DE69636916T2

DE69636916T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Bildung eines Signals

Info

Publication number: DE69636916T2
Application number: DE69636916T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Kojima; Koichi Kokubunju-shi Hirayama; Hisashi Yokohama-shi Yamada; Yoshiaki Tsurugashima-shi Moriyama; Fumihiko Tsurugashima-shi YOKOGAWA; Takao Yokohama-shi Arai; Toshifumi Hodogaya-ku Yokohama-shi Takeuchi; Shinichi Tuzukigun Tanaka; Akira Yawatashi Kurahashi; Toshiyuki Kobeshi Shimada
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1995-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2016-12-06
Also published as: EP1715486A3; HK1004500A1; EP1715487A2; EP1715485A2; DE69638178D1; MY112856A; EP1715484A2; CN1897143A; USRE40312E1; CN100499449C; DE69638200D1; EP1715484A3; MX9606099A; CN1897144A; KR100329456B1; KR970056160A; TW311195B; EP0779623A3; EP1715485B1; CN1287546C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Übertragen digitaler Daten, bei dem die digitalen Daten in Sektoren gehalten werden, wovon jeder mehrere Synchronisationsrahmen umfasst, die sequentiell übertragen werden (einschließlich der Aufzeichnung der digitalen Daten).
Beschreibung der Hintergrundinformationen
Als ein lauflängenbegrenztes Codierungsverfahren (RLL-Codierungsverfahren), das ausgeführt wird, um digitale Daten zu übertragen, die Informationen anzeigen, oder um die digitalen Daten auf einem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen, ist eine EFM (Acht-zu-Vierzehn-Modulation) bekannt, die für eine CD (Kompaktplatte) oder dergleichen verwendet wird.
Im EFM werden die digitalen Daten von acht Bits (einem Byte) in einen lauflängenbegrenzten Code von 14 Bits umgesetzt, der die Lauflängen-Begrenzungen erfüllt:
minimale Lauflänge d = 2 T;
maximale Lauflänge k = 10 T;
wobei Verbindungsbits aus drei Bits zu den Intervallen zwischen den entsprechenden umgesetzten Daten hinzugefügt werden und die resultierenden Daten als ein EFM-Modulations-Signal gebildet werden. In einer Folge von EFM-Modulations-Signalen wird ebenso ein Bitzug der Verbindungsbits gesetzt, um die vorangehenden Lauflängen-Begrenzung zu erfüllen.
In der CD ist ein Signal, das erhalten worden ist, indem ein Synchronisationssignal zu dem EFM-Modulations-Signal hinzugefügt worden ist, aufgezeichnet worden. Die Folge der EFM-Modulations-Signale wird in einer Weise konstruiert, sodass ein sich wiederholendes Muster des maximalen Intervalls, das der maximalen Lauflänge k entspricht, nämlich ein sich wiederholendes Muster, wie z. B. 11T–11T, in der Folge nicht vorhanden ist, wobei das sich wiederholende Muster von 11T als ein Synchronisationssignal verwendet wird.
In einem CD-Spieler wird das Synchronisationssignal extrahiert, indem das sich wiederholende Muster von 11T von einem von der CD ausgelesenen Signal erfasst wird.
In einer DVD (digitalen Videoplatte), in der die Aufzeichnungsinformationen mit einer hohen Dichte aufgezeichnet worden sind, oder bei einer Datenübertragung mit hoher Dichte wird es jedoch, wenn die Informationen gelesen werden, in hohem Maße durch eine Zwischensymbolstörung beeinflusst. Das sich wiederholende Muster von 11T als ein Synchronisationssignal wird deshalb zu einem Muster, wie z. B. 11T – 10T oder 10T – 11T, geändert und ausgelesen. Im Gegenteil tritt ein Fall auf, in dem das Datenmuster, wie z. B. 10T – 11T oder 11T – 10T, als ein EFM-Modulations-Signal in das sich wiederholende Muster von 11T geändert und fälschlich als ein Synchronisationssignal erfasst wird.
Wie oben erwähnt worden ist, vergrößert sich in der Aufzeichnung mit hoher Dichte oder der Datenübertragung mit hoher Dichte eine Häufigkeit der Fehler, die bei der Erfassung des Synchronisationssignals auftreten, wobei, verursacht durch die fehlende Synchronisation, leicht ein Bündelfehler auftritt.
SCHOUHAMER IMMINK KA: "EFMPLUS: THE CODING FORMAT OF THE MULTIMEDIA COMPACT DISC", IEEE TRANSACTIONS ON CONSUMER ELECTRONICS, US, IEEE INC., NEW YORK, Bd. 41, Nr. 3, 1. August 1995, S. 491–497, XP000539497, ISSN: 0098-3063, offenbart eine alternative 8-2-14-Modulation (EFM), die EFMPlus genannt wird, die als Codierungsformat des Multimedia-Compact-Disc-Vorschlags angepasst worden ist. Die Rate des neuen Codes ist 8–16, d. h., dass eine 6–7 % höhere Informationsdichte erhalten werden kann.
EP-A-0673029 offenbart ein Aufzeichnungsmedium, eine Signalaufzeichnungsvorrichtung dafür und eine Signalwiedergabevorrichtung dafür, wobei das Aufzeichnungsmedium einen Aufzeichnungsbereich besitzt, der als Sektoren unterteilt ist, von denen jeder aus mehreren Rahmen mit einer vorgegebenen Bitlänge besteht, worin wenigstens einer der Rahmen ein erstes Synchronisationsmuster, um die Länge des Rahmens darzustellen, ein zweites Synchronisationsmuster, das aus einem vorgegebenen Signalmuster besteht, das im Signalmuster der Anwenderdaten nicht vorhanden ist und das beschaffen ist, um die Periode des Sektors darzustellen, Kenndaten, die an einer vorgegebenen Position angeordnet sind, die dem zweiten Synchronisationsmuster entsprechenden, und beschaffen sind, um den Sektor zu identifizieren, und Fehlererfassungsdaten, um einen Fehler der Kenndaten zu erfassen, enthält und worin jeder der anderen Rahmen das erste Synchronisationsmuster, die Anwenderdaten und wenigstens vorgegebene feste Daten, in denen das zweite Synchronisationsmuster ersetzt ist und die in einem Signalmuster der Anwenderdaten vorhanden sind, die Kenndaten, die Fehlererfassungsdaten und Fehlerkorrekturdaten, um einen Fehler der Anwenderdaten zu korrigieren, enthält.
ZUSAMMENFASSUNG UND AUFGABE DER ERFINDUNG
Die Erfindung wird gemacht, um die oben erwähnten Probleme zu lösen, wobei es eine Aufgabe der Erfindung ist, ein Übertragungsverfahren für digitale Daten zu schaffen, durch das die digitalen Daten mit einer hohen Genauigkeit reproduziert werden können, selbst bei einer Aufzeichnung mit hoher Dichte oder einer Datenübertragung mit hoher Dichte.
Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen definiert. Die abhängigen Ansprüche definieren besondere Ausführungsformen der Erfindung.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Synchronisationsrahmen, um die digitalen Daten in den Sektoren zu halten, die jeweils mehrere Synchronisationsrahmen enthalten, und um die digitalen Daten sequentiell zu übertragen, das Synchronisationssignal und den lauflängenbegrenzten Code, der die Begrenzungen der minimalen Lauflänge und der maximalen Lauflänge erfüllt, wobei das Synchronisationssignal das Synchronisationsmuster enthält, das das Bitmuster der Lauflänge, die um 3T länger als die maximale Lauflänge ist, wobei die zusätzlichen Bitmuster vor und nach dem Bitmuster angeordnet sind, wobei jedes von ihnen eine Lauflänge besitzt, die länger als die minimale Lauflänge ist. Das Synchronisationssignal enthält den bestimmten Code, der die Position im Sektor anzeigt und ermöglicht, dass die Gleichstromsteuerung ausgeführt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine graphische Darstellung, die eine schematische Konstruktion einer Übertragungssignal-Bildungsvorrichtung zum Bilden eines Übertragungssignals durch ein Übertragungsverfahren für digitale Daten gemäß der Erfindung zeigt;
2 ist eine graphische Darstellung, die ein Synchronisationssignal gemäß der Erfindung zeigt;
3 ist eine graphische Darstellung, die das Synchronisationssignal gemäß der Erfindung zeigt;
4 ist eine graphische Darstellung, die ein Format des Synchronisationssignals zeigt;
5 ist eine graphische Darstellung, die eine Signalform des Übertragungssignals mit einem Synchronisationsmuster zeigt;
6 ist eine graphische Darstellung, die ein Übertragungssignalformat eines Sektors zeigt;
7 ist eine graphische Darstellung, die einen Operationsfluss einer Synthetisierungsschaltung 30 zeigt; und
8 ist eine graphische Darstellung, die die Speicherinhalte in einem Speicher zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS-FORM
1 ist eine graphische Darstellung, die eine Konstruktion einer Übertragungssignal-Bildungsvorrichtung zum Bilden eines Übertragungssignals durch ein Übertragungsverfahren für digitale Daten gemäß der Erfindung zeigt.
In 1 setzt ein 8-16-Modulator (Acht-zu-Sechzehn-Modulator) 10 die zu übertragenden digitalen Daten nach jeweils acht Bits in ein 8-16-Modulations-Signal (einen lauflängenbegrenzten Code) aus 16 Bits (ein Codewort) um, sodass die Lauflängen-Begrenzungen der minimalen Lauflänge d = 2T und der maximalen Lauflänge k = 10T erfüllt sind.
Alle durch den 8-16-Modulator 10 erhaltenen Codewörter besitzen Musterformen, die eine der folgenden Bedingungen Next_State 1 bis Next_State 4 erfüllen.
Next_State 1: Das Codewort, in dem die Anzahl der fortlaufenden 0 am Ende gleich 0 oder 1 ist.
Next_State 2: Das Codewort, in dem die Anzahl der fortlaufenden 0 am Ende gleich 2 bis 5 ist und das erste Bit und das 13. Bit des nächsten Codeworts gleich 0 sind.
Next_State 3: Das Codewort, in dem die Anzahl der fortlaufenden 0 am Ende gleich 2 bis 5 ist und wenigstens irgendeines des ersten und 13. Bits des nächsten Codeworts gleich 0 ist.
Next_State 4: Das Codewort, in dem die Anzahl der fortlaufenden 0 am Ende gleich 6 bis 9 ist.
Das Modulationsverfahren ist durch den folgenden Artikel veröffentlicht worden.

Kees A. Schouhamer Immink, "EFMPlus: The Coding format of the High-Density Compact Disc", IEEE International Conference on Consumer Electronics, WPM6.1, 1995.

Eine Synchronisationssignal-Erzeugungsschaltung 20 erzeugt 32 Synchronisationssignale mit verschiedenen Bitmustern, wie in 2 und 3 gezeigt ist, und überträgt sie zu einer Synthetisierungsschaltung 30, die vorzugsweise eine CPU und einen Speicher enthält, wie später beschrieben wird.
Diese 32 Synchronisationssignale sind in acht Gruppen SY0 bis SY7 unterteilt, wie in den 2 und 3 gezeigt ist.
4 ist eine graphische Darstellung, die ein Format des Synchronisationssignals zeigt.
In 4 bezeichnen die Bits 1 bis 3 des Synchronisationssignals die Verbindungsbits, die vorgesehen sind, um die vorangehenden Begrenzungen der minimalen Lauflänge d und der maximalen Lauflänge k zu erfüllen, wenn das Synchronisationssignal mit einem Codewort direkt vor ihm verbunden ist. Ein Ver bindungsbitmuster durch die Bits 1 bis 3 gibt irgendeines von {000}, {001} und {100} an.
Ein Synchronisationsmuster, um das Synchronisationssignal zu identifizieren, ist den Bits 11 bis 32 des Synchronisationssignals zugewiesen.
Das Synchronisationsmuster ist ein Bitmuster einer Anordnung, wie z. B. (4T oder mehr – 14T – 4T), in der ein Muster von 14T, das um 3T größer als das maximale Intervall 11T im 8-16-Modulations-Signal ist, auf einen Kern gesetzt ist, während ein Muster mit einer festen Länge von 4T und ein Muster von 4T oder mehr nach bzw. vor dem Muster von 14T angeordnet sind, nämlich das Bitmuster
{0001000000000000010001}.
In diesem Fall ist das Synchronisationsmuster ein festes Muster, das allen Synchronisationssignalen gemeinsam ist, wie in den 2 und 3 gezeigt ist.
Im Synchronisationsmuster wird das Muster von 14T, das um 3T größer als das maximale Intervall 11T im 8-16-Modulations-Signal ist, verwendet, selbst wenn das 11T-Muster im 8-16-Modulations-Signal, zurückzuführen auf einen Einfluss durch eine Zwischensymbolstörung, flankenverschoben und zu einer Muster von 12T geändert ist und ferner das Synchronisationsmuster selbst flankenverschoben und nur um 1T verkürzt ist, um zu ermöglichen, dass beide von ihnen zu unterscheiden sind. Das 14T-Muster bezeichnet eine kürzeste Länge, die gesetzt werden kann, wenn die Flankenverschiebung betrachtet wird.
Durch das Anordnen eines zusätzlichen Bitmusters mit einer festen Länge von 4T und eines zusätzlichen Bitmusters von 4T oder mehr nach und vor dem 14T-Muster wird ein Intervall geschaffen, das um wenigstens 1T größer als die kürzesten Bits von 3T ist, wobei dadurch der Einfluss einer Zwischensymbolstörung mit einer benachbarten Marke verringert wird.
5 ist eine graphische Darstellung, die eine Signalform des Übertragungssignals mit einem Synchronisationsmuster zeigt.
Wie in 5 gezeigt ist, kann, falls die Punkte der voreilenden (der nacheilenden, wenn die Signalform invertiert ist) der Kanten, nämlich ein Intervall zwischen den Punkten A und B durch einen Slice-Pegel erfasst wird, der durch eine Linie aus abwechselnden langen und kurzen Strichen gezeigt ist, selbst wenn der Slice-Pegel nicht durch eine Einschwingoperation oder dergleichen eingeschwungen ist, das Kantenintervall stabil erfasst werden. Durch das Erfassen eines 18T-Musters, in dem das 14T-Muster und das hintere 4T-Muster kombiniert sind, und durch das Auswählen des Musters, in dem das Muster von 14T vorhanden ist, kann das ausgewählte Muster als ein Signal für eine Geschwindigkeitserfassung eines Spindel-Servomotors beim Starten verwendet werden. Durch das Setzen der Markenlängen vor und nach dem 14T-Muster, sodass sie gleich oder größer als 4T sind, in denen eine Amplitude größer als die kürzeste Markenlänge ist, wird für eine Fluktuation des Slice-Pegels eine zulässige Amplitude vergrößert. Obwohl es außerdem möglich ist, gemäß der Ausführungsform eine Kombination der Marken von 5T oder mehr zu verwenden, weil ein Wirkungsgrad bevorzugt betrachtet wird, wird eine hintere Markenlänge auf 4T gesetzt, während eine vordere Markenlänge auf 4T oder mehr gesetzt wird.
Der Grund, warum das hintere Muster des 14T-Musters auf die feste Länge von 4T und das vordere Muster auf 4T oder mehr gesetzt wird, ist, weil, wenn ein bestimmter Code, der im Folgenden beschrieben wird, ferner vor das 14T-Muster gesetzt wird, ein Freiheitsgrad des vorderen Musters vergrößert wird und die Anzahl der Muster, die als ein bestimmter Code zu erhalten sind, ausreichend gesichert ist.
Wie in 4 gezeigt ist, ist der bestimmte Code den Bits 4 bis 10 des Synchronisationssignals zugewiesen. Abhängig von der Kombination mit den Verbindungsbits, die direkt vor dem bestimmten Code vorhanden sind, kann eine Position in einem Sektor, die im Folgenden erklärt wird, identifiziert werden.
Die Synthetisierungsschaltung 30 in 1 wählt irgendeines der durch die Synchronisationssignal-Erzeugungsschaltung 20 erzeugten Synchronisationssignale nach jedem Zug der 8-16-Modulations-Signale, die vom 8-16-Modulator 10 sequentiell geliefert werden, nämlich nach jeweils 91 Codewörtern, aus und erzeugt ein Signal, das erhalten wird, indem das ausgewählte Synchronisationssignal zum Kopf der 91 Codewörter hinzugefügt wird, als ein Übertragungssignal, das einem Synchronisationsrahmen entspricht.
6 ist eine graphische Darstellung, die ein Format des Übertragungssignals für einen Sektor zeigt, das durch die Synthetisierungsschaltung 30 erzeugt wird.
Wie in 6 gezeigt ist, umfasst ein Sektor 13 Zeilen. Jeder Zeile sind zwei Synchronisationsrahmen zugewiesen. Das jedem Synchronisationsrahmen zugewiesene Synchronisationssignal wird aus den 32 Arten der Synchronisationssignale ausgewählt, die in den 2 und 3 gezeigt sind. Das einem vorderen Synchronisationsrahmen der ersten Zeile zugewiesene Synchronisationssignal entspricht z. B. dem aus den 32 Arten der Synchronisationssignale ausgewählten SY0. Anschließend an die erste Zeile wird das Synchronisationssignal, dass dem vorderen Synchronisationsrahmen zugewiesen ist, in Übereinstimmung mit einer Zunahme der Zeilennummer zyklisch wiederholt, wie SY1 bis SY4. Die Unterschiede zwischen SY1 bis SY4 werden durch den bestimmten Code und die Verbindungsbits bestimmt.
Die Operation der Synthetisierungsschaltung 30 zum Bilden des Übertragungssignals eines Sektors wird nun unter Bezugnahme auf einen Ablauf nach 7 beschrieben.
Eine CPU (Zentraleinheit) und ein Speicher (die nicht gezeigt sind) sind in der Synthetisierungsschaltung 30 enthalten, wobei die Informationen, wie in 8 gezeigt ist, vorausgehend im Speicher gespeichert worden sind.
Im Ablauf nach 7 setzt die CPU in der Synthetisierungsschaltung 30 zuerst 1 als eine Anfangsadresse in ein eingebautes Register n (Schritt S1). Die CPU liest die Informationen, die der Adresse entsprechen, die im Register n gespeichert ist, jeweils aus dem in 8 gezeigten Speicher aus und speichert die Informationen in den Registern X und Y (Schritt S2). Wenn z. B. im Register n 1 gespeichert worden ist, werden die bei der Adresse 1 im Speicher in 8 gespeicherten SY0 und SY5 ausgelesen und in den Registern X bzw. Y gespeichert.
Die CPU wählt das Synchronisationssignal, das den Speicherinhalten im Register X entspricht, aus den in den 2 und 3 gezeigten 32 Arten der Synchronisationssignale aus, die von der Synchronisationssignal-Erzeugungsschaltung 20 geliefert werden. Wenn z. B. SY0 im Register X gespeichert worden ist, wird das SY0 entsprechende Signal aus den in den 2 und 3 gezeigten 32 Arten der Synchronisationssignale ausgewählt. Wenn das Codewort, das direkt vor dem Synchronisationssignal vorhanden ist, Next_State 1 (die Anzahl der fortlaufenden 0 am Ende ist gleich 1 oder 0) oder Next_State 2 (die Anzahl der fortlaufenden 0 am Ende ist gleich 2 bis 5) ist, wählt die CPU aus den in den 2 und 3 gezeigten SY0 das Synchronisationssignal aus, in dem das Verbindungsbitmuster durch die Bits 1 bis 3 auf {000} gesetzt ist. Es gibt in 2 die folgenden zwei Arten der Synchronisationssignale SY0, denen das Verbindungsbitmuster gleich {000} ist:
{00010010010001000000000000010001}
{00010010000001000000000000010001}
Das heißt, nur die Werte des Bits 10 in den bestimmten Codes unterscheiden sich in Bezug auf die zwei Synchronisationssignale SY0, wobei die Anzahl der Invertierungen von ihnen sich unterscheidet, wenn sie NZI-moduliert werden. Die CPU wählt das Muster, das für die Gleichstromunterdrückung optimal ist, aus den zwei Arten der Muster aus, und setzt das ausgewählte Muster auf das endgültige SY0.
Die CPU wählt das Synchronisationssignal aus, das den Speicherinhalten im Register Y entspricht. Wenn z. B. im Register Y SY5 gespeichert worden ist, wird das SY5 entsprechende Synchronisationssignal aus den in den 2 und 3 gezeigten 32 Arten der Synchronisationssignale ausgewählt. Wenn das Codewort, das direkt vor dem Synchronisationssignal vorhanden ist, Next_State 3 (die Anzahl der fortlaufenden 0 am Ende ist gleich 2 bis 5) oder Next_State 4 (die Anzahl der fortlaufenden 0 am Ende ist gleich 6 bis 9) ist, wählt die CPU aus den in den 2 und 3 gezeigten SY5 das Synchronisationssignal aus, in dem das Verbindungsbitmuster durch die Bits 1 bis 3 gleich {100} ist. Es gibt in 3 die folgenden zwei Arten der Synchronisationssignale, denen das Verbindungsbitmuster gleich {100} ist:
{10001001000001000000000000010001}
{10000001000001000000000000010001}
Das heißt, nur die Werte des Bits 5 in den bestimmten Codes unterscheiden sich in Bezug auf die beiden Muster. Die CPU wählt das Muster, das für die Gleichstromunterdrückung optimal ist, aus den zwei Arten der Muster aus, und setzt das ausgewählte Muster auf das endgültige SY5 (Schritt S3).
Die CPU erzeugt ein Muster, das durch das serielle Verbinden des 8-16-Modulations-Signals aus 91 Codewörtern mit jedem der auf der Grundlage der Speicherinhalte der Register X und Y ausgewählten Synchronisationssignale, wie oben erwähnt worden ist, erhalten wird, als ein Übertragungssignal einer Zeile, wie in 6 gezeigt des (Schritt S4).
Die CPU beurteilt, ob die Inhalte im Register n größer als 13 sind oder nicht (Schritt S5). Die CPU addiert 1 zu den Inhalten im Register n (Schritt S6), bis im Schritt S5 bestimmt wird, dass die Inhalte im Register n größer als 13 sind, wobei sie danach die Operationen im Schritt S2 und den nachfolgenden Schritten wiederholt ausführt. Die Übertragungssignale der ersten bis 13. Zeilen (von einem Sektor), wie in 6 gezeigt ist, werden durch die wiederholte Operation sequentiell erzeugt.
Wenn z. B. angenommen wird, dass 16 Sektoren als ein Fehlerkorrekturblock fehlerkorrektur-codiert werden und der resultierende Block übertragen wird, führt eine Decodiererseite, die das Übertragungssignal mit der Struktur empfängt, einen Fehlerkorrekturprozess unter Verwendung der Übertragungssignale aus, von denen jedes die Sektorstruktur besitzt, wie in 6 gezeigt ist, und die nach der Anzahl von nicht weniger als 16 Sektoren als ein Fehlerkorrekturblock gesammelt werden. Im Decodierer ist es wichtig, dass nach dem Abschluss des Empfangs des Übertragungssignals nach dem Kopf des Sektors gesucht wird, eine aufgezeichnete Adresse sofort unmittelbar ausgelesen wird und die Daten des Fehlerkorrekturblocks gesammelt werden. Wenn die Übertragung mit hoher Dichte ausgeführt wird, gibt es einen Fall, in dem das Synchronisationssignal SY0 als ein Kopf des Sektors nicht ausgelesen werden kann, oder einen Fall, in dem das andere Signal fälschlich als ein Sektorkopf ausgelesen wird, sodass eine Möglichkeit auftritt, sodass ein gravierender Fehler verursacht wird, der nicht korrigiert werden kann.
Im Übertragungssignal gemäß der Erfindung, wie in den 2 und 3 gezeigt ist, werden die 32 Arten der Synchronisationssignale mit verschiedenen Bitmustern vorbereitet, wobei ferner, wie in 6 gezeigt ist, das Kombinationsmuster des Synchronisationssignals, das jeder Zeile in einem Sektor zuzuweisen ist, in jeder Zeile auf ein eindeutiges Muster gesetzt wird. Wie in 6 gezeigt ist, wird das Synchronisationssignal vor dem Synchronisationsrahmen, der am Kopf jeder Zeile vorhanden ist, in Übereinstimmung mit einer Zunahme der Zeilennummer zyklisch wiederholt, wie SY1 bis SY4.
Auf der Decodiererseite, die das Übertragungssignal mit der Struktur empfängt, kann die Zeile in einem Sektor spezifiziert werden, indem das Kombinationsmuster der Synchronisationssignale erkannt wird, sodass die Position von SY0 am Sektorkopf vorhergesagt werden kann. Wenn die Zeile spezifiziert ist, kann ferner eine Verhinderungsfunktion für einen Lesefehler des Synchronisationssignals aufgestellt werden, indem die sich wiederholenden Muster von SY1 bis SY4 erkannt werden. Weil die Zeile auf der Grundlage des Kombinationsmusters der in einer Zeile vorhandenen zwei Synchronisationssignale spezifiziert ist, ist es ausreichend, acht Arten von SY0 bis SY7 als die Arten der Synchronisationssignale in einem Sektor zu verwenden.
Selbst wenn das Synchronisationssignal SY0 als ein Kopf des Sektors, verursacht durch den Einfluss durch die Übertragung mit hoher Dichte, nicht ausgelesen werden kann, wird deshalb auf der Decodiererseite die Kopfposition des Sektors auf der Grundlage des nach SY0 vorhandenen Synchronisationssignals erkannt, wobei dadurch ermöglicht wird, dass ein richtiger Fehlerkorrekturblock erkannt wird.
Wie durch die 2 und 3 offensichtlich selbstverständlich ist, wird ferner SY0 in einer Weise ausgewählt, sodass ein Zwischencodeabstand zwischen SY0 und den Kopfsynchronisationen (SY1 bis SY4) von jeder der anderen Zeilen maximal wird. Der Zwischencodeabstand bezeichnet eine Ähnlichkeit zwischen den Synchronisationssignalen. Wenn es ein Synchronisationssignal gibt, in dem sich die Anzahl der 1 von der des anderen Signals unterscheidet, wird bestimmt, dass das Synchronisationssignal ein Signal mit dem größten Abstand ist. Im Fall des Synchronisationssignals, in dem die Anzahl der 1 gleich der des anderen Synchronisationssignals ist, wird die Anzahl der Verschiebungen der Position der 1, bis das Signal mit einem Synchronisationssignal übereinstimmt, auf den Abstand zum Synchronisationssignal gesetzt. Durch das Bestimmen von SY0, wie oben erwähnt worden ist, wird die Wahrscheinlichkeit, sodass SY1 bis SY4 fehlerhaft als SY0 gelesen werden, verringert. Mit anderen Worten, dass Synchronisationssignal, dass zu SY0 relativ ähnlich ist, wird auf das Zwischen-Synchronisationssignal (SY5 bis SY7) jeder Zeile gesetzt, wobei ein gemeinsames Synchronisationssignal im Kopf und in den Mittelabschnitten jeder Zeile nicht verwendet wird. Wenn das gemeinsame Synchronisationssignal im Kopf und in den Mittelabschnitten der Zeile nicht verwendet wird, gibt es außerdem eine Wirkung, sodass eine Wahrscheinlichkeit, dass der Kopf und die Mittelabschnitte jeder Zeile fehlerhaft durch den Lesefehler erkannt werden, verringert ist.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, werden, selbst wenn Next_State des Codewortes direkt vor dem Synchronisationssignal irgendeinen eines Falles aus 1 oder 2 oder eines Falles aus 3 oder 4 anzeigt, zwei Arten von 32-Bit-Mustern, in denen die geraden und ungeraden Zahlen der Invertierungen (die Anzahl der 1) und die Vorzeichen des Unterschieds (ein Unterschied zwischen positiven und negativen Bits der Signalform) jeweils verschieden sind, SY0 bis SY7 zugewiesen. Das heißt, im Vergleich zu einem Muster kann, weil die Polaritäten der Gleichstromkomponente des anderen Musters selbst und der Signalform des Signals am Ende des anderen Musters zu derjenigen des einen Musters entgegengesetzt sind, die Gleichstromkomponente des Signals verringert werden, indem irgendeines von ihnen ausgewählt wird.
Wie oben erwähnt worden ist, umfasst im Übertragungsverfahren für digitale Daten gemäß der Erfindung, wenn die digitalen Daten in den Sektoren gehalten werden, von denen jeder mehrere Synchronisationsrahmen umfasst, und sequentiell übertragen werden, der Synchronisationsrahmen das Synchronisationssignal und den lauflängenbegrenzten Code, der die Begrenzungen der minimale Lauflänge und der maximale Lauflänge erfüllt, wobei das Synchronisationssignal das Synchronisationsmuster, das das Bitmuster einer Lauflänge umfasst, die um 3T länger als die maximale Lauflänge ist, und die zusätzlichen Bitmuster, die vor und nach dem Bitmuster angeordnet sind, und von denen jedes eine Lauflänge besitzt, die länger als die minimale Lauflänge ist, enthält.
Gemäß der Erfindung können deshalb das Synchronisationssignal mit dem Signal durch den lauflängenbegrenzten Code richtig unterschieden und erfasst werden, selbst wenn sie, verursacht durch den Einfluss einer Zwischensymbolstörung, jeweils um 1T flankenverschoben sind.
Im Übertragungsverfahren für digitale Daten gemäß der Erfindung enthält das Synchronisationssignal den bestimmten Code, die Position im Sektor anzeigt und der ermöglicht, dass die Gleichstromsteuerung ausgeführt wird.
Mit der Konstruktion kann deshalb, selbst wenn das Synchronisationssignal am Kopf des Sektors nicht ausgelesen werden kann oder das andere Signal fehlerhaft als ein Sektorkopf ausgelesen wird, ein richtiger Kopf des Sektors auf der Grundlage der anderen Synchronisationssignale vorhergesagt werden, sodass die digitalen Daten richtig reproduziert werden können.
Die Erfindung ist oben unter Bezugnahme auf ihre bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden. Es ist selbstverständlich, dass durch die Fachleute auf dem Gebiet viele Modifikationen und Variationen ausgeführt werden können.

Claims

Signalformungsvorrichtung, die umfasst: eine Modulationseinrichtung (10) zum Umsetzen digitaler Daten in einen lauflängenbegrenzten Code, der Beschränkungen einer minimalen Lauflänge und einer maximalen Lauflänge erfüllt, eine Synchronisationssignal-Erzeugungseinrichtung (20) zum Erzeugen eines Synchronisationssignals und eine Synthetisierungseinrichtung (30) zum Synthetisieren des lauflängenbegrenzten Codes und des Synchronisationssignals und zum Erzeugen mehrerer Synchronisationsrahmen in einem Sektor eines Aufzeichnungsmediums, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationssignal ein einziges Synchronisationsmuster sowie einen mit dem einzigen Synchronisationsmuster kombinierten spezifischen Code enthält, wobei der spezifische Code die Position des Synchronisationssignals in dem Sektor zusammen mit dem einzigen Synchronisationsmuster angibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der spezifische Code in dem Synchronisationssignal, der am Kopf einer ersten Zeile des Sektors angeordnet ist, ein Bitmuster besitzt, in dem ein Zwischencodeabstand zu dem Synchronisationssignal, das am Kopf der anderen Zeile angeordnet ist, maximal wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der durch die Bitmuster des spezifischen Codes eine Gleichspannungssteuerung ausgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der eine von zwei Arten von Codes mit jeweils unterschiedlicher Inversionsanzahl bei NRZI-Modulation als spezifischer Code ausgewählt wird, um dadurch die Gleichspannungssteuerung auszuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Sektor 13 Zeilen umfasst, wovon jede durch die zwei Synchronisationsrahmen gebildet ist, und das Synchronisationssignal 32 Arten von Bitmustern besitzt, um die Beschränkungen der minimalen Lauflänge und der maximalen Lauflänge in Verbindung mit dem lauflängenbegrenzten Code, der direkt vor dem Synchronisationssignal vorhanden ist, zu erfüllen, um den Kopf des Sektors und jeder Zeile zu spezifizieren und um die Gleichspannungssteuerung auszuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Sektor 13 Zeilen umfasst, wovon jede durch die zwei Synchronisationsrahmen gebildet ist, und das Synchronisationssignal 32 Arten von Bitmustern besitzt, um die Beschränkungen der minimalen Lauflänge und der maximalen Lauflänge in Verbindung mit dem lauflängenbegrenzten Code, der direkt vor dem Synchronisationssignal vorhanden ist, zu erfüllen, um den Kopf des Sektors und jeder Zeile zu spezifizieren und um die Gleichspannungssteuerung auszuführen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das Synchronisationssignal ein Bitmuster mit einer Lauflänge, die um 3T länger als die maximale Lauflänge ist, wobei T eine einem binären Symbol entsprechende fundamentale Periode ist, und zusätzliche Bitmuster, die vor und nach dem Bitmuster angeordnet sind und wovon jedes eine Lauflänge besitzt, die länger als die minimale Lauflänge ist, umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der unter den zusätzlichen Bitmustern das nach dem Bitmuster angeordnete zusätzliche Bitmuster eine feste Länge hat.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der der lauflängenbegrenzte Code ein Code ist, der durch 8-16 Modulationen der digitalen Daten nach jeweils 8 Bits erhalten wird, um so die Lauflängenbeschränkungen zu erfüllen, gemäß denen die minimale Lauflänge 2 und die maximale Lauflänge 10 ist, und das Synchronisationsmuster Bitmuster mit Lauflängen von (4T oder mehr – 14T – 4T) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Synchronisationsrahmen ein Synchronisationssignal mit 32 Bits und einen lauflängenbegrenzten Code, der durch 8-16 Modulationen der digitalen Daten nach jeweils 8 Bits erhalten wird, umfasst, um so die Lauflängenbeschränkungen zu erfüllen, gemäß denen eine minimale Lauflänge 2 ist und eine maximale Lauflänge 10 ist, und das Synchronisationssignal umfasst: ein Verbindungsbit aus 3 Bits, die so angeordnet sind, dass sie die Beschränkungen erfüllen, gemäß denen die minima le Lauflänge 2 ist und die maximale Lauflänge 10 ist, wenn es mit dem lauflängenbegrenzten Code verbunden ist, der direkt vor dem Synchronisationssignal vorhanden ist; den spezifischen Code aus 7 Bits, der die Beschränkungen erfüllt, gemäß denen die minimale Lauflänge = 2 ist und die maximale Lauflänge = 10 ist und der 32 Arten von Bitmustern besitzt; und ein Synchronisationsmuster mit Lauflängen von (4T oder mehr – 14T – 4T).
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der das Synchronisationssignal 32 Arten von Bitmustern besitzt, die in der folgenden Tabelle 1 bzw. in der folgenden Tabelle 2 gezeigt sind, und eine Anordnung der Synchronisationssignale in jeder Zeile des Sektors gleich einer Anordnung ist, die in der folgenden Tabelle 3 gezeigt ist: Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Signalformungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der mehrere Bitmuster, deren Anzahl kleiner als die Anzahl der Synchronisationsrahmen in einem Sektor ist, als der spezifische Code vorgesehen sind.
Signalformungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der der spezifische Code in dem Synchronisationsrahmen in der Weise vorgesehen ist, dass die Position des spezifischen Codes in dem Sektor durch eine Beziehung zwischen entsprechenden spezifischen Codes in aufeinander folgenden Synchronisationsrahmen lokalisierbar ist.
Signalformungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der der spezifische Code in dem Synchronisationsrahmen in der Weise vorgesehen ist, dass die Position des spezifischen Codes in dem Sektor durch eine Beziehung zu einem anderen spezifischen Code in einem anderen der Synchronisationsrahmen, die aufeinander folgend vorgesehen ist, lokalisierbar ist.
Signalformungsverfahren, das umfasst: Umsetzen digitaler Daten in einem lauflängenbegrenzten Code, der Beschränkungen einer minimalen Lauflänge und einer maximalen Lauflänge erfüllt, Erzeugen eines Synchronisationssignals und Synthetisieren des lauflängenbegrenzten Codes und des Synchronisationssignals und Erzeugen mehrerer Synchronisationsrahmen in einem Sektor eines Aufzeichnungsmediums, dadurch gekennzeichnete, dass das Synchronisationssignal ein einziges Synchronisationsmuster und einen spezifischen Code, der mit dem einzigen Synchronisationsmuster kombiniert ist, enthält, wobei der spezifische Code die Position des Synchronisationssignals in dem Sektor zusammen mit dem eindeutigen Synchronisationsmuster angibt.
Signalformungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der der spezifische Code in dem Synchronisationsrahmen in der Weise vorgesehen ist, dass der spezifische Code in dem Sektor durch eine Beziehung mit einem weiteren spezifischen Code in einem weiteren der Synchronisationsrahmen, die aufeinander folgend vorgesehen sind, lokalisierbar ist.
Datensignal, das umfasst: mehrere Synchronisationsrahmen in einem Sektor eines Aufzeichnungsmediums, wobei jeder der Synchronisationsrahmen umfasst: einen lauflängenbegrenzten Code, der aus digitalen Daten umgesetzt ist, wobei der lauflängenbegrenzte Code Beschränkungen einer minimalen Lauflänge und einer maximalen Lauflänge erfüllt, und ein Synchronisationssignal, dadurch gekennzeichnet, dass das Synchronisationssignal ein einziges Synchronisationsmuster und einen spezifischen Code, der mit dem einzigen Synchronisationsmuster kombiniert ist, enthält, wobei der spezifische Code die Position des Synchronisationssignals in dem Sektor zusammen mit dem einzigen Synchronisationsmuster angibt.
Datensignal nach Anspruch 17, bei dem mehrere Bitmuster, deren Anzahl kleiner als die Anzahl von Synchronisationsrahmen in einem Sektor ist, als spezifischer Code vorgesehen sind.
Datensignal nach Anspruch 17, bei dem der spezifische Code in dem Synchronisationsrahmen in der Weise vorgesehen ist, dass die Position des spezifischen Codes in dem Sektor durch eine Beziehung zwischen entsprechenden spezifischen Codes in aufeinander folgenden Synchronisationsrahmen lokalisierbar ist.
Datensignal nach Anspruch 17, bei dem der spezifische Code in dem Synchronisationssignal in der Weise vorgesehen ist, dass die Position des spezifischen Codes in dem Sektor durch eine Beziehung mit einem weiteren spezifischen Code in einem weiteren der Synchronisationsrahmen, die aufeinander folgend vorgesehen sind, lokalisierbar ist.