专利名称：调制方法，解调方法，调制仪器和解调仪器的制作方法
技术领域：
本发明是关于调制方法，解调方法，调制仪器和解调仪器，更具体而言，本发明是关于是如此调制数据使之适合数据传输或记录到记录介质上的调制方法和调制仪器和对通过调制获得的调制编码进行解调以再现数据的解调方法和解调仪器。
在传送数据或记录数据到诸如磁盘或光盘等记录介质上时要进行数据调制，使数据适合于传送或记录。作为调制方法之一，块编码已经公开了，按照这种块编码方式，数据串被划分为以mxi比特为单元的块(以后被称为数据字)并按照适当的编码规则把它们转换为由nxi比特组成的码字，当i＝1时，块编码是固定长度的编码。而另一方面，当选取多种不同的i时，即，当i≥1和变换是由imax＝r实现的，这里r是i的最大值，块编码是可变长度的编码。一经过块编码的编码被称为可变长度编码(d，k;m，n;r)。这里i被称为组合长度，和组合长度imax是r(以经后称为最大组合长度r)。近而，d表示相同符号的最小连续数字，即，被称为例如0的最小的一串数字，和k表示相同符号的最大连续数字，即，例如0的最大的一连串数字。
在此期间，在记录由上面叙述得到的可变长度的编码到例如光盘等等上的情况下，可变长度编码进一步经受了所谓NRZI(不归零制转换)的调制，也就是在NRZI调制的可变长度编码(以后称之为记录波形序列)的基础上实现了记录。现在假设，记录波形序列的最小反转间隔是Tmin，记录波形序列的最大反转间隔是Tmax，从记录密度的观点来看，就希望最小反转间隔Tmin要大一些，也就是最小的一连串d要长一些。已经有不少不同的调制系统。值得注意的是，从再现时钟或被称为信号不稳定性的观点来看，最大反转间隔Tmax要小一些就更能获得满意的效果。
从更实际的意义来看，在音频数据记录在所谓的袖珍盘(CD)内使用所谓的EFM技术(8至14调制)，这种EFM对应着编码(2，10;8，17;1)。现假定数据串的比特间隔是T，最小反转间隔Tmin是等于1.41(＝(8/17)×3)T。用(m/n)×T表示给出所允许的信号不稳定值的检测窗口宽度Tw和该值为0.47(＝(8/17)T)。在这样的CD盘上可以设想缩短与在盘上形成的最小反转间隔Tmin相对应的最小凹坑的长度并以此来增加记录密度。然而，当最小的凹坑的长度比激光光束的光点尺寸还要小得多时，检测这些凹坑就变得很困难，造成了出现错误的原因。从这点来看，可设想缩短激光光源的波长使得光点的尺寸变得更小，或类似的方法允许密度更高一些。然而，实现这样的方法是有限制的。即，实现对比现存系统数据大6倍的数据进行记录是很困难的，例如将移动图象的音频数据记录到具有12cm的CD盘上就是很困难的。
依此，使用允许在光盘上形成最小凹坑长度，即最小反转间隔Tmin而不减少信息量的调制系统是非常重要的。在这样的调制系统中，然而，也存在着如下的问题，上述最大组合长度r开始变得较大，即把数据变换成可变长度编码的换算表在尺寸上增大了，造成了增大的电路规模。
如上所述，为了达到使诸如光盘等记录介质的所允许的密度变得较大的目的，这就必须使通过调制所获得的可变长度编码的最小反转间隔Tmin，即，最小的一连串d变得大一些，然而，如果在不减少信息量的情况下实现该方法，这就存在着换算表在尺寸上增加，使得电路规模变大的问题。近而，对于对通过从例如一记录介质而获得可变长度编码进行解调以再现数据的逆换算表来说，也存在着类似的问题。
考虑到上述的实际环境，本发明的目地是允许调制用的换算表或解调用的逆换算表比通用系统的换算表或逆换算表要小，从而使得所形成的电路规模比通常系统的电路规模要更密集紧凑的一调制方法，一解调方法，一调制仪器和一解调仪器。值得注意的是，该申请是由同一申请人递交的S.N.08/029，133的美国专利申请的改进的发明。
为了完成上述之目的，依照本发明，这里提供的将m比特位的基本数据长度的数据转换成n比特位的基本编码长度的可变长度编码(d，k;m，n;r)的调制方法包括一判别基本数据的组合长度i(i＝1～r)的判别步骤;一当组合长度i等于最大组合长度r的情况下使用转换mxr比特数据的换算表和当组合长度i是小于r的情况下使用至少包括一个换算表一致地将mxi比特数据转换成nxr比特编码的调制步骤;一在判别步骤中获得的组合长度i的基础上从在调制步骤中获得的编码中取出特定的比特并把它们作为调制编码输出的编码产生步骤。
在编码产生步骤中，从最低有效位来的nxi比特能被取出并且作为在调制步骤中获得的编码中组合长度i为基础的特定比特。
近而，在当进行调制步骤时如果组合长度i是小于r时的转换数据时，该步骤包括了转换部分数据的数据转换子步骤，这就使它与换算表的部分数据相对应。
上述可变长度编码(d，k;m，n;r)是如此进行的，使得最小的0的一连串d是4或者更多。
上述可变长度编码(d，k;m，n;r)是如此进行的，使得最大的0的一连串k是22或者更少。
近而，依照本发明，这里所提供的在相反的方向把n比特基本编码长度的可变长度编码(d，k;m，n;r)转换为m比特基本数据长度的数据的解调方法包括一判别可变长度编码的组合长度i的判别步骤;一当组合长度i是最大组合长度r时通过在相反方向将可变长度的nxr比特的编码进行转换的逆换算表和当组合长度i小于r时所包括的至少一个逆换算表一致地在相反的方向将nxi比特的可变长度编码转换为nxr比特的数据的解调步骤;和一在判别步骤获得的组合长度i的基础上并从在解调步骤中获得的数据中取出特定的比特作为再现数据输出的数据产生步骤。
