CN100580796C - 调制方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种调制方法和系统，在一高密度光盘储存系统内，利用使数字总和值的变动为最小的方法来将数据字元调变成编码字，且针对数字总和值控制位每一可能值来计算每一累积数字总和值。当检测到至少一后续数字总和值控制位时或者在一预定延迟后，决定数字总和值控制位以使累积数字总和值的绝对值为最小值，且页根据已决定的现行数字总和值控制位产生相对应的编码字。

Description

调制方法和系统
技术领域
本发明涉及在光盘(Optical Disk)等的数据媒体上写入数字数据(digitaldata)的调制方法和系统，特别涉及一种一种最小化高密度光盘储存系统的累积数字总和值(digital sum value，DSV)的调制方法和系统。
背景技术
在传输或写入数字数据之前，数字数据通常透过某些调制方法被转换为其它数据格式，例如在激光唱片(Compact Disc，CD)写入系统中，被纪录到激光唱片的数据使用8至14位调制(eight to fourteen modulation，EFM)，而欲被写入至数字多功能光盘片(digital versatile disc，DVD)的数据使用8至16位调制(eight to sixteen modulation，EFM+)。然而，在8至14位调制或是8至16位调制的过程中，数字总和值的绝对值必须尽可能被维持在零，以使得高频信号的循轨和检测具有较佳的可靠度，因此一般会使用几种现有技术使数字总和值尽可能维持在较低的值以在调制过程中降低直流量。此外，在如蓝光光盘(Blu-ray disc，BD)和高密度数字多功能光盘(high density DVD，HD-DVD)中，为了增加调制过程中降低直流量的能力，直流(或数字总和值)控制位被包含在蓝光光盘的17PP调制中以及高密度数字多功能光盘片的8至12位调制中，如此控制直流控制位的值，数字总和值的绝对值可尽量被维持在较低的值以在调制过程中降低直流量。
图1为一8至16位(EFM+)调制系统的方块图。此调制系统用以将8位(bit)数据字元(data word)B(t)转换成16位编码字X(t)，在调制过程中，跟目前状态S(t)有关的8位数据字元B(t)透过一主要转换表11被转换成具有16信道位的主要编码字(main code word)Xm(t)以及一主要下一状态(mainnext state)Sm(t+1)。若数据字元B(t)低于88，比较器13便激活一替代转换表12来同步输出一次要编码字(sub code word)Xs(t)以及一次要下一状态(sub next state)Ss(t+1)，同时数字总和值控制器14也被致能以计算分别对应于主要编码字和次要编码字的数字总和值以及选择两编码字其中之一作为输出的编码字X(t)，其中编码字X(t)被选择以便最小化累积的数字总和值。若主要编码字Xm(t)被选择作为编码字X(t)，则主要下一状态Sm(t+1)被指定为下一状态S(t+1)，而下一状态S(t+1)便被暂时储存在状态缓存器15中；同样地，若次要编码字Xs(t)被选择为编码字X(t)，则次要下一状态Ss(t+1)被指定为下一状态S(t+1)。对DVD调制而言，当数据字元B(t)以及相对应的目前状态S(t)已被得知时，可透过前述转换表11和12来取得编码字X(t)，其中编码字X(t)将不被接下来的数据字元B(t+1)影响。
在如高密度数字多功能光盘、蓝光光盘或是高阶光盘(advanced opticaldisc，AOD)系统之类的高密度光储存系统的调制处理期间，在数字总和值控制位被决定后可得到调制后的编码字，然而，数字总和值控制位可能无法存在于每一个数据字元中，所以理想上来说，数字总和值控制位的决定必须取决于所有数据字元，令总蓄积数字总和值可以保持在最低值，因此，大量的缓存器必须在调制过程中用来储存数据字元或字码，如此也造成了较长的处理延迟。
发明内容
本发明提供了用以写入数字数据至光盘储存媒体上的调制系统和方法。数字总和值控制位在数据字元被换成编码字之前、之后或当时被决定，所决定的数字总和值控制位被用以调整相对应编码字的数字总和值控制位，调制系统和方法的实施例可用以降低所须的缓冲器容量，并使决定编码字所须的处理延迟时间维持一定量。
数字总和值控制位在检测到至少一后续数字总和值控制位时被决定，以在调制期间降低信号的直流量。数据字符被调制成编码字，数字总和值控制位被决定以使信号的直流量尽可能维持在最低，且针对一数字总和值控制位的每一个可能值，计算一累积数字总和值。当一或多个后续数字总和值控制位被检测到，或是当经过一预定延迟后，数字总和值控制位就会被决定，使该累积数字总和值的绝对值为最低值，然后已决定的数字总和值控制位被用以调整相对应编码字的数字总和值控制位。
在某些实施例中，多个字元(word)根据特定格式而被加以暂存以决定数字总和值控制位。而且，由被暂存的字元来计算数字总和值控制位的每一可能值的累积数字总和值。当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或是当经过一特定延迟后，数字总和值控制位被决定以使得目前累积数字总和值的绝对值为最小值，然后已决定的数字总和值控制位便于调制时与相对应的字元合并。
在其它实施例中，一调制系统包含一编码器以及一数字总和值控制器。编码器将数据字元调制成编码字，而数字总和值控制器包含一数字总和值控制位产生器、和一最后编码字产生器，其中数字总和值控制位产生器决定一数字总和值控制位，而最后编码字产生器插入、更新或者改变位于相对应编码字中已决定的数字总和值控制位。在其它实施例中，产生对应于数字总和值控制位的编码字后，最后编码字产生器再根据已决定的数字总和值控制位选择其中一编码字。而且，当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或是经过一特定延迟后，数字总和值控制位产生器计算对应于数字总和值控制位的每一可能值的累积数字总和值，并决定数字总和值控制位，使得目前累积数字总和值的绝对值为最小值。此外，数字总和值控制位缓冲器储存自数字总和值控制位产生器产生的数字总和值控制位，最后编码字产生器再根据数字总和值控制位缓冲器的输出来产生编码字。
