NO162000B

NO162000B - Fremgangsmaate til og anordning for feilkorrigerende dataoverfoering.

Info

Publication number: NO162000B
Application number: NO811687A
Authority: NO
Inventors: Odaka Kentaro; Sako Yoichiro; Iwamoto Ikuo; Doi Toskitada; Vries Lodewijk Barend
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1980-05-21
Filing date: 1981-05-18
Publication date: 1989-07-10
Also published as: FR2483148A1; ES8301541A1; GB2076569A; SE8103081L; NZ197132A; DK155399B; HK27485A; CA1163341A; IT1135849B; FI811526L; PL231274A1; FI77757C; NL185123C; JPH0376051B2; DK155399C; TR21315A; NL8102441A; IN154622B; NL185123B; ATA221581A

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til feilkorri-gering av dataoverføring som angitt i innledningen til krav 1, samt en anordning for utførelse av fremgangsmåten og en databærer frembrakt som et produkt ved å utføre feil-beskyttelseskodemetoden ifølge foreliggende fremgangsmåte.

Et tidligere forslag til dataoverføring med mulighet for korrigering av avbruddsfeil har anvendt såkalt "cross-interleave feature" kryss-stokking. Der blir et PCM-ord i hver tidligere forslag til dataoverføring med mulighet for korrigering av avbruddsfeil har anvendt såkalt "cross-inter-leave feature" kryss-stokking. Der blir et PCM-ord i hver av et antall parallelle kanaler anordnet i en første tilstand og tilført en første feilkorrigerende koder for å frembringe en første kontrollordrekke. Denne første kontrollordrekke og PCM-datarekken fra et antall kanaler omformes til en andre tilstand, og et ord i hver av PCM-datarekkene fra et antall kanaler i den andre tilstand tilføres en andre feilkorrigerende koder for å frembringe en andre kontrollordrekke, slik at en dobbelt stokking utføres pr. ordenhet. Stokkingen tjener til å minske antallet ordfeil i en felles korrigeringsblokk når kontrollordet inneholder en felles feilkorrigerende blokk og PCM-data overføres efter spredning og bringes tilbake til opprinnelig tilstand på mottagersiden. Med andre ord når en avbruddsfeil opptrer under overføringen blir denne spredt. Hvis den ovenfor nevnte stokking utføres to ganger vil det første og andre kontrollord danne en feilkorrigerende blokk. For eksempel hvis en feil ikke kan korrigeres av det første kontrollord, kan den korrigeres av det andre kontrollord og omvendt. Derved blir evnen til å korrigere feil forbedret.

Fra DE-2941805 er det kjent en anordning som er innrettet til å feilkorrigere en dataoverføring og som omfatter to feilkorreksjonskoderere tilkoblet dataordkanalene, som har mellomliggende forsinkelsesledd, for overføring av både dataord og kontrollordrekker.

Selv når et ord ved den ovenfor nevnte dataover-føring inneholder bare en feil bit, anses hele ordet feil.

N.5r mottatte data derfor inneholder et forholdsvis stort antall vilkårlige feil som skal bearbeides, har den ovenfor nevnte kryss-stokking ikke alltid tilstrekkelig evne for korrigering av feilene. Hensikten med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en fremgangsmåte til og anordning for korrigerende dataoverføring med evne både til korreksjon av avbruddsfeil og vilkårlige feil, samt en databærer.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved hjelp av en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved fremgangsmåten fremgår av kravene 2-7. De karakteristiske trekkene ved anordningen for utførelse av fremgangsmåten fremgår av krav 8. Ytterligere trekk ved anordningen fremgår av kravene 9-14. De karakteristiske trekkene ved databæreren frembrakt som produkt ved å utføre feilbeskyttelsesmetoden fremgår av krav 15.

Det har vist seg at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har større feilkorrigerende mulighet og kan korrigere opptil to feilord i en blokk. Også tre ordfeil eller fire ordfeil kan korrigeres når posisjonen av en feil kan gjøres kjent i forbindelse med ovenfor nevnte multi-stokking. Når feildetekteringskoden anvendes for å korrigere bare en ordfeil kan den anvendte dekoder gjøres meget enklere.

Oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under henvisning til tegningene. Figur 1 viser et blokkdiagram for en utførelsesform av en feilkorrigerende koder for anvendelse i foreliggende oppfinnelse. Figur 2 viser et diagram for tilstanden ved over-føring. Figur 3 viser et blokkskjema for en utførelsesform av en feilkorrigerende dekoder. Figur 4 og 5 viser diagrammer for forklaring av virkemåten av den feilkorrigerende dekoder. Figur 6 viser et blokkskjema for en andre utførelses-form av en koder. Figur 7 viser et blokkskjema for en andre utførelses-form av en dekoder. Figur 8 viser et blokkskjema for en tredje ut-førelsesform av en koder. Figur 9 viser et blokkskjema for en tredje utførelses-form av en dekoder. Figur 10 viser et blokkskjema for en fjerde ut-førelsesform av en koder. Figur 11 viser et blokkskjema for en fjerde ut-førelsesform av en dekoder.

