2.4. Система защиты от ошибок

Поверхность регистрирующего слоя магнитной ленты никогда не бывает абсолютно гладкой. Поэтому когда головка движется по поверхности ленты, то изменения в степени контакта между головкой и лентой, обусловленные мельчайшими выступами на поверхности последней, приводят к появлению амплитудной модуляции воспроизведенного сигнала [15].

Кроме того, сам регистрирующий слой ленты неоднороден – в одних местах он может быть плотнее, чем в других. Это также отражается на амплитуде сигнала.

Суммарное воздействие обоих факторов порождает явление, называемое шумом модуляции. При аналоговой записи такой шум можно легко ощутить на слух.

Если магнитная лента эксплуатировалась достаточно долго, то регистрирующий слой с ее поверхности начинает потихоньку осыпаться. Частички магнитного слоя, попадая между головкой и лентой, могут стать причиной так называемого «эффекта палатки», приподнимая ленту над рабочей поверхностью головки. Кроме того, плотность регистрирующего слоя в месте осыпания резко падает. Указанные явления являются причиной появления достаточно длительных пропаданий воспроизведенного сигнала – выпадений, которые так же, как и шум модуляции, хорошо слышны при аналоговой записи [15,16].

Помимо указанных причин, источниками шума являются также сама магнитная головка и усилитель воспроизведения.

Влияние шума в цифровой магнитной записи так же, как и в аналоговой, является важным фактором, определяющим качество воспроизводимого сигнала. Однако здесь требования к уровню шумов значительно менее жесткие, чем при аналоговой записи, ибо единственным существенным обстоятельством качества воспроизведения служит наличие или отсутствие импульсов, которые выделяются из считанного сигнала. Форма и размеры импульсов при этом интереса не представляют, так как «единица» всегда «единица», а «нуль» всегда «нуль», какую бы форму они не приобретали. Единственно, что необходимо, так это обеспечить такие условия воспроизведения, чтобы амплитуда импульсов была больше уровня шумов.

Таким обстоятельством пользуются для повышения плотности цифровой магнитной записи путем уменьшения ширины записываемых дорожек. Чем уже дорожки, тем больше информации можно разместить на ленте.

Но, с другой стороны, чем уже дорожка, тем слабее уровень считываемого с нее сигнала и тем труднее ее отслеживать. Поэтому уменьшение возможно до тех пор, пока уровень воспроизводимого сигнала не приблизится к уровню шумов, а количество возникающих при этом ошибок не приблизится к допустимым границам возможностей системы коррекции ошибок. Таким образом, при заданном уровне шумов, определяемых используемым носителем, должен быть соблюден разумный компромисс между шириной дорожек записи и корректирующими возможностями системы защиты от ошибок [17].

В магнитофонах формата R-DAT так же, как и в формате CD, для борьбы с искажениями используется комплексная система защиты от ошибок, включающая в себя два кода Рида-Соломона (С1[32,28] и С2[32,26]) и двунаправленный способ перемежения данных. Эта система спроектирована так, что оптимальным образом обеспечивает коррекцию как случайных, так и пакетированных ошибок, возникающих при воспроизведении информации со специальной DAT-ленты при ширине дорожек 13,591 мкм.

Особенность магнитофона R-DAT заключается в том, что он является аппаратом как для воспроизведения, так и для записи и должен обеспечивать возможность редактирования, когда часть имеющейся записи требуется заменить на новую. В формате CD это сделать затруднительно, т.к. перемежение и кодирование здесь осуществляются непрерывно и невозможно выделить какой-то обособленный независимый массив данных. Поэтому редактирование здесь привело бы к появлению искажений в месте совмещения частей записи. В формате R-DAT перемежение и кодирование информации осуществляется внутри каждой пары дорожек (кадра) независимо от таких же операций на соседних дорожках. Тем самым обеспечивается возможность редактирования записей без всяких искажений и потерь информации.