DE69831626T2

DE69831626T2 - Datenmodulation und -übertragung

Info

Publication number: DE69831626T2
Application number: DE69831626T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Shinagawa-ku NAKAGAWA; Tatsuya Shinagawa-ku Narahara; Yoshihide Shinagawa-ku Shinpuku
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1998-05-21
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2018-05-22
Also published as: KR100518474B1; EP0880234B1; EP0880234A2; EP0880234A3; KR19980087313A; US6091347A; DE69831626D1

Description

Die Erfindung betrifft die Datenmodulation und -übertragung.
Wenn Daten über eine vorgegebene Übertragungsleitung übertragen oder auf einem Aufzeichnungsmedium, wie einer optischen Platte oder einer magneto-optischen Platte, aufgezeichnet werden sollen, werden sie üblicherweise in Daten moduliert, die für die Übertragung und die Aufzeichnung geeignet sind. Als eines dieser Modulationsverfahren ist die Blockcodierung bekannt. Bei der Blockcodierung wird ein Datenstring in Blöcke umgewandelt, die aus Einheiten bestehen, wobei jede Einheit m × i Bits (im folgenden als Datenwort bezeichnet) enthält, und das Datenwort wird weiter nach einem geeigneten Codiergesetz in ein Codewort umgewandelt, das aus n × i Bits besteht. Das Codewort ist ein Festlängencode, wenn i = 1 ist. Das Codewort ist ein variabler Längencode, wenn i aus mehreren Zahlen ausgewählt, d.h. bei der Umwandlung des Codeworts ein vorgeschriebenes i im Bereich von 1 bis imax (Maximalwert von i) ausgewählt wird. Der blockcodierte Code wird als variabler Längencode (d, k; m, n; r) bezeichnet.
Der Wert i wird als Zwangslänge bezeichnet, und der Wert imax wird als r (maximale Zwangslänge) bezeichnet. Der minimale Lauf d bezeichnet die kleinste aufeinanderfolgende Zahl von Werten "0", die in einer Codesequenz in eine Folge "1" eingefügt sind, und der maximale Lauf k bezeichnet die maximale Zahl von aufeinanderfolgenden Werten "0", die in einer Codesequenz in eine Folge "1" eingefügt sind.
In Compact Disks und Minidisks (Warenzeichen) wird bei der Verarbeitung des Codes variabler Länge, der in der oben beschriebenen Weise gewonnen wird, eine NRZI-(Non Return to Zero Inverted)-Modulation durchgeführt, bei der "1" Inversion und "0" Nicht-Inversion bedeutet. Der (im folgenden als Aufzeichnungswellenform-String bezeichnete) NRZI-modulierte Code variabler Länge wird aufgezeichnet.
Das minimale Inversionsintervall des Aufzeichnungswellenform-Strings wird durch Tmin repräsentiert, und das maximale Inversionsintervall wird durch Tmax repräsentiert. Es wurden verschiedene Modulationsverfahren vorgeschlagen, wobei einerseits für eine Aufzeichnung mit höherer Dichte in Richtung linearer Geschwindigkeit das längere minimale Inversionsintervall Tmin, d.h. der größere minimale Lauf d, erwünscht ist, andererseits mit Rücksicht auf die Taktreproduktion das kürzere maximale Inversionsintervall Tmax, d.h. der kleinere maximale Lauf k, erwünscht ist.
Als Moduiationsverfahren für magnetische Platten oder magneto-optische Platten ist z.B. RLL (2-7) bekannt. Wenn der Parameter dieses Modulationsverfahrens (2, 7; 1, 2; 3) ist und das Bitintervall des Aufzeichnungswellenform-Strings durch T repräsentiert wird, ist das minimale inversionsintervall Tmin (= (d + 1)T) gleich 3 (= 2 + 1)T. Wenn das Bitintervall des Daten-Strings durch Tdata repräsentiert wird, ist das minimale Inversionsintervall Tmin gleich 1,5 (= (m/n) × Tmin = (1/2) × 3) Tdata. Das maximale Inversionsintervall Tmax (= (k + 1)T) ist 8 (= 7 + 1)T(= (m/n) × Tmax) Tdata = (1/2) × 8 Tdata = 4,0 Tdata. Die Detektierungsfensterbreite Tw (= (m/n)T) ist 0,5 (= 1/2) Tdata.
Alternativ wurde RLL (1-7) als Modulationsverfahren für magnetische Platten oder magneto-optische Platten bekannt. Der Parameter dieses Modulationsverfahrens ist (1, 7; 2, 3; 2), das minimale Inversionsintervall Tmin ist 2 (= 1 + 1)T(= (2/3) × 2 Tdata = 1,33 Tdata). Das maximale Inversionsintervall Tmax ist 8 (= 7 + 1)T(= 2/3) × 8 Tdata = 5,33 Tdata). Die Detektierungsfensterbreite Tw ist 0,67 (= 2/3) Tdata.
Beim Vergleich zwischen RLL (2-7) und RLL (1-7) erweist sich RLL (2-7), d.h. das minimale Inversionsintervall Tmin von 1,5 Tdata, gegenüber RLL (1-7), d.h. 1,33 Tdata, für die Aufzeichnung mit höherer Dichte in Richtung der linearen Geschwindigkeit, z.B. in einem magnetischen Plattensystem und in einem opto-magnetischen Plattensystem als wünschenswerter. In der Praxis ist jedoch die Verwendung von RLL (1-7) populärer, von dem oben gesagt wurde, daß es eine größere Detektierungsfensterbreite Tw und eine größere Jittertoleranz hat als RLL (2-7).
Ein Beispiel für eine RLL(1-7)-Umwandlungstabelle ist die folgende.
<Tabelle 1> RLL (1, 7; 2, 3; 2)
Das x in der Umwandlungstabelle wird in 1 umgewandelt, wenn das nachfolgende Kanalbit 0 ist, oder es wird in 0 umgewandelt, wenn das nachfolgende Kanalbit 1 ist (Im folgenden gilt das Gleiche). Die Zwangslänge r ist gleich 2.
Dieser Code kann realisiert werden, indem die Reihenfolge aller Bits von MSB bis LSB, wie sie in der folgenden Tabelle aufgelistet sind, umgekehrt wird.
<Tabelle 2> RLL (1, 7; 2, 3; 2)
Die Zwangslänge r ist gleich 2.
Alternativ kann die RLL(1-7)-Umwandlungstabelle auch durch Änderung eines Arrays realisiert werden, wie dies im folgenden beschrieben ist.
<Tabelle 3> RLL (1, 7; 2, 3; 2)
Die Zwangslänge r ist gleich 2.
Dieser Code kann realisiert werden, indem die Reihenfolge aller Bits von MSB bis LSB, wie sie in der folgenden Tabelle aufgelistet sind, umgekehrt wird.
<Tabelle 4> RLL (1, 7; 2, 3; 2)
Die Zwangslänge r ist gleich 2.
Im folgenden wird ein Beispiel für die RLL(1-6)-Umwandlungstabelle dargestellt, die ein reduziertes maximales Inversionsintervall Tmax bei dem minimalen Lauf d = 1 hat.
<Tabelle 5> RLL (1, 6; 2, 3; 4)
Die Zwangslänge r ist gleich 4.
Dieser Code wird realisiert, indem die Reihenfolge aller Bits von MSB bis LSB, wie sie in der folgenden Tabelle aufgelistet sind, umgekehrt wird.
<Tabelle 6> RLL (1, 6; 2, 3; 4)
Zusätzlich zu den oben erwähnten Fällen ist in der folgenden Tabelle ein Beispiel für die Umwandlungstabelle des RLL(1-6)-Codes mit einem reduzierten maximalen Inversionsintervall Tmax und einer Übertragung von endlichen Bits bei größtmöglichem Fehler aufgelistet).
<Tabelle 7> RLL (1, 6; 2, 3; 5)
Die Zwangslänge r ist 5.
Tabelle 7 ist so angeordnet, daß ein Fehler sich nicht unendlich fortsetzt, wenn ein Bit-Verschiebungsfehler auftritt und demoduliert wird. Ein sich unendlich fortsetzender Fehler bedeutet, daß alle folgenden Daten-Strings nicht korrekt demoduliert werden, wenn an einem bestimmten Punkt in einem Code-String einmal ein Bit-Verschiebungsfehler auftritt.
Der Bit-Verschiebungsfehler ist der Fehler, der durch die Verschiebung einer "1" zur Kennzeichnung einer Vorder- oder Hinterflanke in einem Code-String auftritt, der durch Modulieren eines Daten-Strings erzeugt wird.
Zusätzlich zu den oben erwähnten Tabellen ist in der folgenden Tabelle ein Beispiel für die RLL(2-7)-Umwandlungstabelle mit dem maximalen Inversionsintervall Tmax von 8T (maximaler Lauf 7) bei dem minimalen Lauf d = 2 aufgelistet.
<Tabelle 8> RLL (2, 7; 1, 2; 3)
