NL7920106A - Foutherkenning en -correctie van digitale informatie. - Google Patents

Description

7920108 -1- . 21347/JF/ts ' X. *

Aanvrager: Soundstream, Inc., Salt Lake City, Utah, Verenigde Staten van Amerka.

Korte aanduiding: Foutherkenning en -correctie van digitale informatie.

5 De uitvinding heeft betrekking op een opneeminrichting voor het opnemen van een analoog signaal in digitale vorm voor opslag en terug-speling, alsmede op een werkwijze voor het verschaffen van een foutdetec-tie en correctie van digitale informatie opgenomen op een opneemmedium.

In zijn algemeenheid heeft de onderhavige uitvinding betrekking op 10 een inrichting voor omzetting van analoge informatie, bij voorkeur audio, in digitale vorm en werkwijzen voor foutherkenning en -korrectie van digitale gegevensgroepen, welke die informatie vertegenwoordigen.

Technieken voor het omzetten van analoge gegevens in digitale vorm , worden steeds meer gebruikt in een nieuw gebied van informatieopneming.

15 Dit is gedeeltelijk een gevolg van de eenvoudige manipulering van digitale gegevens en de eenvoud van de opneming, overdracht en opslag ervan. Door het opnemen van analoge informatie in een digitaal domein, hebben bepaalde problemen welke vaak worden tegengekomen bij het opnemen van audiosignalen in analoge vorm op een opneem- of bandmedium,weinig of geen effect op de 20 kwaliteit van een uiteindelijke opneming, of kunnen gedeeltelijk tót geheel worden geëlimineerd. Analoge opneming is traditioneel gezien behept met een aantal problemen met betrekking tot de functionering van een medium, zoals de kwaliteit van de magnetische band en bandtransporteermechanis-mes, welke problemen, door toepassing van digitale opneemtechnieken, kunnen 25 worden geëlimineerd of geminimaliseerd. Enkele voorbeelden van dergelijke problemen zijn: een inadequaat dynamisch bereik, waar een lage signaalruis-verhouding is, fasevervorming, harmonische vervorming, onvoldoende overgangs-responsie, moduleringsruis, overspraak, doordrukken, degradatie door meervoudige kopiëring, brom en jank, inherente beperking in ruisbeperkingssy-30 sternen , opslagdegradatie met de tijd en een beperkte frequentieresponsie in het lagere bereik. Digitale opneemtechnieken zijn gevonden voor het verschaffen van een verbetering van of gehele eliminering van vervorming, resulterend uit elk van de hierboven geschetste problemen. Het gebruik van een digitale vorm verschaft de eliminering van het bepalen van de problemen 35 zoals deze alleen in het analoge domein bestaan. De effecten van andere genoemde problemen op een uiteindelijke opneming kunnen of grotendeels worden verminderd of totaal worden geëlimineerd wanneer een digitaal medium wordt gebruikt, waardoor een verbeterde fasciliteit wordt verschaft voor 7920106 -2- 21347/JF/ts het behandelen van een audlosignaal, wanneer dit wordt omgezet in een digitale vorm. Van de twaalf voorbeeldproblemen, welke hierboven zijn genoemd, welke zijn geassocieerd met standaard analoge opnemingen, kunnen de volgende vijf volkomen worden,geëlimineerd: moduleringsruis, doordrukken, brom en 5 jank, inherente beperkingen in de ruisverminderingssystemen en begrensde frequentierespons bij lagere frequenties. Vier problemen kunnen dusdanig worden verminderd, dat deze onhoorbaar zijn: fasevervorming, harmonische vervorming, onvoldoende overgangsresponsie en overspraak,terwijl de andere drie problemen aanzienlijk kunnen worden verbetered:· inadequaat dynamisch 10 bereik, degradering bij meervoudige kopiëring en opslagdegradering.

Zoals hierboven aangegeven vereenvoudigt de omzetting van analoge informatie, bij voorkeur audioinformatie, in een digitale vorm aanzienlijk de opneming van gegevens van een permanent medium, waardoor een verbeterde opneemqualiteit wordt verschaft.

15 De onderhavige uitvinding ziet de mogelijkheden van benutting van een digitale opmaak voor geluidsreproductie en-opneming en poogt aanvullend fouten welke optreden bij dergelijke digitale reproductie van audioinformatie te elimineren of te minimaliseren voor het verschaffen van de hoogste kwaliteit aan geluidsreproductie welke mogelijk is. Derg-20 gelijke fouten omvatten kortom fouten ontwikkeld in een reeks bits in een gegevensgroepering waar’ bepaalde aantallen van die bits niet met succes kunnen worden gecodeerd omdat het audioniveau van een sigiaal, welk wordt opgénomen,in hoofdzaak constant blijft over een tijdsperiode. Andere problemen geassocieerd met het opnemen 25 op een bandmedium kunnen banddefecten omvatten, zoals dikteverschillen, welke "drop-outs" in de informatie kunnen veroorzaken. Verder kunnen defecten in de opneeminrichting,zoals probelemen met de opneemkop, afstand ervan tot het medium of dergelijke resulteren in opneemproblemen. De onhavige uitvinding verschaft,zoals beschreven zal worden,technieken 30 voor het elimineren of het minimaliseren van de kans van het optreden van dergelijke fouten en wanneer dergelijke fouten zijn gevonden zijn hun primaire gegevens opgenomen in hoofdsporen en verschaft men deze correctie voor dergelijke fouten, door het vervangen van gegevens van een aanvullend spoor of indien noodzakelijk een intrigratie van goede gegevensgroepen 35 waardoor een reproductie van de opgenomen audiouitvoering met grote kwaliteit kan worden verschaft.

Zoals hierboven beschreven zijn er vele voordelen bij het reproduceren van audioinformatie in een digitale vorm. De· voordelen 7920106 -3- 21347/JF/ji omvatten een 'hogere kwaliteit of natuurgetrouwere reproductie van die audioinformatie dan tot nu toe mogelijk was. De onderhavige uitvinding verschaft verbeterde werkwijzen en inrichtingen voor het opnemen voor analoge audioinformatie in digitale vorm en voor het 5 detecteren en corrigeren van fouten in die opgenomen informatie voor het verschaffen van een geluidsreproductie van hoge kwaliteit.

De onderhavige uitvinding maakt gebruik van klokken ^werkwoord? om het opnemen van gegevens op afzonderlijke sporen mogelijk te maken, waarbij een dergelijk klokkenschakelen verschaft van het ene 10 spoor naar het ander na een signaalverlies in een spoor. Een voorbeeld van eep/dergelijk klokken hetwelk de onderhavige uitvinding verbetert, omdat deze een niet-terugkerend-naar- nul-opnemen met zich meebrengt onder gebruikmaking van het pariteitsbit, is getoond in het Amerikaanse octrooi schrift 3.237.176.

15 Een voorbeeld van een inrichting, welke iets lijkt op de onderhavige uitvinding voorzover deze gebruikmaakt van een niet naar nul terugkerende opneming, zoals bij voorkeur volgens de uitvinding is getoond in het Amerikaanse octrooischrfit 3.414.894. Deze inrichting, gelijksoorting aan de onderhavige uitvinding, belichaamt tijdimpulsgeving 20 voor het verschaffen van een vertrager om een vergelijking van informatie tussen de sporen mogelijk te makën. Klokpulsering van het scheiden van hoofd- en secundaire gegevens gelijksoortig aan die van het gebruik in de onderhavige uitvinding is getoond in .een aantal inrichtingen Volgens de stand van de techniek, waardoor een nauwkeurige tijsbasis 25 sturing wordt bereikt om een grotere dichtheidswerking mogelijk te maken, met klokpulseringsmarkeringsbegrenzingen ertussen. Verder toont het Amerikaanse octrooischrift 3.761.903, gelijksoortig aan de onderhavige uitvinding , een inrichting waardoor na detectie van een fout tijdens het lezen van een spoor het mogelijk is te schakelen .om hetzelfde item 30 informatie van een ander spoor opnieuw te lezen.

Sommige van de hierboven aangéhaalde inrichtingen volgens de stand van de techniek tonen voorbeelden van twee-sporenopneming van gegevens op een magnetische medium van groeperingen van gegevensbits, ietwat lijkend op de onderhavige uitvinding, waarbij het eveneens gaat 35 om pariteitscodering voor.gegevensgroeperingsscheiding binnen signaalreeksen. Aanvullend brengt het Amerikaanse octrooischrift 3.665.430 de inbrenging met zich mee van een synchroniseringscode tussen de ! ,gegevensgroeperingen op parallelle sporen voor het scheiden van die groe- 7920106 -ή- 21347/JF/jl I l' Y; peringen. Gelijksoortig aan deze inrichtingen volgens de stand van de techniek, brengt de uitvinding elementen met zich mee voor het testen van zowel pariteits- als synchroniseringscodefouten om de geldigheid van informatie vervat in elke gegevensgroepering te bepalen en verschaft 5 schakelen tussen sporen na detectie van een fout.

