TWI303806B - System of converting information words to a signal - Google Patents

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!3〇38〇6 Ο) 玖、發明錐_ (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 技術領域 本發明係關於一種用以將連續m位元（m為整數）之資訊字 元轉換成調變信號的方法，該方法中會針對每個已接收的 資訊字元傳送n(n位大於m之整數）位元之編碼字元，並且將 該等已傳送之編碼字元調變成該調變信號，並且其中會將 該資訊字元序列轉換成連續編碼字元，使得該對應的調變 信號符合預設準則’並且其中會將該等編碼字元分散於至 少一第一類型群組及至少一第二類型群組之中，當傳送第 一類型群組的編碼字元時便會建立一由相關群組所決定的 第一類型編碼狀態，而傳送第二類型群組的編碼字元時便 會建立由相關群組及與該被傳送編碼字元相關的資訊字元 所決疋的r個苐一類型編碼狀態之一，其中該第二類型群組 包括與最多r個資訊字元相關的至少一編碼字元，在該等『 個資訊字元中可藉由估算後面編碼字元的預設參數區分出 個別的資訊字元。 本發明進一步關於一種用以產生記錄載體的方法，根據 該方法 < 取得記錄於該載體上的信號。 本發月進步關於一種編碼裝置，其包括一 m位元轉η位 元裂位元轉換器，用以將位元資訊字元轉換成η位位元 編碼字元；以及調變構件，用以將該等η位元編碼字元調變 成一調變仏號’該調變信號符合一預設準則；以及狀態建 立構件’田該轉換器傳送一編碼字元時，針對屬於一由相 關群組所决定之第一類型群組之每個被傳送的編碼字元建 立一第一㊣型編碼狀態，並且針對屬於一由相關群組及與 1303806

該被傳送編碼字元相關的資訊字元所決定之第二類型群組 之每個被傳送的編碼字元建立r個第二類型編碼狀態之一 ，其中該第二類型群組包括與最多r個資訊字元相關的至少 一編碼字元，在該等r個資訊字元中可藉由估算後面編碼字 元的預設參數區分出個別的資訊字元。 本發明進一步關於一種信號，其包括一連續信號部份序 列，每個信號部份都對應一資訊字元，該信號符合預設準 則，在該信號中，每個該等信號部份都包括η位具有第一或 第二信號值的位元單元，第一類型信號部份群組的信號部 份代表一唯一的資訊字元，第二類型信號部份群組的信號 部份結合一連續的信號部份則代表一唯一的資訊字元，第 二類型群組的至少一信號部份係與最多r個資訊字元相 關，在該等r個資訊字元中可藉由估算連續信號部份的預設 參數區分出個別的資訊字元。 本發明進一步關於一種可將信號記錄於其上的記錄載 體。 本發明進一步關於一種轉譯裝置，其包括讀取構件，用 以從記錄载體上的一資料執中讀取資訊字元；該裝置包括 掃描構件，用以掃描該資料軌；以及解調變構件，用以從 該資料執内含的信號之信號部份中擷取編碼字元，該信號 符合預設準則，在該信號中，每個該等信號部份都包括η 位具有第一或第二信號值的位元單元，第一類型信號部份 群組的信號部份代表一唯一的資訊字元，第二類型信號部 份群組的信號部份結合一連續的信號部份則代表一唯一的 -6- (3) 1303806 發明賴 貢訊字元，第二類型群組的至少一信號 號^份係與最多r個資 訊字元相關，在該等r個資訊字元中可益山， 一 Ύ猎由估算連續信號部 伤的預設參數區分出個別的貨訊字元。 先前技術 此等方法、此等裝置、此一記錄截鍊议， . ^ 體及此一信號都可從 吴國專利US 5,790,056中發現。該份奎& — 货專利案件係關於一種 用以將一 m位位元之資訊字元序列轆始 齊換成一調變信號的方 法，該方法稱為EFM+，其可用以對先雄， 九碟（例如DVD)上的資料 進行編碼。對來自該序列之每個資訊宝 貝讯子兀而言，都會傳送 一 η位位元的編碼字元。該等已傳送 ‘碼予疋會被轉換成 一調變信號。該等編碼字元係分散於至少一第一類型群植 及至少一第二類型群組之中。為傳送第一類型群L的每個 編碼字元，相關群組會建立一第一類型編碼狀態。當傳送 第二類型群級的編碼字元時，則會建立_第二類型編碼狀 態。依照所建立之編碼狀態，將一編碼字元分配給從一組 編碼=元中所選出的接收資訊字元。該等屬於第二類型編 碼狀態的編碼字元組都係獨立的。第二類型可能編碼組中 被k出的個係由與該被傳送之編碼字元相關的資訊字元 來決定。如此一來會讓數個資訊字元與同一個編碼字元相 關而所建立之編碼狀態卻不相同。在此編碼方法中，該 序列中該等編碼字元可使用的唯一位元組合的數量會增 夕’因而可提高編碼效率。藉由下面的方式便可將已取得、 儲存及/或傳輸的調變信號還原成資訊字元：先將該調變信 號轉換成一編碼字元序列，然後依照欲轉換的編碼字元及 後面、4碼子元的參數（例如位於與該目前編碼字元相對預 1303806 (4)

設位置處的位元數值，該等邏輯值代表先前建立的編碼狀 態）分配一資訊字元給該序列中的每個該等編碼字元。 該調變信號的低頻成份應該加以限制在低位準上，明確 地說，希望能夠防止DC成份。主要原因是低頻成份可能會 干擾其它的信號，例如可能會干擾伺服信號（其係用以控制 該光學頭於該資料執之橫向方向中的位置）。為能夠進行Dc 控制’所述的編碼系統必須具有含反向D C貢獻額的部份雙 重表，並且於不違背該調變信號之預設準則（即具有相同信 號值之位元單元之最小及最大運行長度的運行長度限制條 件）的‘提下’於選出第一類型編碼組中的編碼字元時，可 進 乂選擇一替代的編碼字元。雖然所述的轉換方法可產 生有限低頻内容的調變信號，不過仍然需要降低低頻成份 以便控制該調變信號的特性。 發明内容 吓乂’本發明的盆Φ ^ ^ ^ 刃，、中—項目的便係提供轉換構件， 調適成用以改p斛诗〜 根攄 良f該调變信號之特性進行控制。 乂尿本發明之第一 達成此 嗅觀點’利用開頭段落中的方法 、目的，笪特料 編碼字； 八、攻為每個資訊字元皆具備一相關 义子集，該子隹a t

個編竭乏- 來匕括預設參數值互不相同的S 子元，及 根據〜紐， 領外準則，Μ 之所有組 处該編碼字元子集中符合該預設 ’石馬字元中選 先前的編 ^ 、释出該被傳送的編碼字元’以及 、焉字元已經逮* 不符合择 立一第二類型編碼狀態時，則 、已建立之第一 編碼字分… —類型編瑪狀態之預設參數值之 疋皆被排除。 1303806 (5) mmm 根據本發明之第二項觀點，利用開頭段落中的編碼裝置 便可達成此項目的，其特徵為該m位元轉η位元型轉換器包 括用以為每個資訊字元提供一相關聯的編碼字元子集之構 件，該子集包括以預設方式互不相同的至少r個第二類型編 碼字元；及用以根據一額外準則從該編碼字元子集中符合 該預設準則之所有編碼字元中選擇出一編碼字元的構件， 以及假使先前的編碼字元已經建立一第二類型編碼狀態 時，則具有不符合該已建立之第二類型編碼狀態之預設參 數值之所有編碼字元皆被排除。 根據本發明之第三項觀點，利用開頭段落中的信號便可 達成此項目的，其特徵為該信號包括根據一額外準則從該 信號部份子集中符合該預設準則之所有信號部份中選擇出 至少一信號部份，以及假使先前的信號部份屬於第二類型 群組，則排除具有與個別資訊字元不相關之預設參數值之 所有信號部份。而且該子集與該資訊字元相關聯且包括至 少r個預設參數值互不相同的信號部份。 根據本發明之第四項觀點，利用開頭段落中的轉譯裝置 便可達成此項目的，其特徵為該轉換器包括用以轉換選自 一編碼字元子集之編碼字元的構件，該子集與該資訊字元 相關聯且包括至少r個預設參數值互不相同的編碼字元。 本發明係基於下面的事實。慣例上，通常都係利用一有 限狀態機的方式來產生該等編碼字元，而每個編碼狀態的 該等編碼字元都係定義於一集合中，例如記憶體表格中其 中一行。當必須根據已建立之編碼狀態來選擇一編碼字元 -9 - 1303806 ⑹ 時，便會存取由資邙全一 的元素。ϋ由對每行中編碼狀態行所構成之表格中 保符合該預設準則，卩 ，疋作嚴格的限制便可確 、 Ρ該信號的運分旦危irn 人發現1然熟知的…统广二度：制。本案發明 用，不過這卻未必是最佳。：：曰有-編…可 不再視為對應-狀態的部Aq因此現在的編碼字元已 對每個資訊字元來說，奋。在下面的最佳選擇中， 可夢由棑险X在入 有個編碼字元子集可用。首先 J精甶排除不付合該運 動態祕仕瞀 又又制條件之所有編碼字元， 動恶地估异該運行長度 ^ ^ ^ ^ 、 /、_人，於第二類型編碼狀態 f月形中，排除不具有蛊 SH ^ ^ ^ ^ . A X貝牙、弟—類型編碼狀態相稱之預 期參數值之所有編碼字 ^ 兀，取後該子集超過一個以上的編 碼子70付合該等準則的話 J很蘇額外的準則（例如該信號 的低頻内容）作進一步的 7的選擇。令人意外的是，當比較根據 本發明之調變信號1μ jt ”上遠的傳統DVD EFM+編碼系統後發 現，可進一步地達到約3d_低頻抑制改良效果。 於進一步的申請專利範圍中會提出根據本發明之方法、 裝置及兄錄載體的進一步較佳具體實施例。 實施方式 圖1所示的係二個連續的位位元資訊字元，在此例中， 元件符號1表示的是8位元的資訊字元。在下面的文獻中可 發現與編碼方法相關的資訊：1 999年由Shannon Foundation Publishers, Eindhoven, The Netherlands 出版（ISBN 90-74249-23 - X)，K.A.S· Immink 所著之書籍， 名稱為《Codes for Mass Data Storage Systems》；以及 K.A.S. Immink於 2001 年 4月發表於 IEEE Journal 中 -ίο-

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Selected Areas of Communications， Special issue on signal processing and coding for digital storage章 節的第19冊，第751 - 76 4頁中的文章，其名稱為<A Survey of Codes for Optical Disc Recording〉。舉例來說，在 該書籍中說明的是所謂的EFM調變系統，其係用於記錄所謂 光碟的資訊及供DO所使用之EFM+系統來使用。藉由將一 8 位元資訊字元序列轉換成一 1 4位元編碼字元序列，於該等 編碼字元中插入三位合併位元便可取得該EFM調變信號。該 等編碼字元的選擇方式為介於「1」位元之 — 之最小數量為d(2)，而最大數量為k( 1〇)。此限制條件亦稱 為dk限制條件。透過2模積分運算便可將該編碼字元序列轉 換成一由具有高信號值或低信號值之位元單元所組成的對 應仏號，在該調變信號中的「丨」位元係代表從高信號值變 成低仏號值或從低信號值變成高信號值。「〇」位元係代表 :兩個位元單元之間轉變時並未發生信號值變化。該等合 ^ 、凡的選擇方式係即使於兩個編碼字元之間發生轉變的 區域中’仍然符合該dk限制條件、而在該對應信號中，所 謂的變動截· ^ 乂士 ^ 和值則仍然保持實質不變。應該暸解的係， 特疋瞬間的變叙叙a ^ 變動數予和值意謂著，從此瞬間之前所有調變 信號部分計算出爽 & ^ ^ 的具有兩信號值之位元單元數量與具有 低仏號值之位# w 一 早70數量之間的差。實質不變的變動數字 和值忍謂著綠彳士 δΧ 0〜的頻譜未包含低頻區中的低頻成份。此 #號亦稱為無 醤擁士 ^ '、 5〜。*從信镜係記錄於資料軌中的記錄 戰體1f讀出該 口〜8^ ’如果該信號不含低頻成份的話將具 -11 ^ 1303806 ⑻ 有極大的優點，因為連續的循執控制絕不會受到所記錄的 信號影響。資訊記錄技術一直都希望能夠增強記錄載體的 資訊密度。圖1中5該等三個資訊字元i的字元值分別為 「34」、「138」及「34」。此由3個資訊字元}所組成之序列 會被轉換成二個連續的η位位元編碼字元，此例中元件符號 4便表示16位元的編碼字元。該等編碼字元4構成一由具有 邏輯「0」值之位TL及具有邏輯Γι」值之位元所組成的位 元串。該等資訊字元的轉換方式可讓該位元串中，介於兩 個具有邏輯1 1」值之位元之間的具有邏輯「〇」值之位元 的最小數量為d，而最大數量為k，其中d等於2而1^等於1〇。 此種位兀串通常稱為含有dk限制條件之RLL串（RLL =有限運 行長度）。該等編碼字元中個別的位元將進一步以χ丨、、 xl6來表示，其中“表示該編碼字元中左邊數來的第一位 疋，通常稱為最大意義位元，χ16則表示該編碼字元中的最 末位元。 由該等編碼字元4所組成的位元串可透過2模積分運算轉 換成一調變“號7。此調變信號包括三個資訊信號部分8, 其代表該等編碼字元4。該等資訊信號部分包括位元單元 11 ’其可能具有高信號值Η或低信號值l。每個資訊信號部 刀的位元單元數量等於該相關的編碼字元之位元數量。在 凋變信號7中，每個具有邏輯「1」值的編碼字元位元係 yL· 主 表從具有高信號值之位元單元變成具有低信號值之位元 單- 疋或從具有低信號值之位元單元變成具有高信號值之位 疋單元。在該調變信號7中，每個具有邏輯「〇」值的編碼 -12 - (9) 1303806

號值變 字元位元則係代表於位亓遛；古去0 士 ，l 此兀早兀轉變時並未發生信 化。 再者，該調變信號7的頻譜必須實質未包括任何的低頻成 份。換言之，該調變信號7係實質無DC的信號。 後面將_細地說明能夠取得該調變信號之根據本發明之 方法的一具體實施例。 全部的編碼字元集合之建立方式如下。#先必須規定位 於該等編碼字元之内的編碼字元都必須符合仏限制條件。 接著便將符合該dk限制條件之全部可能的編碼字元集合分 成至少一第一類型群組及至少一第二類型群組。當從該等 第一類型群組中其中一個群組傳送一編碼字元時，便會建 立一編碼狀態S1，該狀態僅與該被傳送之編碼字元所屬之 第一類型群組有關。當傳送該等第二類型群組織編碼字元 中其中-個編碼字元時，便會建立_編碼狀態，該狀態則 會與該第二類型群組有關，且與該被傳送之編碼字元所表 不之賁訊字元有關。在其中一具體實施例中，以G1表示之 第類型編碼字元群組包括結束於具有邏輯「〇」值之數個 ja)位元的編碼字元，其中數值a可能為等於〇或1的整數， 或小於等於9且大於等於6的整數。此處所述的具體實施例 僅具有一個第二類型群組。此群組包括結束於具有邏輯「〇」 值之數個（b)位元的編碼字元，其中數值b可能是大於等於2 且小於等於5的整數。此群組將稱為群組G2。在欲於此處說 明之範你I Φr t ,, 、 可错由一、為碼字元及相關的資訊字元之組合 建立兩個編碼狀態，也就是S2及S3。 •13- (10) 1303806 針對每個資訊字元都會建立一編碼字元子集，讓每種數 量之結束「0」位元後面都可出現下一個編碼字元，以便讓 所生成的序列符合運行長度限制條件。所以，每個子集具 有至少一開頭為0個或1個零的編碼字元，而且還具有至少 開頭為至少2個零的編碼字元。進一步來說，該子集具有 至少一狀態S 2的編碼字元以及至少一狀態s 3的編碼字元， 該兩個編瑪字元可根據從該編碼字元所推導出來的參數 (例如皆為零或至少一為一之兩個位元位置的數值）進行區 分。所以對每個資訊字元來說，至少有一個狀態S2的編碼 子元以及至少一狀態S3的編碼字元可使用。為符合額外的 準則C例如該信號的低頻内容），亦可將額外的編碼字元加 入子集中。在其中一具體實施例中，會於具有高DC内容之 編碼字元的子集中加入該等額外的編碼字元，所加入的編 馬子元具有反向的DC内容。在此情形中，可以利用所有符 ^"該運行長度限制條件的編碼字元從該編碼字元子集中作 適當的選擇以降低該低頻内容，也就是由編碼字元串接組 成的調變信號僅能具有落在所規定之处範圍内的運行長 rip 又。在其中一具體實施例中，可利用從該等子集選出的編 碼子疋進一步對低密度的資訊（例如水印或版權資訊）進行 編碼。此等編碼亦可結合於該調變信號中減少低頻成份， 顯而易見地’此情形中的減少程度將少於僅以低頻内容為 額外準則的情形。 請注意’動態選擇符合該狀態所要求之參數值（僅針對第 二類型的狀態）且符合該dk限制條件的編碼字元（即使用由 -14- !303806

(ii) 符合該狀態與該運行長度條件之子集中所選出的任何編碼 字元）會比基於狀態機方式之慣用的編碼系統（如圖8所示 之DVD使用的EFM +編碼）更富有彈性。與EFM+比較起來，該 動態選擇之LF成份的額外減少量約為3dB。 圖2係以範例顯示根據本發明之記錄載體1 2 〇 錄載體係一種可光學债測的類型。不過該記錄載體亦可為 不同的類型，舉例來說，可磁性讀取的類型。該記錄載體 包括配置於資料軌1 2 1中的資訊圖案。 圖3所示的係其中一條資料執121之特別放大部分122。圖 3所示之資料執121中的資訊圖案包括第一區段123，舉例來 况，其類型為可光學偵測的標記；第二區段丨24，舉例來說， 位於該等標記之間的中間區域。該等第一及第二區段於該 資料軌125中的方向可以交換。該等第-區段123呈現出第 一可偵測特性，而該黧笙_广_ x等弟一區段124則呈現出與該等第一可 偵測特性不同的筮-I & 一了偵測特性。該等第一區段123表示的 μ有m準（舉例來說，低信號位準l)之調變二 信號7的位元單元丨2。 該％第二區段124表示的則係具有另 一信號位準(舉例來說，高信號位準H)之位元單元"。可以 2生該@變仏號以取得該記錄載體⑽，·然後再提供 圖案給該記錄載_。 果該記錄載體係可光學彳貞測類型的 話，那麼就該調變作梦 、 K說7本身而言，便可以其熟知的主要j 類似的技術來取得該記錄载體。 :4所不的係用以記錄資訊的記錄裝置，其中會使用到根 據本發明之編碼穿 衣專’例如圖6中的編碼裝置1 40。在該記 -15- 1303806 (12)

錄裝置中，用以傳送該調變信號的信號線係被連接至一寫 入頭142的控制電路141，可寫入類型之記錄載體143會沿著 該寫入頭糝動。該寫入頭I42係一種習用的類型，其能夠將 具有可偵測之變化的標記引入該記錄載體14 3之上。該控制 電路1 41亦可能係一種習用的類型，其能夠響應被施加至該 控制電路141中的調變信號，產生該寫入頭之控制信號，讓 該寫入頭142引入對應該調變信號的標記圖案。 圖5所示的係讀取裝置，其中會使用到根據本發明之解碼 裝置，例如下面所述之解碼裝置153。該讀取裝置包括一習 用類型的讀取頭，用以Ί買取根據本發明之記錄載體’該記 錄載體载有對應該調變信號之資訊圖案。接著，該讀取頭 150便會產生一根據讀取頭150所讀出之資訊圖案進行調變 之類比讀取信號。偵測電路1 5 2會將此讀取#號以習用的方 式轉換成施加至該解碼電路153中的二進制#號。 解碼裝置1 5 3的具體實施例係由一邏輯陣列所組成，其可 實施與編碼功能倒置的功能。該解碼裝置1 53包括一 R〇M記 憶體’作為解碼器；及/或一閘極電路’用以儲存每一個如 圖7所示之資訊字元的編碼字元子集。該等所接收到的編碼 字元會與該等已儲存的編碼字元作比較，與含有該所接收 到之編碼字元的子集相對應的資訊字元則會被送往該輸 出。如果其中一個編碼字元係兩個子集的一部份時，則可 藉由觀察下一個編碼字元之第1位與第13位位元（其表示的 係下—個第二類型之編碼字元的編碼狀態為S2或S3 )來選 擇個別的子集。對該等子集中的每個編碼字元來說，亦會 -16-

1303806 (13) 儲存下一個編碼狀態值，如圖7所示。藉由將所偵測到之編 碼狀態與該等已儲存之狀態作比較，便可決定出可應用之 子集。 圖6所示的係根據本發明之編碼裝置140的具體實施例， 藉此具體實施例便可實現上述的編碼功能。該編碼裝置係 設計成用以將該m位位元之資訊字元1轉換成η位位元之編 瑪字元4 ’而s位位元則可用以表示該等不同的編碼狀態數 量。該編碼裝置包括一轉換器6〇，用以將（m + s + x)個二進制 輸入信號轉換成（n + s + t)個二進制輸出信號。該轉換器的輸 入處’會有瓜個輸入被連接至匯流排6丨，用以接收m位位元 的資訊字兀。該轉換器的輸出處，會有η個輸出被連接至匯 肌排6 2 ’用以傳送η位位元的資訊字元。再者，會有$個輸 入被連接至一 s位位元匯流排63，用以接收一表示目前編碼 狀態的狀態字元。根據上述之編碼的具體實施例，該編碼 狀悲的數值可能為SI、S2或S3。舉例來說，狀態字元可藉 由s位位元匯流排63，由S個正反閂所組成之緩衝記憶體64 來傳C 該緩衝記憶體6 4有s個輸入被連接至一匯流排5 8， 用以接收欲儲存於該緩衝記憶體中的狀態字元。為傳送被 儲存於該緩衝記憶體中的狀態字元，該轉換器60會有s個輸 出被連接主一匯流排58。該轉換器6〇可能包括一 r·記憶 體其中儲存著如圖7所示之編碼字元表。該rom中的位址 係取決於狀態字元與施加於該轉換器之輸人處之資訊字元 的組合，同時響應選擇信號77之後便可選出該等記憶體位 置的位址。名 仕不冋的具體實施例中，則可以閘極電路來推 -17- (14) 1303806

導出該等狀態字元。 在弟一作業中 汰h “轉換益6 〇會選出對應匯流排6 1上之目 :貧訊字元的編瑪字元子集。其次，會選出符合S位位元匯 . 之狀怨與下面所述般之預設準則（例如運行長度 限制條件dk)的子隼中〜一 A 、子疋’作為該調變信號。如果該編 二、、為第一類型的話，便選擇該子集的所有編碼字元；

=扁碼狀悲為第二類型的話（例如S2或)，那麼便僅 k擇符合規定參數（例 ^ 如位於X1與X1 3處的位元值）之編碼 子元作為該狀態。進一牛 _ ^ 步地說，可藉由計算介於前面與目 月,j編碼字元之間的邊 、 邊界處之編碼字元序列中的運行長度， 以便僅選出符合該運 通連仃長度限制條件的編碼字元。經過選 擇之後，便右一相 ^ 男一1固以上的編碼字元可供對目前的資訊字元 進4亍編瑪。兮鐘始怒 一 μ轉換器會將該子集中所有被選擇之編碼字元 、貝訊轭加於匯流排75中。該匯流排75會被連接至一選擇 電路7 6，爾 、 用以將額外準則套用於從該子集中進行該編碼字 兀之選探。产

^ 在一具體實施例中，該參數係該低頻内容。接 ’選擇電路76中所估算的參數便會表示出每個該等被選 出之、、扁碼字元因該編碼字元所導致的數字和值的變化。該 j擇電路76會計算出一部份調變信號的變動DSV。此部份可 起始於過去信號的任意點或起始於一同步字元。在另一 八體實施例中，亦可計算另一部份的DSV，不過在此情形中 貝】而要記憶體用以暫時儲存可能的編碼字元序列。基於此 資訊，該選擇電路76便可傳送X位位元之選擇信號，其可表 不欲將由目前資訊字元子集中所選出之編碼字元中哪一個 •18- 1303806 (15)

編碼字元饋送至該匯流排62。此選擇信號可透過選擇信號 線77施加至該轉換器60。 請注意，可規律地將同步信號加入該調變信號中。唯一 且可靠的圖案定義方式可能是系統中所使用的同步圖 案，或US 5, 6 96, 505所述之編碼系統中的同步圖案。 最後，匯流排6 2會被連接至一並列轉串列轉換器6 6的並 列輸入，該轉換器會將匯流排62上所接收到的編碼字元4 轉換成欲透過信號線67供應給調變器電路68的串列位元 串，該調變器電路68會將該位元串轉換成欲透過信號線70 傳送的調變信號7。該調變器電路68可能是習用的類型，舉 例來說，所謂的2模積分器。 在一具體實施例中，圖5所示之解碼裝置1 53包括一解調 變器，用以擷取經過編碼以選擇該等編碼字元之資訊。該 解調變器包括一與編碼裝置140中之選擇電路76相同的選 擇電路。該選擇電路會根據所擷取的資訊字元建構一編碼 字元序列。該解調變器會將所接收到的編碼字元序列與所 建構的序列作比較。從該等差異中便可解碼出額外的資 訊。該額外的資訊可能是水印或版權資訊。 圖7所示的係根據本發明之編碼表，係分成圖7& — 7丨。名 標示著「資料」的第一行中列出資訊字元0〜255。每個資牵 列中’則於偶數行中列出多達5個可能的編碍字元，其構3 該列中之資訊字元的編碼字元子集。第二、 標示著「S2」，其含有於編瑪狀態為S2時可用 該等編碼字元符合此狀恶的參數值，也就3 第六及第十行 的編碼字元。 於位元位置X 1 -19- !3〇38〇6 (16) 與χΐ3皆為零值。第四、第八及第十二行標示著「S3」，其 3有於編石馬狀態為S 3時可用的編碼字元。該等編碼字元符 θ此狀態的參數值，也就是於位元位置xl或xl3中有非零 畜 t °菖該編碼狀態為S1時，可使用來自所有行的的編碼字 元。在標示著「NS」的奇數行中，表示該數值左方之對應 、編碼字元的下個狀態。下個狀態2表示必須從標示著S2的行 中取出後面的編碼字元，而下個狀態3則表示必須從標示著 S 3的行中取出後面的編碼字元。下個狀態X表示第一類型的 編瑪狀態S1，而X表示可從任意行中取出後面的編碼字元。 如上所解釋，該編碼字元序列亦必須符合預設的準則，也 就是最小零值數量d = 2與最大零值數量k=l〇之運行長度限 制條件。因此，僅會選出組合後構成僅具有被允許之運行 長度之序列的編碼字元。進一步地說，該編碼字元的最終 選擇係基於一額外的準則，也就是降低該低頻内容或低頻 成份之進一步調變。 圖8所示的係慣用的EFM+編碼所使用之表格的第一部 份’其完整說明如US 5, 790, 056所述。其編碼比例為8/1 6， 所以m = 8而n = l 6，dk限制條件為d = 2、k = l 〇。其會使用到一 主要表格與一替代表格，圖8a所示的係該主要編嗎表格的 第一部份，而圖8b所示的則係該等資訊字元0 — 87之替代表 格的第一部份。該等編碼字元的選擇方式係基於下面所迷 之慣用狀態機方式。可選擇該替代表袼的編碼字元作為= 控制。當該等資訊字元被轉換成編碼字元時，會將欲被轉 換之資訊字元轉換成一屬於由該等編碼狀態81、S2、 -20- 1303806

(17) 決定之編碼字元集合之編碼字元。後面會分別將屬於該等 編碼狀態S1、s2、S3及S4之編碼字元集合稱作VI、V2、V3 與V4。該等集合中編碼字元的選擇方式，可讓每個由來自 已經建立一編螞狀態之群組的編碼字元以及來自此編碼狀 態所建立之集合的任意編碼字元所構成之位元串符合dk限 制條件。當藉由傳送先前被傳送之編碼字元建立該編碼狀 態S4 ’且該編碼狀態指出先前的編碼字元結束於具有大於 等於6且小於等於9之邏輯「〇」值的位元串時，那麼由該編 碼狀態S4所建立之編碼字元集合以便僅允許包括由起始於 具有該邏輯「0」值的最大1位位元之編碼字元。請注意， 起始於具有該邏輯「〇」值之較大數量位元之編碼字元將會 進入先前已傳送之編碼字元與欲被傳送之編碼字元之間的 過渡區域’在此區域中，旦右兮溫「 ^ T具有該邏輯「〇」之連續位元數量 將未必會小於等於1 0，因舲# 缺 此便不曰付合該dk限制條件。基 於同樣的理由，集合VI鸦丄k 本口 VI將僅包括由起始於具有該邏輯「0」

值的數位位元之編碼字元，其位元I ，、徂兀數置大於等於2且小於等 於9 〇 、 屬於編碼狀態S 2與33之編碼字元隹 予70集合V2與V3僅含有由耙 始於具有該邏輯「0」值的數位位元 — θ , 〈、為碼子兀，其位元备 $大於等於〇且小於等於5。 數 付口此條件的編碼字元合八 於該等兩個集合V2與V3中，因此呤發 曰刀佈 人古▲ 〜 因此該等兩個集合V2與V3並不 各有任何一般的編碼字元。後文 < 的集合。編碼字元於集合”與”中的：集合”與73為分離 有限數量P位位元的邏輯數值為基 佈方式&佳的係以 礎，以決定一編碼字元應 -21 - 1303806

(18) 該屬於哪一個集合。在上述的範例中，係以χ1· χ1 3位元組 合來達成此目的。來自集合V2的編碼字元可從位元組人 χ1·χ13 = 0·0來區分。來自集合V3的編碼字元則可從組合 χ1·χ13不等於〇·〇來區分。如此便可區分出用以建立編碼狀 態S1之傳送中的編碼字元（群組G11)、用以建立編碼狀態S2 或S3之傳送中的編碼字元（群組G2)、以及用以建立編碼狀 態S4之傳送中的編碼字元（群組G12)。集合VI包括138個來 自群組G11的編碼字元、96個來自群組G2的編碼字元以及22 個來自群組G12的編碼字元。顯而易見的係，集合VI中不同 編碼字元的數量小於不同8位位元資訊字元的數量。 因為來自群組G2的編瑪字元其後面一定跟隨著來自集合 V2的編碼字元或來自集合^3的編碼字元，而且此外，以來 自群組G 2之編碼字元後面的編碼字元為基礎，便可建立出 此編碼字元所屬的集合，因此便可明確地區分出其後面係 跟隨著來自集合V2之編碼字元之來自群組G2之編碼字元以 及其後面係跟隨著來自集合V3之編碼字元之來自群組（；2之 同一編碼字元。換言之，當指派編碼子元給一資訊字元時， 來自群組G2之每個編碼字元都會使用到兩次。來自群組G2 之每個編碼字元與來自集合V2之一隨機編碼字元便會構成 一唯一的位元組合，而該位元組合並無法與由相同的編碼 字元及來自集合V3之一隨機編碼字元所構成的位元組合作 區分。此意味著會有138個來自群組G11之唯一的位元組合 (編碼字元）可供集合VI使用，會有22個來自群組G12之唯一 的位元組合（編碼字元）以及2*96個（來自群組G2之編碼字 -22- (19) 1303806 兀結合後面的編喝字元）來自群組G2之唯一的位元組合。如 此一來便徒得/土 J使用的唯一的位元組合總數量變成352 個。由來自集合V2、V3及V4的編碼字元所構成之唯一的位 兀組合總數量則分別為352、351及415。 雖然本發明已經藉由採用EFM +編碼之編碼字元的具體實 施例加以解釋，I、„ ^ ^ 不過亦可使用任何其它適當的編碼字元集 口 /、運行長度限制條件。同樣地，對記錄載體而言，雖然 已t對光碟加以說明，不過亦可使用其它的媒體，例如磁 碟或磁帶。請注意，此份文件中的「包括」一詞並未排除 文中所歹】以外的其它元素或步驊；任一元素前面的冠詞 p 、 一」並不排除有複數個此種元素；因此任何的元件符號 亚非限制該等申請專利範圍的範疇，本發明亦可藉由硬體 及軟體的方式來實現，而數種「構件」可能係由同一項硬 體來表示。進一步地說，本發明的範疇並不秀至於該等具 體實施例，而且本發明係涵蓋於每一項上述任何新穎特點 或各項特點組合中。 參考上面說明中範例所述之具體實施例，配合附圖，將 會非常清楚本發明的該些及其它觀點，其中： 圖式簡單說明 圖1所示的係一資訊字元序列、一對應的編碼字元序列及 一調變信號； 圖2所示的係一記錄載體； 圖3所示的係圖2之記錄載體的放大部分； 圖4所示的係一記錄裝置； 圖5所示的係一解碼及一播放裝置； -23- 1303806 (20)

圖6所示的係一編碼裝置； 圖7a-i所示的係具有每個該等資訊字 的表格；及 圖8a-b所示的係 慣用的EFM+編碼所使 份。 在該等圖式中， 與已經說明過之元件 相同的元件符號。 圖式代表符號說明 1 資訊字元 4 編碼字元 7 調變信號 8 資訊信號部分 11，12 位元單元 60 轉換器 58, 61，62, 63, 75 匯流排 64 缓衝記憶體 66 並列轉串列轉換器 67 (未定義） 68 調變器電路 70 (未定義） 76 選擇電路 77 選擇信號 120 記錄載體 121,125 資料執 元之編瑪字元子集 用之表格的第一部 對應的元件會具有 -24- 1303806 (21) 122 放大部分 123 第一區段 124 第二區段 140 編碼裝置 141 控制電路 142 寫頭 143 (未定義） 150 讀取頭 151 (未定義） 152 偵測電路 153 解碼裝置 L 低信號位準 Η 高信號位準

-25-

Claims (1)

1. I: 峨 中文申請專利範圍替換本(96年7月） 拾、申請專利範圍

   1 . 一種用以將連續m位元之資訊字元（1)轉換成一調變信 號（7)的方法，m為一整數，該方法中會針對每個所接收 到的資訊字元（1)傳送一 η位元的編碼字元（4 )，η為一大 於m的整數，而該等被傳送的編碼字元（4)則會被調變成 該調變信號（7)，以及其中該等連續之資訊字元序列被轉 換成連續之編碼字元，使得該對應的調變信號（7)符合一 預設準則，其包括運行長度限制，其中該等編碼字元（4) 係分佈於至少一第一類型群組（Gil、G12)及至少一第二 類型群組（G2)之中，傳送一屬於該第一類型群組（G1 1、 G 1 2)的編碼字元會建立一由該相關群組所決定1之第一 類型編碼狀態（S1)，而傳送一屬於該第二類型群組（G2) 的編碼字元會建立一由該相關群組與由該被傳送的編 碼字元（4)相關的資訊字元（1)所決定之r個第二類型編 碼狀態（S 2、S 3 )之一， 其中該第二類型群組包括與最多r個資訊字元相關的 至少一編碼字元，在該等r個資訊字元中可藉由估算後 面編碼字元的預設參數區分出個別的；資訊字元， 每個資訊字元皆具備一相關聯的編碼字元子集，該子 集包括預設參數值互不相同的至少r個編碼字元， 其特徵在於該方法用以傳送一編碼字元，且提供一符合 的編碼字元子集，包含

   1303806 從相關子集，排除對應先前的編碼字元之所有不符合 該運行長度限制的所有編碼字元， 以及在相關子集中，假使先前的編碼字元已經建立一 第二類型編碼狀態時，則具有不符合該已建立之第二類 型編碼狀態之預設參數值之所有編碼字元皆被排除， 其中，假使該符合的子集包括多於一個編碼字元，根 據控制該調變信號的一低頻内容或從符合的編碼字元 子集中編碼進一步的資訊，選擇出該被傳送的編碼字 元。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中一變動數字和值係 被建立成該低頻内容之測量值，該值係由該調變信號（7) 的一部份來決定，而且針對該部份表示出具有第一信號 值之位元單元數量與具有第二信號值之位元單元數量 間之差異的目前值，同時編碼字元的選擇方式會限制該 數字和值。 3 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該預設參數值係p位 預設位元的邏輯值。 4.如申請專利範圍第3項之方法，其中該等p位預設位元係 第一與第十三位位元位置。 5 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該調變信號符合該 預設準則，每個具有相同信號值之連續位元單元數量至 少為d+Ι且至多為k+Ι。 6 .如申請專利範圍第5項之方法，其中d等於2且k等於1 0。 7 .如申請專利範圍第1或2項之方法，其中m等於8且η等於