Die Häufigkeit, mit der welcher der RLL(1-7)-Modulation unterworfene Kanalbitstring auftritt, ist meistens Tmin, nämlich 2T, gefolgt von 3T und anschließend von 4T. Der Fall, daß die Flankeninformation sehr oft mit einer kurzen Periode, wie 2T oder 3T auftritt, ist für die Taktreproduktion von Vorteil, ein nachfolgendes 2T führt jedoch zu einer verzerrten Aufzeichnungswellenform, weil das Wellenform-Ausgangssignal 2T klein und gegen Defokussierung und tangentiales Kippen anfällig ist. Eine Aufzeichnung mit nachfolgenden minimalen Marken ist bei hoher linearer Dichte anfällig gegen äußere Störungen, wie Rauschen, und es tritt oft eine fehlerhafte Datenwiedergabe auf.
RLL (1-7) wird oft mit PRML (Partial Response Maximum Likeihood) kombiniert, um das S/N-Verhältnis bei der Wiedergabe von Aufzeichnungen mit hoher linearer Dichte zu verbessern. Das Verfahren wird angewendet für die Viterbi-Decodierung der HF-Wiedergabewellenform, die in Anpassung die Eigenschaften der Medien z.B. an PR (1, 1) oder PR (1, 2, 1) entzerrt ist. Der Wiedergabe-Ausgangswert, das für die Entzerrung an PR (1, 1) erwünscht ist, ist im folgenden beispielhaft aufgelistet.
Die Daten nach der NRZI-Umwandlung sind Pegeldaten, der Wert ist ein Wert (0 oder 1), der von dem unmittelbar vorangehenden Wert (1 oder 0) verschieden ist, wenn die Kanalbitdaten gleich 1 sind. Andernfalls ist der Wert der gleiche (0 oder 1) wie der unmittelbar vorangehende Wert (0 oder 1). Im vorliegenden Beispiel wird "11" dekodiert, wenn der Wert nach der NRZI-Umwandlung gleich 1 ist, hingegen wird "–1–1" dekodiert, wenn der Wert nach der NRZI-Umwandlung gleich 0 ist. Wenn Tmin, d.h. 2T, folgt, wird die Wellenform entzerrt, so daß dieser Wiedergabe-Ausgangswert ausgegeben wird. Die Wellenform-Interferenz ist allgemein um so länger, je höher die lineare Dichte ist, und die Wellenform-Entzerrung wird lang wie PR (1, 2, 2, 1) oder PR (1, 1, 1, 1).
Wenn die passende Wellenform-Entzerrung PR (1, 1, 1, 1) ist, erhält man als Ergebnis der Anwendung hoher linearer Dichte bei dem minimalen Lauf d = 1 im Hinblick auf das nachfolgende Tmin, d.h. 2T, das folgende Wiedergabesignal.
wobei 0 sich aufeinanderfolgend fortsetzt. Dieser Wiedergabe-Ausgangswert zeigt, daß nach der Wellenform-Entzerrung kein Signal kontinuierlich ausgegeben wird, so daß die Viterbi-Decodierung nicht aufgeht und diese Situation zu einer instabilen Datenwiedergabe und Taktreproduktion führt.
Ein solcher Kanalbit-Datenstring wird z.B. ausgegeben, wenn ein Datenstring vor der Modulation von "10-01-10-01-10-..." von RLL (1, 7; 2, 3; 2) nach Tabelle 1 ist.
Ein Datenstring vor der Modulation von "11-10-11-10-11-10-..." von RLL (1, 6; 2, 3; 4) in Tabelle 5 ergibt das Gleiche.
Ein Datenstring vor der Modulation von "010-010-010-010-..." von RLL (2, 7; 1, 2; 3) in Tabelle 8 ergibt das Gleiche.
Falls bei einem Aufzeichnungsmedium, wie einer magnetischen Platte, einer magnetooptischen Platte oder einer optischen Platte, eine Aufzeichnung mit hoher Dichte angewendet wird und ein Code mit einem langen minimalen Lauf, wie RLL (1-7), RLL (1-6), RLL (2-7) oder ein VFM-Code als Modulationscode benutzt wird, wird der wiedergegebene Ausgangswert von Tmin der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenform bei hoher linearer Dichte klein. Wenn das minimale Inversionsintervall Tmin fortlaufend auftritt, wird durch dieses Auftreten und durch externe Störungen, wie Jitter, die Takterzeugung beeinträchtigt, und es können Fehler auftreten, was zu einem ernsten Problem führt.
Ähnlich wird in dem Fall, daß eine PR (1, 1, 1, 1)-Entzerrung unter Verwendung des Codes d = 1 bei hoher linearer Dichte durchgeführt wird, ein Signal mit aufeinanderfolgenden Werten "0" als Wiedergabesignal ausgegeben, wobei die Viterbi-Decodierung nicht aufgeht und die Taktreproduktion beeinträchtigt wird.
In EP-A-0 744 838 ist ein Codierverfahren zur Umwandlung eines m-Bit-basierten Datenwort-Strings in einen n-Bit-basierten Codewort-String beschrieben. Der m-Bit-basierte Datenwort-String wird von einem Schieberegister 1 aufgenommen, und es wird eine Zwangslänge festgelegt, die die Länge eines Datenworts spezifiziert, das von einem Kodierer 2 umgewandelt werden soll. Das Codierverfahren wählt in Abhängigkeit von der Zwangslänge und den obigen Entscheidungsergebnissen eine von mehreren Umwandlungstabellen aus, die Tabellen mit variabler Länge darstellen und zumindest die minimale Lauflänge d erfüllen. Das Codierverfahren erzeugt nach Maßgabe der ausgewählten Umwandlungstabelle ein Codewort, das dem umzuwandelnden Datenwort entspricht.
In den anliegenden Ansprüchen sind verschiedene Aspekte der Erfindung definiert. Ausführungsbeispiele der Erfindung können dazu beitragen, die Taktreproduktion zu stabilisieren, indem sie zu einer herkömmlichen Modulationstabelle, wie RLL (1-7), RLL (1-6) und RLL (2-7) einen Code hinzufügen, der die aufeinanderfolgende Wiederholung des minimalen Inversionsintervalls Tmin begrenzt.
Bei dem Modulationsverfahren nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der minimale Lauf d gleich 1 oder größer, und es wird zusätzlich ein Begrenzungscode zugeteilt, um die Folgelänge des minimalen Laufs d in einem Kanalbit-String nach der Umwandlung eines variablen Längencodes zu begrenzen, wenn der minimale Lauf d sich während einer vorgeschriebenen Folgelänge fortlaufend fortsetzt.
Ein Übertragungsmedium nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung überträgt ein Programm für die zusätzliche Zuteilung eines Begrenzungscodes, um die Folgelänge des mini malen Laufs d in einem Kanalbit-String nach der Umwandlung eines variablen Längencodes zu begrenzen, wenn der minimale Lauf d sich während einer vorgeschriebenen Folgelänge fortlaufend fortsetzt.
Eine Modulationsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mit einer Tabelle für die zusätzliche Zuteilung eines Begrenzungscodes, um die Folgelänge des minimalen Laufs d in einem Kanalbit-String nach der Umwandlung eines variablen Längencodes zu begrenzen, wenn der minimale Lauf d sich während einer vorgeschriebenen Folgelänge fortlaufend fortsetzt.
Wenn der minimale Lauf d nach der Umwandlung mit variabler Längencodierung für eine vorgeschriebene Folgelänge fortdauert, wird zusätzlich ein Begrenzungscode zur Begrenzung der Folgelänge zugeteilt.
Die Erfindung wird nun an einem Beispiel beschrieben, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen gleiche Teile durchgehend mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
1 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer exemplarischen Struktur eines Ausführungsbeispiels einer Modulationsvorrichtung,
2 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung der exemplarischen Struktur einer in 1 dargestellten Verarbeitungseinheit zur Lauf-Detektierung,
3 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionen einer in 1 dargestellten Einheit zur Prüfung der Zwangslänge,
4 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionen einer in 1 dargestellten Einheit zur Prüfung der Zwangslänge,
5 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen den einzelnen Einheiten der in 1 dargestellten Verarbeitungseinheit zur Lauf-Detektierung,
6 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion zur Begrenzung der aufeinanderfolgenden Wiederholung des minimalen Inversionsintervalls, wenn die in Tabelle 9 dargestellte Umwandlungstabelle benutzt wird,
7 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer anderen exemplarischen Struktur der in 1 dargestellten Verarbeitungseinheit zur Lauf-Detektierung,
