DE3719406C2 - - Google Patents
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- DE3719406C2 DE3719406C2 DE3719406A DE3719406A DE3719406C2 DE 3719406 C2 DE3719406 C2 DE 3719406C2 DE 3719406 A DE3719406 A DE 3719406A DE 3719406 A DE3719406 A DE 3719406A DE 3719406 C2 DE3719406 C2 DE 3719406C2
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/18—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs
- G11B20/1806—Pulse code modulation systems for audio signals
- G11B20/1809—Pulse code modulation systems for audio signals by interleaving
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur
Fehlerkorrektur von digitalen Audiodaten nach der Gattung
des Hauptanspruchs.
Der sogenannte D1-Standard zur digitalen Videoaufzeichnung
sieht eine vierkanalige digitale Audioaufzeichnung vor.
Dabei werden jeweils in einem Segment die digitalen
Abtastwerte jedes der Tonkanäle zweifach in vier Sektoren
aufgezeichnet. Jedes Segment enthält die Information von
vier Tonkanälen. Um bei der Wiedergabe entstandene Fehler
korrigieren zu können, werden bei der Aufzeichnung den
Datenworten Prüfwörter hinzugefügt. Dabei wird ein doppelter
Fehlerschutz verwendet, der darin besteht, daß einer Reihe
von Datenwörtern, welche einen Codeblock bilden, Prüfwörter
hinzugefügt werden und daß mehrere dieser Codeblöcke ein
Datenfeld bilden, wobei senkrecht zur Richtung der
Codeblöcke ebenfalls Prüfwörter gebildet werden. Die Bildung
der Prüfwörter erfolgt jeweils nach einem Reed-Solomon-Code.
In der Literatur sind hierfür die Ausdrücke "innere
Codierung" und "äußere Codierung" gebräuchlich.
Durch eine Doppelaufzeichnung jedes Tonkanals wird der
Fehlerschutz erweitert. Bei der Wiedergabe erfolgt zunächst
eine Fehlererkennung und -korrektur innerhalb der Codeblöcke
(innere Decodierung). Bei einem fehlerhaften Datenwort
erfolgt eine Korrektur dieses Datenwortes. Bei mehr als
einem fehlerhaften Datenwort kann nur erkannt werden, daß
fehlerhafte Datenwörter vorliegen. Es wird daher bei
mehreren Fehlern der gesamte Codeblock als fehlerhaft
deklariert und ein Fehlermerker zusammen mit den Daten in
einen nachfolgenden Speicher eingeschrieben. Bei der
weiteren Fehlerkorrektur mit Hilfe eines sogenannten äußeren
Decoders werden senkrecht zur Richtung der Codeblöcke für
jeweils vier Bit eines Codeblocks zur Fehlerkorrektur
Syndrome gebildet. Sofern von dem inneren Decoder ein
Fehlermerker abgegeben wurde, ist der äußere Decoder in der
Lage bis zu drei fehlerhafte Codeblöcke zu korrigieren. Sind
mehr als drei Codeblöcke als fehlerhaft gemeldet, so kann
keine Korrektur erfolgen. Die Auswirkungen der Fehler können
lediglich durch eine spätere Interpolation gemildert werden.
Außerdem besitzt der äußere Decoder nicht die Fähigkeit, viele
Fehler zu erkennen. Dadurch wirken sich Daten mit falscher
Identifikation oder nicht erkannter Fehler
äußerst störend aus.
Einzelheiten des obengenannten D1-Standard sind in den
Druckschriften "Standard for Recording Digital Television
Signals on Magnetic Tape in Cassettes" der European
Broadcasting Union, Tech 3252-E, "Proposed American National
Standard for Digital Videorecording" der Society of Motion
Pictures and Television Engineers (SMPTE) 224M bis 228M und
Fernseh- und Kinotechnik 1987, Heft 1/2, Seiten 15 bis 22
angegeben.
Aus der Druckschrift IBM TDB, Vol. 18, Nr. 5, Oktober 1975,
Seite 1577 ist ein Verfahren zur Aufzeichnung von Datenblöcken
auf Magnetband bekannt, bei welchem aufgrund einer Leseprüfung
bestimmte Datenblöcke zusätzlich aufgezeichnet werden. Bei
einer Wiedergabe wird sowohl auf dem ursprünglichen Datenblock
als auch auf den zusätzlich aufgezeichneten Datenblock eine
Fehlerkorrektur angewendet. Anschließend wird von einer
Wiedergabeschaltung der Datenblock mit den wenigsten Fehlern
ausgewählt. Dieses bekannte Verfahren weist jedoch den Nachteil
auf, daß eine Steigerung der Fehlerkorrekturfähigkeit nur dann
möglich ist, wenn aufgrund einer Hinterbandkontrolle
zusätzliche Datenblöcke eingefügt und diese entsprechend
wiedergabeseitig ausgewertet werden können.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die
Fehlerkorrektur von digitalen Audiodaten, welche von einem
Magnetband gelesen werden, zu verbessern.
