DE68905099T2 - Datenkodierung und formungsvorrichtung fuer ein aufzeichnungsgeraet mit drehenden koepfen. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung zur Verarbeitung von Daten, die, in der Form eines 8 Bit-Bytes- oder Oktettflusses, von Abgabemitteln stammen, bei denen es sich beispielsweise um Fühler für physikalische Parameter, Steuer- und/oder Regeleinrichtungen handeln kann (die z.B. an Bord eines Luftfahrzeuges vorgesehen sind), wobei die Daten dazu bestimmt sind, auf einem Informationsträger, wie z.B. einem Magnetband, aufgezeichnet zu werden.
• Bekanntlich umfassen Aufzeichnungseinrichtungen, nämlich solche mit "rotierenden Köpfen", bei denen die Vorrichtung gemäß der Erfindung anwendbar ist, eine zylindrische Trommel, um die das Band mit einem vorgegebenen Steigungswinkel schraubenförmig herumgeschlungen ist, eine zur Trommel koaxiale Drehscheibe, die in einem äquatorialen Spalt angeordnet ist und an deren Umfang Magnetköpfe fixiert sind, die bezüglich der Oberfläche der Trommel leicht vorspringen, um das Band abzustützen. Aufgrund der linearen Bewegung des Bandes und der Drehung der Köpfe wird die Information auf dem Band gemäß schrägen Spurabschnitten aufgezeichnet, die vom Fachmann als Raster bezeichnet werden. Die Raster sind gemäß einem vorgegebenen Format gebildet (Neigung, Anzahl von Bits) und umfassen in gleicher Weise Identifikationsdaten und Synchronisationsdaten.
• Die elektrische Vorrichtung gemäß der Erfindung, die über ihren Eingang mit den genannten Abgabemitteln und über ihren Ausgang mit einem magnetischen, mit dem Magnetband in Kontakt stehenden Aufzeichnungskopf verbunden ist, ist einerseits dazu bestimmt, die Daten zu formatieren, um deren Aufzeichnung auf dem Band gemäß einem vorgegebenen Format zu gestatten, und andererseits dazu ausgelegt, diese zu kodieren, um eine Fehlerkorrektur sicherzustellen.
• Zu diesem Zweck werden die Daten in bekannter Weise zeitweise in einem Schreib/Lese-Speicher gespeichert (in der Form einer Matrix). Die Kodierung erfolgt dadurch, daß für jede Zeile und für jede Spalte jeweils 8 Bit-Redundanzbytes bzw. Redundanzoktette auf der Basis von mathematischen Operationen berechnet werden (die für sich genommen bekannt sind, z.B. von der Art des Reed-Solomon-Codes). Somit werden z.B. für eine 118 Zeilen x 153 Spalten-Matrix den 118 Oktetten einer jeden Spalte 10 vertikale Redundanzoktette und den 153 Oktetten einer jeden Zeile 8 horizontale Redundanzoktette zugeordnet.
• Die von den Datenabgabemitteln stammenden Oktette werden Spalte für Spalte nacheinander in dem Matrizenspeicher gespeichert, und dann aus diesem Zeile für Zeile ausgelesen, um auf dem Band gemäß einer vorgegebenen Rasterkonfiguration aufgezeichnet zu werden.
• Die so realisierte Kodierung gestattet es, fehlerhafte Daten oder infolge einer Störung der Aufzeichnungseinrichtung und/oder infolge von lokalen Fehlern auf dem Band verlorengegangene Daten wiederzugewinnen oder wiederherzustellen. Indem die Daten spaltenweise in den Speicher eingeschrieben und dann zeilenweise aus diesem ausgelesen werden, entledigt man sich der Folgen des Auftretens mehrerer aufeinanderfolgender fehlerhafter Daten. Es versteht sich, daß die Fehlerkorrektur um so besser ist, je höher die Anzahl von Redundanzoktetten ist, demgegenüber die zur Kodierung der Daten erforderliche Zeit jedoch um so größer ist.
