NL7907760A

NL7907760A - Werkwijze en inrichting voor het bewerken van digitale informatie.

Info

Publication number: NL7907760A
Application number: NL7907760A
Authority: NL
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1978-10-23
Filing date: 1979-10-22
Publication date: 1980-04-25
Also published as: US4306305A; JPS6150418B2; AT371615B; NL191724C; DE2942825A1; JPS5556744A; FR2440125B1; DE2942825C2; GB2038144A; FR2440125A1; AU5206379A; NL191724B; AU530203B2; CA1131363A; ATA686479A; GB2038144B

Description

X Sch/lh/1057 >·

Werkwijze en inrichting voor het bewerken van digitale informatie .

De uitvinding heeft betrekking op een pulskodemo-dulatie-signaaltransmissiestelsel, en in het bijzonder op een werkwijze voor het bewerken van sequentieel overgedragen digitale informatiewoorden en eveneens op een inrichting voor 5 het bewerken van digitale informatiewoorden.

Bekend is een stelsel voor het overdragen van een signaal met elke groep of elke blok, bijvoorbeeld uit het Engelse octrooischrift ,1.481.849. Bij het systeem volgens dit Engelse octrooischrift wordt een foutendetectiesignaal 10 toegevoegd aan elk signaal en wordt een foutenkorrektiesignaal, bijvoorbeeld een pariteitssignaal, aan elke groep toegevoegd. Indien één informatiesignaal in één blok aan de ontvangstzijde als foutief is herkend, kan het systeem alle bits van het foutieve signaal tot nul herleiden, waarna een 15 korrekt ontvangen signaal en een foutenkorrektiesignaal in het blok met de modulo-2-optelling worden toegevoegd ter verkrijging van een juist signaal. Wanneer volgens dit systeem meer dan twee signalen in één blok fout zijn, tengevolge van salvofouten, die sequentieel en en masse optreden bij het 20 overdragen van het signaal, kan de fout niet worden gekorri- . geerd.

In het computer-vakgebied Is een ander fouten-korrektiesysteem onthuld in de Amerikaanse octrooiaanvrage 99.490, ingediend op 18 december 1970, die inmiddels heeft 25 geleid tot het Amerikaanse octrooischrift 3.697.948 ten name van IBM. Dit octrooischrift verschaft een koderings- en de-koderingssysteem, dat informatie adgeeft met betrekking tot de foutieve bytes en een uitbreiding biedt van de fouten-korrigerende mogelijkheden van het systeem tot two bytes van 30 foutieve gegevens- Het uitgezonden bericht omvat de k bytes van de gegevens (Dq, D^, D2.....Dk-1^'' elic van ^ kits, plus twee kontrole bytes en C2, elk van b bits. Het bericht wordt: gekodeerd door het berekenen van de kontrole bytes volgens de volgende betrekking: 790 7 7 60

V

-2-

Cx = I D0 © I Dx ©----Θ I Dk-1 C2 = I DQ © T D1 Φ T2D2 +----© T^""1, 2 k-1 5 waarin I het identiteitselement en T, T , —- T onderscheiden, van nul verschillende elementen van het Galois- lb veld (2j zijn, waarin de aangeduide vermenigvuldiging en optelling de in het Galois-veld gedefinieerde bewerkingen zijn, en waarin b een geheel getal ^ 1 is en k een geheel getal, dat 10 voldoet aan 2£k . c betekent een enkelvoudige pariteit en C2 is bekend als een aan b grenzende kode.(Engels: b-ad-jacent code).

De dokodeerschakeling is werkzaam voor het herstellen van de gegevens zonder fout, indien niet meer dan twee 15 van de bytes fout zijn, ongeacht hoeveel bits in de twee bytes fout zijn. Aanwijselementen zijn noodzakelijk, voor het aanwijzen van de twee foutenbevattende.bytesIn afwezigheid van de aanwi jselementen of in aanwezigheid van een enkelfou-tief aanwijselement is de dekodeerschakeling effek-tief voor 20 het herstellen van de gegevens zonder fout, Indien niet meer . dan één enkele byte een fout bevat, ongeacht hoeveel bits in die enkele byte fout is.

Wanneer in het laatstgenoemde systeem meer dan drie- bytes in k bytes tegelijkertijd font zijn tengevolge 25 van de salvofout of dergelijke gedurende gegevensoverdracht, kan die fout niet worden gekorrigeerd.

Derhalve stelt de uitvinding zich ten doel, een systeem te verschaffen voor het omzetteri van analoge audio-slgnalen in digitale signalen en het daarvan overdragen als 30 pulskodemodulatie- of PCM-signalen.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen.van een systeem, dat uitmuntende eigenschappen voor foutkorrektie en foutdetectie in de PCM-signalen. , bezit. Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen 35 van een systeem, dat een videobandapparaat of VTR gebruikt als inrichting voor het opnemen en weergeven van de PCM-signalen .

Aangezien de gegevens van pauzes zijn voorzien (Engels: interleaved) en vervolgens' geregistreerd, kan vol- 790 7 7 60 -3- r gens de uitvinding de salvofout tengevolge van een signaal-uitval in het overdrachtstelsel, bijvoorbeeld een videoband-apparaat, worden verspreid, zodat een fout met willekeurig karakter ontstaat. Aangezien verder volgens de uitvinding 5 de foutkorrektie wordt uitgevoerd door middel van een enkelvoudige pariteitskode en een b-aangrenzende kode, kunnen fouten binnen twee woorden in één blok na het opheffen van de pauzes worden gekorrigeerd. Op deze wijze is een PCM-sig-naaloverdrachtstelsel verschaft, dat een buitengewoon groot 10 foutenherstellend vermogen bezit en een betrouwbaarder fou-tendetektie kan uitvoeren.

Volgens de uitvinding wordt een PCM-signaalover-drachtsysteem, in het bijzonder voor toepassing op een PCM-signaalopneem- en/of weergeefinrichting, verschaft, waarbij 15 bijvoorbeeld een tweekanaals stereosignaal aan pulskode-moöulatie wordt onderworpen, waarna het aldus, gevormde PCM-signaal wordt opgenomen op en'weergegeven van een video-bandapparaat.

