CN1221186A - 调制设备和方法及分布介质 - Google Patents

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Abstract

一种调制设备和方法及分布介质,由DSV位确定插入单元将DSV位插入输入数据中。调制单元具有变换表,变换表元素包括单独确定的元素,并且具有变换规则,其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项,对于两个余项来说具有相同的1或0。按照变换表调制通道位串,并且还由NRZI调制单元进行NRZI调制。这样,用减少的冗余执行DSV控制。

Description

调制设备和方法及分布介质
本发明涉及调制设备和方法，及分布介质，并且尤其涉及能够同时进行数据调制和DSV控制的调制设备和方法，及分布介质，以便适合用数据传输和记录于记录介质中。
当数据传输到希望的传输线，或例如数据记录在诸如磁盘，光盘或磁光盘的记录介质中时，进行数据调制以便适合于传输和记录。块编码已被认为是这种调制方法之一。在块编码中，数据串被划分成包括m×i位(以下称为数据字)，并且数据字被变换成按照适合的编码规则的包括n×i位的编码字。如果i=1，该编码是定长编码，如果能够选择多个i，即，如果利用规定的从1到i-max(最大值i)范围中的i变换数据串，则编码是可变长编码。进行块编码的编码表示为可变长编码(d,k；m,n；r)。
在此i表示限定长度，i-max是r(最大限定长度)。d是插入在连续的“1”之间的“0”的最小连续数，例如，0的最小游程，k是插入在连续的“1”之间的“0”的最大值连续数，例如，0的最大游程。
当例如在光盘或磁光盘中记录如上所述得到的变长编码时，对于在激光唱盘或小光盘的情况，执行NRZI(不归零变换)，其中变换可变长编码的“1”及不变换“0”，并且基于NRZI调制的可变长编码(以下称为记录波形串)执行记录。还有，象ISO标准的磁光盘，也提供了一种制式，其中记录调制的位串按其本身记录而没有NRZI调制。
假定记录波形串的最小变换间隔是Tmin及记录波形串的最大变换间隔是Tmax，以便以线速度方向执行高密度记录，最小变换间隔Tmin越长越好，换言之，最大游程k越小越好，并且已经提议了各种调制方法。
例如，对于光盘，磁盘，或磁光盘，详细提供了可变长RLL(1-7)、定长RLL(1-7)、及可变长RLL(2-7)作为建议的调制制式。
以下示出了可变长RLL(1-7)变换表的一个例子；
<表1>
RLL(1,7；2,3；2)
数据    编码i=1 11      00x
10      010
01      10xi=2 0011    000 00x
0010    000 010
0001    100 00x
0000    100 010
对于变换表中的字符x，如果接着的通道位是0，则为1；否则，如果接着的通道位是1则字符x为0，限定长度r是2。
RLL(1-7)的参数是(1,7；2,3；2)，记录波形串的位间隔假定为T，然后最小变换间隔Tmin是2(=1+1)T。另外，数据串的的位间隔假定为Tdata则最小变换间隔Tmin是33(=(2/3)×2)Tdata，最大变换间隔Tmax是8T(5.33Tdata)。还有，检测窗口宽度Tw表示为(m/n)×Tdata，值为0.67(=2/3Tdata)。
对于按照RLL(1-7)调制的通道位串，2T即Tmin最常出现，其次是3T和4T。具有短时间的例如2T和3T的边缘信息的时常出现有利于时钟的再生，但是2T的经常出现引起记录波形的偏斜。换言之，波形输出变小及变的对散焦和切线倾斜敏感。还有，在高密度记录情况下，其中最小标准连续出现的记录对诸如噪声的干扰敏感，易于发生数据再生错误。
本发明的发明人先前在日本专利公开Hei 9-256745中建议了限定Tmin的连续发生的编码。此编码称为RML编码(重复最小游程长度限定码)。
在这个建议中，假定可变长编码(d,k；m,n；r)是可变长编码(1,7；2,3；3)，换言之，0最小游程d是1位，0最大游程k是7位，基数据长度m是2位，基编码长度n是3位，及最大限定长度r是3，以下在表2中示出了变换表。
<表2>
RLL-P(1,7；2,3；3)
        数据   编码i=1 11     00x
10     010
01     10xi=2 0011    000 00x
0010    000 010
0001    100 00x
0000    100 010i=3 100110  100 000 010
在此，限定长度是3。
在如上所述表2中数据串是“10”的情况下，特别是按照接着的4位数据的总6位数据串是“100110”，通过给一个特别的相应编码作为用于限定最小游程的重复的编码，在按照表2的调制中，最小游程的重复限定到最多5次。
通过应用此方法，能稳定用于数据的高线密度记录/再生的处理。
当数据记录在记录介质中或传送数据时，执行适合于每种介质的编码调制，在直流分量包含在这些调制码中的情况下，例如，各种误差信号诸如在光盘设备的伺服控制中循迹误差的波动易于发生，及抖动易于发生。因此，希望所含的直流分量尽可能小。
在上面描述的可变长RLL(1-7)表和RML(1-7)表中调制的码没有受到DSV控制。这样，通过在编码的串(通道位串)中用规定的间隔插入规定的DSV控制位执行DSV控制。
数字和值(DSV)控制意指通过其中通道位串受到NRZI调制(即层次编码)的操作获得和值，并且，以位串(数据符号)的“1”当作+1和“0”当作-1的方式将码相加。DSV是对编码串的直流分量的一个措施，并且DSV减少的绝对值表示抑制的编码串的直流分量。
当2×(d+1)在d=1情况下，DSV控制位可以是2(1+1)=4位。当用任意间隔保持最小游程和最大游程时，执行能够反转(inversion)和非反转(non inversion)的完好的DSV控制。
然而，DSV位基本上是冗余位。因此，考虑到编码变换效率。DSV控制位的数目希望尽可能小。
例如，当控制位是1×(d+1)在d=1时，能够有1×(1+1)=2位。在这种情况下，用任意间隔执行能够反转和非反转的完好DSV控制。然而，尽管保持最小游程，但最大游程增加到(k+2)。至于编码，最小游程无一例外地被保持，但是最大游程不必要保持。根据情况，已经知道具有用作同步信号的打破最大游程模式的格式(format)。例如，DVD的EFM改进的最大游程是11T，但是允许有利于格式的14T。
对于如上所述的RLL编码中没有受到DSV控制的RLL(1-7)编码或RML(1-7)编码中，用任意间隔插入用于DSV控制的控制位是需要的。然而，对于控制位的d=1,d=4位的编码需要保持最小游程和最大游程，并且，既使执行控制而不保持最大游程，也需要2位控制位。
鉴于这些问题，实现本发明，本发明的一个目的是提供具有有效的控制位保持最小游程和最大游程的完好的DSV控制。
本发明的另一个目的是提供有效的数据变换。
本发明的再一个目的是提供具有最大游程k=7的稳定的数据再生。
本发明还有一个目的是提供具有最小游程的限定重复而没有限定长度r的增加的稳定的再现。
本发明的第一方面描述的调制设备提供调制装置的变换表，该调制装置具有1的最小游程d可变长结构，独立确定的元素，及具有变换规则，该变换规则中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于这两个余项均为1或0。
本发明的第二方面描述的调制方法包含变换表，该变换表具有1的最小游程、可变长结构、具有独立确定的元素及具有变换规则，该变换规则中，通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于这两个余项均为1或0。
本发明的第三方面描述的分布介质是用于根据变换表将具有m位基数据长度的数据变换成具有n位基编码长度的可变长编码(d,k；m,n；r)的计算机程序，其中变换表具有1的最小游程d、可变长结构、具有独立确定的元素，及具有变换规则，该变换规则中，通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于这两个余项均为1或0。
本发明的第四方面描述的调制设备具有调制装置的变换表，其中具有1的最小游程d、可变长结构、具有含有不定编码的元素、及具有变换规则，该变换规则中，通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于这两个余项均为1或0。
本发明的第五方面描述的调制方法包含变换表，其中具有1的最小游程d、可变长结构、具有含有不定编码的元素、及具有变换规则，该变换规则中，通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于这两个余项均为1或0。
本发明的第六方面描述的分布介质是计算机程序，该计算机程序根据变换表将具有m位基数据长度的数据变换成具有n位基编码长度的可变长编码(d,k；m,n；r)，其中变换表具有1的最小游程d、可变长结构、具有含有不定编码的元素，及具有变换规则，该变换规则中，通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于这两个余项均为1或0。
本发明的第七方面描述的调制设备提供了调制装置的变换表，其中具有1的最小游程d、可变长结构、具有限制最小游程连续的编码、及具有变换规则，该变换规则中，通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于这两个余项均为1或0。
本发明的第八方面描述的调制方法包含变换表，其中具有1的最小游程d、可变长结构、具有限制最小游程连续的编码、及具有变换规则，该变换规则中，通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于这两个余项均为1或0。
本发明的第九方面描述的分布介质是计算机程序，该计算机程序根据变换表将具有m位基数据长度的数据变换成具有n位基编码长度的可变长编码(d,k；m,n；r)，其中变换表具有1的最小游程d、可变长结构、具有限制最小游程连续的编码，及具有变换规则，该变换规则中，通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于这两个余项均为1或0。
本发明的第一方面描述的调制设备，第二方面描述的调制方法，第三方面描述的分布介质中，变换表中的元素包括独立确定的元素，并且具有变换规则，其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于这两个余项均为1或0。
本发明的第四方面描述的调制设备，第五方面描述的调制方法，第六方面描述的分布介质中，变换表包括不定码及具有变换规则，其中该变换规则是通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于这两个余项均为1或0。
本发明的第七方面描述的调制设备，第八方面描述的调制方法，第九方面描述的分布介质中，变换表具有用于限定最小游程的连续的编码，及具有变换规则，该变换规则是通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于这两个余项均为1或0。
图1是示出本发明的调制设备的结构的框图；
图2是描述示于图1的DSV位确定插入单元11的操作图；
图3是示于图1的调制单元12的结构的框图；
图4是描述示于图3的限定长度确定单元32和最小游程重复限定码检测单元的图。
以下将详细描述本发明的实施例，为了清楚描述权利要求中描述发明的每个装置和以下描述的实施例的对应关系，对应的实施例(一个例子)加在正好位于每个装置之后的括号内。但是，实施例的描述并不意味着每个装置限于描述的实施例。
本发明第一方面描述的调制设备提供了调制装置(例如图1中的调制单元12)的变换表，该变换表具有1的最小游程d、可变长结构、单元确定的元素、及具有变换规则，该变换规则中，通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于这两个余项中的1或0相等。
本发明的第十方面描述的调制设备附加地提供了DSV控制装置(例如，示于图1的DSV位确定插入单元11)，用于控制输入数据的DSV和给调制装置提供DSV。
本发明的第四方面描述的调制设备具有调制装置(例如，示于图1的调制单元12)的变换表，其中具有1的最小游程d、可变长结构、具有含有不定编码的元素、及具有变换规则，该变换规则中，通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于这两个余项中的1或0相等。
本发明的第七方面描述的调制设备提供有调制装置(例如图1的调制单元12)的变换表，其中具有1的最小游程d、可变长结构、具有含有不定编码的元素、及具有变换规则，该变换规则中，通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于这两个余项中的1或0相等。
本发明的第十一方面描述的调制设备附加地提供了DSV控制装置(例如，示于图1中的DSV位确定插入单元11)，用于控制输入数据的DSV和将DSV提供给调制装置。
参照附图将详细描述本发明的实施例。在以下描述的实施例中，本发明应用于利用将数据变换成可变长编码(d,k；m,n；r)的变换表的调制设备，表3至表13是表示本发明的特征的表。
<表3>
RLL(1,7)加上数据位DSV控制
(d,k；m,n；D=(1,7；2,3；4)
数据       编码
10         100
01         010
1110       000 100
1101       101 010
1111       001 010
1100       101 000
0010       000 010
0001       001 000
001110     001 001 010
001101     101 001 000
001111     101 001 010
001100     001 001 000
000010     000 101 010
000000     000 101 000
00000110   001 001 001 010
00000101   010 000 001 000
00000111   010 000 001 010
00000100   001 001 001 000
00001110   101 001 001 010
00001101   000 101 001 000
00001111   000 101 001 010
00001100    101 001 001 000
在表3中，最小游程d=1，结构是可变长的，及变换表具有分别独立确定的元素(不包含包括不定位的诸如上述表1或表2中x的不定码)。换言之，如果变换数据串的2位等同于表3，则该数据立即被变换到编码字串。
表3包括变换规则，其中通过数据串中的元素中的“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于这两个余项均为1或0。详细地说，数据串“1110”的元素对应于编码字串“000100”,数据串中“1”的数目是3及相应的编码字串的“1”的数目是1，对于二者将3和1除以2得到的余数是1，并且余数是相等的。同样，数据串“1111”的元素对应于编码字串“001010”，数据串的“1”的数目是4及相应的数据字串的“1”的数目是2，对于二者将4和2除以2得到的余数是0，并且余数相同。在表3中，限定长度r=4。限定长度必须至少是4，以给出最大游程k=7。
作为另一个例子，最大游程k=8的表示于表4中。限定长度r=3。为了给出最大游程k=8，限定长度必须至少是3。
<表4>
RLL(1,8)加上数据位DSV控制
(d,k；m,n；r)=(1,8；2,3；3)
数据     编码
10       100
01       010
1110     000 100
1101     001 000
1111     101 000
1100     001 010
0010     101 010
0001     000 010
001110   001 001 010
001101   101 001 000
001111   001 001 000
001100   101 001 010
000010    000 101 010
000001    000 001 000
000011    000 101 000
000000    000 001 010
<表5>
RLL(1,7)加上数据位DSV控制
(d,k；m,n；r)=(1,7；2,3；4)
数据      编码
10        100
01        010
1110      000 100
1101      101 010
1111      001 010
1100      101 000
0010      000 010
0001      001 000
001110    001 001 010
001101    101 001 000
001111    101 001 010
001100    001 001 000
000010    000 101 010
000000    000 101 000
00000110  001 001 001 010
00000101  010 000 001 000
00000111  010 000 001 010
00000100  001 001 001 000
00001110  101 001 001 010
00001101  000 101 001 000
00001111  000 101 001 010
00001100  101 001 001 000
11011101  100 000 001 000
表5有最小游程d=1、可变长结构、及限定变换表中连续最小游程的重写编码。详细地说，数据变换之后编码字串被限定在最小游程的重复数目，最小游程能重复达到7次。
表5包括变换规则，在该变换规则中，通过将数据串的元素“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于这两个余项均为1或0。详细地说，数据串“1110”的元素对应于编码字串“000100”，数据串的“1”的数目是3和对应编码字串的“1”的数目是1，对于二者将3和1除以2得到余项及该余项相同。同样，数据串“1111”的元素对应于编码字串“001010”，数据串的“1”的数目是4和相应的数据字串的“1”的数目是2，对于二者将4和2除以2得到余项均为0及该余项相等。
表5中，限定长度r=4。为了给出最大游程k=7，限定长度r必须至少是4。既使增加限定最小游程的重复的编码，限定长度不增加。
<表6>
RLL(1,7)加上数据位DSV控制
(d,k；m,n；r)=(1,7；2,3；4)
数据       编码
11          *0*    (0*之前=1,1：*之前=0)
10          010
01          001
0011        010 100
0010        000 100
0001        010 000
000011      000 100 100
000010      010 100 100
00000111    000 100 100 100
00000110    000 100 000 010
00000101    000 100 000 001
00000100    000 100 000 101
00000011    010 100 100 100
00000010    010 100 000 010
00000001    010 100 000 001
00000000    010 100 000 101
表6有最小游程d=1，可变长结构，及变换表中元素中不定编码。详细地说，如果表6中变换数据串的2位是“11”，按照正好位于其前的变换数据串选择“000”或“101”。如果正好位于其前的变换数据串是“01”，“00000101”,“00000100”,“00000001”，或“00000000”，则数据“11”被变换成编码“000”以保持最小游程。否则，数据“11”被变换成编码“101”。
表6包括变换规则，其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于两个余项有相同的1或0。详细地说，数据串“0011”的元素对应编码字串“010100”，数据串的“1”的数目是2以及相应编码字串的“1”的数目是2，对于两者通过将2和2除以2得到的余项均是0，并且余项相等。同样，数据串“0010”的元素对应于编码字串“000100”，数据串的“1”的数目是1及相应数据字串的“1”的数目是1，对于两者通过将1和1除以2得到的余项均是1，并且余项相等，在表6中对于一个元素在两个位置处给出了不定编码(*0*)，以使通过元素中“1”的数目除以2所获得的余数相等。
在表6中，限定长度r=4。为了给出最大游程k=7，限定长度r必须至少是4。
<表7>
RLL(1,7)加上数据位DSV控制
(d,k；m,n；r)=(1,7；2,3；4)
数据      编码
11        *0*    (0*之前=1,1：*之前=0)
10        010
01        001
0011      010 100
0010      000 100
0001      010 000
000011    000 100 100
000010    010 100 100
00000111    000 100 100 100
00000110    000 100 000 010
00000101    000 100 000 001
00000100    000 100 000 101
00000011    010 100 100 100
00000010    010 100 000 010
00000001    010 100 000 001
00000000    010 100 000 101
10111011    001 000 000 010
表7有最小游程d=1、可变长结构、变换表中的元素中的不定码，及限定连续最小游程的重写编码。详细地说，以最小游程的重复数限定数据变换之后的编码字串，最小游程能重复多达7次。
如果在表7中变换数据串的2位是“11”，按照正好位于其前的变换数据，选择“000”或“101”。如果正好位于其前的变换数据串是“01”,“00000101”,“00000100”,“00000001”，或“00000000”，数据“11”被变换成编码“000”以保持最小游程。否则，数据“11”被变换到编码“101”。
表7包括变换规则，该变换规则中，通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于两个余项具有相同的1或0。详细地说，数据串“0011”的元素对应于编码字串“010100”，数据串的“1”的数目是2及相应编码字串的“1”的数目是2，对于二者将2和2除以2得到余项并且余项相同。同样，数据串“0010”的元素对应于编码字串“000100”，数据串的“1”的数目是1，及相应数据字串的“1”的数目是1，对于二者将1和1除以2得到余项，并且余项相同。在表7中对于一个元素在两个位置处给出了不定编码(*0*)，以使通过元素中“1”的数目除以2所获得的余数相等。
在表7中，限定长度r=4。为给出最大游程k=7，限定长度r必须至少是4。即使限定最小游程重复的编码增加，限定长度也不增加。
<表8>
RLL(1,7)加上数据位DSV控制
(d,k；m,n；r)=(1,7；2,3；4)
数据       编码
11          *0*
10          100
01          010
0011        001 010
0010        001 000
0001        000 010
000011      001 001 000
000010      001 001 010
00000111    001 001 001 000
00000110    001 001 001 010
00000101    100 000 001 000
00000100    100 000 001 010
00000011    010 000 001 000
00000010    010 000 001 010
00000001    010 000 101 000
00000000    010 000 000 100
表8有最小游程d=1，可变长结构，及变换表元素中的不定码。详细地说，如果表6中变换数据串的2位是“11”，按照正好位于其前的变换数据选择“000”或“101”。如果接着的变换数据串是“10”,“00000101”,或“00000100”，数据“11”被变换到编码“000”以保持最小游程。否则，数据“11”被变换到编码“101”。
表8包括变换规则，其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于两个余项有相同的1或0。详细地说，数据串“0011”的元素对应于编码字串“001010”，数据串的“1”的数目是2，及相应编码字串中“1”的数目是2，对于二者通过将2和2除以2得到的余项均是0，且余数相同。同样，数据串“0010”的元素对应于编码字串“001000”，数据串的“1”数目是1，及相应数据字串的“1”数目是1，对于二者通过将1和1除以2得到的余项均是1，且余项相同。
在表8中对于一个元素在两个位置处给出了不定编码(*0*)，以使通过元素中“1”的数目除以2所获得的余数相等。
在表8中，限定长度r=4。为给出最大游程k=7，限定长度r必须至少是4。即使限定最小游程重复的编码增加，限定长度也不增加。
<表9>
RLL(1,7)加上数据位DSV控制
(d,k；m,n；r)=(1,7；2,3；4)
数据      编码
11        *0*
10        100
01        010
0011      001 010
0010      001 000
0001      000 010
000011    001 001 000
000010    001 001 010
00000111  001 001 001 000
00000110  001 001 001 010
00000101  100 000 001 000
00000100  100 000 001 010
00000011  010 000 001 000
00000010  010 000 001 010
00000001  010 000 101 000
00000000  010 000 000 100
01110111(01)010   000 101 001
表9有最小游程d=1，可变长结构，变换表中的元素的不定编码。具体地说，以最小游程的重复数限定数据变换之后的编码字串，最小游程可重复达10次。
表9包括变换规则，其中，通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于两个余项有相同的1或0。具体来说，数据串“0011”的元素对应于编码字串“001010”，数据字串的“1”数目是2，及相应编码字串“1”数目是2，对于二者将2和2除以2得到余项均为0，并且余项相同。同样，数据串“0010”的元素对应于编码字串“001000”，数据字串的“1”数目是1，及相应数据字串“1”数目是1，对于二者将1和1除以2得到余项均为1，并且余项相同。在表9中对于一个元素在两个位置处给出了不定编码(*0*)，以使得通过元素中“1”的数目除以2所获得的余数相等。
在表9中，限定长度r=4。为给出最大游程k=7，限定长度r必须至少是4。即使限定最小游程重复的编码增加，限定长度也不明显增加。
当使用示于表3到表9的任一变换表时，如前所述调制数据串，如前所示用具有预定间隔的调制的位串执行DSV控制。另外，当使用示于表3到表9的任一变换表时，由于数据串和被变换的编码字之间的关系，更加有效地执行DSV控制。
具体地说，在变换表中，将变换表中数据串的元素中“1”数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到的余项，对于两个余项具有相同的1或0的变换规则，提供了一个功能，即具有如上所述通道位插入的数据位串，通过插入用于反转的“1”或插入用于“非反转”的“ 0”来插入“反转”的“1”和“非反转”的“0”。
例如，在表7中，假定接受数据变换的3位是连续的如“001”，在3位之后插入DSV控制位，数据变换将产生“001-x”。
在此，如果“1”给予x，则数据串和编码字串将如下描述，
数据串    编码字串
0011      010 100
或者，如果“0”给予x，则数据串和编码字串将如下描述，
数据串    编码字串
0010      000 100
编码字串受到NRZI调制，以产生如下所示的层次编码串。
数据串    编码字串    层次编码串
0011      010 100     011000
0010      000 100     000111
在此，变换最后的层次编码。换言之，通过选择DSV控制位的“1”或“0”，在数据串中执行DSV控制。
从上述DSV控制中，按照DSV控制的冗余，根据通道位串的表示中的变换率的m=2和n=3，在数据串中用1位DSV控制等效于用1.5通道位的DSV控制。如果在通道位串中执行DSV控制，用2个通道位执行DSV控制，但是Tmax(最大变换间隔)增加。
图1示出了使用上述变换表用于调制数据和产生数据的调制设备的示范结构。如图1所示，调制设备提供有DSV位确定插入单元，用于从数据串中用预定间隔执行DSV控制，及用于用预定间隔确定和插入DSV位“1”或“0”，调制单元12用于调制已将从DSV位确定插入单元11提供的DSV位插入的数据串，并且NRZI单元13用于将从调制单元12提供的调制的编码串变换成记录波形串。另外，提供有定时管理单元，用于产生和提供定时信号给各部件，尽管在图中未示出此单元。
图2是用于描述示于图1中的DSV位确定和插入处理图。在数据串中每以任一间隔执行DSV位的确定和插入。如图2所示，在DATA1和DATA2之间插入DSV控制位，计算来自DATA1的累积DSV。计算下一段DATA2的段DSV。通过DATA1和DATA2分别被变换成通道位串及被调制到层次编码(NRZI调制)的处理获得DSV值，并且将电平H(“1”)看作+1及电平L(“0”)作为-1累加层次码。确定被插入的DSV控制位，这样通过将直到DATA1的累积的DSV值和具有DSV控制位的插入的下一个DATA2的段DSV组合所获得的累积DSV的绝对值变成接近于零。
将在图2中的DSV位“x1”给予“1”，这表示接着DATA1的段DSV即DATA2的编码的反转，并且给予“x1”为“0”表示段DSV即DATA2的非反转。由于变换规则应用于以上描述的示于表3到表9各表中的元素，这样，通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素“1”的数目除以2得到余数，对于两个余数具有相同的1或0，在数据串中“1”的插入表示在被变换的编码字串中“1”的插入。
如上所述，确定图2中DATA1和DATA2之间的DSV控制位即x1，并且紧跟着，利用DATA2和DATA3之间的DSV控制位即x2，以相同的方式执行DSV控制。当累积的DSV值是DATA1,x1和DATA2的总DSV值时。
如图2所示，DSV位预先插入数据串中，并且之后被调制以产生通道位串。
图3是示于图1的调制设备的调制单元12的示范结构的方框图，在图3中，移位寄存器31提供已插入DSV控制位的数据到限定长度确定单元32、Tmin重复限定编码检测单元33、及具有将从DSV位确定插入单元11提供的DSV控制位被插入的数据逐次移位2位的所有变换单元34-1到34-r。
限定确定单元32确定数据的限定长度i，及将其提供给多路复用器35。Tmin重复限定编码检测单元33，当检测异常编码(exclusive code)时提供信号给限定长度确定单元32。
当Tmin重复限定编码检测单元33检测Tmin重复限定编码时，限定长度确定单元32提供预定长度给多路复用器35。当即使限定长度确定单元32可以确定另一个限定长度时，然而，在有来自Tmin重复限定编码检测单元33的输出的情况下，限定长度确定单元32更优先选用后者而非前者来确定限定长度。
变换单元34-1到34-r确定对应于提供的数据的变换规则是否按照内建的变换表被寄存(表3到表7中的任一表)，如果变换规则被寄存，则变换单元34-1到34-r按照变换规则变换数据，并且将变换的编码提供给多路复用器35。如果没有寄存变换规则，则变换单元34-1到34-r丢弃提供的数据。
多路复用器35接收变换单元34-i已经变换的、对应于从限定长度确定单元32提供的限定长度i的编码，并且将该编码作为串行数据提供给缓冲器36。
在图中未示出的定时管理单元产生时钟，产生与时钟同步的定时信号，并且将定时信号提供给各部分以执行定时管理。
下面描述本实施例的操作。
首先，从移位寄存器31到各变换单元34-1至34-r，及到限定长度确定单元32、和Tmin重复限定编码检测单元33，以2位为单位提供数据。
限定长度确定单元32有所示的内建的变换表，例如，在表5中，参照变换表确定数据的限定长度i，并且将确定结果(限定长度i)提供给多路复用器35。
Tmin重复限定编码检测单元33具有示于表5中的变换表的内建重复限定编码部分(在表5情况中，变换数据“11011101”部分)，按照变换表检测用于限定Tmin的重复的编码，并且当检测编码(“11011101”),Tmin重复限定编码检测单元33将相应于被检测码的用于表示限定长度i=4的检测信号，提供给限定长度确定单元32。
当限定长度确定单元32接收来自Tmin重复限定编码检测单元33的检测信号时，既使此时独立确定另一个限定长度，也不选择另一限定长度，基于Tmin重复限定编码的限定长度提供给多路复用器35。
图4是用于描述限定长度确定单元32和Tmin重复限定编码检测单元33的图。Tmin重复限定编码检测单元33有示于表5的表变换部分“11011101”，如果输入8位数据与此变换部分等同，则预定检测信号提供给限定长度确定单元32。另外限定长度确定单元32有示于表5的内建表，并且首先确定输入数据的2位是否等同于“10”和“01”之一。如果输入数据等同于“10”和“01”任意之一，限定长度确定单元32确定限定长度i为1，另一方面，如果输入数据不等同于“10”和“01”之一，则增加另2位，并且，限定长度确定单元32确定总的4位数据是否等同于参照总4位的“1110”,“1101”,“1111”,“1100”,“0010”，和“0001”任意之一。
如果输入数据等同于“1110”,“1101”,“1111”,“1100”,“0010”，和“0001”任意之一，则限定长度确定单元32确定限定长度i为2。
如果输入数据是“1101”，除了原始4位之外还有前4位的Tmin重复限定编码检测单元33，确定总位数是否等同于“11011101”(Tmin重复限定编码)，并且如果输入8位不等于“11011101”，则限定长度确定单元32确定限定长度i为2。另一方面，如果输入8位数据等于“11011101”，则根据从Tmin重复限定编码检测单元33输出的信号，限定长度确定单元32确定限定长度i为4而不是限定长度i=2。如果输入数据不等于上述提及的“1110”,“1101”,“1111”,“1100”,“0010”，和“0001”任意之一，则再增加2位及涉及总的6位数据。
同样在下面中，按照示于表5的表，涉及数据达到总的8位，并且确定对于所有“1”和“0”的数据串的限定长度。
限定长度确定单元32将如上所述确定的限定长度提供给多路复用器35。
由限定长度确定单元32的限定长度确定的处理，可以从最大限定长度开始以i=4,i=3,i=2和i=1的、不同于示于图4的顺序执行。在此情况下，以如上所述的相同方式确定限定长度。
另一方面，变换单元34-i(34-1到34-r)有对应于各限定长度i的表，在对应于提供的数据的变换规则寄存于该表中时，利用此变换规则，提供的2×i位数据被变换到3×i位，并且该编码提供给多路复用器35。
多路复用器35选择从变换单元34-i提供的对应于从限定确定单元32提供的限定长度i的编码，并且将该编码作为串行数据提供给缓冲器36。
在此，例如表5中，如果没有i=4的Tmin重复限定表，结果则例如表3中所示。当如果提供“1101110111011101”的数据时，则变换的编码字串被变换到编码“101-010”，将初始“1101”看作i=2数据。下面“1101”和更下面的“1101”同样被变换成编码“101-010”。
当通过例如NRZI，以上所述产生的编码变换成层次编码时，编码被变换到在“1”的时刻的具有被反转逻辑的信号，因此，编码字串变换到“110011001100110011”即其中2T的最小反转间隔连续重复9次的编码。还有，如果“1101”作为一个数据串连续提供，则2T的最小反转间隔连续一个长时间。
另一方面，如果采用表5中i=4的变换表，数据中的特殊编码“11011101”被变换成编码“10000000100”。结果，避免了长的连续的最小反转间隔Tmin。表5的情况中，最小反转间隔Tmin的最大连续是7次
表5       给出
11011101   100 000 001 000作为Tmin重复限定编码，然后，进一步通过附加地给出一个非复制编码(nonduplicate code)作为Tmin重复限定编码，可以提供以下描述的两个Tmin重复限定编码。11011101    100 000 001 00000001011    100 000 001 010
当表5改变为以下描述的示于表10的表。在表8的情况下，最小反转间隔Tmin的最大连续重复是6次。
<表10>
RLL(1,7)加上数据位DSV控制
(d,k；m,n；r)=(1,7；2,3；4)
数据       编码
10         100
01         010
1110       000 100
1101       101 010
1111       001 010
1100       101 000
0010       000 010
0001       001 000
001110     001 001 010
001101     101 001 000
001111     101 001 010
001100     001 001 000
000010     000 101 010
000000     000 101 000
00000110   001 001 001 010
00000101   010 000 001 000
00000111   010 000 001 010
00000100   001 001 001 000
00001110   101 001 001 010
00001101   000 101 001 000
00001111   000 101 001 010
00001100   101 001 001 000
11011101   100 000 001 000
00001011   100 000 001 010
同样，表7给出
10111011 001000000010
作为Tmin重复限定编码，然而，进一步通过附加地给出一个非复制编码作为Tmin重复限定编码，可以提供以下描述的两个Tmin重复限定编码。
10111011 001 000 000 010
11101100 001 000 000 101
当表7改变到以下描述的示于表11的表。在表11的情况下，最小反转间隔Tmin的最大连续重复是6次。
<表11>
RLL(1,7)加上数据位DSV控制
(d,k；m,n；r)=(1,7；2,3；4)
数据        编码
11          *0*    (0*之前=1,1：*之前=0)
10          010
01          001
0011        010 100
0010        000 100
0001        010 000
000011      000 100 100
000010      010 100 100
00000111    000 100 100 100
00000110    000 100 000 010
00000101    000 100 000 001
00000100    000 100 000 101
00000011    010 100 100 100
00000010    010 100 000 010
00000001    010 100 000 001
00000000    010 100 000 101
10111011    001 000 000 010
11101100    001 000 000 101
如果变换表或反变换表从表5改变到表3，表4，及从表6到表11，则示于图3的实施例以如上描述的相同方式被应用。然而，表3，表4，和表8没有最小游程重复限定码，因此，示于图3的Tmin重复限定编码检测单元33是不必要的。另外，在表8和表9中，表中含有不定编码，用于处理不定位的处理是必要的。
示于表12的表实现了将表5中的编码字串头尾反转的另一个例子。
<表12>
RLL(1,7)加上数据位DSV控制
(d,k；m,n；r)=(1,7；2,3；4)
数据    编码
10      001
01      010
1110        001 000
1101        010 101
1111        010 100
1100        000 101
0010        010 000
0001        000 100
001110      010 100 100
001101      000 100 101
001111      010 100 101
001100      000 100 100
000010      010 101 000
000000      000 101 000
00000110    010 100 100 100
00000101    000 100 000 010
00000111    010 100 000 010
00000100    000 100 100 100
00001110    010 100 100 101
00001101    000 100 101 000
00001111    010 100 101 000
00001100    000 100 100 101
11011101    000 100 000 001
同样，示于表13的表实现了将表9中的编码字串头尾反转的另一个例子。
<表13>
RLL上(1,7)加上数据位DSV控制
(d,k；m,n；r)=(1,7；2,3；4)
数据    编码
11      *0*
10      001
01      010
0011    010 100
0010           000 100
0001           010 000
000011         000 100 100
000010         010 100 100
00000111       000 100 100 100
00000110       010 100 100 100
00000101       000 100 000 001
00000100       010 100 000 001
00000011       000 100 000 010
00000010       010 100 000 010
00000001 000   101 000 010
00000000 001   000 000 010
01110111(01)   100101000010
表10中，参照不定位之前的位，如果其之前的位是1，则不定位规定为1，另一方面，如果其之前的位是0，则不定位规定为0。
在示于表3到表9的数据串和编码串的各限定长度之内，排列的顺序可以不同。例如，表5中限定长度i=1的排列的顺序可以如下所示。
数据编码i=1    10    100
   01    010可以是
数据编码i=1    10    010
   01    100
可是，应该规定数据串的元素的“1”数目和编码字串的元素的“1”数目，这样，通过将数据串的“1”数目和编码字串的“1”数目除以2得到余项，对于两个余项具有相同的1或0。
下面，示出了通过限定Tmin的连续及调制具有被插入数据串的DSV控制位的数据串的处理获得的仿真结果。
利用表5作为变换表执行仿真。
利用示于图5的调制编码表在任意产生的13107200位的随机数据上每隔47个数据位执行DSV控制，利用示于图5中的表调制具有插入的DSV位的数据串，并且，当如下所示获得Tmin连续分布仿真结果时。最大Tmin重复是7次，有效地缩短了Tmin的连续重复。通过将总的通道位串除以各T的总数得到平均反转间隔，在此仿真中值是3.34T。
--------Tmin-length(2T)-ren-----
1:880259  2:35407  3:138230  4:55922  5:17056
6:3717    7:432    8:0       9:00     10:0
平均
总和：20079135    总数：6003385
*****总和/总数：3.3446
至于该通道位串的DSV控制，以下描述将NRZI之后的“1”看作高及NRZI之后的“00”看作低及DSV值的正边峰值(plus side peak)和DSV的负边峰值获得的差值。当DSV控制位在每47个数据串插入的情况下冗余百分比是1/(1+47)=2.08％，由于对于47个数据串有1个数据。
-----DC cont-----
高：10039566    低：10039569
总数：-3
峰值：高峰值→33，低峰值→34
为了实现DSV控制，由于利用传统方法在数据串中的DSV控制是不可能的，在通道位串产生之后插入DSV控制位，例如RLL(1-7)和RML(1-7)。然而，为了执行保持最大游程的DSV控制，需要4个通道位，与上述表3到表9相比效率低。
另外，在上述仿真中，确定通过执行其中根据表5解调产生的通道位串和每47位提取DSV位的处理获得的数据串等同于原始的随机数据。
如上所述，按照本发明，由于可变表具有用于单独确定的变换规则，具体地说，限定最小游程长度的重复数目，及通过将变换表的元素中“1”数目和变换表的元素中“0”数目除以2得到余项，对于两个余项具有相同的1或0，(1用减少的冗余度执行DSV控制，(2除了减少冗余度还保持最小游程和最大游程，及(3)由于插入的DSV位有相同的位数，抑制差错扩散，另外与不限定最小游程的重复的编码字串相比，(4)改善了高线密度中切线倾斜的容限，(5)减少了信号电平为低的部分，改善了AGC和PLL的波形处理精确性，并且改善了总性能，和(6)与传统方法相比，短隙存储器长度设计(short pass memory length design)允许更容易的实现维特比(viterbi)解码，并且能够减小电路尺寸，
作为给用户的用于分布执行上述处理的计算机程序的分布介质，可以应用诸如磁光盘，CD-ROM，和固态存储器记录介质及其它诸如网络和卫星的通讯介质。
如上所述，按照本发明第一方面描述的调制设备、本发明第二方面描述的调制方法、本发明第三方面描述的分布介质，由于变换表中的元素由单独确定的元素构成，并且具有变换规则，即将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字的元素中“1”的数目除以2得到余数，对于两个余数来说具有相同的1或0，在数据串中执行DSV控制，用减少的冗余度执行DSV控制，并且最大游程k至少是7。
如上所述，按照本发明第四方面描述的调制设备、本发明第五方面描述的调制方法、本发明第六方面描述的分布介质，由于变换表具有不定编码，及具有变换规则，其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于两个余项来说具有相同的1或0，在数据串中执行DSV控制，用减少的冗余度执行DSV控制，最大游程k至少是7。还有，由于限定最小游程的连续而没有扩展变换表的限定长度，用减少的递增差错扩展长度，稳定地执行时钟再生成为可能。
按照本发明的第七方面描述的调制设备、本发明第八方面描述的调制方法、及本发明第九方面描述的分布介质，由于变换表具有限定最小游程的连续的编码，及具有变换规则，其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素串“1”的数目除以2得到余项，对于两个余项来说具有相同的1或0，在数据中中执行DSV控制，用减少的冗余度执行DSV控制，及最大游程k至少是7。

Claims (21)

1．一种包括调制装置的调制设备，用于根据变换表，将具有m位基数据长度的数据变换成具有n位基编码长度的可变长编码(d,k；m,n；r)，其中：
所述调制装置的变换表具有1的最小游程d；
具有可变长结构；及
具有独立确定的元素；及
具有变换规则，其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于两个余项来说具有相同的1或0。
2．如权利要求1所述的调制设备，其中所述变换表规定最大游程k至少是7。
3．如权利要求2所述的调制设备，其中当最大游程k是7时所述变换表规定限定长度至少是4。
4．如权利要求1所述的调制设备，还包括DSV控制装置，用于控制输入数据的DSV和将DSV提供给所述调制装置。
5．如权利要求1所述的调制设备，其中所述变换表具有用于限定最小游程的连续的编码。
6．一种调制方法，用于根据变换表，将具有m位基数据长度的数据变换成具有n位基编码长度的可变长编码(d,k；m,n；r)，其中：
所述变换表有1的最小游程d；
具有可变长结构；
具有单独确定的元素；和
具有变换规则，其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于此两个余项来说具有相同的1或0。
7．一种分布介质，用于提供计算机程序，该程序是根据变换表将具有m位基数据长度的数据变换成具有n位基编码长度的可变长编码(d,k；m,n；r)，其中：
所述变换表有1的最小游程d；
具有可变长结构；
具有单独确定的元素；及
具有变换规则，其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于此两个余项来说具有相同的1或0。
8．一种调制设备，用于根据变换表将具有m位基数据长度的数据变换成具有n位基编码长度的可变长编码(d,k；m,n；r)，其中：
所述调制装置的变换表具有1的最小游程d；
具有可变长结构；
具有有不定码的元素；及
具有变换规则，其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于此两个余项来说具有相同的1或0。
9．如权利要求8所述的调制设备，其中，
如果在不定位之前或之后连续d位或更多位0，则作为不定编码分量的不定位规定为“1”，并且如果是其它情况，则不定位规定为“0”。
10．如权利要求9所述的调制设备，其中所述变换表在同一变换元素中具有两个所述不定位。
11．如权利要求10所述的调制设备，其中在所述变换表中最大游程k至少是7。
12．如权利要求11所述的调制设备，其中在所述变换表中，当最大游程k是7时，限定长度至少是4。
13．如权利要求8所述的调制设备，其中所述变换表具有用于限定最小游程的连续的编码。
14．一种调制方法，用于根据变换表，将具有m位基数据长度的数据变换成具有n位基数据长度的可变长编码(d,k；m,n；r)，其中：
所述变换表具有1的最小游程d；
具有可变长结构；
具有不定编码的元素；和
具有变换规则，其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于此两个余项来说具有相同的1或0。
15．一种分布介质，用于提供计算机程序，该程序是根据变换表，将具有m位的基数据长度的数据变换成具有n位基编码长度的可变长编码，其中
变换表具有1的最小游程d；
具有可变长结构；
具有不定编码的元素；和
具有变换规则，其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于此两个余项来说具有相同的1或0。
16．一种包括调制装置的调制设备，用于将具有m位的基数据长度的数据变换成具有n位基编码长度的可变长编码，其中
变换表具有1的最小游程d；
具有可变长结构；
具有限制最小游程连续的编码；和
具有变换规则，其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于此两个余项来说具有相同的1或0。
17．如权利要求16所述的调制设备，其中在所述变换表中最大游程k至少是7。
18．如权利要求16所述的调制设备，其中在所述变换表中，当最大游程k是7，限定长度至少是4。
19．如权利要求16所述的调制设备，还包括DSV控制装置，用于控制输入数据的DSV及将DSV提供给所述调制装置。
20．一种调制方法，用于根据变换表将具有m位基数据长度的数据变换成具有n位基编码长度的可变长编码(d,k；m,n；r)，其中
所述变换表有1的最小游程d；
具有可变长结构；
具有用于限定最小游程的连续的编码；和
具有变换规则，其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于此两个余项来说具有相同的1或0。
21．一种分布介质，用于提供计算机程序，该程序根据变换表，将具有m位基数据长度的数据变换成具有n位基编码长度的可变长编码(d,k；m,n；r)，其中
所述变换表有1的最小游程d；
具有可变长结构；
具有用于限定最小游程的连续的编码；和
具有变换规则，其中通过将数据串的元素中“1”的数目和被变换的编码字串的元素中“1”的数目除以2得到余项，对于此两个余项来说具有相同的1或0。
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Granted publication date: 20040505

License type: Common License

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Denomination of invention: Apparatus and method for modulating of on-channel repeater

Granted publication date: 20040505

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Assignor: Blue light United Co., Ltd.

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Granted publication date: 20040505

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Record date: 20140423

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Assignee: Guangdong OPPO Mobile Communications Co., Ltd.

Assignor: Blue light United Co., Ltd.

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Denomination of invention: Apparatus and method for modulating of on-channel repeater

Granted publication date: 20040505

License type: Common License

Record date: 20140423

Application publication date: 19990630

Assignee: China Hualu Group Ltd.

Assignor: Blue light United Co., Ltd.

Contract record no.: 2014990000238

Denomination of invention: Apparatus and method for modulating of on-channel repeater

Granted publication date: 20040505

License type: Common License

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