EA005043B1

EA005043B1 - Способ преобразования м-битовых информационных слов в модулированный сигнал

Info

Publication number: EA005043B1
Application number: EA200300859A
Authority: EA
Inventors: Имминк Корнелис А. Схаухамер
Original assignee: Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2004-10-28
Also published as: IL152008A0; EE200200569A; TW516027B; US6768432B2; BG107160A; NO20024704D0; JP2004518241A; NO20024704L; CN1422457A; EA200300859A1; IL152008A; KR20020086754A; PL362892A1; CZ20023259A3; BR0109726A; WO2002063774A1; CA2404980A1; EP1360769A1; MXPA02009474A; US20030141996A1

Abstract

Изобретение относится к способу цифровой модуляции и устройству, используемому для записи аудио- или видеосигнала, компьютерных данных и т.п. на носитель записи, такой как оптический или магнитно-оптический диск. Слова данных, состоящие из m битов, преобразуют в кодовые слова, состоящие из n битов, в соответствии с таблицей преобразования. Кодовые слова удовлетворяют (d, k) ограничению, согласно которому по меньшей мере d нулей («0») и не более k нулей («0») могут присутствовать между последовательными «1». n-битовые кодовые слова чередуются р-битовыми словами сшивания, которые выбирают таким образом, что между ведущей «1» в кодовом слове, следующем за словом сшивания, и замыкающей «1» в слове сшивания имеется по меньшей мере d нулей («0») и, более того, между замыкающей «1» в кодовом слове, предшествующем слову сшивания, и ведущей «1» в слове сшивания имеется по меньшей мере d нулей («0»). Выбирают слово сшивания, удовлетворяющее указанным условиям, дающее наименьший дисбаланс по постоянной составляющей модулированного сигнала, полученного после интегрирования по модулю-2 сцепления чередующихся кодовых слов и слов сшивания. Затем формируют модулированный сигнал путем сцепления чередованных кодовых слов и слов сшивания, интегрированных по модулю-2, и в указанном сигнале «1» становится переходом, а «0» становится отсутствием перехода. Периодически вводят особое синхронизирующее слово.

Description

Способ преобразования ряда т-битовых информационных слов в модулированный сигнал; способ получения носителя записи, кодирующего устройства, декодирующего устройства, записывающего устройства, считывающего устройства, сигнала.

Настоящее изобретение относится к способу преобразования ряда т-битовых информационных слов в модулированный сигнал; при этом т является целым числом; и согласно указанному способу для каждого принимаемого информационного слова обеспечивают η-битовое кодовое слово и обеспеченные кодовые слова чередуют рбитовыми словами сшивания, преобразуемыми в модулированный сигнал; при этом (η+р) больше т; и ряд информационных слов преобразуют в ряд кодовых слов и слов сшивания, чередующихся согласно правилам преобразования, в результате чего соответствующий модулированный сигнал удовлетворяет заданному критерию. Изобретение также относится к способу получения носителя записи, на который записывают сигнал, полученный согласно указанному способу.

Изобретение также относится к устройству кодирования для выполнения заявляемого способа, содержащему преобразователь т-в-η битов для преобразования т-битовых информационных слов в η-битовые кодовые слова; средство для выбора р-битовых слов сшивания; и средство для преобразования чередующихся ηбитовых кодовых слов и р-битовых слов сшивания в модулированный сигнал.

Изобретение также относится к записывающему устройству, в котором используется устройство кодирования вышеописанного типа.

Изобретение также относится к сигналу.

Изобретение также относится к носителю записи, на котором записывают сигнал.

Изобретение также относится к устройству для изготовления указанного носителя, содержащему оптическую систему для сканирования чувствительного к излучению слоя носителя записи с помощью луча излучения и блок модуляции для модулирования луча излучения таким образом, в результате которого узор, сформированный лучом излучения в чувствительном к излучению слое, соответствует управляющему сигналу, подаваемому в блок модуляции.

