DE69728385T2 - Digitales Aufzeichnungsverfahren, digitale Platte, Aufzeichnungsvorrichtung für digitale Platten und Wiedergabevorrichtung für digitale Platten - Google Patents

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein digitales Aufzeichnungsverfahren, eine digitale Platte, eine Aufzeichnungsvorrichtung für digitale Platten und eine Wiedergabevorrichtung für digitale Platten und insbesondere auf ein digitales Aufzeichnungsverfahren, um digitale Daten effizient auf ein Medium, eine digitale Platte, einer Aufzeichnungsvorrichtung digitaler Platten und einer Wiedergabevorrichtung digitaler Platten aufzuzeichnen.
  • Stand der Technik
  • Die Medien der magnetooptischen Platten, der optischen Platten, der Phasenwechselplatten und dergleichen sind als digitale Platten bekannt. Die Aufzeichnung und die Wiedergabe der Platten werden jeweils durch Datenübertragung in Wechselstromkopplung durchgeführt. Dies bedeutet, dass es schwierig ist, Signalkomponenten des Niederfrequenzbereiches mit hoher Effizienz hinsichtlich der Daten aufzuzeichnen/wiederzugeben, die mit hoher Dichte auf einer digitalen Platte aufgezeichnet sind.
  • Es ist daher erforderlich, eine Modulation durchzuführen, die die Gleichstrom- und die Niederfrequenzanteile unterdrückt, um Daten aufzuzeichnen. Der aufgezeichnete Datenstrom enthält die Taktfrequenzanteile der Aufzeichnung. Während der Wiedergabe werden die Taktfrequenzanteile aus dem Signal des wiedergegebenen Datenstroms ausgelesen. Eine Selbsttaktsteuerung wird bereitgestellt, die den Bezugstakt der Wiedergabevorrichtung durch den ausgelesenen Taktfrequenzanteil wiedergibt. Beim Modulieren digitaler Daten muss die Selbsttaktsteuerung durchführbar sein und wenige Gleichstrom- und Niederfre quenzanteile aufweisen. EFM, 1-7 RLL-Modulation, 2-7 RLL-Modulation und dergleichen sind als solche Modulationssysteme bekannt. RLL-modulierte Daten werden NRZI-moduliert oder NRZ-moduliert und auf einem Medium aufgezeichnet.
  • Die japanische Patent-Offenlegungsschrift 2-96982 schlägt ein Verfahren vor, um eine Anzahl von Pseudozufallsdatenströmen vorzubereiten und den Datenstrom mit den Pseudozufallsdaten zu verschlüsseln, die zur Zeit der Aufnahme die niedrigste DSV (Digitale Summenvariation) aufweisen. Solch ein adaptives Modulationsverfahren, das den Wert der DSV verringert, wird vorgeschlagen.
  • In EP-A-0 593 173 wird eine Vorrichtung zur Aufzeichnung digitaler Daten offenbart. Die Signale werden durch verschachteltes NRZI moduliert, indem ein Bit pro jeweils m Bit der Eingangsdatenreihe eingefügt wird. Die Frequenzkennlinien der Bitreihen, die mit der Polarität variieren, werden verglichen, eine Bitreihe, die näher zu den gewünschten Frequenzkennlinien ist, wird als die Ausgangsreihe ausgewählt.
  • Es ist bekannt, eine Sinuswellenform (Wobbelform) zu bilden, die eine vorbestimmte Periode und Amplitude an der Wand einer Rille in einem Plattenmedium aufweist. Diese Welle (Wobbel) ist dem Fachmann wie in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 7-311962 offenbart wohl bekannt. Adressinformationen und dergleichen werden auf eine gemultiplexte Art durch diese Welle aufgezeichnet.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein digitales Aufzeichnungsverfahren mit günstiger digitaler Aufzeichnungseffizienz, eine digitale Platte, eine Aufzeichnungsvorrichtung für digitale Platten und eine Wiedergabevorrichtung für digitale Platten bereitzustellen.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Beispiel eines adaptiven Modulationsverfahren vorzuschlagen, das die Gleichstrom- und Niederfrequenzanteile unterdrückt.
  • Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch ein digitales Modulationsverfahren nach dem unabhängigen Anspruch 1 erreicht. Die abhängigen Ansprüche behandeln weitere vorteilhafte Entwicklungen der vorliegenden Erfindung.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf ein digitales Aufzeichnungsverfahren gerichtet, um aus einer Gruppe von Modulationsaufzeichnungsdaten-Kandidaten die Modulationsaufzeichnungsdaten auszuwählen und aufzuzeichnen, deren Gleichstromanteil während der Aufzeichnungszeit unterdrückt wurde. Eine Anzahl von Arten von Daten einer vorbestimmten Anzahl von Bits werden zu den Eingangsdaten als Anfangsdaten addiert. In einer vorbestimmten Folge für jede vorbestimmte Anzahl von Bits wird eine exklusive OR-Funktion zwischen der laufenden Codemodulationseinheit, die zu transformieren ist, und der Codemodulationseinheit durchgeführt, die unmittelbar der laufenden Codemodulationseinheit vorangeht. Indem ein Faltungsverfahren angewandt wird, das die laufende Codemodulationseinheit ersetzt, wird eine Gruppe von Kandidaten aus einer Anzahl von Arten der Modulationsaufzeichnungsdaten von den Eingangsdaten erzeugt. Die Gleichstromanteile bei dem Aufzeichnungsvorgang von jeder der Anzahl der Modulationsaufzeichnungsdaten werden miteinander verglichen. Entsprechend dem Vergleichsergebnis werden die Modulationsaufzeichnungsdaten ausgewählt und aufgezeichnet. Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung kann der Gleichstromanteil bei dem Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem mit nur einem geringen Anstieg in der Datenlänge unterdrückt werden.
  • Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Datenlänge n der Anfangsdaten, die zu den Eingangsdaten hinzugefügt werden, 2 ≦ n ≦ 32. Insbesondere ist die Datenlänge n der Anfangsdaten 4 ≦ n ≦ 8.
  • Vorzugsweise ist die Datenlänge m der Eingangsdaten gleich die L-fache Länge der Anfangsdaten (L ist eine ganze Zahl und mindestens 2).
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine magnetooptische Platte nach einem Beispiel, das nützlich für das Verständnis der vorliegenden Erfindung ist.
  • 2 zeigt einen Bereich der magnetooptischen Platte von 1.
  • 3 zeigt einen Wiedergabesignalverlauf eines Wellensignals, das nützlich für das Verständnis der vorliegenden Erfindung ist.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Aufzeichnungsvorrichtung zeigt.
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Wiedergabevorrichtung zeigt.
  • 6 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der in 4 gezeigten Modulationsschaltung zeigt.
  • 7 ist ein Diagramm, um den Betrieb der Modulationsschaltung von 6 zu beschreiben.
  • 8A und 8B sind Diagramme, um ein optimales, adaptives Modulationsverfahren zu beschreiben.
  • 9 ist ein Blockdiagramm einer adaptiven Modulationsschaltung.
  • 10 ist ein Blockdiagramm, das speziell eine adaptive Modulationsschaltung zeigt.
  • 11A und 11B sind Diagramme, um den Betrieb der in 10 gezeigten adaptiven Modulationsschaltung zu beschreiben.
  • 12A und 12B sind Diagramme, um einen Demodulationsvorgang zu beschreiben.
  • 13 ist ein Diagramm, das die Datenlängenbeziehung zwischen den Anfangsdaten (Tj) und den einfachen Daten (Eingangsdaten) zeigt.
  • 14 ist ein Signalverlaufsdiagramm, das ein Frequenzspektrum zeigt.
  • 15 ist ein Diagramm, das die Datenlängenbeziehung zwischen den Anfangsdaten (Tj) und den einfachen Daten (Eingangsdaten) zeigt.
  • 16 zeigt das Frequenzspektrum von 15.
  • 16A bis 17E sind Blockdiagramme, die Kombinationsbeispiele der Modulationsschaltungen zeigen.
  • 18A und 18E zeigen Beispiele der Tj, die zusammen angeordnet sind.
  • 19 zeigt ein für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nützliches Beispiel einer Taktmarkierung, die in einer linearen Spur vorgesehen ist.
  • 20 zeigt ein für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nützliches Beispiel einer Taktmarkierung, die in einer mäandernden Spur vorgesehen ist.
  • 21 zeigt ein für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nützliches Beispiel einer Spur, die auf der einen Seite linear und auf der anderen Seite gewellt ist.
  • 22 zeigt ein für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nützliches Beispiel, bei der sich der Mäanderaufbau einer Spur in Phase mit beiden Wänden der Rille und des Steges befinden.
  • 23 zeigt ein für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nützliches Beispiel, bei dem sich der Mäanderaufbau einer Spur in Gegenphase bei beiden Wänden der Rille und des Steges befinden.
  • 24 zeigt ein für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nützliches Beispiel, bei dem nur eine der Wände der Rille und des Steges in einer Spur mäandern.
  • Bestes Ausführungsbeispiel zur Durchführung der Erfindung
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Detail nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden.
  • 1 zeigt eine magnetooptische Platte nach einem Beispiel, das nützlich für das Verständnis der vorliegenden Erfindung ist; 2 zeigt einen Bereich der magnetooptischen Platte und 3 zeigt einen Wiedergabesignalverlauf eines Wellensignals.
  • Unter Bezug auf 1 ist die digitale Platte 10 eine magnetooptische Platte, die das Zonen-CLV-System (ZCLV-System) verwendet. Das ZCLV-System ist wohlbekannt, so dass deren Beschreibung hier nicht wiederholt wird. Die magnetooptische Platte 10 hat eine Rille, die auf der Oberfläche der Platte gebildet ist. Die Rille ist spiralförmig von dem inneren Umfang zu dem äußeren Umfang der Platte vorgesehen. Die Wand auf beiden Seiten der Rille mäandert wie in 2 gezeigt. Bei dem Matrizenverfahren der Glasplatte, um diese Platte zu bilden, wird eine Mäanderrille mit einem Wellensignal gebildet, das mit einem Einheitsfrequenztakt gewellt ist, das der Bezug für die Plattenrotationssteuerung und für die Erzeugung eines Bittaktes bei der Aufzeichnung/Wiedergabe der Daten ist. Dies wird als Taktwelle (Takt-Wobble) bezeichnet. In diesem Fall wird die Frequenz der Taktwelle aufgezeichnet, um synchron mit den aufzuzeichnenden Daten zu sein. Bei dem Bei spiel, das nützlich für das Verständnis der vorliegenden Erfindung ist, wird die Frequenz der Taktwelle auf 1,1 MHz eingestellt. Dies ist ein Achtel der Taktfrequenz von 8,8 MHz (konstante Rotationssteuerung) bei der Datenaufzeichnung.
  • Die Rille hat eine Amplitude von ungefähr 10 nm bis 50 nm in der Radiusrichtung der Platte. Für die ZCLV-Steuerung wird jede Spur der Rille auf der Platte radial aus 60 Zonen gebildet. Die CVL-Steuerung wird für jede Zone vorgesehen. Bei dieser ZCVL wird die Steuerung so vorgesehen, dass die Umdrehung bei der inneren Umfangszone größer und bei der äußeren Umfangszone kleiner ist, um die Unterschiede in der linearen Geschwindigkeit zwischen den verschiedenen Zonen zu verringern. Wie in 1 gezeigt, hat die Rille einen Datenbereich, in den Daten geschrieben werden, und einen Adressenbereich, der mit den absoluten Adressinformationen gemultiplext wird, die auf der Platte gebildet sind. Bei der Welle des Adressenbereiches werden Adresseninformationen im Voraus mittels eines Zweiphasen-Codierverfahrens und dergleichen hinsichtlich des Wellensignals, das einzufügen ist, als eine Welle der Rille moduliert.