在其它实施例当中，一调制系统包含一储存装置以及一数字总和值控制器，其中储存装置用以暂存特定格式字元。数字总和值控制器包含一数字总和值控制位产生器，当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或是经过一特定延迟后，数字总和值控制位产生器计算对应于数字总和值控制位的每一可能值的累积数字总和值，并决定数字总和值控制位以使得累积现今数字总和值的绝对值为最小值。上述特定格式字元可为数据字元、最后编码字或是暂时编码字，其中暂时编码字包括调制期间自数据字元产生、用以产生最后编码字的中间字，而最后编码字产生器根据已决定的数字总和值，控制位插入、修改或是更新被暂存的字元中的数字总和值控制位。
在某些实施例中提供了一种决定数字总和值控制位的系统，其包含一数据字元至部份数字总和值转换电路、一数字总和值累积器、以及一数字总和值控制位产生器。数据字元至部份数字总和值转换电路根据该数据字元来产生部份数字总和值，数字总和值累积器累积部份数字总和值作为数字总和值控制位的可能值的累积数字总和值，而数字总和值控制位产生器根据累积数字总和值决定一数字总和值控制位的值。
本发明提供了：一种调制系统，其特征在于，包含：一编码器，将多个数据字元转换成多个暂时编码字；一数字总和值控制位产生器，根据多个数据字元或多个暂时编码字决定一数字总和值控制位的值，用以最佳化可能的暂时编码字所对应的累积数字总和值，其中当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或经过一预定延迟后，数字总和值控制位产生器决定一目前数字总和值控制位，用以最小化累积数字总和值的绝对值；以及一最后编码字产生器，根据已决定的数字总和值控制位以及一暂时编码字产生一最后编码字。
本发明还提供了：一种调制系统，其特征在于，包含：一编码器，将多个数据字元转换成多个暂时编码字；一部份数字总和值产生器，根据多个数据字元或多个暂时编码字产生多个部份数字总和值；一数字总和值累积器，其针对一数字总和值控制位的可能值累积多个部份数字总和值作为多个累积数字总和值；一数字总和值控制位产生器，其根据多个累积数字总和值决定一数字总和值控制位的值，其中当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或经过一预定延迟后，数字总和值控制位产生器决定一目前数字总和值控制位，用以最小化累积数字总和值的绝对值；以及一最后编码字产生器，其根据已决定的数字总和值控制位以及一暂时编码字产生一最后编码字。
本发明还提供了，一种调制系统，其特征在于，包含：一数据字元至部份数字总和值转换电路，根据多个数据字元产生多个部份数字总和值；一数字总和值累积器，针对一数字总和值控制位的可能值累积多个部份数字总和值作为多个累积数字总和值；一数字总和值控制位产生器，根据多个累积数字总和值决定一数字总和值控制位的值，其中当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或经过一预定延迟后，数字总和值控制位产生器决定一目前数字总和值控制位，用以最小化累积数字总和值的绝对值；以及一最后数据字元产生器，根据数字总和值控制位以及一数据字元产生一最后数据字元；以及一编码器，用以将最后数据字元转换成一最后编码字。
本发明还提供了：一种调制系统，其特征在于，包含：一部份数字总和值产生器，产生多个数据字元所对应的多个编码字的多个部份数字总和值；一数字总和值累积器，用以累积多个部份数字总和值作为多个累积数字总和值；一数字总和值控制位产生器，其根据多个累积数字总和值决定一数字总和值控制位的值，其中当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或经过一预定延迟后，数字总和值控制位产生器决定一目前数字总和值控制位，用以最小化累积数字总和值的绝对值；以及一数字总和值控制位缓冲器，用以储存已决定数字总和值控制位。
本发明还提供了：一种调制系统，其特征在于，包含：一部份数字总和值产生器，产生多个数据字元所对应的多个编码字的多个部份数字总和值；一数字总和值累积器，累积多个部份数字总和值作为多个累积数字总和值；一数字总和值控制位产生器，根据多个累积数字总和值决定一数字总和值控制位的值，其中当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或经过一预定延迟后，数字总和值控制位产生器决定一目前数字总和值控制位，用以最小化累积数字总和值的绝对值；以及一数据字元缓冲器，其用来暂存多个数据字元。
本发明还提供了，一种调制方法，其特征在于，包含：将多个数据字元调制成多个暂时编码字；针对一数字总和值控制位的所有可能值，依据多个数据字元或多个暂时编码字来计算一累积数字总和值；当至少一后续数字总和值控制位被检测到或是经过一特定延迟后，决定可使累积数字总和值的绝对值为最小值的数字总和值控制位；以及根据已决定的数字总和值控制位更改一暂时编码字中数字总和值控制位以产生一最后字元。
本发明还提供了：一种决定数字总和值控制位的系统，其特征在于，包含：一数据字元至部份数字总和值转换电路，其根据多个数据字元产生相对应多个编码字的多个部份数字总和值；一数字总和值累积器，其针对一数字总和值控制位的所有可能值，累积多个部份数字总和值作为多个累积数字总和值；以及一数字总和值控制位产生器，其根据多个累积数字总和值决定一数字总和值控制位的值，其中当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或经过一预定延迟后，数字总和值控制位产生器决定一目前数字总和值控制位，用以最小化累积数字总和值的绝对值。
附图说明
图1为一8至16位(EFM+)调制系统的方块图。
图2为高密度储存系统中调制系统的一实施例的方块图。
图3为转换表的一部分的示意图。