• Eine bekannte Vorrichtung dieser Art, die schematisch in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt aufeinanderfolgend einen ersten Kodierschaltkreis 1 für eine vertikale Kodierung (Berechnung der vertikalen Redundanzoktette), einen Schreib/Lese-Speicher 2, in dem die Oktette in Matrizenform gespeichert werden, einen zweiten Kodierschaltkreis 3 für die horizontale Kodierung (Berechnung der horizontalen Redundanzoktette), und einen Schaltkreis "S" zur Synchronisation und Formatierung der Daten, dessen Ausgang mit einem Magnetkopf "T" verbunden ist.
• Der Speicher 2 empfängt spaltenweise die Daten-Oktette sowie die vertikalen Redundanzoktette, die von dem ersten Kodierschaltkreis 1 berechnet wurden; die Gesamtheit dieser Oktette wird dem Speicher 2 zeilenweise entnommen (oder von diesem ausgelesen) und dem zweiten Kodierschaltkreis 3 eingegeben, der die horizontalen Redundanzoktette berechnet; der zweite Kodierschaltkreis 3 liefert an seinem Ausgang horizontale Redundanzoktette und den Inhalt des Speichers 2. Die Gesamtheit der Datenoktette, der vertikalen Redundanzoktette und der horizontalen Redundanzoktette wird dann durch den Schaltkreis S verarbeitet, bevor sie auf dem Band durch den Magnetkopf T aufgezeichnet wird.
• Diese bekannte Vorrichtung weist Nachteile auf.
• Ist "f" die Frequenz des am vertikalen Kodierschaltkreis 1 ankommenden Datenflusses, so weist der Fluß am Ausgang des letzteren nämlich eine Frequenz f&sub1; = f (118+10)/118 auf (für eine Matrix mit 118 Zeilen und 10 vertikalen Redundanzoktetten); f&sub1; ist größer als f. Infolgedessen ist vor dem ersten Kodierschaltkreis 1 ein Schaltkreis 4 zur "Datenkompression" vorgesehen, um in periodischer Weise "unbeschaltete" Zeitintervalle zu schaffen, denen die berechneten vertikalen Redundanzoktette zugeordnet werden. Ebenso empfängt der horizontale Kodierschaltkreis 3 an seinem Eingang einen Datenfluß der Frequenz f&sub1;, und sein Ausgang liefert einen Fluß mit der Frequenz f&sub2; = f (118+10)/118 x (153+8)/153 (f&sub2; ist somit größer als f&sub1;). Der Speicher 2 stellt gleichermaßen eine Funktion sicher, die eine Frequenzumwandlung von f&sub1; in f&sub2; gestattet und deren Verwirklichung man sich in der Form eines zweiten Datenkompressionsschaltkreises 5 vorstellen kann, der virtuell in dem Speicher 2 integriert ist; derartige Schaltkreise zur "Datenkompression" sind besser unter dem englischen Acronym FIFO (first-in first-out buffer memory) bekannt.
• Das Erfordernis, derartige Datenkompressionsschaltkreise vorzusehen, kompliziert die gesamte Vorrichtung.
• Überdies führen die zuvor genannten Umstände dazu, daß der vertikale Kodierschaltkreis die Daten mit einer Frequenz verarbeitet, die verschieden von der des horizontalen Kodierschaltkreises ist. Dies erhöht die Komplexität der Ausführung dieser beiden Schaltkreise.
• Darüber hinaus tendiert die Entwicklung auf dem technischen Gebiet der Aufzeichnung, auf dem diese Art von Vorrichtung anwendbar ist, zu immer höheren Flußwerten, die beispielsweise bei mehreren Hundert Megabit/s und selbst bei einem Gigabit/s liegen können.
• Infolge der Differenz der Frequenz (des Flusses) zwischen dem Eingang und dem Ausgang des ersten Kodierschaltkreises stellt dieser letztere nun aber eine obere Funktionsgrenze der Frequenz dar, die einen Wert aufweist, der geringer als die erforderlichen (oben erwähnten) Werte ist. Um diese letzteren zu erreichen, könnte man daran denken, die Eingangskanäle zu vervielfachen, damit der Kodierschaltkreis die Daten parallel verarbeitet. Dies wäre jedoch nur zu dem Preis einer erhöhten Komplexität des letzteren möglich. Rein hypothetisch bringt die elektronische "Technologie" eine Grenze bezüglich der Anzahl von Oktetten, die parall verarbeitet werden können, mit sich.
