專利名稱：將數(shù)據(jù)字序列轉(zhuǎn)換成調(diào)制信號(hào)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將數(shù)據(jù)字序列調(diào)制成(d，k)受限序列、并且能夠很好地抑制直流(DC)成分的方法和裝置。
背景技術(shù)：
通常稱為(d，k)編碼的游程長(zhǎng)度受限碼(run length limited code)已經(jīng)廣泛并成功地應(yīng)用于現(xiàn)代磁和光記錄系統(tǒng)。K.A.SchouhamerImmink在名為《大型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)編碼》(Codes for Mass Data StorageSystems)，(ISBN 90-74249-23-X，1999)的書中描述了這樣的編碼和實(shí)現(xiàn)這種編碼的裝置。
游程長(zhǎng)度受限碼是早期的不歸零記錄(non return to zero，NRZ)碼的擴(kuò)展，其中二進(jìn)制記錄的“0”由記錄介質(zhì)上的無(wú)(磁通)變化來(lái)表示，而二進(jìn)制“1”由記錄磁通從一個(gè)方向到相反方向的轉(zhuǎn)變來(lái)表示。
在(d，k)編碼中，保持了上述的記錄規(guī)則，同時(shí)附加了限制在連續(xù)的數(shù)據(jù)“1”之間至少記錄d個(gè)“0”，并且在連續(xù)的數(shù)據(jù)“1”之間不能記錄超過(guò)k個(gè)“0”。第一條限制旨在避免當(dāng)連續(xù)地記錄一系列“1”時(shí)因?yàn)樵佻F(xiàn)轉(zhuǎn)變的脈沖擁擠而造成的碼間干涉。第二條限制旨在通過(guò)把鎖相環(huán)(phase locked loop)“鎖定”于再現(xiàn)轉(zhuǎn)變而恢復(fù)再現(xiàn)數(shù)據(jù)的時(shí)鐘。如果存在太長(zhǎng)的不間斷的連續(xù)“0”串，中間沒(méi)有交替的“1”，則再現(xiàn)鎖相環(huán)的時(shí)鐘會(huì)變得不同步。
例如，在(1，7)碼中，在記錄的“1”之間有至少1個(gè)“0”，并且在記錄的“1”之間不超過(guò)7個(gè)連續(xù)記錄的“0”。編碼比特序列通過(guò)模-2積分運(yùn)算轉(zhuǎn)變成由具有高或低信號(hào)值的比特單元構(gòu)成的相應(yīng)的調(diào)制信號(hào)，在調(diào)制信號(hào)中“1”比特由信號(hào)值從高到低、或相反的變化來(lái)表示。“0”比特由調(diào)制信號(hào)的無(wú)變化來(lái)表示。
最小反轉(zhuǎn)周期Tmin(可以用(d+1)T表示)等于2T，其中T是記錄波列(wave train)中的比特時(shí)間間隔。最大反轉(zhuǎn)周期Tmax(可以用(k+1)T表示)等于8T。
順便提及，在(1，7)碼生成的信道比特序列中，最小反轉(zhuǎn)周期Tmin比長(zhǎng)度為3T、4T等等的反轉(zhuǎn)周期更為常見(jiàn)。在很多情況下，對(duì)于時(shí)鐘信號(hào)的生成，很多邊沿信息(edge information)是在2T和3T這樣的短的間隔下生成這個(gè)事實(shí)是很有利的。
但是，隨著記錄密度的增加，最小反轉(zhuǎn)周期Tmin就會(huì)成為問(wèn)題。也就是說(shuō)，如果連續(xù)地生成最小游程2T，則記錄波列容易失真。這是因?yàn)?T波形輸出幅值要小于其它的波形輸出幅值，從而更易于被散焦(defocus)和切向傾斜(tangential tilt)這樣的因素影響。
另外，在高的行密度下，連續(xù)的最小標(biāo)記(2T)的記錄也容易被噪聲這樣的干擾所影響。因此，再現(xiàn)數(shù)據(jù)的操作也容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。在這種情況下，很多時(shí)候數(shù)據(jù)再現(xiàn)的錯(cuò)誤形式是最小標(biāo)記的前沿和后沿的偏移。因此，所生成的比特錯(cuò)誤的長(zhǎng)度增加。