图4为本发明数字总和值控制器的一实施例的示意图。
图5为图4所示的数字总和值控制位产生器的一实施例的示意图。
图6、图7为累积数字总和值的运算的示意图。
图8～图10为本发明调制系统的多个实施例的示意图。
图11为图10所示的数字总和值控制位产生器的一实施例的方块图。
图12为数字总和值对照表的一部份的示意图。
图13、图14为本发明调制系统的其它实施例的方块图。
图15为图14所示的实施例的详细示意图。
图16为将数据字元转换成部份数字总和值的对照表的一实施例的示意图。
图17即为编码器将数据字元转换成编码字的一实施例的示意图。
图18为以序列方式处理数据的17PP调制器的示意图。
图19为图18所示的实施例的详细示意图。
图20、图21为本发明调制系统的其它实施例的示意图。
图22为本发明调制系统的概要架构示意图。
主要元件符号说明：
主要转换表11        替代转换表12        比较器13
数字总和值控制器14  状态缓存器15        调制系统20
转换表21            状态缓存器22        码连接器23
数字总和值控制器24  编码器25            调制系统50、60、70
数字总和值控制位产生器51、61
数字总和值控制位先进先出缓冲器52、62
数据字元先进先出缓冲器53                编码器54
最后编码字产生器55、65                  编码器63
编码字先进先出缓冲器64                  编码器71
数字总和值控制位产生器72、82、151、220、320、506
数字总和值控制位先进先出缓冲器73、83
编码字先进先出缓冲器74                  最后编码字产生器75
调制系统80                   第一编码器81
数据字元先进先出缓冲器84     第二编码器85
最后编码字产生器86           数字总和值比较器1519
数字总和值控制位检测器152    数字总和值位置决定器153
储存装置154                  插入电路155
17PP调制器200                数据字元先进先出缓冲器210
数据字元212                  2位信道位221
累积数字总和值222、224       比较器226
230最后编码字产生器          编码器240
242调制器                    17PP调制器300
数据字元先进先出缓冲器310    2位信道位312
322、324累积数字总和值       比较器326     最后字产生器330
340后数字总和值数据字元先进先出缓冲器      数据字元342
350编码器                    调制系统502插入电路500、520
504数据字元先进先出缓冲器    多任务器508、524
510、522编码器               部份数字总和值产生器1511
具体实施方式
图2为高密度储存系统中调制系统20的一实施例的方块图。举例来说，在高密度数字多功能光盘储存系统中，8位数据字元将透过图2所示的调制系统20被转换成12位编码字，其中12位编码字用以储存至光盘上。在调制期间，对应于从状态缓存器22读出的目前状态S(t)的8位数据字元B(t)透过转换表21被转换成预先连接字元(pre-connection word)X(t)，同时下一状态S(t+1)也被取得并储存在状态缓存器22。图3为转换表21的一部分的示意图。编码字的连续规则(concatenation rule)必须应用于连接从转换表21所取得的预先连接编码字X(t)，若邻近的预先连接编码字X(t)满足特定格式，则这些预先连接编码字X(t)将被码连接器(code connector)23更改。此外，码连接器23产生并输出一数字总和值处理前编码字(也可称为暂时编码字)Y(t)，且如果预先连接编码字X(t)包含一数字总和值控制位，其也输出一数字总和值控制位指示码IDDSV至一数字总和值控制器24。当数字总和值控制器24检测到来自码连接器23的后续数字总和值控制位时或经过一特定延迟后，数字总和值控制器24决定一个使绝对累积数字总和值为最小的目前数字总和值控制位，并根据相对应的数字总和值处理前编码字Y(t)以及已决定的目前数字总和值控制位产生一数字总和值处理后编码字Z(t)，以达到最小的绝对累积数字总和值，其中根据已决定的目前数字总和值控制位对数字总和值处理前编码字Y(t)进行更改、插入或更新可产生数字总和值处理后编码字Z(t)；此外，也可根据相对应的数字总和值处理前编码字Y(t)产生多个可能编码字的方式来产生数字总和值处理后编码字Z(t)，也就是，数字总和值处理后编码字Z(t)由已决定的目前数字总和值控制位所对应的可能编码字中选择出来的。转换表21、状态缓存器22以及码连接器23作为编码器25使用。再者，在某些实施例中，数字总和值控制器24决定目前数字总和值控制位的值的时间点可不根据后续数字总和值控制位的检测而决定，而且，数字总和值控制器24可一直等待，直到第二、第三和第四后续数字总和值控制位到达为止，接着再决定使绝对累积数字总和值为最小的目前数字总和值控制位。此外，数字总和值控制器24也可一次决定一个以上的数字总和值控制位。在其它实施例中(如蓝光光盘系统)，目前数字总和值控制位可在后续数字总和值控制位到达前被决定。
