Kanalcodierung - Friedrichs, Bernd

12.6 Compact Disc (CD) 427
ein Wort der Länge 28, so daß das i-te Symbol dieses Wortes immer exakt in die
i-te Zeile des Interleaver-Speicher eingeschoben wird. Im inneren Encoder entstehen
aus den interleavten Wörtern der Länge 28 die Codewörter der Länge 32, die
folglich aus je 256 Codebits bestehen. Die Coderate beträgt 24/28 · 28/32 = 3/4
und somit ergibt sich eine Codebitrate von 1,8816 MBit/s.
Ein Codewort von 256 = 32 · 8 Codebits wird nun in einen Rahmen von 588
sogenannten Kanalbits umgesetzt, so daß eine Kanalbitrate von 4,3218 MBit/s
resultiert. Dazu wird das Codewort zunächst mit einem nicht CIRC-encodierten
Symbol ergänzt, das als Subcode bezeichnet wird und Display-Informationen wie
Zeit und Titelnummer enthält. Die einzelnen Codebits können nicht direkt in
Pits/Lands umgesetzt werden, da dann während einer Pause im Musiksignal die
Synchronisation verloren gehen würde. Deshalb wird ein sogenannter run-length
limited code verwendet, der die Anzahl aufeinanderfolgender Bits mit gleichem
Wert nach oben und unten begrenzt. In einem soganannten EFM-Verfahren
(Eight-to-Fourteen Modulation) wird ein 8-Bit Symbol in 14 Kanalbits derart
umgesetzt, daß zwischen 2 Einsen mindestens 2 und höchstens 10 Nullen auftreten.
Dafür gibt es 267 Möglichkeiten, von denen aber nur 256 benötigt werden.
Zwischen zwei 14er Gruppen von Kanalbits werden 3 Koppelbits eingefügt, so
daß auch im Strom der Kanalbits zwei Einsen immer durch 2 bis 10 Nullen getrennt
sind. Jede Eins führt zu einem Wechsel zwischen Pit und Land, wie es
Bild 12.7 an einem Beispiel zeigt. Die 33 EFM-codierten Symbole werden noch
mit einem nicht EFM-codierten Synchronisationswort von 24 Kanalbits ergänzt,
so daß der gesamte Rahmen also aus (24+3)+(32+1)·(14+3) = 588 Kanalbits
besteht.
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0
Bild 12.7. Beispiel einer Pit/Land-Folge bei EFM
Im Gegensatz zur Encodierung auf der CD ist die Decodierung im Abspielgerät
nicht standardisiert, so daß ein Hersteller ein hauseigenes Decodierverfahren
verwenden dürfte. In aller Regel erfolgt jedoch die Decodierung in der
nachfolgend beschriebenen Weise.
Der innere Code C1 wird nur zur Korrektur eines Einzelfehlers benutzt, obwohl
wegen dmin = 5 auch 2 Einzelfehler korrigierbar wären. Wenn C1 mehr als
einen Einzelfehler feststellt, werden alle 28 Symbole im C1-Infowort als Ausfälle
erklärt. Der äußere Code C2 wird nur zur Korrektur von maximal 4 Ausfällen
verwendet. Damit werden in beiden Stufen sehr aufwandsgünstige Decodierverfahren
ermöglicht.
Mit dieser Decodierung sind Bündelfehler bis zur Länge von 512 Codesymbolen
korrigierbar, was 16 komplett falschen C1-Codewörtern bzw. 4096 falschen
Codebits bzw. 9408 falschen Kanalbits bzw. 2,5 mm Spurlänge entspricht. In C1
werden alle 16 Codewörter mit jeweils 28 Ausfällen klassifiziert. Im Faltungs-