  • 3 zeigt ein Wellensignal in der Nähe der Grenze des Adressenbereiches. Wenn die Informationen, die als eine Adressenmarkierung dienen, durch die Welle als Adressinformationen bei dem Adresssegmentbereich aufgezeichnet werden, ist es aus 3 ersichtlich, dass 0 als ein Wert der Zweiphasendaten für den Taktwellenbereich aufgezeichnet wird. Daher wird ein Signal, das eine Zweiphasen-modulierte Version der Datenadressinformation ist, in der Welle bei der Adressenbereichsfläche von 1 gebildet. Bei der Datenbereichsfläche wird ein Signal, das eine Zweiphasen-modulierte Version der Daten ist, die den Wert von 0 annehmen, bei der Welle gebildet. Ein von dieser Welle wiedergegebenes Signal kann dafür benutzt werden, die Plattenrotation zu steuern.
  • Eine Eigenschaft des Beispiels, das nützlich für das Verständnis der vorliegenden Erfindung ist, liegt darin, dass diese Welle als ein Bezug zur Erzeugung eines Taktes benutzt wird, der auf das Schreiben der Daten, die aufzuzeichnen/wiederzugeben sind, ausgerichtet ist. Eine andere Eigenschaft liegt darin, dass diese Welle als ein Bezug zur Erzeugung eines Taktes zum Schalten hinsichtlich der Daten, die aufzuzeichnen/wiederzugeben sind, be nutzt wird. Mit anderen Worten werden die Daten in Synchronisation mit dieser Welle aufgezeichnet/wiedergegeben.
  • 4 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Aufzeichnungsvorrichtung. Die Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung für magnetooptische Platten von 4 zeigt nicht die Schaltungen des Wiedergabesystems, da hier nur der Aufzeichnungsvorgang beschrieben wird.
  • Die aufzuzeichnenden Daten (im folgenden als einfache Daten bezeichnet) werden über einen Eingabeanschluss 14 eingegeben. Die einfachen Daten werden durch eine Modulationsschaltung 16 moduliert und über einen Verstärker 18 einem Magnetkopf 20 zugeführt, um auf der magnetooptischen Platte 10 aufgezeichnet zu werden. Das durch die Modulationsschaltung 16 ausgeführte Verfahren enthält ein Fehlerkorrekturcodierverfahren zur Fehlerkorrektur bei der Wiedergabe, eine adaptive Modulation, um den DSV-Wert zu verringern, NRZ-Modulation (oder NRZI-Modulation) und dergleichen.
  • Die auf der magnetooptischen Platte 10 aufgezeichneten Daten werden in Synchronisation mit der Welle in dem Datenbereich aufgezeichnet. Daher wird ein Schreibzeitsignal von einer Zeitsteuerung 22 an die Modulationsschaltung 16 zugeführt. Ein Schreibtaktsignal wird von einem PLL-Schwingkreis 24 an die Modulationsschaltung 16 zugeführt. Ein Wellensignal wird durch den optischen Kopf 26 aus der Welle ausgelesen, die in der magnetooptischen Platte 10 gebildet ist. Die gelesene Ausgabe wird einer Matrixschaltung 28 zugeführt.
  • Entsprechend der Ausgabe des optischen Kopfes 26 gibt die Matrixschaltung 28 ein Spurfehlersignal, ein Fokusfehlersignal, ein RF-Signal und ein Wellensignal aus. Das Spurfehlersignal wird an die Spursteuerschaltung 30 angelegt. Das Fokusfehlersignal wird an die Fokussteuerschaltung 32 angelegt. Das Spursteuersignal und das Fokussteuersignal werden an den optischen Kopf 26 zurückgeführt. Das von der Matrixschaltung 28 ausgegebene RF-Signal wird an das Wiedergabesystem angelegt, das zu demodulieren ist. Das von der Matrixschaltung 28 ausgegebene Wellensignal wird an die PLL-Schaltung 24, eine Adressen erfassungsschaltung 40 und eine Spindelnachlaufsteuerungsschaltung 34 angelegt. Die Spindelnachlaufsteuerungsschaltung 34 vergleicht das Wellensignal mit einem Signal von einem 1,1 MHz-Bezugsoszillator 36, um die Steuerung der Rotation eines Motors 38 bereitzustellen, wobei das Wellensignal und das 1,1 MHz-Bezugssignal aufeinander abgestimmt sind. Die Adressenerfassungsschaltung 40 erfasst ein Adressensignal, das zweiphasig mit dem Wellensignal gemultiplext wird. Der Wert des erfassten Adressensignals und ein Erfassungszeitsignal werden der Zeitsteuerung 22 zugeführt. Der PLL-Schwingkreis 24 liefert phasensynchron mit dem 1,1 MHz-Wellensignal ein 8,8 MHz-Taktsignal.
  • Bei dem in 4 gezeigten Beispiel werden die Daten auf der magnetooptischen Platte 10 durch das Taktsignal synchron mit dem wiedergegebenen Wellensignal aufgezeichnet. Insbesondere werden die Daten auf der magnetooptischen Platte 10 synchron mit dem Wellenaufbau (Wobbel-Aufbau) geschrieben.
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Wiedergabevorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In 5 ist nur das Wiedergabesystem dargestellt. Nur die Bauteile, die sich von denen der 4 unterscheiden, werden hier beschrieben. Das RF-Signal, das von der Matrixschaltung 28 ausgegeben wird, wird an eine A/D-Umwandlungsschaltung 42 angelegt. Die A/D-Umwandlungsschaltung 42 empfängt ein Taktsignal für die Wiedergabe von der PLL-Schaltung 24. Entsprechend dem Taktsignal für die Wiedergabe wird das RF-Signal digitalisiert. Die digitalen Daten von der A/D-Umwandlungsschaltung 42 werden an eine Demodulationsschaltung 44 angelegt. Das Taktsignal für die Wiedergabe von der PLL-Schaltung 24 wird auch an die Demodulationsschaltung 44 angelegt. Entsprechend dem Taktsignal für die Wiedergabe werden die digitalen Daten demoduliert, um als einfache Daten wiederhergestellt zu werden. Das Verfahren der Demodulationsschaltung 44 ist entgegengesetzt zu dem der Modulationsschaltung 16 von 4.