• Die Erfindung hat die Beseitigung dieser Nachteile zum Ziel und schlägt einen Daten-Kodier- und Daten-Formatierungsschaltkreis vor, der einfach realisierbar ist, eine einfache Funktionsweise aufweist und in der Lage ist, bei höheren Datenflußwerten zu arbeiten.
• Hierzu schafft die Erfindung eine Vorrichtung zur Kodierung und Formatierung von Daten, die an ihrem Eingang einen Fluß von Daten in der Form von Oktetten empfängt und einerseits einen Lebendspeicher umfaßt, in dem die Daten in Form einer Matrix gespeichert werden, um anschließend nacheinander ausgelesen zu werden, wobei die Speicher- und Ausleseoperationen entsprechend unterschiedlichen Sequenzen durchgeführt werden, entweder zeilenweise und dann entsprechend spaltenweise oder spaltenweise und dann entsprechend zeilenweise, und andererseits erste Kodiermittel und zweite Kodiermittel aufweist, die jeweils dazu ausgelegt sind, für jeweils jede Zeile und jede Spalte eine vorgegebene Anzahl von horizontalen bzw. vertikalen Redundanzoktetten zu berechnen, wobei die ersten Kodiermittel, die zur Berechnung der Redundanz der Sequenz bestimmt sind, mit der die Daten aus dem Speicher ausgelesen werden, mit dem Ausgang des Speichers verbunden sind, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß die ersten und zweiten Kodiermittel zueinander parallel mit dem Ausgang des Speichers verbunden sind, und daß die zweiten Kodiermittel, die zur Berechnung der Redundanz der Sequenz bestimmt sind, die der, mit der die Daten aus dem Speicher ausgelesen werden, entgegengesetzt ist, dazu ausgelegt sind, die durch diese letzteren erhaltenen partiellen Rechenergebnisse zu speichern.
• Zu den zuvor genannten Vorteilen der Erfindung kommt noch der Vorteil hinzu, wonach die Verwirklichung von zwei Kodierschaltkreisen in einer einzigen elektronischen Einheit gestattet ist.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die zweiten Kodiermittel einen Kodierschaltkreis und einen zugeordneten zusätzlichen Speicher.
• Gemäß einer Ausführungsvariante sind die zweiten Kodiermittel durch eine Mehrzahl von Kodierschaltkreisen gebildet, deren Anzahl gleich der Anzahl von Zeilen (bzw. Spalten) der Matrix des Speichers ist.
• Um die Verarbeitung eines größeren Datenflusses zu gestatten, umfaßt die Vorrichtung zumindest zwei modulare Einheiten mit jeweils einem Speicher, dessen Ausgang mit zwei parallelen Kodierschaltkreisen verbunden ist, wobei jedes Kodierschaltkreispaar mit dem Ausgang eines jeden Speichers verbunden ist.
• - Fig. 1 zeigt ein Schema einer Matrix von Daten und Redundanzbytes zu je 8 Bit;
• - Fig. 2 zeigt ein synoptisches Schema einer herkömmlichen Vorrichtung;
• - Fig. 3 zeigt ein synoptisches Schema einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;
• - Fig. 4 zeigt ein Schema einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, die mit vier parallelen Einheiten gemäß der Fig. 3 ausgestattet ist;
• - Fig. 5 zeigt Funktionsdiagramme der Vorrichtung gemäß Fig. 4;
• - Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung eine verbesserte Ausführungsvariante einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, die die Verarbeitung eines beträchtlichen Datenflusses gestattet; und
• - Fig. 7 gibt ein Schema wieder, das das Einschreiben von Daten in die vier Speicher zeigt, die Kanälen A und B der Vorrichtung gemäß Fig. 6 zugeordnet sind.