如上所述，當(dāng)數(shù)據(jù)是通過(guò)傳輸線路傳輸或者是記錄在介質(zhì)上時(shí)，在傳輸或記錄之前，數(shù)據(jù)被調(diào)制成與傳輸線路或記錄介質(zhì)相匹配的編碼序列。如果由調(diào)制而得到的編碼序列包含有直流(DC)成分，就容易出現(xiàn)各種錯(cuò)誤信號(hào)(比如磁盤驅(qū)動(dòng)器的伺服控制中產(chǎn)生的跟蹤誤差)，或者容易產(chǎn)生不穩(wěn)定。
使用上述無(wú)直流信號(hào)的第一個(gè)原因時(shí)是因?yàn)橛涗浶诺劳ǔ２豁憫?yīng)低頻成分。當(dāng)從光記錄載體(信號(hào)記錄在其記錄軌道上)中讀取信號(hào)時(shí)，抑制信號(hào)中的低頻成分也是非常有利的，因?yàn)檫@樣就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的跟蹤控制而不受記錄信號(hào)的干擾。
很好地抑制低頻成分可以實(shí)現(xiàn)更好的跟蹤，以及更少的可聽(tīng)干擾噪聲。因此需要盡可能地防止調(diào)制序列中包含直流成分。
為了防止調(diào)制序列包含直流成分，提出了防止調(diào)制信號(hào)包含直流成分的DSV(數(shù)字和值，Digital Sum Value)控制。DSV是把比特序列的值累加而得到的總和，其中序列中的“1”和“0”(這是由信道比特序列的NRZI調(diào)制而得到的)被分別指定為+1和-1的值。DSV是序列中包含的直流成分的指示器。
保持不變的數(shù)字和值(DSV)意味著信號(hào)頻譜不包含低頻區(qū)的頻率成分。要注意的是DSV控制通常不適用于標(biāo)準(zhǔn)(d，k)編碼所生成的序列。這樣的標(biāo)準(zhǔn)(d，k)編碼的DSV控制是通過(guò)調(diào)制過(guò)后預(yù)定的時(shí)間之后計(jì)算編碼比特序列的DSV，并在編碼比特序列中插入預(yù)定數(shù)目的DSV控制比特而實(shí)現(xiàn)的。為了提高編碼效率，需要將DSV控制比特的數(shù)目減少到盡可能小的值。
編碼信號(hào)最好包含q個(gè)編碼字的序列，其中q是一個(gè)整數(shù)。在編碼信號(hào)部分之間插入同步(sync)信號(hào)。優(yōu)選地，在編碼信號(hào)序列之中不要出現(xiàn)同步信號(hào)。通常，同步格式包含s個(gè)等于邏輯“0”的連續(xù)比特的序列，其中s是一個(gè)大于k的整數(shù)，或者同步格式也可以包含2個(gè)由邏輯“1”的比特分隔開(kāi)的邏輯“0”的k比特序列，即2個(gè)k個(gè)“0”的連續(xù)游程。
使用上述同步格式的一個(gè)缺點(diǎn)是它們比較長(zhǎng)，從而降低了記錄效率。因此優(yōu)選的是使用短的同步格式，它可以包含2個(gè)或更多連續(xù)的“0”游程的序列。
在美國(guó)專利說(shuō)明書4,591,000中記載了使用這種信號(hào)在光或磁-光記錄載體上記錄并讀取可聽(tīng)信號(hào)的例子。該說(shuō)明書描述了4-14調(diào)制(EFM)系統(tǒng)，其用于在光盤(CD)或小型光盤(MD)上記錄信息。EFM調(diào)制信號(hào)是通過(guò)將8比特的信息字序列轉(zhuǎn)化成14比特編碼字序列而得到的，其中在連續(xù)的編碼字之間插入了3比特的接合字(mergingword)。
各個(gè)14比特的編碼字滿足如下條件在2個(gè)“1”之間有至少d＝2并且至多k＝10個(gè)“0”。為了滿足這個(gè)條件，在編碼字之間還使用了3比特的接合字。允許使用8個(gè)可能的3比特接合字中的4個(gè)3比特接合字，也就是“001”、“010”、“000”和“100”。剩下的可能的3比特接合字，也就是“111”、“011”、“101”和“110”不使用，因?yàn)樗鼈冞`反了前述的d＝2約束。
選擇4個(gè)允許的接合字中的一個(gè)，從而串連備選的編碼字和接合字之后得到的比特串滿足(d，k)約束，在相應(yīng)的模-2積分信號(hào)中DSV保持不變。按照上述的規(guī)則確定接合字可以減少調(diào)制信號(hào)的低頻成分。
3比特接合字的選擇取決于以下要求一方面滿足信道信號(hào)。EFM信號(hào)的解碼非常簡(jiǎn)單。在33個(gè)備選的3比特同步字和14比特編碼字之間復(fù)用同步格式。CD格式中使用的27比特同步格式包含2個(gè)連續(xù)的10個(gè)“0”加3比特接合字的游程。
選擇接合字避免了在輸出序列中出現(xiàn)所述同步格式。在這種格式中同步格式的出現(xiàn)率是總共588比特中27比特，4.6％。解碼跳過(guò)3比特接合字，并利用檢索表或PLA等等將14比特編碼字轉(zhuǎn)換成信息字節(jié)(8比特)。
