Новый, более эффективный кассетный формат

[Titus]

Подкидываю идею для более оптимального формата.

В основе лежит кодирование комбинации бит фронтами сигнала разной длительности.
Т.е. в простейшем случае это:

00 - |--------|_______|
01 - |------|_____|
10 - |----|___|
11 - |--|__|

В сложном случае можно кодировать даже по 3 бита одним периодом сигнала, но это усложнит программу и увеличит требования к стабильности АЧХ и скорости тракта.

Т.к. в следствие разброса АЧХ длительность считываемых периодов никогда не будет строго соответствовать записанным, то после синхронизирующего пилоттона должна идти пачка комбинаций бит 00, 01, 10, 11 для замера эталонной длительности для данной записи. Так же должна быть постоянная подстройка длительности эталонов в течение всей записи из-за вероятной нестабильности АЧХ тракта, качества пленки и, самое главное, нестабильной скорости.

Так же, перед записью можно просканировать блок кода, для определения, какие комбинации встречаются чаще всего, и присвоения им самого короткого периода. И так далее.

[Barmaley_m]

Titus, хорошая идея. Надо будет попробовать. В этом коде автоматически получается баланс по постоянному току и, возможно, сохраняются преимущества синклерского формата по устойчивости к неравномерности АЧХ. Эталонную длительность замерять, думаю, нет необходимости. Начальную скорость записи можно померить по пилоттону. А адаптацию к меняющейся скорости производить путем накопления средней длительности периодов сигнала, и соответственно ей выставлять пороги детектирования. Для этого хорошо подходит простейший ФНЧ первого порядка на 16-битовом регистре: y[i] = x[i]+255*y[i-1]/256, где x[i] - измеренная длительность последнего периода, high(y[i]) - среднее значение длительности за последнее время.

---------- Post added at 13:52 ---------- Previous post was at 13:50 ----------

Хотя, с другой стороны, если длительность периода для комбинации "00" будет по времени в 2 раза длиннее (или короче) длительности для "11" - то получим тот же самый синклерский формат по скорости.

---------- Post added at 14:14 ---------- Previous post was at 13:52 ----------

Научился управлять шириной спектральных нулей в битовой последовательности. Правда, уширение нулей дается ценой резкого увеличения избыточности кода. Но зато удается добиться более высокого подавления на НЧ без введения дополнительных нулей. Здесь должна быть какая-то фундаментальная закономерность. Подозреваю, что максимальная информационная емкость последовательности должна быть равна площади под ее спектром, деленной на площадь под спектром того же сигнала без спектральных ограничений. То есть, нули мы добавляем или просто частоты давим - любые эти действия приводят к повышению избыточности. Если, допустим, вообще почти начисто подавить половину спектра сигнала ниже 1кГц - то максимальная информационная емкость должна по идее упасть вдвое. Буду еще кумекать. Жутко интересно!

[Titus]

Хотя, с другой стороны, если длительность периода для комбинации "00" будет по времени в 2 раза длиннее (или короче) длительности для "11" - то получим тот же самый синклерский формат по скорости.

Почему же? В стандартном формате 0 кодируется |-|_|, а единица |--|__|, а у нас такими комбинациями будут кодироваться два нуля и две единицы, т.е. выигрыш в два раза.

[ram_scan]

Друзья, вы велисапед же изобретаете. Ну чесслово. Причем наощупь.

Есть теоретически обоснованные и математически доказанные модели для всей этой кухни. Но для этого надо прочесть учебник для ВУЗов "Шувалов В.П. Передача дискретных сообщений", "Зюко, А.Г.; Кловский, Д.Д.; Назаров, М.В. и др.
Теория передачи сигналов: Учебник для вузов", и чего-нибудь сверху по теории информации.

Это я не к тому что я тут такой дАртаньян а вы все тупые. Просто после прочтения учебников многое становится понятно и не надо будет вслепую тыкаться и впустую неудачные варианты изобретать. А сразу изобрести вариант который в данных конкретных условиях будет теоретически обоснован и практически применим.

Формат форума не позволяет мне читать тут за это лекции (да и за 15 лет у меня подстерлось многое из головы), а лень и отсутствие свободного времени - написать свой загрузчик.

[SoftLight]

Учебник это прекрасно если сесть и начать сначала теоретизировать. Тут другая ситуация - есть готовый уже формат но в каких-то ситуациях он не прокатывает. Можно конечно и учебник почитать, но лучше сразу подсказать в чем загвоздка.

[ram_scan]

Для того чтобы понимать в чем загвоздка нужно знать теорию. Иначе получится как с первым вариантом загрузчика, когда "гладко было на бумаге".

[Advertiser]

[Titus]

Для того чтобы понимать в чем загвоздка нужно знать теорию. Иначе получится как с первым вариантом загрузчика, когда "гладко было на бумаге".

Для того, чтобы понять, в чем загвоздка, нужно ОЧЕНЬ ХОРОШО знать практику (и теорию) искажений и характеристик характерных ИМЕННО для магнитофонных трактов и входных цепей спектрум-совместимых компов.

[ram_scan]

Для того, чтобы понять, в чем загвоздка, нужно ОЧЕНЬ ХОРОШО знать практику (и теорию) искажений и характеристик характерных ИМЕННО для магнитофонных трактов и входных цепей спектрум-совместимых компов.

Для начала нужно хорошо понимать где в принципе могут лежать грабли и какие именно. Понимание расположения граблей может позволить не упираться попусту рогом в частности навроде нюансов в реализации входных цепей.

На реальной ленте в реальном кассетном магнитофоне (который сейчас поди неубитый найди еще) самая большая проблема это нестабильность движения ленты и выпадения сигнала. С АЧХ (и завалом фронтов) там выше 250 Гц и примерно до 6000 Гц как правило проблем нету вообще никаких (при условии что исправная лента используется и магнитофон в принципе звуки издавать способен). Ну еще если магнитофон в части звуковоспроизводящего тракта неисправен приходится иногда подымать уровень сигнала, что влечет за собой отчаянное ухудшение отношения сигнал/шум, но это отдельная песня я думаю. В любом случае загрузить стандартную спековскую запись удается на любых дровах, при условии что она была правильно и на неубитую ленту записана и лентопротяжный механизм воспроизводящего магнитофона внушает своими параметрами доверие. Исправность звуковоспроизводящего тракта практически поуху, главное чтобы "звук был".

Большинство "наглядных" примеров показывающих "вот глядите, тут в записи целый импульс пропал" это не проблема тракта, это проблема системы головка-лента (либо при воспроизведении но чаще при записи). Либо "эффект змейки", либо выпадения сигнала из-за пыли, осыпания, козявок налипших на ленту и представляющих из себя концентрат продуктов пыли и осыпания, паразитной амплитудной модуляции и пр. Поверьте человеку который уже лет как 20 занимается магнитной записью звука. Причем "на ухо" запись может выглядеть идеально, так как ухом уверенно нельзя фиксировать подобные "косяки" продолжительностью менее 30 мс.

Поэтому все форматы где на полутора-двух битовых интервалах нет возвращения к нулю на бытовом магнитофоне потенциальные трупы, и что-то полезное можно сделать только из манчестера. Иначе просто встает дилемма скорость против синхронизации (кстати тут есть парадокс, повышение символьной скорости начинает нивелировать детонацию, так как размеры деталей ЛПМ вполне себе конечны и гуляния скорости соответственно тоже, и на медленном битовом потоке синхронизацию ловить труднее чем на быстром, но при этом восстановление потерянной синхронизации занимает больше времени ессно). Либо нужно искусственно синхроимпульсы в сигнал вонзать.

Собсно вышеприведенные книжки (если их правильно осознать) и дают верное понимание в какую сторону двигаться перспективно, а в какую нет.

В моем понимании, не меняя в архитектуре ничего единственная верная дорога - на стандартном или манчестеровском формате просто увеличивать символьную скорость, а неизбежные выпадения сигнала компенсировать добавляя простейший корректирующий код (выпадения как правило короткие, 8-16 бит максимум, где можно малой кровью обойтись).

Увеличение символьной скорости на спекки в три раза даст полосу примерно до 7 кГц по моим умозрительным прикидкам, причем АЧХ тракта особенно в этих рамках погоды делать не будет даже на самом дрянном магнитофоне, но начнут очень сильно роялить выпадения, которые можно бодать только корректирующими кодами.

[Titus]

На реальной ленте в реальном кассетном магнитофоне (который сейчас поди неубитый найди еще) самая большая проблема это нестабильность движения ленты. С АЧХ (и завалом фронтов) там выше 250 Гц и примерно до 6000 Гц как правило проблем нету вообще никаких (при условии что исправная лента используется и магнитофон в принципе звуки издавать способен). Ну еще если магнитофон в части звуковоспроизводящего тракта неисправен приходится иногда подымать уровень сигнала, что влечет за собой отчаянное ухудшение отношения сигнал/шум, но это отдельная песня я думаю. В любом случае загрузить стандартную спековскую запись удается на любых дровах, при условии что она была правильно и на неубитую ленты записана и лентопротяжный механизм воспроизводящего магнитофона внушает своими параметрами доверие. Исправность звуковоспроизводящего тракта практически поуху, главное чтобы "звук был".

Большинство "наглядных" примеров показывающих "вот глядите, тут в записи целый импульс пропал" это не проблема тракта, это проблема системы головка-лента. Либо "эффект змейки", либо выпадения сигнала из-за пыли, осыпания, паразитной амплитудной модуляции и пр. Поверьте человеку который уже лет как 20 занимается магнитной записью звука.

Поверьте человеку, который проанализировал сотни кассет с записями для Спекки, и сделал универсальную программу, которая вытаскивает практически любые 'убитые' записи - я знаю практику предмета обсуждения)
Сфера магнитной записи звука вообще, и практика считывания кассет с записями для Спекки - вовсе не одно и то же.

---------- Post added at 21:46 ---------- Previous post was at 21:31 ----------

Кстати, к слову о кодировании длительностью, которое я предложил выше (4 ширины фронта), можно попробовать средний вариант с 3-мя видами фронтов. Фактически почти не потеряем в скорости относительно варианта с 4-мя видами, однако придется добавить немножко перекодирования из троичной системы счисления в двоичную.

Таким образом, при двоичной системе кодирования нам на байт нужно 8 периодов, при четверичной 4 периода, а при троичной... 5.05 периода.

[TSL]

Есть на иппее такая хреновина.
Вот только она рид-онли.