在数据产生步骤中，从最低有效位来的mxi比特可以取出并且作为在解调步骤中所获得的数据的组合长度i为基础的特定比特。
在判别步骤中，一可变长度编码串可以从它的前端部分开始划分为n比特的诸多单元，其中当一单元的n比特全是0时，它就可以判别，这是可变长度编码的边界，这样去判别组合长度i。
在解调步骤中当组合长度i小于r的可变长度编码在相反方向转换以后，在数据产生步骤中已经取出的mxi比特数据的特定位被转换为再现数据。
近而，本发明的第一个调制仪器是指将m比特的基本数据长度的数据转换为n比特基本编码长度的可变长度编码(d，k;m，n;r)的一种调制仪器，它包括一判别组合长度i(i＝1～r)的判别装置;一当组合长度i等于最大组合长度r的情况下使用转换mxr比特数据的第一换算表和当组合长度i小于r的情况下使用至少包括一个换算表一致地把mxi比特数据转换成nxr比特编码的第一调制装置，一在判别装置中获得的组合长度i的基本上从第一调制装置获得的编码取出特定的比特并把它们作为调制编码输出的编码产生装置;一当组合长度i的数据不包括在第一转换表内的情况下通过使用转换组合长度i数据的第二换算表将不能使用第一调制装置转换的mxi比特转换为nxi比特的可变长度编码并且把它作为调制编码输出的第二调制装置。
依本发明的第二调制仪器，其特征是，在第一个调制仪器中，编码产生装置从最低有效位取出的nxi比特作为从第一个调制装置获得的编码的组合长度i为基础的特定比特。
近而，依本发明的第三个调制仪器，其特征是，在第二个调制仪器中，当组合长度i是小于r的情况下使用第一个调制装置在转换数据时，提供的是转换部分数据的数据转换装置并且使该部分数据与第一转换表的部分数据相对应。
近而，依本发明的第四个调制仪器，其特征是，在第三个调制仪器中，可变长度编码(d，k;m，n;r)是如此安排的，便得0的最小一连串个数是4或者更多。
还有，依本发明的第五个调制仪器，其特征是，在第三个调制仪器中，可变长度编码(d，k;m，n;r)是如此安排的，使得0的最小一连串d是4个或更多，而0的最大一连串k是22个或更少。
近而，依照本发明，这里提供了一在相反方向将n比特的基本编码长度的可变长度编码(d，k;m，n;r)转换为m比特基本数据长度的数据的第一个解调仪器，它包括判别可变长度编码的组合长度的判别装置;当组合长度i是最大组合长度r的情况下通过使用将在相反方向转换nxr比特可变长度编码的第一逆换算表和当组合长度i是小于r的情况下通过使用至少包含一个逆换算表一致地在相反方向把nxi比特的可变长度编码转换为nxr比特数据的第一解调装置;在从判别装置中获得的组合长度i的基础上从第一解调装置获得的数据中取出特定的比特并且把它们作为再现数据输出的数据产生装置;通过使用将不包含在第一逆换算表内的组合长度i的可变长度编码进行相反方向变换的第二逆换算表，将在逆方向不能在第一个解调装置内进行转换的nxi比特可变长度编码在相反方向转换为mxi比特数据并且把它作为再现数据输出的第二解调装置。
依本发明的第二解调仪器，其特征是，在第一解调仪器中，数据产生装置从最低有效位取出mxi比特作为从第一解调装置中获的数据的以组合长度i为基础的特定比特。
依本发明的第三解调仪器，其特征在于，在第一解调仪器中，采用的判别装置从可变长度编码的前端部分开始把可变长度编码串划分为n比特的诸单元，当一个单元的n比特均为0时，它可以判别，这是可变长度编码的边界，并以此判别组合长度i。
近而，依本发明的第四个解调仪器，其特征是，在第二个解调仪器中，当组合长度i是小于r时在相反方向转换可变长度编码过程中，数据产生装置转换已经取出的nxi比特数据的特定比特并且把它作为再现数据。
依照本发明，在从该编码的组合长度i的基础上使用第一个转换表去取出特定比特并且把它作为调制编码进行输出使得数据的组合长度(i＝1～r)受到判别以把mxi比特的数据一致转换为nxr比特的编码，和使用第二个转换算表把不能使用第一个换算表进行转换的mxi比特数据转换为nxi比特的可变长度编码并且把它作为调制编码进行输出。
近而，依照本发明，从最低有效位获得的nxi比特可以取出作为从编码组合长度i为基础的特定比特并且把它作为调制编码进行输出。
近而，依照本发明，当组合长度i是小于r时在使用第一个换算表进行转换的过程中，部分数据被转换，以便它们与第一换算表的数据部分相对应使得一致地将mxi比特数据转换为nxr比特的编码。
近而，依照本发明，mxi比特的数据被转换成为nxr比特的可变长度编码，其中可变长度编码(d，k;m，n;r)是如此安排的使得0的最小一连串d是4个或者更多。
近而，依照本发明，是如此设置可变长度编码(d，k;m，n;r)使得0的最小一连串d是4个或者更多和0的最大一连串k是22个或者更少，mxi比特数据转换成nxr比特可变长度的编码。
近而，依照本发明，可变长度编码的组合长度i受到判别，使用第一逆换算表在相反方向一致地把nxi比特可变长度编码转换为mxr比特数据，并且在该数据的组合长度i的基础上取出特定比特作为再现数据输出，可使用第二逆换算表把不能使用第一逆换算表在相反方向进行转换的nxi比特的可变长度编码在相反方向转换为mxi比特的数据并且把它作为再现数据输出。
近而，依照本发明，从最低有效位获得的mxi比特被取出作为从数据获得的以组合长度i为基础特定比特并且把它作为再现数据输出。
近而，依照本发明，可变长度编码串从它的前端部分开始被划分为n比特的诸多单元，其中当一个单元的n比特全是0时，它可以判别这里是可变长度编码的边界，并借此判别组合长度i。
