CN1145954C - 数据记录方法、记录装置和重放装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学转动记录介质、数据记录方法、记录装置及数据重放装置，在该介质上记录由16位数据转换来的17位码字，其中：16位数据字按码字中连续零的最小数目(d)、连续零的最大数目(k)、及码字中连续“1”的最大数目(r)的限制条件被编码成17位码字；采用非归零反转(NRZI)，码字“1”被转换成记录数据中“1”和“0”的反转，而码字“0”则不进行反转；记录数据中的“1”和“0”与光学转动记录介质上凹坑的有无、或磁化的两个极性相对应地被存储。

Description

数据记录方法、 记录装置和重放装置
本发明涉及光学转动记录介质、记录方法、记录装置、以及重放装置，特别涉及采用将16位数字数据调制成17位数字数据的16/17位调制方法(16/17变换方法)的记录介质、方法和装置。
本发明还涉及组合上述记录装置和重放装置的光学记录/重放装置。
现有技术中，诸如视频数据盘、音频数据盘、CD盘(compact disk：激光唱盘)、MD盘(mini disc：小型磁盘)以及DVD盘(digital versatile disk：数字通用盘)(包括DVD-RAM等)都是用来记录和重放数字数据的光学转动记录介质，并且它们是已知的。在本说明书中，光盘或磁光盘(MO盘)都被称为光记录介质或光学转动记录介质。到目前为止，CD盘和DVD盘已经被广泛地用作数据包介质(package media)，而MD盘则作为音乐记录介质。用于从这些介质中读出数据的重放装置和将数据记录到这些介质上的记录装置也已经被广泛使用。
作为这些介质的技术基础的CD盘技术是能使只读光盘实现最好性能的应用技术。例如，被记录到其上的信号是所谓的(2，10)游程长度限定码(run-length limited code)(下文将称为RLL[2，10]码)，在这种编码中，数据中连续“0”的个数被限定在2到10之间。因而，在CD盘和MD盘中，RLL是8到14调制(EFM)，将8位数据转换成14位码字，并在各个码字间插入三位，而在DVD盘中，是8/16调制，将8位数据转换成16位码字。
将数据记录到光学转动记录介质上是通过如下的方法进行的：(a)采用不归零反转(NRZI)的调制方法，其中，码字的“1”在记录数据“1”和“0”之间进行反转(inversion)，而码字为“0”时则不进行反转；(b)记录数据的“1”和“0”则和磁光盘上的凹坑或磁化的两个极性相对应。因此，当采用上述的NRZI调制码时，如果假设码字的位长为T，则记录数据的反转间隔最小为3T，最大为11T。
另一方面，在EFM调制中，1T对应于0.47Tb(Tb为数据位长)，而在8/16调制中，1T对应于0.5Tb。
考虑到数据调制时码字的位长就是其自身的检测窗宽这一事实，具有较宽的最小反转间隙、并具有大约为位长一半的较窄检测窗宽的码，当其被用于低噪声只读光盘时，所述码尤其能显示出其良好的特性，并具有很好的重放信号质量。
但是，近年来，对将包括压缩视频数据、压缩音频数据等大量的数字数据记录到光盘或磁光盘上的需求在不断增加。
作为这样的磁光盘，例如在由本申请的专利受让人在1999年6月22日提出的名为“光记录介质和盒式磁盘(disk cartridge)”的日本专利申请平11-176029号中公开了磁-光盘的发明。这种光盘的尺寸小、密度高、且容量大，直径为50毫米的盘可存储2G的数据，而直径为64毫米的盘可存储4G的数据。在这种情况下，使用发射蓝激光的激光二极管。
在这种情况下，为了将大量的数据存储到可写的磁光盘上，有时采用不同于上述的编码方法：不是将游程长度限定在(2，10)之间并相应缩窄检测窗宽，而是将最小反转间隙缩窄并相应加宽检测窗宽，则往往会取得更好的效果。
16/17调制系统被认为是一种确保大检测窗宽的调制格式。这种调制系统用于将16位的数据转换成17位的码字，且在大多数情况下，游程长度被限定在0到6之间。例如，16/17调制系统被广泛用在磁性记录领域。在日本专利待审公开文件平9-27171、平10-322217、平11-162113和平10-1324520号中，就公开了这样的技术。
应当指出，上述的16/17调制应用在磁性记录领域的效果最好，通常为局部响应级4(partial response class 4-PR4)。也就是说，需要注意到这样一个事实：磁性记录领域中的记录/重放系统的响应特性属于微分特性。从由交错式NRZI方法产生的码字来产生记录数据的过程如图1所示，脉冲响应将最终的传输特性补偿成图2所示的PR4特性，此外，可采用维特比算法等最大似然解码法来重放数据。
图1中的参考标号101表示延时元件，通过码字位时钟来产生两个时钟延迟，而参考标号102表示以2为模数相加的处理器，即，该处理器执行“或”逻辑操作。
在应用到磁性记录的上述16/17调制中，即使从码字中每隔一位来提取数据时，连续“0”的个数也被限定为不超出某一特定数目，对应于通过上述最大似然解码方法来重放数据的情况。
总之，本发明所要解决的问题是，假设将主要用在上述的磁性记录的16/17制调制方法应用到例如光盘或磁光盘那样的光学转动记录介质时，会遇到的下述问题。
光学转动记录介质的记录/重放系统的响应特性不具有磁性记录所具有的类似的微分特性。因此，当在光学转动记录介质等上记录数据时，记录数据是从按照NRZI方法产生的码字来产生，重放信号重放时是很容易用阈值分辨出的二进制数字，其脉冲响应的最终传输特性被均衡成图3所示的所谓部分响应(1，1)特性(下文将称为PR(1，1))，随后通过例如维特比算法等最大似然解码方法来重放数据。在这样的情况下，在磁性记录领域中即使从每隔一个码字提取数据时连续“0”的个数也不能超出某一特定值的上述限制变得没有意义。
从另一个观点来比较PR4和PR(1，1)。图2和图3是脉冲响应的表示图，其中横轴表示时间。在横轴为频率用来PR4和PR(1，1)时，PR4为正弦曲线，而PR(1，1)为余弦曲线。即，用于磁性记录的PR4的特性和用于光学转动记录介质的P(1，1)特性在特征上完全不同。
在PR(1，1)的光学转动记录介质中，当码字中的“1”连续时，重放信号变成中间值，因而在数据重放时，由锁相环电路(PLL)产生同步时钟信号将变得困难。此外，在采用例如维特比算法等最大似然解码方法时，数据的误差率会在解码后受到很大的影响。
上述用于磁记录的16/17调制方法并不抑制调制波的低频成分。因而会出现偏移波动，并可能会在重放时使误码率(BER)增大。
此外，在光学转动记录介质中，由盘面衬底反射率的变化、或双折射现象等低频变化所造成的电平改变，有时会叠加到重放的数据上。当使用阈值判断和PR(1，1)特性时，重放信号的低频波动可以导致BER的降低，因而，必须用高通滤波器将低频的成分从重放信号中除去。但是，如果原始记录数据包括大量的低频成分时，对低频成分的除去会另外造成电平改变，这种改变也会降低BER。上述用于磁记录的16/17调制不考虑对记录数据中包括的低频成分的影响，因而这种调制不能应用于光学转动记录介质。
当将16/17调制系统应用于光学转动记录介质时，必须能够正确地识别出17位码字间的标点位，并必须确定调制系统遇到的同步图案。
本发明的一个目的是提供一种数据的记录方法，在该方法中，即使使用适于光学转动记录介质的记录/重放系统响应特性的数据重放方法时，码字中的“1”也不会连续很多，因此，很容易通过锁相环(PLL)来产生同步时钟信号，用例如维特比算法等最大似然方法解码后的数据误差率也未增大。
本发明的另一个目的是提供一种数据的记录方法，该方法添加同步图案以正确地识别出17位码字的标点位。
本发明的又一个目的是提供一种数据记录方法，它通过抑制记录数据的低频成分，可消除例如由光学转动记录介质的反射率变化和其衬底的双折射等的影响，并通过高通滤波器等器件滤除重放信号的低频部分。
本发明的另一个目的是提供采用上述介质和方法的记录装置和重放装置。
根据本发明的第一个方面，提供一种数据记录方法，通过将16位数据转换成17位码字，将16位数据记录到光学转动记录介质上，该方法包括以下步骤：按照码字中连续零的最少数目(d)、连续零的最大数目(k)、以及连续“1”的最大数目(r)的限制条件将16位数据字编码成17位码字组；在每帧数据中附加两个字节部分的同步图案；为帧数据附加数字和值(DSV)控制位的一个信道位；采用非归零反转(NRZI)来将码字的“1”转换成记录数据中“1”和“0”的反转，而码字中的“0”不进行反转；记录数据中的“1”和“0”的存储与所述光学转动记录介质上凹坑的有无、或磁化的两个极性相对应。
