CN101023588A - 将用户比特流转换为编码比特流的方法、检测信号中同步模式的方法、记录载体、信号、记录设备和重放设备 - Google Patents

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Abstract

该ID提出用于具有(重复)最小跳变游程(RMTR)约束的RLL码的同步模式，其中该同步模式包括同步模式体，该同步模式体包含一个表示违反RMTR约束的特征比特模式。利用该RMTR约束的违反允许短同步模式。

Description

将用户比特流转换为编码比特流的方法、检测信号中同步模式的 方法、记录载体、信号、记录设备和重放设备
本发明涉及一种基于具有大量编码比特流帧的信号格式，借助于信道代码将信号中的用户比特流转换为编码比特流的方法，其中所述信道代码具有最小跳变(transition)游程约束，所示的r约束规定了连续最小游程长度的最大数目，包括以下步骤：
-将用户比特流编码为编码比特流，
-将编码的比特流分割为第一段和第二段，
-生成同步模式，
-在第一段和第二段之间插入所生成的同步模式。
将光盘上的数据组织成ECC簇(ECC簇是一起构成(可能是组合的)ECC代码结构的所有存储符号的集合)；通常每个簇被组织在大量记录帧中，其中每个记录帧包括有限数目的符号(对于DVD是91，对于BD是155)。在每个记录帧的开头均需要同步模式，以便产生必须进入游程长度受限(RLL)解码器的信道比特序列的适当起始点：对于RLL解码器的输出消除一个比特的移位。因此，同步模式在主信道比特流中必须是唯一可识别的。通常，k约束的违反被用作在同步模式(如在DVD和BD)中的典型比特模式。
应用于d＝1且r＝2的RLL码
近来，利用新代码构造方法的新一类RLL码已经被设计用于BD的d＝1约束以及另外r＝2的RMTR约束(重复最小跳变游程)，其对于鲁棒的比特检测是有利的，因为它产生附加的0.9dB的SNR裕量。在新的这类代码之前，已经导出了k＝12的第一代码。此后，利用新的构造方法已经导出了许多代码。所有这些代码都具有大于BD(对于17PP，k＝7)的k约束。14的k约束是不常见的。因而，就利用现有技术的过程即基于k约束的违反而构造的同步模式而言，存在两个主要的缺点：(i)这种同步模式需要更多的开销，以及(ii)由于在同步模式中使用(非常)长的游程长度(例如比最大游程长度k+1长2比特)，错误的同步模式检测的概率变得更大，尤其是在高容量的情况下(对于像BD一样的读出信道而言超过30GB，其中λ＝405nm以及NA＝0.85)。
使用r＝2 RLL码的原因
对于d＝1约束的存储系统的甚高密度，连续2T的游程是比特检测的要害。这种在两端都受更大游程长度限制的2T游程的序列被称为2T序列。因此，结果弄清楚限制这种2T序列的长度原来是有利的。这是一般性的看法，并且不那么新。目前，如由T.Narahara，S.Kobayashi，M.Hattori，Y.Shimpuku，G.van den Enden，J.A.H.M.Kahlman，M.van Dijk和R.van Woudenberg在“Optical Disc Systemfor Digital Video Recording(用于数字视频记录的光盘系统)”，Jpn.J.Appl.Phys.，Vol.39(2000)Part 1，No.2B，pp.912-919中所公开的BD的17PP代码具有r＝6的所谓RMTR约束(重复最小跳变游程长度)，这意味着连续最小游程长度的数目限于6(或者相当于2T序列的最大长度是12个信道比特)。在该文献中，RMTR约束经常被称作MTR约束。最初，如由J.Moon和B.Brickner的“Maximum transition runcodes for data storage systems(用于数据存储系统的最大跳变游程代码)”，IEEE Transactions on Magnetics，Vol.32，No.5，pp.3992-3994，1996所介绍的最大跳变游程(MTR)约束(对于d＝0的情况)规定了NRZ比特流中连续“1”比特的最大数目(其中“1”表示双极信道比特流的跳变)。相当于，在NRZI比特流中，MTR约束限制了连续1T游程的数目。如上所讨论的，MTR约束还可以与d约束组合，在这种情况下MTR约束限制连续最小游程长度的数目(正如对于17PP代码的情况)。使用MTR代码背后的基本思想是消除所谓的主错误模式，也就是，将在用于高密度记录的部分响应最大似然(PRML)序列检测器中引起大多数错误的那些模式。由K.Kayanuma，C.Noda和T.Iwanaga在“Eight to Twelve Modulation Code for High Density OpticalDisk(用于高密度光盘的8至12调制代码)”，Technical DigestISOM-2003，Nov.3-7 2003，Nara，Japan，paper We-F-45，pp.160-161中公开的ETM代码具有d＝1、k＝10和r＝5的约束，后者仅仅比17PP的RMTR小一。
不能得到高效的同步模式正是上述代码的问题。
因此本发明的目的是提供高效的同步模式。
为了实现该目的，同步模式包括同步模式体，该同步模式体包括表示违反所述最小跳变游程约束r的比特模式。
与普通同步模式相反，对于同步模式不使用k约束的违反，而是使用r约束的违反。例如在r＝n的代码中：这意味着最小游程长度(2T游程)的最大连续性等于n。利用具有大于n的大量连续最小游程长度的同步模式允许该违反的容易的检测。此外，由于r约束小于通常所用的k约束，所以在可以检测到违反之前所需的比特数目更小，从而导致更短的同步模式，这是因为同步模式需要更少的比特来创建r约束的违反。更小的同步模式占用更少的信道空间，并允许在给定信道容量中传送更多的数据。因此使用根据本发明的同步模式的代码更高效，从而实现本发明的目的。
在该方法的一个实施例中，r＝2。
对于r约束等于2的代码，可以快速检测到r约束的同步模式的违反。由于r小于通常所用的k约束，所以在可以检测到违反之前所需的比特数目更小，从而导致更短的同步模式，这是因为同步模式需要更少的比特来创建r约束的违反。所得到的更小同步模式占用更少的信道空间，并允许在给定信道容量中传送更多的数据。因此使用根据本发明的同步模式的代码更高效，从而实现本发明的目的。
在该方法的另一实施例中，r＝2约束的违反包括正好4个连续最小游程长度的序列。
例如对于r＝2的代码，当遇到4个连续最小游程长度时，已经能够可靠地检测到违反。对于d＝1的代码，这等于8比特，与依赖于k约束违反的同步模式相比，它是非常短的同步模式。从而得到对信道更高效的利用。四个连续最小游程长度表示检测可靠性与可用信道容量的高效利用之间的极佳平衡。三个连续最小游程长度将已经构成了r＝2约束的违反，并将由此构成如由前一实施例所覆盖的有效同步模式，本实施例实现对同步模式重要的更鲁棒的检测。
在该方法的又一实施例中，同步模式包括p个前导比特和q个拖尾比特，从而由第一段的最后一个码字连同这p个前导比特以及由第二段的第一个码字连同这q个拖尾比特来满足所有信道代码约束。
换句话说，使用这样的同步模式，该同步模式可以被自由地插入已经利用所述信道代码所编码的编码比特流帧中在编码比特流的一段之前的头部中，从而在同步模式与这段编码比特流之间的边界处决不会出现游程长度的违反。
通过确保由第一段的最后一个码字连同这p个前导比特以及由第二段的第一个码字连同这q个拖尾比特来满足信道约束，同步模式变为可以自由地插入，即该同步模式在把它插入到其间的第一段末端或者第二段开头处不要求特定的状态，而是通过调整同步模式的这p个前导比特与q个拖尾比特来容易地适应于在第一段末端或第二段开头处的状态。因此，该同步模式不再要求第二段以特定状态开始，从而允许编码与解码忽略该同步模式，因此获得提高的效率。这可以与最小跳变游程约束r的违反同时获得，因为最小跳变游程约束r的违反可以位于同步模式的这p个前导比特与q个拖尾比特之间。
使用可自由插入到由RLL编码器基于有限状态机生成的信道比特流中的同步模式是有利的。
有限状态机常常使用大量的编码状态。由下一个码字定义的编码状态确定将把用户输入字编码为哪一个码字。为了解码，由此需要下一个码字来确定编码状态，该编码状态又被需要来确定用户输入字。
当将同步模式插入到信道比特流中时，这种关系被中断。对于DVD而言，该同步字将编码状态在同步模式的末端复位为状态1，并由此限制同步模式之后第一码字的选择。这种限制导致了低效率的编码。
通过使用可自由插入的同步模式，其中该同步模式的末端表示与该同步模式之前的码字相同的编码状态，当不存在同步模式时可以使用的所有码字都可以在该同步模式之后使用。从而与不存在同步模式的情形相比，通过使用可自由插入的同步模式不会损失任何效率。
正如BD标准中所概述，通过当前记录帧的帧同步模式连同先前记录帧之一的帧同步模式来识别不同的记录帧可能是有利的。在BD中，为此目的有7个专门设计的6比特同步模式ID。
一种用于基于具有大量编码比特流帧的信号格式，在包括借助于信道代码编码为编码比特流的用户比特流的信号中检测同步模式的方法，由此每个编码比特流帧之前是包括同步模式的头部，其中所述信道代码具有最小跳变游程约束r，其规定了连续最小游程长度的最大数目，包括以下步骤：
-搜索信号以寻找表示违反所述最小跳变游程约束r的比特模式。
同步模式的检测是容易的。一旦找到了构成违反最小跳变游程约束r的比特模式，就找到了包括该比特模式的同步模式。
用于检测同步模式的该方法的另一实施例包括以下步骤：
-基于特征同步模式体与预期额定信道响应，利用匹配滤波器来执行相关性检测。
由于要对特定比特模式进行检测，因此利用匹配滤波器的相关性检测是实现快速检测的一种合适的检测方法。
用于检测同步模式的该方法的另一实施例包括以下步骤：
-利用匹配滤波器的滤波器组来执行相关性检测，所述滤波器中的每个均对应于同步模式体与多个可能同步模式ID之一的同步模式ID的整个同步模式，以及其中所述匹配滤波器中的每个进一步基于相同的预期额定信道响应。
由于要对特定比特模式进行检测，因此利用匹配滤波器的相关性检测是实现快速检测的一种合适的检测方法。为了检测多比特模式，每一个均被调整为查找一个特定比特模式的滤波器组允许比特模式的快速检测。
根据本发明，一种记录载体包括基于具有大量编码比特流帧的信号格式，借助于信道代码转换为信号中的编码比特流的用户比特流，其中所述信道代码具有最小跳变游程约束，所示的r约束规定了连续最小游程长度的最大数目，其中该信号包括在编码比特流的第一段与该比特流的第二段之间插入的同步模式，此处该同步模式包括同步模式体，该同步模式体包括表示违反所述最小跳变游程约束r的比特模式。
根据本发明的记录载体受益于该同步模式，因为r约束小于通常所用的k约束。在可以检测到违反之前所需的比特数目更小，从而导致更短的同步模式，这是因为同步模式需要更少的比特来创建r约束的违反。与在同步模式中使用k约束违反的情形相比，更小的同步模式占用更少的存储空间，并允许在具有给定容量的记录载体上存储更多的数据。
根据本发明，一种信号包括基于具有大量编码比特流帧的信号格式，借助于信道代码转换为信号中的编码比特流的用户比特流，其中所述信道代码具有最小跳变游程约束，所示的r约束规定了连续最小游程长度的最大数目，其中该信号包括在编码比特流的第一段与该比特流的第二段之间插入的同步模式，其中该同步模式包括同步模式体，该同步模式体包括表示违反所述最小跳变游程约束r的比特模式。
根据本发明的信号受益于该同步模式，因为r约束小于通常所用的k约束。在可以检测到违反之前所需的比特数目更小，从而导致更短的同步模式，这是因为同步模式需要更少的比特来创建r约束的违反。与在同步模式中使用k约束违反的情形相比，更小的同步模式占用信号中更少的信道空间，并允许在给定信道容量的情况下由信号传送更多的数据。
根据本发明，一种用于在记录载体上记录用户比特流的记录设备包括：输入端，其被配置为接收用户比特流并且向编码器提供该用户比特流，该编码器被配置为借助于具有最小跳变游程约束r的信道代码将用户比特流编码为编码比特流，该最小跳变游程约束r规定了连续最小游程长度的最大数目；以及同步模式插入设备，用于生成同步模式并将其插入到信号中的编码比特流的第一段与编码比特流的第二段之间；以及记录装置，用于将信号中的编码比特流记录在记录载体上的同步模式处，该同步模式包括同步模式体，该同步模式体包括表示违反所述最小跳变游程约束r的比特模式。
根据本发明的记录设备受益于该同步模式，因为r约束小于通常所用的k约束。在可以检测到违反之前所需的比特数目更小，从而导致更短的同步模式，这是因为同步模式需要更少的比特来创建r约束的违反。与在同步模式中使用k约束违反的情形相比，更小的同步模式占用更少的存储空间，并允许在具有给定容量的记录载体上存储更多的数据。
根据本发明，一种用于利用具有约束的信道代码将记录载体上信号中的编码比特流转换为用户比特流的重放设备包括信号检索(retrieval)设备，其被配置为从该记录载体检索该信号，该重放设备包括同步模式检测设备，其被配置为检测通过同步模式检索装置从来自该记录载体的信号中检索的同步模式，该信号包括具有最小跳变游程约束r的编码比特流，该最小跳变游程约束r规定了在记录帧中记录的连续最小游程长度的最大数目，该同步模式包括同步模式体，该同步模式体包括表示违反所述最小跳变游程约束r的比特模式。
根据本发明的重放设备受益于该同步模式，因为同步模式的检测是容易的。一旦找到了构成最小跳变游程约束r违反的比特模式，就找到了包括该比特模式的同步模式。由于该r约束允许更短的同步模式，所以该重放设备可以更快地检测到同步模式，从而允许对用户比特流的访问时间更短。
现在将基于附图来描述本发明。
现在将基于附图来描述本发明
图1示出在滑块RLL码的两个连续码字之间可以自由插入的、违反r约束的同步模式。
图2示出在帧结构中的滑块RLL码的两个连续码字之间可以自由插入的、违反r约束的同步模式。
图3示出对于d＝1的码具有r＝2违反的可插入同步模式的结构。
图4示出记录设备。
图5示出重放设备。
图1示出在滑块RLL码的两个连续码字之间可以自由插入的、违反r约束的同步模式。
图1示出在编码比特流第一段1与编码比特流第二段2之间同步模式8的插入。第一信道字即码字3位于第一段1的末端，而第二信道字即码字4位于第二段2的开头。
由于该编码比特流被分为两段，因此每段均遵守如由信道代码所施加的约束。
此外，第一码字3用Wi表示，第二码字4用Wi+1表示。
同步模式8包括同步模式体5。邻近于该同步模式体5示出了拖尾比特6和前导比特7。这些拖尾比特6和前导比特7是可选的，并且可以用来在前一码字3和下一码字4的边界附近的同步模式中部分地保持信道代码约束。例如，当使用块解码器或滑动窗解码器时，将第一码字Wi解码为对应的用户符号或用户字要求“预测”下一个，即第二码字Wi+1。由于第一码字Wi和第二码字Wi+1利用约束r＝2的信道代码由编码器顺序地进行编码，因此第一码字Wi和第二码字Wi+1的组合遵守该约束。
由于在码字Wi、Wi+1和同步模式8之间的边界处保持r＝2约束，因此对于r＝2的码，同步模式8的开始两个比特6和最后两个比特7应当为零。例如，同步模式8可能不从|01...开始，其中“|”表示诸如同步模式8之类的一组比特的开头或末尾，因为在前一码字以...0010101|结束的情况下，这将违反r＝2约束。然而应当注意，即使前导比特31和拖尾比特在边界处确保对r约束一定量的遵守，但是该同步模式作为整体，特别是同步模式体并不违反r约束。
图2示出在帧结构的滑块RLL码的两个连续码字之间可以自由插入的、违反r约束的同步模式。
在图2中示出了相对于如在记录载体上经常使用的帧结构，在插入同步模式之后的第一段1、第二段2和同步模式8。下一帧21的开头用虚线表示。下一帧被表示为帧j+1。下一帧21之前的前一帧20被表示为帧j。
仅仅通过忽略如由图5的同步模式检测设备54识别的、在随后的第二码字4之前的同步模式8，第一码字Wi(它是帧j的最后一个码字3)的下一状态解码继续进行，该第二码字4是下一帧j+1的第一码字。同样，在该例中在同步模式8之后编码器驻留的状态并不由于拖尾比特33的使用而被复位为现有技术解决方案中的固定状态，而是由最后一个编码的码字的下一状态来规定，如由FSM所给出的(由此列出了所用的信道代码的代码表)，在该例中最后一个编码的码字是在前一帧j末端的第一码字3。
近来，已经设计了非常高效的d＝1且r＝2的RLL码。这些RLL码被实现为大量子码的级联，其中每个子码均用具有大量状态的有限状态机(FSM)来描述。例如，在面向字节的RLL码具有六个子码的情况下，其中的五个具有8至12映射(即将8个用户比特映射到12个信道比特上)，而另外的一个具有8至11映射，所得到的总体代码的码率等于R＝48/71。后一个代码具有RLL约束：d＝1，r＝2且k＝22。k＝22约束通过每个代码具有最多11个前导或拖尾的零(并且禁止全零码字)的特性来实现。六个子码C1、C2、C3、C4、C5和C6的FSM各自的状态数目是：28、26、24、22、20、19。作为例子，采用C6的码字，其中下一个符号用C1进行编码：对于一些码字，一符号预测解码器必须在最多28个可能的下一状态之间进行辨别。将这种下一状态多样性结合在同步模式内(正如在现有技术解决方案中所做的那样)将导致同步模式的长度的相当大的增长，并且这可能部分地阻止新RLL码的编码效率中的增益效率(该代码非常高效，但是需要过长的同步模式)。
上述问题的解决方案是设计能够被容易地插入(或粘贴)到已经借助于滑块编码器及其FSM生成的RLL比特流中的同步模式。这种“可插入”同步模式是在其两个边界处不导致游程长度违反的一种同步模式，一个边界在例如前一个码字与该同步模式之间，另一个在该同步模式与例如随后的码字之间。
图3示出对于d＝1码具有r＝2违反的可插入同步模式的结构。
适用于d＝1且r＝2的码的同步模式30包括在同步模式体34中的4个2T游程序列，从而违反r＝2的RMTR约束。该同步模式包括普通同步模式体34、分离同步模式ID 32(例如6比特的，具有比特i0、i1、...、i5)、前导比特31和拖尾比特33。
所示的例子包括前导比特31和拖尾比特33，同时这提供了同步模式30由于前导比特31和拖尾比特33而可以自由插入的附加属性。
同步模式30的通用形式为：
| 00 ‾ 10 n ‾ 10 ‾ 10 ‾ 10 ‾ 10 ‾ 10 n ‾ 10 ‾ i 0 i 1 i 2 i 3 i 4 i 5 00 | . - - - ( 1 )
对于极性的一种可能选择，相反极性的连续游程长度通过对相应游程长度加下划线或加上划线来表示。4个连续的2T游程用“10101010”来表示。注意在公式(1)中，信道比特用(d，k)标记法来给出，这意味着“1”表示新游程的开始，而“0”表示已经开始的游程的继续。紧跟在“0”之后的“n”表示连续零的数目。(双极性信道比特的，其表示盘上的物理标记(或凹坑)和非标记的长度)连续游程通过加下划线或(c.q.)加上划线来表示。
完整同步模式的长度等于22+2n个比特。因此，该同步体包含这样游程长度的序列：
| ( n + 1 ) T ‾ | 2 T ‾ | 2 T ‾ | 2 T ‾ | 2 T ‾ | ( n + 1 ) T ‾ | - - - ( 2 )
因此这4个连续2T游程具有两个由n+1个比特构成并且与相邻游程极性相反的更长游程。例如当采用n＝4时，整个同步模式包括30个比特(如在BD标准中一样)，并且具有与2T序列相邻的5T游程：这长得足以在5T游程的中心生成足够高的信号幅度(或调制)。
通过确保由同步模式30之前一段的最后一个码字连同这p个前导比特31以及由同步模式30之后编码比特流的一段的第一个码字连同q个拖尾比特33来满足信道约束，同步模式变为可以自由地插入，即该同步模式30在该同步模式30之后一段的开头并不要求特定的状态，而是通过调整同步模式30的这p个前导比特31与q个拖尾比特33来容易地适应于在第一段末端或在该同步模式30之后的该段开头的状态。因此，该同步不再要求该同步模式30之后的一段以由同步模式30所规定的状态开始，从而允许编码与解码忽略该同步模式30，因此获得提高的效率。
图4示出用于在记录载体41上记录用户比特流的记录设备40。输入端42接收要在记录载体41上记录的用户比特流，并将该用户比特流提供给编码器43。另外，用于记录设备40的用户比特流或指令也可以被提供给中央处理设备46，以允许在该中央处理设备46的控制下对记录过程进行适当协调。为了实现该协调，将中央处理设备46耦合到在记录设备40中所包括的各种设备43、44、45。编码器43使用信道代码将从输入端接收的用户比特流编码为编码比特流。该信道代码具有一个约束，例如k约束或r约束。随后编码器43将该编码比特流提供给同步模式插入设备44。同步模式插入设备44基于该编码比特流中选择的插入点，生成一个违反r约束的同步模式，将该编码比特流分为第一段和第二段，并将所生成的同步模式插入到该编码比特流的第一段与第二段之间。这产生适用于由记录装置45以记录载体41上的信号形式进行记录的比特流。该同步模式插入设备44生成该同步模式，从而该同步模式包括同步模式体，该同步模式体包括表示违反所述最小跳变游程约束r的比特模式。
图5示出利用具有约束的信道代码将记录载体41上信号中的编码比特流转换为用户比特流的重放设备50。重放设备50包括信号检索设备55，其被配置为从记录载体41检索信号。该信号检索设备55将包括具有插入的同步模式的编码比特流的检索信号提供给同步模式检测设备54，在那里基于特征同步模式体与预期额定信道响应，利用匹配滤波器的相关性检测来检测该同步模式。同步模式检测设备54从信号中除去检测之后的同步模式，并将该编码比特流的第一段和编码比特流的第二段提供给附加设备57，在那里将第二段附加到第一段以重建一个重建的编码比特流。随后附加设备57将该重建的编码比特流提供给解码器53。解码器53将重建的编码比特流解码为用户比特流，并将该用户比特流提供给输出端52。该重放设备还包括中央处理设备56，该中央处理设备56协调重放设备50中的各种设备53、54、55、57。
同步模式检测设备54对同步模式的检测在比特同步域中的HF信号波形上执行。如公式(2)所概述，相关性检测通过用于特征游程长度的序列的匹配滤波器来执行。这意味着使可能不均衡的信号波形与同步模式体中所考虑的比特序列的预期信号波形相关，这适用于在非异常额定读出条件下的目标密度。
在没有凹坑-平面不对称的情况下，只与一个预期信号波形相关就足够了，这将导致相关性检测的输出为+1或-1。
在凹坑-平面不对称的情况下，可以利用两个用于同步体的预期信号波形来执行该相关性，这两个预期信号波形中的一个用于波形的两个极性中的每个。注意在公式(2)中仅示出了一个极性。在这种情况下，只考虑相关性检测器的正结果。
应当注意，未从由位于信号检索设备55中的(PRML)比特检测器得到的比特流来检测同步模式。
然而，信号检索设备55可以无须执行(PRML)比特检测，即以其原始形式将检索的信号提供给同步模式检测设备54。这允许同步模式检测设备54检测该同步模式，并使用该同步模式的位置的知识在利用(PRML)比特检测获得的比特流中的相应位置处除去相应的同步模式。后一种比特检测器不能应付同步模式的r＝2违反。然而，当为每一个可能的同步ID设计匹配滤波器时，匹配滤波器检测器在该同步体的完整比特序列上检测同步模式，并且可能在包括同步ID在内的该同步的完整长度上检测同步模式，因此非常可靠。

Claims (13)

1.一种基于具有大量编码比特流帧的信号格式，借助于信道代码将信号中的用户比特流转换为编码比特流的方法，其中所述信道代码具有最小跳变游程约束，所示r约束规定了连续最小游程长度的最大数目，该方法包括以下步骤：
-将用户比特流编码为编码比特流，
-将编码的比特流分割为第一段和第二段，
-生成同步模式，
-在第一段和第二段之间插入所生成的同步模式，
其中该同步模式包括同步模式体，该同步模式体包括表示违反所述最小跳变游程约束r的比特模式。
2.如权利要求1所述的方法，其中r＝2。
3.如权利要求1和权利要求2所述的方法，其中为了实现r＝2约束的违反，该同步模式包括正好4个连续最小游程长度的序列。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，
其中该同步模式包括p个前导比特与q个拖尾比特，从而由第一段的最后一个码字连同这p个前导比特以及由第二段的第一码字连同这q个拖尾比特来满足所有信道代码约束。
5.基于具有大量编码比特流帧的信号格式，在包括借助于信道代码编码为编码比特流的用户比特流的信号中检测同步模式的方法，由此在每个编码比特流帧之前是包括同步模式的头部，其中所述信道代码具有最小跳变游程约束r，其规定了连续最小游程长度的最大数目，该方法包括以下步骤：
-搜索信号以寻找表示违反所述最小跳变游程约束r的比特模式。
6.如权利要求5所述的用于检测信号中同步模式的方法，其中r＝2。
7.如权利要求5所述的用于检测信号中同步模式的方法，其中该同步模式包括正好4个连续最小游程长度的序列。
8.如权利要求5、6或7所述的方法，其中检测同步模式包括以下步骤：
-基于特征同步模式体与预期额定信道响应，利用匹配滤波器来执行相关性检测。
9.如权利要求5、6或7所述的方法，其中检测同步模式包括以下步骤：
-利用匹配滤波器的滤波器组来执行相关性检测，所述滤波器中的每个均对应于同步模式体与多个可能同步模式ID之一的同步模式ID的整个同步模式，以及其中所述匹配滤波器中的每个还基于相同的预期额定信道响应。
10.一种记录载体，包括基于具有大量编码比特流帧的信号格式，借助于信道代码转换为信号中的编码比特流的用户比特流，其中所述信道代码具有最小跳变游程约束，所示r约束规定了连续最小游程长度的最大数目，其中该信号包括在编码比特流的第一段与该比特流的第二段之间插入的同步模式，其中该同步模式包括同步模式体，该同步模式体包括表示违反所述最小跳变游程约束r的比特模式。
11.一种信号，包括基于具有大量编码比特流帧的信号格式，借助于信道代码转换为信号中的编码比特流的用户比特流，其中所述信道代码具有最小跳变游程约束，所示r约束规定了连续最小游程长度的最大数目，其中该信号包括在编码比特流的第一段与该比特流的第二段之间插入的同步模式，其中该同步模式包括同步模式体，该同步模式体包括表示违反所述最小跳变游程约束r的比特模式。