图4为本发明数字总和值控制器24的一实施例的示意图。数字总和值控制器24包含一数字总和值控制位产生器151、一数字总和值控制位检测器152、一数字总和值位置决定器153、一储存装置154以及一插入电路155。数字总和值控制位产生器151针对一目前控制位的每一可能值来计算一相对应的累积数字总和值，并决定可使累积数字总和值为最小的现今数字总和值控制位BDSV。数字总和值控制位检测器152根据数字总和值控制位指示码IDDSV检测是否有任何数字总和值控制位存在于目前编码字当中，当检测到数字总和值控制位时，数字总和值控制位检测器152将会通知数字总和值位置决定器153。储存装置154储存了由码连接器23所产生的数字总和值处理前编码字Y(t)，在某些实施例中，储存装置154可包含串联的管线缓存器(pipe register)、延迟缓存器(delay register)或者偏移缓存器(shift register)，其中每一缓存器储存了一数字总和值处理前编码字Y(t)，在其它实施例中，储存装置154可为一先进先出存储器或是具有写入/读取地址产生器的随机存取存储器。此外，缓存器的数量最好大于或等于两连续数字总和值控制位之间的编码字(或数据字元)最大数量。再者，在一实施例中，两个连续数字总和值控制位中的编码字最大数量可为一数据区段(frame)中的字元数量(例如：93个字元)；若考虑到数据区段的同步信息部分(sync field)中的数字总和值控制位被使用在读取最佳功率控制上，则两个连续数字总和值控制位中的编码字最大数量可以是两数据区段中的字元数。数字总和值处理前编码字Y(t)在储存装置154中以管线方式被连续输送，而数字总和值位置决定器153纪录具有数字总和值控制位的每一编码字的位置。举例来说，数字总和值位置决定器153持续追踪具有第一数字总和值控制位的一编码字的储存位置直到接收到具有第二数字总和值控制位的另一编码字为止，当数字总和值位置决定器153接收到表示第二数字总和值控制位已经到达的数字总和值控制位指示码IDDSV时，其传送一致能信号(E1、E2、...En)至储存装置154的缓存器，其中储存装置154储存具有第一数字总和值控制位的编码字。若具有第一数字总和值控制位的编码字被储存在储存装置154中第m个(mth)缓存器中，数字总和值位置决定器153输出致能信号以使得储存装置154允许插入电路155将已决定的目前数字总和值控制位插入第m个缓存器中。同样地，当数字总和值位置决定器153接收到表示第三数字总和值控制位已经到达的数字总和值控制位指示码IDDSV时，第二数字总和值控制位被决定且被插入至储存装置154的相对应缓存器，以此类推，依此方法，当数字总和值位置决定器153接收到表示后续数字总和值控制位已经到达的数字总和值控制位指示码IDDSV时，一数字总和值控制位被决定且被插入至储存装置154的相对应缓存器中。此外，除了将单一数字总和值控制位插入编码字之外，一编码字也可具有二个数字总和值控制位，如此一来，必须持续追踪编码字中的每一位以便控制二数字总和值控制位的插入。在其它实施例中，原存在于编码字或数据字元中的数字总和值控制位具有预先设定值或任意值，此任意值也可根据由数字总和值控制位产生器所产生的已决定数字总和值控制位而被加以更改。此外，在其它实施例中，对应于可能的数字总和值控制位值的多个数字字元被储存在缓存器中，然后多个数字字元其中之一便根据由数字总和值控制位产生器所产生的已决定数字总和值控制位而被选取，其中上述多个数字字元可为数据字元、最后编码字或是暂时编码字，其中暂时编码字在调制期间由数据字元产生，并用以产生最后编码字。
图5为图4所示的数字总和值控制位产生器151的一实施例的示意图。因为一数字总和值控制位包含两个可能逻辑值0和1，所以数字总和值控制位产生器151决定可使累积数字总和值为最小的值，此外，一部份数字总和值产生器1511根据数字总和值处理前编码字Y(t)产生两部份数字总和值PSD0及PSD1，若数字总和值处理前编码字Y(t)未具有任何数字总和值控制位，则由部份数字总和值产生器1511产生的两部份数字总和值PSD0及PSD1将会相同；若数字总和值处理前编码字Y(t)具有数字总和值控制位指示码IDDSV所指示的数字总和值控制位，则数字总和值控制位产生器1511将会产生两部份数字总和值PSD0(假设目前数字总和值控制位BDSV＝0)及PSD1(假设目前数字总和值控制位BDSV＝1)。DSV0计算器1512将部份数字总和值PSD0加至累积数字总和值DSVA0，或者根据累积数字总和值DSVA0的极性(polarity)将部份数字总和值PSD0从累积数字总和值DSVA0抽取出来。当自码连接器23输出的后续数字总和值处理前编码字Y(t)未具有任何数字总和值控制位时，从储存在相对应的缓存器1516中的值中选择出累积数字总和值DSVA0。此外，在计算后，由DSV0计算器1512所计算的值被储存在缓存器1516中以更新原先储存的值。同样的，DSV1计算器1513将部份数字总和值PSD1加至累积数字总和值DSVA1，或者根据累积数字总和值DSVA1的极性将部份数字总和值PSD1从累积数字总和值DSVA1抽取出来。当从码连接器23输出的后续数字总和值处理前编码字Y(t)未具有任何数字总和值控制位时，从储存在相对应的缓存器1517中的值中选择出累积数字总和值DSVA1，且DSV1计算器1513所计算的值被储存在缓存器1517中。当一后续数字总和值控制位如数字总和值控制位指示码IDDSV所指示般地被检测到时，数字总和值比较器1519比较累积数字总和值DSV0和DSV1，并选择其中绝对值最小者作为数字总和值DSVA。此外，数字总和值比较器1519也指派对应于最小绝对值的位值(bit value)作为目前数字总和值控制位BDSV的值。同时，两多任务器(multiplexe)1514和1515选择更新后的累积数字总和值DSVA作为两分支的累积数字总和值DSVS，也就是DSV0计算器1512以及DSV1计算器1513中的累积数字总和值运算出的DSVA0和DSVA1，而在计算累积数字总和值之后，DSV0计算器1512以及DSV1计算器1513所计算的值被储存至相对应的缓存器1516和1517以作为更新后的累积数字总和值。由此方法，当一后续数字总和值控制位被检测到时，数字总和值控制位可由比较累积数字总和值的两分支而决定。