编码方法的限制条件最好是(d，k)为(0，6)，而r大于4且小于11。
另外，编码方法的限制条件最好是(d，k，r)＝(0，6，9)。
最好将所述光学转动记录介质上记录的数据的大于等于80和小于等于256的偶数字节序列定义为一帧；在每帧数据中附加两个字节部分的同步图案；同步图案通过不符合至少一个所述限制条件而易于同码字区别开。
同步图案最好不满足上述d＝6的限制条件，且包括七个连续的“0”。
作为同步图案，最好使用从下表A中10种同步图案选择的至少SY0至SY5六种图案：
          表A
(1)00010001000000010
(2)00010101000000010
(3)00100001000000010
(4)00100101000000010
(5)00101001000000010
(6)01000001000000010
(7)01000101000000010
(8)01001001000000010
(9)01010001000000010
(10)01010101000000010
最好NRZI转换后用于抑制位序列低频成分的至少有两位被插入到码字中，在由所述编码方法编码的数据中，至少每隔34位、至多每隔102位就插入一次。
该方法最好是还包括计算数字和值(DSV)的步骤，计算通过NRZI转换后将记录数据中的“1”对应于“+1”、而将“0”对应于“-1”、并将这些数值相乘获得的数字和值(DSV)；及这样确定用于抑制低频成分的数据位：限定条件中的k限制条件不满足时始终选择为“1”，而在其它的情况下在插入位上插入“0”位，并选择使所述DSV具有较小的绝对值的数值，直至其它情况下用于抑制亚音频成分的下一位被插入为止。
根据本发明的第二个方面，提供一种记录装置，用于将从16位数据转换来的17位码字记录到光学转动记录介质上，该装置包括：16/17转换装置，用于将16位数据字转换成17位码字；同步图案附加装置，用于将同步图案插入到来自16/17转换装置的17位数据中；DSV控制信号位加入装置，用于将一个DSV控制信号位插入到同步图案附加装置输出的具有同步图案的17位数据中；非归零反转(NRZI)转换装置，用于将来自DSV控制信号位加入装置的码字转换成一种记录数据；以及磁头驱动装置，用于记录来自非归零反转转换装置的数据；其中，16/17转换装置以码字中连续零的最小数目(d)、连续零的最大数目(k)、以及连续“1”的最大数目(r)的限制条件将16位数据字编码成17位码字组；所述NRZI转换装置将码字中的“1”转换成记录数据的“1”和“0”的反转，而码字中的“0”通过NRZI不反转；及所述磁头驱动装置将记录数据的“1”和“0”对应于光学转动记录介质上的凹坑的出现和磁化的两个极性的其中之一。
根据本发明的第三个方面，提供一种重放装置，用于重放光学转动记录介质上记录的数据，其中：所述光学转动记录介质上储存由16位数据转换来的17位码字，所述17位码字由16位数据字为一组以码字中连续零位的最少数目(d)、连续零位的最大数目(k)、以及连续“1”的最大数目(r)的限制条件来编码；并通过非归零反转(NRZI)，码字为“1”时码字被转换成记录数据中“1”和“0”的反转，而在码字为“0”时则不进行反转；在记录数据中的“1”和“0”与光学转动记录介质上凹坑的有无、或磁化的两个极性相对应的条件下，码字被记录；其中，所述重放装置包括：从所述光学转动记录介质读取的数据中重放时钟信号的装置；参照所述重放时钟信号用最大似然解码法对读取数据进行解码的装置；及将所述解码出的17位码字转换成16位数据字的17/16转换装置。
附图简要说明
参照附图由下文对最佳实施例的描述，本发明这些以及其它一些目的和特征将变得更加清楚，其中：
图1是交叉NRZI处理电路的结构图；
图2是磁性记录中PR4的脉冲响应曲线图；
图3是PR(1，1)的脉冲响应曲线图，展示诸如磁光盘等光学转动记录介质的特性；
图4是作为本发明实施例的采用磁光盘的光学磁性记录/重放装置的结构图；
图5是说明同步图案插入后的同步帧的结构图；
图6是DSV控制位的插入位置的图；