8 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion zur Begrenzung der aufeinanderfolgenden Wiederholung des minimalen Inversionsintervalls, wenn die in Tabelle 10 dargestellte Umwandlungstabelle benutzt wird,
9 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion zur Begrenzung der aufeinanderfolgenden Wiederholung des minimalen Inversionsintervalls, wenn die in Tabelle 11 dargestellte Umwandlungstabelle benutzt wird,
10 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion zur Begrenzung der aufeinanderfolgenden Wiederholung des minimalen Inversionsintervalls, wenn die in Tabelle 12 dargestellte Umwandlungstabelle benutzt wird,
11 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion zur Begrenzung der aufeinanderfolgenden Wiederholung des minimalen Inversionsintervalls, wenn die in Tabelle 13 dargestellte Umwandlungstabelle benutzt wird,
12 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion zur Begrenzung der aufeinanderfolgenden Wiederholung des minimalen Inversionsintervalls, wenn die in Tabelle 14 dargestellte Umwandlungstabelle benutzt wird,
13 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion zur Begrenzung der aufeinanderfolgenden Wiederholung des minimalen Inversionsintervalls, wenn die in Tabelle 16 dargestellte Umwandlungstabelle benutzt wird,
14 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion zur Begrenzung der aufeinanderfolgenden Wiederholung des minimalen Inversionsintervalls, wenn die in Tabelle 17 dargestellte Umwandlungstabelle benutzt wird,
15 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion zur Begrenzung der aufeinanderfolgenden Wiederholung des minimalen Inversionsintervalls, wenn die in Tabelle 18 dargestellte Umwandlungstabelle benutzt wird,
16 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer exemplarischen Struktur eines anderen Ausführungsbeispiels der Modulationsvorrichtung gemäß der Erfindung,
17 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer exemplarischen Struktur eines anderen Ausführungsbeispiels der Modulationsvorrichtung gemäß der Erfindung,
18 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion zur Begrenzung der aufeinanderfolgenden Wiederholung des minimalen Inversionsintervalls, wenn die in Tabelle 19 dargestellte Umwandlungstabelle benutzt wird,
19 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion zur Begrenzung der aufeinanderfolgenden Wiederholung des minimalen Inversionsintervalls, wenn die in Tabelle 20 dargestellte Umwandlungstabelle benutzt wird,
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele einer Modulationsvorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben. Ein Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel für eine Modulationsvorrichtung zur Umwandlung von Daten mit einer Basis-Datenlänge von m Bits in einen variablen Längencode (d, k; m, n; r). 1 zeigt eine detaillierte Schaltungsstruktur. In diesem Ausführungsbeispiel werden Daten mit einer Basis-Datenlänge von 2 Bit unter Verwendung einer Umwandlungstabelle, die einen Code zur Begrenzung einer vorgeschriebenen Wiederholungsfolge des minimalen Laufs eines RLL(1-7)-Code-Kanalbitstrings enthält, in einen variablen Längencode (1, 7; 2, 3, 3) umgewandelt.
Wenn beispielsweise angenommen wird, daß der variable Längencode (d, k; m, n; r) ein variabler Längencode (1, 7; 2, 3, 3) ist, d.h. d oder der minimale Lauf von 0 gleich 1 Bit ist, k oder der maximale Lauf von 0 gleich 7 Bits ist, n oder die Basis-Codelänge gleich 3 Bits ist und r oder die maximale Zwangslänge gleich 3 Bits ist, wird z.B. eine Umwandlungstabelle benutzt, wie sie im folgenden dargestellt ist.
<Tabelle 9> RML (1, 7; 2, 3; 3)
Der Ausdruck RML in dem oben erwähnten RML (1, 7; 2, 3; 3) ist die Abkürzung für Repeated Minimum runlength Limited code (Code zur Begrenzung der Wiederholung der minimalen Lauflänge), und RML wird hinzugefügt, um den variablen Längencode gemäß vorliegender Erfindung von dem herkömmlichen (1, 7; 2, 3; 3) zu unterscheiden.
Ein Schieberegister 11 gibt Daten an eine Zwangslängen-Prüfschaltung 12, an eine Einheit 13 zur Detektierung des Codes zur Begrenzung der Tmax-Folge und an alle Umwandlungseinheiten 14-1 bis 14-r aus, wobei die Daten 2 Bits um 2 Bits verschoben werden.
Die Zwangslängen-Prüfschaltung 12 prüft die Zwangslänge der Daten und gibt sie an einen Multiplexer 15 aus. Die Tmax-Folge-Begrenzungscode-Detektoreinheit 13 gibt das detektierte Signal an die Zwangslängen-Prüfschaltung 12 aus, wenn die Tmax-Folge-Begrenzungscode-Detektoreinheit den exklusiv benutzten Code (Begrenzungscode) detektiert.
Wenn die Tmax-Folge-Begrenzungscode-Detektoreinheit 13 einen Code zur Begrenzung der Tmax-Folgedetektiert, prüft die Zwangslängen-Prüfeinheit 12, ob dies der im voraus vorgeschriebene exklusiv benutzte Tmax-Folge-Begrenzungscode ist, und gibt die Zwangslänge an den Multiplexer 15 aus. Obwohl die Zwangslängen-Prüfschaltung 12 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Fall eine andere Zwangslänge ermittelt, bestimmt die Zwangslängen-Prüfschaltung 12 die Zwangslänge vorzugsweise auf der Basis des von der Tmax-Folge-Begrenzungscode-Detektoreinheit 13 zugeführten Ausgangswerts.
Die Umwandlungseinheiten 14-1 bis 14-r beziehen sich auf die jeweiligen eingebauten Umwandlungstabellen. Sie prüfen, ob ein den zugeführten Daten entsprechendes Umwandlungsgesetz registriert ist, wandeln die Daten um, falls ein entsprechendes Gesetz registriert ist, und geben den umgewandelten Code an den Multiplexer 15 aus. Wenn hingegen ein entsprechendes Gesetz nicht registriert ist, löschen die Umwandlungseinheiten 14-1 bis 14-r die zugeführten Daten.
Wenn in dem umgewandelten Code ein unsicheres Bit enthalten ist, wird der unsichere Bitwert durch 1 ersetzt, und es wird ein Code ausgegeben.
Der Multiplexer 15 wählt denjenigen von einer Umwandlungseinheit 14-i umgewandelten Code aus, der der von der Zwangslängen-Prüfeinheit 12 zugeführten Zwangslänge i entspricht, und gibt den Code über einen Puffer 16 als serielle Daten an eine Lauf-Detektierungseinheit 17 aus.
Die Lauf-Detektierungseinheit 17 detektiert einen Lauf mit einer Lauflänge (Zahl von aufeinanderfolgenden Werten "0"), die kleiner ist als der minimale Lauf d in den zugeführten seriellen Daten, und wandelt den vorgeschriebenen unsicheren Bitwert aus "1" in "0" um.
Die Lauf-Detektierungseinheit 17 wandelt alle Lauflängen in die Lauflänge um, die gleich groß oder größer ist als der minimale Lauf d. (Weil das Auftreten eines Laufs, der größer ist als der maximale Lauf k, beseitigt wird, ist die Länge aller Läufe gleich oder größer als der minimale Lauf d und gleich oder kleiner als der maximale Lauf k).
Eine Taktschaltung (CLK) 18 erzeugt einen Takt, eine Zeitsteuereinheit 19 erzeugt, synchron mit dem von der Taktschaltung 18 gelieferten Takt, ein Zeitsteuersignal und liefert das Zeitsteuersignal an das Schieberegister 11, die Zwangslängen-Prüfeinheit 12, die Tmax-Folge-Begrenzungscode-Detektoreinheit 13 und den Puffer 16.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Lauf-Detektierungseinheit 17. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Lauf detektiert, der eine kleinere Länge hat als der minimale Lauf d (= 1) in RML (1-7) (d.h. die Lauflänge 0).
