CN1227661C - 用于调制和解调数据的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种游程长度受限的调制/解调方法和调制/解调装置，涉及在向光记录介质记录数据时把记录数据的位流转换为适应于记录相的位流。其中，调制数据由部分连续的在长度上被量化的0或1组成，同时满足RLL的给定的最小和最大游程长度。因此，基于解调期间量化条件是否被违反来检查和校正重放误差。这种误差恢复性能使得有可能提高记录介质的记录密度并减少由于抖动分量引起的判断误差可能性，从而为高密度记录介质提供高可靠性。

Description

用于调制和解调数据的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种基于游程长度受限(RLL)方法的调制/解调方法，其中该RLL方法能够把要被记录在光记录介质等上的数据位流转换为其格式足够用于记录标记的位流，并且涉及一种使用这种方法的调制/解调装置。
背景技术
作为用于记录各种格式数据的记录介质，已知有磁性介质磁带、光记录介质等。在这些记录介质中广泛使用致密盘(CD)。另外，随着数字万用盘(DVD)的标准规范的发展，光记录介质的应用正被增加。作为光记录介质，到目前为止已经公开了各种光记录介质如只读类型的CD-ROM、DVD-ROM，可一次性写入类型的CD-R、DVD-R，可重写类型的CD-RW、DVD-RAM和光磁类型的盘等。
当在上述光记录介质上记录数字数据时，要对数据进行调制以减小信号的漏失效应，获得记录信号的重放可靠性并除去信号的DC分量。
RLL调制方法通常在记录数据时用以调制要被记录的数据。在RLL调制方法中，最为广泛应用的是菲利普公司提出的八到十四调制(EFM)方法。
EFM方法指的是一种用于把8位数据转换为14位代码的调制方法。调制的代码在代码的相邻的1之间具有2到10个0。这种条件可以以一种象RLL(2，10)的通式来表达。
由于EFM代码需要附加的3位来控制数字加和值(DSV)，因而编码比率降低到8/17，它不适合用来提高记录介质的记录密度。另外，EFM方法对数据解调期间的抖动敏感，使得其难于胜任用于高密度记录介质的数据调制方法。
一种新的有效的调制(NEM)方法已经由东芝公司(ToshibaUnion)提出来用于高密度光盘。NEM方法把8位数据调制为15位代码并具有RLL(2，12)的限制。已经研究了除NEM方法之外的各种调制方法。
另外，在提高盘介质记录密度方面有良好结果的各种调制方法在重放误差率方面仍存在很大的差异。因此，迫切要求开发一种新的调制方法来提供记录介质的高密度并减小重放误差率。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种数字数据的调制/解调方法，及使用这种方法的装置，其能够提高记录介质的记录密度并执行几乎不被抖动因素影响的准确的重放操作。
为实现上述目的，这里提供一种RLL数据调制方法，为调制数据形成两个以上的位组，并把一个位组与两个记录相之一相联系，其联系方式是被记录在记录相之一中的该位组的长度被2或更大的整数步长来量化。
为实现上述目的，这里提供一种解调方法，其通过完成一种相补偿操作，即用量化长度的位组替代其位长不属于量化值的位组，来除去由于抖动引起的触发偏差。
本发明的另外的优点、目的和特征从下面的描述将变得更加明显。
附图说明
本发明从此后给出的详细描述和附图中将得到更全面的理解，并且以图示的方式给出的附图只是为了图示目的而不对本发明构成任何限制，其中：
图1表示常规调制方法和根据本发明的第一实施例的调制之间的记录密度的差别；
图2表示相对于在两种调制的最小单元位流将要占据同一记录区间时的抖动效应，常规调制方法和根据本发明的第一实施例的调制方法之间的对比；
图3是表示基于根据本发明的第一实施例的调制方法的调制/解调装置的结构的视图；
图4表示在基于根据本发明的第一实施例的解调方法而对数据进行解调时用于补偿位列的转换偏差(transition deviation)的方法；
图5是表示基于根据本发明的第二实施例的调制/解调方法的调制/解调装置的结构的视图；
图6是表示当解调根据本发明的第二实施例的调制数据时边缘触发误差的可能性的视图；
图7A到7C是表示当解调根据本发明的第二实施例的调制数据时通过检查量化条件而进行的与间隔组相邻的标记组的边缘校正；
图8表示根据本发明的第二实施例的解调方法与常规的用于DVD的解调方法之间的重放误差率的对比；
图9是表示根据本发明的第三实施例的代码集的视图；及
图10表示根据本发明的第三实施例的代码集选择方法。
具体实施方式
下面参考附图详细说明根据本发明的数据调制和解调方法及使用这种方法的数据调制和解调装置。
首先，将说明本发明的第一实施例。
位组处在从一个字节数据(1字节＝8位)调制所得然后被记录在两个记录相之一中的位流中(用于一个字节的调制位流此后被称为“代码”)。根据盘片类型，记录相可以是凹坑、热产生的介质变化或者磁化方向。这里其相应的相相对于重放期间的入射光具有低的反射率的位组被称为“标记”组，并且相应于具有高反射率的相的位组称为“间隔”组。
标记组和间隔组之一的位长具有相应于单元位的2n+1(n代表整数)的量化数目，并且另一组的位长与前述的量化条件不一致，即，其位长在RLL的最小游程长度和最大游程长度的条件下具有任何值。
确定调制的代码的总位数，使得在RLL调制期间量化条件和游程长度限制相对于标记组必须得到满足，并且能提供一个字节可以产生的256或更多的代码。作为总位数，有许多超出一定大小的值。但是，在根据本发明的第一实施例的调制方法中，在RLL调制的最小游程长度是4并且最大游程长度是10的条件下，确定21为总位数。另外，有5位被附加地用作合并位以降低DC电平并控制DSV，象常规的技术一样。
表1表示相对于用于CD和DVD介质的常规调制状态的可能调制状态。
                                                          表1
  合并位数   总位数   最小游程长度   最大游程长度   代码数
  CD   3   14   2   10   267
  DVD   0   16   2   10   566
  第一代码集   2   13   1   6   262
  第二代码集   3   18   2   8   280
  第三代码集   4   19   3   9   262
  第四代码集   5   23   4   10   257
  第五代码集   6   23   5   14   268
  第六代码集   7   26   6   17   257
  第七代码集   8   27   7   16   258
在前述量化条件和上述最小/最大游程长度下，由于4＜2n+1≤10+1的条件，量化数目n可以是2，3，4和5。因此，在前述量化条件被采纳用于标记组的情况下，标记组的长度为5，7，9或11。
选择4作为最小游程长度是由于如果该值低于4，可能代码的数目被提高但是重放RF的电平相对于最小长度的标记组被降低，从而使重放信号损失，因此增大了重放误差。
为了向记录介质记录或从记录介质重放以上述方式选择的调制数据集，相应装置的时钟频率与常规EFM方法相比要是其的两倍。因此，如果输入数据以上述方式被调制并被记录到记录介质，记录占用区间的长度将被减少3/16，即与使用如图1所示的16位代码相比减少18.8％，其意味着提高了记录介质的记录密度。
同时，最小标记组和最小间隔组的位长在前述条件下都是5位。如果相应于一位的区间T′被设置为0.6T(T代表基于现有技术的相应于一位的间隔)，那么包括根据本发明调制方法的最小标记和最小间隔组的最小位组的区间10T′与常规DVD调制的(6T)相等，其中被2T′步长量化的标记组被判断到相应的量化长度的可允许宽度(此后称为“窗口”)变为2T′，即相对于常规调制的1.2T。因此，可允许宽度被提高大约20％。此结果表明即使在记录信号被重放时因抖动产生边缘移动，与在常规DVD中使用的调制方法相比它也可能更有效地抑制抖动效应。因此可能以比常规技术更稳定的方式重放记录数据。
在用于最小位组的占用区间被设置为与DVD采用的常规方法相同的情况下，代码长度变为15.6T(＝26T′X6T/10T′)，从而提高记录密度大约2.5％。
在本发明的上述第一实施例中，标记组的长度被量化为2n+1。该量化条件；也可被改变为2n。在这种改变的条件中，由于最小标记组的长度是6T′，最小位组的长度是11位(＝11T′)。从而，如果占用区间被设置为与常规DVD相同，即11T′＝6T，在有由于抖动产生的边缘移动的情况下也可能进行误差校正的窗口为1.09T(＝2T′X6T/11T′)，其意味着误差校正与常规T时钟相比被改善了大约9％，并且代码长度变为14.18T(＝26T′X6T/11T′)，其意味着记录介质的记录密度被提高大约11.4％。
为了相对于在各种不同于本发明第一实施例的条件下获得的代码集检查记录密度的提高，相对于表1的各个代码集的记录密度如下计算。表2表示计算的结果。
                                                            表 2
代码集 合并位数 总位数 最小游程长度 最大游程长度 总位数/最小单元位流
  CD   DVD   CD   DVD
  第一   2   13   1   6   3.75   0.765   0.711   2.267   2.133
  第二   3   18   2   8   3.50   0.694   0.653   1.190   1.120
  第三   4   19   3   9   2.88   0.968   0.928   1.478   1.391
  第四   5   23   4   10   2.80   0.920   0.866   1.004   0.945
  第五   6   23   5   14   2.42   1.172   1.103   1.172   1.103
  第六   7   26   6   17   2.36   1.122   1.056   0.898   0.845
  第七   8   27   7   16   2.19   1.295   1.219   0.971   0.914
在表2中代表最小凹坑的周期是固定的，并且代表用于边缘转换的窗口是固定的。
在上述的描述中，假设相对于调制数据的标记组的量化步长是2。作为另一种条件，量化值可以是大于2的任一值K而不改变本发明第一实施例的范围。在这样产生的调制数据被用于调制/解调装置的情况下，时钟频率应比用于DVD的常规方法高K倍。此时，相应于一位的区间T″是T/K，并且容忍抖动的窗口变为KT″。
相对于量化调制数据集总结已经进行说明的条件，标记组在长度上大于r1并小于r2+2并具有在RLL(r1，r2)条件下被值K(大于等于2的整数)量化的长度。即，标记组的长度具有值Kn，在将其除以量化值K时得到余数值0，或者具有值Kn+R(1≤R≤K-1)，当将其除以K时得到大于0小于K的余数值R。对于上述两种情况，各个标记组在长度上具有K的差距。
并且在上述两种情况中，量化条件不被用于间隔组。即，间隔组具有大于r1且小于r2+2的任何长度。
在上述的条件中，间隔组可代替标记组被量化。而且间隔组和标记组可以都被量化，这一点将作为另一调制实施例说明。
图3表示采用根据本发明第一实施例的上面说明的数据调制和解调方法的数据调制/解调装置的框图。下面说明图3的数据调制和解调装置的结构和操作。
如图3所示，提供有：均衡器11，用于根据其振幅放大和均衡重放的高频(RF)信号；比较器12，用于比较均衡的RF信号和限制电平并把其转换为二进制信号；低通滤波器13，用于检测该二进制信号的平均电平并提供该平均电平作为限制电平A/D转换器20，用于以取样频率1/T′来对转换的二进制信号取样并输出数字位流；第一串行/并行转换器31，用于把数字位流转换为N+B并行数据(N是代码长度，B是合并位长度)；第一锁存器32，用于对转换的并行数据进行锁存；解码器33，由可编程逻辑阵列(PLA)形成，用于把锁存的数据恢复为原始没有被执行调制的8位数据；第二串行/并行转换器34，用于把恢复的8位数据转换为串行数据；第三串行/并行转换器41，用于把8位串行数据转换为并行数据；第二锁存器42；只读存储器(ROM)43，用于存储相应于被选择为代码的所有N位数据的值的地址；第四串行/并行转换器44，用于把来自ROM43的N位并行数据转换为串行数据；写入信号转换器51，用于根据来自第四串行/并行转换器44的位流产生写入信号；及控制器100，用于基于解码器33的解调误差补偿恢复的数据并向第四串行/并行转换器44中的N位代码增加B位合并位。
在这样结构的数据调制/解调装置中，当要被记录的数据以串行数据格式被输入时，第三串行/并行转换器41将其转换为8位并行数据并且第二锁存器42暂时保存该8位并行数据。由第二锁存器42保存的数据作为地址信号被加载给ROM43。当地址被加载给ROM43并且访问信号被激活时，ROM43输出存储在该地址上的N位数据，并且然后一个调制代码被传送到第四串行/并行转换器44。此时，控制器100检查从ROM43输出的调制代码，基于刚刚被调制的代码确定跟随先前输出的调制代码的B位合并位，并把合并位前置在第四串行/并行转换器44的数据上。然后，第四串行/并行转换器44被使能而移出，从而整个B+N位的调制数据被串行输出。这样输出的调制数据由写入信号转换器51根据调制数据的高低电平转换为足够用于产生光束的写入信号，并且被加载给下一个电路的写入光束驱动单元(未示出)，使得相应于输入数据的调制数据被记录在记录介质上。
在调制/解调装置的记录操作期间上述部件中的串行数据的传送是通过装置的驱动时钟1/T′执行的，其操作速度与常规调制装置相比被提高T/T′。
根据上述的调制方法记录在记录介质上的数据以RF信号形式被重放。下面说明用于把重放的RF信号解调为原始数据的过程。
当从记录介质重放的RF信号被加载给均衡器11时，具有用于输入信号的各个周期的不同放大系数的均衡器11控制各个电平来依据各个放大系数对于信号的各个周期来被不同程度地放大以产生具有均匀振幅的RF信号。这样均衡处理的RF信号然后与加载至比较器12的作为参考信号的限制电平相比并且被转换为仅具有高低两种状态的二进制信号。在二进制信号中同样的状态区间具有的持续时间对应于与记录介质的两个其它相相邻的一个记录相的宽度。
低通滤波器13滤出交流信号并输出一个平均电平，即从比较器12输出的二进制信号的DC分量。这样获得的DC电平被用作限制电平，其是比较器12的参考信号。因此，限制电平被调整来适合于重放信号的电平或从记录介质反射的光的数量。
具有相对于限制电平被转换的脉冲列的二进制信号被加载至A/D转换器20并以数字位流形式以1/T′Hz的取样速度被输出，并且该位流以N+B位的单位被第一串行/并行转换器31转换为并行数据且被暂时存储在第一锁存器32中。
被暂时存储在第一锁存器32中的并行数据在控制器100的控制下被取回到解码器33并且数据恢复过程在解码器33中进行。首先，解码器33从接收到的并行数据中除去B位的合并位并且对用于N位数据的1位延迟值和当前输入位值进行逻辑异或，使得取样的N位代码变为在其中发生电平转换的位置具有1。例如，“..00001111110000011...”的位流形式被转换为“00001000001000010...”。后者位流可以是存储在ROM43中的调制代码之一。
被转换为调制代码的位流要被恢复为8位的原始数据。此时，当在解码电路中发生解码误差时，控制器100读出被第一锁存器32锁存的N+B位数据，检查相应于标记组的连续1的长度，并检测该长度是否与调制数据的量化值相一致。即，如果当前采用的调制数据的量化条件是2n+1，将检查标记组的长度是否是5，7，9或11。
如果长度与量化条件不一致，跟随在连续1之后的0值将用1来替代。例如，如果长度是4，位于连续4个1之后的那个0值被改变为1，从而产生连续的5个1。如果长度是6，位于连续6个1之后的那个0值被校正为1而形成连续的7个1。这种校正以下面的理由为根据。
如图4所示，由于电平转换的窗口是2，如果电平转换位置被干扰，使得高电平持续时间TH变为4T′(＝111100...)≤TH＜6T′(＝1111110...)，被A/D转换器20取样的连续1的数量是4或5。此时，认为记录区间是5T′。并且在6T′(＝1111110...)≤TH＜8T′(＝111111110...)的情况下，认为数据被记录为7T′。
在第一锁存器32的位值被部分校正并补偿后，该数据再次被加载至解码器33。此后，执行正常的解码操作，即数据被恢复为原始的8位数据，并且该恢复的数据被第二串行/并行转换器34转换为串行数据并传送给请求记录介质重放的外部装置。
为了参考，在上述解调过程中，控制器100可以在解码器33的解码操作之前检查存储在第一锁存器32中的位流，检测位长的量化误差，并对其进行补偿来校正在重放期间发生的误差，而不是在解码器33中发生解码误差的情况下检查暂时存储在第一锁存器32中的位流并更新与指定的量化条件不一致的位值。
本发明的第二实施例将参考附图作出说明。
在第二实施例中，标记组和间隔组之一的长度用N步长量化(N≥2，是自然数)，并且对于另一组，其长度用M步长量化(M是自然数，M和N彼此互质)。各个组的长度具有满足在RLL条件下给出的最小游程长度和最大游程长度的一定值。
确定调制代码的总位数，使得量化条件和游程长度限制相对于标记和间隔组必须得到满足，并且能提供一个字节可以产生的256或更多的调制代码。作为满足上述条件的代码的总位数，可以有许多超出一定大小的值。从而，在代码的最小游程长度是4并且最大游程长度是18的条件下在第二实施例中选择32作为代码大小。另外还有5位被用作合并位以降低DC电平并控制DSV，象常规的技术一样。
另外，在前述量化条件下，对于间隔组N被选择为2，对于标记组M被选择为3。在最小游程长度是4并且最大游程长度是18的RLL条件下，调制数据的间隔组的长度2k根据条件4＜2k≤18+1为6，8，10，12，14，16或18，调制数据的标记组的长度3l根据条件4＜3l≤18+1为6，9，12，15或18。
在第二实施例中选择4作为最小游程长度是由于如果最小游程长度小于4，重放RF的电平相对于最小游程长度的标记组或间隔组被降低，使得重放误差的可能性被提高。
假设常规ESM(8到16调制)方法使用16位代码，本发明的方法使用32位代码并且用于代码的记录区对两种方法而言占据相同的物理长度，那么用于向记录介质记录或从记录介质重放调制数据的装置的时钟速度(1/T′)被选择为超出常规时钟速度(1/T)的32/16(＝2)倍。如果时钟速度两倍于常规速度，记录密度与常规方法相同，而重放误差被明显降低。如果时钟速度大于两倍，重放误差被降低，并且与使用常规16位代码方案时相比记录占用区间的宽度也被降低，其提高了记录介质的记录密度。
在上述的描述中，假设量化步长对于间隔组和标记组分别为2和3。但是，通过使用本发明实施例的上述原理，量化值也可被设置为其它值。
图5表示使用根据本发明第二实施例的数据调制/解调方法的数据调制/解调装置的框图。体现本发明的数据调制/解调装置的操作将参考图5来说明。
如图5所示，提供有：均衡器(equalizer)110，用于根据其振幅放大和均衡重放的RF信号；比较器120，用于比较均衡的RF信号和限制电平并输出二进制信号；低通滤波器130，用于检测二进制信号的平均电平并提供该平均电平作为限制电平；误差校正单元200，用于检测和校正来自比较器120的二进制信号的重放误差；解调器300，用于把校正的调制代码恢复为没有进行调制的原始数据；ECC纠错单元400，用于检测解调数据中的ECC误差并在如果有误差的情况下校正该误差；ECC编码器410，用于对输入数据执行ECC过程；调制器310，用于基于根据本发明的调制方法把ECC压缩(encapsulated)数据转换为相应的调制代码；和写入信号转换器600，用于根据调制数据位流产生写入信号。
在这样构成的数据调制/解调装置中，当输入要被记录的数据时，ECC编码器410执行ECC过程，其中以ECC组块为单位把外部奇偶校验和内部奇偶校验加到输入数据上。调制器310从外部ROM(未示出)读出相应于ECC压缩数据块中的各个8位数据的L位调制代码并将其输出。同时，基于刚刚调制的代码而确定的B位合并位被附加到先前输出的调制代码上，使得整个L+B位的调制数据以串行方式被输出。
这样输出的调制代码被写入信号转换器600转换为写入信号，用于产生基于该调制代码的光束，并被加载至下一个电路的写入光束驱动器(未示出)，使得相应于输入数据的调制代码被记录在记录介质上。
在上面的部件中，串行数据以快于常规时钟周期T的驱动时钟1/T′被传送。
以上述调制方法记录在记录介质上的数据在重放操作期间被拾取为高频的模拟信号。下面说明用于把重放的高频信号解调为原始数据格式的过程。
当从记录介质重放的高频信号被加载至均衡器110时，均衡器110基于根据输入信号的电平而不同的放大比率放大输入信号并产生具有均匀振幅的高频信号。这样均衡处理的高频信号与加载至比较器120的作为参考信号的限制电平相比并被转换为双电平信号。在双电平信号中一个状态的电平持续时间等于其相应记录相的长度。
低通滤波器130获得一个平均电平，即来自比较器120的双电平信号的DC电平，这样获得的DC电平被反馈给比较器120作为限制电平。DC电平的这种反馈使限制电平适合于当前重放信号的电平或从记录介质反射的光数量。
相对于限制电平被转换为双电平信号的信号被加载至A/D转换器200并以数字位流形式以1/T′Hz的取样速度被输出，并且该位流被转换为L+B位的并行数据然后由误差校正单元200进行误差校正。
误差校正单元200检查相应于标记组的连续1的长度并检测是否该长度与量化值不一致。如果检查的长度与量化条件不一致，则校正一个或多个位值使得该长度具有多个量化值之一的量化值。这个过程如下进行。
在重放期间信号没有误差时，信号(电平)转换将在满足用于间隔组和标记组的量化条件2k和3l的通常位置处发生。但是，如果电平转换的边缘点由于在重放操作期间的抖动因素而被移动，如图6所示，例如，在与边缘处于正常位置时相比超前或落后一定时间出现后沿。对这种误差的检查和校正如下所述。
首先，如果在所检测的边缘点处间隔组不满足量化条件2k，则判断有不稳定重放信号引起的触发误差。在这种情况下，可能从与正常位置的边缘位置差别得知发生了相应间隔组不满足量化条件的误差，但是仅基于间隔组的长度不可能知道误差边缘的正常点位置。
例如，假设误差边缘点是图6中的①，不可能确定是否误差边缘对应于间隔组长度与正常边缘点③相比而减小的情况，即2k-1，或者对应于间隔组长度与正常边缘点  相比而增加的情况，即2k+1。
因此，为了确定用于误差检测边缘的正常边缘位置，还要相对于与包含边缘误差的间隔组相邻的标记组检查量化条件。
检查相邻的标记组的原因是，如果间隔组的边缘点被移动，相邻的标记组的边缘也从正常点3l被移动。在图6的上述示例中，如果标记组的长度为3l+1，为了对于两个组都满足量化条件，标记组的长度必须被降低而间隔组的长度必须被增加。因此，位置  可被确定为正常降落沿。如果标记组的长度为3l-1，标记组的长度要被降低而间隔组的长度要被增加。因此，误差边缘可被校正为。
对于具体的例子，假设由比较器120输出的位流的一部分是“...10001000000 01000001...”并且有1位的移动误差，通过上述过程位流被误差校正为“...10001000000 10000001...”，并且该校正的位流成为存储在ROM(未示出)中的调制代码之一。
另外，即使在所检测的边缘点处间隔组满足正常量化条件2k，边缘也可能是有误差的一个。例如，所检测的边缘位于满足量化值2k+2＝2k′的位置③处，它也可能是从正常边缘点被移动为比原来长2的误差边缘。并且如果所检测的边缘位于满足量化值2k-2＝2k′的位置④处，它也可能是从正常边缘点  被移动为比原来短2的误差边缘。在这些情况下，应基于相邻标记组的长度是3l-2，3l+2或3l来确定所检测间隔组的边缘是正常的还是有误差的。如果误差边缘③时右标记组的长度是3l-2，在仅考虑间隔组的情况下它可能被向右侧移动2。但是，由于向右的移动使右标记组的长度不满足量化条件，它必须被向左移动2以满足间隔组和标记组的量化条件。基于标记和间隔组的量化条件的用于误差边缘的移位操作能获得误差边缘的正常位置。
在本发明的上述实施例中，说明了基于误差检测的间隔组与跟随在间隔组之后的标记组的相互关系而用于检查边缘的正常位置的方法。但是，如果跟随在误差间隔组之后的标记组满足正常量化条件，则需要基于误差间隔组之前的标记组与间隔组的相互关系来确定边缘的正常位置。另外，如果相邻的两个标记组满足量化条件，则需要基于与误差间隔组分开两个或多个组的间隔组和标记组来确定正常边缘位置。
图7A到7C是表示标记组与间隔组之间的相互关系的另一个示例。下面说明各个示例。
如图7A所示，如果由于其长度在所检测边缘点处是3l+1而判断出标记组不满足量化条件3l，并且如果跟随在检测到误差的标记组之后的间隔组满足量化条件，并且误差标记组之前的间隔组具有不满足量化条件的2k-1的长度，标记组的误差可通过把标记组的前沿向右侧移动1位而被校正，如图7A中的标记⑤所示。
如图7B所示，如果跟随在标记组之后的间隔组的长度为2k-1，标记组的误差可通过把标记组的后沿向左侧移动1位而被校正，如图7B中的标记⑥所示。
如图7C所示，在与误差标记组相邻的两个间隔组都满足量化条件2k的情况下，对于边缘干扰应考虑下面的几个可能性。
第一种情况是标记组的左边间隔组被干扰而与正常情况2k′相比向右延伸2位。此时，标记组的前沿应被向左移动2T′，如图7C中的标记⑦所示，从而可能通过把位流的1移动2位而校正误差。
第二种情况是右边间隔组被干扰而与正常情况2k′相比向左延伸2位。此时，标记组的后沿应被向右移动2T′，如图7C中的标记⑧所示，从而可通过把位流的1移动2位而校正误差。
第三种情况是标记组两边的间隔组被干扰而与正常情况2k′相比被降低2位。在这种情况下，标记组的3l+1应是3l′+4。即，可能通过把标记组的前沿和后沿向各侧移动2T′而校正误差，如图7C中的标记⑨所示。
因此，为了确定用于误差边缘的正确位置，考虑相邻间隔组的量化条件就足够了，与图7A和7B的情况一样。但是，有一种象图7C一样的情况，其中由于有几个可能的边缘位置，不可能通过仅考虑相邻间隔组的量化条件而选择正确的一个。在这种情况下，可进一步考虑与相邻间隔组相邻的标记组的量化条件来校正误差。
当从比较器120输出的位流的代码象上述示例一样被校正时，解调器300把校正的代码恢复为原始的8位数据，并且这样恢复的数据作为正常重放数据被输出，然后ECC误差校正单元400通过单元ECC组块解压缩重放数据并把无误差数据传送给请求从记录介质进行重放的装置。
在上述解调过程中，通过在解调器300执行解调操作之前检查从比较器120输出的位流是否与量化条件不一致而校正误差。为体现其它的校正顺序，也可以在解调操作执行之后解调的数据具有误差时，对比较器120的输出位流检测量化误差并加以校正。
在上述的本发明的第二实施例中，间隔组和标记组的长度用N和M来量化，因此用于间隔组的其长度是N+1，N+2，....或者用于标记组的其长度是M+1，M+2，....的代码被认为具有边缘误差。但是，也可能对于间隔组和标记组的长度用(N的倍数)+N1(1≤N1＜N)和(M的倍数)+M1(1≤M1＜M)的条件来量化。
图8表示误差率不同的对比。假设抖动的标准偏差在用于DVD的常规解调中是σ＝15％的情况下，由于边缘触发误差的概率是P(|z|＞0.5(T))，并且0.5T是3.3σ，误差率是P(|z|＞3.3σ)＝0.0009。同时，如果本方法的时钟宽度被减少为常规时钟宽度的1/2，在同样抖动量的情况下标准偏差σ′是30％。因此，边缘触发的误差率具有非常高的值P(|z|＞0.5(T′))＝1.65σ′＝0.1，但是，由超出1.5T′(＝5σ′)的边缘变化的抖动引起的误差率可通过考虑调制数据的量化条件被明显降低，其意味着抖动裕度被提高并且不能被校正的误差率降低到0.0009以下。
本发明的第三实施例将参考附图来说明。
在本发明的第三实施例中，假设相应于标记和间隔组的数据值分别是0和1，标记组的最小长度是3T′，其中1和1之间存在两个0，并且间隔组的最小长度也是3T′，其中0和0之间存在两个1，标记组的最大长度是21T′，其中1和1之间存在20个连续的0。标记组以3T′增大，并且间隔组以2T′增大。当标记组的位长超出一定位长时，如15T′，那么标记组以2T′增大。
换言之，如根据本发明第二实施例所说明的一样，标记和间隔组的位长被分别以3T′和2T′增大，其相应于如M＝3和N＝2的互质条件。但是，在第三实施例中，当标记组的位长超出一定位长时，如15T′(其在抖动微弱情况下是相对长的长度)，位长以2T′增大而不是相应于M＝3的3T′。对于一个位组的这种多量化条件(M＝3及Q＝2)可从给定的代码位长提供更多的代码。
上述条件可以以一定的形式来表达，如RLL(dm，ds，(Cm)，k)。这种表达可不同于常规RLL(r1，r2)来解释。即，dm和ds分别相应于标记和间隔组的最小游程长度。在上述假设中，由于标记和间隔组的最小位长都是3T′，dm和ds的值都是2。另外，Cm代表对正在以3T′增大的标记组的增大步长进行改变时所需达到的位数，所以Cm是15。
常数k相应于标记和间隔组的最大游程长度。在上述的假设中，由于标记和间隔组的最大位长是21T′，即，1和1之间的连续0的数目是20，所以k是20。上面给出的条件可以以RLL(2，2，(15)，20)的形式表达。
由于间隔组从最小位长3T′开始以2T′增大位长，间隔组具有3T′，5T′，7T′，9T′，11T′，13T′，15T′，17T′，19T′或21T′的位长。并且由于标记组从最小位长3T′开始以3T′增大位长，标记组具有3T′，6T′，9T′，12T′或15T′的位长。在15T′之后，位长以2T′增大，所以超过15T′的位长变为17T′，19T′或21T′。结果标记组具有3T′，6T′，9T′，12T′、15T′，17T′，19T′或21T′的位长。
要确定单位代码的总位数从而满足上述条件并提供256或更多的代码。因此，确定24为该实施例中的总位数。具有长度24的代码被分类为具有总数为256个代码的6个代码集，如图9所示。
图9的代码集基于各个代码开始的前部来分类。第一代码集中的代码具有1个或4个0的前部，第二代码集中的代码具有2个或5个0的前部。另外，第三代码集的代码具有3、6、9、12、15、17、19或21个0的前部，第四代码集的代码具有3、5、7、9、11、13、15、17或19个1的前部。在第五代码集中前部为1个或3个1，并且第六代码集中，前部是2、4、6、8、10、12、14、16、18或20个1。
6个代码集中代码的选择方法表示于图10。代码集基于前面代码的尾部来选择。尾部也被分为6组。第一组的尾部具有2、5、8、11、14、16或18个0，第二组用于1、4、7或10个0的尾部，第三组用于15、17、19或21个0的尾部，第四组用于3、6、9或12个0的尾部，第五组用于1、3、5、7、9、11、13、15、17、19或21个1的尾部，并且第六组用于2、4、8、10、12、14、16或18个1的尾部。
如果调制时选择了前面的代码，确定选择的代码属于哪个组，依据根据图10的规则确定的前面代码组来选择用于下一个代码的代码集，并且在选择的代码集中的调制代码被输出用于输入数据。在有两个或多个代码集对应于前面代码组的情况下，选择使DSV最小的代码集。
例如，如果具有2，5，8，11，14，16或18个尾部0的代码之后跟随的是第一代码集的具有一个前部0的代码，那么其连接处的连续0位在长度上为3T′、6T′、9T′、12T′、15T′、17T′或19T′，满足用于标记组的量化条件。如果具有2，5，8，11，14，16或18个尾部0的代码之后跟随的是第一代码集的具有4个前部0的代码，那么其连接处的连续0位的长度变为6T′、9T′、12T′、15T′、18T′、20T′或22T′。但是，后面部分18T′、20T′和22T′不满足标记组量化条件，在尾部具有14、16或18个连续0的代码应连接第三代码集中具有3个前部0的代码，使得其连接处的连续0位的长度是17T′、19T′或21T′，其满足由上述条件所量化的标记长度。
另外，具有两个尾部0的代码之后可以跟随第一代码集中具有1个前部0的代码或第三代码集中具有21个前部0的代码。在这种情况下，可以选择获得最小DSV的代码，即，第三代码集的具有19个前部0的代码。
满足量化条件及以RLL(dm，ds，(Cm)，k)表达的游程长度受限条件的位流可提高抖动裕度并降低未被校正的误差率，如以前对第一实施例和第二实施例所解释的一样。
调制/解调方法和使用根据本发明的所述方法的调制/解调装置提高记录介质的记录密度，并降低由于重放信号的抖动引起的触发误差，从而提高以高密度记录的数据的重放可靠性。
尽管本发明的优选实施例的公开只是为了例示的目的，本领域的技术人员将理解在不脱离本发明的权利要求书的范围和精神的情况下可对其进行各种修改、添加和替代。

Claims (17)

1.一种数据调制方法，包括以下步骤：
形成调制数据的至少两个位组；和
以记录在记录介质的两个记录相之一中的一个位组的长度被2或更大的整数步长来量化的方式使一个位组与两个记录相中的一个相关。
2.如权利要求1的方法，其中记录在另一相中的位组的长度不被量化。
3.如权利要求1的方法，其中相应于两个记录相之一的一个位组的长度被等于或大于2的整数N量化，并且相应于另一个记录相的一个位组的长度被与所述整数N互质的整数M量化。
4.如权利要求3的方法，其中所述N是2并且所述M是3。
5.如权利要求1的方法，其中相应于两个记录相之一的一个位组的长度被等于或大于2的整数N量化，并且相应于另一个记录相的一个位组的长度直到预定长度为止被整数M量化，并且在超过所述预定长度时被整数Q量化，其中M与所述N互质并且所述Q小于所述M。
6.如权利要求5的方法，其中所述Q等于所述N。
7.一种从记录介质重放数据的数据解调方法，该方法包括以下步骤：
(a)基于参考电平把从记录介质重放的RF信号转换为双电平信号；及
(b)把双电平信号的正或负持续时间转换为其位长被2或更大整数步长来量化的位流，
其中，所述步骤(b)包括：
(b1)检查在已转换的双电平信号中的持续时间误差，并且校正该持续时间误差；
(b2)把一个电平的校正的持续时间转换为其长度被N量化的位流，并且把另一个电平的校正的持续时间转换为其长度被M量化的位流，其中所述N是2或大于2的整数并且所述M和所述N是互质的。
8.如权利要求7的方法，其中所述步骤(b1)检查每个相邻的正或负持续时间是否满足给定的量化条件，然后基于检查结果校正持续时间。
9.如权利要求7的方法，其中所述步骤(b1)包括以下步骤：
基于被转换的双电平信号的持续时间是否满足给定的量化条件来检测重放误差；
基于与检测到误差的持续时间相邻的正或负持续时间是否满足给定的量化条件，检查相对于正确位置的误差位置和方向；及
基于检查到的相对于正确位置的误差位置和方向，校正检测到误差的持续时间。
10.一种从记录介质重放数据的数据解调方法，该方法包括以下步骤：
(a)基于参考电平把从记录介质重放的RF信号转换为双电平信号；及
(b)把双电平信号的正或负持续时间转换为其位长被2或更大整数步长来量化的位流，
其中所述步骤(b)把位流量化，使得通过用位流和最小位流的长度差除以预定值而得到的余数值是0。
11.一种从记录介质重放数据的数据解调方法，该方法包括以下步骤：
(a)基于参考电平把从记录介质重放的RF信号转换为双电平信号；及
(b)把双电平信号的正或负持续时间转换为其位长被2或更大整数步长来量化的位流，其中所述步骤(b)包括以下步骤：
(b1)检查转换的双电平信号中的持续时间误差并校正持续时间误差；及
(b2)把一个电平的校正的持续时间转换为其长度被N量化的位流，并且把另一个电平的校正的持续时间转换为位流，该位流的长度直到预定长度为止被M量化，并在超过预定长度时被Q量化，其中所述N是2或者大于2并且所述M和所述N是互质的，所述Q小于所述M。
12.一种数据调制装置，包括：
用来存储调制代码的存储装置，各个代码包含两个以上的位组，该位组的构成方式是，记录在记录介质的两个记录相之一中的一个位组的长度被2或更大整数步长来量化；及
控制装置，用于根据输入数据值在所述存储装置中抽取调制代码之一，
其中，对应所述两个记录相中之一的位组长度被等于和大于2的整数N量化，且对应所述另一个记录相的位组长度被与所述N互质的整数M量化。
13.如权利要求12的装置，其特征在于所述调制代码还包括在串行输出各个代码时用于满足游程长度受限规则的附加位。
14.一种数据调制装置，包括：
用来存储调制代码的存储装置，各个代码包含两个以上的位组，该位组的构成方式是，记录在记录介质的两个记录相之一中的一个位组的长度被2或更大整数步长来量化；及
控制装置，用于根据输入数据值在所述存储装置中抽取调制代码之一，
其中，相应于两个记录相之一的位组的长度被等于或大于2的整数N量化，相应于另一记录相的位组的长度直到预定长度为止被整数M量化，在超过所述预定长度时被整数Q量化，其中所述M与所述N互质，并且所述Q小于所述M。
15.一种数据解调装置，包括：
比较装置，基于参考电平用来把从记录介质重放的RF信号转换为双电平信号；
转换装置，用于把由正和负电平组成的双电平信号转换为位流；和
控制装置，用来把用于正或负持续时间的位流更新为其位长被2或更大整数步长来量化的位流；和
误差检测装置，用来检测相对于转换的位流的重放误差，
其中，所述控制装置把转换的位流更新为其位长被等于或大于2的整数N或者被与所述N互质的整数M来量化的位流。
16.如权利要求18的装置，其中，所述误差检测装置基于所转换的位流的位长是否满足给定的量化条件来检测重放误差。
17.一种数据解调装置，包括：
比较装置，基于参考电平用来把从记录介质重放的RF信号转换为双电平信号；
转换装置，用于把由正和负电平组成的双电平信号转换为位流；和
控制装置，用来把用于正或负持续时间的位流更新为其位长被2或更大整数步长来量化的位流；和
误差检测装置，用来检测相对于转换的位流的重放误差，其中所述控制装置把一种持续时间的转换位流更新为其位长被N量化的位流，而把另一种持续时间的转换位流更新为另一种位流，该位流的位长直到预定长度为止被整数M来量化，并在超过所述长度时被整数Q来量化，其中所述N与所述M互质并且所述Q小于所述M。
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