还有，依本发明，当组合长度i是小于r的情况下在相反方向转换可变长度编码过程中使用第一个逆换算表，已经取出nxi比特数据的特定位作为再现数据进行输出。
附图的简单描述。
图1是使用本发明的调制仪器和解调仪器的记录/再现系统的电路方框图。
图2是使用本发明的调制仪器的实际电路方框3是使用本发明的解调仪器的实际电路方框4是调制操作的流程5是解调操作的流程图参照附图将描述一调制方法，一解调方法，一调制仪器和解调仪器的最佳实施例。在该实施例中发明应用到将数据转换为可变长度编码(d，k;m，n;r)的调制仪器和在相反方向进行转换的解调装置。图1是调制仪器的实际电路的方框图，图2是解调仪器的实际电路的方框图，图3是使用调制仪器和解调仪器进行记录视频信号或再现一记录的视频信号的整个记录/再现系统的电路结构的方框图。
首先将描述记录/再现系统。
如图3所示，记录/再现系统的记录系统包括一把视频信号转换为数字信号的模拟/数字转换器11(以后称为A/D转换器)，一对从A/D转换器11a获得的数字视频信号进行编码并且进行数据压缩的编码器12a，一存储从编码器12a获得的视频信号的缓冲存储器13a，一将音频信号转换为数字信号的A/D转换器11b，一对从A/D转换器11b获得的数字音频信号进行编码并且进行数据压缩的编码器12b，一存储从编码器12b获得的音频信号的缓冲存储器13b，一将从缓冲存储器13a，13b获得视频数据和音频数据进行多路调制的多路调制器14(以后称为MPX)，一将误差校正编码(ECC)加入到从MPX14中获得的数据中的电路15(以后称为ECC电路)，一对在ECC电路15中的误差校正码加入其中的数据进行调制的调制单元30，一在从调制单元30获得的调制编码的基础上实现在记录介质1上进行记录的记录头16。
在操作时，A/D转换器11a将作为模拟信号送来的视频信号转换为数字视频信号，编码器12a是由例如所谓预编码器，离散余弦变换元件(所谓DCT)，或霍夫曼(Huffman)编码器等组成并用来进行预定的编码和适用于允许从A/D转换器11a获得的数字视频信号在图象之间经受运动补偿预编码以减少在时基(时间轴)方向的冗余，使用DCT和霍夫曼编码法可以在空间方向上减少冗余以实现有效的编码并产生视频数据，这样产生的视频数据临时存储在缓冲存储器13a中。
A/D转换器11b将送来的音频模拟信号转换成为数字音频信号，编码器12b由预定编码器组成，并且适用于对A/D转换器11b来的数字音频信号进行编码并且对此进行数据压缩和产生音频数据。这样产生的音频数据临时存储在缓冲存储器13b中。
MPX14读出在缓冲存储器13a的视频数据和存储在缓冲存储器13b中的音频数据，例如以这样的方式，使得视频数据和音频数据对多路调制而言是相互同步的，使得这样的数据和在此数据上加上同步SYNC信号并且按照预定的格式对此进行输出。
ECC15电路对从MPX14来的把视频数据和音频数据进行多路调制的数据加入误差校正编码并且把加有误差校正编码的数据送到调制单元30。
调制单元30将从MPX14送来的m比特基本数据长度的数据转换为n比特基本编码长度的可变长度编码(d，k;m，n;r)并且允许这样获得调制编码经历例如所谓的NRZI(不归零制转换)调制并且将它送到记录头16。
与此同时，记录介质1是由诸如光盘、磁盘或磁带等组成的记录介质。记录头16是由与这样记录介质相对应的光头或磁头组成，并且在从调制单元30送来的调制编码的基础上实现记录，例如，在记录介质1假设为所谓的具有直径12cm的袖珍盘(以后称CD盘)，移动图象的视频数据等使用音频数据被记录的现存CD的电容器大六倍或更多的记录电容器进行记录。
而另一方面，如图3所示，记录/再现系统的再现系统包括一从记录介质1上产生再现信号的再现头21，一放大从再现头21产生的再现信号的放大器22，一均衡由放大器22放大的再现信号的均衡器23(以后称为EQ)，一再现从EQ23获得的均衡的再现信号中再现时钟的时钟再现元件24，一解调从EQ23获得的再现信号以再现数据的解调单元40，一对从解调单元40中再现的数据进行误差校正的误差校正电路25，一存储从误差校正电路25获得的进行了误差校正的数据的缓冲存储器26，一将从缓冲存储器26来的数据分离为视频数据和音频数据的信号分离器27(以后称为DE-MPX)，一对从DE-MPX27内分离的视频信号进行解码并产生数字视频信号的解码器28a，一将从解码器28a再现的数字视频信号转换成模拟信号并以此再现视频信号的D/A转换器29b。
在操作时，再现头21从记录介质1产生再现信号，放大器22放大该再现信号，EQ23对在放大器22放大的再现信号进行波形均衡并且把波形均衡后的再现信号送到时钟再现元件24和解调单元40，时钟再现元件24是由例如所谓的PLL(锁相环)等组成并且通过包含在再现信号内的时钟成分去产生时钟。
解调单元40例如使用从时钟再现元件24送来的时钟将从EQ23送来的再现信号加以二进制化，和完成相应于在上述调制单元30的调制的解调，即，在相反方向把在二进制量化获得的n比特的基本编码长度的可变长度编码(d，k;m，n;r)转换为m比特的基本数据长度的数据以产生再现数据。
误差校正电路25实现从解调单元40送来的再现数据的误差校正，缓冲存储器26临时地存储进行过误差校正的再现数据。
DE-MPX27将从缓冲存储器26送来的再现数据分离成视频数据和音频数据并且传送视频数据到解码器28a和传送音频数据到解码器28b。
解码器28a实现在对应上述编码器12a内进行编码的解码以产生数字视频信号，D/A转换器29a转换再现的数字视频信号为模拟信号以输出视频信号。
