专利名称：把信息字变换成信号的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种把一系列m比特信息字变换成调制信号的方法，m是整数，在该方法中为每个接收的信息字传递n比特码字，n是超过m的整数，传递的码字被调制成调制信号，以及其中该系列信息字被变换成一系列码字，以使得相应的调制信号满足预定的准则，并且其中码字在至少一个第一类型组和至少一个第二类型组上扩展，而属于该第一类型组的码字的传递建立由关联的组确定的第一类型的编码状态，以及属于该第二类型组的码字的传递建立由关联的组和由与被传递的码字关联的信息字确定的第二类型的r个编码状态之一，其中该第二类型组包括与至多r个信息字关联的至少一个码字，在这些信息字中间，各个信息字通过评估后继码字的预定参量而可区分。
本发明还涉及一种用于制造其上记录有按照所述方法得到的信号的记录载体的方法。
本发明还涉及一种编码设备，它包括用于把m比特信息字变换成n比特码字的m到n比特变换器，和用于把n比特码字调制成调制信号的装置，该调制信号满足预定的准则，以及状态建立装置，在由变换器传递码字时，为属于由关联的组确定的第一类型组的每个被传递码字建立第一类型的编码状态，以及为属于由关联的组和由与传递的码字关联的信息字确定的第二类型组的每个被传递码字建立第二类型的r个编码状态之一，其中第二类型组包括与至多r个信息字关联的至少一个码字，在这些信息字中间，各个信息字通过评估后继码字的预定参量而可区分。
本发明还涉及包括一系列接连的信号部分的信号，每个信号部分相应于一个信息字，该信号满足预定的准则，在该信号中，每个信号部分包括具有第一或第二信号值的n比特单元，属于信号部分的第一类型组的信号部分唯一地代表信息字，以及属于信号部分的第二类型组的信号部分与接连的信号部分相组合来代表独特的信息字，第二类型组的至少一个信号部分与至多r个信息字相关联，在这些信息字中间，各个信息字通过评估接连的信号部分的预定参量而可区分。
本发明还涉及一种其上记录信号的记录载体。
本发明还涉及一种再现设备，它包括用于从记录载体上的轨道读出信息的装置，该设备包括用于扫描轨道的装置和用于从轨道提供的信号的信号部分检索码字的解调装置，该信号满足预定的准则，在该信号中，每个信号部分包括具有第一或第二信号值的n比特单元，属于信号部分的第一类型组的信号部分唯一地代表一个信息字，以及属于信号部分的第二类型组的信号部分与接连的信号部分相组合来代表独特的信息字，以及用于把码字变换成信息字的变换器，该变换器包括用于通过评估后继码字的预定参量而区分各个信息字的装置。
这样的方法、这样的设备、这样的记录载体和这样的信号从US5,790,056可知的。该文件涉及到把一系列m比特信息字变换成调制信号的方法，该方法被称为EFM+，以及被使用来编码如DVD的光盘上的数据。为来自该系列的每个信息字传递n比特码字。传递的码字被变换成调制信号。码字被分布在至少一个第一类型组和至少一个第二类型组上。对于属于第一类型组的每个码字的传递，相关联的组建立该第一类型的编码状态。当属于第二类型组的码字被传递时，建立第二类型的编码状态。取决于建立的编码状态而将从一组码字中选择的一个码字指配给接收到的信息字。属于第二类型的编码状态的码字集合是分离(disjunct)的。第二类型的可能的编码集合中被选择的编码集合是由与传递的码字有关联的信息字确定的。这允许几个信息字与同一个码字相关联，建立的编码状态是不同的。在这个编码方法中，可被系列中的码字使用的独特的比特组合的数目被扩大，由此提高编码效率。这样地得到、存储和/或发送的调制信号可以如下地被再变换成信息字首先把调制信号变换成一系列码字，然后把信息字指配给该系列的每个码字，这依赖于要被变换的码字以及也依赖于后继码字的参量，例如位于相对当前码字的预定位置处的比特的值，该逻辑值指示先前建立的编码状态。
调制信号的低频分量应当被限制到一个低水平，尤其要避免直流DC。主要理由是低频分量可能干扰其他信号，诸如用于控制光头在垂直于轨道的方向上的位置的伺服跟踪信号。为了使得DC控制成为可能，所描述的编码系统具有局部的双重表，带有相反的DC贡献，以及在来自第一类型的编码集合的码字被选择的情形下，还允许选择替换的码字，只要没有违反调制信号的预定准则，即，对于具有相同信号值的比特单元的最小和最大游程长度的游程长度约束条件。虽然所描述的变换方法导致具有有限的低频含量的调制信号，但仍旧需要减小低频分量或用其它方式控制该调制信号的属性。
所以，本发明的目的是提供这样的变换装置，它适于改进对调制信号的属性的控制。
按照本发明的第一方面，这个目的是通过在开头段落中描述的方法达到的，其特征在于，每个信息字配备有相关联的码字子集，该子集包括其预定参量值互相不同的至少r个码字，以及所传递的码字是根据附加准则从排除所有的不遵守所述预定准则的码字的码字子集中选择的，以及在第二类型的编码状态已由以前的码字建立的情形下，排除具有的预定参量的值不相应于所建立的第二类型的编码状态的所有码字。
按照本发明的第二方面，这个目的是通过在开头段落中描述的编码设备达到的，其特征在于，该m到n比特变换器包括用于为每个信息字提供相关联的码字子集的装置，该码字子集包括在预定的方式上互相不同的至少r个第二类型的码字，和用于根据附加准则从排除所有的不遵守所述预定准则的码字的码字子集中选择一个码字的装置，以及在第二类型的编码状态已由以前的码字建立的情形下，排除具有的预定参量的值不相应于所建立的第二类型的编码状态的所有码字。
按照本发明的第三方面，这个目的是通过在开头段落中描述的信号达到的，其特征在于，该信号包括根据附加准则从排除所有的不遵守所述预定准则的信号部分的信号部分子集中选择的至少一个信号部分，以及在以前的信号部分属于第二类型组的情形下，排除具有的预定参量的值与各个信息字无关联的所有信号部分，该子集与一个信息字关联以及包括在预定参量的值上互相不同的至少r个信号部分。
按照本发明的第四方面，这个目的是通过在开头段落中描述的再现设备达到的，其特征在于，该变换器包括用于变换从码字子集中选择的码字的装置，该子集与信息字关联以及包括在预定的参量值上互相不同的至少r个码字。
本发明是基于以下的认识。通常，码字是通过使用有限的状态机方法生成的，且用于每个编码状态的码字被定义在一个集合中，例如，像定义在存储器表的一列中。当必须按建立的编码状态选择码字时，表中相应于信息字的行和编码状态的列的项被访问。遵从预定的准则，即，信号的游程长度约束条件，是通过对每列中码字的严格的条件而保证的。本发明人看到，虽然在已知的编码系统中码字总是可提供的，但这并不一定是最佳的选择。因此，现在码字不再被认为是相应于一个状态的集合的一部分。对于每个信息字，可以得到一个码字的子集，从这个子集作出最佳选择如下。首先，通过排除不遵从游程长度约束条件的所有码字而动态地评估游程长度准则，其次，在第二类型编码状态的情形下，排除所有的不具有相应于实际的第二类型编码状态的、需要的参量值的码字。最后，如果子集的一个以上的码字遵从刚才提到的准则，则根据附加准则，例如信号的低频含量，来进行进一步的选择。当把按照本发明的调制信号与如上所述的传统的DVD EFM+编码系统相比较时，惊喜地发现有另外的、约3dB的低频抑制的改进。
按照本发明的方法、设备和记录载体的另外的优选实施例在另外的权利要求中给出。
通过参照以下的说明中作为例子描述的实施例和参照附图，将明白和阐述本发明的这些与其他方面，其中
图1显示一系列信息字、相应系列的码字和调制信号；图2显示记录载体；图3显示图2的记录载体的放大部分；图4显示记录设备；图5显示译码和回放设备；图6显示译码设备；图7a-i显示具有对于每个信息字的码字子集的表格；以及图8a-b显示用于传统的EFM+编码的表的第一部分。
在图上，相应于已描述单元的单元具有相同的参考数字。