For forklaring av den feilkorrigerende kode anvendes vektorrepresentasjon eller syklisk grupperepresentasjon. I det første tilfelle betraktes en ureduserbar og enkel funksjon F(x) av m orden i et Galois felt GF(2). Teorien for Galois felt er standard og skal ikke utdypes nærmere her. Feltet GF(2) består bare av elementene "0" og "1". Det antas at det forekommer en rot a som tilfredsstiller F(x)=0. Et utvidet felt GF(2<m>), som består av 2m forskjellige elementer, kan konstrueres ved hjelp av størrelsene a , a , a? ...am som hver er en forskjellig potens av roten a, dette sett størrelser kalles basisen i feltet GF(2<m>). Det skal bemerkes at dette felt også inneholder et nullelement. Det utvidede felt GF(2<m>) er en funksjonring med en ureduserbar funksjon av m orden i feltet GF(2) som modul. Hvert element i feltet kan uttrykkes som en lineær kombinasjon av a = 1, a = {x},

2 r 21 m-1 f m-1t

Hvis generelle form er:

eller

hvor a a ... a1( a. er elementer i GF(2).

m-l m-z 10

Som eksempel skal betraktes GF(2 <g>) hvor den enkle ureduserbare funksjon F(x) er for eksempel,

8 4 3 2

F (x) = x + x + x + x +1. Alle åtte-bits dataord kan uttrykkes som følger:

For eksempel er derfor a_ betegnet som den mest viktige bit og a^som den minst viktige bit. Fordi a^ hører til GF(2), er elementet 0 eller 1.

Videre kan det fra funksjonen F(x) utledes følgende matriks T av (m x m):

Alternativt kan elementene i GF(2<m>) uttrykkes ved anvendelse av en syklisk gruppe ved betraktning av resten av GF(2<m>) unntatt nullelementet, som danner en multiplikativ gruppe av orden 2m ^. Hvis elementene i GF(2m) er uttrykt ved anvendelse av en .slik syklisk gruppe, oppnås følgende:

Ved foreliggende oppfinnelse vil når m bits danner et ord og n ord danner en blokk, frembringes k kontrollord basert på følgende kontrollmatriks H.

Kontrollmatriksen H kan på samme måte uttrykkes ved å anvende matriksen T som følger:

hvor I er matriksenheten for (m x m) elementer.

Som beskrevet ovenfor kan uttrykkene som anvender roten a fundamentalt være det samme som uttrykkene anvendt for en matriks. I det tilfellet er det mulig at alle elementene i første kolonne i hver matriks er valgt som 1 eller I og siste kolonne i hver matriks er sløyfet.

Den feilkorrigerende kode skal beskrives i detalj for et eksempel hvor fire kontrollord anvendes (k=4). Hvis i det tilfellet 1 blokk mottatte data anvendes som en kolonnefaktor, frembringes V = (W1, W2» W^, ... W ), 4 syndromer, S^, S^ i S^ og S^ på mottagersiden i samsvar med:

Hver blokk inneholder 4 kontrollord (p r = W n-3,

q = wn_2' r = wn-1' s= Wn^' °isse kontrollord frembringes på sendersiden i samsvar med:

Kontrollordene kan oppnås ved å løse disse samtidige ligninger. Beregningen er definert i GF(2<m>) og resultatet er som følger:

En feilkorreksjon skal beskrives hvor data omfatter kontrollord frembragt som vist ovenfor, og sendes og derefter mottas. I dette tilfelle antas det at en indikator som representerer en feilposisjon ikke anvendes.

(1) Hvis det ikke er feil, S1 = S2 = S 3 = S4 = 0.

(2) Hvis det er en ordfeil (ei anvendes som feilmønster), S1 = ei, S2 = T<1>ei, S3 = T<2l>ei og S4 = T<3l>ei.

Følgende ligninger dannes da:

På dette stadium er syndromet S 1 i seg selv ord-mønsteret ei.

(3) I tilfelle av to ordfeil (ei og ej):

Ligningene kan modifiseres som følger:

Hvis følgende ligninger er dannet, diskrimineres to ordfeil.

Ordmønstrene på dette stadium uttrykkes som følger:

(4) I tilfelle av tre ordfeil (ei, ej og ek):

Ligningene kan modifiseres som følger: Hvis følgende ligninger er dannet kan treordsfeil diskrimineres, fordi tilstandene S1 * 0, S0 * 0, S3 * 0 er tilfredsstillet

De respektive feilmønstre på dette stadium er uttrykt som følger:

Som beskrevet ovenfor kan alle tre ordfeil korrigeres uten anvendelse av indikator. Hvis indikator anvendes og feilposisjonene (i, j, k, 1) derved er kjent, kan også 4 ordfeil korrigeres.