Ein Speicher 21 hält während der Dauer eines Takts ein Bit der von dem Puffer 16 zugeführten seriellen Daten und gibt dieses dann aus. Ein UND-Glied 22 berechnet das logische Produkt aus den von dem Puffer 16 zugeführten seriellen Daten und den von dem Speicher 21 ausgegebenen seriellen Daten, die einen Takt früher zugeführt werden, und gibt das Rechenergebnis an einen der Eingänge eines XOR-(Exklusiv-ODER)-Glieds 23 aus.
Das XOR-Glied 23 berechnet ein Exklusiv-ODER der Daten, die von dem UND-Glied 22 zugeführt werden, und der Daten, die aus dem Speicher 21 zugeführt werden, und gibt das Rechenergebnis an eine NRZI-Modulationsschaltung 24 aus.
Die NRZI-Modulationsschaltung 24 unterzieht den von dem XOR-Glied 23 zugeführten Bitstring einer NRZI-Modulation und gibt den NRZI-modulierten Code als modulierten Code aus.
Die NRZI-Modulationsschaltung 24 kann erforderlichenfalls durch eine Schaltung ersetzt werden, die Codes auf der Basis anderer Modulationssysteme moduliert. Bei dem Verfahren beispielsweise, bei dem ein in einen RLL-Code modulierter Bitstring ohne NRZI-Modulation, so wie er ist, aufgezeichnet wird, wie im Fall einer magneto-optischen Platte nach dem ISO-Standard, ist die NRZI-Modulationsschaltung 24 nicht erforderlich, und der Ausgangswert des XOR-Glieds 23 wird von der Lauf-Detektierungseinheit 17 als modulierter Code ausgegeben.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels beschrieben.
Zunächst liefert das Schieberegister 11 Daten an die betreffenden Umwandlungseinheiten 14-1 bis 14-r, die Zwangslängen-Prüfeinheit 12 und die Tmax-Folge-Begrenzungscode-Detektoreinheit 13 in 2-Bit-Einheiten.
Die Zwangslängen-Prüfschaltung 12 enthält eine eingebaute Umwandlungstabelle, die in Tabelle 9 dargestellt ist, und prüft unter Bezugnahme auf die Umwandlungstabelle die Zwangslänge i der Daten und gibt das Prüfergebnis (Zwangslänge i) an den Multiplexer 15 aus.
Die Tmax-Folge-Begrenzungscode-Detektoreinheit 13 enthält einen eingebauten Begrenzungscode-Abschnitt (der Abschnitt zur Umwandlung der Daten "100110" von i = 3 in Tabelle 9) in der in 9 dargestellten Umwandlungstabelle, und wenn die Tmax-Folge-Begrenzungscode-Detektorierung unter Bezugnahme auf die Umwandlungstabelle einen Tmax-Folge-Begrenzungscode ("100110") detektiert, gibt sie das Detektorsignal an die Zwangslängen-Prüfeinheit 12 aus.
Wenn die Zwangslängen-Prüfeinheit 12 ein Detektorsignal aus der Tmax-Folge-Begrenzungscode-Detektoreinheit 13 empfangen enthält, wählt die Zwangslängen-Prüfeinheit 12, falls sie eine andere Zwangslängen festgestellt hat, nicht diese andere Zwangslänge aus sondern das Detektorsignal aus der Tmax-Folge-Begrenzungscode-Detektoreinheit 13, be wertet es als Zwangslänge auf der Basis des Tmax-Folge-Begrenzungscodes und liefert diese Zwangslänge an den Multiplexer 15.
3 zeigt ein Diagramm zur Beschreibung der Funktionen der Zwangslängen-Prüfeinheit 12. Die Zwangslängen-Prüfeinheit 12 enthält die in Tabelle 9 dargestellte eingebaute Tabelle, und eine Prüfeinheit 31 prüft, ob die eingegebenen Daten mit einem der Werte "01", "10" und "11" übereinstimmen. Falls die eingegebenen Daten mit einem der Werte "01" und "11" übereinstimmen, bewertet die Prüfeinheit 31 die Zwangslänge i als 1. Falls die eingegebenen Daten hingegen mit "01" übereinstimmen, bewertet die Tmax-Folge-Begrenzungscode-Detektoreinheit 13 die Daten als mit "100110" (Begrenzungscode) übereinstimmend, die zusätzlich zu den ersten zwei Bits, um die letzten vier Bits erweitert ist, und wenn nach alledem die zugeführten Daten nicht "100110" sind, bewertet die Prüfeinheit 32 die Zwangslänge i als 1. Wenn die eingegebenen Daten hingegen "100110" sind, bewertet die Prüfeinheit 32 die Zwangslänge i nicht als 1 sondern als 3. Falls die eingegebenen Daten mit keinem der Werte "01", "10" und "11" übereinstimmen, prüft die Prüfeinheit 33, ob die eingegebenen Daten mit einem der Werte "0011", "0010", "0001" und "0000" übereinstimmen.
Falls die eingegebenen Daten mit einem der Werte "0011", "0010", "0001" und "0000" übereinstimmen, bewertet die Prüfeinheit 33 die Zwangslänge i als 2. Wenn die Prüfung nicht durchgeführt wird, bedeutet dies, daß die eingegebenen Daten mit keinem der Bitstrings mit der Zwangslänge 1 bis 3 übereinstimmen, und die Operation liefert einen Fehler.
Die Zwangslängen-Prüfeinheit 12 gibt die in der oben beschriebenen Weise bewertete Zwangslänge i an den Multiplexer 15 aus.
Die Zwangslängen-Prüfeinheit 12 kann die Zwangslängenbewertung in der Reihenfolge eines Musters von i = 3 zu i = 2 und i = 1 verarbeiten, wie dies in 4 dargestellt ist. In diesem Fall prüft die Prüfeinheit 41 zunächst, ob die Eingangsdaten mit "100110" übereinstimmen. Wenn das Ergebnis JA lautet, wird die Zwangslänge i als 3 bewertet. Wenn das Ergebnis NEIN lautet, prüft die Prüfeinheit 42, ob die Eingangsdaten mit einem der Werte "0011", "0010" und "0001" übereinstimmen. Wenn das Ergebnis JA lautet, wird die Zwangslänge i als 2 bewertet.
Wenn das Ergebnis NEIN lautet, prüft die Prüfeinheit 43, ob die Eingangsdaten mit einem der Werte "11", "10" und "01" übereinstimmen, und wenn das Ergebnis JA lautet, wird die Zwangslänge i als 1 bewertet. Wenn das Ergebnis hingegen NEIN lautet, wird die Zwangslänge i als Fehler bewertet.
Auf der anderen Seite enthalten die Umwandlungseinheiten 14-1 bis 14-r jeweils eine Tabelle, die der jeweiligen Zwangslänge i entspricht. Wenn ein den zugeführten Daten entsprechendes Umwandlungsgesetz in der Tabelle registriert ist, werden die zugeführten 2 × i-Bit-Daten unter Verwendung des Umwandlungsgesetzes in einen 3 × i-Bit-Code umgewandelt, und wenn der umgewandelte Code ein unsicheres Bit enthält, wird das unsichere Bit auf 1 gesetzt und der Code an den Multiplexer 15 ausgegeben.
Der Multiplexer empfängt den Code aus der Umwandlungseinheit 14-i, die der aus der Zwangslängen-Prüfeinheit 12 zugeführten Zwangslänge i entspricht, und gibt den Code über den Puffer 16 als serielle Daten an die Lauf-Detektierungseinheit 17 aus.
Die Lauf-Detektierungseinheit 17 detektiert in den zugeführten seriellen Daten einen Lauf, der kleiner ist als der minimale Lauf d (= 1), wandelt den unsicheren Bitwert, der dem Kopf des Laufs benachbart ist, von "1" in "0" um, unterzieht ihn einer NRZI-Modulation und gibt den NRZI-modulierten Code als modulierten Code aus.
Sobald alle unsicheren Bitwerte auf 1 gesetzt sind, wird, wie oben beschrieben, ein Lauf detektiert, der kleiner ist als der minimale Lauf d (= 1), werden unsichere Bitwerte, die neben dem Kopf des Laufs liegen, von "1" in "0" umgewandelt, und auf diese Weise wird der unsichere Bitwert korrigiert.
In der Lauf-Detektierungseinheit 17 von 2 wird der zugeführte Daten-(1-Bit)-Wert während eines Takts in dem Speicher 21 gespeichert, und wenn sowohl der Bitwert (A in 2) der als nächster zuzuführen ist, als auch der von dem Speicher 21 zugeführte Ausgangswert (B in 2) (zwei aufeinanderfolgende Bitwerte) gleich "1" sind, gibt die Lauf-Detektierungseinheit 17 den Wert "0" aus der logischen Schaltung aus, die das UND-Glied 22 und das XOR-Glied 23 umfaßt, wie dies in der Wahrheitstabelle von 5 dargestellt ist. Wenn hingegen B gleich 0 oder B gleich 1 und A gleich 0 ist, gibt die Lauf-Detektierungseinheit 17 den Ausgangswert (B) des Speichers 21 aus, wie er ist (C in 2).