  • Bei dem in 5 gezeigten Beispiel, das nützlich für das Verständnis der vorliegenden Erfindung ist, wird ein Taktsignal synchron mit einem wiedergegebenen Wellensignal erzeugt und ein Datenwiedergabeverfahren mit dem Taktsignal durchgeführt. Nach dem Beispiel, das nützlich für das Verständnis der vorliegenden Erfindung ist, kann ein Taktsignal synchron mit den Wiedergabedaten erhalten werden, ohne ein Taktsignal von dem Taktanteil eines RF-Signals zu erzeugen. Mit anderen Worten kann die Aufzeichnung und die Wiedergabe mit einem hinreichenden Pegel durchgeführt werden, ohne ein Selbsttaktsignal zu berücksichtigen, das als notwendig für die herkömmliche digitale Aufzeichnung/Wiedergabe erachtet wurde. Das Modulationssystem berücksichtigt sowohl die Gesichtspunkte des "Selbsttaktes" als auch "der Unterdrückung des DSV-Wertes". Es lässt sich sagen, dass die herkömmliche RLL-Modulation nicht länger notwendig für die Aufzeichnung/Wiedergabe digitaler Platten ist. Die herkömmliche RLL-Modulation hat den Nachteil, dass die Datenmenge groß ist. Zum Beispiel kann bei der 1-7-Modulation [(1, 7, 2, 3) Modulation] der DSV-Wert unterdrückt werden. Allerdings werden die einfachen Daten von 2 Bit auf 3 Bit erhöht. Mit anderen Worten wird die Datenmenge durch diese Modulation um 50% erhöht.
  • Als ein adaptives Modulationsverfahren der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Datenaufzeichnungseffizienz erhöht werden, indem nur die adaptive Modulation, die in der oben erwähnten japanischen Patent-Offenlegungsschrift 2-96982 angeführt wurde, und nicht die typische RLL-Modulation verwendet wird.
  • Bei der adaptiven Modulation der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 2-96982 werden die Informationen, die die Pseudozufallsreihe für die Demodulation anzeigen, auch aufgezeichnet, um diese Information (Informationscode) an die Wiedergabeseite zu senden. Wenn allerdings ein Fehler der Datenwiedergabe erzeugt wird, der einen fehlerhaften Informationscode ergibt, besteht dort die Möglichkeit, dass eine fehlerhafte Ausbreitung in dem gesamten verschlüsselten Datenblock erzeugt wird.
  • Da bei der herkömmlichen 1-7 RLL-Modulation die Unterdrückung des DSV-Wertes unzureichend ist, ist ein weiteres Modulationsverfahren notwendig, das den DSV-Wert unterdrücken kann.
  • Allerdings wird aus diesem Grund die Datenmenge weiter erhöht werden. Bei dem folgenden Ausführungsbeispiel kann eine adaptive Modulation nach dem DSV-Wert bei geringer Erhöhung der Datenmenge bewirkt werden. Die Modulation wird auch mit geringerer Fehlerfortpflanzung durchgeführt.
  • 6 ist ein Blockdiagramm der Modulationsschaltung von 4. 7 ist ein Diagramm zur Beschreibung des Betriebs der Modulationsschaltung von 6. 8A und 8B sind Diagramme zur Beschreibung der adaptiven Modulation.
  • Da die Demodulationsschaltung ein Verfahren durchführt, das entgegengesetzt zu dem der Modulationsschaltung 16 ist, ist deren Blockdiagramm nicht besonders dargestellt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden einfache Daten von ungefähr 2-K Bytes (2048 Bytes) auf einem Datenbereich der magnetooptischen Platte 10 aufgezeichnet. Die eingegebenen einfachen Daten werden einer Fehlerkorrekturcodeschaltung 46 zugeführt. Die Fehlerkorrekturcodeschaltung 46 teilt die einfachen Daten von 7(a) in Einheiten von 2048 Bytes, um ein Fehlerkorrekturverfahren auf die 2048-Byte-Daten von 7(b) anzuwenden. Wie in 7(i) gezeigt, wird ein Fehlerkorrekturcode hinzugefügt, um in Daten von 2400 Bytes umgewandelt zu werden.
  • Die Daten werden einer adaptiven Modulationsschaltung 48 zugeführt. Die adaptive Modulationsschaltung 48 teilt die Daten von 7(c) in Einheiten von 40 Bits. Anfangsdaten von 4 Bits werden jeweils zu den 40 Bitdaten von 7(d) hinzugefügt. Dann werden die Daten jeweils in 4 Bits unterteilt. Das Faltungsverfahren der Exklusiv-ODER-Funktion wird zwischen den 4-Bitdaten und den Anfangsdaten für die Modulation angewendet. Indem der Wert der hinzuzufügenden 4-Bitdaten ausgewählt wird, kann der DSV-Wert unterdrückt werden. Dies wird im nachfolgenden beschrieben. Wie in 7(f) gezeigt, werden die Daten von 2640 Bytes an eine Synchronisations-Resynchronisationsadditionsschaltung 50 zugeführt. Wie in 7(g) gezeigt, wird ein Synchronisations-Resynchronisationssignal durch die Synchronisations-Resynchronisationsadditionsschaltung 50 hinzugefügt. Daten werden auf der magnetooptischen Platte 10 über eine NRZ-Modulationsschaltung 52 und den Verstärker 18 aufgezeichnet.
