ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Канальное кодирование из "Цифровая звукозапись " Назначение канального кодирования (модуляции) состоит в согласовании свойств сигнала (его спектральной характеристики) со свойствами канала прямой записи — воспроизведения (его передаточной характеристикой) для создания наилучших условий передачи сигнала по каналу. [c.30] Канал записи —воспроизведения обычно имеет передаточную характеристику, спадающую к нижним и верхним частотам и неустойчивую в области верхних частот (см. 1.2). Поэтому желательно, чтобы наиболее существенные составляющие спектра сигнала в канале располагались в среднечастотной области. [c.30] Основные и дополнительные параметры широко применяемых при цифровой записи кодов приведены в табл. 3.1. [c.30] В бичастотном (БЧ) канальном коде (рис. 3.3) два полупе-риода прямоугольного колебания в интервале бита соответствуют одному из логических состояний исходного сигнала, например 1, и один полупериод прямоугольного колебания в этом интервале соответствует противоположному логическому состоянию исходного сигнала, например 0. [c.31] В бифазном коде (БФ) (см. рис. 3.3) происходят изменение фазы сигнала на 180° в начале и середине интервала бита при одном из логических состояний исходного сигнала, например 1, и изменение фазы на 180° в середине интервала бита при противоположном логическом состоянии исходного сигнала, например 0. [c.31] Расширения полосы пропускания канала не требуют трехчастотные коды, один из четырнадцати вариантов которых называют модифицированной частотной модуляцией (МЧМ) или кодом Миллера (сокращенно М). Трехчастотные кодовые сигналы состоят из последовательности полупериодов прямоугольных колебаний, период которых составляет 1, 1,5 и 2 интервала бита исходного сигнала. Они обладают самосинхронизуемостью, но могут содержать постоянную составляющую. Правильное восстановление принимаемой информации при сбое возможно лишь после прихода кодированной комбинации из трех символов, образующей в кодовой последовательности максимальный интервал (27 ). Пример алгоритма кодирования кодом МЧМ одному из логических состояний, например 1, соответствует изменение полярности сигнала в середине тактового интервала, а противоположному логическому состоянию, например О, соответствует изменение полярности в канале тактового интервала, за исключением случаев, когда О непосредственно следует за 1. Правильное декодирование возможно после прихода комбинации 101. [c.32] Модифицированный код Миллера (М2) сбалансирован, что достигнуто введением дополнительного ограничения в алгоритме кодирования одному логическому состоянию, например 1, соответствует изменение полярности в середине тактового интервала, за исключением последней 1 в серии единиц, другому логическому состоянию, например О, соответствует изменение полярности в начале тактового интервала, за исключением случая, когда О непосредственно следует за 1. [c.32] Каждое 6-разрядное слово кодированного сигнала размещают на интервале 3 бит исходного сигнала. Самосинхронизуемость кода ЗРМ несколько хуже, чем кода М , но взаимовлияние импульсов выражено в меньшей степени. [c.33] Групповой код 8/16 обладает лучшей самосинхронизуемостью, чем код ЗРМ, но импульсы в нем в большей степени подвержены взаимовлиянию. Код полностью сбалансирован и не требует расширения полосы пропускания канала. Для его образования исходную информацию разделяют на 8-разрядные слова, каждое из которых заменяют 16-разрядным словом при выполнении следующих условий каждое слово имеет восемь О и восемь 1 и не содержит изолированных 1 и 0 каждое слово начинается с О (либо с 1). На стыках слов не имеется изолированных 1 и 0. Их используют для кодирования 256 возможных входных 8-разрядных слов. Оставшиеся 40 комбинаций могут быть использованы для иерархической синхронизации. Этот код обладает способностью обнаруживать ошибки (2 из 2 , т. е. выше 99%). [c.33] Существуют и другие канальные коды с параметрами, близкими к параметрам приведенных в табл. 3.1 кодов, которые пригодны для цифровой записи. [c.34] При использовании групповых избыточных канальных кодов разделение полного кодирования на помехозащитное к канальное можно считать условным. Действительно, с одной стороны, групповое кодирование может происходить одновременно с пе-ремежением или перестановкой символов в корректирующем кодере и, с другой стороны, обнаруживающая способность группового кода (кода канала) может быть использована для исправления ошибок в корректирующем декодере. В цифровом видеомагнитофоне, например, отсутствует отдельное устройство канального кодирования. В то же время разделение процессов корректирующего и канального кодирования часто бывает полезным для анализа и теоретических исследований каналов цифровой записи. [c.34] Цифровые магнитофоны по назначению разделяют на профессиональные и бытовые. По особенностям эксплуатации они могут быть разделены иа стационарные, бортовые и иосимые. По способу записи различают магнитофоны с продольной многодорожечной и наклонно-строчной записью. Кроме того, наряду с магнитофонами как функционально законченными устройствами используют комплекты цифровой записи звука, состоящие из приставки (преобразователя) и аналогового видеомагнитофона. [c.34] Впервые цифровая звукозапись нашла применение для профессиональных целей в радиовещании в начале 70-х годов. Сразу после успешных попыток записи звукового сигнала в цифровой форме на студийном 4-головочном видеомагнитофоне в ряде стран начались разработки цифрового магнитофона. Разработки велись по двум направлениям — по пути создания стационарного магнитофона с продольной записью, а также использования существующих (в основном — бытовых) видеомагнитофонов для записи звука с помощью дополнительной приставки. [c.34] По мере накопления опыта, совершенствования элементной базы и освоения новой технологии стала разрабатываться бытовая техника для цифровой звукозаписи. Так, в начале 80-х годов рядом фирм Японии были созданы бытовые цифровые магнитофоны и в частности магнитофоны с наклонио-строчной записью [44, 45]. В настоящее время профессиональная аппаратура — цифровые студийные магнитофоны и цифровые комплекты звукозаписи —эксплуатируется во многих вещательных организациях различных стран, в студиях грамзаписи и киностудиях. [c.34] Основные требования, предъявляемые вещателями к студийным магнитофонам, следующие высокое качество воспроизводимых сигналов, высокая надежность в работе, возможность многократной перезаписи, приемлемая стоимость аппаратуры и носителя записи, обеспечение выполнения всех функций существующих аналоговых магнитофонов, преемственность аппаратуры (возможность ее использования при старой технологии производства программ). Последние два требования послужили своеобразным фильтром на пути аппаратуры от лабораторий к рынку сбыта. Эти требования означают, например, что аппаратура должна надежно работать в обычных студийных помещениях без применения специальных мер по очистке помещения и обеспыливанию в нем воздуха, что монтаж фонограмм должен обеспечиваться также при механическом способе монтажа ( кровный монтаж ) и сохранении качества воспроизводимых сигналов. Традиции в радиовещании сильны, и многие разработчики цифровых магнитофонов отступили, не сумев выполнить эти требования. [c.35] Обобщенная структурная схема подобного цифрового магни-тофона приведена на рис. 4.1. Магнитофон состоит из лентопротяжного механизма с системой автоматического регулирования движения и натяжения ленты, электронных блоков преобразования, записи и воспроизведения сигналов и системы управления режимами работы магнитофона. В магнитофоне предусмотрено помехозащитное кодирование, позволяющее исправлять как одиночные ошибки, так и пакеты ошибок большой длительности, а также канальное кодирование. На рис. 4.1 представлена схема многоканального магнитофона, в частном случае он может быть двухканальным (стереофоническим). [c.35] Рассмотренная структурная схема— достаточно общая и в основном справедливая для всех магнитофонов с продольной многодорожечной записью, которые будут рассмотрены в книге. [c.37] Помимо основных звуковых цифровых каналов формат предусматривает наличие двух каналов аналоговой записи звука, канал управления и канал временного кода МЭК [34]. [c.37] Вернуться к основной статье