Изобретение также относится к устройству декодирования для преобразования сигнала в ряд т-битовых информационных слов, содержащему преобразующее средство для преобразования сигнала в строку битов, имеющих низкое или высокое логическое значение; при этом указанная битовая строка содержит η-битовые кодовые слова, которые соответствуют частям информационного сигнала; и указанное устройство содержит преобразующее средство для преобразования ряда кодовых слов в ряд информационных слов; причем зависимое от кодового слова информационное слово назначают каждому из преобразуемых кодовых слов.

Изобретение также относится к считывающему устройству, в котором используется устройство декодирования вышеописанного типа.

Указанные способы, устройства, носитель записи и сигнал известны из книги «Собтд Тесйшдцек Гог Эщйа1 Весогбегк», К.А. 8сйоийатег Iтт^ηк. Сйар!ег 5, РюШке-НаВ 1991, Ι8ΒΝ 0-13-140047-9. В указанной книге описываются, например, кодеры, которые используются для преобразования ряда т-битовых информационных слов в ряд битов, в котором число нулей («0») между двумя последовательными единицами («1») находится между значениями б и к. Эти ограничения также называются б- и кограничениями или бк-ограничением. В некоторых способах известного уровня техники (см. стр. 114-117 указанной книги) т-битовые информационные слова преобразуют в η-битовые кодовые слова согласно таблице преобразования и р-битовые слова сшивания вставляют между последовательными кодовыми словами, при этом т, η и р являются целыми числами, (η+р) больше т и р больше или равно б. Кодовые слова и слова сшивания выбирают таким образом, чтобы соблюдалось бк-ограничение в сцеплении чередующихся кодовых слов и слов сшивания. Чередующиеся кодовые слова и слова сшивания преобразуют с помощью интегрирования по модулю-2 в соответствующий сигнал, сформированный из битовых элементов, имеющих высокое или низкое значение сигнала, при этом «1»-бит представлен в модулированном сигнале путем изменения значения сигнала с высокого на низкое или наоборот. «0»-бит представлен отсутствием изменения значения сигнала в переходе между двумя битовыми элементами. Минимальное расстояние между последовательными переходами модулированного сигнала составляет интервал б+1 битов, и максимальное расстояние между последовательными переходами модулированного сигнала составляет интервал к+1 битов. бк-ограничение налагают, поскольку желательно, чтобы система была самосинхронизирующейся, а для этого требуется, чтобы последовательные переходы в модулированном сигнале не отстояли друг от друга слишком далеко; еще одно требование заключается в том, чтобы два перехода модулированного сигнала не следовали слишком близко друг к другу в целях ограничения межсимвольных помех. Помимо этого, низкочастотные составляющие модулированного сигнала необходимо сводить к минимуму. Этот сигнал также называют сигналом без постоянной составляющей (бс-Ггее). Первая причина использования указанных сигналов без постоянной составляющей в том, что записывающие каналы обычно не чувствительны к низкочастотным составляющим. Подавление низкочастотных составляющих в сигнале также очень выгодно, когда сигнал считывают с оптического носителя записи, на котором сигнал записан в дорожке, посколь3 ку тогда возможно непрерывное управление слежением за дорожкой без нарушений со стороны записанного сигнала. Эффективное подавление низкочастотных составляющих приводит к улучшению слежения за дорожкой с меньшими нарушениями, обусловленными слышимым шумом.

Пример использования таких сигналов для записи и считывания звукового сигнала на оптическом или магнитно-оптическом носителе записи можно найти в описании патента США № 4,501,000. Там излагается система модуляции 8-в-14 (Е ЕМ), которую используют для записи информации на компакт-диски (КД, СЭ) или минидиски (МД, МО). Сигнал по схеме 8-в-14 модулированный, получают за счет преобразования ряда т(=8)-битовых информационных слов в ряд п(=14)-битовых кодовых слов, при этом р(=3) битов сшивания вставляют между последовательными кодовыми словами. Соответствующие кодовые слова из 14 битов удовлетворяют следующим условиям: по меньшей мере б(=2) и максимум к(=10) нулей («0») помещены между двумя последовательными единицами («1»). Для соблюдения этого условия используют 3-битовые слова сшивания между кодовыми словами. Разрешается использовать четыре 3-битовых слова сшивания из 8 возможных 3-битовых слов сшивания, а именно «001», «010», «000» и «100». Остальные возможные 3битовые слова сшивания, т.е. «111», «011», «101» и «110», не используют, т. к. они нарушают предписываемое б(=2) ограничение. Одно из четырех разрешенных слов сшивания выбирают таким образом, что битовая строка, получаемая после каскадирования чередующихся кодовых слов и слов сшивания, удовлетворяет бк-ограничению; и что в соответствующем интегрированном по модулю-2 сигнале значение текущей цифровой суммы остается, по существу, постоянным. Значение текущей цифровой суммы (ТЦС, КН8) в определенный момент понимается, как означающее разность числа битовых элементов с высоким значением сигнала и числа битовых элементов с низким значением сигнала, вычисленную по части модулированного сигнала, расположенной перед данным определенным моментом. По существу, постоянное значение текущей цифровой суммы означает, что частотный спектр сигнала не содержит частотных составляющих в области низких частот. Определив слова сшивания согласно упоминаемым выше правилам, можно уменьшить количество низкочастотных составляющих в модулированном сигнале. Выбор 3-битовых слов сшивания основан на том требовании, чтобы сигнал канала был сигналом, по существу, без постоянной составляющей и чтобы соблюдалось бк-ограничение для сигнала канала. Декодирование сигналов 8-в14 очень простое. 3-битовые слова сшивания декодер пропускает, а 14-битовые кодовые слова преобразуют в информационные байты, исполь зуя таблицу соответствия или программируемую логическую матрицу (ПЛМ, РЬА) и т.п.

Усовершенствованный способ подавления низкочастотных составляющих описывается в статье К.А. 8с1юи11атег 1тт1пк апб и. Сгокк, ΟρΙίιηίζαΙίοη οί ко\\-Ггсс|испсу РгорегИек οί Е1дЫ-1о-Еоиг1ееп Моби1а1юп (ЕЕМ)», опубликованной в К.абю апб Е1ес!гошс Епдшеег, νοί. 53, рр. 63-66, 1983. В этой статье авторы описывают способ, согласно которому выбор р-битовых слов сшивания не только не зависит от одиночного поступающего кодового слова, но также, напротив, выбор делается с помощью с.| поступающих кодовых слов, где с.| - целое больше 1. Из содержания указанной статьи можно заключить, что эта т.н. упреждающая стратегия повышает качество подавления низкочастотных составляющих. Существенный недостаток этой стратегии заключается в трудности ее осуществления, т.к. число операций, таких как суммирование, сравнение, буферизация и т.д., возрастает экспоненциально с числом кодовых слов, используемых в процессе выбора. Например, для упреждающей стратегии, использующей два кодовых слова, требуется 4х4=16 операций суммирования/сравнения; для стратегии, использующей три кодовых слова, требуется 4х4х4=64 операций суммирования/сравнения, и т. д. Для многих применений, где скорость и потребляемая мощность схемы выбора имеют главное значение, эту упреждающую стратегию практически применять нельзя.

В более поздней статье \Уеак1у сопк1гашеб собек, 1ЕЕ Е1ес!гошск Ьебегк, νο1. 33, N 23, рр. 1943-1944, Νον. 1997, К.А. 8с1юи11атег 1ттшк, описывается новый тип имеющих ограничения кодов, которые названы «слабоограниченными кодами». Слабоограниченные коды не соответствуют бк-ограничениям, поскольку дают последовательности, которые нарушают предписываемые ограничения с (низкой) вероятностью Р. По мнению автора, если в канале есть ошибки, то нецелесообразно подавать в канал последовательности, ограниченные совершенным образом. Нарушение предписываемых бк-ограничений дает дополнительную степень свободы, которую можно использовать для уменьшения количества низкочастотных составляющих. Известно, что нарушения б-ограничения, т.е. если серия нулей («0») меньше б, подвержены ошибкам, вызываемым межсимвольными помехами. Нарушение к-ограничения может легко привести к потере тактовой синхронизации, что, в свою очередь, может привести к пакету ошибок. Поэтому этот способ не очень эффективен, поскольку частота нарушений бк-ограничения должна быть небольшой, ибо они неизбежно приводят к ошибкам обнаружения битов у принимающей стороны.

