ERROR-PROTECTING CODE FOR A DIGITAL VIDEO TAPE RECORDER

Abstract: 1. Method for the error-detecting encoding of a digital video signal, in which from the data words of the digital video signal are derived first check words (Rn ) by applying error-correcting codes in the row direction of a data field (data) and second check words (Rv ) in the column direction of a data field, are added to the video signal data and serially recorded with sync words (Rs ) and block addresses (Ra ) on tracks of a magnetic tape, characterized in that the ratio of the number (h) of data words in the row direction to the number (v) of data words in the column direction in the data field is an integer, so that in the case of row-by-row recording, the first and second check words are uniformly distributed in the quantity of the data field words.

Description: Fehlerschützender Code für digitale Videomagnetbandgeräte Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem fehlerschützenden Code nach der Gattung des Hauptanspruchs. Herkömmliche Codes zur Verbesserung der Übertragungsquali- tät digital codierter Videosignale durch Korrektur oder Überdeckung der im Übertragungsweg auftretenden Fehler erkennen und verarbeiten die Daten eines zu übertragenden Fernsehbildes entweder in Zeilenrichtung (sogenannte horizontale Codes) oder bildweise (sogenannte vertikale Codes). Für die vorgesehenen Fehlerschutzmassnahmen wird dann im ersten Fall die Redundanz aufeinanderfolgender Bildpunkte in jeder Zeile oder im zweiten Fall senkrecht zur Zeilenrichtung ausgenutzt. Die jeweils andere Fehlerkorrekturmöglichkeit bleibt ungenutzt. Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemässe fehlerschützende Code mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass zur Korrektur oder Über- deckung etwa auftretender Fehler im übertragenen digitalen Videosignal sowohl die Redundanz in Zeilenrichtung als auch senkrecht zur Zeilenrichtung genutzt wird, indem die Prüfworte gleichmässig in der Datenmenge verteilt sind. Das Verhältnis der horizontalen Blocklänge zur vertikalen Blocklänge ist dabei eine ganze Zahl. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass die Länge der horizontalen Datenzeilen nicht mit der Länge der Bildzeilen übereinstimmen muss. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen feh lerschützenden Codes möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass horizontaler und vertikaler Code nicht identisch sein müssen. Scbliesslich ist vorteilhaft, dass die Länge der Datenspalten in vertikaler Richtung nur im Sonderfall mit der Anzahl der Zeilen pro Spur identisch ist. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch die Anordnung der fehlerschützen den Massnahmen im Verhältnis zur vorliegenden Datenmenge, Fig. 2 ein Zahlenbeispiel der fehlerschützenden Massnahmen entsprechend Fig. 1. Beschreibung Die anfallende Datenmenge bei der Übertragung eines digital codierten Videosignals wird entsprechend der Erfindung sowohl in horizontaler Richtung (Zeilenrichtung) als auch senkrecht zur Zeilenrichtung (Vertikalrichtung) codiert. Der zur Verwendung gelangende Code für die Codierung in Zeilenrichtung wird daher als horizontaler Code Ch und der Code für die Codierung in vertikaler Richtung als verti kaler Code C bezeichnet. In horizontaler Richtung v wird der fehlerschützende Code Ch noch durch die Aufnahme von Synchronworten R und Blockadressen 5 R ergänzt. Für den Fehlerschutz Rh, Rv, Synchro a nisierzeichen R und-Blockadressen--R stehen da 5 a bei etwa 22% der Datenrate zur Verfügung. Die gesamte aufzuzeichnende Datenrate beträgt 227 Mbit/sec x 158 mm/170 mm : 210,9765 Mbit/sec = Db. Die Nettobilddatenrate D beträgt dabei n D = Halbbilderlsec x Spuren per Halbbild x Zeilen per n Spur x bytes per Zeile x bits per bytes 50 x 12 x 50 x 720 x 8 = 172,8 Mbit/sec. Die verfügbare Redundanz ist daher: ( b )/D = 22,09%. n n Bei einem Produktcode gemäss Fig. 1 werden die Daten in einem Feld der Grösse h x v angeordnet, das Zeilenweise aufgezeichnet wird. Die Länge dieser Zeilen muss nicht mit der Länge der Bildzeilen übereinstimmen. Zur Unterscheidung gegenüber den Bildzeilen sind sie im folgenden mit Datenzeilen bezeichnet. Auch die Länge der Datenspalten ist nur in einem Sonderfall mit der Anzahl der Zeilen pro Spur identisch. Das Feld h x v soll maximal alle Daten einer Schrägspur enthalten. Es gilt dann: h x v = bytes pro Zeile x Zeilen pro Spur 720 x 50 = 36000 byte = 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 5 x 5 x 5 x 3 x 3 byte. Für die zugesetzte Redundanz gilt: (Rv + Rh + R5 + Ra)/ (h x v) = 0,2209 Horizontaler und vertikaler Code müssen nicht identisch sein. So ist es z.B . möglich, für die Codier rung in horizontaler Richtung einen Hamming-Code zu verwenden, während in vertikaler Richtung ein Reed-Solomon-Code Verwendung finden kann. Im Suchlauf arbeitet nur der horizontale Code. Für eine optimale Bildqualität im Suchlauf muss der horizontale Code eine sichere Fehlerdetektionsfähigkeit aufweisen. Eine Überlastung des Codes soll zu einem nur minimalen Verlust an Daten führen. Dabei kann auf eine Fehlerkorrektur verzichtet werden, da im Suchlauf normalerweise keine aufeinanderfolgenden Generationen bei der magnetischen Speicherung digital codierter Videosignale hergestellt werden. Hierfür erscheinen FehlerverdeckungsmaBnahmen ausreichend. In enger zeitlicher Folge gehäuft auftretende Fehler, sogenannte Burstfehler, welche im Suchlauf durch das überqueren der Spuren hervorgerufen werden, werden durch einen Verteilprozess auf eine höhere Zahl von Schutzabschnitten aufgeteilt. Im allgemeinen wird dies jede Korrektur möglichkeit übersteigen. Die Erkennungsschaltung für verbliebene Fehler kennzeichnet alle jene fehlerhaften Blocks, auf welche die Burstfehler verteilt wurden. Zur Erzielung minimaler Datenverluste darf ein Fehlererkennungscode nicht mit einer Verteiltechnik kombiniert werden. Eine fehlererkennender Code sollte nur bei den vier meist signifikanten Bits verwendet werden, da sonst die Verzerrungen aus der Fehlerüberdeckung störender sein-könne¯als die Ursprungsfehler. Die Prüfworte des vertikalen Codes dürfen nicht nacheinander aufgezeichnet werden, da ein einziger Aussetzfehler oder ein Kratzer auf dem Magnetband einen erheblichen Anteil der Prüfinformation zerstören kann. Deshalb müssen die Prüfworte des vertikalen Codes gleichmässig in der Datenmenge h x v verteilt sein. Vorteilhaft ist daher das Verhältnis h/v einer ganzen Zahl. Ein Kratzer auf dem Magnetband oder ein Aussetzfehler von Bildzeilenlänge soll fast vollständig korrigierbar sein. Dies wird durch grosse effektive Verteiltiefe des vertikalen Codes C gewährleistet. v Voraussetzung ist dabei, dass der vertikale Code C v die volle Korrektur- und Erkennungsfähigkeit aufweist. Die notwendige Anzahl von Synchronzeichen wird durch die höchste Suchgeschwindigkeit bestimmt. Der grösste Anstand zwischen aufeinanderfolgenden Synchronworten sollte nicht grösser sein als etwa 180 bytes. Die Abmessungen der Datenmatrix gemäss einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 betragen: in Vertikalrichtung v = 60 bytes in Horizontalrichtung h = 600 bytes Das Feld h x v soll maximal nicht mehr als die Daten einer Spur auf einem Magnetband enthalten, das nach den Grundsätzen der Schrägspurtechnik beschrieben ist.

Claims: Ansprüche 1. Fehlerschützender Code für digitale Videomagnetbandgeräte, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anwendung eines fehlerkorrigierenden Codes in Zeilenrichtung und eines fehlerkorrigierenden Codes senkrecht zur Zeilenrichtung. 2. Fehlerschützender Code nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Datenraten in horizontaler und in vertikaler Richtung eine ganze Zahl ist. 3. Fehlerschützender Code nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten in einem Feld der Grösse h x v angeordnet sind, das zei lenweise aufgezeichnet ist. 4. Fehlerschützender Code nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der aufgezeichneten Zeilen eine von der Länge der Bildzeilen verschiedene Länge aufweist. 5. Fehlerschützender Code nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenmenge eines Codierzyklus senkrecht zur Zeilenrichtung von der Anzahl der Zeilen pro Spur verschieden ist. 6. Fehlerschützender Code nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Anwendung kommende Code in horizontaler Richtung von dem Code für die vertikale Codierung verschieden ist. 7. Fehlerschützender Code nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Codierung in horizontaler Richtung ein fehlererkennender Code vorgesehen ist, der nur bei den vier meist signifikanten Bit wirksam ist. 8. Fehlerschützender Code nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Synchronworten gleich oder kleiner etwa 180 bytes ist. 9. Fehlerschützender Code nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die alleinige Anwendung der Fehlerüberdeckung für eine gegenüber der Aufzeichnungsgeschwindigkeit schnelleren Wiedergabe.

Inventors: HEITMANN, JURGEN, DIPL.-ING., Heitmann, Jürgen, Dipl.-Ing.
Applicants: ROBERT BOSCH GMBH
Application year: 1985
Main classification: G11B20
IPC codes: H04N5, G11B20