Wenn "1" in den zugeführten Daten fortdauert (d.h. wenn die Lauflänge gleich 0 ist), wird durch die oben beschriebenen Operationen die vorangehende "1" in "0" umgewandelt und alle Lauflängen werden 1 oder größer.
Die NRZI-Modulationsschaltung 24 unterzieht die zugeführten seriellen Daten der NRZI-Modulation und gibt die modulierten Daten als einen modulierten Code aus.
Wenn die Daten, wie oben beschrieben, zugeführt werden, wird zunächst die Zwangslänge i der Daten bewertet und die Daten werden entsprechend der Zwangslänge i in einen Code umgewandelt, und wenn sie umgewandelt sind, wird der unsichere Bitwert temporär auf "1" gesetzt, falls ein unsicheres Bit enthalten ist. Als Nächstes wird ein Lauf detektiert, der kleiner ist als der minimale Lauf d, und der unsichere Bitwert, der an den Kopf des Laufs angrenzt, wird von "1" in "0" umgewandelt, um den unsicheren Bitwert zu korrigieren.
Wenn in der Tabelle 9 die Umwandlungstabelle von i = 3 (Umwandlungstabelle eines Begrenzungscodes) z.B. nicht verfügbar ist und die Daten "001001100110010010" zugeführt werden, wird "0010" an dem Kopf umgewandelt in "000010", wie dies in 6 als Code A von i = 2 dargestellt ist. Die folgenden "01", "10", "01", "10", "01" werden entsprechend der Tabelle von i = 1 umgewandelt in "10"x, "010", "10"x, "010" bzw. "10"x. Der Wert "0010" am hinteren Ende wird als Daten von i = 2 in einen Code "000010" umgewandelt. Da x als "1" oder "0" festgelegt wird, so daß es der minimale Lauf und der maximale Lauf ist, werden alle x'en in 1 umgewandelt.
Der in der oben beschriebenen Weise generierte Code wird in ein Signal umgewandelt, das eine Logik hat, die in der Zeitlage von "1" z.B. durch NRZI-Modulation invertiert wird. Deshalb ist dieser Code A ein Code, in dem sich das minimale Inversionsintervall T2 aufeinanderfolgend acht Mal wiederholt.
Falls die Umwandlungstabelle von i = 3 in der Tabelle 9 benutzt wird, wird unter den Daten "100110" als Begrenzungscode bewertet und deshalb in ein Begrenzungs-Vorzeichen "100000010" umgewandelt. Als Ergebnis erhält man den in 6 dargestellten Code B, und eine lange Folge des minimalen Inversionsintervalls Tmin wird verhindert. In dem Fall von Tabelle 9 ist die längste Aufeinanderfolge des minimalen Inversionsintervalls Tmin gleich 5 und wird nicht 6 oder größer.
Der Begrenzungscode "100110" wird fallabhängig in einen Begrenzungscode "100000010" umgewandelt, kann jedoch alternativ auch in "10", "01" und "10" und dann in "010101010" umgewandelt werden. Auf jeden Fall wird das Gesetz des maximalen Laufs d und des minimalen Laufs k eingehalten.
In dem obigen Ausführungsbeispiel wird die Modulation in den in 9 dargestellten RML-(1-7)-Code beschrieben. Alternativ kann die vorliegende Erfindung jedoch auch auf die Modulation in andere als die in 9 dargestellten Codes angewendet werden. Bei der Modulation in alternative RML-(1-7)-Codes, die in 10, 11 oder 12 dargestellt sind, wird z.B. der Abschnitt jeder in Tabelle 10, Tabelle 11 oder Tabelle 12 dargestellten Zwangslänge i in der Modulationsvorrichtung von 1 vorgehalten, der unsichere Bitwert wird nach der Umwandlung auf 1 gesetzt, der Lauf, der kleiner ist als der minimale Lauf, wird von der Lauf-Detektierungseinheit 17 detektiert, und der vorgeschriebene unsichere Bitwert wird in 0 umgewandelt. In dem Beispiel von Tabelle 10 und Tabelle 12 ändert die Lauf-Detektierungseinheit 17 anstelle der Ausgangsgröße des Speichers 21 die eine Eingangsgröße für das in 2 dargestellte XOR-Glied 23 in die Eingangsgröße für den Speicher 21, wie dies in 7 dargestellt ist, und der unsichere Bitwert, der an den Kopf des Laufs angrenzt, wird in 0 umgewandelt. In dem Beispiel von Tabelle 11 wird der unsichere Bitwert, der dem hinteren Ende des Laufs benachbart ist, in 0 umgewandelt.
Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel kann so angewendet werden, wie es ist, wobei lediglich die Umwandlungstabelle oder die inverse Umwandlungstabelle von Tabelle 9 in Tabelle 10, Tabelle 11 oder Tabelle 12 geändert wird.
<Tabelle 10> RML (1, 7; 2, 3; 3)
Die Zwangslänge r ist 4.
<Tabelle 11> RML (1, 7; 2, 3; 3)
Die Zwangslänge r ist 3.
<Tabelle 12> RML (1, 7; 2, 3; 3)
Die Zwangslänge r ist 3. Die Tabellen 9 bis 12 sind Tabellen, die den herkömmlichen Tabellen 1 bis 4 entsprechen.
8 bis 10 zeigen, daß eine lange Aufeinanderfolge des minimalen Inversionsintervalls verhindert wird, wenn die in den Tabellen 10 bis 12 aufgelistete Umwandlungstabelle benutzt wird. Es werden die gleichen Operationen ausgeführt wie in 6, so daß hier auf ihre erneute Beschreibung verzichtet wird.
Wenn eine der in den Tabellen 10 bis 12 dargestellten Umwandlungstabellen benutzt wird, ist die längste Aufeinanderfolge des minimalen Inversionsintervalls gleich 5 und nicht gleich 6 oder größer.
In den Tabellen 9 bis 12 ist "100110" als der Tmax-Folge-Begrenzungscode der Zwangslänge i = 3 spezifiziert, alternativ kann jedoch, wie in Tabelle 13 dargestellt, der Abschnitt der Zwangslänge i = 3 von Tabelle 9 z.B. durch "011001" ersetzt werden um das gleiche Ergebnis zu erhalten.
Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel kann so angewendet werden, wie es ist, wobei die Umwandlungstabelle oder die inverse Umwandlungstabelle von Tabelle 9 in Tabelle 13 geändert wird.
<Tabelle 13> RML (1, 7; 2, 3; 3)
Wie z.B. in Tabelle 14, d.h. der Tabelle 13 mit dem zusätzlichen Code, dargestellt ist, liefert das Hinzufügen des Tmax-Folge-Begrenzungscodes bei der Zwangslänge i = 4 das gleiche Ergebnis.
Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel kann so angewendet werden, wie es ist, wobei lediglich die Umwandlungstabelle oder die inverse Umwandlungstabelle von Tabelle 9 in Tabelle 14 geändert wird.
<Tabelle 14> RML (1, 7; 2, 3; 4)
Für die Begrenzung der Aufeinanderfolge von Tmin kann eine Vielzahl von Modulationscodemustern benutzt werden, solange das Modulationscodemuster ein Muster ist, das eindeutig modulieren kann, wenn es moduliert ist. Wie 14 zeigt, kann z.B. die Tmin-Folge begrenzt werden, indem man die Zwangslänge größer macht. Wie oben beschrieben wurde, kann eine Tabelle vorbereitet werden, die einen alternativen Begrenzungscode aufweist.
11 und 12 zeigen die Verhinderung einer langen Aufeinanderfolge des minimalen Inversionsintervalls, wobei eine Umwandlungstabelle aus Tabelle 13 bzw. Tabelle 14 benutzt wird. Es werden die gleichen Operationen durchgeführt wie in 6, so daß ihre Beschreibung entfallen kann.
Die längste Aufeinanderfolge des minimalen Inversionsintervalls bei der Verwendung einer in der Tabelle 13 und der Tabelle 14 dargestellten Umwandlungstabelle ist gleich 5 und wird nicht gleich 6 oder größer.
Im folgenden wird der aus dem Tmin-Folge-Begrenzungsdatenstring der Zwangslänge i = 3 in 9 umgewandelte Begrenzungs-Vorzeichenstring "100 000 010" beschrieben. Dieser Begrenzungs-Vorzeichenstring hat ein Codemuster, das in dem herkömmlichen Umwandlungs-Codestring (i = 1 oder i = 2) nicht enthalten war. Dieses Codemuster wird auch für die Modulation benutzt. Für die Modulation bleibt das Gesetz des minimalen Laufs d = 1 und des maximalen Laufs k = 7 wirksam.
Das Gesetz des maximalen Laufs k muß nicht notwendigerweise wirksam sein, weil der maximale Lauf k von der Aufzeichnung/Wiedergabe unabhängig ist, während das Gesetz des minimalen Laufs d wirksam sein sollte, weil der minimale Lauf d eines Code-Strings von der Aufzeichnung/Wiedergabe abhängig ist.