信息的記錄總是需要提高讀和寫的速度。但是，提高讀取速度的目標(biāo)需要跟蹤機(jī)構(gòu)更高的伺服帶寬，這又給記錄信號(hào)中低頻成分的抑制帶來(lái)了更嚴(yán)格的限制。
更好地抑制低頻成分對(duì)于減少跟蹤機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的可聽(tīng)噪聲也是很有利的。因此，需要盡可能地防止信號(hào)中包含直流成分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在能夠在(d，k)編碼規(guī)則下為每個(gè)數(shù)據(jù)字生成相應(yīng)的序列以記錄在可記錄介質(zhì)上的編碼系統(tǒng)，該序列能夠減少直流成分，并且不包含同步格式、長(zhǎng)的“0”串、和最小游程長(zhǎng)度d的長(zhǎng)游程。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種將數(shù)據(jù)字序列轉(zhuǎn)換成調(diào)制信號(hào)的方法和裝置，它能夠通過(guò)更簡(jiǎn)單的硬件進(jìn)行DSV控制。
根據(jù)本發(fā)明的以預(yù)定編碼率m/n將數(shù)據(jù)字序列轉(zhuǎn)換成調(diào)制信號(hào)的方法通過(guò)把不同的數(shù)字字和數(shù)據(jù)字相互組合而為每個(gè)數(shù)據(jù)字生成多個(gè)中間序列，其中數(shù)字字的長(zhǎng)度r被確定為數(shù)據(jù)字的比特長(zhǎng)度加上長(zhǎng)度r后是m的倍數(shù)；對(duì)各中間序列進(jìn)行加擾(scrambling)而形成一組備選序列；按照編碼率m/n把各備選序列轉(zhuǎn)換成(d，k)受限序列；測(cè)量每個(gè)(d，k)受限序列不合乎要求的程度；并根據(jù)測(cè)量結(jié)果在轉(zhuǎn)換的(d，k)受限序列中選擇一個(gè)(d，k)受限序列以記錄在可記錄介質(zhì)上。
根據(jù)本發(fā)明的另一種將數(shù)據(jù)字序列轉(zhuǎn)換成調(diào)制信號(hào)的方法把輸入的數(shù)據(jù)字劃分成2個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)段，其中在寫到可記錄介質(zhì)上之前、具有某一數(shù)據(jù)大小的輸入數(shù)據(jù)字要在其前面或后面組合一個(gè)同步信號(hào)；通過(guò)把不同的數(shù)字字和所述數(shù)據(jù)段相互組合而為每個(gè)劃分的數(shù)據(jù)段生成多個(gè)中間序列；對(duì)各中間的序列進(jìn)行加擾而形成一組備選序列；按照預(yù)定的編碼率m/n把各備選序列轉(zhuǎn)換成(d，k)受限序列；測(cè)量每個(gè)(d，k)受限序列不合乎要求的程度；并根據(jù)測(cè)量結(jié)果在轉(zhuǎn)換的(d，k)受限序列中選擇一個(gè)(d，k)受限序列以記錄在可記錄介質(zhì)上。
根據(jù)本發(fā)明的將數(shù)據(jù)字序列轉(zhuǎn)換成調(diào)制信號(hào)的方法和裝置使得有可能制造出更加簡(jiǎn)單的編碼系統(tǒng)硬件，在(d，k)編碼規(guī)則下，它能夠抑制序列的直流成分，能夠從記錄序列中消除同步格式、長(zhǎng)的“0”串和最小游程長(zhǎng)度d的長(zhǎng)游程。


附圖幫助更好地理解本發(fā)明，顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并和說(shuō)明書一起解釋本發(fā)明的原理，附圖中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的編碼系統(tǒng)實(shí)施例的方框圖；圖2顯示了用于對(duì)數(shù)字字進(jìn)行擴(kuò)增(augmenting)和加擾的編碼方案實(shí)施例的一部分的示意圖；圖3顯示了用于根據(jù)本發(fā)明的編碼系統(tǒng)的選擇器的方框圖；圖4顯示了判斷備選序列的一般方法；圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明將數(shù)據(jù)字劃分為順序地輸入到發(fā)生器中的兩段的實(shí)施例；圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明將數(shù)據(jù)字劃分為順序地輸入到發(fā)生器中的兩段的另一個(gè)實(shí)施例；圖7A和7B是顯示低頻特性比要生成的擾碼數(shù)量的試驗(yàn)圖表；以及圖8顯示了用于對(duì)根據(jù)本發(fā)明而記錄的(d，k)受限序列進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)器的方框圖。