Inrichtingen volgens de stand van de techniek zoals die hierboven aangehaald,hebben in het algemeen betrekking op e'én of ten hoogste twee fouttesttechnieken, inclusief pariteitstesten en het testen van synchroniseringscodering en vergelijking van informatie 10 op hoofd en secundaire sporen. Geen ervan echter past tegelijkertijd de hierboven opgenoemde drie foutdetectietechnieken toe. Daarom wordt gemeend dat de onderhavige uitvinding een significante verbetering is met betrekking tot de vroegere inrichtingen en technieken voor foutdetectie van digitale opneming met een grote dichtheid.

15 De onderhavige uitvinding brengt bij voorkeur een tweekanaals-een- heid met zich mee voor het opnemen van gegevens op twee hoofdsporen en omvat een enkel aanvullend spoor .ofschoon deze natuurlijk aanpasbaar is op een enkelkanaals of meer dan tweekanaalsopneming. Bij een dergelijke twee-hoofdkanaalsopneming zal het moeilijk kunnen zijn 20 om alle gegevens uit de twee: sporen op een enkel aanvullend spoor te reproduceren en daardoor brengt» de uitvinding ook de keuze met zich mee van de meest significante gegevens van elk hoofdspoor voor reproductie op het aanvullende spoor. Dergelijke gekozen gegevens zijn de meest significante gegevens en dienen voor substitutie 25 van de hoofdspoorgegevens ,wanneer een geschikte fout wordt gedetecteerd. Wanneer verder een bepaling niet kan worden uitgevoerd met betrekking tot het feit, welk van de gegevens op een hoofd-aanvullend spoor goede gegevens zijn, voorziet de uitvinding in een interpolatie tussen goede gegevens aan een van de zijden van die 30 dubieuze gegevens.

Aanvullend is het bekend dat een van de inherente problemen bij een nauwkeurige gegevensreproductie bij digitale geluidsopneming optreedt, vanwege basislijnfluctueringsproblemen,welke worden tegengekomen bij ; niet naar nul terugkerende opneming, De onderhavige uitvinding lost dit 35? probleem op door het wijzigen van elk ander bit in elke gegevensgroep om schakelen te creëren waardoor het opnemen en coderen ervan wordt vereenvoudigd. Inrichtingen en technieken voor het verschaffen van een dergelijke gewenste schakeling zijn niet bekend. Tot nu toe /920106 -5- 21347/JF/jl heeft er geen inrichting bestaan zoals die volgens de uitvinding noch zijn de foutdetectie- en correctietechnieken volgens de onderhavige uitvinding gebruikt.

Een hoofddoel van de uitvinding is het verschaffen van in-5 richtingen en technieken voor het omzetten en het opnemen van analoge informatie in digitale vorm, het 'opnemen van hoofdinformatie en het daaruit kiezen van de meest significante informatie en deze , afzonderlijk op te nemen, waarbij de uitvindingltechnieken verschaft voor het detecteren van fouten of onbetrouwbare informatie 10 in afzonderlijke gegevensgroeperingen van hoofd- en aanvullende informatie met het na de detectie van de fout kiezen voor een verdere verwerking van de meest waarschijnlijk juiste gegevens en waar een ; dergelijke bepaling niet kan worden gemaakt verschaft de uitvinding een middeling van of een integratie tussen de goede gegevens.

15 Een ander doel van de onderhavige :uitvinding is het voorzien in het opnemen van gegevensgroeperingen op dusdanige wijze dat de polariteit van elk ander bit in elk gegevensgroepering wordt geïnverteerd voor het elimineren van loopfouten welke bijdragen tot kleine veranderingen in audiosignaalniveaus welke optreden 20 over een aantal gegevensgroepen.

Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het voorzien in het inbrengen en testen in elke gegevensgroepering van pariteits- en synchroniseringscodering en het verschaffen van het testen van een informatieovereenstemming tussen geschikte hoofd-25 en aanvullende informatie, waarbij de uitvinding de mogelijkheid geeft van het opslaan van voldoende gegevensgroeperingen voor verwerking van hoofd-en aanvullende informatie, het kiezen van de meest waarschijnlijk juiste gegevens of voorziet in een intergratie tussen goede gegevens waardoor een nauwkeurige reproduc-30 tie wordt gegarandeerd.

De uitvinding voorziet hiertoe in ean inrichting van een in de aanhef genoemde soort welke is gekenmerkt, doordat deze omvat: hoofdstromén, elk ingericht voor het ontvangen van een meervoudige kanaal-ingang, een orgaan voor het verschaffen van een digitale representatie 35 van een analoog signaal, geklokte opneemstuurschakelingsorganen voor het sturen van het orgaan voor het verschaffen van een digitale representatie van een analoog signaal, een aanvullende stroom ingericht voor het ontvangen van de meest.significante gedeeltenvan elk gegevenswoord van elke 7920i¥0 > 1 -6- 21347/JF/jl hoofdstroom, een orgaan voor het toevoegen van synchronisering en pariteits-codering aan elk gegevenswoord in elke hoöfd- en aanvullende stroom, een orgaan voor het opnemen van de hoofd- en aanvullende stroomgegevens op een permanent medium, een orgaan voor het lezen van de gegevens van 5 het permanente medium, een bit-synchroniseringsschakelingsorgaan voor het bepalen van bitintervallen in elk gegevenswoord in elke stroom, welke die gegevens doorlaat en het opwekken van een kloksignaal daarbij, een synchroniseringskodevindtorgaan, welke klokpulsering ontvangt van het bitsynchroniseringsschakelingsorgaan voor het localiseren van de synchro-10 niseringseodering in elk gegevenswoord in elke stroom en het doorlaten van geschikte signalen, wanneer een dergelijke code aanwezig is en wanneer deze afwezig is in elk gegevenswoord, een pariteitstestschakelingsorgaan voor het localiseren van een parateitsbit in èlk gegevenswoord in elk stroom en het doorlaten van geschikte signalen, wanneer de parateitsco-15 dering aanwezig is en wanneer deze afwezig is, een vergelijker-keuzescnake .-lingsorgaan, voor het vergelijken van de meest significante gegevens in de hoofdstroom met betrekking tot de gegevens in de aanvullende stroom om met behulp daarvan te bepalen of een overeenstemming bestaat en voor het doorlaten van geschikte signalen wanneer een overeenstemming bestaat en 20 wanneer de gegevens niet bij elkaar passen, een foutdetectie en -correc-tieschakelingorgaan, verbonden met het synchroniseringscodevindtorgaan, het pariteitstestschakelorgaan en het vergelijkingskeuzeschakelings-r orgaan voor het bepalen of er een fout aanwezig is in de hoofd- en aanvullende stroomgegevens en het kiezen welke informatie het meest waar-25 schijnlijk juist is voor doorgang vanaf het vergelijkingskeuzeschakelings-orgaan, een gegevenswoordgeheugenschakelingsorgaan, welke de gegevens ontvangt van het vergelijkingskeuzeschakelingsorgaan en het kloksignaal voor het synchroniseren van de hoofdstroominformatieuitgang naar een terug speelkop, een orgaan voor het opwekken van een kloksignaal verbonden met 30 het gegevenswoordgeheugenschakelingsorgaan en een orgaan voor het afgeven van een analoog signaal uit de digitale representatie, alsmede in een werkwijze van een in de aanhef genoemde soort, welke is gekenmerkt, doordat deze de volgende stappen omvat: het ontvangen van een analoge ingang op hoofdstromen van een digitale opneeminrichting het verschaffen van 35 een digitale representatie van de analoge ingang, het kiezen <tfan hetmeest significante gedeelte van elk hoofdstroomgegevenswoord voor het opnieuw opnemen ervan in een aanvullende stroom, het coderen in elk gegevenswoord in elke hoofd en aanvullende stroom van pariteits- en synchroniserings- 7920106 k 1 -7- 21347/JF/jl codering, het opnemen van de hoofd- en aanvullende stroominformatie op een opneemmedium, het op geschikte wijze testen van de pariteits- en synchroniserings-codering in elk gegevenswoord in elke stroom komend van het opneemmedium, het voor overeenstemming vergelijken van het meest significante gedeelte 5 van een gegevenswoord in een hoofdstroom met een geschikt gedeelte van dat gegevenswoord in de aanvullende stroom en het bepalen van de meest waarschijnlijk juiste informatie in de hoofd- en aanvullende stromen door het testen van de pariteits- en synchroniseringscodering van elk woord daarin en door een vergelijking van de meest significante gedeeltei van elk 10 gegevenswoord in de hoofd- en aanvullende stromen en het doorlaten van dat meest waarschijnlijk juiste gegevenswoord fvoor aflevering van een analoog signaal uit de digitale representatie en omzetting van het analoge signaal in een uitgangssignaal.

De hoofdkenmerken van de onderhavige uitvinding betreffen 15 een opneeminrichting voor omzetting van analoge signalen j-n digitale vorm voor permanente opneming op een geschikt medium. De uitvinding voorziet bij voorkeur vin het verschaffen van gegevens-groeperingen representatief voor een amplitudepunt in een audio-opneemsignaal en bij voorkeur het opnemen van die gegevens op hoofd 20 sporen, met de meest significante informatie daarvan opgenomen op een aanvullend spoor. De uitvinding betreft bij voorkeur ook een geheugen-inrichting voor het opslaan van een beperkt aantal dergelijke gegevens-groeperingen voor foutdetectie en correctiedoeleinden onder gebruikmaking van niet naar nul terugkerende 0 (NRZ) niveaucodering van informatie.

25 Elke gegevensgroep bestaat bij voorkeur uit 16 bits per groep, ofschoon natuurlijk elk geschikt aantal gegevensbits zou kunnen worden gebruikt en is bij voorkeur uitgebreid met een enkel oneven pariteitsbit als een foutdetectieinrichting. Een synchroniseringscodering,bij voorkeur een drie-bitscode van één,één,nul (1,1,0) is bij voorkeur eveneens op geschikte 30 wijze vervat in een gegevensgroepering, ofschoon natuurlijk naar wens een 0,1,1 of dergelijke, kan worden ingericht in een individuele gegevensgroe-pering of in een aantal gegevensgroeperingen. Hoewel 16 bits toch wel de voorkeur verdient om de informatie van een gegevensgroepering samen te stellen dient het duidelijk te zijn dat andere geschikte 35 aantallen bits eveneens kunnen worden toegepast.

De onderhavige uitvinding vermijdt bekende basislijn-fluctueringsproblemen welke worden tegengekomen bij het opnemen van NRZ-codes op magietische band door het afwisselen van elk ander bit 7920106 p' » -8- 213^7/JF/jl in elke bitgroep, dit te complementeren bij het schrijven ervan en het opnieuw te complementeren,wanneer dit van de band wordU gelezen. Het effect van het complementeren van elk afwisselend bit is voor het verschaffen van schakelen tussen reeksen enen en nullen in het bijzonder 5 wanneer de signalen een kleine apitude hebben.Dezè benadering voor het corrigeren van baislijnfluctueringsproblemen verdient de voorkeur aangezien deze zowel simpel te inplimenteren is als het meest efficiënte gebruik biedt van bandruimte per bit in de digitale gegevensstroom.

10 De onderhavige uitvinding brengt zoals hierboven beschreven een synchronisering met zich mee van de gegevensgroepen door het bevatten van een driebits synchroniseringscode, welke codering wordt getest als een deel van het foutdetectiesysteem van de onderhavige uitvinding. Aanvullend aan het testen van de aanwezigheid van die synchroniseringscode in 15 de informatie in de hoofd-en aanvullende sporen brengt de onderhavige uitvinding eveneens een testen met zich mee van het pariteitsbit. De onderhavige uitvinding breng derhalve het testen met zich mee van pa-riteits- en synchroniseringscoderingsinformatie en waar deze informatie niet aanwezig is, wordt deze conditie beschouwd als een fout en 20 later te beschrijven detectietechnieken worden dan toegepast.

Aanvullende foutdetectieschakelingen en -technieken voor het gebruik ervan welke worden toegepast volgens de uitvinding brengen het aanpassen of vergelijken van gegevens met zich mee, welke zijn opgenomen in een hoofdspoor waarbij dezelfde gegevens zijn opgenomen op een 25 aanvullend spoor. Zou er een verschil worden gedetecteerd tussen die hoofd-en aanvullende spoorgegevens dan . voorziet de uitvinding in een keuze van gegevens welke ''.het meest waarschijnlijk correct zijn.

Een dergelijke bepaling houdt Tekening met de aanwezigheid of afwezigheid van de redundante informatie in de gegevens, in het bijzonder 30 met de omstandigheid van pariteitsbits en/of bitsynchroniseringscodes.

Zouden die gegevens op een spoor niet de synchroniseringscode en/of de geschikte pariteit bevatten dan wordt aangenomen dat het andere spoor de juiste informatie bevat. Zou zowel de bitsynchroniseringsoode als het pariteitsbit voor een bepaalde groepering aanwezig zijn op zowel de hoofdspo-35 ren als het aanvullende spoor en toch een fout of verschil bestaan tussen de informatie op die sporen, dan voorziet de uitvinding in een integratie tussen goede/ gegevens aan een van de zijden van die dubieuze gegevens.

7 9 2 0 1 0 6 uitvinding brengt bij voorkeur het opnemen met -9- 213^7/JF/jl to * zich mee van informatie van twee kanalen op de hoofdsporen met een aanvullend spoor voor het opnemen van de meest significante gegevens uit die op elk van de hoofdsporen. De onderhavige uitvinder heeft bepaald dat de eerste helft van de bits van een . enkele gegevensgroepering, welke 5 daarin zijn getoond als de eerste acht bits van een 16-bitswoord het meest significant is. Natuurlijk kan dat gegevenswoord worden vergeleken met meer of minder dan 16 bits zoals geschiet zou zijn voor de informatie welke dient te worden vertegenwoordigd op het gebruikte apparaat.

Het aanvullende spoor zal daarbij de meeste significante in-10 formatie van beide hoofdsporen bevatten. Aanvullend bevatten de gegevens opgenomen op het aanvullende spoor dezelfde inrichting van Dariteits- en synchroniseringsoodering als in de hoofdsporen voor gebruik, zoals hierboven is aangegeven, in de foutdetectie/correctie-werkwijze.

15 De onderhavige uitvinding definieert in het algemeen door een toe passing van de drie-foutdetectie/correctietechnieken, welke hierboven zijn beschreven, welke de meest waarschijnlijk juiste gegevens zijn. Doorlating van de meest waarschijnlijk juiste gegevens van een hoofdspoor of een substitutie van gegevens van het 20 aanvullende spoor voor dat hoofdspoor vindt dan plaats, welke substitutie van aanvullende spoorgegevens wordt toegevoerd bij het behouden minst significante gedeelte van de gegevengroep op het hoofdspoor, hetgeen een minimale onderbrekende vervorming oplevert.

De onderhavige uitvinding, hoewel deze op zichzelf geen com-25 puter is, kan worden gekoppeld aan een digitale computer voor algemeen gebruik, waardoor de overdracht mogelijk wordt van de oorspronkelijke audio-opnamenaar de computer voor het efliteren van het opgenomene voor terugspeling op afstand van de geé'diteerde versies. Aldus ingericht is de opnemer koppelbaar in een rechtstreeks digitale 30 modus, met digitale editors, mengsystemen, vereffenaars en andere digitale verwerkingsapparatuur, zowel aan de ingang als de uitgang.

De opneeminrichting volgens de onderhavige uitvinding verschaft een kristalklok voor synchroniseringsterugspeling in het voorkeurs tweekanaals systeem en brengt bij voorkeur eveneens een digitaal 35 geheugenbuffer met zich mee voor het onderling vergelijken van een beperkt aantal gegevensgroeperingen voor het testen op overeenstemmings-fouten. Kristalklokken minimaliseert de effecten van een bandver-schuiving of kopverstrooiing, waarbij het digitale geheugen wordt 7920106 -10- 21237/JF/jl d · i.gebruikt voor het verwijderen van variaties welke worden veroorzaakt door ide terugspeelbandsnelheid inconsistenties wanneer deze wordt gebruikt met een bandaandrijvingsservo.

De uitvinding zal nu gedetailleerd worden beschreven aan de hand van de 5 tekening, waarin:

Fig. 1 een blokschema is van een voorkeurstweekanaals digitale bandopnemer van de onderhavige uitvinding, welke ingangen en schakelinen toont welke zijn geassocieerd met opneming op een band;

Fig. 1(a) een voortzetting is van de tweekanaalsdigitale bandop-10 nemer van fig. 1, welke de signaalstroom en de foutdetectie/correctie-schakelingen van de onderhavige uitvinding toont;

Fig. 2 een lijn en blokstroomschema is welk een 16 bits gegevens-woordstroom van zowel hoofd- als aanvullende sporen toont en verder de signaalstroom laat zien voor het uitvoeren van foutdetectie-en foutcorrec-15 tiefuncties na dergelijke foutdetectie;

Fig. 3 lijnvertegenwoordigingen zijn van de verschillende signalen opgewekt binnen de tweekanaals digitale opnemer van fig. 1 en 1(a), waarin het audio- analoge signaal is omgezet in digitale vorm met een omzetting van dat signaal terug van digitaal naar analooog; 20 Fig. 4(a) schakelingen toont voor het inverteren van elk ander bit in een serieële stroom;

Fig. 4(b) schakelingen toont voor het omzetten van een geïnverteerde seriële stroom terug in de oorspronkelijke configuratie wanneer de:stroom wordt afgenomen van de band; 25 en Fig. 5 een lijnblokschema toont van een foutdetectie en-correctie- schema volgens de onderhaivge uitvinding, welke wordt opgewekt door de inrichting van de tweekanaals digitale opnemer van de fig. 1 en 1(a).

