TW558904B - Method for encoding a stream of bits of a binary source signal into a stream of bits of a binary channel signal, method and device for decoding a stream of bits of a binary channel signal into a stream of bits of a binary source signal - Google Patents
Method for encoding a stream of bits of a binary source signal into a stream of bits of a binary channel signal, method and device for decoding a stream of bits of a binary channel signal into a stream of bits of a binary source signal Download PDFInfo
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Description
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 558904 A7 一' " B7 五、發明說明（1 ) 本發明係關於將二位元來源之信號位元流編碼爲二位元 頻道之信號位元流的一種方法，此二位元來源包括一主要 來源及一次要來源，其中主要來源在主要頻道編碼，而次 要來源於次要頻道編碼，爲產生二位元頻道而將次要頻道 嵌入主要頻道。 ' 本發明亦關於將二位元頻道之信號位元流解碼爲二位元 來源之信號位元流的一種方法，此二位元頻道包括一主要 頻道及一次要頻道，次要頻道嵌入主要頻道，而有關主要 頻道之二位元頻道之已修正位元流用於修正關於次要頻道 之二位元頻道位元流中之錯誤。 本發明也關於一種實現此方法之編碼器，其包括了一接 收有關二位元來源信號之位元流的輸入以及一提供關於二 位元頻道化號之位元流的輸出，該二位元來源包括一主要 來源及一次要來源，該編碼器包括在主要頻道將主要來源 編碼的方法、在次要頻道將次要來源編碼的方法以及爲產 生二位元頻道而藉著多位準編碼方式將次要頻道嵌入主要 頻道的方法。 本發明更有關將關於二位元頻道之信號位元流解碼爲關 於一位元來源之信號位元流的裝置，此裝置包括用於將主 要頻道解碼之解碼裝置及用於將次要頻道解碼之解碼裝 置，該次要頻道嵌入主要頻道以利用關於主要頻道之二位 元頻道之已修正位元流修正關於次要頻道之二位元頻道位 元流中之錯誤。 最後，本發明關於一種光學可讀型式之記錄媒介，其中 -4 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f 訂---------線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 558904 A7 B7 五、發明說明（2 ) 之訊息記錄以代表二位元頻道之光學可檢測符號的形式沿 著磁執排列。 本發明可應用於具有不同種類頻道碼之訊息媒介。舉例 來説，儲存於這些訊息媒介上之訊息可依據有限執行長度 (runlength-limited，RLL)碼編碼。RLL碼的特性可由各別規 定可能出現於碼中之最小和最大執行長度之（d+1)和（k+1) 兩個參數描述。例如：像0从0-11八]^、0¥0+1^^或0¥0-11\^ 等不同DVD格式使用（d=2，k=10)之RLL EFM+碼。 我們可以從英國GB 2 083 322(PHQ 80007)號專利申請案 中了解用來將二位元來源信號之位元流編/解碼爲二位元 頻道信號位元流的方法及裝置的基本功能，反之亦然。此 例中，编/解碼之二位元頻道信號執行長度是有限的。如 同典型用於光學訊息媒介之方式，二位元頻道位元流是經 由聚焦之雷射光束讀出訊息媒介而得。利用這些RLL碼及 這些讀出技術可使訊息媒介有合理的高容量。 然而，在現在雷射光束之光束聚光半徑（beam spot diameter)(視所用之物鏡鏡片的ΝΑ而定）及波長的情況下， 當維持同樣檢測餘裕（detection margins)時並不能增加訊息 媒介的容量。 