JP2008537276A - データ担体にユーザーデータを格納するための出力信号提供方法 - Google Patents
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Abstract
ユーザーデータをデータ担体(37)に格納するための出力信号(58)を提供する方法が提供される。方法は、ユーザーデータを受信する段階(11)、所定の符号化方式に従いユーザーデータを符号化する段階(12)、及び符号化されたユーザーデータを出力信号(58)に変換する段階(13)を有する。所定の符号化方式に従い符号化する段階は、等しい信号値及び少なくとも所定のラン長を有する検出可能信号要素間に不規則な距離を生じる。しかしながら、いくつかの制御ループでは、当該距離は大きすぎるべきではない。本発明によると、符号化する段階は、符号化方式に反して、追加検出可能信号要素を符号化されたユーザーデータに設ける段階(14b、15b)を有する。それにより、方法は、検出可能信号要素間の距離の制限を生じる。
Description
本発明は、データ担体にユーザーデータを格納するための出力信号提供方法に関する。方法は、ユーザーデータを受信する段階、結果として等しい信号値及び少なくとも所定のラン長を有する検出可能要素の間に不規則な距離を生じる所定の符号化方式に従い前記ユーザーデータを符号化する段階、及び前記符号化されたユーザーデータを前記出力信号に変換する段階を有する。
本発明は更に、前記方法を実行する装置、及び前記方法を使用して適用されるユーザーデータを有するデータ担体に更に関する。
CD又はDVDのようなデータをデータ担体に書き込む装置では、一般にユーザーデータは何らかの標準の符号化方式に基づいて符号化される。このように標準の符号化方式がユーザーデータの格納に使用されると、その後、標準の読み取り装置を使用してユーザーデータを読み出し可能である。符号化の後、符号化データは変換信号に変換される。変換信号は、データをデータ担体に書き込むためのレーザーのパワーを駆動するために使用される。書き込み処理を直接又は間接に(反射の後に)制御するいくつかの制御ループは、レーザーパワーのサンプルを採り、必要ならば「書き込みパワー」の振幅又は「バイアスパワー」レベルのような1つ以上の書き込みパラメータを調整する。
例えば、ECMA−349及びECMA−337規格は、DVD+R及びDVD+RW光ディスクに適用するために、データを符号化するために使用される。これらの規格は、ユーザーデータの8ビットバイト(例えば11101000)が16ビットコードワード(例えば0100100010000100)に変換表を使用して変形される符号化方式を使用する。従って、16ビットワードは変換信号のチャンネルビットに変換される。変換信号は、16ビットワードの全ての1に対しHighからLowへの遷移を行い、全ての0に対しHigh又はLowを維持する。変換表は、2個の1の間に、少なくとも2個及び多くても10個の0が常に存在するように設計される。この制限により、変換信号は、3乃至11のラン長(=等しい信号値を有する連続する信号要素の数)を有する。変換信号は、3チャンネルビット以内に2回、及び各11チャンネルビット以内に少なくとも1回、極性(High又はLow)を変化することはない。
制御ループの遅延により、短いラン長を有する信号要素からは、レーザーパワーの信頼できるサンプルは採取できない。以下では、レーザーパワーの信頼できるサンプリングのために十分長いラン長を有する信号要素は、検出可能信号要素と称される。低い書き込み速度では、短い又は中程度のラン長の最後の部分でレーザーパワーの信頼できるサンプル採取が可能かも知れない。より高い書き込み速度では、より長いラン長のみがサンプルを採られ得る。長いラン長は、しばしば短いラン長より生じ難い。その上、検出可能信号要素間の距離は、符号化方式により決定され、及び出力信号を通じて変化する。従って、十分に高いレートでレーザー信号の信頼できるサンプル採取が可能ではない。従って、書き込み速度が増大するにつれ、制御ループの安定性は一層問題になる。
本発明の目的は、より安定した制御ループをもたらす、冒頭に述べた種類の方法を提供することである。
本発明によると、当該目的は、検出可能信号要素間の距離を制限するため、符号化方式に反して、符号化されたユーザーデータ内に追加検出可能信号要素を設ける段階、を有する符号化する段階を有することにより達成される。