如图6所示，当在时间T1检测一后续数字总和值控制位时，目前数字总和值控制位由比较对应于目前数字总和值控制位的两可能值来加以决定，此处的数字总和值控制位指累积数字总和值的绝对值DSV0以及DSV1，在其它实施例中，比较累积数字总和值的时间点T1可为预先设定的固定时间区段。如图6所示，累积数字总和值DSV0在时间点T1小于累积数字总和值DSV1，因此目前数字总和值控制位被选择为0。此外，如图7所示，当两后续数字总和值控制位被检测到时，可决定目前数字总和值控制位，当第一后续数字总和值控制位在时间点T1被检测到时，目前数字总和值控制位未被决定，且在时间T1后，每一累积数字总和值分成两分支。当第二后续数字总和值控制位在时间点T2被检测到时，数字总和值比较器1519由比较对应于目前数字总和值控制位以及第一后续数字总和值控制位的四个可能值来决定目前数字总和值控制位，此四个可能值指累积数字总和值的绝对值DSV00、DSV01、DSV10以及DSV11；或者在其它实施例中，目前数字总和值控制位以及后续的数字总和值控制位可一并藉此被决定。在此实施例中，PSD01为4个累积数字总和值的绝对值中的最小值，因此数字总和值控制位被指派为0。
图8为本发明调制系统70的一实施例的示意图。在此实施例中，一数字总和值控制位产生器72根据由编码器71编码出的暂时编码字来决定数字总和值控制位，而暂时编码字被连续存在一编码字先进先出缓冲器74中，而且，一最后编码字产生器75将连续储存在一数字总和值控制位先进先出缓冲器73中的已决定数字总和值控制位插入至由编码字先进先出缓冲器74所输出的相对应编码字当中。此外，在其它实施例中，最后编码字产生器75调整暂时编码字的原始数字总和值控制位，且此暂时编码字具有储存在数字总和值控制位先进先出缓冲器73中的数字总和值控制位。
相较于调制系统70，图9所示的调制系统80更包含一第二编码器85，因此数据字元先进先出缓冲器84可储存数据字元而不是编码字，如此可降低数据字元先进先出缓冲器84所需的存储器大小。储存数据字元所需的容量少于储存编码字所需的容量，举例来说，在一高密度数字多功能光盘片中，数据字元具有8位，但编码字却具有12位。此外，数字总和值控制位产生器82根据被第一编码器81所编码的暂时编码字来决定数字总和值控制位，并输出已决定的数字总和值控制位至数字总和值控制位先进先出缓冲器83。第二编码器85将储存在数据字元先进先出缓冲器84中的数据字元调制成暂时编码字。自数字总和值控制位先进先出缓冲器83输出的数字总和值控制位由最后编码字产生器86而被合并成相对应的暂时编码字。
因为调制系统70的数字总和值控制位产生器72的输入以及调制系统80的数字总和值控制位产生器82的输入为暂时编码字(与调制系统20相同)，所以数字总和值控制位产生器72以及数字总和值控制位产生器82的一实施例可与图5所示的调制系统的数字总和值控制位产生器151相同。
图10为本发明调制系统50的一实施例的方块图。数据字元B(t)被提供至数字总和值控制位产生器51以及数据字元先进先出缓冲器53，而经由使用数据字元先进先出缓冲器53来储存数据字元B(t)而不是编码字则可降低数据字元先进先出缓冲器53的缓冲器大小。然后，数据字元先进先出缓冲器53将数据字元B(t)提供至编码器54以将数据字元转换成具有未决定数字总和值控制位的编码字(也被称为暂时编码字)。当检测到至少一后续数字总和值控制位时，数字总和值控制位产生器51决定一目前数字总和值控制位以使累积数字总和值的绝对值为最小值，已决定的目前数字总和值控制位则被暂时储存在数字总和值控制位先进先出缓冲器52中，然后再从数字总和值控制位先进先出缓冲器52中被读出。此外，最后编码字产生器55根据储存在数字总和值控制位先进先出缓冲器52中的目前数字总和值控制位来调整暂时编码字中的数字总和值控制位，由将数字总和值控制位储存在数字总和值控制位先进先出缓冲器52中，数字总和值控制位可更容易地被存取和控制。再者，在其它实施例中，数字总和值控制位产生器51也可使用一比较表以根据数据字元决定数字总和值控制位，即，由比较表，可利用数据字元在比较表中搜寻到所要的数值以便计算出累积数字总和值。
图11为图10所示的数字总和值控制位产生器51的一实施例的方块图。图11所示的数字总和值控制位产生器51中的元件2512～2519与图5中的元件1512～1519相同，因此对于元件2512～2519而言便不再赘述，底下将详尽的描述部份数字总和值对照表2511。此外，因为数字总和值控制位产生器51的输入为数据字元B(t)，数字总和值对照表2511依据数据字元B(t)同时输出两部份数字总和值PSD0、PSDV1以及一数字总和值控制位指示码IDDSV，而数字总和值对照表2511的一部份如图12所示。若数据字元B(t)未具有任何数字总和值控制位，则数字总和值控制位指示码IDDSV的值为0，而部份数字总和值产生器1511所产生的两部份数字总和值PSD0以及PSDV1相同；另一方面，若数据字元B(t)具有数字总和值控制位，则数字总和值控制位指示码IDDSV的值为1，且数字总和值控制位产生器1511将会分别产生两部份数字总和值PSD0(假设目前数字总和值控制位BDSV＝0)及PSD1(假设目前数字总和值控制位BDSV＝1)。此外，星号位“*”以及码连接规则也被用以决定数字总和值控制位，举例而言，当使用星号位“*”以及码连接规则时，会将一补偿值加至部份数字总和值，而此补偿值根据先前、目前以及后续数据字元所加以决定。
图13为本发明调制系统60的一实施例的方块图。相较于调制系统50，调制系统60透过编码器63将数据字元B(t)编码至编码字中，且调制系统60并不储存数据字元，而是在编码字先进先出缓冲器64中储存编码字与未决定的数字总和值控制位。同样的，数据字元被提供至数字总和值控制位产生器61中以决定数字总和值控制位，且已决定的数字总和值控制位被储存在数字总和值控制位先进先出缓冲器62中以等着被最后编码字产生器65所接收。因为调制系统60中的数字总和值控制位产生器61为数据字元B(t)的串流(stream)(与图10所示的调制系统50相同)，数字总和值控制位产生器61的一实施例与图11所示的调制系统中的数字总和值控制位产生器51相同。
图8A、图9A、图10A基于图8、图9、图10以及图11，在调制系统70A、80A、50A以及60A的这些实施例中，数字总和值控制位产生器根据数据字元或编码字来决定数字总和值控制位，并连续地将已决定的数字总和值控制位输出至数字总和值控制位先进先出缓冲器，而且，这些调制系统70A、80A、50A以及60A中的编码器根据是否有任何数字总和值控制位存在于暂时编码字中以将每一数据字元B(t)编码成一或多个不同的暂时编码字，若没有数字总和值控制位存在于暂时编码字中，则对应于数据字元B(t)的暂时编码字将会相同；若有一数字总和值控制位存在于暂时编码字中，则对于数字总和值控制位的每一可能数值而言，两个对应于数据字元B(t)的不同暂时编码字(tentative code word)将会被产生；若两数字总和值控制位都存在于暂时编码字中，则对于两数字总和值控制位的每一可能数值来说，四个对应于数据字元B(t)的不同暂时编码字将被产生。最后，自数字总和值控制位先进先出缓冲器所输出的已决定数字总和值控制位便透过多任务器79、89、59、69选择相对应的暂时编码字来作为数字总和值处理后编码字Z(t)。
对一蓝光光盘来说，17PP调制用以将一数据字元转换成2～3位的编码字，请参考图14与图15，其为使用在蓝光光盘烧录机的17PP调制器200。一数据字元B(t)同时输入至一数字总和值控制位产生器220与一数据字元先进先出缓冲器210。数据字元先进先出缓冲器210储存了多个数据字元212，其中每一数据字元212包含一2位(2-bit)识别码(ID)以及10位(10-bit)数据。2位识别码指示数字总和值控制位是否出现在10位数据中以及数字总和值控制位的位置中。数字总和值控制位产生器220由计算分别对应于0和1的数字总和值控制位的两累积数字总和值222以及224来决定一目前数字总和值控制位，而计算出的两累积数字总和值222以及224的绝对值由一比较器226来加以比较以决定那一控制位产生了最小的数字总和值。换句话说，当至少一后续数字总和值控制位被检测到或是经过一特定延迟后，数字总和值控制位产生器220便由平行处理许多个2位(2-bit)信道位221而使累积数字总和值的绝对值为最小值。而且，因为数据字元先进先出缓冲器210可储存的数据字元数量基于数据字元先进先出换冲器210的缓冲器大小，所以数据字元先进先出缓冲器210的缓冲器大小便决定了检测数字总和值控制位所需的预定延迟。
在其它实施例中，数字总和值控制位产生器220也根据数据字元决定数字总和值控制位，图16为将数据字元转换成部份数字总和值的对照表的一实施例的示意图。图16中的数据字元长度并非为常数，因此2位数据字元的影响可能已经于先前依据图16所示的对照表将数据字元转换成部份数字总和值的过程中已被计算进去，因此，若2位数据字元的影响在先前转换操作中已被计算，则2位数据字元对于数字总和值的影响将被忽略，否则，2位数据字元所造成的影响将加入数字总和值的运算中。遮蔽(MASK)信号用以指示2位数据字元是否有效。由使用如先前所述的对照表，累积数字总和值可由寻找使用数据字元的相对应数值来进行计算。然后，数据字元的原始数字总和值控制位由最后数据字元产生器230(图15中以一多任务器表示)以及被数字总和值控制位产生器220决定的数字总和值控制位而加以更改。而且，与已决定数字总和值控制位结合的数据字元由编码器240以平行处理方式被调制成编码字X(t)，平行调制使用多个调制器242，并表示数据字元B(t)的多个2位信道位也同样被转换成编码字X(t)中3位调制位，图17即为编码器240将数据字元转换成编码字的一实施例的示意图。
请参考图18和图19，其为以序列方式处理数据的17PP调制器300的示意图。如图18所示，数据字元B(t)也同样被输入至数字总和值控制位产生器320以及数据字元先进先出缓冲器310，数据字元先进先出缓冲器310储存数据字元B(t)的多个连续的2位信道位312，而数字总和值控制位产生器320由计算分别对应于数字总和值控制位0和1的两累积数字总和值322和324来决定目前数字总和值控制位。此外，两累积数字总和值322和324的绝对值被一比较器326所比较以决定那一控制位可产生最小的数字总和值。换句话说，当检测到至少一后续数字总和值控制位时，数字总和值控制位产生器320由序列处理连续的2位信道位321来最小化累积数字总和值的绝对值。然后，已决定的数字总和值控制位由最后字元产生器330被插入至相对应的数据字元，且具有已决定数字总和值控制位的数据字元暂存于一数字总和值处理后数据字元先进先出缓冲器340，此外，编码器350则连续读取来自数字总和值处理后数据字元先进先出缓冲器340的数据字元342以将其编码成编码字X(t)。
请参考图20与图21，其为调制系统500、520的实施例的示意图。此两实施例可使用序列数据处理或平行数据处理的机制，例如图14所示的平行数据处理的实施例以及图18所示的序列数据处理的实施例。在这些实施例中，一插入电路502将每一数字总和值控制位插入数据字元串流中的相对应位置。因为每一数字总和值控制位具有两可能值0和1，对应于数字总和值控制位的每一可能值的不同串流在插入电路502之后产生，且两不同数据字元串流被提供至一数据字元先进先出缓冲器504以及一数字总和值控制位产生器(决定器)506以决定两不同数据字元串流中的每一数字总和值控制位。在图20的实施例中，已决定的数字总和值控制位选择一相对应的数据字元串流以进行编码，而数字总和值控制位透过多任务器508选择相对应的数据字元，且接着一编码器510便对此结果进行编码。此外，在图21的实施例中，编码器522将储存在数据字元先进先出缓冲器504中的两数据字元串流分别调制成两个编码字的串流，然后，已决定的数字总和值控制位使用多任务器524选择相对应编码字的串流以作为数字总和值处理后编码字Z(t)。
请参照图22，其为执行上述运作的调制系统400的概要架构示意图。在调制系统400中，功能方块402和406表示必备的功能方块，而功能方块410～418表示选择性(optional)的功能方块。数字字元先进先出缓冲器402可储存数据字元或暂时编码字，而输入来源可为数据字元或暂时编码字；同样地，数字总和值控制位产生器404可为数据字元或暂时编码字。再者，最后字元产生器406可根据数字总和值控制位产生器404所决定的数字总和值控制位来更改、替换、插入或者选择最后字元以输出最后数据字元或最后编码字。
