專利名稱：光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)、數(shù)據(jù)記錄方法、記錄裝置和重放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)、記錄方法、記錄裝置、以及重放裝置，特別涉及采用將16位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制成17位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的16/17位調(diào)制方法(16/17變換方法)的記錄介質(zhì)、方法和裝置。
本發(fā)明還涉及組合上述記錄裝置和重放裝置的光學(xué)記錄/重放裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中，諸如視頻數(shù)據(jù)盤、音頻數(shù)據(jù)盤、CD盤(compact disk激光唱盤)、MD盤(mini disc小型磁盤)以及DVD盤(digital versatile disk數(shù)字通用盤)(包括DVD-RAM等)都是用來記錄和重放數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)，并且它們是已知的。在本說明書中，光盤或光-磁盤(MO盤)都被稱為光記錄介質(zhì)或光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)。到目前為止，CD盤和DVD盤已經(jīng)被廣泛地用作數(shù)據(jù)包介質(zhì)(package media)，而MD盤則作為音樂記錄介質(zhì)。用于從這些介質(zhì)中讀出數(shù)據(jù)的重放裝置和將數(shù)據(jù)記錄到這些介質(zhì)上的記錄裝置也已經(jīng)被廣泛使用。
作為這些介質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)的CD盤技術(shù)是能使只讀光盤實現(xiàn)最好性能的應(yīng)用技術(shù)。例如，被記錄到其上的信號是所謂的(2,10)游程長度限定碼(run-length limited code)(下文將稱為RLL[2,10]碼)，在這種編碼中，數(shù)據(jù)中連續(xù)“0”的個數(shù)被限定在2到10之間。因而，在CD盤和MD盤中，RLL是8到14調(diào)制(EFM)，將8位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成14位碼字，并在各個碼字間插入三位，而在DVD盤中，是8/16調(diào)制，將8位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成16位碼字。
將數(shù)據(jù)記錄到光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上是通過如下的方法進行的(a)采用不歸零反轉(zhuǎn)(NRZI)的調(diào)制方法，其中，碼字的“1”在記錄數(shù)據(jù)“1”和“0”之間進行反轉(zhuǎn)(inversion)，而碼字為“0”時則不進行反轉(zhuǎn)；(b)記錄數(shù)據(jù)的“1”和“ 0”則和磁-光盤上的凹坑或磁化的兩個極性相對應(yīng)。因此，當(dāng)采用上述的NRZI調(diào)制碼時，如果假設(shè)碼字的位長為T，則記錄數(shù)據(jù)的反轉(zhuǎn)間隔最小為3T，最大為11T。
另一方面，在EFM調(diào)制中，1T對應(yīng)于0.47Tb(Tb為數(shù)據(jù)位長)，而在8/16調(diào)制中，1T對應(yīng)于0.5Tb。
考慮到數(shù)據(jù)調(diào)制時碼字的位長就是其自身的檢測窗寬這一事實，具有較寬的最小反轉(zhuǎn)間隙、并具有大約為位長一半的較窄檢測窗寬的碼，當(dāng)其被用于低噪聲只讀光盤時，所述碼尤其能顯示出其良好的特性，并具有很好的重放信號質(zhì)量。
但是，近年來，對將包括壓縮視頻數(shù)據(jù)、壓縮音頻數(shù)據(jù)等大量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)記錄到光盤或磁-光盤上的需求在不斷增加。
作為這樣的磁-光盤，例如在由本申請的專利受讓人在1999年6月22日提出的名為“光記錄介質(zhì)和盒式磁盤(disk cartridge)”的日本專利申請平11-176029號中公開了磁-光盤的發(fā)明。這種光盤的尺寸小、密度高、且容量大，直徑為50毫米的盤可存儲2G的數(shù)據(jù)，而直徑為64毫米的盤可存儲4G的數(shù)據(jù)。在這種情況下，使用發(fā)射藍(lán)激光的激光二極管。
在這種情況下，為了將大量的數(shù)據(jù)存儲到可寫的磁-光盤上，有時采用不同于上述的編碼方法不是將游程長度限定在(2,10)之間并相應(yīng)縮窄檢測窗寬，而是將最小反轉(zhuǎn)間隙縮窄并相應(yīng)加寬檢測窗寬，則往往會取得更好的效果。
16/17調(diào)制系統(tǒng)被認(rèn)為是一種確保大檢測窗寬的調(diào)制格式。這種調(diào)制系統(tǒng)用于將16位的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成17位的碼字，且在大多數(shù)情況下，游程長度被限定在0到6之間。例如，16/17調(diào)制系統(tǒng)被廣泛用在磁性記錄領(lǐng)域。在日本專利待審公開文件平9-27171、平10-322217、平11-162113和平10-1324520號中，就公開了這樣的技術(shù)。
應(yīng)當(dāng)指出，上述的16/17調(diào)制應(yīng)用在磁性記錄領(lǐng)域的效果最好，通常為局部響應(yīng)級4(partial response class 4-PR4)。也就是說，需要注意到這樣一個事實磁性記錄領(lǐng)域中的記錄/重放系統(tǒng)的響應(yīng)特性屬于微分特性。從由交錯式NRZI方法產(chǎn)生的碼字來產(chǎn)生記錄數(shù)據(jù)的過程如圖1所示，脈沖響應(yīng)將最終的傳輸特性補償成圖2所示的PR4特性，此外，可采用維特比算法等最大似然解碼法來重放數(shù)據(jù)。
圖1中的參考標(biāo)號101表示延時元件，通過碼字位時鐘來產(chǎn)生兩個時鐘延遲，而參考標(biāo)號102表示以2為模數(shù)相加的處理器，即，該處理器執(zhí)行“或”邏輯操作。
在應(yīng)用到磁性記錄的上述16/17調(diào)制中，即使從碼字中每隔一位來提取數(shù)據(jù)時，連續(xù)“0”的個數(shù)也被限定為不超出某一特定數(shù)目，對應(yīng)于通過上述最大似然解碼方法來重放數(shù)據(jù)的情況。
總之，本發(fā)明所要解決的問題是，假設(shè)將主要用在上述的磁性記錄的16/17制調(diào)制方法應(yīng)用到例如光盤或磁-光盤那樣的光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)時，會遇到的下述問題。
光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)的記錄/重放系統(tǒng)的響應(yīng)特性不具有磁性記錄所具有的類似的微分特性。因此，當(dāng)在光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)等上記錄數(shù)據(jù)時，記錄數(shù)據(jù)是從按照NRZI方法產(chǎn)生的碼字來產(chǎn)生，重放信號重放時是很容易用閾值分辨出的二進制數(shù)字，其脈沖響應(yīng)的最終傳輸特性被均衡成圖3所示的所謂部分響應(yīng)(1,1)特性(下文將稱為PR(1,1))，隨后通過例如維特比算法等最大似然解碼方法來重放數(shù)據(jù)。在這樣的情況下，在磁性記錄領(lǐng)域中即使從每隔一個碼字提取數(shù)據(jù)時連續(xù)“0”的個數(shù)也不能超出某一特定值的上述限制變得沒有意義。
從另一個觀點來比較PR4和PR(1,1)。圖2和圖3是脈沖響應(yīng)的表示圖，其中橫軸表示時間。在橫軸為頻率用來PR4和PR(1,1)時，PR4為正弦曲線，而PR(1,1)為余弦曲線。即，用于磁性記錄的PR4的特性和用于光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)的P(1,1)特性在特征上完全不同。
在PR(1,1)的光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)中，當(dāng)碼字中的“1”連續(xù)時，重放信號變成中間值，因而在數(shù)據(jù)重放時，由鎖相環(huán)電路(PLL)產(chǎn)生同步時鐘信號將變得困難。此外，在采用例如維特比算法等最大似然解碼方法時，數(shù)據(jù)的誤差率會在解碼后受到很大的影響。
上述用于磁記錄的16/17調(diào)制方法并不抑制調(diào)制波的低頻成分。因而會出現(xiàn)偏移波動，并可能會在重放時使誤碼率(BER)增大。
此外，在光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)中，由盤面襯底反射率的變化、或雙折射現(xiàn)象等低頻變化所造成的電平改變，有時會疊加到重放的數(shù)據(jù)上。當(dāng)使用閾值判斷和PR(1,1)特性時，重放信號的低頻波動可以導(dǎo)致BER的降低，因而，必須用高通濾波器將低頻的成分從重放信號中除去。但是，如果原始記錄數(shù)據(jù)包括大量的低頻成分時，對低頻成分的除去會另外造成電平改變，這種改變也會降低BER。上述用于磁記錄的16/17調(diào)制不考慮對記錄數(shù)據(jù)中包括的低頻成分的影響，因而這種調(diào)制不能應(yīng)用于光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)。
當(dāng)將16/17調(diào)制系統(tǒng)應(yīng)用于光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)時，必須能夠正確地識別出17位碼字間的標(biāo)點位，并必須確定調(diào)制系統(tǒng)遇到的同步圖案。
本發(fā)明的一個目的是提供一種光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)，可以通過縮短最短的反轉(zhuǎn)間隔來延展檢測窗寬，并將大量數(shù)據(jù)儲存到可寫磁盤上。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種數(shù)據(jù)的記錄方法，在該方法中，即使使用適于光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)的記錄/重放系統(tǒng)響應(yīng)特性的數(shù)據(jù)重放方法時，碼字中的“1”也不會連續(xù)很多，因此，很容易通過鎖相環(huán)(PLL)來產(chǎn)生同步時鐘信號，用例如維特比算法等最大似然方法解碼后的數(shù)據(jù)誤差率也未增大。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種數(shù)據(jù)的記錄方法，該方法添加同步圖案以正確地識別出17位碼字的標(biāo)點位。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種數(shù)據(jù)記錄方法，它通過抑制記錄數(shù)據(jù)的低頻成分，可消除例如由光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)的反射率變化和其襯底的雙折射等的影響，并通過高通濾波器等器件濾除重放信號的低頻部分。
本發(fā)明的另一個目的是提供采用上述介質(zhì)和方法的記錄裝置和重放裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供一種光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)，在該介質(zhì)上記錄由16位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來的17位碼字，其中，所述17位碼字由16位數(shù)據(jù)字為一組以連續(xù)零的最少數(shù)目(d)、連續(xù)零的最大數(shù)目(k)、以及碼字中連續(xù)“1”的最大數(shù)目(r)的限制條件來編碼；并通過非歸零反轉(zhuǎn)(NRZI)，碼字為“1”時碼字被轉(zhuǎn)換成記錄數(shù)據(jù)中“1”和“0”的反轉(zhuǎn)，而在碼字為“0”時則不進行反轉(zhuǎn)；在記錄數(shù)據(jù)中的“1”和“0”與光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上凹坑的有無、或磁化的兩個極性相聯(lián)系的條件下，碼字被記錄。
上述光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)通過縮短最短反轉(zhuǎn)間隔可以加寬檢測窗寬，并能儲存大量數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供一種數(shù)據(jù)記錄方法，通過將16位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成17位碼字，將16位數(shù)據(jù)記錄到光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上，該方法包括以下步驟按照連續(xù)零的最少數(shù)目(d)、連續(xù)零的最大數(shù)目(k)、以及碼字中連續(xù)“1”的最大數(shù)目(r)的限制條件將16位數(shù)據(jù)字編碼成17位碼字組；采用非歸零反轉(zhuǎn)(NRZI)來將碼字的“1”轉(zhuǎn)換成記錄數(shù)據(jù)中“1”和“0”的反轉(zhuǎn)，而碼字中的“0”不進行反轉(zhuǎn)；記錄數(shù)據(jù)中的“1”和“0”的存儲與所述光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上凹坑的有無、或磁化的兩個極性相聯(lián)系。
編碼方法的限制條件最好是(d,k)為(0,6)，而r大于4且小于11。
另外，編碼方法的限制條件最好是(d,k,r)=(0,6,9)。
最好將所述光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上記錄的數(shù)據(jù)的大于等于80和小于等于256的偶數(shù)字節(jié)序列定義為一幀；在每幀數(shù)據(jù)中附加兩個字節(jié)部分的同步圖案；同步圖案通過不符合至少一個所述限制條件而易于同碼字區(qū)別開。
同步圖案最好不滿足上述d=6的限制條件，且包括七個連續(xù)的“0”。
作為同步圖案，最好使用從下表A中10種同步圖案選擇的至少SY0至SY5六種圖案表A(1)00010001000000010(2)00010101000000010(3)00100001000000010(4)00100101000000010(5)00101001000000010(6)01000001000000010(7)01000101000000010(8)01001001000000010(9)01010001000000010(10)01010101000000010最好NRZI轉(zhuǎn)換后用于抑制位序列低頻成分的至少有兩位被插入到碼字中，在由所述編碼方法編碼的數(shù)據(jù)中，至少每隔34位、至多每隔102位就插入一次。
該方法最好是還包括計算數(shù)字和值(DSV)的步驟，計算通過NRZI轉(zhuǎn)換后將記錄數(shù)據(jù)中的“1”對應(yīng)于“+1”、而將“0”對應(yīng)于“-1”、并將這些數(shù)值相乘獲得的數(shù)字和值(DSV)；及這樣確定用于抑制低頻成分的數(shù)據(jù)位限定條件中的k限制條件不滿足時始終選擇為“1”，而在其它的情況下在插入位上插入“0”位，并選擇使所述DSV具有較小的絕對值的數(shù)值，直至其它情況下用于抑制亞音頻成分的下一位被插入為止。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，提供一種記錄裝置，用于將從16位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來的17位碼字記錄到光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上，該裝置包括16/17轉(zhuǎn)換裝置；同步圖案附加裝置；DSV控制信號位加入裝置；非歸零反轉(zhuǎn)(NRZI)轉(zhuǎn)換裝置；以及磁頭驅(qū)動裝置；其中，16/17轉(zhuǎn)換裝置以碼字中連續(xù)零的最小數(shù)目(d)、連續(xù)零的最大數(shù)目(k)、以及連續(xù)“1”的最大數(shù)目(r)的限制條件將16位數(shù)據(jù)字編碼成17位碼字組；所述NRZI轉(zhuǎn)換裝置將碼字中的“1”轉(zhuǎn)換成記錄數(shù)據(jù)的“1”和“0”的反轉(zhuǎn)，而碼字中的“0”通過NRZI不反轉(zhuǎn)；及所述磁頭驅(qū)動裝置將記錄數(shù)據(jù)的“1”和“0”對應(yīng)于光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上的凹坑的出現(xiàn)和磁化的兩個極性的其中之一。
根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，提供一種重放裝置，用于重放光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上記錄的數(shù)據(jù)，其中所述光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上儲存由16位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來的17位碼字，所述17位碼字由16位數(shù)據(jù)字為一組以連續(xù)零位的最少數(shù)目(d)、連續(xù)零位的最大數(shù)目(k)、以及碼字中連續(xù)“1”的最大數(shù)目(r)的限制條件來編碼；并通過非歸零反轉(zhuǎn)(NRZI)，碼字為“1”時碼字被轉(zhuǎn)換成記錄數(shù)據(jù)中“1”和“0”的反轉(zhuǎn)，而在碼字為“0”時則不進行反轉(zhuǎn)；在記錄數(shù)據(jù)中的“1”和“0”與光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上凹坑的有無、或磁化的兩個極性相聯(lián)系的條件下，碼字被記錄；其中，所述重放裝置包括從所述光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)讀取的數(shù)據(jù)中重放時鐘信號的裝置；參照所述重放時鐘信號用最大似然解碼法對讀取數(shù)據(jù)進行解碼的裝置；及將所述解碼出的17位碼字轉(zhuǎn)換成16位數(shù)據(jù)字的17/16轉(zhuǎn)換裝置。
附圖簡要說明參照附圖由下文對最佳實施例的描述，本發(fā)明這些以及其它一些目的和特征將變得更加清楚，其中圖1是交叉NRZI處理電路的結(jié)構(gòu)圖；圖2是磁性記錄中PR4的脈沖響應(yīng)曲線圖；圖3是PR(1,1)的脈沖響應(yīng)曲線圖，展示諸如磁-光盤等光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)的特性；圖4是作為本發(fā)明實施例的采用磁-光盤的光學(xué)磁性記錄/重放裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖5是說明同步圖案插入后的同步幀的結(jié)構(gòu)圖；圖6是DSV控制位的插入位置的圖；圖7是17位數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)圖；圖8是說明進行8-8轉(zhuǎn)換時8位數(shù)據(jù)的192個圖案的部分(1)；圖9是說明進行8-8轉(zhuǎn)換時8位數(shù)據(jù)的192個圖案的部分(2)；圖10是說明進行8-8轉(zhuǎn)換時8位數(shù)據(jù)的192個圖案的部分(3)；圖11是未包括在圖8到圖10的8位數(shù)據(jù)中剩余64個數(shù)據(jù)的圖；圖12是將圖11中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖8到圖11中的數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系的圖13是16/17轉(zhuǎn)換電路中編碼方法的表；圖14是在同步圖案附加電路中使用的同步圖案例的表；圖15是在同步圖案中附加電路中使用的同步圖案組合例的圖；圖16是在同步圖案中附加電路中使用的另一同步圖案組合例的圖；及圖17是在17/16轉(zhuǎn)換電路中解碼方法的表。
以下，參照
優(yōu)選實施例。
圖4是本發(fā)明實施例的磁性-光學(xué)記錄/重放裝置的結(jié)構(gòu)圖。
作為可將數(shù)據(jù)記錄到磁-光盤1上的記錄系統(tǒng)，圖4所示的磁性-光學(xué)記錄/重放裝置包括16/17轉(zhuǎn)換電路25、同步圖案附加電路24、數(shù)字和值(DSV)控制位附加電路23、NRZI轉(zhuǎn)換電路22、以及磁頭驅(qū)動器21。
作為用于從磁-光盤1中讀取并重放數(shù)據(jù)的重放系統(tǒng)，圖4所示的磁-光記錄/重放裝置包括波形均衡電路41、維特比解碼電路42、DSV控制位消除電路43、17/16轉(zhuǎn)換電路44、由鎖相環(huán)構(gòu)成的信道位同步時鐘發(fā)生電路45、同步圖案檢測電路46、以及定時發(fā)生電路47。
作為磁-光盤1，例如可采用在1999年6月22日由本申請的專利受讓人提出的標(biāo)題為“光學(xué)記錄介質(zhì)和及盒式磁盤”的日本專利申請平11-176029中所公開的磁-光盤，它是一種超壓縮、高密度、大容量的磁-光盤，具有38毫米直徑、2GB儲存量或65毫米直徑、4GB儲存量。
在這樣的情況下，光學(xué)拾取器3上安裝的激光二極管最好是藍(lán)色激光器。
磁-光盤1由圖中未示出的主軸電機來轉(zhuǎn)動。數(shù)據(jù)通過安裝記錄磁頭2和光拾取器3上安裝的激光二極管發(fā)出的光束被記錄在磁-光盤1上。當(dāng)讀取磁-光盤1上記錄的數(shù)據(jù)時，來自光拾取器3上安裝的激光二極管的光束被反射到磁-光盤1上，并被光拾取器3中安裝的檢測器檢測到。當(dāng)然，在記錄數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)時，激光二極管的輸出不同。
光拾取器3的跟蹤控制和聚焦控制由圖中未示出的公知方法和裝置來完成。
下面將簡要地解釋在磁-光盤1上記錄數(shù)據(jù)的操作。
在磁-光盤1上要記錄的每16位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過16/17轉(zhuǎn)換電路25被轉(zhuǎn)換成17位的碼字。以下將轉(zhuǎn)換后的碼字位稱為信道位。下面解釋16/17轉(zhuǎn)換的詳細(xì)處理方法。
如圖5中物理子扇區(qū)結(jié)構(gòu)所示，16/17轉(zhuǎn)換電路25中轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)在同步圖案附加電路24中每182字節(jié)(1547信道位)幀就被附加2個字節(jié)(17個信道位)的同步圖案SY。
例如，如圖6中DSV控制位的插入例中的說明，在同步圖案附加電路24中對其附加同步圖案的1564(17+1547)個信道位的幀數(shù)據(jù)，在DSV控制位附加電路23中每68個信道位就對該幀數(shù)據(jù)附加DSC控制位的一個信道位。
此外，數(shù)據(jù)在NRZI轉(zhuǎn)換電路22被調(diào)制成NRZI格式的記錄數(shù)據(jù)，通過磁頭驅(qū)動器21被施加到記錄磁頭2，并變成磁-光盤片1上的外部磁場。
當(dāng)將數(shù)據(jù)記錄到磁-光盤1上時，對光拾取器3上的激光二極管施加大電流，來自激光二極管的高功率輸出的激光被射到磁-光盤1上，磁頭2上的磁場變化就被記錄在磁-光盤1的記錄膜上。
16/17轉(zhuǎn)換電路25的處理下面將詳細(xì)地描述16/17轉(zhuǎn)換電路25中的16/17轉(zhuǎn)換處理。
將16位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成17位時，有131742(217)種17位位序列的圖案。本發(fā)明人從中選出能滿足以下的條件的圖案，并產(chǎn)生(0,6)RLL的碼字。
條件1在序列的頭部和尾部沒有超過三個連續(xù)的“0”。
條件2在17信道信號位字中沒有超過六個的連續(xù)的“0”。
條件3；在序列的頭部和尾部沒有超過N/2個的連續(xù)的“1”。
條件4在17信道位字中沒有N個連續(xù)的“1”。
在上述條件被滿足且N=4時，就有68800個17信道位位圖案滿足上述條件，并可能與16位數(shù)據(jù)(共65536個)實現(xiàn)一一對應(yīng)。因此，可以實現(xiàn)16/17轉(zhuǎn)換。
但是，當(dāng)用這樣的方法將16位數(shù)據(jù)和17信道位聯(lián)系起來時，如果在解碼時17個信道位中即使有一個信道位錯誤時，整個16位數(shù)據(jù)都將是錯誤的，因而可靠性低。
考慮到在光盤和磁-光盤中目前實際使用的所有糾錯碼都使用8位作為一個符號，容易引起雙符號錯誤的糾錯碼是不方便的。因此，最好設(shè)定調(diào)制規(guī)則，盡可能使一個信道位的錯誤僅影響16位數(shù)據(jù)中的高8位或低8位。因而，在本實施例中采用如下的方法。
17位數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖7所示，17位數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括各有8位的第一段(高段)數(shù)據(jù)P和第二段(低段)數(shù)據(jù)Q，以及夾在它們中間的一個校驗位C。由于第一段數(shù)據(jù)P和第二段數(shù)據(jù)Q被各自編碼，因而二者間的誤碼影響小。
通過這樣構(gòu)成17位數(shù)據(jù)，結(jié)果是由第一段數(shù)據(jù)P的8位、第二段數(shù)據(jù)Q的8位、以及一個校驗位C的組合。
此外，將被記錄的16位數(shù)據(jù)分成高8位的數(shù)據(jù)H的和低8位的數(shù)據(jù)L。16/17轉(zhuǎn)換電路25將每8位數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)換成8位數(shù)據(jù)(稱為8-8轉(zhuǎn)換)，并將每個數(shù)據(jù)分配為第一數(shù)據(jù)P和第二數(shù)據(jù)Q。下面將解釋該處理。
在8-8轉(zhuǎn)換中施加以下的限制條件。
限制條件1關(guān)于連續(xù)“0”的限制(在頭部不超過4個，在尾部不超過3個，在中間不超過7個)；限制條件2關(guān)于連續(xù)“1”的限制(在頭部不能超過6個，在尾部不能超過5個)。
共有199個8位數(shù)據(jù)滿足上述限制條件。在本實施例中，從中選出192個數(shù)據(jù)。選出的192個數(shù)據(jù)被分成三組，每組包括64位，如圖8到圖10中的表1-1至1-3所示。
通過從199個限定成192個，上述的限制條件可如下改變。
修正后的限制條件1關(guān)于連續(xù)“0”的限制(在頭部不超過4個，在尾部不超過3個，在中間不超過7個)；修正后的限制條件2關(guān)于連續(xù)“1”的限制(在頭部不超過5個，在尾部不超過5個，也就是說，不超過10個連續(xù)的“1”)。
圖11表示為表1，表示未包括在圖8到圖10中剩余的64個數(shù)據(jù)。
16/17轉(zhuǎn)換電路25設(shè)有三個編碼器，對列表的圖8到圖10中的數(shù)據(jù)進行編碼。在這些編碼器中，在原始數(shù)據(jù)對應(yīng)于圖8到圖10所示的數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)就被作為碼字使用，而在原始數(shù)據(jù)對應(yīng)于圖11所示的數(shù)據(jù)時，該數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成圖8到圖10所示的數(shù)據(jù)。在圖12中以表2表示將圖11中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖8到圖10中數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系。
在這些編碼器中，在指定數(shù)據(jù)H或數(shù)據(jù)L對應(yīng)于圖8到10中的數(shù)據(jù)為真T，而指定其它情況為假F的情況時，圖7中的17位數(shù)據(jù)P、C、Q具有圖13中表3所示的結(jié)果。
在假F出現(xiàn)在任何數(shù)據(jù)中時，校驗位C就變?yōu)椤?”。相應(yīng)地，當(dāng)校驗位C為“1”時，就表明在轉(zhuǎn)換中出現(xiàn)了假F。
在圖13說明的表3中，表示在E1到E3中出現(xiàn)了假F，并且表3中的E1至E3被使用。
如上所述，16/17轉(zhuǎn)換電路完成16/17轉(zhuǎn)換。
同步圖案附加電路24的處理如圖5所示，在數(shù)據(jù)中以恒定的間距插入同步圖案，以便建立比用于重放數(shù)據(jù)的信道位大的同步單元。
將考慮下面的同步圖案的條件。
(1)最好是采用未包括在碼字中的數(shù)據(jù)圖案作為同步圖案，以便于對同步圖案進行檢測。由于在本實施例中進行16/17轉(zhuǎn)換，因而游程長度被限制在(0,6)之間。相應(yīng)地，作為在同步圖案附加電路24中使用的同步圖案，同步圖案包括使用游程長度為7的部分圖案。
(2)在考慮重放時使用信號檢測的PR(1,1)時，同步圖案的頭部和末尾最好是“0”，以保證同步圖案的檢測。這是因為用PR(1,1)使重放信號有三個值(+1,0,-1)，但如果“11”的圖案出現(xiàn)在前面的數(shù)據(jù)和后面的數(shù)據(jù)連接在一起時，“0”電平就會持續(xù)三個數(shù)值，而當(dāng)插入一個或多個“1”時，出現(xiàn)“+1”、“0”、“-1”的數(shù)據(jù)改變，或出現(xiàn)“-1”、“0”“+1”的相反數(shù)據(jù)改變，從而能夠可靠地檢測信號的邊緣(改變)。
(3)在同步圖案中也要避免出現(xiàn)兩個或多個連續(xù)的“1”。
(4)在圖14的表4中表示了10個同步圖案的示例，每個同步圖案的后半部分有一個游程長度為7的部分，施加上述的條件，并滿足原始數(shù)據(jù)的游程長度為6的限制。
同樣，如圖5所示，一組同步圖案SY以及緊鄰?fù)綀D案之后的數(shù)據(jù)和下一幀的同步圖案之前的所有位被稱為同步幀。大于同步幀的更大的單位是圖5中所示的子扇區(qū)。當(dāng)子扇區(qū)例如由13個同步幀組成時，以特定的次序來排列幾種同步圖案是有效的，以便容易地從重放數(shù)據(jù)中識別出子扇區(qū)的頭部，以及在子扇區(qū)內(nèi)部正確地重放的數(shù)據(jù)的位置。
在本實施例中，例如，多達(dá)10種同步圖案可用在13個同步幀上。在全部使用時，這些同步圖案的排列如圖15所示。但是，同步圖案SY0到SY2的排列的缺點在于，除非返回三個同步圖案，它們的位置才能被指定。
因而，已考慮改進方案。由于子扇區(qū)的頭一個同步圖案幀具有特定的意義，所以它可以被獨立地識別。而剩余的同步圖案可通過返回一個同步幀可指定在其位置上。因而，在同步圖案用六個同步圖案以圖16所示的次序排列時，就能滿足上述限制條件。
下面將考慮六個圖案的優(yōu)先選擇。
同步圖案按照它們的作用被分成三組A、B、C。
表5分組同步圖案A SY0B SY1、SY2C SY3、SY4、SY5如果選擇同步圖案使得各組具有不同的特性，則同步圖案就可以更可靠地檢測出來。
這些圖案的例子可從表4(圖14)中選取，并描述如下。
第一種圖案例ASY0(1)000100010000010在前7個信道位中只有一個“1”，且在從頭起第四個信道位上是“1”。
BSY1(4)001001010000010SY2(5)001010010000010在前7個信道位中有兩個“1”，在從頭起第三個信道位上是“1”。
CSY3(7)010001010000010SY4(8)010010010000010SY5(9)010100010000010在前7個信道位中有兩個“1”，在從頭起第二個信道位上是“1”。
第二種圖案例ASY0(1)010000010000010在從頭起第二個信道位上是“1”。
BSY1(4)000100010000010SY2(5)000101010000010在從頭起第四個信道位上是“1”。
CSY3(7)001000010000010SY4(8)001001010000010SY5(9)001010010000010在從頭起第三個信道位上是“1”。
DSV控制位附加電路23的處理過程DSV控制位附加電路23在圖6所示的位置處加入數(shù)據(jù)和值(DSV)位。DSV表示經(jīng)NRZI轉(zhuǎn)換后將記錄數(shù)據(jù)中的“1”標(biāo)記為“+1”、而將“0”標(biāo)記為“-1”，然后再將它們的值乘起來所得的值。
DSV控制位由DSV控制位附加電路23來如下插入(1)在插入位置上通過插入“0”將出現(xiàn)7個連續(xù)的“0”時，DSV控制位就為“1”。
(2)在不同于(1)的情況下，計算DSV，直至假設(shè)分別被插入“0”和“1”的下一個DSV控制位的插入點之前，并用絕對值小的值作為DSV控制位。
下面描述重放過程。
從光拾取器3上發(fā)出的激光束被射到磁-光盤1上，而根據(jù)記錄膜上克爾磁光效應(yīng)產(chǎn)生的磁化方向反射光的偏振方向的改變通過同一個光拾取器3被變換成電信號。該電信號是磁-光盤1的重放信號。
波形均衡電路41執(zhí)行波形均衡的工作，從而獲得接近例如PR(1,1)的頻響特性。
使用鎖相環(huán)(PLL)電路的信道位同步時鐘產(chǎn)生電路45根據(jù)波形均衡后的重放信號重放PLL電路中信道位單元中的同步時鐘。
通過使用重放的同步時鐘，維特比解碼電路42執(zhí)行對應(yīng)于PR(1,1)特性的最大似然解碼。
同步圖案檢測電路46從在維特比解碼電路42中最大似然解碼后的數(shù)據(jù)中檢測同步圖案，而定時發(fā)生器47根據(jù)檢測出的同步圖案按幀單位檢測同步，并按DSV控制位和碼字的單位來產(chǎn)生定時。
DSV控制位去除電路43根據(jù)定時產(chǎn)生電路47中產(chǎn)生的定時從重放數(shù)據(jù)中除去DSV控制位。
17/16轉(zhuǎn)換電路44按與16/17轉(zhuǎn)換電路相反的方式根據(jù)碼字單位的定時將17位碼字解碼成16位數(shù)據(jù)。
圖17是17/16轉(zhuǎn)換方法的表(表6)，與上述說明的16/17轉(zhuǎn)換電路26中16/17轉(zhuǎn)換中使用的圖13所示的轉(zhuǎn)換方法相反。17/16轉(zhuǎn)換電路44按圖17所示的方法來執(zhí)行17/16轉(zhuǎn)換。
因此，記錄在磁-光盤1上的數(shù)據(jù)可被重放。
應(yīng)當(dāng)指出，由于PR(1,1)的三個值的數(shù)據(jù)被從磁-光盤1上讀出，因而重放數(shù)據(jù)可通過三值(三態(tài))識別電路進行重放，取代在波形均衡電路41進行波形整形之后再采用維特比解碼電路42。
在上述的實施例中，是用磁-光盤1來舉例說明超高分辨率光盤，但本發(fā)明并不僅限于磁-光盤，它還可以用于如同光盤一樣具有PR(1,1)頻響特性的多種光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)。
概括本發(fā)明的技術(shù)效果，在使用本發(fā)明的16/17轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)記錄方法和記錄裝置時，可以減小例如CD、MD、DVD等相關(guān)技術(shù)的光盤和磁-光盤等中使用的調(diào)制中最小反轉(zhuǎn)間隔并延展檢測窗寬，并能在可寫入的光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上儲存大量的數(shù)據(jù)。
同樣，根據(jù)本發(fā)明的重放方法和重放裝置，即使當(dāng)采用適于光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)中記錄/重放系統(tǒng)響應(yīng)特性的數(shù)據(jù)重放方法時，在碼字中也不會出現(xiàn)大量連續(xù)的“1”。這樣，由鎖相環(huán)(PLL)來產(chǎn)生同步時鐘變得容易，且不會造成誤碼率在用例如為維特比算法的最大似然解碼方法進行解碼后升高。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于記錄數(shù)據(jù)的低頻成分被抑制，因而可通過高通濾波器等從重放信號中濾除低頻成分，以消除磁盤襯底的反射率和雙折射上的改變所造成的影響。
再有，在16/17轉(zhuǎn)換中，可確定可正確識別17位碼字的標(biāo)志的同步圖案。
盡管通過參照用于說明目的特定實施例已經(jīng)說明了本發(fā)明，但對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來講，顯然在不超越本發(fā)明基本概念和范圍的條件下，可進行多種改進。
例如，盡管沒有提出，本發(fā)明還提出了一種數(shù)據(jù)重放方法，用于將以這種調(diào)制方式記錄在光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)進行重放。
還可提出結(jié)合上述記錄裝置和重放裝置的光學(xué)記錄/重放裝置。
最后，可提出一種16/17的轉(zhuǎn)換方法，用于對記錄在顯示出局部響應(yīng)(1,1)特性的介質(zhì)上的信號處理，以及作為其相反轉(zhuǎn)換的17/16轉(zhuǎn)換方法。
權(quán)利要求
1．一種光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)，在該介質(zhì)上記錄由16位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來的17位碼字，其中所述17位碼字由16位數(shù)據(jù)字為一組以連續(xù)零的最少數(shù)目(d)、連續(xù)零的最大數(shù)目(k)、以及碼字中連續(xù)“1”的最大數(shù)目(r)的限制條件來編碼；并通過非歸零反轉(zhuǎn)(NRZI)，碼字為“1”時碼字被轉(zhuǎn)換成記錄數(shù)據(jù)中“1”和“0”的反轉(zhuǎn)，而在碼字為“0”時則不進行反轉(zhuǎn)；在記錄數(shù)據(jù)中的“1”和“0”與光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上凹坑的有無、或磁化的兩個極性相聯(lián)系的條件下，碼字被記錄。
2．一種數(shù)據(jù)的記錄方法，通過將16位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成17位碼字，將16位數(shù)據(jù)記錄到光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上，該方法包括以下步驟按照連續(xù)零的最少數(shù)目(d)、連續(xù)零的最大數(shù)目(k)、以及碼字中連續(xù)“1”的最大數(shù)目(r)的限制條件將16位數(shù)據(jù)字編碼成17位碼字組；采用非歸零反轉(zhuǎn)(NRZI)來將碼字的“1”轉(zhuǎn)換成記錄數(shù)據(jù)中“1”和“0”的反轉(zhuǎn)，而碼字中的“0”不進行反轉(zhuǎn)；記錄數(shù)據(jù)中的“1”和“0”的存儲與所述光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上凹坑的有無、或磁化的兩個極性相聯(lián)系。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)記錄方法，其中，編碼方法的所述限制條件是(d,k)為(0,6)，而r大于4且小于11。
4．根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)記錄方法，其特征在于編碼方法的所述限制條件是(d,k,r)=(0,6,9)。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)記錄方法，其中將所述光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上記錄的數(shù)據(jù)的大于等于80和小于等于256的偶數(shù)字節(jié)序列定義為一幀；在每幀數(shù)據(jù)中附加兩個字節(jié)部分的同步圖案；同步圖案通過不符合至少一個所述限制條件而易于同碼字區(qū)別開。
6．根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)記錄方法，其中，所述同步圖案不滿足d=6的限制條件，并包括七個連續(xù)的“0”位。
7．根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)記錄方法，其中，至少六種圖案SY0至SY5被用作所述同步圖案，這六種同步圖案從下表的10種同步圖案中選擇表(1)00010001000000010(2)00010101000000010(3)00100001000000010(4)00100101000000010(5)00101001000000010(6)01000001000000010(7)01000101000000010(8)01001001000000010(9)01010001000000010(10)01010101000000010
8．根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)記錄方法，其中，NRZI轉(zhuǎn)換后用于抑制位序列低頻成分的至少有兩位被插入到碼字中，在由所述編碼方法編碼的數(shù)據(jù)中，至少每隔34位、至多每隔102位就插入一次。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)記錄方法，其中，NRZI轉(zhuǎn)換后用于抑制位序列的亞音頻成分的至少兩位被插入到碼字中，在由所述編碼方法編碼的數(shù)據(jù)中，每隔碼字的68位就插入一次。
10．根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)記錄方法，還包括以下步驟計算通過NRZI轉(zhuǎn)換后將記錄數(shù)據(jù)中的“1”對應(yīng)于“+1”、而將“0”對應(yīng)于“-1”、并將這些數(shù)值相乘獲得的數(shù)字和值(DSV)；及這樣確定用于抑制低頻成分的數(shù)據(jù)位限定條件中的k限制條件不滿足時始終選擇為“1”，而在其它的情況下在插入位上插入“0”位，并選擇使所述DSV具有較小的絕對值的數(shù)值，直至其它情況下用于抑制亞音頻成分的下一位被插入為止。
11．一種記錄裝置，用于將從16位數(shù)據(jù)字轉(zhuǎn)換來的17位碼字記錄到光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上，該裝置包括16/17轉(zhuǎn)換裝置；同步圖案附加裝置；DSV控制信號位加入裝置；非歸零反轉(zhuǎn)(NRZI)轉(zhuǎn)換裝置；以及磁頭驅(qū)動裝置；其中，16/17轉(zhuǎn)換裝置以碼字中連續(xù)零的最小數(shù)目(d)、連續(xù)零的最大數(shù)目(k)、以及連續(xù)“1”的最大數(shù)目(r)的限制條件將16位數(shù)據(jù)字編碼成17位碼字組；所述NRZI轉(zhuǎn)換裝置將碼字中的“1”轉(zhuǎn)換成記錄數(shù)據(jù)的“1”和“0”的反轉(zhuǎn)，而碼字中的“0”通過NRZI不反轉(zhuǎn)；及所述磁頭驅(qū)動裝置將記錄數(shù)據(jù)的“1”和“0”對應(yīng)于光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上的凹坑的出現(xiàn)和磁化的兩個極性的其中之一。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的記錄裝置，其中，所述16/17轉(zhuǎn)換裝置中的編碼方法的限制條件是(d,k)為(0,6)，而r大于4且小于11。
13．根據(jù)權(quán)利要求11所述的記錄裝置，其中，所述16/17轉(zhuǎn)換裝置的編碼方法的限制條件是(d,k,r)=(0,6,9)。
14．根據(jù)權(quán)利要求11所述的記錄裝置，其中將所述光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上被記錄數(shù)據(jù)的大于等于80和小于等于256的偶數(shù)字節(jié)的序列定義為一幀；所述同步圖案附加裝置在每幀數(shù)據(jù)中附加兩個字節(jié)部分的同步圖案；及同步圖案通過不符合至少一個所述限制條件而易于同碼字區(qū)別開。
15．根據(jù)權(quán)利要求11所述的記錄裝置，其中，所述同步圖案不滿足d=6的限制條件，并包括七個連續(xù)的“0”。
16．根據(jù)權(quán)利要求11所述的記錄裝置，其中，至少六種圖案SY0至SY5被用作所述同步圖案，這六種同步圖案從下表的10種同步圖案中選擇表(1)00010001000000010(2)00010101000000010(3)00100001000000010(4)00100101000000010(5)00101001000000010(6)01000001000000010(7)01000101000000010(8)01001001000000010(9)01010001000000010(10)01010101000000010
17．根據(jù)權(quán)利要求11所述的記錄裝置，其中，所述DSV控制位附加裝置將NRZI轉(zhuǎn)換后用于抑制位序列低頻成分的至少有兩位插入到碼字中，在由所述編碼方法編碼的數(shù)據(jù)中，至少每隔34位、至多每隔102位就插入一次。
18．根據(jù)權(quán)利要求11所述記錄裝置，其中，所述DSV控制位附加裝置在碼字中插入至少兩位，用于抑制NRZI轉(zhuǎn)換后位序列的低頻成分，在由編碼方法形成的碼字?jǐn)?shù)據(jù)中，每隔68位就插入一次。
19．根據(jù)權(quán)利要求11所述記錄裝置，其中，所述DSV控制位附加裝置計算通過將NRZI轉(zhuǎn)換后形成的記錄數(shù)據(jù)中的“1”記為“+1”、而將“0”記為“-1”、并將這些數(shù)值相乘獲得的數(shù)字和值(DSV)；及這樣確定用于抑制低頻成分的數(shù)據(jù)位限定條件中的k限制條件不滿足時始終選擇為“1”，而在其它的情況下在插入位上插入“0”位，并選擇使所述DSV具有較小的絕對值的數(shù)值，直至其它情況下用于抑制亞音頻成分的下一位被插入為止。
20．一種數(shù)據(jù)重放裝置，用于重放光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上記錄的數(shù)據(jù)，其中所述光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上儲存由16位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來的17位碼字，所述17位碼字由16位數(shù)據(jù)字為一組以連續(xù)零位的最少數(shù)目(d)、連續(xù)零位的最大數(shù)目(k)、以及碼字中連續(xù)“1”的最大數(shù)目(r)的限制條件來編碼；并通過非歸零反轉(zhuǎn)(NRZI)，碼字為“1”時碼字被轉(zhuǎn)換成記錄數(shù)據(jù)中“1”和“0”的反轉(zhuǎn)，而在碼字為“0”時則不進行反轉(zhuǎn)；在記錄數(shù)據(jù)中的“1”和“0”與光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上凹坑的有無、或磁化的兩個極性相聯(lián)系的條件下，碼字被記錄；其中，所述重放裝置包括從所述光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)讀取的數(shù)據(jù)中重放時鐘信號的裝置；參照所述重放時鐘信號用最大似然解碼法對讀取數(shù)據(jù)進行解碼的裝置；及將所述解碼出的17位碼字轉(zhuǎn)換成16位數(shù)據(jù)字的17/16轉(zhuǎn)換裝置。
21．根據(jù)權(quán)利要求20所述重放裝置，其中，所述重放裝置包括同步圖案檢測裝置，用于從所述解碼裝置解碼的數(shù)據(jù)中檢測同步圖案。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)、數(shù)據(jù)記錄方法、記錄裝置及數(shù)據(jù)重放裝置,在該介質(zhì)上記錄由16位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來的17位碼字,其中:16位數(shù)據(jù)字按連續(xù)零的最小數(shù)目(d)、連續(xù)零的最大數(shù)目(k)、及碼字中連續(xù)“1”的最大數(shù)目(r)的限制條件被編碼成17位碼字;采用非歸零反轉(zhuǎn)(NRZI),碼字“1”被轉(zhuǎn)換成記錄數(shù)據(jù)中“1”和“0”的反轉(zhuǎn),而碼字“0”則不進行反轉(zhuǎn);記錄數(shù)據(jù)中的“1”和“0”與光學(xué)轉(zhuǎn)動記錄介質(zhì)上凹坑的有無、或磁化的兩個極性相聯(lián)系地被存儲。
文檔編號G11B20/14GK1301019SQ00134888
公開日2001年6月27日 申請日期2000年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月29日
發(fā)明者吉村俊司 申請人:索尼公司