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Anordnung mit den kennzeichnenden
Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. weisen den Vorteil auf, daß bei
Vorliegen einer Anzahl von Fehlern noch Fehlerkorrekturen
möglich sind, bei der die bekannten Verfahren keine
Fehlerkorrektur mehr ermöglichen. Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren wird in besonders geschickter Weise das
Vorhandensein einer Erst- und einer Zweitaufzeichnung
ausgenutzt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der
Erfindung gemäß möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine tabellarische Darstellung des erfindungsgemäßen
Verfahrens,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 3 ebenfalls als Tabelle den zeitlichen Ablauf der
Verarbeitung eines Audiosegments nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Audiodatenfeld bilden
jeweils 60 Byte die Zeilen des Datenfeldes, denen jeweils
vier Prüfwörter a 8 Bit zugeordnet sind. Jeweils 20 Bit (ein
Wort) stellen einen Abtastwert der Audiosignale dar. Zur
Erleichterung der Fehlerverdeckung sind die Abtastwerte
verwürfelt, so daß zeitlich nacheinander auftretende
Abtastwerte nicht nacheinander in jeweils einem Codeblock
auftreten.
Jeweils 20 Bit sind für weitere Informationen (Interface
Control Words = ICW) vorgesehen. Hier wird beispielsweise
aufgezeichnet, ob eine Schnittstelle vorliegt.
Die Spalten des in Fig. 1 dargestellten Datenfeldes werden
jeweils von vier Bit aus je einer Zeile gebildet. Jeder
Spalte sind drei Prüfwörter (Zeilen 7 bis 9) zugeordnet.
Sind beispielsweise in Zeile 0, 2 und 5 nach dem Lesen vom
Magnetband jeweils mehr als ein Fehler vorhanden, so können
diese Codeblöcke vom inneren Decoder nicht korrigiert
werden. Sie werden daher mit einem Fehlermerker EF versehen
(siehe Spalte a)) an den äußeren Decoder geleitet. Anhand
der Information aus den Fehlermerkern und den Prüfwörtern
kann im äußeren Decoder eine Korrektur erfolgen. In den
Spalten b) und c) sind Beispiele für Fehlermerker für
jeweils eine Erst- und eine Zweitaufzeichnung (I. bzw. II.)
angegeben, wobei jeweils vier der zugeführten Codeblöcke als
fehlerhaft gekennzeichnet sind. Eine Korrektur durch den
äußeren Decoder ist nicht möglich.
In Spalte d) ist angegeben, welche der Aufzeichnungen bei
der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur weiteren
Fehlerkorrektur durch den äußeren Decoder verwendet wird.
Aus Spalte e) ist ersichtlich, daß bei der Anwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens nur noch zwei fehlerhafte
Codeblöcke dem äußeren Decoder zugeführt werden und somit
eine vollständige Fehlerkorrektur möglich ist.
Die der Schaltung nach Fig. 2 bei 1 zugeführten Audiodaten
haben bereits den inneren Decoder durchlaufen und enthalten
einen Fehlermerker, wenn sie vom inneren Decoder als
unkorrigierbar erkannt worden sind. Die Audiodaten werden in
einen durch die obengenannten Druckschriften bekannten
Entwürfelungsspeicher 2 eingeschrieben
und von einer Lese-Steuerschaltung 3 ausgelesen. Dabei
werden zeitmultiplex jeweils vier Bit Audiodaten und ein Bit
Fehlermerker der Erst- und der Zweitaufzeichnung ausgelesen
und den Registern 4, 5; 6, 7 zugeführt, wo sie durch
entsprechende Taktung derart verzögert werden, daß sie an
den Ausgängen der Register 5, 7 gleichzeitig anstehen. Die
jeweils vier Bit parallel vorliegenden Audiodaten werden
einer Vergleichsschaltung 8 zugeleitet, die jedoch nur aktiv
ist, wenn keinem der Audiodaten ein gesetzter Fehlermerker
EF zugeordnet ist. Dazu werden die Fehlermerker einer
Oder-Schaltung 9 zugeführt, deren Ausgang mit einem
Steuereingang EN der Vergleichsschaltung 8 verbunden ist.