  • Die adaptive Modulation des Ausführungsbeispiels wird nachfolgend im Detail beschrieben werden. Bei der Datenumwandlung werden Anfangsdaten einer Anzahl von Bits jeweils zu dem Anfang eines Datenblocks hinzugefügt. Wenn die Anfangsdaten 2 Bit sind, gibt es vier mögliche Arten von Werten [00], [01], [10], [11]. Wenn die Anfangsdaten 4 Bits sind, sind die sechzehn Werte [0000],[0001], [0010], [0011], [0100], [0101], [0110], [0111], [1000], [1001], [1010], [1011], [1100], [1101], [1110] und [1111] möglich.
  • Somit werden die Anfangsdaten (Transformationsnummer j) der j Arten (j ist eine Potenz von 2) hinzugefügt, um j Vortransformationsblockdaten zu erzeugen.
  • Das Prinzip der Umwandlung wird unter Bezug auf die 8A und 8B beschrieben werden. Für jede der j Vortransformationsdatenstarten von dem Anfang der Transformationseinheit ausschließlich der Anfangsdaten wird eine Exklusiv-ODER-Operation (Modulo2) zwischen der zu transformierenden laufenden Codetransformationseinheit und der Transformationseinheit (Anfangsdaten oder transformierte Codemodulationseinheit) durchgeführt, die sich rechts vor der laufenden Codetransformationseinheit befindet. Das Ergebnis wird für die laufende Codemodulationseinheit ersetzt (Faltungsverfahren). Demzufolge werden j Nachtransformationsdaten erzeugt. Insbesondere werden für jede der j Vortransformationsdaten eine Modulo2-Operation der ersten Codetransformationseinheit D0 und der Anfangsdaten Tj durchgeführt, um die Nachtransformationsdaten D'0 der ersten Codetransformationseinheit ausschließlich der Anfangsdaten zu erzeugen. Diese Daten D'0 werden für D0 ersetzt.
  • Dann wird mit den Daten D'0 der transformierten Codetransformationseinheit und der nächsten Codetransformationseinheit D1 eine Modulo2-Operation durchgeführt, um die nächste Nachtransformationsdateneinheit D'1 zu erzeugen. Dieser Wert wird für D1 ersetzt. Ein ähnliches Verfahren wird bis zur letzten Codetransformationseinheit des Blocks wiederholt. Bei der Datendemodulation wird in der Reihenfolge der Transformationseinheit ausschließlich der ersten Demodulationscodeeinheit (Anfangsdaten Tj) der inversen Vortransformationsdaten eine Exklusiv-ODER-Operation zwischen der laufenden Transformationseinheit, die invers zu transformieren ist, und der Transformationseinheit (Anfangs daten oder Demodulationscodeeinheit vor der Inversion) durchgeführt, die sich rechts vor der laufenden Transformationseinheit befindet. Der erhaltene Wert wird für die laufende betreffende Demodulationscodeeinheit ersetzt. Demzufolge werden inverse Nachtransformationsdaten erzeugt. Insbesondere werden durch die Modulo2-Operation der ersten Demodulationscodeeinheit D'0 und der Anfangsdaten Tj inverse Nachtransformationsdaten D0 erzeugt, die für D'0 ersetzt werden. Dann wird eine Modulo2-Operation zwischen D'0 (Demodulationscodeeinheit vor der inversen Transformation) und der nächsten Demodulationscodeeinheit D'1 durchgeführt, wodurch die nächsten inversen Nachtransformationsdaten D1 erzeugt werden. Dieser Wert wird für D'1 ersetzt.
  • Ein ähnliches Verfahren wird bis zur letzten Demodulationscodeeinheit der betreffenden Daten wiederholt. Bei der Dateninversion wird eine unmittelbar vorhergehende Demodulationscodeeinheit, die noch nicht invertiert ist, bei der inversen Transformation der laufenden Demodulationscodeeinheit benutzt. Daher wird gegebenenfalls die Wirkung eines Fehlers auf die laufende Demodulationscodeeinheit begrenzt und wird nicht auf die nachfolgende Codemodulationseinheit ausgebreitet. Wenn zum Beispiel ein Fehler in der Modulationscodeeinheit D'i auftritt, die noch nicht invers transformiert ist, werden nur die inversen Nachtransformationscodeeinheiten Di und Di + 1 durch diesen Fehler beeinflusst.
  • Eine bestimmte An der Datentransformation wird beschrieben werden, um das Prinzip dieses Verfahrens zu zeigen.
  • 9 ist ein schematisches Blockdiagramm einer adaptiven Modulationsschaltung; 10 ist dessen spezifischeres Blockdiagramm; und 11A und 11B zeigen den Verfahrensablauf einer adaptiven Modulationsschaltung.
  • Es sei angenommen, dass die Anfangsdaten eine Datenlänge von 2 Bits und die einfachen Daten eine Datenlänge von 8 Bits aufweisen. Die eingegebenen einfachen 8 Bit-Daten sind [10001101]. Die hinzugefügten 2-Bit Anfangsdaten enthalten die vier Arten von T1: [00], T2: [01], T3: [10], T4: [11]. Die einfachen Daten [1001101] werden an den Eingabeanschluss 14 der 10 angelegt, um der adaptiven Modulationsschaltung 48 zugeführt zu werden. Die einfachen Daten werden an die Tj-Additionsumwandlungsschaltungen 54a–54d zugeführt, um umgewandelt zu werden. Bei der Tj-Additionsumwandlungsschaltung 54a, die T1 entspricht, wird die in 11a gezeigte Umwandlung durchgeführt. Bei der Tj-Additionsumwandlungsschaltung 54b, die T2 entspricht, wird die in 11B gezeigte Umwandlung durchgeführt.
