DK151742B

DK151742B - Kode- og korrektionskredsloeb til en enkeltsporet digital lydoptager

Info

Publication number: DK151742B
Application number: DK483078AA
Authority: DK
Inventors: Marshall Raymand Brookhart
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1977-11-02
Filing date: 1978-10-30
Publication date: 1987-12-28
Also published as: AT366842B; GB2007888B; ZA785455B; AU515792B2; ATA777878A; PL130939B1; MX147789A; SE455550B; GB2007888A; FR2408190A1; NL7810780A; DE2847801C2; NO156807B; FR2408190B1; DE2847801A1; US4145683A; IT7851733A0; CH640970A5; JPS5474716A; AU4125678A

Description

i

DK 151742 B

Nærværende opfindelse angår et kode- og korrektionskredsløb omfattende et kodekredsløb til at behandle digitale data, som på et registreringsmedium skal registreres serielt i form af en række rammer bestående af et forudbestemt antal data-5 ord, af et paritetsord dannet af dataord, som er forsinkede i forhold til hinanden, et fejlkontrolkodeord dannet af dataordene og paritetsordet i rammen og et specifikt synkroniseringsord, og et korrektionskredsløb til under afspilning at detektere tilstedeværelsen af fejlagtige signaler i en ramme, 10 til at frembringe et rammefejlsignal i tilfælde af en sådan detektering, og til at reagere på rammefejlsignalet ved at generere korrigerede dataord og indsætte dem i stedet for de tidligere detekterede fejlagtige signaler.

15 En professionel lydoptagelse indledes i reglen med optagelse af et antal spor, f.eks. 4, 8 eller 16 spor med analoge lydsignaler på et masterbånd. Masterbåndet blandes senere med andre masterbånd for at indsætte andre lyde, og de blandede masterbånd blandes igen til under-masterbånd med et enkelt 20 monospor, to stereospor eller fire kvadrofoniske spor. Un der-masterbåndene anvendes så som basis for fremstilling af både grammofonplader og indspillede bånd, således at enhver defekt eller mangel ved de analoge signaler indføres på både master- og under-masterbånd og vil indgå i alle fremstillede 25 kopier. For i væsentlig grad at reducere og helst fuldstæn dig eliminere sådanne mangler, overvejes det seriøst ved professionelle lydoptagelser at anvende digitale optagere af den art, der almindeligvis anvendes ved instrumentering og databehandling. I sådanne optagere, som f.eks. er beskrevet 33 i US patentskrift nr. 3.786.201 eksempleres (samples) de ana loge signaler periodisk, og der dannes et digitalt ord svarende til hver stikprøve (sample). Da overgangen fra signal til bånd kun påvirker finstrukturen i det digitale bæresignal og ikke selve det numeriske indhold, bevares integrite-33 ten i det digitale lydsignal, og der sker ingen forringelse af kvaliteten af den indspillede lyd, selv ved gentagne genindspilninger, blanding og lignende. Typiske fald i amplitude 2

DK 151742 B

eller impulsstigetid osv. for de digitale impulser kan gendannes ved konventionel signalbehandlingsteknik. Til trods for de indlysende fordele ved sådanne digitale lydoptagere er en generel accept endnu ikke opnået i den professionelle 5 indspilningsindustri (i 1977). Det antages, at i hvert fald en del af årsagen til den manglende accept har været tilbøjeligheden til fejl i det digitale signal som følge af defekter i registreringsmediet, f.eks. det velkendte "drop-out" problem ved optagelser på magnetbånd. I stedet for blot at bevirke 10 et momentant tab af lydsignal som ved konventionelle analoge båndoptagere, kan tabet af en digital bit i værste fald medføre at signalet fuldstændig mister synkroniseringen, således at alle efterfølgende dele af det digitale signal er meningsløse.

For at undgå et sådant totalt tab er det almindeligt kendt 15 at opdele de digitaliserede dataord i blokke eller rammer, der hver især er forsynet med et synkroniseringsord. Sådanne systemer kan dog ikke forhindre tabet af data inden for en given ramme, og et sådant tab vil stadig medføre et uønsket skift i udgangsniveauet eller anden form for forstyrrende 20 støj, savel som et faktisk tab af de ønskede lyde.

For at forhindre tab af informationer i en computer eller ved databehandling er der udviklet systemer til detektion af tilstedeværelsen af fejl i et afspillet signal og til at 25 korrigere de detekterede fejl. Systemer af denne art kendes dog ikke i forbindelse med digitale lydoptagere. Typisk kan sådanne kendte databehandlingsoptagere muliggøre en fejlkorrektion ved at tilvejebringe redundant information, som senere kan genvindes og afspilles, hvis en fejl opdages i et primært 30 spor. I sin mest enkle udgave har sådanne systemer to eller flere fuldstændigt redundante dataspor, og registrerer den samme information på hvert af sporene. Specielt kan data på de to spor med fordel være forskudt i forhold til hinanden på langs af båndet, således at en enkelt defekt, som spænder 35 over begge spor, ikke vil medføre tab af det samme afsnit af signalet. Selv om sådan fuldstændigt redundante systemer er teknisk mulige, er det indlysende, at de kræver dobbelt 3

DK 151742B

så meget registreringsmedium, som der ellers ville være behov for.

Der kendes endvidere optagere, hvori der genereres fejlkor- 5 rektionskoder, som registreres sammen med de digitale data, således at når en fejl detekteres, dekodes korrektionskoderne for at regenerere et korrigeret dataafsnit svarende til de fejlagtige data. Sådanne systemer anvender også sædvanligvis flere spor, hvoraf et eller flere spor udelukkende kan indrettes til lagring af fejlkorrektionskoden (ECC), jvf. US patentskrift nr. 3.745.528. I dette patentskrift beskrives et system, hvor fejldetektionsoperationen frembringer fejludpeg-ninger (udpegning af en fejlagtig datablok), som frembringes ved at bestemme kvaliteten af det afspillede signal, dvs.

15 formen af den samlede bølge osv.

Ikke alle data- eller registreringssystemer er egnede til flersporsindspilning, og specielt for at lette tilpasningen til tidligere accepterede optagesystemer er det ønskeligt 20 at tilvejebringe en enkelsporet digital lydoptager, hvori der også anvendes en fejlkorrektionsoperation. I US patentskrift nr. 3.913.068 beskrives en ensporet optager, som anvender dataformat, hvor fejlkontrolkoder indføres ved afslutningen af en datablok, og hvori eksterne indikatorer detek-25 teres for at iværksætte en datakorrektion. I dette system genererer kodeorganer to kontrolbits C-^ og C2 ud fra k databyte, der ligger n databyte fra hinanden, og hvor den første kontrol-byte Cj er lig med DrjD2 © D3 ....©Dk; Qg hvor flen anden 30 kontrolbyte C^ er lig Τλ Dj © D^ Dj... © D^, hvor T er matricen for et binært polynomium g(x) af graden f og λ er et vilkårligt helt tal givet ved udtrykket t(2^-l)/ (2-1), hvori t er et vilkårligt positivt helt primtal.

35 I modsætning til de ovenfor beskrevne systemer, foreslås iføl ge nærværende opfindelse et kredsløb, der er ejendommeligt ved, at kodekredsløbet omfatter lagerorganer til at lagre forudvalgte dataord i den tidsmæssige rækkefølge de fore-

DK 151742B

4 kommer, et logisk kredsløb til ud fra de nævnte forudvalgte lagrede dataord at generere et paritetsord, som ved afspilning er tilstrækkeligt til at muliggøre rekonstruktion af fejlagtige dataord, som identificeres af rammefejlsignalet, 5 og ved at korrektionskredsløbet omfatter et i og for sig kendt fejlerkendelseskredsløb, som fra de reproducerede data- og paritetsord regenererer det tilsvarende fejlkontrolkodeord for at sammenligne det regenererede fejlkontrolkodeord med det reproducerede fejlkontrolkodeord for hver ramme, og for 10 at afgive et rammefejlsignal i tilfælde at, at de to fejl- kontro.lkodeord ikke stemmer overens, og et rekonstruktionskredsløb, som omfatter en dataordshukommelse til periodisk at modtage de afspillede dataord, en dataordholdekreds (latch) til at modtage udsendte dataord fra dataordhukommelsen, en 15 paritetsholdekreds, som modtager til tilsvarende paritetsord, et andet logisk kredsløb til at generere korrigerede dataord fra dataordene i dataordholdekredsen sammen med pa-ritetsordene i paritetsholdekredsen, og portorganer til at indsætte de korrigerede dataord i dataordhukommelsen i ste- 20 det for de fejlagtige dataoid. Herved opnås således en korrektion af fejlagtige dataord, blot ved at udnytte den digitalinformation, der kan ligge på et enkelt dataspor.

Fortrinsvis er det nævnte logiske kredsløb en eksklusiv-EL-25 LER-port, som danner paritetsordene ifølge relationen _N „N+n ^ „N+m , PK = DK+j © DK+k' hvor N .

P„. er et givet paritetsord i et segment K i rammen N, J\ 30

Dw er et givet dataord ved et segment K+j i rammen N+n, og K+j DK+k er et 5-‘-vet dataord ved segmentet K+k i rammen N+m.

35 I disse udtryk er K, j, k, m og n alle hele tal m og n er ikke lige store og tilstra&kelig store til at sikre, at den givne ramme N er tilstrækkelig adskilt fra de øvrige forudvalgte rammer N+n og N+m for at forhindre, at en defekt på

DK 151742 B

5 registreringsmediet forårsager et signaltab både i rammen N og i en af rammerne N+n eller N+m.

Kodeorganerne i optagesektionen omfatter fortrinsvis organer 5 , til at tilvejebringe en rækkefølge af rammer, som hver især indeholder et udvalgt antal dataord og paritetsord. Hvert paritetsord kan med fordel opdeles i to komponenter, der hver placeres i en given ramme umiddelbart efter et dataord. Organerne til generering af paritetsordet kan med fordel inklu-10 dere organer til at generere paritetsordene i en given ramme ud fra dataordene i mindst to forudbestemte positioner (rumlige placeringer) inden for forskellige forudbestemte rammer, der hver især er placeret i en afstand af forskellige multipla N fra den givne ramme.

15

Hver ramme kan således hensigtsmæssig indeholde 16 dataord, der hver består af 16 bit, og 8 paritetsord, der hver består af 16 bit. Hvert 16 bit dataord repræsenterer amplituden af det tilsvarende analoge lydsignal i en samplingperiode, som 20 på forhånd skal vælges således, at den er mindre end perioden svarende til den højeste frekvens, som man ønsker at optage.

Med en øvre grænsefrekvens på 20 kHz er perioden for denne frekvens 50 ysek. Følgelig er en sampleperiode på 20 ysek.

passende. Hver 16 bit paritetsord opdeles i to afsnit hver 25 pa 8 bit, der hver indsættes efter et dataord..

Paritetsordene gendannes fortrinsvis af dataord i to tidligere rammer, hvoraf den ene ramme er placeret femten rammer foran, og den anden tredive rammer foran den ramme, som nu 30 formatteres. Det specifikke paritetsord i rækken med 16 dataord og 8 paritetsord i hver ramme, dannes fortrinsvis ud fra dataordet i ramme N+15 på den samme relative position inden for rammen (f.eks. j = 0) og ud fra dataordet i ramme N+30 i en efterfølgende relativ position (dvs. k = 1). Generelt 35 .

omfatter kodeorganerne en kombination af skifteregistre og/eller hukommelser med vilkårlig adgang (RAM) til midlertidig oplagring af de modtagne data for at muliggøre konstruktion

DK 151742B

6 af paritetsordene ud fra successivt modtagne dataord. Kode-organerne omfatter endvidere organer til at danne fejlkontrolord og synkroniseringsord, og organer til at samle de respektive ord for at afslutte hver ramme.

5

Fortrinsvis har kredsløbet en tilsvarende afspillesektion med organer til at tilvejebringe et digitalt afspillesignal svarende til de data, der er registreret på et registreringsmedium, organer til at behandle det digitale afspillesignal 10 for at bestemme tilstedeværelsen af en fejlagtig ramme, or ganer til at rekonstruere et korrigeret dataord i en ramme og til at indføre det korrigerede dataord i stedet for det fejlagtige dataord, og organer til at konvertere det behandlede og korrigerede digitale afspillesignal til et tilsvaren-15 de analogt udgangssignal. Organerne til bestemmelse af tilstedeværelsen af en fejlagtig ramme omfatter organer, som f.eks. skifteregistre og logiske kredsløb til at reagere på et modtaget afspillesignal for at generere et fejlkontrolkodeord svarende til en modtaget ramme og til at sammenligne 20 det regenererede fejlkontrolord med det tilsvarende fejlkontrolkodeord modtaget ved afslutningen af den pågældende ramme for at danne et rammefejlsignal, der viser en fejlagtig ramme, hvis der ikke er overensstemmelse mellem de to kontrolord.

Rammerekonstruktionsorganerne omfatter organer til midlerti-25 dxg lagrxng af afspxllesxgnaler, svarende txl hver ramme, indtil signaler svarende til de forudvalgte rammer indeholdende de paritetsord og dataord, der er nødvendige for rekonstruktion af dataordene i den fejlagtige ramme, modtages.

Når et rammefejlsignal modtages, rekonstrueres korrigerede 30 dataord ud fra de modtagne paritets- og dataord i de forudvalgte rammer, og de rekonstruerede korrigerede dataord indføres i korrekt rumlig afstand (på den korrekte position) i det behandlede digitale afspillesignal.

Fortrinsvis omfatter organerne en hukommelse med en datakø, en såkaldt FIFO hukommelse og tilhørende skifteregistre til at korrigere for "wow" og "flutter" og andre uregelmæssig- 35 7

DK 151742B

heder i det modtagne afspillesignal, især i tidsstyringen. Tidskorrigerende organer kan omfatte organer, der reagerer på et fast klokimpulssignal fra et afspillestyre- og taktkredsløb for at lås$ de modtagne signaler med den givne ha-5 stighed, samt servoorganer til at styre drivorganerne til registreringsmediet for at sikre, at den gennemsnitlige periode mellem synkroniseringsordene er den samme som perioden for de faste taktimpulssignaler. Fejlkorrektionsorganerne omfatter også fortrinsvis skifteregistre og/eller hukommel-10 ser med vilkårlig adgang (såkaldte RAM) samt tilhørende lo giske porte og lignende, som kan styres af taktsignaler fra afspillestyre- og taktkredsløbet. Successive dataord kan således modtages og lagres ramme ved ramme i RAM'en, således at når et rammefejlsignal modtages, aktiveres et dataholde-15 kredsløb. Dataord fra passende på hinanden følgende rammer behandles sammen med passende paritetsord i et datarekonstruktionskredsløb, såsom en samling eksklusiv-ELLER-porte. Rekonstruerede dataord føres tilbage til rammen på den samme relative position i datastrømmen, som de originale defekte 20 dataord, og de i nødvendigt omfang korrigerede dataord overføres gennem en parallel til serieldataomformere til en digital analog omformer.

Den enkeltsporede optager med muligheden for fejlkorrektion, 25 som beskrevet i det foregående, er særlig fordelagtig, ved at den muliggør, at udgiften til optage- og afspillehoveder også kaldet tonehoveder formindskes, og registreringsmediet kan være tilsvarende snævrere og letter således behandlingen af mediet. I en foretrukken udførelsesform har en båndoptager 30 med et bånd, der er 25,4 mm bredt og bevæger sig 1,127 meter pr. sekund, vist sig velegnet til at optage 32 parallelle spor, hvori dataene i hvert spor er beskyttet af muligheden for fejlkorrektion. Et sådant system er særlig anvendeligt i professionelle lydoptagere, hvor muligheden for flersporsind-35 spilnxnger og blanding er ønskede egenskaber.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under hen- 8

DK 151742B

visning til tegningen, hvor fig. 1 viser et blokdiagram af en digital lydoptager ifølge opfindelsen, 5 fig. 2 viser et format af data kodet ifølge den foreliggende opfindelse og registrerede på et magnetbånd, fig. 3 et blokdiagram af en koder i optageren ifølge opfindel-10 sen, fig. 4 et blokdiagram af et fejldetektions- og tidskorrektionskredsløb i afspillesektionen af optageren ifølge opfindelsen og 15 fig. 5 et blokdiagram af fejlkorrektionskredsløbet i afspilles ektionen.

Der henvises til fig. 1, der viser et blokdiagram af en fore- 2 0 . ♦ trukken udformning af en digital lydoptager ifølge opfindelsen med mulighed for fejlkorrektion. Som vist omfatter optageren 10 en optagesektion 12 og en afspillesektion 14. Et analogt indgangssignal, der modtages på terminalen 16, føres gennem et lavpasfilter 18, som fjerner alle frekvenser over, hvad 25 det er ønskeligt at behandle i båndoptageren. Typisk anvendes en øvre afskæringsfrekvens på 20 kHz. Et særligt velegnet filter til behandling af analoge indgangssignaler er af typen V87E 20 kHz lavpasfilter fremstillet af TTT., Inc., Los Angeles,

Californien.

30

De således filtrerede, analoge signaler fra filteret 18 føres til en analog til digital omformer 20, som omdanner det analoge signal til et tilsvarende digitalt signal i form af en serie af impulser. En sådan analog til digital omformer er 35 af konventionel art og kan passende være en model MP 8016 fra Analegic Company, eller være modificeret på passende måde for at give et ønsket antal digitale bit svarende til et øn- 9

DK 151742B

sket dynamisk område.

Det digitale seriesignal fra omformeren 20 overføres til en optageindkoder 22. Indkoderen 22 er beskrevet i detaljer i 5 forbindelse med fig. 3, og behandler det digitale seriesignal for at opdele de digitale serielle bit i en rækkefølge af rammer, der hver indeholder et antal dataord, paritetsord, fejlkorrektionsord og synkroniseringsord. Ved at gøre dette omdannes serieindgangssignalet til et parallelt indgangssig-10 nal, som lagres midlertidigt for at muliggøre at efterføl gende, modtagne dataord behandles for at danne paritetsord svarende til de efterfølgende, modtagne dataord. Det dannede paritetsord formatteres sammen med de midlertidigt lagrede dataord for at danne en given ramme.

15

En optage-styre- og taktgenerator 24 er forbundet til både A/D-omformeren 20 og optage-indkoderen 22 for at styre samplingtiden, dvs. den periode, som A/D-omformeren 20 arbejder med, når den genererer digitale bits svarende til en given samplingtid i omformeren 20. For at sikre gengivelsen af den højeste frekvens, der er til stede i det analog signal, dvs. for at kunne gengive frekvenser op til 20 kHz, er det afgørende, at samplingperioden er mindre end perioden for sådanne frekvenser. Eftersom et 20 kHz signal har en periode på 50 λ e millisekunder, kan man passende anvende en samplingperiode på 20 millisekunder. Optage-styre- og taktgeneratoren 24 er endvidere forbundet med optageindkoderen 22 for at tilføre taktsignaler til et styre længden af hvert dataord, paritetsord, fejlkorrektionsord og synkroniseringsord i det format-

OA

terede digitale signal. Fortrinsvis behandles dataordene og paritetsordene på parallel digitalform. Efter at dannelsen af paritetsordene er afsluttede, føres paritets- og dataordene gennem parallel-til-serieomformere, såsom konventionelle skifteregistre, for at få et serieudgangssignal. Serieudgangs-35 signalerne svarende til dataordene, paritetsordene og svarende til serielle formatterede fejlkodeord og synkroniseringsord føres gennem en kontrol-udgangsomskifter for at levere

DK 151742 B

10 de respektive dataord i passende sekvenser. De således formatterede rammer føres fortrinsvis gennem en forsinkelsesmoduleret impulsgeneator for at skabe et udgangssignal, der kan optages på et passende medium med en minimal båndbredde. Et 5 sådant udgangssignal føres til en passende optagetransducer, f.eks. et magnetisk tonehoved 25.

Optagerens 10 afspillesektion 14 er indrettet til afspilning af signaler optaget på et optagemedium, såsom et magnetbånd 10 23, og til detektion af fejl i afspillesignalet, og til at rette 'sådanne detekterede signaler. Afspillesektionen 14 omfatter således en afspilletransducer 26, såsom et konventionelt magnetisk afspillehoved, hvis udgang er forbundet til et forforstærker- og modforvrængerkredsløb 28. Dette kredsløb 15 indeholder konventionelle kredsløb til at danne overgangen fra et konventionelt magnetisk tonehoved til efterfølgende forstærknings- og signalbehandlingskredsløb. Kredsløbet 28 udgør et ekstra forstærkertrin for det signal, der modtages fra tonehovedet 26, og giver en modforvrængning for at kom-20 pensere for amplitude- og faseulineariteter. Kredsløbet 28 indeholder også en begrænser for at omdanne de overgange, der detekteres af tonehovedet, til et digitalt, forsinkelsesmoduleret signal, som almindeligvis svarer til det, der er indspillet på optagemediet 23. Forforstærker- og modforvræn-25 gerkredsløbet 28 vil således fortrinsvis indbefatte en impe dans-tilpasningstransformer, som forbinder tonehovedet 26 med en integreret forstærker, f.eks. af typen CA3095 fra RCA Company. Udgangssignalet fra den integrerede forstærker kan forbindes til en begrænser, f.eks. en 0-gennemgangsdetektor, on som omformer det kvasidigitale signal, som er blevet forstærket til et standardiseret forsinkelsesmoduleret digitalt signal, der er lettere at behandle. Det standardiserede signal føres til en bitsynkroniseringsgenerator 30, som frembringer et taktsignal, der svarer til den hastighed, ved hvilken data λ e frembringes ved en nominel frekvens på 1,25 MHz, og endvidere frembringer et rammesynkroniseringssignal svarende til en nominel frekvens på 3,125 kHz. Disse signaler anvendes senere

DK 151742 B

11 til styring af databehandlingsfunktionerne. Det forsinkelsesmodulerede digitale signal behandles endvidere i konventionelle dekoderkredsløb for at frembringe et "non-return to zero (NRZ)", digitalt formatteret signal på en leder 31.

5 NRZ-signalet føres via lederen 31 til fejldetektor- og taktkorrektionskredsløbet 32, som i takt med styresignaler fra generatoren 30 danner et rammefejlsignal i tilfælde af detektering af en ramme med fejl. Korrektionskredsløbet 32 er be-10 skrevet i detaljer i forbindelse med blokdiagrammet i fig.

4, og kan i det væsentlige udføre to opgaver, dels en fejl-detektering og dels en taktkorrektion. Fejldetektionen udføres af et kredsløb til kontrol af periodisk redundanskode (CRC). CRC-kontrolkredsløbet frembringer et CRC-kontrolord 15 ud fra de afspillede signaler og danner et rammefejlsignal, der viser en uoverensstemmelse mellem det frembragte CRC-ko-trolord og CRC-kodeordet, der modtages ved afslutningen af hver ramme. Taktkorrektionsdelen af korrektionskredsløbet 32 indbefatter indgangs- og udgangstidskredsløb, der påvirkes 20 af signaler fra synkroniseringsgeneratoren og af faste klok-signaler fra afspillestyrekredsløbet 36. Enhver afvigelse mellem de signaler, der modtages fra synkroniseringsgeneratoren 30 og de faste kloksignaler, rettes automatisk og enhver afvigelse, såsom den der er tilknyttet "wow" eller "flutter" 25 fra afspillemekanismen fjernes.

Udgangssignalet fra fejldetektor- og taktkorrektionskredsløbet 32 føres til fejlkorrektionskredsløbet 34, som er vist detaljeret i blokdiagrammet i fig. 5. Fejlkorrektionskredsløbet 30 34 reagerer pa dette udgangssignal ved at starte fejlkorrektionsproceduren. Dataord og paritetsord modtaget fra taktkorrektionskredsløbet 32 opdeles i fejlkorrektionskredsløbet 34, og dataordene oplagres midlertidigt i en cyclisk drevet dataordhukommelse. På lignende måde oplagres paritetsord, 35 som modtages midlertidigt i et paritetslager. I tilfælde af, at instruktioner fra fejldetektionkredsløbet 32 og fra styrekredsløbet 36, viser tilstedeværelsen af et ord med fejl i en given ramme, anvendes tidligere modtagne dataord sammen 12

DK 151742B

med passende paritetsord for at rekonstruere de korrekte dataord. De rekonstruerede og rettede dataord genindsættes i data- 0 rdhukommeIsen.

De successive rammer, der indeholder de rettede dataord, kobles efter behov gennem passende skifteregistre for at frembringe et korrigeret serieudgangssignal. Dette serieudgangssignal overføres til en digital analog omformer 38, f.eks. af typen DAC 169-16, der fremstilles af Datel Systems Inc.

10 Det resulterende analoge udgangssignal føres fortrinsvis gen nem et-lavpasfilter 40 for at fjerne eventuel højfrekvensstøj , som kan være i signalet på grund af den digitale behandling. Det således behandlede og afspillede analoge lydsignal føres til en udgangsterminal 42.

15

Fig. 2 viser et indspilningsformat for lydinformation, som er vist i digital form sammen med passende koder, der muliggør fejlkorrektionen ifølge nærværende opfindelse. Som det kan ses er data inden for en given ramme en fortrinsvis for- 20 matteret i en rækkefølge af positioner K fra 0 til 7. Hver af positionerne K indeholder igen to dataord Dq til D^ og et paritetsord, der hver er opdelt i en mest betydende P„ jyi komponent og en mindst betydende P„ komponent. Hver ramme afsluttes med et fejlkontrolkodeord, såsom et periodisk re- 2 5 dundanskodeord og et synkroniseringskodeord. Ifølge det her viste format, omfatter hvert dataord Dq til D^ i alt 16 cifre, der repræsenterer intensiteten af en given stikprøve (sample) af det analoge indgangssignal. Som ovenfor nævnt består hvert af de digitale sampleværdier af 16 digitale bit, der gentages 3 0 hvert 20'ende millisekund, og derved danner et tog af digitale bit, hvor varigheden af hvert bit er 1,25 psek. I optage-indkoderkr eds løbet 22 sammentrykk'es de digitaliserede ord 1 en ramme, hvori hver bit har en varighed på 0,8 ysek, således at der inden for hver ramme skabes tid til de tilhørende pa-35 ritetsord, fejlkontrolord og synkroniseringsord, uden at udvide den tid det tager, at indspille en given ramme.. I det indspillede format omfatter hvert af de 16 dataord Dq til

DK 151742 B

13 j- således 16 bit hver, der strækker sig over en varighed på 12,8 ysek. Komponenterne i paritetsordene Pq og Pq til

P til P ML

0- 0- omfatter hver 8 bit, som også har en varighed L 'l 5 på 0,8 ysek, og således strækker sig over 6,4 ysek. Endelig dannes fejlkontrolordet i form af en periodisk redundanskontrol ud fra de foregående 16 dataord og alternerende paritetsordkomponenter og indbefatter 12 bit med en varighed på i alt 9,6 ysek. Hver ramme slutter med et synkroniseringsord, 10 som består af 4-bitsignal, dvs. har en varighed på 3,2 ysek.

Følgelig har hver hel ramme N en total varighed på 320 ysek, som registreres tidstro og synkront med de 16 dataord samples i rammen, hvor hver sampleværdi fastholdes i 20 millisekunder for en samlet samplingperiode på 320 mikrosekunder.

15 I fig. 2 er det endvidere vist, at hvert af paritetsordene Pq og Pq til P^ og P^ i en ramme N dannes ud fra dataord fra rammer, som er placeret i så lang afstand fra rammen N, at en enkelt defekt på et registreringsmedium ikke vil medføre 2 0 tab af samtlige rammer, altså både rammen N og de rammer, hvoraf .paritetsordene for rammen N dannes. I en foretrukken udformning vil paritetsordene P„ henholdsvis P„ for hver position K i rammen N dannes ud fra dataordene Dn henholds-

. UM

vis D„ fra ramme N+15 kombineret gennem et ekslusiv-ELLER- 25 n kredsløb (vist som symbolsk som Θ) med dataordet i den følgende position, dvs. henholdsvis i rammen N+30. Sådanne relationer kan udtrykkes med følgende generelle udtryk N = DN+n nN+2n

30 KM,L “ 2KK,L (2K+1)M,L

hvor N . . .

P^ er et paritetsord i position K i ramme N,

Pj, henviser til paritietsordene, som dannes ud fra den mest 35 ^ betydende halvdel af de tilsvarende datator Dn„ og v , 2Km (2K+1jm og 14

DK 151742B

P henviser -til paritetsordene, som dannes af den mindst KL

betydende halvdel af dataordene D£K og d(2k+1) ' °9 ^vor

L L

n er forskydningen mellem de rammer, som paritetsordene for 5 rammen N dannes af..

Nærmere bestemt er udtrykkene for paritetsordene P^. og P„ ,

Ja. . Ja.t

M L

dvs. svarende henholdsvis til de mest og de mindst betydende dele af dataordene D2K og D2K+1 ^ra paritetsordene 10 frembringes: _N _ N+n _ ^N+2n PK D2K ® ° (2K+1) ' °g

MM M

pN = DN+n N+2n 15 PKL °2K1 ® D(2K+1)1 I en foretrukken udformning kan n vælges til at være 15, således for en given position K=0 af rammen N vil paritetsordene P0 og Pr være:

M L

20 N N+15 N+30 N N+15 N+30 P^ = vi © D™ og P^ = D™n3 Θ D:

m °M iM UL UL iL

På lignende måde for positionen K=1 i rammen N: 25 P? = Df15 ® Df30 og P. = Df15 « Df30

..... iM ^M JM iL ZL JL

Og for positionen K=2 i rammen N: pN _ _,N+15 nN+20 pN _ -N+15 nN+30 P- - D. © D, og P, - D. © De

30 Μ Μ Μ P L L

Det kan således ses, at i den foretrukne udformning af nærværende opfindelse fremlægges en fejlkorrektionsplan, hvori der opnås en besparelse på 1/4 af den båndlagerplads, der 35 kræves til et fuldstændigt redundantindspilningsformat, ved at tilvejebringe et format der er redundant for 2 ud af 3.

