专利名称：用于在有连续最小距离长度限制的情况下进行调制/解调的设备与方法
技术领域：
本发明在总体上涉及调制设备和调制方法、解调设备和解调方法以及程序载体。具体地说，本发明涉及一种最佳的调制设备和最佳的调制方法、最佳的解调设备和最佳的解调方法以及最佳的程序载体，它们可在按高记录密度将数据记录到记录媒体上并按高记录密度重播记录在记录媒体上的数据的操作中使用。
先有技术在用传输线传输数据或将数据记录到诸如磁盘、光盘或磁光盘之类的记录媒体时，于传输或记录之前将数据调制成与传输线或记录媒体相匹配的的代码。作为一种调制技术，周知有块编码技术。在块编码过程中，将数据串分块成这样的单元，每个单元包括mxi位。然后，将以下称为数据字的各个单元转换成一代码字，该代码字按适当的编码规则包括nxi位。就i＝1而言，所述代码字是一个定长代码。就具有多个值的i而言，i从1到最大值，最大值为i，最终的代码是一变长代码。一般地说，将源于块编码技术的代码称为变长代码(d，k；m，n；r)。
这里，将i称为约束长度，r是imax即最大约束长度。d是出现在两个连续的1之间的0的最小个数。d称为0的最小距离。另一方面，k是出现在两个连续1之间的0的最大个数。k称为0的最大距离。
还有，在将从上述块编码技术中获得的变长代码记录到诸如光盘或磁-光盘之类的记录媒体例如记录到小型盘(CD)或小磁盘(MD)上的操作中，所述变长代码会经受NRZI(不归零逆变换)调制，其中，将可变长代码中的各个“1”解释为逆变换，将“0”解释为非逆变换，然后，记录下进行了NRZI调制的变长代码。将进行了NRZI调制的变长代码称为记录波列。就符合以前规定不是这么大记录密度的ISO规范的磁-光盘而言，在一系列进行了记录调制的位未经历NRZI调制时，将这些位记录下来。
令符号Tmin和Tmax分别表示一记录波列的最小和最大逆变换时间。在这种情况下，为沿线速度方向按高记录密度将记录波列记录下来，最好有长的最小逆变换时间Tmin或大的最小距离d。此外，从时钟生成的角度看，应有短的最大逆变换时间Tmax或小的最大距离k。为了满足这些要求，业已提出了多种调制技术。
具体地说，就光盘、磁盘或磁-光盘而言，存在有已提出或实际使用的调制技术，这些技术用于生成表述为(1，7；m，n；r)的变长代码RLL和表述为(2，7；m，n；r)的变长代码RLL(2-7)以及表述为(1，7；m，n；l)的定长代码RLL(1-7)，这些代码在ISO规范MO中使用。至于目前正在研究和开发中的诸如具有高记录密度的光盘和磁-光盘之类的盘式设备，则通常使用最大距离d为1的RLL代码(距离长度有限的代码)。
以下是可变长度RLL(17)代码的转换表的实例。
<表1>
RLL(1，7；2，3；2)数据 代码i＝1 11 00x10 01001 10xi＝2 0011 000 00x0010 000 0100001 100 00x0000 100 010转换表中使用的符号x对下一个为“0”的信道位来说具有值“1”，或者，对下一个为“1”的信道位来说具有值“00”。最大约束长度r为2。
变长代码RLL(1-7)的参数是(1，7；2，3；2)。因此，可用(d+1)T来表示的最小逆变换时间Tmin等于2(＝1+1)T，其中，T是记录波列中的位间隔。因此，还可用(m/n)×2Tdata来表示的最小逆变换时间Tmin等于1.33(＝2/3×2)Tdata，其中，Tdata是数据串中的位间隔。从而，可用(k+1)T表示的最大逆变换时间等于(7+1)T＝8T＝8×(m/n)Tdata＝8×2/3Tdata＝5.33Tdata。也可用(m/n)Tdata来表示的检测触发脉冲宽度Tw因此而等于0.67(＝2/3)Tdata。
还有，在一系列进行了表1所示的RLL(1-7)调制的信道位中，可以看出与为2T的时间相对应的等于最小逆变换时间Tmin的发生频率的后面是与为3T和4T的时间相对应的发生频率。按诸如2T和3T之类的短间隔生成多个边缘信息有助于在多种情况下生成时钟信号。
但是，当记录线密度进一步增加时，最小距离这时反而会成为问题。也就是说，如果连续地生成最小距离2T，则记录波列会出现变形。这是因为，2T波输出小于其它波输出，所以很容易受诸如散焦和切线倾斜之类的因素的影响。此外，在高线密度下，记录连续的最小标记(2T)还很容易受诸如噪声之类的干扰的影响。因此，重播数据的操作还易于出错。在这种情况下，可将再现数据的出错模式看作是多种情况中最小标记的前缘和后缘的平移。结果，所产生的位误差的长度会增加。
如上所述，在经过传输线路传送数据或将数据记录到记录媒体上时，就在传送或记录之前将数据调制成与传输线路或记录媒体相匹配的代码。如果来源于调制的代码包含有直流分量，则诸如在对盘驱动器的伺服控制中产生的跟踪误差之类的多种误差信号就会易于变化或者很容易产生抖动。为此，应尽可能地防止所调制的代码包含有直流分量。
为了防止所调制的代码包含有直流分量，业已提出了对DSV(数字和值)进行控制以防止所调制的代码包含有直流分量。DSV是通过将一系列位(数据符号)的值相加所得的总和，其中，值+1和-1在位系列中分别赋给了“1”和“0”，这源于对一系列信道位的NRZI调制(也即电平编码)。DSV是包括在一系列代码中的直流分量的指示符。通过DSV控制来减小DSV的绝对值等价于减少包含在一系列代码中的直流分量的数量。
DSV控制并不应用于根据以上表1所示的变长RLL(1-7)所生成的调制代码。就这种情况而言，DSV控制是通过在调制了一段时间之后计算一系列编码位(一系列信道位)的DSV并将预定数量的DSV控制位插进编码位系列(信道位系列)而实现的。
在任何速率下DSV控制位都基本上是冗余位。如果考虑代码转换的效率，则应将DSV控制位的数量减至最小的可能值。
此外，如果插入DSV控制位，则还应该使最小距离d和最大距离k不变。这是因为，(d，k)的变化会对记录/重播特性有影响。
本发明要解决的问题如上所述，在按高线密度记录RLL代码的操作中或在重播按高线密度记录的RLL代码的操作中，会出现这样的问题即连续最小距离d的模板会很容地产生长的误差。
此外，就诸如RLL(1-7)代码之类的RLL代码而言，DSV控制需要将DSV控制位插进一串代码字(一系列信道位)的任意部分。但是，由于DSV控制位基本上是冗余位，故应将插入的DSV控制位的数量减至最小的可能值。但是，为了将最小距离和最大距离保持为恒定值，DSV控制位的数量至少是2。因此应将DSV控制位的数量减至更小的值。
本发明解决了上述问题。本发明的一个目的是进行DSV控制，以便对最大距离d＝1的RLL代码(d，k；m，n)即RLL代码(1，7；2，3)产生高效的控制位，因此，可在保持最小距离和最大距离的同时减少连续最小距离的数量。
本发明的另一个目的是通过使用具有最简单可能结构的转换表来防止传播解调制误差。
解决问题的手段如权利要求1的调制设备的特征在于具有转换装置，它用于根据转换表将输入数据转换成代码，其中，所述转换表实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码，其中，d是最小距离，k是距离长度极限；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限k。
如权利要求23的调制方法的特征在于包括根据转换表将输入数据转换成代码这样的转换步骤，其中，所述转换表实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码，其中，d是最小距离，k是距离长度极限；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限k。
如权利要求24的用于提供程序实现过程的程序提供媒体包括根据调制设备的转换表将输入数据转换成代码这样的转换步骤，以便将具有m位基本数据长度的数据转换成具有n位基本代码长度的可变长代码(d，k；m，n；r)，所述程序媒体的特征在于，所述转换表实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码，其中，d是最小距离，k是距离长度极限；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限k。
如权利要求25的解调设备的特征在于具有转换装置，它用于根据转换表将输入代码转换成数据，其中，所述转换表实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码，其中，d是最小距离，k是距离长度极限；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限k。
如权利要求28的解调制方法的特征在于具有根据转换表将输入代码转换成数据这样的转换步骤，其中，所述转换表实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码，其中，d是最小距离，k是距离长度极限；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限k。
如权利要求29的用于提供程序的程序提供媒体包括根据解调设备的转换表将输入代码转换成数据这样的转换步骤，以便将具有n位基本代码长度的变长代码(d，k；m，n；r)转换成具有m位基本数据长度的数据，所述程序媒体的特征在于，所述转换表实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码，其中，d是最小距离，k是距离长度极限；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限k。
依照权利要求1的调制设备、权利要求23的调制方法、权利要求24的程序载体、权利要求25的解调设备、权利要求28的解调方法以及权利要求29的程序载体，根据实施转换规则的转换表来进行转换过程，依照所述规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限。
对最佳实施例的详细说明在开始说明本发明某些最佳实施例之前，为了阐明权利要求中所述的本发明装置与实施例中所采用的实现工具的相关关系，在以下描述本发明特征的说明中，每个装置的后面都是用括号括起的典型实现工具，模板是“装置(例如是用典型实现工具来实现的)”。但是，无须说，所述典型实现工具并不是从限制的意义上来构造的。也就是说，一个装置并不一定限于与该装置相关的典型实现工具。
如权利要求1的调制设备的特征在于具有转换装置(例如是用图12所示的调制单元来实现的)，它用于根据转换表(例如是用表2来实现的)将输入数据转换成代码，其中，所述转换表实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码，其中，d是最小距离，k是距离长度极限；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限k。
依照权利要求10，如权利要求10的调制设备的特征还在于还具有一同步信号插入装置(例如是用图9所示的同步信号插入单元212来实现的)，它用于将包括独特模板的同步信号插进所述代码字串中的任意位置，所述独特模板不包括在上述转换表的转换代码内。
依照权利要求21，如权利要求1的调制设备的特征还在于还具有DSV控制装置(例如是用图1所示的DSV控制位确定/插入单元11来实现的)，它用于控制输入数据的DSV并将该DSV提供给前述转换装置。
依照权利要求22，如权利要求1的调制设备的特征还在于所述转换装置包括一第一代码检测装置(例如是用图3所示的最小距离连续出现限制代码检测单元33来实现的)，它用于检测上述用于对最小距离d连续出现的数量进行限制的第一替换代码；以及一第二代码检测装置(例如是用图3所示的最大距离确定代码检测装置34来实现的)，它用于检测上述保持距离长度极限k的第二替换代码。
如权利要求25的解调制设备的特征在于具有转换装置(例如是用图5中所示的解调制单元111来实现的)，它用于根据转换表将输入代码转换成数据，其中，所述转换表(例如是用表2来实现的)实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码，其中，d是最小距离，k是距离长度极限；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限k。
依照权利要求26，如权利要求25的解调制设备的特征还在于这具有一位消除装置(例如是用图5所述的DSV控制位消除单元112来实现的)，它由于消除按预定间隔插入所述代码中的冗余位。
以下说明本发明的最佳实施例。为了使得说明易于理解，在以下的说明中，将一组转换前的数据位‘0’和‘1’即转换前的数据串说明为用括号()括起的一系列位例如(000011)。另一方面，将转换所产生的代码的一组位‘0’和‘1’即由转换后的串字构成的串说明为用成对符号“来界定的位系列，例如“000100100”。以下给出的表2和表3是依照本发明将数据转换成代码的转换表的实例。
<表2>
17PP.RML.32数据 代码11*0*10001010100011 010 1000010 010 0000001 000 100000011000 100 100000010000 100 000000001010 100 100000000010 100 000“110111 001 000 000(下一个010)00001000 000 100 100 10000000000 010 100 100 100如果xx1则*0*＝000xx0则*0*＝101同步与终止#01 000 000 001(12信道位)或
#01 001 000 000 001 000 000 001(24信道位)#＝0非终止情况#＝1终止情况终止表000000000 010 100“110111 001 000 000(下一个010)在以后的信道位是‘010’时，就在使用了主表和终止表之后将‘1101 11’转换成‘001 000 000’。
如表2所示，转换表显示出了因转换而产生的包括基本代码、替换代码和终止代码的代码。没有基本代码就无法进行转换过程。在转换表中，基本代码是将数据串(11)转换成(000000)而产生的代码。即使不存在替换码也可以进行转换过程。但是，若存在替换码，则会更有效地执行转换过程。在转换表中，替换代码是转换数据串(110111)、(00001000)和(00000000)而得到的代码。终止代码用于在任何位置处终止源于转换的代码。表中的终止代码是转换数据串(00和(0000)而得到的代码。此外，转换表还对同步信号作了规定。
在表2中，最小距离d是1，而最大距离k是7。基本代码的元素之一包括一中间代码即星号‘*’所表示的代码。可将用中间代码的符号‘*’所表示的位确定为“0”或“1”，以便在与紧前面或后面的代码字串无关的情况下保持最小距离d和最大距离k的值。详细地说，如果要转换的两位数据串是(11)，则源于转换的代码可随紧前面的代码字串的不同而是“000”或“101”。具体地说，如果紧前面的代码字串的单个信道位是“1”，则将两位数据串(11)转换成代码“000”，以便保持最小距离d。如果紧前面的代码字串的单个信道位是“0”，则将两位数据串(11)转换成代码“101”，以便保持最大距离k。
表2的转换表中所示的基本代码具有变长结构。约束长度i是1的基本代码的数量为3，即小于所需数值4(＝2^m＝2^2)的值。这三个基本代码是“*0*”、“001”和“010”。结果，在转换数据串的操作中，会遇到这样的数据串，在仅有约束长度i为1的情况下不能对该数据串进行转换。为此，在转换所有数据串的操作中都必需借助表2中有约束长度i高达3的基本代码。也就是说，约束长度i高达3的基本代码包括在表2中，以使得表2能用作一有效的转换表。
此外，表2的转换表还包括替换码，它们用于限制最小距离d的连续出现。如果数据串是(110111)且转换该数据串所得到的代码之后的代码字串是“010”，则将数据串转换成代码字“010 000 000”。另一方面，如果转换该数据串所得到的代码之后的代码字串不是“010”，则按两位单位来转换数据串(110111)。具体地说，将数据串中的两位系列(11)、(01)和(11)转换成代码字串“*0*010and*0*”。结果，可抑制最小距离d在转换数据串所产生的代码字串中连续出现，从而将重复的最小距离的数量限制成最大为6。
再有，表2的转换表实施转换规则，依照该规则，用2除数据串中的元素“1”的个数的具有0或1的余数总是等于用2除对上述数据串进行转换所得到的代码字串中元素1，111的个数的余数。也就是说，如果数据串中元素“1”的个数是偶数，则代码字串中的元素“1”的个数也是偶数，另一方面，如果数据串中元素“1”的个数是奇数，则代码字串中的元素“1”的个数也是奇数。例如，将数据串(000001)转换成代码串“010 100 000”。在这种情况下，用2除数据串中元素“1”的个数的余数为1，该值等于用2除对数据串进行转换而得到的代码字串中的元素“1”的个数的余数。也就是说，数据串和代码字串的“1”的个数都为奇数。作为另一个实例，将数据串(000000)转换成代码串“010 100 100”。在这种情况下，用2除数据串中元素“1”的个数的余数为0，该值等于用2除对数据串进行转换而得到的代码字串中的元素“1”的个数的余数。也就是说，数据串和代码字串的“1”的个数都为偶数。
此外，表2的转换表中的最大约束长度r为4。该表中长度i为4的代码是替换代码，它们用于实现最大距离k的值7。这种替换代码称为最大距离确定代码。也就是说，将数据串(00001000)转换成代码字串“000 100 100 100”，而将数据串(00000000)转换成代码字串“010100 100 100”。应该注意，在这种情况下，最小距离d的值也保持为1。
如果表2的转换表不包括有约束长度i为4的替换代码，则该表的最大约束长度r为3，从而会产生最大距离k为8的代码。但是，由于上表包括了约束长度i为4的基本代码，故可生成最大距离k为7的代码。
一般地说，最大距离k越大，就越不便于成生时钟，从而系统的稳定性就越差。因此，通过将最大距离k的值从8减至7，可与减小最大距离k成比例地改善系统的特性。
也就是说，如果表2的转换表仅包括基本代码，则该表的最大约束长度r为3。在这种情况下，可以生成这样的代码，该代码的最小距离d为1、最大距离k为8。此外，用2除数据串中元素“1”的个数的具有值0或1的余数总是等于用2除对数据串进行转换而得到的代码字串中的元素“1”的个数的余数。
如果所述转换表除基本代码外还包括用于限制最小距离d连续出现的替换代码，则该表的最大约束长度r为3。但是，在这种情况下，可以生成这样的代码，该代码的最小距离d为1、最大距离k为8，连续的最小距离d的个数被限于上限值。此外，用2除数据串中元素“1”的个数的具有值0或1的余数总是等于用2除对数据串进行转换而得到的代码字串中的元素“1”的个数的余数。
如果所述转换表除用于限制最小距离d连续出现的替换码和基本代码外还包括用于确保最大距离k为7的替换代码，则该表的最大约束长度r为4。在这种情况下，可以生成这样的代码，该代码的最小距离d为1、最大距离k为7，连续的最小距离d的个数被限于上限值。此外，用2除数据串中元素“1”的个数的具有值0或1的余数总是等于用2除对数据串进行转换而得到的代码字串中的元素“1”的个数的余数。
但是，一般地说，最大约束长度r越大，位移时所产生的解调制误差即因边缘位相对其正常位置向前或向后方向移动1位而产生的误差的传播特性就越差。
表1与表2的比较示出了前者的最大约束长度r为2，而后者的最大约束长度r为4。因此，表2与表1相比会使特性更差。但是，以下要借助表7加以说明的模拟结果显示出，与表1相比，表2的特性并不是那么差。例如，如表7所示，表1的平均字节误差率为1.014字节，而表2的平均字节误差率则为1.67字节，该值并不比表1的值大很多。可将平均字节误差率之差认为是起因于这样的事实即表1中转换代码组的数量比表2中转换代码组的数量少2。
另外，就将同步信号插进按表2的转换表所进行的转换而产生的代码字串(即一系列信道位)中的任何位置上的情况而言，转换表都会产生具有变长结构的代码。这是因为，转换表包括一终止表，该表规定了终止代码，这些代码用于在任何位置上终止因转换而产生的代码。只要是需要，就可使用一终止代码。
例如，假定将同步信号插进因转换而得到的代码的特定位置。在这种情况下，首先，在所述特定位置紧前面的代码字串与所述特定位置紧后面的代码字串之间的连接点处设置连接位，同时保持最小距离d和最大距离k，并在连接位之间设置表示同步信号的独特模板。考虑超过最大距离k的值7的同步信号的模板。在这种情况下，具有最小距离的同步信号的模板是如下的12位代码字(即12个信道位)“#01 000 000 001”同步信号模板头部的符号“#”是一连接位，它可以是以下要加以说明的‘0’或‘1’。“#”位之后的第二个信道位是“0”，它用于保持最小距离d。第三个信道位和以后的信道位设置成这样的值，这些值构成了一9T独特模板即表2中未规定的代码，以给出为8的最大距离k。如上述模板所示，第三个信道位和最后一个信道位夹着8个连续的“0”位。应该注意，即使将同步信号模板中的最后一个信道位设置为“1”，通过使用表2的转换表，也可以保持最小距离d。
以下说明终止表和同步信号位模板中的连接位“#”。如表2所示，终止表的构造如下00 0000000 010100就有约束长度i的基本代码而言，需要终止表，该表可提供多对代码，每对代码均包括数据串和代码字串，并小于所需数值4(＝2^m＝2^2)。
具体地说，在表2的情况下，就约束长度i＝1而言，由于各包括数据串和代码字串的成对代码的数量为3，故需要有终止表。就约束长度i＝2而言，由于各包括数据串和代码字串的成对代码的数量也为3，故需要有终止表。就约束长度i＝3而言，各包括数据串和代码字串的成对代码的数量为5，这包括带有替换代码的一对代码。其余的是4对代码，每对代码均包括一基本代码。由于满足了所需的数量4，故不需要有终止表。就约束长度i＝4而言，由于代码字串全部都是替换代码，故无需考虑终止代码。因此，对约束长度i＝1而言需要终止表，其中，终止代码用于数据串(00)。同样，对约束长度i＝2而言需要终止表，其中，终止代码用于数据串(0000)。依照终止表，分别将数据串(00)和(0000)转换成代码字串“000”和“010100”。结果，在插入同步信号的操作中，可以避免不再转换同步信号模板之前的数据。也就是说，转换系统能消除不再能让同步信号紧前面的代码用作一终止符这样的情况。
同步信号模板的位“#”用于将使用终止表的情况与不使用终止表的情况区别开来。具体地说，将同步信号模板头部处的第一个信道位“#”设置成‘1’以指示使用一终止代码或设置成‘0’以指示未使用终止代码。这样作可以正确地确定是否使用终止表，也即是否使用终止代码。
如上所述，具有最小距离的同步信号模板是一个12位的代码字(即12个信道位)。由于超过最大距离k的值7而能提供为8(9T)的最大距离k的同步信号模板是可以接受的，故可构造出能构成至少为12位代码字的任何其它同步信号模板。例如，就15位代码字的结构而言，可形成下述两种同步信号“#01 000 000 001 010”“#01 000 000 001 001”就21位代码字的结构而言，可形成下述同步信号“#01 000 000 001 000 000 001”上述21位的同步信号包括两个连续模板，每个模板均提供了为8(9T)的最大距离。可按较高的可信度来检测这种同步模板。那么，就24位的代码字的结构而言，可形成下述同步信号“#01 001 000 000 001 000 000 001”上述同步信号即具有“3T-9T-9T”形式的模板能减少大距离(T)在均可提供为8(9T)的最大距离k的两个连续模板之前和/或之后出现的概率并能提高检测率。可根据系统要求来选择同步信号应该提供什么样的检测率。
表3是本发明所提供的另一种典型的转换表。<表3>17PP.RML.52i＝1主表数据 代码00101011001000111000i＝2替换表A(将d限于1)0000 100 0100001 101 0101000 000 0101001 001 010i＝3替换表B(将k限于8)111111 000 010 010111110 001 010 010011110 101 010 010011111 100 010 010i＝4替换表C(将RMTR限于6)00010001 100 010 010 010信道-0 10010001 100 000 010 010信道-1 10010001 000 010 010 010i＝4替换表D(将k限于7)信道01011100000 000 001 010 010信道01011100010 100 001 010 010信道01011100001 001 010 010 010信道01011100011 101 010 010 010同步数据x1--0x信道xx0 100 000 000 10x(12个信道位)数据x1--0x信道xx0 100 000 000 100 000 000 10x(24个信道位)终止在开始处加上数据位‘01’或‘11’在结尾处加上‘00’或‘01’表3的转换表具有这样的结构，其中，就最小距离d＝1、最大距离k＝7且约束长度i＝1而言，可提供4(＝2^m＝2^2)种基本代码。也就是说，对约束长度i＝1而言，将所述4种基本代码放置在主表中。对约束长度i＝2或更大而言，提供替换代码表以限定诸如最小距离d和最大距离k之类的参数。具体地说，表A就约束长度i＝2来说规定了用于将最小距离d限制于1的替换代码。表B就约束长度i＝3来说规定了用于将最大距离k限制于上限8的替换代码。表C就约束长度i＝4来说规定了用于对具有值1的最小距离d的连续出现进行限制的替换代码。表D就约束长度i＝4来说规定了用于将最大距离k限制于上限7的替换代码。因此，在表3构成的转换表中，最大约束限度r＝4。
如上所述，表3的转换表包括用于对最小距离d的连续出现进行限制的替换代码。例如，将数据串(0001001)转换成数据字串“100 010 010010”。至于数据串(10010001)，用紧前面的代码字确定紧前面的信道位是“0”还是“1”。如果紧前面的信道位是“011，，则将该数据串转换成代码字串“100 000 010 010”。另一方面，如果紧前面的信道位是“1”，则将数据串转换成代码字串“000 010 010 010”。结果，因数据转换而得到的代码字串具有限于最大为6的多个连续重复的最小距离。
此外，表3的转换表实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素“1”的个数的余数。也就是说，如果数据串中的元素1的个数为偶数，则代码字串中的元素“1”的个数也是偶数，另一方面，如果数据串中的元素1的个数为奇数，则代码字串中的元素“1”的个数也是奇数。例如，将数据串(1000)转换成代码字串“000 010”。在这种情况下，用2除数据串中元素“1”的个数的余数为1，该值等于用2除因对数据串进行转换而得到的代码字串中元素“1”的个数据的余数。也就是说，数据串和代码字串的“1”的个数均为奇数。作为另一个实例，将数据串(111111)转换成代码字串“000 010 010”。在这种情况下，用2除数据串中元素“1”的个数的余数为0，该值等于用2除因对数据串进行转换而得到的代码字串中元素“1”的个数据的余数。也就是说，数据串和代码字串的“1”的个数均为偶数。
此外，表3的转换表中约束长度i为4的代码是替换代码，所述为4的约束长度i等于最大约束长度r，而所述替换代码则用于实现最大距离k的值7。就使用这种替换代码进行转换而言，要参照紧前面的代码字串。具体地说，如果紧前面的代码字串是“010”，就进行转换。例如，如果数据串是(11100000)且紧前面的代码字串是“010”，就进行转换以产生一代码字串“000 001 010 010”。作为另一个实例，如果数据串是(11100010)且紧前面的代码字串是“010”，就将数据串转换成代码字串“100 001 010 010”。
为了能实现RLL编码，上述表3的转换表不能仅由基本代码构成。可用主表中的基本代码以及表A中用于约束长度i为2和表B中用于约束长度i为3的替换代码来形成具有确定的最小距离d和确定的最大距离k的RLL代码。在这种情况下，最大约束长度r为3并且可以生成这样的代码，该代码的最小距离d为1、最大距离k为8。此外，用2除数据串中元素“1”的个数的具有值0或1的余数总是等于用2除对数据串进行转换所得到的代码字串中元素“1”的个数的余数。
如果除主表和表A及B以外规定了用于对最小距离d的连续出现进行限制的替换代码的表C包括在表3的转换表的结构内，则最大约束长度r为4且可生成这样的代码，该代码的最小距离d为1、最大距离k为8并且最小距离d有有限的连续出现次数。此外，用2除数据串中元素“1”的个数的具有值0或1的余数总是等于用2除对数据串进行转换所得到的代码字串中元素“1”的个数的余数。应该注意，在这种情况下，同使用表3的表C的情况一样，并不总是需要参照紧前面的代码字串。
如果除主表和表A与B以及规定了用于对最小距离d的连续出现进行限制的替换代码的表C以外规定了用于确保最大距离k为7的表D包括在表3的结构内，则最大约束长度r为4且可生成这样的代码，该代码的最小距离d为1、最大距离k为8并且最小距离d有有限的连续出现次数。此外，用2除数据串中元素“1”的个数的具有值0或1的余数总是等于用2除对数据串进行转换所得到的代码字串中元素“1”的个数的余数。
在将同步信号插进用表3的转换表进行转换所得到的代码字串(或一系列信道位)中的特定位置的过程中，并不需要表2的终止表。这是因为，依照表3的转换表，可在约束长度i为1处终止代码。
为了尽可能地插入作为有效代码的同步信号结果的模板，按下述方式确定该模板。用作同步信号的独特模板(或代码字串)紧前面的3位代码字和该独特模板紧后面的3位代码字是依照表3进行转换所得到的代码字。所述独特模板紧前的和紧后面的代码字的3个位均具有这样的格式，在该格式中，数据位和连接位按下述方式混在一起。
首先，按下述方式确定紧前面代码字的三个位。检验转换前的数据字的m位单元，其中m＝2。转换前的数据字的头部的两位单元的第一位是信息位，第二位具有值‘1’以指示一同步信号。依照表3将数据字头部的两位单元转换成一代码字(信道位)。具体地说，将m位(两位)数据字(x1)转换成n位(3位)数据字“xx0”。
然后，按下述方式确定紧后面的代码字的3位。同样，检验转换前的数据字的m位单元，其中m＝2。但是，在这种情况下，转换前的数据字的头部的两位单元的第一位具有值‘0’以指示一同步信号，第二位是信息位。依照表3将数据字头部的两位单元转换成一代码字(信道位)。具体地说，将m位(两位)数据字(0x)转换成n位(3位)数据字“10x”的。
在将同步信号的独特模板设置成超过最大距离k的值7的模板时，可用最短可能长度来加以实现的同步信号模板包括如下给出的至少为12位的独特模板代码字(12个信道位)“xx0 100 000 000 10x”其中，“x”的值取决于转换表。上述15位的代码字包括3个“x”位。两个“x”位位于代码字的头部，一个“x”位位于代码字的尾部。这三个“x”位代表转换前的代码字的两位单元。代码字的其余12个信道位是冗余部分，该部分实际表示同步信号的模板。代码字的第三个信道位设置成“0”，以便保持最小距离d。至于始于第四个信道位的其它位，将9T设置成同步信号模板，以提供为8的最大距离k。具体地说，在“1”与“1”之间连续地设置8个“0”。
如上所述，具有最小距离的同步信号的独特模板是一个12位的代码字(即12个信道位)。由于超过最大距离k值7但能提供为8(9T)的最大距离的同步信号模板是可以接受的，故可以形成能构成至少为12位的独特模板代码字。例如，就15位的独特模板代码字的构成而言，可形成下述同步信号“xx0 100 000 000 100 10x”就21位的代码字的构成而言，可形成下述同步信号“Xxxo 100 000 000 100 000 000 1ox”上述21位同步信号包括2个连续的模板，它们均能提供为8(9T)的最大距离。依照同步信号，可增加检测率。可以根据系统要求选择同步信号应提供什么样的检测率。
与通常的方法非常相似，在用与表2或3所示的表相似的转换表对数据串进行转换之后，可通过按预定的间隔将DSV控制位增加给进行转换所得到的一系列信道位而执行DSV控制。通过利用数据串与根据表2和3进行转换而得到的代码字串之间的关系，可按较高的效率来进行DSV控制。
详细地说，遵循所说的转换规则，因此，用2除数据串元表“1”个数的具有值0或1的余数总是等于用2除对数据串进行转换而得到的代码字串中元素“1”的个数的余数。因此，将具有值“1”以指示逆变换和具有值“0”以指示非逆变换的DSV控制位插进一系列信道位等价于将具有值“1”以指示逆变换和具有值“0”以指示非逆变换的DSV控制位插进一系列数据位。
例如考虑这样的情况，其中，根据表2转换数据的3个位(001)。让这3位后面的DSV控制位x夹在所说的数据中。在这种情况下，包括DSV控制位的数据就成为了(001-x)，其中，x是1位的控制位，具有值‘0’或‘1’。就x＝0而言，根据表2转换按下列方式包括DSV控制位的数据数据串 代码字串0010 010 000另一方面，就x＝1而言，根据表2转换按下列方式包括DSV控制位的数据数据串 代码字串0011 010 100
使通过NRZI调制的电平编码应用于用表2进行转换而得到的代码字串可以获得以下的电平编码串数据串代码字串 编码后的代码串0010 010 000 0111110011 010 100 011000如上表所示，第一个编码后的代码串的至少3个位是第二个编码后的代码串的至少3个位的逆变换位。上述结果意味着可通过将(1)或(0)选择为DSV控制位的值在数据串内进行DSV控制。
以下考虑DSV控制所产生的冗余。通过将1个DSV控制位插进数据串而进行DSV控制对应于通过将1.5个DSV控制位插进一系列信道位，其中，值1.5是表2和表3的转换率m/n＝2/3的倒数。为了对类似于表1所示的RLL(1-7)执行DSV控制，必需在一系列信道位中的加载控制符。在这种情况下，需要至少2个信道位，以保持最小距离d，从而与应用于表2和3的数据串的DSV相比有较大的冗余度。换句话说，在本系统中，通过在数据串中执行DSV控制，可以提高DSV控制的效率。
以下参照图1说明实现本发明所提供的调制设备的实施例。在该实施例中，用表2将数据串转换成变长代码(d，k；m，n；r)＝(1，7，；2，3；4)。
如图1所示，调制设备1包括DSV控制位确定/插入单元11，它用于确定DSV控制位的值是‘11还是‘0’并用于按任意的间隔将DSV控制位插进提供给上述确定/插入单元的数据串；调制单元12，它用于将数据串与插在其中的DSV位调制到一起；以及，NRZI编码单元13，它用于将调制单元12的输出转换成记录用波列。此外，调制设备1还具有时标控制单元14，它用于生成时标信号并将该信号提供给多个组件。
图2是用于说明DSV控制位确定/插入单元11所执行的过程的说明图。如图所示，确定了DSV控制位的值，并且，按任意的间隔将DSV控制位插进数据串。例如，为了将DSV控制位插进输入数据串的数据段DATA1与DATA2之间的位置，DSV控制位确定/插入单元11计算用于DATA1范围内的数据的累积DSV。通过执行下列步骤来计算总的DSV将DATA1转换成一系列信道位；对上述信道位系列进行NRZI调制；
将值+1赋给H(高)电平(1)并将值-1赋给L(低)电平(0)，所述电平是NBZI调制的结果；以及对赋给NRZI调制结果的电平的值求和。
同样，DSV控制位确定/插入单元11计算DATA1之后的数据段DATA2的总的DSV。令x1为要插进数据段DATA1与DATA2之间位置的DSV控制位。DSV控制位确定/插入单元11确定DSV控制位x1的值，因此，用于DATA1x1和DATA2的DSV的和的绝对值接近零。
如果将DSV控制位x1设置成(1)，则将DATA1之后的数据段DATA2的电平代码逆变换。另一方面，如果将DSV控制位x1设置成(0)，则不将DATA1之后的数据段DATA2的电平代码逆变换。这是因为，在表2和3的转换表的各个元素中，用2除数据串中的元素1的个数的具有值0或1的余数总是等于用2除对数据串进行转换而得到的代码字串中元素“1”的总数的余数。因此，将(1)位插进数据串必须伴随有将“1”插进对数据串进行转换而得到的代码字串，在这种情况下，意味着有逆变换。
在如上所述确定了图2所示的DSV控制位x1的值之后，将DSV控制位x2插在DATA2与DATA3之间，以便在x1与x2之间提供一预定的数据间隔，从而用同样的方式实现DSV控制。在这种情况下，累积的DSV是用于DATA1范围内的数据的累积DSV、用于x1的DSV值和用于数据段DATA2的DSV数据之和。
如上所述，在用调制单元12调制数据串以生成一系列信道位之前事先将DSV控制位插进数据串中。
图3是一框图，它示出了调制单元12的典型结构。如图所示，移位寄存器31一次将存储在其中的数据位移两位，以便将其输出提供给约束长度判断单元32、最小距离连续出现限制代码检测单元33、距离长度限制确定代码检测单元34以及所有的转换单元35-1至35-4。位移寄存器31将进行处理所需的多个位提供给各个组件32至35。
约束长度判断单元32确定数据的约束长度i并将该长度i提供给多路复用器36。当最小距离连续出现限制代码检测单元33检测到受到最小距离d的连续出现限制的特定数据字时，最小距离连续出现限制代码检测单元33就将其指示约束长度i的检测信号(i＝3)提供给约束长度判断单元32。就表2而言，特定的数据字是(110111)。同样，在距离长度限制确定代码检测单元34检测需要确定最大距离k的特定数据字时，距离长度限制确定代码检测单元34就其指示约束长度i的检测信号(i＝4)提供给约束长度判断单元32。就表2而言，特定的数据字是(00001000)或(00000000)。
在由最小距离连续出现限制代码检测单元33或距离长度限制确定代码检测单元34检测到特定的数据字时，约束长度判断单元32就将该特定数据字的约束长度i传给多路复用器36。这时，约束长度判断单元32还可自己确定用于约束长度的另一个值。但是，在这种情况下，约束长度判断单元32会使最小距离连续出现限制代码检测单元33或距离长度限制确定代码检测单元34所提供的约束长度优先于其自身确定的约束长度。换句话说，选择了较大的约束长度。
各个转换单元35-1至35-4就用于提供给转换单元的数据的基本代码是否被编列在了包含在其中的转换表内进行判断。如果己编列了基本代码，则将数据转换成基本代码所代表的代码字，并将进行转换所得到的代码字提供给多路复用器36。另一方面，如果未将用于数据的基本代码编列在转换表内，转换单元35-1至35-4就将数据丢弃掉。
应该注意，由于调制设备12设计成用于表2的转换表，故各转换单元35-i均被设计成能为转换具有约束长度i高达4的数据而工作。也就是说，每个转换单元35-i均设计成能为转换最大约束长度r为4范围内的数据而工作。
多路复用器36选择出与约束长度判断单元32提供的约束长度i相对应的一个转换单元35-i所进行的转换而得到的代码。然后，通过缓冲存储器37将所选出的代码输出为串行数据。
将各个组件的操作时标控制成与时标控制单元14所生成的时标信号相同步。
以下说明上述实施例的操作。
首先，移位寄存器31将诸如在两位单元中进行判断之类的处理所需的多个数据位提供给约束长度判断单元32、最小距离连续出现限制代码检测单元33、距离长度限制确定代码检测单元34和所有的转换单元35-1至35-4。
在配备有所嵌入的与表2中的转换表相类似的转换表的情况，约束长度判断单元32通过参照转换表来确定约束长度i的值并将该值提供给多路复用器36。
在最小距离连续出现限制代码检测单元33中，嵌入要在后面的代码字是“010”的情况下由用于对表2的最小距离d的连续出现进行限制的替换码所代替的数据字。就表2而言，所说的数据字是(110111)。在因参照转换表的这一部分而检测到需要对最小距离d的连续出现进行限制的数据时，最小距离连续出现限制代码检测单元33将指示约束长度i＝4的检测信号输出给约束长度判断单元32。
在从最小距离连续出现限制代码检测单元33中接收到就表2而言指示约束长度i＝3的检测信号时，即使这时约束长度判断单元32自身确定了约束长度i的值，约束长度判断单元32也会将值i＝3传给多路复用器36，而不是将自身确定的值提供给多路复用器36。同样，在从距离长度限制确定代码检测单元34中接收到就表2而言指示约束长度i＝4的检测信号时，即使这时约束长度判断单元32自身确定了约束长度i的值，约束长度判断单元32也会将值i＝4传给多路复用器36，而不是将自身确定的值提供给多路复用器36。
这就意味着，如果最小距离连续出现限制代码检测单元33或距离长度限制确定代码检测单元34所确定的约束长度i的值不同于约束长度判断单元32自身确定的值，则约束长度判断单元32就将从最小距离连续出现限制代码检测单元33或距离长度限制确定代码检测单元34中接收到的约束长度i的值传给多路复用器36，而不是提供它自身确定的值。换句话说，选出较大的约束长度传给多路复用器36。
图4是通过示出具体实例来例举出约束长度判断单元32、最小距离连续出现限制代码检测单元33和距离长度限制确定代码检测单元34所执行的过程的图。
如上所述，在距离长度限制确定代码检测单元34中，作为该单元的操作的一部分嵌入表2的数据字(00001000)和(00000000)，以确定约束长度i的值。在将与数据字(00001000)和(00000000)相匹配的8位数据提供给距离长度限制确定代码检测单元34时，距离长度限制确定代码检测单元34就将指示约束长度i＝4的检测信号输出给约束长度判断单元32。
另一方面，在最小距离连续出现限制代码检测单元33中，作为该单元的操作的一部分嵌入表2的数据字(110111)，以确定约束长度i的值。在将与数据字(110111)相匹配的6位数据提供给最小距离连续出现限制代码检测单元33且所述数据字后面的因进行转换而得到的3位代码是“010”时，最小距离连续出现限制代码检测单元33就将指示约束长度i＝3的检测信号输出给约束长度判断单元32。应该认识到，3位代码字“010”是对在转换之前具有值(01)、(001)或(000)的数据串进行转换的结果。换句话说，所述操作包括数据串(110111)+(01/001/00000)。在检测到与数据字(110111)相匹配的6位数据时，将该6位数据之后的多达5位的数据与数据字(01)或(001)或(00000)作比较，以确定它们是否彼此相匹配。如果输入数据是(11011101)、(11011001)或(11011100000)，最小距离连续出现限制代码检测单元33就将指示约束长度i＝4的检测信号输出给约束长度判断单元32。
在约束长度判断单元32中，嵌入表2的转换表的数据串。如果将与数据字(000011)、(000010)、(000001)或(000000)相匹配的6位数据串提供给约束长度判断单元32，则约束长度判断单元32就可确出定约束长度i的值为3。如果将与数据字(0011)、(0010)、或(0001)相匹配的4位数据串提供给约束长度判断单元32，则约束长度判断单元32就可确出定约束长度i的值为2。如果将与数据字(11)、(10)或(01)相匹配的4位数据串提供给约束长度判断单元32，则约束长度判断单元32就可确出定约束长度i的值为1。
假定提供了6位数据(000010)。在这种情况下，约束长度判断单元32可确出定约束长度i的值为3。假定2位数据(00)在上述6位数据之后。结果，将与数据字(00001000)相匹配的8位数据提供给距离长度限制确定代码检测单元34，从而使距离长度限制确定代码检测单元34将指示约束长度i＝4的检测信号输出给约束长度判断单元32。在这种情况下，约束长度判断单元32会使得来自距离长度限制确定代码检测单元34的传送值4的检测信号优先于其自身确定的值3，从而判断出约束长度i具有值4。
如上所述，可根据表2的转换表通过参照所提供的与最大约束长度相对应的高达8位的数据字并在需要的情况下通过参照3位代码字来确定包括一系列(1)和(0)的数据的约束长度。作为另一种方案，可通过参照所提供的高达11位的数据字来确定包括一系列(1)和′(0)的数据的约束长度。
约束长度判断单元32将用这种方式确定的约束长度i的值提供给多路复用器36。
应该注意，约束长度判断单元32还可按从最小值开始的值i的升序即与图4所示相反按i＝1、i＝2、i＝3和i＝4的顺序确定约束长度i的值。
转换单元35-1至34-4均具有与赋给该单元的约束长度的值相对应的转换表。具体地说，转换单元35-1至34-4具有分别用于i＝1、i＝2、i＝3和i＝4的转换表。如果用于提供给转换单元35-1至34-4中任何一个的转换表的数据的转换规则编列进了转换单元的表内，则根据所编列的转换规则将所提供的数据的2xi位转换成代码的3xi位。然后，将最终的代码提供给多路复用器36。
多路复用器36选出因与约束长度判断单元32所提供的约束长度i相对应的一个转换单元35-i进行的转换而得到的代码。然后，用缓冲存储器37将所选出的代码输出为串行数据。
如表2所示，就约束长度i＝3而言，转换表不包括用于需要对最小距离d的连续重复出现进行限制的数据串(110111)的替换代码。假定提供了下列数据串(1101110111011101)在这种情况下，按数据字的下列次序执行转换过程(11)、(01)、(11)、(01)等等。由于进行了转换，故可生成下列代码字串(一系列信道位)“101 010 101 010 101 010 101 010”然后，使典型的NRZI调制作用于所生成的代码字，以便进行电平编码。由于在信号中用‘1’时标进行逻辑逆变换，故可将上述代码字串转换成下列代码字串“110 011 001 100 110 011”其中，最小逆变换间隔2T持续整个的串。在按高线性密度记录或重播时，所述代码串会变成在很容易记录或重播操作中导致误差的模板。
假定表2的转换表还规定了用于需要对最小d的连续重复出现进行限制的数据串(110111)的替换代码。提供下列数据串(1101110111011101)
在这种情况下，数据串中的第一个数据字(11011101)包括数据字(110111)，该数据字的后面是数据字(01)，它将被转换成代码字串“010”。因此，将该第一个数据字转换成下列代码字串“001 000 000 010”。
同样，数据串中的第二个数据字(11011101)包括数据字(110111)，该数据字的后面是数据字(01)，它将被转换成代码字串“010”。因此，将所述第一个数据字转换成下列代码字串“001 000 000 010”。
结果，将数据串转换成下列代码字串“001 000 000 010 001 000 000 010……”其中，可防止最小距离d重复连续出现。也就是说，可消除很容易在按高线性密度的记录或重播操作中导致误差的模板。应该注意，在将数据串转换成上述代码字串中，可将最小距离d和最大距离k保持于它们相应的值。
如上所述，调制设备1所进行的转换是以表2的转换表为基础的。应该注意，也可以用表3的转换表来进行所说的转换。在这种情况下，图3所示的调制单元12中使用的最小距离连续出现限制代码检测单元33配备有用于表3的约束长度i＝4的表C。另一方面，距离长度限制确定代码检测单元34配备有用于约束长度i＝2的表A、用于约束长度i＝3的表B和用于表3的约束长度i4的表D。
另外，在表2和3中，在一组相同的约束长度中的各对数据串和代码字串的组成是可以改变的。例如，就表2的这组约束长度i＝1而言，各对的组成在开始时如下所示数据代码i＝1 11 *0*10 00101 010所述数据对的组成可改变成如下数据代码i＝1 11 *0*10 01001 001
即便是就改变了的数据对的组成而言，用2除数据串中元素“1”的个数的具有值0或1余数也总是等于用2除对数据串进行转换而得到的代码字中元素“1”的余数。
以下参照图5说明本发明提供的实现解调设备的实施例。在本实施例中，用表2将变长代码(d，k；m，n；r)＝(1，7；2，3；4)解调成数据串。
如图5所示，解调设备100包括解调单元111，它用于利用解调制表或逆变换转换表对接收自传输线的信号或重播自记录媒体的信号进行解调制；以及，DSV控制位消除单元112，它用于从因按任意间隔进行解调制而得到的数据串中除去插进该数据串内的DSV控制位，以恢复原始的数据串。缓冲存储器113用于暂时存储DSV控制位消除单元112生成的串行数据。以后按预定传输率读出存储在缓冲存储器113中的数据，以生成的输出信号。时标控制单元114生成时标信号并将该信号提供给多个组件，以便对它们的操作时间进行控制。
图6是一框图，它示出了解调制单元111的结构。如图所示，解调制单元111具有比较器121，它用于将接收自传输线的信号或重播自记录媒体的信号转换成二进制数据。如果提供给比较器121的信号是进行了NRZI调制(即电平编码)的信号，则该信号会经历逆NRZI编码过程(即边缘编码过程)。约束长度判断单元122确定接收自比较器121的数字信号的约束长度i。在最小距离连续出现限制代码检测单元123检测到用于对比较器121生成的数字信号中最小距离d的连续出现进行限制的特殊代码时，最小距离连续出现限制代码检测单元123就将指示约束长度i的检测信号(i＝3)提供给约束长度判断单元122。就表2而言，所述特定代码是“001 000 000”。同样，在距离长度限制确定代码检测单元124检测到用于确定最大距离k的特定代码时，距离长度限制确定代码检测单元124就将指示约束长度i的检测信号(i＝3)提供给约束长度判断单元122。就表2而言，所述特定代码是“000 100 100 100”或“010 100 100 100”。
逆转换单元125-1至125-4均具有用于将nxi位变长代码逆转换回mxi位数据的表。就表2而言，逆转换单元125-1至125-4分别具有用于约束长度i＝1至4的逆转换表，它们与嵌在前述转换单元35-1至35-4中的转换表大体相同。多路复用器126根据按收自约束长度判断单元122的判断结果选出逆转换单元125-1至125-4生成的输出中的一个。
以下说明图6所示的解调制单元111的操作。将接收自转输浅的信号或重播自记录媒体的信号提供给比较器121，以进行比较。比较器121输出的信号是由逆NRZI代码即具有指示边缘“1”的代码构成的数字信号。然后，将数字信号提供给约束长度判断单元122，以便用表2的转换表(严格地说是逆转换表)来确定信号的约束长度i。将约束长度判断单元122产生的判断结果即约束长度i的值提供给多路复用器126。
此外，还将比较器121输出的信号提供给最小距离连续出现限制代码检测单元123。最小距离连续出现限制代码检测单元123具有嵌入的逆转换部，它包括表2的逆变换表的替换代码，该替换代码用于对最小距离d的连续出现进行限制。就表2而言，所述替换代码是代码字“001000 000”。在从数字数据中检测到编列进逆转换表中的用于对最小距离d的连续出现进行限制的代码“001 000 000not100”时，最小距离连续出现限制代码检测单元123就将约束长度i＝3输出给约束长度判断单元122。
再有，还将比较器121输出的数字信号提供给距离长度限制确定代码检测单元124。距离长度限制确定代码检测单元124具有嵌入的逆转换部，它包括表2的逆变换表的替换代码，这些替换代码用于保持最大距离k。就表2而言，所述替换代码是代码字“000 100 100 100”和“010 100 100 100”。在从数字数据中检测到编列进用于保持最大距离k的逆转换表中的代码字“000 100 100 100”和“010 100 100 100”时，距离长度限制确定代码检测单元124就将约束长度i＝4输出给约束长度判断单元122。
图7是这样的图，它示出了确定提供给解调制设备100的调制过代码的约束长度i的过程的概要。如图所示，距离长度限制确定代码检测单元124具有嵌入的逆转换部，它包括表2的逆变换表的代码字“000 100100 100”和“010 100 100 100”。在提供给距离长度限制确定代码检测单元124的12位代码字串与逆转换部中的代码字的一个相匹配时，距离长度限制确定代码检测单元124就将约束长度i＝4输出给约束长度判断单元122。
同样，最小距离连续出现限制代码检测单元123具有嵌入的逆转换部，它包括表2的逆转换表的代码字“001000 000”。在提供给最小距离连续出现限制代码检测单元123的12位代码字串与“001 000000not100”相匹配时，最小距离连续出现限制代码检测单元123就将约束长度i＝3输出给约束长度判断单元122。应该注意，所检测到的12位代码字串实际是“001 000 000 010”，尽管该代码字串具体与确定约束长度i毫无关系。
约束长度判断单元122具有嵌入的表2的逆转换部。如果提供给约束长度判断单元122的9位代码字串是“000 100 100”或“010 100 100”或者提供给约束长度判断单元122的12位代码字串是“001 100000not100”或“010100 000not100”，则约束长度判断单元122就可确定约束长度i是3。如果提供给约束长度判断单元122的6位代码字串是“010 100”或“000 100”或者另一方面如果提供给约束长度判断单元122的9位代码字串是“010000not100”，则约束长度判断单元122就可确定约束长度i是2。否则，如果提供给约束长度判断单元122的3位代码字串是“000”、“101”、“001”或“010”，则约束长度判断单元122就可确定约束长度i是1。
应该认识到，约束长度判断单元122、最小距离连续出现限制代码检测单元123和距离长度限制确定代码检测单元124还均可按从最小值开始的值i的升序即与图7所示相反按i＝1、i＝2、i＝3和i＝4的顺序来进行上述过程。
假定约束长度判断单元122还可按i＝2/i＝3和i＝4的顺序确定约束长度i的值并将代码字串“000 100 100 100”提供给约束长度判断单元122。约束长度判断单元122按从最小值开始的约束长度i的值的升序将提供给它的代码字串和嵌入的转换表中的代码字作比较，以便判断代码字串是否与代码字相匹配。就所有的约束长度i＝1、i＝2、i＝3和i＝4而言，提供给约束长度判断单元122做代码字串“000 100 100100”与代码字中的一个相匹配。在这种情况下，作为确定的规则，选出最大的约束长度并将其提供给多路复用器126。
将逆转换单元125-1的逆转换表实现为存储器，在该存储器中，数据段(11)存储在地址“101”和“000”处，而数据段(10)和(01)则分别存储在地址“001”和“010”处。逆转换单元125-2和125-4的逆转换表均实现为存储器，以便按与逆转换单元125-1相同的方式存储数据。将提供给逆转换单元125-i的3Xi位的代码字串转换回提供给多路复用器126的2Xi位的数据串。
多路复用器126根据约束长度判断单元122输出的约束长度i的值的判断结果选出逆转换单元125-1至125-4提供的数据串之一。
表4是用于表2的逆转换表<表4>
逆转换表(1，7；2，3；4)代码字串解调制的数据串i＝1 101 11000 11001 10010 01i＝2 010 100 0011010 000(not100) 0010000 100 0001i＝3 000 100 100 000011000 100 000(not100) 000010010 100 100 000001010 100 000(not100) 000000i＝3阻止最小变换距离长度001 000 000(not100) 110111i＝4将k限于7000 100 100 100 00001000010 100 100 100 00000000图8是在说明DSV控制位消除单元112所进行的操作时用作参考的流程图。DSV控制位消除单元112配备有内部计数器。如图所示，流程图始于步骤S1，在该步骤中内部计数器对解调单元111所提供的数据串中的位数进行计数。然后，处理流程前进至步骤S2以判断所述位数是否已达到了表示插DSV控制位的预定数据间隔的值。如果判断的结果指示所述位数不等于任意数据间隔，则处理流程前进至步骤S3，在该步骤中将解调制单元111提供的数据按原样输出给缓冲存储器113。另一方面，如果判断的结果指示所述位数等于预定的数据间隔，从而指示当前位是DSV控制位，则跳过步骤S3的处理过程。也就是说，在这种情况下，丢弃掉数据串的当前位，而不是将其输出给缓冲存储器。
在每种情况下处理的流程都前进至步骤S4，在该步骤中，进行输入下一个数据串的处理过程。然后，处理流程继续至步骤S5，以判断是否完成了对所有数据的处理。如果存在有要加以处理的数据，则处理流程返回至步骤SI以重复执行所说的处理过程。另一方面，如果在步骤S5中形成的判断结果指示已处理了所有的数据，则所述处理过程结束。
结果，可从DSV控制位消除单元112输出的数据中除掉DSV控制位。然后，通过缓冲存储器113输出数据。
依照上述说明，解调单元111使用表2的转换表，或者，严格地说是使用表4的逆转换表。应该注意，可用表3的转换或者严格地说用以下给出的表5的逆转换表来进行上述相类似的处理。在这种情况下，图6所示的解调单元111中使用的最小距离连续出现限制代码检测单元123配备有用于表3中的约束长度i＝4的表C。另一方面，距离长度限制确定代码检测单元124配备有用于约束长度＝2的表A、用于约束长度＝3的表B和用于表3约束长度＝2的表D。
<表5>
逆转换表(1，7；2，3；4)代码字串 解调制的数据串r＝1主表10100100010011000011r＝2替换表A(将d限于1)100010 0000101010 0001000010 1000001010 1001r＝3替换表B(将k限于8)000010010 111111001010010 111110101010010 011110
100010010 011111r＝4替换表C(将RMTR限于6)100010010010 00010001100000010010 10010001000010010010 10010001r＝4替换表D(将k限于7)000001010010 11100000100001010010 11100010001010010010 11100001101010010010 11100011另外，存在有必需将同步信号(Sync)插进数据内的理由。以下分别参照图9和10来说明实现调制设备1和解调制设备100的实施例，这些实施例能处理带有插入的同步信号的数据。就这三个实施例而言，将数据串调制成变长代码(d，k；m，n；r)＝(1，7；2，3；4)。
在图9所示的按预定间隔插入同步信号的本发明另一个调制设备中，将DSV控制位确定/插入单元11的输出提供给同步信号确定单元211。还将调制单元12的输出提供给同步信号确定单元211。在同步信号确定单元211确定了来自DSV控制位确定/插入单元11和调制单元12所提供的信号的同步信号时，同步信号确定单元211就将同步信号输出给同步信号插入单元212。同步信号插入单元212将同步信号确定单元211提供的同步信号插进调制单元12提供的经过调制的信号并将其输出提供给NRZI编码单元13其余部分的结构与图1所示的调制设备1的相同。
就用作同步信号的24位代码字的模板而言，同步信号确定单元211根据表2将同步信号转换成下列代码“#01 001 000 000 001 000 000 001”其中，符号#代表一位，该位取决于包括DSV控制位在内的因插入用步信号而限定的紧前面的数据串。具体地说，在调制操作过程中将终止表用于终止符时，用转换表所限定的数据串即“#”＝“1”。另一方面，在将表2代替终止表用于终止符时，“#”＝“0”。因此，在使用或者不使用终止表时，调制单元12会将“#”＝“1”或“#”＝“0”输出给同步信号确定单元211。由于从调制单元12中接收到了“#”的值，故同步信号确定单元211会在同步信号的头部添加“#”的值，然后将该同步信号输出给同步信号插入单元212。
同步信号插入单元212将同步信号确定单元211提供的同步信号插进调制单元12提供的调制过的信号内并将其输出提供给NRZI编码单元13。其它的处理过程与图1所示的调制设备1的相同。
在不考虑同步信号紧前面的数据的情况下从头开始转换所插入的同步信号的开头的数据。调制单元12和同步信号确定单元211均配备有一计数器，它用于对插入同步信号的预定间隔的数量进行计数。计数器的内容用于确定同步信号的位置。
如上所述，图9所示的实施例使用了表2的转换表。应该注意，也可以使用表3的转换表。在这种情况下，同步信号确定单元211将以下给出的12位代码字用作用步信号的模板“xx0 100 000 000 10x”其中，符号“x”代表一位，该位取决于包括DSV控制位在内的因插入用步信号而限定的紧前面和紧后面的数据串。表3按下述方式来确定同步信号头部处的3位和尾部处的3位。令(p)为因插入同步信号所限定的最后的数据串且(q)为同步信号紧后面的第一数据串。将数据串(p1)转换成同步信号头部的3位，同时用表3将数据串(0q)转换成同步信号尾部处的3位。因进行转换而得到的头部处的3位和同步信号尾部处的3位夹住了中间位“100 000 000”以形成所说的模板。这样做可形成这样的同步信号，该信号会超过所需的最大距离k但会将该长度保持为k＝8(9T)。
图10是一框图，它示出了实现另一个解调设备100的实施例的典型结构，所述另一个解调设备100用于对因图9所示的调制设备1所执行的调制而得到的代码进行解调制。如图10所示，在本实施例中，将经由预定传输路径传输的输入信号提供给解调制单元111和同步信号识别单元221。同步信号识别单元221使用了输入信号和接收自解调制单元111的信号，以识别一同步信号，从而将该同步信号输出给同步信号消除单元222。同步信号消除单元222根据同步信号识别单元221输出的信号从解调制单元111提供的解调制后的信号中除去同步信号。然后，将除掉了同步信号的解调制信号提供给DSV控制位消除单元112。其余部分的结构与图5所示的解调制设备100相同。
同步信号识别单元221具有一嵌入的计数器，它用于对代码字的数量进行计数。计数器的内容用于确定按预定间隔插进代码字串内的各个同步信号的位置。在识别出同步信号模板的位置之后，读出在进行调制时确定的“#”位。也就是说，读出同步信号头部处的位并将其输出给解调制单元111。如果该头部位是“1”，则解调制单元111就在对同步信号紧前面的代码进行解调制时使用表2的终止表。如果该头部位是“0”，则解调制单元111就在对同步信号紧前面的代码进行解调制时使用表2中的转换代码表。丢弃同步信号的的其余位，这是因为，这些位不传送信息。
同步信号识别单元221将用于识别构成同步信号的位的识别信号输出给同步信号消除单元222。同步信号消除单元222根据同步信号识别单元221输出的信号从解调制单元111提供的解调制后的信号中除去同步信号。然后，将除掉了同步信号的解调制信号提供给DSV控制位消除单元112。
如前所述，图10所示的解调制设备100使用了表2的转换表。应该注意，也可以使用表3。在这种情况下，例如，同步信号识别单元221用计数器的内容来确定按预定间隔插进代码字串中的各同步信号的位置。在识别出同步信号模板的位置之后，同步信号识别单元221将指定同步信号模板的头部和尾部处的3位代码字的信号输出给解调制单元111以请求解调制单元111对这些代码字进行解调制，因为，这些代码字均包括有数据串。
同步信号识别单元221将指定除包括数据串的代码字之外的同步信号独特模板的位的信号输出给同步信号消除单元222。因此，同步信号消除单元222能仅除掉由接收自同步信号识别单元221的信号所指定的同步信号位即独特模板的位。
图11是显示用于记录同步信号及插进其中的DSV控制位的代码的实例的图。在这一实例中，将24位的代码字用作同步信号。按56个数据位的间隔来进行DSV控制并每执行DSV控制5次就插入一个同步信号。因此，代码字的个数即每个同步信号的信道位的个数是24+(1+56+1+56+1+56+1+56+1+56+1)×1.5＝453个代码字(信道位)。
正如从以下的计算中可以看出的那样，进入代码字中的相关冗余度约为7.3％数据量＝(56×5)1.5/453＝420/453＝0.927因此，相关冗余度＝1-0.927＝0.0728＝7.3％本发明人和其他人用上述转换表进行模拟以产生调制结果。对包括插入的DSV控制位的连续出现被限于Tmin的数据串进行调制的结果如下所述。在模拟过程中使用了表2和3。还进行了利用用于通常RLL(1-7)的表1的模拟以进行比较。
在上述模拟过程中，通过就包括任意形成的13107200位的随机数据的每56个数据位而言插入一位DSV控制位来进行DSV控制，然后，用表2或3的转换代码表将数据转换成代码字串(或一系列信道位)。在另一次模拟的过程中，用表1或2的转换代码表将包括任意形成的13107200位的随机数据转换成代码字串(或一系列信道位)，然后，最终的代码字串的每112个代码字或112个信道位插入作为DSV控制位的信道位，以便进行DSV控制。
在使用表2或表3的模拟过程中每56个数据位插入一个DSV控制位并在使用表1的模拟过程中每112个代码字插入两个DSV控制位的原因是使得DSV控制位所导致的相关冗余度对两个模拟过程来说都是均匀的。如果在一种情况下DSV控制所需的位数不同于另一种情况下的DSV控制所需的位数并且对这两种情况来说必需使相关冗余度是均匀的，则使DSV控制以按高效方式进行的表2或表3与表1相比会提供良好的低频带特征。
所述模拟结果的数字值计算如下Ren_cnt[1至10]一个最小距离至10个连续最小距离的出现次数T_size[2至10]2T距离至10T距离的出现次数Sum(和)位数Total(总和)距离长度的个数，也即2T长度、3T长度等的出现次数的总数Average Run(平均距离)(Sum/Total)Numerical values of run distribution(距离分布的数值)(T_size[i]*(i)/Sum)，其中i＝2，3，4…10表6的行2T至10T上的数值是距离分布的数值。
连续最小距离的分布的数值(Ren_cnt[i]*(i))/T_size[2T])，其中i＝1，2，3，4…10。
表6的行RMTR(1)至RMTR(9)上的数值是连续最小距离分布的数值。
Max_RMTR最小距离重复峰值DSV的最大个数在对一系列信道位进行DSV控制过程中所观察到的在正负侧计算出的DSV值的峰值。
对因每56个数据位插入一个DSV位而导致的相关冗余度的计算是以这样的事实为基础的即每56个数据位存在有1个DSV位。因此，可将相关冗余度计算如下相关冗余度＝1/(1+56)＝1.75％对因每112个代码位插入两个DSV位而导致的相关冗余度的计算是以这样的事实为基础的即每112个代码字位存在有两个DSV位。因此，可将相关冗余度计算如下相关冗余度＝2/(2+112)＝1.75％因此，就这两种情况来说均能获得相同的冗余度。
<表6>
PP17比较<表2><表3><表1>
17PP-2 17PP-52 +2位-DC 无-DDC(DSV控制)(无DSV控制)平均Run 3.3665 3.4048 3.3016 3.2868Sum 20011947 20011947 20011788 19660782Total 5944349 5877654 6061150 59818072T 0.2256 0.2246 0.2417 0.14193T 0.2217 0.2069 0.2234 0.22814T 0.1948 0.1935 0.1902 0.19155T 0.1499 0.1491 0.1502 0.15116T 0.1109 0.1904 0.1135 0.11417T 0.0579 0.0814 0.0561 0.05448T 0.0392 0.0351 0.0218 0.01889T -- 0.0023 -- --
10T -- 0.0009 -- --RMTR(1) 0.3837 0.3890 0.3628 0.3641RMTR(2) 0.3107 0.3137 0.2884 0.2883RMTR(3) 0.1738 0.1906 0.1717 0.1716RMTR(4) 0.0938 0.0806 0.0909 0.0907RMTR(5) 0.0299 0.0228 0.0456 0.0452RMTR(6) 0.0081 0.0033 0.0219 0.0217RMTR(7) -- -- 0.0100 0.0099RMTR(8) -- -- 0.0047 0.0046RMTR(9) -- -- 0.0022 0.0022Max_RMTR 6 6 18 18峰值DSV #--36至36#-35至40*-46至43*-1783至3433(“#”56个数据位+1个dc位，1.75％)(“*”112个c位+2个dc位，1.75％)以上给出的结果检证了用表2和3可实现RLL(1，7)系统，同时，可保持最小和最大距离并且可将最小距离的连续出现的次数限于6。此外，DSV的结果验证了可在数据串内进行DSV控制(也就是说，峰值DSV的值包含在预定的范围内)，并且，在这种情况下，由于DSV控制位有高效率，故可以获得低频带分量，这些分量与将DSV位插进代码字串(一系列信道位)中的通常方法相比更能令人满意。所述DSV结果验证了就表1而言，正负峰值DSV之差为89(＝46+43)，而就表2和3而言，该差值分别为72(＝36+36)和75(35+40)，这两者都小于用于表1的值。
从以上的说明中可以看出，与通常的RLL(1-7)系统即基于表1的系统相比，使用表2或3的所谓17PP系统能将最小距离的重复次数限制成最多为6。结果，可改善高线性密度下的出错特性。
此外，由于DSV控制的效率优异，故按与通常的RLL(1-7)系统相同的1.75％相关冗余度在17PP系统中进行DSV控制会导致负与正峰值之间更小的差值。结果，由于抑制了低频带分量，故可进行稳定的数据记录/重播操作。
再有，还进行了模拟以检查如前所述情况那样产生自同一随机数据的一系列信道位中的位移所引起的解调制误差的传播情况。检查的结果表明，17PP系统中最坏的误差传播是3位。但是，该结果还验证了实际产生误差的频率几乎为0，该值表示与通常的RLL(1-7)系统相比并不是更差。业已验证，平均字节误差率就表1而言为1.014字节、就表2而言为1.167字节、就表3而言为1.174字节。应该注意，就本发明提供的转换表而言，误差率结果构成的数值包括DSV控制位，但就通常的RLL(1-7)系统而言，该数值不包括DSV控制位。也就是说，不能说在相同的环境下进行了所说的测度。测试条件的差异会对前述数值产生影响，因此，在比较过程中必需考虑这种差异对所述数值的影响。
<表7>
位移误差特性<表2> <表3> <表1>
17PP-32 17PP-52+2位-DC最坏情况3字节 3字节 2字节(dc位) 包括 包括 不包括字节误差(0) 0.028 0.096 0.080字节误差(1) 0.777 0.0635 0.826字节误差(2) 0.195 0.268 0.094字节误差(3) 0.000 0.001 --平均字节误差率 1.167字节 1.174字节 1.014字节如前所述，在本实施例中，最小距离d为1、最大距离k为7且转换率m/n为2/3的转换表包括替换代码，这些代码用于对最小距离长度连续出现的次数进行限制，从而产生了下列效果(1)改进高线性密度下的记录和重播效率以及克服切线倾斜的容隙。
(2)可以减少使电平部分的数量、增加诸如AG C和PLL的波处理的精确度，从而提高了整体性能。
(3)与通常的系统相比，可以使得结构具有为位abi码或类似的小路径存储器长度，从而能减少电路的尺寸。
此外，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素111”的个数的余数，从而能提供下述额外效果(4)可以减少用于DSV的冗余位的个数。
(5)在最小距离d为1且转换参数(m，n)为(2，3)时，可用1.5位代码字进行DSV控制。
(6)除低相关冗余度以外，还可保持最小和最大距离d及k。
再有，转换表具体包括用于保持距离长度限制的替换代码，从而能给出下列额外效果(7)所说的表是紧凑型的。
(8)可使位位移而产生的调制误差的传播与基于表1的通常系统处于同样的状态。
应该注意，作为提供要加以执行计算机程序以执行上述处理过程的程序提供媒体，除诸如磁盘之类的记录媒体以外，还可以使用CD-ROM和固体存储器、诸如网络和卫星之类的通讯媒体。如前所述，依照权利要求1的调制设备、权利要求23的调制方法、权利要求24的程序载体、权利要求25的解调制设备、权利要求28的解调制方法以及权利要求29的程序载体，根据实施转换规则的转换表来进行转换过程，依照所述规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行转换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限K。
结果，可用少数的冗余位来执行DSV控制，并且，可按高线性密度以很少的误差记录和重播代码字串。此外，可抑制因位移引起的解调制误差传播的增加。业已参照
了本发明的实施例，在附图中图1是一框图，它示出了实现本发明提供的调制设备的实施例的典型结构；图2是一示意图，它用于说明图1所示调制设备中使用的DSV控制位确定/插入单元11所执行的处理过程；图3是一框图，它示出了图1所示的调制设备中使用的调制单元12的典型结构；图4是例举出图3所示的调制单元12所执行的处理过程；图5是一框图，它示出了实现本发明提供的解调制设备的实施例的典型结构；图6是一框图，它示出了图5所示的解调制设备中使用的解调制单元111的典型结构；图7是一示意图，它用于说明图6所示解调制设备111执行的处理过程；图8是在说明图5所示解调制设备中使用的DSV控制位消除单元112所进行的操作时用作参考的流程图。
图9是一框图，它示出了实现本发明提供的调制设备的实施例的另一种典型结构；图10是一框图，它示出了实现本发明提供的解调制设备的实施例的另一种典型结构；图11是示出用于记录同步信号及其在其中插入的DSV控制位的代码的实例的图。
主要标号表11 DSV控制位确定/插入单元12 调制单元13 NRZI编码单元31 位移寄存器32 约束长度判断单元33 最小距离连续出现限制代码检测单元34 距离长度限制确定代码检测单元35-1至35-4 转换单元36 多路复用器37 缓冲存储器111 解调制单元112 DSV控制位消除单元，121 比较器122 约束长度判断单元123 最小距离连续出现限制代码检测单元124 在距离长度限制确定代码检测单元125-1至125-4 逆转换单元126 多路复用器
权利要求
1.一种调制设备，它用于将基本数据长度为m位的数据转换为基本代码长度为n位的变长代码(d，k；m，n；r)，其中，d是最小距离，k是距离长度极限，所述调制设备的特征在于具有转换装置，用于根据转换表将输入数据转换成代码，其中，所述转换表实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码，其中，d是最小距离，k是距离长度极限；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限k。
2.如权利要求1的调制设备，其特征在于，代码对的数量小于4(＝2^m＝2^2)，上述每对代码均包括数据串和代码字串，它们构成了上述用于约束长度i为1的基本代码。
3.如权利要求1的调制设备，其特征在于，所述转换表的基本代码具有变长结构。
4.如权利要求1的调制设备，其特征在于，所述转换表的基本代码包括代码‘*0*’，其中，符号*是未确定代码，若紧前面或紧后面的代码字是‘1’，则该未确定代码为0，若紧前面或紧后面的代码字是‘0’，则该未确定代码为1，这就意味着代码‘*0*’是‘000’或‘101’。
5.如权利要求1的调制设备，其特征在于，所述转换表的转换代码包括这样的代码，这些代码中的每一个均是根据紧后面的代码字串或紧前面的数据串确定的。
6.如权利要求1的调制设备，其特征在于，所述转换表的转换代码包括这样的代码，这些代码中的每一个均是根据紧后面的代码字或特定类型的代码字串确定的。
7.如权利要求5的调制设备，其特征在于，所述根据紧后面的代码字或紧前面的数据串确定的代码是前述第一或第二替换代码。
8.如权利要求1的调制设备，其特征在于，代码对的数量等于4(＝2^m＝2^2)，上述每对代码均包括数据串和代码字串，它们构成了上述用于约束长度i为1的基本代码。
9.如权利要求1的调制设备，其特征在于，就约束长度i为2或更大而言，所述转换代码全都是上述第一和第二替换代码。
10.如权利要求1的调制设备，其特征在于，上述就约束长度i为2而言的转换代码是用于将前述最大距离d保持为1的代码。
11.如权利要求1的调制设备，其特征在于，所述转换表的转换代码包括这样的代码，这些代码中的每一个均是根据紧后面的代码字串确定的。
12.如权利要求1的调制设备，其特征在于，该设备还具有同步信号插入装置，它用于将包括一独特模板的同步信号插进所述代码字串中的任意位置，所述独特模板不包括在前述转换表的转换代码中。
13.如权利要求12的调制设备，其特征在于，所述独特模板是超过前述最大距离k的模板。
14.如权利要求12的调制设备，其特征在于，所述独特模板是保持前述最小距离d的模板。
15.如权利要求12的调制设备，其特征在于，所述同步信号中的独特模板包括位于头部的一个代码字，它用作与对直至紧前面数据进行转换而得到的代码字的连接位；一第二位，它用于保持所说的最小距离d；以及，一第三位。
16.如权利要求12的调制设备，其特征在于，所述同步信号在长度上至少是12个代码字。
17.如权利要求12的调制设备，其特征在于，就在长度上至少是21个代码字的同步信号而言，该同步信号包括至少两个最大距离k为8的模板。
18.如权利要求12的调制设备，其特征在于，所述转换表的转换代码包括终止代码，每个终止代码均用于终止因进行转换而得到的代码。
19.如权利要求18的调制设备，其特征在于，为具有约束长度i的基本代码规定了上述终止代码，为此，代码对的数量小于4(＝2^m＝2^2)并实施转换规则，上述每对代码均包括数据串和代码字串，它们构成了上述用于约束长度i为1的基本代码，依照上述转换规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数。
20.如权利要求18的调制设备，其特征在于，为了标识出上述终止代码，在使用终止代码时将所述同步信号摸板头部处用作连接位的一个代码字置为‘1’，在未使用终止代码字时则将所述代码字置为‘0’。
21.如权利要求12的调制设备，其特征在于，用所述同步信号头部的3位和该同步信号尾部的3位夹住前述独特模板，并且，上述头部处的3位和尾部处的3位均用作包括混合数据和连接位的接合位。
22.如权利要求12的调制设备，其特征在于，所述同步信号头部的3位中的打头的第一位具有这样的值，它表示按m位单位来看的转换之前的数据字；所述同步信号头部的3位中的第二位被置成‘1’，以规定所说的同步信号；所述同步信号尾部的3位中的打头的第一位被置成‘0’，以规定所说的同步信号；以及，所述同步信号尾部的3位中的第二位具有这样的值，它表示按m位单位来看的转换之前的数据字。
23.如权利要求1的调制设备，其特征在于，该设备还具有DSV控制装置，它用于对输入数据的DSV进行控制并将设DSV提供给前述转换装置。
24.如权利要求1的调制设备，其特征在于，所述转换装置包括一第一代码检测装置，它用于对上述第一替换代码进行检测，所述第一替换代码用于对前述最小距离d的连续出现的次数进行限制；以及一第二代码检测装置，它用于对上述第二替换代码进行检测，所述第二替换代码用于保持距离长度极限。
25.调制设备中使用的调制方法，它用于将基本数据长度为m位的数据转换为基本代码长度为n位的变长代码(d，k；m，n；r)，其中，d是最小距离，k是距离长度极限，所述调制方法的特征在于包括这样的转换步骤即根据转换表将输入数据转换成代码，其中，所述转换表实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限k。
26.用于提供程序实现过程的程序载体，所述程序实现过程包括这样的转换步骤即根据解调制设备的转换表将输入代码转换成数据，以便将基本代码长度为m位的数据转换成基本代码长度为n位的可变长代码(d，k；m，n；r)，其中，d是最小距离，k是距离长度极限，所述程序载体的特征在于，所述转换表实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限k。
27.一种解调制设备，它用于将基本代码长度为n位的可变长代码(d，k；m，n；r)转换成基本代码长度为m位的数据，其中，d是最小距离，k是距离长度极限，所述解调制设备的特征在于具有转换装置，它用于根据转换表将输入代码转换成数据，其中，所述转换表实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限k。
28.如权利要求27的解调制设备，其特征在于，该设备还具有位消除装置，它用于消除按预定间隔插进所述代码的冗余位。
29.如权利要求28的解调制设备，其特征在于，所述冗余位是DSV位或同步信号。
30.一种解调制设备中使用的解调制方法，用于将基本代码长度为n位的可变长代码(d，k；m，n；r)转换成基本代码长度为m位的数据，其中，d是最小距离(k是距离长度极限？)，所述解调制方法的特征在于具有这样的转换步骤即根据转换表将输入代码转换成数据，其中，所述转换表实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限k。
31.用于提供程序的程序载体，所述程序包括这样的转换步骤即根据解调制设备的转换表将输入代码转换成数据，以便将基本代码长度为n位的可变长代码(d，k；m，n；r)转换成基本代码长度为m位的数据，其中，d是最小距离，k是距离长度极限，所述程序载体的特征在于，所述转换表实施转换规则，依照这种规则，用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数，并且，所述转换表的转换代码包括用于d＝1、k＝7、m＝2和n＝3的基本代码；第一替换代码，它用于限制所述最小距离d连续出现的数量；以及第二替换代码，它用于保持上述距离长度极限k。
全文摘要
问题:如果按高线性密度记录和重播数据。解决问题的方法:DSV控制位确定/插入单元(11)将用于执行DSV控制的DSV控制位插进输入数据串并将此包括DSV控制位的数据串输出给调制单元(12),调制单元(12)根据转换表将基本数据长度为2位的数据串转换成基本数据长度为3位的变长代码并将因进行转换而得到的代码输出给NRZI编码单元(13)。调制单元(12)使用的转换表包括用于将最小距离连续出现的次数限制为预定值的替换代码以及用于保持距离长度极限的替换代码。此外,所述转换表实施转换规则,依照这种规则,用2除数据串中元素‘1’的个数的具有0或1值的余数总是等于用2除对上述数据串进行变换所得到的代码字串中的元素‘1’的个数的余数。
文档编号H04L27/00GK1274484SQ99801237
公开日2000年11月22日 申请日期1999年5月25日 优先权日1998年5月29日
发明者K·A·肖哈默伊明克, J·A·H·M·卡尔曼, G·J·范登恩登, T·纳卡加瓦, Y·欣普库, T·瑙哈拉, K·纳卡穆拉 申请人:皇家菲利浦电子有限公司, 索尼公司