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Dokumentenidentifikation DE3485879T2 18.03.1993
EP-Veröffentlichungsnummer 0146637
Titel FEHLERNACHWEISVERFAHREN.
Anmelder Sony Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder TANAKA, Masato Sony Corporation;
HIMENO, Takuji Sony Corporation, Shinagawa-ku Tokyo 141, JP
Vertreter Mitscherlich, H., Dipl.-Ing.; Körber, W., Dipl.-Ing. Dr.rer.nat.; Schmidt-Evers, J., Dipl.-Ing.; Melzer, W., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte; Schulz, R., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.- u. Rechtsanw., 8000 München
DE-Aktenzeichen 3485879
Vertragsstaaten AT, DE, FR, GB, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 13.06.1984
EP-Aktenzeichen 849023668
WO-Anmeldetag 13.06.1984
PCT-Aktenzeichen JP8400308
WO-Veröffentlichungsnummer 8500065
WO-Veröffentlichungsdatum 03.01.1985
EP-Offenlegungsdatum 03.07.1985
EP date of grant 19.08.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.03.1993
IPC-Hauptklasse G06F 11/10
IPC-Nebenklasse G11B 5/09   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fehlerermittlung zur Verwendung in einem sogenannten digitalen Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräte.

Der Stand der Technik schlägt vor, daß z. B. ein Audiosignal in ein digitales Signal durch A/D-Umwandlung umgewandelt wird und dann aufgezeichnet und reproduziert wird. In diesem Fall wird ein Fehlernachweis durch sogenannte Querverschachtelung durchgeführt. Im besonderen wird ein Datenwort durch eine vorgegebene Anzahl von Bits von digitalen Signalen gebildet und eine vorbestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Datenwörtern wird zur Bildung eines Datenblockes verwendet, in welchem z. B. ein CRC-Prüfcode aus einer Serie von Wörtern gebildet wird, wobei beispielsweise ein Parity-Prüfcode vorgesehen ist, der aus einer Serie von Wörtern aus verschiedenen vorhergehenden Datenblöcken im Signal abgeleitet wurde.

Wie beispielsweise in Fig. 9 der begleitenden Zeichnungen gezeigt ist, enthält ein Datensignal, das aufgezeichnet und reproduziert (oder übertragen) werden soll, einen Datenblock, der nacheinander aus einem Synchronisationssignal S, einem Adreßsignal A, Datenwörtern D1, D2, D3 und D4, jeweils aus 16 Bits bestehend, Parity-Prüfcodes P, Q, jeweils aus 16 Bits, und einem CRC-Prüfcode besteht. Dieser Datenblock wird nacheinander übertragen. In diesem Fall wird der CRC-Prüfcode C für die Datenwörter D1 bis D4 und die Parity-Prüfcodes P und Q im selben Datenblock gebildet. Die Parity-Prüfcodes P und Q werden für Wortserien aus verschiedenen Blöcken gebildet, wie beispielsweise durch eine durchgezogene und unterbrochene Linie gezeigt ist, wenn die Datenblöcke nacheinander, wie in Fig. 10 der begleitenden Zeichnungen gezeigt, angeordnet sind. In diesem Fall wird bei der Bildung jedes Datenblockes der Parity- Prüfcode Q für die Datenwörter gebildet, die einen vorhergehenden Parity-Prüfcode P mit einschließen, nachdem dieser Prüfcode P und dann der CRC-Prüfcode C gebildet ist.

Mit dieser Anordnung kann beim Reproduzieren (oder Demodulieren) des digitalen Signals für jede beliebige Serie von Datenwörtern für einen Fehler-Prüfcode P oder Q, wenn ein Fehler, der durch den CRC-Prüfcode in einem Datenwort ermittelt wird, der in den Serien in nur einem Wort enthalten ist, der Fehler durch den Parity-Prüfcode P oder Q korrigiert werden. Wenn die Fehlerkorrektur in den zwei Serien weiterhin alternativ wiederholt wird, kann die Fähigkeit zur Fehlerkorrektur erhöht werden.

Wenn jedoch bei einem solchen Gerät ein Aufzeichnungsmedium, das einmal verwendet wurde, z. B. wieder verwendet wurde, um eine Aufzeichnung darauf durchzuführen, werden die vorher aufgezeichneten Datenwörter häufig reproduziert aufgrund der Tatsache, daß die Datenwörter nicht auf dem Band gelöscht sind. Da das Datensignal, das nicht gelöscht wurde, korrekt ist, wenn dies nur von dem ungelöschten Bereich her gesehen wird, kann in diesem Fall kein Fehler durch den CRC-Prüfcode ermittelt werden.

Weiterhin wird in Abhängigkeit vom Fehlerinhalt die Fehlerermittlung durch den CRC-Prüfcode vom Gesichtspunkt der Wahrscheinlichkeit aus gelegentlich unmöglich werden.

