JP4156523B2 - 情報ワードを信号に変換するシステム - Google Patents

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発明の詳細な説明

本発明は、ｍビット（ｍは整数）の情報ワードの系列を変調信号に変換する方法であって、ｎビット（ｎはｍを超える整数）のコードワードが各受信情報ワードに提供され、前記提供されたコードワードが前記変調信号に変調され、前記情報ワードの系列が前記対応する変調信号が所定の基準を満たすようコードワードの系列に変換され、前記コードワードは、第１タイプグループに属するコードワードの提供が関連するグループにより決定された第１タイプの符号化状態を確立し、第２タイプグループに属するコードワードの提供が関連するグループと前記提供されたコードワードに関連する前記情報ワードにより決定された第２タイプの記録状態の１つを確立しながら、少なくとも１つの前記第１タイプグループと少なくとも１つの前記第２タイプグループに分布され、前記第２タイプグループは以下のコードワードの所定のパラメータを評価することにより区別可能な各情報ワードの高々ｒ個の情報ワードと関連する少なくとも１つのコードワードを有する方法に関する。

本発明はさらに、前記方法に従って取得された信号が記録される記録キャリアを生成する方法に関する。

本発明はさらに、ｍビットの情報ワードをｎビットのコードワードに変換するｍ−ｎビット変換器と、前記ｎビットのコードワードを所定の基準を満たす変調信号に変調する手段と、前記変換器によるコードワードの提供により、第１タイプの符号化状態を、関連するグループにより決定される第１タイプグループに属する前記提供されたコードワードのそれぞれに対して確立し、第２タイプのｒ個の記録状態の１つを、前記関連するグループと前記提供されたコードワードに関連する情報ワードにより決定される第２タイプグループに属する前記提供されたコードワードのそれぞれに対して確立する状態確立手段とを有し、前記第２タイプグループは以下のコードワードの所定のパラメータを評価することにより区別することが可能な各情報ワードから高々ｒ個の情報ワードに関連する少なくとも１つのコードワードを有する符号化装置に関する。

本発明はさらに、各自が情報ワードに対応する連続した信号部分の系列を有し、所定の基準を満たす信号であって、前記信号部分のそれぞれは第１または第２信号レベルを有するｎ個のビットセルを有し、第１タイプグループに属する信号部分は情報ワードを一意的に表し、連続する信号部分と共に第２タイプグループに属する信号部分は一意的な情報ワードを表し、前記第２タイプグループの少なくとも１つの信号部分は前記連続する信号部分の所定のパラメータを評価することにより区別することが可能な各情報ワードの高々ｒ個の情報ワードに関連する信号に関する。

本発明はさらに、前記信号が記録される記録キャリアに関する。

本発明はさらに、記録キャリア上のトラックから情報を読み取る手段と、前記トラックを走査する手段と、前記トラックに備えられ、所定の基準を満たす信号の信号部分からコードワードを抽出する復調手段と、前記コードワードを情報ワードに変換する変換器とを有し、前記信号部分のそれぞれは第１または第２信号レベルを有するｎ個のビットセルを有し、第１タイプグループに属する信号部分は情報ワードを一意的に表し、連続する信号部分と共に第２タイプグループに属する信号部分は一意的な情報ワードを表し、前記変換器は以下のコードワードの所定のパラメータを評価することにより前記各情報ワードを区別する手段を有するレンダリング装置に関する。

そのような方法、装置、記録キャリア及び信号は米国特許第５，７９０，０５６号から知られている。本明細書は、ＥＦＭ＋と呼ばれ、ＤＶＤのような光学ディスク上のデータの符号化に利用される、ｍビット情報ワード系列を変調信号に変換する方法に関する。この系列の各情報ワードに対して、ｎビットコードワードが送られる。この送られたコードワードは変調信号に変換される。コードワードは、少なくとも１つの第１タイプグループと少なくとも１つの第２タイプグループに配信される。第１タイプグループに属する各コードワードの送信に対して、関連するグループが第１タイプの符号化状態を確立する。第２タイプグループに属するコードワードが送信されると、第２タイプの符号化状態が確立される。コードワードは、確立された符号化状態に応じたコードワード群から選ばれた受信情報ワードに割り当てられる。第２タイプの符号化状態に属するコードワード群は分離している。第２タイプの可能な符号化処理群の選ばれたものが送信されたコードワードに関連した情報ワードにより決定される。これにより、複数の情報ワードが同一のコードワードと関連付けされ、確立された符号化状態を異なるものとすることが可能となる。この符号化方法では、系列内のコードワードにより利用される一意的なビット組み合わせ数が拡大され、これにより符号化効率の向上が可能となる。取得、格納及び/または送信された変調信号は、まず当該変調信号をコードワード系列に変換し、その後変換対象のコードワードに依存して、さらにまた以下のコードワードパラメータ、すなわち、現在のコードワードに対する所定の位置にあり、その論理値が以前に確立された符号化状態に対して示すビット値に依存して、当該系列からの各コードワードに情報ワードを割り当てることにより情報ワードに再変換される。

変調信号の低周波数成分は低いレベルに含まれるべきであり、特にＤＣは回避されるべきである。これの主たる理由は、低周波数成分はトラックを横断する方向での光学ヘッドの位置を制御するサーボトラッキング信号のような他の信号と干渉する可能性があるためである。ＤＣ制御を可能にするため、説明した符号化システムは逆のＤＣ寄与を有する部分的に二重のテーブルを備え、変調信号の所定の基準、すなわち、同一の信号値を有するビットセルの最大及び最小ランレングスに対するランレングス制約に違反していない場合、第１タイプ符号化処理群からのコードワードが選択されると他のコードワードのさらなる選択が可能になる。説明された変換方法により、限定的な低周波数コンテンツを有する変調信号が発生するが、低周波数成分の低減、あるいは変調信号の特性制御の必要性は依然として残る。

以上より、本発明の課題は、変調信号の改善された特性制御のための変換手段を提供することにある。

本発明の第１の特徴によると、上記課題は、各情報ワードにが前記所定のパラメータの値が互いに異なる少なくともｒ個のコードワードを有する関連するコードワードサブセットが備えられ、前記提供されたコードワードは前記所定の基準に従わないすべてのコードワードを除く前記コードワードサブセットから追加的基準に基づき選ばれ、前記第２タイプの符号化状態が前記コードワードにより確立されると、前記第２タイプの確立された符号化状態に対応しない前記所定のパラメータの値を有するすべてのコードワードを排除することを特徴とする開始段落における方法により達成される。

本発明の第２の特徴によると、上記課題は、前記ｍ−ｎ変換器が、各情報ワードに対して所定の方法により互いに異なる少なくともｒ個の第２タイプコードワードを有する関連するコードワードサブセットを提供する手段と、前記所定の基準に従わないすべてのコードワードを除く前記コードワードサブセットから追加的基準に基づきコードワードを選択し、前記第２タイプの符号化状態が前記コードワードにより確立されると、前記確立された第２タイプの符号化状態に対応しない前記所定のパラメータの値を有するすべてのコードワードを排除する手段とを有することを特徴とする開始段落における符号化装置により達成される。

本発明の第３の特徴によると、上記課題は、前記所定の基準に従わないすべての信号部分を除く信号部分サブセットから追加的基準に基づき選択された少なくとも１つの信号部分を有し、前記信号部分が前記第２タイプグループに属する場合、前記各情報ワードに関連しない前記所定のパラメータの値を有するすべての信号部分を排除し、前記サブセットは情報ワードに関連し、前記所定のパラメータに関して互いに異なる少なくともｒ個の信号部分を有することを特徴とする開始段落における信号により達成される。

本発明の第４の特徴によると、上記課題は、前記変換器が、コードワードサブセットから選ばれたコードワードを変換する手段を有し、前記コードワードサブセットは前記情報ワードと関連し、前記所定のパラメータの値に関して互いに異なる少なくともｒ個のコードワードを有することを特徴とする開始段落におけるレンダリング装置により達成される。

本発明は、以下の認識に基づくものである。従来、コードワードは有限状態マシーンアプローチを利用して生成され、各符号化状態に対するコードワードはメモリテーブルの列のような集合において定義されていた。確立されている符号化状態に従ってコードワードが選ばれる必要があるとき、情報ワードの行及び符号化状態の列に対応するテーブルエントリがアクセスされる。所定の基準、すなわち、信号のランレングス制約に従うことは、各列におけるコードワードに関する厳格な条件により保証される。本発明者は、既存の符号化システムにおいてコードワードが常に利用可能であるにもかかわらず、これが必ずしも最善の選択ではないということを認識していた。従って、コードワードはもはや状態に対応する集合の一部としてみなされない。各情報ワードに対して、以下のように最善な選択が行われるコードワードのサブセットが利用可能である。まず、ランレングス制約に従わないすべてのコードワードを排除することによりランレングス基準が動的に評価され、次に、第２タイプ符号化状態により、実際の第２タイプ符号化状態に対応するパラメータの必要な値を持たないすべてのコードワードが排除される。最終的に、サブセットの複数のコードワードが指定された基準に従う場合、さらなる選択を信号の低周波数コンテンツのような追加的基準に基づき行うことができる。驚くべきことに、本発明による変調信号を上記従来のＤＶＤ ＥＦＭ＋符号化システムと比較するとき、約３ｄＢの低周波数の抑制のさらなる向上が検出された。

