代码转换方法和设备,记录媒质和设备及代码再生设备的制作方法

专利名称：代码转换方法和设备,记录媒质和设备及代码再生设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于一种对数据进行扰频和调制的代码转换方法和设备，一种代码记录媒质，该被扰频和被调制的数据可以在该媒质上进行记录，以及再生设备，用于将该被扰频的和调制的数据记录到一种记录媒质上或从一种记录媒质再生该被扰频的和调制的数据。
光盘对于在其上记录例如视频数据，音频数据和计算机数据这些不同类型的软数据已成为很普通的记录媒质。光盘包括不同类型的只读式磁盘，例如激光盘(LD)，磁盘(CD)，紧致盘只读存储器(CD-ROM )，以及不同类型的可重写和/或只写一次类型磁盘，例如磁-光盘，相位变化磁盘和可重新记录的紧致盘(CD-R)。
另一方面，近年来还发展了高效编码技术。因此，目前任何类型数据都能被处理成数字数据。例如可对视频数据进行频带压缩以便将其处理成数字数据。由于这些发展，有必要进一步增加光盘的容量和记录密度。
然而，当增加记录媒质的记录密度时，从该记录媒质读出的代表值“1”的信号以及代表值“0”的信号之间的差别将变小。结果读安全系数减小，再生信号的质量下降。
当信号被记录到一种记录媒质上的时候，为回避这种再生信号在质量上的下降，必须降低信号的低频分量。这是因为由光盘再生的信号包括许多低频噪声，这些噪声必须用滤波器加以滤除，以便改善再生信号的信噪(S/N)比。这样，由于该滤波的同样切去该再生信号的必要的低频率分量，所以降低噪声的效应可以通过预先减小被记录的信号的低频分量来加以减缓。
已建议有用于降低低频分量的各种数据编码方法。然而甚至当应用这些编码方法的任一个方法时，在某些情况下，不能被降低低频分量的数据仍然可以长期出现。这样，将该数据扰频以减小这种可能性是有效的。
当数据被记录到一种记录媒质或从该媒质再生时，记录和再生操作是在一个具有特定尺寸的数据单元上执行。这样的一个数据单元被称为一个“扇区”。记录在一个扇区上的代码的游程长度是受到限制的，以便缩小记录/再生设备的一个信道的频率带宽。
当数据记录到该游动长度受限制的扇区或从该扇区再生时，一旦产生误差，该误差并不保留在该有误差的扇区内，而是传播到该数据的随后的扇区中。为防止这种误差传播，由该记录数据可识别的预定的模式(pattern)在标准间隔上被记录到每个扇区。这样的模式被称为“同步代码”。由这些同步代码划分的扇区的各个区域被称为“帧”。
如上所述，当数据记录时必须降低数据的低频分量，所以在记录数据之前要转换该数据。例如可用

图18中所示的一种代码转换设备来完成这种转换。
如图18所示，当主数据输入扰频器101时，该扰频器101按伪随机数字序列对该主数据扰频，之后将该被扰频的主数据加到8/16调制器102。当该被扰频的主数据输入到8/16调制器102时，8/16调制器102调制该主数据，并输出该被调制的主数据作为记录数据，该记录数据传送到一个记录/再生设备，并被记录在一种记录媒质上。
此外，同该输入数据相关的逻辑地址(8位)的高4位(即位4到位8)也输入到扰频器101作为籽晶(seed)选择信号。不同类型的扰频数据在一组16个逻辑地址(即，以16个扇区为基础)中按序进行选择。即，单个扰频数据由各自不同的16种伪随机数字序列中任一个序列所代表。这样在各个扇区中，与各个扰频数据相关的16种伪随机数字序列被按序进行选择。此外，响应一个扇区启动信号，该扰频器101根据选择的伪随机数字序列对包括在一个扇区中的数据进行扰频。
扰频是通过得到主数据和由一M序列(最大长度序列)产生的数据(或随机数)的异或由扰频器101执行的，对于两数据类型的每一位，该M序列由下列多项式(1)表示。
X15+X4+1…(1)图19说明该扰频器101的结构。如图19所示，16种类型的伪随机数字序列的初始位模式被提前储存在籽晶ROM111中。这些初始位模式的任何一个响应一个籽晶选择信号而从该籽晶ROM111中选择出来。位移寄存器112响应一籽晶装入信号接收从该籽晶ROM111选择的该初始位模式，之后与一位时钟同步顺序地将该初始位模式位移。一个异或单元113得到位移寄存器112的位移位输出和储存在该位移寄存器112中的4个最高位的异或结果，然后将这个操作结果返回该位移寄存器112。储存在该位移寄存器112中的低8位与一位时钟同步锁存在一个触发器114中。锁存在该触发器114中的8位脉冲串的相应位加到各个异或单元115。不仅该8位脉冲串的相应位，而且8位主数据字的相应位都输入到这些异或单元115的每一个单元中，得到每对位的异或结果，然后输出该操作结果。
另一方面，8/16调制器102执行两步调制，以便从扰频主数据产生一个输出主数据。执行第一步调制，以便由凹坑位置调制(PPM)调制该被扰频数据从8位主数据产生16位主数据，而执行第二步调制，以便由脉冲宽度调制(PWM)调制该16位主数据从该16位主数据产生16位输出主数据。
图20说明该8/16调制器102的一种结构。如图20所示，由扰频器101扰频的该8位主数据不仅通过触发器121加到主表格122和子表格123，而且还直接加到一个数字和值(DSV)控制器124。该主数据和由选择器125选择的表示下一状态的数据输入到主表格122。类似地，该主数据由和该选择器125选择的表示下一状态的数据输入到该子表格123。
主表格122包括表示在下列表1中的主数据。8位主数据值是按主表格122中的状态扰频的，而相应下一状态的16位主数据字参照表示在表1中的主数据进行选择并输出。类似地，子表格123包括表示在下列表2中的子数据。8位主数据值是按子表格123中的状态扰频的，而相应下一状态的16位主数据字参照表示在表2中的子数据进行选择并输出。
由于8位主数据值的范围是从0到255，因此在该主表格122中提前确定256组16位主数据字，用于各8位主数据值(0到255)。然而应指出在表1中只表示该8位主数据值(0到255)的一部分(0到45)以及对应该46个值的该16位主数据字的一部分。另一方面，在子表格123中与主表格122不同的是，88组16位主数据字被确定用于该8位主数据值(0到255)的一部分(0到87)。然而在表2中表示该88个8位主数据值(0到87)的少部分(0到45)以及相应该46个值的16位主数据字的少部分。此外，在表格122和123中，下一状态是对每个16位主数据字确定的。这样，当查找该16位主数据字时，相应该16位主数据字的下一状态也将被读出。用于8/16被调代码(主)的转换表主数 状态1 状态2 状态3 状态4代码字 下一 代码字 下一代码字 下一代码字 下一据值 MSBLSB状态 MSB LSB状态 MSB LSB状态 MSBLSB状态00010000000001001 1 0100000100100000 2 00100000000010011 0100000100100000 210010000000010010 1 0010000000010010 1 10000001001000003 1000000100100000 320010000100100000 2 0010000100100000 2 10000000000100101 1000000000010010 130010000001001000 2 0100010010000000 4 00100000010010002 0100010010000000 440010000010010000 2 0010000010010000 2 10000001001000002 1000000100100000 250010000000100100 2 0010000000100100 2 10010010000000004 1001001000000000 460010000000100100 3 0010000000100100 3 10001001000000004 1000100100000000 470010000001001000 3 0100000000010010 1 00100000010010003 0100000000010010 180010000010010000 3 0010000010010000 3 10000100100000004 1000010010000000 490010000100100000 3 0010000100100000 3 10010010000000011 1001001000000001 110 0010010010000000 4 0010010010000000 4 10001001000000011 1000100100000001 111 0010001001000000 4 0010001001000000 4 10000001001000003 1000000010010000 312 0010010010000001 1 0010010010000001 1 10000000100100002 1000000010010000 213 0010001001000001 1 0010001001000001 1 10000100100000011 1000010010000001 114 0010000001001001 1 0100000000100100 3 00100000010010011 0100000000100100 315 0010000100100001 1 0010001001000001 1 10000010010000011 1000001001000001 116 0010000010010001 1 0010000100100001 1 10000001001000011 1000000100100001 117 0010000000100010 1 0010000000100010 1 10000010010000004 1000001001000000 418 0001000000001001 1 0100000010010000 2 00010000000010011 0100000010010000 219 0010000000010001 1 0010000000010001 1 10010001000000004 1001000100000000 420 0001000000010010 1 0001000000010010 1 10001000100000004 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1000100010000001 134 0001000000100100 3 0001000000100100 3 10000000001001002 1000000000100100 235 0001000001001000 3 0100001001000000 4 00010000010010003 0100001001000000 436 0001000010010000 3 0001000010010000 3 10000000001001003 1000000000100100 337 0001000100100000 3 0001000100100000 3 10000100010000004 1000010001000000 438 0010000000001000 3 0100100100000001 1 00100000000010003 0100100100000001 139 0010000001000100 3 0010000001000100 3 10010000100000004 1001000010000000 440 0010000010001000 3 0100010010000001 1 00100000100010003 0100010010000001 141 0010000100010000 3 0010000100010000 3 10000100100000101 1000010010000010 142 0010001000100000 3 0010001000100000 3 10000010001000002 1000001000100000 243 0010010001000000 4 0010010001000000 4 10000000010000011 1000010001000001 144 0001001001000000 4 0001001001000000 4 10000010001000003 1000001000100000 345 0000001000000001 1 0100010001000000 4 10000010010000101 0100010001000000 4用于8/16被调代码(子)的转换表主数 状态1状态2 状态3 状态4代码字 下一 代码字 下一 代码字 下一 Code Word 下一据值 MSBLSB状态 MSB LSB状态 MSB LSB状态 MSBLSB状态00000010010000000 4 0000010010000000 4 0100100001001000 2 0100100001001000 210000100100000000 4 0000100100000000 4 0100100001001000 3 0100100001001000 320001001000000000 4 0001001000000000 4 0100100000001001 1 0100100000001001 130000001001000000 4 0100010000000001 1 1000001000000000 4 0100010000000001 140000000100100000 3 0100100000000010 1 1001000000000100 3 0100100000000010 150000000010010000 3 0100001000000000 4 1001000000100100 3 0100001000000000 460000000001001000 3 0100100000000100 2 1001000001001000 3 0100100000000100 270000000001001000 2 0100000100000000 4 1001000000000100 2 0100000100000000 480000000010010000 2 0100100010010000 3 1001000000100100 2 0100100010010000 390000000100100000 2 0100100000100100 2 1001000001001000 2 0100100000100100 210 0000010001000000 4 0000010001000000 4 1001001001000000 4 1001001001000000 411 0000100010000000 4 0000100010000000 4 1000100001001000 3 1000100001001000 312 0001000100000000 4 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0010010000000001 1 0010010000000001 1 1000100000000100 2 1000100000000100 226 0000000001001001 1 0100010000000100 3 1000010000000001 1 0100100000000100 327 0000000010010001 1 0100000100000001 1 1000100000000010 1 0100000100000001 128 0000000100100001 1 0100010000000100 2 1001000000001001 1 0100010000000100 229 0000001001000001 1 0100001000000010 1 1001000000010010 1 0100001000000010 130 0000100001000000 4 0000100001000000 4 1000100000100100 2 1000100000100100 231 0001000010000000 4 0001000010000000 4 1000100001001000 2 1000100001001000 232 0010000100000000 4 0010000100000000 4 0100010000001001 1 0100100000001001 133 0000010000100000 3 0000010000100000 3 0100100001001001 1 0100100001001001 134 0000001000010000 3 0100010000010010 1 1000100100100000 3 0100010000010010 135 0000000100001000 3 0100100000010001 1 1001000000001000 3 0100100000010001 136 0000000000010100 3 0100000010000000 4 1001000001000100 3 0100000010000000 437 0000010000100000 2 0000010000100000 2 1000001000000001 1 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在主表格122中，如果一个输入8位主数据值包括在0-87范围之内，则在表格1中表示的状态S1-S4的四种类型的任一种按照由选择器125指定的下一状态进行选择。对应该输入的8位主数据值的一个16位主数据字从属于所选状态的16位主数据字选择。之后，所选的16位主数据字DM在在主输出到交叉条形开关126。
在另一方面，如果一个输入8位主数据包括在主表格122的88-255的范围内，并且在表格1中所示的两种类型的状态S1和S2的任一种按照由选择器125指定的下一状态进行选择，则一个相应该输入8位主数据值的(6位主数据字从属于所选状态S1或S4的16位主数据字进行选择。之后，所选16位主数据字D1或D4输出到交叉条形开关126。此外，如果一个输入8位主数据值包括在主表格122的88-255的范围内，并且在表格1中所示的两种类型的状态S1和S2的任一种按照由选择器125指定的下一状态进行选择，则一个相应该输入8位主数据值的16位主数据字从属于所选状态S1或S3的16位主数据字进行选择。之后，所选16位主数据字输出到交叉条形开关126。
类似地，如果一个输入8位主数据值包括在子表格123的0-87的范围内，则在表格2中所示的四种类型的状态S1-S4的任一种按照由选择器125指定的下一状态进行选择。而相应该输入8位主数据值的一个16位主数据字从属于所选状态的16位主数据字进行选择。之后，所选择的16位主数据字DS输出到交叉条形开关126。
此时，不仅所选16位数据字而且相应这些16位数据字的下一状态都从表格122和123读出并之后输出到交叉条形开关126。
要指出的是该下一状态响应在一帧开始的一个同步代码被初始化到1。
当由选择器125指定的一个8位主数据值和下一状态输入到DSV控制器124时，该DSV控制器根据该8位主数据值和下一状态作出一个判定，之后输出一个相应该判定结果的交叉条形开关选择信号到该交叉条形开关126。
响应该交叉条形开关选择信号，该交叉条形开关126从由主表格122提供的16位主数据字以及从由子表格123提供的16位主数据字选择一个或两个主数据字1之后将该一个或两个16位主数据字输出至第一DSV算法电路127和第二DSV算法电路128至少一个电路。
例如，如果DSV控制124已确定该8位主数据值等于或小于87，而且相应该8位主数据值的该16位主数据字存在于，主表格122和子表格123的每一个中，则交叉条形开关126响应交叉条形开关选择信号分别从主表格122和子表格123选择16位主数据字DM和DS。之后，交叉条形开关126将该16位主数据字DM和DS输出到第一和第二DSV算法电路127和128。
另一方面，如果DSV控制器124已确定8位主数据值等于或大于88，相应该8位主数据值的16位主数据字仅存在于主表格122中，并且或状态S1或状态S4已由选择器125指定的下一状态所选择，则交叉条形开关126响应交叉条形开关选择信号选择由主表格122提供的16位主数据字D1或D4。之后，交叉条形开关126将该16位主数据字D1或D4输出到第一和第二DSV算法电路127和128。
此外，如果DSV控制器124已确定8位主数据值等于或大于88，相应该8位主数据值的16位主数据字仅存在于主表格122中，并且或状态S2划状态S3已由选择器125指定的下一状态所选择，则交叉条形开关126响应交叉条形开关选择信号仅选择由主表格122提供的单个16位主数据(或已经按照由下一状态指定的或状态S2或状态S3读出的16位主数据字)。之后，交叉条形开关126输出该16位主数据字D2或D3到第一DSV算法电路127。
由交叉条形开关126按该16位主数据字DM，D1，D4和DS形成的选择下列表3分类。[表格3
然而，对于8位主数据值等于或大于88以及状态S1或状态S4之一个状态已经按由选择器125指定的下一状态所选择的情况，如果对于状态S1或状态S4在8位主数据字和预先的8位主数据字之间具有相同符号的连续代码的游程长度在2-10的范围之外，则DSV控制器124控制交叉条形开关126，使得只有属于状态S1或S4并且游程范围在0-10之内的16位主数据字D1或D4被选择输出。这样，为将来自主表格122的16位主数据字D1和D4输出到第一和第二DSV算法电路127和128，要求在8位主数据字和预先的8位主数据字之间具有相同符号的连续代码的游程在2-10范围之内。
每当一个16位主数据字输入到第一算法电路127和/或第二算法电路128时，算法电路计算与该输入的16位主数据字相关的数字和值(DSV)。以下为用于计算DSV的算法。
例如，如果在图21A中表示的一个16位主数据字通过选择器125从交叉条形开关126输入到PWM调制器129，该PWM调制器129对该16位主数据字执行脉宽调制，由此产生并输出在图21B中所示的一个16位输出主数据字。
如从图21A和21B比较可看到的那样。包括在单个输出主数据字中的“1”位数和“0”位擞可从单个16位输入主数据字得出。这样，当输入单个主数据字时，可得到包括在相应单个16位输入主数据字的单个输出主数据字中的“1”位数和“0”位数，并计算该数之间的差。累积对各个字计算的差即得到一个DSV。由第一和第二DSV算法电路127和128计算的DSVS加到选择器125和比较器130。实际上，包括在单个输出主数据字中的“1”位由值“+1”取代，而包括在单个输出主数据字中的“0”位由值“-1”取代。值“+1”和“-1”的总和在每个输出主数据字中进行计算。这样，对各个字累积其和而得到DSV。
此外，这种计算是以一个扇区为基础通过第一和第二DSV算法电路进行的，并且从单个扇区的开始到终端连续地进行。在一个扇区的开始，该扇区的第一位(或最低有效位LSB)从PWM调制器129输入到第一和第二DSV算法电路127和128，同时响应该LSB，该输出主数据字的第一值被初始化或设置到等于零。
当DSVS从第一和第二DSV算法电路127和128输入到比较器130时，比较器130选择DSVS中任一具有较小绝对值者并之后提供信息指示算法电路127或128已计算了用于选择器125的被选择的DSV。响应此信息，选择器125选择由比较器130指出的算法电路127或128，输出16位输出主数据字到PWM调制器129。根据16位输出主数据字表明DSV已经由算法电路127或128进行了计算，并输出与该16位输出主数据字有关的下一状态到主表格122，子表格123和DSV控制器124。
那就是说，在8/16调制器102中，8位输入主数据字被调制到相应的16位主数据字，相应该16位主数据字的各个输出主数据字的DSV被提前进行计算，选择从其能得出一个较小的DSV的该16位主数据字，之后将该16位数据字调制到16位输出主数据字以便输出。然而，如上所述，如果相应输入8位主数据值的16位主数据字仅存在于该主表格122中。以及或状态S2，或状态S3已由选择器125指定的下一状态所选择，则只有单个16位主数据字(或已经按照由该下一状态指定的状态S2或状态S3读出的16位主数据字)从该主表格122进行选择。这样，执行从16位主数据字到16位输出主数据字的调制。
以下将参照图22和23中所示流程图描述用这种代码转换设备执行一系列处理步骤。
首先，在已通过对一输入主数据字的各位进行计数识别一个帧的顶部之后(步骤201)，一同步代码加到该帧的顶部(步骤202)，并且从8/16调制器102的选择器125输出的下一状态初始化为S1(步骤203)。之后，如果确定未到达一个扇区的终端(步骤204，否)，则处理返回步骤201。
接着，开始扰频该输入主数据字的帧(步骤205)，并且被扰频的主数据字的帧以一字为基础被转换到一输出主数据字的帧步骤206)。之后，如果下一帧的顶部被识别(步骤201)，一同涉代码加到该帧的顶部(步骤202)，下一状态再次初始化为S1(步骤203)。然后执行扰频和转换(步骤205和206。接着对各个帧重复执行类似的处理。当到达一扇区的终端时(步骤204，是)，一个扇区的处理结束。
此外，在执行步骤206之后，还要确定该8位主数据值是否小于88。为在图23中所示，如果该值小于88(步骤301，是)，则从由主表格122提供的16位主数据字DM和从子表格123提供的16位主数据字DS选择具有较少DSV的16位主数据字(步骤302)。
另一方面，如果该8位主数据值等于或大于88(步骤301，否)，则具有较小DSV的一个16位主数据字D1或D4从主表格122进行选择(步骤303)。
如果经常具有较小的DSV的一个输出主数据字按这种方式产生，则将减小该主数据字的低频分量。这样在用于将该主数据字记录到一种记录媒质或从它再生该主数据字的一种记录/再生设备中，可减小再生信号的低频分量，可以压缩该再生信号的包络的位移，以及减小再生误差到一定程度。
然而，虽然上述现有技术代码转换设备的确能减少一个再生信号的低频分量以及不正常地增加该低频分量的可能性，但这种减小的程度是远远不够的，而且在某些情况下可以继续产生再生误差。
更具体地，当在图20所示的8/16调制器102中存在M种类型16位主数据字时，具有导至DSV分散的位模式的N种类型16位主数据字包括在该M种类型的16位主数据字中。这样，如果具有这种位模式的16位主数据字连续地出现，则该DSV相反地增加或减少发散。结果，无助于增加输出主数据字的低频分量。
在上述一般例子中，M＝256，以及N＝168。当8位主数据值在0-87范围中时，DSV收敛。另一方面，当8位主数据值在88-255范围中时，DSV发散。实际上，约输入主数据的10％产生DSV发散。图24A是表示在一个扇区中8位主数据值变化的曲线，而24B是表示根据该8位主数据值的变化，DSV随之增加和减少的曲线。从这些曲线可以看出，如果该8位主数据值连续地包括在88-255的范围内，该DSV发散。
那就是说，在现有技术代码转换设备中，虽然输入主数据被扰频，并且该被扰频的主数据经受8/16调制，该主数据的低频分量未能充分减小。因此，当该主数据从已经在其上面记录了该主数据的媒质上再生时，该再生信号的低频分量增加，该再生信号包络突然变化，由此产生再生误差。即使再生信号的包络被校正或使用附加的误差校正代码(ECC)校正该主数据，仍不能完全防止这样的再生误差。
此外，由于一组伪随机数字序列被按照预定的顺序重新排列，使得相同信号重复地重写在相同的扇区成为可能。在该情况下，由于由该扇区占据的记录媒质部分特性变成不均匀，则大相同情况下再生信号的S/N比下降并产生再生误差。
按本发明提供了一种代码转换方法。该方法包括以下步骤以多个类型的伪随机数字序列之任一个类型为基础扰频输入主数据字；以多个类型的调制数据之一类型为基础调制被扰频的主数据单元；从被调制的主数据单元产生输出主数据单元；得到代表包括在该输出主数据单元中的0位数和1位数之间的差的计算值；以及根据该计算值选择任一调制数据。本发明的代码转换方法的特征在于还包括以下步骤确定该计算值的变化是否超过一预定阈值；如果确定该计算值的变化超过该预定的阈值，重新选择另一个用于扰频步骤的伪随机数字序列；以及根据该重新选择的伪随机数字序列重新扰频输入主数据单元。
在一实施例中，调制被扰频的主数据单元的步骤可由具有M种类型的调制数据的第一调制执行、而产生输出主数据单元的步骤可由第二调制执行。在该实施例中，M种类型的调制数据之外的N种类型的调制数据假定使得该计算值增加。
在另一实施例中，在调制步骤中，第一调制可以是具有M种类型调制数据的一种凹坑位置调制，而在产生步骤中，第二调制可以是一种脉冲宽度调制。
在再一实施例中，在确定步骤中，如果在第一周期L中该计算值的变化已超过阈值K，具有已使计算值增加的一个位模式的输出主数据单元可以包括在多个在该第一周期L期间输出的主数据单元中。如果加到已使该计算值增加的主数据单元的伪随机数字序列被称为第一伪随机数字序列，则该第一伪随机数字序列将改变成预定的第二伪随机数字序列的任一个序列。该多个第二伪随机数字序列可以是这样一些伪随机数字序列，这些序列使得有可能得到不具有该位模式的主数据单元作为主数据单元，以在重新扰频步骤被产生并在一比值等于或大于(M-N)/M时在第一周期L期间被输出。
在再一个实施例中，如果一个周期被称作第二周期H，在该周期期间，一系列输出主数据单元是由使用第一伪随机数字序列的扰频步骤产生，多个第二伪随机数字序列的数至少可等于H/L＝J。
在再一个实施例中的确定步骤中，如果计算值的变化超过阈值，则在该时刻前已预先输入并具有预定长度的主数据单元的一部分可在另外的伪随机数字序列被重新选择用于该部分之后被重新进行扰频。
在再一个实施例中，该代码转换方法还包括以下步骤得到一输出主数据单元的一计算值，该输出主数据单元对应于具确一预定长度的输入主数据单元；重新选择另外一个伪随机数字序列并重新扰频该输入主数据单元，如果该计算值的变化已超过该阈值；以及得到一个伪随机数字序列，该序列使该计算值的变化等于或小于该阈值。
按本发明的另一方面，提供了一种代码转换方法。该方法包括以下步骤基于任一多个类型的伪随机数字序列，扰频输入主数据单元；基于任一多个类型的调制数据调制被扰频的主数据单元；从被调制的主数据单元产生一输出主数据单元；得到表示包括在该输出主数据单元中的1位数和0位数之间差的一个计算值；以及根据该计算值选择任一调制数据。这种代码转换方法的特征在于还包括如下步骤确定该计算值的绝对值是否超过一预定的阈值；重新选择另一个用于扰频步骤的伪随机数字序列，如果确定该计算值的绝对值已超过该预定的阈值；以及基于重新选择的伪随机数字序列重新扰频输入主数据单元。
按本发明再一方面，提供了一种代码转换设备。该代码转换设备包括储存装置，用于储存输入主数据单元；扰频装置，用于基于任一多个类型的伪随机数字序列扰频储存在该储存装置中的主数据单元；调制装置，用于基于任一多个类型的调制数据调制被扰频的主数据单元，并从被调制的主数据单元产生一输出主数据单元；算法装置，用于取得代表包括在该输出主数据单元中的1位数和0位数之间差的计算值，该输出主数据已由调制装置产生以及比较装置，用于确定由算法装置得到的该计算值是否在一预定的容差范围内；以及控制装置，用于指令扰频装置重新选择另一伪随机数字序列以及重新扰频储存在储存装置中的主数据单元，如果该比较装置已确定该计算值在该容差范围之外。
在一实施例中，该代码转换设备还包括记录装置，用于记录调制装置的输出数据，如果比较装置已确定该计算值在容差范围之外，控制装置输出一转换故障信号，以及记录装置响应该转换故障信号，重新起动记录该调制装置的输出数据。
按本发明再一方面，提供了一种代码转换设备。该代码转换设备包括储存装置，用于储存输入主数据单元；扰频装置，用于基于任一多个类型的伪随机数字序列，扰频储存在该储存装置中的主数据单元；检测装置，用于检测已从储存装置读出的主数据单元的位置；调制装置，用于基于任一多个类型的调制数据调制被扰频的主数据单元，并从被调制的主数据组产生一输出主数据单元；算法装置，用于取得代表包括在该输出主数据单元中的1位数和0位数之间差的一计算值；比较装置，用于确定由算法装置得到的该计算值是否在一预定的容差范围内；以及控制装置，用于当比较装置已确定该计算值在容差范围之外时，指令扰频装置重新选择另一伪随机数字序列且然后重新扰频在该主数据单元位置之前定位的主数据单元的部分，该主数据单元的位置在某一时刻及时由检测装置进行检测。
在一实施例中，该代码转换设备还包括记录装置，用于记录该输出主数据单元，如果比较装置已确定该计算值在容差范围之外，控制装置输出一转换故障信号，以及记录装置，用于响应该转换故障信号重新起动记录该输出主数据单元。
按本发明的再一方面，提供了一种代码转换设备。该代码转换设备包括储存装置，用于储存一输入主数据单元；扰频装置，用于基于任一多个类型的伪随机数字序列扰频储存在该储存装置中的主数据单元；检测装置，用于每当从储存装置顺序读出各帧时，检测储存在储存装置中的主数据单元的每一帧的位置；调制装置，用于基于任一多个类型的调制数据调制被扰频的主数据单元，并从该被调制的主数据单元产生一输出主数据单元；算法装置，用于得到代表包括在该输出主数据单元中的1位数和0位数之间差的一计算值；比较装置，用于确定由算法装置得到的该计算值是否在一预定的容差范围内；以及控制装置，用于指令扰频装置重新选择另一伪随机数字序列并在之后重新扰频多个在该帧之前定位的帧，该帧的位置在某一时刻及时地已由检测装置检测到，当比较装置已确定该计算值在容差范围之外时。
按本发明的再一方面，提供了一种代码转换设备，该代码转换设备包括储存装置，用于储存至少一个扇区的输入主数据单元；扰频装置，用于基于任一多个类型伪的随机数字序列，扰频储存在该储存装置中的至少一个扇区的主数据单元；调制装置，用于基于任一多个类型的调制数据，调制该被扰频的主数据单元，并从该被调制的主数据单元产生输出主数据单元；算法装置，用于得到代表包括在该每个输出主数据单元中的1位数和0位数之间差的一计算值；比较装置，用于确定由算法装置得到的该计算值是否在一预定的容差范围内；以及控制装置，用于如果比较装置已确定该计算值在容差范围之外，指令扰频装置重新选择另一伪随机数字序列并在之后重新扰频储存在该储存装置中的至少一个扇区的主数据单元。
按本发明的再一方面，提供了一种代码记录媒质，用于以一个扇区为基础将主数据记录到扇区上以及从扇区再生主数据。在代码记录媒质中，扰频数据和被扰频的主数据记录在每一个扇区中，扰频数据由预定伪随机数字序列的任一初始值表示，用于扰频主数据，而每个伪随机数字序列由以唯一的初始值开始的多个随机数字组成，主数据通过对代表该扰频数据的伪随机数字序列和该主数据顺序执行一逻辑操作而被扰频。
在一实施例中，每个伪随机数字序列可以是一个最大长度的序列。
在另一实施例中，扰频数据可指示一扇区的主数据是否被进行扰频。
在再一实施例中，扰频数据可以根据随机数字而被设置。
在再一实施例中，扰频数据可以根据主数据已在该相同的扇区重写多少次来设置。
按本发明的再一方面，提供了一种代码记录设备，用于在记录媒质的一个扇区的基础上扰频并记录主数据。该代码记录设备包括扰频数据产生装置，用于产生由多个预定伪随机数据序列中的任一序列表示的扰频数据；伪随机数字序列产生装置，用于按照该扰频数据产生该伪随机数字序列，每个伪随机数字序列由该扰频数据代表；扰频装置，用于通过对产生的伪随机数字序列和一个扇区的主数据执行一逻辑运算而对该主数据进行扰频；调制装置，用于调制该被扰频的主数据；以及记录装置，用于将被调制主数据连同该扰频数据一起记录到该记录媒质的一个扇区上。
按本发明的再一方面，提供了一种代码记录设备，用于扰频和记录在记录媒质一扇区基础上的主数据。该代码记录设备包括扰频数据产生装置，用于产生由任一多个预定伪随机数字序列表示的扰频数据；伪随机数字序列产生装置，用于按照该扰频数据产生该伪随机数字序列，每个伪随机数字序列由该扰频数据表示；扰频装置，用于通过产生的伪随机数字序列和一个扇区的主数据顺序执行一种逻辑；运算而扰频该主数据；调制装置，用于调制该被扰频的主数据；记录装置，用于将该被调制的主数据连同该扰频数据一起记录到记录媒质上的一个扇区上；算法装置，用于得到表示包括在该被调制的主数据中的1位数和0位数之间差的一计算值；以及确定装置，用于确定该计算值。
在一实施例中，伪随机数字序列产生装置既根据该扰频数据，还根据用于识别记录媒质上的每一扇区的区识别数据产生该伪随机数字序列。
在另一实施例中，扰频数据产生装置按预定顺序输出各个伪随机数字序列。
在再一实施例中，扰频数据产生装置根据随机数字选择每个伪随机数字序列，之后输出代表该被选择的伪随机数字序列的扰频数据。
按本发明的再一方面，提供了一种代码再生设备，用于从本发明的记录媒质再生主数据。该代码再生设每包括读装置，用于从该记录媒质的一扇区读出该扰频数据；伪随机数字序列产生装置，用于按照该读出的扰频数据生一种伪随机数字序列，该序列用于解扰频该被扰频的主数据；以及解扰频装置，用于通过对该伪随机数字序列和主数据的扇区顺序执行一种逻辑运算来重新储存初始的未被扰频的主数据。
以下将描述由本发明可达到的作用或效果。
首先，按本发明的代码转换方法，如果代表在该输出主数据字中的1位的数和0位的数之间差的计算值的变化(即，DSV的变化)超过阈值，另一伪随机数字序列被重新选择，则该输入主数据字将被重新扰频。这样，伪随机数字序列重复改变，扰频重复执行，直到该DSV等于或小于该阈值。结果，能防止DSV增加并可减少该输出主数据的低频分量。由此，当这样的一个输出主数据字被记录到一种记录媒质上，并从该记录媒质再生一个信号时，有可能减少该再生信号的低频分量并防止再生误差出现。
比外，假定用于重新扰频步骤的第二伪随机数字序列是伪随机数字序列，这将使得有可能在一比值等于或大于(M-N)/M条件下得到多个不具有引起DSV增加的位模式的主数据字。按此方式通过在一比值至少等于(M-N)/M条件下得到不具有上述位模式的字，DSV的变化可降低到一个实际的水平。
此外，如果在第二周期H期间，使用相同第一扰频数据重复地进行扰频，以及如果在第一周期L短于第二周期H期间DSV超过阈值，如果H/L＝J，则至少设置相同数量的不同类型的第二扰频数据。之后，甚至如果在任一第一周期L而不是对其施加第二扰频数据的目前的第一周期L期间DSV已超过阈值，则在J类型的第二扰频数据当中可识别另一不引起DSV增加的第二扰频数据。
其次，按本发明的代码记录媒质，由于扰频数据和被扰频主数据以扇区为基础进行记录，该扰频数据和被扰频主数据可从任意扇区读出，并且该被扰频主数据可按照扰频数据储存到原始数据中。这样，任一任意伪随机数字序列的初始值可作为扰频数据记录到每个扇区上。此外，由于该扰频数据代表该伪随机数字序列，以及该伪随机数字序列由始于该初始值的随机数字组成，所以在主数据充分扰频后可记录该主数据。结果，记录到一个扇区的信号的低频分量能减少，并且能防止相同信号重复地写到该相同的扇区上。
此外，主数据并不经常要求扰频，以及事实上可以被记录和/或再生。
结果，该扰频数据可不规则地改变。
这样，在以描述的发明可能形成这样一些优点(1)提供的代码转换方法和设备能通过控制该伪随机数字序列减少记录在记录媒质上的信号的低频分量，使DSV的发散能抑制以及在实际上相同信号不能重复地重写在相同的扇区上，(2)按照本发明的改进代码转换方法提供一种代码转换记录媒质，信号可记录在它上面或从它再生，以及(3)提供一种代码转换记录/再生设备，用于记录信号到一种记录媒质或从该媒质再生该信号。
一旦参照附图并了解以下详细说明，那些本专业的技术人员将明白本发明的这些和另外的优点。
附图简述图1为表示本发明第一实施例中的一种代码转换设备的方块图。
图2为说明图1中所示代码转换设备的操作过程的状态转移图。
图3为表示一种记录/再生设备的方块图。
图4为表示本发明第二实施例中的一种代码转换设备的方块图。
图5为详细表示图4中所示的代码转换设备的扰频的转换部分的方块图。
图6为说明图4中所示代码转换设备的操作过程的状态转移图。
图7为表示本发明第三实施例中的代码转换设备的方块图。
图8表示本发明第四实施例中的作为典型记录媒质实施的光盘的数据组的典型格式。
图9表示本发明第四实施例中的光盘的典型扇区格式。
图10表示本发明第四实施例中光盘的典型同步帧格式。
图11示意表示本发明第四实施例中的光盘。
图12为表示本发明第五实施例中的代码记录设备的方块图。
图13为示意表示图12中所示的一种代码记录设备的伪随机数字发生器的方块图。
图14为用于图12中所示代码记录设备的初始值数据发生器的典型数据表格。
图15为用于图12中所示代码记录设备的初始值数据发生器的另一典型数据表格。
图16为表示本发明第六实施例中的一种代码记录设备的方块图。
图17为表示本发明第七实施例中的一种代码再生设备的方块图。
图18为表示一种普通代码转换设备的方块图。
图19为详细表示图18中所示普通代码转换设备的一个扰频器的方块图。
图20为详细表示图18中所示普通代码转换设备的一个8/16调制器的方块图。
图21A为一定时图，表示16位主数据字的波形，而图21B为一定时图，表示一16位输出主数据字的波形，该数据通过脉宽调制去调制在图21A中所示的该主数据字而产生。
图22为一流程图，表示一种普通代码转换设备的典型处理过程。
图23为一流程图，表示该普通代码转换设备的另一典型处理过程。
图24A为一条曲线，表示一种普通代码转换设备中的主数据值的变化，而图24B为一条曲线，表示根据图24A中所示变化，DSV的变化。
优选实施例的说明以下将参照附图描述本发明的实施例。例1图1表示在本发明第一例中的一种代码转换设备。在图1中，存储器11储存输入主数据字，并至少可储存两扇区的主数据字。当储存在该存储器11中的主数据字输入到扰频器12时，该扰频器12对该输入主数据字扰频，并将被扰频的主数据字输出到8/16调制器13。该8/16调制器13通过凹位置调制(PPM)调制该被扰频的主数据字，由此从该被扰频的主数据字(8位)产生主数据字(16位)。之后，该8/16调制器13还通过脉冲宽度调制(PWM)调制该16位主数据字，由此从该16位主数据字产生16位输出主数据字并输出该16位输出主数据字。当由8/16调制器13得到的DSV输入到比较器14时，比较器确定该DSV的变化(或微分值)是否超过一预定的阈值，并在之后输出该确定结果到控制器15。
控制器15控制该代码转换设备的全部操作。更具体地，该控制器15确定用于将输入主数据字写入到存储器11的写地址以及从该存储器11读出该被储存的主数据字的读地址，改变在扰频器12中的伪随机数字序列的初始位模式，以及输出转换故障信号。
扰频器l2的结构与图19中所示扰频器101相同并包括一个籽晶ROM111，一个位侈寄存器112，一个异或元件113，一个触发器114，以及多个异或元件115。这样，当一8位主数据字输入到扰频器12时，该扰频器12对该输入的8位主数据字进行扰频并输出被扰频的该主数据字。
8/16调制器13的结构与图20中所示8/16调制器102也相同并包括一个触发器121，一个主表格122，一个子表格123，一个DSV控制器124，一个选择器125，一个交叉条形开关126，一个第一和一个第二DSV算法电路127和128，一个PWM调制器129和一个比较器130。这样，该8/16调制器13也将一8位输入主数据字调制到一16位主数据字，进而将该16位主数据字调制到一输出16位主数据字，然后将该16位输出主数据字输出。
以下将参照图2中所示的状态转移图描述具有这样一种结构的代码转换设备的操作。
首先，控制器15是处在一个空闲状态(状态401)。当断言一数据允许信号时，存储器11置写允许状态(状态402)，由此开始在存储器11中储存一扇区的主数据。当断言一扇区起动信号时，控制器15开始从该存储器11读一扇区的主数据，并将读出的主数据字加到扰频器12。控制器15还将一籽晶选择信号和一籽晶装入信号加到扰频器12(状态403)。预定伪随机数字序列的初始位模式提前储存在扰频器12中。扰频器12响应籽晶选择信号选择任一初始位模式，并响应籽晶装入信号产生一系列具有所选初始位模式开头的随机数字。之后，扰频器12按该一系列随机数字扰频各个数据字并按序输出该被扰频的主数据字到8/16调制器13。
要指出伪随机数字序列的初始位模式开始可以按图18中所示普通代码转换设备那样相同方式按与输入主数据字相关的一逻辑地址的高4位设置。
8/16调制器13按序用PPM调制被扰频的主数据字，由此从每个被扰频的主数据字(8位)产生一主数据字(16位)。之后，该8/16调制器13用PWM再调制该16位数据字，由此从该16位主数据字产生一16位输出数据字并输出该16位输出主数据字。此外，该8/16调制器13通过累积得到用于各个主数据字的DSV并将该DSV输出到比较器14。之后，比较器确定该DSV的变化是否已超过一预定的阈值并将确定结果输出到控制器15。
当从存储器11读出一扇区的主数据，并执行该主数据的扰频和调制时，下一扇区的主数据被写入并储存在存锗器11中(状态404)。
在完成从存储器11读出一扇区主数据之后仅继续写入下一扇区主数据于存储器11中(状态405)。当完成写入并要求一扇区起动信号时，处理返回状态404，另一扇区的主数据被读出，扰频和调制。
如果在状态404下一扇区的主数据不再输入，则仅继续从存储器11读出目前扇区的主数据(状态406)。当完成读出目前扇区主数据时，控制器15进入等待状态，以等待下一扇区的主数据(状态407)，并用写地址比较读地址，以便返回到空闲状态(状态401)。
按此方式，各扇区主数据字有序地储存在存储器11中并在之后这些扇区的主数据字有序地从该存储器11读出。之后这些扇区的主数据字有序地被扰频，调制并输出。在同步代码插在按此方式输出的每个主数据字的相邻帧之间，并且误差校正代码附加到每个主数据字之后，该主数据字输出到图3所示记录/再生设备的记录部分24。记录/再生设备将该主数据字记录到以扇区为基础的记录媒质上。
另一方面，如果在扰频和调制一扇区的主数据期间比较器14已确定DSV的变化已超过一阈值或该DSV已发散，使该从8/16调制器13输出的主数据字低频分量已增加)(状态404和406)，控制器15对存储器11的写地址和读地址初始化并响应比较结果输出一转换故障信号(状态408)。转换故障信号输出到8/16调制器13以及图3所示记录/再生设备的驱动控制部分26以及误差校正代码调制部分22。
转换故障信号输入到8/16调制器13作为一恢复信号，由此初始化8/16调制器13。同样，响应该转换故障信号，记录/再生设备停止记录该扇区以及重新起动记录该扇区。此外，响应该转换故障信号，在扇区开始的主数据重新加到第一级上的电路(或记录/再生设备的误差校正代码调制部分22)。
之后，控制器15等待写入屏蔽的存储器11(状态409)。当写入无效时，处理通过401返回状态402。接着控制器15重新起动读一扇区的数据(其中DSV已预先发散)，施加主数据字到扰频器12并输出籽晶选择信号和籽晶装入信号到扰频器12(状态410)。在状态410中，控制器15输出指令不同伪随机数字序列(已使DSV发散的伪随机数字序列)的初始位模式的籽晶选择信号到扰频器12，使上述一扇区的主数据由该不同的伪随机数字序列进行扰频。响应该籽晶选择信号，扰频器12产生一系列用该不同初始位模式开头的随机数字，按该一系列随机数字有序地扰频该主数据字，以及之后有序地将该被扰频的主数据字输出到8/16调制器13。如上所述，8/16调制器13调制该被扰频的主数据字，并产生、输出该输出主数据字。此外，8/16调制器13通过累积得到DSV之后将DSV输出到比较器14。
之后，重复执行各个状态401-410，重复改变伪随机数字序列的初始位模式并重复扰频调制相同扇区的主数据，直到DSV的变化等于或小于阈值。结果，在建立起一种状态之后，该扇区的主数据被转换并由记录/再生设备记录到记录媒质上，在该状态DSV不超过阈值，即对于该状态，从8/16调制器13输出的该扇区的主数据字的低频分量已充分减少。这样，当信号从记录媒质再生时，再生信号的低频分量充分小，使再生误差能充分地加以防止。
由于按上述8/16调制，主数据值是以8位为基础输入的，主数据是“0”-“255”的任一个。这样，16位主数据值的相同数字必须预先设置，以便与“0”-“255”这些值相对应。换言之，256类型的主数据调制模式必须预先设置。
另一方面，在一16位主数据字中，一DSV力图相对具有较高的2位“00”的位模式的一部分或具有较高的2位“01”的位模式的一部分收敛，而一个DSV很可能相对具有较高的2位“00”的另一部分或具有较高的2位“01”的另一部分发散。存在168类型的位模式，它们很可能导致该DSV的发散。这样，在256类型的调制模式之外的168类型的调制模式很可能致该DSV的发散。
在这里，在一预定第一周期L(短于主数据字的一扇区周期)输出的字数假定为G，用于输入主数据字的所有调制模式的数量为M，以及很可能导致该DSV发散的调制模式的数量为N。如果包括很可能导致该DSV发散的无位模式的字的数量大于G×(M-N)/M，则在第一周期L期间DSV不发散。例如在第一周期L期间输出的字数假定为45。在此情况下，45×(256-168)/256大于15小于16。这样，如果至少在该45字之外的16字不包括很可能导致DSV发散的任一位模式，则有可能在该第一周期L期间压缩DSV发散到一个实际的水平。
考虑在主数据相同扇区上两次或多次重复执行所频和调制的情况。对于这种情况，如果初始伪随机数字序列称为“第一伪随机数字序列”以及下一伪随机数字序列称为“第二伪随机数字序列”则最好该第二伪随机数字序列加到数量大于G×(M-N)/M的大量的字，这些字包括很可能导致DSV发散的无位模式的字。
此外，如果主数据字的一个扇区周期称为“第二周期”H，与H/L＝J相同的不同类型的第二伪随机数字序列最好预先设置。之后，即使在紧接施加任意第二伪随机数字序列的目前第一周期L的任一第一周期L期间使DSV发散，在上述第一周期L期间可通过任一第二伪随机数字序列而不是任意第二扰频数据抑制该DSV的发散。
那就是说，该第二伪随机数字序列是这样进行设置的，即当基于第一伪随机数字序列在相应各第一周期L的字中产生的各随机数与基于该第二伪随机数字序列在相应各第一周期L的字中产生的各随机数相比较时，前者的随机数不同于后者的随机数的倍数至少大于G×(M-N)/M。这样的第二伪随机数字序列被确定用于各第一周期L，由此设置至少与H/L＝J相同的不同类型的第二伪随机数字序列。
通常，在已导致DSV发散的第一周期L中，在相应该第一周期L的所有字中已引起发散。这样，如果基于该第一伪随机数字序列产生的随机数不同于基于该第二伪随机数产生的随机数的倍数大于G×(M-N)/M，则这些字能充分地进行扰频，由此压制在这些已导致DSV发散的第一周期L中的DSV的发散。此外，即使DSV已在任一其他第一周期L中发散，在上述该第一周期L中的DSV的发散可通过任一另外的第二伪随机数字序列进行抑制。
然而，应当指出，基于该第一伪随机数字序列产生的随机数和基于第二伪随机数字序列产生的不同于前者随机数的随机数必须能对包括在各个字中的并很可能的相互不同方式使DSV发散的位模式进行扰频。
可以实现这样的一种抑制，例如，通过将下列产生的多项式(2)应用到扰频器12，使得可设置该第一伪随机数字序列和J种类型的第二第二伪随机数字序列。然而，要指出这要求增加籽晶ROM111，位移寄存器112和触发器114的容量。
X31+X25+X20+X5+1 …(2)在本发明第一例的代码转换设备中，要确定DSV的变化是否已超过阈值。另一方面，可以确定该DSV的绝对值是否已超过该阈值，之后相同的一个主数据扇区可按该确定结果进行重新扰频。
图3表示一种记录/再生设备，图1中所示代码转换设备施加于它。
在图3中，当欲记录的数据输入到外交部分21，外交换部分21将该输入数据加到误差校正代码调制部分22。一旦该误差校正代码调制部分22储存了该输入数据，将该数据分配到多个选择器，将一误差校正代码加到每个扇区数据，之后将带有附加误差校正代码的每个扇区数据输出到调制部分23。调制器23包括图1中所示的代码转换设备。这样，该调制部分23以一扇区为基础对输入数据和误差校正代码进行扰频和调制，产生一输出主数据字，将一同步代码和类似代码附加到该主数据字，之后将该主数据字加到记录部分24。记录部分24转换主数据的一扇区，同步代码和类似代码成串数据，产生相应该串数据的记录信号，之后将该记录信号输出到头25，光头25将记录信号转换成光信号(或激光)，之后将该激光辐射到光盘28上。
驱动控制部分26控制该记录/再生设备的全部操作。具体地，驱动控制部分26与调制部分23和记录部分24执行的处理同步指令头控制部分27记录一主数据扇区，指令同步代码和类似代码到光盘28。响应该指令，头控制部分27控制驱动旋转光盘28的电机29并控制该光头25的传动器，使光头25沿光盘28上要求的轨道走动。
结果，一扇区主数据，一同步代码和类似代码记录在该光盘28的一个扇区(或一个记录区)。
如上所述，如果在扰频和调制一扇区主数据期间DSV发散，图1所示代码转换设备输出一个转换故障信号。之后，在该代码转换设备已再次接收到主数据的相同扇区的之后，该代码转换设备重新选择另一伪随机数字序列并重复进行该主数据相同扇区的扰频和调制。
在该记录/再生设备中，转换故障信号输入到误差代码调制部分22和驱动控制部分26。响应该转换故障信号，误差校正代码调制部分22再次将主数据的相同扇区加到调制部分23，而驱动控制部分26指令头27重新起动记录主数据的该扇区，同步代码和同类代码。响应该指令，头控制部分27不仅控制驱动旋转光盘28的电机29而且座制光头25的移动，由此延缓主数据的扇区，同步代码及类似代码写入到光盘28上的记录区上。之后，当主数据的相机扇区，同步代码和类似码再次输入时，头控制部分27再次写入主数据的相同扇区和类似物于该光盘28的记录区上。这样，在该记录/再生设备中重复执行写入到光盘28上的相同记录区，直到导致DSV收敛的主数据的一个扇区，同步代码，以及类似物最终输入并写入到光盘28的相同记录区。
此外，在该记录/再生设备中，当数据的再生是通过该外交换部分21在外部进行指令时，驱动控制部分26通知该指令于头控制部分27。响应该通知，头控制部分27不仅控制驱动旋转光盘28的电机29，而且控制光头25的移动。接着光头25以扇区为基础从光盘28读出代表主数据字的光信号，之后输出相应该光信号的再生信号到再生部分31。再生部分31对再生信号取样并数字化从而产生串数据。之后，再生部分31还将该串数据转换到并行数据并输出主数据扇区，同步代码和类似物到解调部分32。当检测同步代码时解调部分32解调该主数据字。之后，该解调部分32将该被解调的主数据字输出到误差校正代码解调部分33。该误差校正代码解调部分33根据误差校正代码检测并校正该主数据字的误差，最后通过该外交换部分21将被将校正的主数据字输出到外部。例2图4表示本发明第二例中的一种代码转换设备。该第二例代码转换设备不同于第一例代码转换设备的地方在于另外提供一个扇区计数器41于图1中所示的这种设备，以及一个扰频器转换部分42替代扰频12。扰频器转换部分42在当DSV已发散时以一扇区为基础重新起动扰频和调制、并且只在已引起该DSV发散的一个帧中有选择性地改变扰频方法。
当要求扇区起动信号或从存储器11起动读主数据的一扇区时，扇区计数器41按照一位时钟或一字时钟对该扇区的各帧计数，从该帧的顶部检测目前由扰频器转换部分42和8/16调制器13处理的帧的位置或目前帧的位置，之后将该帧位置通知比较器14和控制器15。
如图5所示，扰频转换部分42包括第一扰频器43；第二扰频器44；与电路45；以及一对异或元件46和47。第一就频器43和结构在实际上和图19中所示的扰频器101相同，包括籽晶ROM111，位移寄存器112，异或元件113和触发器114(要指出图19中所示该异或元件115的一部分相应异或元件46)。第一扰频器43还输出由产生的多项式(1)表示的M序列产生的数据(或随机数字)。类似地，第二扰频器44的结构在实际上也和图19中所示的1扰频器101相同，包括籽晶ROM111，移位寄存器112，异或元件113和触发器114(要指出异或元件115的另一部分相应异或元件47)。这样，第二扰频器44也输出由产生的多项式(2)表示的M序列产生的数据(或随机数字)。然而，应指出，在第二扰频器44中要求籽晶ROM111，移位寄存器112以及触发器114的容量比第一扰频器43的大。
通常，由于来自控制器15的一帧信号是被求反的，以及一0位信号输入到与电路45，第二扰频器44的数据不输出到异或元件46。这样，异或元件47确定并输出第一扰频器43的输出数据和8位输入主数据字的异或。在这种情况下，扰频器转换部分42起图19中所示扰频器101相同作用。
然而如果在一扇区的任意帧周期期间要求来自控制器15的帧信号，一个一位信号输入到与电路45。在这种情况下，通过异或元件46将得到第一扰频器43的输出数据和第二扰频器44的输出数据的异或，该异或操作进一步根据由异或元件46和8位输入主数据字得到的异或再由异或元件46来执行。这样，这种扰频方法仅在该帧中不同于其他帧。
将参照状态转移图6描述具有这样结构的一种代码转移设备的操作。
首先控制器15处在空闲状态(状态501)。当断言数据允许信号时，存储器11置写允许状态(状态502)，由此起动主数据一扇区的储存。当断言一扇区起动信号时，控制器15起动读来自存储器11的主数据一扇区，并将该读出的主数据字加到扰频转换部分42。控制器15还将一个籽晶选择信号和一个籽晶装入信号加到该扰频器转换部分42(状态503)。扰频转换部分42的第一和第二扰频器43和44响应该籽晶选择信号和籽晶装入信号设置伪随机数字序列的各个初始位模式，由此输出各个数据。在该情况下，由于帧信号已被求反，该各个主数据字按序根据该第一扰频器43的输出数据进行扰频。该被扰频的主牧据字按序输出到8/16调制器13。8/16调器13按序调制由PPM扰频的主数据字，由此从每个被扰频的主数据字(8位)产生一个主数据字(16位)。之后8/16调制器13还通过该PWM调制该16位主数据字，由此从该16位数据字产生一16位输出主数据字并输出该16位输出主数据字。此外8/16调制器13通过累积得到一DSV，用于该各个主数据字，之后将该DSV输出到比较器14。之后，比较器14确定该DSV变化是否超过一予定的阈值然后将确定结果输出到控制器15。
当主数据的一扇区从存储器11读出并执行了该主数据字的扰频的和调制时，主数据的下一扇区写入到并存储在存储器11中，帧信号仍然被求反(状态504)。
在完成从存储器11读主数据的一扇区之后读将暂停，而只有写入存储器11主数据的下一扇区继续(状态505)。当写入完成，而且要求另一扇区启动信号时，处理返回状态404，另一主数据扇区被读出，扰频和调制。
如果在状态504不再输入主数据的下一扇区，则仅继续从存储器11读出主数据的目前扇区(状态506)。当完成读出该目前扇区时，控制器15进入等待状态，以便等待主数据的下一扇区(状态507)。而当存储器11空闲时，处理返回空闲状态(状态501)。
按此方式，主数据的各扇区按序储存在存储器11中，以及主数据字的这些扇区被有序地从该存储器11读出。之后，这些主数据字的扇区被按序进行扰频，调制并被输出。
在另一方面，在扰频和调制主数据一扇区期间(状态504和506)如果比较器14已确定DSV的变化已超过一阈值(或DSV已发散使从8/16调制器输出的主数据字的低频分量已减小)(状态504和506)、控制器15根据扇区计数器41提供的通知识别并存储已引起DSV发散的帧，初始化用于该存储器11的写地址和读地址，并输出转换故障信号(状态508)。该转换故障信号输出到8/16调器器13以及图3中所示的记录/再生设备的驱动控制部分26，以及误差校正代码调制部分22。
该转换故障信号被输入到8/16调制器13作为一恢复信号，由此对8/16调制器13进行初始化。同样，响应该转换故障信号，记录/再生设备停止记录该扇区以及重新起动记录该扇区。比外，响应该转换故障信号，在该扇区的开头的主数据字被重新加到在该第一级的一个电路上(或该记录/再生设备的误差校正代码调制部分22)。
之后，控制器15等待写入存储器11被中止(状态509)。当写入中止时，处理通过状态501到状态502。当重新起动在其中DSV已发散的一主数据扇区时，控制器15重新起动读该主数据扇区，提供该主数据字到扰频转换部分42的第一和第二扰频器43和44并将籽晶选择信号和籽晶装入信号输出到该第一和第二扰频43和44(状态510)。在该状态510中，控制器15输出指令一不同伪随机数字序列(从已引起DSV发散的伪随机数字序列)的初始位模式的籽晶选择信号到该第一和第二扰频器43和44，使主数据的一扇区由该不同的伪随机数字序列扰频。
如果该已使DSV发散的在先帧是一个顶部帧，该控制器15只在该顶部帧的周期期间要求该帧信号。响应该帧信号，扰频转换部分42根据该第一和第二扰频器43和44的各自的输出数据对该帧扰频，之后输出该被扰频的帧到8/16调制器13(状态511)。接着，控制器15对来自下一帧的该帧信号求反，而扰频转换部分42只根据第一扰频器43的输出数据对主数据字扰频，之后按序输出该被扰频的主数据字到8/16调制器13(状态504)。
另一方面，如果已使DSV发散的在先帧是一个顶部帧，控制器15保持被求反的帧的号，而扰频器转换部分42仅据第一就频器43的输出数据对主数据字扰频，之后按序输出该被扰频的主数据序到8/16调制器13(状态504)。然而当在比期间已使DSV发散的帧到达时，控制器15只在该帧的周期要求该帧的信号。响应该帧信号，扰频器转换部分42据第一和第二扰频器43和44的各自输出数据对该帧扰频，之后将该被扰频的帧输出到8/16调制器13(状态511)。接着，控制器对来自下一帧的帧信号求反，而扰频器转换部分42只据第一扰频器43的输出数据对主数据字扰频(状态504)。
此外，如果已使DSV发散的帧在主数据的下一扇区不再输入的状态到达(状态504)以及只有从存储器11读主数据的目前扇区在继续(状态506)，则控制器15只在该帧的同期期间要求该帧信号。响应该帧信号，扰频器转换部分42据第一和第二扰频器43和44的各自输出数据对该帧扰频(状态512)。接着，控制器15对来自下一帧的帧信号求反，而扰频器转换部分42只根据第一扰频器43的输出数据对该主数据字扰频(状态506)。
之后一旦在扰频和调制主数据的一扇区期间DSV发散(状态504，506)，该主数据的相同扇区通过各自状态508，509，501，502和510重复扰频和调制。
在该第二例中，如果DSV已发散，不仅一扇区的伪随机数字序列而且已使DSV发散的帧的该伪随机数字序列发生改变，则重复执行主数据的相同扇区的扰频和调制。另一方面，主数据的相同扇区的扰频和调制可以只通过改变已使DSV发散的帧的该伪随机数字序列重复执行。
此外，假定在一予定第一周期L期间字数为G，用于主数据字的所有调制模式的数为M，以及很可能使DSV发散的调制模式的数为N，则最好重新选择的第二伪随机数字序列被施加到大于Gx(M-N)/M的大量的字，该字包括很可能使DSV发散的无位模式的字。
比外，如果主数据字的一扇区周期称为一“第二周期”H，则至少和H/Z＝J数量相同的不同类型的第二伪随机数字序列最好提前设置。
比外，不是确定DSV的变化是否已超过一阈值，而是可以确定DSV的绝对值是否超过一预定的阈值。例3图7表示本发明第三例中的一种代码转换设备。该第三例的代码转换设备不同于第一例的代码转换设备这处在于对图1中所示设备另外提供了中断或通过8/16调制器13输出的一个输出控制部分48。
在该例中，控制器15对到输出控制部分48的一输出允许信号求反，由此通过输出控制部分48中断8/16调制器13的输出，当在比此状态下要求该数据允许信号时，控制器15设置存储器11处于写允许状态，由此降主数据的一扇区输入和储存到该存储器11中。接着，当要求一扇区起动信号时，控制器15起动从存储器11读读主数据的一扇区，并将读出的主数据字加到扰频器12。控制器15还将一个籽晶选择信号和一个籽晶装入信号加到该扰频器12。扰频器12响应该籽晶选择信号选择各伪随机数字序列的任一初始位模式，响应该籽晶装入信号产生一系列用该选择的初始位模式开头的伪随机数。按照该随机数序列扰频主数据字并按序输出被扰频的主数据字到8/16调制器13。之后8/16调制器13通过PPM调制被扰频的主数据字，由此从8位主数据字产生16位主数据字。之后，8/16调制器13通过PWM再调制16位数据字，由此从16位主数据字产生16位输出主数据字，并输出该16位输出主数据字。
然而、在该状态中，该16位输出主数据字由该输出控制部分48中断并不传送到记录/再生设备的记录部分24。
此外，8/16调制器13通过累积得到用于各个主数据字的DSV，之后输出该DSV到比较器14。之后，比较器14确定该DSV的变化是否已超过一予定的阈值并将确定结果输出到控制器15。
如果确定DSV的变化等于或小于一予定值，控制器15要求该输出允许信号到输出控制部分48，由此允许8/16调制器13的输出通过输出控制部分48。此外，控制器15从存储器11读出主数据的相同扇区作为在先扇区，将该主数据字加到扰频器l2，并将作为在先的一个相同籽晶选择信号和作为在先的一个相同籽晶装入信号输出到扰频器12。结果，作为在先的一个相同的被扰频的数据字从扰频器12加到8/16调制器13，作为在先的一个相同输出数据字从8/16调制器13输出。
该输出主数据字通过输出控制部分48加到该记录/再生设备的记录部分24。
另一方面，如果确定DSV的变化已超过该予定的阈值，控制器15保持该输出允许信号到该输出控制部分48被求反，由此通过该输出控制部分48中断8/16调制器13的输出。在该状态中，控制器15从该存储器11读出主数据的相同扇区作为在先扇区，将该主数据字加到扰频器12，并改变籽晶选择信号，由此将该重新选择的籽晶选择信号同籽晶装入信号一起输出到扰频器12。扰频器12响应该籽晶选择信号重新选择一伪随机数字序列的另一初始位模式，产生一系列随机数字，根据该一系列随机数字对各主数据字进行扰频，并按序将被扰频的数据字输出到8/16调制器13。之后，8/16调制器13调制该被扰频的主数据字，由此输出16位输出主数据字，该16位输出主数据字被该输出控制部分48中断而不能传送到该记录/再生设备的记录部分24。
此外8/16调制器13通过累积得到用于各主数据字的DSV，之后将该DSV输出到比较器14。然后比较器14确定该DSV的变化是否已超过一予定的阈值并将确定结果输出到控制器15。
一旦DSV的变化已超过该予定的阈值，而加到输出控制部分48的输出允许信号保持求反，则和在先扇区相同的主数据的扇区再次从存储器11读出，重新选择不同的伪随机数字序列，扰频和调制各主数据字，从而得到一个DSV。之后，重复改变伪随机数字序列并重复执行扰频和调制，直到该DSV等于或小于该阈值。
当由于重复处理，DSV的变化变成等于或小于该阈值时，要求输出允许信号加到输出控制部分48，和该在先扇区相同的主数据扇区再次从存储器11读出，主数据字由和用于在先处理相同的伪随机数/字序列重新进行扰频，调制，并通过输出控制部分48输出该输出主数据字。
这样，一旦DSV的变化超过该阈值，输出控制部分48中断8/16调制器的输出，伪随机数字序列重复改变，扰频和调制重复执行。另一方面，当DSV变化变成等于或小于一予定阈值时，由输出控制部分48对8/16调制器13输出的中断停止，伪随机数字序列被设置成和在先处理期间使用的伪随机数字序列相同，之后执行扰频和调制，由此再次产生输出主数据字，其中DSV的变化变成等于或小于该阈值，并通过该输出控制部分48输出该输出主数据字。在此情况下，由于只有其中DSV的变化已变成等于或小于该阈值的该输出主数据字以扇区为基础输出，该记录/再生设备不得不只一次写该输出主数据字到光盘28上的记录区，并且不需要重复写该数据字到光盘28上的相同记录区。
在该第3例中，仍然最好是重新选择的第二伪随机数字序列被加到大于G×(M-N)/M的大量的字，这些字不包括很可能使DSV发散的位模式。
此外最好予先设置和H/L＝J相同数量的不同类型的第二伪随机数字序列。
而且，不是确定DSV的变化是否已超过一阈值，而是确定DSV的绝对值是否超过一予定的阈值。例4以下参照图8-11，将描述本发明的作为典型的记录媒质实施的一种光盘作为本发明的第4例。
图8表示本发明第4例中的光盘的一数据单元的典型格式。图9表示该光盘的典型扇区格式。图10表示该光盘的典型的同步帧格式。图8表示的数据单元包括在图10所示的同步帧格式中，而图10的同步帧格式包括在图9所示的扇区格式中。图11示意表示包括具有图9中所示的扇区格式的扇区的一种光盘。
在一光盘上，各种类型的主数据，例如视频数据，音频数据和计算机数据被分配和记录到各个扇区或从该各个扇区再生。如图11所示，在该光盘的信号扇区包括-HEADER部分，-MIRROR部分91以及一RECORDING部分92、多个这样的扇区交替地在该光盘上形成。
如图9所示，一个信号扇区通常包括一个HDADER部分，一个MIRROR部分和一个RECORDING部分，并总共由2697个字节组成。该HEADER部分和MIRROR部分予先在光盘上确定。数据记录在RECORDING部分或从该部分再生。该RECORDING部分包括一个GAP，一个GUARD部分，一个VFO部分，一个PS部分，一个DATA部分，一个PA部分和一个BUFFER部分，总共占据2567个字节。在这些字节中，DATA部分占据2418字节，相应图10中所示的Sync帧格式并由26个Sync帧组成(93字节/帧)。
如图8所示，一数据单元总共由2064字节组成(172字节X12)，并包括一个DATAID部分(4字节)，一个IDE部分(2字节)，一个SCL部分(6字节)，一个MAIN DATA部分(2048字节)以及一个EDC部分(4字节)。在DATA ID部分中，记录对应一种跟踪类型的(即或沟纹磁道或凸磁道)数据，对应读区或读出区的数据，一个扇区地址或类似数据。在IED部分中，记录用于检测DATA IN部分中误差的代码。在SCL部分中，记录扰频数据。在EDC部分中，记录用于检测在该剩余部分(2060字节)中而不是在EDC部分中的误差。
记录在SCL部分中的扰频数据和记录在DATA ID部分中的扇区地址表示许多予定伪随机数字序列的初始位模式之一个。对主数据的扰频处理是通过对一系列由初始位模式开头的随机数以及记录在光盘上的主数据执行一种逻辑操作(例如异或操作)来进行的。
图8中所示数据单元可以通过将该被扰频的主数据记录到该MAIN DATA部分并附加扰频数据或类似数据得到。当一误差校正代码加到该数据单元时，整个字节数变成2366字节。在这些字节被数字调制后，由同步信号(2字节)表示的一同步代码插入的91字节为基础的这些字节，由此形成图10表示的26个同步帧。每个同步信号Sy0，Sy1，…Sy7是“0”位和“1”位的组合，并具有一个专门的模式。
结果，整个字节数变成相应包括在图9所示扇区格式的DATA部分的2418字节。
在该例中，不仅根据扰频数据，而且根据一扇区地址选择伪随机数字序列。其理由如下。如果忽略扇区地址，许多具有由相同伪随机数字序列扰频的高度相关的信号可记录到光盘28的相邻磁道上。在此情况下，跟踪特性或类似特性将变成不利于稳定。这样，在该例中，考虑扇区地址为保证选择相互不同的伪随机数字序列用于相邻的磁道。
例如，所有记录在SCL部分的扰频数据的六位通常设置为“0”。然而，如果被记录的信号的低频分量已不正常地增加(即，如果DSV已发散)，该六位的任意位数不设置为“0”。如果所有扰频数据的六位的位数设置为“0”，则不执行扰频。另一方面，如果该扰频数据的六位的位数设置不为“0”，则执行扰频。
要指出，同一个已被执行的重新写操作次数相关的数据当该数据被重新写入时可设置成扰频数据。另一方面，根据随机数得到的数据或通过组合这些类型数据得到的数据也可设置成扰频数据。例5图12表示一种典型的代码记录设备作为本发明的第五例。该代记录设备将主数据记录到图11所示的光盘上。
例如被数字化的音频数据，视频数据和计算机数据通过一输入接口(±/F)51输入。输入主数据加到一逻辑操作电路50。不仅主数据，而且从伪随机数产生器52提供的随机数字都输入到逻辑操作电路50。该逻辑操作电路50对这些随机数字和主数据执行逻辑操作(例如一种异或操作)，由此执行对该主数据的扰频处理。
伪随机数字产生器52按照初级多项式产生伪随机数字序列。例如按照15阶多项式X15+X4+1(上述多项式(1))或在最大字长序列中的31阶多项式X31+X3+1例如，在根据15阶多项式X15+X4+1产生伪随机数字的情况下，伪随机数产生器52包括15个寄存器RE和单个异或元件EX(如图13所示)。初始位模式R14，R3，…，R0为各寄存器RE设置，这些寄存器中的位按箭头所示方向顺序位移，这些寄存器RE的位值顺序改变。由此产生一系列由初始位模式开头的随机数字。
这样，必须提供初始位模式给随机数字产生器52。许多伪随机数字序列的初始位模式储存在初始值数据产生器53中。每当输入主数据一扇区时，初始值数据产生器53由系统控制器54指令选择各伪机数字序列的任一初始位模式并对伪随机数字产生器52提供被选择的初始位模式。
通常，在其上写入如图14中所示的16种类型值(或位串)以及16种类型伪随机数字序列的初始位模式(或初始值)的数据表格予先储存初始值产生器53中，表示光盘上一具体扇区的一个地址从系统控制器54加到初始值数据产生器53。响应该地址，初始值数据产生器53从该扇区的该地址提取4位的具体置位，从该数据表格选择相应该4位值的一个初始位模式，并将该初始位模式加到伪随机数字产生器52。
然而，无论何时数据记录在光盘的相相同扇区(记录区)，选择相同伪随机数字序列的初始位模式。在这样的情况下，如果该相同主数据重复地写到该相同扇区，在该扇区上记录媒质的特性将变成非一致的，由此降低再生信号的信杂比(S/N)。
这样，在本发明的第五例中选择一伪随机数字序列的初始位模式不仅考虑扇区地址，而且要考虑另外的数据，在此情况中，这个另外数据包括表示已写入该相同扇区多少次的数据(以下这种数据将被称为“重写重复次数数据”)。在该例中，如图15所示，在其上相应16种类型值(或位串)的16个伪随机数字序列的16种类型的初始位模式(或初始值)对每个十六种类型重写重复次数数据设置，取代图14中所示数据表格的数据表格被储存在该初始值数据产生器53中。任意重写重复次数数据从图15中所示数据表格选择，而对应该扇区地址的该伪随机数字序列的初始位模式可参照在被选择的重写重复次数的列上进行选择。
另一方面，通过使随机数字产生器产生取代重写重复次数数据随机数字，许多数据表格之一都可以按该随机数进行选择。此外，如果重写重复次数数据或一个重写时间标记加到该随机数字产生器作为由该伪随机数字产生器产生的初始值，则该阴郁机数可以与重写重复数据或重写时间标记相结合。
重写重复次数数据或重写时间标记由系统控制器54确定，之后加到初始值数据产生器53。
已按此方式扰频的主数据作为图8中所示的MAIN DATA部分输入到第一多路转换器56。另一方面，第一附加信号产生器55不仅从初始值数据产生器53接收一伪随机数字序列的初始位模式作为扰频数据，而且还从系统控制器54接收一扇区地址，一个用于检测误差和类似信号的代码，并将作为图8中表示的DATAID部分、IED部分、SCL部分和EDC部分的这些数据加到第一多路转换器56。第一多路转换器56接收，调整各个部分并形成、输出图8中所示的数据单元。数字单元输入到误差校正代码产生器57。一误差代码由该误差代码产生器57得到之后加到该数据单元。
数字调制器(例如8/16调制器)58数字调制该输入数据单元和误差校正代码之后将这些数据输出到第二多路转换器61。另一方面，第二附加信号产生器59从系统控制器54接收必要的数据，对图之外9中所示VFO部分，PS部分，PA部分和DATA部分产生同步信号，之后将这些信号输出到第二多路转换器61。第二多路转换器61接收、调整各部分并形成，输出图9所示的一数据扇区。
该数据扇区输入到半导体激光调制器62并由它调制。该半导体激光调制器62的被调制输出加到光头63，由此控制由光头63内部提供的一半导体激光器件发出的激光。激光辐射到光盘64上，使一数据扇区记录到该光盘64上。例6图16表示作为本发明第6例的另一典型代码记录设备。第六例的代码记录设备不同于第五例的代码再生设备之处在于一DSV算法电路附加提供于图12所示设备。
在图16中，和图12中所示那些相似物有相同功能的元部件用相同标号识别。
对于图16中所示的设备，主数据通过一输入接口(I/F)51输入。逻辑操作电路50通过使用由伪随机数字产生器52提供的随机数字扰频输入主数据。然后将用作图8中所示MAIN DATA部分的该被扰频数据输出到第一多路转换器56。第一附加信号产生器55将图8中所示的DATA ID部分，IED部分，SCL部分和EDC部分加到第一多路转换器56。第一多路转换器56接收和调整各个部分并形成并输出图8中所示的数据单元，该数据单元输入到误差校正代码产生器57。误差校正代码由该误差校正代码产生器57得到之后被附加到该数据单元。数字调制器(例如-8/16调制器)58对输入数据单元和误差代码进行数字调制，之后输出这些数据。
直到此此时刻，图16所示设备操作和图12所示设备相同。这样，设置用于扰频的一伪随机数字序列的初始位模式不仅根据一扇区地址，而且根据重写重复次数数据，重写时间标记或随机数字。
其次，一DSV算法电路70对数字调制器58的输出数据计算DSV，并将该DSV加到系统控制器54。系统控制器54例如确定该DSV的绝对值是否大于一予定阈值。
另一方面，第二附加信号产生器59将用于图9中所示VF0部分，PS部分，PA部分和DATA部分的同步信号(同步代码)加到第二多路转换器61。第二多路转换器61接收和调整各部分并形成和输出如图9中所示的一数据扇区。
该数据扇区输入到半导体激光调制器62并由它进行调制。半导体激光调制器62的被调制输出加到光头63，由此控制从光头63内部提供的半导体激光器件发出的激光。结果一数据扇区被记录到光盘64。
在该例中，如果DSV的绝对值大于该阈值，则在光盘64上记录数字调制器58的未被处理的输出数据在从该光盘64再生该数字期间可引起麻烦。这样，系统控制器54指令半导体激光调制器62重新起动记录该相同扇区。
此外，系统控制器54还指令初始值数据产生器53重新选择一伪随机数字序列的另一初始位模式以及还指令该随机数字产生器52重新起动扰频。而且统控制器54指令输入I/F51，误差校正代码产生器57，数字调制器58，光盘64的旋转驱动10(未示)或光头63的传动器(未示)去重新起动处理。
结果相同的数据扇区被扰频和调制，数字调制器58的输出数据的DSV再次被进行计算。之后重复执行相同数据扇区直到DSV变为等于或低于该阈值。在同等于或低于该阈值的DSV有关的数据已记录到光盘之后，处理进行到下一扇区。
要指出相同主数据扇区可以从前极上的一个电路重复提供，以便重复处理。另一方面，该相同的主数据可一次储存在该输入I/F51中并从该输入I/F重复提供的便重复地加以处理。
而且，替代重复地记录该相同主数据扇区，数字调制器58的输出数据可一次储存在一缓冲器中。在此情况下，如果DSV已超过该阈值，储存在该缓冲器中的数据可提供到半导体激光调制器62。另一方面，如果DSV等于或小于该阈值，储存在该缓冲器中的这个数据可放弃。
此外，虽然在图12和16中所示的代码再生设备中举例说明一种半导体激光器件，但是本发明也可应用一种气体激光器件。例7图17表示作为本发明第七例的一种典型的代码再生设备。该代码再生设备再生由图12或图16中所示代码记录记备记录在图11中所示光盘上的主数据。
在图17中，当激光辐射到光盘71上时，该光由该光盘71进行调制并反射，使得作为具有可变强度的光信号输入到光头72的光接收元件。当头72的光接收元件对具有不同强度的光信号进行光电转换并将表示光信号强度变化的电信号输出到头放大器73。头73放大该帮弱电信号，然后将此信号加到数字化转换器74。数字化转换器74转换头放大器73的输出成表示成“0”和“1”的数字信号，之后将该数字信号输出到再生信号处理器75。再生信号处理器75从数字信号移去在HEADER部分，MIRROR部分，GAP部分，GUARD部分 ，VFD部分，PS部分，PS部分，PA部分，BUFFER部分和DATA部分中的同步信号等类似信号，之后将结果数据输出到数字解调器76。数字解调器76数字解调输入数据，之后将该被解调的数据输出到误差校正器77。
误差校正器77据包括在该数据中的误差校正代码校正该数据的误差。之后将该被校正数据输出到误差检测器79。另一方面，如果该数据误差不能校正，则数据不输出到误差检测器79。并且误差校正器77通知系统控制器80有故障，处误差校正状态。响应此通知，系统控制器80指令光盘71的旋转驱动器(未示)或光头72的传动器(未示)重新起动处理。结果，相同扇区数据再次从光盘71读出，再次输入到误差校正器77由该误差校正器77校正。
误差检测器79根据包括在该数据中的IED部分和EDC部分检测被校正数据的误差图8中所示)。虽然在误差校正中这样一个误差的可能性是低的，能用误差检测器79检测误差校正器77的误差，并具有可靠性。如果已检测该误差，则误差检测器79通知系统控制器80该误差检测响应该通知，系统控制器80重新起动上述处理。结果，相同数据再次从光盘71上的相同扇区读出，再次输入到误差检测器79，在该误差检测器79中检测误差校正的误差。
如果误差险测器79未检测来自数据的任何误差，误差检测器79输出该数据到数据分配器81。数据分配器81将数据分到DATA部分，IED部分，SCL部分，MAIN DATA部分以及EDC部分，输出SCL部分到初始值数据产生器82，并将包括在MAIN DATA中的主数据输出到逻辑操作电路83。
那些储存在图12中所示的初始值数据产生器53中的相同数据表格储存在初始值数据产生器82中。当SCL部分从数据分配器81输入到初始值数据产生器82时，初始值数据产生器82根据包括在SCL部分中的扰频数据选择任一伪随机数字序列中的初始位模式，然后将选择的该伪随机数序列的初始位模式输出到一伪随机数字产生器84，这在方式上和在图12中所示的初始值数据产生器53相同。当该初始位模式(该伪随机数序列的)输入到伪随机数字产生器84时，如果包括在MAIN DATA部分中的主数据由图12所示代码记录设备扰频，则伪随机数字产生器84将产生和由该伪随机数字产生器52产生的那些相同的随机数字，然后将这些随机数字输出到逻辑操作电路83。
逻辑操作电路83对由数据分配器81提供的主数据和由伪随机数字产生器84提供的随机数字执行一种逻辑操作，由此解扰频该主数据并将该被解扰频的主数据通过输出I/F85输出到外部作为再生数据。
按此方式，在记录期间已被扰频的数据在再生期间被解扰频，以便复原到原始数据。
从上述说明显而易见的是，在本发明的代码转换方法和设备中，如果在表示输出的主数据字中的“0”位数和“1”位数之间的差的计算值(即，DSV的变化)已超过阈值，则将重新选择另一扰频数据，并且将再次扰频该输入主数据字。扰频数据重复改变，扰频重复执行直到DSV变成等于或小于该阈值。结果，可防止DSV的增加以及输出主数据字的低频分量能减小。
这样，当这样的一个输出主数据字被记录到一种记录媒介，以及一信写从该记录媒质再生时，有可能降低再生信号低频分量，并满意地防止再生误差。
此外由于DSV相对任一具有任意模式的输入字能包括在一允差范围之内，可充分防止再生误差。
而且，在本发明的代码记录媒质和代码记录/再生设备中，由于扰频数据和被扰频主数据都以一个扇区为基础进行记录，扰频数据和被扰频的主数据可从任一扇区读出，并且该被扰频的主数据能按照该扰频数据复原到原始数据。这样，对于具体主数据可选择任一任意扰频方法，并能有效地抑制一再生信号低频分量的不正常的变化。结果，再生信号进行数字化具有高的精度，以及能明显降低产生再生误差的可能性。而且按照数据已被重新写在光盘上同一扇区的次数改变该扰频数据。这样，即使相同主数据重复写到该相同扇区，在该扇区上能保持记录媒质均匀的特性，能抑制再生信号的S/N比的下降，并改善重复执行记录/再生操作的可靠性。
对本专业技术人员而言，各种其他的修改将是显而易见的，并能容易地由他们实现而不脱离本发明的范围和精神。因此，附加的权利要求的范围不限制到在此描述的说明，但是该权利要求是在更宽范围内加以确立的。
权利要求
1.一种代码转换方法包括步骤根据任一多个类型的伪随机数字序列扰频一输入主数据单元；根据任一多个类型的调制数据调制该被扰频的主数据单元；根据该被调制的主数据单元产生一输出主数据单元；得到代表在包括在该输出主数据单元中的0位数和1位数之间差的一计算值；以及根据该计算值选择任一调制数据，其中该代码转换方法还包括步骤确定该计算值的变化是否已超过一予定阈值；如果确定该计算值的变化已超过该予定值，重新选择用于扰频步骤的另—伪随机数字序列；以及根据重新选择的伪随机数字序列，重新扰频该输入主数据单元。
2.按权利要求1的代码转换方法，其中调制被扰频主数据单元的步骤由具有M种类型的调制数据的第一调制执行，以及其中产生该输出主数据单元的步骤由第二调制执行，M种类型的调制数据之外的N种类型的调制数据引起该计算值增加。
3.按权利要求2的一种代码转换方法，其中，在调制步骤中，该第一调制是具有M种类型的调制数据的凹坑位置调制，以及其中，在产生步骤中，该第二调制是脉冲宽度调制，以及其中M种类型的调制数据之外的N种类型的调制数据引起该计算值增加。