  • Die Ausgänge der Tj-Additionsumwandlungsschaltungen 54a–54d werden an die Aufnahmezeitdaten-Reihenumwandlungsschaltungen 56a–56d angelegt. Die Aufnahmezeitdaten-Reihenumwandlungsschaltungen 56a–56d wandeln die Ausgänge der Tj-Additionsumwandlungsschaltungen 54a–54d in Datenreihen um, die an das Aufnahme-/Wiedergabesystem ausgegeben werden. Bei dem Ausführungsbeispiel wird der zu modulierende Ausgang der Tj-Additionsumwandlungsschaltung 54 an die NRZ-Modulationsschaltung 52 angelegt und dem Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem bereitgestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel kann angenommen werden, dass der Ausgang der Tj-Additionsumwandlungsschaltung 54 direkt dem Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem bereitgestellt wird. Der Umwandlungsprozess wird bei den Aufnahmezeitdaten-Reihenumwandlungsschaltungen 56a–56d beendet, so dass der Eingang intakt ausgegeben wird.
  • Die Ausgänge der Aufnahmezeitdaten-Reihenumwandlungsschaltungen 56a–56d sind an die DSV-Wert-Messschaltungen 58a–58d und an die Extremwertmessschaltungen 60a–60d angelegt. DST-Wert-Messschaltungen 58a–58d erhalten den DST-Wert der 10-Bit-Daten (8 Bit einfache Daten + 2 Bit Anfangsdaten), die tatsächlich an das Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem ausgegeben werden. Extremwert-Messschaltungen 60a–60d erfassen und halten den Extremwert der Gleichstromvariation bei 10 Bits (8 Bit einfache Daten + 2 Bit Anfangsdaten), die tatsächlich an das Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem ausgegeben werden. Insbesondere bei dem in 11A gezeigten Beispiel gibt die DSV-Wertmessschaltung 58a " –4" aus und gibt die Extremwert-Messschaltung 60a "–4" aus. Bei dem in 11B gezeigten Beispiel gibt die DSV-Wertmessschaltung 58b "2" aus und gibt die Extremwertmessschaltung 60b "4" aus. Entsprechende Ausgänge der DSV-Wertmessschaltungen 58a–58d und der Extremwertmessschaltung 60a–60d sind an eine Auswahlschaltung 62 angelegt.
  • Die Auswahlschaltung 62 wählt das Tj mit einem geringen Absolutwert des Extremwertes von den Ausgängen der Extremwertmessschaltungen 60a–60d aus. Wenn die Absolutwerte des Extremwertes identisch sind, wird das Tj mit dem geringeren Absolutwert des DSV ausgewählt. Wenn die Absolutwerte der DSV auch identisch sind, wird keiner von ihnen ausgewählt. Die Auswahlschaltung 62 liefert diesen Wert von j an die Tj-Additionsumwandlungsschaltung 54. Entsprechend diesem j-Wert führt die Tj-Additionsumwandlungsschaltung 54 die Tj-Addition durch. Dementsprechend wird die adaptive Modulation durchgeführt, um den Gleichstromanteil bei dem Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem zu unterdrücken. Ein Tj mit einem DSV-Wert von "0" kann durch die Auswahlschaltung 62 ausgewählt werden. In diesem Fall wird der DSV-Wert als Anfangswert des Extremwertes eingestellt, der für die Gleichstromvariation und die DSV-Messung der nächsten 10 Bits (8 Bit einfache Daten + 2 Bit Anfangsdaten) gehalten wird.
  • Entsprechend dem Tj werden durch Bestimmung und Bereitstellen des Tj durch die Auswahlschaltung 62 die Ausgänge der DSV-Wert-Messschaltungen 58a–58d den Extremwertmessschaltungen 60a–60d bereitgestellt und für die DSV-Wert-Messschaltungen 58a–58d als der Anfangswert des Extremwertes eingestellt, der durch die Gleichstromvariation und die DSV-Messung der nächsten 10 Bits (8 Bit einfache Daten + 2 Bit Anfangsdaten) gehalten wird.
  • Die Verhinderung der Fehlerausbreitung bei dem Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem wird im folgenden kurz beschrieben werden. 12A und 12B zeigen das Verfahren beim Demodulieren von Daten, die durch eine adaptive Modulationsschaltung moduliert wurden. Wenn das in 11 gezeigte Signal aus den früheren Daten über das Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem wiedergewonnen werden soll, wird das in 12A gezeigte Verfahren durchgeführt. Selbst wenn ein Fehler in dem Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem auftritt, wird, wie in 12B gezeigt, der Fehler sich nicht auf den gesamten Block ausbreiten. Die Beziehung zwischen der Datenlänge der einfachen Daten und der Datenlänge der daran angefügten Anfangsdaten wird im nachfolgenden betrachtet werden.
  • 13 zeigt die Beziehung der Datenlänge zwischen den Anfangsdaten Tj und den einfachen Daten (Eingangsdaten), und 14 zeigt ein Frequenzspektrum.
  • Das Frequenzspektrum als ein Ergebnis der Simulation der adaptiven Modulation durch Hinzufügen von Anfangsdaten von verschiedener Datenlänge mit einem konstanten Verhältnis der Datenlänge der einfachen Daten zu den Anfangsdaten von 13 wird durch das Frequenzspektrum von 14 gezeigt. In 14 ist die normierte Frequenz entlang der horizontalen Achse aufgetragen, wobei f der Frequenzanteil ist, wenn die Datenreihen durch Fourier-Umwandlung Frequenz-analysiert werden und fc der Frequenzanteil mit der höchsten Frequenz ist. Insbesondere entspricht fc der Datenreihe (101010...), und die Verstärkung ist entlang der vertikalen Achse aufgetragen.
