JP2002184127A - 同期信号生成方法および情報記憶媒体 - Google Patents

同期信号生成方法および情報記憶媒体

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JP2002184127A
JP2002184127A JP2000374128A JP2000374128A JP2002184127A JP 2002184127 A JP2002184127 A JP 2002184127A JP 2000374128 A JP2000374128 A JP 2000374128A JP 2000374128 A JP2000374128 A JP 2000374128A JP 2002184127 A JP2002184127 A JP 2002184127A
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signal
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淳 速水
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剛 沖
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 符号間干渉の影響で同期信号及びランレング
スリミテッドコードのエッジ夫々が1T分だけシフトし
ても、両者を正しく区別して検出でき、同期信号にセク
タ内における位置を表す特定コードを含ませてDC制御
を可能とし、より高密度な光ディスクにおいて、セクタ
の先頭の同期信号が一時的に読み取り不能、あるいは、
他の信号をセクタ先頭と誤認しても、その後に存在する
同期信号に基づき正しいセクタの先頭を予測可能とし
た。 【解決手段】 ディジタルデータを複数の同期フレーム
からなるセクタに収容して順次伝送する際に同期フレー
ムは同期信号とランレングスリミテッドコードとを含
み、同期信号は最大ランレングスよりも大なるランレン
グスのビットパターンとその後方に配置された最小ラン
レングスよりも長いランレングスの付加ビットパターン
とからなる同期パターンを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタルデータ
を複数の同期フレームからなるセクタに収容して順次伝
送(記録をも含む)する際に用いられる同期信号を生成
する同期信号生成方法およびこの同期信号生成方法で生
成された同期信号が記録された情報記憶媒体に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】一般に、光ディスクに記録されるピット
長は、記録再生の光伝送特性や、ピット生成に関わる物
理的な制約から最小ランレングス(最小ピット又はラン
ド長)の制限、クロック再生のしやすさから最大ランレ
ングス(最大ピット又はランド長)の制限、さらにはサ
ーボ帯域などの保護のために、被記録信号の低域成分の
抑圧特性を持つよう記録信号を変調して設けられる必要
がある。
【0003】この制限を満たす従来の変調方式のうち、
最小ランレングスを3T(T=チャネルビットの周
期)、最大ランレングスを11Tとしたものに、CD
(コンパクト・ディスク)に用いられているEFM(8
−14変調)方式や、DVD(デジタル・バーサタイル
・ディスク)に用いられているEFM+方式が知られて
いる。
【0004】更に、より高密度記録を行うためにより高
いコード化レートを持ち、RLL(2,10)すなわち
最小ランレングスd=2、最大ランレングスk=10の
ランレングス制限規則を満たす変調方法が、特開200
0−286709号公報で開示されている。
【0005】CDのEFM変調においては、8ビット
(1バイト)のディジタルデータを、最小ランレングス
d=3T、最大ランレングスk=11Tなるラン長制限
を満たすような14ビットのランレングスリミッテッド
コードに変換し、この変換後のデータ各々の間に3ビッ
トの接続ビットを付加したものをEFM変調信号として
生成する。この際、かかるEFM変調信号系列において
も上記の如きラン長制限を満たすように上記接続ビット
のビット列が設定される。
【0006】CDにおいては、このEFM変調信号に、
同期信号を付加したものが記録されている。この際、か
かるEFM変調信号による系列中には、上記最大ラン長
kでの繰り返しパターン、すなわち、11T−11Tな
る繰り返しパターンが存在しないようにしておき、この
11Tの繰り返しパターンを上記同期信号としているの
である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】CDプレーヤにおいて
は、かかるCDから読み取られた信号中から、上記11
Tの繰り返しパターンを検出することにより、同期信号
の抽出を行っているのである。しかしながら、記録情報
を高密度記録化したDVD(ディジタルビデオディス
ク)、あるいは特開2000−286709号公報で開
示されている高密度データ伝送では、その情報読み取り
時に符号間干渉の影響を大きく受ける。
【0008】従って、上記同期信号としての11Tの繰
り返しパターンが、11T−10T、あるいは10T−
11Tの如きパターンに変化して読み取られてしまう。
又、逆に、EFM変調信号としての10T−11T、あ
るいは11T−10Tなるデータパターンが、11Tの
繰り返しパターンに変化してしまい、これを同期信号と
誤検出してしまう場合が生じる。
【0009】以上の如く、高密度記録、あるいは高密度
データ伝送において、同期信号の検出に誤りが生ずる頻
度が増加し、同期外れによるバーストエラーが生じ易く
なる。
【0010】本発明は、高密度記録、あるいは高密度デ
ータ伝送時においても、精度良くディジタルデータの再
生を行うことができる同期信号生成方法及び情報記録媒
体を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解決するために、RLL(2,10)を満足し、8ビッ
トのデータ語を15ビットの符号語に変換する複数の状
態をもつ変調テーブルにより変調され、前記符号語列の
中の所定の符号語はこれに続く符号語が前記変調テーブ
ルのうちどの状態で符号化がなされたかによって復号す
ることが可能な符号語列に再生データの復号のために所
定のビット間隔で挿入される同期信号を生成する同期信
号生成方法であって、前記RLL(2,10)制限を満
たす符号語列との分離が可能な信号を前記同期信号とし
て生成することを特徴とする同期信号生成方法を提供す
る。また、上述した同期信号生成方法により生成された
同期信号が記録されていることを特徴とする情報記憶媒
体を提供する。
【0012】
【発明の実施の形態】ディジタルデータを複数の同期フ
レームからなるセクタに収容して順次伝送するにあた
り、かかる同期フレームは、同期信号と、最小ランレン
グス及び最大ランレングスの制約を満たすランレングス
リミテッドコードとからなり、上記同期パターンは、上
記最大ランレングスよりも1Tだけ大なるランレングス
のビットパターンとその前後に配置された上記最小ラン
レングスよりも長いランレングスの付加ビットパターン
とからなる同期信号を含んでいる。又、かかる同期信号
は、上記セクタ内における位置を表すと共にDC制御を
可能にする特定コードを含んでいる。
【0013】以下、図面を参照して本発明の第1の実施
形態を説明する。図1は、本発明によるディジタルデー
タの伝送方法にて伝送信号の生成を行う信号変調装置の
構成を示す図である。図1において、8−15変調器1
0は、伝送すべきディジタルデータを8ビット毎に、最
小ランレングス3T、最大ランレングス11Tなるラン
レングス制限を満たすような15ビット(1コードワー
ド)の8−15変調信号(ランレングスリミテッドコー
ド)に変換する。
【0014】ここで8−15変調する場合、8ビットの
情報データ(0〜255)に対してState=0〜6から
成る7つの符号化テーブルを持ち、各符号化テーブルは
情報データに対応する符号語と次に遷移する(次の情報
データの符号化においてどの符号化テーブルを使用す
る)状態情報(Next State)とから構成されている。
尚、この変調方法については、特開2000−2867
09号公報で開示されている。
【0015】同期信号生成回路20は、互いに異なるビ
ットパターンを有する同期信号を生成し、これを合成回
路30に供給する。本発明の第1の実施例に基づき生成
された同期信号を図2及び図3に示す。図2及び図3に
示されるようにこれら同期信号は、SY0〜SY6の7
つにグループ化される。図4は、かかる同期信号のフォ
ーマットを示す図である。図4において、かかる同期信
号のビット14〜ビット30には、同期信号であること
を識別する為の同期パターンが割り当てられている。か
かる同期パターンは、8−15変調信号中の最大間隔1
1Tよりも1T大きい12Tのパターンを中核とし、こ
の12Tパターンの後方に固定長の4Tのパターンを配
置した 12T−4Tなる配列、つまり、{10000
000000010001}なるビットパターンであ
る。この際、かかる同期パターンは、図2及び図3に示
されるように、全ての同期信号に共通の固定パターンで
ある。
【0016】12Tパターンの後方を4T固定としたの
は、以下に説明する特定コードを更にこの前方に置くと
きに、前方の自由度を大きくして、特定コードの取り得
るパターンの数を充分確保するためである。かかる特定
コードは、図4に示されるように、同期信号のビット1
〜ビット13に割り当てられており、その直前に存在す
る上記接続ビットとの組み合わせにより、後述する1セ
クタ内における位置を識別し得るものとなる。
【0017】ここで、図1における合成回路30は、8
−15変調器10から順次供給されてくる8−15変調
信号の列、91コードワード毎に、上記同期信号生成回
路20にて発生した同期信号のいずれか1を選択し、こ
れをかかる91コードワードの先頭に付加したものを1
同期フレームに対応した伝送信号として出力する。図7
は、かかる合成回路30にて出力される、1セクタあた
りの伝送信号フォーマットを示す図である。
【0018】図7に示されるが如く、1セクタは13行
からなり、これら各行には4つの同期フレームが割り当
てられている。各同期フレームに割り当てられている同
期信号は、図2及び図3にて示される同期信号の中から
選択したものである。例えば、第1行目の前同期フレー
ムに割り当てられる同期信号は、かかる同期信号の中か
ら選択されたSY0に該当したものである。この1行目
以降、前同期フレームに割り当てられる同期信号は、そ
の行の増加に応じてSY1〜SY3の如くサイクリック
に繰り返す構造としている。この際、かかるSY1〜S
Y3各々の違いは、上述した特定コードが決定している
ものである。つまり、各行に存在する4つの同期信号各
々の特定コードの内の一つが、行の増加に応じてサイク
リックに繰り返す構造となっているのである。
【0019】次に、かかる1セクタ分の伝送信号を生成
するという合成回路30の動作について、図8のフロー
を参照しつつ説明する。尚、かかる合成回路30内に
は、図示せぬCPU(中央処理装置)及びメモリが形成
されており、かかるメモリ内には、予め、図9に示され
るが如き情報が記憶されているものとする。図8のフロ
ーにおいて、先ず、かかる合成回路30内のCPUは、
その内蔵レジスタnに初期番地としての1を設定する
(ステップS1)。次に、CPUは、かかるレジスタn
に記憶されている番地に対応した情報を図9に示される
メモリからそれぞれ読み出して、レジスタA〜Dに各々
記憶せしめる(ステップS2)。例えば、レジスタnに
1が記憶されている場合には、図8のメモリの1番地に
記憶されているSY0、SY5、SY5、SY5各々が
読み出され、これらが、それぞれレジスタA〜Dに記憶
される。
【0020】次に、CPUは、同期信号生成回路20か
ら供給されてくる、図2及び図3に示される同期信号の
中から、上記レジスタAの記憶内容に対応した同期信号
を選択する。例えば、レジスタAにSY0が記憶されて
いる場合には、図2及び図3に示される同期信号の中か
らSY0に対応したものが選択される。ここで、かかる
同期信号の直前に存在するコードワードの次に遷移する
状態 Next State が0である場合、CPUは、図2及び
図3に示されるSY0の内から、State=0となっ
ているものを選択する。この際、State=0となっ
ているものは図2中から {000000100010010000000000
010001} {000000001000010000000000
010001} の2通り存在する。
【0021】すなわち、両者は、特定コード中のビット
7、9、11の値が異なっており、NRZI変調した時
に、その反転回数が異なってくる。ここで、CPUは、
この2通りのパターンの内、DC調整に最適な方を選択
してこれを最終的なSY0とする。次に、CPUは、レ
ジスタBの記憶内容に対応した同期信号を選択する。例
えば、レジスタBにSY5が記憶されている場合には、
図2及び図3に示される同期信号の中からSY5に対応
したものが選択される。ここで、かかる同期信号の直前
に存在するコードワードの次に遷移する状態 Next Stat
e が4である場合、CPUは、図2及び図3に示される
SY0の内から、State=4となっているものを選
択する。この際、State=4となっているものは図
3中から {100001000000010000000000
010001} {010001001000010000000000
010001} の2通り存在する。
【0022】すなわち、両者は、特定コード中のビット
1、2、9の値が異なっている。ここで、CPUは、こ
の2通りのパターンの内、DC調整に最適な方を選択し
てこれを最終的なSY5とするのである。同様にしてレ
ジスタC、Dに記憶されている情報と同期信号の直前の
コードワードの次に遷移する状態 Next State より選択
した2通りの同期信号からDC調整に最適な方を最終的
な同期信号として選択していく(ステップS3)。次
に、CPUは、上述の如くレジスタA〜Dの記憶内容に
基づいて選択された同期信号各々に、91コードワード
分の8−15変調信号を直列に連結したものを図7に示
されるが如き1行分の伝送信号として出力する(ステッ
プS4)。
【0023】次に、CPUは、レジスタnの内容が13
よりも大であるか否かを判定する(ステップS5)。ス
テップS5において、レジスタnの内容が13よりも大
であると判定されるまで、CPUは、かかるレジスタn
の内容に1を加算して(ステップS6)から、上記ステ
ップS2以降の動作を繰り返し実行する。かかる繰り返
し動作により、図7に示されるが如き第1行〜第13行
(1セクタ分)の伝送信号が順次出力されるのである。
【0024】ここで、例えば、32セクタを1エラー訂
正ブロックとして誤り訂正符号化して伝送するとしたと
き、かかる構造からなる伝送信号を受信するデコーダ側
では、図7に示されるが如きセクタ構造を有する伝送信
号を32セクタ集めたものを1つのエラー訂正ブロック
としてエラー訂正処理を実行する。デコーダにおいて
は、かかる伝送信号の受信後にセクタの先頭を探し、そ
の後に記録されているアドレスをすばやく読み取ってエ
ラー訂正ブロックのデータを集めていく事が重要にな
る。この際、高密度伝送が実施されると、セクタの先頭
としての同期信号SY0の読み取りが出来ない場合や、
他のものをセクタ先頭と誤ってしまう場合があるので、
修復不能な致命的なエラーを誘発する可能性が生じる。
【0025】そこで、本発明では、図2及び図3にて示
されるように、互いにビットパターンの異なる同期信号
を用意して、更に、図7に示されるように、1セクタ中
の各行に割り当てる同期信号の組み合わせパターンを各
行に応じた独自のものとしている。又、図7に示される
ように、各行の先頭に存在する前同期フレーム中の同期
信号を、行の増加に応じてSY1〜SY3の如くサイク
リックに繰り返す構造としている。
【0026】よって、かかる構造からなる伝送信号を受
信するデコーダ側においては、上記同期信号の組み合わ
せパターンを認識することにより、1セクタ中の行を特
定することが出来、それ故に、セクタ先頭のSY0の位
置を予測することが可能となるのである。又、行の特定
を行う際に、SY1〜SY3の繰り返しパターンを認識
することにより、同期信号の読み取り誤りに対して更に
防御機能を高めることができる。尚、1行中に存在する
4つの同期信号の組み合わせパターンに基づいて、行を
特定するようにしているので、1セクタ中の同期信号の
種類はSY0〜5の6種類で良い。
【0027】従って、高密度伝送の影響により、セクタ
の先頭としての同期信号SY0を読み取ることが出来な
くなった場合においても、デコーダ側では、そのSY0
以降に存在する同期信号に基づいてセクタの先頭位置を
認識して、正しいエラー訂正ブロックを認識することが
可能となるのである。又、行の先頭と中間とで共通の同
期信号を用いないということは、読み取り誤りによって
各行の先頭と中間を間違える確率を低くする効果もあ
る。
【0028】又、SY0からSY5には、図2及び図3
に示されるように、同期信号直前のコードワードの Nex
t State のいずれに対しても、反転回数(1の個数)の
偶奇とディスパリティ(波形の正負のビットの差)の符
号の異なる2つの30ビットパターンが割り当てられて
いる。すなわち、一方のパターンに対して他方のパター
ンは、パターン自身の直流成分及びパターンの最終端で
の信号の極性が逆になるので、いずれか一方を選択する
ことにより信号の直流成分を減少することができるので
ある。
【0029】次に、本発明の第2の実施例を説明する。
第1の実施例と同様の部分は説明を省くこととする。第
2の実施例において伝送信号の生成を行う装置の構成は
第1の実施例と同様に図1に示す。8−15変調におい
て、8ビットの情報データ(0〜255)に対して Sta
te = 0 〜 5 から成る6つの符号化テーブルを持ち、各
符号化テーブルは情報データに対応する符号語と次に遷
移する状態情報(NextState)とから構成されている。
この変調方法については、本出願人において特願200
0−331736号てとして提案済みである。
【0030】本発明の第2の実施例に基づき生成された
同期信号を図5に示す。図6は、かかる同期信号のフォ
ーマットを示す図である。図6において、かかる同期信
号のビット14〜ビット30および後続の符号語の先頭
ビットに、同期信号であることを識別する為の同期パタ
ーンが割り当てられている。従って同期信号に高速の符
号語は先頭ビットが1となるように変調が行われる。か
かる同期パターンは、8−15変調信号中の最大間隔1
1Tよりも2T大きい13Tのパターンを中核とし、こ
の13Tパターンの後方に固定長の4Tのパターンを配
置した13T−4Tなる配列、つまり、 {100000000000010001} なるビットパターンで、全ての同期信号に共通の固定パ
ターンである。
【0031】ここで、図1における合成回路30は、8
−15変調器10から順次供給されてくる8−15変調
信号の列、91コードワード毎に、上記同期信号生成回
路20にて発生した同期信号のいずれか1を選択し、こ
れをかかる91コードワードの先頭に付加したものを1
同期フレームに対応した伝送信号として出力する。図7
は、かかる合成回路30にて出力される、1セクタあた
りの伝送信号フォーマットを示す図である。
【0032】次に、かかる1セクタ分の伝送信号を生成
するという合成回路30の動作について、図8のフロー
を参照しつつ説明する。先ず、かかる合成回路30内の
CPUは、その内蔵レジスタnに初期番地としての1を
設定する(ステップS1)。次に、CPUは、かかるレ
ジスタnに記憶されている番地に対応した情報を図9に
示されるメモリからそれぞれ読み出して、レジスタA〜
Dに各々記憶せしめる(ステップS2)。次に、CPU
は、同期信号生成回路20から供給されてくる、図5に
示される同期信号の中から、上記レジスタAの記憶内容
に対応した同期信号を選択する。例えば、レジスタAに
SY0が記憶されている場合には、図5に示される同期
信号の中からSY0に対応したものが選択される。ここ
で、かかる同期信号の直前に存在するコードワードの次
に遷移する状態 Next State が0である場合、CPU
は、図5に示されるSY0の内から、State=0と
なっているものを選択する。この際、State=0と
なっているものは図5中から {000000100010010000000000
001000} {000000001000010000000000
001000} の2通り存在する。
【0033】すなわち、両者は、特定コード中のビット
7、9、11の値が異なっており、NRZI変調した時
に、その反転回数が異なってくる。ここで、CPUは、
この2通りのパターンの内、DC調整に最適な方を選択
してこれを最終的なSY0とする。ここで同期パターン
である13T―4Tは先頭ビットが1の後続の符号語と
によって {100000000000010001} が形成される。
【0034】同様にしてレジスタB、C、Dに記憶され
ている情報と同期信号の直前のコードワードの次に遷移
する状態 Next State より選択した2通りの同期信号か
らDC調整に最適な方を最終的な同期信号として選択し
ていく(ステップS3)。
【0035】次に、CPUは、上述の如くレジスタA〜
Dの記憶内容に基づいて選択された同期信号各々に、9
1コードワード分の8−15変調信号を直列に連結した
ものを図7に示されるが如き1行分の伝送信号として出
力する(ステップS4)。
【0036】次に、CPUは、レジスタnの内容が13
よりも大であるか否かを判定する(ステップS5)。ス
テップS5において、レジスタnの内容が13よりも大
であると判定されるまで、CPUは、かかるレジスタn
の内容に1を加算して(ステップS6)から、上記ステ
ップS2以降の動作を繰り返し実行する。かかる繰り返
し動作により、図7に示されるが如き第1行〜第13行
(1セクタ分)の伝送信号が順次出力されるのである。
【0037】上記実施例では同期信号中の同期パターン
の最大間隔を変調方式のランレングス制限の最大ランレ
ングス11Tより1Tまたは2T長い12T、13Tの
それぞれのパターンとしたが、本発明において同期信号
中の同期パターンの最大ランレングスを最大ランレング
ス制限より3T以上大としても構わない。また同期パタ
ーンの最大ランレングスの後方の4Tにおいても5T以
上のものを組み合わせても構わない。上記実施例におい
ては変復調方式の効率を考慮して12T−4Tまたは1
3T−4Tとした。
【0038】上述したように本発明の実施例において
は、ディジタルデータを複数の同期フレームからなるセ
クタに収容して順次伝送するにあたり、かかる同期フレ
ームは、同期信号と、最小ランレングス及び最大ランレ
ングスの制約を満たすランレングスリミテッドコードと
からなり、上記同期信号は、上記最大ランレングスより
も大なるランレングスのビットパターンとその後方に配
置された上記最小ランレングスよりも長いランレングス
の付加ビットパターンとからなる同期パターンを含む構
成としている。
【0039】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば仮に符
号間干渉の影響により、同期信号及びランレングスリミ
テッドコードによる信号エッジ夫々が1T分だけエッジ
シフトしてしまっても、両者を正しく区別して検出する
ことが出来、また、同期信号に、セクタ内における位置
を表す特定コードを含ませ、この特定コードによりDC
制御を可能とし、さらに、より高密度な光ディスクにお
いて、セクタの先頭の同期信号を一時的に読み取れなく
ても、あるいは、他のも信号をセクタ先頭と誤ってしま
っても、その後に存在する同期信号に基づいて正しいセ
クタの先頭を予測することが出来るので、ディジタルデ
ータの再生を良好に行うことができるという利点を有す
る。
【0040】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に用いられる伝送信号を生成す
る装置の概略構成を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施例により生成された同期信
号を示す図である。
【図3】本発明の第1の実施例により生成された同期信
号を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施例における同期信号フォー
マットを示す図である。
【図5】本発明の第2の実施例により生成された同期信
号を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施例における同期信号フォー
マットを示す図である。
【図7】1セクタ分の伝送信号フォーマットを示す図で
ある。
【図 8】合成回路30の動作フローを示す図である。
【図 9】メモリの記憶内容を示す図である。
【符号の説明】
1 8−15変調器 2 同期信号生成回路 3 合成回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】RLL(2,10)を満足し、8ビットの
    データ語を15ビットの符号語に変換する複数の状態を
    もつ変調テーブルにより変調され、前記符号語列の中の
    所定の符号語はこれに続く符号語が前記変調テーブルの
    うちどの状態で符号化がなされたかによって復号するこ
    とが可能な符号語列に再生データの復号のために所定の
    ビット間隔で挿入される同期信号を生成する同期信号生
    成方法であって、 前記RLL(2,10)制限を満たす前記符号語列との
    分離が可能な信号を前記同期信号として生成することを
    特徴とする同期信号生成方法。
  2. 【請求項2】前記同期信号としてRLL(2,10)で
    制限される最長反転間隔よりも長い所定の反転間隔を含
    む同期信号を生成することが可能であって、前記同期信
    号は先行する符号語が復号可能なビットパターンである
    事を特徴とする請求項1に記載の同期信号生成方法。
  3. 【請求項3】前記同期信号は後続の符号語の一部を含む
    ことを特徴とする請求項1あるいは請求項2いずれかに
    記載の同期信号生成方法。
  4. 【請求項4】前記同期信号は前記符号語列から構成され
    るデータセクタ毎に固有のビットパターンを持つことを
    特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の同
    期信号生成方法。
  5. 【請求項5】前記同期信号としてNRZI変換した後の
    信号極性が異なる同期信号を複数生成することが可能で
    ある事を特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに
    記載の同期信号生成方法。
  6. 【請求項6】請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の
    同期信号生成方法により生成された同期信号が記録され
    ていることを特徴とする情報記憶媒体。
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