• Die Erfindung betrifft die Kodierung und Formatierung von Daten, die durch einen Fluß von Daten gebildet sind, in der Form von Bits vorgesehen sind, die in Bytes zu je 8 Bit gruppiert sind, von Meßeinrichtungen, Steuereinrichtungen oder analogen Einrichtungen herrühren und dazu bestimmt sind (z.B. auf einem Band) aufgezeichnet zu werden. Der Datenfluß kann kontinuierlich oder diskontinuierlich (oder durch "Pakete" gebildet) sein. Die Daten sind in bekannter Weise kodiert, und zwar an Fehlerkorrekturenden, indem jeder Zeile bzw. jeder Spalte eine bestimmte Anzahl von Redundanzbytes zu je 8 Bit zugeordnet sind, die anhand von mathematischen Operationen berechnet sind, die für sich genommen bekannt sind (z.B. von der Art eines REED-SOLOMON-Codes). Die 8 Bit-Bytes werden in einem Lebendspeicher spaltenweise gespeichert und dann Zeile für Zeile aus dem Speicher ausgelesen (oder diesem entnommen).
• Fig. 1 zeigt schematisch einen Speicher in der Form einer Matrix mit 118 Zeilen und 153 Spalten von Daten, die mit 1, 2, 3, ..., 118, 119, 120, ... bezeichnet sind. Jeder Spalte sind zehn vertikale 8 Bit-Redundanzbytes zugewiesen, während jeder Zeile acht horizontale Redundanzbytes zu je 8 Bit zugeordnet sind. Damit bilden die Gesamtheit der 8 Bit-Bytes, die sozusagen die Information darstellen, und die (vertikalen und horizontalen) 8 Bit-Redundanzbytes eine Einheit von 118+10 Zeilen und 153+8 Spalten.
• In Fig. 2 ist in synoptischer Ansicht eine herkömmliche Vorrichtung gezeigt, wie sie zuvor bereits beschrieben wurde.
• Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 3 schematisch dargestellt.
• Die Vorrichtung, die mit Mitteln 6 zur Abgabe von Daten verbunden und an sich bekannt ist, umfaßt einen Schreib/Lese- Speicher 7, in dem die 8 Bit-Bytes spaltenweise in Matrixform gespeichert sind und dessen Ausgang mit einem Kodier-Funktionsblock 8 verbunden ist; dieser letztere umfaßt erste Kodiermittel 9 und zweite Kodiermittel 10, die zueinander parallel angeordnet sind. Die ersten Kodiermittel dienen zur Berechnung von horizontalen 8 Bit-Redundanzbytes und bestehen aus einem ersten Kodierschaltkreis 9, der im folgenden als horizontaler Kodierschaltkreis 9 bezeichnet wird. Die zweiten Kodiermittel 10 dienen zur Berechnung von vertikalen 8 Bit- Redundanzbytes und bestehen aus einem zweiten Kodierschaltkreis 11 (im folgenden als vertikaler Kodierschaltkreis 11 bezeichnet) und einem Hilfsspeicher 12 von derselben Art wie der Speicher 7, jedoch von kleinerem Ausmaß.
• Der Speicher 7 ist derart ausgelegt, daß eine Frequenzänderung zugelassen ist, und zwar von der Frequenz "f" des Datenflusses am Eingang des Speichers 7 zur Frequenz f2 (am Ausgang des Speichers), mit f2 = f (118+10)/118 x (153x8)/153. Dazu geht man davon aus, daß der Speicher 7 virtuell mit einem Datenkompressionsschaltkreis 13 (FIFO) versehen ist, der im Speicher 7 integriert ist, der zuvor beschriebenen Art zuzurechnen und für sich genommen bekannt ist.
• So werden entsprechend die 8 Bit-Bytes dem Speicher 7 zeilenweise entnommen, wobei die horizontalen und vertikalen Kodierschaltkreise 9 bzw. 11 parallel die Berechnungen der horizontalen bzw. vertikalen 8 Bit-Redundanzbytes durchführen. Für eine Matrix von 8 Bit-Bytes (die sozusagen die Information bilden) aus 118 Zeilen und 153 Spalten umfaßt die erste Zeile des Speichers 7 aufeinanderfolgend die in der Fig. 3 durch die Zahlen 1, 119, 237, 355, ... repräsentierten 8 Bit- Bytes. Diese letzteren werden dem Speicher entnommen und gleichzeitig einerseits dem horizontalen Kodierschaltkreis 9, der die horizontalen 8 Bit-Bytes bezüglich dieser ersten Zeile berechnet, und andererseits dem vertikalen Kodierschaltkreis 10 zugeführt, der die empfangenen 8 Bit-Bytes in dem Hilfsspeicher 12 speichert. Der horizontale Kodierschaltkreis 9 liefert die Einheit von 8 Bit-Bytes 1, 119, ... und die acht horizontalen 8 Bit-Redundanzbytes.