解码器28b实现在对应上述编码器12b内进行编码的解码以再现数字音频信号。D/A转换器29b转换再现的数字音频信号为模拟信号并且输出音频信号。
下面将描述调制单元30的基本部分的细节。
如图1所示，调制单元30的基本部分包括一以m比特组成诸多单元的形式从ECC电路15移出数据的移位寄存器31，一判别从移位寄存器31来的m比特为一个单元的送来的数据的组合长度i(i＝1～r)的等级判别元件32，一将虚比特加入mxi比特数据的前端部分以形成mxr比特数据的数据长度转换器33，一在组合长度i等于最大组合长度r的情况下使用对mxr比特数据进行转换的第一换算表，和当组合长度i是小于r时使用包括至少一个换算表将从数据长度转换器33来的加入虚比特的数据一致地转换为nxr比特的编码的第一调制电路34，一在从等级判别元件32获得的组合长度i的基础上从第一调制电路34获得的编码中取出特定比特并将它们作为调制编码输出的编码产生器35，一通过使用对不包括在第一换算表内的组合长度i第二换算表将不能使用第一调制电路34转换的mxi比特数据转换为nxi比特的可变长度编码并且把它作为调制编码输出的第二调制电路36，一按预定的传输速率对从编码发生器35来的调制编码进行输出的移位寄存器37。
当可变长度编码(d，k;m，n;r)被假定为是例如，可变长度编码(4，22;2，5;5)这就是假设了d，最小的一连串0是4比特位;k，最大的一连串0是22比特位;m，基本数据长度是2比特位;n，基本编码长度是5比特位;r，最大组合长度是5比特位，当组合长度i是最大组合长度5时，第一调制电路34包括了10-15的换算表，而当组合长度小于5时，还至少包括一个换算表，即，该换算表可为三个换算表，当组合长度i是2时将转换4(＝2×2)比特数据为10(＝5×2)比特的可变长度编码(以后称为4＝10转换表)当组合长度i为3时，使用6-15换算表，和当组合长度i为4时，使用8-20换算表，例如，如下面表1所示，作为第一换算表，更具体而言，10-25换算可以由，例如所谓的ROM组成，其中把码值进行存储，而数据作为地址。
值得注意的是，当组合长度i是1，2，3，4时，由表2给出相应的换算表(在上述的U.S.S.N.08/029，133中的表)。通过表1和表2之间的比较可以看出，在表1中示出的i＝5的10-25换算表包括了除了表2的诸表中除了i＝1以外的所有的表。
表1
表2
近而，第二调制电路36包括了对组合长度i为1时的2比特数据进行转换的2-5换算表作为实例如下面表3所示，该表并不包括在第一调制电路34的2-5换算内，值得注意的是，在表3内所示的2-5换算表内，转换以二进制表示的数据“111111”(以后称为数据“111111”)成为编码“000010000100000”是用来允许从转换中所获得的可变长度编码的最大一连串k是22比特位或更少。
表3
移位寄存器31对从ECC电路15送来的m比特的诸多单元的数据进行移位，等级判别元件32对以m比特的诸多单元的送来的数据的组合长度i进行判别。更具体地讲，等级判别元件32判别送来的2(m＝2)比特数据是否存在于在表3内所示2-5换算表的数据部分内，即，在数据为“11”“10”时判别组合长度i是为1，在数据为“01”“00”时再将下2比特加入其中，使得比特位的总数为4(传给下一个等级)。然后，等级判别元件32判别是否所形成的数据在整体上是4比特并且该4比特对应着表2内示出的10-25换算数据部分的较低序的4比特，当从最低有效位(LSB)获得的第4位被转换为1时，即，在数据为“0111”，“0110”，“0101”，“0100”，时，判别组合长度i为2，并继续到下一个数据为“0011”，“0010”，“0001”，“0000”时，类似地，随着时间的继续增加，等级判别元件32继续进行判别，当加入下两比特位时，就要判别是否从移位寄存器31来的2比特诸多单元的数据是否对应着在表2示的10-25换算表的数据部分的较低序mxi比特，这样当特定比特转换时就判别出组合长度i＝3～5。
近而，等级判别元件32应如此操作，使得当组合长度i为1时，它传送mxi比特数据，即，2比特数据“11”，“10”和数据“111111”到第二调制电路36，当组合长度i是2-5时，它传送mxi(i＝2～5)比特，即4-10比特数据到数据长度转换器33。
数据长度转换器33加入虚比特到从等级判别元件32来的mxi(i≠r)前端部分从而形成mxr比特，并转换数据部分以使它们与10-25换算表的数据部分相对应，图4给出了数据长度转换器33，第一和第二调制器34，36和编码发生器35的操作流程图。
从更实际的意义而言，数据长度转换器33应如此操作，使得当组合长度i为，例如，2，即，从等级判别元件32送来的数据是4(＝2×2)比特时，它把“000001”的6比特的虚比特加到其前端部分以形成和10-25换算表(步骤S2-1)的数据部分相同的10(＝2×5)比特数据和把从LSB来的数据的第4比特位进行转换以形成为“1”以使得可和10-15换算表(步骤S2-2)的数据部分相对应。作为结果，例如，从等级判别元件32获得的数据“0111”被转换为数据“0000011111”和例如，数据“0110”转换为数据“0000011110”。