Getoond in de figuren 1 en 1(£) zijn blokschema's van voorkeursuitvoeringsvormen van een tweekanaals digitale bandopnemer 10 welke bij 30 voorkeur de niet-naar-nul-terugkerende (NRZ) opneming met zich mee brengt, ofschoon natuurlijk deze een andere opneemtechniek zou kunnen toepassen, waarnaar in het hierna volgende zal worden verwezen als opnemer. De figuren 1 en 1a kunnen van links naar rechts worden gelezen met ingangen van eerste en tweede kanalen binnentredend als stereouitvoering op hoofdspoor-35 ingangen 11 en 12. Getoond in de fig. 1 en 1a brengt de opnemer 10 bij voorkeur een iklok 13 met zich mee welke pulsen voedt, zoals getoond op lijn a in fig. 3 aan een opneemstuurogaan 14 voor het synchroniseren van de hoofdspooringang na hun doorgang door laag-doorlaatfilters 15a en 7920106 213H7/JF/ts 15b. Hoewel de termen hoofd- en aanvullende sporen hierin worden gebruikt, dient fce worden begrepen, dat de gegevens dienen te worden opgenomen uit een willekeurig geschikt medium in een willekeurig geschikte stroom zonder buiten het hoofdonderwerp te komen binnen de strekking van de beschrijving.

5 Laag-doorlaat filters 15a en 15b, welke hierboven zijn genoemd, zijn aangebracht om frequenties uit te filteren boven een zogenaamde Nyquist frequentie om’’aliasering" in de bemonster- en houdt analoog naar digitaalomzet-ting te voorkomen. Door de opneembesturing wordt het signaal van klok 13 opgedrukt op het signaal, welk de spoor-en houdschakelingen 16a en 16b 10 binnentreden, waarbij het opneemstuurogaan 14 eveneens tijdtelpulsen doorlaat, getoond op lijn b 'in fig. 3, naar schakelingen 17a en 17b zoals geïdentificeerd door een 16-bits lineaire analoog naar digitaalomzetter (A/D).

De 16-bits vormen natuurlijk een 16 bits gegevenswoord. Hoewel een dergelijk 16-bits gegevenswoord de voorkeur verdient, dient het duidelijk te 15 zijn, dat een willekeurig geschikt aantal bits zou kunnen worden gebruikt. Wanneer meer of minder dan 16 bits per gegevenswoord worden gebruikt,dienen natuurlijk ook de schakelingen 17a en 17b overeenkomstig te worden gemodificeerd.

In de schakelingen 17a en 17b wordt het audio analoge signaal zoals 20 getijdteld door een puls getoond op de lijn c van fig. 3 omgezet in digitale vorm, bij voorkeur het 16-bits gegevenswoord. Dit gegevenswoord wordt in intervallen gevoerd aan schakelingen voor het toevoegen van een pariteits-bit en synchroniseringscodebits, waardoor een 2=-bi£s woorduitgang wordt opgewekt, welk woord is vertegenwoordigd-door lijn d in fig. 3. Getoond in 25 fig. 1.is het pariteitsbit ingebracht in elk 16-bits woord door pariteits-generatoren 18a en 18b welke zijn getoond in de hoofdsporen en een pari-teitsbitgenerator 18c, welke is verbonden om eveneens een pariteitsbeit in te brengen in elk gegevenswoord in een aanvullend spoor, van welk aanvullend spoor de werking later gedetailleerd zal worden verklaard. De hier-30 boven genoemde synchroniseringscode wordt ingebracht in de hoofdspoorgegevens-stroom door schakelingen aangegeven als sync.-code 19a en 19b.Synchronise-ringscodering wordt eveneens toegevoegd aan het gegevenswoord in het aanvullende spoor door schakelingen getoond als sync- code 19c. De voorkeurs-synchroniseringscode bestaat bij voorkeur uit een startbit ingebracht voor-35 afgaand aan een 16 gegevensbit met twee stopbits ingebracht na het pariteitsbit aan het eind van het woord, zoals aangetoond door de lijn d van fig. 3, ofschoon natuurlijk elke willekeurige inrichting van synchronise-ringsbitcodering en geschikt aantal bits eveneens zou kunnen worden ge- 7920106 _12_ 213^7/JF/ts bruikt, waarbij de inrichting volgens de onderhavige uitvinding slechts als voorbeeld is getoond.

Het gegevenswoord met partLteits- en synchroniseringscodes, ingébracht in de hoofd- en aanvullende sporen, zoals hierboven beschreven, 5 wordt samengesteld in schakelingen aangegeven als parallel naar serie- blokken 20a, 20b, en 20c, om vandaar te lopen en te worden opgenomen als een hoge-dichtheidsopneming door een geschikte opnemer, welke opneming bij voorkeur wordt gemaakt op een hoge-dichtheidsband 21 in fig. 1, waarnaar in het hierna volgende zal worden verwezen als band, ofschoon natuurlijk 10 elk willekeurig geschikt ander medium zou kunnen worden gebruikt.

Zoals hierboven opgemerkt, brengt de onderhavige uitvinding bij voorkeur twee hoofdsporen en een enkel aanvullend spoor met zich mee.

Het aanvullende spoor zoals het best getoond in fig. 2, ontvangt bij voorkeur, voor het opnemen op band 21 een reproduktie van de eerste acht bits 15 van elk van de 16-bits gegevenswoorden van elk van de hoofdsporen, welke zijn aangegeven als MSB, hetgeen meest significant bit betekent, waarbij aanvullende spoorgegevens eveneens totaal een 16-bits gegevenswoord vormen. Het 16-bits gegevenswoord op dit aanvullend spoor ontvangt zoals hierboven opgemerkt de beschreven pariteits- en synchroniseringscode gegevensbits.

20 De onderhavige uitvinding verschaft een opnemen van de eerste acht bits van elk 16-bits gegevenswoord,· aangezien deze de meest significante gegevens van het woord zijn. In het bijzonder zijn de eerste acht bits van elk 16-bits woord nauwkeurig tot een deel in 256 waarbij een volledig 16-bits woordreproduktie welke nauwkeurig is tot een deel in 65.536. Reproduktie 25 van een dergelijke eerste 8 bits voor een 16-bits woord voor substitutie van aanvullende spoorgegevens in hoofdspoorgegevens, terwijl dit niet een concrete reproduktie is, is voldoende nauwkeurig, zodat geen ongewenste vervorming in een reproduktie van een audio-uitvoering worden ingebracht

Opgemerkt dient te worden, dat hoewel de onderhavige uitvinding 30 een 16-bits gegevenswoord gebruikt als maat voor een amplitudepunt in een analoog signaal met intervallen daartussen van een lengte gelijk aan de bemonsteringslengte, kan eveneens een ander aantal gegevensbits welke dit amplitudepunt vertegenwoordigen of een andere afstand daartussen worden toegepast zonder buiten de strekking van de uitvinding te komen. Begre-35 pen dient te worden, dat de opnemer 10 van de onderhavige uitvinding bj voorkeur werkt op 37,5 KHz en een bevredigende gegevensreproduktie verschaft voor een audioband van 15KHz, ofschoon natuurlijk andere bandbreedten kunnen worden gebruikt in afhankelijkheid van de behoeften van 7920106 -13- 213^7/JF/ts het systeem.

Het lijnschema getoond in fig. 2, vertegenwoordigt schakelingen waardoor analoge signalen worden omgezet in de beschreven groepen 16-bits digitale gegevenswoorden, waarbij de eerste acht bits van elk gegevens-5 woord op elk hoofdspoor worden gekopieerd op het aanvullende spoor, met afzonderlijke synchroniserings- en pariteitscodering daarop gecodeerd en de stroom wordt omgezet van parallel in serie. Deze stroom is getoond als lijnen voerend van 16-bits lineaire A/D 17a en 17b. De stroom loopt daarvan naar blokken 22a, 22b en 22c, welke de paritéitsgenerator 18a, 10 18b en 18c ,sync- code 19a, 19b en 19c en parallel naar serie 20a, 20b en 20c schakelingen omvatten, welke hierboven zijl beschreven. De hoofden aanvullende informatiestroom doorgelaten door de blokken 22a en 22b en 22c wordt opgenomen op band 21.