   1303806 16。 8 .如申請專利範圍第1項之方法，其中係藉由提供代表該 調變信號（7)的資訊圖案（123、124)給一基板，以製造該 記錄載體（1 2 0 )。 9 . 一種編碼裝置（1 4 0 )，包括：一 m位元轉η位元型位元轉 換器（6 0 )，用以將m位元資訊字元轉換成η位元編碼字 元；以及調變構件（6 6、6 8 )，用以將該等η位元編碼字元 調變成一調變信號，該調變信號符合一預設準則，其包 含運行長度限制，；以及狀態建立構件（64)，用以當該 轉換器傳送一編碼字元時，針對屬於一由相關群組所決 定之第一類型群組（G 1 1、G 1 2)之每個被傳送的編碼字元 建立一第一類型編碼狀態（S 1 )，並且針對屬於一由相關 群組及與該被傳送編碼字元相關的資訊字元所決定之 第二類型群組（G2)之每個被傳送的編碼字元建立r個第 二類型編碼狀態（S2、S3)之一， 其中該第二類型群組包括與最多r個資訊字元相關的 至少一編碼字元，在該等r個資訊字元中可藉由估算後 面編碼字元的預設參數區分出個別的資訊字元， 該m位位元轉η位位元轉換器（6 0)包括 用以為每個資訊字元提供一相關聯的編碼字元子集 之構件，該子集包括以預設參數互不相同的至少r個第 二類型編碼字元；其特徵在該m位位元轉η位位元轉換器 包括

   1303806 用以提供一符合的編碼字元子集之構件，以自該相關 子集，排除對應先前的編碼字元之所有不符合該運行長 度限制的所有編碼字元， 假使先前的編碼字元已經建立一第二類型編碼狀態 時，則將相關子集中具有不符合該已建立之第二類型編 碼狀態之預設參數值之所有編碼字元予以排除，以及 選擇出該被傳送的編碼字元之構件，其係根據控制該 調變信號的一低頻内容或從符合的編碼字元子集中編 瑪進一步的資訊選擇。 1 0.如申請專利範圍第9項之編碼裝置，其中該裝置包括藉 由記錄代表該調變信號的資訊圖案將資訊記錄於一記 錄載體（143)之上的構件（141、142)。 1 1 . 一種包括一連續信號部份（8)序列的信號，每個信號部份 都對應一資訊字元，該信號符合一預設準則，包括運行 長度限制，在該信號中，每個信號部份（8)都包括具有第 一或第二信號值之η個位元單元，一屬於第一類型信號 部份群組（G 1 1、G 1 2)的信號部份唯一代表一資訊字元， 一屬於第二類型信號部份群組（G2)的信號部份結合一 連續信號部份則代表一唯一的資訊字元，第二類型群組 的至少一信號部份係與最多r個資訊字元相關，在該等r 個資訊字元中可藉由估算連續信號部份的預設參數來 區分出個別的資訊字元， 一相關子集係相關於一資訊字元且包含該預設參數 值互不相同的至少r個信號部份， -4-

   1303806 其特徵為 該信號包括至少一信號部份，其係根據控制該調變信 號的一低頻内容或從信號部份之符合子集中編碼進一 步的資訊而選擇，該符合子集從相關子集排除對應先前 的信號部份之所有不符合該運行長度限制的所有信號 部份，以及假使先前的信號部份屬於第二類型群組，則 從相關子集中排除具有與個別資訊字元不相關之預設 參數值之所有信號部份。 φ 1 2 ,如申請專利範圍第1 1項之信號，其中該預設參數值係p 位預設位元的邏輯值。 1 3 . —種於其上之資料執（1 2 1)中具備著如申請專利範圍第 1 1或12項之信號（7)的記錄載體（120)，其中資訊圖案 (123、124)代表該等信號部份（8)，該等資訊圖案包括可 於該資料執之方向中交替的第一與第二部份（123、

   1 24)，該等第一部份呈現出可偵測的第一特性，而該等 第二部份則呈現出與該等第一特性有所區別的第二特 性，具有第一特性的該等部份代表的係具有第一信號值 的位元單元，而該等具有第二特性的部份代表的則係具 有第二信號值的位元單元。 1 4. 一種包括用以從記錄載體上的一資料軌（9)中讀取資訊 之讀取構件的轉譯裝置，該裝置包括掃描構件，用以掃 描該資料軌；以及解調變構件，用以從該資料執内含的 信號之信號部份（8)中擷取編碼字元，該信號符合一預設 準則，包括運行長度限制，在該信號中，每個信號部份 -5 -

   1303806 (8)都包括具有第一或第二信號值之η個位元單元，一屬 於第一類型信號部份群組（G 1 1、G 1 2)的信號部份唯一代 表一資訊字元，一屬於第二類型信號部份群組（G2)的信 號部份結合一連續信號部份則代表一唯一的資訊字 元；以及一轉換器，用以將該等編碼字元轉換成資訊字 元，該轉換器包括區分構件，用以藉由估算後面編碼字 元的預設參數來區分出個別的資訊字元，

   一編碼字元相關子集，係相關於該資訊字元且包含該 預設參數值互不相同的至少r個信號部份， 其特徵為

   該轉換器包括轉換構件，用以轉換一選自該符合的編 碼字元子集中的編碼字元，該符合的子集從相關子集中 排除對應先前的編碼字元之所有不符合該運行長度限 制的所有編碼字元，假使先前的信號部份屬於第二類型 群組，則從相關子集中排除具有與個別資訊字元不相關 之預設參數值之所有編碼字元。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之裝置，其中該轉換器包括偵測 構件，用以從選自該子集之該編碼字元中偵測一額外準 則0