DE69825551T2

DE69825551T2 - Verfahren und Vorrichtung zur (d,k;m,n;r)-variablen Längenkodierung

Info

Publication number: DE69825551T2
Application number: DE69825551T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Shinagawa-ku NAKAGAWA; Yoshihide Shinagawa-ku Shimpuku
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1998-12-09
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2018-12-10
Also published as: CN1221186A; EP1321939A3; EP0923077B1; EP1324337A2; US6359930B1; JP3722331B2; DE69825551D1; EP0923077A1; EP1321939A2; JPH11177432A; KR100597326B1; KR19990063048A; EP1324337A3; CN1148744C

Description

Die Erfindung betrifft ein Modulationsgerät und -verfahren sowie ein Verteilungsmedium. Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen ein Modulationsgerät und -verfahren und ein Verteilungsmedium, die gleichzeitig eine Datenmodulation und eine DSV-(Digitalsummenwert)-Steuerung ausführen können, so daß sie sich für die Übertragung und die Aufzeichnung von Daten in einem Aufzeichnungsmedium eignen.
Wenn Daten auf einer gewünschten Übertragungsleitung übertragen werden oder wenn z.B. Daten auf einem Aufzeichnungsmedium, wie einer Magnetplatte, einer optischen Platte oder einer magneto-optischen Platte aufgezeichnet werden, werden die Daten moduliert, damit sie sich für die Übertragung und Aufzeichnung eignen. Als eines der Verfahren für eine solche Modulation wurde der Blockcode bekannt. Bei der Blockcodierung wird ein Daten-String in Einheiten unterteilt, die aus m × i Bits (im folgenden als Datenwort bezeichnet) bestehen, und das Datenwort wird nach einem geeigneten Codiergesetz in den Wortcode umgewandelt, der aus n × i Bits besteht. Der Code ist ein Festlängencode, wenn i = 1. Der Code ist hingegen ein variabler Längencode, wenn für i mehrere Werte gewählt werden können, d.h. wenn ein Daten-String unter Verwendung eines vorgeschriebenen Wertes i im Bereich von 1 bis i-max (maximales i) umgewandelt wird. Der blockcodierte Code wird als variabler Längencode (d, k; m, n; r) dargestellt.
Hierin wird i als begrenzte Länge bezeichnet, i-max ist gleich r (maximale begrenzte Länge). Die Größe d ist die kleinste Zahl von aufeinanderfolgenden Werten „0", die zwischen aufeinanderfolgenden Werten „1" eingefügt sind, z.B. der minimale Lauf von 0; k ist die größte Zahl von aufeinanderfolgenden Werten „0", die zwischen aufeinanderfolgende Werte „1" eingefügt sind, z.B. der maximale Lauf von 0.
Wenn der in der oben beschriebenen Weise gewonnene variable Längencode beispielsweisse im Falle einer Compakt-Disk oder einer Minidisk, auf einer optischen Platte oder einer magneto-optischen Platte aufgezeichnet wird, benutzt man eine NRZI-(Non Return to Zero Inverted)-Modulation, bei der "1" eines variablen Längencodes invertiert und "0" nicht invertiert wird, wobei die Aufzeichnung auf der. Basis des NRZI-modulierten variablen Längencodes (im folgenden als Aufzeichnungswellenform-String bezeichnet) erfolgt. Alternativ ist auch ein System, z.B. magneto-optische Platte nach dem ISO-Standard, vorgesehen, bei dem die modulierten Aufzeichnungsbit-Strings so wie sie sind, ohne NRZI-Modulation aufgezeichnet werden.
Unter der Annahme, daß das minimale Inversionsintervall eines Aufzeichnungswellenform-Strings gleich Tmin und das maximale Inversionsintervall eines Aufzeichnungswellenform-Strings gleich Tmax ist, ist zur Erzielung einer Aufzeichnung mit hoher Dichte in Richtung der linearen Geschwindigkeit das längere minimale Inversionsintervall Tmin zu bevorzugen, mit anderen Worten, die kleinere maximale Lauflänge k ist zu bevorzugen, und es wurden verschiedene Modulationsverfahren vorgeschlagen.
Im Detail sind die variable Länge RLL (1-7), die feste Länge RLL (1-7) und die variable Länge RLL (2-7) als Modulationssystem vorgesehen, das z.B. für die optische Platte, die magnetische Platte oder die magneto-optische Platte, vorgeschlagen wird.
Ein Beispiel für eine Umwandlungstabelle für die variable Länge RLL (1-7) ist im folgenden dargestellt:
<Tabelle 1 >
Das Zeichen x in der Umwandlungstabelle ist gleich 1, wenn das nachfolgende Kanalbit gleich 0 ist; andernfalls, d.h. wenn das nachfolgende Kanalbit gleich 1 ist, ist das Zeichen x gleich 0. Die begrenzte Länge r ist gleich 2.
Der Parameter der RLL (1-7) ist (1, 7; 2, 3; 2). Wenn das Bitintervall eines Aufzeichnungswellenform-Strings als T angenommen wird, ist das minimale Inversionsintervall Tmin gleich 2 (= 1 + 1)T. Wenn weiterhin das Bitintervall eines Daten-Strings als Tdata angenommen ist, ist das minimale Inversionsintervall Tmin gleich 33 (= (2/3) × 2) Tdata, und das maximale Inversionsintervall Tmax ist 8T(5,33 Tdata). Die Breite Tw des Detektierungsfensters wird durch (m/n) × Tdata dargestellt, der Wert ist 0,67 (= 2/3) Tdata.
Was den nach RLL (1-7) modulierten Kanalbit-String betrifft, so tritt am häufigsten 2T, d.h. Tmin, auf, gefolgt von 3T und 4T. Das häufige Auftreten einer Flankeninformation wie 2T und 3T mit kurzer Periode ist günstig für die Taktreproduktion, das häufige Auftreten von 2T bewirkt jedoch einen Versatz der Aufzeichnungswellenform. Mit anderen Worten, das Wellenform-Ausgangssignal ist klein und wird anfällig gegen Defokussierung und tangentiales Kippen. Außerdem ist bei hoher Aufzeichnungsdichte die Aufzeichnung, bei der aufeinanderfolgend die minimale Marke auftritt, gegen Störungen, wie Rauschen, anfällig, und es können Datenreproduktionsfehler auftreten.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben bereits früher in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 9-256745 den Code zur Begrenzung des aufeinanderfolgenden Auftretens von Tmin vorgeschlagen. Dieser Code wird als RML-Code (Repeated Minimum Run-Length Limited code) bezeichnet.
Unter der Voraussetzung, daß der variable Längencode (d, k; m, n; r) ein variabler Längencode (1, 7; 2, 3; 3) ist, mit anderen Worten, der minimale Lauf d von 0 gleich 1 Bit ist, der maximale Lauf k von 0 gleich 7 Bits ist, die Basisdatenlänge m gleich 2 Bits ist, die Basiscodelänge n gleich 3 Bits ist und die maximale begrenzte Länge r gleich 3 ist, hat bei diesem Vorschlag die Umwandlungstabelle die in Tabelle 2 dargestellte Form
<Tabelle 2>
Die begrenzte Länge ist hier gleich 3.
Für den Fall, daß der Daten-String in Tabelle 2 gleich "10" ist, wie dies oben beschrieben wurde, speziell in dem Fall, daß der gesamte 6-Daten-String gleich "100110" in Bezug auf die folgenden 4 Daten ist, indem man einen speziellen entsprechenden Code als Code für die begrenzte Wiederholung des minimalen Laufs heranzieht, ist bei der Modulation ent sprechend der Tabelle 2 die Wiederholung des minimalen Laufs auf höchstens 5 Mal begrenzt.
Durch die Anwendung dieses Verfahrens wird die Verarbeitung für die Aufzeichnung/Wiedergabe von Daten mit höherer linearer Dichte stabilisiert.
Wenn Daten in einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet oder Daten übertragen werden, wird eine für jedes Medium (Übertragung) geeignete Codierungsmodulation durchgeführt, für den Fall, daß in diesen modulierten Codes eine Gleichstromkomponente enthalten ist, kann z.B. eine Schwankung verschiedener Fehlersignale, wie des Spurfehlers bei der Servosteuerung eines Plattengeräts, auftreten, und es kann Jitter auftreten. Deshalb sollte die enthaltene Gleichstromkomponente so klein wie möglich sein.
Der modulierte Code in der Tabelle der variablen Länge RLL (1-7) und der Tabelle RML (1-7), die oben beschrieben wurden, wird nicht der DSV-Steuerung unterzogen. Die DSV-Steuerung wird in einem solchen Fall durchgeführt, indem das vorgeschriebene DSV-Steuerbit mit einem vorgeschriebenen Intervall in den codierten String (Kanalbit-String) eingefügt wird.
Eine digitale Summenwert-(DSV)-Steuerung bezeichnet die Summe, die durch die Operation gewonnen wird, bei der der Kanalbit-String der NRZI-Modulation unterzogen wird (d.h. Pegelcodierung) und Codes in der Weise hinzugefügt werden, daß der Wert "1" eines Bit-Strings (Symbol der Daten) als +1 und der Wert "0" als –1 betrachtet wird. Der DSV ist ein Maß für die Gleichstromkomponente des Daten-Strings, und der reduzierte Absolutwert von DSV bezeichnet die unterdrückte Gleichstromkomponente des Code-Strings.
Das DSV-Steuerbit kann für den Fall 2 × (d + 1), d.h. d = 1, gleich 2(1 + 1) = 4 Bits sein. Der minimale Lauf und der maximale Lauf werden dann mit einem beliebigen Intervall beibehalten, und es wird eine perfekte DSV-Steuerung durchgeführt, in der Inversion und Nichtinversion möglich sind.
Das DSV-Steuerbit ist jedoch grundsätzlich das redundante Bit. Deshalb sollte die Zahl der DSV-Steuerbits im Hinblick auf die Effizienz der Codeumwandlung so klein wie möglich sein.
Für den Fall z.B., daß das Steuerbit 1 × (d + 1), d.h. d = 1 ist, kann 1 × (1 + 1) = 2 Bits möglich sein. In diesem Fall wird eine perfekte DSV-Steuerung mit einem beliebigen Intervall durchgeführt, in der Inversion und Nichtinversion möglich sind. Der maximale Lauf vergrößert sich jedoch auf (k + 2), obwohl der minimale Lauf beibehalten wird. Was den Code betrifft, sollte der minimale Lauf ausnahmslos beibehalten werden, der maximale Lauf muß jedoch nicht notwendigerweise beibehalten werden. Fallweise war das Format bekannt, bei dem das Muster, das den maximalen Lauf durchbricht, als Sync-Signal benutzt wird. Der maximale Lauf von EFM-plus der DVD ist z.B. 11T, wobei jedoch 14T als für das Format günstig erlaubt ist.
Es ist erforderlich, daß das Steuerbit für die DSV-Steuerung mit einem beliebigen Intervall in RLL(1-7)-Codes oder RML(1-7)-Codes eingefügt ist, die nicht der DSV-Steuerung aus RLL-Codes unterzogen werden, wie dies oben beschrieben wurde. Für Codes mit d = 1, sind jedoch 4 Bits an Steuerbits erforderlich, um den minimalen Lauf und den maximalen Lauf aufrechtzuerhalten, und es werden 2 Bits an Steuerbits benötigt, obwohl die Steuerung ohne Beibehaltung des maximalen Laufs durchgeführt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung strebt eine DSV-Steuerung an, die ebenso perfekt wie praktikabel ist, mit einem wirksamen Steuerbit, wobei der minimale Lauf und der maximale Lauf beibehalten werden.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung strebt eine effiziente Datenumwandlung an.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung strebt eine stabile Datenwiedergabe mit dem maximalen Lauf k = 7 an.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung strebt eine stabile Wiedergabe mit begrenzter Wiederholung des minimalen Laufs und ohne Inkrementierung der begrenzten Länge r an.
Aspekte der Erfindung sind in den Ansprüchen spezifiziert, auf die die Aufmerksamkeit gelenkt wird.
Das in Anspruch 1 der vorliegenden Anmeldung beschriebene Modulationsgerät ist mit der Umwandlungstabelle der Modulationseinrichtung ausgestattet, die den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur besitzt, Elemente aufweist, die eindeutig bestimmt sind, und ein Umwandlungsgesetz aufweist, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Das in Anspruch 6 der vorliegenden Anmeldung beschriebene Modulationsverfahren benutzt die Umwandlungstabelle, die den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur besitzt, Elemente aufweist, die eindeutig bestimmt sind, und ein Umwandlungsgesetz aufweist, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Das in Anspruch 7 der vorliegenden Anmeldung beschriebene Verteilungsmedium ist ein Computerprogramm zum Umwandeln von Daten mit einer Basisdatenlänge von m Bits in einen variablen Längencode mit einer Basis-Codelänge von n Bits (d, k; m, n; r) auf der Basis einer Umwandlungstabelle, die den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur besitzt, Elemente aufweist, die eindeutig bestimmt sind, und ein Umwandlungsgesetz aufweist, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Es wird hier noch Bezug genommen auf zwei Patentanmeldungen, die aus der vorliegenden Anmeldung ausgeschieden wurden, nämlich die Anmeldung Nr. 03075532.6 ("erste Ausscheidungsanmeldung") und die Anmeldung 03075533.4 ("zweite Ausscheidungsanmeldung").
Das in Anspruch 1 der ersten Ausscheidungsanmeldung beschriebene Modulationsgerät besitzt die Umwandlungstabelle der Modulationseinrichtung, die den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur besitzt, Elemente mit einem unbestimmten Code aufweist und ein Umwandlungsgesetz besitzt, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Das in Anspruch 7 der ersten Ausscheidungsanmeldung beschriebene Modulationsverfahren benutzt die Umwandlungstabelle, die den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur besitzt, Elemente mit einem unbestimmten Code hat, und ein Umwandlungsgesetz aufweist, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Das in Anspruch 8 der ersten Ausscheidungsanmeldung beschriebene Verteilungsmedium ist ein Computerprogramm, das Daten mit einer Basisdatenlänge von m Bits in einen variablen Längencode mit einer Basiscodelänge von n Bits (d, k; m, n; r) auf der Basis einer Umwandlungstabelle umwandelt, wobei die Umwandlungstabelle den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur hat, Elemente mit einem unbestimmten Code aufweist und ein Umwandlungsgesetz aufweist, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Das in Anspruch 1 der zweiten Ausscheidungsanmeldung beschriebene Modulationsgerät ist mit der Umwandlungstabelle der Modulationseinrichtung ausgestattet, die den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur hat, einen Code zur Begrenzung der Aufeinanderfolge des minimalen Laufs hat und ein Umwandlungsgesetz aufweist, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Das in Anspruch 5 der zweiten Ausscheidungsanmeldung beschriebene Modulationsverfahren benutzt die Umwandlungstabelle, die den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur hat, einen Code für die Begrenzung der Aufeinanderfolge des minimalen Laufs hat und ein Umwandlungsgesetz aufweist, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Das in Anspruch 6 der zweiten Ausscheidungsanmeldung beschriebene Verteilungsmedium ist ein Computerprogramm, das Daten mit einer Basisdatenlänge von m Bits auf der Basis einer Umwandlungstabelle in einen variablen Längencode mit einer Basiscodelänge von n Bits (d, k; m, n; r) umwandelt, wobei die Umwandlungstabelle den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur hat, einen Code für die Begrenzung der Aufeinanderfolge des minimalen Laufs hat, und ein Umwandlungsgesetz hat, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Bei dem in Anspruch 1 der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Modulationsgerät, dem in Anspruch 6 beschriebenen Modulationsverfahren und dem in Anspruch 7 beschriebenen Verteilungsmedium besteht das Element in der Umwandlungstabelle aus dem Element, das eindeutig bestimmt ist, und ist ein Umwandlungsgesetz vorgesehen, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Bei dem Modulationsgerät, dem Modulationsverfahren und dem Verteilungsmedium, die in Anspruch 1, 7 und 8 der ersten Ausscheidungsanmeldung beschrieben sind, besteht die Umwandlungstabelle aus dem unbestimmten Code und besitzt das Umwandlungsgesetz, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Bei dem Modulationsgerät, dem Modulationsverfahren und dem Verteilungsmedium, die in Anspruch 1, 5 und 6 der zweiten Ausscheidungsanmeldung beschrieben sind, besitzt die Umwandlungstabelle den Code für die Begrenzung der Aufeinanderfolge des minimalen Laufs und besitzt das Umwandlungsgesetz, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun beispielhaft auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen.
1 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Struktur eines Beispiels für das Modulationsgerät gemäß der Erfindung,
2 zeigt ein Diagramm zur Beschreibung der Wirkungsweise der in 1 dargestellten Einheit 11, die das Einfügen eines DSV-Bits festlegt,
3 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Struktur der Modulationseinheit 12 von 1,
4 zeigt ein Diagramm zur Beschreibung der Wirkungsweise der in 3 dargestellten Einheit 32 zum Bestimmen der begrenzten Länge und der Einheit 33 zur Detektierung des Codes für die Begrenzung der Wiederholung des minimalen Laufs.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im folgenden detailliert beschrieben, um die entsprechende Beziehung zwischen den einzelnen Mitteln der Erfindung, so wie sie in den Ansprüchen beschrieben sind, und den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen klar herauszustellen, wobei direkt hinter jedem Mittel ein entsprechendes Ausführungsbeispiel (ein Exempel) in Klammern hinzugefügt wird und das Merkmal der vorliegenden Erfindung später beschrieben wird. Natürlich bedeutet die Beschreibung der Ausführungsbeispiele nicht, daß jede Einrichtung auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
Das in Anspruch 1 der vorliegenden Anmeldung beschriebene Modulationsgerät ist mit der Umwandlungstabelle der Modulationseinrichtung (z.B. der Modulationseinrichtung 12 in 1) ausgestattet, die den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur besitzt, Elemente aufweist, die eindeutig bestimmt sind, und ein Umwandlungsgesetz aufweist, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Das in Anspruch 4 der vorliegenden Anmeldung beschriebene Modulationsgerät ist zusätzlich mit einer DSV-Steuereinrichtung (z.B. der in 1 dargestellten Einheit 11, die das Einfügen eines DSV-Bits festlegt) zur Steuerung der DSV der Eingangsdaten und zur Zuführung der DSV zu einer Modulationseinrichtung ausgestattet.
Das in Anspruch 1 der ersten Ausscheidungsanmeldung beschriebene Modulationsgerät besitzt die Umwandlungstabelle der Modulationseinrichtung, die den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur besitzt, Elemente mit einem unbestimmten Code aufweist und ein Umwandlungsgesetz besitzt, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Das in Anspruch 1 der zweiten Ausscheidungsanmeldung beschriebene Modulationsgerät ist mit der Umwandlungstabelle der Modulationseinrichtung (z.B. der in 1 dargestellten Modulationseinheit 12) ausgestattet, die den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur hat, einen Code zur Begrenzung der Aufeinanderfolge des minimalen Laufs hat und ein Umwandlungsgesetz aufweist, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Das in Anspruch 4 der zweiten Ausscheidungsanmeldung beschriebene Modulationsgerät ist zusätzlich mit einer DSV-Steuereinrichtung (z.B. der in 1 dargestellten Einheit 11, die das Einfügen eines DSV-Bits festlegt) zur Steuerung der DSV der Eingangsdaten und zur Zuführung der DSV zu einer Modulationseinrichtung ausgestattet.
Anhand der anliegenden Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Ausführungsbeispiele der Erfindung, die im folgenden beschrieben werden, werden bei einem Modulationsgerät angewendet, das eine Umwandlungstabelle benutzt, um die Daten in den variablen Längencode (k, k; m, n; r) umzuwandeln. Die Tabellen 3 bis 13 zeigen die Merkmale der vorliegenden Ausführungsbeispiele der Erfindung.
<Tabelle 3>
In Tabelle 3 ist der minimale Lauf d = 1, die Struktur ist von variabler Länge, und die Umwandlungstabelle hat Elemente, die jeweils eindeutig zu bestimmen sind (enthalten keinen unbestimmten Code, einschließlich eines unbestimmten Bits wie x in den oben erwähnten Tabellen 1 oder 2). Mit anderen Worten, wenn 2 Bits einem Umwandlungsdaten-String in Tabelle 3 identisch sind, werden die Daten unmittelbar in einen Codewort-String umgewandelt.
Tabelle 3 involviert ein Umwandlungsgesetz, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element in einem Daten-String und der Zahl von Werten "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind. Im Detail entspricht das Element des Daten-Strings "1110" dem Codewort-String "000100", die Zahl der Werte "1" des Daten-Strings ist gleich 3 und die Zahl der Werte "1" des entsprechenden Codewort-Strings ist gleich 1, die durch Teilen von 3 und 1 durch 2 gewonnenen Reste sind für beide gleich 1, und die Reste sind identisch. Desgleichen entspricht das Element des Daten-Strings "1111" des Codewort-Strings "001010", die Anzahl der Werte "1" des Daten-Strings ist gleich 4, und die Anzahl der Werte "1" des entsprechenden Datenwort-Strings ist gleich 2, die durch Teilen von 4 und 2 durch 2 gewonnenen Reste sind für beide gleich 0, und die Reste sind identisch. In Tabelle 3 ist die begrenzte Länge r = 4. Die begrenzte Länge r muß wenigstens gleich 4 sein, um den maximalen Lauf k = 7 zu ergeben.
Als weiteres Beispiel zeigt Tabelle 4 eine Tabelle für den maximalen Lauf k = 8. Die begrenzte Länge ist r = 3. Um den maximalen Lauf k = 8 zu ergeben, muß die begrenzte Länge wenigstens gleich 3 sein.
<Tabelle 4>
<Tabelle 5>
Tabelle 5 hat den minimalen Lauf d = 1, die variable Längenstruktur und den Rückschreibcode, um den aufeinanderfolgenden minimalen Lauf in der Umwandlungstabelle zu begrenzen. Im Detail ist der Codewort-String nach der Datenumwandlung in der Zahl der Wiederholungen des minimalen Laufs begrenzt, der minimale Lauf kann bis zu 7 Mal wiederholt werden.
Tabelle 5 involviert ein Umwandlungsgesetz, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl der Werte "1" in dem Element in einem Daten-String und die Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind. Im Detail entspricht das Element des Daten-Strings "1110" dem Codewort-String "000100", die Zahl der Werte "1" des Daten-Strings ist gleich 3 und die Zahl der Werte "1" des entsprechenden Codewort-Strings ist gleich 1, die durch Teilen von 3 und 1 durch 2 gewonnenen Reste sind für beide gleich 1, und die Reste sind identisch. Desgleichen entspricht das Element des Daten-Strings "1111" dem Codewort-String "001010", die Zahl der Werte "1" des Daten-Strings ist gleich 4 und die Zahl der Werte "1" des entsprechenden Datenwort-Strings ist gleich 2, die durch Teilen von 4 und 2 durch 2 gewonnenen Reste sind für beide gleich 0, und die Reste sind identisch.
In Tabelle 5 ist die begrenzte Länge r = 4. Die begrenzte Länge r muß wenigstens gleich 4 sein, um den maximalen Lauf k = 7 zu ergeben. Selbst wenn ein Code zur Begrenzung der Wiederholung des minimalen Laufs hinzugefügt ist, wird die begrenzte Länge nicht größer.
<Tabelle 6>
Tabelle 6 hat den minimalen Lauf d = 1, die variable Längenstruktur, und den unbestimmte Code in dem Element der Umwandlungstabelle. Falls zwei Bits in der Umwandlungsdatentabelle 6 gleich "11" sind, wird entsprechend dem unmittelbar davorliegenden Umwandlungsdaten-String "000" oder "101" ausgewählt. Falls der unmittelbar vorangehende Umwandlungsdaten-String gleich "01", "00000101", "00000100", "00000001" oder "00000000" ist, werden die Daten "11" in den Code "000" umgewandelt, um den minimalen Lauf beizubehalten. Andernfalls werden die Daten "11" in den Code "101" umgewandelt.
Tabelle 6 involviert ein Umwandlungsgesetz, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl der Werte "1" in dem Element in einem Daten-String und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind. Im Detail entspricht das Element des Daten-Strings "0011" dem Codewort-String "010100", die Zahl der Werte "1" des Daten-Strings ist gleich 2, und die Zahl der Werte "1" des entsprechenden Codewort-Strings ist gleich 2, die durch Teilen von 2 und 2 durch 2 gewonnenen Reste sind gleich 0 für beide, und die Reste sind identisch. Desgleichen entspricht die Datenkette "0010" dem Codewort-String "000100", die Zahl der Werte "1" des Daten-Strings ist gleich 1, und die Zahl der Werte "1" des entsprechenden Datenwort-Strings ist gleich 1, die durch Teilen von 1 und 1 durch 2 gewonnenen Werte sind für beide gleich 1, und die Reste sind identisch. Der unbestimmte Code (*0*) ist an zwei Stellen jedem Element in der Tabelle 6 gegeben, um den durch Teilen der Zahl der Werte "1" in dem Element durch 2 gewonnenen Rest identisch zu machen.
In der Tabelle 6 ist die begrenzte Länge r = 4. Die begrenzte Länge r muß wenigstens gleich 4 sein, um den maximalen Lauf k = 7 zu ergeben.
<Tabelle 7>
Die Tabelle 7 hat den minimalen Lauf d = 1, die variable Längenstruktur, den unbestimmten Code in dem Element der Umwandlungstabelle und den Rückschreibcode zur Begrenzung des kontinuierlichen minimalen Laufs. Im Detail ist der Codewort-String nach der Datenumwandlung in der Zahl der Wiederholungen des minimalen Laufs begrenzt, der minimale Lauf kann bis zu 7 Mal wiederholt werden.
Falls 2 Bits eines Umwandlungsdaten-Strings in Tabelle 7 gleich "11" sind, wird entsprechend dem unmittelbar vorangehenden Umwandlungsdaten-String "000" oder "101" gewählt. Falls der unmittelbar vorangehende Umwandlungsdaten-Strings gleich "01", "00000101", "00000100", "00000001" oder "00000000" ist, werden die Daten "11" in den Code "000" umgewandelt, um den minimalen Lauf beizubehalten. Andernfalls werden die Daten "11" in den Code "101" umgewandelt.
Tabelle 7 involviert ein Umwandlungsgesetz, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl der Werte "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind. Im Detail entspricht das Element des Daten-Strings "0011" dem Codewort-String "010100", die Zahl der Werte "1" des Daten-Strings ist gleich 2, und die Zahl der Werte "1" des entsprechenden Codewort-Strings ist gleich 2, die durch Teilen von 2 und 2 durch 2 gewonnenen Reste sind für beide gleich 0, und die Reste sind identisch. Desgleichen entspricht das Element des Daten-Strings "0010" dem Codewort-String "000100", die Zahl der Werte "1" des Daten-Strings ist gleich 1, und die Zahl der Werte "1" des entsprechenden Datenwort-Strings ist gleich 1, die Reste, die durch Teilen von 1 und 1 durch 2 gewonnen werden, sind für beide gleich 1, und die Reste sind identisch. Der unbestimmte Code (*0*) ist an zwei Stellen jedem Element in der Tabelle 7 gegeben, um den durch Teilen der Zahl der Werte "1" in dem Element durch 2 gewonnenen Rest identisch zu machen.
In Tabelle 7 ist die begrenzte Länge r = 4. Die begrenzte Länge r muß wenigstens gleich 4 sein, um den maximalen Lauf k = 7 zu ergeben. Selbst wenn ein Code zur Begrenzung der Wiederholung des minimalen Laufs hinzugefügt wird, wird die begrenzte Länge nicht größer.
<Tabelle 8>
Tabelle 8 hat den minimalen Lauf d = 1, die variable Längenstruktur und den unbestimmten Code in dem Element der Umwandlungstabelle. Falls 2 Bits eines Umwandlungsdaten-Strings in Tabelle 6 gleich "11" sind, wird entsprechend dem unmittelbar vorangehenden Umwandlungsdaten-String "000" oder "101" ausgewählt. Wenn der nachfolgende Umwandlungsdaten-String "10", "00000101" oder "00000100" ist, werden die Daten "11" in den Code "000" umgewandelt, um den minimalen Lauf beizubehalten. Andernfalls werden die Daten "11" in den Code "101" umgewandelt.
Tabelle 8 involviert ein Umwandlungsgesetz, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl der Werte "1" in dem Element in einem Daten-String und der Zahl der Werte "1" in dem Element einer umzuwandelnden Codekette durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind. Im Detail entspricht das Element des Daten-Strings "0011" dem Codewort-String "001010", die Zahl der Werte "1" des Daten-Strings ist gleich 2, und die Zahl der Werte "1" des entsprechenden Codewort-Strings ist gleich 2, die durch Teilen von 2 und 2 durch 2 gewonnenen Reste sind für beide gleich 0, und die Reste sind identisch. Desgleichen entspricht das Element des Daten-Strings "0010" dem Codewort-String "001000", die Zahl der Werte "1" des Daten-Strings ist gleich 1, und die Zahl der Werte "1" des entspre chenden Codewort-Strings ist gleich 1, die durch Teilen von 1 und 1 durch 2 gewonnenen Reste sind für beide gleich 1, und die Reste sind identisch.
Der unbestimmte Code (*0*) ist an zwei Stellen jedem Element in der Tabelle 8 gegeben, um den durch Teilen der Zahl der Werte "1" in dem Element durch 2 gewonnenen Rest identisch zu machen.
In Tabelle 8 ist die begrenzte Länge r = 4. Die begrenzte Länge muß wenigstens gleich 4 sein, um den maximalen Lauf k = 7 zu ergeben.
<Tabelle 9>
Tabelle 9 hat den minimalen Lauf d = 1, die variable Längenstruktur, den unbestimmten Code in dem Element der Umwandlungstabelle und den Rückschreibcode, um den kontinuierlichen minimalen Lauf zu begrenzen. Der Codewort-String nach der Datenumwandlung ist in der Zahl der Wiederholungen des minimalen Laufs begrenzt, der minimale Lauf kann bis zu 10 mal wiederholt werden.
Tabelle 9 involviert ein Umwandlungsgesetz, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl der Werte "1" in dem Element in einem Daten-String und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind. Im Detail entspricht das Element des Daten-Strings "0011" dem Codewort-String "001010", die Zahl der Werte "1" des Daten-Strings ist gleich 2, und die Zahl der Werte "1" des entsprechenden Codewort-Strings ist gleich 1, die durch Teilen 2 und 2 durch 2 gewonnenen Reste sind für beide gleich 0, und die Reste sind identisch. Desgleichen entspricht das Element des Daten-Strings "0010" dem Codewort-String "001000", die Zahl der Werte "1" des Daten-Strings ist gleich 1, und die Zahl der Werte "1" des entsprechenden Datenwort-Strings ist gleich 1, die Reste, die durch Teilen von 1 und 1 durch 2 gewonnen werden, sind für beide gleich 1, und die Reste sind identisch. Der unbestimmte Code (*0*) wird an zwei Stellen jedem Element in der Tabelle 9 gegeben, um den durch Teilen der Zahl der Werte "1" in dem Element durch 2 gewonnenen Rest identisch zu machen.
In Tabelle 9 ist die begrenzte Länge r = 4. Die begrenzte Länge r muß wenigstens gleich 4 sein, um den maximalen Lauf k = 7 zu ergeben. Selbst wenn ein Code zur Begrenzung der Wiederholung des minimalen Laufs hinzugefügt ist, wird die begrenzte Länge nicht wesentlich größer.
Wenn eine der Umwandlungstabellen von Tabelle 3 bis 9 benutzt wird, werden die Daten-Strings wie zuvor moduliert, und es wird, wie zuvor, eine DSV-Steuerung mit einem vorbestimmten Intervall von modulierten Kanalbit-Strings durchgeführt. Wenn eine der Umwandlungstabellen von Tabelle 3 bis 9 benutzt wird, wird außerdem aufgrund der Beziehung zwischen dem Daten-String und dem umzuwandelnden Codewort-String die DSV-Steuerung effizienter durchgeführt.
Im Detail liefert in den Umwandlungstabellen das Umwandlungsgesetz, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl der Werte "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings in einer Umwandlungstabelle gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind, eine Funktion, um "1" für "Inversion" einzufügen und "0" für "Nichtinversion" einzufügen, indem "1", die "Inversion" repräsentiert, eingefügt wird, oder indem "0", die "Nichtinversion" repräsentiert, mit dem Datenbit-String bei der Einfügung der Kanalbits eingefügt wird, wie dies oben beschrieben wurde.
In Tabelle 7 wird z.B. angenommen, daß dann, wenn 3 Bits, die der Datenumwandlung unterzogen werden sollen, aufeinanderfolgend als "001" auftreten und hinter den 3 Bits ein DSV-Steuerbit eingefügt wird, die Datenumwandlung den Wert "001-"x erzeugt.
Wenn hier für x der Wert "1" gegeben wird, erhält man den folgenden Daten-String und Codewort-String

Daten-String Codewort-String

0011 010100
Wenn hingegen für x der Wert "0" gegeben wird, erhält man den folgenden Daten-String und Codewort-String:

Daten-String Codewort-String

0010 000100
Der Codewort-String wird einer NRZI-Modulation unterzogen, um einen Pegelcode-String zu erzeugen, die im folgenden dargestellt ist.
Der endgültige Pegelcode-String ist hier invertiert. Mit anderen Worten, durch Wahl von "1" oder "0" als DSV-Steuerbit kann die DSV-Steuerung in dem Daten-String durchgeführt werden.
Aus der oben erwähnten DSV-Steuerung ist bezüglich der auf die DSV-Steuerung zurückzuführende Redundanz eine DSV-Steuerung mit 1 Bit in einem Daten-String der DSV-Steuerung mit 1,5 Kanalbit auf der Basis der Umwandlungsrate m = 2 und n = 3, als Kanalbit-String ausgedrückt, äquivalent. Falls die DSV-Steuerung in einem Kanalbit-String durchgeführt wird, erfolgt die DSV-Steuerung mit 2 Kanalbits, wobei Tmax (das maximale Inversionsintervall) jedoch größer wird.
1 zeigt eine exemplarische Struktur des Modulationsgeräts zum Modulieren von Daten und zur Erzeugung eines Ausgangssignals unter Verwendung der oben erwähnten Umwandlungstabelle. Wie 1 zeigt, ist das Modulationsgerät mit einer Einheit 11 für die Festlegung der Einfügung der DSV-Bits ausgestattet, die die DSV-Steuerung mit einem vorbestimmten Intervall aus dem Daten-String durchführt und das DSV-Bit "1" oder "0" bestimmt und mit einem vorbestimmten Intervall einfügt, ferner mit einer Modulationseinheit 12 zum Modulieren eines Daten-Strings, in die ein von der DSV-Bit-Bestimmungs-Einfügungs-Einheit 11 geliefertes DSV-Bit eingefügt ist, und einer NRZI-Einheit 13 zur Umwand lung des von der Modulationseinheit 12 gelieferten modulierten Code-Strings in einen Aufzeichnungswellenform-String. Ferner ist eine in der Zeichnung nicht dargestellte Einheit für das Zeitmanagement vorgesehen, die Zeitsteuersignale erzeugt und an die entsprechenden Komponenten liefert, um deren Zeitsteuerung zu verwalten.
2 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung der in 1 dargestellten Verarbeitung für die Festlegung und Einfügung des DSV-Bits. Die Festlegung und Einfügung des DSV-Bits erfolgt jedem beliebigen vorbestimmten Intervall in dem Daten-String. Wie 2 zeigt, wird für die Einfügung eines DSV-Steuerbits zwischen DATA 1 und DATA2 die kumulative DSV aus DATA 1 berechnet. Der segmentäre DSV des nächsten Segments DATA 2 wird berechnet. Der DSV-Wert wird durch einen Prozeß gewonnen, bei dem DATA 1 und DATA 2 jeweils in Kanalbit-Strings umgewandelt und zu Pegelcodes moduliert (NRZI-Modulation) und die Pegelcodes akkumuliert werden, wobei der Pegel H ("1") als +1 und der Pegel L ("0") als –1 betrachtet wird. Das einzufügende DSV-Steuerbit wird so festgelegt, daß der Absolutwert des kumulativen DSV-Werts, der durch Kombinieren des kumulativen DSV-Werts bis zu DATA 1 gewonnen wird, und der segmentäre DSV der nächsten DATA 2 unter Zwischenfügung des DSV-Steuerbits zu einem Wert nahe Null wird.
Wenn man "x1", d.h. dem DSV-Bit in 2, den Wert "1" gibt, bedeutet dies eine Inversion des Codes des segmentären DSV, nämlich DATA 2, der auf DATA 1 folgt, und wenn man ihm den Wert "0" gibt, bedeutet dies Nichtinversion des segmentären DSV, nämlich DATA 2. Weil das Umwandlungsgesetz auf das Element in den betreffenden Tabellen angewendet wird, die in den oben beschriebenen Tabellen 3 bis 9 dargestellt sind, so daß die Reste, die durch Teilen der Zahl der Werte "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind, bedeutet das Einfügen von "1" in die Datenkette das Einfügen von "1" in den anschließend umzuwandelnden Codewort-String, d.h. Inversion.
Wie oben beschrieben wurde, wird das DSV-Steuerbit, d.h. x1 zwischen DATA 1 und DATA 2 in 2 festgelegt, und als Nächstes wird die DSV-Steuerung in der gleichen Weise durchgeführt, wobei das DSV-Steuerbit x2 zwischen DATA 2 und DATA 3 benutzt wird. Der kumulative DSV-Wert ist dann der DSV-Gesamtwert von DATA 1, x1 und DATA 2.
Wie 2 zeigt, wird das DSV-Bit vorher in die Datenkette eingefügt und anschließend moduliert, um den Kanalbit-String zu erzeugen.
3 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer exemplarischen Struktur der Modulationseinheit 2 des in 1 dargestellten Modulationsgeräts. In 3 liefert ein Schieberegister 31 Daten, in die DSV-Steuerbits eingefügt sind, an eine Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge, ferner an eine Einheit 33 zur Detektierung des Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes und an alle Umwandlungseinheiten 34-1 bis 34-r, wobei die Daten, in die das von der DSV-Bit-Bestimmungs-Einfügungs-Einheit 11 zugeführte DSV-Steuerbit eingefügt ist, um jeweils 2 Bits verschoben werden.
Die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge bestimmt die begrenzte Länge i der Daten und liefert diese an einen Multiplexer 35. Die Einheit 33 zur Detektierung des Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes liefert das Signal an die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge, wenn der exklusive Code detektiert wird.
Wenn die Einheit 33 zur Detektierung des Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes einen Tmin-Wiederholungsbegrenzungscode detektiert, liefert die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge eine vorbestimmte begrenzte Länge an den Multiplexer 35. Obwohl die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge eine andere begrenzte Länge bestimmen kann, bestimmt die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge in dem Fall, daß ein Ausgangssignal der Einheit 33 zur Detektierung des Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes vorliegt, die begrenzte Länge, wobei die Letztere gegenüber der Früheren bevorzugt wird.
Die Umwandlungseinheiten 34-1 bis 34-r prüfen, ob das den zugeführten Daten entsprechende Umwandlungsgesetz bezüglich der eingebauten Umwandlungstabelle (irgendeine der Tabellen 3 bis 7) registriert ist. Falls das Umwandlungsgesetz registriert ist, wandeln die Umwandlungseinheiten 34-1 bis 34-r die Daten entsprechend dem Umwandlungsgesetz um und liefern den umgewandelten Code an den Multiplexer 35. Falls das Umwandlungsgesetz nicht registriert ist, verwerfen die Umwandlungseinheiten 34-1 bis 34-r die zugeführten Daten.
Der Multiplexer 35 nimmt den Code auf, den die Umwandlungseinheit 34-i entsprechend der begrenzten Länge i umgewandelt hat, die von der Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge zugeführt wird, und gibt den Code über einen Puffer 36 als serielle Daten aus.
Die in der Zeichnung nicht dargestellte Einheit für das Zeitmanagement erzeugt einen Takt, erzeugt synchron mit dem Takt ein Zeitsteuersignal und liefert das Zeitsteuersignal an die entsprechenden Komponenten, um eine Zeitsteuerverwaltung durchzuführen.
Als Nächstes wird die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Zunächst liefert das Schieberegister 31 die Daten in Einheiten von 2 Bit an die betreffenden Umwandlungseinheiten 34-1 bis 34-r, die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge und die Einheit 33 zur Detektierung des Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes.
Die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge besitzt eine eingebaute Umwandlungstabelle, wie sie z.B. in der Tabelle 5 dargestellt ist, bestimmt die begrenzte Länge i der Daten unter Bezugnahme auf die Umwandlungstabelle und liefert das festgelegte Ergebnis (begrenzte Länge i) an den Multiplexer 35.
Die Einheit 33 zur Detektierung des Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes enthält (im Fall der Tabelle 5 den Teil zur Umwandlung der Daten "11011101") einen eingebauten Wiederholungsbegrenzungscodeteil der Umwandlungstabelle von Tabelle 5, sie detektiert unter Bezugnahme auf die Umwandlungstabelle den Tmin-Wiederholungsbegrenzungscode, und wenn der Code ("11011101") detektiert wird, liefert die Einheit 33 zur Detektierung des Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes ein Detektorsignal an die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge, um die begrenzte Länge i = 4 anzuzeigen, die dem detektierten Code entspricht.
Wenn die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge aus der Einheit 33 zur Detektierung des Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes das Detektorsignal empfängt, wird selbst dann, wenn zu dieser Zeit unabhängig eine andere begrenzte Länge bestimmt wird, diese andere begrenzte Länge nicht ausgewählt, sondern dem Multiplexer 35 wird die begrenzte Länge zugeführt, die auf dem Tmin-Wiederholungsbegrenzungscode basiert.
4 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge und der Einheit 33 zur Detektierung des Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes. Die Einheit 33 zur Detektierung des Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes enthält den Umwandlungsteil "11011101" der in Tabelle 5 dargestellten Tabelle. Falls die zugeführten 8-Bit-Daten mit diesem Umwandlungsteil übereinstimmen, wird der Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge ein vorbestimmtes Detektorsignal zugeführt. Die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge enthält weiterhin eine eingebaute Tabelle, wie sie in Tabelle 5 dargestellt ist, und prüft, ob 2 Bits der Eingangsdaten mit einer der Bitfolgen "10" und "01" übereinstimmen. Falls die Eingangsdaten mit einer der Bitfolgen "10" und "01" übereinstimmen, legt die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge die begrenzte Länge i auf 1 fest. Wenn die Eingangsdaten nicht mit einer der Bitfolgen "10" und "01" übereinstimmen, werden weitere 2 Bits hinzugefügt, und die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge prüft, ob die gesamten 4-Bit-Daten bezüglich aller 4 Bits mit irgendeiner der Bitfolgen "1110", "1101", "1111", "1100", "0010" und "0001" übereinstimmen.
Falls die Eingangsdaten mit irgendeiner der Bitfolgen "1110", "1101", "1111", "1100", "0010" und "0001" übereinstimmen, legt die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge die begrenzte Länge i auf 2 fest.
Falls die Eingangsdaten den Wert "1101" haben, prüft die Einheit 33 zur Detektierung des Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes, die nun zusätzlich zu den ursprünglichen 4 Bits vorn weitere 4 Bits betrachtet, ob die gesamten Bits mit "11011101" übereinstimmen (Tmin-Wiederholungsbegrenzungscode), und wenn die eingegebenen 8 Bits nicht mit "11011101" übereinstimmen, legt die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge die begrenzte Länge i auf 2 fest. Falls die eingegebenen 8 Bits hingegen mit "11011101m " übereinstimmen, legt die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge anstelle der begrenzten Länge i = 2 auf der Basis des Ausgangssignal der Einheit 33 zur Detektierung des Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes die begrenzte Länge i auf 4 fest. Falls die Eingangsdaten mit keiner der oben erwähnten Bitfolgen "1110", "1101", "1111", "1100", "0010" und "0001" übereinstimmen, werden weitere 2 Bits hinzugefügt, und es wird auf die insgesamt 6 Bits Bezug genommen.
In ähnlicher Weise wird anschließend auf die Daten mit bis zu insgesamt 8 Bits entsprechend Tabelle 5 Bezug genommen und die begrenzte Länge des Daten-Strings für alle Werte "1" und "0" bestimmt.
Die Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge liefert die begrenzte Länge i, die in der oben beschriebenen Weise bestimmt wird, an den Multiplexer 35.
Das Festlegen der begrenzten Länge in der Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge kann, abweichend von der in 4 dargestellten Reihenfolge, auch mit der größten begrenzten Länge beginnend, d.h. in der Reihenfolge i = 4, i = 3, i = 2 und i = 1, erfolgen. In diesem Fall wird die begrenzte Länge in der gleichen Weise bestimmt, wie dies oben beschrieben wurde.
Auf der anderen Seite enthalten die Umwandlungseinheiten 34-i (34-1 bis 34-r) Tabellen, die den jeweiligen begrenzten Längen i entsprechen. Für den Fall, daß das den zugeführten Daten entsprechende Umwandlungsgesetz in der Tabelle registriert ist, werden die zugeführten Daten mit 2 × i Bit unter Anwendung dieses Umwandlungsgesetzes in den Code mit 3 × i Bit umgewandelt, und dieser Code wird dem Multiplexer 35 zugeführt.
Der Multiplexer 35 wählt einen von der Umwandlungseinheit 34-i zugeführten Code aus, der der von der Einheit 32 zur Festlegung der begrenzten Länge zugeführten begrenzten Länge i entspricht, und gibt diesen Code als serielle Daten über den Puffer 36 aus.
Wenn hier z.B. in Tabelle 5 keine Tmin-Wiederholungsbegrenzungs-Tabelle mit i = 4 vorhanden ist, führt dies z.B. zu Tabelle 3. Wenn "1101110111011101" als Daten zugeführt werden, wird der umgewandelte Codewort-String in einen Code "101-010" umgewandelt, wobei die anfänglichen "1101" als i = 2 Daten betrachtet werden. Die nächsten "1101" und die übernächsten "1101" werden in ähnlicher Weise in einen Code "101-010" umgewandelt.
Wenn ein in der oben beschriebenen Weise erzeugter Code z.B. durch NRZI in den Pegelcode umgewandelt wird, wird der Code in ein Signal umgewandelt, dessen Logik in der Zeitlage von "1" invertiert ist. Deshalb wird die Codewortkette in "110011001100110011" umgewandelt, d.h. in einen Code, in dem das minimale Inversionsintervall 2T aufeinanderfolgend 9 mal wiederholt wird. Wenn ferner "1101" kontinuierlich als Daten-String zugeführt wird, setzt sich das minimale Inversionsintervall 2T für eine lange Zeit fort.
Wenn hingegen die Umwandlungstabelle von i = 4 in der Tabelle 5 benutzt wird, wird der spezielle Code "11011101" aus den Daten in einen Code "100000001000" umgewandelt. Dies hat zur Folge, daß ein lange fortdauerndes minimales Inversionsintervall Tmin verhindert wird. Im Fall von Tabelle 5 ist die maximale Aufeinanderfolge des minimalen Inversionsintervalls Tmin 7 Mal.
Tabelle 5 ergibt

11011101 100 000 001 000

als Tmin-Wiederholungsbegrenzungscode, wenn jedoch weiterhin zusätzlich ein Code, der kein Duplikat ist, als Tmin-Wiederholungsbegrenzungscode hinzugefügt wird, können zwei Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes vorgesehen sein, die im folgenden beschrieben werden.

11011101 100 000 001 000

0001011 100 000 001 010
Tabelle 5 wird dann gegen die Tabelle ausgetauscht, die in der weiter unten beschriebenen Tabelle 10 dargestellt ist. Im Fall der Tabelle 8 wird das minimale Inversionsintervall Tmin maximal 6 Mal nacheinander wiederholt.
<Tabelle 10>
Ähnlich ergibt die Tabelle 7

10111011 001000000010

als Tmin-Wiederholungsbegrenzungscode. Wenn man jedoch weiterhin zusätzlich einen Code, der kein Duplikat ist, als Tmin-Wiederholungsbegrenzungscode hinzufügt, können zwei Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes zur Verfügung gestellt werden, die im folgenden beschrieben werden.

10111011 001 000 000 010

11101100 001 000 000 101
Die Tabelle 7 wird dann gegen die in der Tabelle 11 dargestellte Tabelle ausgetauscht, die weiter unten dargestellt ist. Im Fall von Tabelle 11 wird das minimale Inversionsintervall Tmin maximal 6 mal nacheinander wiederholt.
<Tabelle 11>
Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel wird in der gleichen Weise angewendet, wie dies oben beschrieben wurde, wenn die Umwandlungstabelle oder die inverse Umwandlungstabelle von Tabelle 5 in Tabelle 3, Tabelle 4 und die Tabellen 6 bis 11 geändert wird. Tabelle 3, Tabelle 4 und Tabelle 8 enthalten jedoch keinen Wiederholungsbegrenzungscode für den minimalen Lauf, deshalb ist die in 3 dargestellte Einheit 33 zur Detektierung des Tmin-Wiederholungsbegrenzungscodes überflüssig. Da die Tabellen 8 und 9 unbestimmte Bits enthalten, ist ein Prozeß für die Verarbeitung von unbestimmten Bits erforderlich.
Ein anderes Beispiel von Tabelle 5, bei dem der Anfang und das Ende des Codewort-Strings invers angeordnet sind, ist in Tabelle 12 realisiert.
<Tabelle 12>
In ähnlicher Weise ist ein weiteres Beispiel von Tabelle 9, in der der Anfang und das Ende des Codewort-Strings invers angeordnet sind, realisiert, wie dies in Tabelle 13 dargestellt ist.
<Tabelle 13>
In Tabelle 10 ist für das Bit, das einem unbestimmten Bit unmittelbar vorangeht, für das unbestimmte Bit der Wert 1 vorgeschrieben, falls das unmittelbar vorangehende Bit gleich 1 ist, und auf der anderen Seite ist für das unbestimmte Bit der Wert 0 vorgeschrieben, falls das unmittelbar vorangehende Bit gleich 0 ist.
Innerhalb der jeweiligen begrenzten Länge des Daten-Strings und des Code-Strings, die in Tabelle 3 bis Tabelle 9 dargestellt sind, kann die Reihenfolge der Anordnung unterschiedlich sein. So kann z.B. die Reihenfolge der Anordnung der begrenzten Länge i = 1 in Tabelle 5 so sein, wie dies im folgenden dargestellt ist.
kann die Form haben
Die Zahl der Werte "1" des Elements eines Daten-Strings und die Zahl der Werte "1" des Elements eines Codewort-Strings sollte jedoch so vorgeschrieben sein, daß die Reste, die durch Teilen der Zahl der Werte "1" des Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" des Codewort-Strings gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Als Nächstes wird ein Simulationsergebnis beschrieben, das durch einen Prozeß gewonnen wird, in dem die Aufeinanderfolge von Tmin begrenzt ist und der Daten-String, in die ein DSV-Steuerbit eingefügt ist, moduliert wird.
Die Simulation wird unter Verwendung der Tabelle 5 als Umwandlungstabelle durchgeführt.
Die DSV-Steuerung erfolgt alle 47 Datenbits an zufälligen Daten von 13107200 Bits, die beliebig unter Verwendung der Modulationscodetabelle 5 erzeugt werden, der Daten-String mit dem eingefügten DSV-Bit wird unter Verwendung der Tabelle 5 moduliert, und dann wird das Simulationsergebnis der Verteilung der aufeinanderfolgenden Tmin gewonnen, wie dies unten dargestellt ist. Tmin wird maximal 7 mal wiederholt, die aufeinanderfolgende Wiederholung von Tmin wird effektiv abgekürzt. Das mittlere Inversionsintervall wird berechnet, indem der gesamte Kanalbit-String durch das gesamte betreffende T geteilt wird, und bei dieser Simulation ist der Wert gleich 3,34T.
Was die DSV-Steuerung dieses Kanalbit-Strings betrifft, so werden die Differenz, die bezüglich"1" nach NRZI als high und "00" nach NRZI als low gewonnen wird, sowie der Spitzenwert des DSV-Werts auf der Plusseite und der Spitzenwert des DSV-Werts auf der Minusseite beschrieben, wie dies unten angegeben ist. Die prozentuale Redundanz für den Fall, daß das DSV-Steuerbit alle 47 Datenketten als DSV-Bit eingefügt wird, ist 1/(1 + 47) = 2,08%, da sie 1 Daten für 47 Daten-Strings beträgt.
Zur Realisierung der DSV-Steuerung wird das DSV-Steuerbit nach der Erzeugung des Kanalbit-Strings eingefügt, weil die DSV-Steuerung in dem Daten-String unmöglich ist, wenn konventionell z.B. RLL (1-7) und RML (1-7) benutzt wird. Um jedoch eine DSV-Steuerung unter Beibehaltung des maximalen Laufs durchzuführen, sind 4 Kanalbits erforderlich, und die Effizienz ist im Vergleich zu der oben erwähnten Tabelle 3 bis Tabelle 9 gering.
Die oben beschriebene Simulation bestätigt weiterhin, daß der Daten-String, der durch einen Prozeß gewonnen wird, bei dem der erzeugte Kanalbit-String auf der Basis von Tabelle 5 demoduliert und das DSV-Bit alle 47 Bits extrahiert wird, mit den ursprünglichen Zufallsdaten identisch ist.
Da die variable Tabelle das Umwandlungsgesetz für die eindeutige Festlegeung enthält und im Detail die Zahl der Wiederholungen der minimalen Lauflänge begrenzt ist und Reste, die durch Teilen der Zahl der Werte "1" in dem Element der Umwandlungstabelle und der Zahl der Werte "0" in dem Element der Umwandlungstabelle durch 2 für beide Reste identisch 1 oder 0 ist, wird gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben,

(1) die DSV-Steuerung mit reduzierter Redundanz durchgeführt,
(2) zusätzlich zu der reduzierten Redundanz der minimale Lauf und der maximale Lauf beibehalten und
(3) eine Fehlerausbreitung unterdrückt, weil das eingefügte DSV-Bit die gleiche Bitzahl hat. und im Vergleich zu dem Codewort-String, bei dem die Wiederholung des minimalen Laufs nicht begrenzt ist, ist
(4) die Zulässigkeit bei tangentialem Kippen bei hoher linearer Dichte verbessert,
(5) der Anteil, in dem der Signalpegel niedrig ist, reduziert, die AGC- und PLL-Genauigkeit der Wellenformverarbeitung verbessert und die Leistung insgesamt verbessert, und
(6) ein Short-Pass-Speicherlängen-Design für Viterbi-Decodierung leichter realisierbar als bei herkömmlichen Methoden, und der Schaltungsumfang kann minimiert werden.

Als Verteilungsmedium für das Verteilen des Computerprogramms zur Durchführung der oben beschriebenen Verarbeitung an Benutzer können Aufzeichnungsmedien, wie Magnetplatten, CD-ROMs und Festspeicher sowie Kommunikationsmedien, wie Netzwerke und Satelliten, verwendet werden.
Bei dem in Anspruch 1 beschriebenen Modulationsgerät, bei dem in Anspruch 6 beschriebenen Modulationsverfahren und bei dem in Anspruch 7 beschriebenen Verteilungsmedium enthält die Umwandlungstabelle, wie oben beschrieben, als Element das eindeutig bestimmte Element, und weist das Umwandlungsgesetz auf, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl der Werte "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind. Die DSV-Steuerung kann in dem Daten-String durchgeführt werden. Die DSV-Steuerung kann mit reduzierter Redundanz durchgeführt werden. Der maximale Lauf k kann wenigstens gleich 7 sein.
Bei dem Modulationsgerät, dem Modulationsverfahren und dem Verteilungsmedium, die in Anspruch 1, 7 und 8 der ersten Ausscheidungsanmeldung beschrieben sind, enthält die Umwandlungstabelle, wie oben beschrieben, den unbestimmten Code und weist das Umwandlungsgesetz auf, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind. Die DSV-Steuerung kann in dem Daten-String durchgeführt werden. Die DSV-Steuerung kann mit reduzierter Redundanz durchgeführt werden. Der maximale Lauf k kann wenigstens gleich 7 sein. Da außerdem die Aufeinanderfolge des minimalen Laufs begrenzt ist, ohne daß die minimale Länge der Umwandlungstabelle erweitert ist, wird es möglich, eine stabile Taktreproduktion mit reduzierter inkrementeller Fehlerausbreitungslänge durchzuführen.
Bei dem Modulationsgerät, dem Modulationsverfahren und dem Verteilungsmedium, die in den Ansprüchen 1, 5 und 6 der zweiten Ausscheidungsanmeldung beschrieben sind, enthält die Umwandlungstabelle den Code zur Begrenzung der Aufeinanderfolge des minimalen Laufs und weist das Umwandlungsgesetz auf, bei dem die Reste, die durch Teilen der Zahl von Werten "1" in dem Element eines Daten-Strings und der Zahl der Werte "1" in dem Element eines umzuwandelnden Codewort-Strings durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind. Die DSV-Steuerung kann in dem Daten-String durchgeführt werden. Die DSV-Steuerung kann mit reduzierter Redundanz durchgeführt werden. Der maximale Lauf k kann wenigstens gleich 7 sein.

Claims

Modulationsgerät mit einer Modulationseinrichtung zum Umwandeln einer Datenkette mit einer Basislänge von m Bits in eine Codewortkette variabler Länge mit einer Basis-Codelänge von n Bits (d, k; m, n; r) auf der Basis einer Umwandlungstabelle, wobei die Umwandlungstabelle der Modulationseinrichtung den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur hat, Elemente besitzt, die eindeutig bestimmt sind, und ein solches Umwandlungsgesetz aufweist, daß Reste, die durch Dividieren der Zahl von "1"-Bits in einem Element der Datenkette und der Zahl von "1"-Bits in dem Element der umzuwandelnden Codewortkette durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Modulationsgerät nach Anspruch 1, bei dem die Umwandlungstabelle vorschreibt, daß der maximale Lauf k wenigstens gleich 7 ist.
Modulationsgerät nach Anspruch 2, bei dem die Umwandlungstabelle vorschreibt, daß die begrenzte Länge r wenigstens gleich 4 ist, wenn der maximale Lauf gleich 7 ist.
Modulationsgerät nach Anspruch 1, ferner mit einer Digitalsummenwert-(DSV)-Steuereinrichtung zum Steuern der DSV von Eingangsdaten und zur Lieferung der DSV an die Modulationseinrichtung.
Modulationsgerät nach Anspruch 1, bei dem die Umwandlungstabelle einen Code zur Begrenzung der Aufeinanderfolge des minimalen Laufs aufweist.
Modulationsverfahren zum Umwandeln einer Datenkette mit einer Basislänge von m Bits in eine Codewortkette variabler Länge mit einer Basis-Codelänge von n Bits (d, k; m, n; r) auf der Basis einer Umwandlungstabelle, wobei die Umwandlungstabelle der Modulationseinrichtung den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur hat, Elemente besitzt, die eindeutig bestimmt sind, und ein solches Umwandlungsgesetz aufweist, daß Reste, die durch Dividieren der Zahl von "1"-Bits in einem Element der Datenkette und der Zahl von "1"-Bits in dem Element der um zuwandelnden Codewortkette durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.
Verteilungsmedium, das ein Computerprogramm liefert, welches eine Datenkette mit einer Basislänge von m Bits auf der Basis einer Umwandlungstabelle in eine Codewortkette variabler Länge mit einer Basis-Codelänge von n Bits (d, k; m, n; r) umwandelt, wobei die Umwandlungstabelle der Modulationseinrichtung den minimalen Lauf d von 1 hat, eine variable Längenstruktur hat, Elemente besitzt, die eindeutig bestimmt sind, und ein solches Umwandlungsgesetz aufweist, daß Reste, die durch Dividieren der Zahl von "1"-Bits in einem Element der Datenkette und der Zahl von "1"-Bits in dem Element der umzuwandelnden Codewortkette durch 2 gewonnen werden, für beide Reste identisch 1 oder 0 sind.