Wenn ein solches fehlerhaftes Datensignal vorsätzlich reproduziert wird, verursacht als Ergebnis das Datensignal einen ungewöhnlichen Laut im reproduzierten Signal und verschlechtert dadurch die Tonqualität beträchtlich.

Wenn weiterhin in den Serien des obigen Parity-Prüfcodes P oder Q sowohl ein fehlerhaftes Datenwort, welches durch den CRC-Prüfcode ermittelt wurde, als auch ein fehlerhaftes Datenwort, das nicht ermittelt werden kann, gleichzeitig existieren, wird die Fehler- oder Fehlkorrektur für das ermittelte fehlerhafte Datenwort durchgeführt. Diese Fehlerkorrektur wirkt auf die nachfolgenden Serien und es besteht daher ein Risiko, das die Fehlerkorrektur verbreitet wird.

Die JP-A-57-6419 (Matsushita Denki Sangya K.K.) offenbart ein digitales Signalaufzeichnungssystem, bei welchem Fehler, die durch Signalausfall verursacht wurden, reduziert werden können, indem für jeden Rahmen ein zyklischer Code vorgesehen wird, der eine hohe Fähigkeit zur Fehlerumwandlung aufweist, sowie P- und Q- Diagonal- Parity-Prüfcodes zum Steigern der Fähigkeit der Fehlerkorrektur.

Die GB-A1-2107496 (Hitachi) offenbart einen Prozessor zur Fehlerkennzeichnung für digitale Datenwörter, bei welchem Fehlerkennzeichen gesetzt werden und für Datengruppen als ein Ergebnis der Fehlerermittlung gespeichert werden. Das Lesen der Kennzeichen und Datenwörter für die Korrektur wird durch Offset- Zähler gesteuert, um so die erforderliche Kennzeichen- Speicherkapazität zu reduzieren. P- und Q- Paritys werden im Fehler-Korrekturverfahren verwendet.

Die GB-A1-2060227 (Sony) offenbart ein Verfahren zur Verschlüsselung und Entschlüsselung von Datenwörtern, die denen ähnlich sind, die unter Bezug auf die Fig. 1 und 2 oben beschrieben wurden, bei welchen P- und Q- Parity-Prüfcodes und CRC-Codes für die Datenwörter vor der Übertragung verschlüsselt und bei der Entschlüsselung für die Ermittlung und Korrektur von Fehlern verwendet werden.

Die Philips Technical Review 40,166-172, 1982 No. 6 offenbart die Verwendung von verschachtelten Fehlerkorrekturcodes zur Korrektur von zufälligen oder plötzlichen Fehlern und die Aufzeichnung von Löschkennzeichen, um die Lage der Fehler anzuzeigen, wobei die Kennzeichen beim Fehlerkorrekturverfahren verwendet werden können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Dekodierung von Datensignalen vorgesehen, welches Datenwörter umfaßt, die aus einer vorbestimmten Anzahl von Bits digitaler Signale und einer Vielzahl von Fehlerprüfcodes gebildet sind, wobei das Verfahren zur Ermittlung der Fehler im Datensignal die Schritte umfaßt:

Bildung eines Datenblockes aus einer vorbestimmten Anzahl von Datenwörtern, wobei die Datenwörter nacheinander auf einem Aufzeichnungs- und Übertragungsmedium angeordnet sind, wobei die Fehlerprüfcodes einen ersten Fehlerprüfcode umfassen, der für Wörter innerhalb eines Blockes vorgesehen ist, sowie eine Vielzahl von weiteren Fehlerprüfcodes, die jeweils für eine von einer Vielzahl von verschiedenen Serien von Wörtern vorgesehen sind, wobei eine Serie eine Vielzahl von Wörtern umfaßt, die verschiedene Positionen innerhalb entsprechender Blöcke einer Folge mehrerer Datenblöcke besetzt;

Vorsehen eines Fehlerkennzeichens zur Kennzeichnung jeden Wortes als korrekt oder fehlerhaft als Ergebnis einer Prüfung gegenüber einen der Fehlerprüfcodes, und

Korrektur fehlerhafter Wörter, die die Fehler- Prüfcodes in Bezug auf die Fehlerkennzeichen verwenden, dadurch gekennzeichnet:

zuerst werden alle Wörter in den entsprechenden Blöcken als korrekt für die Blöcke gekennzeichnet, in weichen keine Fehler erkannt werden, wenn sie gegenüber den entsprechenden Fehlerprüfcodes geprüft werden, die für die Wörter eines jeden Blockes vorgesehen sind;

dann werden die Datenwörter in einer ersten von einer Vielzahl von verschiedenen Serien als fehlerhaft gekennzeichnet, wenn alle Wörter in den Serien anfänglich als korrekt gekennzeichnet werden und ein Fehler als Ergebnis einer Prüfung gegenüber einem weiteren Fehlercode ermittelt wird, der für diese Serien vorgesehen ist, und dieser Schritt wird für alle Wörter wiederholt,

dann wird dieser Schritt für die anderen der Vielzahl von Serien wiederholt und bei jeder Prüfung werden die Fehler in jeder Serie wo möglich korrigiert in Abhängigkeit von der Anzahl der Wörter, die durch frühere Prüfungen als fehlerhaft in den Serien gekennzeichnet wurden, die laufend geprüft wurden.

