TW588330B - Method of device for adding or extracting a secondary information signal to/from a RLL code sequence - Google Patents

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TW588330B
TW588330B TW090119929A TW90119929A TW588330B TW 588330 B TW588330 B TW 588330B TW 090119929 A TW090119929 A TW 090119929A TW 90119929 A TW90119929 A TW 90119929A TW 588330 B TW588330 B TW 588330B
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TW090119929A
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Willem Marie Julia Marce Coene
Johan Cornelis Talstra
Antonius Adriaan Maria Staring
Jacobus Petrus Josep Heemskerk
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Koninkl Philips Electronics Nv
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Description

588330 A7 B7 五、發明説明（i 登jm 本發明係關於加入或擷取一次要資訊信號之方法及裝 置，例如其目的用於版權保護到/來自一 RLL(執行長度限 制）碼序列而記錄在一記錄載體上之一隱藏通道的資訊。 再者，本發明關於用以儲存一 RLL碼序列，及儲存到一二 元值信號的記錄載體。 本發明可應用於具有通用碼的記錄載體。一 RLL碼的 特徵有兩個參數，（d +丨）及（k +丨），其分別約定該最小及 最大執行長度，其可發生:在該編碼序列（在該通道位元 流）。舉例而言，該DVD格式使用（d=2, k=10) RLL碼，稱之為 EFMPlus ° 此外，結合位元可用來插入一轉換，藉以最小化該RLL 碼序列的低頻内容。藉此，可達到一 D C控制功、能。在C D 技術中，使用該8到14調變（EFM)碼導致一滿足（2，10)限 制的執行長度限制波形。這些波形可以被分析為詞組，其 中每個詞組對應於在該C D之表面±的一冷域或一坑洞。 每個8資料位元的符號被映射在14通道位元上。對於每個 1 4通道位元的區塊，加入3個額外的位元來結合EFM通道 字元，及用於低頻抑制。該資訊係包·含在該森換的位置 中。由於該（2,10)限制，該壬FM碼的產生方式使得該最小 執行長度為3個通道位元，及=最大執行長度為u個通道位 元。因為額外3個結合位元「I本包含任何·資訊，可以插 入一額外的轉換（或不插入）一額外的轉換，藉以防止任何 最小或最大執行長度之達反。 -4- 观330 A7 ------ B7 五、發明説明（2 ) 一受限的多重位準調變（LML調變），其描述於歐洲專利 I請編號99200873.0 (PHN 017369)(其名為，，解碼一受限多重位 卞通道 “ Decoding a Limited Multi-Level Channel”）），其揭示來加 入一次級通迢到該主要(：1：)通道。該^^調變碼的一般性概 心係使用该RLL碼序列的較-長執行長度的位準之精細區 刀。舉例而s , 5個最鬲到1 1個通道的執行長度可具有一 小S格在孩執行長度的中間。此空格的存在與否對應於儲 存在這些較長執行長度之一個額外位元的數值。’此空格的 存在並不干擾該EFM調變碼的典型偵測。 LML的缺點在於坑洞（即可能對於陸地）之小空格，其可 利用適當的分析儀器來實際觀察到，其可用來檢測該碟片 (類似掃描電子顯微鏡（SEM)，原子力顯微鏡（AFM))。此代 表藉由適當的檢測，已寫入該次級資訊信號的區域可直接 地觀察到。 因此本發明的目的係提供一簡單的次要通道來加入一次 要資訊信號到該主要RLL通道，其玄式為容納一預定的資 Λ里在一給定的rll通道位元流的實際長度中，藉此避免 貫際加入一次要資訊信號到該RLL通道位元流不能夠被實 際檢測所觀察到的事實，而也該資訊也不能在〜該RLL碼的 標準解調步驟中被偵測，其I根據該通道位元流，標示為 (dk)。第一方面代表該資訊竟際上難以識別或是隱藏的， 即不能夠在碟片上定位；第二t面代表該資第隱藏在解碼 一 RLL通道位元流的標準解碼裝置中的一標準解碼步驟。 此目的可由提供一種如申請專利範圍第1項之方法來加 二張尺度適財關家X 297公釐;5 ^~ - 五、發明説明（3 入-次要資訊信號到一執行長度受限碼序列 ^一種如中請專利範㈣2項之方法來由—執行長度受^ 碼序列擴取—次要資訊錢。再者，以 ^ 申請專利範圍第"項之裝置來達到，其用以加入二=: 度受叫序列，及藉由如申請專利範圍 2 H置來由-執行長度受限碼序列梅取—次要資訊 信號，及藉由如中請專利錢第13項之記錄載體，及藉由— 如申請專利範圍第15項之二元值信號。
一因此，該次要或隱藏通道的實際載體為在該虹通道位 Μ中-給定執行長度的極性。_執行長度的極性為一二 元值參數，例如對於一標記（或坑洞）為“丨，，，對於一非標 記(或陸地)為”0”。因此，該極性資訊僅可用於該偵測處 理，直肋取樣的RLL位元流的階段。在此階段之後，用 來解調預處理的反轉1Τ預編碼器即消滅該極性資訊。該反 轉it預編碼器由坑洞到陸地的轉換產生i•位元，或反之亦 然’及在其間的0-位元，所以移除，何關於一給定執行長 度（坑洞或陸地）的形式之資訊。此代表該次要或障藏通道 在所謂的（dk)通道位元流的階段被抹除，其係需要在該 EFM解調階段的輸入處。因此，即產生一具有容量的側 通道，其位置比該EFM或（db)位元流更靠近該實際通道。 如果使用此側通道做為版權樣護的一隱藏通道，一駭客即 面對更多的障礙來自该EFM位荒之外取得、資訊。因此， 該次要或隱藏通道被深入隱藏在該碟片信號的未使用之特 性中’使传其需要在#號處理中一特殊的專業來自一 C D 本紙張尺度適用中國B家標準(CNS) A4規格(21G x 297公爱） -6 · Α7 Β7 五、發明説明ς I唱盤掏取該隱藏的資訊，或將其以未授權的方式插入到一 C D燒錄器。 較佳地是，用以擷取該次要資訊的該擷取步驟係使用該 執行長度限制碼序列的一偵測的位元流來執行。事實上， 該執行長度限制碼序列的偵測位元流係在該反轉1T預編碼 器之如來提供，讀取該次要或隱藏通道僅有可能在該见丄 序列可用時。但是，因為此Rj^L位元流並未出現在該習用 解碼1C的輸出處，其必須發展出完整的解碼器配置，其需 要在所考慮的領域中具有高:度的專業知識。再者，該工具 必須可用來建構這種解碼器.。 孩關鍵的發現為該次要資訊信號的一通道位元可配置在 該底層RLL通道位元流的某個方塊結構之内，較佳地是所 有具有RLL通道位元項目之相同長度的區塊；透過在每個 區塊中一單一給足的RLL位元流之執行長度的極性（坑洞或 陸地）。這種方塊例如可為定義在該CD標準中的一次編碼 區塊。茲次要資訊信號的位元，，寫-入，，到該極性通道的操 作，係由使用該RLL編碼器中的一個自由度來完成，例如 透過使用結合位元或取代表等類似者，使用結合了該先前 RLL通道位元的極性，其將設定該給定執行長灰的極性為 所需要的數值。請注意在RL4^馬中的自由度為（如結合位元 之使用）寫入所需要的極性位:元所必須，但該資訊僅由該 給定執行長度的極性所承載 根據一較佳的發展，我們可分辨出一第一預定的執行長 度，其係用來決定複數個RLL位元流，其位在一第二預定 _—小 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210$297公g--------- ^8330 A7 B7 五 發明説明（5 執行長度之前’其係根據該次要資訊信號的資訊位元所設 定的複教個。該複數個先前的RLL位元流係由該rll編碼的 歷史所決足’並根據RLL編碼的貫際資料内容，以及在pj丄 碼中實際使用的自由度，除此之外其亦依據DC控制的策 略（例如透過結合位元或取代表）。
根據進一步較佳的發展，該第一預定的位置可回應於一 汛框同步字元的一預定執行長度（例如該EFM_SYNC字元），一 而該第二預定的位置可回應於該S 〇同步樣式的預定執行長 度’其係用於戎C D標準的每個次碼區塊的第一個訊框。 裝 孩S 0的（d k)樣式如下所示：ohoih。s 〇的第二預定執行長 度可為該UT執行長度l〇1G，或在結束時由單一的，，丨，，所啟始 的後續執行長度。 因此，對於C D格式中該應用的範例，該複數個預定的 執行長度係由該複數個訊框同步字元（該EFM-SYNC)的預定 執行長度及該結合位元樣式的組合所決定。 較佳地疋，泫设定結合位元樣式的乜c控制功能被關 閉。藉此，由該DC控制功能所造成的錯誤設定可以被防 止。 對於另一個（及獨立的）較佳修正，可設定該^复數個一訊 框同步字元的預定執行長度十钏如該EFM-SYNC的第一執行 長度）。然而藉此即不能夠防止執行長度達反。 接下來，本發明將參考所陳來詳細地諱明，其中： 圖1所示為根據本發明中加入一次要資訊到一執行長产 限制碼序列之基本步驟的流程圖， -8 - A7 五、發明説明 B7 圖2所不為根據本發明一較佳具體實施例的一 efm調變器 的基本方塊圖， ' Θ 3 A ’ 3 B所示為在本發明的較佳具體實施例中所執行 的’使用先七結合位元之極性控制，及 圖4所π為根據本發明該教佳具體實施例的一 Ε]ρΜ解調 器。 接下來’本發明的較佳具镇實施例將以使用在CD標準 中的EFM?周變碼為基礎來說明。 圖1所示為提供一隱藏通:道的編碼方案之基本步驟的流 袄圖。在步驟Sl〇〇中，將要編碼的一隱藏通道位元係輸入 或供應到該編碼運作。然後，一先前此乙位元流即由一已 經被編碼（步驟S101)的碼序列所擷取或反饋。然後，提供 在该RLL位兀流中的一同步樣式之預定執行長▲度的虹匕極性 即在步驟S102中偵測到。在步驟sl〇3中，該偵測的極性 及該輸入隱藏通道位元即共同考慮來設定一預定的結合位 元樣式。事實上，該預定的結合咚元樣式係以該偵測的 RLL極性為基礎來設定’藉以取得在該後續s 〇同步樣式的 一預定執行長度中一預定的極性。然後，一（dk)位元流， 其中違RLL位元流的轉換即由一位元值’’ 1，，所代、表，即使用 該設定結合位元樣式來產生〜且該S 〇同步樣式即承載該預 定的執行長度（S104)。最後^(dk)位元流即供應給1丁-預 編碼器，其產生及輸出該編碼卞hrll位元流、、，其包含該so 同步樣式，其極性位元係根據該輸入隱藏通道位元值 (S105)。 —· 9 · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210 X 297公釐） 588330 五、發明説明（7 因此’在關於該S 0同步樣式的EFM字元之前的該結合位 兀樣式的選擇係根據兩個因素··（i)該隱藏通道位元的數 值’及G i)該先前元的預定執行長度之極性。 其可注意到，在CD的習用RLL編碼器中該先前通道位元流 的極性資訊並不需要（其係依據該位元組數值，後續的結 合位元策略，及該隱藏通道的先前位元）。 圖2所示為用來提供上述隱藏通道的一 EFM調變器的一基 本万塊圖，例如要加入一次要或隱藏資訊到該砟吣編碼輸 出信號。根據圖2，其提供·一同步樣式產生器丨6來產生24 通迢位兀的一同步樣式，其被加入到一 EFM編碼的符號序 列。特別是，該同步樣式或訊框同步字元包含兩個丨丨通道 位兀的執行長度，及在末端的額外2通道位元之執行長 度。因此，該同步樣式可表示成_4標示，如同一位元序 列101G101G10(其中〇ig代表具有邏輯數值” 〇，，的1 〇位元之序 列）。再者，其提供一控制及顯示（C&D)同步樣式產生器 15，其產生14通道位元的兩個方轉同步樣式8〇及§1，其 配置在每個C&D位元組的次碼區塊的起始。該（：&〇位元組 係配置在每個孩EFM碼序列的訊框中該同步樣式之後。此 外，每個包含8個資料位元之資料符號及配類'位元符號係 由一錯誤修正編碼器12供.以系藉由加入8位元配類位 元符號及分解該主通道的16在元輸入資料字元到8位元資 料符號來提供-錯誤修正。該㈣多工器n典據所需要的 EFM訊C〜構由該貝料符號，配類位元符號及符號 產生適田的符號序列。然後此符號序列即供應到一 ^刚 本紙張尺度適财g S家標準((JNS) A4規格(210X297公复 1 -10- 588330 A7 B7 五、發明説明（8 ) 調變器1 〇，其轉換該符號序列到一通道位元序列，分別加 入該同步樣式及配置在每個符號或樣式之間的所需要的結 合位元，藉此產生一序列的EFM輸出信號或資料流。 根據該較佳具體實施例，其提供一編碼器1 7，其中可供 應一隱藏資訊，藉以使用族次要或隱藏通道來加入到該序 列EFM輸出資料流。該編碼器1 7係配置來根據_隱藏通道 訊框結構來編碼该輸入二元值隱藏資訊，藉以提供一預定 的序列資料流。該隱藏資訊的該編碼資料流的每個位元係 依序供應到一 S 0結合位元樣式設定單元1 8，其係配置來 設定該結合位元樣式的該三個通道位元，其係提供在由該 同步樣式單元1 6所供應的該同步樣式及對應於該s 〇同步 樣式的該EFM字元之間，其係根據由一極性偵測單元丨9所 接收的一偵測極性。該極性偵測單元1 9係配置來揭取在該 序列EFM輸出資料流的每個同步樣式的一預定執行長度（例 如該第一執行長度），並偵測其極性。該S()結合位元樣式 設定單元18保配置來設定該結合位_元樣式，藉以根據該隱 藏資訊的該編碼資料流的位元值，取得對應於該§ 〇同步樣 式的該EFM字元的第一（或第二，但永遠相同）内部執行長 度之極性。 - 因此，該隱藏資訊的該編，碼資料流的位元值係儲存在對 應於提供在每個該序列.EFM輪出信號的訊框中的s〇同步樣 式之該EFM字元的第一（或第行長度的择性之中，然 後其可寫入在一記錄載體上，例如一光碟。藉此，一次要 或隱藏資訊信號即儲存在該記錄載體上。 度適用中國國家標準(c^_4規格(摩297公爱)_ 11 - 588330 A7 ^___B7 五、發明説明（9 ) ^ " 在該極性偵測單元1 9中的極性偵測可根據一取樣，儲存 及邏輯在元比較運作。在該S 〇結合位元樣式設定單元u 中的位元樣式設定可由一對應的真假表決定的一簡單邏轉 單元來執行。 如上所述’該隱藏通道係由使用一次碼方塊的S 〇同步樣 式來產生，其為在一次碼方塊中該C&D通道的.第一位置。 關於該S 0同步樣式的該EFM字立的第一（或第二）内部執行一 的極性係定義成關於在該對應用S 〇同步樣式的丨4位元efm 夺元中第一個’’ 1 ”位元的執:行長度。因此，該s〇 EFM字元 的该第一（或第二）内部執行的極性即根據該複數個EFm同 步樣式的前1 1 T執行（1 1通道位元的執行長度）之極性的組 合及該結合位元樣式來控制。該EFM同步樣式的前π τ執 行的極性係由在所考慮訊框之前的該EFM訊框之編碼歷 史所決定’因此也根據一給定C D驅動器的D C控制演算法 的貫施而定。 圖3 A所示為在該調變器1 〇的輸出_處的該EFM信號的時序 圖。如圖3A的整理可知，該結合位元樣式係根據該24位 元同步樣式的該第一執行長度（10’的極性來設定，藉以達 到在該選擇的第一内部執行中該數值，，1·，，的一極h性位元。 圖3 B所示為所需要達到該廣值，，〇，，的一極性位元之結合 位元樣式設定之對應信號圖。Γ 因此’根據該EFM同步樣丨丨τ執行長度的極性， .. } 為了得到一所需要的極性位元，即需要使用一不同的結合 位元樣式。此結合位元樣式係由該S 〇結合位元樣式設定單 ---- -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2l^797公釐） -
裝 訂
獨330
元1 8所設定。 根據/本發明’該極性控制提供的好處是其可保證一次要 同訊的預足數量’而不會有任何的執行長度達反，並對於 D C控制效能不會有任何明顯的損失。另一方面，該極性 控制可應用在該EFM同步樣式的前丨1T執行長度中。但 疋’此僅有可能在當先前EFM字元包含至少兩個尾隨的零 時。對於僅有一個或沒有尾隨冬苓的情況，將有兩種可能-隹 個疋允许執行長度達反。另一個是來改夔先前通道 位兀流的結合位元樣式，其範圍回到最大的一 EFM訊框。 但疋’第二個方案也會影響D c控制的效能，且不允許在 典法忍受執行長度達反的情況下，可保證容納每個EFM訊 框同步的位元。 圖4所示為根據該較佳具體實施例的一 EFM解調器之基本 方塊圖。根據圖4，例如由該光學讀取裝置取得的η F信號 係由一相位鎖定迴路（PLL)電路2〇同步化，藉以得到同步 的HF樣本。這些同步化&HF樣本係提供給一位元偵測電 路2 1 ,其產生包含該隱藏通道的極性資訊的二元值位 元w。然後，泫RLL位元流即供應到一反轉1 丁預編碼器 22 ’其消滅了該極性資訊，並產生一（(fk)位元&，其中該 值的一位元為，，1”代表該rll略序列的轉換（mNRZeI標記）。 孩（dk)位元流係儲存在一·偏查暫存器23中，藉以提供該 EFM訊框的通道位元之平行輸該第一 24甸通道位元係 供應給一同步偵測單元25，其比較該平行輸入位元及已知 的同步樣式，並當偵測到同步樣式時產生一輸出信號。此 _____ · 13 _ 本紙張尺度適财g g家料(CNS) Μ規格(21GX297公董)-— 588330 Α7 Β7
五、發明説明（η 外，該偏置暫存器的尾隨1 4通道位元係供應給一 Ε]ρΜ解調 單元2 6，其轉換該1 4通道位元到8資料位元符號。此可由 一 ROM(唯讀記憶體）或一邏輯陣列電路達到。然後該轉換 的資料位元符號即供應到一閂鎖電路29，其中它們被儲存 到其輸出為止。再者，一時-序電路28根據所供應的該（dk) 位元流而提供給由一時脈產生電路2 4所得到的一區塊俨 號。該時序單元2 8根據該同步j測單元25的輸出及該再生_ 的時脈信號來產生包含數個時序信號的一時序輸出，藉以 提供該閂鎖電路2 9的一時脈信號。 該隱藏通道資訊的解調係由在該位元偵測單元2 i的輸出 處供應該RLL位元流到一極性偵測單元2 7來執行，其擷取 出對應於來自該位元流的每個次編碼的S 〇同步樣式之EFM 字元，並偵測該第一内部執行長度的極性。知偵測可由儲 存該RLL位元流的一預定部份來執行，其對應於例如一 ΕρΜ 訊框。然後’關於該S 0同步樣式的該efm樣式之第一（咬第 一）内部執行的極性可由一適當的邏輯函數來偵測。如果 使用該同步樣式的第一 1 1T執行長度做為極性控制（如另一 實施中所述），該極性偵測單元2 7的對應調整即為必要。 因此，該極性偵測係根據諄偵測的RLL位元？充，而非用 於解調該主要通道資料序列的:該（dk)位元流。 本發明也可對於DVD.(數位—視訊碟片）來實施。在此例 中，該DVD同步樣式的1 4 T執寸度可做為事極性控制的 特殊執行長度。但是，亦可使用任何其它提供在該DVD標 準中的訊框同步樣式。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）
裝 訂
12 588330 五、發明説明（ 、’。而口之本發明的實施需要對既存的CD-RW驅動器做 、要勺文又例如一專屬的RLL調變器或編碼器，及其新 的積體電路。對該記錄載體的隱藏通道之讀取僅在當可使 中：序列時為可㊉，其並不會發生在-般的C D播放器 當本發明已藉由參考其較佳具體實施例來說明時，其須 瞭!!到其並非限制性範例·。因-此，對於本技藝專業人士可- 瞭奸到在不背離該φ ^ 、、 甲叫專利範圍所定義的本發明範圍之 淮可、仃不同的修正。特別是，本發明並不限於C D標 :的：子’對於後者’本發明並不限於所描述的該訊框同 步樣式SG.的執行長度。任何可分辨的—資.料執行長度，一 =^勺同步或控制字元，皆可用於該極性偵測及/或該 ::又疋再者’本發明可以不同的方式用臬提供-側通 ==存任何種類的控制資訊，並可應用到任何記錄 裝置’並應用到任何虹碼及任何記錄媒體或載體 的再生或解碼裝置。 -15 297公釐） % 訂

Claims (1)

  1. 588330
    入’人要> k號到一執行長度限制碼序列之方 法’該方法包含以下步驟： a) 偵測在該執行長度限制碼序列的一第一預定位置處 一執行長度的.極性；及 b) 設疋反應在該執行長度限制碼中該自由度的一參數 (如C D例子中的結合位元樣式），其係根據該偵測的執行 長度極性’藉以在該執行長度限制碼序列的一第二預定 位置處取得一執行長度的預定極性，該參數反應出在該 第二預定的位置處之前的該執行長度編碼中的該自由 度； Ο其中該預定的極性對應於該次要資訊信號的一二元 化數值。 2· —種由一執行長度限制碼序列擷取一次要資訊信號之方 法’該方法包含以下步驟： a) 在該執行長度限制碼序列的一預定位置處擷取一執 行長度；及 b) 偵測該擷取的執行長度之極性； c) 其中該預定的極性對應於該次要資訊信號的一二元 化數值。 3·如申請專利範圍第丨或2項之方法，其中該次要資訊信號 為一記錄載體的版權保護的一隱藏通道資訊。 4·如申請專利範圍第2項之方法，其中該擷取步驟由使用該 執行長度限制碼序列的一偵測位元流來執行。 5.如申請專利範圍第i項之方法，其中該第一預定的位置係 O:\73\73123-930204.DOC 9 Λ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(21〇χ297公釐） ，應於-訊框同步字元的-預定執行長度，且該第二預 疋位置對應於c D中一次編碼區塊的一 s 〇同步樣式的一預 疋執仃長度，接著為一次編碼區塊的該第一訊框中該訊 框同步字元。 " 6·如申請專利範圍第！項之方法，進_步包含關閉該結合位 元樣式的一 D C控制功能之步驟。 7· —種加入一次要資訊信號到一執行長度限制碼序之 置，該裝置包含： a) 用以在該執行長度限制碼序列的一第一預定位置處 偵測執行長度的極性之偵測裝置（1 9); b) 用以設定反應在該執行長度限制碼中該自由度之參 數的裝置（1 8 )，例如一 c D例子中之結合位元樣式，其根 據該偵測的執行長度極性設定，藉以取得在該執行長度 限制碼序列的一第二預定位置處一執行長度之預定極 性’該參數反應在該第二預定位置之前之該執行長度限 制碼例如在一 C D例子中的一結合位元樣式中之自由度； c) 其中該預定的極性對應於該次要資訊信號的一二元 化數值。 8. —種由一執行長度限制碼序列擷取一次要資訊信號之裝 置，該裝置包含： a) 用以在該執行長度限制碼序列的一預定位置處擷取 一執行長度之擷取裝置（27);及 b) 用以偵測該擷取的執行長度之極性的偵測裝置 (27)； O:\73\73123-930204.DOC 9 -2- ο 3 3 8 8 5 A B c D 々、申請專利範圍 C)其中該偵測的極性對應於該次要資訊信號的一二元 化數值。 9. 一種儲存一執行長度限制碼序列及一次要資訊之記錄載 體，該記錄載體包含用以儲存該次要資訊的一隱藏通 道，做為在該執行長度限制碼序列的一預定位置處之執 行長度的極性。 10. 如申請專利範圍第9項之記錄載體，其中該記錄載體為一 光學記錄載體，特別是一 CD或DVD。 11. 一種包含二元化信號之記錄載體，該二元化信號包含一 執行長度限制碼序列及一次要資訊，其中該次要資訊係 加入到該二元化信號，做為在該執行長度限制碼序列的 一預定位置處之執行長度的極性。 O:\73\73123-930204.DOC 9 - 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）
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