優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明為了全面地理解本發(fā)明，以下參照附圖敘述本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的編碼系統(tǒng)實(shí)施例的方框圖。
編碼系統(tǒng)利用發(fā)生器20、選擇器22將用戶數(shù)據(jù)19轉(zhuǎn)換成(d，k)受限序列23，其中多個(gè)預(yù)定義的序列完全不出現(xiàn)或以很小的概率出現(xiàn)。(d，k)受限序列又利用預(yù)編碼器24轉(zhuǎn)換成具有很低的直流成分的游程長(zhǎng)度受限序列25。
如圖1所示，編碼系統(tǒng)包括發(fā)生器20，圖2顯示了它的詳細(xì)方框圖。發(fā)生器20包括擴(kuò)增器40，擴(kuò)增器40通過(guò)將不同的數(shù)字字和數(shù)據(jù)字19相互組合而為每個(gè)字生成多個(gè)中間序列41。中間序列41可以簡(jiǎn)單地由擴(kuò)增器40通過(guò)把數(shù)字字安排在數(shù)據(jù)字19的前面、中間或后面而生成。
發(fā)生器20還包括加擾器42，它對(duì)中間序列41一個(gè)接一個(gè)地進(jìn)行加擾，以形成備選序列21的選擇組。在中間序列41中包含相互不同的數(shù)字字具有如下效果以不同的數(shù)字字為各中間序列41初始化加擾器42(優(yōu)選為自同步加擾器)。從而備選序列21是數(shù)據(jù)字19比較好的隨機(jī)化結(jié)果。
優(yōu)選地包含擴(kuò)增器，以通過(guò)把長(zhǎng)度為r的所有可能的數(shù)字字與數(shù)據(jù)字19組合而為每個(gè)數(shù)據(jù)字19生成2r個(gè)中間序列41。這樣得到最優(yōu)隨機(jī)化的備選序列21的選擇組。
圖3顯示了選擇器22的詳細(xì)方框圖。選擇器22包括一個(gè)(d，k)編碼器50，它將每個(gè)備選序列21轉(zhuǎn)換成(d，k)受限序列51。為此，將備選序列21劃分為q個(gè)m比特的字，其中q是一個(gè)整數(shù)。在(d，k)編碼器50的規(guī)則下，這q個(gè)m比特字被轉(zhuǎn)換成q個(gè)n比特字，其中n＞m。(d，k)編碼器50可以是參數(shù)m＝2、n＝3、d＝1、k＝7的標(biāo)準(zhǔn)型，也可以是m＝1、n＝2、d＝2、k＝7。
優(yōu)選地，為了獲得高的編碼效率，編碼器50的參數(shù)為m＝9、n＝13、d＝1，或者m＝11、n＝16、d＝1，或者m＝13、n＝19、d＝1。這里可以參考未公開(kāi)的PCT申請(qǐng)No.PCT/KR00/01292(對(duì)應(yīng)于美國(guó)申請(qǐng)No.09/707,947)。編碼器50也可以具有參數(shù)m＝6、n＝11、d＝2，或者m＝11、n＝20、d＝2，或者m＝7、n＝13、d＝2。這里可以參考未公開(kāi)的PCT申請(qǐng)No.PCT/KR01/00359。
選擇器22還包括裝置52，它為每個(gè)備選(d，k)受限序列51確定序列51是否包含不希望有的序列，比如同步格式、長(zhǎng)的“0”串，或者長(zhǎng)的備選Tmin游程串。如果出現(xiàn)了這樣的不希望有的序列，則判斷電路會(huì)計(jì)算與該不希望有的序列相關(guān)的懲罰。
選擇器22還包括裝置52，它判斷每個(gè)備選(d，k)受限序列51的不希望有的序列(比如同步格式、長(zhǎng)的“0”串，或者長(zhǎng)的備選Tmin游程串)出現(xiàn)的數(shù)量，以及備選序列21的低頻成分的分布。
在懲罰算法的規(guī)則下，判斷裝置52對(duì)所希望的序列給予低懲罰，而對(duì)不希望的序列給予高懲罰。選擇器22還包括裝置54，它選擇具有最低懲罰的備選(d，k)受限序列51。