图1显示三个连贯的m比特信息字，在本例中，是附注为1的8比特信息字。有关编码方法的信息可以在以下书中找到K.A.S.Immink，Codes for Mass Data Storage Systems(用于大容量数据存储系统的代码)，Shannon Foundation Publishers，Eindhoven，荷兰，1999(ISBN90-74249-23-X)；和K.A.S.Immink，“A Survey of Codes for OpticalDisc Recording(用于光盘记录的代码的调查)”，IEEE Journal onSelected Areas of Communications，Special issue on signalprocessing and coding for digital storage，Vol.19，第751-764页，2001年4月。在所述的题目中，例如，描述了被使用来在所谓的紧凑盘上记录信息的所谓的EFM调制系统，和在DVD中使用的EFM+系统。EFM调制信号是通过把一系列8比特信息字变换成一系列14比特码字、将三个合并的比特插入到该码字中，而得到的。码字被选择成使得位于“1”比特之间的“0”比特的最小数目是d(2)而最大数目是k(10)。这个约束条件也称为dk-约束条件。该码字系列经由模2积分运算被变换成由具有高或低信号值的比特单元形成的相应的信号，在调制信号中用从高到低信号值的改变或者相反的改变来表示“1”比特。用两个比特单元之间的过渡处没有信号值改变来代表“0”比特。合并的比特被选择成使得即使在两个码字之间的过渡区域中也满足dk-约束条件，以及在相应的信号中所谓的游动(running)数字和值保持为基本恒定。在特定时刻的游动数字和值被理解为意指对处于这个时刻之前的调制信号部分计算的、具有高信号值的比特单元数目与具有低信号值的比特单元数目之间的差值。一个基本恒定的游动数字和值意味着信号的频谱并不包括低频区域的频率分量。这样的信号也被称为无DC(直流)信号。当从信号被记录在其轨道的记录载体上读出信号时，信号中没有低频分量是非常有利的，因为这样，则不受被记录信号影响的连续跟踪控制是可能的。信息记录不断需要增强记录载体上的信息密度。在图1上，三个信息字1具有各自的字值“34”，“138”，和“34”。这个三信息字1系列被变换成三个连贯的n比特码字，在本例中，是附注为4的16比特码字。该码字4形成具有逻辑“0”值的比特和具有逻辑“1”值的比特的比特串。信息字的变换是使得在该比特串中，位于两个具有逻辑“1”值的比特之间的、具有逻辑“0”值的比特的最小数目是d而最大数目是k，其中d等于2以及k等于10。这样的比特串常常被称为具有dk-约束条件的RLL串(RLL＝游程长度受限)。码字的各个比特还将被附注为x1，...，x16，其中x1表示码字的从左起的第一比特，通常称为最高有效位，以及x16表示码字的最后的比特。
由码字4形成的比特串藉助于模2积分运算被变换成调制信号7。这个调制信号包括三个信息信号部分8，代表码字4。信息信号部分包括比特单元11，其可能具有高信号值H或低信号值L。每个信息信号部分的比特单元的数目等于相关联的码字的比特数目。具有逻辑“1”值的每个码字比特在调制信号7中通过从具有高信号值的比特单元到具有低信号值的比特单元或者相反的过渡来表示。具有逻辑“0”值的每个码字比特在调制信号7中通过在比特单元过渡处不存在信号值改变来表示。
而且，要求调制信号7的频谱基本上不包括低频分量。换句话说，调制信号7实际上是无直流的。
以下将详细描述按照本发明的、可藉以得到调制信号的方法的实施例。
码字的全部集合被如下建立。首先，对于码字有一个要求是在码字内满足dk-约束条件。满足所述dk-约束条件的所有可能的码字的集合被划分到至少一个第一类型组和至少一个第二类型组中。当码字是从其中一个第一类型组传递时，建立编码状态S1，该编码状态排他地取决于该传递的码字所属于的第一类型组。当第二类型组的其中一个码字被传递时，建立一个编码状态，该编码状态取决于第二类型组和由该传递的码字代表的信息字。在一个实施例中，被称为G1的第一类型的码字组包括以a个具有逻辑“0”值的比特结尾的码字，其中数目a可以是等于0或1的整数，或可以是小于或等于9且大于或等于6的整数。这里描述的实施例只具有一个第二类型组。这个组包括以不同的b个具有逻辑“0”值的比特结尾的码字，其中数目b是大于或等于2且小于或等于5的整数。这个组因此将被称为组G2。在这里要描述的例子中，两个编码状态，即，S2和S3可以通过码字与相关联的信息字的组合被建立。
对于每个信息字，码字子集被建立成使得对于多个结尾的“0”比特的每个“0”比特可提供下一个码字，以使得最终得到的序列遵从游程长度约束条件。因此，每个子集具有至少一个码字在开始处具有0或1个零，还具有至少一个码字在开始处具有至少2个零。而且，该子集具有对于状态S2的至少一个码字和对于状态S3的至少一个码字，这两个码字根据可从码字得出的参量而可区分，例如两个比特位置的数值都是0，或至少一个数值是1。因此，对于每个信息字，对于S2的至少一个码字和对于S3的至少一个码字是可提供的。附加的码字可被加到子集，该子集可被使用来遵从附加准则，例如，信号的低频含量。在一个实施例中，对于具有高的直流含量的码字的子集，加上附加的码字，该附加的码字具有相反的直流含量。在这种情形下，通过使用遵从游程长度约束条件的所有码字来从码字子集进行适当的选择，可以减小低频含量，即，对于该码字，级联码字的调制信号只具有在要求的dk范围内的游程长度。在一个实施例中，从子集进行的码字选择被使用来编码另外的低密度的信息，例如，水印或版权信息。这样的编码也可以与调制信号中低频分量的减小相组合，在这种情形下，所述的减小显然将多少小于附加准则仅仅是低频含量的情形下的减小。
应当指出，动态选择遵从由状态所要求的参量值(仅仅对于第二类型状态需要)和遵从dk-约束条件的码字，即，使用来自遵从状态和游程长度要求的子集的任何码字，与基于状态机方案的传统编码系统相比，是更灵活的，所述状态机方案例如在用于DVD的EFM+码中使用，正如参照图8描述的。与EFM+相比，动态选择的LF分量的附加减小约为3dB。
图2通过例子显示按照本发明的记录载体120。所显示的记录载体是光的可检测类型之一。该记录载体也可以是有不同的类型，例如是磁可读的类型。该记录载体包括被安排在轨道121上的信息图案。
图3显示一条轨道121的一个很大的放大部分122。图3所示的轨道部分121中的信息图案包括第一扇区123，例如采用光可检测标记的形式，以及第二扇区124，例如位于标记之间的中间区域。该第一和第二扇区在轨道125的方向上交替。第一扇区123呈现第一可检测属性，以及第二扇区124呈现可以与第一可检测属性区分开的第二可检测属性。第一扇区123代表具有一个信号电平，例如低信号电平L，的调制的二进制信号7的比特单元12。第二扇区124代表具有另一个信号电平，例如高信号电平H，的比特单元11。记录载体12可以通过首先生成调制信号、然后给记录载体12提供信息图案而得到。如果记录载体是光可检测的类型，则记录载体可以根据调制信号7通过本身已知的操控和复制技术而得到。
图4显示用于记录信息的记录设备，其中使用按照本发明的编码设备，例如，图6所示的编码设备140。在记录设备中，用于传递调制信号的信号线被连接到用于写入头142的控制电路141，可写入类型的记录载体沿该写入头移动。写入头142是一种能够在记录载体143上引入具有可检测改变的标记的惯用类型。控制电路141也可以是一种根据加到控制电路141的调制信号来生成用于写入头的控制信号的惯用类型，这样，写入头142引入相应于调制信号的标记的图案。
图5显示读设备，其中使用按照本发明的译码设备，例如下面描述的译码设备153。读设备包括惯用类型的读出头，用于读按照本发明的记录载体，该记录载体载送相应于调制信号的信息图案。读出头150然后产生按照由读出头150读出的信息图案调制的模拟读信号。检测电路152以惯用方式把这个读信号变换成二进制信号，该二进制信号被加到译码电路153。