本発明による方法、装置及び記録キャリアのさらなる好適な実施例がさらなるクレームで与えられる。

本発明の上記及び他の特徴は、以下の説明による実施例と共に添付された図面を参照することにより、明確なものとなるであろう。

図面では、すでに説明されている要素に対応する要素は同一の参照番号を有する。

図１は、３つの連続するｍビット情報ワード、例示されたケースでは８ビット情報ワード１を示している。符号化方法に関する情報は、Ｋ．Ａ．Ｓ．Ｉｍｍｉｎｋによる「大規模データ記憶システムのためのコード（Ｃｏｄｅｓ ｆｏｒ Ｍａｓｓ Ｄａｔａ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）」Ｓｈａｎｎｏｎ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ、オランダ、１９９９（ＩＳＢＮ ９０−７４２４９−２３−Ｘ）の書籍や、Ｋ．Ａ．Ｓ．Ｉｍｍｉｎｋ「光ディスク記録のためのコードのサーベイ（Ａ Ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ Ｃｏｄｅｓ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）」ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ａｒｅａｓ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，デジタル記憶のための信号処理及び符号化処理に関する特集、ｖｏｌ．１９、ｐｐ。７５１−７６４、２００１年４月における論文において参照することができる。当該タイトルにおいて、例えば、いわゆるコンパクトディスクやＤＶＤにおいて利用されるＥＦＭ＋システムへの情報の記録に利用される、いわゆるＥＦＭ変調システムが説明される。ＥＦＭ変調信号は、８ビット情報ワード系列を１４ビットコードワード系列に変換し、３つのマージされたビットがコードワードに挿入されることにより獲得される。「１」のビット間にある「０」のビットの最小個数がｄ（２）、最大個数がｋ（１０）となるようにコードワードが選択される。この制約はｄｋ制約とも呼ばれている。コードワード系列は、２を法とする一体化処理を介して、ハイまたはロー信号レベルを有するビットセルにより形成される対応する信号に変換される。変調信号における「１」のビットは、ハイからロー、あるいはその逆への信号レベルの変化を示すものであり、「０」のビットは２つのビットセル間の遷移における信号レベルの変化がないことを示すものである。２つのコードワード間の遷移領域においてでさえ、ｄｋ制約は満たされ、対応する信号において、いわゆる移動デジタル合計値（ｒｕｎｎｉｎｇ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｍ ｖａｌｕｅ）が実質的に一定となるように、マージされたビットが選択される。ある時点における移動デジタル合計値は、ハイ信号レベルを有するビットセルの個数とロー信号レベルを有するビットセルの個数との差を意味し、当該時点以前の変調信号部分上で計算される。実質的に一定の移動デジタル合計値は、信号の周波数領域が低周波数領域における周波数成分を構成しないということを意味している。そのような信号はまたＤＣフリー信号と呼ばれる。この信号において低周波数成分が存在しないということは、当該信号がトラックに記録される記録キャリアから読み出されるとき記録信号による影響を受けない連続的なトラッキング制御が可能であるため、極めて効果的である。情報の記録では、記録キャリアの情報密度の向上という一定の要求がある。図１では、３つの情報ワード１は、それぞれ「３４」、「１３８」及び「３４」のワード値を有する。この３つの情報ワード１から構成される系列は、３つの連続するｎビットコードワードに、このケースでは１６ビットコードワード４に変換される。コードワード４は、「０」の論理値を有するビット列と「１」の論理値を有するビットを形成する。このビット列において、論理値「１」を有する２つのビット間にある論理値「０」を有するビットの最小数がｄ（ｄ＝２）であり、最大数がｋ（ｋ＝１０）となるよう情報ワードの変換は行われる。このようなビット列はしばしば、ｄｋ制約によるＲＬＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）列と呼ばれる。コードワードの個々のビットはさらにｘ１、…、ｘ１６と呼ばれる。ここで、ｘ１は通常最重要ビットと呼ばれる、コードワードの最左ビットを示し、ｘ１６はコードワードの最後のビットを示す。

コードワード４により形成されるビット列は、２を法とする一体化処理により変調信号７に変換される。この変調信号は、コードワード４を表す３つの情報信号部分８から構成される。情報信号部分は、ハイ信号レベルまたはロー信号レベルを有するビットセルから構成される。情報信号部分あたりのビットセル数は、関連するコードワードのビット数に等しい。変調信号７における論理値「１」を有する各コードワードは、ハイ信号レベルを有するビットセルからロー信号レベルを有するビットセルへの移行、あるいはその逆の移行を表している。変調信号７における論理値「０」を有する各コードワードビットは、ビットセルの移行における信号レベルの変化がないことを示すものである。