  • Nach dieser adaptiven Modulation wird in 14 der Signalanteil des Niederfrequenzbereiches in einer Datenreihe unterdrückt, da die Verstärkung in dem Bereich der niedrigen normierten Frequenz geringer wird. Insbesondere wird die Unterdrückungswirkung des Gleichstromanteils erhöht, was eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist. Als Anfangsdaten für die Beobachtung in 14 sind Daten von mindestens 2 Bit vorzuziehen. Dies hat seinen Grund darin, dass die DSV-Steuerung in einem Block nicht durch ein Bit durchgeführt wird. Mit anderen Worten, obwohl in dem Fall eines Bits die Auswahl von zwei Arten durchgeführt wird, unterscheiden sich die Daten nur in der entgegengesetzten Polarität. Daher wird durch einen DSV-Wert von nur einem Block eine adaptive Steuerung im wesentlichen nicht durchgeführt. Im Fall eines Bits werden die Anfangsdaten des laufenden Blocks gerade so eingestellt, dass der DSV-Wert, der von dem vorherigen Block wiederholt wird, gelöscht wird. Die DSV-Wertsteuerung kann nur mit einer Anzahl von Bits durchgeführt werden. In dem Fall von 2 Bits wird eine Auswahl von vier Arten von Daten durchgeführt. Wenn allerdings die Daten, bei denen die Polarität nur invertiert ist, als eine Art betrachtet wird, gibt es dort zwei Arten von Daten. Daher kann eine adaptive Steuerung durch einen DSV-Wert durch nur einen Block durchgeführt werden. In dem Fall von vier Bits wird eine Auswahl von 16 Datenarten durchgeführt. Wenn Daten von genau entgegengesetzter Polarität als eine Art betrachtet werden, gibt es dort insgesamt 8 Arten. Daher kann eine adaptive Steuerung hinreichend durch einen DSV-Wert für nur einen Block durchgeführt werden.
  • Obwohl mindestens 2 Bit als die Datenlänge n der Anfangsdaten erforderlich sind, ist die Unterdrückungswirkung des Gleichstromanteils wesentlich, wenn die Datenlänge 4 Bit oder mehr beträgt, wie man aus 14 sieht. Allerdings gibt es keinen großen Unterschied in der Unterdrückungswirkung des Gleichstromanteils zwischen der Datenlänge von 4 Bits und 8 Bits für die Anfangsdaten. Aus der Tendenz der Simulationsergebnisse kann man erkennen, dass sich eine Verbesserung in der Unterdrückungswirkung des Leichtstromanteils bis zu 32 Bit der Datenlänge n der Anfangsdaten zeigt. Eine Datenlänge größer als 32 Bit für die Anfangsdaten liefert keine Verbesserung in der Unterdrückung des Gleichstromanteils. Nur die Blockdatenlänge wird erhöht. Daher beträgt die Datenlänge n der Anfangsdaten vorzugsweise 8 Bit oder weniger, wobei die Schaltkomplexität dieser adaptiven Modulation berücksichtigt wird.
  • Die Simulation wurde für adaptive Demodulation mit Anfangsdaten durchgeführt, die eine Datenlänge von 4 Bits aufwiesen, die zu den Anfangsdaten mit verschiedener Datenlänge m hinzugefügt wurden. Ein sich daraus ergebendes Frequenzspektrum ist in 16 gezeigt.
  • Es ist aus 16 ersichtlich, dass die Datenlänge der einfachen Daten vorzugsweise 100 Bytes (800 Bits) oder weniger betragen, wenn die Länge der Anfangsdaten 4 Bit beträgt. Unter Bezug auf 16 wird eine übermäßig kurze Datenlänge der einfachen Daten einen Anstieg in dem Verhältnis der Datenlänge der Anfangsdaten zu den einfachen Daten ergeben. Die Gesamtdatenmenge wird erhöht werden. Daher ist die Datenlänge der einfachen Daten vorzugsweise nicht mehr als ungefähr 10 Bytes, wenn die Datenlänge der Anfangsdaten unter Berücksichtigung der Redundanz 4 Bits beträgt.
  • Hinsichtlich des oben genannten werden die Datenlänge n der Anfangsdaten und die Datenlänge m der einfachen Daten vorzugsweise so eingestellt, um die folgende Gleichung zu erfüllen. (4 Bits/800 Bits) ≦ (n/m) ≦ (4 Bits/80 Bits)
  • Insbesondere, 0,005 ≦ (n/m) ≦ 0,05
  • Wenn man berücksichtigt, dass nach dem Ergebnis der Simulation von 14 die Datenlänge n der Anfangsdaten vorzugsweise 4 ≦ n ≦ 8 (Bits) beträgt, sollte die Datenlänge m der einfachen Daten vorzugsweise die folgende Gleichung erfüllen. 80 ≦ m ≦ 1600 (Bits)
  • Auch wird aus Effizienzgesichtspunkten vorzugsweise die Datenlänge n der einfachen Daten auf ein ganzzahliges Vielfaches der Datenlänge n der Anfangsdaten eingestellt, da die Modulo2-Operation beendet werden kann. Wie zuvor erwähnt, kann diese adaptive Modulation zusammen mit einer anderen RLL-Modulation angewendet werden.
  • Die 17A–17E zeigen Kombinationen der Modulationsschaltungen. 17A entspricht dem in 9 gezeigten Beispiel. 17B entspricht einer Anordnung einer RLL-Modulationsschaltung 60, die als eine vorhergehende Stufe der adaptiven Modulationsschaltung 48 von 17 bereitgestellt wird. 17c entspricht einer Anordnung einer NRZI-Modulationsschaltung 70, die anstelle einer NRZ-Modulationsschaltung 52 von 17A verwendet wird. 17D entspricht einer Anordnung einer RLL-Modulationsschaltung 60 als eine vorhergehende Stufe einer adaptiven Modulationsschaltung 48 von 17C. 17E entspricht einer Anordnung eines Austausches der adaptiven Modulationsschaltung 48 und der RLL-Modulationsschaltung 60 von 17D.
  • Wenn die vorliegende Erfindung auf eine herkömmliche Platte angewendet wird, ist die in 17E gezeigte Anordnung vorzuziehen. Nach der Anordnung von 17E muss der DSV-Wert unter Berücksichtigung der RLL-Modulationsschaltung 60 und der NRZI- Modulationsschaltung 70 beim Auswählen des Tj durch die adaptive Modulationsschaltung 48 gemessen werden. Da allerdings der Selbsttaktanteil, der in der RLI-Modulationsschaltung 60 erzeugt wird, an das Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem ohne zerstört zu werden zugeführt wird, kann sowohl die Selbsttaktaufzeichnung als auch die Stromanteilunterdrückung zuverlässig erreicht werden.
  • Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird das Faltungsverfahren von dem Anfang der Einheiten der Datenlänge n der Anfangsdaten durchgeführt. Es kann allerdings eine willkürliche Reihenfolge gewählt werden.
  • 18A und 18B zeigen zusammenfassend eine Anordnung der Tj.
  • 19–21 zeigen Beispiele, die nützlich für das Verständnis der vorliegenden Erfindung sind, die eine Taktmarkierung mit niedriger Frequenz aufweisen, die anstelle der kontinuierlichen in 1–3 gezeigten Welle vorgesehen sind. Insbesondere zeigt 19 ein Beispiel einer linearen Spur, bei der eine Taktmarkierung mit einer Periode von w1 und einer Breite w2 eingefügt ist. 20 entspricht einer mäandernen Spur, und 21 entspricht einer Spur, die eine lineare Seite und eine andere mäanderne Seite aufweist.
  • 22 entspricht einer Spur, die einen Mäanderaufbau der gleichen Phase auf beiden Wänden der Rille und des Stegs aufweist. 23 entspricht einer mäandernen Spur von entgegengesetzter Phase bei beiden Wänden der Rille und des Steges. 24 entspricht einer Spur mit einem Aufbau, bei dem nur eine Wand der Rille und des Steges mäandert. Jedes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann auf einen beliebigen dieser Fälle angewendet werden.
  • Nach der vorliegenden Erfindung kann der Gleichstromanteil bei dem Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem bei einem nur geringen Anstieg der Datenlänge unterdrückt werden. Da nach einem Beispiel, das nützlich für das Verständnis der vorliegenden Erfindung ist, das Bezugtaktsignal von einem Wellensignal erhalten wird, braucht die Datenmodulation für einen Selbsttakt nicht berücksichtigt zu werden. Weiterhin können Daten mit hoher Effizienz auf einer digitalen Platte aufgezeichnet oder von einer digitalen Platte wiedergegeben werden. Eine digitale Aufzeichnungsvorrichtung mit geringer Fehlerausbreitung und feiner Unterdrückung des Gleichstromanteils kann bereitgestellt werden.

Claims (6)

  1. Digitales Modulationsverfahren zum Auswählen von Modulationsdaten aus einer Anzahl von Modulationsdaten-Kandidaten mit: einem ersten Schritt der Unterteilung von Eingangsdaten mit einer vorgegebenen Anzahl von Bits in erste Codemodulationseinheiten Ak, wobei k eine natürliche Zahl ist, mit n Bits, wobei n eine ganze Zahl von mindestens 2 ist, und Anwendung eines Faltungsprozesses unter Verwendung einer Anfangsdateneinheit (Tj), die aus einer Anzahl von Anfangsdateneinheiten ausgewählt ist, von denen jede n Bits aufweist, für die Codemodulationseinheiten Ak zur Erzeugung eines Modulationsdaten-Kandidaten entsprechend der einen Anfangsdateneinheit (Tj), einem zweiten Schritt der Durchführung des ersten Schrittes an jeder der Anzahl von Anfangsdateneinheiten zur Erzeugung einer Anzahl von Modulationsdaten-Kandidaten entsprechend der Anzahl von Anfangsdateneinheiten von den Eingangsdaten und einem dritten Schritt des Vergleichs von Gleichstromkomponenten jedes der Anzahl von Modulationsdaten-Kandidaten zur Auswahl von Modulationsdaten, deren Gleichstromkomponente des Aufzeichnens unterdrückt ist, gemäß einem Vergleichsergebnis, wobei der Faltungsprozess die Schritte aufweist Durchführung einer Exklusiv-Oder-Operation zwischen einer Codemodulationseinheit A1 (Do) und einer Anfangsdateneinheit (Tj), wenn k = 1, zur Erzeugung einer Codemodulationseinheit B1 (D'o), die ihr Operationsergebnis für die Codemodulationseinheit A1 ist und Durchführen einer Exklusiv-Oder-Operation zwischen einer Codemodulationseinheit Ak (Dk), wenn k ≥ 2, und einer Codemodulationseinheit Bk – 1 zur Erzeugung einer Codemodulationseinheit Bk, die ihr Operationsergebnis für die Codemodulationseinheit Ak ist, wobei eine Folge der Anfangsdateneinheit (Tj) und der Codemodulationseinheiten Bk ein Modulationsdatenkandidat ist.
  2. Digitales Modulationsverfahren nach Anspruch 1, wobei die den Eingangsdaten angehängten Anfangsdaten eine Datenlänge n von 2 ≤ n ≤ 32 aufweisen.
  3. Digitales Modulationsverfahren nach Anspruch 2, wobei die Datenlänge n der Anfangsdaten 4 ≤ n ≤ 8 ist.
  4. Digitales Modulationsverfahren nach Anspruch 1, wobei m und n eine Beziehung von 0,005 ≤ n/m ≤ 0,05 erfüllt, wobei die Eingangsdaten eine Datenlänge von m Bit aufweisen, wobei m eine ganze Zahl ist, und die den Eingangsdaten addierten Anfangsdaten eine Datenlänge von n Bit aufweisen, wobei n eine ganze Zahl ist.
  5. Digitales Modulationsverfahren nach Anspruch 1, wobei die Eingabedaten eine Datenlänge 80 ≤ m ≤ 1600 aufweisen.
  6. Digitales Modulationsverfahren nach Anspruch 1, wobei die Eingangsdaten eine Datenlänge von m Bit aufweisen und m L mal n ist, wobei m eine natürliche Zahl und L eine ganze Zahl von zumindest 2 ist.
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