De opnemer 10 in fig. 1a is getoond in de terugspeelmodus ,waar-15 bij de hierboven genoemde gegevenswoorden worden opgepakt van de band 21, welke is getoond in fig. 1 en als een pijl in fig. 2. Deze gegevenswoorden ,genomen van de band lopen op hoofd- en aanvullende sporen, welke deze doorlaten naar een synchroniseringsschakeling 23a,23b.en 23c,als drie afzonderlijke stromen, welke qua bandbreedte zijn begrensd en een signaalruis-20 verhoudingen hebben,welke is begrensd door de bandopnemerelektronika en de band zelf. In de bitssynchroniseringsschakelingen worden de stromen getransformeerd in logische enen en nullen verenigbaar met logische schakelingen, welke stroom zich bevindt op lijn f in fig. 3· Bitsynchroniseringsorga-nen 23a, 23b en 23c bepalen intervallen en genereren een kloksignaal in 25 de stromen, zoals getoond op lijn 1, fig. 3> vertegenwoordigd als Eespec-tievelijk lijnen 24a, 24b, en 24c. Het kloksignaal wordt gesynchroniseerd met de gegevenssignaaluitgang van dat bitsynchroniseerorgaan, getoond als lijnen 25a, 25b en 25c voor de hoofd- en aanvullende sporen. Getoond in fig. 1a, treedt de gegevensstroom en het kloksignaal voor elk spoor binnen 30 in de respectievelijke signaalomzetters 26a, 26b, en 26c, getoond door onderbroken lijnen in fig. 1a en getrokken lijnen in fig. 2. Daarin worden de bits in de seriële stroom geschoven van een seriële vorm in een para-lelle vorm in serie naar parallelschakelingen 29a, 29b en 29c,waar deze worden doorgelaten aan sync, -vindtorganen 27a, 27b en 27c. De sync- vindt-35 organen localiseren de synchroniseringsbits in elk gegevenswoord, welk zoals hierboven beschreven bij voorkeur bestaat uit een startbit aan het begin van het woord en twee stopbits aan het eind van het woord. Elke keer, dat de synchroniseringsdode wordt gelocaliseerd, wordt het gegevenswoord 7920106

-14- 21347/JF/iS

* * doorgelaten naar een register als een goed gegevenswoord. Tegelijkertijd bepalen de pariteitstestorganen 28a, 28b en 28c voor elk spoor of de pariteit goed is in dat gegevenswoord. Vandaar passeert de gegevensstroom naar een foutdetectie-correctieschakelingsgedeelte van de onderhavige 5 uitvinding, welk hierbeneden wordt beschreven. In fig. 3 tonen pijlen A, B en C de synchroniseringscode welke wordt geïdentificeerd als trekker-instructi^ voor het bedienen van die foutdetectie/correctieschakelingen en instructies komen daarvanaf. De foutdetectie/correctielogica, van de onderhavige uitvinding zal gedetailleerder worden beschreven in verband 10 met fig. 5 maar brengt kortweg zoals getoond in fig. 1a schakelingen met zich mee bestaande uit een blok getiteld foutdetectie- en correctie 30 welk is ingericht voor het sturen van de doorgang van elk gegevenswoord in elk spoor, voor het ontvangen van pariteits-en synchroniseringsgegevens van blokken en een analyse van gegevensovereenstemming tussen hoofd- en 15 aanvullende spoorinformatie door de vergelijkende keuzeschakelingen 31a en 31b. De foutdetectie/correctieschakelingen analyseren die gegevens en instrueren dan de werking van schakelingen voor het doorlaten van de hoofdspoor-gegevens zoals ontvangen op de laatste 8 bits van het hoofdspoor met de eerste acht meest significante bits van het aanvullende spoor, zoals is 20 verklaard met betrekking tot fig. 5· Het gegevenswoord zoals ontvangen of gecorrigeerd in de vergelijkerkeuzeschakelingen wordt doorgelaten voor verdere bewerking in een 64-woords- FIFO (first in first out) geheugen 32 en 32b, waarvan de werking wordt geïnstrueerd door de foutdetectie/ correctieorganen 30 zoals geïllustreerd door de pulsoop lijn i in fig.

25 3· Hoewel een 64-woords geheugen de voorkeur verdient, kan een schakeling gebruikmakend van meer of minder geheugen eveneens worden gebruikt zonder buiten de strekking van de onderhavige uitvinding te komen.

Opgemekkt dient te worden, dat zoals getoond in fig. 2, de vergelijkerkeuzeschakelingen 3"hen 31b en de foutdetectie/correctieschakelingen 30 30 worden geïdentificeerd als multiplexerschakelingen 33a en 33b en dat schakelingen voor het daardoor doorlaten van het meest betrouwbare gegevenswoord naar de kanaaluitgangen in de figuur 1a van reproduktielogicaschake-lingen zijn geïdentificeerd bij 34a en 34b, waarvan de functie hierbeneden onder verwijzing naar fig. 1 gedetailleerder zal worden verklaard.

35 Bij voorkeur zoals getoond in fig. 1a is het 64-woords FIFO-geheu- gen 32a verbonden met een servo-stuurorgaan 35 welk stuursgianeln verschaft aan een bandopnemersnelheidsschakeiing, welke niet is getoond. Dergelijke servostuurschakelingen zijn bij voorkeur standaard en worden hier slechts 7920106 _15- 21347/JF/ts , » aangegeven als een pijl 36. Getoond in fig. 1a zijn de 64-woords FIFO ge« heugens 32a en 32b elk verbonden met klok 37, welke signalen opwekt zoals deze zijn getoond op de lijnen i, j en k van fig. 3, voor het instrueren van het schrijven van gegevenswoorden in en het lezen van gegevenswoorden uit 5 het geheugen. Een dergelijk kloksignaal wordt eveneens doorgelaten naar de digitaal naar analoog omzetschakeling 38a en 38b voor synchronisering van gegevensuitgangen daarvan, welke datasynchronisering wordt geïnstrueerd door een signaal zoals getoond op lijn 1 van fig. 3. Het gegevenswoord-signaal wordt doorgelaten door de omzetschakeling 38a en 38b loopt bij 10 voorkeur door laag-doorlaatfilters 39a en 39b. Deze werken als de beschreven laag-doorlaatfilters 15a en 15b voor het verwijderen van alle frequenties boven een zogenaamde Nyquist-frequentie. De uitgang daarvan loopt naar ds stereouitgangskanalen Zl en 2 voor terugspeling.

Opgemerkt dient te worden, dat het 64-woords FIFO geheugen 38a en 15 38b is aangebracht om te verzekeren dat gegevens komend in een uiteinde uit het andere uiteinde gaand in dezelfde orde als deze erin kwamen. Het doel ervan is de effecten van brom en jank in het bandmechanisme te verwijderen door het synchroniseren van de uitgang en voor het verschaffen van een evenwichtige uitgang daarvan. Dit is essentieel wanneer het servo-20 stuurorgaan 35 op banddek 36, zoals hierboven beschreven,in synchronisering komt met die gegevensstroomuitgang. Eveneens dient te worden opgemerkt, dat klok 37, zoals hierin beschreven met betrekking tot fig. 1a de snelheid stuurt, waarmee gegeaensstroomverwerking plaats vindt, aangezien die snelheid niet noodzakelijkerwijs equivalent is aan een kristalgestuurde 25 oscillatorsnelheid. Het 64-woords FIFO gejjeygen 38a en 38b zal daardoor ge-gevenswoordai accepteren welke daardoor worden doorgelaten onder de besturing van een oscillator, welke is verbonden met het servostuurorgaan zoals ;hierboven is beschreven maar niet is getoond. FIFO geheugen heeft daardoor een' variërend aantal woorden daarin, welk aantal afhankelijk is van het feit, 30 of de band wordt vertraagd of versneld. Wanneer het FIFO geheugen leeg raakt, wordt deze conditie afgetast en de band wordt versneld, zddat meer bits van de band zullen komen en het geheugen opnieuw zal worden gevuld, waardoor een zelfgestuurd terugkoppelsysteem wordt verschaft.

Bij het opnemen van een audiosignaal, zoals een muziekuitvoering, 35 kan het signaal welk wordt opgenomen, niet aanzienlijk veranderen. Daardoor 'zal gedurende een dergelijke periode dit signaal zoals dit is omgezet in een digitaal formaat nabij de nulspanning blijven, waarbij de digitale representatie daarvan een reeks nullen is, of een gedeeltëijk patroon van spannin- 7920106 _16_ 21347/JF/ts gen met dezèlfe amplitude. Het beschreven bitsynchroniseerorgaan 23a, 23b en 23c berust op bitovergang of spanningswaarde-veranderingen om te bepalen waar bitintervallen beginnen en eindigen. Daardoor is in afwezigheid van dergelijke spanningsveranderingen het differentiëren van bits 5 moeilijk. Dergelijke moeilijkheden resulteren in een grotere waarschijnlijkheid van fouten. In de praktijk is gebMcen, dat hoe groter het aantal overgangen tussen bits, des te nauwkeuriger de bitsperiode kan worden gedefinieerd en daardoor minder fouten optreden. De uitvinding ziet deze conditie in en verschaft schakelingen en gegevensbitrepresentaties, zoals het 10 best getoond in de figuren 5a en 4b, voor het inverteren,van andere bits in een bitstroom. Daarin is de bitstroom binnentredend bij a in fig Ma getoond als samengesteld uit alleen de nullen, indicatief voor een constant geluid. Na doorgang door een "invertor *M0 is het signaal zoals getoond op lijn b. , Daarna wordt dit signaal hervormd in een rechthoekige golf, zoals 15 getoond op lijn c, voor opneming op band. Lijn d toont hoe die bitstroom eruit zou zien wanneer de invertoren MO niet aanwezig zouden zijn.

In fig. Ma omvat elke getoonde invertor MO een analoog naar digitaal omzetter.M1, waarbij het signaal ervan wordt dooDgelaten door geschikte invertoren M2 waarin de spanning van elk ander bit in de gegevensstroom -wordt 20 geïnverteerd. Daarvandaan wordt het geïnverteerde signaal doorgéaten naar de rest van de schakeling getoond in fig. 1. In fig. 1 tonen de onderbroken lijnen MO dat de invertors van fig. Ma optioneel zijn, na de 16-bits lineaire A/D 17a en 17b.

Getoond in fig. Mb zijn invertors M3, welke eveneens zijn aangege-25 ven door onderbroken lijnen in fig. 1a ingericht na het 6M-woords FIFO-geheugen 32a en 32b en zijn evenals de invertoren MO optioneel. Invertors M3 ontvangen bitstroren komend van de band en gaan door de schakelingen MM waar deze worden getest op fouten, waarbij de meest betrouwbare informatie daardoor wordt doorgelaten zoals hierboven beschreven. Dit signaal treedt 30 invertors M5 binnen, zoals getoond op lijn a, met het signaal, na bitsyn-chronisering, getoond op lijn b. Dit signaal in digitaal gecodeerde paral-lelie vorm is getoond op lijn c en lijn d toont het signaal zoals het zal optreden nadat dit daarna is doorgelaten door invertors 3M5. Invertors M5 zullen werken als de beschreven invertors M2 voor het omkeren van de 35 polariteit van elk ander bit, het omzetten van de digitale code terug in het signaal zoals oorspronkelijk in het systeem is binnengetreden. Daardoor passert het signaal door de 16-bits D/A-omzetter 38a en 38b, getoond in fig. 1 en getoond *.in fig. Mb als 38. Daarvandaan passeert het signaal 7920106 -17- 213^7/JF/ts door een standaard terugspeelgedeelte van de opnemer, welke niet is getoond.

De invertorschakelingen getoond in de figuren 4a en 4b zijn natuurlijk optioneel en zijn slechts aangebracht om fouten te begrenzen, 9 welke worden opgewekt in opname van lange reeksen van onveranderende spanningen wanneer een onveranderend audiosignaal wordt opgenomen. Dit is in het bijzonder waar, wanneer het analoog naar digitaal omzetting codes afgeeft wéke nul of nagenoeg nul zijn, zoals vaker wordt ontmoet bij geluid-opneming.

10 In fig. 5 is een blokschema getoond van een voorkeursfoutdetectie/ correctie logisch schema welk representatief kan worden genomen voor de reeds getoonde en beschreven foutdetectiecorrectieschakelingen van fig. 1, met uitzondering, dat een enkle hoofdspoor volledig is getoond, met signalen van een aanvullend spoor daarin optredend getoond. De schakelingen 15 van fig. 1a welke tot nuttoe met de aanvullende letters a, b of c zijn aangegeven, voor respectievelijk de twee hoofd- en enkele aanvullende sporen zijn dan ook alleen door nummers aangegeven. Bijvoorbeeld toont de linker zijde van fig. 5 bitsynchroniseringsschakelingen als een pijl aangeduid met 23, welke de bitsynchroniseerorganen 23a, 23b en 23c van fig. 1a 20 voorstelt.

Opgemerkt dient te worden, dat Het schema van fig. 5 zich voortzet van links naar rechts met het gegevenswoord van de bitsynchroniseerorganen passerend naar bitschuifregister 26 waar dit wordt getest door schakelingen aangegeven als sync vindtorgaan 27. Het sync, vindtorgaan 27 25 kijkt naar de synchroniseringscode ingericht aan het begin en einde van het 20 bits gegevenswoord, zoals getoond op lijn d in fig. 3· Het 20 bits gegevenswoord omvat natuurlijk eveneens een pariteitsbit, waarvan het testen plaats vindt bij een pariteitstestorgaan 28 waar de aanwezigheid of afwezigheid van pariteit wordt bepaald en die informatie wordt overgedragen 30 naar foutdetectie/correctieklok 30. De foutdetectie/correctieklok 30 is verbonden met sync.-vindtorgaan 27 middels lijn 45, waarbij pijlen 46 en 47 de aanwezigheid aangeven van synchroniseringsfouten en/of verlies en/of slechte pariteit in het aanvullende spoor. Een signaal, welke een sync.-fout of sync.-verlies in het ihoofdspoor aangeeft, is binnentredend getoond 35 door lijn 45 en een pariteitstestfout in het hoofdspoorgegeven binnentredend getoond door lijn 48. In een tabel aan de linker benedenzijde van fig. 5, geeft een linker kolom een slechte aanpassing tussen hoofdspoor (kanaal 1) en aanvullend spoor (BU) aan. De afwezigheid van een ·fóut wordt daarin 7920106 -18- 21347/JF/ts vertegenwoordigd door een nul en de aanwezigheid van een fout getoond als een 1. Een corrigeerbewerking welke dient te worden uitgevoerd door de schakeling van de onderhavige uitvinding is getoond in de rechter kolom.

Deze tabel en de functionering ervan zal later gedetaileerd wordèn be-5 schreven.

Voortgaand met het stroomschema van fig. 5, is een vergelijker 49 getoond, welke de eerste 8 bits van een 16-bitswoord ontvangt van de hoofdbistroom, nadat synchronisering en pariteit daarin zijn getest en in de corresponderende 8-bit van het aanvullend spoor getoond bij pijl 50.

10 Voortgaand langs het stroomschema van fig. 5 zijn de minst significante bits van het 16-bits woord de laatste 8 bits ervan, welke zijn getoond om voort te gaan door de vergelijker 49 en in een houdregister 53 als een fout wordt aangegeven in de eerst acht bits of niet. Daarvandaan lopen de gegevens in het 64-woords FIFO geheugen 32. Waarvandaan zoals getoond in fig. 1a het 15 minst significante gedeelte van de gegevenswoord voortschrijdt voor opneming op het eerste of tweede kanaal.

Wordt in de fouteorrectie/detectieschakeling 30 bepaald dat er geen overeenstemming is,een synchronisatie-of pariteitsfout,dan wordt een dergelijk signaal doorgelaten naar de multiplexer 52 middels lijn 54 waar een keuze 20 wordt gemaakt tussen de aqht bits van het hoofdspoor of het aanvullende spoor met betrekking tot de gegevens welke het meest waarschijnlijk geschikt zijn voor doorlating daardoor in een houdregister 53. De logica welke deze bepaling met zich meebrengt zal later worden beschreven met betrekking tot de tabel in fig. 5. Opgemerkt dient echter te worden, dat wanneer wordt 25 bepaald, dat geen gegevens betrouwbaar zijn, wanneer een houdsignaal wordt doorgelaten door lijn 54 naar het houdregister 53, die instructie een integratie of middeling zal veroorzaken tussen goede gegevens aan een van de zijden van de dubieuze gegevens. Geïntegreerde of gemiddelde gegevens worden daardoor egelaten, zoals hiervoor is verklaard met betrekking tot fig.