Eine zweite Ausführungsart der Erfindung sieht ein Verfahren zur Dekodierung eines Datensignals vor, welches Datenwörter umfaßt, die aus einer vorbestimmten Anzahl von Bits digitaler Signale und einer Vielzahl von Fehlerprüfcodes gebildet sind, wobei die Ermittlung der Fehler im Datensignal die Schritte umfaßt:

Bildung eines Datenblockes einer vorbestimmten Anzahl von Datenwörtern, wobei die Datenwörter nacheinander auf einem Aufzeichnungs- oder Übertragungsmedium angeordnet sind, wobei die Fehlerprüfcodes erste Fehlerprüfcodes umfassen, die für Wörter innerhalb eines Blockes vorgesehen sind, und eine Vielzahl von weiteren Fehlerprüfcodes, die jeweils für eine von einer Vielzahl von verschiedenen Serien von Wörtern vorgesehen ist, wobei jede Serie eine Vielzahl von Wörtern umfaßt, die verschiedene Positionen innerhalb entsprechender Blöcke einer Folge von mehreren Datenblöcken besetzen;

Vorsehen eines Fehlerkennzeichens zur Kennzeichnung jeden Wortes als korrekt oder fehlerhaft als Ergebnis einer Prüfung gegenüber den Fehlerprüfcodes, und

Korrektur von fehlerhaften Wörtern, die diese Fehler- Prüfcodes in Bezug auf die Fehlerkennzeichen verwenden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

erste und zweite Fehlerkennzeichen werden für jedes Wort vorgesehen,

(a) zuerst werden alle Kennzeichen von Wörtern in entsprechenden Blöcken, in welchen kein Fehler als Ergebnis einer Prüfung gegenüber dem ersten Fehlerprüfcode erkannt wird, in einer ersten Lage angeordnet, die verschieden ist gegenüber den Kennzeichen, die in einer zweiten Lage angeordnet sind;

(b) die ersten Kennzeichen der Wörter von einer Vielzahl von verschiedenen Serien werden in einer dritten Lage angeordnet, wenn ein Fehler als Ergebnis einer Prüfung gegenüber dem entsprechenden weiteren Fehler- Prüfcode ermittelt wird, oder sie werden in einer vierten Lage angeordnet, wenn das Ergebnis der Prüfung "korrekt" ergibt und dieser Schritt für alle Wörter wiederholt wird;

(c) die zweiten Kennzeichen von Wörtern in einer anderen von einer Vielzahl verschiedener Serien werden in der dritten Lage angeordnet, wenn ein Fehler erkannt wird als Ergebnis einer Prüfung gegenüber dem entsprechenden weiteren Fehler- Prüfcode, oder sie werden in einer vierten Lage angeordnet, wenn das Ergebnis der Prüfung "korrekt" ergibt und dieser Schritt für alle Wörter wiederholt wird;

(d) die nachfolgende Fehlerkorrektur wird in Abhängigkeit des Kennzeichen-Sets ausgeführt.

Die Erfindung wird nun durch ein diese nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen

Fig. 9 und 10 sind Diagramme, die nützlich für die Erklärung der Fehlerermittlung und der Fehlerkorrektur gemäß dem Stand der Technik sind und die Fig. 1 bis 8 sind Diagramme, die zur Erklärung der Erfindung nützlich sind.

In Fig. 1 ist ein Platz für ein Kennzeichen F (ein Bit), das als Fehlerzeiger verwendet wird, zusammen mit Datenplätzen von 16 Bits in jedem Wort eines Direktzugriffsspeichers (RAM) vorgesehen, in welchen Datenwörter geschrieben werden. In diesem Fall ist die vorwiegende Anordnung des Direktzugriffsspeichers so, wie in Fig. 10 gezeigt, und die Wortplätze, die sich in den rechten und linken Seitenrichtungen daraus erstrecken, werden mit den Adressen der Anzahl addiert, die dem Datenblock entspricht, für den eine Fehlerkorrektur zutrifft.

Zuerst werden alle Kennzeichen F für einen solchen Direktzugriffsspeicher zu "1" gesetzt.

Dann werden die Datensignale D1 bis D4 und die Parity- Prüfcodes P und Q des Datenblockes, der durch den CRC-Prüfcode beurteilt worden ist, keinen Fehler zu haben, in den Direktzugriffsspeicher bei den Adressen eingeschrieben, die dem Adreßsignal A entsprechen und das Kennzeichen F jedes geschriebenen Wortes wird in "0" umgeändert.