Для записи информации постоянно необходимо увеличение скорости считывания и записи. Но для повышенной скорости считывания требуется большая ширина полосы механизма слежения, что, в свою очередь, ставит более строгие ограничения по подавлению низкочастотных составляющих в записываемом сигнале. Улучшение подавления низкочастотных составляющих также выгодно для подавления слышимого шума, возникающего из-за действия механизма слежения. По этой причине желательно сделать все возможное, чтобы сигнал не содержал низкочастотных составляющих.

Поэтому задача изобретения заключается в обеспечении способа цифровой модуляции, который сможет эффективно подавлять низкочастотные составляющие, при этом обеспечивая низкую вычислительную нагрузку, такую как операции суммирования/сравнения.

Еще одна задача данного изобретения заключается в обеспечении такого носителя информации-записи, как оптический или магнитно-оптический диск, на который можно записывать цифровые данные, модулированные способом в соответствии с настоящим изобретением.

Возможное решение проблем, присущих известному уровню техники, основано на том наблюдении, что способы известного уровня техники чрезмерно ограничивают выбор слов сшивания, поскольку допускаются только те слова сшивания, при которых соблюдается предписываемое йк-ограничение при каскадировании чередующихся слов сшивания и кодовых слов.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения обеспечивают способ цифровой модуляции для преобразования т-битовых информационных слов в р-битовые кодовые слова, согласно которому р-битовые слова сшивания вставляют между последовательными кодовыми словами, при этом т, η и р являются целыми числами и (η+р) больше т. Кодовые слова подчиняются обоим действующим й- и к-ограничениям, но не требуется, чтобы слова сшивания подчинялись указанному й-ограничению. Серии нулей («0») меньше й обычно дают ошибки изза межсимвольных помех. Но поскольку слова сшивания не предоставляют информацию на приемник, й-ограничение в словах сшивания можно нарушить без ущерба для надежности принимаемых кодовых слов. Поэтому благодаря увеличению размера совокупности слов сшивания, из которой можно сделать выбор, низкочастотные составляющие модулированного сигнала можно значительно сократить по отношению к модулированным сигналам, сформированным согласно правилам способов и аппаратуры известного уровня техники. Этот вариант осуществления выгоден в том отношении, что наличие низкочастотных составляющих в модулированном сигнале можно устранить по сравнению с известным уровнем техники в более значительной степени.

Еще один вариант осуществления настоящего изобретения отличается тем, что слова синхронизации вставляют в ряд кодовых слов, при этом слова синхронизации указывают битовые комбинации, которые не могут возникнуть в потоке битов, сформированном сцеплением чередующихся слов сшивания и кодовых слов. Схема выбора исключает те р-битовые слова сшивания, которые при сцеплении с чередующимися кодовыми словами создадут комбинацию синхронизации. Согласно указанному правилу исключения все р-битовые слова сшивания, содержащие число и нулей («0») между последовательными единицами («1»), где и целое число меньше й, обрабатывают как слово, состоящее только из нулей («0»). Этот вариант осуществления выгоден в том отношении, что если считывающий механизм обнаружит короткую серию нулей («0») как слово, в котором все нули («0»), то ложные комбинации синхронизации не будут созданы.

Вышеописанные и иные цели, отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из приводимого ниже описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, согласно которому фиг. 1 - упрощенная блок-схема варианта осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 - схематическое пояснение модулированных данных;

фиг. 3 - схема, поясняющая сцепление последовательных кодовых слов и р-битовых слов сшивания;