对选择性的元件而言，可将一或多个编码器410、412、414、418设置在许多可能的位置，且系统中也可包含多重编码器(multiple encoder)。此外，数字总和值控制位先进先出缓冲器416可被包含在某些实施例中，但在其它实施例中，数字总和值控制位可在不具有先进先出缓冲装置的情况下被直接传递至最后字元产生器406，举例来说，经由计算数字总和值控制位的位置而知道该在何处插入或更改数字总和值控制位，则数字总和值控制位便可在不具有先进先出缓冲装置的情况下被直接传递至最后字元产生器406。
在本案发明说明和权利要求中，使用了某些名词以代表特定的系统零件，如本领域技术人员所指所知，消费性电子设备制造商可能用许多不同的名称代表相同的物品，而本案并未特别将以不同名称命名但却具有相同功能的元件区别为不同元件，而且，在本发明权利要求中，“包含”以及“具有”应被解释为开放性的范围，因此应被解读为“包含，但并非限制于.........”。此外，“耦接”应被解释为直接或非间接的连接。因此，若一第一装置耦接于一第二装置，则此耦接可为直接的电性连接，或是透过其它装置的间接连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡根据本发明权利要求所做的等同变化与修饰，都应属本发明的保护范围。

Claims (42)

1.一种调制系统，其特征在于，包含：
一编码器，将多个数据字元转换成多个暂时编码字；
一数字总和值控制位产生器，根据多个暂时编码字产生多个部分数字总和值，并根据该多个部分数字总和值计算多个累积数字总和值，当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或经过一预定延迟后，比较该多个累积数字总和值，决定对应于一累积数字总和值的绝对值最小的一目前数字总和值控制位；以及
一最后编码字产生器，包含一储存装置以及一插入电路，该储存装置用以储存该多个暂时编码字，该插入电路用以将已决定的数字总和值控制位插入至该多个暂时编码字中的一暂时编码字，以产生一最后编码字。
2.一种调制系统，其特征在于，包含：
一编码器，将多个数据字元转换成多个暂时编码字；
一部份数字总和值产生器，根据多个数据字元或多个暂时编码字产生多个部份数字总和值；
一数字总和值累积器，其针对一数字总和值控制位的可能值累积多个部份数字总和值作为多个累积数字总和值；
一数字总和值比较器，比较该多个累积数字总和值，其中当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或经过一预定延迟后，数字总和值比较器决定对应于一累计数字总和值绝对值最小的一目前数字总和值控制位；以及
一最后编码字产生器，包含一储存装置以及一插入电路，该储存装置用以储存该多个暂时编码字，该插入电路用以将已决定的数字总和值控制位插入至该多个暂时编码字中的一暂时编码字，以产生一最后编码字。
3.如权利要求2所述的调制系统，其特征在于，还包含一数字总和值控制位缓冲器，以储存由数字总和值比较器所决定的数字总和值控制位。
4.如权利要求3所述的调制系统，其特征在于，若一特定数据字元未包含数字总和值控制位，则数字总和值控制位缓冲器储存一任意值以作为特定数据字元的数字总和值控制位，且当最后编码字产生器产生对应于未具有数字总和值控制位的特定数据字元的编码字时，其忽略任意值。
5.如权利要求2所述的调制系统，其特征在于，编码器执行码转换以及码连接以避免产生无效编码字。
6.如权利要求5所述的调制系统，其特征在于，该编码器根据一转换表产生每一数据字符的预先连接编码字以及一相对应状态，且每一暂时编码字根据相对应的一预先连接编码字所产生。
7.如权利要求2所述的调制系统，其特征在于，数字总和值累积器在至少二连续数字总和值控制位之间计算多个累积数字总和值。
8.如权利要求2所述的调制系统，其特征在于，部份数字总和值产生器以及编码器以平行或串行方式处理数据字元以计算多个部份数字总和值，并将每一数据字元分别转换成每一暂时编码字。
9.如权利要求2所述的调制系统，其特征在于，预定延迟由一预定时段或一数据位量所决定。
10.如权利要求2所述的调制系统，其特征在于，还包含：
一数字总和值位置决定器，用以将一暂时编码字中数字总和值控制位的位置告知最后编码字产生器；
其中最后编码字产生器根据已决定的数字总和值控制位来更改暂时编码字中数字总和值控制位的位置的位。
11.一种调制系统，其特征在于，包含：
一数据字元至部份数字总和值转换电路，根据多个数据字元产生多个部份数字总和值；
一数字总和值累积器，针对一数字总和值控制位的可能值累积多个部份数字总和值作为多个累积数字总和值；
一数字总和值比较器，比较该多个累积数字总和值，其中当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或经过一预定延迟后，数字总和值比较器决定一目前数字总和值控制位；
一最后数据字元产生器，根据数字总和值控制位以及一数据字元产生一最后数据字元；以及
一编码器，用以将最后数据字元转换成一最后编码字。
12.如权利要求11所述的调制系统，其特征在于，还包含一数据字元储存装置，用以根据先进先出方式储存多个数据字元或多个最后数据字元。
13.如权利要求11所述的调制系统，其特征在于，还包含一数字总和值控制位缓冲器，用以储存数字总和值控制位，其中数字总和值控制位根据先进先出方法被数字总和值控制位缓冲器所决定。
14.如权利要求13所述的调制系统，其特征在于，若一特定数据字元未包含数字总和值控制位，则数字总和值控制位缓冲器储存一任意值以作为特定数据字元的数字总和值控制位，且当最后编码字产生器产生对应于未具有数字总和值控制位的特定数据字元的编码字时，忽略任意值。
15.如权利要求11所述的调制系统，其特征在于，编码器以及数据字元至部份数字总和值转换电路以平行或序列方式处理多个数据字元以计算多个部份数字总和值并将每一数据字元分别转换成每一暂时编码字。
16.如权利要求11所述的调制系统，其特征在于，预定延迟由一预定时段或一数据位量所决定。
17.如权利要求11所述的调制系统，其特征在于，还包含：
一数字总和值位置决定器，用以将一数据字元中数字总和值控制位的位置告知最后编码字产生器；
其中最后数据字元产生器根据已决定的数字总和值控制位，更改数据字元中数字总和值控制位的位置的位以产生最后数据字元。
18.一种调制系统，其特征在于，包含：
一部份数字总和值产生器，产生多个数据字元所对应的多个编码字的多个部份数字总和值；
一数字总和值累积器，用以累积多个部份数字总和值作为多个累积数字总和值；
一数字总和值比较器，比较该多个累积数字总和值，其中当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或经过一预定延迟后决定对应于一累计数字总和值绝对值最小的一目前数字总和值控制位；以及
一数字总和值控制位缓冲器，用以储存已决定数字总和值控制位。
19.如权利要求18所述的调制系统，其特征在于，还包含一第一编码器以将多个数据字元转换成多个暂时编码字。
20.如权利要求19所述的调制系统，其特征在于，还包含一最后编码字产生器，该最后编码字产生器包含一储存装置以及一插入电路，该储存装置用以储存该多个暂时编码字，该插入电路用以将储存在数字总和值控制位缓冲器中已决定的数字总和值控制位插入至该多个暂时编码字中的一暂时编码字，以产生一最后编码字。
21.如权利要求20所述的调制系统，其特征在于，还包含：
一数据字元储存装置，用以储存多个数据字元；
其中第一编码器将数据字元储存装置输出的多个数据字元编码，以产生多个第一暂时编码字，且多个第一暂时编码字被提供至最后编码字产生器。
22.如权利要求21所述的调制系统，其特征在于，还包含：
一第二编码器，用以在多个数据字元被储存至数据字元储存装置之前，编码多个数据字元以产生多个第二暂时编码字；
其中第二编码器提供多个第二暂时编码字至部份数字总和值产生器。
23.如权利要求20所述的调制系统，其特征在于，还包含：
一编码字储存装置，用以储存多个暂时编码字，且被储存的多个暂时编码字被提供至最后编码字产生器。
24.如权利要求18所述的调制系统，其特征在于，还包含一数据字元储存装置，用以根据先进先出方式储存多个数据字元。
25.如权利要求18所述的调制系统，其特征在于，部份数字总和值产生器平行或序列处理多个数据字元，以计算多个部份数字总和值。
26.如权利要求19所述的调制系统，其特征在于，部份数字总和值产生器平行或序列处理多个暂时编码字，以计算多个部份数字总和值。
27.如权利要求18所述的调制系统，其特征在于，预定延迟由一预定时段或一数据位量所决定。
28.一种调制系统，其特征在于，包含：
一部份数字总和值产生器，产生多个数据字元所对应的多个编码字的多个部份数字总和值；
一数字总和值累积器，累积多个部份数字总和值作为多个累积数字总和值；
一数字总和值比较器，比较该多个累积数字总和值，其中当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或经过一预定延迟后，决定对应于一累计数字总和值最小的一目前数字总和值控制位；以及
一数据字元缓冲器，其用来暂存多个数据字元。
29.如权利要求28所述的调制系统，其特征在于，还包含：
一编码器，根据一数据字元以及已决定的数字总和值控制位产生一编码字。
30.如权利要求28所述的调制系统，其特征在于，还包含：
一编码器，其根据多个数据字元产生多个编码字。
31.如权利要求30所述的调制系统，其特征在于，还包含一数字总和值控制位缓冲器，用以储存数字总和值控制位，其中数字总和值控制位根据先进先出方法被数字总和值控制位产生器所决定。
32.如权利要求31所述的调制系统，其特征在于，还包含：
一最后字元产生器，其根据数字总和值控制位以及储存在数据字元缓冲器中的数据字元来产生一最后字元。
33.如权利要求30所述的调制系统，其特征在于，编码器施行码转换以及码连接以避免产生无效的编码字。
34.如权利要求30所述的调制系统，其特征在于，编码器以平行或序列方式处理每一数据字元。
35.如权利要求28所述的调制系统，其特征在于，预定延迟由一预定时段或对应于数据字元缓冲器的容量的一数据位量所决定。
36.一种调制方法，其特征在于，包含：
将多个数据字元调制成多个暂时编码字；
针对一数字总和值控制位的所有可能值，依据多个数据字元或多个暂时编码字来计算多个部份数字总和值，并根据该多个部份数字总和值计算多个累积数字总和值；
当至少一后续数字总和值控制位被检测到或是经过一特定延迟后，比较该多个累积数字总和值，决定对应于累积数字总和值的绝对值为最小值的数字总和值控制位；以及
根据已决定的数字总和值控制位更改一暂时编码字中数字总和值控制位以产生一最后字元。
37.如权利要求36所述的调制方法，其特征在于，还包含以先进先出方式储存多个数据字元或多个暂时编码字。
38.如权利要求36所述的调制方法，其特征在于，还包含以先进先出方式储存已决定的数字总和值控制位以便后续进行最后编码字的产生流程。
39.如权利要求38所述的调制方法，其特征在于，还包含：
若一数据字元或一暂时编码字未包含数字总和值控制位，则使用一任意值来作为数据字元或暂时编码字的数字总和值控制位；以及
忽略任意值而不是更改具有任意值的数据字元或暂时编码字的数字总和值控制位。
40.如权利要求36所述的调制方法，其特征在于，调制数据字元包含执行码转换以及码连接以避免产生无效的编码字。
41.如权利要求36所述的调制方法，其特征在于，还包含以平行或序列方式来处理每一数据字元以进行累积数字总和值运算和调制处理。
42.一种决定数字总和值控制位的系统，其特征在于，包含：
一数据字元至部份数字总和值转换电路，其根据多个数据字元产生相对应多个编码字的多个部份数字总和值；
一数字总和值累积器，其针对一数字总和值控制位的所有可能值，累积多个部份数字总和值作为多个累积数字总和值；以及
一数字总和值比较器，比较该多个累积数字总和值，其中当至少一后续数字总和值控制位被检测到、或经过一预定延迟后，决定对应于一累计数字总和值最小的一目前数字总和值控制位。
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