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于判斷和選擇具有最低懲罰的備選(d，k)受限序列51的一般方法。如圖4所示，判斷裝置52包括多個(gè)度量計(jì)算器，其并行地分別測(cè)量“0”游程長(zhǎng)度60、規(guī)定的同步格式的出現(xiàn)率62、備選Tmin游程長(zhǎng)度64、以及低頻內(nèi)容66。
“0”游程長(zhǎng)度度量被用作備選(d，k)受限序列51中檢測(cè)到的連續(xù)的“0”的測(cè)量(通常稱為“0”游程長(zhǎng)度)。如上所述，當(dāng)序列中“0”游程存在過(guò)長(zhǎng)的周期時(shí)，凹區(qū)和凸區(qū)這些記錄特征會(huì)變得過(guò)于長(zhǎng)，這是有害的，使得更加容易出現(xiàn)跟蹤失敗或錯(cuò)誤，“0”游程長(zhǎng)度越長(zhǎng)，給予的懲罰就越高。
度量計(jì)算器64測(cè)量連續(xù)的Tmin(如果d＝1，Tmin為“01”，如果d＝2，Tmin為“001”)游程長(zhǎng)度的數(shù)目，以排除具有過(guò)多重復(fù)的‘Tmin’的序列(這不符合MTR(最大轉(zhuǎn)變游程，Maximum TransitionRun)約束)，例如，“01010101…”或“001001001001…”這樣的序列。度量計(jì)算器64通過(guò)選擇裝置54來(lái)標(biāo)記這些將要從可選擇的備選序列中排除出去的序列。
同步檢測(cè)器62檢測(cè)在備選(d，k)受限序列51中是否存在規(guī)定的同步格式。如果檢測(cè)到這樣的同步格式，則同步檢測(cè)器62標(biāo)記這個(gè)(d，k)受限序列51，否則該序列保持為未標(biāo)記。
使用預(yù)編碼設(shè)備對(duì)這個(gè)序列進(jìn)行調(diào)制后，度量計(jì)算器66測(cè)量備選(d，k)受限序列51的DSV。優(yōu)選地，測(cè)量DSV的變化，因?yàn)楫?dāng)序列比較長(zhǎng)時(shí)(超過(guò)100比特)，這是更恰當(dāng)?shù)臏y(cè)量。
選擇裝置54的輸入是各種度量和同步檢測(cè)器和k條件標(biāo)記。選擇裝置54最后根據(jù)與各輸入度量相關(guān)的權(quán)重決定選擇和記錄哪個(gè)備選序列。在這個(gè)決定中，被判斷裝置52設(shè)定了標(biāo)記的備選(d，k)受限序列被排除。
在本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，使用了同步格式，它包含至少2個(gè)短于k的“0”游程。因此，因?yàn)檫@個(gè)相對(duì)較短的同步格式而提高了編碼效率。
使用NRZI預(yù)編碼過(guò)程將選擇器54所選擇的備選(d，k)受限序列51轉(zhuǎn)換成調(diào)制信號(hào)。對(duì)所選擇的(d，k)受限序列51進(jìn)行積分模-2運(yùn)算而生成調(diào)制信號(hào)，其中“1”變成轉(zhuǎn)變，“0”變成無(wú)轉(zhuǎn)變，并發(fā)送到記錄介質(zhì)。
同時(shí)，數(shù)字字的長(zhǎng)度r被確定為使加了r的數(shù)據(jù)字19的比特長(zhǎng)度A是m的倍數(shù)，即A+r＝cm，其中c是任意的整數(shù)。
例如，當(dāng)編碼率m/n＝9/13時(shí)，如果A為728，則滿足倍數(shù)條件的r是1、10、19、…，從中選擇一個(gè)作為r?？紤]到DVD的傳統(tǒng)ECC分塊方案(其中一個(gè)同步幀具有91字節(jié)的用戶數(shù)據(jù))，使用A＝728的條件。
如果為r選擇了1，則與輸入數(shù)據(jù)字19組合在一起的數(shù)字字的數(shù)目是2(＝21)，只生成2個(gè)中間序列41。但是，選擇裝置54不太可能在這2個(gè)中獲得所希望的備選(d，k)受限序列51。因此，r＝10是可取的，因?yàn)榻?jīng)過(guò)很好的隨機(jī)化之后，1024(＝210)個(gè)中間序列41至少可以提供一個(gè)所希望的(d，k)受限序列。
如果r確定為10，則需要1024(＝210)個(gè)并行處理的容量，這不可避免地帶來(lái)很復(fù)雜的硬件。