Hvis videre antallet k kontrollord økes, kan feil-korreksjonsevnen økes ytterligere.

Et eksempel på foreliggende oppfinnelse skal nedenfor beskrives under henvisning til tegningene, hvor oppfinnelsen anvendes for opptegning og gjengivelse av et lydfrekvent PCM-signal.

Figur 1 viser en feilkorrigerende koder anvendt i oppfinnelsen, hvis inngangsside tilføres et lydfrekvent PCM-signal. Signalet er slik at venstre og høyre stereo-signal samples med en samplingsfrekvens f s(for eksempel 44.1 kHz) og hver samplet verdi omformes til et seksten-bit tall uttrykt i en tokomplement indikering. Følgelig gir venstre lydkanal en rekke 16-bits PCM-data (LO, L1,

L2 ...), og høyre kanal gir en rekke 16-bit PCM-data

(RO, R1, R2 ...). PCM-dataene for venstre og høyre lydkanal multiplekses ord for ord av en ikke vist innretning syklisk over et antall på seks kodekanaler. De tilsammen tolv kanaler for PCM-datarekker er derfor inngangen til den feilkorrigerende koder. På et gitt eller forhånds-bestemt tidspunkt innføres f.eks. 12 tall, slik som L

R 6n' 6n' 6n+l' <R>6n+1' <L>6n+2' <R>6n+2' <L>6n+3' <R>6n+3' <L>6n+4'<R>6n+4' <L>6n+5'<R>6n+5*<1> eksempelet blir hvert 16-bit tall delt i

åtte mere viktige bits og åtte mindre viktige bits. Disse åtte-bits grupper skal herefter kalles ord. De tolv tall bearbeides følgelig til fireogtyve parallelle kanaler.

Et 16-bit tall i PCM-datarekken er indikert som Wi., hvor

de øvre 8 bits er uttrykt som A og de lavere bits er uttrykt som W. _. For eksempel tallet L, deles i to ord

* i,B c 6n

W10 og W.. _. Det skal bemerkes at tidligere er n

12n, A 1 2n,B

også anvendt som en dimensjon av matriksen H.

PCM-datarekkene i de 24 kanaler tilføres først en liketalls og en uliketalls stokkeinnretning 1. Hvis n = 0, 1, 2, —, ord vil L6n (dvs. W12R/A og W,^), R6n (dvs.

<W>12n+1,A °g ^n+UB<1>' L6n + 2 (<dvS>'<W>12n+4,A °g <W>12n+4,B<>>'

R6n + 2 (<dvS>- <W>12n+5/A °<5w>i2n+5,B)' L6n + 4 (<dvS>"<W>12n+8,A°<g ><W>12n+8,B) °g <R>6n+4 (<dvS>"<W>12n+9,A °g <W>12n+9,B}

danne ord av liketallsorden, mens de andre ord på samme måte danner ord av uliketallsorden. PCM-datarekkene, som består av ord av likeorden forsinkes i respektive forsinkelsesinnretninger 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A og 7B av liketalls og uliketalls stokkeinnretninger 1 med et ords intervall. Videre blir det i liketalls og uliketalls stokkeinnretninger 1 utført en omforming, slik at tolv datarekker som består av ord av liketalls orden opptar den første til tolvte overføringskanal og 12 data- " rekker som består av ord av uliketalls orden, opptar trettende til fireogtyvende overføringskanal.

Liketalls og uliketalls stokkeinnretninger 1 tjener til å unnngå den situasjon hvor flere enn to til hverandre grensende tall i enhver lydkanal (venstre eller høyre) vil være feil, cg feilene vil da ikke kunne korrigeres. Dette fremgår av følgende. Tre til hverandre grensende tall L. L., L. „ skal betraktes som et eksempel. Når tallet

i-1 i . i + 1 c

L. er feil og ikke kan korrigeres, må tallet L.., eller

i 3 i-l

L^+^, eller begge, korrigeres. På denne måte kan feiltallet L^ gjenopprettes ved det direkte foregående tall L- , eller med det direkte etterfølgende tall L- +1 eller med en middel-verdi av begge. I mange tilfeller gir dette en godtagbar tilnærmelse til den sanne verdi av L.. Forsinkelsesinn-

l

retningene 2A, 2B ... 7A, 7B for liketalls og uliketalls stokkeinnretninger 1 er anordnet for til hverandre grensende ord, som innhold i de forskjellige ordkorreksjons-blokker. Videre er grunnen til at overføringskanalene for hver datarekke som inneholder ord av liketalls orden og ord av uliketalls orden er samlet er at når datarekker stokkes vil avstanden mellom opptegningsposisjonen av til hverandre grensende ord av liketalls og uliketalls orden være valgt så langt fra hverandre som mulig.

I utgangen fra liketalls og uliketalls stokkeinnretninger 1 opptrer PCM-datarekkene på 24 kanaler i den første tilstand. Ordene som er forsinket et ordintervall, er indikert med indeks som er tolv punkter lavere i utgangen fra stokkeinnretningen. Fra de respektive PCM-datarekker utledes hver gang fire første kontrollord <Q>12n' Q12n+1' Q12n<+>2' Q12n+3 fra en feilkorreksjonsblokk i dataordene. Denne feilkorreksjonsblokk omfatter derfor ordene

(W 'W >w -w

1 12n-12,A' 12n-12,B' <W>12n+1-12,A' <W>12n+1-12,B'

<W>12n+4-12,A; <W>12n+4-12,B; <W>12n+5-12,A? <W>12n+5-12,B?

<W>12n+8-12,A; <W>12n+8-12,B; <W>12n+9-12,A; <W>12n+9-12,B?

W • W -W -W "W

12n+2,A' 12n+2,E' <W>12n+3,A' W12n + 3,B' 12n+6,A<<>

<W>12n+6,B' <W>12n+7,A' W12n+7,B' W12n+10,A' <W>12n+10,B'

I den første koder 8 blir derfor fireogtyve dataord av

8 bits kodet for å gi fire kontrollord. Følgelig er de faste parameterverdier for koden som anvendes her n = 28,

m = 8 og k= 4.

24 PCM-datarekker og 4 kontrollordrekker tilføres

en andre stokkeinnretning 9. I denne blir posisjonen i transmisjonskanalene endret, slik at kontrollordrekkene anordnes mellom PCM-datarekkene, bestående av ord av liketallsorden og PCM-datarekkene som består av ord av uliketalls orden, og deretter utføres forsinkelsen for denne stokking. Denne forsinkelse er slik at 27 over-føringskanaler unntatt den første forsinkes av forsinkelsesinnretninger med forsinkelsestid 1D, 2D, 3D, 4D, 26D og 27D, hvor D er forsinkelsesenheten.

I utgangen fra stokkeinnretningen 9 opptrer datarekker i en andre tilstand. Fra de respektive datarekker utledes dataordene ett for ett. Derefter tilføres ordene til en koder 10, som frembringer de andre kontrollord P12n' P12n+1' 12n+2 °g 12n+3" En feilkorreksjonsblokk som inneholder de andre kontrollord består av 32 ord, som er angitt nedenfor. Det skal bemerkes at forsinkelsen jD i en kodekanal vil minske verdien av indeksen for W med 12.j.D: <W>12n-12,A ' 12n-12 (D + 1) ,B'

W12n+1-12 (2D + 1) ,A; W1 2n +1 -1 2 (3D+1) ,B'"

W12n + 4-12(4D + 1),A; W,2n + 4-12(5D + 1} , g >

<W>12n+5-12(6D+1),A; ...

<W>12n+9-12(10D+T), A? <W>12n+9-12(11D+1), B;

QT2n-12 (12D) '" Q1 2n+1 -1 2 (1 3D) ; Q1 2n + 2-1 2 (1 4D)'" Q1 2n + 3-1 2 ( T5D)

W12n + 2.-12 (16D)

W12n + 11-12 (26D) ' W1 2n+1 1-1 2 (27D) '"

12n<;>12n+1<;>12n+2<;>12n+3"

En.stokkeinnretning 11 omfatter en forsinkelsesinnretning som innfører et ords forsinkelsesperiode for forsinkelseskanalene av liketalls orden for 32 datarekker inklusive det første og andre kontrollord, og også

invertere 12,13,14 og 15 for den andre kontrollordrekke. Stokkeinnretningen 11 tjener til å unngå at et avbrudds-feilintervall som under overføringen vil krysse overgangen mellom to til hverandre grensende blokker, også skal på-virke så mange ord i feilkorreksjonsblokken at korreksjonen gjøres umulig. Inverterene 12, 13, 14 og 15 tjener til å

unngå feiloperasjon hvor alle data i en blokk gjøres til "0" ved avbrudd under overføringen og dette diskrimineres riktig i gjengivelsessystemet, f.eks. som et taust intervall i lyd-_ signalet. Et slikt taust signal vil derfor gi en andre

kontrollordrekke forskjellig fra null. Det sluttelig frembragte kodeord er angitt i siste kolonne på figuren inklusiv de respektive forsinkelser som nå er innført.

Den sluttelig frembragte blokk som består av 24 PCM-dataord og 8 kontrollord er ordnet i rekker av en parallell-serieomformer, som ikke er vist. Et synkroniseringssignal med 16 bits tilføyes ved begynnelsen herav for å danne en overføringsblokk som vist på figur 2, som så sendes. På figur 2 er for enkelthets skyld et ord utledet fra over-føringskanalen i angitt som u^. Et praktisk eksempel på overføringssystemet kan være magnetisk opptegning og gjengivelse, roterende platespiller eller lignende.

Den ovenfor nevnte koder 8 gjelder for den ovenfor nevnte feilkorreksjonskode, hvor verdien av kodeparameterne er m = 8, n = 28 og k = 4. For koderen 10 er de tilsvarende faste kodeparametre m=8,n=32ogk=4. Den komplette blokk på figur 4 omfatter 32 x 8 + 16 = 272 bits.

Ved dekodingen blir først synkroniseringssignalet fjernet av en ikke vist innretning. De gjenværende gjen-gitte 32 kodeord i hver overføringsblokk tilføres inngangen i en feilkorreksjonsdekoder som vist på figur 3. Som følge av gjengivelsesprosessen er det mulighet for at de gjen-gitte data inneholder feil. Hvis det ikke er feil, blir 32 ord tilført inngangen i dekoderen og disse ord er identiske med de 32 ord som opptrer på utgangen av feilkorreksjonskoderen. I feilkorreksjonsdekoderen utføres en tilbakestokkingsprosess som er komplementær med stokke-prosessen i koderen for å gjenopprette orden i dataene til den opprinnelige orden og derefter utføres korreksjons-prosessen.

Til å begynne med som vist på figur 3 er tilbakestokkingsinnretningen 16 utstyrt med forsinkelsesinnretninger som hver har en forsinkelsestid på 1 ord for over-føringskanalene av liketallsorden og invertere 17,18,19

og 20 for den andre kontrollordrekke. Utgangssignalene fra tilbakestokkingsinnretningen 16 og inverterne 17 til 20 tilføres en første dekoder 21. I dekoderen 21 frembringes

syndromer S^, S 12> S..-. °9 s-|4 fra en paritetdetekterings-matriks H . og 32 inngangsord V<T>, som vist på figur 4, og den ovenfor nevnte feilkorreksjon utføres basert på syndromene. På figur 4 er a et element av GF(2 g), nemlig roten av den enkle og ureduserbare funksjon av graden m,

8 4 3 2

F(x) = x +x +x +x +1. Fra dekoderen 21 utledes 24 PCM-datarekker og 4 kontrollordrekker. Ved hvert ord i datarekkene tiføyes en indikering (minst en bit), som viser om eller ikke det er en feil. Indikeringsbit eller bits transporteres på samme måte som de øvrige bits av dataord og kontrollord.

Utgangsdatarekkene fra dekoderen 21 tilføres en tilbakestokkingsinnretning 22, som tjener til å slette virkningen av forsinkelsesprosessen som utføres i stokkeinnretningen 9 i den feilkorrigerende koder og hvor for-sinkelsesinnretningene med forskjellige forsinkelsestider 27D, 26D, 25D, ... 2D og 1D anvendes for den første til syvogtyvende overføringskanal. Utgangssignalet fra tilbakestokkingsinnretningen 22 tilføres en andre dekoder 23, hvor syndromene S,^, S22' ^23 og ^24 ^rembringes fra paritetsdetekteringsmatriksen Hc2 og 28 inngangsord V<T>,

som vist på figur 5, og den ovenfor nevnte feilkorreksjon utføres basert på syndromene. I dekoderen 23 vil indikeringene som gjelder et ord hvis feil er korrigert,

bli slettet, mens indikeringen som gjelder et ord hvis feil ikke kan korrigeres, ikke slettes av dekoderen 23.

Datarekkene som opptrer på utgangen av dekoderen

23 tilføres en liketalls og uliketalls tilbakestokkingsinnretning 24, hvor PCM-datarekkene består av ord av like orden og ulike orden gjenopprettet slik at de er anbragt i avvekslende overføringskanaler og forsinkelsesinnretningen for en ordforsinkelse som er anordnet for PCM-datarekkene, som består av ord av uliketalls orden. I utgangen fra liketalls og uliketalls tilbakestokkingsinnretningen 24 oppnås PCM-datarekker, som har overføringskanalenes for-håndsbestemte orden, fullstendig den samme som de som til-føres inngangen i feilkorreksjonskoderen. Selv om ikke vist på figur 3 er det anordnet en korreksjonskrets i det neste trinn i liketalls og uliketalls tilbakestokkingsinnretningen 24, for å utføre en korreksjon, for eksempel middelverdiinterpolering, slik at feil som ikke er korrigert i dekoderne 21 og 23 gjøres ubemerkbare.