图7是17位数据的结构图；
图8是说明进行8-8转换时8位数据的192个图案的部分(1)；
图9是说明进行8-8转换时8位数据的192个图案的部分(2)；
图10是说明进行8-8转换时8位数据的192个图案的部分(3)；
图11是未包括在图8到图10的8位数据中剩余64个数据的图；
图12是将图11中的数据转换为图8到图11中的数据的对应关系的图；
图13是16/17转换电路中编码方法的表；
图14是在同步图案附加电路中使用的同步图案例的表；
图15是在同步图案中附加电路中使用的同步图案组合例的图；
图16是在同步图案中附加电路中使用的另一同步图案组合例的图；及
图17是在17/16转换电路中解码方法的表。
以下，参照附图说明优选实施例。
图4是本发明实施例的磁性-光学记录/重放装置的结构图。
作为可将数据记录到磁光盘1上的记录系统，图4所示的磁性-光学记录/重放装置包括：16/17转换电路25、同步图案附加电路24、数字和值(DSV)控制位附加电路23、NRZI转换电路22、以及磁头驱动器21。
作为用于从磁光盘1中读取并重放数据的重放系统，图4所示的磁-光记录/重放装置包括：波形均衡电路41、维特比解码电路42、DSV控制位消除电路43、17/16转换电路44、由锁相环构成的信道位同步时钟发生电路45、同步图案检测电路46、以及定时发生电路47。
作为磁光盘1，例如可采用在1999年6月22日由本申请的专利受让人提出的标题为“光学记录介质和及盒式磁盘”的日本专利申请平11-176029中所公开的磁光盘，它是一种超压缩、高密度、大容量的磁光盘，具有38毫米直径、2GB储存量或65毫米直径、4GB储存量。
在这样的情况下，光学拾取器3上安装的激光二极管最好是蓝色激光器。
磁光盘1由图中未示出的主轴电机来转动。数据通过安装记录磁头2和光拾取器3上安装的激光二极管发出的光束被记录在磁光盘1上。当读取磁光盘1上记录的数据时，来自光拾取器3上安装的激光二极管的光束被反射到磁光盘1上，并被光拾取器3中安装的检测器检测到。当然，在记录数据和读取数据时，激光二极管的输出不同。
光拾取器3的跟踪控制和聚焦控制由图中未示出的公知方法和装置来完成。
下面将简要地解释在磁光盘1上记录数据的操作。
在磁光盘1上要记录的每16位数字数据通过16/17转换电路25被转换成17位的码字。以下将转换后的码字位称为信道位。下面解释16/17转换的详细处理方法。
如图5中物理子扇区结构所示，16/17转换电路25中转换后的数据在同步图案附加电路24中每182字节(1547信道位)帧就被附加2个字节(17个信道位)的同步图案SY。
例如，如图6中DSV控制位的插入例中的说明，在同步图案附加电路24中对其附加同步图案的1564(17+1547)个信道位的帧数据，在DSV控制位附加电路23中每68个信道位就对该帧数据附加DSC控制位的一个信道位。
此外，数据在NRZI转换电路22被调制成NRZI格式的记录数据，通过磁头驱动器21被施加到记录磁头2，并变成磁光盘片1上的外部磁场。
当将数据记录到磁光盘1上时，对光拾取器3上的激光二极管施加大电流，来自激光二极管的高功率输出的激光被射到磁光盘1上，磁头2上的磁场变化就被记录在磁光盘1的记录膜上。
16/17转换电路25的处理
下面将详细地描述16/17转换电路25中的16/17转换处理。
将16位数据转换成17位时，有131742(217)种17位位序列的图案。本发明人从中选出能满足以下的条件的图案，并产生(0，6)RLL的码字。
条件1：在序列的头部和尾部没有超过三个连续的“0”。
条件2：在17信道信号位字中没有超过六个的连续的“0”。
条件3；在序列的头部和尾部没有超过N/2个的连续的“1”。
条件4：在17信道位字中没有N个连续的“1”。
在上述条件被满足且N＝4时，就有68800个17信道位位图案满足上述条件，并可能与16位数据(共65536个)实现一一对应。因此，可以实现16/17转换。
但是，当用这样的方法将16位数据和17信道位联系起来时，如果在解码时17个信道位中即使有一个信道位错误时，整个16位数据都将是错误的，因而可靠性低。