Die Fehlermerker EF sowie das Ausgangssignal der
Vergleichsschaltung 8 werden ferner zwei Oder-Schaltungen
10, 11 zugeführt, deren Ausgänge mit je einem Eingang eines
Multiplexers 12 verbunden sind. Ferner ist der Ausgang der
Oder-Schaltung 10 mit einem Steuereingang einer
Multiplexsteuerschaltung 13 verbunden, welcher ebenfalls von
der Lese-Steuerschaltung 3 Signale mit einem Edit-Flag
zugeführt werden. Das Edit-Flag ist zu Beginn eines Segments
eines Audiokanals gesetzt. Insbesondere wegen der
Kennzeichnung von Schnittstellen ist eine getrennte
Verarbeitung der "Interface Control Words" der Erst- und der
Zweitaufzeichnung erforderlich. Deshalb wird von der
Lese-Steuerschaltung 3 zur Multiplexsteuerschaltung 13 ein
Signal geleitet, das eine Optimierung nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren für die "Interface Control
Words" unterbindet.
Die Multiplexsteuerschaltung 13 steuert außer dem
Multiplexer 12 auch noch den Multiplexer 14, welcher je nach
Stellung die Audiodaten der Erstaufzeichnung oder der
Zweitaufzeichnung dem äußeren Decoder 15 zur weiteren
Fehlerkorrektur zuführt. Die korrigierten Audiodaten können
vom Eingang 16 zur weiteren Verarbeitung entnommen werden.
Außerdem ist der Ausgang des äußeren Decoders 15 mit einer
Schaltung 17 verbunden, welche erkennt, ob das dafür
vorgesehene Wort des ersten Codeblocks des Datenfeldes das
Vorliegen einer Schnittstelle anzeigt. In Abhängigkeit davon
wird von der Schaltung 17 die Multiplexsteuerschaltung 13
und die Vergleichsschaltung 8 gesteuert.
Im folgenden wird zunächst die Funktion der in Fig. 2
dargestellten Anordnung erläutert, wenn kein Schnitt
vorliegt. Das Auslesen der Audiodaten aus dem Speicher 2
erfolgt mit doppelter Taktfrequenz, so daß während jeweils
einer Taktperiode des für die weitere Verarbeitung
verwendeten Takts einmal Daten der Erstaufzeichnung und
einmal Daten der Zweitaufzeichnung ausgelesen werden. Wie
bereits erwähnt, stehen diese Daten parallel an den
Ausgängen der Register 5 und 7 an. Die Vergleichsschaltung 8
prüft die Identität der Daten der Erst- und der
Zweitaufzeichnung, falls beide als fehlerfrei gekennzeichnet
sind. Sind die Daten nicht identisch, wird über die
Oder-Schaltungen 10, 11 ein Fehlermerker ausgegeben. Sind
die Daten mindestens einer der Aufzeichnungen bereits mit
einem Fehlermerker versehen, wird die Vergleichsschaltung 8
über die Oder-Schaltung 9 deaktiviert.
Die Multiplexsteuerschaltung 13 prüft den Fehlermerker der
Erstaufzeichnung. Liegt ein Fehlermerker vor, so wird das
entsprechende Datenwort der Zweitaufzeichnung dem äußeren
Decoder 15 zugeführt. Bei einem nicht gesetzten Fehlermerker
wird die Erstaufzeichnung der Fehlerkorrektur zugeführt. Es
wird somit erreicht, daß fehlerfreie Daten dem äußeren
Decoder zugeführt werden, wenn aus einer der Aufzeichnungen
erkennbar fehlerfreie Daten erhalten werden. Während bei dem
bekannten Verfahren der äußere Decoder bei mehr als drei
fehlerhaften Codeblöcken je Datenfeld überlastet ist, ist es
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, noch eine
Korrektur durchzuführen, wenn bis zu drei gleiche Codeblöcke
in der Erst- und in der Zweitaufzeichnung fehlerhaft sind
und die Gesamtzahl der fehlerhaften Codeblöcke je Datenfeld
größer als drei ist. Die Überlastung des äußeren Decoders
tritt erst ein, wenn vier gleiche Codeblöcke in beiden
Aufzeichnungen fehlerhaft sind.
An einer Schnittstelle sind Daten der Erst- und der
Zweitaufzeichnung innerhalb eines Segments verschieden. Sie
können daher nicht im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens
ausgetauscht werden. Bei der in Fig. 2 dargestellten
Anordnung wird daher, an einer Schnittstelle die
Multiplexsteuerschaltung 13 und die Vergleichsschaltung 8
ausgeschaltet, so daß die weitere Fehlerkorrektur mit Hilfe
des äußeren Decoders zunächst für die Audiodaten der
Erstaufzeichnung und danach die Korrektur der Audiodaten der
Zweitaufzeichnung jeweils für ein Datenfeld erfolgt.
Fig. 3 zeigt in vereinfachter Weise den Zeitablauf beim
erfindungsgemäßen Verfahren. In Zeile a) sind jeweils
Zeitabschnitte für Audiokanäle I bis IV dargestellt. Das
erfindungsgemäße Verfahren kann für jeden der Audiokanäle
unabhängig voneinander angewandt werden. In der Darstellung
nach Fig. 3 ist lediglich die Fehlerkorrektur gemäß der
Erfindung für den Audiokanal I schematisch dargestellt. In
Zeile b) ist die zeitliche Abfolge bei einer Schnittstelle
dargestellt. Hier werden zunächst die Daten der
Erstaufzeichnung und dann darauffolgend die Daten der
Zweitaufzeichnung korrigiert. In Zeile c) werden in
identischer Weise zweimal hintereinander Daten korrigiert,
welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus der Erst
und aus der Zweitaufzeichnung gewonnen wurden. Dieses findet
bei der Wiedergabe statt, wenn keine Schnittstellen
vorliegen. Zusätzlich ist in Fig. 3 noch dargestellt, daß
den Daten jeweils Daten mit einem Edit-Flag für die
Erstaufzeichnung und für die Zweitaufzeichnung vorangehen.
Claims (6)
1. Verfahren zur Fehlerkorrektur von digitalen Audiodaten,
welche von einem Magnetband gelesen werden,
wobei mehrere Datenwörter zusammen mit zugeordneten ersten Prüfwörtern jeweils einen Codeblock bilden,
wobei ferner mehrere Codeblöcke ein Datenfeld bilden, für welches senkrecht zur Richtung der Codeblöcke zweite Prüfwörter gebildet und aufgezeichnet sind, und
wobei eine Erst- und eine Zweitaufzeichnung der Audiodaten mit Prüfwörtern vorliegt, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Wiedergabe mit Hilfe der ersten Prüfworte fehlerhafte, unkorrigierbare Codeblöcke in dem Datenfeld der ersten und zweiten Aufzeichnung ermittelt werden,
daß jeweils ein als fehlerhaft erkannter Codeblock in dem Datenfeld der ersten Aufzeichnung durch einen entsprechenden, möglichst fehlerfreien Codeblock des Datenfeldes der Zweitaufzeichnung ersetzt wird und
daß mit Hilfe der zweiten Prüfworte von den erhaltenen Datenblöcken eines auf diese Weise gebildeten Datenfeldes eine Fehlerkorrektur durchgeführt wird.
wobei mehrere Datenwörter zusammen mit zugeordneten ersten Prüfwörtern jeweils einen Codeblock bilden,
wobei ferner mehrere Codeblöcke ein Datenfeld bilden, für welches senkrecht zur Richtung der Codeblöcke zweite Prüfwörter gebildet und aufgezeichnet sind, und
wobei eine Erst- und eine Zweitaufzeichnung der Audiodaten mit Prüfwörtern vorliegt, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Wiedergabe mit Hilfe der ersten Prüfworte fehlerhafte, unkorrigierbare Codeblöcke in dem Datenfeld der ersten und zweiten Aufzeichnung ermittelt werden,
daß jeweils ein als fehlerhaft erkannter Codeblock in dem Datenfeld der ersten Aufzeichnung durch einen entsprechenden, möglichst fehlerfreien Codeblock des Datenfeldes der Zweitaufzeichnung ersetzt wird und
daß mit Hilfe der zweiten Prüfworte von den erhaltenen Datenblöcken eines auf diese Weise gebildeten Datenfeldes eine Fehlerkorrektur durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Audiodaten der Erst- und der Zweitaufzeichnung miteinander
verglichen werden, wenn beide Audiodaten nach der
Fehlererkennung mit Hilfe der ersten Prüfwörter als fehlerfrei
gekennzeichnet sind, und daß bei Nichtübereinstimmung der
Audiodaten beide Audiodaten als fehlerhaft gekennzeichnet
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach
der Fehlerkorrektur mit Hilfe der ersten Prüfwörter die
Audiodaten und zugeordnete Fehlermerker in einen
Zwischenspeicher (2) eingeschrieben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am
Übergang von Audioaufzeichnungen verschiedenen Inhaltes
(Schnittstellen) die Fehlerkorrektur mit Hilfe der zweiten
Prüfwörter jeweils für die Erst- und die Zweitaufzeichnung
nacheinander erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Signal in Abhängigkeit vom Vorliegen einer Schnittstelle von
einen mit den Audiodaten aufgezeichneten Steuerwort (ICW)
abgeleitet wird, welche bereits mit Hilfe der zweiten
Prüfwörter korrigiert sind.