I feilkorreksjonsdekoderen som er vist på figur 3 utføres feilkorreksjonen som anvender det første kontrollord P10, P10 ._ ,0 og P10^, og feilkorreksjoner som

1z 12n+1 12n+2 12n+j

anvender det andre korreksjonsord Q-^n' ^12n + 1' ^12n+2 og Q,_ _ en gang. Hvis de ovenfor nevnte korreksjoner ut-føres flere enn to ganger økes feilkorreksjonsmuligheten,

og færre feil forblir ukorrigert.

Ved utførelseseksempelet er forsinkelsesintervallene i stokkeinnretningen 9 forskjellige hver gang en størrelse-D opptrer i etter hverandre følgende kanaler, men det er mulig å anvende uregelmessig variasjon av forsinkelses-tiden forskjellig fra den ovenfor regulære rekkefølge. I likhet med de andre kontrollord Pi som er beregnet ved anvendelse ikke bare av PCM-data, men også av de første kontrollord Q. kan også de første kontrollord være kode-bestemt av de andre kontrollord P.. Dette kan skje ved tilbakekopling av de andre kontrollord til inngangen i koderen som frembringer de første kodeord.

Feilkorreksjonskoden, som er beskrevet ovenfor, kan korrigere f.eks. opptil 2 ordfeil uten å anvende markering som viser feilposisjonen, og en avbruddsfeil spres ved krysstokking, slik at både vilkårlige feil og avbrudds-

feil kan korrigeres effektivt.

Når antallet korrigerbare feilord øker blir dekodingsalgoritmen mere komplisert. Når bare 1 ordfeil skal korrigeres er bare en enkel konstruksjon av dekoderen tilstrekkelig. Følgelig er det klart at feilkorrigerings-dekodere har korreksjonsevne fra liten feilkorreksjonsevne til stor feilkorreksjonsevne eller kan konstrueres.

Anordningen og fremgangsmåten som vist og forklart ovenfor kan modifiseres på forskjellige måter, for å gi spesielle fordeler:

a) På figur 1 kan paritetsordene Q(12n), Q(12n+1), Q(12n+2), Q(12n+3) inverteres på samme måte som paritetsordene P(12n) til P(12n+3). Koderen 10 vil imidlertid fremdeles motta de ikke-inverterte paritetsord Q(12n) til Q(12n+3). På tilsvarende måte vil dekoderen på figur 3 motta og invertere paritetsordene Q-] 2n-1 2 (1 2D) <*>'" t""'^ ^1 2n + 3-1 2 (1 5D + 1) ' Disse vil bl;i- gjeninvertert igjen før innføring i dekoderen 21. 32 31 b) På figur 4 kan den andre rekke endres fra (a , a , ...

32 1 31 30 21

a , a , a ) til (cx , a , a , a , 1). Pa figur

5 kan på tilsvarende måte den andre rekke endres fra

. 28 27 3 2 1, , ., , 27 26 2 1 (a , a , ... a , a , a ) til (a , a , ... a , a , 1). Både på figur 4 og 5 kan matriksen i a ha forsiden og baksiden reversert. På den måte kan den andre til fjerde rekke starte med liten verdi av a og slutte med stor verdi av a.

c) Anordningen og fremgangsmåten kan med fordel anvendes for hi-Fi-systemer. Kodingen utføres først. Data kan

lagres på plater, bånd eller lignende. Alternativt eller i kombinasjon kan data overføres via kommunikasjonskanaler eller kringkasting. På mottagersiden kan dekoding og anordning skje med feilkorreksjon. Sluttelig kan hi-fi-forsterkning- og gjengivelse påvirkes.

Figur 6 og 7 viser blokkskjemaer for en andre koder respektivt en andre dekoder. Hovedforskjellen mellom figur 1 og figur 6 ligger i stokkeinnretningen 30 som nå

har respektive forsinkelser over to ordintervaller som indikeres med tallet 2. Videre er den sykliske transport av kodekanalene forskjellig. På inngangssiden blir hver gang to kanaler anordnet sammen, og efter 8 kanaler starter neste syklus. Derved opptrer tre sykluser av 8 kanaler. På utgangssiden startes en ny syklus efter 6 kanaler. Fire sykluser av 6 kanaler opptrer derfor. En andre forskjell ligger i koderen 32, som er anordnet midt mellom to grupper kodekanaler. På denne måte blir antallet kryssinger minsket, slik at elementet 34 nå omfatter bare forsinkelseselementer, f.eks. D = 6 ordinter-

valler. Forsinkelsesinnretningen 38 innfører forsinkelse i uliketalls kanaler som en motsetning til figur 1. Sluttelig blir alle kontrollord inverterte. Figur 7

følger direkte fra anordningen på figur 6.

Figur 8 og 9 viser blokkskjemaer for en tredje koder respektivt tredje dekoder. Figur 8 er identisk med figur 6 med unntagelse av stokkeinnretningen 40. Her blir de første seks kanaler forsinket med to ordintervaller og

også den tredje gruppe av seks kanaler forsinkes to ordintervaller. De andre kodekanaler blir ikke forsinket i stokkeinnretningen 40. Videre er transponeringen av kodekanalene forskjellig. På inngangssiden blir hver gang to kanaler anordnet sammen, mens neste periode bare starter efter tolv kodekanaler. Således opptrer bare to perioder av tolv kanaler.

På utgangssiden starter en ny syklus efter fire kanaler. Således opptrer seks sykluser av fire kanaler. Også her følger anordningen på figur 9 direkte av anordningen på figur 8.

Figur 10 og 11 viser blokkskjemaer for en fjerde koder respektivt en fjerde dekoder. Figur 10 er identisk med figur 8 unntatt for stokkeinnretningen 42. Her for-deles kodekanalene i tre grupper. Kodekanalene i den første gruppe er ikke forsinket i stokkeinnretningen 42. Kanalene i den andre gruppe omfatter et forsinket element på et ordintervall. Kodekanalene i den tredje gruppe omfatter et forsinkelseselement på to ordintervaller. Ingen tilbakeordning av kanalene utføres. Også her følger figur 11 direkte av figur 10.

På denne måte krever endring mellom figur 7, 9, 11 eller 6, 8, 10 bare modifikasjonen av en del i anordningen. I dette henseende viser figur 6/7 en anordning som er best egnet for anvendelse for to lydkanaler (stereo), figur 8/9 er mest egnet for anvendelse ved tre lydkanaler og figur 10/11 er mest egnet for anvendelse ved fire lydkanaler (kvadrofoni). I hvert av disse tilfeller betyr inter-poleringen av ukorrigerbare lydsignaler mellom korrigerte

lydsignaler en fordelaktig forholdsregel.

Claims

1. Fremgangsmåte til feilkorrigerende dataoverføring inn-befattende a) mottaking av en datastrøm ved mottaking hver gang av et dataord på et første antall nl-kl parallelle kanaler ifølge en første anordningstilstand (1), b) tilførsel av ett ord på hver av de første antall kanaler til en første feilkorreksjonsomkoder for å frembringe en første kontrollordrekke med kl ord for å frembringe en feilkorrigerbar blokk med ni ord (8), c) forsinkelse av ordene i nevnte første kontrollordrekke og ordene i dataordrekken etter tilførselen til den første feilkorreksjonsomkoder ved innbyrdes forskjellige forsinkelsestider for omforming til en andre anordningstilstand (9) , d) tilførsel av et ord på hver av det første antall nl-kl kanaler og nevnte første kontrollordrekke i den andre anordningstilstand til en andre feilkorreksjonsomkoder for å frembringe en andre kontrollordrekke med k2 ord for å frembringe en ytterligere feilkorrigerbar blokk med n2=nl+k2 ord (10), e) overføring hver gang av et dataord på hvert av et antall n2 utgangskanaler, nemlig lik det første antallet og nummeret til nevnte første kontrollordrekke og nummeret til nevnte andre kontrollordrekke (11), karakterisert ved at f) frembringelsen av en kontrollordrekke med k (k=kl, k=k2) ord til en feilkorrigerbar blokk med n (n=nl, n=n2) ord baseres på følgende paritetsdetekteringsmatriks H, idet hvert ord har m biter og n2l2<m>_<1>; og hvor cx er en rot som tilfredsstiller F (x) = 0 når F (x) er en ureduserbar og enkel flernominell verdi av m-te grad over et galois-felt GF(2).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den andre kontrollordrekken inverteres før overføringen (12, 13, 14, 15).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at etter tilførselen til den andre feilkorreksjonskoder, men før overføringen, inverteres den første kontrollordrekke .

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at i c) forsinkes en første gruppe av dataordrekker et første sett forsinkelsestider, den første kontrollordrekken forsinkes et andre sett forsinkelsestider, og ytterligere ord i et antall lik antallet i den første gruppe, forsinkes et tredje sett forsinkelsestider, idet hvert av det tredje sett forsinkelsestider er lenger enn hvert av det andre sett forsinkelsestider, og hver forsinkelsestid i det andre sett er lengre enn hver forsinkelsestid i det første sett.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at etter mottakingen, men før tilførselen til den første feilkorreksjonskoder innføres en relativ forsinkelse for ett ordintervall mellom respektive like ord i dataordrekkene og ulike ord i dataordrekkene (2A-7B).

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at før overføringen på det første og andre antall utgangskanaler innføres en relativ forsinkelse med ett ordintervall mellom dataene i de respektive like kanaler (2,4,...) og respektive ulike kanaler (1,3,...) (11).

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at etter mottakingen, men før tilførselen til den første feilkorreksjonskoder, innføres en relativ forsinkelse av innbyrdes like verdier for minst ett ordintervall i den orddannende del av den første gruppe i forhold til de nevnte ytterligere ord.

8. Anordning for utøvelse av fremgangsmåten ifølge et hvilket som helst av kravene 1-7, karakterisert ved en mottaker for å motta et audiosignal og generering derav en sekvens med ulike og like digitaliserte sampler, en fordelingsinnretning for å fordele hvert av de digitaliserte samplene i to like dataord hver på m bits, og fordeling av hvert ulikt digitalisert sampel i to ulike dataord for hvert m bits, en første Reed-Solomon-omkoder matet av fordelings-innretningen for å motta et første antall med dataord og dertil generere en første kontrollordrekke, en stokkeinnretning matet av den første Reed-Solomon-omkoder for innføring av respektive forskjellige forsinkelsestider til hvert ord i det første antall med dataord og første kontrollordrekker, og en andre Reed-Solomon-omkoder matet av stokkeinnretningen for å motta et andre antall med ord lik antallet i det første antall pluss tilknyttede første kontrollordrekker, og generere en andre kontrollordrekke, og en utføringsinnretning matet av den andre Reed-Solomon-omkoder.

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at mottakerinnretningen er innrettet for bearbeidelse av audiostereosignaler og for hvert av monosignalene å frembringe en rekke liketalls henholdsvis uliketalls digitaliserte sampler.

10. Anordning for utøvelse av fremgangsmåten ifølge et av kravene 1-7, i form av en dekoder, karakterisert ved a) en inngangskrets som ved hver mottaking av en dataordrekke på et antall mottakerkanaler lik det første antall, parallelt hermed på et antall mottakerkanaler lik det andre antall mottar en første kontrollordrekke og en andre kontrollordrekke, b) en første dekoder som styres av den andre kontrollordrekke og leverer et første antall dataord og en første rekke kontrollord ved hjelp av en første synkroniseringsindikering, c) en forsinkelsesinnretning for gjenopprettelse av forholdet mellom dataordene og den første kontrollordrekke ved innbyrdes forskjellig forsinkelse mellom dem, d) en andre dekoder som styres av den første kontrollordrekke og leverer et første antall dataord ved hjelp av en andre synkroniseringsindikering, e) og en utgangskrets som ved hver levering av et dataord av dataordrekken fra et antall kanaler, lik det første antall, leverer en rekke dataord, som representerer en datastrøm.

11. Anordning ifølge krav 10, særlig for utøvelse av fremgangsmåten ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at inngangskretsen omfatter en gjen-inverter, som reagerer på mottatte inverterte kontrollord.

12. Anordning ifølge krav 10, særlig for utøvelse av fremgangsmåten ifølge krav 6, karakterisert ved at inngangskretsen omfatter en andre forsinkelsesinnretning for å kompensere den innbyrdes forsinkelse mellom liketalls datakanaler og uliketalls datakanaler.

13. Anordning ifølge krav 10, særlig for utøvelse av fremgangsmåten ifølge krav 5, karakterisert ved at utgangskretsen omfatter en tredje forsinkelsesinnretning for å kompensere den innbyrdes forsinkelse mellom liketalls dataord og uliketalls dataord.

14. Anordning ifølge et av kravene 11-13, karakterisert ved en fjerde innretning for mottaking av en rekke datastrømmer og for levering av parallelle data for hver kanal i inngangskretsen parallelt med rekkeomformere for rekkedannelse av dataord fra utgangskanalene, og digital-analogomformere for levering av kontinuerlige audiofrekvente signaler.

15. Databærer frembrakt som et produkt ved å utføre en feil-beskyttelseskodemetode ifølge hvilket som helst av kravene 1-7, karakterisert ved at databæreren innbefatter i det minste ett informasjonsspor, idet informa-sjonssporet innbefatter en sekvens med informasjonsblokker, og hver informasjonsblokk innbefatter en sekvens med informasjonselementer som er innrettet med følgende format: a) en synkroniseringsoverskrift, b) et tredje antall likt med en halvdel av det første antall med ord og korresponderende med like dataord til i det minste den ene nevnte første dataordrekke, c) et fjerde antall ord likt antallet med ord til den første kontrollordrekken og korresponderende med ord til i det minste en første kontrollordrekke, d) et ytterligere tredje antall ord likt en halvdel av første antall med ordene og korresponderende med ulike dataord til i det minste den ene nevnte første dataordrekke, og e) et ytterligere fjerde antall med ord likt antallet med ord i den andre kontrollordrekken og korresponderende med ordene til i det minste en andre kontrollordrekke.