AUDIO TEST Neuer High-End-Einstieg (Vorschau)

Interleaving sichtbar gemacht
Um zu verdeutlichen, wie Interleaving funktioniert und welche Effizienz das Verfahren aufweist, haben wir den Selbstversuch anhand
eines Textes gemacht. Die Ergebnisse sehen sie in der nachfolgenden Bildstrecke. Es sollte allerdings kommentiert werden, dass hier
eine sehr einfache Form der Verschachtelung gewählt wurde. Die Zeilen wurden lediglich in horizontaler Richtung gegeneinander
verschoben. Dennoch führt der Versuch zu Erfolg und lässt erahnen, dass eine Verschachtelung mit umfangreicherem Algorithmus
noch wesentlich effektiver sein kann.
keine Verschachtelung
mit Verschachtelung
1) Dies ist der Ursprungssatz, den wir stellvertretend für unsere wertvollen
Daten verwenden werden
4) Dieses Mal haben wir die Daten verschachtelt. Die einzelnen Spalten
wurden jeweils nach oben oder unten verschoben. Das System dazu muss
definiert oder als Information mitgeliefert sein. Auch hier wird nun eine
Zeile unlesbar gemacht
2) Rot markiert ist hier eine Zeile, die nicht mehr gelesen werden kann.
Auf der CD könnte ein kleiner Kratzer die Ursache dafür sein
5) Die gelesenen Daten werden jedoch nach dem festgelegten System
wieder entschachtelt (De-interleaving). Es zeigt sich sofort, dass sich die
Fehler nun über einen Bereich des Textes verteilen
3) Dadurch entfallen viele aufeinanderfolgende Informationen, hier ausgegraut.
Den Satz wörtlich wiederherzustellen, ist hier schier unmöglich,
wenn er vorher unbekannt war
6) Als Folge bleibt der Satz durchaus verständlich, da der Sinnzusammenhang
die fehlenden Zeichen vorschreibt. Das CD-Laufwerk erkennt natürlich
keinen Sinnzusammenhang, sondern benötigt Einfachfehler. Diese
können dann über den CRC korrigiert werden. In dem hier gezeigten
Beispiel sieht man, dass statt einer Fehlerfolge eine Vielzahl einstelliger
Fehler entstanden ist – das Interleaving hat also den gewünschten Effekt
erzielt und der CRC könnte nun ansetzen
simuliert den Kratzer auf der CD. Die Wahrscheinlichkeit,
dass die verlorenen Informationen
buchstabengenau wiederhergestellt
werden können, geht gegen Null. Sie wiederholen
nun den Vorgang gedanklich und
setzen dabei Interleaving ein, das heißt:
Nach dem Niederschreiben des Textes fertigen
Sie eine Kopie an, bei der sie jedoch die
Buchstaben nach einem bestimmten Muster
miteinander vertauschen. In dieser Form
werden die Daten dann gespeichert. Sie
übermalen erneut eine Zeile des Textes mit
schwarzem Edding, die Zahl der verlorenen
Zeichen bleibt also gleich. Bevor der Text
wieder lesbar wird, müssen die Buchstaben
allerdings wieder ihre ursprünglichen Plätze
einnehmen, die Verschachtelung wird nach
dem bekannten Muster rückgängig gemacht.
Die gelöschte Zeile wird so zu einem
Flickenteppich aus einzelnen, gelöschten
Buchstaben – es entstehen also kleinere
Fehler. Auf dem Papier erhalten sie jetzt
eine Art Lückentext. Als geübter Glücksrad-Rater
haben sie den kompletten Text
wahrscheinlich nach wenigen Augenblicken
wiederhergestellt. Auch die Fehlerkorrektur
der CD profitiert von diesem Effekt, denn
es können nun viele einzelne (Ein-Bit-)Fehler
sicher korrigiert werden.
Die Kombination aus Prüfsumme und Verschachtelung
nennt sich übrigens Cross-
Interleaved-Reed-Solomon-Kodierung, kurz
CIRC. Je nach verwendeten Algorithmen
Bilder: Auerbach Verlag
18 AUDIO TEST | 2.2013 | www.audio-test.at