JP2009540486A - データ変調ルールのバリエーションにより光ディスクデータに第二のコードを埋め込む方法及びシステム - Google Patents

Abstract

データ変調ルールのバリエーションにより光ディスクの第一のレベルのコードに第二のレベルのコードを埋め込む方法及び装置が提供される。本装置は、マルチレベルの変動するルールに基づいた変調器１９９を含み、第一のレベルのコードを変調して第一のレベルのコードを表すチャネルビットストリームを取得し、該チャネルビットストリームに第二のレベルのコードを埋め込ませる。マルチレベル、変動するルールに基づいた変調器は、第一のレベルのコードの可読性を保持し、光ディスクの読み出しで区別可能なピット−ランド長の分散の異なる統計的な特性をそれぞれ有する変調ルールを使用して第一のレベルのコードを変調する。異なる統計的な特性は、第二のレベルのコードのバイナリ又はマルチレベルのデータを表す。

Description

本発明は、光ディスク全般に関し、より詳細には、データ変調ルールのバリエーションに基づいて光ディスクデータに第二のレベルのコードを埋め込む方法及び装置に関する。

異なる従来技術のアプローチは、光ディスクのビットストリームに第二のレベルのコードを埋め込むために実現されている。しかし、これらの従来技術のアプローチは、第二のレベルのコードの存在が第一のレベルのコードにおける特定のエラーパターンの容易な検出に基づいて推定されるように、第一のレベルのコードにおいてメインデータの読み取り可能性が犠牲となる。

従来技術のこれらの問題点及び課題、並びに他の問題点及び課題は、本発明により対処され、本発明は、データ変調ルールのバリエーションに基づいて光ディスクデータに第二のレベルのコードを埋め込む方法及び装置に向けられる。

本発明の態様によれば、第一のコードを変調して第一のコードを表すチャネルビットストリームを取得し、第二のコードを該第一のコードに埋め込む変調手段を含む装置が提供される。この変調は、第二のコードのバイナリ又はマルチレベルデータを表す第一及び第二の符号化領域の異なる長さの分布を可能にする。

本発明の別の態様によれば、第一のコードを変調して第一のコードを表すチャネルビットストリームを取得し、第二のコードを該第一のコードに埋め込む方法が提供される。この変調により、第二のコードのバイナリ又はマルチレベルデータを表す第一及び第二の符号化領域の異なる長さの分布を使用する。

本発明のこれらの態様、特徴及び利点、並びに他の態様、特徴及び利点は、添付図面と共に読まれる例示的な実施の形態の以下の詳細な記載から明らかとなるであろう。本発明は、以下の例示的な図面に従って良好に理解されるであろう。

本発明は、データ変調ルールのバリエーションに基づいて光ディスクデータに第二のレベルのコードを埋め込む方法及び装置に向けられる。

本明細書の記載は、本発明の原理を例示するものである。したがって、当業者であれば、本明細書に明示的に記載又は図示されていないが、本発明の原理を実施し且つ本発明の精神及び範囲に含まれる様々なアレンジメントを考案することができるであろう。

本明細書で参照される全ての例及び条件付き言語は、本発明の原理及び当該技術分野を詳説するために本発明者により寄与される概念を理解するために読者を支援することが意図され、係る特定の引用される例及び条件に限定されるものではないとして解釈されるべきである。

さらに、本発明の原理、態様及び実施の形態を示す本明細書での全ての説明は、本発明の特定の例と同様に、本発明の構造的且つ機能的に等価なものの両者を包含することが意図される。さらに、係る等価な概念は、現在公知の等価な概念と同様に将来に開発される等価な概念、すなわち構造に関わらず同じ機能を実行する開発されたエレメントの両者を含むことが意図される。

したがって、たとえば、本明細書で与えられるブロック図は本発明の原理を実施する例示的な回路の概念的なビューを表わすことが当業者により理解されるであろう。同様に、フローチャート、フローダイアグラム、状態遷移図、擬似コード等は、コンピュータ読取り可能なメディアで実質的に表現され、コンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているかに関わらず、コンピュータ又はプロセッサにより実行される様々なプロセスを表すことを理解されるであろう。

図示される様々なエレメントの機能は、適切なソフトウェアと関連してソフトウェアを実行可能なハードウェアと同様に、専用のハードウェアの使用を通して提供される。プロセッサにより提供されたとき、機能は、１つの専用のプロセッサ、１つの共有されるプロセッサ、又はそれらの幾つかが共有される複数の個々のプロセッサにより提供される。さらに、用語「プロセッサ」又は「コントローラ」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行可能なハードウェアを排他的に示すように解釈されるべきではなく、限定されることなしに、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ソフトウェアを記憶するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び不揮発性ストレージを暗黙的に含む。

他のハードウェア、コンベンショナル及び／カスタムが含まれる場合もある。同様に、図示されるスイッチは概念的なものである。それらの機能は、プログラムロジックの動作を通して、専用ロジックを通して、プログラム制御及び専用ロジックのインタラクションを通して実行されるか、又は、更には手動で、コンテクストからより詳細に理解されるように実現者により選択可能である特定の技術により実行される場合がある。

本発明の請求項では、特定の機能を実行する手段として表現されるエレメントは、たとえばａ）その機能を実行する回路エレメントの組み合わせ、ｂ）機能を実行するためにそのソフトウェアを実行する適切な回路と結合されるファームウェア、マイクロコード等を含む任意の形式でのソフトウェア、を含むその機能を実行する任意のやり方を包含することが意図される。係る請求項により定義される本発明は、様々な引用される手段により提供される機能が結合され、請求項が求めるやり方で互いに１つにされる事実にある。したがって、それらの機能を提供することができる任意の手段は本明細書で示されるものに等価であるとみなされる。

図１を参照して、本発明の原理が適用される例示的なデジタルバーサティルディスク（ＤＶＤ）レコーダが参照符号１００により全般的に示される。ディスクメディア１０２は、例示される実施の形態ではＤＶＤとして実施される。多くの例では、説明されるように、ディスクメディアは、たとえば、コンパクトディスク（ＣＤ）、高精細デジタルバーサティルディスク（ＨＤ ＤＶＤ）、ブルーレイＤＶＤ等とすることができる。さらに、当該技術分野で当業者にとって容易に明らかであるように、本発明の原理は、光ディスクレコーダに適用可能ではないが、たとえばＤＶＤ−ＲＯＭといったリードオンリメモリディスク用のマスタを作成するために使用されるシステムに適用可能である。このいわゆるＬＢＲ（レーザビームレコーダ）は、図１における例示されるレコーダに類似するが、ハードディスクドライブからブロック１２８に供給されるレコード信号を取得する。

ＤＶＤレコーダ１００は、この例ではＤＶＤ１０２であるレコーダブルＤＶＤメディアに書き込み可能であって、レコーダブルＤＶＤメディアから読取り可能である。この装置は、メカニカルアセンブリ１０４、コントロールセクション１２０、ビデオ／オーディオ入力処理経路１４０、及びビデオ／オーディオ出力処理経路１７０を有する。異なるセクション又は経路への大部分のブロックの割り当ては自明であり、ブロックのうちの幾つかの割り当ては、便宜的に行なわれ、本装置の動作の理解にとって重要ではない。

メカニカルアセンブリ１０４は、ディスク１０２を回転するモータ１０６、回転するディスクにわたり移動されるように調節されるピックアップアセンブリ１０８を含む。ピックアップ１０８及びモータ１０６は、サーボ１１０により制御される。サーボ１１０は、最初の入力としてディスク１０２の螺旋トラックから読取ることができるデータの再生信号を受ける。また、再生信号は、誤り訂正回路１３０に入力され、この誤り訂正回路は、コントロールセクションの考慮される部分であるか、ビデオ／オーディオ出力処理経路の一部と考えられる。

ディスク１０２からデータを読取るとき、ピックアップアセンブリ１０８でのレーザは、ディスク１０２の内部レイヤの表面にレーザ光を向ける。ディスク１０２に記憶されるデータに依存して、レーザ光は、大部分が反射されるか、又は大部分が吸収される。ピックアップアセンブリ１０８は、第一のタイプの電気信号として反射された光を解釈し、ディスク１０２の内部レイヤの表面により吸収された光は、第二のタイプの電気信号として解釈される。好適な実施の形態では、反射性と非反射性の間の遷移は、ディスク１０２に記憶されるデータに対応する再生信号と呼ばれるデジタル信号にマッピングされる。

比較すると、記録の間、ピックアップアセンブリのレーザは、ディスク１０２の螺旋トラックにスポットを焼きつけ、ビデオ及び／又はオーディオプログラムマテリアルをデジタル記録する。より詳細には、ディスク１０２は、少なくとも１つの内部の結晶構造の記録レイヤを含むことができ、２つの個別の状態である非結晶質又は結晶質を示すことができ、それぞれの状態は、異なる反射特性を有する。それら異なる反射のレベルは、ピックアップアセンブリ１０８における光センサにより検出される。

記録の前に、ディスク１０２の内部の記録レイヤは、高い反射率を示す結晶状態にある。レーザビームの光強度は、内部の結晶構造の記録レイヤにおけるトラックの表面に非結晶質のデータマークを書き込むために変調される。特に、レーザパルスのエネルギーは、レイヤの融点を超えて内部の結晶構造の記録レイヤの表面温度を即座に上昇することができる。ひとたび融点を超えると、内部レイヤは、高い反射率の結晶質の状態から低い反射率の非結晶質の状態に遷移することができる。その後、迅速なレイヤの冷却により、内部レイヤの分子構造が結晶質の状態に再編するのを防止する。したがって、デジタルデータは、デジタルデータに対応するデジタルコードをディスク１０２に書き込む一連のレーザパルスにマッピングされる。

とりわけ、キャパシティの要件に依存して、ディスク１０２は、１又は２の記録可能なサイドを有する。さらに、ディスク１０２は、サイド当たり複数のレコーダブルレイヤを有する。しかし、本発明を理解するため、サイド及びレイヤの数は重要ではない。さらに、両面のレコーディングの場合、両方のサイドのディスク１０２の記録がディスク１０２の一方又は両方のサイドから行なわれるかは重要ではない。

図１を参照して、コントロールセクション１２０は、コントローラ１２２及びナビゲーションデータ生成回路１２６を含むことが好ましい。コントローラ１２２は、ナビゲーションデータ生成回路１２６に第一の入力信号を供給し、サーボ１１０は、ナビゲーションデータ生成回路１２６に第二の入力信号を供給する。また、サーボは、コントロールセクション１２０の一部であると考えることもできる。ナビゲーションデータ生成回路１２６は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１５４に第一の入力信号を供給し、このマルチプレクサは、ビデオ／オーディオ入力処理経路１４０の一部を形成する。ＭＵＸ１５４の出力は、誤り訂正符号化回路１２８への入力である。誤り訂正符号化回路１２８の出力は、ピックアップ１０８に供給されるレコーダブル入力信号であり、この入力信号は、レーザによりディスク１０２の螺旋トラックに「焼付けされる」。

また、コントローラ１２２は、図１に示されるようなトラックバッファ１７２及びレコードバッファ１５２に含まれるデータへのアクセスを有することが好ましい。コントローラ１２２は、本発明のアレンジメントを実現するためにトラックバッファ１７２及びレコードバッファ１５２に記憶されるビデオデータを削除、変更及び再フォーマットする。コントロール及びデータインタフェースは、パケットビデオエンコーダ１４４及びオーディオエンコーダ１４８の動作をコントローラ１２２が制御するのを可能にするために供給されることが好ましい。適切なソフトウェア又はファームウェアは、コントローラ１２２により実行されるコンベンショナルな動作のためにメモリに提供される。さらに、進歩した機能１３４のプログラムルーチンは、コントローラ１２２を制御するために設けられる。

ユーザにより作動可能な機能のためにコントロールバッファ１３２は、たとえば再生、記録、巻き戻し、早送り、ポーズ／再生及び停止のような機能を示す。ポーズは、ＶＣＲにおけるポーズ動作に対応するものであり、たとえば、予め記録された番組の再生を手動で割り込むか、記録からコマーシャルを除くために視聴された番組の記録に割り込む。個別のポーズバッファ１３６は、記録及び再生機能の間にポーズを実行するコマンドを受けるために提供される。

ビデオ／オーディオ入力処理経路１４０は、たとえばＮＴＳＣ又はＰＡＬといったコンベンショナルなテレビジョン信号を、ＤＶＤレコーダ１００によりデジタル記録するため、たとえばＭＰＥＧ−１又はＭＰＥＧ−２といったデジタル化されたパケットデータに変換する信号処理回路である。入力経路１４０は、ビデオ入力のため、ＮＴＳＣデコーダ１４２及びたとえばＭＰＥＧ−１又はＭＰＥＧ−２向けビデオエンコーダ１４４を含み、オーディオアナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）１４６及びたとえばＭＰＥＧ−１又はＭＰＥＧ−２向けオーディオエンコーダ１４８を含む。デジタル化された信号は、全体のパケットが構成されるまでマルチプレクサ１５０に結合され、レコードバッファ１５２に記憶される。それぞれのパケットが構築されたとき、それぞれのパケットは、ＭＵＸ１５４におけるナビゲーションデータ生成回路の出力と結合され、誤り訂正符号化回路１２８に送出される。また、誤り訂正符号化回路１２８は、入力経路１４０の一部であると見なすことができる。

出力処理経路１７０は、トラックバッファ、出力バッファ１７２を含み、ディスクから読取られたデータは、更なる処理のためにパケットに組み立てられる。パケットは、デマルチプレクサ１７６を通してパケットの伝播を制御する条件付きアクセス回路１７４により処理され、ビデオ及びオーディオ処理のそれぞれの経路に送出される。ビデオは、たとえばＭＰＥＧ−１又はＭＰＥＧ−２からデコーダ１７８によりデコードされ、たとえばＮＴＳＣ又はＰＡＬといったＴＶエンコーダ１８０によりコンベンショナルなテレビジョン信号としてエンコードされる。オーディオは、たとえばＭＰＥＧ−１又はＭＰＥＧ−２で回路１８２によりデコードされ、オーディオデジタル−アナログ変換器１８４によりアナログ形式に変換される。出力処理経路１７０は、上述されたように、誤り訂正回路１３０を含むと見なされる。

ＤＶＤレコーダ１００は、限定されるものではないが、たとえば１×読取り及び１×書込み機能を有するマシンを表すことができる。係る装置は、約１１メガビット／秒の記録又は再生のために最大データレートを典型的に有する。

マルチレベルの、変動するルールに基づいた変調器１９９及び／又は復調器１９８は、本発明に係る変動するルールに基づいた変調を実現し、光ディスクの第一のレベルのコードに第二のレベルのコードを埋め込む。示されるように、変調器は、誤り訂正符号化回路１２８とピックアップ１０８との間に配置され、復調器１９８は、ピックアップ１０８と誤り訂正回路１３０との間に配置される。変調器１９９は、第二のレベルのコードを入力する入力を含み、復調器１９８は、第二のレベルのコードの出力を含む。

上述されたように、本発明の原理は、第二のレベルのコードを光ディスクのユーザデータ（メインデータ）に埋め込む方法及び装置に向けられる。有利なことに、本発明の原理によれば、光ディスクが光ドライブでコピーされるか、ユーザデータレベルでプロフェッショナルな海賊行為により複製される場合に、第二のレベルのコードが失われる。したがって、光ディスクが海賊行為されたコピーのケースにおけるような違法であることを示すため、第二のレベルのコードの不存在が使用される。光ディスクに第二のレベルのコードを埋め込むことに関する従来技術のアプローチと対照的に、本発明の原理に係る実施の形態は、第一のレベルのコード（メインデータ）の可読性に影響を及ぼすことなしに第二のレベルのコードを埋め込む。

本発明の原理は、特定のルールのセットを利用して、データバイトをチャネルビットストリームに変換（変調）するものであり、このチャネルビットストリームは、光ディスク状のピット及びランドの系列である。本発明の原理によれば、提案される変調ルールのセットが標準的な光ディスクドライブで使用される復調プロセスと互換性があるので、第一のレベルのコードの可読性のパフォーマンスを変えることなしに第二のレベルのコードをデータに埋め込むため、ピット−ランド長の分散に関する異なる統計的な特性が使用される。

幾つかの実施の形態では、ビットストリームの予め決定されたセクションは、異なる統計的な特性による読取りで区別することができる異なる変調ルールのセットでエンコードされる。異なる統計的な特性は、バイナリ又はマルチレベルの第二のレベルデータを表す。変調ルールの異なるセットは、ピット／ランド長の統計的な分散を変えるやり方で構築される。

光ディスクの全てのチャネルコードは、ビット系列のＤＣ成分を制御するため、所定の冗長度の程度を提供する。係るＤＣ成分の制御は、信頼できるデータ検出、全ての可能性のあるビットコンビネーションについて十分な差動位相トラッキング信号を保証するために使用される。この冗長度は、第二のデータレベルのデータを表す特定の統計的なランレングス分散の特性を持つコードワードを選択するために使用することができる。読み出しでの２つの変調ルールのセット間の差別化は、たとえば、本発明の原理に係る変調ルールがビットストリームにおける３Ｔの発生を最大又は最小にする場合に、固定されたビットストリームのレングスにおける３Ｔシンボルの発生をカウントすることで達成される。それぞれの同期（sync）フレームについて２つの個別のランレングスの分散を得るために（たとえばＤＶＤのような）光ディスクについて達成されるべき変更は以下の手順を使用して実現される。第一の同期（sync）コードテーブルと第二の同期コードテーブルの間又は状態１と状態４との間にチョイスが存在するたびに、何れの一方がビットストリームにおいてより多くの３Ｔシンボルを生成するかが判定される。第二のレベルのコードビットが０である場合、３Ｔシンボルの多くの数をもつケースが選択される。第二のレベルのコードビットが１である場合、３Ｔシンボルの少ない数をもつケースが選択される。３Ｔシンボルの数が両方のケースについて同じである場合、通常のデジタルの合計値（ＤＳＶ）の制御ルールが規定されたように適用される。大体の場合、３Ｔシンボルの数は両方のケースについて同じであるので、ＤＳＶ制御はなお十分に機能する。先の手順は図２に関して更に説明される。

単一の第二のレベルのコードビットの検出の信頼度は、ビット長が長くなると、ビット検出の信頼性が高くなるようにビット長に依存する。幾つかの実施の形態では、適切な誤り訂正コードは、第二のレベルのコードに含まれる。

図２を参照して、第一のレベルのデータ（メインデータ）の可読性を変えることなしに光ディスクの第二のレベルのデータを符号化する例示的な方法は、参照符号２００により一般的に示される。本方法２００により、第二のレベルのデータを表すバイナリコードが生成される。

本方法２００は、機能ブロック２１０に制御を移す開始ブロック２０５を含む。機能ブロック２１０は、第一の同期コードテーブルと第二の同期コードテーブルの間又は状態１と状態４のテーブルの間に選択が存在するたびに、どの同期コードテーブル又は状態テーブルがビットストリームでより多くの３Ｔシンボル生成するかを判定し、制御を機能ブロック２１５に移す。機能ブロック２１５は、３Ｔシンボルの数が両方のケースについて同じであるか否かを判定し（すなわち機能ブロック２１０の出力が確定されなかったか）、制御を判定ブロック２２０に移す。判定ブロック２２０は、書き込まれるべき現在の第二のレベルのコードビットがゼロ（０）又は１（１）であるかを判定する。書き込まれるべき現在の第二のレベルのコードビットがゼロである場合、制御は機能ブロック２２５に通過される。さもなければ、書き込まれるべき現在の第二のレベルのコードビットが１である場合、制御は機能ブロック２３０に通過される。なお、第二のレベルのコードが誤り訂正コードを任意に含む場合があることを理解されたい。

機能ブロック２２５は、多数の３Ｔシンボルをもつ同期コードテーブル又は状態テーブルを選択し（又は機能ブロック２１０の出力が確定されないときに標準的なデジタル合計値（ＤＳＶ）変調ルールを使用し）、制御を機能ブロック２３５に移す。

機能ブロック２３０は、少数の３Ｔシンボルをもつ同期コードテーブル又は状態テーブルを選択し（又は機能ブロック２１０の出力が確定されないときに標準的なＤＳＶ変調ルールを使用し）、制御を機能ブロック２３５に移す。

機能ブロック２３５は、変調されたビットを、ピックアップに転送されるように出力バッファに配置し、制御を終了ブロック２９９に移す。この判定のシーケンス２００は、第一のコードデータ又は同期バイト当たり１度実行される必要がある。

先行する記載は、バイナリ（２状態）の第二のレベルのコードを埋め込む変調ルールに向けられる。しかし、本明細書で提供される本発明の原理の教示が与えられると、当業者は、本発明の原理が限定するものではないが、コンパクトディスク（ＣＤ）、高精細デジタルバーサティルディスク（ＨＤ ＤＶＤ）及びブルーレイディスク（ＢＤ）の変調ルールを含む他の光ディスクの変調ルールに容易に適用されることを理解されるであろう。マルチレベルコードは、（４レベルコードとなる）それぞれ他のケースにおいてのみ変更された変調ルールを使用するか、通常のルールである第三の変調ルールを使用して３レベルコードを取得することで取得することができる。たとえば、３レベルコードを有する実施の形態では、ブロック２２５（図２）、３４０（図３）及び２３０（図２）のような機能ブロックは、それぞれ状態０，１及び２について使用される。

図３を参照して、第一のレベルのデータ（メインデータ）の可読性を変えることなしに光ディスクの第二のレベルのデータをエンコードする別の例示的な方法は参照符号３００により一般的に示される。図３の方法により、第二のレベルのデータを表すために４レベルコードが生成される。

本方法３００は、カウンタを初期化する開始ブロック３０５を含み、制御を機能ブロック３１０に移す。機能ブロック３１０は、第一の同期コードテーブルと第二の同期コードテーブルの間又は状態１テーブルと状態４テーブルの間で選択が存在するたびに、どの同期コードテーブル又は状態テーブルがビットストリームにおいてより多くの３Ｔシンボルを生成するかを判定し、制御を機能ブロック３１５に移す。機能ブロック３１５は、３Ｔシンボルの数が両方のケースについて同じであるか（すなわち機能ブロック３１０の出力が確定しなかったか）を判定し、制御を判定ブロック３２０に移す。判定ブロック３２０は、現在のカウンタの値が奇数又は偶数であるか否かを判定する。カウンタの現在の値が奇数である場合、制御は機能ブロック３４０に移される。さもなければ、現在のカウンタの値が偶数である場合、制御は判定ブロック３２５に移される。

判定ブロック３２５は、書き込まれるべき現在の第二のレベルのコードビットがゼロ（０）であるか、又は１（１）であるかを判定する。書き込まれるべき現在の第二のレベルのコードビットがゼロである場合、制御は機能ブロック３３０に移される。さもなければ、書き込まれるべき現在の第二のレベルのコードビットが１である場合、制御は機能ブロック３３５に移される。第二のレベルのコード誤り訂正コードを任意に含む場合があることを理解されたい。

機能ブロック３３０は、多数の３Ｔシンボルをもつ同期コードテーブル又は状態テーブルを選択し（又は機能ブロック３１０の出力が確定されていないときに標準的なデジタル合計値（ＤＳＶ）変調ルールを使用し）、制御を機能ブロック３４５に移す。

機能ブロック３３５は、少数の３Ｔシンボルをもつ同期コードテーブル又は状態テーブルを選択し（又は機能ブロック３１０の出力が確定されていないときに標準的なＤＳＶ変調ルールを使用し）、制御を機能ブロック３４５に移す。

機能ブロック３４０は、標準的なＤＳＶ変調ルールを使用して、書き込まれるべき現在の第二のレベルのコードを変調し、制御を機能ブロック３４５に移す。

機能ブロック３４５は、変調されたビットを、ピックアップに転送されるように出力バッファに配置し、制御を終了ブロック３９９に移す。この判定シーケンス３００は、第一のコードデータ又は同期バイト当たり一度実行される必要がある。

バイナリの第二のレベルのコードを検出するため、３Ｔシンボルの数がカウントされ、コンベンショナルな変調ルールを使用して、第二のレベルのコードをもたない第一のレベルのコードで現れる３Ｔシンボルの数に対応する閾値に比較される。代替的に、第一のレベルのコードの更に複雑な統計的な特性は、第一のレベルのコードビットの予め決定された数について決定される場合がある。勿論、本明細書で提供された本発明の原理の教示が与えられると、当業者は、本発明の原理の範囲を維持しつつ、本発明の原理に従って埋め込まれた第二のレベルのコードを検出するこれら及び他の様々な方法を考案されるであろう。

１つの第二のレベルのコードビットを表すために使用される第一のレベルのコードビットのセクションを、たとえば同期フレーム、物理的なセクタ、ＥＣＣブロック等のような第一のレベルのコードで既に利用可能な構造に調節及びアライメントすることは有利である。第二のレベルのコードの正しさをチェックするシステム／アプリケーションは、第二のレベルのコードが第一のレベルのコードの何処に、どのように埋め込まれるかを知る必要があり、これは、暗号化されたやり方でディスクの情報を記憶することで行なわれるか、又はオンラインコネクションによりこの情報を取得することで行なわれる。

図４を参照して、第二のレベルのコードが光ディスクに埋め込まれているかを判定する例示的な方法は、参照符号４００により一般的に示される。本方法４００は、本発明の原理に係る変調ルールが結果的に得られるチャネルビットストリームにおける３Ｔの発生の数を最大にするケースに対応する。

本方法は、機能ブロック４１０に制御を移す開始ブロック４０５を含む。機能ブロック４１０は、光ディスクを読取り、第一のレベルのコードにおける３Ｔシンボルの数をカウントし、制御を判定ブロック４１５に移す。判定ブロック４１５は、（機能ブロック４１０によりカウントされる）３Ｔシンボルの数が、コンベンショナルな変調ルールを使用して、第二のレベルのコードを持たない第一のレベルのコードで現れる３Ｔシンボルの数に対応する閾値よりも大きいか否かを判定する。３Ｔシンボルの数が該閾値よりも大きい場合、制御は機能ブロック４２０に移る。さもなければ、制御は機能ブロック４２５に移される。

機能ブロック４２０は、第二のレベルのコードが第一のレベルのコードに埋め込まれていることを示し、制御を機能ブロック４３０に移す。

機能ブロック４２５は、第二のレベルのコードが第一のレベルのコードに埋め込まれていないことを示し、制御を機能ブロック４３０に移す。

機能ブロック４３０は、第二のレベルのコードが存在するとして示される場合、第二のレベルのコードを読み出し及び／又はさもなければ判定し、制御を終了ブロック４３５に移す。第二のレベルのコードの読み取りは、第二のレベルのコードが第一のレベルのコードの何処に、どのように埋め込まれているかを示す記憶された情報に基づく。

図４の方法は、本発明の原理に係る変調ルールが３Ｔシンボルの発生を最大にするケースに向けられるが、他の実施の形態は、本明細書で提供される本発明の原理の教示が与えられた当業者により容易に決定及び実現されるように、本発明の原理に係る変調ルールが３Ｔシンボルの発生を最小にするケースに向けられる。かかるケースでは、判定ブロック４１５は、３Ｔシンボルの数が閾値よりも小さいかを判定する。本発明の原理のこれらのバリエーション及び実現並びに他のバリエーション及び実現は、本明細書で提供される本発明の原理の教示が与えられた当業者により容易に確認及び実現される。

図５を参照して、本発明の原理に係る（３Ｔの発生を最小化又は最大化する）データ変調ルールのバリエーションが第一のレベルのデータの１つの同期フレームに対応する第二のレベルのビット長をもつＤＶＤビットストリームに適用されるとき、ランレングスの分散の例示的なグラフが参照符号５００により一般的に示される。グラフ５００では、水平軸は、連続する同期フレームの数を示し、垂直軸は、様々なランレングスをもつシンボルの数を示す。３Ｔの数（ホワイトプロット）は高い値と低い値との間で変動することが容易に分かる。変調プロセスがＤＶＤ仕様で記載されたように行なわれる場合、同期フレーム当たりの３Ｔフレームの平均の数は、約１０５である。１つの同期フレームにおける３Ｔ発生のバリエーションは非常に大きく、したがって、第二のコードビットの検出の信頼性は低くなる場合があり、強い誤り訂正コードの使用が係る状況において望まれる場合がある。１つの第二のレベルのコードビットを表す第一のレベルのコードビットの数が大きくなるように選択される場合、それらのバリエーションは平均的なラインに落ち着き、低減された誤り訂正コードの要件による高い第二のレベルのビット検出の信頼性が得られる。

本発明のこれらの特徴及び利点並びに他の特徴及び利点は、本明細書での教示に基づいて当業者により容易に確認される。本発明の教示は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、特定用途向けプロセッサ又はその組み合わせといった様々な形式で実現される場合があることを理解されたい。

最も好ましくは、本発明の教示は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして実現される。さらに、ソフトウェアは、プログラムストレージユニットで実施されるアプリケーションプログラムとして実現される。アプリケーションプログラムは、何れかの適切なアーキテクチャを有するコンピュータにアップロードされるか、又は該コンピュータにより実行される。好ましくは、コンピュータは、１以上の中央処理装置（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースのようなハードウェアを有するコンピュータプラットフォームで実現される。また、コンピュータプラットフォームは、オペレーティングシステム及びマイクロ命令コードを含む場合がある。本明細書で記載された様々なプロセス及び機能は、ＣＰＵにより実行されるマイクロ命令コードの一部又はアプリケーションプログラムの一部、或はその組み合わせである場合がある。さらに、様々な他の周辺装置は、更なるデータストレージユニット及びプリンティングユニットのようなコンピュータプラットフォームに接続される場合がある。

添付図面で記載されるシステムの構成要素及びシステムの幾つかはソフトウェアで実現されることが好ましいため、システムの構成要素又はプロセス機能ブロック間の実際の接続は、本発明がプログラムされるやり方に依存して異なる場合があることを更に理解されたい。本明細書での教示が与えられると、当業者であれば、本発明のこれらの実現又はコンフィギュレーション、或は類似の実現又はコンフィギュレーションを考案することができる。

例示的な実施の形態は添付図面を参照して本明細書で記載されたが、本発明はそれら正確な実施の形態に限定されず、様々な変形及び変更が本発明の範囲又は精神から逸脱することなしに当業者により実施される場合がある。全ての係る変形及び変更は、特許請求の範囲で述べられる本発明の範囲に含まれることが意図される。

本発明の原理が適用される場合がある、例示的なデジタルバーサティルディスク（ＤＶＤ）レコーダのブロック図である。 本発明の原理に係る、第一のレベルのデータ（メインデータ）の読取り可能性を変えることなしに、光ディスクで第二のレベルのデータを符号化する例示的な方法のフローチャートである。 本発明の原理に係る、第一のレベルのデータ（メインデータ）の読取り可能性を変えることなしに、光ディスクで第二のレベルのデータを符号化する別の例示的な方法のフローチャートである。 本発明の原理に係る、第二のコードが存在するかを検出する例示的な方法のフローチャートである。 本発明に係る（３Ｔの発生を最小化又は最大化する）データ変調ルールのバリエーションが、本発明に係る第一のレベルのデータの１つの同期フレームに対応する第二のレベルのビット長をもつＤＶＤビットストリームに適用されるとき、ランレングスの分散に関する例示的なグラフである。

Claims (20)

1. 第一のレベルのコードを変調して前記第一のレベルのコードを表すチャネルビットストリームを取得し、前記第一のレベルのコードに第二のレベルのコードを埋め込む変調器を有し、
   前記変調は、前記第二のレベルのコードのバイナリ又はマルチレベルデータを表す第一の符号化領域及び第二の符号化領域の異なる長さの分散を可能にする、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記第一及び第二の符号化領域の長さの分散は、異なる統計的な特性を有するピット−ランド長の分布であり、書き込まれる現在の第二のレベルのビットが０であるか又は１であるかに依存して、前記異なる統計的な特性のうちの異なる特性が使用される、
   請求項１記載の装置。
3. 前記第一及び第二の符号化領域の長さの分散は、異なる統計的な特性を有するピット−ランド長の分布であり、ピット−ランド長の分散の異なる統計的な特性は、前記第一のレベルのコードに埋め込まれている前記第二のレベルのコードを有する前記第一のレベルのコードにおける３Ｔシンボルの数を最大又は最小にする、
   請求項１記載の装置。
4. 前記変調器は、第一の同期コードテーブル又は第二の同期コードテーブルの何れが前記第一のレベルのコードに埋め込まれた前記第二のレベルのコードを有する前記第一のレベルのコードにおける３Ｔシンボルの数を最大又は最小にするかを判定することで前記第一のレベルのコードを変調し、前記第一の同期コードテーブルと前記第二の同期コードテーブルのうちの一方を選択し、書き込まれるべき現在の第二のレベルのビットが０であるか１であるかに依存して前記第一のレベルのコードを変調する、
   請求項１記載の装置。
5. 前記変調器は、３Ｔシンボルの数の最大化又は最小化が前記第一の同期コードテーブルと前記第二の同期コードテーブルの間で確定できないとき、標準的な変調ルールを利用して前記現在の第二のレベルのビットを書き込む、
   請求項１記載の装置。
6. 前記変調器は、前記第一及び第二の符号化領域の長さの分散の異なる統計的な特性をそれぞれ有する変調ルールの使用と、前記第二のレベルのコードの４レベルデータを提供するために書き込まれるべき１つおきの第二のレベルのコードビットの標準的な変調ルールの使用とを交互に行なう、
   請求項１記載の装置。
7. 前記変調器は、状態１のテーブルと状態４のテーブルのいずれが前記第一のレベルのコードに埋め込まれた前記第二のレベルのコードを有する前記第一のレベルのコードにおける３Ｔシンボルの数を最大又は最小にするかを判定することで前記第一のレベルのコードを変調し、前記状態１のテーブルと前記状態４のテーブルのうちの一方を選択し、書き込まれる現在の第二のレベルのビットが０であるか１であるかに依存して前記第一のレベルのコードを変調する、
   請求項１記載の装置。
8. 前記変調器は、３Ｔシンボルの数の最大化又は最小化が前記状態１のテーブルと前記状態４のテーブルの間で確定できないとき、標準的な変調ルールを利用して前記現在の第二のレベルのビットを書込む、
   請求項１記載の装置。
9. 前記変調器は、前記第一のレベルのコードに前記第二のレベルのコードを埋め込む間に、前記第二のレベルのコードに誤り訂正コードを付加する、
   請求項１記載の装置。
10. 前記誤り訂正コードの強さは、前記第二のレベルのコードのビット長に基づく、
    請求項９記載の装置。
11. 前記第一のレベルのコードを表すチャネルビットストリームを取得するために第一のレベルのコードを変調するステップと、前記第一のレベルのコードに第二のレベルのコードを埋め込むステップとを含み、
    前記変調するステップは、前記第二のレベルのコードのバイナリ又はマルチレベルデータを表す第一の符号化領域及び第二の符号化領域の異なる長さの分散を使用する、
    ことを特徴とする方法。
12. 前記第一及び第二の符号化領域の長さの分散は、異なる統計的な特性を有するピット−ランド長の分布であり、書き込まれる現在の第二のレベルのビットが０であるか又は１であるかに依存して、前記異なる統計的な特性のうちの異なる特性が使用される、
    請求項１１記載の方法。
13. 前記第一及び第二の符号化領域の長さの分散は、異なる統計的な特性を有するピット−ランド長の分布であり、ピット−ランド長の分散の異なる統計的な特性は、前記第一のレベルのコードに埋め込まれている前記第二のレベルのコードを有する前記第一のレベルのコードにおける３Ｔシンボルの数を最大又は最小にする、
    請求項１１記載の方法。
14. 前記変調するステップは、第一の同期コードテーブル又は第二の同期コードテーブルの何れが前記第一のレベルのコードに埋め込まれた前記第二のレベルのコードを有する前記第一のレベルのコードにおける３Ｔシンボルの数を最大又は最小にするかを判定することで前記第一のレベルのコードを変調し、前記第一の同期コードテーブルと前記第二の同期コードテーブルのうちの一方を選択し、書き込まれる現在の第二のレベルのビットが０であるか１であるかに依存して前記第一のレベルのコードを変調する、
    請求項１１記載の方法。
15. 前記変調するステップは、３Ｔシンボルの数の最大化又は最小化が前記第一の同期コードテーブルと前記第二の同期コードテーブルの間で確定できないとき、標準的な変調ルールを利用して前記現在の第二のレベルのビットを書き込む、
    請求項１１記載の方法。
16. 前記変調するステップは、前記ピット−ランド長の分散の異なる統計的な特性をそれぞれ有する変調ルールの使用と、前記第二のレベルのコードの４レベルデータを提供するために書き込まれる１つおきの第二のレベルのコードビットの標準的な変調ルールの使用とを交互に行なう、
    請求項１１記載の方法。
17. 前記変調するステップは、状態１のテーブルと状態４のテーブルのいずれが前記第一のレベルのコードに埋め込まれた前記第二のレベルのコードを有する前記第一のレベルのコードにおける３Ｔシンボルの数を最大又は最小にするかを判定することで前記第一のレベルのコードを変調し、前記状態１のテーブルと前記状態４のテーブルのうちの一方を選択し、書き込まれる現在の第二のレベルのビットが０であるか１であるかに依存して前記第一のレベルのコードを変調する、
    請求項１１記載の方法。
18. 前記変調するステップは、３Ｔシンボルの数の最大化又は最小化が前記状態１のテーブルと前記状態４のテーブルの間で確定できないとき、標準的な変調ルールを利用して前記現在の第二のレベルのビットを書込む、
    請求項１１記載の方法。
19. 前記変調するステップは、前記第一のレベルのコードに前記第二のレベルのコードを埋め込む間に、前記第二のレベルのコードに誤り訂正コードを付加するステップを含む、
    請求項１１記載の方法。
20. 前記誤り訂正コードの強さは、前記第二のレベルのコードのビット長に基づく、
    請求項１９記載の方法。
    

Images