さらに、変調信号７の周波数領域は低周波数成分を実質的に含まないことが求められる。言い換えると、変調信号７は実質的にＤＣフリーであるべきである。

以下において、本発明による変調信号を取得する方法の一実施例が詳細に説明される。

コードワード群は以下のように確立される。まず、コードワード内でｄｋ制約が満たされている必要性がある。ｄｋ制約を満たすすべての可能なコードワードが、少なくとも第１タイプグループと第２タイプグループに分割される。コードワードが第１タイプグループの１つからのものであるとき、当該コードワードが属する第１タイプグループに排他的に依存する符号化状態Ｓ１が確立される。第２タイプグループのコードワードの１つであるとき、当該第２タイプグループと当該コードワードにより表される情報ワードの両方に依存する符号化状態が確立される。一実施例では、Ｇ１として参照される第１タイプのコードワードグループには、論理値「０」を有するａ個のビットで終わるコードワードが含まれる。ここで、個数ａは、０または１に等しい整数であってもよいし、あるいは６以上９以下の整数であってもよい。ここで説明される実施例は、１つのみの第２タイプグループを有する。このグループは、論理値「０」を有する異なる個数であるｂ個のビットで終わるコードワードから構成される。ここで、個数ｂは２以上５以下の整数である。このグループはＧ２により参照される。ここで説明される例では、コードワードと関連する情報ワードとの組み合わせにより、２つの符号化状態Ｓ２及びＳ３が確立されうる。

各情報ワードに対して、終わりの「０」ビットのそれぞれに対して、結果として得られる系列がランレングス制約に従うよう次のコードワードが利用可能であるように、コードワードのサブセットが確立される。従って、各サブセットは、始めに０または１つの「０」を有する少なくとも１つのコードワードと、始めに少なくとも２つの「０」を有する少なくとも１つのコードワードを有する。さらに、このサブセットは、状態Ｓ２に対する少なくとも１つのコードワードと状態Ｓ３に対する少なくとも１つのコードワードとを有し、これら２つのコードワードはコードワードから導出可能なパラメータ、すなわち、両方が「０」であるか、あるいは少なくとも１つが「１」であるような２つのビットポジションの値に基づき区別することができる。従って、各情報ワードに対して、Ｓ２のための少なくとも１つのコードワードとＳ３のための少なくとも１つのコードワードが利用可能である。追加的なコードワードが、追加的な基準、すなわち、信号の低周波数コンテンツに従うよう利用可能なサブセットに追加可能である。一実施例では、この追加的なコードワードは逆のＤＣコンテンツを有し、ハイＤＣコンテンツのコードワードを有するサブセットに対して追加される。このような場合には、低周波数コンテンツは、ランレングス制約に従うすべてのコードワードを利用して、コードワードサブセットから適切な選択をすることにより減少させることができ、すなわち、連結されたコードワードの変調信号は要求されるｄｋ範囲内のランレングスのみを有する。一実施例では、サブセットからのコードワードの選択は、透かしや著作権情報のような低密度の情報を符号化するのに利用される。このような符号化はまた変調信号における低周波数成分の減少と合成され、この場合の減少は追加的な基準が低周波数コンテンツのみの場合よりいくぶん小さいものとなることは明らかであろう。

状態により要求されるパラメータ値（第２タイプの状態に対してのみ必要とされる）とｄｋパラメータに従うコードワードの動的な選択、すなわち、状態とランレングス要求に従うサブセットからのコードワードの何れかの利用は、図８を参照して説明されるような状態マシーンアプローチに基づく従来の符号化システム、例えば、ＤＶＤのためのＥＦＭ＋コードにおいて利用される符号化システムより、よりフレキシブルであるということに留意されたい。ＥＦＭ＋と比較して、動的選択のＬＦ成分の追加的な減少はほぼ３ｄＢである。

図２は、本発明による記録キャリア１２０を示す。図示される記録キャリアは光学的に検出可能なタイプの１つである。記録キャリアはまた、異なるタイプ、例えば、時期的に読み出し可能なタイプであってもよい。記録キャリアはトラック１２１に備えられた情報パターンを有する。

図３は、トラック１２１の１つの拡大された部分１２２を示す。図３に示されるトラック部分の情報パターンは、例えば、光学的に検出可能なマークの形式での第１セクション１２３と、これらマーク間の中間領域である第２セクション１２４を有する。第１及び第２セクションはトラック１２５の方向に交代する。第１セクション１２３は第１検出可能特性を提供し、第２セクション１２４は第１検出可能特性とは異なる第２特性を提供する。第１セクション１２３は、１つの信号レベル、例えば、ロー信号レベルＬを有する変調されたバイナリ信号７のビットセル１２を表す。第２セクション１２４は、もう一方の信号レベル、例えば、ハイ信号レベルＨを有するビットセル１１を表す。記録キャリア１２は、まず変調信号を生成し、記録キャリアに情報パターンを提供することにより取得されるかもしれない。記録キャリアが光学的に検出可能なタイプである場合、記録キャリアは変調信号７に基づき既知のマスタリング及び複製テクニックにより取得可能である。

図４は、例えば、図６に示される符号化装置１４０のような本発明による符号化装置において利用される情報を記録する記録装置を示す。記録装置では、変調信号を送信する信号ラインが書き込み可能な記録キャリア１４３が移動される書き込みヘッドの制御回路１４１に接続される。書き込みヘッド１４２は、記録キャリア１４３上の検出可能な変化を有するマークを導入することが可能な従来タイプのものである。制御回路１４１はまた、書き込みヘッド１４２が変調信号に対応するマークのパターンを導入することができるように、制御回路１４１に印加される変調信号に応答して、書き込みヘッドに対する制御信号を生成する従来タイプのものであってもよい。

図５は、例えば、以下に説明されるような復号化装置１５３のような本発明による復号化装置において利用される読取装置を示す。この読取装置は、変調信号に対応する情報パターンをキャリーする本発明による記録キャリーを読み取る従来の読取ヘッドを有する。その後、読取ヘッド１５０は、読取ヘッド１５０により読み出された情報パターンに従い変調されたアナログ読取信号を生成する。検出回路１５２は、従来方法により、この読取信号を復号化回路１５３に印加されるバイナリ信号に変換する。

復号化装置１５３の一実施例は、逆方向の符号化機能を実現する論理アレイから構成される。復号化装置１５３は、デコーダとしてのＲＯＭメモリ及び/または図７に示されるような各情報ワードに対してコードワードのサブセットを格納するゲート回路を有する。受信したコードワードは格納されているコードワードと比較され、この受信したコードワードを含むサブセットに対応する情報ワードが出力に送られる。コードワードが２つのサブセットの一部であるときには、第２タイプＳ２またはＳ３の以降のコードワードの符号化状態を示す以降のコードワードの第１及び第１３ビットを観察することにより、各サブセットが選ばれる。これらサブセットの各コードワードに対して、図７に示されるように、次の符号化状態値がまた格納される。検出された符号化状態を格納されている状態と比較することにより、適用可能なサブセットが決定される。

図６は、上記符号化処理が実行可能な本発明による符号化装置１４０の一実施例を示す。この符号化装置はｍビット情報ワード１をｎビットコードワード４に変換するために配備され、異なる符号化状態の状態数がｓビットにより示されうる。符号化装置は、（ｍ＋ｓ＋ｘ）の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変換器６０を有する。変換器の入力から、ｍの信号がｍビット情報ワードを受信するバス６１に接続される。変換器の出力から、ｎの出力がｎビットコードワードを提供するバス６２に接続される。さらに、ｓの入力が現在の符号化状態を表す状態ワードを受信するｓビットバス６３に接続される。上記符号化処理の実施例によると、符号化状態はＳ１、Ｓ２またはＳ３の値を有することが可能である。状態ワードは、例えば、ｓフリップフロップの形式でバッファメモリ６４によりｓビットバス６３を介して提供される。バッファメモリ６４は、バッファメモリに格納される状態ワードを受信するバス５８に接続されたｓの入力を有する。バッファメモリに格納される状態ワードの提供のため、変換器６０はバス５８に接続されたｓの出力を有する。変換器６０は、図７に示されたコードワードテーブルが格納されるＲＯＭメモリを有するかもしれない。ＲＯＭのアドレスが変換器の入力に印加される状態ワードと情報ワードとの組み合わせにより決定される一方、選択信号７７に応答して、メモリ位置のアドレスが選択される。異なる実施例では、状態ワードはゲート回路により導出される。

第１処理において、変換器６０はバス６１上の情報ワードに対応するコードワードのサブセットを選択する。次に、以下のような変調信号に対して、ｓビットバス６３に関する状態とランレングス制約ｄｋのような所定の基準に従うサブセットのワードが選択される。符号化状態が第１タイプである場合、サブセットのすべてのコードワードが選択され、符号化状態がＳ２やＳ３のような第２タイプである場合、当該状態に対して、必要なパラメータ、すなわち、ポジションｘ１及びｘ１３のビット値に従うコードワードのみが選択される。さらに、ランレングス制約に従うコードワードのみが、先行するコードワードと現在のコードワードとの間の境界にあるコードワードの系列に現れるランレングスを計算することにより選ばれる。この選択後、与えられた情報ワードの符号化のため、１以上のコードワードが利用可能である。変換器は、バス７５にサブセットのすべての選択されたコードワードの情報を適用する。バス７５は、サブセットからのコードワードの選択に追加的な基準を適用する選択回路７６に接続される。一実施例では、パラメータは低周波数コンテンツである。選択回路７６で評価されるパラメータは、選択された各コードワードに対して、当該コードワードによるデジタル合計値の変化を示す。選択回路７６は、変調信号の一部に対する移動ＤＳＶを計算する。この部分は、以前の任意の点または同期ワードから始まってもよい。他の実施例では、ＤＳＶは以降の部分に対して計算されてもよいが、その場合には、可能なコードワードの系列を一時的に格納するためのメモリが必要となる。この情報に基づいて、選択回路７６は、現在の情報ワードのサブセットから選択されるコードワードのどれがバス６２に供給されるかを示すｘビットの選択信号を提供する。この選択信号は、選択信号ライン７７を介して変換器６０に印加される。

ここで、同期パターン定期的に変調信号に付け加えることが可能である。一意的及び確実なパターンの定義は、ＤＶＤシステムに利用されるような同期パターン、あるいは米国特許第５，６９６，５０５号に記載されている符号化システムにおける同期パターンでありうる。

最終的に、バス６２は、ビット列を信号ライン７０を介して提供される変調信号７に変換する変調回路６８に信号ライン６７を介して供給されるシリアルビット列に、バス６２を介して受信したコードワード４を変換するパラレルシリアル変換器６６のパラレル入力に接続される。変調回路６８は、例えば、いわゆる従来の２を法とするインテグレータであってもよい。

一実施例では、図５に説明されるような復号化装置１５３は、コードワードの選択において符号化される情報を抽出する復調器を有する。復調器は、符号化装置１４０の選択回路７６と同様の選択回路を有する。選択回路は、抽出された情報ワードに基づき、コードワードの系列を再構成する。復調器は、受信したコードワードの系列と再構成された系列とを比較する。この違いから、追加的情報が復号化される。追加的情報は、透かしや著作権情報であるかもしれない。

図７は、図７ａ〜７ｉに分割された本発明による符号化テーブルを示す。「データ」と記された第１列において、情報ワード０〜２５５がリストされている。偶数列の各データ行において、当該行の情報ワードに対してコードワードのサブセットを構成する５つまでの可能なコードワードがリストされる。第２、６及び１０列は「Ｓ２」と記され、符号化状態がＳ２であるときに利用可能なコードワードを含む。これらのコードワードは当該状態のパラメータ値に従って、すなわち、ビットポジションｘ１及びｘ１３に「０」を有する。第４、８及び１２列は「Ｓ３」と記され、符号化状態がＳ３であるときに利用可能なコードワードを含む。これらのコードワードは当該状態のパラメータ値に従って、すなわち、ビットポジションｘ１及びｘ１３に「０」でない値を有する。符号化状態がＳ１であるとき、すべての列からのコードワードが利用可能である。「ＮＳ」と記された奇数列では、この値の左に与えられている対応するコードワードに対する次の状態が示される。次の状態２は以下のコードワードがＳ２と記された列から抽出されねばならないということを示し、次の状態３は以下のコードワードがＳ３と記された列から抽出されねばならないということを示している。次の状態ｘは第１タイプＳ１の符号化状態を示し、ｘは以下のコードワードが任意の列から抽出されねばならないということを示している。上述のように、コードワード列はまた、所定の基準、すなわち、最小数及び最大数の「０」に関するランレングス制約ｄ＝２とｋ＝１０に従うことが求められる。合成時、許容されたランレングスのみを有する系列を構成するコードワードのみが選択される。さらに、コードワードの最終的な選択は、追加的な基準、すなわち、低周波数コンテンツまたは低周波数成分のさらなる変調の低減に基づく。

図８は、米国特許第５，７９０，０５６号に十分に記載されている従来のＥＦＭ＋コードのための符号化テーブルを一部を示す。レートは８/１６であり、従って、ｍ＝８及びｎ＝１６である。ｄｋ制約はｄ＝２及びｋ＝１０である。メインテーブル及び代用テーブルが利用され、図８ａはメイン符号化テーブルの第１部分を示し、図８ｂは情報ワード０〜８７の代用テーブルの第１部分を示す。以下に説明されるように、従来の状態マシーンアプローチに基づき、コードワードは選択される。代用テーブルのコードワードはＤＣ制御に対して選択されてもよい。情報ワードがコードワードに変換されると、符号化状態Ｓ１、Ｓ２、ＤＳ３または情報ワードの参照の１つに応じてコードワード群に属するコードワードが変換される。符号化状態Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４に属するコードワード群はそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４により参照される。これらのコードワードは、符号化状態を確立したグループからのコードワードとこの符号化状態により確立されたセットからの任意のコードワードとにより形成されうる各ビット列がｄｋ制約を満たすように選ばれる。符号化状態Ｓ４が、以前に提供されたコードワードの提供により確立され、符号化状態により以前のコードワードが６以上９以下の論理値「０」を有するビット列で終わっている場合、符号化状態Ｓ４により確立されるコードワード群Ｖ４は論理値「０」を有する１ビット最大値から始まるコードワードから構成されることが可能となる。ここで、論理値「０」を有するより多くのビット数から始まるコードワードは以前に提供されたコードワードとこれから提供されるコードワードとの間の移行領域を生じさせ、そこでは、論理値「０」を有する連続したビットのビット数は必ずしも１０以下とはならず、ｄｋ制約を満たさないかもしれない。同様の理由から、セットＶ１は２以上９以下の論理値「０」を有するビット数から始まるコードワードのみを有する。

符号化状態Ｓ２とＳ３に属するコードワード群Ｖ２及びＶ３は、０以上５以下の論理値「０」を有するビット数から始まるコードワードのみを含む。この条件を満足するコードワードはこれら２つのコードワード群Ｖ２及びＶ３上に分布し、Ｖ２及びＶ３は共通のコードワードを全く含まなくなる。以下において、Ｖ２及びＶ３は互に素な（ｄｉｓｊｏｉｎｔ）集合と呼ばれる。好ましくは、Ｖ２及びＶ３上に分布したコードワードは、限定的ビット数ｐの論理値に基づき、コードワードがどの群に属しているか決定できるようになっている。上記例では、この目的のため、ビットの組み合わせｘ１．ｘ１３が利用される。Ｖ２からのコードワードはビットの組み合わせｘ１．ｘ１３＝０．０から認識可能である。Ｖ３からのコードワードは０．０でない組み合わせｘ１．ｘ１３から認識可能である。送信における符号化状態Ｓ１（グループＧ１１）を確立するコードワードと、送信における符号化状態Ｓ２またはＳ３（グループＧ２）を確立するコードワードと、送信における符号化状態Ｓ４（グループＧ１２）を確立するコードワード間の区別がなされる。Ｖ１は、グループＧ１１からの１３８のコードワードと、Ｇ２からの９６のコードワードと、Ｇ１２からの２２のコードワードとを有する。Ｖ１内の異なるコードワードの個数は、異なる８ビット情報ワードの個数より少ないことは明らかであろう。

グループＧ２からのコードワードには常にＶ２からのコードワードまたはＶ３からのコードワードが続き、さらに、グループＧ２からのコードワードに続くコードワードに基づき、当該コードワードが属しているコードワード群が確立されるかもしれないので、Ｖ２からのコードワードに先行するグループＧ２からのコードワードは、グループＧ２からの同一であり、Ｖ３からのコードワードに先行するコードワードとはっきりと区別することができる。言い換えると、コードワードが情報ワードに割り当てられると、グループＧ２からの各コードワードは２回利用することができる。グループＧ２からの各コードワードは、Ｖ２からのランダムなコードワードと共に、同一のコードワードと同一のＶ３からのランダムなコードワードとにより構成されるビットの組み合わせとは分離することができない一意的なビットの組み合わせを構成する。これは、グループＧ１１からの１３８の一意的なビットの組み合わせ（コードワード）が、Ｖ１と、グループＧ１２からの２２の一意的なビットの組み合わせ（コードワード）と、グループＧ２からの２＊９６の一意的なビットの組み合わせ（以降のコードワードと合成されたグループＧ２からのコードワード）とに対して利用可能であるということを意味している。これにより、有益な一意的ビットの組み合わせの合計を３５２にすることができる。Ｖ２、Ｖ３及びＶ４からのコードワードにより構成される一意的なビットの組み合わせの個数はそれぞれ、３５２、３５１及び４１５となる。

本発明は、ＥＦＭ＋コードからのコードワードを利用した実施例により説明されたが、他の任意のコードワード群及びランレングス制約が利用されてもよい。また、記録キャリアに対して光ディスクは説明されてきたが、磁気ディスクやテープのような他のメディアが利用されてもよい。ここで、本明細書では、「有する」という用語は列挙されたもの以外の要素またはステップの存在を排除するものでなく、要素の前に置かれる「ある」という用語はそのような要素が複数存在することを排除するものではない。また、参照記号はクレームの範囲を限定するものではなく、本発明はハードウェアとソフトウェアの両方により実現されてもよい。また、複数の「手段」がハードウェアの同一アイテムにより表現されるかもしれない。さらに、本発明の範囲は上記実施例に限定されるものではなく、本発明は、各新規な特徴あるいは上記特徴の組み合わせに存在する。

図１は、情報ワードの系列、コードワードの対応する系列及び変調信号を示す。 図２は、記録キャリアを示す。 図３は、図２の記録キャリアの拡大部分を示す。 図４は、記録装置を示す。 図５は、復号化再生装置を示す。 図６は、符号化装置を示す。 図７ａは、各情報ワードに対するコードワードのサブセットを有するテーブルを示す。 図７ｂは、各情報ワードに対するコードワードのサブセットを有するテーブルを示す。 図７ｃは、各情報ワードに対するコードワードのサブセットを有するテーブルを示す。 図７ｄは、各情報ワードに対するコードワードのサブセットを有するテーブルを示す。 図７ｅは、各情報ワードに対するコードワードのサブセットを有するテーブルを示す。 図７ｆは、各情報ワードに対するコードワードのサブセットを有するテーブルを示す。 図７ｇは、各情報ワードに対するコードワードのサブセットを有するテーブルを示す。 図７ｈは、各情報ワードに対するコードワードのサブセットを有するテーブルを示す。 図７ｉは、各情報ワードに対するコードワードのサブセットを有するテーブルを示す。 図８ａは、従来のＥＦＭ＋符号化のためのテーブルの第１部分を示す。 図８ｂは、従来のＥＦＭ＋符号化のためのテーブルの第１部分を示す。

Claims (12)

1. ｍビット（ｍは整数）の情報ワードの系列を変調信号に変換する方法であって、ｎビット（ｎはｍを超える整数）のコードワードが各受信情報ワードに提供され、前記提供されたコードワードが前記変調信号に変調され、前記情報ワードの系列が前記対応する変調信号が所定の基準を満たすようコードワードの系列に変換され、前記コードワードは、第１タイプグループに属するコードワードの提供が関連するグループにより決定された第１タイプの符号化状態を確立し、第２タイプグループに属するコードワードの提供が関連するグループと前記提供されたコードワードに関連する前記情報ワードにより決定された第２タイプの記録状態の１つを確立しながら、少なくとも１つの前記第１タイプグループと少なくとも１つの前記第２タイプグループに分布され、前記第２タイプグループは以下のコードワードの所定のパラメータを評価することにより区別可能な各情報ワードの高々ｒ個の情報ワードと関連する少なくとも１つのコードワードを有する方法であって、
   各情報ワードには前記所定のパラメータの値が互いに異なる少なくともｒ個のコードワードを有する関連するコードワードサブセットが備えられ、前記提供されたコードワードは前記所定の基準に従わないすべてのコードワードを除く前記コードワードサブセットから追加的基準に基づき選ばれ、前記第２タイプの符号化状態が前記コードワードにより確立されると、前記第２タイプの確立された符号化状態に対応しない前記所定のパラメータの値を有するすべてのコードワードを排除することを特徴とする方法。
2. 請求項１記載の方法であって、前記追加的基準は前記変調信号の低周波数コンテンツを制御することを特徴とする方法。
3. 請求項２記載の方法であって、移動デジタル合計値は前記低周波数コンテンツの評価として確立され、前記値は前記変調信号の部分に対して決定され、該部分に対して、前記コードワードの選択が前記デジタル合計値を制限するようなされながら、第１信号レベルを有するビットセル数と第２信号レベルを有するビットセル数との間の差の現在値を示すことを特徴とする方法。
4. 請求項１記載の方法であって、前記所定のパラメータの値は、ｐ個の所定のビットの論理値であることを特徴とする方法。
5. 請求項４記載の方法であって、前記ｐ個の所定のビットは第１及び第１３ビットポジションであることを特徴とする方法。
6. 請求項１記載の方法であって、前記追加的基準はさらなる符号化情報であることを特徴とする方法。
7. 請求項１記載の方法であって、前記変調信号は前記所定の基準として同一の信号レベルを有する連続するビットセルの各数が少なくともｄ＋１かつ多くてもｋ＋１であることを満たすことを特徴とする方法。
8. 請求項７記載の方法であって、ｄ＝２かつｋ＝１０であることを特徴とする方法。
9. 請求項１乃至３何れか一項記載の方法であって、ｍ＝８かつｎ＝１６であることを特徴とする方法。
10. 請求項１記載の方法であって、記録キャリアは、基板に前記変調信号を表す情報パターンを備えることにより生成されることを特徴とする方法。
11. ｍビットの情報ワードをｎビットのコードワードに変換するｍ−ｎビット変換器と、前記ｎビットのコードワードを所定の基準を満たす変調信号に変調する手段と、前記変換器によるコードワードの提供により、第１タイプの符号化状態を、関連するグループにより決定される第１タイプグループに属する前記提供されたコードワードのそれぞれに対して確立し、第２タイプのｒ個の記録状態の１つを、前記関連するグループと前記提供されたコードワードに関連する情報ワードにより決定される第２タイプグループに属する前記提供されたコードワードのそれぞれに対して確立する状態確立手段とを有し、前記第２タイプグループは以下のコードワードの所定のパラメータを評価することにより区別することが可能な各情報ワードから高々ｒ個の情報ワードに関連する少なくとも１つのコードワードを有する符号化装置であって、
    前記ｍ−ｎ変換器は、各情報ワードに対して所定の方法により互いに異なる少なくともｒ個の第２タイプコードワードを有する関連するコードワードサブセットを提供する手段と、
    前記所定の基準に従わないすべてのコードワードを除く前記コードワードサブセットから追加的基準に基づきコードワードを選択し、前記第２タイプの符号化状態が前記コードワードにより確立されると、前記確立された第２タイプの符号化状態に対応しない前記所定のパラメータの値を有するすべてのコードワードを排除する手段とを有することを特徴とする符号化装置。
12. 請求項１１記載の符号化装置であって、さらに、
    前記変調信号を表す情報パターンを記録することにより情報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符号化装置。

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