30 1a. Een dergelijk instructiesignaal zoals hierboven is beschreven met betrekking tot de multiplexer, gaat door lijn 54 met een tijdtelsignaal, getoond als poortsignaal 55 passerend van de foutdetectie/correctie logica 30 voor het synchroniseren van de uitgang van het houdregister 53· De logica in de foutdetectie/correctie is het best getoond in de tabel links onder-35 aan in fig. 5. De eerste lijn daarvan toont dat geen fouten zijn gedetecteerd en dat geen correctieprocedure wordt ondernomen, terwijl de hoofd-spoorgegevens, zoals beschreven, voortgaan naar het 64-woords-FIFO geheugen 32. Zouden er een slechte synchronisering of slechte pariteit 7920106 , » _19_ 21347/JF/ts zijn weerslag hebben op het aanvullende kanaal, zaals getoond op lijn 2, dan zouden dezelfde procedure optreden, namelijk, dat gegevens op het hoofdspoor daardoor worden doorgelaten. Wanneer echter, zoals getoond op lijn 3 van de tabel, waar synchroniserings- of parieteitsverlies wordt aan-5 gegeven in het hoofdspoor, dan vindt er een schakeling plaats naar de aanvullende spoorinformatie, waarbij de juiste bits daarin worden doorgelaten naar het 64-woords FIFO geheugen 32 en gesubstitueerd voor de eerste acht bits van de höofdspoorgegevens, wanneer echter, zoals getoond op lijn 4 van de tabel er synchroniserings- en pariteitsfouten zijn aangegeven op 10 zowel de hoofd- als aanvullende sporen, dan wordt een houdsignaal opgewekt welk opboept tot integratie of middeling tussen goede gegevens met betrekking tot de gegevens waarin de fout was gevonden.

Wanneer zoals getoond op lijn 5 er een misaanpassing is en geen synchroniserings of pariteitsfouten worden gedetecteerd, wordt hetzelfde 15 houdsignaal gegeven voor het instrueren van desselfde integrering of middeling. Wanneer echter zoals op lijn 6 van de tabel is aangegeven, een misaanpassing bestaat met een synchroniseringsfout of slechts pariteit in het aanvullende spoor, dan is de meest waarschijnlijk juiste gegevens die op het hoofdspoor en vandaar wordt het hoofdspoor doorgelaten voor verdere 20 verwerking. Wanneer gelijksoortig een misaanpassing met een synchronisering of pariteits-fout in het hoofdspoor wordt aangegeven, zou deze conditie betekenen, dat de aanvullende spoorgegevens correct zijn en de multiplexer 52 zal op juiste wijze worden geschakeld en deze aanvullende spoorgegevens substitueren voor de hoofdspoorgegevens. Terwijl zoals getoond op lijn 8 25 er geen misaanpassing met synchroniserings-of pariteitsfouten in zowel het hoofd- als aanvullende spoor worden aangetoond, kan geen bepaling worden gemaakt of een van de sporen correct is en daarvandaan wordt het houdsignaal gegeven, welke integrering of middeling oproept tussen goede gegevens.

Samenvattend brengt de hierboven beschreven foutdetectie/correctie 30 logica een testen met zich mee van elk gegevenswoord in elk hoofd- en aanvullend spoor voor een juiste inrichting van synchroniseringsbits en een pariteitsbit daarbij. De uitvinding voorziet verder in een test voor overeenstemming van aanvullend en geschikte hoofdspoorgegevens, welke geschikte gegevens worden bepaald op de eerste acht bits van het 16-bits gegevens-35 woord, waarbij die vergelijking wordt gemaakt met de vergelijker 49 van fig. 5. Het testen van de overeenstemming en geschikte synchroniserings- en pari-teitscodering wordt uitgevoerd voor het bepalen welke informatie op de hoofd- en aanvullende sporen het meest waarschijnlijk is wanneer daartussen 7920106 -20- 213^7/JF/ts verschillende zouden bestaan. Aangezien de aanvullende spooropname meest significante gegevens hebben van beide van de twee hoofdsporen, zou oeen pariteits- of synchroniseringsfoüt in het aanvullende spoorformaat reflecteren als een aanvullende spoorfoüt voor elke fhoofdspoor. Zoals hierboven 5 beschreven verschaft de uitvinding wanneer een fout in een of beide hoofden aanvullende spoorgegevens worden gedetecteerd een slectie van de meest waarschijnlijk correcte gegevens en in het geval van dat een dergelijke bepaling niet kan worden gemaakt, een integrering of middeling tussen goede gegevens.

10 Als een verdere verklaring van bepaalde elementen van de werking van de voorkeurs tweekanaals digitale bandopnemer dient te worden opgemerkt, dat de hiervoor genoemde opneemzijdeklok 30 bij voorkeur een kristal-oscillator is. Een dergelijke klok 13 voert pulsen uit welk optreden op elke bitperiodesnelheid, welke bitperiodesnelheid bij voorkeur rond 37.500 15 woorden per seconde maal elk twintig bits per woord is. Klok 13 wekt een signaal op, welk bekend staat als de spoorinhoud, wdk signaal natuurlijk de spoor en houdorganen 16a en 16b van de uitvinding stuurt. In werking zal daardoor de spoor en houdschakeling of de bemonsteringswaardehouder welke aanwezig is op de analoge waarde volgen naar het volgende bemonsterings-20 punt. Op het tijdstip dat de bemonster- en houdorganen schakelend in een houdmodus, wanneer de analoog naar digitaal omzetter werkt, wordt dit twintig bits gegevenswoord uit de overdrachtslogica geschoven. Aan de terugspeel-zijde van de opnemer 10, loopt de bitstroom komend van de band 21 in een synchroniseerorgaan welke opnieuw de gdfvorm standariseert en deze omzet 25 in een logische golfvorm van nullen en enen en laat deze daarna door in het 64-woord FIFO geheugen 32 a en 32b, waarin elk probleem van het brom en jank effect geïntroduceerd door het bandmechanisme worden verwijderd. Klokken 13 en 37 sturen synchronisering van gegevens, waarbij de klokperiode dezelfde is als de bitperiode, welke van de band komt en dus zal de klok eveneens 30 brom en jank hebben ^cEen dergelijke brom en jank wordt gecompenseerd elke keer, dat het synchroniseringsvindtorgaan een geschikt 20-bits gegevenswoord op de juiste locatie vindt, dan zal deze een puls uitvoeren, welke de syn-chroniseringsregistratie wordt genoemd om de gegevens te verkrijgen welke 'dienen te worden geschreven in het ó^-woords FIFO geheugen 32. Een verzoek 35 wordt dan opgewekt door de kristaloseillator op de terugspeelzijde van de opnemer 10, geïdentificeerd als klok 37, waardoor de klok 37 de gegevens-woorden trekt uit het 64-woords FIFO geheugen 32 getoond in fig. 5, met de gedefinieerde kristaloscillatorsnelheid. Elk woord passert daarna daar- 7920106 -21- 21347/JF/ts vandaan in de 16-bits digitaal naar analoog omzetter 38a. Daarna passert elk woord middels het laag-doorlaatfilter 39 zoals getoond in fig 1a, waarin is voorzien voor het afvlakken van de golfvormen van de signèlen doorgelaten door de 16-bits D/A omzetter 38a.

5 Hierboven zijn de voorkeursschakelingsinrichtingen aangegeven voor de eerste omzetting van een analoog signaal in digitale en opneming van die gegevens op een bandmedium en voor het halen van die gegevens van het bandmedium en het omzetten van digitaal terug naar analoog voor terugspeling. Hoewel hierin is verwezen naar een audiosignaal, dient het 10 duidelijk te zijn, dat elk analoog signaal kan worden verwerkt. Eveneens dient te worden opgemerkt, dat de afzonderlijke elektrische componenten en de opneemtechnieken gebruikt door het onderhavige uitvinding bekend zijn. De uitvinding voorziet echter in een nieuwe en unieke inrichting van dergelijke componenten voor het verschaffen vaide logische schakelingen 15 vereist voor het uitvoeren van de signaalbehandeling en foutdetectie/correc-tiefuncties, welke hierboven zijn beschreven. Bepaalde schakelingen zijn echter uniek volgens de uitvinding en worden derhalve geclaimd. De onderhavige uitvinding dient te worden begrepen als omvattende zowel inrichtingen als werkwijzen voor het gebruik waarvan door de uitvinder wordt gemeend, 2o dat deze uniek in de techniek zijn en een significante verbetering vormen van digitale opnemers en foutdetectiecorrectiewerkwijzen volgens de stand van de techniek.

Ofschoon een voorkeursuitvoeringsverm van de onderhavige uitvinding in een inrichting voor het digitaal opnemen van informatie en een fout-25 begrenzings, correctie/detectiewerkwijze gebruikt, daarmee zijn getoond en beschreven, dient begrepen te worden, dat deze beschrijving slechts is gemaakt bij wijze van voorbeeld en dat variaties mogelijk zijn zonder buiten het onderwerp van de onderhavige aanvrage te komen binnen de strekking i van de volgende conclusies, welke conclusies worden beschouwd als de uitvinding.