• Die 8 Bit-Bytes der darauffolgenden Zeile (8 Bit-Bytes 2, 120, 238, 356 ...) werden daraufhin dem Speicher 7 entnommen und gleichzeitig von dem horizontalen Kodierer 9, der die horizontalen 8 Bit-Redundanzbytes bezüglich der zweiten Zeile berechnet, und von dem vertikalen Kodierer empfangen. Dieser letztere sorgt bei der Ankunft der 8 Bit-Bytes der zweiten Zeile entsprechend für eine Teilberechnung der vertikalen 8 Bit-Redundanzbytes, die in dem Hilfsspeicher 12 gespeichert werden (8 Bit-Byte 2 kombiniert mit dem 8 Bit-Byte 1 zur Teilberechnung von vertikalen 8 Bit-Redundanzbytes der ersten Spalte; ebenso bei den 8 Bit-Bytes 119 und 120 für die zweite Spalte, dann den 8 Bit-Bytes 237 und 238 der dritten Spalte).
• Am Ende dieses zweiten Schrittes (wenn die erste Zeile entnommen ist) liefert der horizontale Kodierer 9 die Daten- 8 Bit-Bytes (2, 120, 238, 356 ...) und die horizontalen 8 Bit- Redundanzbytes, während der Hilfsspeicher 12 des vertikalen Kodierers 10 die Teilberechnungen der vertikalen 8 Bit-Redundanzbytes enthält.
• Die Schritte werden dann Zeile für Zeile fortgesetzt, bis die Gesamtheit von 8 Bit-Bytes des Speichers entnommen ist. Es sei bemerkt, daß im vorliegenden Fall das Einschreiben von Daten in den Speicher und das Auslesen gleichzeitig verlaufende Operationen sind.
• Der Hilfsspeicher 12 wurde als ein dem vertikalen Kodierschaltkreis 10 zugeordneter Speicher dargestellt und beschrieben; dies entspricht dem besonderen Fall, bei dem die 8 Bit-Bytes dem Speicher zeilenweise entnommen werden. Tatsächlich ist der Hilfsspeicher 12 demjenigen der Kodierschaltkreise zugeordnet, der die 8 Bit-Redundanzbytes entsprechend der Folge (Zeile oder Spalte> berechnet, die der entgegengesetzt ist, durch die die 8 Bit-Bytes dem Speicher entnommen werden.
• Die Erfindung weist gegenüber dem Stand der Technik Vorteile auf.
• Tatsächlich ist keinerlei Datenkompressionsschaltung (FIFO) erforderlich, die Funktion der Frequenzänderung ist in dem Speicher integriert. Dies vereinfacht die Verwirklichung spürbar.
• Überdies arbeiten die horizontalen und vertikalen Kodierschaltkreise 9 bzw. 11 einerseits bei derselben Frequenz und sie sind andererseits einander physisch nahe. Diese funktionelle und physische Annäherung erlaubt eine Verwirklichung der Kodiereinheit 8 in ein und derselben elektronischen Einheit, mit den daraus resultierenden Vorteilen einer Vereinfachung, eines verringerten Platzbedarfes sowie geringerer Kosten.
• Schließlich und vor allem erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung auch eine Behandlung von Daten, die mit höheren Flußwerten (Bitzahl pro Sekunde) übertragen werden. Tatsächlich sind zur Erhöhung des möglichen Flußwertes von zu verarbeitenden Daten mehrere, zueinander parallele modulare Einheiten von der in der Figur 3 gezeigten Art vorgesehen; diese letztere ist zur Verarbeitung eines Flusses von einigen Zehn Mbit/s, z.B. 30 Mbit/s geeignet, man kann somit diese Anzahl mit der Anzahl von parallel geschalteten Einheiten multiplizieren.
• Eine solche Vorrichtung, die mit vier modularen Einheiten gemäß der Fig. 3 versehen ist, ist in der Fig. 4 gezeigt.