尚未發表之歐洲第992〇〇873.0 (PHN 17.369 EP-P)號及第 99202061.0 (PHN 17.520 EP-P)號專利申請案中描述了藉由 在主要頻道之上方加上次要頻道以增加訊息媒介容量的方 法。該主要頻道爲二位元頻道，而其中之凹坑（pits)與非 凹坑（non-pits)(lands)係關於兩種可能的訊號位準（在門摇 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---L-----------------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 558904 A7 B7 五、發明說明（3 ) 位準之下或之上）。 在此稍早所述之方法中，該二位元頻道包括一主要頻道 及一次要頻道，而次要頻道藉由多位準編碼（multi-level coding)或合併位元編碼（merging bit coding)嵌入主要頻道 中。在解碼及錯誤修正後，關於主要頻道之二位元頻道修 正位元流重新編碼並使用於關於次要頻道之二位元頻道位 元流的錯誤修正。 當建立主要頻道之錯誤修正與次要頻道之錯誤修正兩者 間之互動後，便建立了可靠的次要頻道。需注意的是，由 於層次結構（hierarchical structure)的原因，次要頻道存在 於主要頻道合理存在時。多位準編碼可用不同的方式達 成。次要頻道的一物理參數可用於多位準編碼，例如所謂 的花生架構（"peanut”- structure)可利用變動凹坑及符號的 深度及/或寬度達到。另外一種可能爲：利用所謂合併位 元（merging bits)以增加額外容量。 在多位準編碼的情況下，此種編碼可應用於Inmin或更大 之執行長度，其中^^^爲預定値，例如nmin=6。除了在執行 長度存在時攜帶訊息之‘主要頻道外，可在更長執行長度 (次要頻道）之振幅位準中得到額外容量。由於關於此次要 頻道之位元只能容納於那些主要頻道編碼使用較長執行長 度之頻道位元流的位置，次要頻道在層次上依主要頻道而 定。次要頻道藉由有限多位準（limited multi-level，LML)頻 道實現。限制包括多位準編碼只應用於執行長度Inmm或更 大執行長度之選擇，其中的nmin爲預定之整數。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線 j 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 558904 A7 B7 五、發明說明（4 ) 在合併位元編碼之例子中，實際上EFM使用之頻道碼與 CD所使用之頻道碼相同，即將8個來源位元編碼爲14個頻 道位元+3個合併位元。合併位元可用於防止違反EFM頻道 碼d=2及k=10之執行長度限制或用於DC-控制以維持整體位 元之DC値在零附近。視先前之EFM字元及下個EFM字元各 別位於特定合併位元形式（merging bit pattern，MBP)之前 或之後，MBP可能有1-4種選擇。當可能的選擇超過一種 時，可利用選擇之自由度藉由只使用一些MBP做DC控 制，而其它則作爲產生額外容量之用。 由於在合併位元之前及之後的兩個EFM字元決定可能的 MBP數目，合併位元頻道在層次上依附於EFM主要頻道。 像是爲在多位準解碼中得到可靠之MBP位元檢測，利用在 主要頻道中之錯誤修正-藉由將EFM頻道位元重新編碼並 使用這些位元作爲修正MBP位元流中之錯誤使用。 由於如同在多位準編碼中，在MBP編碼中，次要頻道在 層次上依附於主要頻道，可能之BMP編碼位元數目或多位 準編碼位元會變動。當然，我們想讓次要位元之預定數目 可符合預定之EFM字元數量中-例如在一個64千位元組區 塊之使用者位元之内。爲得到此結果，此數目根據在MB P 位元編碼中較長效應及MBP編碼中之MBP位元爲高斯 (Gaussian)分佈的事實，次要頻道之位元數目可符合一可 靠之機率。在稍早提及之方法中，選擇執行長度爲Inmin>6 之較長效應，或者用於次要頻道之MBP編碼位元數目爲八 倍標準差（8 (T )小於較長效應或MBP碼之平均數。如此，一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---L-----------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 558904 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 1 B7 五、發明說明（5 ) 區塊未包含足夠較長效應或可用於編碼之MBP數目的機率 只有約6 X 1 0 〇 例中ie出應用將次要頻道後入主要頻道方法的一些特 性。