фиг. 4А-4Н - схематическое изображение таблиц преобразования для преобразования 8битовых информационных слов в 14-битовые кодовые слова, и наоборот.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения последовательные η-битовые кодовые слова чередуют р-битовыми словами сшивания. Согласно первому аспекту настоящего изобретения кодер формирует совокупность разрешенных р-битовых слов сшивания для их использования между последовательными кодовыми словами, чтобы последовательность из чередующихся кодовых слов и слов сшивания удовлетворяла следующему условию, согласно которому между ведущей «1» в слове сшивания и замыкающей «1» в кодовом слове, предшествующем слову сшивания, а также между замыкающей «1» в слове сшивания и ведущей «1» в кодовом слове, следующем после слова сшивания, находилось по меньшей мере й нулей («0»). Согласно второму аспекту настоящего изобретения кодер выбирает из указанной совокупности разрешенных слов сшивания то слово сшивания, которое дает совокупный дисбаланс по постоянной составляющей, наиболее близкий нулю в сцеплении кодового слова и слова сшивания после интегрирования по модулю-2. Например, в коде 8-в14, где й=2, к=10, η=14, т=8 и р=3, есть четыре 3-битовых слова сшивания из 8 возможных разрешенных слов сшивания, а именно «001», «010», «000» и «100». Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, например, остальные 3-битовых слова сшивания, т.е. «111», «011», «101» и «110», разрешено использовать. Однако имеются три ограничения: вопервых, в каскаде чередующихся 14-битовых кодовых слов и 3-битовых слов сшивания ограничение к(=10) нельзя нарушать, во-вторых, в каскаде чередующихся 14-битовых кодовых слов и 3-битовых слов сшивания комбинацию синхронизации нельзя формировать; и, в-третьих, чтобы сохранить надежность кодовых слов, число последовательных нулей («0») в начале или в конце двух кодовых слов, соединяющихся со словом сшивания, должно быть по меньшей мере б(=2). Табл. 1 схематически показывает способ формирования совокупности разрешенных слов сшивания, вычисление соответствующей ТЦС и выбор слова сшивания, которое дает наименьший дисбаланс по постоянной составляющей.

Таблица 1

14-битовое слово	Виты сшивания	Следующее 14битовое СЛОВО	ТЦС
01001000100100	000	00100000000100	4
01001000100100	001	00100000000100	10
01001000100100	010	001000000С0100	8
01001000100100	011	00100000000100	2
01001000100100	100	00100000000100	6
01001000100100	101	00100000000100	0
01001000100100	110	00100000000100	2
01001000100100	111	00100000000100	8

Табл. 1 подробно показывает преобразование 8-битового информационного слова «01000000», 64 в десятичном представлении, за которым следует преобразование 8-битового информационного слова «01011111», 95 в десятичном представлении. Согласно таблице преобразования по фиг. 4А-4Н, информационные слова преобразуют в 14-битовые кодовые слова «01001000100100» и «00100000000100» соответственно. В иллюстративных целях предполагается, что ТЦС в конце кодового слова «01001000100100» равна +5. Для данного конкретного случая все возможные 3-битовые слова сшивания можно использовать без нарушения предписываемых ограничений. Табл. 1 показывает все возможные 3-битовые слова сшивания и полученную ТЦС после сцепления и интегрирования по модулю-2 слов сшивания и кодовых слов. Согласно настоящему изобретению кодер выбирает то определенное слово сшивания, которое дает ближайшую к нулю ТЦС, т. е. выбирает «101». Таким образом, после каскадирования слов сшивания «101» и кодового слова «00100000000100» ТСЦ равна 0. Таким образом уровень постоянной составляющей модулированного сигнала сохраняется, по существу, на постоянном уровне, и частотный спектр модулированного сигнала отражает подавленные низкочастотные составляющие. Необходимо отметить, что кодеры известного уровня техники, где биты сшивания подчиняются предписы ваемому (б)-ограничению, выберут слово сшивания «000», которое даст большую ТЦС, т.е. +4. Этот пример показывает, что сигналы, получаемые в соответствии со способом данного изобретения, демонстрируют более постоянный уровень постоянной составляющей модулированного сигнала, чем сигналы, формируемые способами известного уровня техники.

Таблица 2

14-битовое СЛОВО	Биты сшивания	Следующее 14битовое слово	ТЦС
01001000100100	000	01000001001001	4
01001000100100	001	01000001001001	Не разрешено
01001000100100	010	01000001001001	8
01001000100100	011	01000001001001	Не разрешено
01001000100100	100	01000001001001	6
01001000100100	101	01000001001001	Не разрешено
01001000100100	110	01000001001001	2
01001000100100	111	01000001001001	Не разрешено

В качестве еще одной иллюстрации настоящего изобретения, табл. 2 показывает способ формирования 3-битовых слов сшивания в случае сцепления кодовых слов «01001000100100» и «01000001001001». Слова сшивания «001», «011», «101» и «111» не разрешены, т. к. замыкающая «1» слова сшивания и ведущая «1» кодового слова «01000001001001» отделены нулями («0»), число которых меньше б(=2). Если предполагается, что ТСЦ в конце кодового слова «01001000100100» равна +5, то после того, как возможное слово сшивания и 14битовое кодовое слово будут сцеплены и проинтегрированы по модулю-2, ТСЦ будет соответствовать значениям, представленным в табл. 2. Согласно изобретению кодер выбирает слово сшивания, дающее ближайшую к нулю ТЦС, т.е. выбирает «110». Таким образом, после каскадирования слов сшивания «110» и кодового слова «01000001001001» ТСЦ равна +2. Необходимо отметить, что кодер известного уровня техники, в котором слова сшивания подчиняются предписываемому (б)-ограничению, выберут слово сшивания «000», которое даст большую ТЦС, т.е. +4.

Предшествующее пояснение приведено для кодера, содержащего средство для формирования всех возможных р-битовых слов сшивания. Кодер также содержит средство для выбора такого р-битового слова сшивания, которое будет соответствовать данным ограничениям и даст минимальное абсолютное значение ТЦС. Специалисту в данной области техники будет очевидно, что в совокупности возможных слов могут быть р-битовые слова сшивания, которые всегда дадут одно и то же значение ТЦС сцепления р-битового слова сшивания и п-битового кодового слова. Это свойство можно выгодно использовать для сокращения совокупности выбора и тем самым снизить вычислительную нагрузку и/или требования к аппаратным средствам схемы выбора. Легко удостовериться, например, в том, что если р=3, то слова сшивания «111» и «010» всегда дадут одинаковое значе ние ТЦС. Одно из слов, например «111», можно исключить из совокупности выбора, в результате чего размер совокупности снизится с 8 до 7 слов. Специалисту в данной области техники также будет очевидно, что р-битовые слова сшивания можно выбрать на основе критерия, отличного от вышеизложенного критерия ТЦС.

Кодированный сигнал предпочтительно содержит последовательность с.| чередующихся слов сшивания и кодовых слов, где с.| - целое число. Между частями кодированного сигнала вводят сигналы синхронизации. Сигнал синхронизации предпочтительно не может возникнуть в последовательности кодированного сигнала. Обычно комбинация синхронизации содержит ряд из 8 битов, имеющих логический «0», где 8 - целое число больше к, либо комбинация синхронизации состоит из двух рядов из к битов, имеющих логический «0» и разделенных битом, имеющим логическую «1». р-битовое слово сшивания выбирают из возможных слов сшивания таким образом, что сцепление чередующихся слов сшивания и кодовых слов не содержит комбинацию, равную комбинации синхронизации. Информацию запоминают в последовательности меток, отделенных друг от друга интервалами, при этом длины как меток, так и интервалов между последовательными метками дискретно изменяются в соответствии с последовательностью кодовых слов. Необходимо отметить, что слова сшивания «111», «001», «101» и «110» будут формировать метки или интервалы, длина которых будет короткой по отношению к размеру считывающего пятна. Длины интервалов и меток могут быть настолько короткими, что блок съема сигнала не сможет их заметить. Это означает, что слова сшивания «111», «001», «101» и «110» будут обнаруживаться декодирующим устройством как «000», что, в свою очередь, означает, что схема обнаружения, возможно, будет обнаруживать ложные комбинации синхронизации, либо это может обусловить нарушение к-ограничения. Согласно предпочтительному варианту осуществления схема выбора сшивающего слова может избежать формирования ложных комбинаций синхронизации и/или нарушения к-ограничения посредством обработки слов сшивания «111», «011», «101» и «110» как «000» при вычислении комбинации синхронизации или кограничения. Например, если к=10, то схема выбора исключит слова сшивания, которые формируют такие последовательности, как «00001100000» или «00010100000» и т.д., поскольку они могут привести к ложным нарушениям к(=10)-ограничения. Если комбинация синхронизации есть «10000000000100000000001», то схема выбора исключит слова сшивания, которые формируют такие последовательности, как «100110000001000 000000001» или«10000000000100010100001» и т.д, что может привести к формированию ложной комбинации синхронизации.

Вариант осуществления настоящего изобретения ниже поясняется схемами.

На фиг. 1 номер позиции 1 обозначает вход, на который подают цифровые данные, записываемые на такой носитель записи, как оптический или магнитно-оптический диск; номер позиции 2 указывает последовательнопараллельный преобразователь для преобразования входных данных в данные из т параллельных битов; и номер позиции 3 обозначает преобразователь данных. В преобразователь данных 3 подают биты 61, ..., 68 данных, и он преобразует биты данных в 17 канальных битов с1, ..., с 17. 17-Битовое слово состоит из двух частей, а именно 14-битового кодового слова с канальными битами с1, ..., с14, и 3-битового слова сшивания с канальными битами с 15, ..., с17. 14-Битовое слово формируют с помощью преобразователя данных, который изготовлен из постоянного запоминающего устройства (ПЗУ, КОМ), ПЛМ и т.п. Преобразователь данных преобразует биты данных 61, ..., 68 в выходные канальные биты с1, ..., с 14 в виде 14 битов. Таблицы кодового преобразования по фиг. 4А-4Н соответствуют следующему правилу: для п(=14) кодовых битов (с с1 по с14), полученных этим модулятором, всегда можно разместить по меньшей мере к(=2) и максимум 6(=10) нулей («0») между последовательными единицами («1»). Генератор 6 тактовых импульсов формирует тактовый сигнал для схем. Преобразователь 3 данных имеет дополнительное средство для формирования 3-битового слова с15, ..., с17. Дополнительное средство либо может состоять из ПЗУ, ПЛМ и т.п., либо оно может быть создано с использованием компьютера, запрограммированного для определения 3-битового слова, таким образом, чтобы удовлетворить описываемым выше условиям.

Фиг. 2 изображает вариант осуществления для кодирующего устройства согласно настоящему изобретению, в соответствии с которым можно реализовать описываемый выше способ. На фиг. 2 номер позиции 21 обозначает вход, на который подают данные сигнала, которые нужно преобразовать до их записи на носитель записи; номер позиции 22 обозначает последовательно-параллельный преобразователь для преобразования входных данных в 8 параллельных битов; и номер позиции 23 обозначает преобразователь данных. В преобразователь 23 данных, который состоит из ПЗУ, ПЛМ и т.п., подают биты 61, ..., 68 данных в виде 8 битов, и он выдает кодовое слово с1, с2, ..., с14 в виде 14 битов. Таблицы преобразования представлены на фиг. 4А-4Н, и они идентичны таблицам ранее описанной модуляции 8-в-14 согласно известному уровню техники. 14-битовые данные преобразуют из параллельного в последовательный преобразователь с помощью преобразователя 24. Связывающий сумматор 25 битов формирует различные возможные слова сшивания, которые удовлетворяют предписываемому 6к-ограничению. Совокупность возможных слов сши вания предпочтительно запоминают в ПЗУ, ПЛМ и т.п. Схема 26 выбора выбирает из возможных слов одно, в котором ТЦС наиболее близка к нулю. Схема выбора содержит арифметический блок для вычисления ТЦС каждого возможного слова сшивания, сцепляемого с 14битовым кодовым словом. Генератор 29 сигналов формирует сигналы для управления синхронизацией для схемы 27 выбора. Модулированный сигнал, полученный после интегрирования по модулю-2 сцепления чередующихся слов сшивания и кодовых слов, взятых с выходов 28 и 30, направляют в оптическое устройство съема сигнала или иное записывающее средство через усилитель записи и записывают на оптический носитель (не изображен), такой как оптический или магнитно-оптический диск или лента, или иной носитель записи.

Фиг. 3 изображает сцепление двух т(=14)битовых кодовых слов и р-битовых слов сшивания. Согласно предпочтительному варианту осуществления значение р равно 3 или 2.

Фиг. 4А-4Н показывают предпочтительные таблицы преобразования для преобразования 8битовых слов данных й1,..., й8 в 14-битовое кодовое слово с1..., с14. Таблицы преобразования соответствуют правилу, согласно которому между последовательными единицами («1») всегда имеется по меньшей мере два и максимум десять нулей («0»). Разумеется, можно использовать и другие таблицы кодового преобразования, отличные от таблиц по фиг. 4А-4Н.

Из приводимого здесь описания следует, что настоящее изобретение обеспечивает усовершенствованную систему для записи и воспроизведения цифровой информации на дисковом носителе. Информацию запоминают в последовательности отделенных друг от друга интервалом меток, причем длины как меток, так и интервалов между последовательными метками дискретно изменяются согласно последовательности кодовых слов. В результате этого цифровую информацию запоминают при улучшенном подавлении низкочастотных составляющих записываемого сигнала.

Хотя данное изобретение подробно описывается со ссылкой на предпочтительный в настоящее время вариант осуществления, специалистам в данной области техники, разумеется, будет понятно, что в нем возможны различные видоизменения в рамках сущности и объема изобретения. Соответственно, данное изобретение ограничивается только прилагаемой формулой изобретения. Какие бы то ни было обозначения не ограничивают объем данной формулы изобретения. Слово «содержит» не исключает наличия других элементов или этапов кроме указанных в формуле.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ кодирования последовательности двоичных битов данных в последовательность двоичных канальных битов, согласно которому последовательные и следующие друг за другом блоки т битов данных, где т - целое число, кодируют в следующие друг за другом η-битовые кодовые слова, где η - целое число больше т, в соответствии с таблицей преобразования, причем кодовые слова удовлетворяют йк-ограничению, согласно которому последовательные единицы («1») отделены друг от друга нулями («0»), в количестве, равном по меньшей мере й и максимально к, и между указанными последовательными кодовыми словами вставляют р-битовое слово сшивания, где р - целое число, при этом сцепление указанных чередующихся кодовых слов и слов сшивания удовлетворяет условиям, согласно которым между ведущей «1» в слове сшивания и замыкающей «1» в кодовом слове, предшествующем слову сшивания, имеется по меньшей мере й нулей («0») и между замыкающей «1» в слове сшивания и ведущей «1» в кодовом слове, следующим за словом сшивания, имеется по меньшей мере й нулей «0», отличающийся тем, что слова сшивания не обязательно должны подчиняться указанному й-ограничению.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что рбитовые слова сшивания используют для ограничения числа нулей («0») между последовательными единицами («1») в сцеплении чередующихся кодовых слов и слов сшивания до максимального числа 8. где 8 - целое число, равное или большее к.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что р-битовые слова сшивания используют для уменьшения совокупного дисбаланса по постоянной составляющей сигнала, формируемого после интегрирования по модулю-2 сцепления чередующихся кодовых слов и слов сшивания.
4. Способ кодирования двоичного цифрового сигнала по пп.1, 2 и 3, отличающийся тем, что й=2, к=10, т=8, η=14 и р=3.
5. Способ кодирования двоичного цифрового сигнала по пп.1, 2 и 3, отличающийся тем, что й=2, к=10, т=8, η=14 и р=2.
6. Декодер для декодирования кодированного сигнала согласно способу по любому из предыдущих пп.1-5.
7. Носитель информационной записи, на котором записана информационная структура, сформированная при реагировании на выполнение способа кодирования по любому из пп.1-5 включительно.
8. Носитель информационной записи согласно п.7, отличающийся тем, что указанный информационный носитель содержит оптически считываемый носитель записи.
9. Устройство кодирования для выполнения способа кодирования последовательности двоичных битов данных в последовательность двоичных канальных битов по любому из пп.1-5 включительно.