Volgens de uitvinding wordt een uit vertikale 20 pariteitsbits bestaand eerste pariteitssignaal gevormd voor een meerkanaals PCM-signaal, en wordt een tweede pariteits-signaal gevormd door toevoer van een voorafbepaalde bit uit het PCM-signaal aan een buur-kodeereenheid (Engels: adjacent code!. Een buurkode of b-aangrenzende kode bezit een symbool 25 op GF(2Ö) (d.w.z. een Galois-veld met 2° elementen! en is een algemene benaming van kodes die in staat zijn tot het korrigeren van fouten in bitgroepen. Als b-aangrenzende kode zijn bekend een Hamming-kode, Reed-Soloman-kode, enz. In het volgende voorbeeld is als kodesymbool voor het b-aangrenzende 30 signaal een matrix-kode, vermenigvuldigt met een genererende matrix T- gebruikt. Een met de d-de orde van een genererende polynoom G8Xi korresponderende genererende matrix T kan als volgt worden uitgedrukt _A_ i 35 G(xl = > gi x , g. = g.= 1 1=0 ° α 790 77 60 \ -4- (000 ------- g ^ gl T = 1 I 92 . d-1

O

' gd-lJ

d.w.z. · fd x dotmatrix; ..In dit geval is I^_^ een (d-1) x (d-1) -eenhe idsmatrix· 10 Volgens de onderhavige uitvinding wordt elk van de PCM-signalen van een aantal kanalen, alsmede het genoemde eerste en het tweede pariteitssignaal, met verschillende tijdintervallen vertraagd en in van pauzesvoorziene toestand overgedragen, terwijl aan de ontvangst--(weergave-) zijde een 15 zodanige behandeling voor het verwijderen van de pauzes wordt uitgevoerd, dat de maten van vertraging aan de overdrachts-(opname-)zijde worden gekompenseerd. De salvofout tengevolge van de signaaluitval, die bijvoorbeeld is opgetreden in het weergaveproces van een videobandapparaat, kan worden ver-20 strooid tot fouten, bestaande uit willekeurig verspreide bit-groepen door het vormen, en verwijderen van pauzes.

Indien verder de foutpositie kan.worden gedetek-teerd, kunnen de fouten van twee sporen (twee woorden) door het b-aangrenzende kanaal worden gekorrigeerd. Teneinde de 25 positie van de fout te detekteren wordt een foutendetektie-kode, aangeduid als aanwijzer, na het verwijderen van de pauzes toegevoegd aan één eenheid, die PCM-signalen van meerdere kanalen en het eerste en het tweede pariteitssignaal bevat.

30 Volgens de uitvinding kunnen de fouten van twee sporen (twee woorden) volledig worden gekorrigeerd. Zelfs indien de fout niet kan worden gedekteérd door bijvoorbeeld de aanwijzer, kan de fout tot maximaal ëén woord volledig ' worden gekorrigeerd. Aangezien het PCM-signaal woord voor 35 woord kan worden afgeleid uit elk van de meerdere kanalen voor vorming van één blok, is het'· ook. makkelijk, dat, wanneer de foutenkorrektie onmogelijk is, een foutief woord bijvoorbeeld kan worden gekompenseerd door vervanging door een ge- 790 77 60 -5- middelde waarde van een korrekt woord vóór en na het foutieve woord. Aangezien verder het kanaal waarin de fout optreedt door de aanwijzer wordt gedetekteerd, kan de opbouw van een kodeereenheid en een dekodeereenheid betrekkelijk eenvoudig 5 zijn.

Verdere kenmerken en bijzonderheden van de uitvinding zullen worden genoemd en toegelicht aan de hand van de bijgevoegde tekening. Hierin tonen:

Figuur 1 een systematisch bloksdhema van een PCM-10 signaalopneem- en -weergeefinrichting, waarop een uitvoerings-voorbeeld van de uitvinding is toegepast?

Figuur 2 een blokschema van een daarin gebruikte kodeereenheid;

Figuur 3A en 3A golfvormen van een voorbeeld van 15 het overdrachtspatroon?

Figuur 4 en 5 blokschema*s van praktische uitvoe-ringsvoorbeelden van-de buur-kodeereenheden;

Figuur 6, 7 en 8 blokschema * s ter toelichting van de rekenschakeling in een kodeereenheid; en 20 Figuur 9 een algemeen blokschema van een kodeer eenheid.

Figuur 1 toont een blokschema van een PCM-signaal-opneem- en weergeefinrichting, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de onderhavige uitvinding is toegepast. In figuur 1 duidt 25 het verwijzingsgetal 1 een videobandapparaat of VTR aan van het type met schroeflijnvormige aftasting. In het voorbeeld volgens figuur 1 is een PCM-signaalbewerkingsschakeling als aanpasslngseenheid verbonden met elk van de video-ingangs-en -uitgangsaansluitingen 2i en 2o van de VTR 1 voor toepas-30 sing van de VTR 1, die inherent wordt gebruikt voor registratie en uitlezing van een videosignaal, voor het met puls-kodemodulatie opnemen en weergeven van een audiosignaal.

In het schema volgens figuur 1 ontvangen de ingangs-aansluitingen 3L en 3R het resp. linker en rechterkanaal van 35 een stereo-audiosignaal. De met het linker en het rechterkanaal korresponderende signalen worden vervolgens via een laag door-laatfliter, resp. 4L en 4R, voor bemonstering aan de bemonsteren houtschakelingen 5L en 5R toegevoerd, de uitgangssignalen 790 7 7 60 -6-

Waarvan voor kodering worden toegevoerd aan een analoog/digi-taalomzetter of A/D-omzetter, resp. 6L en 6R, de gekodeerde uitgangssignalen waarvan worden toegevoerd aan een later te beschrijven kodeereenheid 7. In deze kodeereenheid wordt het 5 invoegen van pauzes van een PCM-signaal van het linker- en het rechter-kanaalsignaal, de toevoeging van een pariteits-signaal, het onderdrukken van het tijdbasissignaal, enz., uitgevoerd. Vervolgens wordt het uitgangssignaal van de kodeereenheid 7 in seriekode aan een synchrone mengschakeling 8 10 toegevoerd. Een referentie-klokoscillator 9 verschaft een referentieklokpuls voor een pulsgenerator 10, die daarop een beraonsteringspuls afgeeft, een klokpuls voor de A/D-omzetting, een complexsynchronisatiesignaal, een besturingssignaal voor de kodeereenheid 7, enz. Het uitgangssignaal van de synchrone 15 mengschakeling 8 wordt aan de. video-ingangsaansluiting 2i van de VTR 1 toegevoerd.