Ferner wird eine Prüfung in den Serien des Parity- Prüfcodes P durchgeführt. Zu dieser Zeit werden, wenn beurteilt wird, daß es kein Datenwort mit dem Kennzeichen "1" gibt und das Datenwort durch die Parity-Prüfung als fehlerhaft beurteilt wird, die Kennzeichen aller der Datenwörter, die in diesen Serien enthalten sind, zu "1" gesetzt.

Weiterhin wird eine andere Prüfung in den Serien des Parity-Prüfcodes durchgeführt. Wenn beurteilt wird, daß es kein Datenwort mit dem Kennzeichen "1" gibt und das Datenwort durch die Parity-Prüfung als fehlerhaft beurteilt wird, werden die Kennzeichen F aller der Datenwörter, die in solchen Serien enthalten sind, zu "1" gesetzt. Wenn für die anderen oben erwähnten Fälle es nur ein Datenwort mit dem Kennzeichen F "1" gibt, wird die Fehlerkorrektur durchgeführt. Dies wird für alle Datenblöcke durchgeführt.

Ähnlich dem Stand der Technik werden die Fehlerkorrekturen in den Serien der Parity-Prüfcodes P und Q nachfolgend abwechselnd durchgeführt, um so die Fähigkeit der Fehlerkorrektur zu steigern.

Wie oben beschrieben werden die Fehlerermittlung und die Fehlerkorrektur durchgeführt. Nach diesem Verfahren ist es möglich, einen Fehler zu verhindern, der durch Übersehen des obigen CRC-Codes verursacht würde. Darüberhinaus gibt es kein Risiko, daß der Einfluß der Fehlerkorrektur sich ausbreitet.

Das bedeutet, wenn wie in Fig. 2 nur der zentrale Datenblock wegen der Datenwörter fehlerhaft ist, die ungelöscht auf dem Band gelassen sind und dieser Fehlen nicht durch den CRC- Prüfcode C ermittelt wird, wenn die Prüfung in den Serien des Parity-Prüfcodes P durchgeführt wird, werden die Datenwörter, die von ununterbrochenen Linien umgeben sind, als fehlerhaft angesehen und die Kennzeichen werden deshalb zu "1" gesetzt. Dann wird die Prüfung in den Serien des Parity-Prüfcodes Q durchgeführt. Zu dieser Zeit wird, da die Kennzeichen der Datenwörter D1 bis D4 und der Parity-Prüfcode P innerhalb des Datenblockes a schon zu "1" gesetzt waren, die den P- Serienprüfungen folgen, die Serie, die dieses Datenwort einschließt, nicht auf Parity geprüft, sondern die Datenwörter, die die Serien des Prüfcodes Q bilden und von unterbrochenen Linien umgeben sind, werden als fehlerhaft angesehen und die Kennzeichen F werden deshalb zu "1" gesetzt. Danach wird die Fehlerkorrektur unter Verwendung dieser Kennzeichen durchgeführt. In der Figur bezeichnen die Bezugsbuchstaben E Datenwörter, die in den Datenblöcken enthalten sind, die Fehler aufweisen, während die Datenwörter E, die nicht von den Linien umgeben sind, Wörter sind, die als fehlerhaft beurteilt werden, wenn die Prüfung durch die Serien des Parity-Prüfcodes Q vorher durchgeführt wird.

Jedoch werden beim obigen Verfahren alle Datenwörter in diesen Serien als fehlerhaft beurteilt,wenn die Serien durch die Parity-Prüfung als fehlerhaft beurteilt werden, obgleich nur ein Datenwort in den Serien fehlerhaft ist, wodurch sich die Anzahl der als fehlerhaft beurteilten Datenwörter beträchtlich erhöht.

Da die Serien des Parity-Prüfcodes P häufig besonders mit den Eingangs/Ausgangs- Serien der AD/DA Umwandlung identisch sind, bevor sie querverschachtelt werden, beeinflussen in diesem Fall diese Serien unmittelbar die Tonqualität. Wenn in diesen Serien viele fehlerhafte Datenwörter existieren, wird daher die Tonqualität extrem verschlechtert.

Wenn alle Datenwörter in den Serien des Parity-Prüfcodes P oder Q als fehlerhaft angesehen werden, wird es sehr schwierig, die fehlerhaften Datenwörter durch die Verwendung der anderen Serien vollständig zu korrigieren. Es ist daher ein Risiko, daß als Ergebnis eine Interpolation oder dergleichen angewendet wird und demzufolge die Tonqualität verschlechtert wird.

Daher werden, wie in Fig. 5 gezeigt, zusammen mit dem Datenplatz von 16 Bits, Plätze von Kennzeichen F1, F2, F3 und F4 von 4 Bits für einen Fehlerzeiger in jedem Wortplatz des Direktzugriffsspeicher vorgesehen. Die Kennzeichen F1 und F2 werden für die Serien des Parity-Prüfcodes P und die Kennzeichen F3 und F4 werden für die Serien des Parity-Prüfcodes Q verwendet. Die Kennzeichen werden zu (0,0) für ein Datenwort gesetzt, welches durch die entsprechenden Parity-Prüfungen als frei von Fehlern beurteilt wird, zu (0,1) für ein Datenwort, dessen Parity-Prüfung unmöglich ist, wenn die CRC-Prüfung gezeigt hat, daß es ein oder mehrere fehlerhafte Datenwörter gibt, zu (1,0) für ein Datenwort, welches durch die Parity- Prüfung als fehlerhaft beurteilt wird und zu (1,1) für ein Datenwort, welches durch den CRC-Prüfcode als fehlerhaft beurteilt wird.