近而，数据长度转换器33是如此操作的，使得数据长度i例如是3，即数据是6比特位，它加入4比特位的虚位“0000”到其前端部分以形成10比特位的数据，该数据与10-25换算表的数据部分是相同的(步骤S3-1)，和它对从LSB的数据第5比特位进行转换使其为“1”，就使得与10-25换算表的数据相对应(步骤S3-2)作为结果，例如，从等级判别元件32获得的数据“001111”转换为数据“0000011111”，数据“001110”转换为数据“0000011110”。近而，数据长度转换器33是如此操作的，使得当组合长度i例如为4时，它加2比特位虚位“00”到其中的前端部分(步骤S4-1)，和转换特定位，使得这样形成数据变得与10-25换算的数据部分相对应，即，在i＝4的情况下，仅当从LSB获得的第三位是“1”(步骤S4-2)时，从LSB获得的第4位数据首先要经受如下的处理，当它为“1”时就转换为“0”，当它为“0”时，就转换为“1”(步骤S4-3)然后，从LSB获得的第3比特位被转换(步骤S4-4)例如，数据“00011011”转变为数据“0000011111”，和数据“00010111”转变为数据“0000011111”，和数据“00010111”转换为数据“0000011011”。
第一调制器34包括了在表1示出的10-25换算表，并且如此操作，即使用从数据长度转换器33获得的数据作为读出地址读出编码部分的诸多编码(步骤S2-3)作为结果，当从数据长度转换器33获得的数据为，例如，“0000011111”时，从第一调制器34输出的编码为“0100001000010000100000000”。即，当，例如，数据“0111”(i＝2)，数据“001111”(i＝3)，数据“00011011”(i＝4)，数据“0000011111”(i＝5)送到该调制器30，当组合长度i是最大组合长度5时，通过使用转换10(＝2×5)比特位数据的10-25转换表从第一调制器一致地输出25(＝5×5)比特位的编码“0100001000010000100000000”。近而，当，例如，当转送数据“0110”，“01110”，“00011010”，“0000011110”时，使用10-25换算表从第一调制器34一致地输出25比特位编码“0100001000010000010000000”。
在从上述等级判别元件32获得的组合长度i的基础上编码产生器35例如从第一调制器34获得的LSB的nxi的25比特位编码中取出特定位(步骤S2-4)并且把它作为调制编码输出(步骤S2-5)，就实际的情况而言，当从第一调制器34获得编码“0100001000010000100000000”时，从等级判别元件32转送来的组合长度为2，编码产生器35输出10(＝5×2)比特位的调制编码“0100000000”。近而，如果转送来的组合长度i为3，那么编码产生器35输出15(＝5×3)比特位的调制编码“010000100000000”。如果转送来的组合长度i为4，编码产生器35输出20(＝5×4)比特位的调制编码“01000010000100000000”如果转送来的组合长度i为5，编码产生器35将输出25(＝5×5)比特位的调制编码“0100001000010000100000000”。近而，当转送，例如编码“0100001000010000010000000”的情况下，当组合长度为2时，编码发生器35输出调制编码“00100，00000”;当组合长度为3时，它输出调制编码“010000010000000”;当组合长度为4时，它输出调制编码“01000010000010000000”，和当组合长度i＝5时，它输出调制编码“0100001000010000010000000”。这样获得的以组合长度i为基础的具有nxi码长的调制编码送往移位寄存器37，然后从移位寄存器37按预定的传输速率送往例如NRZI调制器(未示出)。按NRZI调制过的调制编码送往记录头16。
另一方面，当组合长度i为1而且包括在上述10-25转换表内的情况下，使用转换数据的2-5转换表第二调制器36将不能通过第一调制器34转换的2(＝2×1)比特位数据转换为5(5×1)比特可变长度编码，并且通过编码产生器35，移位寄存器37，和NRZI调制器将这样获得的可变长度编码送到记录头。
这样，仅使用第一调制器34的10-25换算表调制仪器30就可把4比特位，6比特位，8比特位和10比特位的数据转换为10比特位，15比特位，20比特位和25比特位的可变长度的编码。作为结果，4-10换算表，6-15换算表，和8-20换算表在现有装置中都不是必须的。
在上述调制器30中获得的并进行过NRZI调制的调制编码的基础上记录头16对由例如磁-光盘组成的记录介质1实现记录。作为结果，假设转送到调制器30的数据的比特间隔为T，在记录介质1上形成的最小凹坑长度，例如最小的反转间隔Tmin是2.0(＝(2/5)×5)T。即，和，例如所谓的EFM(Tmin＝1.41T)或(2.7)调制(Tmin＝0.5T)相比较，可形成的最小反转间隔Tmin要大得多，通常每一个组合长度i都需要的换算表，也就是通常需要的68编码规划能够被减少到如表1，3所示的35个编码规划，这样第一调制器34的电路规模能变得更紧凑。
下面将描述解码仪器40和基本部分的一些细节。