Het PCM-signaal, dat is weergegeven door de VTR 1 en is afgegeven aan zijn video-uitgangsaansluiting 2o, wordt via een begrenzingsschakeling (Engels : clamp circuit) 11 20 toegevoerd aan een data- en synchronisatiescheidingsschakeling 12. Het daardoor afgescheiden complexe synchronisatiesignaal wordt toegevoerd aan een pulsgenerator 30, en'het door dezelfde scheidingsschakeling 12 afgescheiden PCM-signaal wordt toegevoerd aan een dekodeereenheid 14. In deze dekodeereenheid 25 14 worden bewerkingen, uitgevoerd, zoals tijdbasisexpansie, detektie van fouten, korrektie daarvan, enz. De aldus bewerkte uitgangssignalen van de dekodeereenheid 14 worden toégevoerd aan de D/A-omzetters 15L en 15R, de analoge uitgangssignalen waarvan via respectieve laag doorlaatfilters 16L en 16R worden 30 toegevoerd aan resp. uitgangsaansluitingen 17L en 17R, De begrenzingspuls voor de begrenzingsschakeling 11, het bestur ringssignaal. voor de data- en synchronisatiescheidingsschake-ling 12, het besturingssignaal voor de dekodeereenheid 14, 5 de klokpulsen voor'de D/A-omzetters 15L, 15R, enz., worden 35 opgewekt en afgegeven door.de pulsgenerator 13. In dit geval worden deze signalen opgewekt onder Invloed van het uitlezen van het complexe synchronisatiesignaal.

790 7 7 60 -7- ’ -

De uitvinding is toegepast in de in figuur 1 getekende, bovengenoemde kodeereenheid. Een voorbeeld van de ko-deereenheid 7 is in figuur 2 weergegeven. PCM-signaalsequenties SL en SR (serie-gekodeerd), die korresponderen met resp. het 5 linker en het rechterkanaal, en afkomstig zijn van resp, de A/D-omzetters 6L en 6R, worden toegevoerd aan een verdelings-schakeling 8, die dienst doet voor het onderverdelen van het linker en het rechterkanaal in elk driekanalen, ofwel in totaal zeskanalen. Bijvoorbeeld wordt de PCM-signaalsequentie 10 of -reeks SL van de vorm L_2, L-ir lq' L2' L3' — en de PCM-signaalreeks SR, met de vorm R_2, R_^, RQ, R^, R2, R3 r ---- verdeeld in een met een eerste kanaal korresponderende PCM-signaalserie SL^ van de vorm (L_2, —Ar~----^ r een met een tweede kanaal korresponderende PCM-signaalreeks SR^ 15 van de vorm (R_2, R^ R^,----), een met een derde kanaal korresponderende PCM-signaalreeks SL2 van de vorm (L^, L2, L5,---}; een met een vierde kanaal korresponderende PCM- signaalreeks SR^ van de vorm (R^, R2, R^/----); een. met een vijfde kanaal korresponderende PCM-signaalreeks SL^ van de 20 vorm (Lq, L^, Lg,----) en een met een zesde kanaal korresponderende PCM-signaalreeks SR^ van de vorm (Rq, R3, Lg,----).

Een woord in de PCM-signaalreeks in elk kanaal wordt toegevoerd aan een opteller 19 van het modulo-2-type en eveneens aan een buur-kodeereenheid 20, enwel woord voor 25 woord, zodanig, dat de opteller 19 een eerste pariteitssignaal-reeks SP afgeeft en de buur-ködeereenheid 20 een tweede pari-teitssignaalreeks SQ.

De PCM-signaalreeksen SR^, SL2, SR2, SL3 en SR3 , maar niet de reeks SL^,.worden toegevoerd aan resp. de ver-30 tragingsschakelingen 22a, 22b, 22c, 22d en 22e, de eerste pariteitssignaalreeks SP wordt toegevoerd aan een vertragings-schakeling 22f, en de tweede pariteitssignaalreeks SQ wordt toegevoerd aan een vertragingsschakeling 22g. De vertragings-schakeling 22a-22g worden gebruikt voor het van pauzes voor-35 zien van de PCM-signaalreeks en de eerste en de tweede pariteitssignaalreeks, in het tijddomein bezien, met vertragingen van d, 2d, 3d, 4d, 5d, 6d en 7d (woordtijdjL, wanneer een een-heidsvertraging d (woordtijd) wordt gesteld. De vertragings- 79077 60

V

* -8- schakelingen 22a-22g kunnen zijn uitgevoerd als schuifregis-ter, een geheugen van het uniform toegankelijke type of RAM (engels: random access memory)/ enz. de vertraagde PCM-signaal-reeksen SR^, SL.^, SL 3 en SR.^ worden afgegeven door de 5 resp. vertragingsschakelingen 22a-22e, en de vertraagde pari-teitssignaalreeksen SP^ en SQ^ worden afgegeven door de resp. vertragingsschakelingen 22f en 22g. Uit de PCM-signaalreeksen SL^-SL^ van de aldus verkregen zeskanaals- en pariteitssignaalreeksen SP^ en SQ.^ worden acht woorden afgeleid/ die 10 vervolgens worden toegevoerd aan een CRC (cyclische-redendan-tiekontrole)-generator 23. Deze generator 23 geeft een CRC-kode af, korresponderend met deze acht woorden, waardoor een wijzersignaalreeks SC wordt afgegeven, die de CRC-kode omvat.

De CRC-kode is een foutendetektiekode onder toepassing van de 15 cyclische kode, en de CRC-generator is uitgevoerd als modulo- 2-aftrekker op basis van een genererende polynoom.

De bovengenoemde PCM__signaalreeksen SI^-SR^ en de pariteitssignaalreeksen SP 3^ en SQ^, evenals de wijzersignaalreeks SC, worden toegevoerd aan een mengschakeling 24 om ze 20 zodanig te bewerken, dat ze tezamen een signaalreeks van één kanaal vormen. Uit uitgangssignaal van de mengschakeling 24 wordt toegevoerd aan een tijdbasis- onderdrukkingsschakeling 25. Aan een uitgangsaansluiting 26 daarvan wordt een signaalreeks ontwikkeld met een datavrij tijdinterval, korrespon-25 derend met het interval, waarbinnen het synchronisatiesignaal wordt toegevoegd. In dit geval zijn binnen éën horizontaal interval het PCM-signaal van zes woorden, het pariteitssignaal van twee woorden, en het wijzersignaal van éën woord aanwezig. Bijvoorbeeld wordt op een zodanige tijd, dat de PCM-signalen 30 van (R.^,; ü'. R^}:: , -'R^) en de pariteitssignalen van P.^ en P2 worden toegevoerd aan de resp. vertragingsschakelingen 22a- 22g, de PCM-signalen van R^^, L2-6d' ^2-9d' L3-12d' en en de pariteitssignalen van en Q;j_2ia v^r die t;iOd! afgegeven aan de resp. uitgangsaansluitingen van de. vertragings- 35 schakelingen 22a-22g. Op deze wijze worden een CRC-kode C^, korresponderend met de ijgt totaal acht woorden, bestaande uit > de de van de vertragingsschakelingen 22a-22g afkomstige uitgangssignalen en het signaal L^, afgegeven. Het PCM-signaal 790 7 7 60 9 -9- van zes woorden, het pariteitssignaal van twee woorden en de CRC-kode worden toegevoerd aan de synchronisatiemengschakeling 8, enwel via de mengschakeling 24, de tijdbasiskompressie-schakeling 25 en de uitgangsaansluiting 26.

5 Het opneemsignaal, dat door de mengschakeling 8 wordt toegevoerd aan de VTR 1, is van het type, waarin binnen het data-interval in êên horizontaal interval er sequentieel aanwezig is het PCM-signaal van zes woorden, het pariteits-signaal van twee woorden en de CRC-kode, zoals in figuur 3A 10 is weergegeven. In dit voorbeeld is één woord gekozen als 14 bits, maar in een geval, waarin aan één woord 16 bits zijn toegewezen is het mogelijk dat, in plaats van afgifte van de pariteit Q^^ld' 14 bits, korresponderend met een pariteits-signaal wordt gedeeld door 7 en vervolgens ingevoegd 15 in een ruimte van 2 bits, die bij elk woord ontstaat, zoals in figuur 3B met arseringen is aangegeven. In dit geval bevat het opneemsignaal PCM-signalen van zes woorden, een pariteits-signaal van één woord (juist het eerste pariteitssignaal), en een CRC-kode van êên woord.

20 Nu zal een gedataileerde beschrijving worden ge geven van de foutenkorrektiebewerking, dié kan worden uitgevoerd door de kodeereenheid 7 en de dekodeereenheid 14 volgens de uitvinding. De beschrijving vindt plaats aan de hand van een voorbeeld. Indien zes woorden van L^, R , L^, R2' L3 en 25 I»2 worden opgewekt en afgegeven door de verdelingsschakeling 18, kunnen de door de opteller 19 opgewekte en afgegeven parlteitssignalen, het eerste pariteitssignaal P^ en het tweede pariteitssignaal C^, als volgt worden uitgedrukt: P1 = Lj 0 R1 © L2 φ R2 β L3 @ R3 j 30 6 5 4-3*2 * Q-i - τ’\ φ ©> tr3

In dit geval wordt de genererende matrix T samengesteld uit bepaalde kleine d-de orde genererende polynomen G(x), zodat in bovenstaande uitdrukking dezelfde waarde niet 35 kan voorkomen in T, T , T , T , en T . Aangezien in dit geval voor zes woorden het tweede pariteitssignaal aanwezig is, dient te worden voldaan aan de voorwaarde D > 3.

Indien in het geval d - 3 de genererende polynoom G(x). een 790 7 7 60 k -10- ..23-4 gereduceerde polynoom op GF(2) is, verschillen (T, T , T , T , c T , T , T ) onderling. Deze gereduceerde polynoom is G(x) = 1 + x + x , zodat T als volgt kan worden'uitgedrukt: V00 1 ^ 5 T = 10 1 ,010^( 2 3 4 5

Aangezien in dit geval (T, T. , T , T , T ) noodzakelijk zijn, is hèt .niet altijd noodzakelijk, dat de generen-10 de polynoom F'(x) een gereduceerde polynoom is. Verder dient in een geval, waarbij het tweede pariteitssignaal is ontstaan door vermenigvuldiging van één woord van het resp. PCM-signaal, dat wordt uitgedrukt als vector, met de genererende matrix, de bitlengte van één woord ook in de beschouwingen 15 te worden betrokken. Indien bijvoorbeeld één woord 14 bits omvat, wordt de volgende genererende matrix T van 14 x 14 gebruikt.

ro ' o --—-°g0 Ί i o-— o g-j 20 0 1, ! T" ? ? x !1 • i x i i ! ! „ 1

^ o o---1 g13J

2 13 14 25 waarin G(x). = gQ + g^:*. g2x +-----gi3x + ^14X ^e 14-de genererende matrix is en. is gekozen voor (g^g^^Ll evenals in het bovenstaande geval. Ook. kan in het geval, waarin één woord 14 bits beslaat, het tweede pariteitssignaal'van 3 bits worden verkregen op basis van die, die zijn verkregen 30 door het delen van 14 bits door 3 bits eri de genererende matrix van 3x3. Aangezien in dit geval 14 bits niet volledig door 3 kunnen worden gedeeld, is het noodzakelijk, dat hetzij * i een "0” of "1", die dienst doet als loze bit, wordt toegevóegd aan de laatste voor het vormen van één woord.van 15 hits.

35 Het is niet noodzakelijk, dat deze loze bit wordt overgedragen.

In het geval,;,* waar in één woord een aantal bits bevat en een aantal kanalen één blok vormen, hangt, zoals boven is beschreven, de uitvoerbaarheid van de kodeereenheid 7907760 4 -lien de dekodeereenheid (de opbouw van zijn besturingseenheid, geheugenkapaciteit, kosten, enz) af van de keuze van de vorm van de genererende matrix. De eerste pariteitssignaalreeks SP kan parallel worden gevormd door de opteller 19, zoals in 5 de kodeereenheid volgens figuur 2, of in serie door een schuif-register van êén woordlengte en êén uitsluitende- of -poort en kan het syndroom tegelijkertijd worden gevormd door de eerste pariteitssignaalreeks SP. In dit geval is de opbouw van de schakeling eenvoudig. De vorming van de tweede pari-10 teitssignaalreeks SQ en de daardoor uitgevoerde foutenkorrek-tie wordt een probleem. Er dient ook rekening mee te worden gehouden, dat het geheugen voor de tijdbasiskompressie (-expansie) en het toevoegen van pauzes (of het verwijderen van pauzes) eenvoudig bestuurbaar moet zijn. Evenals bij het boven-15 staande voorbeeld, waarin het PCljl-signaal van zes woorden en het eerste en het tweede pariteitssignaal êén blok vormen, zal nu een optimaal voorbeeld worden beschouwd met betrekking tot het geval, waarin êén woord als 14 bits is gekozen.

Voor een geval, waarin de fouten van twee kanalen 20 kunnen worden gekorrigeerd en êén woord is onderverdeeld in een aantal blokken,, kan het volgende geval worden beschouwd.

Verdelings1 Aantal ver- . Grootte van {Aantal bits aantal -.· j deelde bits _ ; bits T j 'v \ _Li_(ml—i___| ¢-1 14 14x14 (=196) j 14 ! 2 7+7 7x7 (=49) j 14 ! 3 5+5+5 5x5 (=25) j 15 ; 4 4+4+4+4 4x4(=s16) j 16 i 5 3+3+3+3+3 3x3 (=9) | 15 i

Voor het verschaffen van het tweede pariteitssignaal Q kan men volstaan met een schuifregister met hetzelf-35 de bitaantal als het gedeelde bitaantal. Voor zuivere vergelijking kan derhalve een schuifregister van 3 bits worden toegepast, het geval van (n=5) is het meest voordelig. Voor het vermenigvuldigen evenwel van de genererende matrix T met de 790 77 60 •fc -12- data, worden deze data sequentieel uitgelezen uit een RAM en toegevoerd aan het schuifregister (hetgeen noodzakelijk is voor de tijdbasiskompressie en het invoegen van pauzes), zodat, wanneer rekening wordt gehouden met de ingang/uitgang 5 (engels: I/O) van. de RAM, het noodzakelijk is, dat het gedeelde bitaantal groter is dan vier en het gedeelde aantal n een geheel veelvoud is van twee, waardoor de RAM makkelijk bestuurbaar is. Aan de bovenstaande voorwaarde is voldaan voor n = 1, 2 en 4. Wanneer verder n = 2, wordt er in dit 10 geval de voorkeur aan gegeven, dat het bitgetal van het schuifregister gering is en dat geen loze bit vereist is, waardoor geen nutteloze faktor wordt gepresenteerd.

Nu zal de dekodeereenheid worden besproken. Het syndroom van het eerste pariteitssignaal wordt uitgedrukt 15 door de volgende vergelijking, wanneer het foutenpatroon van het woord in een i-de kanaal wordt aangeduid als en het fqutenpatroon van het woord in een j-de kanaal x^.

s1 = =¾ © |

Het syndroom S2 van het tweede pariteitssignaal 20 kan als volgt worden uitgedrukt; s2=T7"\ @ T7^ i > -

Aangezien i en j kunnen worden gedetekteerd door de CRC-kode, kunnen de foutenpatronen x^ en x^ door de volgen-25 de simultane vergelijking worden verkregen: r ïj = {i a τ1_ί) ~1 (Sj g> t1-7s2) l *t = si @ =¾ . i ..... -

Verder kunnen de fouten worden gekorrigeerd door 30 het toevoegen van de f outenpatronen x. en x. aan de korrespon-

X· J

derende foutenwoorden:.' Indien een met het bovenstaande korres— ponderend procédé wordt uitgevoerd onder de veronderstelling, dat alle woorden met fouten verdwijnen (alle zijn "0”), kunnen reeds gekorrigeerde korrekte woorden worden verkregen in 35 plaats van de foutenpatronen.

De schakeling% die het syndroom verschaft, is een schakeling, die gelijk, is aan die, welke het pariteits-signaal Q verschaft, zodat (n = 2) en (m « 7) geschikt zijn 790 7 7 60 ï -13- voor deze schakeling.

In de operationele vergelijking voor het verkrijgen van is T1 ^ eveneens gelijk aan de eerder beschreven.

Nu zal worden aangegeven, hoe de faktor (I© T1 * van de 5 operationele vergelijking kan worden gerealiseerd. Indien deze faktor wordt berekend met behulp van een schuifregister/ wordt dit een zeer gekompliceerde bewerking. Het is derhalve beter, dat het resultaat in overeenstemming met elke (i-j) wordt opgeslagen'in een uitsluitend uitleesbaar geheugen of 10 ROM. Aangezien (i-j) 5 verschillende gevallen omvat, is een ROM van (m x m x 5) bits noodzakelijk, tengevolge van het gedeelde bitaantal m. Voor het berekenen van de matrix is het gemakkelijk, een uitgangssignaal uit te lezen voor elke rij van de matrix van (m x m) . Ook met het oog op de gemakke-15 lijke bestuurbaarheid van de ROM kan in de praktijk een ROM worden toegepast met de volgende eigenschappen: n = 1 m=14 16 x 16 x S = 2043 (bits); n = 2 m as 7 8 x 8:x 8 = 512 (bits) 2Q n = 3 m = 5 3 x S x 8 = 512 (bits): n = 4 m = 4 4x4x8= 128 (bits) n = 5 m = 3 4x4x8= 128 (bits)

In het geval, waarin de berekening van (I φ T1 *) 25 wordt uitgevoerd aan de hand van het uitgangssignaal van de ROM, wordt, indien de berekening bit voor bit plaatsvindt, het aantal uitgangssignalen van de ROM m. Indien m bits tegelijkertijd worden berekend zijn(m x m)uitgangen nodig. Het aantal uitgangen van bijna alle op de markt beschikbare ROMS 30 is 4 of 8, zodat de berekening slechts bit voor'bit mogelijk. is, tenzij (n = 1 en m = 14). Indien een bufferregister aanwezig Is voor het opslaan van de uitgangssignalen van de ROM, is het vanzelfsprekend onmogelijk, het bovenstaande als zodanig aan te passen. In dit geval komen er evenwel nog de kos-35 ten van het bufferregister bij. Met het oog op het voorgaande wordt er de voorkeur aan gegeven, dat m kleiner is dan 7 bits.

Ook kan het bewerkingsresultaat van (1(¾ T1”-^) ^ 790 77 60 f -14- en de data (Sj Q Τχ“132) worden opgeslagen in een ROM en vervolgens onmiddelijk worden bewerkt. Indien 3’ bits worden toegewezen aan i-j, omvat een ingangssignaal of ingangsadres (m + 3) bits, en omvat het uitgangssignaal m bits. Zelfs in 5 het geval, waarin (m = 14) is een ROM van grote kapaciteit noodzakelijk, die nagenoeg onmogelijk kan worden uitgevoerd. Bij voorkeur is derhalve m kleiner dan 7 bits.

Zoals uit het voorgaande duidelijk zal zijn is het, wanneer één woord 14 bits beslaat, gewenst, dat 14 bits 10 door 2 worden gedeeld. Op deze wijze wordt de vorming van hét tweede pariteitssignaal, het korrigeren van fouten door het tweede pariteitssignaal en het besturen van het geheugen daarvoor makkelijk, zodat de kodeereenheid en de dekodeereenheid eenvoudig kunnen worden gerealiseerd.

15 Indian het aantal gedeelte bits op 7 is gekozen, kan de. genererende matrix T bijvoorbeeld als volgt worden uitgedrukt: 'O 0 0 0 0 0 1 !

1000001 I

0 1 0 0 0 0 0'; T = 0010000 , 0001000 ! 0000100' .000001 0' 790 7 7 60 waarin G(x) = 1 + x + x als de genererende polynoom is geko-25 zen.

Indien bijvoorbeeld het tweede pariteitssignaal 0^^ aanwezig is voor 6 woorden van (L1, R^ L2, R2, L^, R^), worden de volgende uitdrukkingen verkregen: 30 Q1a=T6L1a © T5R1a ® T4L2a φ T3R2a <5> T2L3a ® TS3a| Q1b= T%b 6>T5H1b & t4jj2b ® T^2b ® T^^3b Φ TH3b .

waarin L^a de 7 bovenste bits met de meest significante bi-é voorstelt en L^b de- 7 onderste bits met de minst significante 35 bit, en de overige Rla, Rlb, L2a, L2b .... gelijk-zijn als. bovenstaand. Het eerste pariteitssignaal P.^ wordt afgegeven met dezelfde woordeenheid als hierboven.

% -15-

Nu zal aan de hand van figuur 4 een kodeereenheid voor opwekking en afgifte van de pariteitssignaal Q (korre-sponderend met de muur-kodeereenheid 20 volgens figuur 2) worden beschreven. Deze kodeereenheid omvat een schuifregister 5 27 van 1 bit, een schuifregister van 6 bits, uitsluitende-QF-poorten 29,30 en een EN-poort 31. Het PCM-signaal wordt toegevoerd aan een ingangsaansluiting 32 vanaf de meest significante bit, in de volgorde Lla, Rla, L2a' *'* * Eerst worden de schuif-registers 27 en 28 schoongewist, wordt het uitgangssignaal van 10 de EN-poort 31 "0” gemaakt door een poortbesturingssignaal en wordt L. in de schuifregisters 27 en 28 opgeslagen. Vervolgens wordt het poortbesturingssignaal "1" gemaakt, waardoor het met 1 bit opschuift. Vervolgens wordt de inhoud van de schuifregisters 27 en 28 (TLla). Wanneer vervolgens het poortbesturings-15 signaal "O" wordt gemaakt en R . wordt toegevoerd, verkijgt men (TLla © Ria)* Wanneer vervolgens het poortbesturingssignaal de waarde "1” krijgt, waardoor het met 1 bit wordt verschoven, a verkrijgt men (ITL^ 0 TRla). Bovenstaande bewerking wordt herhaald ter verkrijging van het pariteitssignaal Qla* Aange-20 zien met de opbouw volgens figuur 4 vanaf de RAM 7 bits voor elk kanaal worden afgeleid, kan deze RAM niet gemeenschappelijk worden bestuurd met de RAM, waarvan 14 bits worden afgeleid ter verkrijging van het pariteitssignaal P^

Derhalve is de schakeling volgens figuur 5 ge-25 schikt, waarin kodeereenheden 20a en 20b, die gelijk zijn aan de in figuur 4 getoonde eenheid, aanwezig zijn, waarbij de 7 bovenste bits van de meest significante bit in 14 bits, uitgelezen van de RAM, via de schakelaar 33a worden toegevoerd aan de kodeereenheid 20a, en de 7 onderste bits tot de minst 30 significante bit via een schakelaar 33b worden toegevoerd aan de kodeereenheid 20b.

Een vermenigvuldigingsschakeling voor T 1, die nodig is voor de dekodeereenheid 14 (zie figuur 1), is in figuur 6 weergegeven; hierin worden de schuifregisters 27 en 28 35 in de tegengestelde richting ten opzichte van figuur 4 verschoven. In deze in figuur 6 weergegeven vermenigvuldigingsschakeling wordt, wanneer een PCM-signaal aan een ingangsaansluiting 32 wordt toegevoerd, omgekeerd ten opzichte van het 79077 60 ί -16- geval volgens figuur 4, de minst significante bit daarvan het eerste toegevoerd.