In Übereinstimmung mit dieser Anordnung werden alle Datenblöcke durch die Serien der Parity-Prüfcodes P und Q in der folgenden Weise beurteilt.

Zuerst werden die Kennzeichen F1 bis F4 im Direktzugriffsspeicher alle zu "1" gesetzt. Das bedeutet, daß, nachdem ein neues Datenwort eingeschrieben wird, wenn irgendein altes Datenwort im Speicher verbleibt, sein Prüfkennzeichen einen Fehler anzeigen wird.

Dann werden die Datensignale D1 bis D4 und die Parity- Prüfcodes der Datenblöcke, welche durch den CRC-Prüfcode als fehlerfrei beurteilt werden, in den Direktzugriffsspeicher bei Adressen eingeschrieben, die dem Adreßsignal A entsprechen, und die Kennzeichen F1 und F4 jeden geschriebenen Wortes werden zu (0,1, 0,1) gesetzt.

Danach wird die Prüfung in der Serie des Parity-Prüfcodes P durchgeführt. Wenn diese Serie kein Datenwort hat, das durch den CRC-Prüfcode C als fehlerhaft beurteilt wird und kein Fehler durch die Parity-Prüfung ermittelt wird, werden die Kennzeichen F1 und F2 aller Datenwörter in diesen Serien zu (0,0) gesetzt. Wenn ein Parity-Fehler ermittelt wird, werden die Kennzeichen F1 und F2 zu (1,0) gesetzt. Wenn es ein oder mehrere Datenwörter gibt, die durch den CRC-Prüfcode als fehlerhaft gekennzeichnet sind (z. B. weil die Serie Speicherplätze enthält, die alte nichtüberschriebene Plätze aufweist), werden die Kennzeichen unverändert gelassen. Diese Verarbeitung wird für alle Datenblöcke durchgeführt.

Dann wird die Prüfung, die die Serie des Parity-Prüfcodes Q verwendet, durchgeführt und die Kennzeichen F3 und F4 werden wie erforderlich in ähnlicher Weise wieder eingeschrieben. Die Verarbeitung wird für alle Datenblöcke durchgeführt.

Als Ergebnis haben die Datenwörter, die die Kennzeichen F1 bis F4 haben, ausgedrückt durch die folgenden Gleichungen

(F1, F2, F3, F4) = (1, 0, 1, 0) (1)

= (1, 0, 0, 1) (2)

= (0, 1, 1, 0) (3)

eine extrem hohe Wahrscheinlichkeit, fehlerhaft zu sein, da sie beiden P- und Q- Serien als fehlerhaft beurteilt werden oder sie haben einige Wahrscheinlichkeit, fehlerhaft zu sein, weil sie durch eine Serie als fehlerhaft beurteilt werden und nicht auf Fehler durch die andere Serie geprüft werden können. Diese Datenwörter werden deshalb als fehlerhaft angesehen.

Andere Datenwörter, die weder als fehlerhaft durch eine Serie und als frei von Fehlern durch die andere Serie noch als frei von Fehlern durch beide Serien beurteilt wurden, werden dann als Datenwörter angesehen, die keinen Fehler haben.

Insbesondere wird nach Fig. 4 die Menge (C), welche durch den CRC-Prüfcode C als fehlerhaft beurteilt wird und die Mengen (1), (2) und (3), die als fehlerhaft gemäß den obigen Gleichungen (1), (2) und (3) beurteilt werden, als fehlerhaft betrachtet. Aber während auch im vorherigen Beispiel auch die Menge (0) als fehlerhaft betrachtet wurde, wird in diesem Fall diese Menge nicht als fehlerhaft betrachtet und es wird daher die Anzahl der fehlerhaften Wörter reduziert.

So werden nach Fig. 5 unter der selben Bedingung wie der nach Fig. 2 nur der fehlerhafte Datenblock , der von einer ununterbrochenen Linie umgeben ist und die Menge Q, die nicht durch die Serie des Parity-Prüfcodes beurteilt wird, als fehlerhaft angesehen.

Entsprechend kann die Anzahl der korrekten Datenwörter, die als fehlerhaft angesehen werden, reduziert werden. So wird die Möglichkeit, daß die Tonqualität verschlechtert wird, verringert.

Wenn weiter nach Fig. 6 es Datenblöcke und gibt, die durch den CRC-Prüfcode C zusammen mit den fehlerhaften Datenwörter als fehlerhaft beurteilt werden, werden die Lagen der Kennzeichen F1 bis F4 von jedem Datenwort wie in der Figur gezeigt. Die Ergebnisprüfung durch die Serie des Parity-Prüfcodes P wird auf der oberen Seite jeder Box durch einen Buchstaben angezeigt und das Ergebnis, das durch die Folge des Parity-Prüfcodes geprüft wurde, wird auf der unteren Seite jeder Box durch einen Buchstaben angezeigt. Von den Bezugszeichen bezeichnet E (1,0), U bezeichnet (0,1), C bezeichnet (1,1,1,1) und ein Block bezeichnet (0,0). In diesem Fall sind die Datenwörter, die als fehlerhaft angesehen werden, nur die Datenwörter, die in den Datenblöcken und enthalten sind, die von ununterbrochenen Linien umgeben sind und durch den CRC-Prüfcode C ermittelt werden und die Datenwörter D1 und P des Datenblockes sind.

Fig. 7 zeigt einen Fall, bei welchem kein Fehler durch den CRC-Prüfcode C ermittelt wird und wobei zwei Datenblöcke a&sub1; und a&sub2; aufeinanderfolgend fehlerhaft sind. In diesem Fall werden die Datenwörter, die als fehlerhaft angesehen werden, von ununterbrochenen Linien umgeben.

Fig. 8 zeigt einen Fall, bei welchem es einen fehlerhaften Datenblock k gibt, der durch den CRC-Prüfcode C in der Nachbarschaft des fehlerhaften Datenblockes ermittelt wurde. In diesem Fall werden die Datenwörter, die als fehlerhaft angesehen werden, von der ununterbrochenen Linie umgeben.

Man sieht nun, daß in Übereinstimmung nach dem obigen Verfahren nur Datenwörter, die Fehler in beiden P- und Q- Prüfungen oder einen Fehler in einen der beiden Prüfungen zeigen und unprüfbar durch die andere Prüfung sind, endgültig als fehlerhaft angesehen werden.

Wenn jedoch bei diesem Verfahren in jeder der Serien der Parity-Prüfcodes P und Q es ein oder mehrere Datenwörter gibt, die durch den CRC-Prüfcode als fehlerhaft beurteilt werden, wird die Ermittlung der Datenwörter unmöglich. Das heißt, daß die Ermittlung der Datenwörter D1 bis D4 und Q innerhalb des Datenblockes unmöglich wird und es daher ein Risiko ist, daß der Fehler übersehen wird.

Wie weiter vorher beschrieben wurde, wird im Falle des querverschachtelten nichtwiederholbaren Typus, bei welchem die Serie des Parity-Prüfcodes P nicht das Prüfwort Q einschließt, wenn es nur ein fehlerhaftes Datenwort gibt, das durch den CRC- Prüfcode C in einer Serie Q ermittelt wurde, die einen fehlerhaften Parity-Prüfcode Q einschließt, die Ermittlung des Fehlers unmöglich, und es wird eine Korrektur aufgrund des übersehenen Datenwortes durchgeführt. Als Ergebnis besteht ein Risiko, daß die fehlerhafte Korrektur verbreitet wird.

Bei einem Datenblock, der nicht durch den CRC-Code C ermittelt wurde, aber der fehlerhaft ist, ist es jedoch wahrscheinlich, daß alle Wörter im Datenblock fehlerhaft sind. Diese Eigenschaft wird dazu verwendet, um die Genauigkeit der Verarbeitung in der folgenden Weise zu erhöhen.

Gemäß der obigen Ermittlung werden die Datenwörter eines Datenblockes, der sogar ein fehlerhaftes Datenwort umfaßt, als fehlerhaft angesehen und die Kennzeichen F1 bis F4 werden zu (1,1,1,1) gesetzt. Das heißt, daß die Datenwörter, die von unterbrochenen Linien in den Fig. 5 bis 8 umgeben sind, alle als fehlerhaft angesehen werden.

So ist es möglich, die Möglichkeit zu reduzieren, fehlerhafte Datenwörter zu übersehen.

Wenn jedoch in diesem Falles viele Datenblöcke gibt, die durch den CRC-Prüfcode C als fehlerhaft beurteilt werden, besteht die Gefahr, daß korrekte Datenwörter durch die Parity- Prüfung als fehlerhaft beurteilt werden, so daß das Datenwort unnötigerweise als fehlerhaft angesehen wird. Wenn weiterhin ein fehlerhafter Datenblock, der nicht durch den CRC-Prüfcode C ermittelt wird, in der Nähe eines korrekten Datenwortes existiert, wird das korrekte Datenwort durch beide Serien von Parity-Prüfcodes P und Q als fehlerhaft beurteilt, so daß der ganze Datenblock, in dem das Datenwort enthalten ist, als fehlerhaft angesehen wird.

Demnach werden nach der obigen Ermittlung die Datenwörter, die als korrekt beurteilt werden, nämlich die Mengen (4), (5) und (6) in Fig. 4, ermittelt, und nur dann werden, wenn sich kein korrektes Datenwort unverändert im Datenblock befindet, alle Datenwörter, die in diesem Datenblock enthalten sind, als fehlerhaft beurteilt.

Wenn zum Beispiel es sogar ein korrektes Datenwort gibt, das unverändert nach der Prüfung verbleibt, werden alle Datenwörter in diesem Block als korrekt angesehen. So enthalten, wie in den Fig. 5 bis 8 gezeigt, die Datenblöcke anders als die Datenblöcke , , , a&sub1; und a&sub2; die korrekten Datenwörter, und wenn diese Datenblöcke als korrekt angesehen werden, ist es möglich, die fehlerhaften Datenblöcke im wesentlichen genau zu bestimmen.

Es kann der Fall vorkommen, wo ein Teil- Datenwort in einem fehlerhaften Datenblock gelegentlich als korrekt und so ähnlich beurteilt wird, aber ein weiter verbessertes Verfahren kann verwendet werden, bei welchem die Anzahl der korrekten Datenwörter in diesem Datenblock ermittelt wird. Dann wird, wenn die ermittelte Anzahl unterhalb einer vorgegebenen Anzahl ist, der Datenblock als korrekt beurteilt. Weiterhin ist es möglich, durch alle drei Prüfungen als korrekt beurteilte Datenwörter vorzugsweise zu wichten, d. h. mit den Kennzeichen (0,0,0,0), beim Zählen einer Anzahl von korrekten Datenwörtern.

Bei den obigen Beispielen haben die Datenwörter, die als fehlerhaft angesehen werden, ihre Kennzeichen F1 bis F4 deshalb daraus wiedereingeschrieben als (1,1,1,1), und diese fehlerhaften Datenwörter werden ähnlich denen verarbeitet, die durch den CRC-Prüfcode C als fehlerhaft beurteilt werden.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Dekodieren eines Datensignals, welches Datenwörter (D1-4) umfaßt, die aus einer vorbestimmten Anzahl von Bits digitaler Signale und einer Vielzahl von Fehlerprüfcodes (P, Q, C) gebildet sind, wobei das Verfahren zur Ermittlung der Fehler im Datensignal die Schritte umfaßt Bildung eines Datenblockes aus einer vorbestimmten Anzahl von Datenwörtern (D1-4), wobei die Datenwörter nacheinander auf einem Aufzeichnungs- und Übertragungsmedium angeordnet sind, wobei die Fehlerprüfcodes einen ersten Fehlerprüfcode (C) umfassen, der für Wörter innerhalb eines Blockes vorgesehen ist, sowie eine Vielzahl von weiteren Fehlerprüfcodes, die jeweils für eine von einer Vielzahl von verschiedenen Serien von Wörtern vorgesehen sind, wobei eine Serie eine Vielzahl von Wörtern umfaßt, die verschiedene Positionen innerhalb entsprechender Blöcke einer Folge mehrerer Datenblöcke besetzt;

Vorsehen eines Fehlerkennzeichens zur Kennzeichnung jeden Wortes als korrekt oder fehlerhaft als Ergebnis einer Prüfung gegenüber einen der Fehlerprüfcodes (C, P,Q), und

Korrektur fehlerhafter Wörter, die die Fehlerprüfcodes (C, P, Q) in Bezug auf die Fehlerkennzeichen verwenden, dadurch gekennzeichnet:

zuerst werden alle Wörter in den entsprechenden Blöcken als korrekt für die Blöcke gekennzeichnet, in welchen keine Fehler erkannt werden, wenn sie gegenüber den entsprechenden Fehlerprüfcodes (C) geprüft werden, die für die Wörter eines jeden Blockes vorgesehen sind;

dann werden die Datenwörter in einer ersten von einer Vielzahl von verschiedenen Serien als fehlerhaft gekennzeichnet, wenn alle Wörter in den Serien anfänglich als korrekt gekennzeichnet werden und ein Fehler als Ergebnis einer Prüfung gegenüber einem weiteren Fehlercode ermittelt wird, der für diese Serien vorgesehen ist, und dieser Schritt wird für alle Wörter wiederholt,

dann wird dieser Schritt für die andere Vielzahl (Q) von Serien wiederholt und bei jeder Prüfung werden die Fehler in jeder Serie wo möglich korrigiert in Abhängigkeit von der Anzahl der Wörter, die durch frühere Prüfungen als fehlerhaft in den Serien gekennzeichnet wurden, die laufend geprüft wurden.

2. Verfahren zum Dekodieren eines Datensignals, welches Datenwörter (D1-4) umfaßt, die aus einer vorbestimmten Anzahl von Bits digitaler Signale und einer Vielzahl von Fehlerprüfcodes (C, P, Q) gebildet sind, wobei die Ermittlung der Fehler im Datensignal die Schritte umfaßt

Bildung eines Datenblockes einer vorbestimmten Anzahl von Datenwörtern (D1-4), wobei die Datenwörter nacheinander auf einem Aufzeichnungs- oder Übertragungsmedium angeordnet sind, wobei die Fehlerprüfcodes (C, P, Q) erste Fehlerprüfcodes umfassen, die für Wörter innerhalb eines Blockes vorgesehen sind, und eine Vielzahl von weiteren Fehlerprüfcodes, die jeweils für eine von einer Vielzahl von verschiedenen Serien von Wörtern vorgesehen ist, wobei jede Serie eine Vielzahl von Wörtern umfaßt, die verschiedene Positionen innerhalb entsprechender Blöcke einer Folge von mehreren Datenblöcken besetzen;

Vorsehen eines Fehlerkennzeichens (F1, F2, F3, F4) zur Kennzeichnung jeden Wortes als korrekt oder fehlerhaft als Ergebnis einer Prüfung gegenüber den Fehlerprüfcodes, und Korrektur von fehlerhaften Wörtern, die diese Fehlerprüfcodes in Bezug auf die Fehlerkennzeichen (F1, F2, F3, F4) verwenden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

erste (F1, F2) und zweite (F3, F4) Fehlerkennzeichen werden für jedes Wort vorgesehen,

(a) zuerst werden alle Kennzeichen (F1, F2, F3, F4) von Wörtern in entsprechenden Blöcken, in welchen kein Fehler als Ergebnis einer Prüfung gegenüber dem ersten Fehlerprüfcode (C) erkannt wird, in einer ersten Lage (0,1) angeordnet, die verschieden ist gegenüber den Kennzeichen (F1, F2, F3, F4), die in einer zweiten Lage (1,1) angeordnet sind;

(b) die ersten Kennzeichen (F1, F2) der Wörter von einer Vielzahl von verschiedenen Serien werden in einer dritten Lage (1,0) angeordnet, wenn ein Fehler als Ergebnis einer Prüfung gegenüber dem entsprechenden weiteren Fehler- Prüfcode (P) ermittelt wird, oder sie werden in einer vierten Lage (0,0) angeordnet, wenn das Ergebnis der Prüfung "korrekt" ergibt und dieser Schritt für alle Wörter wiederholt wird;

(c) die zweiten Kennzeichen (F3, F4) von Wörtern in einer anderen von einer Vielzahl verschiedener Serien werden in der dritten Lage (1,0) angeordnet, wenn ein Fehler erkannt wird als Ergebnis einer Prüfung gegenüber dem entsprechenden weiteren Fehler Prüfcode, oder sie werden in einer vierten Lage (0,0) angeordnet, wenn das Ergebnis der Prüfung "korrekt" ergibt und dieser Schritt für alle Wörter wiederholt wird;

(d) die nachfolgende Fehlerkorrektur wird in Abhängigkeit des Kennzeichen-Sets (F1, F2, F3, F4) ausgeführt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem nach Schritt (c) erste und zweite Kennzeichen (F1, F2, F3, F4) in die zweite Lage (1, 1, 1, 1) für Wörter gesetzt werden, in welcher eines der Kennzeichen (F1, F2; F3, F4) sich schon in der zweiten Lage (1,1) befinden und für alle anderen Wörter, bei welchen keine von beiden Kennzeichen (F1, F2; F3, F4) sich in der vierten Lage (0,0) befinden, wird die Fehlerkorrektur des Schrittes (d) später ausgeführt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem nach Schritt (c) und vor dem folgenden Fehler-Korrekturschritt (d) sowohl die ersten (F1, F2) als auch die zweiten Kennzeichen (F3, F4) in die zweite Lage (1,1) für alle die Wörter in Blöcken gesetzt werden, in welchen jedes Wort schon sowohl sein erstes (F1, F2) als auch sein zweites Kennzeichen (F3, F4) hat, das in die zweite Lage (1,1) gesetzt wurde.

5. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem nach Schritt (c) und vor folgendem Fehler-Korrekturschritt (d) sowohl die ersten (F1, F2) und zweiten (F3, F4) Kennzeichen in die vierte Lage (0,0) für alle Wörter in Blöcken gesetzt werden, die ein oder mehrere Wörter enthalten, die wenigstens ein Kennzeichen (F1, F2) in der vierten Lage (0,0) und keine Kennzeichen (F1, F2) in der zweiten Lage (1,1) haben, wobei anderenfalls sowohl erste (F1, F2) und zweite (F3, F4) Kennzeichen für alle Wörter eines Blockes in die zweite Lage (1,1) gesetzt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem keine Prüfung durchgeführt wird gegenüber den weiteren Fehlerprüfcodes (P, Q) für Serien, die mehr als ein Wort als fehlerhaft gekennzeichnet enthalten als ein Ergebnis einer Prüfung gegenüber dem ersten Fehlerprüfcode (C), wobei die Kennzeichen der Wörter in den Serien als unverändert belassen werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Prüfcode ein CRC-Prüfcode ist und die weiteren Prüfcodes P- und Q- Parity-Prüfcodes sind.







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