圖5顯示了另一種選擇滿足A+r＝cm(c是任意的整數(shù))條件的長(zhǎng)度r的方法。這種方法可以減少所需硬件的復(fù)雜程度。
在圖5示意顯示的方法中，將728比特(A)的輸入數(shù)據(jù)字劃分為2個(gè)364比特的數(shù)據(jù)段19，數(shù)據(jù)段19被順序地施加到擴(kuò)增器40。728比特是寫到光盤上之前在前面或后面插入了同步信號(hào)后的大小。這里，因?yàn)閙是9，所以滿足倍數(shù)條件Ai+ri＝cim(ci是任意的整數(shù))的ri是5、14，…。為了這個(gè)劃分，在擴(kuò)增器40的前面置有用于劃分該728比特的輸入數(shù)據(jù)字的裝置。擴(kuò)增器40通過(guò)將不同的32(＝25)個(gè)數(shù)字字與數(shù)據(jù)字19相互組合而為每個(gè)364比特的字生成32個(gè)中間序列41，因?yàn)?64(Ai)+5(ri)是9(m)的倍數(shù)。這32個(gè)中間序列41被并行地從擴(kuò)增器40的每個(gè)寄存器輸出。
如果編碼率m/n＝6/11并且A＝728，滿足倍數(shù)條件的r是4、10、16，…。在這些比特長(zhǎng)度的r中，4是優(yōu)選的，因?yàn)?6(＝24)個(gè)中間序列41可能得到合理的隨機(jī)化，并且需要適當(dāng)數(shù)目的寄存器。
在m/n＝6/11的情況下選擇長(zhǎng)度r的另一種方法是將728比特(A)的輸入數(shù)據(jù)字劃分成8個(gè)91比特(Ai)的數(shù)據(jù)字，該數(shù)據(jù)字又施加到擴(kuò)增器40上。在這個(gè)劃分實(shí)施例中，最優(yōu)的r是5，因?yàn)?1(Ai)+5(ri)是6(m)的倍數(shù)。因此，分別生成32(＝25)個(gè)數(shù)字字和中間序列41。
可以劃分728比特的輸入數(shù)據(jù)字使得至少2個(gè)劃分段的大小不一樣。圖6顯示了這樣的實(shí)施例。
在圖6示意顯示的實(shí)施例中，728比特的輸入數(shù)據(jù)字被劃分為3個(gè)大小分別為247、241和240的數(shù)據(jù)字19。因?yàn)榇笮〔煌?，所以用于每個(gè)劃分?jǐn)?shù)據(jù)字的長(zhǎng)度r不相同。對(duì)于247比特和241比特的數(shù)據(jù)字，使用5比特的數(shù)字字。對(duì)于240比特的數(shù)據(jù)字，使用6比特的數(shù)字字。因此，為前一個(gè)大小的數(shù)據(jù)字生成32(＝25)個(gè)中間序列41，而為后一個(gè)大小的數(shù)據(jù)字生成64(＝26)個(gè)中間序列。
對(duì)于每種情況，與相應(yīng)的數(shù)字字組合后的劃分?jǐn)?shù)據(jù)字的大小變成252(42m)、246(41m)或246(41m)，它們都是m(＝6)的倍數(shù)。
在上述的實(shí)施例中，優(yōu)選的是將比特長(zhǎng)度r確定為與數(shù)據(jù)字19的長(zhǎng)度成正比。因此，如果數(shù)據(jù)字19的長(zhǎng)度小于上述例子，可從5以下的比特長(zhǎng)度中選擇r。
圖7A顯示的是實(shí)驗(yàn)結(jié)果，顯示了使用同一個(gè)申請(qǐng)人提交的PCT申請(qǐng)No.PCT/KR00/01292中提出的方法調(diào)制的信號(hào)的低頻特性。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在r＝5、d＝1，并且編碼率(m/n)＝9/13的條件下進(jìn)行的。
在圖7A的圖表中，‘H’的值越低，調(diào)制信號(hào)的低頻特性就越好。為了獲得比-25dB(這是傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn))還好的低頻特性，應(yīng)該在10以上選擇k約束(參照?qǐng)D7A中的‘X1’區(qū))。雖然數(shù)字字的長(zhǎng)度r固定為5，但是可以生成比最大數(shù)目32(＝25)更少的擾碼。圖7A的X坐標(biāo)使用擾碼的數(shù)目作為獨(dú)立變量，以顯示調(diào)制信號(hào)的低頻特性，其中發(fā)生器20和選擇器22都包含比5比特的可能數(shù)目更少的寄存器。
如果低頻特性應(yīng)該比-25dB更好，從圖7A的圖表的‘Y1’區(qū)可見(jiàn)，在k＝14的條件下，擾碼的數(shù)目可以從32減小到15，在k＝12的條件下可以減小到17，在k＝11的條件下可以減小到21。
有兩種使用更少擾碼的方法。第一種方法在全部的2r個(gè)數(shù)字字中按照需要選擇數(shù)字字，然后通過(guò)將所選擇的數(shù)字字與輸入的數(shù)據(jù)字組合而生成與選擇的數(shù)字字一樣多的中間序列41。第二種方法生成2r個(gè)中間序列41，然后按照需要對(duì)中間序列進(jìn)行加擾以形成更少的備選序列21。
在給定的低頻特性下可以減少擾碼的數(shù)目意味著因?yàn)椴⑿刑幚斫Y(jié)構(gòu)中寄存器的減少而帶來(lái)的硬件可以更為簡(jiǎn)單，在串行處理結(jié)構(gòu)中處理速度可以更高。
圖7B顯示的是另一個(gè)試驗(yàn)結(jié)果，顯示了使用同一個(gè)申請(qǐng)人提交的PCT申請(qǐng)No.PCT/KR01/00359中提出的方法調(diào)制的信號(hào)的低頻特性。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在r＝5、d＝2，并且編碼率(m/n)＝6/11的條件下進(jìn)行的。
在這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，為了獲得比-25dB更好的低頻特性，應(yīng)該在13以上選擇k約束(參照?qǐng)D7B中的‘X2’區(qū))。如果低頻特性應(yīng)該比-25dB更好，從圖7B的圖表的‘Y2’區(qū)可見(jiàn)，在k＝15的條件下，擾碼的數(shù)目可以從32減小到約22，在k＝14的條件下可以減小到約25，在k＝13的條件下可以減小到約27。
從圖7A和7B的實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)，如果將A比特的輸入數(shù)據(jù)字劃分成A1、A2、A3，…，An比特的數(shù)據(jù)字，并使用對(duì)于每個(gè)Ai比特長(zhǎng)度ri滿足Ai+ri＝cim的數(shù)字字來(lái)生成中間序列，其中ri小于對(duì)于A比特的數(shù)據(jù)字滿足A+r＝cm的比特長(zhǎng)度r，還可以獲得比-25dB更好的低頻特性，這可以通過(guò)適用于A比特?cái)?shù)據(jù)字的比特長(zhǎng)度r而獲得。
使用小于r的比特長(zhǎng)度ri可以顯著地減小所需硬件的復(fù)雜程度。
根據(jù)上述方法調(diào)制后的記錄數(shù)據(jù)由相反地執(zhí)行上述方法的解調(diào)器進(jìn)行再現(xiàn)，即順序地解碼、去加擾，以及去除r比特的數(shù)字字。
圖8是進(jìn)行這個(gè)操作的解調(diào)器的方框圖。同步檢測(cè)器101檢測(cè)序列中包含的同步碼，并去除所檢測(cè)到的同步碼，所述序列是從光記錄載體上再現(xiàn)的，它的幀大小為D*(Ai+ri)*m/n+同步比特長(zhǎng)度，其中D是輸入數(shù)據(jù)字的劃分次數(shù)。然后，去除了同步的序列包含D個(gè)序列23，它們的幀大小為(Ai+ri)*m/n、并滿足(d，k)約束。這D個(gè)(d，k)受限序列23被施加到解碼器102上，解碼器102將序列中每個(gè)n比特的字解碼為相應(yīng)的m比特的字，從而解碼序列的幀大小變成Ai+ri。去加擾器103將解碼序列恢復(fù)為加擾前的中間序列41。然后，擴(kuò)增消除器104去除包含在原始序列前面、中間或后面的ri比特的數(shù)字字，并輸出幀大小為Ai的原始劃分?jǐn)?shù)據(jù)字19。如果D次收集到這樣輸出的數(shù)據(jù)字，則它們形成一個(gè)原始未劃分的A比特的數(shù)據(jù)字。
在不脫離本發(fā)明的精神和本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明能夠以其它的形式實(shí)施。因此這個(gè)實(shí)施例是示例性的，并不是限制性的，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書限定，而不是前面的說(shuō)明書，權(quán)利要求包括所有的落入其等同物的意義和范圍內(nèi)的變化。
權(quán)利要求
1.一種用m/n的編碼率將數(shù)據(jù)字序列轉(zhuǎn)換成調(diào)制信號(hào)的方法，包括以下步驟(a)通過(guò)將不同的數(shù)字字與數(shù)據(jù)字相互組合而為每個(gè)數(shù)據(jù)字生成多個(gè)中間序列，其中將數(shù)字字的長(zhǎng)度r確定為使數(shù)據(jù)字的長(zhǎng)度加長(zhǎng)度r后是m的倍數(shù)；(b)對(duì)每個(gè)中間序列進(jìn)行加擾以形成一組備選序列；(c)按照預(yù)定的編碼率m/n將每個(gè)備選序列轉(zhuǎn)換成(d，k)受限序列；以及(d)測(cè)量每個(gè)(d，k)受限序列不合乎要求的程度，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果從轉(zhuǎn)換的(d，k)受限序列中選擇一個(gè)(d，k)受限序列以記錄在可記錄介質(zhì)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述長(zhǎng)度r為4、5或6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述長(zhǎng)度r被確定為與數(shù)據(jù)字的長(zhǎng)度成比例。
4.一種以m/n的編碼率將數(shù)據(jù)字序列轉(zhuǎn)換成調(diào)制信號(hào)的裝置，其中m＜n，所述裝置包括擴(kuò)增裝置，通過(guò)將數(shù)字字與數(shù)據(jù)字組合而為每個(gè)數(shù)據(jù)字生成多個(gè)中間序列，其中數(shù)字字的長(zhǎng)度r被確定為使數(shù)據(jù)字的比特長(zhǎng)度加所述長(zhǎng)度r后是m的倍數(shù)；加擾器，對(duì)每個(gè)中間序列進(jìn)行加擾以形成一組備選序列；編碼器，按照預(yù)定的編碼率m/n將每個(gè)備選序列轉(zhuǎn)換成(d，k)受限序列；以及選擇裝置，測(cè)量每個(gè)(d，k)受限序列不合乎要求的程度，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果在轉(zhuǎn)換的(d，k)受限序列中選擇一個(gè)(d，k)受限序列以記錄在可記錄介質(zhì)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述長(zhǎng)度r為4、5或6。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述長(zhǎng)度r被確定為與所述數(shù)據(jù)字的長(zhǎng)度成比例。
7.一種按照權(quán)利要求1至3中的一條所述的方法調(diào)制并記錄有數(shù)據(jù)的信息記錄介質(zhì)。
8.一種用于對(duì)按照權(quán)利要求1至3中的一條所述的方法調(diào)制的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及將數(shù)據(jù)字序列轉(zhuǎn)換成調(diào)制信號(hào)的方法和裝置。本方法將數(shù)據(jù)字劃分成2個(gè)或更多的數(shù)據(jù)段，其中在寫到記錄介質(zhì)上時(shí)要在所述數(shù)據(jù)字的前面或后面添加同步信號(hào)；通過(guò)將不同的數(shù)字字與所述數(shù)據(jù)段相互組合而為每個(gè)數(shù)據(jù)段生成多個(gè)中間序列；對(duì)這些中間序列進(jìn)行加擾而形成備選序列；將每個(gè)備選序列轉(zhuǎn)換成(d，k)受限序列；檢查每個(gè)(d，k)受限序列中含有多少個(gè)不希望有的子序列；并在不包含所述不希望有的子序列的(d，k)受限序列中選擇一個(gè)(d，k)受限序列以記錄在光或磁－光記錄介質(zhì)上。將該方法應(yīng)用到調(diào)制設(shè)備上可以通過(guò)更簡(jiǎn)單的硬件來(lái)進(jìn)行DSV控制。
文檔編號(hào)G11B20/18GK1652469SQ20051000614
公開(kāi)日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2001年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月22日
發(fā)明者基司A·斯庫(kù)海莫·伊明克, 安成根, 徐相運(yùn), 金進(jìn)鏞 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社