4.按权利要求2的一种代码转换方法，其中，在确定步骤中，如果在第一周期L中，该计算值的变化变成等于或大于该阈值，具有已引起该计算值增加的位模式的—输出主数据单元包括在多个在该第一周期L期间输出的主数据单元中，以及其中，如果加到已引起该计算值增加的该主数据单元伪随机数字序列被称为第—伪随机数字序列，则该第—伪随机数字序列被改变成任一多个予定的第二伪随机数字序列，以及其中该多个第二伪随机数字序列是这样的伪随机数字序列，这些序列使得有可能得到多个不具有该位模式的主数据单元作为由重新扰频步骤产生的以及在比值等于或大于(M-N)/M时在第一周期L期间输出的主数据单元。
5.按权利要求4的一种代码转换方法，其中如果在其期间一系列输出主数据单元由使用第一伪随机数字序列的扰频步骤产生的一个周期被称作为第二周期H，该多个第二伪随机数字序列的数量至少等于H/L＝J。
6.按权利要求1的一种代码转换方法，其中，在确定步骤中，如果该计算值的变化已超过阈值，已予先在那个时刻之前输入并具有一予定长度的该主数据单元的部分在对该部分重新选择另外一伪随机数字序列后被重新进行扰频。
7.按权利要求1的一种代码转换方法，还包括步骤得到与具有一预定长度的输入主数据单元相对应的一输出主数据单元的计算值；如果该计算值的变化已超过该阈值，重新选择另一伪随机数字序列并重新扰频该输入主数据单元；以及得到使该计算值的变化等于或小于该阈值的一伪随机数字序列。
8.一种代码转换方法包括步骤根据任一多个类型的伪随机数字序列扰频一输入主数据单元；根据任一多个类型的调制数据调制该被扰频的主数据单元；从该被调制主数据单元产生输出主数据单元；得到表示包括在该输出主数据单元中1位数和0位数之间差的计算值；以及根据该计算值选择任一调制数据，其中，该代码转换方法还包括步骤确定该计算值的绝对值是否已超过一予定的阈值；如果确定该计算值的绝对值已超过该予定的阈值，重新选择用于扰频步骤的另一伪随机数字序列；以及根据重新选择的伪随机数字序列重新频频该输入主数据单元。
9.按权利要求8的一种代码转换方法，其中调制该被扰频的主数据单元的步骤由具有M种类型的调制数据的第一调制执行，以及其中产生该输出主数据单元的步骤由一第二调制执行，以及其中在M种类型的调制数据范围之外的N种类型的调制数据引起该计算值的增加。
10.按权利要求9的一种代码转换方法，其中，在调制步骤中，该第一调制是具有M种类型的调制数据的凹坑位置调制，以及其中，在产生步骤中，第二调制是脉冲宽度调制，以及其中，在M种类型的调制数据范围之外的N种类型的调制数据引起该计算值的增加。
11.按权利要求9的一种代码转换方法，其中，在确定步骤中，如果在第一周期L期间，该计算值的绝对值成为等于或大于阈值K，具有已引起该计算值增加的位模式的一输出主数据单元被包括在在第一周期L期间输出的多个主数据单元中，以及其中，如果加到已引起该计算值增加的主数据单元的伪随机数字序列被称为第一伪随机数字序列，该第一伪随机数字序列被改变成任一多个予定的第二伪随机数字序列。以及其中该多个第二伪随机数字序列是这样的伪随机序列，该序列使得有可能得到多个不具有该位模式的主数据单元作为由重新扰频步骤产生的以及在比值等于或大于(M-N)/M时在第一周期L期间输出的主数据单元。
12.按权利要求11的代码转换方法，其中如果在其期间一系列输出主数据单元由使用第一伪随机数字序列的扰频步骤产生的一个周期被称作为第二周期H，该多个第二伪随机数字序列的数量至少等于H/L＝J。
13.按权利要求8的代码转换方法，其中，当该计算值的绝对值超过该阈值时，已在那个时刻前予先输入的并具有予定长度的该主数据单元的一部分在对该部分重新选择另一伪随机数字序列之后重新进行扰频。
14.按权利要求8的代码转换方法，还包括步骤得到对应于具有一予定长度的输入主数据单元的一输出主数据单元的计算值；如果该计算值的绝对值已超过该阈值，重新选择另一伪随机数字序列并重新扰频输入主数据单元；以及得到使该计算值的绝对值等于或小于该阈值的一伪随机数字序列。
15.一种代码转换设备包括储存装置，用于储存输入主数据单元；扰频装置，用于根据任一多个类型的伪随机数字序列，扰频储存在该储存装置中的主数据单元；调制装置，用于根据任一多个类型的调制数据调制被扰频的主数据单元以及从该被调制的主数据单元产生一输出主数据单元；算法装置，用于得到表示包括该输出主数据单元中的0位数和1位数之间差的计算值；比较装置，用于确定由该算法装置得到的该计算值是否在一予定的容差范围内；以及控制装置，用于指令该扰频装置重新选择另一伪随机数字序列以及重新扰频储存在该储存装置中的主数据单元，如果该比较装置确定该计算值该容差范围之外。
16.按权利要求15的一种转换设备，还包括记录装置，用于记录调制装置的输出数据，其中如果比较装置已确定该计算值是在该容差范围之外，控制装置输出一转换故障信号。以及其中该记录装置响应该转换故障信号重新起动记录该调制装置的输出数据。
17.一种代码转换设备包括储存装置，用于储存输入主数据单元；扰频装置，用于根据任一多个类型的伪随机数字序列扰频储存在该储存装置中的该主数据单元；检测装置，用于检测已从该储存装置读出的该主数据单元的位置调制装置，用于根据任一多个类型的调制数据调制该被扰频的主数据单元，并从该被调制的主数据单元产生输出主数据单元；算法装置，用于得到表示包括在该输出主数据单元中的0位数和1位数之间差的一个计算值；比较装置，用于确定由该算法装置得到的该计算值是否在一予定的容差范围之内；以及控制装置，用于当该比较装置已确定该计算值是在该容差范围之外时指令该扰频装置重新选择另一伪随机数字序列，之后再扰频位于该主数据单元位置之前的主数据单元的一部分，该主数据单元的位置在该时刻已由该检测装置检测。
18.按权利要求17的一种代码转换设备，还包括记录装置，用于记录该输出主数据单元，其中如果该比较装置已确定该计算值是在该容差范围之外，该控制装置输出一个转换故障信号，以及其中该记录装置响应该转换故障信号重新记录该输出主数据单元。
19.一种代码转换设备包括储存装置，用于储存输入主数据单元；扰频装置，用于根据任一多个类型的伪随机数字序列，扰频储存在该存储装置中的主数据单元；检测装置，用于检测储存在该存储装置中的主数据单元的每一帧的位置，每次每帧按顺序从该储存装置读出；调制装置，用于根据任一多个类型的调制数据调制该被扰频的主数据单元，并从该被调制的主数据单元产生一输出主数据单元；算法装置，用于得到表示包括在该输出主数据单元中的0位数和1位数之间差的一计算值；比较装置，用于确定由该算法装置得到的该计算值是否在一予定的容差范围之内；以及控制装置，用于当比较装置已确定该计算值是在该容差范围之外时，指令该扰频装置重新选择另一伪随机数字序列，之后扰频多个位于该帧之前的帧，该帧的位置在该时刻已由该检测装置检测。
20.按权利要求19的一种代码转换设备，还包括记录装置，用于记录该调制装置的输出数据，其中如果比较装置已确定该计算值是在该容差范围之外，控制装置输出一转换故障信号，以及其中该记录装置响应该转换故障信号重新开始记录该调制装置的输出数据。
21.一种代码转换设备包括储存装置，用于储存至少一扇区的输入主数据单元；扰频装置，用于根据任一多个类型的伪随机数字序列扰频储存在储存装置中的该至少一个扇区的主数据单元；调制装置，用于根据任一多个类型的调制数据调制该被扰频的主数据单元，并从该被调制的主数据单元产生输出主数据单元；算法装置，用于得到表示包括在每一输出主数据单元中的0位数和1位数之间差的一个计算值；比较装置，用于确定由该算法装置得到的计算值是否在一予定的容差范围之内；以及控制装置，用于如果该比较装置已确定该计算值不在容差范围之内，指令该扰频装置重新选择另一伪随机数字序列，之后重新扰频储存在存储该装置中的至少一个扇区的主数据单元。
22.按权利要求21的一种代码转换设备，还包括记录装置，用于记录输出主数据单元。其中，如果该比较设备已确定该计算值在容差范围之外，控制装置输出一个转换故障信号，以及其中，响应该转换故障信号，记录装置重新起动记录该输出主数据单元。
23.一种代码记录媒质，用于在一个扇区的基础上记录主数据并从它再生主数据，其中，扰频数据和被扰频的主数据记录在每一个扇区中，以及其中，该扰频数据由任一予定的随机数字序列的初始值表示，用于扰频该主数据，以及其中，每个伪随机数字序列包括多个以该伪随机数字序列的初始值开始的随机数字，以及其中，该主数据已通过顺序地对表示该扰频数据的伪随机数字序列和该主数据执行一种逻辑运算而被扰频。
24.按权利要求23的一种代码记录媒质，其中每个伪随机数字序列是一个最大长度序列。
25.按权利要求23的一种代码记录媒质，其中该扰频数据指示主数据的一扇区是否被扰频。
26.按权利要求23的一种代码记录媒质，其中该扰频数据根据该随机数字进行设置。
27.按权利要求23的一种代码记录媒质，其中该扰频数据按主数据已被重新写在该相同扇区多少次进行设置。
28.一种代码记录设备，用于在一记录媒质上以一扇区为基础扰频和记录主数据，包括扰频数据产生装置，用于产生由任一多个予定伪随机数字序列表示的扰频数据；伪随机数字序列产生装置，用于按照该扰频数据产生该伪随机数字序列，每个伪随机数字序列由该扰频数据表示；扰频转置，用于通过顺序地对该产生的伪随机数字序列和一主数据扇区执行一种逻辑运算来扰频该主数据。调制装置，用于调制该被扰频的主数据；以及记录装置，用于将该被调制的主数据同该扰频数据一起记录到该记录媒质的一个扇区上。
29.一种代码记录设备，用于在一种记录媒质上，以一扇区为基础扰频和记录主数据，包括扰频数据产生装置，用于产生由任一多个予定伪随机数字序列表示的扰频数据；伪随机数字序列产生装置，用于按照该扰频数据产生该伪随机数字序列，每个伪随机数字序列由该扰频数据表示；扰频装置，用于通过顺序地对该产生的伪随机数字序列和一主数据扇区执行一种逻辑运算来扰频该主数据；调制装置，用于调制该被扰频的主数据；以及记录装置，用于将该被调制的主数据同该扰频数据一起记录至该记录媒质的一个扇区上；算法装置，用于得到代表包括在该被调制的主数据中的1位数和0位数之间差的一个计算值；以及一个确定装置，用于确定该计算值。
30.按权利要求28的一种代码记录设备，其中伪随机数字序列产生装置不仅按照该扰频数据，而且按照用于识别该记录媒质的每个扇区的扇区识别数据产生该伪随机数字序列。
31.按权利要求29的一种代码记录设备，其中伪随机数字序列产生装置不仅按照该扰频数据，而且按照用于识别该记录媒质的每个扇区的扇区识别数据产生该伪随机数字序列。
32.按权利要求28的一种代码记录设备，其中扰频数据产生装置按予定顺序输出各个伪随机数字序列。
33.按权利要求29的一种代码记录设备，其中扰频数据产生装置按予定顺序输出各个伪随机数字序列。
34.按权利要求28的一种代码记录设备，其中该扰频数据产生装置根据该随机数字选择每个伪随机数字序列，之后输出表示该被选择的伪随机数字序列的该扰频数据。
35.按权利要求29的一种代码记录设备，其中该扰频数据产生装置根据该随机数字选择每个伪随机数字序列，之后输出表示该被选择的伪随机数字序列的该扰频数据。
36.一种代码再生设备，用于从一种记录媒质再生主数据，该记录媒质用于在其将该主数据以一扇区为基础进行记录，然后从它再生该主数据，扰频数据和被扰频的主数据记录在每个扇区中，该扰频数据用任一予定伪随机数字序列的初始值表示，用于扰频该主数据，每个伪随机数字序列包括多个由一个专门的初始值开头的随机数字，以及该主数据通过对表示该扰频数据的伪随机数字序列和该主数据按序执行一种逻辑运算而被扰频，该代码再生设备包括读装置，用于从该记录媒质的一扇区读出该扰频数据；伪随机数字序列产生装置，用于按照读出的扰频数据产生一个伪随机数字序列，解扰频该被扰频的主数据；以及解扰频装置，用于通过对该伪随机数字序列和主数据扇区顺序地执行一种逻辑运算恢复原始的未被扰频的主数据。
全文摘要
本发明的代码转换方法包括步骤:扰频一输入主数据单元;调制该被扰频的主数据单元;产生一输出主数据单元;得到表示包括在该输出主数据单元中的1位数和0位数之间差的一计算值;根据该计算值选择任一调制数据;确定该计算值的变化是否已超过一预定的阈值;如果已超过该预定的阈值,重新选择另一用于扰频步骤的伪机数字序列;以及根据该重新选择的伪随机数字序列重新扰频该输入主数据单元。
文档编号G11B20/10GK1183609SQ97118660
公开日1998年6月3日 申请日期1997年7月31日 优先权日1996年7月31日
发明者小林良治, 武藤朗, 田中伸一, 赤平信夫 申请人:松下电器产业株式会社