DE3883688T2

DE3883688T2 - Codierungsgerät und Verfahren zur Fehlerkorrektur.

Info

Publication number: DE3883688T2
Application number: DE88309339T
Authority: DE
Inventors: Kentaro Patents Division Odaka
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1994-02-03
Anticipated expiration: 2008-10-07
Also published as: DE3883688D1; AU1619192A; EP0311411A2; US4955022A; HK120195A; AU657955B2; AU2334988A; CA1304467C; KR890007268A; KR0139413B1; JPH0193933A; EP0311411A3; ATE93984T1; EP0311411B1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Codierungsgerät und ein Verfahren zur Fehlerkorrektur, daß zur Aufzeichnung von beispielsweise Audioimpuls-Codierungsmodulations (PCM) Signalen unter Einsatz von rotierenden Köpfen auf ein Magnetband eingesetzt werden kann und insbesondere aber nicht ausschließlich ein Gerät und ein Verfahren zur Fehlerkorrektur, daß in digitalen Codierern eingesetzt wird zur Aufzeichnung von Audio-PCM-Daten mit hoher Qualität, wie es beispielsweise in dem US-Patent US-A-4551771 beschrieben wird.
Fehlerkorrekturcodierungsgeräte und Verfahren sind bereits für den Einsatz mit zweidimensional in Matrixform angeordneten Informationssymbolen beschrieben worden, in denen Codierungsverfahren zur Fehlerdetektion und zur Fehlerkorrekturcodierung, beispielsweise Reed-Solomon-Codierungen, in jeder der vertikalen und lateralen Richtungen der Informationssymbole ausgeführt werden. Diese Codierungen werden für jede Spalte in der vertikalen Richtung übertragen. Auf der Empfangsseite wird die Fehlerkorrektur durch die Verwendung einer ersten Fehlerdetektionscodierung und einer ersten Fehlerkorrekturcodierung durchgeführt, und zur gleichen Zeit wird ein Anzeiger zur Kennzeichnung für das Vorliegen oder das Fehlen von Fehlern ausgebildet. Die Fehler werden dann durch eine zweite Fehlerdetektionscodierung und eine zweite Fehlerkorrekturcodierung unter bezug zu diesem Anzeiger korrigiert.
In dem Fall, in dem die Fehlerkorrekturcodierungsdaten für jede Spalte übermittelt werden, werden ein Synchronisations (Sync) Signal und Sub-Daten, wie eine Blockadresse und ähnliches, hinzugefügt, womit ein Datenblock ausgebildet wird. In dem US-Patent Nr. US-A-4630272 wird beispielsweise ein Verfahren gezeigt, wobei ein Sync-Signal und eine Adresse, in der die Fehlerdetektion unabhängig durch zyklische Redundanzprüfungs (CRC) Codierung durchführbar ist, zu jeder Spalte der Daten und zu den Paritätsdaten der ersten Fehlerkorrekturcodierung, addiert werden, womit ein Block gebildet wird. In dem oben erwähnten US-Patent Nr. US-A-4630272 kann, wie in Figur 1A der begleitenden Zeichnung gezeigt, für die Adresse die Fehlerdetektion durch die CRC-Codierung ausgeführt werden und für ein Datenteil (PCM-Audiosignal) werden Codierungsprozesse von einer ersten Fehlerkorrekturcodierung (als C1-Codierung bezeichnet) und eine zweite Fehlerkorrekturcodierung (als C2-Codierung bezeichnet) durchgeführt. In dem Fall einer Codierung entsprechend der Figur 1A wird jedoch, da die C1-Codierung nicht auf die Adresse angewendet wird, die Vermeidung von Fehlern unzureichend sein.
Um dieses Problem zu lösen wird beispielsweise wie in der US-Patentschrift Nr. US-A-4682332 und wie in der Figur 1B der begleitenden Zeichnungen erwähnt, eine Fehlerkorrekturcodierung vorgeschlagen, in der eine Codierung durch eine C1-Codierung ebenso für die Adresse ausgeführt wird.
Wenn ein Kopf nur aus einer Adresse besteht, so ist die Fehlerkorrekturcodierung, wie sie in Figur 1B gezeigt wird, nützlich. Sind jedoch die PCN-Audiosignale (Hauptdaten) im Kopf zusätzlich zur Adresse enthalten, so wird die Codierung durch die C1-Codierung nur für die Hauptdaten ausgeführt und es ergibt sich das Problem, dar die Vermeidung von Fehlern unzureichend sein kann, wie bereits diskutiert. Eine Codierung durch die C2-Codierung des gesamten Kopfes, einschließlich der Adresse, um diesen Nachteil zu vermeiden, bringt den Umstand mit sich, daß die Datenzone, in der die Adressen aufgezeichnet sind, bei Existenz einer C2-Parität faktisch verloren geht.
Ein Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung eines Datencodiergerätes zur Fehlerkorrektur von Datenblöcken, mit einer Fehlerkorrektur von dem Typus, in dem die Codierung derart durchgeführt wird, daß Informationssymbole entsprechend der verschiedenen ersten und zweiten Fehlerkorrekturcodierungsserien enthalten sind und ein Datenblock durch ein eine erste Anzahl von Symbolen, die zumindest eine Blockadresse zur Unterscheidung eines Datenblockes umfassen, enthaltendes Kopfdatenteil gebildet wird und ein eine zweite Anzahl von Symbolen von Hauptdaten enthaltendes Hauptdatenteil, das nicht die besagte Adresse enthält, wobei das Codiergerät folgende Teile enthält:
Mittel zur Ausbildung besagter Fehlerkorrekturcodierungsserien, die erste Paritätsdaten für einen Satz von Symbolen beinhalten, in denen eine Vielzahl von besagten Blöcken mit bezug zu allen in besagter Vielzahl von Blöcken enthaltenen Symbolen angeordnet ist; und gekennzeichnet ist durch:
Mischmittel zum Mischen eines Teiles der Hauptdaten in einen Teil des Kopfdatenteiles von bestimmten Blöcken aus der Vielzahl von Blöcken, so daß die erste Anzahl von Symbolen des Kopfdatenteiles von bestimmten Blöcken Hauptdaten umfaßt; und
Mittel zur Ausbildung besagter zweiter Fehlerkorrekturcodierungsserien, die zweite Paritätsdaten in bezug auf besagtes Teil des Kopfdatenteiles und alle der besagten Hauptdatenteile beinhalten.
Ein anderer Gegenstand der Erfindung betrifft die Bereitstellung eines Verfahrens zur Fehlerkorrektur an Datenblöcken, mit einer Fehlerkorrektur von dem Typus, bei dem die Codierung derart durchgeführt wird, daß Informationssymbole entsprechend in verschiedenen ersten und zweiten Fehlerkorrekturcodierungsserien enthalten sind und ein Datenblock durch ein eine erste Anzahl von Symbolen, die zumindest eine Blockadresse zur Unterscheidung eines Datenblockes umfassen, enthaltendes Kopfdatenteil gebildet wird und eine zweite Anzahl von Symbolen enthaltendes Hauptdatenteil, das nicht die besagte Adresse enthält, wobei das Verfahren zur Codierung folgenden Schritt aufweist:
Die Bildung besagter erster Fehlerkorrekturcodierungsserien, die erste Paritätsdaten für einen Satz von Symbolen enthalten, in denen eine Vielzahl besagter Blöcke unter bezug auf sämtliche in besagter Vielzahl von Blöcken enthaltener Symbole angeordnet ist; und gekennzeichnet ist durch folgende Schritte:
Mischen eines Teiles der Hauptdaten in ein Teil des Kopfdatenteiles von bestimmten Blöcken der besagten Vielzahl von Blöcken, so daß die erste Anzahl von Symbolen des Kopfdatenteiles der bestimmten Blöcke Hauptdaten enthält; und Ausbildung besagter zweiter Fehlerkorrekturcodierungsserien, die zweite Paritätsdaten im Hinblick auf das besagte Teil des Kopfdatenteiles und alle der besagten Hauptdatenteile umfassen.
Eine im weiteren detaillierter beschriebene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung betrifft ein Codiergerät und ein Verfahren zur Fehlerkorrektur, in dem ein gesamter Kopf zusammen mit einem Datenteil C1 codiert wird und die Codierung durch die C2-Codierung geschieht für die im Kopf enthaltenen Hauptdaten, ausgenommen der Adressen, womit eine Fehlerkorrektur der im Kopfteil enthaltenen Hauptdaten ermöglicht und gesichert werden kann, so daß Hauptdaten in dem Kopfteil aufgezeichnet werden können.
Ein Block wird vorzugsweise gebildet aus: einem Kopf bestehend aus einer Blockadresse, einem Identifikations (ID)-Signal, und Daten; und einen Datenblock, der nur aus Hauptdaten besteht. Die Codierung durch die erste Fehlerkorrekturcodierung (C1-Codierung) wird für alle Symbole in einem zweidimensionalen Feld von Symbolen durchgeführt, in dem eine Vielzahl von Blöcken angeordnet sind. Deshalb können alle Symbole durch die C1-codierung fehlerkorrigiert werden. Eine Codierung durch die C2-Codierung wird für die in dem Kopf enthaltenen Hauptdaten und die in dem Datenteil enthaltenen Hauptdaten durchgeführt. Entsprechend sind die Hauptdaten sicher vor einem Fehler geschützt, da die Hauptdaten durch die C1- Codierung codiert sind. Dies ermöglicht es, daß der Kopf die Hauptdaten enthält, womit der Freiheitsgrad im Rahmen der Anordnung der Codierung vergrößert wird. Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen und unter bezug auf die anliegenden Zeichnungen mit entsprechenden Bezugszeichen beschrieben, wobei die Figuren im einzelnen darstellen:
Die Figuren 1A und 1B sind schematische Diagramme zur Erklärung einer bisherigen vorgeschlagenen Fehlerkorrekturcodierung;
die Figur 2 ist ein schmeatisches Diagramm, das den Aufbau eines Blockes entsprechend einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
die Figur 3 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau eines Rahmens einer Ausgestaltung entsprechend der Figur 2 wiedergibt;
die Figur 4 ist ein schematisches Diagramm anhand dessen die Formation der C2-Codierung erklärt werden kann;
die Figuren 5A, 5B, 5C, 5D und 6 sind schematische Diagramme, die ein Beispiel für das Einschichten/Einarbeiten von Daten zeigt;
die Figuren 7A, 7B - I, 7B - II, 7B - III, 7B - IV, 7C - I und 7C - II sind schematische Abbildungen für die Erklärung des Aufbaues eines Kopfes;
die Figur 8 stellt ein Blockdiagramm eines Beispieles für eine Aufzeichnungsschaltung dar; und
die Figuren 9A und 9B sind schematische Abbildungen eines anderen Beispiels für den Aufbau eines Rahmens entsprechend der Erfindung.
Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird im folgenden nach Maßgabe der folgenden Gliederung beschrieben:
(a) ein Blockaufbau und ein Rahmenaufbau;
(b) ein Beispiel für das Einschichten/Einarbeiten von Daten;
(c) ein Beispiel für den Aufbau eines Kopfes;
(d) eine Aufzeichnungsschaltung; und
(e) eine Modifikation.

(a) Der Aufbau eines Blockes und eines Rahmens

Die Figur 2 zeigt den Aufbau eines Blockes von Daten, z. B. Audiodaten, die auf ein Magnetband aufgezeichnet sind/werden. Dieser Block korrespondiert mit der Menge von PCM-Daten, die in einer Spur des Magnetbandes aufgezeichnet sind. Ein Block besteht aus 49 Symbolen. Ein Blocksynchronisationssignal eines Symboles ist am Kopf eines Blockes plaziert. Dieses wird gefolgt von einem Kopfstück von vier Symbolen und dann von einem Datenteil von 44 Symbolen. Wie später erklärt werden wird, kann das Kopfstück enthalten ein ID-Signal, Daten oder eine C2-Parität; eine Blockadresse ADR; und eine Fehlerdetektionscodierung EDC, wie eine einfache Parität, eine zyklische Redundanzprüfung (CRC), oder ähnliches. Der Datenteil kann enthalten Daten (Audio-PCM-Signale) oder eine C2-Parität; oder entweder Daten oder eine C2-Parität und eine C1-Parität.
Wie in Figur 3 gezeigt, wird ein Rahmen dadurch gebildet, daß die oben erwähnten Blöcke in 100 Spalten angeordnet sind. In Blöcken enthaltene Adressen von 0 bis 47 werden zu 48 Symbolen in der vertikalen Richtung addiert, ausgenommen dem Blocksynchronisationssignal, in einem matrixförmigen Rahmenaufbau und die Blockadressen 0 bis 99 werden zu 100 Blöcken in der lateralen Richtung addiert.
Die Audio-PCM-Signale und die C1-Parität sind-in 44 Symbolen mal 80 Blöcken in den Blockadressen 20 bis 99 und in Blöcken enthaltenen Adressen 4 bis 47 enthalten. Wenn die Prüffrequenz 48 kHz beträgt, so werden die PCM-Audiosignale eines Feldes entsprechend dem NTSC-System gesetzt zu: 48.000 x 1/59,94= 801 Worte.
In dem Fall einer Ausführung einer linearen Digitalisierung von 16 Bits wird jedes Wort aufgeteilt in obere acht Bits und untere acht Bits und ein Symbol wird zu acht Bits gesetzt. Andererseits wird, wenn ein Wort aus zwölf Bits besteht, ein Symbol auf sechs Bits festgelegt. Anstelle von 48 kHz kann die Prüffrequenz auch auf 44,1 kHz oder 32 kHz festgesetzt werden.
Unter bezug auf die Figuren 5A, 5B, 5C und 5D werden die Symbole LOu und ROu (Figur 5D) auf der oberen Seite von Wörtern LO und RO in den Köpfen der Audio-PCM-Signalen LO bis L800, RO bis R800 auf den linken und den rechten Kanälen in der in dem Block enthaltenen Adresse zu 1 gesetzt und werden in den Blockadressen 97 und 99 angeordnet. Andererseits werden Symbole LOl und ROl auf der unteren Seite in der in einem Block enthaltenen Adresse zu 3 gesetzt und werden in den Blockadressen 97 und 99 angeordnet. Unter den verbleibenden 800 Wörtern in jedem Kanal werden die 800 Symbole der ungeradzahlig bezeichneten Worte in den Blockadressen 20 bis 59 angeordnet und die 800 Symbole der geradzahlig bezeichneten Worte werden in den Blockadressen 60 bis 99 angeordnet.
Die Parität (C2-Parität) der zweiten Fehlerkorrekturcodierung (C2- Codierung) ist in 20 Blöcken x 44 Symbolen in den Blockadressen 0 bis 19 und in Blöcken enthaltenen Adressen 4 bis 47 enthalten. Wie in Figur 4 gezeigt ist die C2-Codierung eine (25,20) Reed-Solomon-Codierung, die für Gruppen von 20 Symbolen ausgebildet ist, wobei jeweils vier Blöcke von den Symbolen, die in der lateralen Richtung angeordnet sind, ausgebildet sind. Da vier Serien von dieser C2-Codierung in bezug auf eine Reihe ausgebildet sind, sind die C2-Paritäten von 4 x 5 = 20 Symbolen in einer Reihe enthalten. Deshalb werden die Codierungsprozesse der C1-Codierung und C2-Codierung für alle Symbole von 44 Symbolen x 80 Blöcken in den Blockadressen 20 bis 99 und in Blöcken enthaltenen Adressen 4 bis 47 ausgeführt.
Die Fehlerdetektionscodierung EDC für das Kopfstück ist in der in einem Block enthaltenen Adresse 0 und in Blockadressen 0 bis 99 enthalten. Der Codierungsprozeß der C2-Codierung wird nicht für die Fehlerdetektionscodierung EDC durchgeführt.
Ein Identifikationssignal IDu oder Daten LOu und ROu sind in der in einem Block enthaltenen Adresse 1 und Blockadressen 20 bis 99 enthalten. Die C2-Paritäten von 5 x 2 = 10 Symbolen, gebildet aus diesen Daten sind in den in einem Block enthaltenen Adressen 1 und in Blockadressen 1, 3, 5, 7, ... , 17, 19 mitenthalten. Fünf Symbole werden für jede der Daten LOu und ROu benötigt. Ein ID-Signal IDu ist enthalten in einer in einem Block enthaltenen Adresse 1 und Blockadressen 0, 2, 4, 6, ... , 16, 18, wie es im oberen Teil der Figur 5A gezeigt wird.
Die Blockadresse ADR ist enthalten in einer in einem Block enthaltenen Adresse 2 und in Blockadressen 0 bis 99. Eine Codierung durch die C2-Codierung wird nicht für die Blockadresse ADR ausgeführt.
Das ID-Signal IDl oder Daten LOl und ROl sind in in Blöcken enthaltenen Adressen 3 oder in Blockadressen 20 bis 99 enthalten. Die C2-Paritäten von 5 x 2 = 20 Symbolen, gebildet von diesen Daten, sind enthalten in den in Blöcken enthaltenen Adressen 3 oder in Blockadressen 1, 3, 5, 7, ... , 17, 19. Das ID-Signal IDl ist enthalten in der in einem Block enthaltenen Adresse 3 und in Blockadressen 0, 2, 4, 6, ... , 16, 18.
Die Codierung durch die C1-Codierung wird für alle 100 der Blöcke ausgeführt in einer ähnlichen Weise wie das Verfahren, wie es in der Patentschrift Nr. US-A-4630272 beschrieben ist. Die C1-Codierung ist eine (48, 44) Reed-Solomon-Codierung. Die Serien dieser C1-Codierung sind so aufgebaut, daß sie aus zwei benachbarten Blöcken bestehen. Das bedeutet, daß eine C1-Serie gebildet wird durch die geradzahligen Nummern bezeichneten Symbole 0, 2, 4, 6, ... der in Blöcken enthaltenen Adresse der Serien von Symbolen von zwei benachbarten Blöcken (z. B. Block 20 und 21 wie in Figur 6 gezeigt). Eine andere C1'-Serie wird gebildet durch mit ungeradzahligen Nummern bezeichnete Symbole 1, 3, 5, 7, ... von in Blöcken enthaltenen Adressen. Der Grund, warum die C1-Serien derart ausgebildet sind, daß sie in Form von zwei Blöcken vorliegen, besteht darin, dar die zwei in einer C1-Serie enthaltenen Symbole vor enthaltenen Fehlern geschützt werden, die aufgrund von an der Grenze von zwei ständig (gleichmäßig) aufgezeichneten Symbolen entstehen. Die C1-Paritäten (acht Symbole) von zwei benachbarten Blöcken sind in in Blöcken enthaltenen Adressen 40 bis 47 der ungeradzahlig bezeichneten Blockadressen angeordnet.
Beim Aufzeichnen wird die C2-Parität durch die Daten und das ID- Signal gebildet. Als nächstes wird die C1-Parität von diesen Daten gebildet. Bei der Reproduktion werden die Fehlerdetektion und/oder Fehlerkorrektur mittels der C1-Codierung ausgeführt. Eine Anzeigemarke wird für die Symbole festgesetzt die nicht fehlerkorrigiert werden können. Die Fehlerdetektion und Fehlerkorrektur der C2-Codierung werden unter bezug auf diese Marke ausgeführt. Zusätzlich wird bei der Reproduktion die Fehlerdetektion in bezug auf das Kopfstück unter Verwendung der Fehlerdetektionscodierung EDC durchgeführt.
Die Erzeugung der C2-Codierung wird erneut unter bezug auf Figur 4 erklärt. Wie in Figur 4 gezeigt werden die in Blöcken enthaltenen Adressen 0, 1, ... , 47 als l ausgedrückt und die Blockadressen 0, 1, ... , 99 werden als k ausgedrückt. Wenn l = 0 und l = 2, dann wird die Codierung durch die C2-Codierung nicht ausgeführt, da die Audiodaten nicht existent sind. Wenn l = 1, werden lediglich die C2-Serien, die die Daten LOu und ROu enthalten (Serien bezeichnet durch O und N) gebildet. Wenn l = 3, werden lediglich die C2-Serien, die die Daten LO1 und RO1 enthalten (die Serien markiert mit O und X) gebildet. Wenn l = 4 bis 47, so werden für alle Daten die C2-Serien gebildet (Serien markiert durch O, X, Δ und ).

(b) Ein Beispiel für eine Dateneinschichtung

Die Figuren 5 und 6 zeigen die Einschichtung von Daten von 801 Worten (=1.602 Symbole)/ein Kanal eines Feldes entsprechend dem NTSC-System im einzelnen. Die Figuren 5A und 5B zeigen den Datenaufbau in den Blockadressen 0 bis 59. Die Figuren 5B, 5C und 5D zeigen den Datenaufbau in den Blockadressen 60 bis 99 und die Figur 6 zeigt solche in den Blockadressen 20 und 21 im Detail.
Wie oben erwähnt, werden vier Symbole LOu, LOl, ROu und ROl von zwei Worten in den in einem Block enthaltenen Adressen 1 und 3 in den Blockadressen 97 und 99 positioniert. Die ungeradzahlig bezeichneten Worte L1 bis L799, R1 bis R799 sind in den Blockadressen 20 bis 59 angeordnet. Die geradzahlig bezeichneten Worte L2 bis L800, R2 bis R800 sind in den Blockadressen 60 bis 99 angeordnet. Durch Einschichtung in den Aufzeichnungspositionen der ungeradzahlig bezeichneten Worte und der geradzahlig bezeichneten Worte wird der bloße Effekt verursacht bei der Reproduktion wenn aufeinanderfolgende Worte Fehlerworte sind, reduziert.
Ein Beispiel für die Einschichtung der Symbole der ungeradzahlig benannten Wörter wird im folgenden beschrieben. Wie in Figuren 5A, 5B und 6 gezeigt, werden die Daten sequentiell von den in Blöcken enthaltenen Adressen 4 und 6 angeordnet. In diesem Fall werden die Symbole L1u, R1u, L3u, R3u, ... R19u auf der oberen Seite hintereinander angeordnet und zwar in den geradzahlig bezeichneten Blockadressen 20, 22, 24, 26, ..., 58 in der in einem Block enthaltenen Adresse 4. Die Symbole L1l, R1l, L3l, R3l, ... , R19l auf der unteren Seite werden sequentiell angeordnet in den geradzahlig bezeichneten Blockadressen 20, 22, 24, 26, ... , 58 in der im Block enthaltenen Adresse 6. Die nächsten ungeradzahlig bezeichneten Symbole werden in im Block enthaltenen Adressen 5 und 7 in ähnlicher Weise, wie oben beschrieben, angeordnet. Durch die Wiederholung der Datenanordnung in dieser Weise werden die Symbole R799u und R7991 in den im Block enthaltenen Adressen 37 und 39 in der Blockadresse 59 festgesetzt.
In Figur 6 werden mit P00 bis P13 C1-Paritäten in bezug auf zwei Blöcke in den Blockadressen bezeichnet, z. B. 20 und 21. Dies bedeutet, daß in den zwei Blöcken in den Blockadressen 20 und 21 die Paritäten P00, P01, P02 und P03 einer (48, 44) Reed-Solomon-Codierung (C1-Codierung) von den 48 Symbolen, die in der geradzahlig bezeichneten im Block enthaltenen Adresse 20 eingerichtet sind, gebildet werden. Die Paritäten P10, P11, P12 und P13 der (48,44) Reed-Solomon-Codierung (C1'-Codierung) werden von 48 Symbolen gebildet, die in der ungeradzahlig bezeichneten im Block enthaltenen Adresse 21 eingerichtet sind.
Wie in den Figuren 5C und 5D gezeigt, werden die geradzahlig numerierten Worte in ähnlicher Weise angeordnet wie die ungeradzahlig numerierten Worte. Die Symbole R800u und R800l des letzten Wortes in dem R-Kanal werden in den im Block enthaltenen Adressen 37 und 39 in der Blockadresse 99 angeordnet. Entsprechend der Einschichtung, wie sie in den Figuren 5 und 6 gezeigt wird, werden die Aufzeichnungspositionen von benarchbarten Worten durch vier Blöcke zwischengeschichtet in jeder der Serien mit geradzahliger Bezeichnung der Worte und mit ungeradzahliger Bezeichnung der Worte in jedem Lanal. Folglich wird eine Aufzeichnung von Symbolen der oberen Seite und der unteren Seite für ein Wort verhindert. Der Einfluß von Sprungfehlern wird reduziert. In dem aktuellen Schreibverfahren der Daten in dem Speicher werden die ungeradzahlig numerierten Worte und die geradzahlig numerierten Worte in die Tabellen entsprechend der Figuren 5A, 5B, 5C und 5D geschrieben, z. B. L0u, R0u, L1u, R1u, L2u, R2u, L3u, R3u, ... .

(c) Ein Beispiel für den Aufbau eines Kopfstückes

Die Figur 7A zeigt einen Teil eines Kopfstückes in einem der Blöcke, in dem die C2-Parität nicht enthalten ist. Das Kopfstück enthält die ID-Signale IDu und IDl, bestehend aus zwei Symbolen; die Blockadresse ADR bestehend aus einem Symbol; und eine Parität der Fehlerdetektionscodierung (EDC) bestehend aus drei Symbolen, z. B. eine einfache Parität. Im folgenden wird diese Paritätscodierung bezeichnet als "dritte Paritätsdaten". Diese Fehlerdetektionscodierung wird auch zur Detektion eines Blocksynchronisationssignales benutzt. Die Figur 7B zeigt die Information eines jeden der drei Symbole IDu, IDl und ADR, wenn ein Symbol aus sechs Bits besteht, was bedeutet, daß ein Wort aus zwölf Bits besteht. Zudem zeigt die Figur 7C die Information eines jeden der drei Symbole IDu, IDl, und ADR, wenn ein Symbol aus acht Bits besteht, was bedeutet, daß ein Wort aus 16 Bits besteht.
Wie in der figur 7B - I gezeigt, wird, wenn das letzt wesentliche Bit der Blockadresse ADR = "0" ist, insbesondere in den geradzahlig numerierten Blöcken (z. B. der Zone P in der Figur 5C), die Blockadresse durch insgesamt acht Bits bezeichnet, die aus sechs Bits für die Blockadresse ADR und den unteren/niedrigeren zwei Bits für die Identifikation ID bestehen. Die oberen vier Bits des Signales IDl werden als Rahmenadresse gesetzt. Die Rahmenadresse bezeichnet eine Spurnummer. Diese Rahmenadresse wird benutzt, um die Rahmen (die Spur) zu unterscheiden in einem Hochgeschwindigkeitsreproduktionsmodus, in dem die rotierenden Köpfe eine Vielzahl von Spuren scannen oder in einem Editormodus (Aufbereitungsmodus). Die Spuradresse, nämlich die Kanaladresse, wird zur Unterscheidung eines Kanales benutzt, wenn die Spur in sechs Kanäle unterteilt ist. Sechs verschiedene Arten von komprimierten Audio-PCM-Signalen werden in jedem der sechs Kanäle aufgezeichnet. Die oberen drei Bits der IDu werden als ID-Signal benutzt. Dieses ID-Signal kann als ein Kopfsuchsignal benutzt werden um eine gewünschte Spur oder eine Zeitcodierung zur Bezeichnung der Position eines Aufzeichnungssignales auf dem Magnetband auszuwählen. Dieses ID-Signal kann auch zur Unterscheidung des Aufzeichnungsmodus der Aufzeichnungssignale, z. B. stereo-zweisprachig, Verhinderung einer Kopie oder ähnlichem benutzt werden.
Wie in der Figur 7B-II gezeigt wird, werden die sechs Bits der ADR als Blockadresse benutzt, wenn das letzte wesentliche Bit der Blockadresse ADR gleich "1" ist, d. h. in den ungeradzahlig benannten Blockadressen 97, 99, die Hauptdaten enthalten, (z. B. die Zone Q in Figur 5D), was bedeutet, daß eine unzureichende Anzahl von Bits vorliegt, um die vollständige Blockadresse auszudrücken. Die korrekte Blockadresse kann jedoch durch Interpolation wieder erhalten werden, indem die Blockadressen des Blockes benutzt werden, der vor und hinter diesem Block liegt. In diesem Fall wird die Zone der IDu für die Symbole LOu und ROu in dieser Ausgestaltung auf der oberen Seite der Daten benutzt. Die Zone der IDl wird für die Symbole LOl und ROl in der Ausgestaltung auf der unteren Seite der Daten benutzt.
Die Figur 7B-III zeigt den Inhalt von Daten in den ungeradzahlig numerierten Blöcken 21, 23, 25, ..., 95 (z. B. die Zone Y). Das ID-Signal stellt die sogenannten Sub-Code-Daten (unter- oder nebengeordnete Daten) dar. Dieses ID-Signal wird dazu benutzt, die Prüffrequenz, die Anzahl von Worten usw. zu unterscheiden, zusätzlich zu der oben bereits erwähnten Verwendung. Wenn drei Bits zum Ausdruck dieser Überwachungsfunktion (Prüfen, Regeln) nicht ausreichend sind, so werden in den ungeradzahlig numerierten Blöcken enthaltene sechs Bits verwendet.
Die Figur 7B-IV zeigt den Inhalt von Daten in den ungeradzahlig numerierten Blöcken 1, 3, 5, ... , 19 (z. B. die Zone Z) und die C2-Parität ist in der ID-Zone eingefügt.
Die Figur 7C zeigt den Aufbau eines Kopfstückes, wenn ein Symbol aus acht Bits besteht. In dem Block, in dem das letzt wesentliche Bit der Blockadresse gleich "0" ist, wird eine ADR von acht Bits als Blockadresse gesetzt, das IDl wird als eine Spuradresse (drei Bits) und als eine Rahmenadresse (fünf Bits) gesetzt und das IDu wird dem ID-Signal (Figur 7C-I) zugeweisen (übertragen). In dem Block, in dem das etzte wesentliche Bit der Blockadresse gleich "1" ist, werden die acht Bits der ADR als Blockadresse benutzt und das IDu und IDl werden dem ID-Signal, Daten oder einer C2-Parität entsprechend Figur 7C-II zugeweisen.
In jedem der Fälle, in denen eine Symbol aus sechs Bits besteht oder wenn ein Symbol aus acht Bits besteht, werden keine Daten in den Blöcken 20, 22, 24, ... , 112, in denen das letzt wesentliche Bit einer Blockadresse gleich "0" ist, enthalten sein, so daß wie eben bereits erwähnt, die Symbole in dem Block, in dem das letzte wesentliche Bit der Blockadresse in dem Kopfstück gleich "0" ist, nicht C2-codiert sind. Die C2-Coderung muß nicht durchgeführt werden, da keine Daten in den Blöcken enthalten sind. Auf diese Art wird verhindert, daß die Blockadresse, die Rahmenadresse und Spuradresse durch die C2-Parität verloren geht.

(d) Aufzeichnungsschaltung

Die Figur 8 zeigt einen Aufbau einer Aufzeichnungsschaltung entsprechend einer Ausführung der Erfindung. In dieser Aufzeichnungsschaltung werden analoge Audiosignale auf einen Eingangsanschluß 1 geführt. Diese analogen Audiosignale werden durch einen Analog/Digital (A/D)-Wandler 2 in PCM-Signale umgewandelt. Ausgangsdaaten von dem A/D-Wandler 2 werden zu einer Addiereinheit 3 geliefert. Ein Adressensignal und ein ID-Signal von einer Adressen/ID- Erzeugerschaltung 4 werden zu der Addiereinheit 3 geliefert, wo sie zu den PCM-Audiosignalen hinzuaddiert werden.
Das Ausgangssignal der Addiereinheit 3 wird als Dateneingang für die Schreib/Lesespeicher (RAM) 5 und 6 benutzt. Jeder der RAM 5 und RAM 6 hat eine ausreichende Kapazität, um die Symbole eines Rahmens zu speichern. Eine Adressenerzeugungsschaltung 7 und eine Zeiterzeugungsschaltung 8 werden im Zusammenhang mit RAM 5 und RAM 6 dargestellt und werden so überwacht, daß sie Daten in und von den RAM 5 und 6 Daten einschreiben und auslesen, auf der Basis von Symboleinheiten. Der Grund für die Verwendung von zwei RAM 5 und 6 liegt darin, daß während der Zeitdauer, in der die Daten in einen der RAM geschrieben werden, Daten aus dem anderen RAM ausgelesen und fehlerkorrekturcodiert werden können.
Die Audio-PCM-Signale, die aus einem der RAM 5 und 6 ausgelesen wurden, werden an einen Codierer 10 der C1 und C2-Codierung geliefert und die Paritäten der C1- und C2-Codierung werden gebildet. Diese Paritäten werden in eines der beiden RAM 5 und 6 geschrieben. Eine Paritätenerzeugungsschaltung 9 wird bereitgestellt und die Parität der Fehlerdetektionscodierung für drei Symbole, die in dem Kopfstück enthalten sind, wird gebildet. Nach dem Abschluß des Prozesses zur Fehlerkorrekturcodierung bestehen die digitalen Signale aus Paritätssymbolen, Blockadressen, ID-Signalen, und Daten sind aus den RAM 5 oder 6 Block für Block ausgelesen worden und an einen Parallel/Seriell-Umsetzer 11 geliefert worden, wo sie in serielle Daten umgewandelt werden.
Die Ausgangsdaten von dem Parallel/Seriell-Umsetzer 11 werden an einen Kanalcodierer 12 geliefert und einem Kanalcodierprozeß unterworfen, wie beispielsweise eine acht auf zehn Umwandlung oder dergleichen. Der Ausgang des Kanalcodierers 12 wird an eine Addierschaltung 13 geliefert, wo das Blocksynchronisationssignal von dem Synchronisationsgenerator 14 hinzuaddiert wird. Die Aufzeichnungssignalausgänge von der Addiereinheit 13 werden an die rotierenden Köpfe 17A und 17B durch einen Aufzeichnungsverstärker 15 und einen rotierenden Umwandler 16 geliefert und durch die rotierenden Köpfe 17A und 17B auf ein Magnetband 19 aufgezeichnet. Die rotierenden Köpfe 17A und 17B sind so angeordnet, daß zwischen ihnen ein Winkelintervall von 180º liegt. Das Magnetband 19 wird an den Köpfen 17A und 17B vorbeigeführt, in einem Winkelbereich von 180º oder mehr, so daß ein Überlappungsintervall von ungefähr 30º ensteht. Die zeitabhängig komprimierten PCM-Audiosignale werden in diesen Überlappungsintervall aufgezeichnet.

(e) Modifikationen/Varianten

Die Erfindung ist nicht auf Audiosignale begrenzt, die mit dem Videosignal eines NTSC-Systemes in Zusammenhang stehen, sondern kann ebenso in den Fällen eingesetzt werden, wo Audiosignale mit dem Videosignal eines CCIR-Systemes aufgezeichnet werden. In dem CCIR- System bestehen die Daten, da die Feldfrequenz 50 Hz beträgt in dem Fall, daß die Prüffrequenz gleich 48 kHz beträgt aus 960 Worten, 10 bis 1959, R0 bis R959.
Die Figuren 9A und 9B zeigen ein Beispiel eines Rahmenaufbaues für den Fall, daß die Erfindung auf ein CCIR-System angewendet wird. Es werden 48 Symbole ausschließlich des Blocksynchronisationssignales angeordnet in vertikaler Richtung und 116 Blöcke werden in lateraler Richtung angeordnet. Die Symbole der Kopfworte L0 und R0 sind in einem Teil des Kopfstückes enthalten. Die Codierung durch die C2-Codierung wird für diese Daten duchgeführt. Die Einschichtung der geradzahlig numerierten Worte und der ungeradzahlig numerierten Worte, die Codierung durch die C1-Codierung und die Codiering durch die C2-Codierung werden in ähnlicher Weise, wie in dem Fall des NTSC-Systemes durchgeführt.
In anderen Ausgestaltungen der Erfindung können andere Fehlerkorrekturcodierungen als die Reed-Solomon-Codierung eingesetzt werden.
Entsprechend kann die Fehlerkorrekturcodierung doppelt codiert werden im Hinblick auf einen Teil des Kopfstückes, insbesondere auf in dem Kopfstück enthaltene Hauptdaten. Dadurch kann die Sicherung der Daten weiter verbessert werden. Dies bedeutet, daß im Kopfstück Daten enthalten sein können. Als Ergebnis wird der Freiheitsgrad bei der Konstruktion des Rahmens verbessert. Andererseits können Adressenfehler wie in der Blockadresse und ähnliches detektiert werden, da eine Fehlerkorrektur-Codierungsserie (C1-Codierung) von Symbolen aller Blöcke erzeugt wird. Deshalb können Adressenlesefehler mit größerer Sicherheit detektiert werden.

Claims

1. Codierungsgerät zur Fehlerkorrektur von Datenblöcken, mit einer Fehlerkorrektur von dem Typus, in dem die Codierung derart durchgeführt wird, daß Informationssymbole entsprechend in verschiedenen ersten und zweiten Fehlerkorrekturcodierungsserien (C1, C2) enthalten sind und ein Datenblock durch ein eine erste Änzahl von Symbolen, die zumindest eine Blockadresse zur Unterscheidung eines Datenblockes umfassen, enthaltendes Kopfdatenteil gebildet wird und ein eine zweite Anzahl von Symbolen von Hauptdaten enthaltendes Hauptdatenteil, das nicht die besagte Adresse enthält, wobei das Codiergerät folgende Teile enthält:

Mittel (10) zur Ausbildung besagter Fehlerkorrekturcodierungsserien (C1), die erste Paritätsdaten für einen Satz von Symbolen beinhalten in denen eine Vielzahl von besagten Blöcken mit bezug zu allen in besagter Vielzahl von Blöcken enthaltenen Symbolen angeordnet ist; und gekennzeichnet ist durch:

Mischmittel (10) zum Mischen eines Teiles der Hauptdaten in einen Teil des Kopfdatenteiles von bestimmten Blöcken aus der Vielzahl von Blöcken, so daß die erste Anzahl von Symbolen des Kopfdatenteiles von bestimmten Blöcken Hauptdaten umfaßt; und

Mittel (10) zur Ausbildung besagter zweiter Fehlerkorrekturcodierungsserien (C2), die zweite Paritätsdaten in bezug auf besagtes Teil des Kopfdatenteiles und alle der besagten Hauptdatenteile beinhalten.

2. Codierungsgerät nach Anspruch 1, wobei die besagten zweiten Paritätsdaten im Hinblick auf die Datenserien einer in einem Block enthaltenen Adresse, die einen Teil der besagten Hauptdaten umfassen, erzeugt werden.

3. Codierungsgerät nach Anspruch 2, wobei Identifizierungsdaten (ID) in Form eines Sub-Codes zusätzlich in das Kopfdatenteil gemischt werden.

4. Codierungsgerät nach Anspruch 3, wobei der Sub-Code eine Rahmenadresse aufweist, die Nummer einer Spur bezeichnet, in der Daten aufgezeichnet sind.

5. Codierungsgerät nach Anspruch 4, wobei der Sub-Code eine Kanaladresse aufweist, die Nummer eines in der Spur in der die Daten aufgezeichnet sind, vorhandenen Kanales bezeichnet.

6. Codierungsgerät nach Anspruch 5, wobei die besagten zweiten Paritätsdaten in einer durch besagte Blockadressen vorbestimmten Zone gesammelt werden.

7. Codierungsgerät nach Anspruch 6, wobei die besagten Identifikationsdaten (ID) in Form eines Sub-Codes und Daten der besagten zweiten Paritätsdaten in bezug auf die Blöcke abwechselnd angeordnet sind.

8. Codierungsgerät nach Anspruch 3, wobei dritte Paritätsdaten, bei denen die Fehlererfassung unabhängig von Hauptdaten in den Blöcken durchführbar ist, zu dem besagten Kopfdatenteil addiert werden.

9. Codierungsgerät nach Anspruch 8, wobei besagte dritte Paritätsdaten generiert werden von den Adreßdaten im besagten Kopfdatenteil und besagten Identifikationsdaten (ID) für einen Sub-Code.

10. Codierungsgerät nach Anspruch 8, wobei besagte dritte Paritätsdaten generiert werden von einem Teil der besagten Hauptdaten im besagten Kopfdatenteil und besagter Adreßdaten.

11. Verfahren zur Datencodierung zur Fehlerkorrektur an Datenblöcken, mit einer Fehlerkorrektur von dem Typus, bei dem die Codierung derart durchgeführt wird, daß Informationssymbole entsprechend in verschiedenen ersten und zweiten Fehlerkorrekturcodierungsserien (C1, C2) enthalten sind und ein Datenblock durch ein eine erste Anzahl von Symbolen, die zumindest eine Blockadresse zur Unterscheidung eines Datenblockes umfassen, enthaltendes Kopfdatenteil gebildet wird und ein eine zweite Anzahl von Symbolen von Hauptdaten enthaltendes Hauptdatenteil, das nicht die besagte Adresse enthält, wobei das Verfahren zur Codierung folgenden Schritt aufweist:

die Bildung besagter erster Fehlerkorrekturcodierungsserien (C1), die erste Paritätsdaten für einen Satz von Symbolen enthalten, in denen eine Vielzahl besagter Blöcke unter bezug auf sämtliche in besagter Vielzahl von Blöcken enthaltener Symbole angeordnet ist, und gekennzeichnet ist durch folgende Schritte:

Mischen eines Teiles der Hauptdaten in ein Teil des Kopfdatenteiles von bestimmten Blöcken der besagten Vielzahl von Blöcken, so daß die erste Anzahl von Symbolen des Kopfdatenteiles der bestimmten Blöcke Hauptdaten enthält; und

Ausbildung besagter zweiter Fehlerkorrekturcodierungsserien (C2), die zweite Paritätsdaten im Hinblick auf das besagte Teil des Kopfdatenteiles und alle der besagten Hauptdatenteile umfassen.

12. Verfahren zur Codierung nach Anspruch 11, wobei besagte zweite Paritätsdaten im Hinblick auf die Datenserien einer in einem Block enthaltenen Adresse, die einen Teil der besagten Hauptdaten umfassen, erzeugt werden.

13. Verfahren zur Codierung nach Anspruch 12, wobei der Schritt beinhaltet ist, daß Identifikationsdaten (ID) in Form eines Sub- Codes in die Kopfdaten gemischt werden.

14. Verfahren zur Codierung nach Anspruch 13, wobei der Sub-Code eine Rahmenadresse aufweist, die Nummer einer Spur bezeichnet, in der Daten aufgezeichnet sind.

15. Verfahren zur Codierung nach Anspruch 14, wobei der Sub-Code eine Kanaladresse aufweist, die Nummer eines in der Spur, in der die Daten aufgezeichnet sind, vorhandenen Kanales bezeichnet.

16. Verfahren zur Codierung nach Anspruch 13, wobei der Schritt beinhaltet ist, daß besagte zweite Paritätsdaten in einer durch besagte Blockadresse vorbestimmten Zone gesammelt werden.

17. Verfahren zur Codierung nach Anspruch 16, wobei der Schritt enthalten ist, daß die besagten Identifikationsdaten (ID) in Form eines Sub-Codes und Daten der besagten zweiten Paritätsdaten in bezug auf die Blöcke abwechselnd angeordnet sind.

18. Verfahren zur Codierung nach Anspruch 13, wobei der Schritt enthalten ist, daß dritte Paritätsdaten, bei denen die Fehlererfassung unabhängig von Hauptdaten in den Blöcken durchführbar ist, zu den besagten Hauptdaten addiert werden.

19. Verfahren zur Codierung nach Anspruch 18, wobei der Schritt enthalten ist, daß besagte dritte Paritätsdaten generiert werden von den Adreßdaten in besagten Kopfdaten und besagten Identifikationsdaten (ID) für den Sub-Code.

20. Verfahren zur Codierung nach Anspruch 18, wobei der Schritt enthalten ist, daß besagte dritte Paritätsdaten generiert werden von einem Teil der besagten Hauptdaten in besagten Kopfdaten und besagter Adreßdaten.