CN1386327A - 把二进制信息信号的数据比特流变换成约束的二进制信道信号的数据比特流的方法,用于编码的装置,包括约束的二进制信道信号的数据比特流的信号,记录载体,用于译码的方法,用于译码的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及把二进制信息信号的数据比特流变换成约束的二进制信道信号的数据比特流的方法,这个信号是通过重复或交替使用信道码C1和信道码C2而被构建的。由于对于每个信息字在信道码C2中可提供具有相反的奇偶性的两个信道字以及建立同一个状态,约束的二进制信道信号的预定的性质可以受到影响,以便例如用于去执行保证的DC控制,即独立于二进制信息信号的数据比特流的内容。由于该方法还包括根据二进制信道信号的预定性质的一个数值来用信道字替换代用的信道字的步骤(其中被替换的信道字和代用的信道字建立相同的状态),约束的二进制信道信号的预定性质还可进一步受影响。本发明还涉及用于编码的装置、信号、记录载体、用于译码的方法和用于译码的装置。

Description

把二进制信息信号的数据比特流变换成约束的 二进制信道信号的数据比特流的方法，用于编码的装置， 包括约束的二进制信道信号的数据比特流的信号，记录载体， 用于译码的方法，用于译码的装置
本发明涉及把二进制信息信号的数据比特流变换成约束的二进制信道信号的数据比特流的方法，其中二进制信息信号的数据比特流被划分成n比特信息字，所述信息字按照信道码C1被变换成m1比特信道字，或按照信道码C2被变换成m2比特信道字，其中m1，m2和n是整数，对于这些整数，保持有m2＞m1≥n，其中m2比特信道字从至少两个m2比特信道字中进行选择，其中的至少两个信道字具有相反的奇偶性，级联的m1比特信道字和m2比特信道字遵循二进制信道信号的行程长度约束，该方法包括以下重复和/或交替的步骤：
·从m1比特信道字的多个组中的一个组选择m1比特信道字，每个组只包括这样的m1比特信道字，它们具有m1比特信道字的开始部分的子组中的一个开始部分，每个组与信道码C1的编码状态有关，该编码状态根据前面的信道字的末尾部分来建立，
或
·从m2比特信道字的多个组中的一个组选择m2比特信道字，每个组只包括这样的m2比特信道，它们具有属于所述组的m2比特信道字的开始部分的子组中的一个开始部分，每个组与信道码C2的编码状态有关，该编码状态根据前面的信道字的末尾部分来建立，
在信道码C1的编码状态中m1比特信道字的末尾部分和在信道码C2的组中m2比特信道字的开始部分被安排成遵循所述行程长度约束。
本发明也涉及用于编码的装置、包括约束的二进制信道信号的数据比特流的信号、记录载体、用于译码的方法和用于译码的装置。
未出版的共同待决的欧洲专利申请No.00200712.8(PH-NL000074)描述通过重复或交替使用信道码C1和信道码C2而被构建的约束二进制信道信号。由于具有相反奇偶性的两个信道字是在对于每个信息字的信道码C2中可提供的，因此可使约束的二进制信道信号的预定的性质受到影响，以便例如用于去执行保证的DC控制。除了这种保证的DC控制之外，不执行附加的DC控制。能够创建这种附加的DC控制可能是有利的。
本发明的目的是进一步影响上述的约束的二进制信道信号的预定的性质，以便例如用于去执行附加的DC控制。
按照本发明的方法包括根据二进制信道信号的预定的性质的数值以一个信道字替换代用的信道字，以便影响二进制信道信号的预定的性质，其中被替换的信道字和代用的信道字建立同一个状态。
替换信道字的这个过程可以只对于代码表中有限的数目的项目来进行。例如，如果替换造成奇偶校验倒置的话，通过用有限的数目的信道字替换代用信道字，可以完成随机的DC控制。随机控制被理解为这样一种控制，其中通过替换的这种控制的实际使用取决于进入编码器的实际数据内容(信息字)。是否执行替换的选择可以根据二进制信道信号的预定性质的数值(例如，根据与RDS有关的准则或与DSV有关的准则)而被实行。RDS代表“运行数字和”。通过控制这个RDS，可以完成抑制低频分量或DC控制。DSV代表“‘数字和’变量”，表示二进制信道信号呈现的和值的总数。是否执行替换的选择可以根据想要影响的二进制信道信号的任何预定性质的数值来作出(例如，导引跟踪音的生成，参阅US 5,136,436(PHN 12533))。
本发明是基于这样的认识：在根据两个代码C1和C2的组合(参阅未公布的、共同待决的欧洲专利申请No.00200712.8(PH-NL000074))设计信道码时，除了保证的控制之外，还具有用于引入随机控制的某些额外的空间。这个额外的空间被利用，因为用有限的数目的信道字替换其它的代用字，以便能够影响二进制信道信号的预定的性质。信道字的替换也涉及对一个信道字的一部分的替换。为了保证例如根据两个代码C1和C2的组合对信道码中预定的性能水平的DC控制，这些替换(即被替换的信道字与代用信道字的组合)必须具有所述被替换的信道字与所述代用信道字建立相同的状态的性质。
在按照本发明的另一个方法中，用一个信道字替换一个代用信道字的步骤包括不同类型的替换。
在设计上述的信道码时可提供的空间可被使用来引入不同类型的替换。这样，对于更多的信息字建立替换，由此增加对二进制信道信号的随机控制。
在按照本发明的另一个方法中，对于每个信息字最多出现一种类型的替换。
对于每个信息字最多引入一种类型的替换是有利的。这样，可供使用的替换能在信息字上较好地“散布”，由此，增加对二进制信道信号的随机控制。
在按照本发明的另一个方法中，代用信道字不属于信道码C1或C2的信道字组。
第一种替换类型是基于这样的事实：在这个信道码中，在信道码的正常的应用下，某些特定的信道字不出现在信道比特流中；这些信道字可被用作为代用信道字。通过用有限的数目的信道字来替换不属于在替换以前在二进制信道信号中存在的信道字的那些代用信道字，可以完成附加的随机DC控制。
在按照本发明的另一个方法中，考虑到对二进制信道信号中接连的xT行程长度的数目的约束，代用信道字从信道码C1或C2的信道字组中被省略。在一个实施例中，x＝3。在另一个实施例中，接连的xT行程长度的数目是6。
第二种替换类型是基于这样的事实：由于RMRT约束，初始地被省略的某些信道字可以在与以前的信道字的级联不导致违反这个RMRT约束的条件下被用作为替换物。RMRT代表“重复的最小转移行程长度”。RMRT＝6的约束是指在信道字序列中接连的3T行程长度的数目被限于6。关于这个约束的更多的信息可以在已公布的专利申请WO99/63671-A1(PHQ 98.023)中找到。
在按照本发明的另一个方法中，代用信道字是从多个信道字组的一个组中被选择的，该组是与不同于被替换的信道字所处在的编码状态的一个编码状态有关的。
第三种替换类型是基于这样的事实：由于信道码的结构，有可能在编码状态之间有条件地“交换”，这意味着，“交换”只能对于某些信道字来作出。“交换”被理解为是指：在二进制信道信号中使用的代用信道字是从不同于被替换的信道字所处在的编码状态的一个编码状态中被选择的。如果被替换的信道字的奇偶校验不同于代用信道字的奇偶校验，则可以创建用于二进制信道信号的预定的性质的额外影响的空间。
在附图上将进一步描述本发明的这些和其它方面，其中，
图1显示按照共同待决的欧洲专利申请No.00200712.8(PH-NL000074)的编码方法的例子，
图2显示要被使用于针对信道约束条件d＝2，k＝10的主代码(信道码C1)的6状态有限状态机的状态特性的例子，
图3显示要被使用于针对信道约束条件d＝2，k＝10的双代码(信道码C2)的6状态有限状态机的状态特性的例子，
图4显示主码C1的代码表，
图5显示如何执行主码的信道字的下一个状态函数的译码的例子，
图6显示要被使用于执行DC控制的RDS树，
图7显示用于编码的装置，
图8显示一种记录载体，在其上把执行按照本发明的方法后得到的、包括约束的二进制信道信号的数据比特流的信号记录在轨道中，
图9显示图8的记录载体的一个放大的部分，
图10显示用于译码的装置，
图11显示用于记录信息的记录装置，
图12显示用于读出记录载体的读装置。
图1以图形显示编码方法的例子。通过使用这个方法，可使二进制信道信号的预定的性质受到影响，以便例如通过两个代码C1和C2按照在译码器处也已知的交替图案交替去用于保证的DC控制。
我们考虑两个信道码C1和C2。这两个码被应用到n比特符号上。信道码C1是带有n到m1变换的高速率的代码；信道码C2是带有n到m2变换的低速率的代码。在本例中，对于d＝2，k＝10，C1具有8到15的变换，以及C2具有8到17的变换(n＝8，m1＝15，m2＝17)。如果以下的条件满足，则可以达到保证的DC控制，即用于每个可能的信息字序列的DC控制，这些条件是：对于每个n比特符号，信道码C2具有两个码字，其中一个带有偶数奇偶校验以及一个带有奇数奇偶校验，以便影响二进制信道信号的RDS值；对于每个n比特符号，代码C2的这两个可能的信道代表具有相同的下一个状态。表示代码C1和C2的状态和状态特性的代码C1和C2的有限状态机(FSM)具有相同的状态数，以及该FSM是基于同一个近似本征矢量的(按照Franazek的定义，参阅K.A.Schouhamer Immink的书“Codes for mass data storagesystems(用于大量数据贮存系统的代码)”的§5.3.1，1999年11月，Shannon Foundation Publishers(ISBN-90-74249-23-X))，这是指以给定的数目的零结尾的信道字具有某种重复度，不管它们是来自主代码C1或来自双代码C2的信道字的一部分。在d＝2，k＝10的情形下满足近似本征矢量不等式的近似本征矢量为：V(d＝2，k＝10)＝{2，3，4，4，4，4，3，3，3，2，1}。
然而，对于C1的FSM1和对于C2的FSM2的状态的特性可以是不同的。对这些状态特性加以选择，以便解除强加到二进制信道信号上的约束条件。这些约束条件例如可以是行程长度限制的约束条件(d，k)或RMRT约束条件。这样，通过级联m1比特信道字和m2比特信道字而形成的、强加到二进制信道信号上的约束条件得到满足。我们把信道码C1称为主代码，把信道码C2称为双代码。图1的上部显示n比特信息字1，它们通过信道C1被变换成m1比特信道字2，或通过信道C2被变换成m2比特信道字3。
两个可提供的m2比特信道字在图1上通过相应的奇偶校验“0”和“1”来表示。在该图的下部的箭头表示当变换信息字时通过有限状态机FSM1和FSM2的编码状态的“流”。可以看到，当把信息字变换成m1比特信道字时，只有一个箭头从信道字的编码状态指向下一个信道字的编码状态，而当把信息字变换成m2比特信道字时，有两个箭头从信道字的编码状态指向下一个信道字的编码状态，表示在两个可提供的m2比特信道字之间进行选择。
图1的下部显示：对于每个信息字(256项，当信息字是8比特长，n＝8时)，两个m2比特信道字是可供使用的，带有相反的奇偶校验和具有相同的下一个状态。当把n比特信息字变换成m2比特信道字时，这个m2比特信道字可以从两个可提供的m2比特信道字中被选择。在本例中，这个选择被使用来创建DC平衡的或无DC的信道码。
图2显示对于要被使用于主代码(信道码C1)的6状态有限状态机的状态特性的例子。在本例中，要遵循的信道约束条件是d＝2和k＝10，以及信道码C1具有8-15变换。图3显示对于要被使用于双代码(信道码C2)的6状态有限状态机的状态特性的例子。在本例中，要遵循的信道约束条件是d＝2和k＝10，以及信道码C2具有8-17变换。
在这些图上，正如可在主代码的状态1中字“IN”的一列中找到的，符号“-102|”表示带有结尾部分“100”的所有的信道字。同样地，正如可在主代码的状态2中字“OUT”的一列中找到的，“|10101-”表示带有开始部分“0100000000001”的所有的信道字。
代码C1和C2的有限状态机(FSM)具有相同的数目的状态，以及FSM是根据同一个近似本征矢量，这是指以给定的数目的零结尾的信道字具有某一重复性，不管它们是否为来自主代码C1或来自双代码C2的信道字的一部分。在双代码C2的FSM中，离开状态的每个分支对应于带有(i)相反的奇偶校验和(ii)相同的下一状态的两个可能的信道字(字对)。图2和3显示在6状态FSM中的任何码字的倍数范围为1和4之间。
许多信道字或字对在不同的状态上被使用一次以上。通过适当的配合(即，把信道字或字对的相同的组合连同下一个状态一起编组到用于一个以上的状态的一个单个表项目)中，错误传播可被减小，因为导致产生给定的信道字的状态的精确的差别变成为对于这些信道字或字对是不相关的。事实上，代码C1和C2允许完全与状态无关的译码。
本领域技术人员熟悉包括不同状态的信道码，这些状态形成有限状态机。关于状态编码的详细的信息可以在文献中找到，例如在欧洲专利申请EP 0 745 254 B1(PHN 14.746)或在K.A.Schouhamer Immink的书“Codes for mass data storage systems(用于大量数据贮存系统的代码)”，1999年11月，Shannon FoundationPublishers(ISBN-90-74249-23-X)中。
在该书的§5.3中说明为了能够构建遵循施加到信道码的约束条件的信道字序列，终结在同一个或其它主要状态的至少M个字必须从每个编码状态发出。所以一组编码状态的存在是对于用于特定数目的信息字(在8比特信息字的情形下是256)的代码的存在所必须的条件。可以看到，如果适当的本征矢量满足近似的本征矢量不等式，则具有预定的约束条件的固定长度的代码以及代码的其它参量可被确定。更多的细节可以在该书的§5.3.1和在其中的参考文献中找到。
在以上的例子中的编码方法具有以下的参量：d＝2，k＝10，n＝8，m1＝15，m2＝17；本领域技术人员可以在不使用本发明的量度的情况下应用本方法的教导来产生例如具有d＝2，n＝7，或d＝2，或n＝13的二进制信道信号。他也可以产生具有d＝1约束条件的二进制信道信号。图4显示主代码(信道码C1)的代码表，d＝2，k＝10，RMTR＝6，其中项的下标号表示8比特信息符号(0-255)的下标号。六个列代表主代码的六个状态。对于每个项，一个15比特长的信道字连同其对应的下一个状态一起被列出。在这个代码表中，引入不同的类型的替换物。这些不同的类型在下面说明。
在图4的示例性代码表中，代码表具有用于每个信息字(用数字0-255表示)的三行。第一行包含标准信道字，如果不执行替换就使用这些信道字。第二行包含过剩的信道字，它们在不带有任何条件的情况下都是可能的。这些信道字可被用作为执行第一种类型的替换的代用信道字。第三行包含这样的信道字，只有在与先前的信道字级联后不违反RMTR＝6约束条件时这些信道字才是正确的替换物。这些信道字可被用作为用于执行第二种类型的替换的代用信道字。
除了保证的DC控制之外，信道码的代码构建(对于EFM-Combi代码，用EFMCC表示)允许附加地影响二进制信道信号的预定的性质(例如，用于随机性质的DC控制)。作为一个例子，只考虑用于EFMCC的主代码的随机DC控制(SDCC)，但本发明并不限于这个例子。我们区分三种类型的SDCC：
第一种类型关系到主代码C1的过剩的字，对于状态1到6：{15，3，5，6，0，5}，它的数目总共是34个过剩字。这些字可被无条件地使用。这些过剩字可以在图4的代码表的第二行中找到。例如，对于状态6，可以在信息字224，248，249，250和251处找到5个过剩字。
第二种类型的SDDC关系到由于RMTR＝6约束条件而被省略的信道字。这些信道字中的某些信道字可被条件地使用作为替换物，即，在与以前的字的级联不会导致违反RMTR约束条件的情形下。在本例中，在与下一个信道字级联后需要检验RMRT约束条件的信道字被省略。对于不同的状态：{9，0，0，0，4，6}，第二种类型的过剩字数目总共是19个过剩字。这些过剩字可以在图4的代码表的第三行中找到。例如，对于状态1，可以在信息字205，206，216，217，218，219，220，221，和222处找到9个过剩字。
第3种类型的SDDC关系到基于FFMCC的FSM的结构的两个“状态交换”。对于以下的情形，从状态4到状态5的第一个状态交换是可能的，该情形是：以前的信道字具有n个结尾的零(2≤n≤4)、以及其中现在的信道字在字的开始部分具有一个特征比特图案：-10n|0310m1-可能被变换成-10n|0m+41-，此处2≤m≤6-n。应当指出，信道字的边界被表示为|。对于独立于状态的译码，状态4和5的对应的信道字必须是指同一个字节值，并且代码表也相应地进行安排。从状态4到状态5的有条件的状态交换对于主代码C1的代码表中的85项是可能的。对于以下的情形，从状态1到状态4的第个状态交换是可能的，该情形是：以前的信道字具有n个结尾的零(其中6≤n≤7)、以及其中现在的信道字在字的开始部分具有特征的比特图案：-10n|10m1-可能被变换成-10n|0m+11-，此处2≤m≤9-n。对于状态1和4的相应的信道字必须是指同一个字节值。从状态1到状态4的有条件的状态交换对于主代码C1的代码表中的192项是可能的。第一状态交换的例子(从状态4到状态5)可以在代码表中在信息字0、1、2、3和4处找到。第二状态交换的例子(从状态1到状态4)可以在代码表中在信息字4、5和6处找到。
必须指出，对于本例中所有的代用信道字，以下的条件被满足：-代用信道字具有与被替换的信道字相反的奇偶校验；-被替换的字与代用字具有在FSM中相同的下一个状态。由于满足这些条件，那些要用主代码C1来进行编码的、以及那些允许替换随机类型(SDCC)的字节，可以完全起到与要用代用代码C2来进行编码的字节相同的作用。
也必须指出，不仅信道字的“字符”决定哪种替换可能是适用的，而且信道字所处在的编码状态也具有影响。例如，这可以在信息字54和252处看到。在这些信息字处，在状态3和6存在相同的信道字，即，分别为010010010010000和010010010010001。由于状态3的FSM的结构，这些信道字使得可能替换第一种类型，即，它们不能被无条件地被使用，与此同时，由于RMTR约束条件以及进入状态6的字具有1个结尾的零，状态6中的这些相同的信道字使得有可能替换第二种信道字，即，它们不可以被无条件地使用。
在图5上，显示如何来执行对主代码的信道字的下一个状态函数的译码的例子。当把来自主代码C1或来自双代码C2的信道字译码成8比特信息字时，不需要知道当前的状态。所以，这个译码被称为独立于状态的译码。另一方面，在多次出现给定的信道字的情形下，需要下一个状态的知识，以便能够唯一地译码信道字。事实上，码字不单由给定的信道字、而且也由信道字和下一个状态的组合唯一地表示。所以，如果信道字和下一个状态的任何组合只出现在一个单个项的三行内，则独立于状态的译码可被保证。对于不同的状态和同一个项，信道和下一个状态的组合可以出现在不同的行。
在图4上可以看到，代码表包含被使用一次以上的信道字，但这些信道字在同一个信息字中被使用，以便保证独立于状态的译码。这种例子可以在代码表中在信息字54、82和87处找到。
在图5上，可以看到，当下一个信道字用主代码C1来编码时，为了确定下一个状态，必须使用一个具有进入下一个信道字的最大12比特的译码器超前(look-aheak)窗口。其中必须有这个最大值译码器超前的图5的表中的项目用箭头表示。这个译码器超前不能与用于改进的DC控制的超前编码相混淆。图5上的星号表示：只要满足所施加的约束条件，所有可能的比特组合都是允许的。
当把信道字译码为信息字时，可以使用所谓的散列法，正如下面说明的。使用这个方法，可以减少为实施译码器算法所必须的硬件复杂性，即，可使用较小数目的门电路。我们将更详细地描述一个特定的实施方案。为了译码主代码的信道字，可以如下地使用散列法。通过对于d＝2的枚举译码，15比特的信道字通过15到9的变换而被变换成9比特的字。枚举译码是这样的一种译码，其中要被译码的信道字通过基于d＝2约束条件的算术程序被计算，而不是把所有的信道字存储在表中(对于有关枚举编码的更多的信息，可参阅K.A.SchouhamerImmink的书“Codes for mass data storage systems(用于大量数据贮存系统的代码)”的第6章，1999年11月，Shannon FoundationPublishers，ISBN-90-74249-23-X)。下一个状态的数目通过在2比特中的2比特编码而被译码，因为信道字的最大乘数等于4。9比特字和2比特状态字导致产生11比特的索引号。这个11比特索引号通过用于主代码的散列表被变换成8比特信息字，该散列表包括一个带有2048项目(＝211)(独立于状态的译码)的表。
在图6上，显示了被使用于执行DC控制的RDS树。RDS代表运行数字和，它是二进制信道信号的DC内容的量度。如前所述，对于要被编码的每个m2比特信道字，可以执行保证的DC控制。为了解除最有效的DC控制，建议可以“超前”，以便确定从两个可提供的m2比特信道字中选择哪一个m2比特信道字将可以导致最好的RDS值。正如在图6上看到的，为了能够超前N个决定，必须计算RDS树的2N个可能的路径。对于N＝2，必须计算4个可能的路径。
图6显示当一般地应用时(即，应用于沿着不同的路径的编码和应用于估值准则时)的带有深度N的判决树。
考虑超前判决树，我们可区分保证的节点(使用C2)和随机节点(通过按照一个代用类型的随机DC控制使用C1，正如参照图4说明的那样)。在本实施例中，超前树只基于保证的节点。对于随机节点，根据RDS树中的最佳的路径作出立即判决(决定选择哪一个字：代用字或被替换的字)。这样，在RDS树中超前编码路径的长度总是固定的，这对于实时编码器是有利的。图6上显示超前判决树的三个接连的级。第一级具有一个不带有任何随机节点的树。在以后的一级中，该树遇到带有一个产生随机节点的字节的新的DC控制段。该字节被标记以“X”。应当指出，可以允许：对于字节“X”的不同的选择，根据关系到在双代码C2处的选择的分支“0”和“1”而作出。附加的随机DC控制的使用，并不影响用信道码C1和C2对信道码的与状态无关的译码的性质，以及错误传播保持至多一个字节。
图7显示按照本发明的用于编码的装置。在这个编码装置100中，二进制信息信号101的数据比特流被变换成约束的二进制信道信号103的数据比特流。编码装置100包括变换器102，它用于按照编码方法(例如，按照主代码C1(如图4所示)和双代码C2的代码表)，把n比特信息字变换成m1比特信道字和用于把n比特信息字变换成m2比特信道字。编码装置100还包括状态建立装置104，用于建立m1比特信道字和m2比特信道字的编码状态。通过使用这个编码状态，变换器102可以变换下一个n比特信息字。为了能够影响二进制信道的预定的性质，变换器102包括用于以代用信道字或图案可能地替换有限数目的信道字的替换装置。
图8通过例子显示记录载体110，在其上按轨道记录了在实行按照本发明的方法后得到的、包括约束的二进制信道信号的数据比特流的信号。图9显示记录载体的一个放大了的部分。所显示的记录载体是光检测类型的记录载体。记录载体也可以是不同类型的，例如，磁读出类型的。记录载体包括被安排在轨道111上的信息图案。图9显示轨道111之一的放大的部分112。在轨道部分112上的信息图案包括第一段113(它例如具有光检测的标记的形式)，以及第二段114(例如是处在标记之间的中间区域)。第一和第二段按轨道115的方向上交替。第一段113呈现第一可检测的性质，以及第二段114呈现第二可检测的性质，后者是可以与第一可检测的性质区分开的。第一段113代表已调制的二进制信号S的比特单元116，它们具有一个信号电平，例如，低的信号电平L。第二段114代表具有另一个信号电平(例如，具有高的信号电平H)的比特单元117。记录载体110可以通过首先产生已调制的二进制信道信号然后提供信息图案给记录载体而被得到。如果记录载体是光检测类型的，则记录载体可以通过本领域技术人员已知的控制和复制技术而被得到。
图10显示用于译码的装置。在这个译码装置132中，约束的二进制信道信号131的数据比特流被变换成二进制信息信号134的数据比特流。译码装置132包括用于把约束的二进制信道信号131变换成二进制信息信号134的变换器。译码例如可以通过使用散列法来完成，正如参照图5描述的那样。当译码二进制信道信号131时，需要有关要被译码的下一个信道字的信息，正如参照图5说明的那样。这个信息133在译码现在的信道字之前被提供给译码装置132。
图11显示用于记录信息的记录装置。图上显示用于记录信息的记录装置，其中使用了一个用于编码的装置，例如图7所示的用于编码的装置100。信号线141把要被编码的信息字传递到用于编码的装置100。在记录装置中，用于传递已调制的二进制信道信号的信号线142被连接到用于写头144的控制电路143，可写入类型的记录载体145连同着该写头144一起移动。写头144是惯用的类型的，它能够把具有可检测的变化的标记引入到记录载体145上。控制电路143也可以是惯用的类型的，它可以根据被施加到控制电路143的调制信号产生用于写头144的控制信号，以使得写头144引入与已调制信号对应的标记的图案。
图12显示用于读出记录载体的读出装置。图上显示一个读出装置，其中使用了一个用于译码的装置，例如，图10所示的译码装置132。读出装置包括惯用的类型的读头152，用于读出按照本发明的记录载体151，该记录载体151载送相应于按照本发明的已调制的二进制信道信号的信息图案。读头152然后产生按照由读头152读出的信息图案进行调制的模拟读信号。检测电路153把这个读信号按照惯用的方式变换成二进制信号，并把它应用到译码电路132。
虽然本发明是参照其优选实施例被描述的，但应当看到，这些不是限制性例子。因此，各种修正对于本领域技术人员是很明显的，而不背离由权利要求规定的本发明的范围。
例如，本发明的范围并不限于二进制代码。不背离本发明的宗旨，按照本发明的替换可以应用到多电平代码、三进制代码或其它M进制代码。对于每个n比特信息字的不同的m2比特信道字的数目至少必须是2，在有利的情形下，这个数目等于多值“奇偶校验”参量的数值的数目，而信道字的“奇偶校验”必须至少覆盖所有的不同的数值至少一次。在三进制代码(具有数值-1，0，1)的情形下，具有“奇偶校验”-1，0，1，的至少三个不同的m2比特信道字必须存在于某个信道码C2中(具有相同的下一个状态)。
而且，本发明存在于每个新颖的特征特性或特征特性的每个组合之中。

Claims (15)

1.把二进制信息信号的数据比特流变换成约束的二进制信道信号的数据比特流的方法，其中二进制信息信号的数据比特流被划分成n比特信息字(1)，所述信息字按照信道码C1被变换成m1比特信道字(2)，或按照信道码C2被变换成m2比特信道字(3)，其中m1，m2和n是整数，对于这些整数，保持有m2＞m1≥n，其中m2比特信道字从至少两个m2比特信道字中被选择，其中的至少两个信道字具有相反的奇偶性，级联的m1比特信道字和m2比特信道字遵循二进制信道信号的行程长度约束条件，所述方法包括以下重复和/或交替的步骤：
·从m1比特信道字的多个组中的一个组选择m1比特信道字，每个组只包括这样的m1比特信道字，它们具有m1比特信道字的开始部分的子组中的一个开始部分，每个组与信道码C1的编码状态有关，该编码状态根据前面的信道字的末尾部分来建立，
或者，
·从m2比特信道字的多个组中的一个组选择m2比特信道字，每个组只包括这样的m1比特信道，它们具有属于所述组的m2比特信道字的开始部分的子组中的一个开始部分，每个组与信道码C2的编码状态有关，该编码状态根据前面的信道字的末尾部分来建立，
在信道码C1的编码状态中m1比特信道字的末尾部分和在信道码C2的组中m2比特信道字的开始部分被安排成遵循所述行程长度约束，其中该方法还包括这样的步骤，即根据二进制信道信号的预定的性质的数值，用信道字来替换代用的信道字，以便影响二进制信道信号的预定的性质的数值，其中被替换的信道字和代用信道字建立相同的状态。
2.如权利要求1中要求的方法，其中用信道字替换代用的信道字的步骤包括不同的类型的替换。
3.如权利要求2中要求的方法，其中对于每个信息字最多出现一种类型的替换。
4.如权利要求1，2，或3中要求的方法，其中代用的信道字不属于信道码C1或C2的信道字组。
5.如权利要求1，2，3，或4中要求的方法，其中由于对二进制信道信号中接连的xT行程长度的数目的约束，代用的信道字从信道码C1或C2的信道字组中被省略。
6.如权利要求5中要求的方法，其中x＝3。
7.如权利要求5中要求的方法，其中接连的xT行程长度的数目是6。
8.如权利要求1，2，3，4，5，6，或7中要求的方法，其中代用的信道字从多个信道字组中的一个组中被选择，该组是与不同于被替换的信道字所处在的编码状态的编码状态有关的。
9.用于把二进制信息信号(101)的数据比特流编码成约束的二进制信道信号(103)的数据比特流的装置(100)，它用于执行如前面的权利要求的任一项中要求的方法之一，该编码装置包括：一个n到m1比特变换器(102)，用于把n比特信息字变换成m1比特信道字；一个n到m2比特变换器(102)，用于把n比特信息字变换成m2比特信道字；状态确定装置(104)，用于确定m1比特信道字和m2比特信道字的编码状态，所述n到m1比特变换器还用来根据以前的信道字的末尾部分选择m1比特信道字，以及所述n到m2比特变换器还用来根据以前的信道字的末尾部分选择m2比特信道字，其中n到m1比特变换器和/或n到m2比特变换器包括替换装置，该替换装置用于以有限的数目的信道字替换代用信道字，以便影响二进制信道信号的预定的性质，被替换的信道字和代用信道字建立相同的状态。
10.如权利要求9中要求的装置，其中装置还包括写装置(143，144)，用于把信息图案写入在记录载体上。
11.一种包括在执行如权利要求1到8的任一项中要求的方法之一以后得到的、约束的二进制信道信号的数据比特流的信号。
12.一种记录载体(110)，在其上在轨道(111)中记录如权利要求11中要求的信号，其中信息图案代表信号部分，该信息图案包括在轨道的方向上交替的第一(113)和第二(114)部分，第一部分呈现可检测的性质，以及第二部分呈现可以与第一性质区分开的可检测的性质，具有第一性质的部分代表具有第一逻辑值的比特单元(116)，以及具有第二性质的部分代表具有第二逻辑值的比特单元(117)。
13.用于把约束的二进制信道信号的数据比特流译码成二进制信息信号的数据比特流的方法，该方法包括把如权利要求11中要求的信号变换成具有第一或第二数值的比特的比特串的步骤，所述信号包括m1比特信道字和m2比特信道字，所述比特串包括n比特信息字，其中一个n比特信息字被分配给一个信道字或一个代用信道字。
14.用于把约束的二进制信道信号(131)的数据比特流译码成二进制信息信号(134)的数据比特流的装置(132)，该译码装置包括用于把信号变换成具有第一或第二数值的比特的比特串的变换装置，所述信号包括m1比特信道字和m2比特信道字，所述比特串包括n比特信息字，其中一个n比特信息字被分配给一个信道字或一个代用信道字。
15.如权利要求14中要求的用于译码的装置，其中该装置还包括用于从记录载体上读出信息图案的读装置(152)。
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