12.用于在记录载体上记录用户比特流的记录设备，该记录设备包括：输入端，其被配置为接收用户比特流并且向编码器提供该用户比特流，该编码器被配置为借助于具有最小跳变游程约束r的信道代码将用户比特流编码为编码比特流，该最小跳变游程约束r规定了连续最小游程长度的最大数目；以及同步模式插入设备，用于生成同步模式并将其插入到信号中的编码比特流的第一段与编码比特流的第二段之间；以及记录装置，用于将信号中的编码比特流记录在记录载体上的同步模式处，该同步模式包括同步模式体，该同步模式体包括表示违反所述最小跳变游程约束r的比特模式。
13.利用具有约束的信道代码将记录载体上信号中的编码比特流转换为用户比特流的重放设备，包括信号检索设备，该信号检索设备被配置为从该记录载体检索该信号，该重放设备包括同步模式检测设备，该同步模式检测设备被配置为检测通过同步模式检索装置从来自该记录载体的信号中检索的同步模式，该信号包括具有最小跳变游程约束r的编码比特流，该最小跳变游程约束r规定了在记录帧中记录的连续最小游程长度的最大数目，该同步模式包括同步模式体，该同步模式体包括表示违反所述最小跳变游程约束r的比特模式。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104883193A (zh) * 2014-02-27 2015-09-02 三星显示有限公司 具有非循序输入的游程长度编码

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007334992A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Hitachi Ltd 光ディスク再生装置および光ディスク再生方法
JP4893284B2 (ja) * 2006-12-11 2012-03-07 株式会社日立製作所 光ディスク装置および変調方法
US8854755B2 (en) 2012-10-18 2014-10-07 Lsi Corporation Multi-level run-length limited finite state machine for magnetic recording channel
US8792195B2 (en) * 2012-10-18 2014-07-29 Lsi Corporation Multi-level run-length limited finite state machine with multi-penalty

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5424881A (en) * 1993-02-01 1995-06-13 Cirrus Logic, Inc. Synchronous read channel
US5796535A (en) * 1995-05-12 1998-08-18 Cirrus Logic, Inc. Sampled amplitude read channel employing a user data frequency synthesizer and a servo data frequency synthesizer
JP3985173B2 (ja) * 1998-05-29 2007-10-03 ソニー株式会社 変調装置および方法、復調装置および方法、並びにデータ格納媒体
JP4178795B2 (ja) * 2002-01-23 2008-11-12 ソニー株式会社 変調装置および方法、ｄｓｖ制御ビット生成方法、記録媒体、並びにプログラム
US7134068B2 (en) * 2003-12-04 2006-11-07 Seagate Technology Llc Channel processing data without leading sync mark

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104883193A (zh) * 2014-02-27 2015-09-02 三星显示有限公司 具有非循序输入的游程长度编码
CN104883193B (zh) * 2014-02-27 2019-08-23 三星显示有限公司 具有非循序输入的游程长度编码

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