译码设备153的实施例由实施编码功能的逆功能的逻辑阵列组成。译码设备153包括ROM存储器作为译码器，和/或门电路，用于存储对于每个信息字的码字子集，正如图7所示的。接收的码字与存储的码字相比较，以及相应于包含已接收码字的子集的信息字被发送到输出端。在码字是两个子集的一部分的情形下，通过观察即将到来的码字的第1和第13比特而选择各个子集，它指示即将到来的第二类型的码字的编码状态，S2或S3。对于在子集中的每个码字，也存储下一个编码状态，如图7所示的。通过比较检测的编码状态与存储的状态来确定可适用的子集。
图6显示按照本发明的编码设备140的实施例，藉助于该编码设备可实行上述的编码。编码设备被安排用于把m比特的信息字1变换成n比特码字4，以及不同编码状态的数量可以用s比特指示。编码设备包括变换器60，用于把(m+s+x)二进制输入信号变换成(n+s+t)二进制输出信号。从变换器的输入端，m个输入被连接到总线61，用于接收m比特信息字。从变换器的输出端，n个输出被连接到总线62，用于传递n比特码字。而且，s个输入被连接到s比特总线63，用于接收表示当前的编码状态的状态字。按照上述的编码的实施例，编码状态可以具有值S1，S2或S3。状态字由缓冲存储器64，例如以s触发器的形式，经由s比特总线63被传递。缓冲存储器64具有被连接到总线58的s个输入端，用于接收被存储在缓冲存储器中的状态字。为了传递要被存储在缓冲存储器中的状态字，变换器60具有被连接到总线58的s个输出端。变换器60可包括ROM存储器，在其中存储图7所示的码字表。在ROM中的地址通过状态字和被加到变换器的输入端的信息字的组合，而被确定，同时也根据选择信号77，选择存储器单元的地址。在不同的实施例中，状态字由门电路得出。
在首先的操作中，变换器60选择相应于在总线61上的当前信息字的码字子集。其次，如下地为调制信号选择该子集的码字为遵从s比特总线63上的状态和预定的准则，例如，游程长度约束条件dk。如果编码状态是第一类型的，则选择该子集的所有的码字，但如果编码状态是第二类型，如S2或S3，则只选择遵从对于该状态要求的参量(例如，在位置x1和x13处的比特值)的码字。而且，通过计算在码字序列中、在以前的和当前的码字之间的边界出现的游程长度，来只选择遵从游程长度约束条件的码字。在选择后，一个或多个码字可用于编码当前的信息字。变换器把子集中所有选择的码字的信息加到总线75上。总线75被连接到选择电路76，用于应用附加准则来从子集中选择码字。在一个实施例中，参量是低频含量。在选择电路76中评估的参量然后表示对于每个选择码字的、由该码字造成的数字和值的改变。选择电路76计算一部分调制信号的运行DSV。该部分可以在过去的任意点或以同步字开始。在另一个实施例中，也可以对于将来的部分计算DSV，但在那种情形下，需要存储器来用于临时存储可能的码字序列。根据这个信息，选择电路76传递x比特的选择信号，它表示从当前信息字子集选择的哪个码字要被馈送到总线62。这个选择信号通过选择信号线77被加到变换器60。
应当指出，同步图案可以定期加到调制信号上。独特的和可靠的图案的定义可以是在DVD系统中使用的同步图案，或者是在US 5,696,505中描述的编码系统中的同步图案。
最后，总线62被连接到并行-串行转换器66的并行输入端，该转换器把通过总线62接收的码字4转换成串行比特串，该比特串通过信号线67被提供到调制电路68，调制电路把比特串变换成调制信号7，通过信号线70传递。调制电路68可以是惯用类型之一，例如所谓的模-2积分器。
在一个实施例中，如图5所示的译码设备153包括解调器，用于恢复在码字选择中被编码的信息。解调器包括类似于编码设备140中的选择电路76的选择电路。该选择电路根据所恢复的信息字来重建码字序列。解调器把接收的码字序列与重建的序列进行比较。从它们的差值来译码附加信息。该附加信息可以是水印或版权信息。
图7显示按照本发明的编码表；细分成图7a-7i上的各部分。在标记为“Data(数据)”的第一列中，列出信息字0-255。在每个数据行中在偶数列中，列出多到5个可能的码字，构成对于那个行中的信息字的码字子集。第二、第六和第十列被标记为“S2”，以及包含当编码状态是S2时可使用的码字。该码字遵从用于这个状态的参量值，即，在比特位置x1和x13上具有零值。第四、第八和第十二列被标记为“S3”，以及包含当编码状态是S3时可使用的码字。该码字遵从用于这个状态的参量值，即，在比特位置x1或x13上具有非零值。当编码状态是S1时，可以使用来自所有的列的码字。在被标记为“NS”的奇数列中，下一个状态被指示为用于该数值的左面给出的相应的码字。下一个状态2指示后继的码字必须取自被标记为S2的列，以及下一个状态3指示后继的码字必须取自被标记为S3的列。下一个状态x指示第一类型的编码状态S1；以及x指示后继的码字可以取自任何的列。正如以上解释的，码字序列也必须遵从预定的准则，即，零的最小数目d＝2和零的最大数目k＝10的游程长度约束条件。因此，只选择这样的码字，即当其被组合时构成一个具有这样的、只被允许的游程长度的序列。而且，码字的最后选择是基于附加准则，即，减小低频含量，或低频分量的另外的调制。
图8显示用于传统的EFM+码的编码表的一部分，正如在US5,790,056中充分描述的。比率是8/16，所以，m＝8和n＝16，dk-约束条件是d＝2，k＝10。使用主表和替换表，并且图8a显示主编码表的第一部分，而图8b显示用于信息字0-87的替换表的第一部分。码字是根据如下描述的、传统的状态机方案来选择的。替换表的码字可以被选择用于DC控制。当信息字被变换成码字时，属于码字集的码字取决于编码状态S1，S2，DS3之一或者是看要被变换的信息字。属于编码状态S1，S2，S3和S4的码字集此后将分别称为V1，V2，V3，和V4。码字集中的码字被选择成使得每个比特串满足dk-约束条件，所述比特串可由来自建立编码状态的组的码字和来自由这个编码状态建立的集合的任意码字形成。在编码状态S4通过传递以前传递的码字而被建立、且因此该编码状态表示该以前的码字以具有的逻辑“0”多于或等于6以及少于或等于9的比特串结尾的情形下，只允许通过编码状态S4建立的码字集V4包括以最多1比特具有逻辑“0”值开始的码字。应当指出，以具有逻辑“ 0”值的比特的更大数目开始的码字将导致在以前传递的码字与要被传递的码字之间的过渡区域，在这个区域中，具有逻辑“0”值的连贯比特的数目将并不总是小于或等于10，因此，不满足dk-约束条件。由于同样的原因，集合V1只包括以多个(大于或等于2以及小于或等于9)具有逻辑“0”值的比特开始的码字。
属于编码状态S2和S3的码字集V2和V3只包含以具有大于或等于0且小于或等于5个逻辑“0”值的多个比特开始的码字。满足这个条件的码字被在两个集合V2和V3扩展，使得集合V2和V3完全不包含任何公共的码字。集合V2和V3在以下将被称为分离的集合。码字在集合V2和V3上的扩展是优选的，使得根据有限数目的p个比特的逻辑值，可以确定码字属于哪个集合。在上述的例子中，为此目的而使用比特组合x1.x13。来自集合V2的码字是可以从比特组合x1.x13＝0.0认出的。来自集合V3的码字因此是可以从组合x1.x13不等于0.0认出的。在传递时建立编码状态S1(组G11)的码字、传递时建立编码状态S2或S3(组G2)的码字以及传递时建立编码状态S4(组G12)的码字之间进行区分。集合V1包括来自组G11的138个码字，来自组G2的96个码字，和来自组G12的22个码字。将会看到，在集合V1中不同码字的数目小于不同的8比特信息字的数目。
由于来自组G2的码字后面总是跟随来自集合V2的码字或来自集合V3的码字，以及另外根据在来自组G2的码字后面的码字、可以确定这个码字属于哪个集合，所以后面跟随有来自集合V2的码字的、来自组G2的码字可以与来自组G2、但后面跟随有来自集合V3的码字的相同码字明确地区分开。换句话说，当码字被指配给信息字时，来自组G2的每个码字可被使用两次。来自组G2的每个码字连同来自集合V2的随机码字形成一个独特的比特组合，该比特组合与由同一个码字和来自同一个集合V3的随机码字形成的比特组合是不可分离的。这意味着，来自组G11的138个独特的比特组合(码字)可被使用于集合V1，来自组G12的22个独特的比特组合(码字)和来自组G2的2*96个独特的比特组合(来自组G2的码字与随后的码字相组合)。这使得有用的比特组合的总数达到352。由来自集合V2，V3和V4的码字形成的独特的比特组合的数目分别是352，351和415。
虽然本发明是通过使用来自EFM+码的码字的实施例进行解释的，但可以使用任何其他适当的码字集和游程长度约束条件。同样，对于记录载体，描述了光盘，但可以使用其他媒体，诸如磁盘或磁带。应当指出，在本文件中，词语“包括”并不排除有不同于所列出的其他单元或步骤的存在，且在单元之前的词语“一个”，并不排除多个这样的单元的存在，任何附图标记并不限制权利要求的范围，本发明可以通过硬件和软件来实施，几个“装置”可以用同一个硬件项来代表。而且，本发明的范围不限于实施例，以及本发明在于上述的每一个新颖的特性或特性的组合。
权利要求
1.把一系列m比特信息字(1)变换成调制信号(7)的方法，m是整数，在该方法中为每个接收的信息字(1)传递n比特码字(4)，n是超过m的整数，且传递的码字(4)被调制成调制信号(7)，以及其中该信息字系列被变换成一系列码字，以使得相应的调制信号(7)满足预定的准则，并且其中码字(4)在至少一个第一类型组(G11，G12)和至少一个第二类型组(G2)上扩展，同时，属于第一类型组(G11，G12)的码字的传递建立由相关联的组所确定的一个第一类型的编码状态(S1)，以及属于第二类型组(G2)的码字的传递建立由相关联的组和由与传递的码字(4)关联的信息字(1)确定的第二类型的r个编码状态(S2，S3)之一，其中第二类型组包括与至多r个信息字相关的至少一个码字，在这些信息字中间，各个信息字通过评估后继码字的预定参量而可区分，其特征在于，每个信息字配备有相关联的码字子集，包括其预定的参量值互相不同的至少r个码字，并且所传递的码字是根据附加准则从排除所有的不遵守所述预定准则的码字的码字子集中选择的，以及在第二类型的编码状态已由以前的码字建立的情形下，排除具有不相应于所建立的第二类型的编码状态的、预定的参量值的所有码字。
2.如权利要求1中要求的方法，其中附加准则控制该调制信号的低频含量。
3.如权利要求2中要求的方法，其中游动数字和值被建立为对于低频含量的度量，该值是在一部分调制信号(7)上确定的，并且它表示对于这个部分的、在具有第一信号值的比特单元数目与具有第二信号值的比特单元数目之间差异的当前值，同时作出所述的码字选择，以便约束该数字和值。
4.如权利要求1中要求的方法，其中预定的参量值是p个预定的比特的逻辑值。
5.如权利要求4中要求的方法，其中p个预定的比特是第一和第十三比特位置。
6.如权利要求1中要求的方法，其中附加准则编码另外的信息。
7.如权利要求1中要求的方法，其中调制信号满足这样的预定的准则具有相同信号值的接连比特单元的各个数目至少是d+1而至多是k+1。
8.如权利要求7中要求的方法，其中d等于2而k等于10。
9.如权利要求1，2，或3中要求的方法，其中m等于8而n等于16。
10.如权利要求1中要求的方法，其中记录载体(120)是通过给衬底提供一个代表该调制信号(7)的信息图案(123，124)而制成的。
11.编码设备(140)，包括用于把m比特信息字变换成n比特码字的m到n比特变换器(60)，和用于把n比特码字调制成调制信号的装置(66，68)，该调制信号满足预定的准则，以及状态建立装置(64)，用于在由变换器传递码字时，建立对于属于由相关联的组确定的第一类型组(G11，G12)的每个传递码字的第一类型的编码状态(S1)，以及建立对于属于由相关联的组和由与传递的码字相关联的信息字确定的第二类型组(G2)的每个传递码字的r个第二类型的编码状态(S2，S3)之一，其中第二类型组包括与至多r个信息字相关联的至少一个码字，在这些信息字中间，各个信息字通过评估后继码字的预定参量而可区分，其特征在于，该m到n比特变换器(60)包括用于为每个信息字提供相关联的码字子集的装置，该码字子集包括在预定的方式上互相不同的至少r个第二类型的码字，和用于根据附加准则从排除所有的不遵守所述预定准则的码字的码字子集中选择一个码字的装置，以及在第二类型的编码状态已由以前的码字建立的情形下，排除具有不相应于所建立的第二类型的编码状态的、预定的参量值的所有码字。
12.如权利要求11中要求的编码设备，其中该设备包括用于通过记录代表调制信号的信息图案，而把信息记录在记录载体(143)上的装置(141，142)。
13.包括一个接连的信号部分(8)的序列的信号，每个信号部分相应于一个信息字，该信号满足预定的准则，在该信号中，每个信号部分(8)包括具有第一或第二信号值的n比特单元，属于信号部分的第一类型组(G11，G12)的信号部分唯一地代表信息字，以及属于信号部分的第二类型组(G2)的信号部分与接连的信号部分相组合来代表独特的信息字，第二类型组的至少一个信号部分与至多r个信息字相关联，在这些信息字中间，各个信息字通过评估接连的信号部分的预定参量而可区分，其特征在于，该信号包括根据附加准则从排除所有的不遵守所述预定准则的信号部分的信号部分子集中选择的至少一个信号部分，以及在以前的信号部分属于第二类型组的情形下，排除具有与各个信息字无关联的预定参量值的所有信号部分，以及该子集与信息字关联且包括在预定的参量值上互相不同的至少r个信号部分。
14.如权利要求13中要求的信号，其中附加准则是该调制信号的低频含量。
15.如权利要求13中要求的信号，其中该预定的参量是p个预定比特的逻辑值。
16.记录载体(120)，在其上的轨道(121)上提供有如权利要求13，14或15中要求的信号(7)，其中信息图案(123，124)代表信号部分(8)，该信息图案包括在轨道的方向上交替的第一和第二部分(123，124)，第一部分呈现可检测的第一属性，以及第二部分呈现可与该第一属性区分开的第二属性，以及具有第一属性的各部分代表具有第一信号值的比特单元而具有第二属性的各部分代表具有第二信号值的比特单元。
17.再现设备，包括用于从记录载体上的轨道(9)读出信息的装置，该设备包括用于扫描轨道的装置和用于从轨道中提供的信号的信号部分(8)检索码字的解调装置，该信号满足预定的准则，在该信号中，每个信号部分(8)包括具有第一或第二信号值的n比特单元，属于信号部分的第一类型组(G11，G12)的信号部分唯一地代表一个信息字，以及属于信号部分的第二类型组(G2)的信号部分与接连的信号部分相组合来代表独特的信息字，以及用于把该码字变换成信息字的变换器，该变换器包括用于通过评估后继码字的预定参量而区分各个信息字的装置，其特征在于，该变换器包括用于变换从码字子集中选择的码字的装置，该子集与该信息字关联以及包括在预定的参量值上互相不同的至少r个码字。
18.如权利要求17中要求的设备，其中变换器包括用于根据从子集进行的码字选择来检测附加准则的装置。
全文摘要
描述了一种把m比特信息字变换成游程长度受约束的调制信号的方法。可得到的码字被分布在至少一个第一类型组(G1)和至少一个第二类型组(G2)上。属于第一或第二类型组的码字的传递建立第一类型的编码状态(S1)或取决于当前的信息字而建立第二类型的r个编码状态(S2，S3)之一。对于每个信息字，可得到一个码字子集，该码字子集对于r个编码状态的每个状态具有至少一个分离的码字。从要被传递的码字子集中进行的选择使编码状态基于动态地验证码字序列的游程长度约束条件，以及基于类似调制信号的低频含量的附加准则。
文档编号H03M7/14GK1615589SQ02827404
公开日2005年5月11日 申请日期2002年12月18日 优先权日2002年1月23日
发明者K·A·肖哈梅埃明克 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司