Falls das Gesetz des maximalen Laufs k nicht wirksam sein soll, erfüllt das konvertierte Begrenzungs-Vorzeichenwort bei der Umwandlung der Tmin-Folge das Gesetz des minimalen Laufs d = 1, und es kann ein Codemuster ausgewählt werden, das in dem herkömmlichen Umwandlungs-Codestring nicht vorkommt. Im folgenden sind sechs auswählbare Begrenzungs-Vorzeichenmuster aufgelistet.

"000 000 000"	Begrenzungs-Vorzeichenmuster (1)
"000 000 001"	Begrenzungs-Vorzeichenmuster (2)
"000 000 010"	Begrenzungs-Vorzeichenmuster (3)
"100 000 000"	Begrenzungs-Vorzeichenmuster (4)
"100 000 001"	Begrenzungs-Vorzeichenmuster (5)
"100 000 010"	Begrenzungs-Vorzeichenmuster (6)

In der Tabelle 9 wird von den Begrenzungs-Vorzeichenmustern (1) bis (6) das Begrenzungs-Vorzeichenmuster (6) benutzt, das das Gesetz des minimalen Laufs d = 1 und des maximalen Laufs k = 7 erfüllt.
Die Begrenzungs-Vorzeichenmuster (1) bis (5) werden folgendermaßen neu geschrieben.

"000 000 00x" Begrenzungs-Vorzeichenmuster (A)

"000 000 100" Begrenzungs-Vorzeichenmuster (B)

"100 000 00x" Begrenzungs-Vorzeichenmuster (C)
Das Symbol x in den Begrenzungs-Vorzeichenmustern ist hier 0 oder 1.
In der Umwandlungstabelle oder der invertierten Umwandlungstabelle, die das Begrenzungsmuster (A), (B) oder (C) benutzt, ist das Gesetz des minimalen Laufs d = 1 wirksam, und das Gesetz des maximalen Laufs k = 7 ist nicht wirksam. Ein Beispiel für eine Tabelle, in der der Umwandlungscode i = 3 von Tabelle 9 durch das Begrenzungs-Vorzeichenmuster (A) ersetzt ist, ist in Tabelle 15 angegeben.
<Tabelle 15> RML (1, 7; 2, 3; 3)
Wenn die obige Beschreibung auf die Tabelle 10 angewendet wird, ist das Gesetz des minimalen Laufs d = 1 und des maximalen Laufs k = 7 wirksam, falls das Begrenzungs-Vorzeichenmuster von i = 3 in der Tabelle 10 den Wert "010 000 001" hat. Hingegen ist das Gesetz des minimalen Laufs d = 1 wirksam, und das Gesetz des maximalen Laufs k = 7 ist nicht wirksam, wenn die Umwandlungstabelle oder die inverse Umwandlungstabelle verwendet wird, die die oben beschriebenen Begrenzungs-Vorzeichenmuster (D), (E) oder (F) benutzt.

"x00 000 000" Begrenzungs-Vorzeichenmuster (D)

"010 000 000" Begrenzungs-Vorzeichenmuster (E)

