaltung 23 schließt beim Empfang der ersten und zweiten Aufbereitungspunktsignale auf die Existenz vorbestimmter Aufbereitungspunkte unter der Bedingung, daß innerhalb eines vorbestimmten Zeitabschnitts, nach dem das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben worden ist, ein zweites Aufbereitungspunktsignal vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor 22 abgegeben wird. Im Ergebnis verarbeitet die Aufbereitungsschaltung 23 das Audiosignal derart, daß ein Signal mit einem glatten Signalverlauf erzeugt wird. Mit anderen Worten verknüpft die Aufbereitungsschaltung 23 die ersten und zweiten Aufbereitungspunktsignale durch eine UND-Operation, um zu entscheiden, ob eine Signalaufbereitung erforderlich ist.

Wiedergabe mit Fehlerfeststellung und -korrektur

Die Fig. 10B zeigt die Fehlerkorrektur- und die Fehlerfeststellungsbereiche der zweiten Einrichtung 20. Die Fehlerkorrekturfähigkeit dieser Einrichtung 20 ist eine Einfach-Fehlerkorrektur oder eine Dreifach-Löschkorrektur, was weniger ist als die Fehlerkorrekturfähigkeit der ersten Einrichtung 19. Der Dekodieralgorithmus der zweiten Einrichtung 20 ist jedoch so ausgelegt, daß Fehler sicher festgestellt werden. Die Fig. 11 zeigt das Fehlermuster, das die Aufbereitungspunkte in den Codes enthält. Die Fig. 11A zeigt die digitalen Audiodaten, die nur die Daten "W₀" enthalten, die sich vor dem Aufbereitungspunkt befinden, und keinen durch den C₁-Code festgestellten Fehler aufweisen. Das heißt, es entspricht dem in der Fig. 10B gezeigten Null-Fehler-Zustand. Im zweiten Dekoder 20 wird eine Einfach-Fehlerkorrektur ausgeführt und die bei "W₀" befindlichen Daten werden als die Daten nach dem Aufbereitungspunkt zur Wiedergabe des Audiosignals benutzt. Bei der Aufbereitung werden sowohl die Daten vor und nach dem Aufbereitungspunkt durch Anwendung der Interpolations­ einrichtung für einen vorbestimmten Zeitabschnitt dupliziert. In diesem Fall kann der für die Signalinterpolation erforderliche Zeitabschnitt durch Ausführen der Fehlerkorrektur verkürzt werden. Die Fig. 11B zeigt den Fall, daß sich der Aufbereitungspunkt zwischen den Daten "W₂" und "W₄" befindet und der Fehler durch den C₁-Code zwischen den Daten "W₂" und "W₄" festgestellt wird. Dieser Fehlerzustand ergibt zwei Löschungen (in der Fig. 11B durch "X" bezeichnet) und einen Fehler, wobei als Ergebnis der C₂-Dekodierung der Bereich "B" (d. h. der Bereich, in dem Fehler festgestellt werden können) sicher beurteilt werden kann, wie aus der Fig. 10B ersichtlich ist, und es wird keine irrtümliche Korrektur bewirkt.

Das zweite Aufbereitungspunktsignal wird ausgegeben, wenn die Dekodierergebnisse der zweiten Einrichtung 20 als Bereich "B" beurteilt werden, der zu einer gegebenen Zeit fortlaufend auftritt. Es gibt zwei Fehlermuster, wenn der Bereich "B" betrachtet wird:

• 1) In einem ersten Fehlerfall wird der Code, der den Aufbereitungspunkt enthält, von Daten, die keine Korrelation haben und vor und nach dem Aufbereitungspunkt angeordnet sind, festgesetzt, wobei die Daten Fehler enthalten, die die Fehlerkorrekturfähigkeit durch Beurteilung der Datenfolgen vor und nach dem Aufbereitungspunkt übersteigen.
• 2) In einem zweiten Fehlerfall wird eine Anzahl von Fehlern durch den C₁-Code festgestellt und es erfolgt keine Fehlerbeurteilung, ob die Fehlerkorrektur durch die Korrekturfähigkeit des C₂-Codes ausgeführt werden kann oder nicht oder der Aufbereitungspunkt im Code enthalten ist.

Im Fall 2) wird abhängig vom ersten Aufbereitungspunktsignal eine Aufbereitung ausgeführt, da keine Beurteilung durch den C₂-Code erfolgen kann.

Die digitale Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 200 ist demnach gekennzeichnet durch eine Anwendung des ersten Aufbereitungspunktdetektors 15 zur Feststellung des Aufbereitungspunktes anhand der Fehlerverteilung des ersten Fehlercodes; und durch den zweiten Aufbereitungspunktdetektor 22 in Verbindung mit der zweiten Einrichtung 20, auf den in Abhängigkeit vom ersten Aufbereitungspunktsignal umgeschaltet wird, um eine Fehlerkorrektur und eine Fehlerfeststellung auf der Basis des zweiten Fehlercodes auszuführen, und die Vorrichtung 200 ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß, da eine Beurteilung der Feststellung des tatsächlichen Aufbereitungspunktes erfolgt, wenn das zweite Aufbereitungspunktsignal vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor 22 erhalten wird, der Aufbereitungspunkt sicher festgestellt wird und die Fehlerkorrektur auch für den Aufbereitungsabschnitt, der diesen Aufbereitungspunkt enthält, vollzogen werden kann. Entsprechend kann der Interpolations­ abschnitt bei der Aufbereitung verkürzt werden und die Tonqualität kann verbessert werden.

Modifikationen

In der beschriebenen Ausführungsform, die in einem ersten Modus betrieben wird, wurde als Fehlerkorrekturcode C₂ ein Reed-Solomon-Code mit einer minimalen Codelänge von d = 5 verwendet. Es ist jedoch auch möglich, eine minimale Codelänge von d 3 mit den gleichen Vorteilen anzuwenden.

Auch wurden bei dieser Ausführungsform zwei verschiedene Kodierschaltungen als erste und zweite Einrichtungen 19 und 20 verwendet. Es kann jedoch auch ein programmierbarer Dekoder verwendet werden, bei dem zwei Steuerprogramme selektiv benutzt werden, so daß mit dem gleichen Ergebnis wie bei der vorstehenden Ausführungsform nur eine einzige Dekodierschaltung erforderlich ist.

Darüber hinaus wurde bei diesem Ausführungsbeispiel die Aufbereitung zur Erhöhung der Zuverlässigkeit dann ausgeführt, wenn sowohl das erste als auch das zweite der Aufbereitungspunktsignale in die Aufbereitungsschaltung 23 eingegeben wurden. Eine Aufbereitung in dieser Schaltung 23 kann jedoch auch ausgeführt werden, wenn nur eines der beiden Aufbereitungspunktsignale erhalten wird.

In einem zweiten Modus betriebene digitale Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung

In einer digitalen Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 300, die in einem zweiten Modus betrieben werden kann, sind das Aufzeichnungsformat und die Verschachtelung der Daten und Codes mit der in den Fig. 7 bis 9 gezeigten Vorrichtung 200 gleich. Entsprechend erfolgt diesbezüglich hier keine Beschreibung.

Die Vorrichtung 300 (Fig. 12) ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine erste Einrichtung mit einer größeren Korrekturfähigkeit zur Ausführung sowohl der Fehlerkorrektur (d. h. die Fehlerkorrektur wird durch den Q-Code ausgeführt, auch wenn der Ausfall durch den P-Code auftritt) als auch der Löschkorrektur (d. h. die Positionsdaten, die vom P-Code festgestellt werden, werden durch den Q-Code korrigiert), und eine zweite Einrichtung mit einer größeren Fehlerfeststellungsfähigkeit als der die ersten Einrichtung enthält, und sie ist außerdem dadurch gekennzeichnet, daß das Vorhandensein des Aufbereitungspunktes dann festgestellt wird, wenn in der Längsrichtung des Magnetbandes 26 gleichzeitig Codefehler über eine vorbestimmte Anzahl von Signalspuren auftreten und dann das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben wird; die erste Einrichtung wird während einer für die Aufbereitung erforderlichen Zeitdauer auf die zweite Einrichtung umgeschaltet; und wenn während der Q-Code-Dekodieroperation der Q-Code über den Aufbereitungspunkt verläuft, wird zwangsläufig eine Fehlermarkierung durch den P-Code zu den vorbestimmten Daten hinzugefügt, die vor dem Aufbereitungspunkt unter den Q-Code-Daten angeordnet sind, so daß eine Löschkorrektur durch die Daten nach dem Aufbereitungspunkt ausgeführt wird. Andererseits wird die Fehlermarkierung durch den P-Code zwangsläufig zu den vorbestimmten Daten nach dem Aufbereitungspunkt hinzugefügt, so daß die Löschkorrektur durch Anwendung der Daten vor dem Aufbereitungspunkt erfolgt. Das zweite Aufbereitungspunktsignal ist ein Ergebnis der Dekodierung durch die zweite Einrichtung.

Die Funktion des zwangsläufigen Hinzufügens der Fehlermarkierung ist so zu verstehen, daß der Ausfallfehler, der durch ein Erkennen von Daten, die keine Korrelation zueinander haben und über den Aufbereitungspunkt angeordnet sind, als ein einziger Code entsteht, als Löschkorrektur erkannt werden kann, und daher kann die Fehlerkorrektur sicher durchgeführt werden, wobei irrtümliche Korrekturen vermieden werden.

Anordnung der im zweiten Modus betriebenen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung

Die Schaltungsanordnung der Vorrichtung 300, die im zweiten Modus betrieben wird, ist in der Fig. 12 dargestellt.

Das Signalaufzeichnungssystem der Vorrichtung 300 ist das gleiche wie das der Vorrichtung 200. Deshalb erfolgt keine Beschreibung des Signalaufzeichnungssystems der Vorrichtung 300, sondern nur eine Beschreibung des Wiedergabesystems.

Das Wiedergabesystem der Vorrichtung 300 enthält einen Lesekopf 11 zur Wiedergabe der Signale vom Magnetband 26, die die C₁-, C₂- und C₃-Codes und das Synchronisationssignal enthalten; einen Demodulator 12 zur Demodulation der Daten vom Lesekopf 11; eine Zeitfehlerausgleichsschaltung 13, die mit dem Demodulator 12 zum Ausgleich der Gleichlaufstörungen und Schwankungen vom Magnetband 26 und dem Bandantrieb verbunden ist; einen C₁-Dekoder 14 zum Dekodieren der Daten aus der Schaltung 13 auf der Basis des darin befindlichen C₁-Codes; einen C₃-Dekoder 16 zur Dekodierung der Daten aus dem Dekoder 14 auf der Basis des C₃-Codes; eine Entschachtelungsschaltung 17 zum Entschachteln der Daten vom Dekoder 16; einen Schalter 18 zum Umschalten zwischen einer ersten und zweiten Einrichtung 19 und 20 in Abhängigkeit vom ersten Aufbereitungspunktsignal, der mit der Entschachtelungsschaltung 17 verbunden ist; wobei die erste Einrichtung 19 eine größere Fehlerkorrekturfähigkeit zur Dekodierung der entschachtelten Daten auf der Basis des C₂-Codes der Paritätsdaten hat; eine Markierungsüberlagerungsschaltung 90 zur zwangsläufigen Überlagerung einer Fehlermarkierung durch den C₁-Code auf den dekodierten Daten von der zweiten Einrichtung 20; wobei diese zweite Einrichtung 20 eine größere Fehlerfeststellungsfähigkeit hat, zur Dekodierung der entschachtelten Daten auf der Basis des C₂-Codes.

Normale Wiedergabe

Bei der Wiedergabe eines Magnetbandes 26, das keine Aufbereitungspunkte aufweist, wird das Signal, das vom Lesekopf 11 wiedergegeben wird, im Demodulator 12 in das PCM-Signal demoduliert und danach die im demodulierten Signal enthaltenen Schwankungen in der Zeitfehlerausgleichsschaltung 13 beseitigt. Danach werden die Fehler in der Längsrichtung (durch den Pfeil 120 angezeigt) des Magnetbandes 26 im C₁-Dekoder 14 festgestellt und die Identifikationsdaten "ID" und die Blocknummern "BA₁" und "BA₀" im C₃-Dekoder 16 richtiggestellt. Durch Anwendung der richtiggestellten Blocknummern "BA₁" und "BA₀" werden die Daten in die Entschachtelungsschaltung 17 eingegeben, um sie wie im ursprünglichen Signalblock anzuordnen. Während die Daten in der Schaltung 17 umgeordnet werden, wird die Fehlerkorrektur und Fehlerfeststellung in der ersten Einrichtung 19 ausgeführt. Der Schalter 18 wird dabei so betätigt, daß während der normalen Wiedergabe die erste Einrichtung 19 angewählt ist. Danach werden die in eine zeitliche Abfolge (W₀, W₁, . . ., W₁₁) umgewandelten Daten direkt zur Aufbereitungsschaltung 23 übertragen, um als Analogsignale vom Signalausgang 25 abgegeben zu werden.

Wiedergabe mit Aufbereitungspunkt

Im folgenden wird die Wiedergabe eines Magnetbandes 26, das einen Aufbereitungspunkt aufweist, beschrieben. In dem Wiedergabesystem der Fig. 12 erzeugt der erste Aufbereitungspunktdetektor 15 das erste Aufbereitungspunktsignal auf der Basis des Dekodierergebnisses des C₁-Dekoders 14 in dem Fall, daß der Teilblock jeder Spur Fehler enthält, deren Anzahl größer als eine vorbestimmte Zahl ist. Dieses Aufbereitungspunktsignal dient erstens als Auswahlsignal für den Schalter 18. Wenn das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben wird, erfolgt eine Feststellung, daß wahrscheinlich ein Aufbereitungspunkt vorhanden ist, und daher wird durch Betätigen des Schalters 18 von der ersten Einrichtung 19 auf die zweite Einrichtung 20 umgeschaltet. Die Zeitdauer der Betätigung des Schalters 18 wird von der Dauer bestimmt, während der die Aufbereitung in der Aufbereitungsschaltung 23 durchgeführt wird.

Das erste Aufbereitungspunktsignal dient außerdem noch dazu, Positionsinformationen des Aufbereitungspunktes zu der Markierungsüberlagerungsschaltung 90 zu geben.

Wie beschrieben, werden die Fehlerkorrektur und die Fehlerfeststellung durch die ersten und zweiten Einrichtungen 19 und 20 selektiv ausgeführt, ähnlich der Wiedergabe bei der im ersten Modus betriebenen Vorrichtung 200. In diesem Fall stellen die Fig. 13A und 13B die Fehlerkorrektur- bzw. die Fehlerfeststellungsbereiche dar. Die Fig. 13A zeigt die Fehlerfeststellungs/Korrekturbereiche, während die Fig. 13B die Fehlerkorrektur/Fehlerfeststellungsbereiche darstellt. Wie ersichtlich, sind die Bereiche der Fig. 13A die gleichen wie jene der Fig. 10A, jedoch sind die Bereiche der Fig. 13B von denen der Fig. 10B verschieden. In den Bereichen der Fig. 13B ist der Fehlerfeststellungsbereich "B" im Vergleich zur Fig. 10B größer.

Obwohl die Fehlerkorrekturfähigkeit der zweiten Einrichtung 20 durch eine Dreifach-Löschkorrektur bestimmt ist, die geringer ist als die der ersten Einrichtung 19 (Fig. 12A), wird der spezifische Algorithmus derart angewendet, daß die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer irrtümlichen Korrektur (Bereich "M") soweit wie möglich verringert ist, wenn die Fehler die Fehlerkorrekturfähigkeit übersteigen, und die Fehler können sicher festgestellt werden (Bereich "B").

Überlagerung einer Markierung

Die Operation zur Überlagerung einer Markierung durch die Markierungsüberlagerungsschaltung 90 auf die Daten wird im folgenden erläutert. Da diese Überlagerungsoperation eine Beziehung zu der Fehlerfeststellung/Korrektur durch die zweite Einrichtung 20 hat, wird sie mit Bezug auf die Fig. 13B beschrieben.

Wie oben angegeben, entspricht der durch das Symbol "M" angezeigte Bereich einem Bereich für eine irrtümliche Korrektur, wenn die Korrekturfähigkeit der entsprechenden Einrichtung überschritten wird, der durch das Symbol "B" dargestellte Bereich entspricht dem Fehlerfeststellungsbereich, und der durch das Symbol "C" bezeichnete Bereich entspricht dem Fehlerbereich, der korrigierbar ist.

Die Fig. 14A und 14B zeigen die Bereiche der Positionen der Markierungsüberlagerung innerhalb eines Blocks, die von der Markierungsüberlagerungsschaltung 90 ausgeführt wird. Die Fig. 14A stellt den Fall dar, bei dem die Aufbereitungspositionen, die auf dem ersten Aufbereitungspunktsignal beruhen, im vorderen Abschnitt des C₂-Codes (der digitalen Daten W₀ bis W₄ ausschließlich W₄) liegen, und die C₁-Markierung wird zwangsläufig den Daten (W₀, W₂) vor dem Aufbereitungspunkt überlagert. Die Fig. 14B stellt den Fall dar, bei dem sich die Aufbereitungspunkte in den hinteren Abschnitten des C₂-Codes (Daten W₁₁ bis C₂P₀ ausschließlich W₁₁) befinden, und die C₁-Markierung wird zwangsläufig zu den Daten (C₂P₂, C₂P₀) nach dem Aufbereitungspunkt hinzugefügt.

In der Fig. 14A befindet sich der Aufbereitungspunkt zwischen den zweiten Daten W₂ der linken Ecke und den dritten Daten W₄. Dies entspricht zwei Fehlern (d. h. die Fehlerzahl ist 2). Da die in der Fig. 14A gezeigten Daten kein "X" haben, entspricht dies 2 Fehlern und 0 Löschungen, wie es in der Fig. 13B dargestellt ist. Dieser Zustand entspricht somit dem Bereich "B", bei dem, obwohl die Fehler im C₂-Code festgestellt werden können, der ganze Bereich "B" korrigiert werden sollte, da die Fehlerposition nicht festgelegt werden kann.

Durch das Betreiben der Markierungsüberlagerungsschaltung 90 wird die C₁-Markierung zwangsläufig zu allen Daten W₀ und W₂ hinzugefügt, die sich vor dem Aufbereitungspunkt befinden. Folglich ist die Fehlerzahl gleich "0" (Null) und die Löschzahl gleich "2" (Zwei). Dieser Zustand entspricht damit dem korrigierbaren Fehlerkorrekturbereich "C" in den in der Fig. 13B gezeigten Bereichen.

Der Zustand dieses Aufbereitungspunktes in Fig. 14B entspricht ähnlich 2 Fehlern und 0 Löschungen. Wie in der Fig. 14B gezeigt, wird die C₁-Markierung den Daten C₂P₂ und C₂P₀ durch Betätigung der Markierungsüberlagerungsschaltung 90 überlagert. Die gleiche Korrektur kann daher genauso wie bei der Fehlerkorrektur der Fig. 14A ausgeführt werden. In den Fig. 14A und 14B wird demnach eine Zweifach-Löschkorrektur durch zwangsläufiges Hinzufügen der C₁-Markierung zu den vorbestimmten digitalen Daten ausgeführt, so daß beide Enden (8 Blöcke für jedes Ende) des Aufbereitungsabschnittes korrigiert werden können.

In der Fig. 14C befindet sich der Aufbereitungspunkt zwischen den dritten Daten W₄ von der rechten Ecke und den vierten Daten W₆, und der Fehler wird zwischen den Daten W₄ und W₆ durch den C₁-Code festgestellt. Dieser Fehlerzustand entspricht 2 Löschungen und 2 Fehlern, die sicher als der Bereich "B" durch den in der Fig. 13B gezeigten Bereich als Ergebnis der Dekodierung durch die zweite Einrichtung 20 festgestellt werden. Da der Fehler festgestellt werden kann, wird keine Fehlerkorrektur ausgeführt. Des weiteren wird gleichzeitig das zweite Aufbereitungspunktsignal vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor 21 ausgegeben.

Aufbereitungsoperation

Nachdem das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben worden ist, erzeugt der zweite Aufbereitungspunktdetektor 21 ein zweites Aufbereitungspunktsignal unter der Voraussetzung, daß die Dekodieroperation durch die zweite Einrichtung 20 nur für einen bestimmten Zeitabschnitt ausgeführt wird, und daher werden die Bereiche "B" wenigstens einmal oder kontinuierlich mehrmals ausgegeben. Die Aufbereitungsschaltung 23 schließt auf Grund des ersten und zweiten Aufbereitungspunktsignales auf das Vorhandensein vorbestimmter Aufbereitungspunkte unter der Voraussetzung, daß innerhalb eines vorbestimmten Zeitabschnitts nach der Ausgabe des ersten Aufbereitungspunktsignales ein zweites Aufbereitungspunktsignal vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor 22 ausgegeben wird. Im Ergebnis verarbeitet die Aufbereitungsschaltung 23 das digitale Audiosignal, um ein Signal zu erzeugen, das einen glatten Signalverlauf hat. Mit anderen Worten verknüpft die Aufbereitungsschaltung 23 die ersten und zweiten Aufbereitungspunktsignale in einer UND-Operation, um zu entscheiden, ob eine Signalaufbereitung erforderlich ist.

Die Vorrichtung 300 ist gekennzeichnet durch die erste Einrichtung 19 mit einer größeren Korrekturfähigkeit und die zweite Einrichtung 22 mit einer höheren Fehlerfeststellungsfähigkeit, wobei die beiden Einrichtungen durch das vom ersten Aufbereitungspunktdetektor 15 abgegebene erste Aufbereitungspunktsignal ausgewählt werden, und sie ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß, da zwangsläufig die Fehlermarkierung für den ersten Fehlercode zu den vor oder nach dem ersten Aufbereitungspunkt, der in den auf dem Magnetband 26 aufgezeichneten Daten enthalten ist, hinzugefügt wird, die Fehlerkorrektur auch in dem Aufbereitungsabschnitt der digitalen Daten ausgeführt werden kann, so daß der Daten­ interpolationsabschnitt während der Aufbereitung verkürzt werden kann und die Tonqualität verbessert ist. Folglich kann bei der Vorrichtung 300 die Fehlerkorrektur sicher ausgeführt und eine höhere Zuverlässigkeit erreicht werden.

Modifikationen

Ähnlich wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung 300 wie folgt modifiziert werden:

Das erste Aufbereitungspunktsignal wurde bei der vorliegenden Ausführungsform dann erzeugt, wenn gleichzeitig korrekturunterdrückte Datenabschnitte auf mehr als einer vorbestimmten Anzahl Spuren durch den C₁-Code festgestellt wurden. Das erste Aufbereitungspunktsignal kann jedoch auch dadurch erzeugt werden, daß eine Entscheidung über die Anwesenheit des Aufbereitungspunktes an der Position erfolgt, wo die Kontinuität der durch das Blockformat der Fig. 7B dargestellten Blockadressen "BA₁" und "BA₀" verlorengegangen ist.

Des weiteren kann statt erster und zweiter Einrichtungen 19 und 20 nur eine zweite Einrichtung 20 verwendet werden, wenn sich in der Praxis daraus keine Probleme ergeben, daß die Fehlerkorrekturfähigkeit während der normalen Wiedergabe geringfügig erniedrigt ist.

In einem dritten Modus betriebene digitale Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung

In einer digitalen Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung 400, die in einem dritten Modus betrieben werden kann, kann die Fehlerkorrektur während einer Ein/Ausblendoperation ausgeführt werden. Diese Vorrichtung 400 wendet das gleiche Aufzeichnungsformat und ebenso das gleiche verschachtelte Datenformat wie die vorhergehenden Vorrichtungen 200 und 300 an.

Die Vorrichtung 400 (Fig. 15) ist gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung zur Ausführung sowohl einer Fehlerkorrektur als auch einer Löschkorrektur; durch eine zweite Einrichtung mit einer größeren Fehlerfeststellungsfähigkeit als die der ersten Einrichtung, und dadurch, daß, wenn gleichzeitig Codefehler in der Längsrichtung auftreten, deren Anzahl größer als eine gegebene Spurzahl ist und auch keine Ein/Ausblendidentifikationssignale festgestellt werden, eine Beurteilung derart erfolgt, daß die Wahrscheinlichkeit des Bestehens eines Aufbereitungspunktes groß ist, so daß ein erstes Aufbereitungspunktsignal ausgegeben wird, von der ersten Einrichtung für einen vorbestimmten Zeitabschnitt zur zweiten Einrichtung umgeschaltet wird.

Das Ein/Ausblendidentifikationssignal kann gleichzeitige Codefehler in der Längsrichtung beseitigen, die vom ersten Aufbereitungspunktsignal bei den Ein/Ausblendoperationen erzeugt werden. Entsprechend ist die Zuverlässigkeit des ersten Aufbereitungspunktsignales verbessert, und die bei den Ein/Ausblendoperationen erzeugten Fehler können im ersten Dekoder mit der größeren Fehlerkorrekturfähigkeit korrigiert werden.

Beschreibung der Identifikationsdaten

Die Identifikationsdaten "ID₁" und "ID₀", die bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, werden nun mit Bezug zur Fig. 16 genauer beschrieben.

Sowohl das "MSB" (Most Significant Bit) als auch "B₆" der Identifikationsdaten ID₁ werden als Modenänderungscode verwendet, und im Falle von "00" (NORMAL) wird der Identifikationscode wie die Abtastfrequenz, die Bandgeschwindigkeit oder die Ausssteuerung den verbleibenden Bits der Identifikationsdaten zugeteilt. Im Falle von "01" (EINBLENDEN) wird die Identifikationsinformation auf "B₅" und "B₄" der Identifikationsdaten ID₁ aufgezeichnet. Bei der Einblendoperation wird der "01"-Code während 4 Blöcke nach dem Änderungsblock von der Aufzeichnungsoperation zur Wiedergabeoperation aufgezeichnet. Bei der Ausblendoperation wird ein "10"-Code (AUSBLENDEN) vier Blöcke vor dem Änderungsblock von der Aufzeichnungsoperation zur Wiedergabeoperation aufgezeichnet.

Anordnung der im dritten Modus betriebenen digitalen Signalaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung

Die Schaltungsanordnung der Vorrichtung 400 wird nun mit Bezug auf die Fig. 15 beschrieben.

Über den Signaleingang 1 wird ein Analogsignal in den A/D- Konverter 2 eingegeben, um das digitale Audiosignal abzuleiten. Bei dem Aufzeichnungssystem der Vorrichtung 400 ist ein erster Schalter 70 zur selektiven Verbindung der Verschachtelungsschaltung 3 entweder mit dem A/D-Konverter 2 oder der Aufbereitungsschaltung 23 vorgesehen; wobei die Verschachtelungsschaltung 3 die vom ersten Schalter 70 erhaltenen Daten verschachtelt; ferner eine C₂-Kodierschaltung 4, die mit der Verschachtelungsschaltung 3 zum Hinzufügen eines C₂-Codes zu den Daten verbunden ist; eine C₃/C₁-Kodierschaltung 5 zum Hinzufügen von C₃- und C₁-Codes zu den digitalen Daten von der Schaltung 3; ein Blocknummerngenerator 6 zur Ausgabe der Blocknummern an die Kodierschaltung 5; ein Ein/Ausblendidentifikationssignalgenerator 72 zur Ausgabe von Ein/Ausblendidentifikationssignalen an die Kodierschaltung 5; eine Synchronisationssignalschaltung 7 zum Hinzufügen eines Synchronisationssignales zu den Daten von der Schaltung 5, eine Verzögerungsschaltung 74, die mit der Synchronisationssignalschaltung 7 zum Abgleichen der Datenaufzeichnungszeiten bei den Ein/Ausblendoperationen verbunden ist; ein Modulator 9 zur Modulierung der von der Verzögerungsschaltung 74 zugeführten Daten; und ein Schreibkopf 10 zur Aufzeichnung der modulierten digitalen Daten auf dem Magnetband 26.

Das Wiedergabesystem der Vorrichtung 400 enthält erste und zweite Leseköpfe 11A und 11B; einen zweiten Schalter 76 zur selektiven Verbindung eines Demodulators 12 mit dem ersten oder zweiten Lesekopf 11A bzw. 11B; eine Zeitfehlerausgleichsschaltung 13, die mit dem Demodulator 12 zur Beseitigung der Gleichlaufstörungen und Schwankungen des Magnetbandes 26 und des Bandantriebs verbunden ist; einen C₁-Dekoder 14 zur Ausführung einer Datendekodierung auf der Basis des C₁-Codes, der in den Daten von der Zeitfehlerausgleichsschaltung 13 enthalten ist; einen C₃-Dekoder 16 zur Dekodierung der Daten vom C₁-Dekoder 14 auf der Basis des C₃-Codes; einen Ein/Ausblendidentifikationssignaldetektor 78, der mit dem Dekoder 16 verbunden ist; eine Entschachtelungs­ schaltung 17 zum Entschachteln der vom Dekoder 16 zugeführten Daten; einen dritten Schalter 18 zur selektiven Auswahl der ersten und zweiten Einrichtung 19 und 20 in Abhängigkeit vom ersten Aufbereitungspunktsignal, der mit der Entschachtelungsschaltung 17 verbunden ist; wobei die erste Einrichtung 19 eine größere Fehlerkorrekturfähigkeit aufweist und die entschachtelten Daten auf der Basis des C₂-Codes der Paritätsdaten dekodiert; und wobei die zweite Einrichtung 20 eine größere Fehlerfeststellungsfähigkeit hat und die entschachtelten Daten auf der Basis des C₂-Codes dekodiert.

Die Vorrichtung 400 enthält weiter eine Aufbereitungsschaltung 23, die mit dem Ausgang der Entschachtelungsschaltung 17 zur Ausführung einer Aufbereitung der Daten in Abhängigkeit von den ersten und zweiten Aufbereitungspunktsignalen verbunden ist; einen D/A-Konverter 24 zur Umwandlung der digitalen Daten in das entsprechende Analogsignal; und einen Analogsignalausgang 25 zur Abgabe der Analogsignale.

Normale Aufzeichnungsoperation

Bei der normalen Aufzeichnung wird die Überwachung gleichzeitig auf die folgende Art ausgeführt: Das in den Signaleingang 1 eingegebene Analogsignal wird im A/D-Konverter 2 in das digitale Audiosignal (W₀, W₁, . . ., W₁₁) umgewandelt. Die Daten werden dann über den ersten Schalter 70 in die Verschachtelungsschaltung 3 eingegeben und dort in der in der Fig. 8 gezeigten Datenfolge angeordnet. Während die Daten in der Verschachtelungsschaltung 3 umgeordnet werden, wird in der C₂-Kodierschaltung 4 die Reed-Solomon-Kodieroperation ausgeführt. Danach werden 16-Bit-Blocknummern "BA₁" und "BA₀" im Blocknummerngenerator 6 generiert, die Daten in der Kodierschaltung 5 C₃-kodiert, wie es in den Fig. 7A und 7B gezeigt ist, und dann für jeden Teilblock in Längsrichtung (Pfeil 120 in Fig. 9) des Magnetbands 26 C₁-kodiert. Danach wird die Synchronisationsmarkierung "S" den Fehlerkorrekturkodierdaten in der Synchronisationssignalschaltung 7 überlagert und in der Verzögerungsschaltung 74 zeitverzögert. Das sich ergebende Signal wird im Modulator 9 moduliert und vom Schreibkopf 10 auf dem Magnetband 26 aufgezeichnet.

Normale Wiedergabe

Wenn ein Magnetband 26 wiedergegeben wird, das keinen Aufbereitungspunkt aufweist, wird das Signal vom zweiten Lesekopf 11B, der vom zweiten Schalter 76 angewählt ist, im Demodulator 12 in das PCM-Signal demoduliert und danach die in dem demodulierten Signal enthaltenen Schwankungen in der Zeitfehlerausgleichsschaltung 13 beseitigt. Danach werden die Fehler in der Längsrichtung des Magnetbandes 26 im C₁-Dekoder 14 festgestellt und die Identifikationsdaten "ID" und die Blocknummern "BA₁" und "BA₀" im C₃-Dekoder 16 richtiggestellt. Durch Anwendung der richtiggestellten Blocknummern "BA₁" und "BA₀" werden die Daten in die Entschachtelungsschaltung 17 eingegeben. Während die Daten in der Schaltung 17 umgeordnet werden, wird eine Fehlerkorrektur und Fehlerfeststellung in der ersten Einrichtung 19 ausgeführt, die durch den dritten Schalter 18 angewählt wurde. Der dritte Schalter 18 wird so betätigt, daß er während der normalen Wiedergabe die erste Einrichtung 19 anwählt. Die Daten, die in eine zeitliche Abfolge (W₀, W₁, . . ., W₁₁) umgewandelt wurden, werden dann über die Aufbereitungsschaltung 23 direkt zum D/A-Konverter 24 übertragen, so daß sie vom Signalausgang 25 abgegeben werden können.

Ein/Ausblendoperation

Im folgenden werden die Ein/Ausblendoperationen bei der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.

Es ist anzumerken, daß zuerst die ersten und zweiten Schalter 70 und 76 auf die Kontakte b₁ bzw. b₂ umgestellt werden. Während das über den Signalausgang 25 wiedergegebene Audiosignal vom ersten Lesekopf 11A überwacht wird, der vom zweiten Schalter 76 angewählt wurde, wird der erste Schalter 70 auf den Kontakt "a₁" gesetzt, um die Signale auf dem Magnetband 26 neuerlich aufzuzeichnen. Die Aufzeichnung wird dadurch ausgeführt, daß die Verzögerungszeit in der Schaltung 17 und der Verschachtelungsschaltung 3 plus die Verzögerungszeit in der Verzögerungsschaltung 74 mit der Zeit koinzident gemacht wird, in der sich das Signal, das vom ersten Lesekopf 11A wiedergegeben wird, über den Schreibkopf 10 bewegt. In diesem Fall können allen Spuren auf dem Magnetband 26 im wesentlichen gleichzeitig neu geschrieben werden.

Im Blocknummerngenerator 6 werden fortlaufend Blocknummern auf der Basis der im C₃-Dekoder 16 wiedergegebenen Blocknummern generiert, so daß die Signalanordnung zwischen dem C₂-Code und dem auf dem Magnetband aufgezeichneten Signal während der Ein/Ausblendoperation ausgerichtet ist. Die Besonderheit der Vorrichtung 400 besteht darin, daß auch dann, wenn das Magnetmuster an den Ein/Ausblendpositionen aufgrund von Gleichlaufstörungen gestört ist, auch wenn die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 74 präzise eingestellt ist, die ursprünglichen Signalblöcke auch bei einem Blocknummernsprung oder einer Blocknummerüberlagerung während der Wiedergabe reproduziert werden können, da die Blocknummern "BA₁" und "BA₀" aufgezeichnet sind.

In der Fig. 17A sind die Fehlerkorrektur/Feststellungsbereiche des ersten C₂-Dekoders 19 gezeigt. Die Abszisse zeigt Fehlerzahlen und die Ordinate Löschzahlen. Das Symbol "C" bezeichnet einen korrigierbaren Bereich, das Symbol "A" einen Bereich, in dem das korrespondierende Audiosignal auf der Basis der Information der Position, bei der der Fehler durch den C₁-Code festgestellt wird, interpoliert wird, und das Symbol "B" stellt einen Bereich dar, in dem alle Signale interpoliert werden, da der im C₂-Code enthaltene Fehler festgestellt werden konnte, aber die Fehlerposition nicht bestimmt werden kann. Des weiteren steht das Symbol "M" für einen Bereich, in dem die Korrektur irrtümlich ausgeführt wird. Bei der Vorrichtung 400 wird eine größere Fehlerkorrekturfähigkeit ausgenutzt, bei der die zu dem Code gehörende Fähigkeit für eine Zweifach-Fehlerkorrektur oder eine Vierfach-Löschkorrektur maximal ist. Auch wenn beim C₁-Code ein Ausfall auftritt, kann die Fehlerkorrektur ausgeführt werden. Im Ergebnis kann auch ein Fehlerbündel bis zu 16 Blöcke durch Ausführung der Vierfach-Löschkorrektur in Verbindung mit dem in der Fig. 8 gezeigten verschachtelten Format ausgeführt werden. Auch können Fehlerbündel bis 8 Blöcke durch Ausführung der Zweifach-Fehlerkorrektur beseitigt werden, auch wenn ein Ausfall durch den C₁-Code auftritt. Folglich können die an den Ein/Ausblendpositionen auftretenden Fehler sicher berichtigt werden.

Wiedergabe mit Aufbereitungspunkt

Die Wiedergabe eines Magnetbandes 26, das einen Aufbereitungspunkt aufweist, wird nun beschrieben. In dem Wiedergabesystem der Fig. 15 erzeugt der erste Aufbereitungspunktdetektor das erste Aufbereitungspunktsignal auf der Basis des Dekodierergebnisses des C₁-Dekoders 14 in dem Fall, daß der Teilblock jeder Spur Fehler in einer Anzahl enthält, die größer ist als eine vorbestimmte Zahl, und daß kein Ein/Ausblendidentifikationssignal vom Signaldetektor 78 abgegeben wird. Der Ein/Ausblendidentifikationssignaldetektor 78 stellt fest, ob die Ein/Ausblendinformation in einem vorbestimmten Block vor oder nach den gleichzeitigen Teilblock-Fehlerpositionen in jeder Spur vorliegt oder nicht, und beseitigt dann die gleichzeitigen Teilblockfehler in jeder Spur bei der Ein/Ausblendposition. Das erste Aufbereitungspunktsignal dient als Auswahlsignal für den Schalter 18. Wenn das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben wird, erfolgt eine Entscheidung, daß die Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein eines Aufbereitungspunktes gegeben ist, woraufhin von der ersten Einrichtung 19 durch Betätigung des dritten Schalters 18 zur zweiten Einrichtung 20 umgeschaltet wird. Die Dauer der Betätigung des dritten Schalters 18 ist durch den Zeitabschnitt bestimmt, während der die Aufbereitung in der Aufbereitungsschaltung 23 ausgeführt wird.

Nachdem das erste Aufbereitungspunktsignal abgegeben worden ist, erzeugt der zweite Aufbereitungspunktdetektor 22 ein zweites Aufbereitungspunktsignal unter der Bedingung, daß die Dekodieroperation durch die zweite Einrichtung 20 für einen vorbestimmten Zeitabschnitt ausgeführt worden ist, und damit werden die Bereiche "B" wenigstens einmal oder fortlaufend mehrmals ausgegeben. Die Aufbereitungsschaltung 23 schließt beim Empfang der ersten und zweiten Aufbereitungspunktsignale auf das Vorhandensein vorbestimmter Aufbereitungspunkte unter der Bedingung, daß innerhalb eines vorbestimmten Zeitabschnitts nach der Ausgabe des ersten Aufbereitungspunktsignales das zweite Aufbereitungspunktsignal vom zweiten Aufbereitungspunktdetektor 22 abgegeben wird. Im Ergebnis verarbeitet die Aufbereitungsschaltung 23 die Audiosignale in der Art, daß ein Signal mit einem glatten Signalverlauf erzeugt wird.

Die Fig. 17B zeigt die Fehlerkorrektur- und die Fehlerfeststellungsbereiche der zweiten Einrichtung 20. Die Fehlerkorrekturfähigkeit dieser zweiten Einrichtung 20 ist eine Einfach-Fehlerkorrektur oder Dreifach-Löschkorrektur, was im Ergebnis weniger ist als die Fehlerkorrekturfähigkeit der ersten Einrichtung 19. Der Dekodieralgorithmus der zweiten Einrichtung 20 stellt jedoch die Fehler (Bereiche "B") sicher fest, wobei die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer irrtümlichen Korrektur (Bereiche "M") verringert ist.

Fehlermuster

Die Fig. 18 zeigt das Fehlermuster, das die Aufbereitungspunkte in den Codes enthält. Die Fig. 18A zeigt die digitalen Audiodaten, die nur die Daten "W₀" vor dem Aufbereitungspunkt enthalten und keinen durch den C₁-Code festgestellten Fehler. In der zweiten Einrichtung 20 wird eine Einfach-Fehlerkorrektur ausgeführt und die bei "W₀" befindlichen Daten werden als die Daten nach dem Aufbereitungspunkt zur Wiedergabe des digitalen Audiosignales verwendet.

Bei einem solchen Fehlermuster ist die Fehlerzahl der Fig. 17B gleich 1 (Eins) und die Löschzahl ist gleich 0 (Null). Folglich entspricht dies dem Bereich "C", der dem korrigierbaren Bereich entspricht. Bei der Verarbeitung werden sowohl die Daten vor und nach dem Aufbereitungspunkt mittels der Korrektureinrichtung (nicht gezeigt) für einen vorbestimmten Zeitabschnitt dupliziert. In diesem Fall wird der für die Signalkorrektur erforderliche Zeitabschnitt durch Ausführung der Fehlerkorrektur verkürzt. Die Fig. 18B zeigt den Fall, daß sich der Aufbereitungspunkt zwischen den Daten "W₂" und "W₄" befindet und ein Fehler durch den C₁-Code zwischen den Daten "W₂" und "W₄" festgestellt wird. Dieser Zustand entspricht dem Einfach-Fehler der Fig. 10B. Dieser Fehlerzustand ergibt zwei Löschungen ("X" in Fig. 18B) und einen Fehler, wobei als Ergebnis der C₂-Dekodierung der Bereich "B" (d. h. der Bereich, in dem Fehler festgestellt werden können) sicher abgeschätzt werden kann, wie es aus der Fig. 17B hervorgeht, und wobei keine Fehlerkorrektur erforderlich ist, da der Fehler feststellbar ist.

Bei dem in der Fig. 18B gezeigten Fehlermuster befindet sich der Aufbereitungspunkt zwischen den zweiten digitalen Daten "W₂" der linken Ecke und den dritten digitalen Daten "W₄". Dieses Fehlermuster entspricht der Fehlerzahl "1" der Fig. 17B. Da die Markierungen "X" zu den zwei Stücken der digitalen Daten W₂ und W₄ hinzugefügt worden sind, entspricht dieser Zustand der Löschzahl "2" der Fig. 17B. Wie aus der Fig. 17B hervorgeht, entspricht die Datenposition des Vorhandenseins des Aufbereitungspunktes dem Bereich "B". Wie beschrieben, können in diesem Bereich "B" die Fehler im C₂-Code festgestellt werden, und alle in diesem Code vorhandenen Daten müssen berichtigt werden. Es ist jedoch anzumerken, daß keine Fehlerkorrektur ausgeführt wird.

Die Überdeckung der digitalen Daten ergibt den folgenden digitalen Datenüberdeckungszustand. Der Fehler im Code an dieser Position wird festgestellt und alle digitalen Signale, die in dem fehlerkorrigierten Code vorhanden sind, werden durch Anwendung der digitalen Signale um den Fehlercode überdeckt, wobei vorausgesetzt wird, daß eine Korrelation zwischen den Daten an der Position der Fehlerfeststellung und den Daten um das digitale Signal an der Fehlerposition besteht.

Die Fehlerkorrektur (z. B. der Bereich "M") ergibt andererseits, daß auf der Basis der Daten um Ausfallfehler und Daten mit festgestellten Fehlern dieser Ausfallfehler berichtigt wird.

Das zweite Aufbereitungspunktsignal wird ausgegeben, wenn das Dekodierergebnis durch die zweite Einrichtung 20 so beurteilt wird, daß der Bereich "B" fortlaufend bei einer gegebenen Zeit auftritt. Es gibt zwei Fehlermuster bei der Beurteilung des Bereichs "B". Da diese Fehlermuster die gleichen sind wie bei der Vorrichtung 200, erfolgt keine weitere Erklärung dazu.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung 400, die im dritten Modus betrieben wird, wird nun zusammengefaßt.

Wenn Datenzustände mit einer Korrekturunterdrückung in einer Anzahl größer als eine vorgegebene Spurzahl gleichzeitig festgestellt werden und das Ein/Ausblendidentifikationssignal festgestellt wird, wird darauf geschlossen, daß der Fehler durch die Ein/Ausblendoperation erzeugt wurde. Entsprechend wird die Dekodieroperation durch Betätigung der ersten Einrichtung 19 mit der größeren Fehlerkorrekturfähigkeit ausgeführt, so daß die bei der Ein/Ausblendoperation aufgetretenen Fehler sicher beseitigt werden. Wenn kein Ein/Ausblendidentifikationssignal festgestellt wird, wird das erste Aufbereitungspunktsignal ausgegeben und entschieden, daß die Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein eines Aufbereitungspunktes groß ist. Da dabei die zweiten Einrichtung 20 mit der größeren Fehlerfeststellungsfähigkeit in Betrieb gesetzt wird, kann eine Fehlerkorrektur auch im Aufbereitungsabschnitt erfolgen, ohne daß die Fehlerkorrektur fortlaufend ausgeführt werden muß, wobei auch der Aufbereitungspunkt sicher festgestellt werden kann.

Modifikationen

In der in der Fig. 15 gezeigten Ausführungsform wurde das Ein/Ausblendidentifikationssignal im ID-Bereich der Hauptspuren (8 Spuren) zur Aufzeichnung der digitalen Signale aufgezeichnet. Dieses Identifikationssignal kann jedoch auch auf einer zusätzlichen Spur neben den Hauptspuren aufgezeichnet werden und es kann zusätzlich eine Aufzeichnungs- und Wiedergabeschaltung für die Zusatzspur verwendet werden, so daß die gleichen Ergebnisse beim Aufzeichnen und Wiedergeben des Ein/Ausblendidentifikationssignales unter den gleichen Zeitbedingungen erhalten werden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe digitaler Daten, wobei bei der Aufzeichnung ein Fehlerkorrekturcode (Q) zu den digitalen Daten hinzugefügt wird, die digitalen Daten in ver­ schachtelter Weise auf eine Anzahl von Kanälen verteilt und, nach dem Hinzufügen eines Fehlerfeststellungscodes (P), auf einer den Kanälen entsprechenden Anzahl paralleler Spuren (11) eines Magnetbandes (26) aufgezeichnet werden, und wobei bei der Wiedergabe der Fehlerfeststellungscode (P) in einer Fehlercode- Prüfschaltung (54) geprüft wird, die digitalen Daten von den einzelnen Spuren entschachtelt werden, in einer Fehlercode-De­ kodierschaltung (80A, 80B; 19, 20) anhand des Fehlerkorrektur­ codes (Q) eine Fehlerfeststellung und Fehlerkorrektur erfolgt und ein Überblendvorgang für die digitalen Daten an einem Auf­ bereitungspunkt in einer Aufbereitungsschaltung (23) durchge­ führt wird, wenn der Aufbereitungspunkt anhand der vorliegenden Fehler durch eine erste und eine zweite Aufbereitungspunkt- Erfassungsschaltung (15, 22) festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Fehlercode-Dekodierschaltung (80A, 80B; 19, 20) eine erste und eine zweite Fehlerfeststellungs- und Korrekturein­ richtung aufweist, wobei die erste Fehlerfeststellungs- und Korrektureinrichtung (80A; 19) eine größere Fehlerkorrektur­ fähigkeit und die zweite Fehlerfeststellungs- und Korrektur­ einrichtung (80B; 20) eine größere Fehlerfeststellungsfähig­ keit hat;
• - daß die erste Aufbereitungspunkt-Erfassungsschaltung (15), wenn die Fehlercode-Prüfschaltung (54) mehr als eine bestimmte Anzahl Fehler detektiert, ein erstes Aufbereitungspunkt-Er­ fassungssignal erzeugt, mit dem die Zuführung der wiederge­ gebenen digitalen Daten von der ersten Fehlerfeststellungs- und Korrektureinrichtung (80A; 19) auf die zweite Fehlerfest­ stellungs- und Korrektureinrichtung (80B; 20) umgeschaltet wird; und
• - daß, wenn die zweite Fehlerfeststellungs- und Korrekturein­ richtung (80B; 20) über einen bestimmten Zeitraum hinaus Fehlerzustände in den wiedergegebenen digitalen Daten meldet, die zweite Aufbereitungspunkt-Erfassungsschaltung (22) ein zweites Aufbereitungspunkt-Erfassungssignal an die Aufberei­ tungsschaltung (23) abgibt, um einen Überblendvorgang für die Daten vor und nach dem Aufbereitungspunkt auszuführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlerfeststellungscode (P) ein Paritätsprüfcode für jeweils eine Datenspur ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Über­ lagerungsschaltung (90), die in Reaktion auf das erste Aufberei­ tungspunkt-Erfassungssignal den wiedergegebenen digitalen Daten, die an einen Aufbereitungspunkt angrenzen, eine Fehlermarkierung überlagert, wobei die zweite Fehlerfeststellungs- und Korrektur­ einrichtung (20) die wiedergegebenen digitalen Daten auf der Ba­ sis der darin enthaltenen Fehlermarkierung und unter Verwendung von Daten dekodiert, die keine Fehlermarkierung enthalten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Aufbereitungspunkt-Erfassungssignal nur dann von der er­ sten Aufbereitungspunkt-Erfassungsschaltung (15) abgegeben wird, wenn den digitalen Daten keine Ein/Ausblendesignale überlagert sind.