如图2所示，解调仪器所包括的基本部分为对在EQ23内以n比特位为诸多单元进行均衡的再现信号进行二进制化所获得的可变长度编码进行移位的一移位寄存器41;用来对从移位寄存器41来的n比特位的诸多单元的可变长度编码的组合长度i(i＝1～r)进行判别的一等级判别元件42;将虚比特位加到nxi比特位的可变长度编码的前端部分以形成nxr比特位编码的一编码长度转换器;当组合长度i是最大组合长度r时，使用在相反方向转换nxr比特位编码的第一逆换算表，和当组合长度i小于r时使用至少一个逆换算表一致地在相反方向把从编码长度转换器43获得的nxr比特位编码转换为mxr比特位数据的第一解调器;以从等级判别元件42获得的组合长度i为基础从第一解调器44获得的数据中取出特定比特位并且把它们作为再现数据输出的数据产生器;使用那不包括第一逆换算表内的组合长度i的可变长度编码在相反方向进行转换的第二逆换算表，把那些在第一解调器44不能在相反方向进行转换的nxi比特位的可变长度编码在相反方向上转换为mxi比特位并且把它作为再现数据输出的第二解调器46;按预定的传输速率输出从数据产生器45来的再现数据等的一移位寄存器47。
现假设可变长度编码(d，k;m，n;r)是，例如(4，22;2，5;5)，其中最小的一连串d是4比特位，最大的一连串k是22比特位，基本数据长度m是2比特位，基本编码长度n是5比特位，和最大组合长度r是5，第一解调器44包括，对应着上述第一个调制器34所具有的10-25换算表的逆换算表作为第一逆换算表，即，至少一个逆换算表，其中在图1中示出的上述10-25换算表的编码部分被取出作为读出地址而它的数据部分被取出作为输出，即，25-10逆换算表包括组合长度i是2的逆换算表的三个逆换算表和在相反方向将10(＝5×2)比特位的可变长度编码转换为4(＝2×2)比特数据(以后称为10-4逆换算表)，一组合长度i为3的15-6逆换算表和一组合长度i为4的20-8逆换算表。
近而，第二解调器46包括，对当组合长度i为1而且不包括在第一解调器44的25-10逆换算表内的5比特位的可变长度编码进行相反方向变换的逆换算表作为第二逆换算表，即，上述第二调制器36的2-5换算表的编码部分被取出作为读出地址而它的数据部分作为输出的5-2逆换算表。
在操作时，移位寄存器41以n比特位为诸多单元的形成对再现的可变长度编码进行移位，等级判别元件42判别以n比特位组成诸多单元传送的可变长度编码的组合长度i。就更具体的意义而言，等级判别元件42是如此操作的，使得当前端部分来的5比特位的诸多单元中所获得的一个单元的5比特位均为0时，它可以判别，可变长度编码具有边界，当从边界来的大量比特位数字到下一个边界是5，它可以判别，组合长度i;当该数字是10，它可以判别，组合长度i是2;当该数字是15，它可以判别，组合长度i是3;当该数字是20，它可以判别组合长度i为4;当该数字是25，它可以判别，组合长度i为5，值得注意的是，对应着可变长度编码“0001000100000”组合长度i被判别为1。
当组合长度i为1时，等级判别元件42传送给第二解调器46nx1比特位，即，5比特位的可变长度编码“00000”，“10000”和可变长度编码“000010000100000”，和当组合长度i为2～5时，等级判别元件42传送给编码长度转换器43，nxi(i＝2～5)比特位的可变长度编码，即，10～25比特位。
编码长度转换器把虚比特位加到从等级判别元件43获得的nxi(i≠r)比特位的前端部分以形nxr比特位编码并且将nxr比特位编码传送给第一解调器44。
在图5中给出了编码长度转换器43，第一和第二解调器44，46和数据产生器45的操作的流程图。
从更实际的意义而言，当组合长度i为2时，即，从等级判别元件42获得的可编长度编码是10(＝5×2)比特位时，编码长度转换器43将“010000100001000”15比特位的虚比特位加入其上面的前端部分以形成25(＝5×5)比特位的编码，该编码是和25-10逆换算表的编码部分的值是相同的(步骤S12-1)。
当组合长度i是，例如，3时，即可变长度编码是15位时，编码长度转换器43将“0100001000”的10比特位的虚比特位加到其前端部分上以形成25比特位编码，该编码和25-10逆换算表的编码部分的码值是相同的(步骤S13-1)。类似地，当组合长度i为4时，编码长度转换器44将5比特位“01000”的虚比特位加入到其中的前端部分(步骤S14-1)。作为结果，例如可变长度编码“0100000000”(i＝2)，“010000100000000”(i＝3)，“01000010000100000000”(i＝4)是从等级判别元件42来的并且均被转换为编码“0100001000010000100000000”。近而，例如，可变长度编码“0010000000”(i＝2)“010000010000000”(i＝3)“0100001000001000000”(i＝4)均被转换为编码“0100001000010000010000000”。一致被转换为25比特位的编码被转给第一解调器44。
如上所述，第一个解调器44包括，在表1示出10-25换算表的输出数据部分的一25-10逆换算表，该逆换算表使用其编码部分作为读出地址，和其数据部分作为读出数据，即使用从编码长度转换器43来的25比特位的编码作为读出地址(步骤S12-2，S13-2，S14-2，S15-1)。作为结果，当从编码长度转换器43获得的编码为“0100001000010000100000000”时，从第一个解调器44输出数据“0000011111”。即当，例如，可变长度编码为“0100000000”(i＝2)，“010000100000000”(i＝3)，“01000010000100000000”(i＝4)，和“0100001000010000100000000”(i＝5)被转送到解调仪器40时，从第一解调器44一致地输出10(＝2×5)比特位数据“0000011111”，这是因为使用了为在相反方向转换25(＝5×5)比特位的可变长度编码的25-10逆换算表，而且其中组合长度i是等于最大组合长度5。近而，当，例如，可变长度编码“0010000000”，“010000010000000”，“01000010000010000000”，和“0100001000010000010000000”被传送时，通过使用25-10逆换算表一致地从第一解调器44输出10比特数据“0000011110”。
