FR2484739A1

FR2484739A1 - Procede pour le codage de bits de donnees sur un porteur d'enregistrement, dispositif pour l'execution du procede et porteur d'enregistrement pourvu d'une structure d'information

Info

Publication number: FR2484739A1
Application number: FR8111624A
Authority: FR
Inventors: Marino Giuseppe Carasso; Wilhelm Josef Kleuters; Johannes Jan Mons
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1980-06-16
Filing date: 1981-06-12
Publication date: 1981-12-18
Also published as: GB2078060B; FR2484739B1; NL8003474A; US4410877A; DE3122755A1; JPS5728456A; GB2078060A

Abstract

LA MODULATION DITE DE MILLER A L'INCONVENIENT QU'UN COURANT CONTINU EST PRODUIT DANS LE CANAL D'INFORMATION. LORSQU'ON UTILISE CETTE METHODE DE MODULATION POUR L'ENREGISTREMENT MAGNETIQUE OU OPTIQUE, ELLE ABOUTIT, ETANT DONNE QUE CES CANAUX NE PEUVENT PAS TRANSMETTRE DU COURANT CONTINU, A DES DEFORMATIONS DES VALEURS D'AMPLITUDES ET DE L'EMPLACEMENT DU PASSAGE PAR ZERO. EN VUE D'OBTENIR UNE MODULATION DEPOURVUE DE COURANT CONTINU, SELON LE PROCEDE CONFORME A L'INVENTION, LE PRINCIPE DE LA MODULATION DE MILLER B EST MODIFIE D'UNE MANIERE TELLE QUE DES SUCCESSIONS DE BITS DE DONNEES QUI, APRES CODAGE, ABOUTISSENT A L'INTRODUCTION D'UNE COMPOSANTE DE COURANT CONTINU, SOIENT CODEES D'UNE MANIERE DIFFERENCTE G OU H , FIG. 1D. IL S'AVERE AINSI QU'ON OBTIENT UNE BONNE SUPPRESSION DE LA REPONSE, NON SEULEMENT POUR LA FREQUENCE ZERO, MAIS AUSSI DANS UNE PARTIE DE BASSE FREQUENCE RELATIVEMENT LARGE DU SPECTRE. L'INVENTION SE RAPPORTE, EN OUTRE, A UN DISPOSITIF SERVANT A EXECUTER LE PROCEDE ET A UN PORTEUR D'ENREGISTREMENT, PAR EXEMPLE UN DISQUE OPTIQUE POURVU D'UNE STRUCTURE D'INFORMATION, QUI EST CODEE PAR LE CODAGE EXEMPT DE COURANT CONTINU.

Description

e 246J4739 "Procédé pour le codage de bits de données sur un porteur

d'enregistrement, dispositif pour l'exécution du procédé

et porteur d'enregistrement pourvu d'une structure d'informa-

tion." La présente invention concerne un procédé pour le co- dage d'un flux de bits de données dans des cellules de bits successives d'un porteur d'enregistrement, dans lequel le

flux de bits est considéré comme étant formé de mots enchai-

nés d'un premier type et d'un deuxième type et les bits de données sont d'une première ou d'une deuxième sorte et dans

lequel le mot du deuxième type comporte au moins une succes-

sion de: un bit de donnée de la deuxième sorte suivi de m (m I/'O) bits de données de la première sorte, les bits de données de la première sorte étant normalement codés par des transitions de niveau au milieu de la cellule de bit en question et des bits de données de la deuxième sorte étant normalement codés par des transitions au début de la cellule de bit en question, tandis que la transition au début d'une cellule de bit suivant une transition au milieu de la cellule

de bit immédiatement précédente, est supprimée et dans le-

quel, parmi les mots du deuxième type pour m pair, les tran-

sitions introduites par le dernier et l'avant-dernier bit

de donnée de la première sorte sont modifiées en vue de sup-

primer chaque composante de courant continu.

Un tel procédé est décrit dans l'article intitulé

"Optimal codes for digital magnetic recording" de J.C.

MaUinson et J.W. Miller qui a été publié dans -" The Radio and Electronic Engineer", volume 47, n0 4, pages 172 à 176,

avril 1977.

Des données sous forme binaire sont composées de bits de données qui contiennent l'information sous la forme de l'une ou de l'autre de deux sortes. La première sorte est aussi parfois représentée par "un logique", par "vrai", par

"iouil" ou par "-+" et l'autre sorte est aussi parfois repré-

sentée par "zéro logique", par "faux", par "non" ou par "moins". En vue de transmettre ces bits de données par l'intermédiaire d'un canal de transmission ou de transfert ou de les enregistrer sur une bande magnétique ou sur un

disque optique, on modifie le plus souvent les bits de don-

nées par une opération qui est connue sous le nom de codage de canal. Le but de ce codage de canal est, par exemple, d'obtenir une densité d'information aussi élevée que possible sur le porteur d'enregistrement ou de rendre nul le contenu

en courant continu du signal codé sans agrandir la bande pas-

sante nécessaire.

Les bits de données codés sont chacun placés dans un intervalle appelé cellule de bit. Cette cellule de bit peut être un intervalle dans le temps (lors d'une transmission par l'intermédiaire d'un canal d'information) ou un intervalle

dans l'espace (lors d'un enregistrement sur bande ou disque).

Un type de codage de canal connu est celui qualifié

de modulation de Miller. Les règles du code sont les suivan-

tes: une donnée un est codée comme une transition de niveau au milieu d'une cellule de bit et une donnée zéro donne une transition au début de la cellule de bit, sauf dans le cas o un zéro logique suit un un logique. Le code de Miller, également connu sous le nom anglo-saxon "delay modulation"

est, par conséquent, un code binaire dans lequel l'emplace-

ment des transitions entre deux niveaux détermine la signifi-

cation de l'information binaire.

Pour l'invention, on peut indifféremment associer une transition à un "un logique" ou à un "zéro logique". De plus, l'endroit précis o les transitions sont situées dans la

cellule de bit n'a pas d'importance: une transition relati-

vement précoce et une transition relativement tardive dans la cellule de bit, pourvu qu'elles puissent être distinguées

nettement l'une de l'autre, constituent une variante utili-

sable. La modulation de Miller a cependant pour effet de produire un courant continu dans le canal d'information ou sur le porteur d'enregistrement. Pour éviter ce courant, il

est proposé (dans le paragraphe 4.7 du dit article) de con-

sidérer le flux de bits de données comme étant constitué de

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successions de bits de données de deux types à savoir (a) 011... 110 (un zéro, n uns et un zéro, o n t 0), (b) 111... 111; m uns. Etant donné que seuls les mots du type

(a) o n est pair, sont d'un apport à une composante de cou-

rant continu, ces mots sont modifiés d'une manière telle que l'apport de courant continu soit éliminé. Tous les autres mots sont exempts de courant continu et sont codés par le code de Miller habituel. Le code de Miller ainsi modifié, désigné ci-après par l'abréviation M 2, a un spectre qui est

dépourvu de courant continu et dont les très basses fréquen-

ces sont supprimées dans une certaine mesure par rapport à

celles du spectre du code de Miller. Une difficulté particuliè-

re apparait lorsque l'on utilise ce codage pour l'enregistre-

ment d'information sur un disque optique. A la suite de la manipulation de ce disque, par exemple des rayures peuvent être formées dans sa surface ou des impressions de doigts peuvent subsister sur cette surface. Lors de la lecture du porteur d'enregistrement, les détériorations superficielles précitées sont transformées en des signaux perturbateurs de basse fréquence sur le canal d'information. Ces signaux

perturbateurs sont, bien entendu, supprimés dans une certai-

ne mesure à la suite des propriétés précitées du spectre des basses fréquences, mais, dans la pratique, il s'avère que la bande de fréquence qui est supprimée est trop étroite et que

la suppression dans cette bande est trop faible.

L'invention a pour but de procurer un procédé pour le codage de bits de données sur un porteur d'enregistrement au moyen duquel on obtienne un codage à autorythmant exempt de

courant continu. Le procédé pour le codage de bits de don-

nées sur un porteur d'enregistrement conforme à l'invention est caractérisé, à cet effet, en ce que la transition au

milieu de la cellule de bit correspondant aussi bien au der-

nier qu'à l'avant-dernier bit de donnée de la première sorte

du mot de second type pour m pair, est supprimée, une tran-

sition étant prévue à l'endroit de la séparation de l'avant-

dernier et du dernier bit de données.

L'invention a, en outre, pour but de procurer un procédé pour le codage de bits de données sur un porteur d'enregistrement au moyen duquel le code acquiert un spectre pour les basses fréquences qui offre une suppression accrue

sur une bande relativement large et qui présente, par consé-

quent, lesdits inconvénients dans une mesure réduite. Une

forme d'exécution préférée donnée à titre d'exemple du pro-

cédé conforme à l'invention est caractérisée en ce que les mots du premier type sont formés d'une succession de n(n 1) bits de données de la deuxième sorte et pour les

mots du deuxième type, m > 1.

L'invention se rapporte, en outre, à un dispositif pour la réalisation de cette forme d'exécution préférée du procédé pour le codage d'un flux de bits de données binaires

dans des cellules de bits successives d'un porteur d'enregis-

trement conforme à l'invention, le dispositif étant pourvu

d'une première entrée pour l'amenée des bits de données bi-

naires et d'une seconde entrée pour l'amenée de signaux d'horloge qui sont synchrones avec les bits de données et comportant une sortie pour la prise des signaux codés au profit du dispositif de commande en vue de convertir des

transitions de signaux en transitions dans le porteur d'en-

registrement, le dispositif comportant en outre - des moyens pour produire une transition de signaux au milieu d'un intervalle d'horloge pour un bit de donnée de la première sorte, - des moyens pour produire une transition de signaux au début d'un intervalle d'horloge pour un bit de donnée de la deuxième sorte; - des moyens pour supprimer une transition au début d'un intervalle d'horloge suivant une transition au milieu

de l'intervalle d'horloge immédiatement précédent.

L'invention a, en outre, pour but de procurer un dis-

positif au moyen duquel la forme d'exécution préférée du procédé conforme à l'invention soit réalisée d'une manière simple. Le dispositif conforme à l'invention est caractérisé à cet effet, en ce qu'il comporte:

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- des moyens pour détecter un Lot du second type pour m pair, dans le flux de bits de données; - des moyens pour indicer l'avant-dernier et le dernier bit de donnée de la première sorte dans un mot du deuxième type pour m pair; - des moyens pour supprimer les transitions au milieu de l'intervalle d'horloge correspondant à l'avant-dernier et au dernier bit de la première sorte dans un mot du deuxième

type pour m pair.

- des moyens pour produire une transition entre l'a-

vant-dernier et le dernier signal d'horloge.

L'invention se rapporte, en outre, à un porteur d'en-

registrement pourvu d'une structure d'information. Le porteur

d'enregistrement conforme à l'invention pourvu d'une struc-

ture d'information est caractérisé en ce que la distance mini-

male entre deux transitions successives est égale a lalonguur

d'une cellule de bit, la distance maximale entre deux tran-

sitions successives est égale à la longueur de trois cellu-

les de bits, une transition au milieu de la cellule de bit représente un "un logique" et une transition au début d'une cellule de bit représente normalement un "zéro logique" à moins qu'un même niveau soit présent sur deux cellules de

bits successives auquel cas la première des deux dites cel-

lules de bits successives et la cellule de bit précédente

représentent chacune un "un logique", les transitions de ni-

veau se produisent entre un premier et un second niveau, le premier niveau étant autant positif par rapport à un niveau

de référence que le second niveau est négatif et l'intégra-

le en cours de la structure d'information le long du niveau de référence atteignant au maximum une valeur de 3/2 T, o T est la longueur d'une cellule de bit, et les transitions

de niveau qui sont séparées les unes des autres par la dis-

tance maximale de trois cellules de bits, marquent le début

de la cellule de bit.

L'invention et ses avantages seront expliqués ci-

après à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente un certain nombre de formes d'onde de signaux binaires qui illustrent des codages connus et le codage conforme à l'invention; - la figure 2 représente un certain nombre de formes d'onde qui illustrent l'intégrale des formes d'onde de si- gnaux représentées sur la figure 1; - la figure 3 illustre la partie à basse fréquence du spectre du codage de Miller, du codage M et du codage M3 suivant l'invention; - la figure 4 illustre les formes d'onde de signaux qui sont obtenues par conversion d'un mot codé par la méthode de Miller non exempt de courant continu (011) qui fait partie du flux d'information binaire en un mot exempt de courant continu suivant l'invention respectivement selon les codages M3, MZM1 et MZM2;

- la figure 5 est une vue en plan du dessus d'un por-

teur d'enregistrement pourvu de pistes d'information;

- la figure 6 est une vue en coupe du porteur d'enre-

gistrement dans la direction d'une piste d'information pour-

vue de creux, les transitions entre les parties à creux et les parties dépourvues de creux, étant importantes pour l'information codée conforme à l'invention;

- la figure 7 est une forme d'exécution d'un disposi-

tif pour le codage de signaux d'information selon le codage M3 conforme à l'invention; - la figure 8 illustre quelques diagrammes de temps de signaux qui apparaissent dans le dispositif représenté à

la figure 7.

Des éléments correspondants sont désignés aux des-

sins par les mêmes symboles de référence.

En a sur la figure 1 et en a sur la figure 2 sont indiquées plusieurs cellules de bits successives enchaînées 1, 2, 3,... 13 dans lesquelles des signaux d'information binaires peuvent être stockés à raison d'un bit par cellule de bit. Une information de bit peut être représentée de diverses manières. Ainsi, par le codage de Miller connu, un bit d'information de donnée à contenu logique "11?' sera

codé en tant que transition de niveau au milieu d'une cellu-

le de bit et un bit d'information à contenu logique 11011 sera codé en tant que transition au début d'une cellule de bit, tandis que chaque transition au début d'une cellule-de bit suivant une transition au milieu de la cellule de bit immé- diatement précédente est supprimée. La figure 1 montre en b

comment la série binaire, qui est représentée à titre d'exem-

ple en a, se présente après codage de Miller.

On sait que des appareils d'enregistrement (magné-

tiques, optiques) ne sont, en général, pas en état de repro-

duire des signaux à très basse fréquence ou même des signaux

à courant continu. Il est,par conséquent, souhaitable de dis-

poser d'un codage qui modifie les signaux d'information binai-

res d'une manière telle que les limitations de l'appareil d'enregistrement nuisent le moins possible à la quantité et à la qualité des signaux à enregistrer. Le codage de Miller introduit plus haut n'est pas exempt de courant continu, comme

indiqué en b à la figure 2. La figure 2 illustre en b la varia-

tion dite "variation de somme numérique", c'est-à-dire l'inté-

grale en cours de la surface en dessous des données codées, étant entendu qu'on suppose que les niveaux binaires sont respectivement +1, et -1. La longueur de chaque cellule de bit est égale à T. On peut remarquer que l'intégrale à la fin

de la deuxième cellule de bit revient à zéro. L'intégrale res-

te ensuite négative et devient même de plus en plus négative.

Ceci illustre l'introduction d'une composante de courant con-

tinu. En vue de l'obtention d'un codage exempt de courant

continu, J.C. Mallinson et J.W. Miller proposent dans l'arti-

cle "Optimal codes for digital magnetic recording" qui est paru dans le périodique "The Radio and Electronic Engineer", volume 47, n0 4, avril 1977, pages 172 à 176, de modifier le codage de Miller de la manière suivante. Le flux de bits de données dans des cellules de bits successives est considéré comme étant constitué de mots enchaînés d'un premier type et

d'un second type. Le mot du premier type est formé d'une suc-

cession de n bits de données chacun d'une première sorte, donc 11... 111; n uns, n >/ 1. Le mot du second type est

formé de m uns limités des deux côtés par un 0, donc 011...

; m uns, m / 0. Les mots du premier type sont formés de bits qui, après codage selon la méthode de Miller, ne sont d'aucun apport net à la variation de somme numérique et ces mots sont dès lors codés selon la méthode de Miller. Les mots du deuxième type pour m = impair, après avoir été codés selon la méthode de Miller, ne sont également d'aucun apport net à la variation de somme numérique et cette catégorie de mots du second type est aussi négligée pour le reste. Cependant, les mots du second type pour m = pair, fournissent, s'ils sont codés selon la méthode de Miller, un apport net différent de zéro à la variation de somme numérique. Dans l'exemple de la figure 1, les cellules de bits 3 à 8 incluses, contiennent

un tel mot du second type pour m = pair (à savoir 011110).

Les quatre uns de ce mot ne sont, comme déjà indiqué plus haut, d'aucun apport, mais le zéro qui précède les uns, a la même polarité que le zéro qui suit les uns et ils fournissent ensemble un apport net à la variation de somme numérique. Si le nombre de uns entre les deux zéros est impair, la polarité du zéro qui précède les uns est opposée à celle du zéro qui suit le nombre impair de uns et l'apport à la variation de

somme numérique est égal à zéro. Dans ledit article, on pro-

pose de supprimer une transition dans les mots du second ty-

pe pour m = pair, cette transition étant celle qui est si-

tuée au milieu de la cellule de bit qui correspond au dernier 1. Le codage de Miller ainsi modifié, qualifié ci-après de M2 i est exempt (e courant continu commfie ilnllqiî aussi en c sur la figure 2. En c sur la figure 1, l'information binaire

est représentée codée conformément à la méthode M2: la tran-

sition qui se présente au milieu de la cellule de bit 7 (et ) lors du codage de Miller, est supprimée lors du codage M2.

Une difficulté particulière surgit lors de l'enregis-

trement de signaux d'information sur un support optique, par exemple un disque. L'usage d'un tel support entraîne un

certain nombre de détériorations de la surface du disque.

Ainsi, des rayures plus ou moins profondes ou des particules de poussière apparaissent sur le disque, et la surface du disque est souillée par les doigts. Ces détériorations sont converties en signaux perturbateurs de basse fréquence lors

de la lecture du disque (la grandeur de ces signaux pertur-

bateurs est cependant déjà limitée par le fait qu'une couche

de protection assez épaisse est prévue sur le disque de sor-

te que les détériorations se situent le plus souvent en dehors de la profondeur de champ de l'objectif). Le codage M2 indiqué plus haut a un spectre exempt de courant continu et dont les très basses fréquences sont supprimées dans une

certaine mesure par rapport au spectre du codage de Miller.

La figure 3a représente le spectre d'une série de bits pseudo-aléatoires qui est codée selon la méthode de Miller (indiquée par Ml sur la figure 3a) ou seln la imKtaM2 (iquée par sur la fig. 3a). la codagedeen'estpas em-Ipt de courent cm

tinu ocmo2t cela ressort de l'apport pour une fréquence nulle.

Dans la pratique, il s'avère que la suppression de signaux perturbateurs que le codage M2 présente en dehors de la fréquence zéro est trop faible et est limitée à une

bande de fréquence trop petite. Il s'est avéré particuliè-

rement avantageux de modifier le codage de Miller d'une autre manière grâce à quoi ce codage, comme le codage M2 devient exempt de courant continu, mais fournit, en outre, une meilleure suppression des signaux perturbateurs sur une bande de fréquence plus large. Ce codage, qualifié de

codage M3, est représenté plus en détail en d sur la fiqu-

re 1. Les règles de code sont les suivantes. Le flux de bits

de données dans des cellules de bits successives est con-

sidéré comme étant formé de mots enchaînés d'un premier type et d'un deuxième type. Le mot du premier type est formé

d'une succession de n bits de données, chacun d'une deuxiè-

me sorte, donc 000... 00; n zéros, n)>1. Le mot du deu-

nxième type est formé de m bits de données d'une première sorte, donc 011.

11, m uns, m > 1. Les mots du premier type sont codés selon la méthode de Miller de même que les mots du deuxième type pour m = impair. Des successions de..DTD: mots de ce type ne fournissent aucun apport net à la va-

riation de somme numérique et n'introduisent donc pas non plus de composante de courant continu. Les mots du second

type pour m = pair introduiraient, par contre, une telle com-

posante de courant continu et sont, par conséquent, modifiés.

Ceci est assuré par la suppression des transitions qui appa-

raitraient au milieu du dernier et de l'avant-dernier bit de donnée, s'ils étaient codés selon la méthode de Miller et par l'introduction d'une transition au début de la dernière cellule de bit. En-fin de compte, apparaît donc dans un tel mot une transition de moins que dans le cas d'un codage de Miller. La polarité du zéro précédant les m uns (m = pair) est de ce fait opposée à la polarité du zéro qui suit les m uns et qui fait d'ailleurs partie du mot suivant du premier

ou du deuxième type. La figure 1 montre en d que les transi-

tions au milieu des cellules de bits 6 et 7 (les derniers bits du mot du deuxième type 01111 pour m = pair = 4) sont supprimées et qu'une transition est introduite au début de

la cellule de bit 7. Il en est de même pour le mot du deu-

xième type (011) qui est indiqué dans les cellules de bits 8, 9, 10. La figure 2 illustre en d-l'alluré de la variation

de somme numérique pour le codage M3. Cette variation de som-

me numérique revient toujours vers la valeur zéro et l'écart maximal est de +3/2 T o T est la durée d'un intervalle de temps, et o l'on suppose que -1 est une donnée nulle et que

+1 est une donnée un.

La figure 3a illustre également le spectre du codage M3 (indiqué par M3). Il est clair que M3 possède de très bonnes propriétés dans le domaine des basses fréquences, en ce qui concerne la suppression des composantes perturbatrices

de basse fréquence parce que la réponse à partir de la fré-

quence zéro n'augmente que lentement. La figure 3b illustre de manière plus détaillée le spectre du codage de Miller de M2 et M3 jusqu'à 100 kHz (les spectres des figures 3a et 3b

sont tous deux mesurés pour un débit binaire de 2 Mbits/se-

conde). il Outre comme dans la forme d'exécution préférée décrite plus haut, on obtient également un codage auto-rythmant exempt de courant continu de la manière qui est illustrée en

b et c sr la fig. 4. Les codages représentés en bec sur la fig.4, indiqués ci-

aprés parMZMl ou MZM2 (Modified Zerokbdulaticn), amurent la divisiondu ux d'information binaire en mots d'un premier type et d'un deuxième type. Le mot du premier type est formé d'une succession de n bits de données chacun d'une première sorte, donc 111... 11,

n uns, n 1. Le mot du deuxième type est formé d'une succes-

sion de m bits de données de la première sorte, précédé et

suivi d'un bit de donnée de la deuxième sorte, donc 011...

(O, m uns, O pour m)O). Les mots du premier type et les mots du deuxième type pour m impair sont exempts de courant continu et sont codés selon la méthode de Miller. Les mots du deuxième type pour m pair ne sont pas exempts de courant

continu, mais sont modifiés d'une manière telle que celle dé-

jà décrite plus haut pour M3 et représentée à nouveau en a sur la figure 1, notamment par la suppression de la transition au milieu de la cellule de bit qui correspond au dernier et à l'avant-dernier bit de donnée de la première sorte de ce mot et par introduction d'une transition entre la dernière et

l'avant-dernière cellule de bit. Pour le codage MZM1 repré-

senté en b sur la figure 4, une transition est, en outre, introduite au début de la première cellule de bit suivant le mot modifié du second type pour m pair si cette cellule de bit doit représenter un zéro logique. Aucune transition au début mais une transition au milieu de la première cellule de bit est prévue si cette cellule de bit doit représenter

un 1 logique, comme cela est d'ailleurs courant pour le co-

dage de Miller.

Le codage qui est obtenu par conversion du flux bi-

naire représenté en a sur la figure 1 conformément au code

MZM1 est représenté en g sur la figure 1. L'allure de la va-

riation de somme numérique de la série MZM1 en g sur la fi-

gure 1 est représentée en c sur la figure 2.

Pour le codage MZM2 qui est représenté en c à la figure 4, aucune transition n'est introduite au début de la première cellule de bit suivant le mot du deuxième type

pour m pair.

Le codage qui est obtenu par conversion du flux binai-

re, en a sur la figure 1, conformément au code MZM2 est re-

présenté en h sur la figure 1. L'allure de la variation de somme numérique de la série MZM2 en h sur la figure 1 est

représentée en f à la figure 2.

Le flux de bits de données est codé par un dispositif décrit plus loin, par exemple selon le codage M3 décrit plus haut et est ensuite enregistré, par exemple, sur un support optique. Un un est alors d'une manière connue représenté par exemple par un petit creux ou une lacune dans le support et

un zéro par l'absence d'un tel creux ou d'une telle lacune.

La figure 5 est une vue en plan du dessus d'un disque optique

circulaire 14 percé d'un trou central 15. Des pistes circu-

laires ou spiralées 16 sont prévues sur le disque et sont formées par des successions de lacune/pas de lacune ou de creux/pas de creux. Une piste circulaire est représentée sur

la figure 5 et porte un certain nombre de traits de subdi-

vision, non représentés à l'échelle, pour indiquer les cel-

lules de bits. Ces cellules de bits forment sur le disque une structure spatiale o elles forment une subdivision dans

le temps dans le signal d'information.

Indépendamment du contenu des signaux d'information, un certain nombre de particularités peut être distingué sur

le porteur d'enregistrement. Ces particularités seront expli-

quées ci-après plus en détail avec référence à un porteur d'enregistrement qui est pourvu d'une structure d'information

codée selon la méthode M3. Aux endroits o un porteur d'en-

registrement codé selon la méthode MZM1 ou MZM2 présenterait une différence, cela est indiqué entre parenthèses. Ainsi, la distance minimale entre deux transitions creux/sans creux à sans creux/creux successives est égale à une cellule de bit (voir les cellules de bits 2 et 4 en d sur la figure 1). La distance maximale entre deux transitions successives est égale à trois (MZM1:2-) cellules de bits (voir les cellules

de bits 7, 8 et 9 en d sur la figure 1). En outre, se présen-

tent des distances qui sont situées entre ces deux extrêmes et, en particulier, des distances de 1 , 2 et 2 fois la longueur d'une cellule de bit (MZM1:1 et 2). Par le fait que la distance maximale est relativement courte, des transitions en nombre suffisant sont toujours présentes dans le signal à lire sur le porteur d'enregistrement de sorte que

le codage peut être considéré comme autorythmant. Etant don-

né d'autre part que la distance minimale n'est pas inférieu-

re à la longueur d'une cellule de bit, une densité d'infor-

mation raisonnable peut être réalisée sur le porteur d'en-

registrement. Une autre caractéristique des motifs qui sont

présents sur le porteur d'enregistrement est que la transi-

tion qui marque le début de la distance maximale de trois cellules de bits est toujours située au début d'une cellule

de bit. Il en est de même (sauf pour MZM1) pour la transi-

tion qui marque la fin de la distance maximale. De cette fa-

çon, il est possible d'établir sans ambiguïté quelles tran-

sitions doivent être considérées comme se trouvant au milieu

d'une cellule de bit et quelles autres au début d'une cellu-

le de bit. Il est en outre essentiel que la modification qui est prévue à l'effet d'obtenir un codage exempt de courant continu et pauvre en basse fréquence, puisse être décodée sans ambiguïté. La modification a en effet pour conséquence que les deux derniers uns d'un mot du type 011... 11; m uns pour m = pair, sont rendus comme s'il s'agissait de zéros.

Ceci peut cependant être fixé sans ambiguïté en utilisant

des motifs de transition/pas de transition qui ne sont pré-

sents que sur le porteur. Si, en effet lors du décodage selon

la méthode de Miller, on obtient une valeur de bit "impossi-

ble", ce bit doit recevoir une valeur "zéro" et les deux bits précédents indiqués comme "zéros" doivent recevoir la valeur

"un". Ceci est représenté entre autres en e sur-la figure 1.

La forme d'onde représentée en d sur la figure 1 est décodée selon la méthode de Miller connue et fournit alors pour les cellules de bits 1 à 7 incluse, le résultat 0001100 et dans la cellule de bit 8 un O qui ne peut cependant pas être un zéro parce que selon le codage de Miller un zéro qui suit un zéro doit avoir une transition au début de la cellule de

bit, transition qui ici est manquante. Le résultat de déco-

dage de la cellule de bit 8 est rendu par un F en e sur la figure 1. Par substitution d'un zéro pour la cellule de bit indiquée en F et d'un "un" pour les deux cellules de bits im- médiatement précédentes, comme indiqué en f sur la figure 1,

le signal décodé devient identique au signal de donnée codé.

Une autre particularité qui est réalisée dans le por-

teur d'enregistrement peut être décrite de la manière suivan-

te avec référence à la figure 6. La figure 6 est une vue en coupe perpendiculaire au porteur d'enregistrement qui est représenté, par exemple sur la figure 5, cette coupe suivant-la direction d'une piste. Un certain nombre de creux

19 sont prévus dans la face supérieure 17 du porteur d'enre-

* gistrement 14 et le motif de creux/sans creux ainsi formé, représente l'information binaire qui est enregistrée dans cette piste. Dans l'exemple représenté, le fond des creux 19 n'atteint pas le dessous 18 du porteur d'enregistrement, bien que ceci soit à tous égards également possible. La profondeur des creux est égale à d. La ligne en traits interrompus de la figure 6 se trouve à une distance d/2 de la face supérieure

17 du porteur d'enregistrement. Pour l'information enregis-

trée par la méthode de codage M3 sur le porteur d'enregistre-

ment, la surface de la partie "sans creux" située au-dessus de la ligne interrompue, est en moyenne égale de la partie "à creux" située en dessous de cette ligne interrompue. Par

ailleurs, la surface de la partie "sans creux" située au-

dessus de la ligne interrompue, s'écarte tout au plus de 35 T.d/2 (MZM1 et MZM2:+Td) de la surface de la partie "à creux" située en dessous de la ligne interrompue, T étant la

longueur d'une cellule de bit sur le porteur d'enregistrement.

Ces deux propriétés sont, comme déjà noté plus haut, indépen-

dantes de l'information qui se rapporte à la piste en ques-

tion (partie d'une piste) ou aux pistes correspondantes. On

admet que la surface de la partie "sans creux" située au-

dessus de la ligne interrompue de la figure 6 est égale sur la longueur d'une cellule-de bit à la surface située en dessous de la ligne interrompue d'une partie "à creux" de la longueur d'une cellule de bit. 0 Il est clair que, pour la présente invention, l'un ou l'autre des deux états peut, indifféremment, être qualifié de "1" ou de "0". Ainsi, une transition située au milieu de

la dellule de bit peut, contrairement à la terminologie uti-

lisée précédemment, être qualifiée de "0" et une transition située au début des cellules de bits peut être qualifiée de "1". Pareillement, on peut imaginer qu'un "1" logique soit représenté par une transition relativement tardive dans la cellule de bit et qu'un "0" logique soit représenté par une transition relativement précoce dans la cellule de bit

ou inversement. Suivant l'invention, on peut également indif-

féremment associer un "1" ou un "0" à une partie à creux ou

à une partie sans creux dans le porteur d'enregistrement.

Une forme d'exécution préférée d'un dispositif pour le codage de signaux d'information binaires selon la méthode

de codage M3 décrite plus haut est représentée sur la figu-

re 7. La figure 8 illustre quelques diagrammes de temps des

signaux qui apparaissent aux endroits indiqués dans le dis-

positif de la figure 7. Le dispositif comporte trois bascu-

les de type D connectées en cascade 20, 21 et 22. La borne d'entrée 23 pour l'amenée des signaux d'information binaires est connectée à la borne D de la bascule 20. La borne Q de la bascule 20 est connectée à la borne D de la bascule 21 et la borne Q de la bascule 21 est connectée à la borne D de la bascule 22. Le dispositif est pourvu, en outre, d'une borne d'entrée 24 pour l'amenée de signaux d'horloge Cl qui

sont produits par un dispositif générateur de signaux d'hor-

loge connu mais non représenté dans le détail et qui sont représentés en b sur la figure 8. La borne d'entrée 24 est

connectée aux bornes d'horloge T des bascules 20, 21 et 22.

Le montage en cascade des bascules 20, 21 et 22 fonctionne comme ligne de retard de sorte qu'à l'intervention de chaque bascule, le signal de donnée amené à la bornd D en question est retardé d'une période d'horloge. Le signal d'information binaire A(0) amené à la borne d'entrée 22 est formé par exemple, de 100001110011110110 comme indiqué également en a sur la figure 8 et, par conséquent, retardé A(-1) à la borne Q de la bascule 20 d'une période d'horloge comme indiqué en c sur la figure 8, est retardé à la borne Q de la bascule 21 5 de deux périodes d'horloge A(-2), comme indiqué en g sur la figure 8 et est retardé à la borne Q de la bascule 22 de

trois périodes d'horloge, A(-3),come iniquéenjsurlafigure 8.

La borne Q de la bascule 20 et la borne d'entrée 24

sont chacune connectées & une entrée d'un circuit ET 25.

Un signal R est disponible à la sortie du circuit ET 25 (figure 8 en d), signal qui correspond, par conséquent, au signal d'horloge Cl aux endroits o le signal de donnée A(-1) est égal à 1. La borne Q de la bascule 20 est, connectée par l'intermédiaire d'un élément de retardement à une entrée d'un circuit ET 27. L'autre entrée du circuit 27 est connectée à la borne Q de la bascule 20. Un signal S est disponible à la sortie du circuit ET 27 (figure 8 en c) comporte des impulsions en forme d'aiguille (figure 8 en e) à l'endroit des flancs devenant négatifs du signal de donnée A(-1). La sortie du circuit ET 25 est connectée à la borne T d'une autre bascule de type D 28 et la sortie du circuit ET 27 est connectée à la borne R de la bascule 28. La borne Q de la bascule 28 est couplée par réaction à la borne D. La bascule 28 est, par conséquent, connectée comme un diviseur par 2 et fournit à la borne Q un signal P qui est indiqué en

f sur la figure 1.

La borne Q de la bascule 28 est, en outre, connectée à la borne D d'une bascule de type D 29 dont la borne T est

connectée à la sortie du circuit ET 27. La borne de reposi-

tionnement R de la bascule 29 est connectée à la sortie d'un circuit NONOU 30 dont les entrées sont connectées à la borne Q de la bascule 21 ou à l'entrée d'horloge 24. Le signal de sortie T du circuit NON-OU 30 est égal à l'inverse du signal d'horloge aux endroits o le signal de donnée A (-2) est

égal à zéro. Le signal de sortie M de la bascule 29 est re-

présenté en i sur la figure 8. Le signal de sortie M est 248o4739 d'une nature telle qu'il est égal à zéro aux endroits o le signal doit être codé selon la méthode de Miller et à un aux

endroits o le signal doit être codé selon la méthode M3.

La borne Q de la bascule 29 est, de même que la borne d'entrée 24, connectée à un circuit OU EXCLUSIF 31. Le si- gnal de sortie du circuit OU EXCLUSIF 31 est, de même que le signal A(-3) (figure 8 en j) amené à un circuit ET 32. Le signal de sortie U du circuit ET 32 est illustré en k sur la figure 8. Le signal U comporte des impulsions d'horloge aux endroits o le signal de donnée A(-3) (retardé) a la valeur un, étant entendu qu'aux endroits o le signal M a, en outre,

la valeur un, les impulsions d'horloge sont inversées.

La borne Q de la bascule 22 est, en outre, connectée à une entrée d'un circuit NON-OU 33. Une autre entrée est connectée l'entrée d'horloge 24. Le signal de sortie V (figure 8 en 1) du circuit NON-OU 33 est amené, en même temps que le signal Q de la bascule 21, au circuit ET 34. A la sortie du circuit ET 34 est disponible un signal W comme indiqué en m à la figure 8. Les sorties des circuits ET 32 et 34 sont connectées chaoune à une entrée d'un circuit NON-OU 35 à la sortie duquel est disponible un signal Y (figure 8 en n). Le signal Y est finalement amené à la borne T d'une bascule de type D 36. La borne Q de cette bascule est connectée à sa borne D. La bascule 36 est, par conséquent, connectée comme

un diviseur par deux. A une borne de sortie 37 qui est connec-

tée à la borne Q de la bascule 36 est présent le signal de

sortie Z qui est représenté plus en détail en o sur la figu-

re 8 et qui est la version codée selon la méthode M3 et dé-

calée de trois intervalles de bits du signal d'entrée de donnée A(O) présenté à la borne d'entrée 22. Le signal de sortie Z est utilisé, par exemple, comme signal de commande pour un laser qui brûle de petits creux ou de petites lacunes

dans un porteur d'enregistrement.

La préférence qui est donnée à l'une des méthodes de codage décrites à savoir M3, MZPl1 ou MZM2 est le résultat

d'un processus d'examen dans lequel interviennent par exem-

ple la nature du système (optique, magnétique), la longueur maximale sans transition qui paraît acceptable dans le flux

de bits codés et la suppression souhaitée pour dé basses fré-

quences.

Claims

REVENDICATIONS

1.- Procédé pour le codage d'un flux de bits de don-

nées binaires dans des cellules de bits successives d'un por-

teur d'enregistrement, dans lequel le flux de bits est con-

sidéré comme étant formé de mots enchaînés d'un premier type et d'un deuxième type et les bits de données sont d'une première ou d'une deuxième sorte et dans lequel le mot du deuxième type comporte au moins une succession de: un bit de donnée de la deuxième sorte suivi de m (m ? O) bits de , données de la première sorte, les bits de données de la première sorte étant normalement codés par des transitions de niveau au milieu de la cellule de bit en question et des bits de données de la deuxième sorte étant normalement codés

par des transitions au début de la cellule de bit en ques-

tion tandis que chaque transition au début d'une cellule de bit suivant une transition au milieu de la cellule de bit immédiatement précédente, est supprimée, et dans lequel

parmi les mots du deuxième type pour ril = pair, les transi-

tions introduites par le dernier et l'avant-dernier bit de

donnée de la première sorte, sont modifiées en vue de sup-

primer chaque composante de courant continu, caractérisé en

ce que la transition au milieu de la cellule de bit corres-

pondant aussi bien au dernier qu'à l'avant-dernier bit de donnée de la première sorte du mot du deuxième type pour m = pair, est supprimée, une transition étant prévue à l'endroit de la séparation de l'avant-dernier et du dernier

bit de données.

2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les mots du premier type sont constitués d'une succession de n (n >/ 1) bits de données de la deuxième sorte

et pour les mots du deuxième type, m a/ 1.

3.- Procédé suivant la revendication 1, dans lequel les mots du premier type sont constitués d'une succession de n (n > O) bits de données de la première sorte et lesdits mots du deuxième type comportent, en outre, tous un bit de donnée de la deuxième sorte, ce bit de donnée suivant les m bits de données présents de la première sorte, caractérisé

en ce que pour des mots du second type, m = pair, la transi-

tion est supprimée au début de la cellule de bit correspon-

dant au dernier bit de donnée de ce mot du second type.

4.- Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'une transition est prévue au début de la première

cellule de bit du mot du premier type, ce mot suivant immé-

diatement un mot du second type pour m = pair et la transi-

tion est supprimée au début de la première cellule de bit du mot de second type qui suit immédiatement un mot du second

type pour m = pair.

5.- Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la transition au début de la cellule de bit suivant

un mot du second type pour m = pair est supprimée.

6.- Dispositif pour l'exécution du procédé servant à coder un flux de bits de données binaires dans des cellules de bits successives d'un porteur d'enregistrement suivant la revendication 2, le dispositif étant pourvu d'une première entrée pour l'amenée des bits de données binaires et d'une seconde entrée pour l'amenée de signaux d'horloge qui sont synchrones avec les bits de données et comportant une sortie pour la prise des signaux codés au profit d'un dispositif de commande en vue de convertir des transitions de signaux

en transitions dans le porteur d'enregistrement, le disposi-

tif comportant en outre: - des moyens pour produire une transition de signaux au milieu d'un intervalle d'horloge pour un bit de donnée de la première sorte, - des moyens pour produire une transition de signaux au début d'un intervalle d'horloge pour un bit de donnée de la deuxième sorte, - des moyens pour supprimer une transition au début d'un intervalle d'horloge suivant une transition au milieu

de l'intervalle d'horloge immédiatement précédent, caracté-

risé en ce qu'il comporte: - des moyens pour détecter un mot du second type pour m pair, dans le flux de bits de données,

- des moyens pour indicer l'avant-dernier et le der-

nier bit de donnée de la première sorte dans un mot du deuxième type pour m pair, - des moyens pour supprimer les transitions au milieu de l'intervalle d'horloge correspondant à l'avant-dernier

et au dernier bits de la première sorte dans un mot du deu-

xième type pour m pair, - des moyens pour produire une transition entre

l'avant-dernier et le dernier signaux d'horloge.

7.- Porteur d'enregistrement pourvu d'une structure d'information formée de successions de cellules de bits, ces cellules de bits comportant chacune un bit"d'information qui est représenté par la présence ou l'absence d'une transition

de niveau au milieu ou au début de la cellule de bit, carac-

térisé en ce que la distance minimale entre deux transitions successives est égale à la longueur d'une cellule de bit, la distance maximale entre deux transitions successives est égale à la longueur de trois cellules de bits, une transition au milieu de la cellule de bit représente un "un logique" et une transition au début d'une cellule de bit représente normalement un "zéro logique" à moins qu'un même niveau soit présent sur deux cellules de bits successives auquel cas la première des deux dites cellules de bits successives et la cellule de bit précédente-représentent chacune un "un logique", les transitions de niveau se produisant entre un premier et un second niveau, le premier niveau étant autant positif par rapport à un niveau de référence que le second niveau est négatif et l'intégrale en cours de la structure d'information le long du niveau de référence atteignant au maximum une valeur de 3/2 T, o T est la longueur d'une

cellule de bit, et les transitions de niveau qui sont sépa-

rées les unes des autres par la distance maximale de trois

cellules de bits, marquent le début de la cellule de bit.

8.- Porteur d'enregistrement pourvu d'une structure d'information formée de successions de cellules de bits, ces cellules de bits comportant chacune un bit d'information

qui est représenté par la présence ou l'absence d'une tran-

sition de niveau au milieu ou au début de la cellule de bit,

caractérisé en ce que la distance minimale entre deux tran-

sitions successives est égale à la longueur d'une cellule de bit, la distance maximale entre deux transitions successives

est égale à la longueur de 2 cellules de bits, une tran-

sition au milieu de la cellule de bit représente un "un lo-

gique" et une transition au début d'une cellule de bit repré-

sente normalement un "zéro logique" à moins qu'un même niveau soit présent sur deux cellules de bits successives auquel cas la première des deux dites cellules de bits successives et la cellule de bit précédente représentent chacune un "un logique", les transitions de niveau se produisant entre un premier et un deuxième niveau, le premier niveau étant autant positif par rapport à un niveau de référence que le second niveau est négatif et l'intégrale en cours de la structure d'information le long du niveau de référence atteignant au maximum une valeur de 2T, o T est la longueur d'une cellule

de bit et la première transition de niveau parmi les tran-

sitions de niveau qui sont séparées les unes des autres par la distance maximale de 2 cellules de bits marque le

début de la cellule de bit.

9.- Porteur d'enregistrement pourvu d'une structure d'information formée de successions de cellules de bits, ces cellules de bits comportant chacune un bit d'information

qui est représenté par la présence ou l'absence d'une transi-

tion de niveau au milieu d'une cellule ou au début de la cel-

lule de bit, caractérisé en ce que la distance minimale entre deux transitions successives est égale à la longueur d'une cellule de bit, la distance maximale entre deux transitions successives est égale à la longueur de trois cellules de bits, une transition au milieu de la cellule de bit représente un "un logique" et une transition au début d'une cellule de bit représente normalement un "zéro logique" à moins qu'un même niveau soit présent sur deux cellules de bits successives

auquel cas la première des deux dites cellules de bits suc-

cessives et la cellule de bit précédente représentent chacu-

ne un "un logique", les transitions de niveau se produisant entre un premier et un deuxième niveau, le premier niveau étant autant positif par rapport à un niveau de référence que le second est négatif et l'intégrale en cours de la structure d'information le long du niveau de référence atteint

au maximuri une valeur de 2T, o T est la longueur d'une cel-

lule de bit et les transitions de niveau qui sont séparées

les unes des autres par la distance maximale de trois cellu-

les de bits marquent le début de la cellule de bit.