Det ligger ligeledes inden for nærværende opfindelses rækkevidde yderligere at anvende indkodningsformater, såsom M ud af N redundansniveauer. Således kan man f.eks. indrette kod 15

DK 151742B

ningsplaner svarende til den, der er beskrevet i fig. 2, med 3 ud af 4 eller 4 ud af 5. Det ligger endvidere inden for nærværende opfindelses rækkevidde, at danne formater svarende til det, der er vist i fig. 2, men hvor paritetsinformation

R

samt fejlkontrolkoder og synkroniseringsord er placeret i indbyrdes afstand inden for en given ramme. F.eks. kan et synkroniseringskodeord, som er lokaliseret i en given ramme, være placeret flere mulige steder i rammen. I fig. 2 afslutter synkroniseringsordet en given ramme N. Synkroniseringsordene 10 kan imidlertid placeres et vilkårligt forud givet sted inden for rammen, og kan endvidere opdeles for yderligere at markere afslutningen af en vilkårlig forud given position eller ord i rammen. Fejlkontrol-ordet (CRC) og paritetsordene kan på lignende måde placeres forskellige steder inden for rammen 15 eller grupperes sammen ved den sidste del af en given ramme.

Fig. 3 viser et blokdiagram over yderligere detaljer af en foretrukken udformning af optageindkoderen 22 i fig. 1. Som det kan ses overføres de digitale seriedata fra A/D omforme- 20 ren 20, der via en leder 50 til et 8 bit skifteregister 52, f.eks. et integreret kredsløbsmodul fra Texas Instruments af typen 74LS164. Skifteregisteret 52 omdanner digitale serielle indgangsinformationer til et parallelt udgangssignal, som vist med en multileder 54. De parallelle udgangssignaler 2 5 overføres til en hukommelse med vilkårlig adgang, dvs. en RAM 56, f.eks. otte integrerede kredsløbshukommelseselementer af typen 2102 fra NEC., som lagrer dataordene fra successive rammer, for at muliggøre dannelsen af paritetsord ud fra den N+15'en og N+30'te ramme. RAM hukommelsen 56 giver 30 en hukommelseskapacitet på 1024 bit pr. element, og har således tilstrækkelig kapacitet til at lagre de 30 rammer, der hver indeholder 256 bit, dvs. kræver en kapacitet på 960 bit pr. register. Placeringen i hukommelsen 56, hvor de individuelle parallelle signaler lagres, styres af udgangssignaler på en 3 5 leder 58 fra optagestyrekredsløbet 24. Styrekredsløbet 24 frembringer således udgangssignaler til at danne de adresser i hukommelsen 56, hvorpå de respektive udgangssignaler fra 16

DK 151742B

skifteregisteret 52 skal lagres. Skifteregisteret 52 styres også af et signal på en leder 64 fra styrekredsløbet 24 for at tillade overførsel af seriedataord fra lederen 50 til lederne 54. For at danne paritetsordene, kobles udgangssignalerne 5 fra RAM hukommelsen 56 til paritetsregistre 66 og 68, som fortrinsvis kan være IC kredsløb, f.eks. af typen LS165 fra T.I. Det første af paritetsregistrene 66 styres af signaler fra optagestyrekredsløbet 24 på en leder 70 for at danne et paritetsord baseret på dataord, der forekommer N+15 rammer 10 senere. Dvs. dataord placeret 15 x 256 bit eller 3840 bit efter .et givet dataord skiftes ind i registeret 66 ved et passende styresignal fra styrekredsløbet 24.

På lignende måde styres paritetsregisteret 68 af taktsigna-15 ler på en leder 72 fra optagestyrekredsløbet 24 for at danne et paritetsord baseret på dataord, der forekommer i en efterfølgende position inden for den N+30'te efterfølgende ramme. Således skiftes dataord placeret 30 x 272 (dvs. en ramme af 256 bit plus et yderligere 16 bit dataord) eller 8160 bit 20 efter et givet dataord ind i registeret 68 ved et passende taktsignal fra styrekredsløbet 24. Udgangssignalet fra hver af paritetsregistrene 66 og 68 skiftes serielt ud i takt med et fælles taktsignal på en leder 74 og kombineres i en eks-klusiv-ELLER-port 76. De uforsinkede dataord i hukommelsen 25 56 føres på lignende måde ud i parallel form på ledere 78 til skifteregistrene 80 og 82 i takt med styresignaler på ledere 84 og 86 fra styrekredsløbet 24 for derved midlertidigt at lagre de mest betydende og de mindst betydende dele af hvert dataord. Den serielle ækvivalent til det mest betyden-30 de og de mindst betydende dele af et givet dataord føres ud fra skifteregistrene 80 og 82 og kobles med de passende paritetsord fra eksklusiv-ELLER-porte'n 76 i en seriel omskifter 88. Synkroniseringssignaler på en leder 90 fra styrekredsløbet 24 samt et CRC-kodeord fra en CRC-generator 92 føres også 35 ind i omskifteren 88. CRC-generatoren 92 er fortrinsvis et integreret kredskløb fra Fairchild Semiconductor Corp., f.eks. af typen 9404. Hvert af de fire indgangssignaler til omskifte- 17

DK 151742B

ren 88 føres ud gennem et portkredsløb i takt med styresignaler på en leder 94 fra optagestyrekredsløbet 24. Den serielle omskifter 88 frembringer således på udgangslederen 96 et fuldt formatteret serielt digitalt signal, der indeholder den kor-5 rekte rækkefølge af dataord og paritetsord i en given ramme, efterfulgt af CRC-kontrolordet og synkroniseringsordene. Seriesignalet på lederen 96 føres til en forsinkelsesmoduleret generator 97 sammen med taktstyringssignaler på en leder 98 fra styrekredsløbet 24, taktstyret af en fundamental klokfre-10 kvens Fg på 1,25 MHz, ne klokfrekvens på 2Fg og et kontrol signal for "manglende overgang". Det således behandlede digitale signal fra generatoren 97 føres i forsinkelsesmoduleret form gennem en leder 99 til et hoveddrivkredsløb 100, som forstærker det digitale signal og påtrykker et indspille- 15 o hoved eller tonehoved 25 det forstærkede signal, saledes at det behandlede, forsinkelsesmodulerede signal registreres på et passende registreringsmedium, f.eks. et konventionelt magnetbånd.

2 0

Detaljer af den måde, hvorpå signaler behandles under afspilningen for at detektere fejlagtige data og for at korrigere de gendannede signalers tidsbase, forklares i forbindelse med blokdiagrammet med fejldetektoren og tidskorrektionskredsløbet i fig. 4. Fejldetektions- og tidskorrektionskredsløbet 25 32 vist i fig. 4, modtager serielle data fra bit-synkroniseringsgeneratoren 30 på lederen 31. Dette indgangssignal føres i parallelform til både tidskorrektionsdelen og til fejlde-tektionsdelen. Fejldetektionsdelen omfatter et CRC-kontrol- kredsløb 101, som omkoder dataordene fra hver modtaget ramme 3 0 og deraf frembringer et tilsvarende CRC-kontrolord. Dette kontrolord behandles sammen med det derefter modtagne CRC-kon- trolord i den pågældende ramme i et komperatorkredsløb i CRC-kontrolkredsløbet 101. Synkroniseringen af de respektive sammenligningsfunktioner styres af et databloksignal på en 3 5 leder 102 fra afspillestyrekredsløbet 36. Hvis der er uoverensstemmelse mellem det frembragte CRC-kontrolord og det senere modtagne CRC-kodeord frembringes et rammefejlsignal på en leder 104, og dette signal tilføres en omskifter 106 i 18

DK 151742B

et taktstyringskredsløb, der er betegnet 108.

Dataindgangssignalet på lederen 31 føres også i tidskorrektionsdelen til én serie til parallel omformer 110, som omdanner 5 serieindgangsdata til et tilsvarende ottekanals parallelt udgangssignal på lederne 112. Omformeren 110 kan passende være et integreret kredsløb fra Texas Instruments, f.eks. af typen LS164. Rækken af signaler, der afgives fra omformeren 110, styres igen af båndtaktsignaler på lederen 114 fra bit 10 synkroniseringsgeneratoren 30 og fra en 400 bit tæller 116 i indgangstaktstyrekredsløbet 108. Tælleren 116 styres igen af båndtaktsignalet på lederen 114 og af et rammesynkroniseringssignal på en leder 118 og afgiver udgangssignaler på ledere 120 og 122 svarende til afslutningen af hver ramme.

15

Syv af de otte udgangssignaler fra omformeren 110 føres via ledere 112 til en hukommelse 128 af typen FIFO, dvs. "first in-first out". FIFO-hukommelsen 128 omfatter fortrinsvis en række af seks integrerede kredsløb, f.eks. type 3341 fra Fair- 20 child Semiconductor Corp. Det ottende parallelle indgangssignal til FIFO-hukommelsen 128 er signalet på en leder 130 fra omskifteren 106, som vælger mellem data på omformerens 110 ottende udgangsleder 113, og rammefejlsignalet på lederen 104 fra CRC-fejlkontrolkredsløbet 101. FIFO-hukommelsen 128 25 styres endvidere af et tilbagestillingssignal fra OG porten 124 på en leder 132, for at gøre det muligt at oplagre dataindgangssignalerne midlertidigt og derefter afgive datasignalerne på de parallelle udgangslederes modificeret i tidssekvens, for at opnå en nøjagtig tidsstyring.

30

Serie til parallelomformeren 110 er sammen med omskifteren 106 indrettet til at erstatte CRC-kontrolordet (12 bit) og synkroniseringsordet (4 bit) i de indkommende data på lederen 31 med en 16 bit FIFO-synkroniseringskode. Denne synkronise-3 5 ringskode kobles via ledere 112 sammen med de øvrige data og paritetsord til FIFO-hukommelsen 128. En af bitene i den 16 bit FIFO-synkroniseringskode føres gennem omskifteren 106 tilbage til den ottende indgang på FIFO-hukommelsen 128 via 19

DK 151742B

lederen 130 i takt med passende tidsstyresignaler på lederen 122. Alle otte parallelle bit fra FIFO-hukommelsen 128 føres via ledere 134 til FIFO-synkroniseringskodedetektoren 136 samt til udgangene 138 til fejlkorrektionskredsløbet 34. FI- 5 FO-synkroniseringskodedetektoren 136 reagerer på FIFO-synkro-niseringskoden på lederne 134 og på tidsstyresignaler fra afspillestyrekredsløbet 36 på en leder 140 ved at frembringe et tilbagekoblet styresignal på en leder 142, hvis data fra hukommelsen 128 ikke kommer i korrekt indbyrdes afstand. Hvis 10 data, udsendt fra FIFO-hukommelsen 128, således er ude af synkronisering med taktsignaler på lederen 140, justeres datapositionerne automatisk af signaler på lederne 142, der føres ind på flip-flop, som derefter automatisk skifter, og hvis udgang er forbundet til OG porten 124 for at styre den hastig-15 hed, hvormed data behandles i FIFO-hukommelsen 128, tilbagestiller FIFO-hukommelsen 128 og tilbagestiller en flip-flop 158, som styrer afgivelsen af udgangssignaler.

400 bit-tælleren 116 modtager båndklokimpulsen på lederen 20 114 og rammesynkroniseringssignalet pa lederen 118 og frembringer et styresignal på en leder 144 med en frekvens på 1/8 af frekvensen for båndklokimpulserne. Dette signal føres sammen med udgangssignalet fra flip-flopen 126 via OG porten 124 og via lederen 132 til FIFO-hukommelsen for at åbne dens 25 · Λ indgange.

Fejldetektions- og tidskorrektionskredsløbet 32 indbefatter også et taktstyringskredsløb 146 for udgangssignalet, dette kredsløb slutter en tilbagekoblingssløjfe med et faselåst 30 servokredsløb 148, som igen frembringer udgangssignaler pa en leder 150 for at styre drivhastigheden af en drivmekanisme, som trækker registreringsmediet (ikke vist) med henblik på at styre den hastighed, hvormed data tilføres på lederen 31. Kredsløbet 146 indeholder en overvågningsenhed 52, som 35 følger datamængden i FIFO-hukommelsen 128 og afgiver et udgangssignal, når hukommelsen er halvt fuld, dvs. når 75 bit er til stede på indgangen af overvågningsenheden 152. Udgangssignalet føres til en OG port 154 sammen med et udgangsram- 20

DK 151742B

mesynkroniseringssignal fra afspillestyrekredsløbet 36 på en leder 156. Dette signal tilføres også det faselåste servo- kredsløb 148. Signalet fra OG porten 154 sætter flip-flopen 158, som styrer afgivelsen af udgangssignaler. Udgangssigna-5 let fra flip-flopen 158 tillader, nar flip-flopen er sat, at et krystalstyret kloksignal på en leder 164 fra afspilles tyrekreds løbet 36 føres gennem en NAND port 162 og frembringer derved det faste taktstyresignal på en leder 166 til FIFO-hukommeIsen 128. Udgangstaktstyrekredsløbet 146 reagerer 10 på de faste taktsignaler og på synkroniseringssignaler fra afspillestyrekredsløbet 36 for at styre den hastighed, hvormed signaler føres ud fra FIFO-hukommelsen 128 for at sikre, at udgangssignalerne på lederen 138 dannes i et absolut fast tidsforhold. Fejldetektions- og tidskorrektionskredsløbet 15 32 omfatter også organer til frembringelse af et rammefejl-signal. Et sådant signal trigges af den ottende udgangsleder 168 fra FIFO-hukommelsen, og kobles derfra til en ELLER-port 170, som igen styres af signalet på lederen 142 fra FIFO-sy-kroniseringskodedetektoren, og danner et udgangssignal som 20 tilføres en "god/darlig ramme" holdekreds (latch) 172 for at danne rammefejlsignalet på en leder 174.

Detaljer i fejlkorrektionskredsløbet 34 er vist i blokdiagrammet i fig. 5. På denne tegning er de otte parallelle ud- 2 5 gange fra FIFO-hukommelsen 128 i fejldetektions- og tidskorrektionskredsløbet forbundet via ledere 138 til en omskifter 180, der kan vælge mellem dataord, og til en paritetslager-holdekreds 182. Omskifteren 180 er igen styret af et tidsstyringssignal på en leder 184 fra afspillestyrekredsløbet 3 0 36. Dette signal styrer igen omskifteren 180, således at dataordene på udgangsledere 138 overføres til en cyklisk drevet dataordhukommelse 186. Hukommelsen 186 består fortrinsvis af en række hukommelser med vilkårlig adgang, dvs. RAM'er, f.eks. integrerede kredsløb fra NEC af typen 2102. RAM1en 3 5 186 styres igen af et læse/skrivestyresignal på en leder 188, og dette signal frembringes og OG og ELLER porte 190 og 192 ud fra skrive-korrektions- og skrive-datasignaler på ledere 194 og 196. Disse signaler frembringes af afspillestyrekreds-

1 Ί CL

DK 151742B

21

Rammefejlsignalet på lederen 174, som styrer hele fejlkorrektionsprocessen, føres til en "rammestatus" omskifter, der består af porte 198 og 200. Denne omskifter frembringer et signal på en leder 202 til en "ramme-god/dårlig"-hukommelse 204. Udgangen fra hukommelsen 204 er koblet til en rammesta-tusholdekreds 206 for at frembringe et RAM læse/skrive styresignal på en leder 208. Signalet på lederen 208 føres tilbage til indgangen og OG porten 200 for yderligere kontrol af ram-mestatusomskifteren og føres også til OG porten 190 for at 10 styre dannelsen af læse/skrive korrektionssignaler på lede ren 188. Som således antydet drives dataordhukommelsen 186 cyklisk af afspillestyrekredsløbet via ledere 210, således at dataord i på hinanden følgende rammer indføres i rækkefølge. Disse styresignaler bevirker yderligere, at dataord 15 i hver ramme udlæses successivt fra hukommelsen 186, efterhånden som dataordene fra en næste efterfølgende ramme N+30, dvs. 30 rammer senere i tid, modtages. Udgangssignaler fra hukommelsen 186 føres til skifteregistre 212 og 214 for at omforme parallelle data til seriel form. Registrene er for- 20 trinsvis integrerede kredsløb, f.eks. af typen LS 165. Serie-udgangssignalet føres gennem en OG port 216 til en udgangsleder 218, hvorefter signalet føres til digitale til analog omformeren 38, som vist i fig. 1.

25

Udgangen fra dataordhukommelsen 186 er også forbundet med en datalagerholdekreds 220, og dataordene, som er til stede i dataordhukommelsen, overføres taktstyret af et datalagersignal fra afspillestyrekredsløbet 36 på lederen 222 til en række eksklusiv-ELLER-porte_224. En paritetslagerholdekreds 30 182 styres også af signaler fra afspillestyrekredsløbet 36 på lederen 226. Som det vil blive nærmere forklaret i det følgende, muliggør den ovenfor beskrevne del af fejlkorrektionskredsløbet korrektion af fejlagtige dataord i en given ramme.

Udover muligheden for korrektion omfatter fejlkorrektions-kredsløbet 34 også kredsløb til at blokere udgangssignalet i tilfælde af, at korrektion ikke er mulig. Den del af kreds- 35

. DK 151742 B

22 løbet omfatter et kredsløb til blokering af et dårligt rammesignal 228, og dette kredsløb er forbundet således at det modtager signaler fra "ramme-god/dårlig"-hukommelsen 204 og styres af indgangssignaler på en leder 230 fra afspillestyre- 5 kredsløbet 36. Udgangssignalet fra kredsløbet til blokering af et dårligt rammesignal 228 er via en leder 232 forbundet med en indgang på OG porten 216, hvor det nævnte udgangssignal sammenkobles med udgangssignalet fra skifteregistrene 212 og 214. Hvis en ukorrekt ramme konstateres, vil signalet 10 på lederen 232 blokere OG porten og hindre at udgangssignalet fra skifteregistrene føres videre. I stedet for frembringes på udgangslederen 218 en serie af digitale nuller.

Funktionen af fejlkorrektionskredsløbet 34 kan generelt be-15 skrives som følger. Det antages, at en given tidligere ramme (N+l) lige er blevet behandlet, og at det første dataord af en ny ramme N ankommer til fejlkorrektionskredsløbet. Det første dataord af denne ramme N modtages, og den første 8 bit gruppe, dvs. den mest betydende del af dette dataord indlæse 20 i dataordhukommelsen 186. RAM-hukommelsen 186 føres et trin frem, og den næste 8 bit gruppe bestående af den mindst betydende del af det første dataord indlæses i hukommelsen 186.

De næste data, der skal modtages på lederen 138 er et 8 bit paritetsord, der oprindeligt blev frembragt fra dataord i 25 rammerne N+15 og N+30. Da enhver ramme kun indeholder 8 paritetsinformationsord, indses det let, at kun halvdelen af rammens N dataord kan rekonstrueres ved en kombination af paritetsordene fra en ramme med dataord fra en anden ramme.

Det modtagne paritetsord udskilles fra datastrømmen af afspil-30 lestyrekredsløbet 36 og indlæses i paritetslagerholdekredsen

182. Med den nu modtagne paritetsinformation for rammen N

og dataordene fra rammen N+30, der allerede er lagret i RAM'en 186, er det nu muligt at rette halvdelen af dataordene, der er til stede i den cykliske RAM-hukommelse 186 i position 35 N+15, dvs..den ramme, som er 15 rammer forud i tid for rammen N.

DK 151742 B

23

Status for dataordene i rammen N+15 afgives af "ramme god/ dårlig"-hukommelsen 204 til rammestatusholdekredsen 206. Hvis der modtages en indikation for, at et af dataordene i ramme N+15 er dårligt, kobles et korrektionssignal på lederen 208 5 gennem portene 190 og 192 på lederesn 188 til hukommelsen 186, for at tillade rettede dataord fra ekskulsiv-ELLER-kred- sen 224 at blive indsat på rette sted i datahukommelsen 186, hvorved de fejlbehæftede dataord slettes. Hvis en indikation for en fejlagtig ramme modtages, og når alle paritetsord i 10 rammen N er lagret i paritetsholdekredsen 182, frembringer afspillestyrekredsløbet 36 et signal på en leder 222 for at give datalagerholdekredsen adgang til halvdelen af dataordene for ramme N+30 i holdekredsen. 220. Eksklusiv-ELLER-kredsløbet 224 behandler de to signaler og frembringer et udgangssignal 15 som vil være en mulig rekonstruktion af halvdelen af dataordene i ramme N+15.

Den anden halvdel af ramme N+15 rekonstrueres, når de 8 bit paritetsord fra ramme N-15 modtages 15 rammer senere, disse 20 ...

paritetsord giver den nødvendige yderligere information for at fuldende rekonstruktionen. Hvert paritetsord fra ramme N-15 lagres i rækkefølge i paritetlagerholdekredsen 182, og afspillestyrekredsløbet 36 frembringer et signal på en leder 222 for at give datalagerholdekredsen 220 sekventiel adgang 25 til halvdelen af dataordene i rammen N. Eksklusiv-ELLER-kred-sen 224 behandler disse to ordgrupper og frembringer et udgangssignal til RAM'en 186, der fuldeneder rekonstruktionen af dataordene i ramme N+15.

30

Hver halvdel af de ovenfor beskrevne funktioner fortsætter således for de 16 dataordafsnit for en given ramme, der ankommer. Hvert dataord udskilles og indføres i den cykliske RAM-hukommelse 186, medens de på hinanden følgende paritetsord udskilles og indlæses i paritetslagerholdekredsen, hvor de 35 anvendes til efter hinaden at rekonstruere halvdelen af dataordene 1, 2, 3, 4.....16. Ved afslutningen af en ramme an kommer endelige rammens "ramme god/dårlig"-status, for den ramme, hvori paritetsordene kan anvendes, således at den in

DK 151742 B

24 formation kan anvendes til at bestemme, om den korrigerede information, der blev indlæst i hukommelsen 186, faktisk er en gyldig eller god korrektion eller ej.

5

Efter korrektionen af den første halvdel af rammen N+15 tilfører "ramme god/dårlig"-hukommelsen 204 status for rammen N+15 til rammestatusholdekredsen 206. Udgangssignalet fra holdekredsen 206, hvilket signal angiver tilstanden af ramme N+15, summeres igen i NAND-porten 200 med "god/dårlig" status 10 for rammen N, som modtages på lederen 174. Afspillestyrekreds løbet 36 styrer NOR-porten 198, således at den overfører det summerede udgangssignal fra porten 200 til "ramme god/dårlig"-hukommelsen 204. Det summerede signal indlæses i hukommelsen 204, som en ny "god/dårlig"-status for rammen N+15. Når den 15 „ „ anden halvdel af rammen N+15 derefter rekonstrueres ud fra rammerne N og N-15, gentages denne sekvens således, at udgangssignalet fra holdekredsen 206, hvilket signal nu viser status for rammen N, summerers i porten 200 med indikationen for rammen N-15 for til hukommelsen 204 at bringe et fuld- 20 stændigt summeret signal, der er repræsentativt for den endelige god/dårlig status for rammen N+15.

I den foretrukne udformning, der er beskrevet ovenfor, er betingelsen for at korrigere data kun, at to ud af tre rammer 25 er gode således, at hvis god/dårlig status for de rammer, som pariteten blev konstrueret ud fra, er god, og en af rammerne N+15 eller N+30 er god, så kan de rettede data konstrueres og indlæses i hukommelsen 186 i de passende positioner for N+30 eller N+15. På tilsvarende måde kan lignende systemer konstrueres med konstruktionsteknik, der anvender tre ud af 4 eller fire ud af fem.

Da information gendannes fra indspilningsmediet 23 med en større hastighed end det er påkrævet for at afgive det, og 3 5 på grund af den ekstra paritetsinformation, der indsættes under indspillefunktionen, må informationen nødvendigvis midlertidigt lagres i skifteregistrene 212 og 214. når et komplet

Claims

1. Kode- og korrektionskredsløb omfattende a) et kodekredsløb til at behandle digitale data, som på et registreringsmedium skal registreres serielt i form af en 25 række rammer bestående af et forudvalgt· antal dataord, af et paritetsord dannet af dataord, som er forsinket i forhold til hinanden, et fejlkontrolkodeord dannet af dataordene og paritetsordet i rammen og et specifikt; synkroniseringsord, og 30 b) et korrektionskredsløb til under afspilning at detektere tilstedeværelsen af fejlagtige signaler i en ramme, til at frembringe et rammefejlsignal i tilfælde af en sådan detek- tion, og til at reagere på rammefejlsignalet ved at generere 35 . korrigerede dataord og indsætte dem i stedet for de tidligere detekterede fejlagtige signaler, kendetegnet ved, at DK 151742B a) kodekredsløbet (22) omfatter 1. lagerorganer (66, 68) til at lagre forudvalgte dataord i afhængighed af deres forekomst i tid, 5 2. et logisk kredsløb (76) til ud fra de nævnte forudvalgte lagrede dataord at generere paritetsord som ved afspilning er tilstrækkelig til at muliggøre rekonstruktionen af fejlagtige dataord, som identificeres af rammefejlsignalet, og 10 ved b) at korrektionskredsløbet (32, 34, 36) omfatter et 1. i og for sig kendt fejlerkendelseskredsløb (32), som fra de reproducerede data- og paritetsord regenererer det til-15 svarende fejlkontrolkodeord, for at sammenligne det regenererede fejlkontrolkodeord med det reproducerede fejlkontrolkodeord for hver ramme og for at afgive et rammefejlsignal i tilfælde af, at de to fejlkontrolkodeord ikke stemmer overens, og 20 2. et rekonstruktionskredsløb (34), som omfatter en dataordshukommelse (186) til cyklisk at modtage de afspillede dataord, en dataordholdekreds (latch 220) til at modtage dataord afgivet fra dataordhukommelsen (186), en paritetsholdekreds (latch 182), som modtager de tilsvarende paritetsord, et an-2 5 det logisk kredsløb (224) til at generere korrigerede dataord fra dataordene i dataordholdekredsen i kombination med paritetsordene i paritetsordholdekredsen, og portorganer (180) til at indsætte de korrigerede dataord i dataordhukommelsen (186) i stedet for de fejlagtige dataord. 30

2. Kode- og korrektionskredsløb ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det nævnte logiske kredsløb (76) er en eksklusiv-ELLER-port, som danner paritetsordene i overensstemmelse med relationen 35 N _ (N+n) _(N+m) PK “ DK+j ® DK+k DK 151742 B hvori er et givet paritetsord ved et segment K i rammen N, og hvori D^+j ' er et givet dataord ved et segment K+j i en anden forud valgt ramme N+n, idet j er et helt tal, og hvori DK+km^ er et 5^vet dataord ved et segment K+k i en anden 5 forudvalgt ramme N+m og Kf k, n og m er hele tal, som er ind byrdes forskellige og er tilstrækkelig store til at sikre, at den givne ramme N er tilstrækkelig adskilt fra de øvrige forudvalgte rammer N+n og N+m for at forhindre, at en defekt på registreringsmediet (23) forårsager et signaltab både i 10 rammen N og i en af rammerne N+n eller N+m.

3. Kode- og korrektionskredsløb ifølge krav 2, kendetegnet ved, at paritetsordene i rammen N genereres af rammer, der er adskilt n rammer og 2n rammer fra rammen N. 15

4. Kode- og korrektionskredsløb ifølge krav 2, kendetegnet ved, at paritetsordene i et forudbestemt segment K i rammen N genereres fra dataordene ved et forudbestemt segment 2K i rammen N+15 og fra dataordene i et forudbestemt 20 segment 2K+1 i rammen N+30.

5. Kode- og korrektionskredsløb ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kodekredsløbet (32) omfatter kredsløbsorganer (88) til at formattere det digitaliserede signal i 2 5 en rækkefølge af blokke, der hver består af 400 bit omfattende 16 x 16 bit dataord, 16 x 8 bit paritetsord, et 12 bit fejlkontrolkodeord og et 4 bit synkroniseringsord.

6. Kode- og korrektionskredsløb ifølge krav 1, kende-30 tegnet ved, at det omfatter en CRC-generator (72) indrettet til at udføre en cyklisk redundanstest for at generere fejlkontrolkodeordet.

7. Kode- og korrektionskredsløb ifølge krav 1, kende-35 tegnet ved, at kodekredsløbet (22) yderligere omfatter 1) konverteringsorganer (52) til at konvertere et serielt digitalt signal til et parallelt, digitalt indgangssignal, DK 151742B 2. en læse/skrivehukommelse (56) med parallelle indgange til at modtage og oplagre det parallelle, digitale indgangssignal, 3. registre (66, 68) indrettet til fra læse/skrivehukommel- sen (56) at modtage forsinkede udgangssignaler bestående af 5 de forudvalgte lagrede dataord, 4. hukommelsesorganer (80, 82) til at oplagre parallelle udgangssignaler fra læse/skrivehukommelsen (56) svarende til dataordene, som skal registreres, 10 5) organer (88) til at kombinere de oplagrede udgangssignaler svarende til dataordene, de genererede paritetsord, fejlkontrolkodeord og synkroniseringsord for at generere serielle, digitale udgangssignaler, som danner den nævnte rækkefølge af rammer og 15 6. organer (97) til på grundlag af de serielle udgangssigna-le at generere et tilsvarende forsinkelsesmoduleret kodesig-nal, som med en minimal båndbredde er egnet til at styre et drivkredsløb (100). 20

8. Kode- og korrektionskredsløb ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det andet logiske kredsløb (224) i korrektionsorganerne (329 udgøres af en eksklusiv-ELLER-port. 25 30 35