在从上述等级判别元件42获得组合长度i的基础上数据产生器45，从10比特位数据中，例如从由第一解调器44获得的从LSB输出的mxi比特位中取出特定比特位，和转换数据的特定位并且取出它们作为再现数据输出。
从更实际的意义来看，当，例如，数据“0000011111”从第一解调器44传送过来和从等级判别元件42传送到来的组合长度i为2时，数据产生器45从LSB取出4比特位(步骤S12-4)，并且将从LSB来的第4位转换为“0”(步骤S12-3)并把“0111”作为再现数据输出。当对应相同的数据“0000011111”传送过来的组合长度为3时，数据产生器45从LSB中取出6比特位，(步骤S12-4)，和将从LSB来的第5比特位转化为“0”(步骤S13-3)并且将“001111”作为再现数据输出。近而，当相同的数据“0000011111”传送来时，组合长度i为4也传送过来，数据产生器45输出再现数据“00011011”。当传送来的组合长度i为5时，数据产生器45输出再现数据“0000011111”(步骤S15-1)。即，在i＝4的情况下，数据产生器45从LSB取出8比特位。然后，判别从LSB输出8比特数据的第3位是否为“0”(步骤S14-3)。在为“0”的情况下，在从LSB获得的8比特数据的第4位反转后(步骤14-4)，从LSB获得的第3位也反转(步骤S14-5)。当从LSB获得的第3位为“1”时，仅仅第3比特位反转为“0”(步骤S14-5)。值得注意的是，在这种情况下，先从解调器44获得的10比特数据中取出8比特位数据，然后转换数据，并取出8比特位(这类似地应用到其它组合长度)。在图5中后一方法被采用。
近而，当，例如，数据“0000011110”传送时和2，3，4，5作为组合长度i分别被传送时，数据产生器45分别输出再现数据“0110”，“001110”，“00011010”，“0000011110”。
以该方法获得的组合长度i为基础的具有数据长度(mxi比特位)的再现数据送往移位寄存器47，从移位寄存器47获得的数据按照预定的传输速率传送到上述误差校正电路25(步骤S12-5)。
另一方面，使用为在相反方面转换具有组合长度i为1并且不包括在上述的25-10逆换算表内的可变长度编码的5-2逆换算表，第二解调器46在相反方向将不能使用第一解调器44在相反方向转换的5(＝5×1)比特可变长度编码在相反方向转换为2(＝2×1)比特位数据(步骤S11-1)，并通过数据产生器45和移位寄存器47把这样获得的再现数据传送到误差校正电路25(步骤S12-5)。
这样，只通过第一解调器44的25-10逆换算表，解调仪器40能在相反方向将10比特位，15比特位，20比特位和25比特位的可变长度编码转换为4比特位，6比特位，8比特位和10比特位的数据。作为结果，带用仪器中需要的10-4逆换算表，15-6逆换算表和10-8逆换算表在此就都不需要了。换句话说，在现有技术中每一个组合长度i所必需的诸逆换算表可以减少，即，在现有技术中所需要的68个编码规划可以减少到35个编码规则。这样，第一解码器44的电路规模可以变得更紧凑。
值得注意的是，不用说，在本发明使用的可变长度编码并不局限于上述实施的可变长度编码(4，22;2，5;5)，而且能用到，例如，r≠1的可变长度编码(d，k;m，n;r)。
从上面的描述可以清楚看出，本发明的解调器适用于在可变长度编码(d，k;m，n;r)内判别组合长度i(i＝1～r)当组合长i为最大组合长度r时使用转换mxr比特位数据的第一换算表，和当组合长度i小于r时使用包括至少一个换算表，并且一致地将mxi比特位数据转换为nxr比特位编码，在组合长度i的基础上从该编码中取出特定比特位并且将它们作为调制编码输出，和使用第二换算表将不能通过第一换算表转换的mxi比特位数据转换为nxi比特的可变长度编码并且把它作为调制编码输出，这样就有可能减少在通用仪器中每一个组合长度i所需要的换算表的数目
以允许电路规模变得更紧凑和降低了消耗。
近而，本发明的解调仪器适用于判别可变长度编码的组合长度，并且当组合长度i为最大组合长度r时使用将nxr比特位的可变长度编码在相反方向进行转换的第一逆换算表，和当组合长度i是小于r时使用至少包括一逆换算表，一致地在相反方向把nxi比特位的可变长度编码转换为mxr比特位的数据，并且在组合i的基础上从数据中取出特定比特位作为再现数据输出它们，和使用第二逆换算表把不能通过第一逆换算表在相反方向进行转换的nxi比特的可变长度编码在相反方向转换为mxi比特位数据并且把它作为再现数据输出，这样，就有可能减少在常用仪器中每一个组合长度i所需要的逆换算表的数目，并且允许电路的规模变得更紧凑和降低消耗。
权利要求
1.将m比特位的基本数据长度的数据转换为n比特位基本编码长度的可变长度编码(d，k；m，n；r)的调制方法包括判别基本数据组合长度i(i=1～r)的一判别步骤；当组合长度i为最大组合长度r时，使用把m×r比特位的数据进行转换的换算表，和当组合长度i小于r时使用至少包括一个换算表，一致地把m×i比特数据转换为n×r比特代码的一调制步骤，和在判别步骤中获得的组合长度i的基础上从调制步骤获得的编码中取出特定比特位并且作为调制编码进行输出的编码产生步骤。
2.权利要求1中的调制方法，其中，在编码产生步骤中，从最低有效位获得的nxi比特被取出作为从调制步骤中获得编码的组合长度i为基础的特定位。
3.权利要求2的调制方法，其中，调制步骤包括了在调制步骤中当组合长度i小于r时只对数据部分进行转换并使其与在转换数据时的换算表中的数据部分相对应的一数据转换步骤。
4.权利要求3的调制方法，其中，可变长度编码(d，k;m，n;r)是如此设置的，使得0的最小连串的个数是d4或更多。
5.权利要求4的调制方法，其中，可变长度编码(d，k;m，n;r)是如此设置的，使得0的最大一连串的个数k是22或更少。
6.在相反方向将n比特位的基本编码长度的可变长度编码(d，k;m，n;r)转换成为m比特位基本数据长度的数据的解调方法包括判别可变长度编码的组合长度i的一判别步骤当组合长度i为最大组合长度r时使用在相反方向对nxr比特的可变长度编码进行转换的逆换算表，和当组合长度i小开r时使用至少包括一个逆换算表将nxi比特位的可变长度编码在相反方向转换为mxr比特数据的一解调步骤;和在判别步骤获得组合长度i的基础上，从在解调步骤中获得的数据中取出特定比特位并且将它们作为再现数据输出的一数据产生步骤。
7.权利要求6的解调方法，其中，从最低有效位获得的mxi比特被取出作为在解调步骤中获得数据的组合长度i为基础的特定位。
8.权利要求7的解调方法，其中，在判别步骤中，可变长度编码串从其前端部分被划分为n比特位的诸多单元，而当一单元的n比特位全为0时，它可以判别，这是可变长度编码的边界并以此判别组合长度i。
9.权利要求8的解调方法，其中，当组合长度i小于r时，在解调步骤中可变长度编码在相反方向被转换以后，这样取出的mxi比特数据的特定位被转换为再现数据。
10.将m比特位基本数据长度的数据转换为n比特位基本编码长度的可变长度编码(d，k;m，n;r)的调制仪器包括判别数据组合长度i(i＝～r)的判别装置;当组合长度i为最大组合长度r时使用将mxr比特数据进行转换的第一换算表，和当组合长度i小于r时使用至少包括一个换算表，一致地把mxi比特位数据转换为nxr比特位编码的第一调制装置;在从判别装置获得的组合长度i的基础上从第一调制装置中获得编码中取出特定位并且把它们作为调制编码输出的编码产生装置;和通过使用将不包括在第一换算表中的组合长度的数据进行转换的第二换算表将不能使用第一调制装置进行转换的mxi比特位的数据转换为nxi比特位可变长度编码并且把它作为调制编码输出的第二调制装置。
11.权利要求10的调制仪器，其中，编码产生装置从最低有效位取出nxi比特作为从第一调制装置获得的编码的组合长度i为基础的特定比特位。
12.权利要求11的调制仪器，其中，它近而还包括了对部分数据进行转换并且使其和在组合长度i小于r时的转换数据的过程时的第一换算表的数据部分相对应的数据转换装置。
13.权利要求12的调制仪器，其中，可变长度编码(d，k;m，n;r)是如此安排的，使得0的最小一连串个数d是4或更多。
14.权利要求12的调制仪器，其中，可变长度编码(d，k;m，n;r)是如此安排的，使得0的最大一连串个数k是22或更少。
15.在相反方向使n比特位基本编码长度的可变长度编码(d，k;m，n;r)转换为m比特位基本数据长度的数据的解调仪器包括判别数据的组合长度i(i＝1～r)的判别装置;当组合长度i为最大组合长度r时使用将在相反方向把nxr比特位的可变长度编码进行转换的逆换算表，和当组合长度i小于r时使用至少包括一个逆换算表一致地在相反方向把nxi比特位的可变长度编码转换为mxr比特位的数据的第一解调装置;在从判别装置获得可变长度i的基础上从第一解调装置获得的数据中取出特定比特并且把它们作为再现数据输出的数据产生装置;和使用在相反方向将不包括在第一逆换算表内的组合长度i的可变长度编码进行转换的第二逆换算表，把不能使用第一解调装置在相反方向进行转换的nxi比特位的可变长度编码在相反方向转换mxi比特位数据并且把它作为再现数据输出的第二解调装置。
16.权利要求15的解调仪器，其中，数据产生装置从最低有效位取出mxi比特作为从第一解调装置获得数据的组合长度i为基础的特定比特。
17.权利要求15的解调装置，其中，判别装置适用于从其前端部分开始将可变长度编码串划分为n比特位的诸多单元，当一个单元的n比特位均为0时，它判别，这里是可变长度编码的边界并且以此判别组合长度i。
18.权利要求16的解调仪器，其中，在相反方向对组合长度i小于r的可变长度编码进行转换时，数据产生装置转换已经取出nxi比特的数据的特定比特并且将它作为再现数据。
全文摘要
一将m比特基本数据长度的数据转换为n比特可变长度编码(d，k；m，n；r)的调制系统，包括判别基本数据的组合长度i(i＝1～r)；当i为最大值r时使用将m×r比特数据进行转换的换算表，和当i小于r时使用至少包括一个换算表，一致地将m×i比特数据转换为n×r比特的编码；以判别的i为基础而获得的n×r比特编码中取出特定比特并作为调制编码输出。还公开了其解调系统。
文档编号G11B20/14GK1096392SQ94104898
公开日1994年12月14日 申请日期1994年3月22日 优先权日1993年3月22日
发明者新福吉秀, 中川俊之 申请人:索尼公司