"x00 000 001" Begrenzungs-Vorzeichenmuster (F).
Wenn als Modulation in andere als die oben genannten Codes z.B. die Modulation in den in Tabelle 16 oder in Tabelle 17 dargestellten RML-(1-6)-Code durchgeführt wird, wird der Abschnitt jeder Zwangslänge i von Tabelle 16 oder Tabelle 17 in der Umwandlungseinheit 14-i der in 1 dargestellten Modulationsvorrichtung gehalten, der unsichere Bitwert wird nach der Umwandlung auf 1 gesetzt, der Lauf, der kleiner ist als der minimale Lauf, wird von der Lauf-Detektierungseinheit 17 detektiert und der vorgeschriebene unbestimmte Bitwert wird in 0 geändert. In dem Beispiel von Tabelle 16 ändert die Lauf-Detektierungseinheit 17 den unsicheren Bitwert, der an das hintere Ende des Laufs angrenzt, in 0, wie dies in 2 dargestellt ist. In dem Beispiel von 17 wird der an den Kopf des Laufs angrenzende unbestimmte Bitwert auf 0 gesetzt, wie dies in 7 dargestellt ist.
Wenn der in Tabelle 16 dargestellte RML-(1-6)-Code benutzt wird, werden Daten, die eine Basisdatenlänge von 2 Bit haben, mit einer Tabelle umgewandelt, die einen Code zur Begrenzung der Folgelänge des minimalen Laufs auf eine vorbestimmte Folgelänge in einem Kanalbitstring des RML-(1-6)-Codes, nämlich einen variablen Längencode (1, 6; 2, 3; 5) in der Tabelle, enthält.
Es sei angenommen, daß der variable Längencode (d, k; m, n; r) z.B. der variable Längencode (1, 6; 2, 3; 5) ist, d.h. den minimalen Null-Lauf d von einem Bit, den maximalen Null-Lauf k von 6 Bits, die Basisdatenlänge m von 2 Bits, die Basiscodelänge n von 3 Bits und die maximale Zwangslänge r von 5 Bits hat. Als Umwandlungstabelle wird dann die in Tabelle 16 dargestellte Umwandlungstabelle benutzt. Eine Umwandlungstabelle für die inversen Kanalbitdaten ist in der Tabelle 17 dargestellt.
<Tabelle 16> RML (1, 6; 2, 3; 5)
Die Zwangslänge r ist 5.
<Tabelle 17> RML (1, 6; 2, 3; 5)
Die Zwangslänge r ist 5.
In der Tabelle 16 und in der Tabelle 17 sind für die Zwangslänge i = 5 drei Muster des Tmin-Folge-Begrenzungscodes gegeben. Diese Muster sind die Muster, die bei der Modulation eindeutig moduliert werden können. Als Ergebnis wird die Folge von Tmin auf eine begrenzte Länge beschränkt, obwohl die Begrenzung von Tmin bei der Verwendung des herkömmlichen RLL (1, 6) nicht beschränkt ist. Die drei gegebenen Muster beziehen sich auf die maximale Länge der Tmin-Folge.
Wenn in der Tabelle 16 z.B. der Abschnitt mit der Zwangslänge i = 5 folgendermaßen gegeben ist
ist die Länge der Tmin-Folge beschränkt und die maximale Länge der Tmax-Folge ist gleich 7. Falls nur
verfügbar ist, ist die längste Tmin-Folge gleich 9, obwohl die Länge der Tmin-Folge beschränkt ist.
Falls nur
verfügbar sind, ist die längste Tmin-Folge gleich 8, obwohl die Länge der Tmin-Folge beschränkt ist.
Das Gleiche gilt für Tabelle 17.
Die Beschränkung der minimalen Folgelänge des Inversionsintervalls für die Umwandlungstabelle von Tabelle 16 ist in 13 dargestellt. Die Beschränkung der minimalen Folgelänge des Inversionsintervalls für die in der Tabelle 17 dargestellte Umwandlungstabelle ist in 14 dargestellt.
Wenn der in der Tabelle 18 dargestellte RML-(1-6)-Code benutzt wird, werden Daten, die eine Basisdatenlänge von 2 Bits haben, in eine Tabelle umgewandelt, die einen Code enthält, der die Folge des minimalen Laufs auf eine vorgeschriebene Länge des Laufs in einem Kanalbitstring des RML-(1-6)-Code, d.h. einen variablen Längencode (1, 6; 2, 3; 6) in der Tabelle beschränkt.
Es sei angenommen, daß der variable Längencode (d, k; m, n; r) z.B. der variable Längencode (1, 6; 2, 3; 6) ist, d.h. den minimalen Null-Lauf d von 1 Bit, den maximalen Null-Lauf k von 6 Bits, die Basisdatenlänge m von 2 Bits, die Basiscodelänge n von 3 Bits und die maximale Zwangslänge r von 6 Bits hat. Als Umwandlungstabelle wird dann eine Umwandlungstabelle benutzt, wie sie in der Tabelle 16 dargestellt ist. Tabelle 18 zeigt eine Umwandlungstabelle für die inversen Kanalbitdaten.
<Tabelle 18> RML (1, 6; 2, 3; 6)
Die Zwangslänge r ist 6.
Obwohl es vorkommt, daß Bitverschiebungsfehler auftreten, verhindert die Tabelle 18 eine unbegrenzte Folge von Fehlern, wenn in der gleichen Weise moduliert wird, wie in dem Fall der Tabelle 7.
Die längste Folge des minimalen Inversionsintervalls bei Benutzung der in der Tabelle 18 dargestellten Umwandlungstabelle ist gleich 10 und wird nicht gleich 11 oder länger.
Die Begrenzung der Folgelänge des minimalen Inversionsintervalls bei Benutzung der Umwandlungstabelle von Tabelle 18 ist in 15 dargestellt. Falls beispielsweise eine Modulation in dem in 19 dargestellten RML-(2-7)-Code als Modulation in andere als die oben erwähnten Codes durchgeführt wird, wird der Abschnitt jeder Zwangslänge i von Tabelle 19 in der Umwandlungseinheit 14-i der in 1 dargestellten Modulationsvorrichtung gehalten. Da der RML-(2-7)-Code kein unsicheres Bit enthält, ist die Lauf-Detektierungseinheit 17 aus der Modulationsvorrichtung von 1 weggelassen, und das Schieberegister wird mit alternierenden Bits betrieben. Es findet die gleiche Grundoperation statt wie in 1, so daß ihre Beschreibung entfallen kann.
<Tabelle 19> RML (2, 7; 1, 2; 4)
Die Begrenzung der Folgelänge des minimalen Inversionsintervalls bei Benutzung der Umwandlungstabelle von Tabelle 19 ist in 17 dargestellt. In diesem Beispiel werden die Daten, wie in 17 dargestellt, in den Code A in der Einheit von i = 2 umgewandelt, falls der Begrenzungscode nicht vorgesehen ist. Wenn die Umwandlung der Benutzung der Tabelle 17 durchgeführt wird, in der der Begrenzungscode vorgesehen ist, wie er als Code B dargestellt ist, werden die ersten Daten "01001" hingegen als die Daten von i = 4 in ein Begrenzungs-Vorzeichen "000100100" umgewandelt, und die nächsten Daten "0010" werden als die Daten von i = 3 in einen Begrenzungscode "00100100" umgewandelt. Die endgülti gen Daten "010" werden in der gleiche Weise wie in dem Code A als die Daten von i = 2 in einen Begrenzungscode "100100" umgewandelt.
Für den Fall, daß in ähnlicher Weise eine Modulation in den in der folgenden Tabelle 20 dargestellten RML-VFM-Code durchgeführt wird, ist die Begrenzung der minimalen Folgelänge des Inversionsintervalls in 17 dargestellt. Die Basisoperation ist die gleiche wie in 1 und 16, und die Beschreibung ist weggelassen.
Wenn hier der Umwandlungscode
der Umwandlungstabelle r = 5 in der Tabelle 20 weggelassen wird, erhält man eine normale VFM-Code-(Variable-5-Modulation)-Tabelle, welche die Folge des minimalen Laufs nicht begrenzt. Im Detail ist der Parameter der herkömmlichen VFM gleich VFM (4, 22; 2, 5; 5), der Parameter der RML-VFM in der Tabelle 20 ist RML-VFM (4, 22; 2, 5; 5), und die maximale Zwangslänge r ist in beiden Fällen 5.
Im Fall eines Codes, der in der maximalen Umwandlungstabelle ausreichende Umwandlungscodes besitzt, wie der VFM-Code, kann der überschüssige Umwandlungscode einem Umwandlungscode zur Begrenzung der Folge des minimalen Laufs zugeteilt werden. In einem solchen Fall ist es nicht erforderlich, die maximale Zwangslänge r zu vergrößern.
Wenn der Umwandlungscode zur Begrenzung der Folge des minimalen Laufs zugeteilt wird, kann die maximale Zwangslänge r nach Bedarf vergrößert werden.
<Tabelle 20> RML-VFM (4, 22; 2, 5; 5)
Die Begrenzung der Folgelänge des minimalen Inversionsintervalls bei Benutzung der Umwandlungstabelle von Tabelle 20 ist in 19 dargestellt. Wie 19 zeigt, werden in diesem Beispiel die Daten "10" von i = 1 in einen Code A von "10000" umgewandelt, wenn der Begrenzungscode nicht vorgesehen ist. Wenn die Daten hingegen unter Verwendung der Tabelle 20 umgewandelt werden, die mit dem Begrenzungscode ausgestattet ist, wie als Code B dargestellt, werden die Daten "1010101010" von i = 5 in einen Code "00001 00001 00001 00001 00000" umgewandelt. Wie oben beschrieben wurde, wird durch Hinzufügen des Codes für die Begrenzung in der Folge des minimalen Laufs, wie in Tabelle 20 dargestellt, ein Code, der den unbegrenzt aufeinanderfolgenden minimalen Lauf d = 4 verursacht, d.h. "5T", in einen Code umgewandelt, bei dem die längste Folge des minimalen Laufs auf 3 begrenzt ist.
Als Nächstes wird das Modulationsergebnis zur Umwandlung aufeinanderfolgender Tmin in einen Begrenzungscode zusammengefaßt. Im folgenden wird ein Simulationsergebnis für die Verteilung der Tmin-Folge dargestellt, das man erhält, wenn Zufallsdaten mit 13107200 Bits, die beliebig vorbereitet sind, unter Verwendung von drei Modulations-Codetabellen moduliert werden. Die herkömmliche Tmin-Folgelänge, die sich unbegrenzt fortsetzen kann, wird effektiv gekürzt.
Das Ergebnis, das man durch Modulieren der Daten unter Verwendung der Tabelle von RML-(1, 7; 2, 3; 3) von Tabelle 9 erhält, ist im folgenden dargestellt. Es bestätigt, daß die Größe der modulierten Daten 19660782 Kanalbitdaten umfaßt, Tmin gleich 2T und Tmax gleich 8T ist. Es bestätigt ferner, daß eine 1-zu-1-Demodulation nach Tabelle 11 durchgeführt wird.
Die Häufigkeit der aufeinanderfolgenden 2T ist im folgenden dargestellt.
Die maximale Folgelänge ist gleich 5.
Als Nächstes wird die Häufigkeit der aufeinanderfolgenden 2T für die gleichen Zufallsdaten für den Fall dargestellt, daß RLL (1, 7; 2, 3; 2) in Tabelle 1 die Tmin-Folge von Tabelle 9 nicht begrenzt.
Die maximale 2T-Folge ist gleich 18. Auf der Basis dieser Tatsache bestätigt sich, daß der Code zur Begrenzung der Tmin-Folge in der Tabelle 9 wirksam ist.
Die Ergebnisse für die Tabelle 10, 11, 12, 13, 14 und 15 sind weggelassen, weil die Struktur dieser Tabellen ähnlich ist wie die von Tabelle 9 und die gleichen Ergebnisse liefert.
Das Ergebnis der Modulation der Daten unter Verwendung der Tabelle RML-(1, 6; 3, 3; 5) von Tabelle 16 ist im folgenden dargestellt. Es bestätigt sich, daß die Größe der Daten 19660782 Kanalbits beträgt, Tmin gleich 2T und Tmax gleich 7T ist. Es bestätigt sich ferner, daß eine 1-zu-1-Modulation nach Tabelle 14 durchgeführt wird.
Im folgenden ist die Häufigkeit der aufeinanderfolgenden 2T dargestellt.
Die längste Folge ist gleich 7.
Als Nächstes wird die Häufigkeit der aufeinanderfolgenden 2T für die gleichen Zufallsdaten für den Fall dargestellt, daß RLL (1, 6; 2, 3; 4) in der Tabelle 5 die Tmin-Folge von Tabelle 16 nicht begrenzt.
Die maximale 2T-Folge ist gleich 15. Auf der Basis dieser Tatsache findet man, daß der Code zur Begrenzung der Tmin-Folge nach Tabelle 16 wirksam ist.
Die Ergebnisse für die Tabellen 17 und 18 sind weggelassen, weil die Struktur dieser Tabelle ähnlich ist wie die der Tabelle 16 und die gleichen Ergebnisse liefert.
Das Ergebnis der Modulation der Daten bei Verwendung der Tabelle RLL (2, 7; 1, 2; 4) von Tabelle 19 wird im folgenden dargestellt. Es bestätigt sich, daß die Größe der Daten 26214376 Kanalbits beträgt, Tmin gleich 3T ist und Tmax gleich 8T ist. Es bestätigt sich ferner, daß eine 1-zu-1-Demodulation nach Tabelle 19 durchgeführt wird.
Im folgenden ist die Häufigkeit der 3T-Folge dargestellt.
Die maximale Folgelänge ist 4.
Als Nächstes wird die Häufigkeit der aufeinanderfolgenden 3T für die gleichen Zufallsdaten für den Fall dargestellt, daß RLL (2, 7; 1, 2; 3) in Tabelle 8 die Tmin-Folge von Tabelle 19 nicht begrenzt.
Die maximale 3T-Folge ist 19. Auf der Basis dieser Tatsache findet man, daß der Code zur Begrenzung der Tmin-Folge nach Tabelle 19 wirksam ist.
Da sich die Wiederholungslänge des minimalen Laufs durch Anwenden der vorangehend beschriebenen Verfahren begrenzen läßt, werden die folgenden Effekte erzielt.
Gegenüber dem herkömmlichen Fall ohne Begrenzung der Folgelänge des minimalen Laufs ergibt sich folgendes:

(1) Intervalle, in denen der Wiedergabesignalpegel niedrig ist, werden reduziert, die Erzeugung von Fehlern aufgrund von Jitter wird reduziert, die Genauigkeit der Wellenformverarbeitung, wie AGC und PLL wird verbessert und die Gesamtleistung wird verbessert und
(2) beim Entwurf ist eine kurze Durchgangsspeicherlänge für die Viterbi-Decodierung akzeptabel, und die Schaltungsgröße kann klein gehalten werden.

Als Übertragungsmedium für die Übertragung eines Programms zur Durchführung der oben erwähnten Verarbeitung zu Benutzern können verschiedene Aufzeichnungsmedien, wie magnetischen Platten, CD-ROMs und Festkörperspeicher sowie alternative Kommunikationsmedien, wie Netzwerke und Satelliten benutzt werden.
Bei der Modulationsvorrichtung, dem Modulationsverfahren und dem Übertragungsmedium wird, da der minimale Lauf d gleich 1 oder größer ist, und wenn der minimale Lauf d aufeinanderfolgend für eine vorgeschriebene Folgelänge in einem Kanalbitstring nach der variablen Längencode-Umwandlung aufeinanderfolgend fortdauert, zusätzlich ein Begrenzungscode für die Begrenzung der Folgelänge zugeteilt, eine lange Folge des minimalen Laufs d wird verhindert und die Daten werden so stabil reproduziert.

Claims

Modulationsvorrichtung zum Umwandeln von Daten mit einer Basis-Datenlänge von m Bits in einen variablen Längencode mit einer Basis-Codelänge von n Bits, wobei die Modulationsvorrichtung mit einer Wandlereinrichtung (17) zur Zuteilung eines Begrenzungscodes ausgestattet ist, um die Folgelänge einer Bitgruppe in einem Kanalbit-String nach der Umwandlung in einen variablen Längencode zu begrenzen, wobei dieser Begrenzungscode zugeteilt wird, wenn sich die Bitgruppe für eine vorgeschriebene Folgelänge fortlaufend wiederholt, wobei die Bitgruppe aus einer ersten Gruppe von Bits mit einem ersten Binärwert und einem an die erste Bitgruppe angrenzenden Bit mit einem zweiten Binärwert besteht und wobei die erste Gruppe einen minimalen Lauf von d Bits hat und der zweite Binärwert von dem ersten Binärwert verschieden ist.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der erste Binärwert gleich 0 und der zweite Binärwert gleich 1 ist.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Begrenzungscode durch Vergrößerung der Zwangslänge r zugeteilt wird.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Zahl der zuzuteilenden Begrenzungscodes gleich 1 oder größer ist.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Begrenzungscode ohne Vergrößerung der maximalen Zwangslänge r zugeteilt wird und die Zahl der zuzuteilenden Begren zungscodes gleich 1 oder größer ist.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Begrenzungscode ein Code ist, der durch einen anderen Code ersetzbar ist.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Begrenzungscode durch Kombinieren einer Mehrzahl von Codes erzeugt wird, die nicht der Begrenzungscode oder ein Teil desselben sind.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Begrenzungscode in ein Begrenzungszeichen umgewandelt wird, wobei das Begrenzungszeichen ein Zeichen ist, das von anderen Codes unterscheidbar ist, wenn es demoduliert ist, und eine Regel mit einem mini malen Lauf d erfüllt.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Begrenzungszeichen nicht durch eine Regel mit dem maximalen Lauf k eingeschränkt wird.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Wandlereinrichtung, die das Begrenzungszeichen zur Umwandlung des Begrenzungscodes liefert, aus dem Codewort-String des variablen Längencodes weggelassen werden kann und das Begrenzungszeichen in diesem Fall die Regel mit dem minimalen Lauf d und einem maximalen Lauf k erfüllt.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der mit minimale Lauf d gleich 1 ist und zusätzlich ein Begrenzungscode zum Begrenzen der Folge des minimalen Laufs des variablen Längencodes zugeteilt wird, wenn die aus dem minimalen Lauf bestehende Bitgruppe für eine vorgeschriebene Folgelänge fortlaufend fortgesetzt wird.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der der variable Längencode das Bit der vorgeschriebenen Position eines Codes umwandelt, der den maximalen Lauf k unendlich macht, wenn er sich im Anschluß an ein unbestimmtes Bit fortsetzt, das Bit der vorgeschriebenen Position zur Erfüllung der Regel mit dem festgelegten minimalen Lauf und dem maximalen Lauf in ein unbestimmtes Bit umwandelt und dieses unbestimmte Bit durch 0 oder 1 ersetzt, um so die Regel mit dem minimalen Lauf d und dem maximalen Lauf in den Abschnitten, die dem unbestimmten Bit vorangehen und nachfolgen, zu erfüllen.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der der Begrenzungscode zugeteilt wird, indem die Zwangslänge r um höchstens 1 vergrößert wird.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der dann, wenn der maximale Lauf k gleich 7 ist, die maximale Folgelänge der aus dem minimalen Lauf d bestehenden Bitgruppe eine endliche Länge von 7 oder mehr ist.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der dann, wenn der maximale Lauf k gleich 7 ist, die maximale Zwangslänge r des variablen Längencodes gleich 3 oder größer ist.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der dann, wenn der maximale Lauf k gleich 6 ist, die maximale Folgelänge der aus dem minimalen Lauf bestehenden Bitgruppe eine endliche Länge von 7 oder mehr ist.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 11, bei der dann, wenn der maximale Lauf k gleich 6 ist, die maximale Zwangslänge r des variablen Längencodes gleich 5 oder größer ist.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der minimale Lauf d gleich 2 ist und ein Begrenzungscode zur Begrenzung der Folge der aus dem minimalen Lauf d des variablen Längencodes bestehenden Bitgruppe zugeteilt wird, wenn sich die aus dem minimalen Lauf bestehende Bitgruppe für eine vorgeschriebene Folgelänge fortlaufend fortsetzt.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Begrenzungscode zugeteilt wird, indem die Zwangslänge r um höchstens 1 vergrößert wird.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der dann, wenn der maximale Lauf k gleich 7 ist, die maximale Folgelänge der aus dem minimalen Lauf d bestehenden Bitgruppe eine endliche Länge von 4 oder mehr ist.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der minimale Lauf d gleich 4 ist und ein Begrenzungscode zur Begrenzung der Folge der aus dem minimalen Lauf d des variablen Längencodes bestehenden Bitgruppe zugeteilt wird, wenn sich die aus dem minimalen Lauf bestehende Bitgruppe für eine vorgeschriebene Folgelänge fortlaufend fortsetzt.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Begrenzungscode zugeteilt wird, indem die Zwangslänge r um höchstens 1 vergrößert wird.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der dann, wenn der maximale Lauf k gleich 22 ist, die maximale Folgelänge der aus dem minimalen Lauf d bestehenden Bitgruppe eine endliche Länge von 3 oder mehr ist.
Modulationsvorrichtung nach Anspruch 18, bei der dann, wenn der maximale Lauf k gleich 7 ist, die maximale Zwangslänge r des variablen Längencodes gleich 4 oder größer ist.
Modulationsverfahren zum Umwandeln von Daten mit einer Basis-Datenlänge von m Bits in einen variablen Längencode mit einer Basis-Codelänge von n Bits, wobei ein Begrenzungscode zugeteilt wird, um die Folgelänge einer Bitgruppe in einem Kanalbit-String nach der Umwandlung in einen variablen Längencode zu begrenzen, wobei dieser Begrenzungscode zugeteilt wird, wenn sich die Bitgruppe für eine vorgeschriebene Folgelänge fortlaufend wiederholt, wobei die Bitgruppe aus einer ersten Gruppe von Bits mit einem ersten Binärwert und einem an die erste Bitgruppe angrenzenden Bit mit einem zweiten Binärwert besteht und wobei die erste Gruppe einen minimalen Lauf von d Bits hat und der zweite Binärwert von dem ersten Binärwert verschieden ist.
Modulationsverfahren nach Anspruch 25, bei der erste Binärwert gleich 0 und der zweite Binärwert gleich 1 ist.