考虑到在光盘和磁光盘中目前实际使用的所有纠错码都使用8位作为一个符号，容易引起双符号错误的纠错码是不方便的。因此，最好设定调制规则，尽可能使一个信道位的错误仅影响16位数据中的高8位或低8位。因而，在本实施例中采用如下的方法。
17位数据结构
如图7所示，17位数据结构包括各有8位的第一段(高段)数据P和第二段(低段)数据Q，以及夹在它们中间的一个校验位C。由于第一段数据P和第二段数据Q被各自编码，因而二者间的误码影响小。
通过这样构成17位数据，结果是由第一段数据P的8位、第二段数据Q的8位、以及一个校验位C的组合。
此外，将被记录的16位数据分成高8位的数据H的和低8位的数据L。16/17转换电路25将每8位数据都转换成8位数据(称为8-8转换)，并将每个数据分配为第一数据P和第二数据Q。下面将解释该处理。
在8-8转换中施加以下的限制条件。
限制条件1：关于连续“0”的限制(在头部不超过4个，在尾部不超过3个，在中间不超过7个)；
限制条件2：关于连续“1”的限制(在头部不能超过6个，在尾部不能超过5个)。
共有199个8位数据满足上述限制条件。在本实施例中，从中选出192个数据。选出的192个数据被分成三组，每组包括64位，如图8到图10中的表1-1至1-3所示。
通过从199个限定成192个，上述的限制条件可如下改变。
修正后的限制条件1：关于连续“0”的限制(在头部不超过4个，在尾部不超过3个，在中间不超过7个)；
修正后的限制条件2：关于连续“1”的限制(在头部不超过5个，在尾部不超过5个，也就是说，不超过10个连续的“1”)。
图11表示为表1，表示未包括在图8到图10中剩余的64个数据。
16/17转换电路25设有三个编码器，对列表的图8到图10中的数据进行编码。在这些编码器中，在原始数据对应于图8到图10所示的数据时，数据就被作为码字使用，而在原始数据对应于图11所示的数据时，该数据被转换成图8到图10所示的数据。在图12中以表2表示将图11中的数据转换成图8到图10中数据的对应关系。
在这些编码器中，在指定数据H或数据L对应于图8到10中的数据为真T，而指定其它情况为假F的情况时，图7中的17位数据P、C、Q具有图13中表3所示的结果。
在假F出现在任何数据中时，校验位C就变为“1”。相应地，当校验位C为“1”时，就表明在转换中出现了假F。
在图13说明的表3中，表示在E1到E3中出现了假F，并且表3中的E1至E3被使用。
如上所述，16/17转换电路完成16/17转换。
同步图案附加电路24的处理
如图5所示，在数据中以恒定的间距插入同步图案，以便建立比用于重放数据的信道位大的同步单元。
将考虑下面的同步图案的条件。
(1)最好是采用未包括在码字中的数据图案作为同步图案，以便于对同步图案进行检测。由于在本实施例中进行16/17转换，因而游程长度被限制在(0，6)之间。相应地，作为在同步图案附加电路24中使用的同步图案，同步图案包括使用游程长度为7的部分图案。
(2)在考虑重放时使用信号检测的PR(1，1)时，同步图案的头部和末尾最好是“0”，以保证同步图案的检测。这是因为用PR(1，1)使重放信号有三个值(+1，0，-1)，但如果“11”的图案出现在前面的数据和后面的数据连接在一起时，“0”电平就会持续三个数值，而当插入一个或多个“1”时，出现“+1”、“0”、“-1”的数据改变，或出现“-1”、“0”“+1”的相反数据改变，从而能够可靠地检测信号的边缘(改变)。
(3)在同步图案中也要避免出现两个或多个连续的“1”。
(4)在图14的表4中表示了10个同步图案的示例，每个同步图案的后半部分有一个游程长度为7的部分，施加上述的条件，并满足原始数据的游程长度为6的限制。
同样，如图5所示，一组同步图案SY以及紧邻同步图案之后的数据和下一帧的同步图案之前的所有位被称为同步帧。大于同步帧的更大的单位是图5中所示的子扇区。当子扇区例如由13个同步帧组成时，以特定的次序来排列几种同步图案是有效的，以便容易地从重放数据中识别出子扇区的头部，以及在子扇区内部正确地重放的数据的位置。
在本实施例中，例如，多达10种同步图案可用在13个同步帧上。在全部使用时，这些同步图案的排列如图15所示。但是，同步图案SY0到SY2的排列的缺点在于，除非返回三个同步图案，它们的位置才能被指定。