• Diese Vorrichtung umfaßt eine Leitung 15, die den Informationsfluß empfängt und in vier Kanäle a, b, c, d aufgeteilt ist, die zu Magnetköpfen A, B, C bzw. D führen und jeweils aufeinanderfolgend einen Schaltkreis 18, einen Speicher 7, eine Kodiereinheit 8 und Synchronisationsmittel umfassen. Der von der Parallelschaltung aus vier Einheiten gemäß Fig. 3 verarbeitbare Zeittakt ist theoretisch 30 Mbit/s x 4 = 120 Mbit/s.
• Der Zeittakt ist aus technischen Gründen durch die maximale Arbeitsfrequenz der Speicher begrenzt, im vorliegenden Fall auf einen Wert in der Größenordnung von 15 MHz, was 15 Mega Oktetten/s entspricht, wobei 1 Oktett = 8 Bits gilt; somit gilt 120 Mbit/s = 15 Moktett/s.
• Ein doppelter Zeittakt von 240 Mbit/s entspräche einer Frequenz von 30 MHz, was mit den Funktionsgrenzen der Speicher unvereinbar wäre. Es ist jedoch möglich, einen solchen Zeittakt 240 Mbit/s mit der Vorrichtung gemäß Fig. 4 aufgrund der mit 18A, 18B, 18C, 18D bezeichneten Mittel (angeordnet in den Kanälen a, b, c, bzw. d) zu erhalten, die ausgelegt sind, die Oktette zu 8 Bits in Oktette zu 16 Bits umzuwandeln. Somit entspricht der Fluß von 240 Mbit/s 15 MOktett zu 16 Bits pro Sekunde, und einer Frequenz von 15 MHz. Dies macht es erforderlich, für jeden Kanal zwei gerade bzw. ungerade Speicher in Anspruch zu nehmen, die parallel geschaltet sind und die geraden bzw. ungeraden Oktette verarbeiten. Jeder Speicher 7A, 7B, 7C und 7D ist aus zwei parallelen Speichern gebildet, und zwar aus dem geraden 7A und dem ungeraden 7A für den Kanal a, dem geraden 7B und dem ungeraden 7B für den Kanal b, dem geraden 7C und dem ungeraden 7C für den Kanal c und dem geraden 7D sowie dem ungeraden 7D für den Kanal d.
• Fig. 5 zeigt eine zeitliche Übersicht der Funktionsperioden der Speicher (Speicherung der Daten) und der Köpfe (Wiedergabe auf dem Band durch den entsprechenden Kopf). Eine Umdrehung der Köpfe um die Trommel umfaßt vier gleiche Perioden t&sub1; bis t&sub4;, dann t&sub5; bis t&sub8;. Während t&sub1; werden die Daten in dem Speicher 7A gespeichert, während die Daten den Speichern 7B, 7C und 7D entnommen und zu den Köpfen B, C und D zum Einschreiben auf dem Band übertragen werden; in der gleichen Weise werden die Daten während der folgenden Perioden in einen Speicher eingeschrieben, während die drei anderen Speicher ausgelesen werden.
• Überdies weist die Erfindung weitere charakteristische Merkmale auf, die im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 6 beschrieben werden und nochmals eine Erhöhung des Zeittaktes der verarbeitbaren Daten mittels einfacher Mittel zulassen.
• Ausgehend von der Vorrichtung gemäß Fig. 4, die für einen Zeittakt von 240 Mbit/s ausgelegt ist, erfordert die Verarbeitung mit einem doppelten Zeittakt (480 Mbit/s) acht Kanäle (der gleichen Art wie die Kanäle a, b, c, d der Fig. 4), die jeweils zu einem Kopf führen, wobei die Schaltkreise 18 nunmehr zur Umwandlung der Oktette (zu 8 Bits) in Worte zu 32 Bits ausgelegt sind. Die oben genannten Funktionsgrenzen der Speicher von 15 MHz machen es erforderlich, nicht mehr zwei parallele Speicher wie in Fig. 4, sondern vier parallele Speicher vorzusehen.