對最大資訊量（entropic)、d=2、k=10之RLL序列而 a，在Inmin=6時，次要/ LML·頻道中可得額外容量之合計 平均爲11.5%。對長度足夠之資料序列而言，次要/ LML頻 道中額外容量變得很狹小。對於完整64以位元區域，實際 上可確保有11.3%之容量（機率爲m·15)，意即不能保證之 機率小於即將彳木时之錯誤修正編碼（err〇r c〇rrech〇n coding，ECC)的錯誤修正機率（機率爲1〇-12)。若ECC應用 相同附加標頭於主要/RLL及次要/LML頻道兩者上時，則 只有次要/LML來源位元之頻道碼之附加標頭會被計入。 LML頻道碼本質上爲允許在凹坑及陸地中之額外振幅上 旎以分割控制之無DC，d=0碼。即使用在8-至-9 d=0碼（附 加標頭量爲12.50/〇，見美國專利第5,642, 113 (phn 14789) 號）’在RLL頻道之最高容量上最終增加之容量可達約 10.0% 〇 本發明另外的主題爲增加當前型態之訊息媒介的容量。 依據本發明之方法的特性爲··二位元頻道分割成數個區 塊，每個區塊包含一些使用者位元；及至少在一區塊中， 次要頻迢也用於將非使用者位元編碼。 本發明建iL於洞悉只有次要頻道實際容量的一部分，由 於上述機率之限制，剩餘之額外容量可用於除了使用者資 料編碼外的其它目的。 不紙苽尺沒週用中國國家標準(CNS)A^i^ri〇 x 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 558904
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此額外容量尤其可用於不能確保極高機率之解碼正確性 的編碼訊息。舉例來説，此訊息可包含存在於一個以上或 王々區塊之一致形式的訊息，此訊息也可以是用於確認 CD識別之眞實目的以防止未授權之拷貝，如此訊息可包 含由非使用者位元構成之金鑰。 ‘ 依據本發明之第一觀點，次要頻道藉由多位準編碼嵌入 於王要頻道，較佳之位準碼只適用於更大之執行長 度，其中之nmin爲預定整數。 依據本發明之第二觀點，合併位元編碼適用於將次要頻 道嵌入於主要頻道中。 依據本發明之第三觀點，在多位準編碼的情況下，依照 非使用者位元之値，每個區塊只有一個非使用者位元藉由 給足未用於次要頻道編碼之所有Inmm或更大之執行長度_ 預定値編碼。 在第二觀點的另一具體實施例中，交替給定未用於次要 頻道編碼之所有Inmin或更大之執行長度第一二位元値及第 二二位元値，當必需將非使用者位元之第一値編碼時，给 定之第一値便替換爲第二値；而當必需將非使用者位元之 第二値編碼時，給定之第二値便替換爲第一値。後者之方 式的優點爲：在區塊基礎下，DC内容並不會受額外金輪 位元編碼的影響。 依據本發明的第四觀點，次要頻道之額外容量用於變動 一區塊中有關該區塊之主要頻道中位元數的LML位元數 目。在一簡單方案中，可使用兩種不同之比例，當區塊中 -9- 本紙張k度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21Q X 297公爱) 一 ---------- I — l·---------------- 丨訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 558904 A7 五、發明說明（ 7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I比例馬第_値時編碼第一二位元値，而當比例爲第 時編碼第二二位元値。 =、拷貝之目的’每區段一線索位元之編碼通常超出得 J固保羞之所需。例如已知之w〇bble-金输保護之防拷 貝'又计中’每片光碟只使用64位元。 依據本發明之第五觀點，主要頻道位元之攪亂用於影 有效炙次要頻道位元數。如此，可定義出LML位元數及 要頻迢位兀數間的不同比例數目。每個比例或比例之 符人某_次扯—— m 口 貝料竽元（dataword)。當比例Μ或分離之比例範 圍有效時，可記錄l〇g2(M)位元之資料字元。 經由當修正在次要頻道之二頻道之位元流的錯誤時從 要頻迢使用消除訊息可以改善傳統次要頻道（在參考用 次要頻道錯誤修正之第二步驟之前）之錯誤修正。消除 息為指出在位元流中可能錯誤存在的訊息，其在主要頻 的錯誤修正期間產生。使用此消除訊息可增加於次要頻 錯误修正的第二步驟中修正的錯誤數目。 依據本發明之編碼器特色爲··以區塊之方式分割二位 頻运<裝置，每區塊包括一些使用者位元，而次要頻道 至少有一區塊也用於非使用者位元之編碼。 依據本發明的裝置之特色爲：該解碼裝置也用於將次 頻道之非使用者位元解碼。 人 依據本發明的另一裝置之特色爲該裝置也包括讀出訊 媒；I以彳于到一位元頻道信號之位元流的讀出裳置。 在依據本發明之記錄媒介中之特色爲：以區塊之方式分 値 響 主圍 主 於 訊 道 道 元中 要 息 —^------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -10- 参纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 558904 A7 ------- B7 五、發明說明（8 ) 割二位兀頻逼之裝置，每區塊包括一些使用者位元，而在 其中至少一區塊次要頻道也包含非使用者位元。 本發明在下列圖示描述中更進一步描述，其中 圖1顯示依據本發明之編碼方法的第一具體實施例， 圖2a，b顯示的是在次要頻道中桎元滑動的存在與來 由， 圖3顯示次要頻道檢測的具體實施例， 圖4顯不依據本發明之解碼方法的具體實施例， 圖5顯tf依據本發明之編碼方法的第二個具體實施例， 圖6顯示依據本發明之解碼方法的第三個具體實施例， 圖7顯示依據本發明之解碼裝置的具體實施例。 圖1顯示一編碼方法的具體實施例。使用者資料丨分成包 括主要使用者位元3之主要頻道2 ,以及包括次要使用者位 元5之次要頻道4兩部分。步驟6中，於主要使用者位元3上 應用錯誤修正以產生主要來源位元7。這些主要來源位元7 由使用者資料及步驟6中產生之位元集（parties)構成。步驟 8中，將主要來源位元7編碼，產生未帶有振幅訊息之主要 頻迢位兀9。舉例而言，‘步驟8中之編碼可由像是熟知此項 技藝者所熟知之EFM+的標準RLL頻道碼實現。 步驟10中，次要使用者位元5應用錯誤修正產生次要來 源位兀11。這些次要來源位元i i由使用者資料及步驟1〇中 產生之位元集（parties)構成。次要來源位元丨丨進一步分成 含有次要凹坑位元之次要凹坑頻道12以及含有次要陸地位 元之次要陸地頻道13。 —：------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
558904 A7 B7 五、發明說明（9 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 產步生誤修正於次•非使 ΐ :::者填充位元(一，^ 用者填充位兀先加至次要來源位元位11以產 =凹坑來源位元+非使用者凹坑填充位元16以及次要 陸地來源位元+非使用者陸地填充位元17。 '當每區塊巾只有-非使用者位元待编碼，可得-極簡單 (非使用者位π編碼方式：#由當此非使用者位元爲第— 二位，，時，讓所有非使用者位元="0” ；當此非使用者 位7L爲第_ _位疋値時，讓所有非使用者位元1 "。另 -種可能是：t非使用者位元爲第—二位元値時，讓所有 非使用者位元交替地爲"i”和"0";當非使用者位元爲 位元値時讓所有非使用者位元交替地爲"〇，，和”;["。 步驟I8中，此二頻道編碼都使用一 d=0之無dc頻道碼 產生次要凹坑頻道位元19及次要陸地頻道位元2〇。於美 專利第5,6仏II3號（ρηΝ Η786)中可見類似d=0之頻道碼 實例爲8-到-9 d=0碼。爲從次要位元檢測之量得波形取 分割位準（在次要頻道檢測期間），編碼上無DC碼之特性 必要的。 * 次要頻道位元產生包含於從次要頻道位元流中產生之 形的振幅訊息。步驟21中，將主要頻道位元9、次要凹 頻道位元19以及次要陸地頻道位元20合併爲組合頻道位 22。然後將這些組合頻道位元22寫在訊息媒介23上。 當組合頻道位元寫在訊息媒介時，多位準編碼只應 min或更大之執行長度，其中之Inmin爲預定値。如此
In -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 第 以 國 之 回 波 坑 元 用於 多位 --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} A7 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於 及LML-1 4曰出☆亥執行長度現在的次要/ lml來源位天 類。LML=0及LML=1之意義用圖3解釋。 五、發明說明（1〇 制在可由不同的方式實現。舉例來説，凹坑及陸地心 =在：謂：，花生”架構中，其實現方式爲：在凹坑惰 下，上=置、預定時間將雷射關閉；在陸難 可以利用ΓΓ 預定時間將雷射打開。多位準編碼也 特定_ 凹坑架構。依據本4明的方法並不限於一 編瑪^多位準編碼。本具體實施例中採用有限多位準 碼：，旦依據本發明之方法並不限於此所謂的多位準編 \有較長執仃長度t次要振幅效應之鏈結，次要頻道 4依附於主要頻道2上。由於主要及次要頻道之層次所導致 d’J問題將會在Inmin=6之情況下解帛。舉例來説，假設 王要頻道發生一頻道錯誤(使15變成16的單純轉態偏移 卜仙。n shlft))。第—個執行（叫並不攜帶附加元位而第 二個執行則有。因，匕，簡單的次要頻道檢測產生了位元插 入（blt-mSertlon)。當RLL檢測期間16變成i5時，則發生位元 刪除（blt-deletlon)。事實上，在RLL頻道中，單純的轉態位 移會導致LML頻道中之位元滑動(位元插入及位元删除）。 此部分參考圖2做進一步‘解釋。 圖2顯示次要頻道中位元滑動之存在及其來由。圖以中 顯示了如圖中序列51之上所指執行長度爲4丁、5τ、6丁、 5Τ、3Τ、7丁、4Τ、9Τ及6Τ之原RLL序列51。虛線52指出用 •主要頻道檢測之一般分割位準。在序列51之下，lmi -13- 3張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）
--------IT---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 558904 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（11 ) 圖3顯示檢測次要頻道的具體實施例。依據訊號波形檢 測次要頻道，並由操作於振幅上之切割器（slicer)確認，例 如在執行的中間確認是否有次要頻道振幅影響。可在所有 執行每次以一符元接著一符元（Symb〇Uy-symbol)的基礎 (針對符元長度等於η個頻道位元）儲存次要頻道影響之訊 息。假如主要頻遒之主要錯誤來源爲單位元轉態偏移，我 們也可以選擇針對及更大距離之所有執行儲存此 訊息。爲避免在少有可能發生信號波形未達到主要頻道分 割位準之下短的執行長度情況主要頻道中執行遺失的問 通’以一付元接著一符元的基礎儲存是必要的。 圖中指出執行長度爲6T及7丁時，如何完成檢測次要 /LML位元的方法。虛線53指出用於次要/LML_陸地位元檢 測之LML陸地分割位準。虛線54指出用於次要/ lm;l_凹坑 位元檢測之LML凹坑分割位準。靠著分割位準53及54之檢 測，LML-位元的特性由Lml=0及LML=1指出。分割位準53 及54用於選擇執行是否有次要頻道振幅影響。 圖2b中顯示LML-位元植入及LML-位元刪除之原理。箭 頭55指出：當圖2a中原來之執行長度爲5丁被檢測成執行長 度爲6T時存在之LML-位元插入。此情況中，若參數^爲 ηππηΜ，當RLL檢測期間16變成15時則發生位元刪除。 解決上述位元滑動問題之方法描述於圖4。其顯示依據 本發明之解碼方法的具體實施例。從信號波形24中檢測出 主要頻道位元2 5。將主要頻道位元解碼爲主要使用者彳—— 之方法正爲熟知此項技藝者之標準方式：步驟26中，將主 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
---------訂---------線 I A7 五、發明說明（12 B7 ^:迢位兀25解碼爲主要來源位元27,步驟28中，應用錯 秩修正於Φ 1也、江"一 29。4此王要來源位兀27而產生修正後之主要來源位元 一 些修正後之主要來源位元29包括使用者資料加上位 兀集。 、兩據本發明用於解碼的具體實施例中，次要頻道之檢 ’::丨而要以下程序：步驟30中完成次要頻道檢測。在主要頻 3測期間、，頻道錯誤可能導致錯誤之主要頻道位元流執 、又也忒是檢測出之執行長度可能與編碼之執行長度 不同〔因此，首先我們假設每個執行長度攜帶了潛在之 立、I仫元，並且在每個執行長度中做次要頻道檢測。 ^有田、’為碼執行長度不小於Inmin時才會檢測出一確實 要1C ^元。步驟3〇中，次要頻道檢測基於訊號波形 由操作於振巾田上之分割器確認，例如在執行的中間是否次 要頻道有振幅影響（即是否潛在之LML位元値爲丨或…。 區塊^中，在每次以一符元接著一符元的基礎（針對符凡 長度等於η個頻迢位元）上儲存次要頻道效應之訊息。假如 主要頻道之主要錯誤來源爲單位元轉態偏移，也可以選擇 針對從I(iWl)及更大之每次執行中儲存此訊息。爲避 在信號波形4達到主要頻道切割位準之下的短執行長产 況時主要頻道中執行遺失的問題，以一符元接著一符^ 基礎儲存是必要的。 步驟28中之主要頻道錯誤修正之後，在步驟31中將修 後I王要來源位元29重新編碼，產生精確之主要頻遒位 流32。步驟33中，精確之主要頻道位元流32如區塊35所顯 次 注 並 訂 在 元 免 情 的 正 元 -15- 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公髮 558904 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（13 ) 不’其用於產生主要頻道位元流中所有執行的正確位置。 步驟36中，確知此儲存於區塊35中之長執行長度出現，並 與儲存於區塊3 4之有關潛在次要頻道位元次要頻道訊息合 併產生檢測出之次要頻道位元3 7。步驟3 8中，次要頻道解 碼產生/人要頻道使用者位元3 9。步驟4 0中，次要頻道之傳 統錯誤修正最後產生修正之次要頻道使用者位元41。 步驟43中，次要頻道使用者資料41與主要頻道29之使用 者資料（即修正後之主要來源位元）合併以重組完整之使用 者資料44。因爲每一區塊的LML位元的數量是已知的，所 偵測到的非使用者位元46可從步驟45中之第二頻道位元中 取得。在步驟47中，非使用者位元的傳統錯誤修正產生了 修正過之非使用者位元48。步驟49中也將兩造當事人 (parUes)移除以產生原始之非使用者位元5〇，即金瑜"。 上述之具體實施例可作爲可應用依據本發明之解碼方法 的一個實例。次要頻道之錯誤修正（步驟4〇)可藉由在主要 頻迢錯誤修正期間（步驟28)產生之訊息改善。如虛線“所 指。例如：有關從主要頻道錯誤修正產生之叢發錯誤訊息 可做爲次要頻道錯誤修正之消除訊息。 上述用於將非使用者位元之LML編碼的原理同樣可適用 於合併位元編碼。 圖5顯示本發明用於將每個使用者位元區塊中之非使用 者或金鑰位元編碼的第二具體實施例。此圖中之區塊及步 驟與圖1中所描述的部分相似，而這些圖的參考數字爲圖i 中心數字加上100。關於圖5中之相似步驟將不再做描述。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 ---^------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 558904 A7 "~ --------B7_ 五、發明說明（14 ) 在此具體實施例中，如圖1並沒有將金瑜位元加至次要使 用者位元，不過每區塊使用者位元數目N之比例及次要使 用者位元數目會變動。當所有使用者位元f中，只有一個 /、有第及第 位元値之金瑜位元待編碼時，選擇LML 位元的第一個數字f,做爲次要頻道位:元10,當一第二二位 元値必而、為碼爲LML位元之第二數字時，選擇f"做爲次要 頻迢位兀20。在金鑰的第一二位元値的例子中，主要頻道 中之使用者位元的數目爲f_f，而當金鑰有第二二位元値 時’主要頻道中之使用者位元數目爲f_f”。 當需要儲存不只單獨金鑰位元而是一字元碼（c〇dew〇rd) 時’可藉由變動次要使用者位元數目£，以選擇一些不同比 例或比例之範圍。例如當有M個不同有效比例時，則可將 log2M個位元編碼成一字元碼。 要達到正確的錯誤修正需要進入錯誤修正電路的總位元 數爲常數。因此補零（zero-padding)可適用於主要頻道1〇2 及次要頻道105之使用者位元，位元數目隨待編碼之金鑰 更動’以得用於錯誤修正的固定次要頻道位元數目丨〇3，及 次要頻道位元數目105,。 爲在不影響在某RLL-字元中無有效空間的機率下，得到 將足夠數目之次要使用者位元編碼的可能，進—步將主要 頻道使用者位元授亂（scramble)是必要的。 此在圖5中的124及125單元顯示。步驟124中，判斷是否 已達到預定之攪亂目標，若是則選擇步驟121，若否在揽 亂器中步驟125再次將RLL頻道位元攪亂並回授至錯誤修 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) IMW------- —訂---------線f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 558904
五、發明說明（15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 正步驟106。依步驟5中方法之裝置編碼的二位元頻道可採 用頜似圖4中之解碼器解碼，比較步驟43所得修正後之使 用者位元數目與步驟40所得修正後iLML使用者位元數 目，然後判斷這些數目之比例以檢測是否比例爲、 或在多於兩個比例以上情況中之其它比例。視檢測 比例之結果決定金鑰位元爲，，1 "或"〇，，。 在可把藉著利用次要頻道將金鑰編碼的另一具體實施例 中使用固足主要及次要頻道容量間之比例f，所以不需 要補零。 圖6顯7F此具體實施例的區塊架構。在此區塊架構中， 類似於圖1中之步驟及區塊的所有步驟及區塊有相同的參 考數字再加上200。這些步驟及區塊將不再詳細描述。包 括非使用者位元之防拷貝的額外訊息（金鑰）由適當攪亂之 裝置控制LML頻道之剩餘容量（〇vercapacity)實現。當在區 塊226判斷出JLML頻道的剩餘容量不足時，由攪亂器225實 施新的擺亂，且將攪亂後之位元回授至錯誤編碼步驟 206。在此具體實施例中，藉由選擇一特定攪亂器所得主 要頻道位元及次要頻道位元間之比例也用於將非使用者或 金鑰位元編碼。爲在解碼期間使用正確之解碼器，在訊息 媒介之一個別區域儲存實際使用之攪亂器識別資料，即 ID。在解碼期間，讀取這個區域並在解碼器中選擇正確之 解擾亂器（descrambler)。 藉由將圖5及圖6中的編碼方法應用於選定之區塊集，低 速（low-rate)之潛在頻道（次要-LML頻道）是安全的-即試圖 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 558904
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 堤法拷具者很難讀取，其也是脆弱的汾agile)·即當拷貝時 曰遺失例如當第一步依據本發明編碼之CD内容拷貝在 硬碟上’且當在第二步中之訊息窝在可錄CD上時，會遺 失原本王要頻道使用者位元與LML頻道使用者位元間之關 係。爲安全地防拷貝，次要_LML頻道最好與存在於CD中 <聲晋内容及影像内容的水印（watermark)結合。 圖7顯示依據本發明用於解碼之裝置57的具體實施例。 此裝置包含一讀出訊息媒介59之讀取裝置58，例如dvD-ROM。讀取裝置58包含用於在訊息媒介59上產生聚焦光點 心光學系統及用於檢測反射光點之檢測器。此讀取裝置58 產生關於二位元頻道之信號位元流60。此關於二位元頻道 之信號位元流60在解碼器61中解碼爲關於二位元來源之信 號位元流62。解碼器61包括兩種爲熟知此項技藝者所熟知 之裝置：用於將RLL頻道碼解碼之標準裝置，如; 以及用於錯誤修正之裝置，如CIRC-修正。解碼器61更包 括依據本發明之方法用於將次要頻道解碼之裝置。關於二 位元來源62之信號位元流可由裝置57輸出並可進一步處 理，如用於播放音訊或放映視訊。 雖然本發明以相關之具體實施例描述，但大家應可以了 解並不只受限於這些實例。因此，對於熟者此項技藝者而 言，如申請專利範圍中所定義之各種修改並不超出本發明 之範圍。 本發明更進一步展現於每個新穎或聯合特性中。 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
Claims (1)
- A8 B8 C8 D8 558904 第〇9〇106960號專利申請案 文申凊專利範圍修正本（91年9月) 申請專利範圍 1. 種將一位元來源之信號位元流編碼為二位元頻道之 k號位元流之方法，此二位元來源包括一主要來源及 一次要來源，其中主要來源在主要頻道編碼，而次要 來源於次要頻道編碼，為產生二位元頻道而將次要通 返後入主要頻道，其特徵在該二位元頻道分成數個區 塊，每區塊包括一些使用者位元，而且次要頻道中至 少有一區塊也用於非使用者位元之編碼。 2·如申請專利範圍第丨項之方法，其中次要頻道藉由多位 準編碼後入主要頻道。 3.如申請專利範圍第2項之方法，其中之位準編碼只適用 於Inmin或更大執行長度，其中為預定整數。 4·如申請專利範圍第丨項之方法，其中藉由合併位元編碼 將次要頻道嵌入主要頻道中。 5·如申請專利範圍第2項或第3項之方法， 使用者位元之值，給定未用於次要頻道編 Inmin或更大執行長度一預定值以將每個區塊一非 者位元之編碼。 6·如申請專利範圍第2項或第3項之方法，其中交替給， 未用於次要頻道編碼之所有Τη.或更大之執行長度一 =一二位元值及第二二位元值_當需將非使用者位=白 第一值編碼時，給定之第一值便替換為第二值，而4 非使用者位元的第二值必需被編碼時，給定一" 便替換為第一值。 弟一右 7.如申請專利範圍第2項或第3項之方、法，其中變動裝558904立兔 、 8· 9. W < LML位元數目與該區塊主要頻道位元數目之 比例，以將非使用者位元編碼。 如申請專利範圍第7項之方法，其中LML位元數目由選 擇用於主要頻道位元之攪亂器安排。 申π專利範圍第7項或第8項之方法，其中至少用到 兩7不同比例，當區塊中之比例為第一值，則將第一 值、’扁碼，當區塊中之比例為第二值，則將第二值編 不焉。 1〇·如申請專利範圍第9項之方法，其中有超過兩種不同比 例或比例範圍用於將非使用者位元編碼。 一種編碼器，包括了一接收有關二位元來源之信號位 元流的輸入以及一提供關於二位元頻道之信號位元流 之輸出，該二位元來源包括一主要來源及一次要來 源，該編碼器包括在主要頻道將主要來源編碼的裝 置、在次要頻道將次要來源編碼的裝置以及為產生二 位元頻道而藉著多位準編碼裝置將次要頻道嵌入主要 頻道的裝置。其中之裝置用於將二位元頻道分成數個 區塊，每個區塊由一些使用者位元構成，其中在至少 一區塊中次要頻道也用於將非使用者位元編碼。 12. 如申請專利範圍第丨丨項之編碼器，其中嵌入之裝置採 用多位準編碼。 13. 如申請專利範園第丨丨項之編碼器，其中嵌入之裝置採 用合併位元編碼。 14· 一種將關於二位元頻道之信號位元流解碼為關於二位 -2 - t紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公笼y 558904 ABCD 91年 iL也 申請專利範圍 元來源之信號位元流之方法，此二位元頻道包括/主 要頻道及一次要頻道，次要頻道經由多位準編碼之方 式後入主要頻道，而有關主要頻道之二位元頻道之修 正位元流用於修正關於次要頻道之二位元頻道位元流 中的錯误’其中關於二位元頻道之信號位元流依據申 請專利範園1-10項中之任何方法編碼。 15*種將關於二位元頻道之信號位元流解碼為關於二位 几來源之信號位元流之裝置，此裝置包括用於將主要 頻道解碼之解碼裝置，此解碼裝置也用於將嵌入主要 頻迢（次要頻道解碼，以及利用關於主要頻道之二位 兀頻道之修正位元流來修正關於次要頻道之二位元頻 迢位兀流中之錯誤，其中該解碼裝置更用於將次要頻 道中之非使用者位元解碼。 16.如t請專利範圍第15項之裝置，其中該裝置更包括用 於讀出獲得二位元頻道位元流之訊息媒介的讀取裝 置。 Π· -種光學可讀型式記錄媒介，其中之訊息安排成沿著 磁軌以代表二位元頻道之光學可檢測符號的形式記 錄，其中可檢測符號包括主要頻道位元及後入主要頻 道位元之次要頻道位元，此主要頻道位元與次要頻道 位元形成二位元頻道’而該二位元分成數個區塊，每 個區塊由-些使用者位元構成，在其中至少有一區塊 之次要頻道位元包含非使用者位元。 18·如申請專利範圍第17項之記錄媒介，其中之次要頻道 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) - 558904 8 8 8 8 A BCD μ:τ 月 年 .01、一. 六、申請專利範圍 位元藉由多位準編碼裝置嵌入主要頻道位元。 19. 如申請專利範圍第18項之記錄媒介，其中之位準編碼 只適用於In-min或更大執行長度，而其中之n-min為預定 整數。. 20. 如申請專利範圍第17項之記錄媒介，其中之次要頻道 位元藉由合併位元編碼裝置嵌入主要頻道位元。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 558904 9i. 9. 2 5 -r 年：：丨彡立匚 第〇9〇1〇696〇號專利申請案 Λ '補多 中文圖式修正頁（91年元月） ----- 使用者 資料558904 9· 2 5./: 年 正无 第090106960號專利申請案 中文圖式修正頁（91年元月）57圖7 558904 第〇9〇106960號專利申請案 中文圖式修正頁（91年元月）30 29 25 27 2944 558904第〇9〇1〇696〇號專利申請案 中文圖式修正頁（91年元月）558904 第090106960號專利申請案 中文圖式修正頁（91年元月）
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| EP00201144 | 2000-03-30 |
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