De vermenigvuldiging van T of T en het 7-bits PCM-signaal wordt uitgevoerd door een ROM 34 van (256 x 8)-5 bits, zoals in figuur 7 is getekend. In dit geval ontvangen 8 ingangsdatalijnen 5 van de ROM 34 het PCM-signaal van 7 bits en een signaal van 1 bit voor het kiezen van T of T ^, en de bewerkingsuitkomst van 7 bits wordt verkregen aan de uitgangsdatalijnen 36 van de ROM 34.

10 Figuur 8 toont een vermenigvuldigingsschakeling voor het vermenigvuldigen van (I + T1 -*) * en de bewerkings-uitkomst (data) van (S^ + die reeds beschikbaar was.

In deze vermenigvuldigingsschakeling worden de data opgeslagen in een dataregister 37 van 7 bits, deze data en het uit-15 gangssignaal van een ROM 40, korresponderend met éën rij van (I + T1 -1) 1 worden toegevoerd aan resp. EN-poorten 38a-38g, en de uitgangssignalen daarvan worden toegevoerd aan modulo- 2-optellers 39a-39f, waardoor 1 bit van de bewerkingsuitkomst kan worden verkregen. De ROM 40 van het(64 x 8)-bits type, 20 waaraan via zijn ingangsdatalijnen 41 rij keuzesignalen van 3 bits worden toégevoerd, die seguentiéel de eerste t/m de zevende rij aanwijzen, en via zijn ingangsdatalijnen 42 keuzesignalen van 3 bits voor het aanwijzen van i-j worden toegevoerd.

25 In plaats van de toepassing van de vermenigvuldi gingsschakeling volgens figuur 8, waarmee_.de bewerkingsuitkomst bit voor bit wordt verkregen, kan een ROM een 7-bits bewerkingsuitkomst simultaan verschaffen. In dit geval wordt door toevoer van 3-bits keuzesignalen voor het aanwijzen van 30 7-bits data en (i-j) een voorafbepaalde bewerkingsuitkomst uitgelezen, terwijl een ROM van (1024 x 8)-bits vereist is.

Figuur 9 toont een schematische weergave van de dekodeereenheid 14 (zie figuur 1). De dekodeereenheld 15 volgens dit uitvoeringsvoorbeeld bezit een opbouw voor serie-35 bewerking, die verschilt van de bovenbeschreven kodeereenheid 7, die de opbouw voor pa^allele bewerking bezit. In figuur 9 duidt het verwijzingsgetal 43 een ingangsaansluiting-i.aan, 790 77 60 -17- ' * waaraan het van een synchronisatiescheidingsschakeling 12 (zie figuur 1) afkomstige PCM-signaal wordt toegevoerd. Wanneer via de ingangsaansluiting 43 het PCM-signaal aan een CRC-kontrole-eenheid 44 wordt toegevoerd, wordt foutendetek-5 tie bereikt voor de data in elk afzonderlijk horizontaal interval. De uitkomst van de foutendetektie wordt als l bit toegevoegd aan elk afzonderlijk woord en vervolgens toegevoerd aan een (als RAM uitgevoerde) tijdbasisexpansie- en pauzes-verwijderschakeling 45. Data, die :zijn uitgelezen, voorafgaand 10 aan het uitlezen van gewone data , worden toegevoerd aan syndroomvormingsschakelingen 46 en 47. De syndroomvormings -schakeling 46 verschaft het syndroom en de andere syndroom-vormingsschakeling 47 verschaft het syndroom S2· Het syndroom wordt toegevoerd aan een vermenigvuldigingsschakeling 48, 15 die T1 ^ S2 afgeeft. Dit signaal T1 ^S2 wordt toegevoerd aan een opteller 49, waaraan eveneens het van de syndroomvormings-schakeling 46 afkomstige syndroom wordt toegevoerd, zodat de opteller 49 (S^^ 0 Ti-7S2) af geeft, dat vervolgens wordt toegevoerd aan een als bewerkingsschakeling dienst doende 20 ROM 50. Deze ROM 50 geeft een foutenpatroon x^ af, dat simultaan wordt toegevoerd aan een opteller 51, waaraan eveneens het syndroom wordt toegevoerd. Op deze wijze geeft de opteller 51 eveneens een foutenpatroon x^ af.

De van de tijdbasisexpansie- en pauzes-verwijder-25 schakeling 45 afkomstige gewone data en de foutenpatronen x^,

Xj worden toegevoerd aan een korrektieschakeling 52, die vervolgens een PCM-signaal ontwikkelt, waarvan de fouten zijn gekorrigeerd, welk gekorrigeerde signaal wordt toegevoerd aan de uitgangsaansluiting 53. In de tekening is niet weergegeven, 30 dat met deze aansluiting 53 een kompensatieschakeling is verbonden.. Deze kompensatieschakeling werkt zodanig dat, wanneer fouten aanwezig zijn in 3 kanalen en deze fouten niet kunnen worden gekorrigeerd, een digitale gemiddelde waarde van de korrektie PCM-signalen, in tijd voorafgaand aan en volgend op 35 het foutieve PCM-signaal, dat niet kan worden gekorrigeerd, wordt verschaft in plaats van het foutieve PCM-signaal. Uiteindelijk worden de PCM-signalen van 6 kanalen gehergroepeerd tot de PCM-signalen van 2 kanalen in het linker en het rechter 7907760 -18- kanaal, en worden de PCM-signalen toegevoerd aan resp. de D/A-omzetter 15L en 15R.

Zoals uit het voorgaande duidelijk zal zijn, kunnen volgens de uitvinding de fouten tot maximaal 2 kanalen 5 in de PCM-signalen van 6 kanalen volledig worden gekorrigeerd en zelfs indien er een misser optreedt in de foutendetektie door de foutendetektiekode, kan deze foutieve foutendetektie worden gedetekteerd door de syndromen S.j^ en S2· Het zal duidelijk zijn, dat op deze wijze het PCM-signaaloverdrachtssysteem 10 volgens de uitvinding een uitstekend foutenkorrigerend vermogen bezit.

Verder worden volgens de uitvinding de het PCM-signaal van 6 kanalen en het pariteitssignaal van 2 kanalen overgedragen met in het tijdsdomein tussenliggende pauzes, . . 15 zodanig, dat de in de overdrachtsbaan opgewekte salvofout wordt omgezet in willekeurig verdeelde bitfouten.(die vaak aan-leiding geven tot een fout binnen twee kanalen van elk blok), waardoor een voldoend foutenkorrigerend vermogen kan worden bereikt.' 20 Voor het detekteren van de kanaalpositie, waarin de fout optreedt, wordt verder de foutendetektiekode toegevoegd, zodat foutendetektie gemakkelijk wordt, waarmee vtevens de opbouw van de dekodeereenheid eenvoudig wordt.

Verder bestaat volgens de uitvinding één blok van 25 het PCM-signaal uit 6 woorden en het pariteitssignaal uit 2 woorden, terwijl daaraan tevens de· f outendetektiekode is toegevoegd, zodat wijzigingen kunnen worden aangebracht in de opbouw van de foutenkorrektie, terwijl de-kode-opbouw ongewijzigd wordt gelaten.

30 Met andere woorden, zulke variaties van de kode- opbouw zijn toelaatbaar, dat, wanneer een fout door uitsluitend de foutendetektiekode wordt gedetekteerd, de foutenkom-pensatie wordt uitgevoerd, de korrektie van en de kompensatie voor fouten in één kanaal worden uitgevoerd onder toepassing 35 van de foutendetektiekode en juist het.eerste pariteitssignaal, of de korrektie van en de kompensatie voor fouten tot 2 kanalen worden uitgevoerd onder toepassing van de foutendetektie-kodes, het eerste pariteitssignaal en het tweede pariteits- 790 7 7 60 -19- * .

signaal.

Zoals boven is beschreven, is de onderhavige uitvinding zeer nuttig, wanneer het PCM-signaaloverdrachts-systeem op de markt is.

5 Verder wordt het aantal-m van de verdeelde bits bepaald met inachtneming van de bitlengte van 1 woord en het aantal kanalen, zodanig, dat de kodeereenheid goedkoop kan worden vervaardigd.

Voor de foutendetektiekodes volgens de uitvinding 10 kunnen ook andere kodes dan de CRC-kode worden toegepast, bijvoorbeeld het pariteitssignaal enz.

Verder kan de uitvinding worden toegepast op een ander aantal dan 6 kanalen.

De uitvinding beperkt zich niet tot de in het voor-15 gaande beschreven en aan de hand van de tekening toegelichte uitvoeringsvoorbeelden. Diverse wijzigingen in de onderdelen en hun onderlinge samenhang kunnen worden aangebracht, 2onder dat daardoor het kader van de uitvinding wordt overschreden.

. * 790 7 7 60

Claims

1. Werkwijze voor het bewerken van sequentieel overgedragen digitale informatiewoorden, welke werkwijze de. volgende stappen omvat: 5 het vormen van een blok van een aantal van de ge noemde informatiewoorden; het vormen en het toevoegen van foutenkorrektie-woorden van twee types, welke foutenkorrektiewoorden de enkelvoudige pariteit .(engels: simple parity) en de b-aangrenzende 10 kode (engels: b-adjacent code) zijn; het in de tijd tussenvoegen van pauzes in elk van de informatiewoorden en de foutenkorrektiewoorden in het genoemde blok ter verkrijging van door pauzes gescheiden blokken, die over een voorafbepaalde tijd verdeeld zijn; 15 het toevoegen van een foutendetektiekode aan ten minste één van de van pauzes voorziene blokken; en het overdragen van het tenminste ene van tenminste één pauze voorziene blok en de daarbij behorende foutendetektiekode .

2. Werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt door de volgende stappen: het ontvangen van het genoemde tenminste ene, van tenminste één pauzevoorziene blok met de informatiewoorden, de foutenkorrektiewoorden, en de foutendetektiekode; 25 het detekteren van het eventueel optreden van de fouten in het van tenminste één pauze voorziene blok met behulp van de foutendetektiekode; het verwijderen van de tenminste ene pauze van elk woord in het van tenminste één pauze, voorziene blok, met in- 30 begrip van informatiewoorden en de foutenkorrektiewoorden; het opwekken en afgeven van foutsignalen, die de foutieve bits .aangeven in elk van twee foutieve woorden, op basis van de door de foutendetektiekode verschafte informatie; en 35 het korrigeren van de genoemde foutieve woorden onder toepassing van. de genoemde foutsignalen.

3. Inrichting voor h.et bewerken van digitale informatiewoorden gekenmerkt door: 790 7 7 60 -21- ' . middelen voor het vormen van een blok van een aantal van de genoemde informatiewoorden; middelen voor het vormen en toevoegen van fouten-korrektiewoorden van twee types, welke foutenkorrektiewoorden 5 de enkelvoudige pariteit (engels: simple parity) en de b-aangrenzende kode (engels: b-adjacent code) zijn; middelen voor het in de tijd invoegen van tenminste één pauze in elk van de informatiewoorden en de foutenkorrektiewoorden in het genoemde blok ter verkrijging van in de tijd 10 van pauzes voorziene blokken, verdeeld over een voorafbepaalde tijd; middelen voor het toevoegen van een foutendetektie— kode aan met tenminste één van de van tenminste één pauze voorziene blokken; en 15 het overdragen van het genoemde tenminste ene van tenminste één pauze voorziene blok en de daarbij behorende foutendetektiekode.

4. Inrichting volgens conclusie 3 gekenmerkt door: middelen voor ontvangst van het genoemde tenminste 20 ene van tenminste één pauze voorziene blok met de informatiewoorden, de foutenkorrektiewoorden, en de foutendetektiekode; middelen voor detektie van het eventuele optreden van fouten in het van tenminste één pauze voorziene blok met behulp van de foutendetektiekode; 25 middelen voor het verwijderen van de of elke pauze in elk woord in het van tenminste één pauze voorziene blok, met inbegrip van informatiewoorden en de foutenkorrektiewoorden; middelen voor opwekking en afgifte van foutsignalen 30 die de foutieve bits.aanduiden in elk van de twee foutieve woorden op basis van de door de foutendetektiekode verschafte informatie; en middelen voor het korrigeren van de genoemde foutieve woorden onder toepassing van de genoemde foutsignalen. 790 7 7 60