• Die Vorrichtung, die man so erhalten würde, würde nicht weniger Nachteile aufweisen, obwohl sie zur Verarbeitung eines Zeittaktes ausgelegt ist, der gegenüber dem der Vorrichtung der Fig. 4 verdoppelt ist. Tatsächlich wäre in den vier Speichern eines Kanales ein Raster von angenommen 2 x (153 x 118) Oktetten gespeichert; dies würde somit dazu führen, daß jeder Speicher eine Anzahl von Oktetten speichern würde, die zweimal kleiner als im Falle der Fig. 4 wäre. Dies hätte entweder die Verwendung von Speichern herabgesetzter Größe, die jeweils denselben Platzbedarf wie der der Fig. 4 aufweisen, oder die Verwendung von Speichern derselben Größe wie die der Fig. 4 zur Folge, die damit nur zur Hälfte ausgenutzt sind.
• Keine dieser beiden Lösungen ist zufriedenstellend.
• Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die in der Fig. 6 dargestellt ist, soll diesen Nachteilen abgeholfen werden.
• Die Vorrichtung umfaßt eine Leitung 15, die die Daten mit einem Zeittakt von 480 Mbit/s liefert und in vier Unterleitungen I, II, III und IV unterteilt ist, die selbst jeweils wieder in zwei Kanäle unterteilt sind. Jede Unterleitung I, II, III und IV umfaßt einen Umwandlungsschaltkreis für eine 8 Bits/16 Bits-Umwandlung, der mit 17I, 17II, 17III bzw. 17IV bezeichnet ist. Die gleichartigen Elemente der Fig. 4 und 6 besitzen dieselben Bezugszeichen; in Fig. 6 sind die Bezugszeichen für die Elemente, die in dem Kanal a angeordnet sind, mit dem Index A, und die Bezugszeichen für die Elemente, die in dem Kanal b angeordnet sind, mit dem Index B versehen.
• Jeder Kanal umfaßt aufeinanderfolgend einen Umwandlungsschaltkreis 18A bzw. 18B für eine 8 Bits/16 Bits-Umwandlung, einen Lebendspeicher 7A bzw. 7B, einen Multiplexer 14A bzw. 14B und eine Kodiereinheit 8A bzw. 8B. Der Ausgang eines jeden Speichers 7A, 7B ist über die Multiplexer 14A bzw. 14B mit den Eingängen einer jeden Kodiereinheit verbunden. Der Deutlichkeit halber sind nur die Kanäle a und b vollständig wiedergegeben.
• Anstelle einer eineindeutigen Beziehung zwischen einem Kopf und einer Einheit von Speichern, wie in der Vorrichtung gemäß Fig. 4, funktioniert die Vorrichtung gemäß Fig. 6 derart, daß die Kanäle paarweise gekoppelt sind, so daß zwei Kodiereinheiten (8A und 8B) parallel arbeiten.
• Jedes Speicherpaar (7A1, 7A2 oder 7B1, 7B2) eines Kanals ist zum Speichern eines Rasters ausgelegt; die beiden Speicherpaare in einem Unterkanal können insgesamt zwei Raster speichern.
• Die Oktette sind nach Paaren 1-2, 3-4, 5-6, usw. gruppiert, wobei die geraden und ungeraden Oktette in den Kanälen A bzw. B geführt sind. Der Speicher 7A1 speichert die Oktette 1, 5, 9, usw.; der Speicher 7A2 speichert die Oktette 3, 7, 11, usw.; der Speicher 7B1 speichert die Oktette 2, 6, 10, usw.; der Speicher 7B2 speichert die Oktette 4, 8, 12, usw.. Die Fig. 7 zeigt schematisch das Einschreiben von Oktetten in einen Speicher, wobei der Pfeil g die Schreibrichtung als Funktion der Zeit angibt.
• Ist einmal eine Anzahl von Oktetten entsprechend einem vollständigen Raster (2 x 153 x 118) in den vier Speichern gespeichert, so stellen Permutationsmittel 16I eine Umkehrung der Verzweigung zwischen den Speicherpaaren 7A1, 7A2 und 7B1 und 7B2 sicher. Diese Vertauschung wird in dem Moment des Einschreibens des ersten Oktettes des zweiten Rasters realisiert. Somit ist, wie in der Fig. 7 gezeigt, das erste Oktett des zweiten in dem Speicher 7A1 gespeicherten Rasters das Oktett 2' (das chronologisch zweite des zweiten Rasters).