-CONCLUSIES

7920106

Claims (15)

213^7/JF/ts c * -22-

1. Opneeminrichting voor het opnemen van een analoog signaal in digitale vorm voor opslag en terugspeling, met het kenmerk, dat deze omvat: 5 hoofdstromen, elk ingericht voor het ontvangen van een meervoudige kanaal-ingang, een orgaan voor het verschaffen van een digitale representatie van een analoog signaal, geklokte opneemstuurschakelingsorganen voor het sturen van het orgaan voor het verschaffen van een digitale representatie van een analoog signaal, een aanvullende stroom ingericht voor het ont-10 vangen van de meest,significante gedeeltenvan elk gegevenswoord van elke hoofdstroom, een orgaan 'voor het toevoegen van synchronisering en pariteits-codering aan elk gegevenswoord in elke hoöfd- en aanvullende stroom, een orgaan voor het opnemen van de hoofd- en aanvullende stroomgegevens op een permanent medium, een orgaan voor het lezen van de gegevens van 15 het permanente medium, een bit-synchroniseringsschakelingsorgaan voor het bepalen van bitintervallen in elk gegevenswoord in elke stroom, welke die gegevens doorlaat en het opwekken van een kloksignaal daarbij, een synchroniseringskodevindtorgaan, welke klokpulsering ontvangt van het bitsynchroniseringsschakelingsorgaan voor het localiseren van de synchro-20 niseringscodering in elk gegevenswoord in elke stroom en het doorlaten van geschikte signalen, wanneer een dergelijke code aanwezig is en wanneer deze afwezig is in elk gegevenswoord, een pariteitstestschakelingsorgaan voor het localiseren van een parateitsbit in èlk gegevenswoord in elk stroomeen het doorlaten van geschikte signalen, wanneer de parateitsco-25 dering aanwezig is en wanneer deze afwezig is, een vergelijker-keuzeschake lingsorgaan, voor het vergelijken van de meest significante gegevens in de hoofdstroom met betrekking tot de gegevens in de aanvullende stroom om met behulp daarvan te bepalen of een overeenstemming bestaat en voor het doorlaten van geschikte signalen wanneer een overeenstemming bestaat en 3Θ wanneer de gegevens niet bij elkaar passen, een foutdetectie en -correc-tieschakelingorgaan, verbonden met het synchroniseringscodevindtorgaan, het pariteitstestschakelorgaan en het vergelijkingskeuzeschakelings-r orgaan voor het bepalen of er een fout aanwezig is in de hoofd- en aanvullende stroomgegevens en het kiezen welke informatie het meest waar-35 schijnlijk juist is voor doorgang vanaf het vergelijkingskeuzeschakelings-orgaan, een gegevenswoordgeheugenschakelingsorgaan, welke de gegevens ontvangt van het vergelijkingskeuzeschakelingsorgaan en het kloksignaal voor het synchroniseren van de hoofdstroominformatieuitgang naar een terug speelkop, een orgaan voor het opwekken van een kloksignaal verbonden met 7920106 r -23- 21347/iF/Ts het gegevenswoordgeheugenschakelingsorgaan en een orgaan voor het afgeven van een analoog signaal uit de digitale representatie.

2. Opneemrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het orgaan voor het verschaffen van een digitale representatie van een analoog signaal 5 bestaat uit: een volg- en houdschakelingorgaan in elke hoofdstroom voor het houden van 'informatie daarin, totdat deze wordt bekrachtigd voor het doorlaten van de informatie en voor het verschaffen van een interval tussen informaties, een analoog naar digitaal omzetttingsschakelorgaan in elke hoofdstroom, waarin elk stuk analoge informatie wordt omgezet in een binaire 10 nummergegevenswoord, welke schakeling wordt geklokt voor het doorlaten van het gegevenswoord in de hoofdstroom door het kiezen van een meest significant deel van het gegevenswoord en het doorlaten ervan naar een aanvullende stroom en dat het orgaan voor het afleveren van een analoog signaal uit de digitale representatie bestaat uit: een digitaal naar analoog omzettings-15 schakelingsorgaan, wék informatie ontvangt van het gegevenswoordgeheugen-schakelingsorgaan voor het omzetten van dat gegevenswoord in een analoge vorm en het analoge signaal ervan door te laten.

3. Opneeminrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze verder omvat: een orgaan voor het opnieuw rangschikken van parallel in 20 serie van elk gegevenswoord voorafgaand aan het opnemen ervan op het permanente medium en een serie naar parallel omzettingsschakelingsorganen voor het opnieuw rangschikken van elk gegevenswoord gehaald uit het permanente medium van serie terug in parallel.

4. Opneeminrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze 25 verder een laag -doorlaatfilterschakelingsorgaan omvat in elk van de hoofdstromen voor het verwijderen van alle feequenties boven een Nyquistfre-quentie.

5. Opneeminrichting volgens conèlusie 1, met het kenmerk, dat deze verder een ser vostuurschakelingrogaan omvat voor het synchroniseren van 30 de bandsnelheid met de uitgang van het gegevenswoordgeheugenschakelingsor-gaan.

6. Opneeminrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het orgaan voor het verschaffen van een digitale representatie van een analoog signaal schakelingen omvat voor het omzetten van het analoge signaal 35 in een 16-bits gegevenswoord en dat de schakelingen de eerste 8 bits van elk gegevenswoord kiezen als het meest significante deel daarvan.

7. Opneeminrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat daarbij de pariteitscodering., een enkele bit is en de synchronisebingscodering 3-bits is, twee stop-bits zich bevindend aan het begin van het gegevenswoord 7920106 -21»- 21347/JF/ts en een startbit aan het einde ervan.

8. Opneeminrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ge-gevenswoördgeheugenschakelingsorgaan schakelingen omvht voor het ontvangen en daarin doorlaten van gegevenswoorden op een eerste-in-eerste-, uit basis.

9. Opneeminrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het ge- gevenswoordschakelingsorgaan in staat is een aantal gegevenswoorden te bevatten.

10. Opneeminrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze verder een invertorschakelingsorgaan omvat ingericht in de hoofdstroom 10 voor het inverteren van de spanningswaarde · van elk ander bit in een ge- gevenswoord voorafgaand aan het opnemen ervan op het permanente medium en voor het opnieuw invertéren van de geïnverteerde bits voorafgaand aan de doorgang ervan naar het orgaan voor het afleveren van een analoog signaal uit de digitale representatie.

11. Weekwijze voor het verschaffen van een foutdetectie en -correctie van digitale informatie opgenomen op een opneemmedium, met het kenmerk, dat deze de volgende stappen omvat: het ontvangen van een analoge ingang op hoofdstromen van een digitale opneeminrichting het verschaffen van een digitale representatie van de analoge ingang, het kiezen «ten hetmeest 20 significante gedeelte van elk hoofdstroomgegevenswoord voor het opnieuw opnemen ervan in een aanvullende stroom, het coderen in elk gegevenswoord in elke hoofd en aanvullende stroom van pariteits- · en synchroniserings-codering, het opnemen van de hoofd- en aanvullende stroominformatie op een opneemmedium, het op geschikte wijze testen van de pariteits- en synchroniserings-25 codering in elk gegevenswoord in elke stroom komend van het opneemmedium, het voor overeenstemming vergelijken van het meest significante gedeelte van een gegevenswoord in een hoofdstroom met een geschikt gedeelte van dèt gegevenswoord in de aanvullende stroom en het bepalen van de meest waarschijnlijk juiste informatie in de hoofd- en aanvullende stromen door 30 het testen van de pariteits- en synchroniseringscodering van elk woord daarin en door een vergelijking van de meest significante gedeeltei van elk gegevenswoord in de hoofd- en aanvullende stromen en het doorlaten van dat meest waarschijnlijk juiste gegevenswoord fvoor aflevering van een analoog signaal uit de digitale representatie en omzetting van het ana-35 loge signaal in een uitgangssignaal.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat deze verder omvat het kiezen als het meest significante gedeelte van elk hoofdstroom-gegevenswoord van 'de eerste helft ervan en het opnemen van elk hoofd-gegevenswoord uit beide hoofdstromen als een enkel gegevenswoord in een 7920106 -25- «* ~ 213^7/JF/ts aanvullende stroom.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het gegevens-woord bestaat uit 16 bits waarvan de eerste helft de eerste acht bits zijn.

14. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat deze verder het middelen omvat tussen goede gegevenswoorden aan .één van de zijden van een onbetrouwbaar gegevenswoord wanneer een keuze van de meest waarschijnlijk juiste hoofd-en aanvullende stroominformatie niet kan worden gemaakt.

15. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat deze verder 10 de volgende stappen omvat: het inverteren van elk ander bit in elk gegevenswoord in de hoofd- en aanvullende stromen voorafgaand aan het opnemen ervan op het opneemmedium en het opnieuw inverteren van elk ander bit in elk gegevenswoord voorafgaand aan de gegevenswoorden welke worden afgeleverd als een analoog signaal. 15 Eindhoven, mei 1980. 7120106