符号化では、データは通信のある系から他の系へ変形される。入力値は出力値へ変形される。符号化入力値に加え、符号化データは、例えばデータをデータ担体から又はデータ担体へ読み出す又は書き込むため、符号化データを復号化するため、又は例えばデータ及び符号化の時間に関する追加データを格納するために必要とされ得る補助データを有して良い。
符号化値は、所定の符号化方式に従い選択される。例えば、DVD規格は、DCC(DC成分抑制制御)アルゴリズムが同期パターン及び変換データワードの選択を駆動することを規定する。DCCはこれを行い、如何なる場所のDSV(デジタル和値であり、書き込まれた1と書き込まれた0の数の差)の絶対値も最小化されるようにする。
符号化値のこれらの選択は、結果として、前述の制御ループの安定性の問題を生じる検出可能信号要素間の不規則な距離を生じ得る。本発明による方法では、これらの問題は、符号化方式に反して、追加検出可能信号要素を符号化されたユーザーデータに設けることにより解決される。追加検出可能信号要素は、十分高いレートにおけるレーザー信号の信頼できるサンプリングを可能にする。
本発明は、所定の符号化方式に伴ういくつかの不利点が例えばデータ担体からのデータの読み出しに伴う深刻な問題を直ちに生じないという発明者らの見識を利用する。変換値の選択におけるいくらかの自由は、追加検出可能信号要素を設けることを可能にする。
本発明による方法の実施例では、符号化されたユーザーデータは信号要素のシーケンスを有する。前記シーケンスは、ユーザーデータの符号化されたビットを表す。前記シーケンスの信号要素は、所定の符号化方式に従う信号値及びラン長を有する。符号化する段階は、符号化方式に反して信号要素のシーケンスに追加検出可能信号要素を設ける段階を有する。
変換は1つずつであって良い。つまり各入力値に対し1つの、又は1つから複数の変換出力値が存在する。つまり各入力値に対し変換出力は複数の変換出力値から選択される。1つから複数の変換の事象の場合には、所定の符号化方式は一般にどの選択が行われなければならないかを記述する。この実施例ではしかしながら、時折、信号要素は符号化方式に反して選択され、検出可能信号要素間の距離を制限する。
本発明による方法の実施例では、符号化されたユーザーデータは、少なくとも所定のラン長を備えた同期パルスを有する。同期パルスの前記信号要素の不規則な信号値から不規則な距離が生じる。また符号化する段階は、符号化方式に反して同期パルスに追加検出可能信号要素を設ける段階を有する。
この実施例は、同期コードの選択にいくらかの自由を許容する所定の符号化方式を利用する。時折、所定の符号化方式に反して同期パルスを出力信号へ挿入することにより、検出可能信号要素間の最大距離は制限される。
本発明の別の態様によると、装置が提供される。前記装置は、ユーザーデータを受信する入力、結果として等しい信号値と少なくとも所定のラン長とを備えた検出可能信号要素の間に不規則な距離を生じる所定の符号化方式に従い前記ユーザーデータを符号化する符号器、前記検出可能信号要素間の距離を制限するため、前記符号化方式に反して追加検出可能信号要素を符号化されたユーザーデータに設ける符号化制御ユニット、及び前記ユーザーデータをデータ担体へ格納するため前記符号化されたユーザーデータを出力信号へ変換する出力ユニット、を有する。
このような装置は上述のような方法を実行し得る。
本発明による装置の実施例は、出力信号を受信し及び符号化されたユーザーデータをデータ担体へ書き込むためレーザー信号を提供するレーザー駆動ユニット、及び前記レーザー信号をサンプリングし検出可能信号要素に対応する前記レーザー信号のサンプリングされた値に従い書き込みパラメータを調整する少なくとも1つの帰還回路を更に有する。
このような装置では、帰還回路は、検出可能信号要素に対応する値であるレーザー信号の値の規則的に及び信頼できるサンプルを採取し得る。検出可能信号要素間の距離は制限されるので、次の有用なサンプルが作成され得るまでの待ち時間もまた制限される。このような帰還回路は所望のループ安定性を示し、及びそれにより書き込み処理全体の安定性を向上する。
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施例を参照することにより明らかに説明される。
図1は、本発明による、第1の方法のフロー図を示す。方法は3つの段階を有する。入力段階11で、ユーザーデータが受信される。ユーザーデータはアナログ又はデジタルであって良い。ユーザーデータは、音楽、ビデオ又は財務データのような誰かが記録担体に格納したい如何なる情報を有しても良い。符号化段階12で、ユーザーデータは所定の符号化方式に従い符号化される。符号化する間、検出可能信号要素間の距離を制限するため、追加検出可能信号要素が符号化されたユーザーデータに設けられる。変換段階13で、符号化されたユーザーデータは出力信号へ変換される。出力信号は、DVD+Rライターのような、符号化されたデータをデータ担体に格納する記憶装置により使用されて良い。一般に、等しい信号値と少なくとも所定のラン長とを備えた検出可能信号要素間の不規則な距離を有するコードを生じる所定の符号化方式を使用してデータを符号化する全ての記憶装置は、本発明による方法を実行して良い。以下に、DVD+R又はDVD+RWライターで実行する方法が記載される。しかし他の記憶装置も該方法を有利に使用して良い。
ユーザーデータは、受信されると、図1に示された詳細図の符号化段階12で符号化される。ユーザーデータは8ビットデジタル信号である。例えば、ECMA−349又はECMA−337規格に従い、入力の8ビットバイトは変換表を使用して16ビットコードワードへ変形される。ECMA規格によると、符号化信号は各1456チャンネルビットの後に32ビット同期パターンを有する。従って、各91個の16ビットコードワードの後に、出力コードは32ビット同期コード(SYNC)を有する。ECMA規格によると、SYNCは14のラン長(I−14)を備えた信号要素を有する。いくつかの制御ループは、サンプリングのためI−14の同期パルスを使用する。このような制御ループでは、符号化段階12は以下の段階を有して良い。
最初に、段階14aで、SYNCコードが出力コードに設けられる。符号化方式に従い、SYNCコードはI−14信号要素を有する。I−14の極性(High又はLow信号値)は、符号化方式の規則により決定される。留意すべき点は、他の符号化方式は2個より多い異なる信号値を使用して良いことである。
次に段階15で、8ビットバイトは、変換表を使用して16ビットワードへ変換される。
段階16で、既に91バイトが変換されているか否かが検査される。変換されていない場合、段階15で次のバイトが変換される。
91バイトを変換した後、段階17で、所望の信号値を備えた最後に設けられたI−14への距離が評価される。
段階14bで、最後に設けられた検出可能信号要素への距離が測定され、そして最大許容可能距離と比較される。所望の信号値を備えた2つの連続するI−14の間の距離が所定の限界を超えないことを保証するため、所望の信号値を備えたI−14が必要とされる場合、このようなI−14を備えたSYNCコードは符号化されたユーザーデータに強制的に入れられる。このようなI−14は、所定の符号化方式が別のSYNCコードを規定する場合でさえ、設けられる。所定の限界は、多数のチャンネルビット内で伝達されて良い。限界は、例えば3×1488チャンネルビットであって良い。これは所望の極性を備えたI−14が3個のSYNC毎に1回、必要とされることを意味する。
最後に設けられた検出可能信号要素への距離が所定の限界を超えない場合、段階14aで、SYNCコードは所定の符号化方式に従い設けられる。
次に、符号器は、ユーザーデータの他のバイトを変形するため段階15へ戻る。
図2は、本発明による第2の方法のフロー図を示す。第2の方法は第1の方法と似ている。2つの方法の間の相違は、個々の符号化段階12及び22である。第2の方法では、特定の信号要素のラン長及び信号値は、ユーザーデータを符号化データへ変形するために行われなければならないいくつかの選択を利用することにより影響を受ける。
DVD規格では、変換表は入力コード毎に4個の異なる出力コードを有する。DVD規格は、DCC(DC成分抑制制御)アルゴリズムが符号化データワードの選択を駆動することを規定する。DCCはこれを行い、如何なる場所のDSV(デジタル和値)の絶対値も最小化されるようにする。DSVは、書き込まれた1及び書き込まれた0の数の間の差に等しい。最小DSVは、hfデータのスライスレベルを制御するループのようないくつかの制御ループで重要である。DCCアルゴリズムは従って、4個の出力コードのどの1つが入力コードの符号化に使用されるかを決定する。しかしながら、発明者らは、いくつかのマージンがあることを分かっている。偶発的に非最適データパターンが標準の符号化方式に反して選択された場合、DSVを長時間に渡り0に近く保つことが可能である。どれだけ標準の符号化方式から逸脱し得るかは、DSVに関連する制御ループの帯域幅及び感度に依存する。留意すべき点は、符号化されたユーザーデータ内の特定の位置に追加検出可能信号要素を設けることが、意図的に非検出可能信号要素を他の位置に設けることにより保証され得ることである。従って、「追加」の語は必ずしも全部の結果として生じたコードが所定の符号化方式により規定されたより多くの検出可能信号要素を有することを意味しない。
第2の方法の符号化段階22は、以下の段階を有する。
最初に、段階24aで、SYNCコードが出力コードに設けられる。
次に段階27で、最後に設けられた検出可能信号要素への距離が評価される。
検出可能信号要素間の距離を制限するため検出可能信号要素が必要とされ、及びこのような信号要素が変換表から入手可能な場合、段階15bで、検出可能信号要素は出力コード内に設けられる。このような信号要素は、所定の符号化方式が別の信号要素を規定する場合でさえ、設けられる。
如何なる信号要素もまだ必要とされていない場合、段階15aで、8ビットバイトは、符号化方式に従い変換表から選択される16ビットコードワードへ変換される。
段階16で、既に91バイトが変換されているか否かが検査される。変換されていない場合、符号器は段階27へ戻る。
91バイトを変換した後、符号器は、次のSYNCコードを挿入するため段階24へ戻る。
明らかに、図1及び図2に示された方法の組み合わせも、所定の符号化方式から可能な限り少ない逸脱で、検出可能信号要素の発生を保証するために使用されて良い。
図3aは、本発明による装置300の実施例の概略を示す。装置300は、ユーザーデータを受信する入力を有する。ユーザーデータは入力から符号器31へ送出される。符号器31は、標準のDVD+R(W)符号化方式のような所定の符号化方式に従いデータを符号化する。符号化制御ユニット32は、出力コード内に検出可能信号要素を設けることを制御する。符号化は、図1及び図2を参照して上述されたように実行される。符号器31は、レーザー駆動装置33と結合され、変換信号を提供する。レーザー駆動装置33は、変換信号をレーザーパワーへ変える。レーザーからの光は、レンズ及びミラーのような光学要素36を使用してデータ担体(例えば図3のような光ディスク37)に合焦される。レーザーパワーに依存して、ピット又はランドがディスク37に書き込まれる。ピット及びランドのパターンは、符号器31の出力コードに対応する。
図3bは、本発明による装置310の実施例の概略を示す。装置310は、図3に示された装置300の全ての要素及びそれより多くを有する。装置310の制御ループは、レーザーパワーのサンプルを採取し、及び書き込みパラメータを調整するためサンプル採取された信号を使用する。書き込みパラメータは、レーザー駆動装置33を制御するため、及び例えば書き込みパワーの振幅又はレーザーのバイアスパワーを制御又は調整するために使用される。上述のように、このような制御ループは、特定のより長いラン長及び/又は特定の信号値を備えた検出可能信号要素のサンプルを採取する必要があって良い。このような制御ループは、レーザーパワー閾値及び書き込みレベルを調整するレーザーパワーレベル制御ループ、及び(例えばディスクの特性補正のため)ディスク上のレーザーパワーを制御する最適パワー制御ループ、サーボループ又はウォブルループを有して良い。これらの制御ループは、レーザーパワーを電気信号に変換する光ダイオード38a、38b、38cを有する。制御ループのアーキテクチャ及び当該制御ループが制御する書き込みパラメータに依存して、光ダイオードは、レーザー(38b)から光学要素35(38a)を介し直接に、又はディスク37(38c)の表面での反射の後に、光を受信する。回路39a、39b、39cは、光ダイオード38a、38b、38cと結合され、入射レーザーパワーのサンプルを採取し、及び書き込みパラメータを調整する。
図4は、本発明による方法から利益を得る例である制御回路40の概略を示す。入力データは符号器31により符号化される。符号器31からの出力信号58は、レーザー駆動装置33へ送出される。レーザー駆動装置33は、出力信号58を変換し、そして制御信号52をレーザーダイオード34へ送出する。制御信号52は、Low信号値(バイアスパワーレベル)からHigh信号値(書き込みパワーレベル)への急な遷移を有するデジタル信号である。レーザーダイオード34は、制御信号52に対応する光信号を提供する。レーザーダイオードからの光信号は、実際にはディスク37にデータパターンを作成する。
制御回路40は、以下に詳細に記載される2個の制御ループを有する。第1の制御ループは、レーザーパワー制御ループである。DVD+Rディスクの書き込み中に、レーザーパワー制御ループは、光信号の2つのパワーレベル、つまり如何なる書き込み効果も生じないがディスク37からの読み出しを可能にする低パワーレベルである「バイアス」パワー、及び実際のピットを生じる正確な「書き込み」パワーレベルを制御しなければならない。両方のレベルの情報は、1つのフィードバック信号51から抽出されて良い。DVD+RW装置では、制御信号は、ディスクのデータを消去する中間信号値(消去パワーレベル)を備えた信号要素を有しても良い。レーザーパワーは、僅かなレーザー光をレーザーダイオード34から直接に受信しそして電流に変換する第1の光ダイオード38bを使用して測定される。光ダイオード38bにより測定された帰還信号51の例はまた、図4に示される。光ダイオード38bの安定化動作は、正確なサンプリングを可能にするには不十分かも知れない。従って、帰還信号51は、制御信号52に見られるHighからLowへの及びその逆の急な遷移を示さない。正確なサンプリングのため、サンプルホールド回路43によりサンプル採取される前に帰還信号51を安定化させるため十分長い信号要素が必要とされる。サンプル採取された信号値は、書き込みパラメータを調整する書き込みパラメータ補正ユニット42へ提供される。調整された書き込みパラメータは次に、レーザー駆動装置33へ供給される。
本発明による方法及び装置では、検出可能信号要素が特定の時間フレーム内に生じることが保証され得る。結果として、制御ループは、一定の高いレートで帰還信号51のサンプルを採取し得る。またループ安定性が高い。
第2の制御ループは、ディスク37表面のフィンガープリント及びブラックドットのためのレーザーパワーを適応するためレーザーパワーを制御する。この制御ループは、上述のレーザーパワー制御ループと似ている。第2の光ダイオード38cは、ディスク37表面を介しレーザーパワーを間接的に測定する。第2の光ダイオード38cからの帰還信号53は、サンプルホールド回路41によりサンプル採取される。サンプル信号は、補正ユニット42へ提供される。
検出可能信号要素に対応するレーザーパワー値の信頼できるサンプリングのため、サンプルホールド回路41及び43は、このような検出可能信号要素がいつ提供されかを知っているべきである。サンプルホールド回路41及び43が無作為な瞬間に帰還信号51及び53のサンプルを採取する場合、補正ユニット42は、バイアスパワーレベル、書き込みパワーレベル又はそれらのレベルの間の遷移がサンプル採取されたか否かが分からない。またサンプルは書き込み処理の制御に役立たない。一定レートでのサンプリングも、検出可能要素の間の不規則な距離のため問題である。従って、符号器31は、検出可能信号要素が提供される場合はいつでもサンプルトリガー信号59を提供する。
図5では、出力信号58の一部及びサンプルトリガー信号59が示される。出力信号58は、正確にサンプル採取されるために十分長いラン長を備えた3個の信号要素を有する。サンプルトリガー信号59は、当該検出可能信号要素の終了時にトリガー信号を提供する。これは、制御回路40に、正しい瞬間に帰還信号51、53のサンプルを採取することを可能にし、及び制御ループの安定性に利益をもたらす。
留意すべき点は、以上に説明された実施例は、本発明を制限するものではないことである。当業者は、請求の範囲から逸脱することなく、多くの代替の実施例を考案できるだろう。請求項では、括弧内の如何なる参照符号も、請求項を制限すると見なされるべきではない。「有する」の表現及びその活用の使用は、請求項に記載された以外の構成要素又は段階の存在を排除するものではない。要素に付される単数表記の語は、当該要素の複数の存在を排除するものではない。本発明は、複数の個別の要素を有するハードウェアにより、及び適切に設定されたコンピューターにより実施され得る。複数の手段を列挙した装置の請求項では、これら複数の手段は、1つ及び同一のハードウェア要素により実施され得る。特定の手段が相互に異なる従属請求項で引用されることは、これら手段の組み合わせが効果的に利用できないことを示すものではない。
Claims (11)
- 方法であって、ユーザーデータをデータ担体に格納する出力信号を提供し、前記方法は:
前記ユーザーデータを受信する段階、
結果として等しい信号値と少なくとも所定のラン長とを備えた検出可能信号要素の間に不規則な距離を生じる所定の符号化方式に従い前記ユーザーデータを符号化する段階、及び
符号化されたユーザーデータを前記出力信号へ変換する段階、を有し、
前記符号化する段階は、前記検出可能信号要素間の距離を制限するため、前記符号化方式に反して追加検出可能信号要素を前記符号化されたユーザーデータ内に設ける段階を有する、方法。 - 前記符号化されたユーザーデータは信号要素のシーケンスを有し、前記シーケンスは、前記ユーザーデータの符号化されたビットを表し、
前記シーケンスの信号要素は、前記所定の符号化方式に従う信号値及びラン長を有し、及び
前記符号化する段階は、前記符号化方式に反して前記信号要素のシーケンスに前記追加検出可能信号要素を設ける段階を有する、請求項1記載の方法。 - 前記符号化されたユーザーデータは、少なくとも所定のラン長を備えた信号要素を有する同期パルスを有し、
前記不規則な距離は、前記同期パルスの信号要素の不規則な信号値から生じ、及び
前記符号化する段階は、符号化方式に反して同期パルスに追加検出可能信号要素を設ける段階を有する、請求項1記載の方法。 - 装置であって、
ユーザーデータを受信する入力、
結果として等しい信号値と少なくとも所定のラン長とを備えた検出可能信号要素の間に不規則な距離を生じる所定の符号化方式に従い前記ユーザーデータを符号化する符号器、
前記検出可能信号要素間の距離を制限するため、前記符号化方式に反して追加検出可能信号要素を符号化されたユーザーデータに設ける符号化制御ユニット、及び
前記ユーザーデータをデータ担体へ格納するため前記符号化されたユーザーデータを出力信号へ変換する出力ユニット、を有する装置。 - 前記符号器は前記符号化されたユーザーデータに信号要素のシーケンスを設けるよう構成され、前記シーケンスは前記ユーザーデータの符号化されたビットを表し、
前記シーケンスの信号要素は、前記所定の符号化方式に従う信号値及びラン長を有し、及び
前記符号化制御ユニットは、前記符号化方式に反して信号要素のシーケンスに前記追加検出可能信号要素を設けるよう構成される、請求項4記載の装置。 - 前記符号器は、前記符号化されたユーザーデータに、少なくとも所定のラン長を備えた信号要素を有する同期パルスを設けるよう構成され、及び
前記不規則な距離は、前記同期パルスの信号要素の不規則な信号値から生じ、及び
前記符号化制御ユニットは、前記所定の符号化方式に反して同期パルスに前記追加検出可能信号要素を設けるよう構成される、請求項4記載の装置。 - 前記出力信号を受信し及び前記符号化されたユーザーデータをデータ担体へ書き込むためレーザー信号を提供するレーザー駆動ユニット、及び
前記レーザー信号をサンプリングし前記検出可能信号要素に対応する前記レーザー信号のサンプリングされた値に従い書き込みパラメータを調整する少なくとも1つの帰還回路、を更に有する請求項4記載の装置。 - 前記符号器は、前記帰還回路に前記検出可能信号要素に対応するレーザー信号の値をサンプル採取させるため、サンプルトリガー信号を前記帰還回路へ提供するよう構成される、請求項7記載の装置。
- 前記書き込みパラメータは、閾値パワーレベル及び/又はレーザーの書き込みパワーレベルである、請求項7記載の装置。
- 前記帰還回路は、データ担体上のレーザーパワーを制御するよう構成される、請求項7記載の装置。
- データ担体であって、所定の符号化方式に従い符号化されたユーザーデータを有し、
前記所定の符号化方式は、等しい信号値及び少なくとも所定のラン長を備えた検出可能信号要素の間に不規則な距離を生じ、
前記符号化されたユーザーデータは、前記検出可能信号要素間の距離を制限するため、前記符号化方式に反し追加検出可能信号要素を有する、データ担体。
Applications Claiming Priority (2)
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EP05102614 | 2005-04-04 | ||
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Publications (1)
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