• Den Kodiereinheiten bleibt es daher erspart, aus ein und demselben Speicher Oktette derselben Ordnung (erste, zweite, usw.) zweier aufeinanderfolgender Raster auszulesen.
• Die Erfindung kann Varianten aufweisen. Tatsächlich sind in den in den Figuren gezeigten und zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen die zweiten Kodiermittel 11 durch einen Kodierschaltkreis 10 und einen Hilfsspeicher 12 gebildet. Gemäß einer Variante können die zweiten (vertikalen) Kodiermittel 11 durch eine Mehrzahl von Kodierschaltkreisen 10i (i=1 bis n) gebildet sein, die parallel zueinander angeordnet und in einer Anzahl "n" vorgesehen sind, die gleich der Anzahl von Spalten ist; somit berechnet ein jeweiliger Kodierschaltkreis 10i die vertikalen Redundanzoktette für eine jeweilige Spalte, und dies entsprechend dem zeilenweisen Auslesen der Oktette aus dem Speicher 7 (in der zuvor beschriebenen Weise).

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Kodierung und Formatierung von Daten, die an ihrem Eingang einen Fluß von Daten in der Form von Oktetten empfängt und einerseits einen Schreib/Lese-Speicher (7) umfaßt, in dem die Daten in Form einer Matrix gespeichert werden, um anschließend nacheinander ausgelesen zu werden, wobei die Speicher- und Ausleseoperationen entsprechend unterschiedlichen Sequenzen durchgeführt werden, entweder zeilenweise und dann entsprechend spaltenweise oder spaltenweise und dann entsprechend zeilenweise, und andererseits erste Kodiermittel (9) und zweite Kodiermittel (10) aufweist, die jeweils dazu ausgelegt sind, für jeweils jede Zeile und jede Spalte eine vorgegebene Anzahl von horizontalen bzw. vertikalen Redundanzoktetten zu berechnen, wobei die ersten Kodiermittel (9), die zur Berechnung der Redundanz der Sequenz bestimmt sind, mit der die Daten aus dem Speicher ausgelesen werden, mit dem Ausgang des Speichers verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (9) und zweiten (10) Kodiermittel zueinander parallel mit dem Ausgang des Speichers (7) verbunden sind und daß die zweiten Kodiermittel, die zur Berechnung der Redundanz der Sequenz bestimmt sind, die der, mit der die Daten aus dem Speicher ausgelesen werden, entgegengesetzt ist, dazu ausgelegt sind, die durch diese letzteren erhaltenen partiellen Rechenergebnisse zu speichern (12).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Kodiermittel einen Kodierschaltkreis (11) und einen zugeordneten zusätzlichen Speicher (12) umfassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Kodiermittel durch eine Mehrzahl von Kodierschaltkreisen gebildet sind, deren Anzahl gleich der Zahl von Zeilen bzw. Spalten der Matrix des Speichers ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest zwei jeweils zu einem Magnetkopf führende Kanäle umfaßt, wobei jeder Kanal einen Speicher aufweist, der mit den ersten und zweiten Kodiermitteln verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal (a, b) mit einem Magnetkopf (A, B) verbunden ist und ein Speicherpaar (7A1-7A2; 7B1-7B2) umfaßt, dessen Ausgang mit den zueinander parallelen ersten und zweiten Kodiermitteln (9A-10A; 9B-10B) verbunden ist, daß der Ausgang des in einem Kanal angeordneten Speicherpaares über einen Multiplexschaltkreis (14A, 14B) mit dem Eingang der ersten und zweiten Kodiermittel des anderen Kanals verbunden ist, und daß die Vorrichtung überdies mit Umschaltmitteln (16I) ausgestattet ist, die vor den Speichern angeordnet und dazu ausgelegt sind, die Reihenfolge des Einschreibens von Daten in die Speicherpaare umzukehren.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der zueinander paralellen ersten und zweiten Kodiermittel über Synchronisationsmittel (S) mit einem Magnetkopf verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kodiermittel in einer einzigen elektronischen Einheit verwirklicht sind.