6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach einer Einrichtung zur Fehlerkorrektur und/oder -korrektur mit Hilfe der ersten Prüfwörter ein Zwischenspeicher (2) vorgesehen ist, dem ein weiterer Zwischenspeicher (4 bis 7) nachgeschaltet ist, aus dem jeweils Codeblöcke der Erst- und der Zweitaufzeichnung parallel auslesbar sind,
daß an Ausgängen des weiteren Zwischenspeichers (4 bis 7) eine Vergleichsschaltung (8) zum Vergleich der Audiodaten der Erst- und der Zweitaufzeichnung angeschlossen ist,
daß eine Logikschaltung (10, 11), welcher das Vergleichsergebnis und die Fehlermerker der Erst- und Zweitaufzeichnung zuführbar sind, zur Steuerung eines ersten und eines zweiten Multiplexers (12, 14) dient,
daß der erste Multiplexer (14) für die dem Speicher (2, 4 bis 7) entnommenen Codeblöcke der Erst- und der Zweitaufzeichnung und der zweite Multiplexer (12) für Fehlermerker (EF) vorgesehen ist, welche mit Hilfe der Logikschaltung (10, 11) gebildet sind, und
daß Ausgänge der Multiplexer (12, 14) mit Eingängen einer von den zweiten Prüfworten beaufschlagten Fehlerkorrekturschaltung (15) verbunden sind.
daß nach einer Einrichtung zur Fehlerkorrektur und/oder -korrektur mit Hilfe der ersten Prüfwörter ein Zwischenspeicher (2) vorgesehen ist, dem ein weiterer Zwischenspeicher (4 bis 7) nachgeschaltet ist, aus dem jeweils Codeblöcke der Erst- und der Zweitaufzeichnung parallel auslesbar sind,
daß an Ausgängen des weiteren Zwischenspeichers (4 bis 7) eine Vergleichsschaltung (8) zum Vergleich der Audiodaten der Erst- und der Zweitaufzeichnung angeschlossen ist,
daß eine Logikschaltung (10, 11), welcher das Vergleichsergebnis und die Fehlermerker der Erst- und Zweitaufzeichnung zuführbar sind, zur Steuerung eines ersten und eines zweiten Multiplexers (12, 14) dient,
daß der erste Multiplexer (14) für die dem Speicher (2, 4 bis 7) entnommenen Codeblöcke der Erst- und der Zweitaufzeichnung und der zweite Multiplexer (12) für Fehlermerker (EF) vorgesehen ist, welche mit Hilfe der Logikschaltung (10, 11) gebildet sind, und
daß Ausgänge der Multiplexer (12, 14) mit Eingängen einer von den zweiten Prüfworten beaufschlagten Fehlerkorrekturschaltung (15) verbunden sind.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873719406 DE3719406A1 (de) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | Verfahren und anordnung zur fehlerkorrektur von digitalen audiodaten |
US07/202,192 US4918694A (en) | 1987-06-11 | 1988-06-02 | Method and apparatus for correction of errors in digital audio data |
JP63141897A JPS63317990A (ja) | 1987-06-11 | 1988-06-10 | デイジタルオーデイオデータの誤り訂正方法および装置 |
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Publications (2)
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DE3719406A1 DE3719406A1 (de) | 1988-12-22 |
DE3719406C2 true DE3719406C2 (de) | 1992-06-17 |
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ID=6329442
Family Applications (1)
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JP (1) | JPS63317990A (de) |
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EP0408343B1 (de) * | 1989-07-13 | 1998-11-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Kodierung- und Dekodierungsvorrichtung geeignet für das Kopieren von Daten |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BTS BROADCAST TELEVISION SYSTEMS GMBH, 6100 DARMST |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: PHILIPS BROADCAST TELEVISION SYSTEMS GMBH, 64347 G |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |