JP3946230B2

JP3946230B2 - 記録キャリア

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Publication number: JP3946230B2
Application number: JP2005276620A
Authority: JP
Inventors: イミンクコルネリウスアントーニスカウハーマ
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2016-08-26
Also published as: CN1331148C; JPH10508456A; KR970707543A; JP3754080B2; ATE201527T1; ES2159040T4; CN1145955C; US5790056A; AU6666796A; MY115841A; PL183099B1; RU2153200C2; TW394931B; ZA967261B; MX9703161A; AU703791B2; GR3036397T3; JP2006087127A; PL320006A1; HUP9801354A3

Description

本発明は、ｍが整数であるｍビット情報語の系列を変調信号に変換する方法であって、対応する前記変調信号が所定の基準を満たすように前記情報語の系列が変換規則に従ってｎがｍを越える整数であるｎビットのコード語の系列に変換されて出力される工程と、出力された前記コード語が前記変調信号に変調される工程とを有し、前記変換工程において、前記コード語は少なくとも第１型の群と少なくとも第２型の群とに分散する一方、前記第１型の群に属する前記コード語の各々の出力は、対応する群により決定される第１型のコード状態を生成し、前記第２型の群に属する前記コード語の各々の出力は、対応する群と出力された前記コード語に対応する前記情報語とにより決定される第２型のコード状態を生成し、前記コード語の一つが入力された前記情報語に割り当てられる場合、このコード語は先行するコード語が出力された際に生成された前記コード状態に依存するコード語の組から選択される一方、前記第２型の前記コード状態に属するコード語の組は如何なるコード語も共通に有さず、前記第２型の前記群は複数の情報語と関連するコード語を少なくとも一つ有し、それぞれの情報語は後続するコード語を検出することにより区別されるような方法に関する。

本発明は、上記方法により得られる信号を記録キャリアに供給する方法にも関する。

本発明は、更に、請求項に記載の方法を実施するコード装置にも関し、当該装置はｍビット情報語をｎビットコード語に変換するｍ／ｎビット変換器と、これらｎビットコード語を変調信号に変換する手段とを有している。

本発明は、更に、このような形式のコード装置が使用されるような記録装置にも関する。

本発明は、更に、信号にも関する。

本発明は、更に、前記信号が記録される記録キャリアにも関する。

上記のような方法、装置、記録キャリア及び信号は、（ヨーロッパ特許公報第EP-A-94200387.2号, PHN14746に対応する)WO 95/22802から既知である。前記公報はｍビット情報語の系列を変調信号に変換する方法に関し、前記方法はＥＦＭ＋と呼ばれる。前記系列からの情報語の各々に対してｎビットコード語は出力される。前記出力されたコード語は、変調信号に変換される。前記コード語は少なくとも第１型の一つの群と少なくとも第２型の一つの群とに分布される。前記第１型の群に属する各コード語の出力に対し、対応する群は第１型のコード状態を生成する。前記第２型の群に属するコード語が出力される場合、前記第２型のコード状態が生成される。コード語は生成されたコード状態に依存するコード語の組から選択される入力された情報語に割り当てられる。第２型のコード状態に属するコード語の組は分離している。可能な第２型のコードの組の選択される一つは、出力されたコード語に対応する前記情報語により決定される。これは同様のコード語と対応する情報語のいくつかを異なる前記生成されたコード状態にするのを許容する。このコード方法において、前記系列におけるコード語で使用される特定なビットの組合せ数は増加し、それによりコード効率が増加する。よって得られた変調信号は、最初に当該変調信号をコード語の系列に変換し、次に変換されるべきコード語に依存及び前記コード語に関係する所定の位置にあるビット列のビットの論理値にも依存する系列からのコード語の各々に情報語を割り当てることにより当該情報語を再変換してもよい。当該論理値は先行して生成されるコード状態に対する表示である。更に、記録装置及び読取装置が開示される。

前記変調信号の低周波数成分は、記録システムにおけるサーボ信号のような他のシステムパラメータで防止してもよい。たとえ上記変換方法が制限された低周波数の内容を持つ変調信号であっても、低周波数成分を減少するのにまだ必要である。

よって本発明は、前記変調信号の低周波数の内容を低減するのに適した変換を行う手段を提供することを目的とする。

本発明の第１の見方によれば、本目的は、第１型のコード状態を生成した後、所定の基準に従う一方で、前記変調信号の低周波数の内容への依存して、コード語は前記生成したコード状態に属する組から又は異なる第１型のコード状態に依存する組から選択されることを特徴とする冒頭で述べた方法により達成される。

本発明の第２の見方によれば、本目的は、記録キャリア、コード装置、記録装置及び記録キャリアを製造する方法を用いて達成される。本発明による対策は、前記変調信号の（時々ＤＣと呼ばれる）低周波数の内容が減少される一方、同様の情報コード効果を保つという利点を有する。

図１は、３個の連続したｍビット情報語、この場合は１で示す８ビット情報語を示している。コード方法についての情報は、K.A. Schouhamer Imminkによる"Cording Techniques for Digital Recorders"(ISBN 0-13-140047-9)という題名の文献中で見られる。この文献には、例えば、いわゆるＥＦＭ変調システムが記載され、該システムは情報をいわゆるコンパクトディスクに記録するために使用される。ＥＦＭ変調信号は８ビット情報語の系列を１４ビットコード語の系列に変換することにより得られ、この場合３個の余裕ビットが各コード語の間に挿入される。これらコード語は、「１」ビット間の「０」ビットの最小数がｄ（２）となり、最大数がｋ（１０）となるように選択される。この制約条件は、ｄｋ制約条件とも呼ばれる。上記コード語の系列はモジュロ２積分演算によりハイ又はロー信号値を持つビットセルにより形成される対応する信号に変換され、この変調された信号（変調信号）においては「１」ビットはハイからロー信号値への変化又はその逆の変化により表される。一方、「０」ビットは２つのビットセルの間の遷移部において信号値の変化が無いことにより表される。前記余裕ビットは、２つのコード語の間の遷移領域においてさえもｄｋ制約条件が満たされ、且つ、対応する信号中において、いわゆるランニングデジタル合計値がほぼ一定となるように、選択される。特定の瞬時における上記ランニングデジタル合計値は、変調信号の当該瞬時以前に位置する部分にわたって計算される、ハイ信号値を持つビットセルの数とロー信号値を持つビットセルの数との間の差を意味するものと理解される。ほぼ一定のランニングデジタル合計値は、当該信号の周波数スペクトルが低周波数領域での周波数成分を持たない、ということを意味する。このような信号はＤＣフリー信号とも呼ばれる。信号中に低周波数成分が無いことは、トラック中に信号が記録された記録キャリアから当該信号が読み出される場合に非常に有利である。何故なら、この場合に上記の記録された信号により影響を受けない連続したトラッキング制御が可能となるからである。一方、情報の記録は、記録キャリア上の情報密度の向上を常に必要としている。図１において、これら３個の情報語１は、語値「２４」、「１２１」、及び「３４」を各々有している。この３個の情報語１の系列は３個の連続したｎビットコード語、この場合は４で示す１６ビットコード語、に変換される。コード語４は論理値「０」を持つビットと、論理値「１」を持つビットとのビット列を形成する。情報信号の上記変換は、当該ビット列において、論理値「１」を持つ２つのビットの間に位置する論理値「０」を持つビットの最小数がｄであり、最大数がｋであり、ここでｄが２に等しくｋが１０に等くなるようなものである。このようなビット列は、しばしば、ｄｋ制約条件を伴うＲＬＬ(Run Length Limited)列と呼ばれる。更に、各コード語の個々のビットはｘ１はｘ１，…，ｘ１６で示され、ここでｘ１は当該コード語の（左から）最初のビットを示し、ｘ１６は当該コード語の最終ビットを示す。

コード語４により形成された上記ビット列はモジュロ２積分演算により変調信号７に変換される。この変調信号は前記各コード語４を表す３個の情報信号部８を有している。各情報信号部は、ハイ信号値Ｈ又はロー信号値Ｌを持つことのできるビットセル１１を有している。情報信号部当たりのビットセルの数は、対応するコード語のビット数に等しい。論理値「１」を持つ各コード語ビットは。変調信号７においては、ハイ信号値を持つビットセルからロー信号値を持つビットセルへの又はその逆の遷移により示される。論理値「０」を持つ各コード語ビットは、変調信号７においては、ビットセルの遷移部において信号値の変化が無いものとして示される。

更に、上記変調信号７の周波数スペクトルはほぼ何の低周波数成分も含まないことが要求される。言い換えると、変調信号７はＤＣフリーであるべきである。

以下においては、変調信号が得られる本発明による方法の一実施例を詳細に説明する。

まず始めに、コード語に対しては、ｄｋ制約条件が満たされる、という要求が存在する。ｄｋ制約条件を満たす可能な全てのコード語の群は、少なくとも第１型の群と少なくとも第２型の群とに分割される。コード語が第１型の群の一つから供給される場合、供給されたコード語が属する第１型の群に排他的に依存するコード状態が設定される。第１型の群のコード語の一つが供給される場合、第１型の群と供給されたコード語で示された情報語の両者に依存してコード状態が設定される。この実施例においては、第１型の２つの群、例えば、論理値「０」を持つａビット（ａは、０もしくは１）で終了するコード語を有する第１群Ｇ１１、そして論理値「０」を持つｂビット（ｂは、９以下６以上の整数）で終了するコード語第２群Ｇ１２を区別できる。

第１型の第１群Ｇ１１により設定されたコード状態は、以後、参照符号Ｓ１で参照される。第１型の第２群Ｇ１２により設定されたコード状態は、以後、参照符号Ｓ４で参照される。ここで述べた実施例は、１個の第２型の群のみしか知らない。この群は、論理値「０」を持つｃビット（ｃは、２以上５以下の整数）で終了するコード語を有する。この群は、以後、群Ｇ２として参照されるであろう。ここに記述された実施例において、例えばＳ２、Ｓ３である２つのコード状態を、コード語と対応する情報語との組み合わせにより設定できる。

情報語がコード語に変換される場合、コード状態に依存するコード語の群に属するコード語が、変換されるべき情報語に割当てられる。コード状態Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に属するコード語の群は、以後、それぞれ参照符号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４で参照される。前記群のコード語は、コード状態が設定された群からのコード語と、このコード状態により設定された群からの任意のコード語とにより形成可能な各ビット列がｄｋ制約条件を満たすように選択される。コード状態Ｓ４が先に供給したコード語の供給によって設定され、そしてこのコード状態が６以上９以下の論理値「０」を持つａビット列で先行するコード語が終了することを示す場合、コード状態Ｓ４により設定されたコード語群Ｖ４は、論理値「０」を持つ最大１ビットで始まるコード語を有することのみが許容される。この事柄のため、論理値「０」を持つ多数のビットで始まるコード語は、先行して供給したコード語と供給されるべきコード語との間の推移領域を持つであろう。この領域において、論理値「０」を持つ連続ビットの数は、常に１０以下ではなく、従って、ｄｋ制約条件を満たすことはない。同様な理由から、組Ｖ１は、２以上９以下の論理値「０」を持つ多数のビットで始まるコード語のみを有する。

コード状態Ｓ２及びＳ３に属するコード語の組Ｖ２及びＶ３は、０以上５以下の論理値「０」を持つ多数のビットで始まるコード語のみを含む。この状態を満たすコード語は、２つの組Ｖ２，Ｖ３に分散され、この結果、組Ｖ２，Ｖ３は、如何なる共通コード語も全く含まない。組Ｖ２，Ｖ３は、以下においては、分離された組として参照されるであろう。組Ｖ２，Ｖ３におけるコード語の分散は、望ましくは、ｐビットなる限定された数の論理値に基づいて、コード語が何処の組に属するかを規定できるようなものにする。上述の例において、ビット結合ｘ１．ｘ１３が、この目的のために使用される。組Ｖ２からのコード語はビット結合ｘ１．ｘ１３＝０．０から認識可能である。組Ｖ３からのコード語は、０．０に等しくない結合ｘ１．ｘ１３から認識可能である。供給時にコード状態Ｓ１（群Ｇ１１）を設定するコード語の間、供給時にコード状態Ｓ２及びＳ３（群Ｇ２）を設定するコード語の間、供給時にコード状態Ｓ４（群Ｇ１２）を設定するコード語の間の区別がなされる。組Ｖ１は群Ｇ１１からの１３８個のコード語と、群Ｇ２からの９６個のコード語と、そして群Ｇ１２からの２２個のコード語とを有する。組Ｖ１における異なるコード語の数が、異なる８ビット情報語の数よりも少なくなることが証明されるであろう。

群Ｇ２からのコード語には、常に組Ｖ２からのコード語若しくは組Ｖ３からのコード語が後続し、更に、群Ｇ２からのコード語に後続するコード語に基づいて当該コード語が何処の組に属するのかは確立されるであろうから、組Ｖ２からのコード語が後続する群Ｇ２からのコード語は、群Ｇ２からの同一コード語であるが組Ｖ３のコード語が後続するものとは明瞭に区別することができる。換言すると、コード語が情報語に割当てられた場合、群Ｇ２からの各コード語を２回使用できる。群Ｇ２からの各コード語は、組Ｖ２からのランダムなコード語と共に、同一の組Ｖ３からのランダムなコード語とにより形成されたビット結合からは分離できない固有なビット結合を形成する。これは、群Ｇ１１からの１３８個の固有のビット結合（コード語）と、群Ｇ１２からの２２個の固有のビット結合（コード語）と、群Ｇ２からの２×９６個の固有のビット結合（後続するコード語と結合した群Ｇ２からのコード語）とを組Ｖ１に使用することができることを意味する。この結合は、総数３５２の使用可能な固有ビット結合数を提供する。組Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４からのコード語で形成した固有ビット結合の数は、それぞれ３５２，３５１及び４１５である。

図２は、本発明による記録キャリア１２０の例を示す。示された記録キャリアは、光学的検出タイプの一つである。前記記録キャリアは異なるタイプ、例えば磁気的な読み出しタイプであってもよい。前記記録キャリアは、トラック１２１として配される情報パターンを有する。図３は、前記トラック１２１の一つの拡大された部分１２２を示す。図３に示される前記トラック部１２１の情報パターンは、例えば光学的検出可能なマークの形式の第１区分１２３と、例えば当該マーク間にある中間領域の第２区分１２４とを有する。第１及び第２区分は、前記トラック１２５の方向に交換する。第１区分１２３は第１検出可能な特性を与え、第２区分１２４は第１検出可能な特性から区別可能な第２の特性を与える。第１区分１２３は、例えばロー信号値Ｌなる一方の信号レベルを持つ変調されたバイナリ信号７のビットセル１２を表す。第２区分１２４は他方の信号レベル、例えばハイ信号値Ｈを持つビットセル１１を表す。前記記録キャリア１２０は、前記変調信号を先ず発生させ、それから当該記録キャリアに前記情報パターンを供給することにより得られる。前記記録キャリアが光学的に検出可能なタイプならば、当該記録キャリアは、前記変調信号７に基づいてそれ自体既知のマスタリング及びレプリカ技術を用いて得ることができる。

図４は情報を記録するための記録装置を示し、例えば図６に示されるコード装置１４０のような本発明に従うコード装置が用いられる。前記記録装置において、変調信号を送るための信号ラインは、記録ヘッド１４２のための制御回路１４１へ接続され、当該記録ヘッドに沿って書き込み可能なタイプの記録キャリア１４３に移動される。前記記録ヘッド１４２は、前記記録キャリア１４３上に検出可能な変化を持つマークを導入する従来形式のものである。前記制御回路１４１は、当該制御回路１４１に与えられる前記変調信号に応答して前記記録ヘッドに対する制御信号を発生する従来形式のものでもよいので、前記記録ヘッド１４２は前記変調信号に対応するマークのパターンを与える。

図５は読取装置を示し、例えば下記に述べられるデコード装置１５３のような本発明に従うデコード装置が用いられる。前記読取装置は、本発明に従う記録キャリアを読むための従来形式の読取ヘッドを有し、当該記録キャリアは前記変調信号に対応する情報パターンを有する。読取ヘッド１５０は、当該読取ヘッドにより読み出された情報パターンに従って変調されたアナログ読出信号を作る。検出回路１５２は、従来形式で、この読取信号を前記デコーディング回路１５３に印加されるバイナリ信号へ変換する。

デコード装置１５３の実施例は、コード関数の逆関数を実施する論理アレイから成る。図７で示されるコードテーブルを使用して、語は１５ビットのコード語、到来するコード語の第１及び第３ビットによって形成される２組のｘ１ｘ３及び先行するコード語が終了する０の数を観測することにより特定にデコードされる。公式（後述するエンコード公式参照）において、逆関数は以下のように説明される。
Ｂ_ｔ＝Ｈ^−１（Ｘ_ｔ−１，Ｘ_ｔ，Ｘ_ｔ＋１．ｘ１，Ｘ_ｔ＋１．ｘ３）
先行するコード語Ｘ_ｔ−１のテールビット９個の観測が十分であることに注意されたい。上記からエラー伝播は多くとも１バイトに制限される。（９＋１５＋２）チャンネルビットを８個のユーザービットに変換する論理アレイは、前記コードのわずかの特性を利用することにより簡単に低減することができる。前方の２ビットは、本質的には（状態２又は３を表す）１個のビットであり、後方の９ビットは、（状態１，２，３又は４を表す）２ビットに低減することができる。よって、ルックアップは、（２＋１５＋１）ビットを８ビットにする必要がある。

図６は、上述の方法を実行可能な本発明によるコード装置１４０の実施例を示す。前記コード装置は、ｍビット情報語１をｎビットコード語４に変換するように構成され、そして多数の異なるコード状態をｓビットで示すことができる。当該コード装置は、（ｍ＋ｓ＋１）バイナリ入力信号を（ｎ＋ｓ＋ｔ）のバイナリ出力信号に変換するコンバータ６０を有する。コンバータの入力のうち、ｍ個の入力がｍビット情報語を受信するバス６１に結合される。前記コンバータの出力のうち、ｎ個の出力がｎビットコード語を供給するためにバス６２に結合される。更にｓ個の入力が、現在のコード状態を示す状態語を受信するためにｓビットバス６３に結合される。状態語は、例えば、ｓ個のフリップフロップの形態のバッファメモリ６４に供給される。バッファメモリ６４は、当該バッファメモリに格納されるべき状態語を入力するためのバス５８に結合されたｓ個の入力端子を有する。前記バッファメモリに記憶すべき状態語を出力するために、コンバータ６０のバス５８に結合されたｓ個の出力が使用される。

バス６２は、バス６２を介して受信したコード語４を、信号ライン６７を介して変調回路６８に供給する直列ビット列に変換するパラレル−シリアルコンバータ６６のパラレル入力に結合される。前記変調回路６８は、上記ビット列を、信号ライン７０を介して供給される変調信号に変換する。この変調回路６８は、例えば、モジュロ２積分器と呼ばれるような一般的な形式の回路であろう。

前記コード語及び状態語に加えて、前記コンバータは、
−関連する状態語に関して、前記コード語又はコード語の組が対応する情報語に割り当てられるかどうかを示し、
−これらの割り当てられたコード語の各々に対して、このコード語に対応する情報信号部の始めにおいて該変化がハイの信号値であったとした場合の、コード語により生じるデジタル合計値の変化ｄＤＳＶを示し、
−前記コード語内の「１」ビットの数が偶数か奇数かを示す、
情報を、入力された情報語と状態語との各組み合わせに対してバス７５に与える。

選択回路７６への情報転送のために、前記バス７５は前記選択回路７６の入力部に結合される。前記選択回路は、変調信号部に対するランニングＤＳＶを計算する。当該部は以前の任意の点又は合成語で始めてもよい。他の実施例において、前記ＤＳＶはこれからの部分に対し計算されてもよいが、この場合においてメモリは、コード語の可能なシーケンスを一時的に記憶するのに必要とされる。

この情報に基づいて、前記選択回路７６は、与えられた情報語と共にバス６２に供給すべき前記コード語がＤＳＶ値を増加しなければならないのか又は減少しなければならないのかを示す選択信号を送る。この選択信号は、信号ライン７７を通って前記コンバータ６０へ印加される。よって前記情報語は、図８ａのテーブルで定められた関係又は図８ｂのテーブルで定められた関係に従って変換されるべきである。さらに本発明に従って、前記コンバータは第１型の異なるコード状態から選択可能であるかどうか設定する。図８のテーブルに対し、これは８７から２５５個の情報語及び状態１又は４に応用されてもよい。実際のコード語は第１型の他の組を形成するので、前記コンバータ６０はｄｋ制約条件に従うかどうかを確認する。ｄｋ制約条件に従う場合、他の組からの語が選択可能になる。本場合において、使用する組の選択は選択信号に基づく。

前記コンバータ６０は、図８ａ又は図８ｂに示されるコード語テーブルが当該コンバータの入力部に印加される状態語と情報語との組み合わせで決められるアドレスに記憶されるＲＯＭメモリを有してもよい。前記検出信号に応答して、メモリ位置のアドレスは図８ａのテーブルに対応するコード語で以て選択されるか、又は図８ｂのテーブルに対応するコード語で以て選択される。同様のＲＯＭメモリは、図７からのコードテーブルに対し使用されてもよい。当該メモリはｘで示される‘don't care’ビットに対する位置も有する。

図６に示される実施例において、前記状態語はメモリ６０に記憶される。代わりとして、前記バス６２へ出力される前記コード語から前記状態語のみをゲート回路によって取り出すことが可能である。

図７は、本発明に従うコードテーブルを示す。この実施例のパラメータは、ｄ＝２，ｋ＝１４，ｒａｔｅ＝８／１５であり、ｌｆ(low-frequency)の内容が抑制され、エラー伝播が多くとも１バイトに制限される。更にそれは特定の２０ビットのシンクパターンを持ち、エンコード及びデコードするためにテーブルを４つのみ使用する。

この実施例のためのエンコーダは、８ビット入力部、１５ビット出力部及び（離散）時間関数である内部状態を有する装置である。動作原理は、従来の有限状態機械、計算分野のよく知られた理論及び自動理論により表すことができる。前記エンコーダは４つの状態でモデル化される。前記状態は端部で接続され、当該端部は順番にコード語と呼ばれるタグで分類される。この実施例における語は、前述されたｄｋ制約条件に従う１５ビットシーケンスである。４つの状態の各々は以下に示すような与えられた状態を挿入する語の型を特徴とする。
状態１に入る語は‘ｏｎｅ’で終了し、
状態２及び３に入る語は｛２，...，８｝個続く‘ｚｅｒｏ’で終了し、
状態４に入る語は｛１，９...，１１｝個続く‘ｚｅｒｏ’で終了し、
前記状態を離れる語は、状態に入る語と状態を離れる語との連続はｄｋ制約条件に従うやり方で選択される。例えば、状態１を離れる語は少なくとも２個の０のランレングスで始まる。状態２及び３から現れる語は上記ランレングス制約条件に従うが、当該語は他の制約条件にも従う。状態３を離れる語は、例えば、第１ビット（ｍｓｂ）ｘ１及び第３ビットｘ３が両方とも０に等しいように選択される。同様の方法において、状態２を離れる語は、ｘ１ｘ３の２組が００ではないという事実を特徴とする。明らかに、状態２又は３を離れる語の組は共通の語を有さない、つまり、前記２組は分離されている。前記４個の状態の属性は、状態から状態へステップするグラフを通るどの道も前記状態を接続する前記端部にタグを付けられた語を読み取ることによりｄｋ制約条件のシーケンスを生成することを意味する。

前記エンコーダグラフは、入力、出力及び状態という３個の組並びに出力関数Ｈ（）及び次の状態関数Ｇ（）という２個の論理関数の点から定義される。前記エンコーダによって瞬時ｔで送信されて、Ｘ_ｔで表される特定のコード語は、当該エンコーダに入る情報語Ｂ_ｔの関数であるが、更に当該エンコーダの特別な状態Ｓ_ｔにも依存する。同様に、瞬時ｔ＋１での次の状態はＢ_ｔとＳ_ｔとの関数である。前記出力関数Ｈ（）及び次の状態関数Ｇ（）は、以下のように書くことができる。
Ｘ_ｔ＝Ｈ（Ｂ_ｔ，Ｓ_ｔ）
Ｓ_ｔ＋１＝Ｇ（Ｂ_ｔ，Ｓ_ｔ）
両方の関数は、図７に示すように２５６個のエントリーを持つ４つのリストで説明される。１番目の列は、０から２５５個の情報語を示す。２番目の列は、状態１に対するコード語を与え、３番目の列は、（１，２，３又は４で示す）次のコード状態を与える。他の列は、状態Ｓ２，Ｓ３及びＳ４のそれぞれを表す。前記コード状態Ｓ１及びＳ４は、前記ＥＦＭ＋の文献で記載された第１型に関する。前記コード状態Ｓ２及びＳ３は、第２型に関する。前記語はＮＲＺＩ記号で書かれる。図７の最初の１６行において、いくつかのビットは、（don't careという意味の）「ｘ」として与えられる。これはこのビット位置に対し０又は１を使用してもよいことを表す。２個の対の語が情報語各々に対し有効であり、当該語は一つの位置でのみ異なる。この自由度は、変調信号のＬＦの内容を最小にするように使用されなければならず、ＤＣ制御（ＤＣＣ）としても表される。

図７のコードテーブルにおいて、語はＳ１で対応する語を持つ状態Ｓ４での１３２から２５５までの情報語で対となる。前記ＤＣ制御で説明されるように、コード状態Ｓ４においてＳ１からの語をＳ４の語の代わりに選択してもよい。簡単にデコードするために、Ｓ１で対になった語は、Ｓ４の組の一部にすべきではない。もし共通の語がＶ１及びＶ４で使用される場合、同じ情報語に割り当てられるべきである。これは、設定された状態を知ることなくコード語が特定的にデコードされるという利点がある。

前記ＤＣ制御は異なる２つの方法で可能となる。１番目は、前記テーブルが出力テーブルにおいて「don't care」を示す場合、ランニングデジタル合計を最適にするためにこの程度の自由度を使用してもよい。２番目は、現在の状態がｓ＝４であり且つ前のコード語Ｘ_ｔ−１とのランレングス制約条件がそれを許容するかである（すなわち、Ｘ_ｔ−１とＨ（Ｂ_ｔ，１）との並列が、ｄｋ制約条件に従うか）。図７に示される実施例において、付加的特徴は、Ｇ（Ｂ_ｔ，１）＝Ｇ（Ｂ_ｔ，４）という制約条件によって達成される。これは、現在のコード語へ連続的に生じる同じコード語になる。ＤＣＣのために選択するコード語の決定を延期するシステムにおいて、起こり得るシーケンスのストリームは（現在のコード語で）一つの位置でのみ異なる。前記ＤＣＣユニットに対する計算及びメモリの必要性をやわらげる。エンコードシーケンスのランニングデジタル合計を最小にするもう一つのストリームが選択される。本実施例のスペクトル密度は図９に示される。

シンクパターンは、規則的に変調信号へ加えられる。特定の及び信頼性のあるパターンの定義は、２０ビットシーケンス「ｘ００１０００００００００００００００１」である。前記シンクパターンが始まる直前、前記エンコーダはｓと呼ばれるある状態になる。ｘで示される、シンクパターンのｍｓｂの絶対値はｓによって次のように制御される。ｓ＝２の場合、前記ｘは１に、さもなければｘ＝０に設定される。前記シンクパターンの送信後、前記エンコーダは状態１にプリセットされる。

同様の制約条件下で構成された他のコードテーブルに対し、コード状態Ｓ１において、対の語をＳ４から使用することも可能にするであろう。しかしながら、図７のテーブルについては、ｄ，ｋ制約条件に従わないので、語は使用されない。第１型のコード状態の異なる数若しくはコード語又は異なる語長ｍ及びｎの異なる割り当てに関し、異なるコードテーブルは、対の語を割り当てることによって第１型のコード状態の一つを自由に選択する自由度が前記変調信号の低周波数特性を改善するのに使用されるように構成される。

図８は、レート８／１６を持つコードテーブルを示す。ｍ＝８及びｎ＝１６でｄｋ制約条件は、ｄ＝２，ｋ＝１０である。列は、図７で組織されるが、記号ｘは２重の語を表すのに使用されるが、代わりとしてメイン及び代用テーブルが与えられる。図８ａはメインコードテーブルを示し、図８ｂは情報語０から８７に対する別れた代用テーブルを示す。前記代用テーブルのコード語は、先行技術のＥＦＭ＋の文献で記載されるＤＣ制御に対し選択されてもよい。この実施例において、状態１又は４の場合、本発明に従うコード語は第１型の他の状態、状態４又は１それぞれから選択されてもよい。更に、シンクパターンが加えられてもよい。前記シンクパターンは、例えば、ｋ＋１個の０の系列を含むことによってｋ制約条件に従わないことで、当該パターンを簡単に区別するために特定のパターンを持つ。シンクパターンの後、前記状態は、状態１のような所定の値にリセットされる。

図９は、図７のコードのコンピュータシュミレーションの結果を示す。スペクトル密度は周波数に対して計算され、当該密度は、前記ビット周波数に関するレートとして与えられる。レートコード８／１５に対する良好なＬＦの実施は、曲線で示される。

以上説明したように、本願発明は下記の特徴を有する。

特徴１．ｍが整数であるｍビット情報語の系列を変調信号に変換する方法であって、入力された各情報語に対してｎがｍを越える整数であるｎビットコード語が出力され、出力された前記コード語が前記変調信号に変換され、前記情報語の系列が変換規則に従ってコード語の系列に変換されるので、対応する前記変調信号が所定の基準を満たし、前記コード語は少なくとも第１型の群と少なくとも第２型の群とに分散する一方、前記第１型の群に属する前記コード語の各々の出力は、対応する群により決定される第１型のコード状態を生成し、前記第２型の群に属する前記コード語の各々の出力は、対応する群と出力された前記コード語に対応する前記情報語とにより決定される第２型のコード状態を生成し、前記コード語の一つが入力された前記情報語に割り当てられる場合、このコード語は先行するコード語が出力された際に生成された前記コード状態に依存するコード語の組から選択される一方、前記第２型の前記コード状態に属するコード語の前記組は如何なるコード語も共通に有さず、前記第２型の前記群は複数の情報語と関連するコード語を少なくとも一つ有し、それぞれの情報語は後続するコード語を検出することにより区別されるような方法において、前記第１型のコード状態を確定した後、前記所定の基準に従う一方、前記変調信号の低周波数の内容に依存して、コード語が前記生成されたコード状態に属する前記組から又は前記第１型の異なるコード状態に属する組から選択されることを特徴とする。

特徴２．特徴１に記載の方法において、ランニングデジタル合計値は前記低周波数の内容の目安として生成され、当該値は前記変調信号の一部にわたって決定されると共に当該部分に関して第１の値を持つビットセルの数と第２の値を持つビットセルの数との間の差の現在の値を示す一方、選択可能なコード語が前記デジタル合計値に対して相反する効果を有し、当該デジタル合計値が継続して制限されるように、前記コード語は選択されることを特徴とする。

特徴３．特徴１に記載の方法において、前記変調信号は同じ信号値を有する連続ビットの数の各々が少なくともｄ＋１であると共に多くともｋ＋１である所定の基準を満たすことを特徴とする。

特徴４．特徴３に記載の方法において、前記ｄは２に等しく、前記ｋは１０に等しいことを特徴とする。

特徴５．特徴１，２又は３に記載の方法において、前記ｍは８に等しく、前記ｎは１６に等しいことを特徴とする。

特徴６．特徴１，２又は３に記載の方法において、前記第１型のコード状態に属し及び一つの情報語に割り当てられる組におけるコード語は同じコード状態を生成することを特徴とする。

特徴７．ｍビット情報語をｎビットコード語に変換するｍ／ｎビットコンバータ、前記ｎビットコード語を変調信号に変換する手段及び前記コンバータによってコード語の出力にコード状態を生成する状態生成手段を有するコード装置であって、前記状態生成手段は状態が関連する群により決定される第１型の群に属する前記出力されたコード語の各々に対して前記第１型のコード状態を生成し、状態が前記対応する群と当該出力されたコード語に対応する前記情報語とにより決まる前記第２型の群に属する当該出力されたコード語の各々に対して前記第２型のコード状態を生成するように構成され、前記ｍ／ｎビットコンバータは前記情報語に対応するコード語を前記コード状態に依存するコード語の各組から選択する手段を有し、前記コード語の各組はコード語を共通に含まない前記第２型のコード状態に属し、前記第２型の群の少なくとも一つのコード語は、複数の情報語と関連し、それぞれの前記情報語が後続するコード語が構成要素であるそれぞれの前記組を検出することによって区別されるコード装置において、当該装置は、前記第１型のコード状態を確定した後、所定の基準に従う一方、前記変調信号の低周波数の内容に依存して、前記生成されたコード状態に属する前記組から又は前記第１型の異なるコード状態に属する組からコード語を選択するための手段を有することを特徴とする。

特徴８．特徴７に記載のコード装置において、当該装置は、前記低周波数の内容の目安としてランニングデジタル合計値を生成する手段を有し、当該値は前記変調信号の一部にわたって決定されると共に当該部分に関して第１の値を持つビットセルの数と第２の値を持つビットセルの数との間の差の現在の値を示す一方、選択可能なコード語が前記デジタル合計値に対して相反する効果を有し、当該デジタル合計値が継続して制限されるように、前記コード語は選択されることを特徴とする。

特徴９．情報を記録する装置であって、前記情報を示す情報語の系列を変調信号に変換する特徴７又は８に記載のコード装置、及び前記信号に対応する情報パターンを記録キャリアに記録する手段を有することを特徴とする。

情報語の系列、対応するコード語の系列及び変調信号を示す。記録キャリアを示す。第２図の記録キャリアの拡大部を示す。記録装置を示す。デコード及び再生装置を示す。コード装置を示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。情報語とコード語との間の関係を表すテーブルを示す。変調信号の周波数スペクトルを示す。

Claims

マテリアル領域を備えるトラックを有する記録キャリアであって、前記マテリアル領域が第１及び第２領域をトラック方向に交互に有し、前記第１領域は検出可能な第１特性を持ち、前記第２領域は前記第１特性とは区別可能である検出可能な第２の特性を持ち、
前記トラックは各々が情報語を表す連続するマテリアル部のシーケンスを有し、
前記第１領域と前記第２領域との間の遷移が、第２論理値を持つビットセルを表し、これらの遷移のないマテリアル部の部分が第１論理値を持つビットセルを表すことにより、前記マテリアル部の各々は各ビットセルが第１又は第２論理値を持つｎビットセルを表し、
各マテリアル部は、前記第１型のコード状態を生成し情報語を特定的に生成するマテリアル部の所定の第１群に属したり、第２型のコード状態を生成し後続するマテリアル部との組み合わせで特定の情報語を生成するマテリアル部の第２群に属し、前記マテリアル部は、前記生成されたコード状態に属するマテリアル部の組の一部であり、前記第２群の少なくとも一つのマテリアル部は複数の情報語と関連し、これら情報語においてそれぞれの情報語が前記後続するマテリアル部の所定の位置の少なくとも一つのビットセルの論理値によって区別される記録キャリアにおいて、前記第１型のコード状態を生成するマテリアル部に後続して、前記生成されたコード状態に属する組から又は前記第１型の異なるコード状態に属する組から、前記トラックに沿った前記マテリアル領域の低周波数の内容に依存したマテリアル部が続くことを特徴とする記録キャリア。