因而，已考虑改进方案。由于子扇区的头一个同步图案帧具有特定的意义，所以它可以被独立地识别。而剩余的同步图案可通过返回一个同步帧可指定在其位置上。因而，在同步图案用六个同步图案以图16所示的次序排列时，就能满足上述限制条件。
下面将考虑六个图案的优先选择。
同步图案按照它们的作用被分成三组A、B、C。
表5
分组    同步图案
A    SY0
B    SY1、SY2
C    SY3、SY4、SY5
如果选择同步图案使得各组具有不同的特性，则同步图案就可以更可靠地检测出来。
这些图案的例子可从表4(图14)中选取，并描述如下。
第一种图案例
A：SY0  (1)000100010000010
在前7个信道位中只有一个“1”，且在从头起第四个信道位上是“1”。
B：SY1  (4)001001010000010
   SY2  (5)001010010000010
在前7个信道位中有两个“1”，在从头起第三个信道位上是“1”。
C：SY3  (7)010001010000010
   SY4  (8)010010010000010
   SY5  (9)010100010000010
在前7个信道位中有两个“1”，在从头起第二个信道位上是“1”。
第二种图案例
A：SY0  (1)010000010000010
在从头起第二个信道位上是“1”。
B：SY1  (4)000100010000010
   SY2  (5)000101010000010
在从头起第四个信道位上是“1”。
C：SY3  (7)001000010000010
   SY4  (8)001001010000010
   SY5  (9)001010010000010
在从头起第三个信道位上是“1”。
DSV控制位附加电路23的处理过程
DSV控制位附加电路23在图6所示的位置处加入数据和值(DSV)位。D SV表示经NRZI转换后将记录数据中的“1”标记为“+1”、而将“0”标记为“-1”，然后再将它们的值乘起来所得的值。
DSV控制位由DSV控制位附加电路23来如下插入：
(1)在插入位置上通过插入“0”将出现7个连续的“0”时，DSV控制位就为“1”。
(2)在不同于(1)的情况下，计算DSV，直至假设分别被插入“0”和“1”的下一个DSV控制位的插入点之前，并用绝对值小的值作为DSV控制位。
下面描述重放过程。
从光拾取器3上发出的激光束被射到磁光盘1上，而根据记录膜上克尔磁光效应产生的磁化方向反射光的偏振方向的改变通过同一个光拾取器3被变换成电信号。该电信号是磁光盘1的重放信号。
波形均衡电路41执行波形均衡的工作，从而获得接近例如PR(1，1)的频响特性。
使用锁相环(PLL)电路的信道位同步时钟产生电路45根据波形均衡后的重放信号重放PLL电路中信道位单元中的同步时钟。
通过使用重放的同步时钟，维特比解码电路42执行对应于PR(1，1)特性的最大似然解码。
同步图案检测电路46从在维特比解码电路42中最大似然解码后的数据中检测同步图案，而定时发生器47根据检测出的同步图案按帧单位检测同步，并按DSV控制位和码字的单位来产生定时。
DSV控制位去除电路43根据定时产生电路47中产生的定时从重放数据中除去DSV控制位。
17/16转换电路44按与16/17转换电路相反的方式根据码字单位的定时将17位码字解码成16位数据。
图17是17/16转换方法的表(表6)，与上述说明的16/17转换电路26中16/17转换中使用的图13所示的转换方法相反。17/16转换电路44按图17所示的方法来执行17/16转换。
因此，记录在磁光盘1上的数据可被重放。
应当指出，由于PR(1，1)的三个值的数据被从磁光盘1上读出，因而重放数据可通过三值(三态)识别电路进行重放，取代在波形均衡电路41进行波形整形之后再采用维特比解码电路42。
在上述的实施例中，是用磁光盘1来举例说明超高分辨率光盘，但本发明并不仅限于磁光盘，它还可以用于如同光盘一样具有PR(1，1)频响特性的多种光学转动记录介质。
概括本发明的技术效果，在使用本发明的16/17转换、数据记录方法和记录装置时，可以减小例如CD、MD、DVD等相关技术的光盘和磁光盘等中使用的调制中最小反转间隔并延展检测窗宽，并能在可写入的光学转动记录介质上储存大量的数据。
同样，根据本发明的重放方法和重放装置，即使当采用适于光学转动记录介质中记录/重放系统响应特性的数据重放方法时，在码字中也不会出现大量连续的“1”。这样，由锁相环(PLL)来产生同步时钟变得容易，且不会造成误码率在用例如为维特比算法的最大似然解码方法进行解码后升高。
此外，根据本发明，由于记录数据的低频成分被抑制，因而可通过高通滤波器等从重放信号中滤除低频成分，以消除磁盘衬底的反射率和双折射上的改变所造成的影响。
再有，在16/17转换中，可确定可正确识别17位码字的标志的同步图案。
尽管通过参照用于说明目的特定实施例已经说明了本发明，但对本领域的技术人员来讲，显然在不超越本发明基本概念和范围的条件下，可进行多种改进。
例如，尽管没有提出，本发明还提出了一种数据重放方法，用于将以这种调制方式记录在光学转动记录介质上的数据进行重放。
还可提出结合上述记录装置和重放装置的光学记录/重放装置。
最后，可提出一种16/17的转换方法，用于对记录在显示出局部响应(1，1)特性的介质上的信号处理，以及作为其相反转换的17/16转换方法。

Claims (20)

1.一种数据的记录方法，通过将16位数据转换成17位码字，将16位数据记录到光学转动记录介质上，该方法包括以下步骤：
按照码字中连续零的最少数目(d)、连续零的最大数目(k)、以及连续“1”的最大数目(r)的限制条件将16位数据字编码成17位码字组；
在每帧数据中附加两个字节部分的同步图案；
为帧数据附加数字和值(DSV)控制位的一个信道位；
采用非归零反转(NRZI)来将码字的“1”转换成记录数据中“1”和“0”的反转，而码字中的“0”不进行反转；
记录数据中的“1”和“0”的存储与所述光学转动记录介质上凹坑的有无、或磁化的两个极性相对应。
2.根据权利要求1所述的数据记录方法，其中，编码方法的所述限制条件是(d，k)为(0，6)，而r大于4且小于11。
3.根据权利要求1所述的数据记录方法，其特征在于：编码方法的所述限制条件是(d，k，r)＝(0，6，9)。
4.根据权利要求3所述的数据记录方法，其中：
将所述光学转动记录介质上记录的数据的大于等于80和小于等于256的偶数字节序列定义为一帧；
同步图案通过不符合至少一个所述限制条件而易于同码字区别开。
5.根据权利要求1所述的数据记录方法，其中，所述同步图案不满足d＝6的限制条件，并包括七个连续的“0”位。
6.根据权利要求1所述的数据记录方法，其中，至少六种图案SY0至SY5被用作所述同步图案，这六种同步图案从下表的10种同步图案中选择：
          表
(1)00010001000000010
(2)00010101000000010
(3)00100001000000010
(4)00100101000000010
(5)00101001000000010
(6)01000001000000010
(7)01000101000000010
(8)01001001000000010
(9)01010001000000010
(10)01010101000000010
7.根据权利要求1所述的数据记录方法，其中，NRZI转换后用于抑制位序列低频成分的至少有两位被插入到码字中，在由所述编码方法编码的数据中，至少每隔34位、至多每隔102位就插入一次。
8.根据权利要求7所述的数据记录方法，其中，NRZI转换后用于抑制位序列的亚音频成分的至少两位被插入到码字中，在由所述编码方法编码的数据中，每隔码字的68位就插入一次。
9.根据权利要求1所述的数据记录方法，还包括以下步骤：
计算通过NRZI转换后将记录数据中的“1”对应于“+1”、而将“0”对应于“-1”、并将这些数值相乘获得的数字和值(DSV)；及
这样确定用于抑制低频成分的数据位：限定条件中的k限制条件不满足时始终选择为“1”，而在其它的情况下在插入位上插入“0”位，并选择使所述DSV具有较小的绝对值的数值，直至其它情况下用于抑制亚音频成分的下一位被插入为止。
10.一种记录装置，用于将从16位数据字转换来的17位码字记录到光学转动记录介质上，该装置包括：
16/17转换装置，用于将16位数据字转换成17位码字；
同步图案附加装置，用于将同步图案插入到来自16/17转换装置的17位数据中；
DSV控制信号位加入装置，用于将一个DSV控制信号位插入到同步图案附加装置输出的具有同步图案的17位数据中；
非归零反转(NRZI)转换装置，用于将来自DSV控制信号位加入装置的码字转换成一种记录数据；以及
磁头驱动装置，用于记录来自非归零反转转换装置的数据；
其中，16/17转换装置以码字中连续零的最小数目(d)、连续零的最大数目(k)、以及连续“1”的最大数目(r)的限制条件将16位数据字编码成17位码字组；
所述NRZI转换装置将码字中的“1”转换成记录数据的“1”和“0”的反转，而码字中的“0”通过NRZI不反转；及
所述磁头驱动装置将记录数据的“1”和“0”对应于光学转动记录介质上的凹坑的出现和磁化的两个极性的其中之一。
11.根据权利要求10所述的记录装置，其中，所述16/17转换装置中的编码方法的限制条件是(d，k)为(0，6)，而r大于4且小于11。
12.根据权利要求10所述的记录装置，其中，所述16/17转换装置的编码方法的限制条件是(d，k，r)＝(0，6，9)。
13.根据权利要求10所述的记录装置，其中：
将所述光学转动记录介质上被记录数据的大于等于80和小于等于256的偶数字节的序列定义为一帧；
所述同步图案附加装置在每帧数据中附加两个字节部分的同步图案；及
同步图案通过不符合至少一个所述限制条件而易于同码字区别开。
14.根据权利要求10所述的记录装置，其中，所述同步图案不满足d＝6的限制条件，并包括七个连续的“0”。
15.根据权利要求10所述的记录装置，其中，至少六种图案SY0至SY5被用作所述同步图案，这六种同步图案从下表的10种同步图案中选择：
          表
(1)00010001000000010
(2)00010101000000010
(3)00100001000000010
(4)00100101000000010
(5)00101001000000010
(6)01000001000000010
(7)01000101000000010
(8)01001001000000010
(9)01010001000000010
(10)01010101000000010
16.根据权利要求10所述的记录装置，其中，所述DSV控制位附加装置将NRZI转换后用于抑制位序列低频成分的至少有两位插入到码字中，在由所述编码方法编码的数据中，至少每隔34位、至多每隔102位就插入一次。
17.根据权利要求10所述记录装置，其中，所述DSV控制位附加装置在码字中插入至少两位，用于抑制NRZI转换后位序列的低频成分，在由编码方法形成的码字数据中，每隔68位就插入一次。
18.根据权利要求10所述记录装置，其中，所述DSV控制位附加装置：计算通过将NRZI转换后形成的记录数据中的“1”记为“+1”、而将“0”记为“-1”、并将这些数值相乘获得的数字和值(DSV)；及
这样确定用于抑制低频成分的数据位：限定条件中的k限制条件不满足时始终选择为“1”，而在其它的情况下在插入位上插入“0”位，并选择使所述DSV具有较小的绝对值的数值，直至其它情况下用于抑制亚音频成分的下一位被插入为止。
19.一种数据重放装置，用于重放光学转动记录介质上记录的数据，其中：
所述光学转动记录介质上储存由16位数据转换来的17位码字，所述17位码字由16位数据字为一组以码字中连续零位的最少数目(d)、连续零位的最大数目(k)、以及连续“1”的最大数目(r)的限制条件来编码；并通过非归零反转(NRZI)，码字为“1”时码字被转换成记录数据中“1”和“0”的反转，而在码字为“0”时则不进行反转；在记录数据中的“1”和“0”与光学转动记录介质上凹坑的有无、或磁化的两个极性相对应的条件下，码字被记录；其中，所述重放装置包括：
从所述光学转动记录介质读取的数据中重放时钟信号的装置；
参照所述重放时钟信号用最大似然解码法对读取数据进行解码的装置；及
将所述解码出的17位码字转换成16位数据字的17/16转换装置。
20.根据权利要求19所述重放装置，其中，所述重放装置包括同步图案检测装置，用于从所述解码装置解码的数据中检测同步图案。
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