CZ2000308A3

CZ2000308A3 - Metoda pro modulaci /demodulaci s následným omezením minimální délky běhu a přístroj k jejímu provádění

Info

Publication number: CZ2000308A3
Application number: CZ2000308A
Authority: CZ
Inventors: Immink Kornelis Schouhamer; Joseph A. H. M. Kahlman; Den Enden Gijsbert J. Van; Toshiyuki Nakagawa; Yoshihide Shinpuku; Kosuke Nakamura; Tatsuya Narahara
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics N. V.; Sony Corporation
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1999-05-25
Publication date: 2000-11-15
Also published as: YU4100A; TR200000248T1; SI20174B; NO20000392D0; HRP20000050A2; US20040120408A1; PL338300A1; EE200000051A; SK288035B6; EP1000467B1; IL134229A0; US20070063881A1; MY131577A; ATE463082T1; HRP20000050B1; DE69942194D1; CN1274484A; AU758251B2; CA2680404C; RO121883B1

Description

nťíntroj * Jíetoda pro moduláci/derodulacis následným omezením minimální délky běhuí<- ρτ/ίΛψ k ./

Oblast techniky metody vynález

Tento vynález se obecně týká modulačního přístroje _a modulační metody, demodulačního přístroje, demodulačni a také média, které reprezentuje program. Tento j se týká obzvláště výhodného modulačního přístroje, i modulační metody, výhodného demodulačního přístroje, demodulačni metody a také výhodného média, ktere reprezentuje program, kterých se využívá při operacích záznamu dat na záznamové médium s vysokou záznamovou hustotou a reprodukce dat zaznamenaných na záznamovém mediu výhodné výhodné s vysokou hustotou záznamu.

Dosavadní stav techniky

Při přenosu dat přenosovou cestou nebo při jejich záznamu na záznamové médium, jakými jsou magnetický disk nebo optický disk, jsou tato data před přenosem nebo záznamem modulována kódem, který je vhodný pro danou přenosovou cestu nebo záznamové médium. Známou modulační metodou je blokové kódováni. Při blokovém kódování je datový řetězec rozčleněn do jednotek, kdy každá obsahuje m x i bitů. Každá jednotka, která bude v dalším označovaná jako datové slovo, je pak přeměněna na kódové slovo, ktere obsahuje n x i bitů podle příslušného kódovacího praví a.

pro i=l je toto kódové slovo' kódem s pevnou délkou. V případě, že i nabývá několika hodnot, které jsou vybírány z intervalu 1 až imax, což je maximální hodnota 1, je výsledné kódové slovo kódem s proměnnou délkou. Obeone je kód, který je výsledkem blokového kódování vyjádřen jako kod s proměnnou délkou (d, k; m,n; r)· zae se i označuje omezení délky a r je imax, maximální omezení délky, d je minimální počet nul, které leží mezi dvěma následujícími jedničkami. Písmenem d se označuje minimální běh nul. Na druhé straně, k je maximální počet nul, které leží mezi dvěma následujícími jedničkami. Proměnná k se nazývá maximální běh nul.

Při operaci záznamu kódu s proměnnou délkou, který byl získán blokovým kódováním, které je popsáno výše, na záznamové médium, jakými jsou např. optický disk nebo magnetooptický disk, např. na kompaktní disk (CD) nebo minidisk (MD), je kód s proměnnou délkou modulován pomoci NRZI (invertovaný non return to zero), kde každá 1 kódu s proměnnou délkou je interpretována jako změna stavu a ”0 je interpretována jako žádná změna stavu. Pak ₃e kod s proměnnou délkou, který představuje modulaci NRZI zaznamenán. Kód s proměnnou délkou, který představuje modulaci NRZI je označován jako záznamový sled vln. V případě magnetooptického záznamu, který je v souladu s dřívějšími normami ISO, které stanovovaly nepříliš velke hustoty záznamu, jsou sledy bitů představující záznamovou modulaci zaznamenány bez jejich modulace pomoci kódu NRZI.

Nechí Tmln a Tmax označuje minimální, resp. maximální inverzní periody záznamových sled vln. v tomto případě se pro záznam záznamového sledu vln s vysokou záznamovou hustotou v lineárním směru rychlosti dává přednost dlouhé minimální inverzní periodě Tmin nebo dlouhému minimálnímu běhu d. Navíc z hlediska generování hodinového signálu je žádoucí mít krátkou maximální inverzní periodu Tmax nebo krátký maximální běh k. Aby se těmto požadavkům vyhovělo, bylo navrženo mnoho různých modulačních metod.

Pro uvedení konkrétního příkladu: pro optický disk, magnetický disk a magneto-optický disk byly navrženy nebo jsou v současnosti používány modulační metody pro generování kódu s proměnnou délkou RLL (1-7), který se též popisuje jako (2,7 m, n; r), a také kód s pevnou délkou RLL (1-7), který se též popisuje jako (1, 7; m, η; 1), který se používá v ISO normě MO. V případě přístrojů využívajících disk, které se v současnosti zkoumají a vyvíjejí, jakými jsou optický disk a magneto-optický disk s vysokou záznamovou hustotou, se běžně používá kód RLL (kód s omezenou délkou běhu) s minimálním během d = 1.

Následuje příklad převodní tabulky kódu RLL s proměnnou délkou (1-7).

TABULKA 1

RLL(1, 7; 2,3; 2)

	Data	Kód
i=l	11	OOx
	10	010
	01	10X
i=2	0011	000 00X
	0010	000 010

··· ·· ·· · ·· ·· 0001 ^{100 00x} oooo ίο® ®¹⁰

Znak x použitý v převodní tabulce má hodnotu 1 pro kanál následující bit 0” nebo má hodnotu 00 pro kanál následující bit 1. Maximální omezení délky r je rovna 2.

Parametry kódu s proměnnou délkou RLL (1-7) jsou (1,7; 2,3; 2). Minimální inverzní perioda Tmin, která se muže vyjádřit jako (d+l)T je tak rovna 2 (=1+1 )T kde T je bitová mezera v záznamovém sledu vln. Minimální inverzní perioda Tmin, která může být vyjádřena též pomocí (m/n)x2Tdata, je tak rovna 1,33 (=2/3x2) Tdata, kde T data je bitová mezera v datovém řetězci. Maximální inverzní perioda Tmax, která může být vyjádřena pomocí (k+l)T je tak rovna (7+l)T = 8T = 8x(m/n)Tdata = 8x2/3 Tdata=5,33Tdata. Šířka detekčního okénka Tw, které může být vyjádřeno také jako (m/n)Tdata je tak rovna 0,67 (=2/3) Tdata.

Mimochodem ve sledu kanálových bitů představujících modulaci RLL (1-7), který je uveden v tabulce 1, je generující kmitočet s periodou 2T, která je rovna minimální inverzní periodě Tmin, většinou následován generujícím kmitočtem, který odpovídá periodám 3T a 4T. Fakt, ze hodné okrajové informace je generováno v krátkých intervalech jako 2T a 3T je v mnoha případech výhodný pro generování hodinového signálu. Avšak když se hustota záznamu dále zvýší, stává se naopak minimální běh problémem. T.j., pokud jsou následně generovány dva běhy 2T, je záznamový sled vln, náchylný ke zkreslení, které je v něm generováno. To je z důvodu, že výstup 2T vlny je menší, než výstupy jiných vln a tudíž je snadno ovlivnitelný takovými faktory, jakými jsou rozostření a tangenciální zešikmení. Navíc, při vysoké hustotě je záznam následných minimálních značek (2T) též snadno ovlivněn poruchami, jako např. šumem. Takže operace přehrávání dat bude též náchylná k chybám. V tomto případě se v mnoha případech pozoruje chybový obrazec při reprodukci dat jako posun předního a zadního kraje minimální značky. Výsledkem je, že se zvýší délka generované bitové chyby. Jak je popsáno výše, když jsou data přenášena přenosovou cestou nebo zaznamenávána na záznamové médium, jsou data modulovaná před přenosem nebo záznamem kódem, který přísluší dané přenosové cestě nebo záznamovému médiu. Pokud výsledný modulační kód obsahuje složku stejnosměrného proudu, jsou snadno generovány různé chybové signály, např. chyba polohování, která je generována v řídícím servu pohonu disku, náchylné ke změnám nebo časové nestabilitě.

Aby se zabránilo situaci, kdy modulovaný kód obsahuje stejnosměrnou proudovou složku, bylo navrženo řízení DSV (řízení hodnoty digitálního součtu), aby se zahranilo situaci, kdy modulovaný kód má stejnosměrnou proudovou složku. DSV je součet hodnot sledu bitů (znaků dat), kdy hodnotám +1 a -1 jsou ve sledu přiřazeny hodnoty ”1”, resp. •Ό”, což vytváří modulaci NRZI (tzn. hladinové kódování) sled kanálových bitů. DSV je indikátorem stejnosměrné složky proudu, která je obsažena ve sledu kódů. Zmenšování absolutní hodnoty DSV pomocí řízení DSV je ekvivalentní potlačování velikosti stejnosměrné složky proudu, která je obsažena v sledu kódů.

Řízení DSV není aplikována na modulační kód, který je generován podle kódu s proměnnou délkou RLL (1-7) z tabulky 1, která je uvedena výše. Řízení DSV v takovém případě je • » · * · » · · · · prováděno výpočtem DSV sledu kódových’bitů (sled kanálových bitů) po modulaci po předem stanovenou časovou periodu a vložením předem stanoveného počtu bitů řízení DSV do sledu kódových bitů (sled kanálových bitů).

V každém případě jsou bity řízení DSV v zásadě redundandními. Pokud se má brát v úvahu účinnost kódové konverze, je potřeba zredukovat počet bitů řízeni DSV na nejmenší možnou hodnotu.

Dále, pokud jsou přidány bity řízení DSV, je tež žádoucí neměnit minimální běh d a maximální běh k. To je z toho důvodu, že změna v (d,k) má vliv na záznamové/reprodukční charakteristiky.

podstata vynálezu

Jak je popsáno výše, při operaci záznamu kódu RLL _s vysokou hustotou nebo při operaci přehrávání kódu RLL zaznamenaného s vysokou hustotou vzniká problém, že obrazec následných minimálních běhů d snadno způsobí generování dlouhých chyb.

Navíc v případě kódu RLL, jako např. kód RLL (1-7) vyžaduje řízení DSV přidání bitů řízení DSV do volitelné části řetězce kódových slov (sled kanálových bitů). Protože bity řízení DSV jsou v podstatě redundandní, je však žádoucí snížit počet přidaných bitů řízení DSV na nejmenší možnou hodnotu. Aby se však držel minimální běh a maximální běh konstantní, počet bitů řízení DSV je alespoň 2. Je proto žádoucí snížit počet bitů řízení DSV na ještě menší hodnotu.

Tento vynález řeší problémy, které jsou popsány výše.

Cílem tohoto vynálezu je umožnit zpracování bitů řízení DSV pro vytvoření vysoké efektivity řídících bitů na kódu RLL při (d, k,; m, n), kde minimální běh d=l, to znamená kód RLL při (1, 7; 2, 3) tak, aby počet následných minimálních běhů byl snížen při držení minimálního běhu a maximálního běhu.

Dalším cílem tohoto vynálezu je zabránit rozsireni chyby demodulace pomocí použití převodní tabulky s nejjednodušší možnou konfigurací.

Způsob řešení problému

Modulátor podle patentového nároku 1 se vyznačuje tím, že obsahuje prostředky pro převod vstupních dat do kódu podle převodní tabulky, kdy zmíněná převodní tabulka uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého zbytek dělení dvěma počtu -1' elementu v datovém řetězci s hodnotami 0 nebo 1 bude vždy roven zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, které jsou výsledkem konverze zmíněného datového řetězce a konverzní kódy zmíněné konverzní tabulky obsahuj í:

základní kódy pro d=l, k=7, m=2 a n=3 kde d je minimální běh a k je omezení délky běhu.

první substituční kódy pro omezení počtu následných zmíněných minimálních běhů d a druhé substituční kódy pro udržování zmíněného limitu délky běhu k.

Modulační metoda podle bodu 23 se vyznačuje tím, že obsahuje krok konverze vstupních dat do kódu podle převodní tabulky, kdy zmíněná převodní tabulka uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého zbytek dělení dvěma počtu “1” elementu v datovém řetězci s hodnotami 0 nebo 1 bude vždy roven zbytku dělení dvěma počtu 1” elementu v řetězci kódových slovech, které jsou výsledkem konverze zmíněného datového řetězce konverzní kódy zmíněné konverzní tabulky obsahuj í:

první substituční kódy pro omezení počtu následných zmíněných minimálních běhu d a druhé substituční kódy pro udržování zmíněného limitu délky běhu k.

Program, který představuje médium podle patentového nároku 24 pro prezentaci programu, který implementuje zpracování včetně kroku přeměny vstupních dat do kódu podle převodní tabulky dat v modulátoru pro převod dat se základní délkou dat m bitů do kódu s proměnnou délkou (d,k;m,n;r) se základní délkou kódu n bitů se vyznačuje tím, že zmíněná převodní tabulka uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého bude zbytek dělení dvěma počtu ”1 elementu datového řetězce s hodnotou 0 nebo 1 vždy rovný zbytku dělení dvěma počtu «1« elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem konverze zmíněného datového řetězce, a převodní kód zmíněné převodní tabulky obsahuje:

základní kódy pro d=l, k=7, m=2 a n=3, kde d je minimální běh a k je omezení délky běhu.

první substituční kódy pro omezení počtu následných výskytů zmíněných minimálních běhu d a druhé substituční kódy pro udržení zmíněné omezene délky běhu k.

Demodulátor podle patentového nároku 25 se vyznačuje tím, že obsahuje prostředky pro přeměnu vstupního kódu do dat podle převodní tabulky, kdy zmíněná tabulka uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého bude zbytek děleni dvěma počtu ”1 elementu datového řetězce s hodnotou o nebo 1 vždy rovný zbytku dělení dvěma počtu -1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem konverze zmíněného datového řetězce, a převodní kód zmíněné převodní tabulky obsahuje: , základní kódy pro d=l, k=7, m=2 a n=3, kde je minimální běh a k je omezení délky běhu.

první substituční kódy pro omezení počtu následných výskytů zmíněných minimálních běhů d a druhé substituční kódy pro udržení zmíněné omezené délky běhu k.

Demodulační metoda podle patentového nároku 28 se vyznačuje tím, že obsahuje krok přeměny vstupního kódu na data podle převodní tabulky, kdy zmíněná tabulka uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého bude zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu v datovém řetězci s hodnotou o nebo 1 vždy rovný zbytku dělení dvěma počtu ”1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem konverze zmíněného datového řetězce, a převodní kód zmíněné převodní tabulky obsahuj e:

Program, který představuje médium podle patentového nároku 29 pro prezentaci programu, který obsahuje krok přeměny vstupních dat do kódu podle převodní tabulky dat v demodulátoru pro převod kódu s proměnnou délkou (d,k;m,n;r) se základní délkou kódu n bitů na data se základní délkou m bitů se vyznačuje tím, že zmíněná převodní tabulka uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého bude zbytek dělení dvěma počtu ”1 elementu v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 vždy rovný zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, které jsou výsledkem konverze zmíněného datového řetězce, a převodní kód zmíněné převodní tabulky obsahuje:

základní kódy pro d-1, k=7, m=2 a n=3, kde d je minimální běh a k je omezení délky běhu.

Podle modulátoru, který je nárokován v bodu 1, modulační metody podle bodu 23, programu představujícího médium podle bodu 24, demodulator podle bodu 25, demodulační metody podle bodu 28 a média představujícího program podle bodu 29 je proveden proces převodu na základě převodní tabulky, která uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého bude zbytek dělení dvěma počtu ”1* elementu v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 vždy rovný zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem konverze zmíněného datového řetězce, a převodní kód zmíněné převodní tabulky obsahuje:

základní kódy pro d=l, k=7, m=2 a n=3, první substituční kódy pro omezení počtu následných výskytů zmíněných minimálních běhů d a druhé substituční kódy pro udržení zmíněné omezené délky běhu k.

Přehled obrázků na výkresech a příklady provedení vynálezu

Před započetím objasňování některých výhodných provedení tohoto vynálezu je nutné, abychom objasnili vztahy, které spojují prostředky tohoto vynálezu popsaných v patentových nárocích s implementacemi, které jsou použity v provedeních, a proto je v následujícím popisu charakterizující vynález každý z prostředků následován typickou implementací v závorce ve formě prostředky (implementovány např. typickou implementací). Není třeba však zdůrazňovat, že typická implementace se nemá chápat jako omezení. Tzn. prostředky nejsou nutně omezeny na typickou implementaci s nimi spojenou.

Modulátor podle patentového nároku 1 se vyznačuje tím, že obsahuje převodní prostředky (implementovány např. modulační jednotkou z obr. 12) pro převod vstupních dat do kódu podle převodní tabulky (která je implementována např. tabulkou 2), kdy zmíněná převodní tabulka uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu v datovém řetězci s hodnotami 0 nebo 1 bude vždy roven zbytku dělení dvěma počtu 1” elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem konverze zmíněného datového řetězce a konverzní kódy zmíněné konverzní tabulky obsahuj i:

Podle bodu 10, modulátor nárokovaný jako bod 10 se dále vyznačuje tím, že dále obsahuje prostředky vkládání synchronizačního signálu (implementované například jednotkou vkládání synchronizačního signálu 212 z obr. 9) pro vkládání synchronizačního signálu, včetně jedinečného obrazce, který není obsažen ve zmíněných konverzních kódech zmíněné převodní tabulky do jakékoliv libovolné pozice ve zmíněném řetězci kódových slov.

Podle bodu 21, modulátor nárokovaný jako bod 1 se dále vyznačuje tím, že obsahuje prostředky řízení DSV (implementované např. jednotkou stanovení/vkládání bitů řízení DSV 11 z obr. 1) pro řízení DSV vstupních dat a přivedení zmíněných DSV na zmíněné konverzní prostředky.

Podle bodu 22, modulátor nárokovaný jako bod 1 se dále vyznačuje tím, že zmíněné konverzní prostředky obsahují: prostředky detekce prvního kódu (implementované např. jednotkou detekce kódu omezení následného výskytu minimálních běhů 33 z obr. 3) pro detekci zmíněných prvních substitučních kódů pro omezení počtu následných výskytů zmíněného minimálního běhu d a druhé detekční prostředky (implementované např. prostředky detekce kódu zabezpečující maximální běh 34. z obr. 3) pro detekci zmíněných substitučních kódů pro udržování omezení délky běhu.

·· ·· · ·· ··

Demodulator podle patentového nároku 25 se vyznačuje tím, že obsahuje konverzní prostředky (implementované např. demodulační jednotkou 111 z obr. 5) pro přeměnu vstupního kódu do dat podle převodní tabulky, kdy zmíněná tabulka (implementovaná např. tabulkou 2) uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého bude zbytek dělení dvěma počtu *1* elementu v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 vždy rovný zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem konverze zmíněného datového řetězce, a převodní kód zmíněné převodní tabulky obsahuje: základní kódy pro d=l, k=7, m=2 a n=3, kde d je minimální běh a k je omezení délky běhu.

Podle bodu 26 se demodulator nárokovaný v bodu 25 dále vyznačuje tím, že dále obsahuje prostředky vyřazování bitů (implementované např. jednotkou vyřazování bitů řízení DSV 112 z obr. 5) pro vyřazování redundandních bitů, které byly do zmíněného kódu zavedeny v předem stanovených intervalech. Výhodná provedení tohoto vynálezu jsou popsána následovně. Aby bylo výkladu snadno rozumět, je v následujícím popisu pole bitů 0 a 1 před přeměnou, tzn. datový řetězec před přeměnou, reprezentován jako sled bitů uzavřený v závorkách (), např. (000011). Na druhé straně je pole bitů o” a l kódu, které je výsledkem přeměny, tzn. řetězec slov po konverzi, reprezentováno jako sled bitů mezi dvěma znaky , jako např. 000100100. Tabulky 2 a 3 uvedené dále jsou příklady převodních tabulek pro přeměnu dat podle tohoto vynálezu.

17PP.RML.32

	Data	Kód
	11	0
·<	10	001
	01	010
•	0011	010 100
	0010	010 000
	0001	000 100
1	000011	000 100 100
	000010	000 100 000
	000001	010 100 100
	000000	010 100 000
	110111	001 000 000 (dále 010)
	00001000	000 100 100 100
	00000000	010 100 100 100
	pokud xx1	pak 0 = 000
	XXO	pak 0 = 101

Synchronizace a zakončení #01 000 000 001 (12 kanálových bitů) nebo # 01 001 000 000 001 000 000 001 (24 kanálových bitů) # = 0: nenastává konec # - 1: nastává konec

Tabulka zakončení

0000

000

010 100 ”11111 001 000 000 (dále 010)

Pokud jsou dalšími kanálovými bity ”010”, přeměň 01 11” na ”001 000 000” po použití hlavní převodní tabulky a tabulky zakončení.

Jak uvádí tabulka 2, ukazuje převodní tabulka kódy, které jsou výsledkem přeměny včetně základních kódů, substitučních kódů a kódů zakončení. Proces přeměny nemůže být proveden bez základního kódu. V převodní tabulce jsou základní kódy ty kódy, které jsou výsledkem převodu datových řetězců (11) až (000000). Přeměna může být provedena dokonce i když neexistuje substituční kód. Pokud však substituční kód existuje, může být provedena efektivnější přeměna.

V převodní tabulce jsou substituční kódy ty kódy, které jsou výsledkem přeměny datových řetězců (110111), (00001000) a (00000000). Kód zakončení se používá pro zakončení kódu, který je výsledkem přeměny na jakékoliv pozici. Kódy zakončení v tabulce jsou ty kódy, které jsou výsledkem přeměny datových řetězců (00) a (0000). Navíc tabulka předepisuje také synchronizační signály.

V tabulce 2 je minimální běh d 1 zatímco maximální běh k je 7. Jeden z prvků základních kódů obsahuje neurčitý kód, tzn. kód, který je indikován symbolem asterisk Bit reprezentovaný symbolem v neurčitém kódu se může vybrat bud 0 nebo 1”, aby se udržely hodnoty minimálního běhu d a maximálního běhu k bez ohledu na těsně předcházející nebo následující řetězec kódových slov. Abychom to vysvětlili detailně, pokud dvoubitový datový řetězec, který má být přeměněn je roven (11), může být výsledný kód 000 nebo 101 v závislosti na těsně předcházejícím řetězci kódových slov. Podrobněji řečeno, pokud jeden kanálový bit těsně předcházející řetězec kódových slov je 1, je dvoubitový datový řetězec (11) přeměněn na kódové slovo 000, aby se udržel minimální běh d. Na druhé straně, pokud jeden kanálový bit těsně předcházející řetězec kódových slov je 0, je dvoubitový datový řetězec (11) přeměněn na kód 101, aby se udržel maximální běh k.

Základní kódy, které jsou uvedeny v převodní tabulce 2 mají strukturu proměnné délky. Počet základních kódů s konstantní délkou i - 1 je 3, což je hodnota menší, než požadovaný počet 4 (=2*m=2‘2). Tyto 3 základní kódy jsou ••*0*, 001 a 010. Výsledkem je, že při operaci přeměny datového řetězce se setkáme s datovým řetězcem, který nemůže být přeměněn pouze s omezením délky i = 1. Z tohoto důvodu je nutné se zpětné odkázat na základní kódy s omezením délky i do 3 v tabulce 2 při operaci přeměny všech datových řetězců. To znamená, že základní kód s omezením délky i do 3 je obsažen v tabulce 2, aby tato sloužila jako dostačující převodní tabulka.

Převodní tabulka 2 obsahuje navíc substituční kódy pro omezení následných výskytů minimálního běhu d. Pokud má datový řetězec podobu (110111) a řetězec kódových slov, který následuje kód, který je výsledkem přeměny datového řetězce je 010, je datový řetězec přeměněn na kódové slovo 010 000 000. Na druhé straně, pokud řetězec kódových slov následující kód, který je výsledkem přeměny datového řetězce je jiný než 010, je datový řetězec (110111) přeměněn do dvou bitů jednotek. Pro detailní vyjádření, jsou dvoubitové sledy (11), (01) a (11) v datovém řetězu přeměněny na řetězce kódových slov ”*0* 010 a *0*. Výsledkem je, že následné výskyty minimálního běhu d v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny datového řetězce mohou být potlačeny, při omezení počtu opakování minimálních běhů na maximálně 6. Navíc převodní tabulky 2 uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého bude zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 vždy rovný zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny datového řetězce. To znamená, pokud počet 1 elementu v datovém řetězci je sudý, je počet 1 elementu v řetězci kódových slov také sudý a pokud je počet 1 elementu v datovém řetězci lichý, je také počet 1 elementu v řetězci kódových slov lichý. Např. datový řetězec (000001) je přeměněn na řetězec kódových slov ”010 100 000. V tomto případu je zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu v datovém řetězci roven 1, což je rovno zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledek přeměny datového řetězce. To znamená, že počty 1 elementů datového řetězce a řetězce kódových slov jsou vždy liché. V dalším případu je datový řetězec (000000) přeměněn na řetězec kódových slov 010 100 100”. V tomto případu je zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu v datovém řetězci roven 0, což je rovno zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny datového řetězce. To znamená, že počet 1” datového řetězce a řetězce kódových slov je vždy lichý.

Navíc maximální omezení délky r v převodní tabulce 2 je rovno 4. Kódy v tabulce s omezením délky i = 4 jsou substituční kódy pro implementaci maximálního běhu k = 7. Taková substituce se označuje jako maximálně zajištěný kód. To znamená, že datový řetězec (00001000) je přeměněn na řetězec kódových slov ”000 100 100 100, zatímco datový řetězec (00000000) je přeměněn na řetězec kódových slov 010 100 100 100. Mělo by se poznamenat, že i v tomto případě se udrží hodnota minimálního běhu d rovna 1.

Pokud převodní tabulka 2 neobsahuje substituční kódy, které mají omezení délky i = 4, je maximální omezení délky r pro danou tabulku rovna 3, což má za následek generování kódu s maximálním během k = 8. Protože však tabulka obsahuje základní kódy s omezením délky 4, může být generován kód s maximálním během k = 7.

Obecně řečeno, čím větší je maximální běh k, tím obtížnější je generování hodinového signálu a tím je horší stabilita systému. Takže snížením hodnoty maximálního běhu k z 8 na 7 se může zlepšit charakteristika systému souměřitelně se snížením maximálního běhu k.

To znamená, pokud převodní tabulka 2 je vytvořena tak, že obsahuje pouze základní kódy, je maximální omezení délky r takové tabulky rovna 3. V tomto případu je možné generovat kód, který má minimální běh d = 1 a maximální běh k = 8. Navíc zbytek dělení dvěma počtu ’’l” elementu v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 bude vždy roven zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny datového řetězce.

Pokud je převodní tabulka vytvořena tak, že obsahuje též substituční kódy pro omezení následných výskytů minimálního běhu d navíc k základním kódům, je maximální omezení délky r takové tabulky rovna také 3. V tomto případě je však možné generovat kód, který má minimální běh d = 1 a maximální běh k = 8, zatímco počet následných minimálních běhů d je omezen na svou horní hodnotu. Navíc zbytek dělení dvěma počtu ”1” elementu v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 bude vždy roven zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny datového řetězce.

Pokud je převodní tabulka vytvořena tak, že obsahuje též substituční kódy pro zabezpečení maximálního běhu k - 7 navíc k substitučním kódům pro omezení následných výskytů minimálního běhu d a základním kódům, je maximální omezení délky r pro takovou tabulku rovno 4. V tomto případě je možné generovat kód, který má minimální běh d = 1 a maximální běh k = 7, zatímco počet následných minimálních běhů d je omezen na horní hodnotu. Navíc zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 bude vždy roven zbytku dělení dvěma počtu l elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny datového řetězce.

Obecně řečeno, čím větší je maximální omezení délky r, tím horší jsou charakteristiky šíření generované demodulační chyby v případě bitového posuvu, to znamená chyba, která je generována, protože krajní bit je posunut v ve směru vpřed nebo vzad ze své obvyklé pozice o jeden bit.

Porovnání tabulky 1 a tabulkou 2 ukazuje, že maximální omezení délky r první je rovna 2, zatímco druhé je rovna 4. Takže tabulka 2 by měla mít horší charakteristiky než tabulka 1. Avšak výsledky simulace, která bude popsána později v odkazu na tabulku 7 ukazují, že charakteristiky tabulky 2 nejsou ve srovnání s tabulkou 1 tak špatné. Např. jak ukazuje tabulka 7, průměrná četnost chyb pro tabulku 1 je 1,014 bytů, zatímco pro tabulku 2 je to 1,67 bytů, což je mnohem větší hodnota než pro tabulku 1. Rozdíl v průměrné četnosti chyb se může přičíst faktu, že počet přeměn kódových skupin v tabulce 1 je menší než v tabulce 2 o rozdíl rovný dvěma.

Mimochodem pro případ, kdy je synchronizační signál zaváděn na libovolnou pozici do řetězce kódových slov (tzn. sled kanálových bitů) generovaných jako výsledek přeměny provedené podle převodní tabulky 2, vytváří převodní tabulka kód se strukturou proměnné délky. To je proto, že převodní tabulka obsahuje zakončovací tabulku, která předepisuje zakončovací kódy pro zakončení kódu, který je výsledkem přeměny na libovolné pozici. Zakončovací kód je použit kdykoliv je to zapotřebí.

Předpokládejme například, že synchronizační signál je zaveden na určitou pozici do kódu, který je výsledkem přeměny. V tomto případě, nejprve, v bodě spojení mezi řetězci kódových slov těsně předcházejících danou pozici a řetězec kódových slov těsně následující danou pozici, jsou nastaveny spojovací bity za současného udržení minimálního běhu d a maximálního běhu k a mezi spojovací bity je nastaven jedinečný obrazec, který reprezentuje synchronizační signál. Uvažujme obrazec synchronizačního signálu, který přeruší hodnotu 7 maximálního běhu k. V tomto případu je obrazec synchronizačního signálu s minimální délkou 12-bitové kódové slovo (tzn. 12 kanálových bitů), které je dáno následovně:

#01 000 000 001”

Znak na začátku obrazce synchronizačního signálu je spojovací bit, který může mít hodnotu 0 nebo 1, jak bude vysvětleno dále. Druhý kanálový bit následující je bit 0, aby se udržel minimální běh d. Třetí kanálový bit a následné bity jsou nastaveny na hodnoty, které tvoří jedinečný obrazec 9T, což je kódový obrazec, který není předepsán tabulkou 2, aby se získal maximální běh k = 8. Jak ukazuje výše uvedený obrazec, třetí kanálový bit a poslední kanálový bit mají mezi sebou 8 následných bitů 0. Mělo by se poznamenat, že i když poslední kanálový bit v obrazci synchronizačního signálu je nastaven pomocí převodní tabulky 2 na hodnotu 1, může se udržet minimální běh d.

Dále je vysvětlena zakončovací tabulka a spojovací bit v bitovém obrazci synchronizačního signálu. Jak ukazuje tabulka 2, zakončovací tabulka je vytvořena následovně:

000

0000

010

100

Zakončovací tabulka je požadovaná pro základní kódy s omezením délky i, vytvářející určitý počet párů, kdy každý obsahuje datový řetězec a řetězec kódových slov menší, než je požadovaný počet 4 (=2*m = 2*2).

Detailněji řečeno, v případu tabulky 2 pro omezení délky i = 1 je požadovaná zakončovací tabulka, protože počet párů, které obsahují datový řetězec a řetězec kódových slov, je roven 3. Pro omezení délky i — 2 je zakončovací tabulka požadovaná, protože počet párů, které obsahují datový řetězec a řetězec kódových slov je také roven 3. Pro omezení délky i — 3 je počet párů obsahujících datový řetězec a řetězec kódových slov roven 5 včetně páru obsahujícího substituční kód. Zbývají 4 páry, které obsahují základní kód. Protože požadovaný počet 4 je splněn, není potřeba zakončovací tabulky. Pro omezení délky i = 4 není třeba brát zakončovací kód v úvahu, protože řetězce kódových slov jsou všechno substituční kódy. Takže zakončovací tabulka je požadována pro omezení délky i = 1, kdy zakončovací kód je použit pro datový řetězec (00). Ze stejného důvodu je zakončovací tabulka požadována pro omezení délky i = 2, kdy zakončovací kód je použit pro datový řetězec (0000). Podle zakončovací tabulky jsou datové řetězce (00) a (0000) přeměněny do řetězců kódových slov 000, resp. OIOIOO”. Výsledkem je, že při operaci vkládání synchronizačního signálu je možné předejít situaci, při které data předcházející obrazci synchronizačních signálů už nemohou být přeměněna. To znamená, že systém přeměny je schopný eliminovat situaci, kdy není možné nechat kód, který těsně předchází synchronizační signál, sloužit jako zakončení.

Bit ’·#·' obrazce synchronizačního signálu je použit pro odlišení případu použití zakončovací tabulky od případu, kdy zakončovací tabulka použita není. Pro bližší specifikaci, první kanálový bít '·# na začátku obrazce synchronizačního signálu je nastaven na 1 pro indikaci, že je použit zakončovací kód, nebo je nastaven na 0” pro indikaci, že zakončovací kód není použit. V tomto provedení je možno správně stanovit, zda zakončovací tabulka je či není použita, tzn. zda je či není použit zakončovací kód.

Jak je popsáno výše, obrazec synchronizačního signálu s minimální délkou je 12-bitové kódové slovo (tzn. 12 kanálových bitů). Protože obrazec synchronizačního signálu, který naruší hodnotu 7 maximálního běhu k ale vytváří maximální běh k = 8 (9T), je přijatelný, může být vytvořen jakýkoliv jiný obrazec synchronizačního signálu, který tvoří kódové slovo s alespoň 12 bity. V případě vytvoření např. 15-bitového kódového slova mohou být vytvořena následující dva synchronizační signály:

^M#01 000 000 001 010·· ”#01 000 000 001 001”

V případě vytvoření 21-bitového synchronizačního kódového slova může být vytvořen následující synchronizační signál:

#01 000 000 001 000 000 001

Výše uvedený 21-bitový synchronizační signál obsahuje 2 následné obrazce, kdy každý z nich dává maximální běh k = 8 (9T). Takový synchronizační signál může být detekován s vyšším stupněm spolehlivosti. Pak v případě vytvoření 24-bitového kódového slova může být vytvořen následující synchronizační signál.

”#01 001 000 000 001 000 000 001

Výše uvedený synchronizační signál, který má obrazec ve formě 3T - 9T - 9T, snižuje pravděpodobnost výskytu dlouhých běhů (T) před a/nebo po dvou následných obrazcích, kdy každý dává maximální běh k = 8 (9T) a také zvyšuje detekční výkon. Je možné vybrat podle systémových požadavků, detekční energii, kterou má synchronizační signál zabezpečit.

Tabulka 3 je další typickou převodní tabulkou, která je vytvořena podle tohoto vynálezu.

CTabulka 3>

17PP.RML.52 i=l Hlavni tabulka:

Data	Kód
00	101
01	100
10	001
11	000

i=2 Substituční tabulka A (omezuje d na 1)

0000	• • * «·♦ ·· 100	010	• · · * ·· ·«
0001	101	010
1000	000	010
1001	001	010

i=3 Substituční tabulka B (omezuje k na 8)

	111111 111110 011110 011111	000 010 010 001 010 010 101 010 010
100 010	010
i=4 Substituční	tabulka C (omezuje	RMTR na	6)
	00010001	100 010	010 010
kanál — 0	10010001	100 000	010 010
kanál — 1	10010001	000 010	010 010
r=4 Substituční	tabulka D (omezuje	k na 7)
kanál 010	11100000	000 001	010 010
kanál 010	11100010	100 001	010 010
kanál oio	11100001	001 010	010 010
kanál 010	11100011	101 010	010 010
Syne
	data: xl —	----Ox
	kanál: xxO	100	000 000 10X (12
			kanálových bitů)

---------_Ox data: xl kanál: xxO 100 000 000 100 000

000 lOx (24 kanálových bitů)

Zakončení:

přidat datové bity '*01 nebo 11 na začátek a 00 nebo 01” na konec

Převodní tabulka 3 má strukturu, kde pro minimální běh d = 1, maximální běh k = 7 a omezení délky i = 1, 4 (=2*m = 2*2) se vytvoří základní kódy. To znamená, že pro omezení délky i = 1 jsou do hlavní tabulky dány 4 základní kódy. Pro omezení délky i = 2 nebo více jsou vytvořeny tabulky substitučních kódů pro omezení parametrů, např. minimálního běhu d a maximálního běhu k. Pro bližší vysvětlení, tabulka A pro omezení délky i - 2 předepisuje substituční kódy pro omezení minimálního běhu d na 1. Tabulka B pro omezení délky i = 3 předepisuje substituční kódy pro omezení maximálního běhu k na horní limit 8. Tabulka C předepisuje pro omezení délky i = 4 substituční kódy pro omezení následných výskytů minimálního běhu d s hodnotou 1. Tabulka D předepisuje pro omezení délky i = 4 substituční kódy pro omezení maximálního běhu k na horní limit 7. Takže v převodní tabulce 3 je maximální omezení délky r = 4.

Jak je popsáno výše, převodní tabulka 3 obsahuje substituční kódy pro omezení následných výskytů minimálního běhu d. Např. datový řetězec (0001001) je přeměněn na řetězec kódových slov 100 010 010 010. Jako pro případ datového řetězce (10010001), je dán odkaz na těsně předcházející kódové slovo pro zjištění, zda těsně ·· ·· ·« 9 ·· ·· předcházející kanálový bit je 0” nebo l. Pokud těsně předcházející kanálový bit je 0, je datový řetězec přeměněn na řetězec kódových slov 100 000 010 010, Pokud na druhé straně je těsně předcházející kanálový bit 1, je datový řetězec přeměněn na řetězec kódových slov 000 010 010 010. Výsledkem je, že řetězec kódových slov, který je výsledkem přeměny dat, má počet následných opakování minimálních běhů omezen na maximálně 6.

Navíc převodní tabulka 3 uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého je zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu datového řetězce s hodnotou 0 nebo 1 vždy rovný zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny datového řetězce. To znamená, pokud je počet 1 elementu v datovém řetězci sudý, je počet 1 elementu v řetězci kódových slov také sudý a když je počet 1 elementu v datovém řetězci lichý, je počet 1 prvku v řetězci kódových slov také lichý. Např. datový řetězec (1000) je přeměněn na řetězec kódových slov 000 010. V tomto případu je zbytek dělení dvěma počtu 1 prvku datového řetězce roven 1, což je rovno zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu řetězce kódových slov, který je výsledkem přeměny daného datového řetězce. To znamená, že počet 1 v datovém řetězci a v řetězci kódových slov je vždy lichý. Další příklad, datový řetězec (111111) je přeměněn na řetězec kódových slov 000 010 010. V tomto případu je zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu datového řetězce roven 0, což je rovno zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu řetězce kódových slov, který je výsledkem přeměny daného datového řetězce. To znamená, že počet 1 v datovém řetězci a v řetězci kódových slov je vždy sudý.

Navíc kódy v převodní tabulce 3 s omezením délky i = 4, která je rovna maximálnímu omezení délky r, jsou substituční kódy pro implementaci hodnoty maximálního běhu k = 7. V případě převodu s použitím takového substitučního kódu je dán odkaz na těsně předcházející řetězec kódových slov. Detailněji řečeno, pokud těsně předcházející řetězec kódových slov je 010, je převod proveden. Pokud je např. datový řetězec (11100000) a těsně předcházející řetězec kódových slov je 010, je provedena přeměna, jejímž výsledkem je řetězec kódových slov 000 001 010 010. Jako další příklad, pokud je datový řetěz (11100010) a těsně předcházející řetězec kódových slov je 010, je datový řetězec přeměněn na řetězec kódových slov 100 001 010 010. Převodní tabulka 3 uvedená výše nemůže být vystavěna pouze ze základních kódů, aby se provedlo kódování RLL. Kód RLL se zajištěným minimálním během d a zajištěným maximálním během k může být vytvořen použitím základních kódů z hlavní tabulky, stejně jako substitučních kódů z tabulky A pro omezení délky i = 2 a tabulky B pro omezení délky i = 3. V tomto případě je maximální omezení délky r = 3 a je možné generovat kód, který má minimální běh d = 1 a maximální běh k = 8. Navíc, zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu datového řetězce s hodnotou 0 nebo 1 bude vždy roven zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny datového řetězce.

Pokud tabulka C, která předepisuje substituční kódy pro omezení následných výskytů minimálního běhu d, je obsažena v konfiguraci převodní tabulky 3 navíc k hlavní tabulce a tabulkám A a B, je maximální omezení délky r = 4 a je možné generovat kód, který má minimální běh d = 1, maximální běh k = 8a omezený počet následných výskytů minimálních běhů d. Navíc, zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu datového řetězce s hodnotou 0 nebo l” bude vždy roven zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny datového řetězce. Mělo by se poznamenat, že v tomto případě není vždy potřebné odkazovat se na těsně předcházející řetězec kódových slov, jako je to v případě používajícím tabulku C z tabulky 3.

Pokud tabulka D, která předepisuje substituční kódy pro zabezpečení minimálního běhu k = 7, je obsažena v konfiguraci převodní tabulky 3 navíc k hlavní tabulce a tabulkám A a B a tabulce C, která předepisuje substituční kódy pro omezení následných výskytů minimálního běhu d, je maximální omezení délky r = 4a je možné generovat kód, který má minimální běh d = 1, maximální běh k = 7 a omezený počet následných výskytů minimálních běhů d. Navíc, zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu datového řetězce s hodnotou 0” nebo ”1 bude vždy roven zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny datového řetězce.

Zakončovací tabulka tabulky 2 není při zpracování požadovaná pro zavedení synchronizačního signálu na určitou pozici v řetězci kódových slov (nebo sled kanálových bitů), který je výsledkem přeměny s použitím převodní tabulky 3. To je z toho důvodu, že podle převodní tabulky 3 může být kód zakončený s omezením délky i = 1.

Aby se provedlo zavedení obrazce synchronizačního signálu tak, aby byl výsledkem co nej efektivnější kód, je tento obrazec určen následovně. Tříbitové kódové slovo těsně předcházející jedinečný obrazec (nebo řetězec kódových slov), který slouží jako synchronizační signál, a tříbitové kódové slovo, které těsně následuje jedinečný obrazec, jsou kódová slova, která jsou výsledkem přeměny podle tabulky 3. Tři bity kódových slov, které těsně předcházejí a těsně následují jedinečný obrazec mají vždy takový formát, ve kterém jsou datové bity a spojovací bity smíšeny následovně.

Nejdříve 3 bity těsné předcházející kódové slovo jsou stanoveny následovně. Nejdříve prozkoumáme m-bitovou jednotku datového slova před převodem, kde m = 2. První bit 2-bitové jednotky na začátku datového slova před přeměnou je informační bit, zatímco druhý bit má hodnotu l pro indikaci synchronizačního signálu. 2-bitová jednotka na začátku datového slova je přeměněna na kódové slovo (kanálové bity) podle tabulky 3. Pro konkrétnost, m bitů (2 bity) datového slova (xl) jsou přeměněny na n bitů (3 bity) kódového slova xxO.

Pak jsou tři bity těsně následující kódové slovo stanoveny následovně. Ze stejného důvodu je zkoumána m-bitová jednotka datového slova před přeměnou, kde m = 2. V tomto případě však má první bit dvoubitové jednotky na začátku datového slova před přeměnou hodnotu O” -ro indikaci synchronizačního signálu, zatímco druhý bit je informační bit. Dvoubitová jednotka na začátku datového slova je přeměněna do kódového slova (kanálových bitů) podle tabulky 3. Pro konkrétnost, m bitů (2 bity) datového slova (Ox) je přeměněno na n bitů (3 bity) kódového slova 10x.

Pokud je jedinečný obrazec synchronizačního signálu nastaven jako obrazec, který přerušuje hodnotu 7 maximálního běhu k, obsahuje synchronizační signál obrazec, který může být implementován s nejkratší možnou délkou kódové slovo ··« Μ «4 » ·· ·· s jedinečným obrazcem s alespoň 12 bity (12 kanálovými bity) následovně:

xxO 100 000 000 10x kde hodnota x je závislá na převodní tabulce. Výše uvedené kódové slovo obsahuje 3 bity ”x. Dva bity x jsou na začátku kódového slova, zatímco jeden bit ”x*' je na jeho konci. Tři bity x reprezentují dvoubitovou jednotku datového slova před přeměnou. Zbývajících 12 kanálových bitů kódového slova jsou redundandní, které vlastně představují obrazec synchronizačního signálu. Třetí kanálový bit kódového slova je nastaven na ”0, aby se udržel minimální běh d. A pro zbytek, který začíná na čtvrtém kanálovém bitu, je nastaven 9T jako obrazec synchronizačního signálu, aby se vytvořil maximální běh k = 8. Detailněji řečeno, osm O” je umístěno následně mezi 1 a 1.

Jak je popsáno výše, jedinečný obrazec synchronizačního signálu s minimální délkou je 12-bitové kódové slovo (tzn. 12 kanálových bitů). Protože obrazec synchronizačního signálu, který přerušuje hodnotu maximálního běhu k = 7, ale vytváří maximální běh k = 8 (9T), je přijatelný, může být vytvořen jakékoliv další obrazec synchronizačního signálu, který tvoří jedinečný obrazec kódového slova s alespoň 12 bity. V případě vytvoření např. 15 bitového jedinečného obrazce kódového slova, může být vytvořen následující synchronizační signál:

”xx0 100 000 000 100 10x

V případě vytvoření 21-bitového kódového slova může být vytvořen následující synchronizační signál:

Xxxo 100 000 000 100 000 000 lox

Výše uvedený 21-bitový synchronizační signál obsahuje 2 následné obrazce, kdy každý z nich tvoří maximální běh k = 8 (9T). Podle synchronizačního signálu může být zvýšen detekční výkon. Je možné vybrat detekční výkon, který by měl synchronizační signál vytvořit podle požadavků systému.

Podobně jako u konvenční metody, poté, co je datový řetězec přeměněn pomocí převodní tabulky, jako třeba tabulky 2 nebo 3, může být provedeno řízení DSV pomocí přidání bitů řízení DSV v předem stanovených intervalech do sledu kanálových bitů, který je výsledkem přeměny. Pomocí použití vztahu mezi datovým řetězcem a řetězcem kódových slov, který je výsledkem přeměny založené na tabulce 2 a 3 však může být řízení DSV provedeno s vyšším stupněm efektivity.

Abychom to uvedli detailněji, je použito převodní pravidlo, že zbytek dělení dvěma počtu ”1 elementu datového řetězce s hodnotou o nebo l” bude vždy roven zbytku dělení dvěma počtu l elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny datového řetězce. Takže zavedení bitů řízení DSV s hodnotou 1 pro indikaci inverze a s hodnotou O¹· pro indikaci ne-inverze do sledu kanálových bitů je ekvivalentní zavedení bitů řízení DSV s hodnotou 1 pro indikaci inverze a s hodnotou 0 pro indikaci ne-inverze do sledu datových bitů.

Uvažujme například případ, ve kterém jsou 3 bity (001) dat přeměněny podle tabulky 2. Necht bit řízeni DSV x následující dané 3 bity je umístěn mezi data. V tomto případě data včetně bitu řízení DSV budou (001-x), kde x je 1-bitový řídící bit, který má hodnotu 0 nebo 1. Pro x = 0 jsou data včetně bitu řízení DSV přeměněna podle tabulky 2 následovně:

Datový řetězec Řetězec kódových slov

0010 010 000

Na druhé straně, pro x = 1 jsou data včetně bitu řízení DSV přeměněna podle tabulky 2 následovně:

Datový řetězec Řetězec kódových slov

0011 010 100

Aplikací hladinového kódování pomocí modulace NRZI na řetězec kódových slov, který je výsledkem přeměny pomocí tabulky 2 se získají následující datové řetězce hladinově zakódované:

Datový řetězec Řetězec kódových Zakódovaný kódový slov řetězec

0010 010 000 011111

0011 010 100 011000

Jak ukazuje výše uvedená tabulka, poslední 3 bity prvního zakódovaného kódového řetězce jsou invertované bity posledních třech bitů druhého zakódovaného kódového řetězce. Z výše uvedeného výsledku vyplývá, že výběrem (1) nebo (0) pro hodnotu bitu řízení DSV může být provedeno řízení DSV uvnitř datového řetězce.

Dále uvažujme redundanci, která je zavedena řízením DSV. Provedení řízení DSV zavedením 1 bitu řízení DSV do datového řetězce odpovídá provedení řízení DSV zavedením 1,5 bitu řízení DSV do sledu kanálových bitů, kde hodnota 1,5 je reciproká k poměru přeměny m/n = 2/3 tabulek 2 a 3. Aby se provedlo řízení DSV pro tabulka RLL (1-7), jak je znázorněno v tabulce 1, je potřebné použít řízení ve sledu kanálových bitů. V tomto případě jsou požadovány alespoň 2 kanálové bity, aby se udržel minimální běh d tím, že se zvýší relativní redundance ve srovnání s řízením DSV aplikovaného na datový řetězec pro tabulky 2 a 3. Jinými slovy, v tomto systému může být pomocí provedení řízení DSV v datovém řetězci zlepšena efektivita řízení DSV.

Dále je s odkazem na obr. 1 vysvětleno provedení modulátoru podle tohoto vynálezu. V tomto provedení je datový řetězec přeměněn do kódu s proměnnou délkou (d, k; m, n ;r) = (1, 7; 2, 3; 4) pomocí tabulky 2.

Jak je znázorněno na obr. 1, obsahuje modulátor 1 jednotku 11 pro stanovení/vkládání bitu řízení DSV, která má za úkol stanovit, zda je hodnota bitu řízení DSV 1 nebo O a pro vkládání bitu řízení DSV v jakýchkoliv volitelných intervalech do datového řetězce, který je na ní přiveden, modulační jednotku 12, která moduluje datový řetězec bity DSV, které jsou do něho zavedeny a kódovací NRZI jednotku 13 pro přeměnu výstupu modulační jednotky 12 do záznamového sledu vln. Navíc obsahuje modulátor 1 také jednotku řízení časování 14 pro generování časovačích signálů a vedení těchto signálů k různým částem.

Na obr. 2 je schéma vysvětlující zpracování, které je prováděno jednotkou 11 pro stanovení/vkládání bitu řízení DSV. Jak je na obrázku znázorněno, stanoví se hodnoty bitů řízení DSV a bity řízení DSV jsou vloženy do datového řetězce v libovolných intervalech. Aby se vložil bit řízení DSV například na pozici mezi části DATA1 a DATA2 příchozího datového řetězce, vypočte jednotka 11 pro stanovení/vkládání řídícího bitu kumulativní DSV až k DATA1. Celkové DSV se vypočte provedením kroků:

přeměny DATA1 do sledu kanálových bitů;

modulace NRZI sledu bitů;

přiřazení hodnoty +1 hladině H (high) (1) a hodnoty ~1 hladině L (low) (0) výsledku modulace NRZI a sečtení hodnot, které jsou přiřazeny výsledkům modulace

NRZI.

Podle stejného principu vypočítá jednotka 11 pro stanovení/vkládání bitu řízení DSV celkové DSV pro část DATA2 následující DATA1. Necht xl je bit řízení DSV, který má být vložen na pozici mezi části dat DATA1 a DATA2. Jednotka 11 pro stanovení/vkládání bitu řízení DSV stanoví hodnotu bitu řízení DSV xl tak, že absolutní hodnota součtu DSV pro DATA1, xl a DATA2 se blíží nule.

Pokud je bit řízení DSV xl nastaven na (1), jsou hladinové kódy části DATA2 následující DATA1 invertovány. Pokud je naopak bit řízení DSV xl nastaven na (0), hladinové kódy části DATA2 následující DATA1 invertovány nejsou. To je z důvodu, že v každém elementu převodních tabulek 2 a 3 bude zbytek dělení dvěma počtu 1 v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 vždy roven zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězu kódových slov, který je výsledkem přeměny daného datového řetězce. Takže vložení bitu (1) do datového řetězce musí být doprovázeno vloženíO l do řetězce kódových slov, který je výsledkem přeměny daného datového řetězce, ve kterém se provádí inverze.

Poté, co byla stanovena hodnota bitu řízení DSV xl z obr. 2 způsobem popsaným výše, je bit řízení DSV x2 vložen mezi DATA2 a DATA3 tak, že se stejným způsobem provede řízení DSV s předem stanoveným datovým intervalem mezi xl a x2. V tomto případě je kumulativní DSV součtem kumulativních DSV pro data až k DATA1, hodnota DSV pro xl a DSV data pro část DATA2.

Jak je popsáno výše, bity řízení DSV jsou vloženy do datového řetězce předtím, než je datový řetězec modulován modulační jednotkou 12 pro generaci sledu kanálových bitů.

Na obr. 3 je blokové schéma, které představuje typickou konfiguraci modulační jednotky ,12. Jak obrázek ukazuje, posuvný registr 31 posouvá data v něm uložená o dva bity najednou, svůj výstup vysílá na jednotku stanovení omezení délky 32, jednotku detekce kódu omezení výskytu následních minimálních běhů 33, jednotku detekce kódu zabezpečení omezení délky běhu 34 a všechny převodní jednotky 35-1 až 35-4. posuvný registr 31 přivádí tolik bitů, kolik je jich požadováno, na zpracování do každé ze součástí 32. až 3J5.

Jednotka stanovení omezení délky 32 stanovuje omezení délky i dat a vede délku i na multiplexer ,36. Když jednotka detekce kódu omezení výskytu následních minimálních běhů 3J3 detekuje zvláštní datové slovo, které závisí na omezení následného výskytu minimálního běhu, jednotka detekce kódu omezení výskytu následních minimálních běhů 33. vede příslušný detekční signál (i=3) pro indikaci omezení délky i jednotce stanovení omezení délky 32« V případě tabulky 2 je zvláštním datovým slovem (110111). Ze stejného důvodu, když jednotka detekce kódu zabezpečení omezení délky běhu 34 detekuje zvláštní datové slovo, které vyžaduje zabezpečení maximálního běhu k, přivede jednotka detekce kódu zabezpečení omezení délky běhu 34 příslušný detekční signál (i=4), který indikuje omezení délky i, na jednotku stanovení omezení délky 32, V případě tabulky 2 je zvláštním datovým slovem (00001000) nebo (00000000).

Když je detekováno jednotkou detekce kódu omezení výskytu následních minimálních běhů 33, nebo jednotkou detekce kódu zabezpečení omezení délky běhu 34, předává jednotka stanovení omezení délky 32 dál omezení délky i zvláštního datového slova na multiplexer 36. V tom okamžiku může jednotka stanovení omezení délky 32 stanovit také další hodnotu omezení délky sama. V tom případě však jednotka stanovení omezení délky 32 dá přednost omezení délky, která je dodaná jednotkou detekce kódu omezení výskytu následních minimálních běhů .33. nebo jednotkou detekce kódu zabezpečení omezení délky běhu Μ» před tou, kterou stanovila sama. Jinými slovy, je vybráno větší omezení délky.

Každá z převodních jednotek 35-1 až 35-4 vytváří rozhodnutí, zda základní kód pro data, které jsou na ně přiváděna, je obsažen v převodních tabulkách, ktere jsou v nich obsaženy či nikoliv. Pokud se shledá, že základní kód je součástí katalogu, jsou data přeměněna na kódové slovo, které je reprezentováno daným základním kódem a kódové slovo, které je výsledkem přeměny je vedeno na multiplexer 36. Pokud naopak základní kód součást převodní tabulky netvoří, pak převodní jednotky 35-1 až 35-4 data neuvažují.

Měli bychom poznamenat, že z důvodu, že modulátor 12. je navržen pro převodní tabulku 2 je každá z konverzních jednotek 35-i navržena pro přeměnu dat s omezením délky i do hodnoty 4. To znamená, že každá z převodních jednotek 35-i je navržena pro převod dat s maximálním omezení délky r = 4.

Multiplexer 36 vybírá kód, který je výsledkem přeměny, která je provedena jednou z převodních jednotek 35-i odpovídající omezení délky i, která je poskytována jednotkou stanovení omezení délky 32.· Vybraný kód pak vystupuje pomocí bufferu 37 jako sériová data.

Operace časování všech součástí je řízeno synchronizací s časovacími signály, které jsou generovány jednotkou řízení časování 14.

Dále je popsána činnost provedení.

Nejdříve přivádí posuvný registr takový počet bitů, který je požadovaný zpracováním, jakým je vytváření posouzení v dvoubitových jednotkách na jednotku stanovení omezení délky 32, jednotka detekce kódu omezujícího výskyt následných minimálních běhů, jednotka detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 34 a všechny převodní jednotky 35-1 až 35-4.

S využitím převodní tabulky, jakou je tabulka 2, stanovuje jednotka stanovení omezení délky 32. hodnotu omezení délky i pomocí odkazu na převodní tabulku a přivedení hodnoty na multiplexer 36..

V jednotce detekce kódu omezení výskytu následních minimálních běhů 33 jsou obsažena data, která mají být nahrazena substitučním kódem pro omezení následných výskytů minimálního běhu d z tabulky 2 za předpokladu, že následujícím kódovým slovem je 010. V případě tabulky 2 je datovým slovem (110111). Pokud jsou detekována data požadující omezení následných výskytů minimálního běhu d jako výsledek odkazu na tuto část převodní tabulky, tak jednotka detekce kódu omezení výskytu následních minimálních běhů 33 přivede na výstup detekční signál, který indikuje, že omezení délky i = 3 , který je veden dále na jednotku stanovení omezení délky 32.

V jednotce detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 34. jsou obsažena data, která mají být nahrazena substitučním kódem pro omezení následných výskytů minimálního běhu d z tabulky 2. V případě tabulky 2 jsou datová slova (00001000) a (00000000). Když jsou detekována data požadující omezení následných výskytů minimálního běhu d jako výsledek odkazu na tuto část převodní tabulky, tak jednotka detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 34 přivede na výstup detekční signál, který indikuje, že omezení délky i = 4 , který je veden dále na jednotku stanovení omezení délky 32.

Pokud jednotka stanovení omezení délky 32 přijme od jednotky detekce kódu omezení výskytu následních minimálních běhů 3_3 detekční signál, který indikuje, že omezení délky i = 3 v případě tabulky 2, vede hodnotu i = 3 na multiplexer 36, i když v tom okamžiku jednotka stanovení omezení délky T2 stanoví hodnotu omezení délky i sama namísto předání hodnoty, kterou sama stanovila na multiplexer 36. Ze stejného důvodu, když jednotka stanovení omezení délky 32 přijme od jednotky detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 34 detekční signál, který indikuje, že omezení délky i = 4 v případě tabulky 2, vede hodnotu i = 4 na multiplexer 36., i když v tom okamžiku jednotka posouzení omezení délky 32, stanoví hodnotu omezení délky i sama namísto předání hodnoty, kterou sama stanovila na multiplexer 36.

To znamená, že jednotka stanovení omezení délky 32 předává hodnotu omezení délky i, kterou přijala od jednotky detekce kódu omezení výskytu následních minimálních běhů 32 nebo od jednotky detekce kódu zabezpečující omezení délku béhu 34 na multiplexer 36, namísto předání hodnoty, kterou stanovila sama, pokud hodnota omezení délky i stanovená v jednotce detekce kódu omezení výskytu následních minimálních běhů 33 nebo v jednotce detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 34 se liší od hodnoty, kterou stanovila sama. Jinými slovy se vybere větší omezení délky, které je přivedeno na multiplexer 36.

Na obr. 4 je schéma, které je příkladem zpracování, které je prováděno jednotkou stanovení omezení délky 32, jednotce detekce kódu omezení výskytu následních minimálních běhů 33 a v jednotce detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 34 tím, že uvádí konkrétní příklad.

Jak je uvedeno výše, v jednotce detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 34 jsou obsažena datová slova (00001000) a (00000000) z tabulky 2 jako součást její funkce pro stanovení hodnoty omezení délky i. Když je na jednotku detekce kódu zabezpečující omezení délku béhu 34 přivedeno 8-bitové datové slovo, které odpovídá (00001000) nebo (00000000), vyšle tato jednotka jednotce posouzení omezení délky 32 detekční signál, který indikuje, že omezení délky i = 4.

V jednotce detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 33 je datové slovo (110111) z tabulky 2 obsaženo jako její funkce na stanovení hodnoty omezení délky i. Když jsou 6-bitová data, která odpovídají datovému slovu (110111), přivedena na jednotku detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 33 a 3-bitové kódové slovo, které je výsledkem přeměny následující datové slovo je **010, vyšle jednotka detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 33 jednotce stanovení omezení délky 32 detekční signál, který indikuje, že omezení délky i = 3. Mělo by se poznamenat, že 3-bitové kódové slovo je výsledkem přeměny datového řetězce s hodnotou (01), (001) nebo (00000) před přeměnou. Jinými slovy, funkce obsahuje datový řetězec (110111) + (01 / 001 / 00000). Když je detekováno 6-bitové slovo, které odpovídá datovému slovu (110111), jsou data až do 5 bitů následující 6-bitová data porovnána s datovým slovem (01) nebo (001) nebo (00000) pro stanovení, zda si odpovídají. Pokud jsou příchozí data (11011101), (11011001) nebo (11011100000), vyšle jednotka detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 33. jednotce stanovení omezení délky 32 detekční signál, který indikuje, že omezení délky i = 3.

V jednotce stanovení omezení délky 32 jsou obsaženy datové řetězce z převodní tabulky 2. Když jsou 6-bitová data, která odpovídají datovým slovům (000011), (000010), (000001) nebo (000000), přivedena na jednotku posouzení omezení délky 32, určí tato jednotka, Že hodnota omezení délky i = 3. Když jsou 4-bitová data, která odpovídají datovým slovům (0011), (0010) nebo (0001) přivedena na jednotku stanovení omezení délky 12, určí tato jednotka, že hodnota omezení délky i = 2. Když jsou 2-bitová data, která odpovídají datovým slovům (11), (10) nebo (01), přivedena na jednotku stanovení omezení délky 32, určí tato jednotka, že hodnota omezení délky i = 1.

Předpokládejme, že je přivedeno 6 bitů dat (000010). V tomto případě určí jednotka stanovení omezení délky 32, že hodnota omezení délky je 3. Předpokládejme též, že těmto 6 bitům dat následují 2 bity dat (00). Výsledkem je, že na jednotku detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 34 je přivedeno 8-bitové datové slovo (00001000), takže jednotka detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 34 vyšle jednotce stanovení omezení délky 32 detekční signál, který indikuje, že omezení délky i = 4. v tomto případě dá jednotka stanovení omezení délky 32 přednost detekčnímu signálu, který nese hodnotu 4 z jednotky detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 34, před hodnotou 3, kterou stanovila sama a tak určí hodnotu omezení délky i = 4.

Jak je popsáno výše, může být omezení délky dat, která obsahují sled bitů (1) a (0), stanoveno podle převodní tabulky 2 s odkazem na přivedené datové slovo s délkou až 8 bitů, což odpovídá maximálnímu omezení délky, a pokud je to zapotřebí na 3-bitové kódové slovo. Alternativně, omezení délky dat obsahující sled bitů (1) a (0) může být stanoveno pouze pomocí odkazu na přivedené datové slovo s maximální délkou 11 bitů.

Jednotka stanovení omezení délky 32 vysílá hodnotu omezení délky i stanovenou tímto způsobem na multiplexer 36.

Mělo by se poznamenat, že jednotka stanovení omezení délky 32 může též stanovit hodnotu omezení délky i ve vzestupné řadě hodnot i, která začíná nejmenší hodnotou, tzn. v pořadí i=l, i=2, i=3 a i=4, což je v protikladu k příkladu z obr. 4.

Každá z převodních jednotek 35-1 až 35-4 má převodní tabulku, která odpovídá hodnotě omezení délky, která je jí přiřazena. Detailněji řečeno, převodní jednotky 35-1 až 35-4 mají převodní tabulky pro i=l, i=2, i=3, resp. i=4.

Pokud je převodní pravidlo pro data přivedená na kteroukoliv z převodních jednotek 35-1 až 35-4 obsaženo v katalogu v tabulkách převodních jednotek, je 2 x i bitů přivedených dat přeměněno na 3 x i bitů kódu podle katalogového převodního pravidla. Výsledný kód je pak vyslán na multiplexer 36.

Multiplexer 36 vybírá kód, který je výsledkem přeměny provedené jednou z převodních jednotek 35-i odpovídajícím omezení délky i, vyslané na jednotku stanovení omezení délky 32. Vybraný kód je pak vyslán pomocí vyrovnávací paměti (bufferu) 37 jako sériová data.

Jak je uvedeno v tabulce 2, pro omezení délku i = 3 převodní tabulka neobsahuje substituční kód pro datový řetězec (110111), což vyžaduje omezení na následném opakovaném výskytu minimálního běhu d. Předpokládejme, že je přiveden následující datový řetězec:

(1101110111011101).

V tomto případě se přeměna provede v následujícím pořadí datových slov: (11), (01), (11), (01) atd. Výsledkem přeměny je generování následného řetězce kódových slov (sled kanálových bitů):

”101 010 101 010 101 010 101 010”

Pak je obvykle na generovaný řetězec kódových slov aplikovaná modulace NRZI, aby se provedlo hladinové kódování. Protože logická inverze se v signálu uskutečňuje spolu s časováním 1, je výše zmíněné kódové slovo přeměněno na následující řetězec kódových slov:

”110 011 001 100 110 011”, kde minimální intervaly inverze 2T probíhají podél řetězce. Když je takový řetězec zaznamenán nebo reprodukován «a ·♦ ·· · μη s vysokou lineární hustotou, vytvoří se obrazec, který snadno způsobí při záznamu nebo reprodukci chybu.

Předpokládejme, že převodní tabulka 2 také předepisuje substituční kód pro datový řetězec (110111), což požaduje omezení na opakovaných následných výskytech minimálního běhu d. Nyní uvažujme, že je přiveden následující datový řetězec: (1101110111011101).

V tomto případě obsahuje první datové slovo (11011101) v datovém řetězci datové slovo (110111), které je následováno datovým slovem (01), které bude přeměněno na řetězec kódových slov 010. Pak je první datové slovo přeměněno na následující řetězec kódových slov:

001 000 000 010

Podobně druhé datové slovo (11011101) v datovém řetězci také obsahuje datové slovo (110111), které je následováno datovým slovem (01), které bude přeměněno na řetězec kódových slov 010. Pak je první datové slovo přeměněno na následující řetězec kódových slov:

001 000 000 010 001 000 000 010.. , kde je zamezeno opakovaným následným výskytům minimálního běhu d. To znamená, že je eliminován obrazec, který snadno způsobuje chybu při záznamu nebo reprodukci při vysoké lineární hustotě. Mělo by se poznamenat, že při přeměně datového řetězce na řetězec kódových slov popsané výše, jsou drženy hodnoty minimálního běhu d a maximálního běhu k na svých příslušných hodnotách.

Jak je popsáno výše, převod provedený modulátorem 1 je založen na převodní tabulce 2. Měli bychom poznamenat, že převod může být proveden též pomocí převodní tabulky 3. V tomto případě obsahuje jednotky detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 33, která je použita v modulační jednotce 12, jak ukazuje obr. 3, tabulku C pro omezení délky i=4 z tabulky 3. A dále, jednotka detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 34 obsahuje tabulku A pro omezení délky i=2, tabulku B pro omezení délky i=3 a tabulku D pro omezení délky i=4 z tabulky 3.

Mimochodem, v tabulkách 2 a 3 může být vytváření každého páru datového řetězce a řetězce kódových slov ve skupině stejné omezení délky změněno. Např. v případě skupiny s omezením délky i=l z tabulky 2 je původní vytváření každého páru následovně:

	Data	Kód
i=l	11	0
	10	001
	01	010
Tvorba	párů může být	změněna následovně:
	Data	Kód
i=l	11	0
	10	010
	01	001
Dokonce	i v případě	změněné tvorby párů bude zbytek dělení

dvěma počtu 1 elementu v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 vždy rovný zbytku dělení dvěma počtu ”1” elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny daného datového řetězce.

Dále bude popsáno provedení demodulátoru podle tohoto vynálezu s odkazem na obr. 5. V tomto provedení je zpětně demodulován kód s proměnnou délkou (d,k;m,n;r) (1,7;2,3;4) na datový řetězec pomocí tabulky 2.

Jak ukazuje obr. 5, demodulátor 100 obsahuje demodulační jednotku 111 pro demodulaci signálu přijatého z přenosové cesty nebo signálu reprodukovaného ze záznamového média, pomocí demodulační tabulky nebo inverzní převodní tabulky a jednotky odstranění bitů řízení DSV 112 pro odstranění bitů řízení DSV, které byly zavedeny do datového řetězce, který je výsledkem demodulace v libovolných intervalech z datového řetězce, aby se obnovil původní datový řetězec. Vyrovnávací pamět (buffer) 113 je použita pro dočasné ukládání sériových dat, která jsou generována jednotkou odstranění bitů řízení DSV 112. Data uložená v bufferu 113 jsou vyčítána později předem stanovenou přenosovou rychlostí pro vytvoření výstupního signálu. Jednotka řízení časování 114 generuje časovači signály a vysílá je na různé součásti pro řízení časování jejich činností.

Na obr. 6 je blokové schéma, které ukazuje uspořádání demodulační jednotky 111. Jak ukazuje obrázek, demodulační jednotka 111 obsahuje komparátor 121 pro přeměnu signálu přijatého z přenosové cesty nebo signálu reprodukovaného ze záznamového média na binární data. Pokud signál, který je přiváděný na komparátor 121. je signál modulovaný NRZI (tzn. hladinovým kódováním), projde tento signál inverzním kódovacím procesem NRZI (tzn. hranový kódovací proces). Jednotka stanovení omezení délky 122 stanovuje omezení délku i digitálního signálu přijímaného komparátorem 121 Když jednotka detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 123 detekuje zvláštní kód pro omezení následných výskytů minimálního běhu d v digitálním signálu generovaném komparátorem 121, vyšle jednotka detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 123 na jednotku stanovení omezení délky 122 detekční signál (i—3), který indikuje omezení délky. V případě tabulky 2 je zvláštním kódem 001 000 000. Podle stejného principu, když jednotka detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 124 detekuje zvláštní kód pro zabezpečení maximálního běhu k, vyšle jednotka detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 124 na jednotku stanovení omezení délky 122 detekční signál (i=4) indikující omezení délky. V případě tabulky 2 je zvláštním kódem 000 100 100 100 nebo 010 100 100 100.

Každá z inverzních převodních jednotek 125-1 až 125-4 obsahuje tabulku, kterou používá pro inverzní přeměnu n x i bitový kód s proměnnou délkou zpět na m x i bitová data. V případe tabulky 2 obsahují inverzní převodní jednotky 125-1 až 125-4 inverzní převodní tabulky pro omezení délky i=l až 4 resp., které jsou v zásadě stejné jako převodní tabulky obsaženy v převodních jednotkách 35-1 až 35-4, které byly popsány dříve. Multiplexer 126 vybírá jeden z výstupů, které jsou generované inverzními převodními jednotkami 125-1 až 125-4 v závislosti na výsledku přijatého z jednotky stanoveni omezení délky 122.

Dále je vysvětlena činnost demodulační jednotky 111, která je znázorněna na obr. 6. Signál přijatý z přenosové cesty nebo signál reprodukovaný ze záznamového média je veden na komparátor 121. Signál na výstupu komparátoru 121 je digitální signál inverzního kódu NRZI, tzn. 1 indikuje hranu. Digitální signál je pak vyslán na jednotku stanovení omezení délky 122 pro stanovení omezení déíky i signálu použitím převodní tabulky 2 (přesně řečeno, inverzní převodní tabulky). Výsledek, tzn. hodnota omezení délky i, která je výstupem jednotky stanovení omezení délky 122., je veden na multiplexer 126.

Dále je výstupní digitální signál komparátoru 121 vyslán také na jednotku detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 12-3. Jednotka detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 123 obsahuje inverzní převodní část, která obsahuje substituční kód inverzní tabulky 2 pro omezeni následných výskytů minimálního běhu d. V případě tabulky 2 je substitučním kódem kódové slovo ”001 000 000”. Když je detekován kód 001 000 000 not 100, který je v katalogu inverzní převodní tabulky pro omezení následných výskytů minimálního běhu d z digitálních dat, vyšle jednotka detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 123 na jednotku stanovení omezení délky 122 hodnotu omezení délky i=3.

Dále je výstupní digitální signál komparátoru 121 vysílán také na jednotku detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 124. Jednotka detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 124 obsahuje inverzní převodní části, která obsahuje substituční kódy inverzní tabulky 2 pro udržení maximálního běhu k. V případě tabulky 2 jsou substitučními kódy kódová slova 000 100 100 100 a 010 100 100 100”. Když je některé z kódových slov 000 100 100 100 a 010 100 100 100, které jsou v katalogu inverzní převodní tabulky pro udržení maximálního běhu k, detekováno v digitálních datech, vyšle jednotka detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 124 na jednotku stanovení ··· ·· * ·· ·· omezení délky 122 hodnotu omezení délky i-4.

Na obr. 7 je celkové schéma stanovení omezení délky i modulovaného kódu, který je přiváděn na demodulator 100. Jak ukazuje obrázek, jednotka detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 124 obsahuje inverzní převodní část, která obsahuje kódová slova ”000 100 100 100” a 010 100 100 100 z inverzní tabulky 2. Když 12-bitový řetězec kódových slov, který je přiveden na jednotku detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 1.24 odpovídá jednomu z daných kódových slov v inverzní převodní část, vyšle jednotka detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 124 na jednotku stanovení omezení délky 122 omezení délky 122·

Podle stejného principu, jednotka detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 123 obsahuje inverzní převodní část obsahující kódové slovo 001 000 000 z inverzní převodní tabulky 2. Když 12-bitový řetězec kódových slov, který je přiveden na jednotku detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 123 odpovídá 001 000 000 not 100, vyšle jednotka detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 123 na jednotku stanovení omezení délky 122 omezení délky i⁼3. Měli bychom poznamenat, že detekovaných 12 bitů řetězce kódových slov je vlastně 001 000 000 010, ačkoliv to nemá v zásadě nic společného se stanovením omezení délky.

Jednotka stanovení omezení délky 122 obsahuje inverzní převodní tabulku 2. Pokud je přivedeno na jednotku stanovení omezení délky 122 9-bitový řetězec kódových slov 000 100 100 nebo 010 100 100 nebo pokud je na ni přivedeno 12-bitové kódové slovo 000 100 000 not 100 nebo 010 100 000 not 100, jednotka stanovení omezení délky 122 stanoví omezení délky na i=3. Pokud je na jednotku stanovení omezení délky 122 přivedeno 6-bitový řetězec kódových slov 010 100” nebo ”000 100”, nebo pokud je na ní přiveden 9-bitový řetězec kódových slov ”010 000 not 100, stanoví jednotka stanovení omezení délky 122 hodnotu omezení délky na i * 2. Jinak pokud je na jednotku stanovení omezení délky 122 přiveden 3-bitový řetězec kódových slov 000, 101, 001 nebo 010”, stanoví jednotka stanovení omezení délky 122 hodnotu omezení délky na i=l.

Měli bychom poznamenat, že jednotka stanovení omezení délky 122. jednotka detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 123 i jednotka detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 124 mohou též provádět zpracování ve vzestupné řadě hodnot i s počátkem na nejmenší, tzn., v řadě i=l, i=2, i=3 a i=4, což je v protikladu s příkladem z obr. 7.

Předpokládejme, že jednotka stanovení omezení délky 122 může též stanovit omezení délky v pořadí 1=2/1=3 a 1=4 a na jednotku stanovení omezení délky 122 je přiveden řetězec kódových slov 000 100 100 100. Jednotka stanovení omezení délky 122 porovná řetězec kódových slov, který je na ni přiveden s kódovým slovem v převodní tabulce ve vzestupném pořadí hodnot omezení délky i s počátkem na nejmenší hodnotě a vytvoří rozhodnutí, zda ano či nikoliv řetězec kódových slov odpovídá kódovým slovům. Řetězec kódových slov 000 100 100 100”, který je přiveden na jednotku stanovení omezení délky 122 odpovídá jednomu z kódových slov pro všechny omezení délky i=l, 1=2, 1=3 a 1=4. V takovém případě se vybere podle pravidla největší omezení délky a je vyslána na multiplexer 126.

Inverzní převodní tabulka inverzní převodní jednotky 125-1 je provedena jako parnět, ve které je úsek dat (11) uložen na adresách 101 a 000, zatímco úseky dat (10) a (01) jsou uloženy na adresách 001, resp. 010. Inverzní převodní tabulky inverzních převodních jednotek 125-2 a 125-4 jsou vždy provedeny jako paměti pro uchovávání dat stejným způsobem, jako v případě inverzní převodní jednotky 125-1. Řetězec kódových slov ze 3 x i bitů přivedený na inverzní převodní jednotku 125-i je zpětné přeměněn na datový řetězec 2 x i bitů, který je pak vyslán na multiplexer 126.

Multiplexer 126 vybírá jeden z datových řetězců, který je dodán inverzními převodními jednotkami 125-1 až 125-4 podle výsledku stanovení hodnoty omezení délky i na výstupu jednotky stanovení omezení délky 122.

Tabulka 4 je inverzní převodní tabulka k tabulce 2.

cTabulka 4>

Inverzní převodní tabulka (1,7;2,3;4)

Řetězec	kódového slova	Demodulovaný řetězec dat
i=l	101	11
	000	11
	001	10
	010	01
i=2	010 100	0011

010 000 (not 100)	• · · · 0*010 0001
	000	100
i=3	000	100 100	000011
	000	100 000 (not 100)	000010
	010	100 100	000001
	010	loo ooo (not loo)	000000

i=3: Zákaz minimální přechodné délky běhu 001 000 000 (not 100) 110111 i=4: Limituje k na 7

000 100 100 100 00001000

010 100 100 100 00000000

Na obr. 8 je vývojový diagram, který je použit jako odkaz na vysvětlení činnosti, která je prováděna jednotkou odstraňování bitu řízení DSV 112. Jednotka odstraňování bitu řízení DSV 112 obsahuje vnitřní čítač. Jak je znázorněno na obrázku, začíná vývojový diagram v kroku Sl, při kterém je čítán vnitřním čítačem počet bitů v datovém řetězci, který je vysílán demodulační jednotkou 111. Zpracování dále pokračuje v kroku S2, kde se rozhoduje, zda počet bitů přesáhl hodnotu, která reprezentuje předem stanovený datový interval, ve kterém jsou zaváděny bity řízení DSV. Pokud výsledek rozhodování říká, že počet bitů neodpovídá volitelnému datovému intervalu, pokračuje proces na krok S3, kde jsou data vysílaná demodulační jednotkou 111 předávána na buffer 113 beze změny. Pokud výsledek rozhodování říká, že aktuální bit je bitem řízení DSV, je krok S3 přeskočen. To znamená, že v tomto případě se aktuální bit v datovém řetězci neuvažuje a není předán na buffer 113.

V obou případech pokračuje proces na krok S4, při kterém se přijme další datový řetězec. Pak proces pokračuje na krok S5, kde se rozhoduje, zda bylo zpracování všech dat dokončeno. Pokud existují data, která mají být ještě zpracována, pokračuje proces na krok S1 a zpracování se opakuje. Pokud výsledek rozhodování v kroku S5 říká, že byla zpracována všechna data, je zpracování ukončeno.

Výsledkem je, že jednotka odstraňování bitu řízení DSV 112 odstraní z datového výstupu bity řízení DSV. Pak jsou data vyslána na buffer 113.

Podle výše uvedeného popisu využívá demodulační jednotka převodní tabulky 2, nebo přesněji řečeno inverzní převodní tabulky 4. Mělo by se poznamenat, že se může provést podobný proces pomocí převodní tabulky 3, nebo přesněji řečeno inverzní tabulky 5, která je uvedena dále. V tomto případě jednotka detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů 123, která je obsažena v modulační jednotce 111 z obr. 6 obsahuje tabulku C pro omezení délky i=4 z tabulky 3. A dále, jednotka detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu 124 obsahuje tabulku A pro omezení délky i=2, tabulku B pro omezení délky i=3 a tabulku D pro omezení délky i=4 z tabulky 3.

Inverzní převodní tabulka (1,7;2,3;4)

Řetězec kódového slova nemodulovaný řetězec dat r=l Hlavní tabulka

101	00
100	01
001	10
000	11

r=2 Substituční tabulka A (omezuje d na 1)

100	010	0000
101	010	0001
000	010	1000
001	010	1001

r=3 Substituční tabulka B (omezuje k na 8)

000 010 010 001 010 010	111111 111110 011110 011111
101 100	010 010	010 010
Substituční tabulka C	(omezuje RMTR na 6)
100	010	010 010	00010001
100	000	010 010	10010001
000	010	010 010	10010001

r-4 Substituční tabulka D (omezuje k na 7)

000	001	010	010	11100000
100	001	010	010	11100010
001	010	010	010	11100001
101	010	010	010	11100011

Existují případy, při kterých je nutné vložit do dat synchronizační signál (Syne). Dále jsou spolu s odkazem na obr. 9, resp. 10 popsána provedení modulátoru 1, resp. demodulátoru 100, která mohou zpracovávat data se synchronizačními signály. Také v případě těchto provedení je datový řetězec modulován na kód s proměnnou délkou (d,k;m,n;r)=(1,7,;2,3;4).

V dalším provedení modulátoru podle tohoto vynálezu, které je znázorněno na obr. 9, kde jsou vloženy synchronizační signály na předem stanovených intervalech, je vysílán výstup jednotky stanovení/zavádění bitu řízení DSV 11 na jednotku stanovení synchronizačního signálu 211. Dále je na jednotku stanovení synchronizačního signálu 211 přiváděn výstup modulační jednotky 12. Když jednotka stanovení synchronizačního signálu 211 detekuje synchronizační signál v signálu, který je přiváděn od jednotky stanovení/vkládání bitu řízení DSV 11 a modulační jednotky 12, vyšle jednotka stanovení synchronizačního signálu 211 na jednotku vkládání synchronizačního signálu 212 synchronizační signál. Jednotka vkládání synchronizačního signálu 212 vkládá synchronizační signál, který je přiváděn od jednotky stanovení synchronizačního signálu 211 do modulovaného signálu, který je přiváděn od modulační jednotky 12, a vysílá svůj výstup na jednotku kódování NRZI 13. Zbytek uspořádání *je stejný jako v případě modulátoru 1 z obr. 1.

V případě obrazce 24-bitového kódového slova, který slouží jako synchronizační signál, je synchronizační signál přeměněn jednotkou stanovení synchronizačního signálu 211 podle tabulky 2 na následující kód:

#01 001 000 000 001 000 000 001” kde znak # označuje bit, který je závislý na těsně předcházejícím datovém řetězci, včetně bitu řízení DSV, pokud existuje, ohraničený vložením synchronizačního signálu. Pro uvedení konkrétních hodnot: když je použita zakončovací tabulka pro zakončení úkonu modulace vymezeného datového řetězce použitím převodní tabulky, = l”. Když se namísto zakončovací tabulky použije pro zakončení tabulka 2, = ”0. Takže modulační jednotka 12 vysílá na jednotku stanovení synchronizačního signálu 211 = ”1 nebo = ”0, když se zakončovací tabulka použije, resp. nepoužije. Po přijetí hodnoty # od modulační jednotky 12 přidá jednotka stanovení synchronizačního signálu 211 hodnotu # na začátek synchronizačního signálu a pak vyšle synchronizační signál na jednotku vkládání synchronizačního signálu 212.

Jednotka vkládání synchronizačního signálu 212 vkládá synchronizační signál, který je přijímán od jednotky stanovení synchronizačního signálu 211, do modulovaného signálu, který je přijímán od modulační jednotky 12 a vysílá svůj výstup na jednotku kódování NRZI 13,. Zbytek zpracování je identický jako v případě modulátoru 1 z obr. 1.

První data, která následují vložený synchronizační signál se začnou převádět od jejich hlavičky bez uvážení dat, která těsné předcházejí synchronizační’* signál. Modulační jednotka 12 a jednotka stanovení synchronizačního signálu 211 obsahují čítač, který čítá počet předem stanovených intervalů, na kterých jsou vkládány synchronizační signály.

Jak bylo popsáno výše, provedení z obr. 9 využívá převodní tabulku 2. Mělo by se poznamenat, že může být použita též převodní tabulka 3. V tomto případě používá jednotka stanovení synchronizačního signálu 211 následující 12-bitové kódové slovo jako obrazec synchronizačního signálu:

xxO 100 000 000 lOx kde znak x označuje bit, který závisí na těsně předcházejícím a těsně následujícím datovém řetězci, včetně bitů řízení DSV, pokud existují, vymezený vložením synchronizačního signálu. Tři bity na začátku a tři bity na konci synchronizačního signálu jsou stanoveny podle tabulky 3 následovně. Nechť (p) je poslední datový řetězec vymezený vložením synchronizačního signálu a (q) první datový řetězec těsně následující synchronizační signál. Datový řetězec (pl) je přeměněn na 3 bity na začátku synchronizačního signálu, zatímco datový řetězec (Oq) se přemění na 3 bity na konci synchronizačního signálu za použití tabulky 3. Tři bity na začátku a 3 bity na konci synchronizačního signálu, které jsou výsledkem přeměny ohraničují střední bity 100 000 000, aby se vytvořil obrazec. Takto může být vytvořen synchronizační signál, který přeruší požadovaný maximální běh k, ale vždy udržuje k=8 (9T).

Na obr. 10 je blokové schéma, které znázorňuje typické uspořádání provedení dalšího demodulátoru 100 pro demodulaci kódu, jenž je výsledkem modulace*, kEerá byTa provedena modulátorem 1 z obr. 9. Jak ukazuje obr. 10, v tomto provedení je příchozí signál, který je přenášen předem stanovenou přenosovou cestou, přiváděn na demodulační jednotku 111 a jednotku identifikace synchronizačního signálu 221. Jednotka identifikace synchronizačního signálu 221 používá vstupní signál a signál přijatý z demodulační jednotky 111 pro identifikaci synchronizačního signálu, vysílá synchronizační signál na jednotky odstraňování synchronizačního signálu 222. Jednotka odstraňování synchronizačního signálu 222 odstraňuje synchronizační signál z demodulováného signálu, který je dodáván demodulační jednotkou 111, podle signálu, který přichází od jednotky identifikace synchronizačního signálu 221. nemodulovaný signál bez synchronizačních signálů je pak vyslán na jednotku odstraňování bitu řízení DSV 112. Zbytek uspořádání je stejný jako u demodulátoru 100 z obr. 5.

Jednotka identifikace synchronizačního signálu 221 obsahuje čítač pro čítání počtu kódových slov. Obsah čítače je používán pro stanovení polohy každého synchronizačního signálu, který je vložen do řetězce datových slov v předem stanovených intervalech. Po identifikaci polohy obrazce synchronizačního signálu se přečte bit který je stanovený při modulaci. To znamená, že bit na začátku synchronizačního signálu je přečten a vyslán na demodulační jednotku 111. Pokud je prvním bitem ”1, použije demodulační jednotka 111 zakončovací tabulku 2 pro demodulaci kódu, který těsné předchází synchronizační signál. Pokud je první bit ”0, použije demodulační jednotka 111 tabulku převodních kódů 2 pro demodulaci kódu, který těsně předchází • · · ·♦ ·· v ·« · · synchronizační signál. Zbývající bity synchronizačního signálu nejsou uvažovány, protože nenesou informaci.

Jednotka identifikace synchronizačního signálu 221 vysílá na jednotku odstraňování synchronizačního signálu 222 identifikační signál pro identifikaci bitů, ze kterých je složen synchronizační signál. Jednotka odstraňování synchronizačního signálu 222 odstraňuje synchronizační signál z demodulováného signálu, který je dodáván demodulační jednotkou 111 podle identifikačního signálu, který je výstupem jednotky identifikace synchronizačního signálu 221. Demodulovaný signál bez synchronizačních signálů je pak vysílán na jednotku odstraňování bitu řízení DSV 112.

Jak bylo popsáno výše, demodulátor 100 z obr. 10 používá převodní tabulku 2. Stejně může být použita také tabulka 3. V tomto případě používá jednotka identifikace synchronizačního signálu 221 obsah čítače pro stanovení polohy synchronizačních signálů, které jsou vloženy do řetězce datových slov v předem stanovených intervalech. Po identifikaci polohy obrazce synchronizačního signálu vyšle jednotka identifikace synchronizačního signálu 221 signály, které specifikují tříbitová kódová slova na začátku a na konci obrazce synchronizačního signálu na demodulační jednotku 111 a tím demodulační jednotce 111 dát informaci, že kódová slova mají být také demodulována, protože obsahují datové řetězce.

Jednotka identifikace synchronizačního signálu 221 vysílá signál, který specifikuje bity jedinečného obrazce synchronizačního signálu mimo kódová slova, která obsahují datové řetězce, na jednotku odstraňování synchronizačního ··· ·· ·· · «· signálu 222. Tak může jednotka odstraňování synchronizačního signálu 222 odstranit pouze bity synchronizačního signálu, tzn. bity v jedinečném obrazci, který je specifikován signálem přijatým z jednotky identifikace synchronizačního signálu 221.

Na obr. 11 je schéma, které ukazuje příklad kódu pro záznam se synchronizačními signály a bity řízení DSV, které jsou do nich zavedeny. V tomto příkladu je použito jako synchronizačního signálu 24-bitové kódové slovo. Řízení DSV je prováděno v intervalech 56 datových bitu a synchronizační signály jsou vkládány vždy po provedení 5 řízení DSV. Takže počet kódových slov, tzn. počet kanálových bitů na každý synchronizační signál je: 24+(1+56+1+56+1+56+ +l+56+l)xl,5 = 453 kódových slov (kanálových bitů).

Relativní redundance, která je zavedena do datových slov je kolem 7,3%, jak je zřejmé z následujícího výpočtu:

Množství dat = (56x5)1.5-453=420-453=0.927

Takže relativní redundance = 1-0,927=0,0728 = 7,3%.

Autoři vynálezu a další provádějí simulace, při kterých se využívají převodní výše uvedené tabulky, aby se získaly výsledky modulace. Výsledky modulace datového řetězce včetně vložených bitů řízeni DSV s následnými výskyty omezení Tmin jsou popsány dále. V simulaci byly použity tabulky 2 a 3. Simulace používající tabulku 1 pro běžnou modulaci RLL (1-7) byla také simulována pro srovnání.

V simulacích bylo prováděno řízení DSV pomocí vložení 1 bitu řízení DSV na každých 56 datových bitů náhodných dat, která obsahovala 13,107,200 náhodné zvolených bitů a data byla přeměněna na řetězec kódových slov (nebo sled kanálových bitů) pomocí převodního kódu tabulky 2 nebo 3.

V jiné simulaci byla převedena náhodná data, která obsahovala 13,107,200 bitů náhodně vybraných, na řetězec kódových slov (nebo sled kanálových bitů) pomocí převodního kódu tabulky 1 a 2 kanálové bity byly pak vloženy jako bity řízení DSV pro každých 112 kódových slov nebo 112 kanálových bitů výsledného řetězce kódových slov, aby se provedlo řízení DSV.

Důvodem proč byl v simulacích s použitím tabulky 2 nebo 3 vložen 1 bit řízeni DSV pro každých 56 datových bitů, zatímco v simulaci s použitím tabulky 1 byly vloženy 2 bity řízení DSV pro každých 112 kódových slov je zabezpečit uniformní redundanci způsobenou bity řízení DSV v obou simulacích. Pokud počet bitu, které jsou požadovány pro řízení DSV v jednom případě je odlišný od jiného případu a relativní redundance musí být uniformní v obou případech, tabulka 2 nebo 3, které umožní, že je provedeno řízení DSV s vyšším stupněm efektivity, zabezpečí dobré nízkopásmové charakteristiky ve srovnání s tabulkou 1.

Číselné hodnoty výsledku simulace jsou vypočítány následovně:

Ren_cnt [1 až 101): počet výskytů 1 samotného minimálního běhu do 10 následných minimálních běhů.

T_size [2 až 10] Počet výskytů běhu 2T až běhu 10T.

Sum: počet bitů

Total. Počet délek běhů, tzn. celkový počet počtů výskytů běhu 2T, běhu 3T, atd.

Průměrný běh: (Sum/Total)

Číselná hodnota rozdělení běhů: (T_size[i]*(i)/Sum) kde i=2, 3, 4, ...10.

Číselné hodnoty na řádcích 2T až 10T tabulky 6 jsou číselné hodnoty rozdělení běhů.

Číselné hodnoty rozdělení následných minimálních běhů: (Ren_cnt [i]*(i) )/T__size[2T] kde i = 1, 2, 3, 4, ...10.

Číselné hodnoty na řádcích RMTR(l) až RMTR(9) tabulky 6 jsou číselné hodnoty rozdělení následných minimálních běhů.

Max_RMRT: maximální počet maximálních opakování minimálních běhů DSV: Maxima vypočtených hodnot DSV na kladné a záporné straně pozorovaných v procesu provádění řízení DSV na sledu kanálových bitů.

Výpočet relativní redundance zavedené vložením 1 bitu řízení DSV pro každých 56 datových bitů je založen na skutečnosti, že jeden bit řízení DSV se vyskytuje pro každých 56 datových bitů. Takže relativní redundance se vypočítá následovně:

Relativní redundance = 1/(1+56)=1,75%.

Výpočet relativní redundance, která je zavedena vložením 2 bitů DSV pro každých 112 kódových bitů je založen na skutečnosti, že pro každých 112 bitů kódových slov se vyskytují 2 bity DSV. Takže relativní redundance se vypočítá následovně:

Relativní redundance = 2-(2+112)=1,75%.

Takže je dosaženo stejné redundance v obou případech.

cTabulka 6>

Porovnání PP17

Průměr	cTabulka 2 > 17PP-32	cTabulka 3> CTabulka 1>
17-PP-52	+2bity - DC (řízení DSV)	Bez - DCC (bez řízení)
Běh	3,3665	3,4048	3,3016	3,2868
Sum	20011947	20011947	20011788	19660782
Total	5944349	5877654	6061150	5981807
2T	0,2256	0,2246	0,2417	0,1419
3T	0,2217	0,2069	0,2234	0,2281
4T	0,1948	0,1935	0,1902	0,1915
5T	0,1499	0,1491	0,1502	0,1511
6T	0,1109	0,1904	0,1135	0,1141
7T	0,0579	0,0814	0,0561	0,0544
8T	0,0392	0,0351	0,0218	0,0188
9T		0,0023	......
10T	—	0,0009	—
RMTR(l)	0,3837	0,3890	0,3628	0,3641
RMTR(2)	0,3107	0,3137	0,2884	0,2883
RMTR(3)	0,1738	0,1906	0,1717	0,1716
RMTR(4)	0,0938	0,0806	0,0909	0,0907
RMTR(5)	0,0299	0,0228	0,0456	0,0452
RMTRÍ6)	0,0081	0,0033	0,0219	0,0217

RMTR(7)

RMTR(8)

RMTR(9)

0,0100

0,0047

0,0022

0,0099

0,0046

0,0022

Max RMTR maximální DSV #-36 až 36 #-35 až 40 *-46 až 43 * 1783 až 3433 (#: 56 datových bitů + 1 dc bit, 1,75%) (*: 112 cbitů + 2 dc bity, 1,75%)

Výše uvedené výsledky potvrzují, že použitím tabulek 2 a 3 se provede systém RLL(1,7) a současně se udržují minimální a maximální běhy a počet následných výskytů minimálního běhu je omezen na 6. Výsledky DSV potvrzují, že řízení DSV může být provedeno v datovém řetězci (tzn. hodnoty maximální DSV se nacházejí v předem stanoveném rozsahu) a v tomto případě je možné, protože účinnost bitů řízení DSV je velká, obdržet nízkofrekvenční komponenty, které jsou uspokojivější, než běžné metody vkládání bitů DSV do řetězce kódových slov (sled kanálových bitů). Výsledky DSV potvrzují, že v případě tabulky 1 je rozdíl mezi kladným a záporným maximem DSV 89 (=46+43), zatímco v případě tabulek 2 a 3 je rozdíl 72 (=36+36), resp. 75 (=35+40), což je v obou případech menší, než hodnota v případě tabulky 1.

Z výše uvedeného popisu je zřejmé, že ve srovnání s obvyklými systémy RLL(l-7), tzn. systémy založenými na tabulce 1, je systém tzv. 17PP používající tabulku 2 nebo 3 schopný omezit počet opakování minimálních běhu nejvíce na 6. Výsledkem je, že se d8 předpokládat zlepšení chybové charakteristiky při vysoké hustotě.

Navíc, protože účinnost řízení DSV je výborná, má provedení řízení DSV v systému 17PP se stejnou redundancí 1,75% jako v případě obvyklých systému RLL(l-7) za následek menší rozdíl mezi zápornými a kladnými maximálními hodnotami. protože nízkofrekvenční složky mohou být potlačeny, je výsledkem stabilní chod záznamu/reprodukce dat.

Dále byla provedena také simulace pro zkoumání šíření demodulační chyby, která je způsobena posuvem bitů ve sledu kanálových bitů, které jsou generovány ze stejných náhodných dat jako ve výše popsaném případě, výsledek zkoumání naznačuje, že nejhorší šíření chyb v systému 17PP jsou 3 byty. Avšak tento výsledek potvrzuje, že kmitočet vlastní generace chyb je rozdílná od nuly, což je hodnota indikující nevelké zhoršení ve srovnání s obvyklým systémem RLL(l-7). Byly potvrzeny průměrné četnosti chyb 1,014 bytů pro tabulku 1, 1,167 bytů pro tabulku 2 a 1,174 bytů pro tabulku 3. Měli bychom poznamenat, že výsledné číselné hodnoty pro převodní tabulky podle tohoto vynálezu obsahují bity řízení DSV, ale v případě obvyklého systému RLL(l-7) číselné hodnoty neobsahují bity řízení DSV. To znamená, že se nedá úplné říci, že měření byla provedena za stejných podmínek. Rozdíl v podmínkách měření může ovlivnit číselné hodnoty a proto je nutné vzít v úvahu vliv tohoto rozdílu na výsledky.

Chybová charakteristika vlivu posuvu bitů <Tabulka 2> cTabulka 3> <Tabulka 1>

17PP-32 17PP-52 +2bít-DC

nejhorší případ	3 byty	3 byty	2 byty
(dc bity)	obsaženy	obsaženy	neobsaženy
bytová chyba(O)	0,028	0,096	0,080
bytová chyba(l)	0,777	0,0635	0,826
bytová chyba(2) bytová chyba(3)	0,195 0,000	0,268 0,001	0,094

Průměr
četnost chyb bytů	1,167 bytů	1,174 bytů	l,014bytů

Jak bylo popsáno výše, obsahují v tomto provedení převodní tabulky s minimálním během d=l, maximálním během k=7 a převodním poměrem m/n = 2/3 substituční kódy pro omezení počtu následných výskytů minimálních běhů, což má za následek následující:

(1) Záznam a reprodukce s vysokou hustotou a tolerance na tangenciální zešikmení impulzu jsou vylepšeny.

(2) Je možné redukovat počet nízkofrekvenčních složek, aby se zvýšila přesnost zpracování vlny, např. AGC a PLL, a tudíž i zlepšila celkové charakteristiky.

(3) Ve srovnání s obvyklým systémem je možné navrhnout s krátkou délkou paměti kód abi bitů nebo podobně a tím zmenšit velikost obvodu.

Navíc zbytek dělení dvěma počtu ”1 elementu v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 bude vždy rovný zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny daného datového řetězce, což má za následek následující:

(4) Počet redundandních bitů pro řízení DSV může být redukován.

(5) Řízení DSV může být provedeno s minimálním během d=l a převodními parametry (m,n) = (2,3) na 1,5 bitovém kódovém slovu.

(6) Navíc k nízké relativní redundanci mohou být udrženy minimální a maximální běh d a k.

Navíc obsahují převodní tabulky substituční kódy pro udržení omezení délky běhu, což má za následky následující: (7) Tabulky jsou kompaktní.

(8) Šíření modulační chyby zapříčiněné posuvem bitů může být vyjádřeno stejně jako v případě obvyklého systému založeného na tabulce 1.

Měli bychom poznamenat, že jako médium pro prezentaci počítačového programu, který se spustí pro provedení výše popsaného zpracování, může být použit CD-ROM a paměti v pevné fázi, komunikační média jako sítě a satelitní spojení navíc k záznamovým médiím, jakým je např. magnetický disk.

Přínos vynálezu

Jak je popsáno výše, podle modulátoru popsaného v patentovém nároku 1, modulační metoda popsaná v patentovém nároku 23, médium pro prezentaci programu popsané v patentovém nároku 24, demodulátor popsaný v patentovém nároku 25, demodulační metoda popsaná v patentovém nároku 28, médium pro prezentaci programu popsané v bodu 29 je provedeno zpracování na základé převodní tabulky, která uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého je zbytek dělení dvěma počtu 1 v datovém řetězci s hodnotou 1 nebo 0 vždy roven zbytku dělení dvěma počtu ”1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny daného datového řetězce a převodní tabulka obsahuje:

základní kódy pro d=l, k=7, m=2 a n=3 první substituční kódy pro omezení počtu následných výskytů minimálního běhu d a druhé substituční kódy pro udržení omezení délky běhu k

Výsledkem je, že může být prováděno řízení DSV pomocí malého množství redundandních bitů a řetězec kódových slov může být zaznamenán a reprodukován s méně chybami s vyšší lineární hustotou. Navíc může být omezen vzrůst šíření demodulační chyby, která je způsobena bitovým posuvem.

Přehled obrázků na výkresech

Provedení tohoto vynálezu byla popsána s odkazem na následující schémata, kde

Obr. 1 je blokové schéma ukazující typické uspořádání provedení modulátoru podle tohoto vynálezu.

Obr. 2 je schéma popisující zpracování, které je prováděno jednotkou stanovení/vkládání bitů ří*zení DSV, která je použita v modulátoru z obr. 1.

Obr. 3 je blokové schéma typického uspořádání modulační jednotky 12, která je použita v modulátoru z obr. 1.

Obr. 4 je schéma, které je příkladem provádění zpracování modulační jednotkou 12 z obr. 3.

Obr. 5 je blokové schéma, které znázorňuje typické uspořádání provedení demodulátoru podle tohoto vynálezu.

Obr. 6 je blokové schéma typického uspořádání demodulační jednotky 111, která je použita v demodulátoru z obr. 5.

Obr. 7 je schéma popisující zpracování, které je prováděno demodulační jednotkou 111 z obr. 6.

Obr. 8 je vývojový diagram, který vysvětluje činnost jednotky odstraňování bitů řízení DSV 112, která je použita v demodulátoru z obr. 5.

Obr. 9 je blokové schéma, které znázorňuje další typické uspořádání provedení modulátoru podle tohoto vynálezu.

Obr. 10 je blokové schéma, které znázorňuje další typické uspořádání provedení demodulátoru podle tohoto vynálezu a

Obr. 11 je schéma, které ukazuje příklad kódu pro záznam se synchronizačními signály a bity řízení DSV, které jsou do nich vloženy.

Seznam hlavních číselných odkazů

Jednotka stanovení/vkládání bitu řízení DSV Modulační jednotka

35-1

111

112

121

123

124

125-]

126

Jednotka kódování NRZI

Posuvný registr

Jednotka stanovení omezení délky

Jednotka detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů

Jednotka detekce kódu zabezpečující omezení délku běhu až 35z4 Převodní jednotky

Multiplexer

Vyrovnávací paměť (buffer)

Demodulační jednotka

Jednotka odstraňování bitů řízení DSV

Komparátor

Jednotka stanovení omezení délky

Jednotka detekce kódu omezení výskytu následných minimálních běhů až 125^4 Inverzní převodní jednotky

Multiplexer

Claims

1. Modulátor pro převod dat se základní délkou m bitů do kódu s proměnnou délkou (d,k;m,n;r) se základní délkou kódu n bitů, kde d je limit minimálního běhu a k je limit maximálního běhu, zmíněný modulátor se vyznačuje tím, že obsahuje prostředky pro převod vstupních dat na kód podle převodní tabulky, kdy zmíněná tabulka uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého bude zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu v datovém řetězci s hodnotou o nebo 1 vždy roven zbytku dělení dvěma počtu ”1« elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny zmíněného datového řetězce a převodní kódy zmíněné převodní tabulky obsahují:

základní kódy pro d=l, k=7, m=2 a n=3 první substituční kódy pro omezení počtu následných zmíněných minimálních běhů d a druhé substituční kódy pro udržování zmíněného limitu délky běhu k.

2. Modulátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že počet párů, které obsahují vždy jeden datový řetězec a kódový řetězec, které tvoři zmíněné základní kódy pro omezení délky i=l je menší než 4 (=2*m=2*2).

3. Modulátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněné základní kódy zmíněných převodních tabulek mají strukturu proměnné délky.

4. Modulátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že základní kódy zmíněných převodních tabulek obsahují kód ”*o*, kde • · λ · « · a * · * · ··· ··· · * · · znak * je neurčitý kód, který má hodnotu '*0, pokud těsné předcházející nebo těsně následující kódové slovo je ”1 a hodnotu l” pokud zmíněné těsně předcházející nebo těsně následující kódové slovo je 0, což znamená, že zmíněný kód *0*” je bud ”000 nebo 101.

5. Modulátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněné převodní kódy zmíněných převodních tabulek obsahují kódy, které jsou určeny odkazem na těsně následující řetězec kódových slov nebo těsně následující datový řetězec.

6. Modulátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněné převodní kódy zmíněných převodních tabulek obsahují kódy, které jsou určeny odkazem na těsně následující řetězec kódových slov nebo řetězec kódových slov určitého typu.

7. Modulátor podle bodu 5 vyznačující se tím, že zmíněné kódy určené odkazem na těsně následující řetězec kódových slov nebo těsně následující datový řetězec je zmíněný první nebo druhý substituční kód.

8. Modulátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že počet párů obsahující datový řetězec a kódový řetězec tvořící zmíněné základní kódy pro omezení délky i=l je roven 4 (=2*m=2*2).

9. Modulátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že pro omezení délky i=2 a větší jsou všechny zmíněné převodní kódy zmíněnými prvním a druhým substitučním kódem.

10. Modulátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněné převodní kódy pro omezení délky i=2jsou”kóďy p*ro udržení zmíněného minimálního běhu d na hodnotě 1.

11. Modulátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněné převodní kódy zmíněných převodních tabulek obsahují kódy, které jsou určeny odkazem na těsně předcházející řetězec kódových slov.

12. Modulátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněný přistroj obsahuje dále prostředky pro vkládání synchronizačního signálu včetně jedinečného obrazce, který není obsažen ve zmíněných převodních kódech zmíněných převodních tabulek na libovolnou pozici do zmíněného řetězce kódových slov.

13. Modulator podle bodu 12 vyznačující se tím, že zmíněný jedinečný obrazec je obrazec, který přerušuje zmíněný minimální běh k.

14. Modulator podle bodu 12 vyznačující se tin, že zmíněný jedinečný obrazec je obrazec, který udržuje zmíněný minimální běh d.

15. Modulator podle bodu 12 vyznačující se tím, že jedinečný obrazec ve zmíněném synchronizačním signálu obsahuje 1 kódové slovo na jeho začátku, které slouží jako spojující bit s kodovým slovem, které je výsledkem přeměny až do těsné předcházejících dat, druhý bit pro udržení zmíněného minimálního běhu d a třetí bit.

16. Modulátor podle bodu 12 vyznačující se tím, že zmíněný synchronizační signál má velikost alespoň 12 kódových slov.

17. Modulátor podle bodu 12 vyznačující se tím, že na synchronizační signál s alespoň 21 kódovými slovy obsahuje zmíněný synchronizační signál alespoň 2 obrazce s maximálním během k=8.

18. Modulátor podle bodu 12 vyznačující se tím, že zmíněné převodní kódy zmíněné převodní tabulky obsahují zakončovací kódy pro zakončen9 zmíněného kódu, který je výsledkem přeměny.

19. Modulátor podle bodu 18 vyznačující se tím, že zmíněné zakončovací kódy jsou předepsány pro zmíněné základní kódy s omezením délky i, pro které počet párů, který každý obsahuje datový řetězec a kódový řetězec tvořící zmíněné základní kódy, je menší než 4 (=2*m=2‘2), a uplatňují převodní pravidlo, podle kterého bude zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 vždy roven zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny zmíněného datového řetězce.

20. Modulátor podle bodu 18 vyznačující se tím, pro identifikaci zmíněného zakončovacího kódu je nastaveno 1 kódové slovo na začátku zmíněného obrazce synchronizačního signálu, který slouží jako spojovací bit, na hodnotu 1 když je zmíněný zakončovací kód použit a na hodnotu ”0, když zmíněný zakončovací kód použit není.

21. Modulátor podle bodu 12 vyznačující se tím, že zmíněný jedinečný obrazec je sevřen mezi 3 bity na začátku zmíněného synchronizačního signálu a 3 bity na konci zmíněného synchronizačního signálu a 3 bity na zmíněném začátku a 3 bity na zmíněném konci jsou použity jako spojení obsahující směs dat a spojovacích bitů.

22. Modulátor podle bodu 12 vyznačující se tím, že:

první ze 3 bitu na začátku zmíněného synchronizačního signálu má hodnotu reprezentující datové slovo před přeměnou rozdělené do m-bitových jednotek, následující druhý ze zmíněných 3 bitů je nastaven na 1 z předpisu pro synchronizační signál, první ze 3 bitů na konci zmíněného synchronizačního signálu je nastaven na O z předpisu pro synchronizační signál a druhý ze zmíněných 3 bitů na zmíněném konci má hodnotu reprezentující zmíněné datové slovo před přeměnou rozdělené na m-bitové jednotky.

23. Modulátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněný přístroj dále obsahuje prostředky pro řízení DSV pro řízení DSV vstupních dat a vyslání zmíněného DSV na zmíněné převodní prostředky.

24. Modulátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněné převodní prostředky obsahují:

prostředky detekující první kód pro detekci zmíněných substitučních kódů pro omezení počtu následných výskytů zmíněného minimálního běhu d a prostředky pro detekci druhého kódu pro detekci zmíněných druhých substitučních kódů pro udržení limitu délky běhu.

25. Modulační metoda, kterou používá modulátor pro přeměnu dat se základní délkou dat m bitů na kód s proměnnou délkou (d,k;m,n;r) se základní délkou kódu n bitů, kde d je minimální běh a k je omezení délky běhu, zmíněná modulační metoda se vyznačuje tím, že obsahuje krok přeměny vstupních dat na kód podle převodní tabulky, kdy zmíněná převodní tabulka uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého bude zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 vždy roven zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny zmíněného datového řetězce a převodní kódy zmíněné převodní tabulky obsahují:

základní kódy pro d=i, k=7, m=2 a n=3 první substituční kódy pro omezení počtu následných zmíněných minimálních běhů d a druhé substituční kódy pro udržování zmíněného limitu délky běhu k.

26. Médium pro prezentaci programu, který provádí zpracování včetně kroku přeměny vstupních dat na kód podle převodní tabulky dat v modulátoru pro přeměnu dat se základní datovou délkou m bitů do kódu s proměnnou délkou (d,k;m,n;r) se základní délkou kódu n bitů, kde d je minimální běh a k je omezení délky běhu, zmíněné médium pro prezentaci programu se vyznačuje tím, že zmíněná převodní tabulka uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého bude zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 vždy roven zbytku dělení dvěma počtu**·! *e*lementu’v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny zmíněného datového řetězce a převodní kódy zmíněné převodní tabulky obsahují:

27. Demodulator pro přeměnu kódu s proměnnou délkou (d,k;m,n;r) se základní délkou kódu m bitů na data se základní délkou dat m bitů, kde d je minimální běh a k je omezení délky běhu, zmíněný demodulátor se vyznačuje tím, že obsahuje převodní prostředky pro přeměnu vstupního kódu na data podle převodní tabulky, která uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého bude zbytek dělení dvěma počtu 1 elementu v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 vždy roven zbytku dělení dvěma počtu 1 elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny zmíněného datového řetězce a převodní kódy zmíněné převodní tabulky obsahují:

28. Demodulátor podle bodu 27 vyznačující se tím, že zmíněný přístroj dále obsahuje prostředky pro odstraňování redundandních bitů, které byly vloženy do zmíněného kódu v předem určených intervalech.

29. Demodulator podle bodu 28 vyznačující se tím, že zmíněné redundandní bity jsou bity DSV nebo synchronizační signály.

30. Demodulační metoda, kterou používá demodulátor pro přeměnu kódu s proměnnou délkou (d,k;m,n;r) se základní délkou kódu n bitů na data se základní délkou dat m bitů, kde d je minimální běh a k je omezení délky béhu, zmíněná demodulační metoda se vyznačuje tím, že obsahuje krok přeměny pro přeměnu vstupního kódu na data podle převodní tabulky, která uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého bude zbytek dělení dvěma počtu ”1 elementu v datovém řetězci s hodnotou 0 nebo 1 vždy roven zbytku dělení dvěma počtu ^ol° elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny zmíněného datového řetězce a převodní kódy zmíněné převodní tabulky obsahují:

základní kódy pro d=l, k=7, m=2 a n=3 první substituční kódy pro omezení počtu následných zmíněných minimálních běhů d a druhé substituční kódy pro udržování zmíněného limitu délky béhu k.

31. Médium pro prezentaci programu, který obsahuje krok přeměny vstupního kódu na data podle převodní tabulky v demodulátoru pro přeměnu kódu s proměnnou délkou (d,k;m,n;r) se základní délkou kódu n bitů na data se základní datovou délkou m bitů, kde d je minimální běh a k je omezení délky běhu, zmíněné médium pro prezentaci programu se vyznačuje tím, že zmíněná převodní tabulka uplatňuje převodní pravidlo, podle kterého bude zbytek • · · · ♦ · ···· děleni dvěma počtu 1 elementu v átovén’řětjzci’s’hodnotou o nebo 1 vždy roven zbytku děleni dvěma počtu 1” elementu v řetězci kódových slov, který je výsledkem přeměny zmineneho datového řetězce a převodní kódy zmíněné převodní tabulky obsahují: