專利名稱：減小記錄介質(zhì)上軌道之間串?dāng)_的方法、記錄設(shè)備重放設(shè)備以及記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用信道編碼將輸入的字流編碼成碼字流，以用于在包括用于存儲(chǔ)該碼字流的軌道的記錄介質(zhì)上存儲(chǔ)該碼字流的方法，包括以下步驟對(duì)用于在記錄載體上記錄數(shù)據(jù)的記錄設(shè)備、記錄載體、重放設(shè)備和編碼器來(lái)說(shuō)，將輸入的字流編碼成碼字流。
為了將記錄載體上鄰近軌道之間的串?dāng)_保持在一個(gè)可以接受的水平上，軌道以相對(duì)較遠(yuǎn)的間距進(jìn)行配置。間距越遠(yuǎn)串?dāng)_越低，因此串?dāng)_限定了一個(gè)軌道間的最小距離，即最小的軌道間距。與這個(gè)最小的軌道間距相關(guān)的問(wèn)題是其產(chǎn)生了最大的記錄密度(每平方厘米比特)，即在給定物理尺寸的記錄載體上利用的最大記錄容量。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于通過(guò)提供一個(gè)可減小最小軌道間距而不增加相鄰軌道間的串?dāng)_的方法來(lái)克服這個(gè)問(wèn)題。
為了達(dá)到這個(gè)目的，該方法的特征在于該方法包括以下步驟在輸入的字?jǐn)?shù)據(jù)流或碼字流中確定一個(gè)控制點(diǎn)，其中在該控制點(diǎn)上輸入的字?jǐn)?shù)據(jù)流或碼字流可以通過(guò)變換被改變。
在第一軌道中的一組碼字和與鄰接于第一軌道的第三軌道相鄰的第二軌道中的一組碼字之間，為一組N個(gè)可能的變換中的每個(gè)變換確定一個(gè)表示對(duì)應(yīng)于該變換影響第三軌道的串?dāng)_的串?dāng)_值。
選擇一個(gè)最優(yōu)變換，其中該最優(yōu)變換是N組變換中具有最低串?dāng)_值的變換。
利用該最優(yōu)變換改變數(shù)據(jù)流。
控制點(diǎn)是數(shù)據(jù)流中的一個(gè)點(diǎn)，其可以影響數(shù)據(jù)流的隨后部分。通過(guò)在控制點(diǎn)為每個(gè)選項(xiàng)計(jì)算數(shù)據(jù)流隨后部分的結(jié)果，并在該控制點(diǎn)選擇記錄載體上所給定的點(diǎn)中產(chǎn)生最低串?dāng)_結(jié)果的選項(xiàng)，可以降低該串?dāng)_。為減小的軌道間距，這個(gè)較低的串?dāng)_隨后可以以常規(guī)的方式被交換。因此，通過(guò)應(yīng)用依據(jù)本發(fā)明的方法，串?dāng)_的改善以及信噪比結(jié)果的改善允許選擇其它影響該信噪比的參數(shù)，因此該已改善的信噪比再次達(dá)到可接受的最小值。當(dāng)應(yīng)用依據(jù)本發(fā)明的方法時(shí)，不僅可以減小軌道間距，而且具有較差信噪比的記錄系統(tǒng)，例如記錄介質(zhì)結(jié)果具有減小的信噪比。
通過(guò)簡(jiǎn)單地讓所有其它影響信噪比的參數(shù)不被改變，在存儲(chǔ)介質(zhì)上進(jìn)行讀和寫(xiě)期間當(dāng)然也可以使用該方法來(lái)增加信噪比以獲得較低的比特錯(cuò)誤率。
該方法的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于N＝2。通過(guò)將N限定到2，單一的比特或僅僅2個(gè)選項(xiàng)的一個(gè)選擇就足以控制串?dāng)_。這簡(jiǎn)化了由記錄設(shè)備和重放設(shè)備所執(zhí)行的計(jì)算。
該方法的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于該控制點(diǎn)是一個(gè)比特插入點(diǎn)。為了允許重放設(shè)備辨別插入的比特，通過(guò)在預(yù)定位置將一個(gè)比特插入到數(shù)據(jù)流中，可以影響隨后的數(shù)據(jù)流的編碼。當(dāng)一個(gè)值為“0”的比特被插入到比特插入點(diǎn)，隨后一個(gè)值為“1”的比特被插入時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)不同的編碼數(shù)據(jù)流。對(duì)編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行計(jì)算后，與產(chǎn)生最低串?dāng)_值的已計(jì)算數(shù)據(jù)流相對(duì)應(yīng)的比特被插入到數(shù)據(jù)流的比特插入點(diǎn)中并被編碼。可以為隨后數(shù)據(jù)流執(zhí)行上述計(jì)算直到下一個(gè)比特插入點(diǎn)，以使得在比特插入點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流部分對(duì)串?dāng)_分別進(jìn)行優(yōu)化。
該方法的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于控制點(diǎn)是一個(gè)碼字替換點(diǎn)。
可以選擇碼替換字替換比特插入點(diǎn)。
許多碼具有當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼時(shí)從不出現(xiàn)的碼字。這樣的碼字可以用來(lái)改變串?dāng)_。創(chuàng)建一個(gè)記錄設(shè)備和重放設(shè)備都了解的表。當(dāng)記錄設(shè)備遇到該表中的一個(gè)碼字時(shí)，它可以選擇將該碼字留在已編碼數(shù)據(jù)流中，或者根據(jù)該表用替換碼字替換該碼字。通過(guò)從一組從不出現(xiàn)的碼字中選擇替換碼字，該重放設(shè)備可以從編碼數(shù)據(jù)流的其它碼字中識(shí)別出該替換碼字，并且用對(duì)應(yīng)于該表中的碼字替換該替換碼字。與用于EFM-plus中的編碼和解碼方法相比較，替換碼字的選擇可以依賴于編碼器的狀態(tài)。用替換碼字改變數(shù)據(jù)流的方法已經(jīng)在專利申請(qǐng)?zhí)朎P 02076424.7中被披露。記錄設(shè)備根據(jù)在串?dāng)_中的計(jì)算效果選擇是否用替換碼字替換該碼字。由于NRZI編碼器被用于將已編碼數(shù)據(jù)流編碼成適于記錄介質(zhì)的NRZI格式，該替換碼字通過(guò)將一個(gè)奇數(shù)與要被替換的碼字相比較來(lái)使得數(shù)字為“1”的比特?cái)?shù)不同，而可以影響隨后的NRZI已編碼數(shù)據(jù)流。將數(shù)字為“1”的比特?cái)?shù)從偶數(shù)變?yōu)槠鏀?shù)或者從奇數(shù)變?yōu)榕紨?shù)意味著所有隨后從NRZI編碼器中出來(lái)的NRZI已編碼比特將改變極性，因?yàn)檫M(jìn)入NRZI編碼器的一個(gè)“1”意味著在NRZI編碼器輸出端的電平的改變。
該方法的又一個(gè)實(shí)施例，其特征在于通過(guò)在第一軌道的碼字組和第二軌道的碼字組中執(zhí)行逐位同或運(yùn)算，從而計(jì)算連續(xù)的數(shù)字和值來(lái)確定串?dāng)_值。
當(dāng)?shù)谝卉壍赖谋忍鼐哂信c第二軌道的比特相反的極性時(shí)，軌道之間的串?dāng)_是最低的。由于不能獲得理想的情況，因?yàn)槿绻菢拥脑?，一個(gè)軌道的內(nèi)容將指示第二軌道的內(nèi)容必須是第一軌道內(nèi)容的精確的反轉(zhuǎn)，所以該方法確定一個(gè)數(shù)字和值以獲得一個(gè)位于相互接近的但是在第二軌道上極性相反的比特量的指示。同或運(yùn)算確定第一軌道上的比特是否與第二軌道上的比特的極性相反，該第二軌道配置在對(duì)應(yīng)的比特位置。以這種方式完成第一軌道的比特組與第二軌道的比特組的逐位比較。如果數(shù)字和低，那么第一軌道中的比特組的極性與第二軌道中的比特組的極性實(shí)質(zhì)上不同，即串?dāng)_是低的。如果數(shù)字和高，那么第一軌道中的比特組的極性與第二軌道中的比特組的極性類似，即串?dāng)_是高的。
該方法的再一個(gè)實(shí)施例，其特征在于第一軌道的碼字組被限制在第一軌道的一個(gè)區(qū)域，并且第二軌道的碼字組被限制在第二軌道的一個(gè)區(qū)域，并且第一軌道的上述區(qū)域以垂直于第一軌道的讀取方向和第二軌道的上述區(qū)域?qū)?zhǔn)。
代替計(jì)算全部軌道的數(shù)字和，也可以僅執(zhí)行在垂直于讀取方向上對(duì)準(zhǔn)的軌道的一個(gè)區(qū)域的計(jì)算。這個(gè)需要用更多的控制點(diǎn)，但這導(dǎo)致在允許較好優(yōu)化的較小區(qū)域內(nèi)對(duì)串?dāng)_的控制得到改善。這當(dāng)然需要對(duì)具有包含在逐位同或運(yùn)算中的軌道區(qū)域進(jìn)行精確地對(duì)準(zhǔn)，即第一軌道的開(kāi)始區(qū)域必須安排在與第二軌道對(duì)應(yīng)的開(kāi)始區(qū)域，并且第一軌道的結(jié)束區(qū)域必須安排在與第二軌道對(duì)應(yīng)的結(jié)束區(qū)域。
在不影響本發(fā)明效果的情況下，數(shù)據(jù)可以以多種方式存儲(chǔ)在軌道上光記錄介質(zhì)上的以凹坑表示的數(shù)據(jù)光記錄介質(zhì)上的以軌道位置調(diào)制表示的數(shù)據(jù)光/磁或磁記錄介質(zhì)上的以磁區(qū)域表示的數(shù)據(jù)無(wú)論怎樣，數(shù)據(jù)是由記錄介質(zhì)的物理差別來(lái)表示，以及數(shù)據(jù)的讀出方式是在大約接近要被讀取的比特的比特會(huì)增加由串?dāng)_引起的讀或?qū)懺胍糁?，都可以?yīng)用本發(fā)明。
本發(fā)明也可以應(yīng)用到通過(guò)顯示串?dāng)_的傳輸信道進(jìn)行數(shù)據(jù)的并行傳輸。當(dāng)調(diào)整傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)的編碼可以包括將控制點(diǎn)與第二信道中的數(shù)據(jù)相比較，以減少由第一和第二信道作用于第三信道的噪音值，其中在根據(jù)本發(fā)明的控制點(diǎn)上，第一信道上的數(shù)據(jù)編碼可以被改變。
現(xiàn)在將根據(jù)附圖描述本發(fā)明。
為了更清楚地區(qū)別整體編碼器和包括在整體編碼器中的編碼器，將在整體編碼器中包括的編碼器稱為“編碼裝置(coder)”，而將整體編碼器稱為“編碼器(encoder)”。


圖1A顯示了相鄰軌道的一部分。
圖1B圖示了串?dāng)_的概念和對(duì)應(yīng)的比特位置。
圖1C圖示了串?dāng)_的概念和與另一個(gè)讀光點(diǎn)形狀對(duì)應(yīng)的比特位置。
圖2顯示了由同心圓軌道構(gòu)成的盤狀記錄載體。
圖3顯示了由螺旋軌道構(gòu)成的盤狀記錄載體。
圖4顯示了用于編碼要被記錄在軌道上的數(shù)據(jù)的編碼器。
圖5顯示了又一個(gè)用于編碼要被記錄在軌道上的數(shù)據(jù)的編碼器。
圖6顯示了減小串?dāng)_的軟件執(zhí)行流程圖。
圖7顯示了指示串?dāng)_值的數(shù)字和值的曲線圖。
圖8顯示了包括本發(fā)明的記錄設(shè)備。
圖9顯示了重放設(shè)備。
圖1A顯示了相鄰軌道的一部分。第一軌道1和第二軌道2配置成與第三軌道3相鄰。
為了減小第三軌道3中的串?dāng)_，在相鄰的軌道1、2中的比特的比特值應(yīng)該具有相反的極性。在當(dāng)前的實(shí)施例中，在除了第8位置P8、第11位置P11和第12位置P12外的所有位置處，第二軌道2的比特值不同于第一軌道1的比特值。應(yīng)該清楚的是第二軌道2的比特不能具有與第一軌道1的比特值完全相反的比特值，因?yàn)槟菢泳蜎](méi)有信息能被記錄在第二軌道2上。第三軌道3的比特位置顯示了一個(gè)“無(wú)關(guān)的”比特值，因?yàn)槠鋵?shí)際存儲(chǔ)的值對(duì)本發(fā)明是不重要的。本發(fā)明的方法僅僅考慮相鄰的軌道1、2。相鄰軌道1、2上的比特值引起了串?dāng)_。通過(guò)在第一軌道1上產(chǎn)生“1”，同時(shí)在第二軌道2上的相應(yīng)位置上產(chǎn)生“0”，以及在第一軌道1上產(chǎn)生“0”，同時(shí)在第二軌道2產(chǎn)生“1”平衡串?dāng)_，存儲(chǔ)在第三軌道3上數(shù)據(jù)對(duì)相鄰軌道1、2的整體影響減小了。
由于第一軌道1和第二軌道2在位置P8的比特值都是“0”，則這些比特值不是相反的，并且以同樣的方式產(chǎn)生串?dāng)_，因此增加了在第三軌道3的位置P8的數(shù)據(jù)比特的串?dāng)_和噪音值。對(duì)于第12位置P12也是如此，在該位置第一軌道1和第二軌道2的比特值都是“1”，因此不能彼此平衡，但以同樣的方式產(chǎn)生串?dāng)_。
存儲(chǔ)在第二軌道2上的數(shù)據(jù)應(yīng)該與存儲(chǔ)在第一軌道1上的相應(yīng)比特位置的數(shù)據(jù)盡可能多地完全相反。
圖1B圖示了串?dāng)_的概念和對(duì)應(yīng)的比特位置。
顯示了存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)的三個(gè)軌道1、2、3。所示的圓表示讀取光點(diǎn)4B的大小。當(dāng)軌道間距減小時(shí)，包含在第三軌道3的相鄰軌道1、2中的數(shù)據(jù)比特4C、4D被包括在讀取(或?qū)懭?光點(diǎn)4B所覆蓋的區(qū)域內(nèi)，因此當(dāng)讀取第三軌道的數(shù)據(jù)比特4A時(shí)，產(chǎn)生噪音值。那些包含的數(shù)據(jù)比特4C、4D在這個(gè)文件中被描述成與第一軌道1和第二軌道2的相對(duì)應(yīng)的比特位置。
每一個(gè)軌道的讀取方向是軌道的延長(zhǎng)方向。
參考圖1B中所示的讀取光點(diǎn)4B，包含在讀取(或?qū)懭?光點(diǎn)中的數(shù)據(jù)比特4C、4D與讀取方向垂直地和將被讀出的數(shù)據(jù)比特4A對(duì)準(zhǔn)。
圖1C圖示了串?dāng)_的概念和與另一個(gè)讀光點(diǎn)形狀對(duì)應(yīng)的比特位置。
顯示了存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)的三個(gè)軌道1、2、3。所示的傾斜的橢圓表示讀取光點(diǎn)5B的大小。當(dāng)軌道間距減小時(shí)，包含在第三軌道3的相鄰軌道1、2中的數(shù)據(jù)比特5E、5F被包含在讀取(或?qū)懭?光點(diǎn)5B所覆蓋的區(qū)域內(nèi)，因此當(dāng)讀取第三軌道的數(shù)據(jù)比特5A時(shí)，產(chǎn)生噪音值。應(yīng)該清楚的是根據(jù)讀出或?qū)懝恻c(diǎn)的形狀，在影響串?dāng)_的相鄰軌道上的數(shù)據(jù)比特相對(duì)于將被讀出或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)比特可以具有不同的位置。即使產(chǎn)生將被讀出的數(shù)據(jù)比特的噪音值的數(shù)據(jù)比特5E、5F不再與要被讀出的數(shù)據(jù)比特垂直對(duì)準(zhǔn)，該產(chǎn)生的數(shù)據(jù)比特5E、5F仍然被認(rèn)為是位于與第一軌道和第二軌道對(duì)應(yīng)的比特位置。如果讀出光點(diǎn)5B是圓形時(shí)將產(chǎn)生噪音值的數(shù)據(jù)比特5C、5D，在圖1C所示的橢圓形延伸的情況下將不再產(chǎn)生噪音值，因此不用再考慮其在相應(yīng)的比特位置上。
圖1C也圖示了由于讀出光點(diǎn)和寫(xiě)入光點(diǎn)的形狀，第一軌道1和第二軌道2中的多個(gè)比特可以包含在光點(diǎn)中，并且每個(gè)比特可以被包含在該光點(diǎn)中在0到100％之間。因此這不僅有利于應(yīng)用于確定在第一軌道1和第二軌道2中以最高百分比包含在光點(diǎn)中的比特的串?dāng)_，而且應(yīng)用于直接與這些比特相鄰的比特。為了反映產(chǎn)生的較低串?dāng)_，權(quán)重函數(shù)被應(yīng)用。該權(quán)重函數(shù)可以反映引起串?dāng)_的比特和被影響的比特之間的物理距離，由于串?dāng)_是距離的正函數(shù)。該權(quán)重也可以基于讀出光點(diǎn)、寫(xiě)光點(diǎn)的物理形狀或凹坑的形狀。
圖2顯示了具有同心圓軌道的記錄載體。
由于同心圓軌道的每條軌道具有比相鄰的軌道略微不同的數(shù)據(jù)量。由于應(yīng)該彼此盡可能多的相反的軌道具有不同的數(shù)據(jù)量，它在理論上產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題。由于具有許多軌道并且軌道被非常靠近地在一起，因此第一軌道21和第二軌道22之間的數(shù)據(jù)量的不同是非常小的。
當(dāng)局部地觀察軌道時(shí)，例如所示的扇形部分24，由于軌道的半徑和凹坑大小，該軌道可以被認(rèn)為是直線的并且是平行分布于與串?dāng)_相關(guān)的軌道的那個(gè)部分，所以曲率是非常小的。
此外，不需要對(duì)所有的位置獲得軌道的完全相反的極性，由于無(wú)論如何在軌道之間產(chǎn)生不同的信息都必須被存儲(chǔ)。因此，軌道中具有不同的數(shù)據(jù)量也是沒(méi)有問(wèn)題的，由于通過(guò)對(duì)盡可能多的比特位置爭(zhēng)取相反的極性，而在第三軌道23中產(chǎn)生一個(gè)低的比特錯(cuò)誤率(Bit Error Rate)，這可以整體減小串?dāng)_。
圖3顯示了具有外螺旋軌道的記錄載體。當(dāng)局部地觀察軌道時(shí)，例如所示的扇形部分34，由于軌道半徑和與軌道半徑相比更接近的軌道，曲率是非常小的。彼此相鄰的軌道部分可以被認(rèn)為是相鄰的同心圓軌道的部分，如圖2所描述的那樣，代替螺旋軌道的部分。因此，圖2中的描述對(duì)具有單一螺旋軌道、內(nèi)或外螺旋軌道的情況也是有效的。
圖4顯示了一個(gè)由編碼裝置41構(gòu)成的編碼器40。要被記錄在記錄載體上的數(shù)據(jù)被提供給編碼裝置41的輸入端，被編碼裝置41編碼，并且該被編碼的數(shù)據(jù)被提供給編碼裝置41的輸出端。被編碼的數(shù)據(jù)從該編碼裝置41的輸出端傳給第一比特插入裝置42A的輸入端，以及第二比特插入裝置42B的輸入端。該第一比特插入裝置42A將比特“0”插入到被編碼數(shù)據(jù)流中的預(yù)定控制點(diǎn)。該第二比特插入裝置42B將比特“1”插入到被編碼數(shù)據(jù)流中的預(yù)定控制點(diǎn)。該第一比特插入裝置42A將在預(yù)定控制點(diǎn)處具有比特“0”的被編碼數(shù)據(jù)流提供給對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的第一NRZI編碼裝置43A，并且將根據(jù)在預(yù)定控制點(diǎn)的具有比特“0”的數(shù)據(jù)被NRZI編碼的數(shù)據(jù)結(jié)果提供給第一延遲裝置44AB和第一同或裝置45A的輸入端。該第二比特插入裝置42B將在預(yù)定控制點(diǎn)處具有比特“1”的被編碼數(shù)據(jù)流提供給對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的第一NRZI編碼裝置43B，并且將根據(jù)在預(yù)定控制點(diǎn)處具有比特“1”的數(shù)據(jù)被NRZI編碼的數(shù)據(jù)結(jié)果提供給第二延遲裝置44B和第二同或裝置45B的輸入端。該第一延遲裝置44A將來(lái)自第一NRZI編碼裝置43A的數(shù)據(jù)在一個(gè)軌道期間進(jìn)行延遲，并且將被延遲的數(shù)據(jù)提供給第三延遲裝置47A和選擇裝置48的第一輸入端48A。該第二延遲裝置44B將來(lái)自第二NRZI編碼裝置43B的數(shù)據(jù)在一個(gè)軌道期間進(jìn)行延遲，并且將被延遲的數(shù)據(jù)提供給第四延遲裝置47B和選擇裝置48的第二輸入端48B。第三延遲裝置47A將來(lái)自第一延遲裝置44A的已延遲數(shù)據(jù)在一個(gè)軌道期間進(jìn)行延遲，并將該數(shù)據(jù)提供給第一同或裝置45A的第二輸入端，與第一NRZI編碼裝置43A的輸出相比較，該數(shù)據(jù)現(xiàn)在已被延遲了兩個(gè)軌道期間。
第四延遲裝置47B對(duì)來(lái)自第二延遲裝置44B的已延遲數(shù)據(jù)在一個(gè)軌道期間進(jìn)行延遲，并將該數(shù)據(jù)提供給第二同或裝置45A的第二輸入端，與第二NRZI編碼裝置43B的輸出相比較，該數(shù)據(jù)現(xiàn)在已被延遲了兩個(gè)軌道期間。該第一同或裝置45A的輸出被提供給第一積分裝置46A的輸入端，其中該第一積分裝置對(duì)第一同或裝置提供的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行積分，并且將該積分結(jié)果提供給選擇裝置48的第三輸入端48C。該第二同或裝置45B的輸出被提供給第二積分裝置46B的輸入端，其中該第二積分裝置對(duì)第二同或裝置提供的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行積分，并且將該積分結(jié)果提供給選擇裝置48的第四輸入端48D。該選擇裝置48確定是第一延遲裝置44A的內(nèi)容還是第二延遲裝置44B的內(nèi)容產(chǎn)生較低的串?dāng)_，并且將該延遲裝置的內(nèi)容提供給選擇裝置48的輸出端。由選擇裝置的輸出所選擇的內(nèi)容被提供給編碼器40的輸出端49。
對(duì)存在于第一延遲裝置44A和第二延遲裝置44B中的數(shù)據(jù)的一個(gè)部分進(jìn)行確定。一旦作出選擇，積分裝置46A、46B就會(huì)被復(fù)位以便開(kāi)始對(duì)下一個(gè)數(shù)據(jù)部分進(jìn)行確定。
同或裝置確定當(dāng)前數(shù)據(jù)和已被延遲2個(gè)軌道期間的數(shù)據(jù)之間的區(qū)別。當(dāng)前數(shù)據(jù)與圖1所示的第三軌道3相一致。已被延遲兩個(gè)軌道期間的數(shù)據(jù)與圖1所示的第二軌道相一致。
因此，同或裝置45A、45B確定圖1所示的第一軌道1和第二軌道2之間的每一個(gè)比特位置的區(qū)別。忽略對(duì)圖1所示的第三軌道3的確定，由于它僅僅是串?dāng)_的受害者，而不是產(chǎn)生者。
積分器46A、46B有效地計(jì)算與延遲裝置44A、44B的內(nèi)容和被延遲數(shù)據(jù)之間相等的比特位置的數(shù)量。來(lái)自積分器的數(shù)量高表示許多具有相等的比特值的比特位置。來(lái)自積分器的數(shù)量低表示許多具有不等的比特值的比特位置。因?yàn)樵陬A(yù)定的控制點(diǎn)插入的比特值為“0”和為“1”時(shí)都執(zhí)行決定，所以選擇裝置就接收兩個(gè)指令，一個(gè)是來(lái)自第一積分器46A，表示“0”被插入的情況下的串?dāng)_量，一個(gè)是來(lái)自第二積分器，表示“1”被插入的情況下的串?dāng)_量。通過(guò)選擇與提供最低積分輸出值的積分器相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，可以在記錄載體上獲得最低的串?dāng)_。
值得注意的是，雖然上述的例子使用了在預(yù)定控制點(diǎn)插入比特的產(chǎn)生最低串?dāng)_的并行確定，并且圖解了硬件結(jié)構(gòu)的例子，但是在下列方式中同樣適合執(zhí)行這個(gè)原理，即首先確定插入的比特值為“0”的串?dāng)_，然后確定插入的比特值為“1”的串?dāng)_，然后選擇產(chǎn)生最低串?dāng)_的插入的比特并且利用那個(gè)插入的比特值編碼數(shù)據(jù)以用于記錄在記錄載體上。當(dāng)然這也可以用處理裝置中的軟件來(lái)代替硬件實(shí)現(xiàn)。
此外，值得注意的是，雖然本發(fā)明利用在預(yù)定控制點(diǎn)插入比特進(jìn)行圖解說(shuō)明，但是其它影響存在的編碼和解碼數(shù)據(jù)方式的方法也可以很容易地應(yīng)用。其中的一個(gè)例子是根據(jù)預(yù)定表在對(duì)一些碼字編碼期間對(duì)一些碼字進(jìn)行碼字替換，或由編碼裝置41用其他從不出現(xiàn)的碼字替換碼字序列。上述從不存在的碼字影響由NRZI編碼裝置43A、43B編碼數(shù)據(jù)的方式，例如，通過(guò)從替換碼字中區(qū)別出具有“1”的奇數(shù)，可以因此影響串?dāng)_量。在解碼器91進(jìn)行解碼期間，為了恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，代替移除被插入的比特，用與預(yù)定表中相對(duì)應(yīng)的碼字替換從不出現(xiàn)的碼字。
圖5顯示了一個(gè)與圖4中編碼器40相似的編碼器50，但是現(xiàn)在對(duì)其進(jìn)行修改以保證由編碼器50產(chǎn)生的碼字結(jié)果遵守信道約束。圖4中的元件42A、42B、43A、43B、44A、44B、45A、45B、46A、46B、47A、47B、48A、48B和49對(duì)應(yīng)于圖5中的元件52A、52B、53A、53B、54A、54B、55A、55B、56A、56B、57A、57B、58A、58B和59。圖5中的編碼裝置41被分割成兩個(gè)同樣的編碼裝置51A、51B，由于數(shù)據(jù)流的兩種形式，一種是在控制點(diǎn)插入的比特具有比特值“0”，一種是在控制點(diǎn)插入的比特具有比特值“1”，必須被編碼以確定哪個(gè)在控制點(diǎn)插入的比特的比特值產(chǎn)生最低串?dāng)_。
為了保證最終的碼字遵守信道約束，比特插入裝置52A、52B被移動(dòng)到代替圖4中的第一編碼裝置41和第二編碼裝置43A、43B之間的第一編碼裝置51A、51B之前的位置。當(dāng)在被編碼的數(shù)據(jù)流中插入一個(gè)比特時(shí)，如圖4所示，比特被插入到第一編碼裝置41之后時(shí)，就違反了信道約束。當(dāng)比特在數(shù)據(jù)流還沒(méi)有被編碼的編碼裝置51A、51B之前被插入到數(shù)據(jù)流中的預(yù)定控制點(diǎn)時(shí)，插入的比特包括在編碼中。所有的由編碼裝置51A、51B產(chǎn)生的碼字都遵守信道約束。因此如同5所示的編碼器50的碼字也遵守信道約束。
圖6顯示了執(zhí)行本發(fā)明的軟件的步驟。從輸入流中取出一個(gè)數(shù)據(jù)塊。該數(shù)據(jù)塊位于兩個(gè)控制點(diǎn)之間。
下一步，連續(xù)地或者并行地執(zhí)行兩個(gè)操作。首先為控制點(diǎn)選擇一個(gè)值，并且從這個(gè)控制點(diǎn)到下一個(gè)控制點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)塊被編碼。將處理的比特與先前軌道之前的軌道中的對(duì)應(yīng)位置的比特進(jìn)行比較。這個(gè)也可以通過(guò)對(duì)被編碼的比特和在先前軌道之前的軌道的對(duì)應(yīng)位置上配置的比特(即，被延遲兩個(gè)軌道的比特)進(jìn)行逐位同或運(yùn)算來(lái)獲得。
上述同或運(yùn)算對(duì)每個(gè)位置產(chǎn)生“1”，在該位置中被編碼的比特和在先前軌道之前的軌道的對(duì)應(yīng)位置配置的比特具有相同的比特值，即，都具有比特值“0”或都具有比特值“1”。使用積分器計(jì)算來(lái)自同或運(yùn)算的結(jié)果為“1”的數(shù)量。通過(guò)計(jì)算“1”的數(shù)量，獲得表示串?dāng)_的值。“1”的數(shù)量高意味著將產(chǎn)生高的串?dāng)_。
“1”的數(shù)量低意味著串?dāng)_低和隨后對(duì)正被處理的兩個(gè)軌道之間的軌道上的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的噪音值低。
然后，為控制點(diǎn)選擇第二值并且從該控制點(diǎn)到下一個(gè)控制點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)塊被再次編碼，但現(xiàn)在具有不同的控制值。將處理的比特與先前軌道之前的軌道的對(duì)應(yīng)位置的比特進(jìn)行比較。這個(gè)也可以通過(guò)對(duì)被編碼的比特和對(duì)先前軌道之前的軌道的對(duì)應(yīng)位置的比特(即被延遲兩個(gè)軌道的比特)進(jìn)行逐位的同或運(yùn)算來(lái)獲得。
同或運(yùn)算對(duì)每個(gè)位置產(chǎn)生“1”，在該位置中被編碼的比特和在先前軌道之前的軌道的對(duì)應(yīng)位置配置的比特具有相同的比特值，即，都具有比特值“0”或都具有比特值“1”。
使用積分器計(jì)算來(lái)自同或運(yùn)算的結(jié)果為“1”的數(shù)量。通過(guò)計(jì)算“1”的數(shù)量，獲得表示串?dāng)_的值?！?”的數(shù)量高意味著將產(chǎn)生高的串?dāng)_。
“1”的數(shù)量低意味著串?dāng)_低和隨后對(duì)正被處理的兩個(gè)軌道之間的軌道上的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的噪音值低。
將上述兩個(gè)積分器的結(jié)果進(jìn)行比較，并且隨后選擇產(chǎn)生在兩個(gè)結(jié)果中產(chǎn)生最低編碼的控制點(diǎn)的值。
這個(gè)值被賦值給控制點(diǎn)并且現(xiàn)在進(jìn)行重復(fù)編碼以產(chǎn)生要被記錄在記錄載體上的最終數(shù)據(jù)。
值得注意的是，這個(gè)最后的編碼步驟可以通過(guò)使用一個(gè)緩沖器而被省略，在該緩沖器中存儲(chǔ)被編碼數(shù)據(jù)塊的兩種形式，并在比較積分器的結(jié)果以后，對(duì)應(yīng)于積分器的最低結(jié)果的被編碼數(shù)據(jù)塊的形式代替重新計(jì)算而從緩沖器讀出。
圖7顯示了對(duì)第一控制點(diǎn)CP1和第二控制點(diǎn)CP2之間的數(shù)據(jù)塊，通過(guò)對(duì)同或的輸出進(jìn)行積分所計(jì)算的數(shù)字和值。因?yàn)樗菍?duì)應(yīng)于具有相等比特值的比特位置的數(shù)量的積分，所以該數(shù)字和的值只可以增加。顯示了兩條曲線，對(duì)應(yīng)于具有第一控制點(diǎn)值CPV1的被編碼的數(shù)據(jù)塊的第一曲線，對(duì)應(yīng)于具有第二控制點(diǎn)值CPV2的同樣的被編碼的數(shù)據(jù)塊的第二曲線。
當(dāng)在編碼時(shí)使用第一控制點(diǎn)值CPV1，第一終點(diǎn)值EP1是在數(shù)據(jù)塊末端處積分的最終值。當(dāng)在編碼時(shí)使用第二控制點(diǎn)值CPV2，第二終點(diǎn)值EP2是在數(shù)據(jù)塊末端處積分的最終值。
選擇兩個(gè)終點(diǎn)值EP1、EP2中最低的，用于數(shù)據(jù)塊開(kāi)始時(shí)的控制點(diǎn)CP1。這產(chǎn)生引起相鄰軌道間的最低串?dāng)_的被編碼數(shù)據(jù)塊，如上所述的那樣。
圖8顯示了由本發(fā)明構(gòu)成的記錄設(shè)備。
該記錄設(shè)備80包括編碼器50，用于從輸入端83接收將存儲(chǔ)在記錄載體上的數(shù)據(jù)。編碼器50包括圖5所示的編碼器50的功能。被編碼的數(shù)據(jù)隨后被傳送到比特裝置81(the bit engine)，該裝置用于處理數(shù)據(jù)以及以常規(guī)方式將數(shù)據(jù)記錄在記錄載體82上。比特裝置81和編碼器50都由例如微控制器的控制裝置84再次以記錄設(shè)備的常規(guī)方式進(jìn)行控制。
圖9顯示了重放設(shè)備。
重放設(shè)備90包括比特裝置81，用于從記錄載體上重現(xiàn)、處理被記錄的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)提供給解碼器91。解碼器以常規(guī)方式執(zhí)行編碼的相反過(guò)程，并且移除在預(yù)定控制點(diǎn)插入的比特。原始數(shù)據(jù)因此被恢復(fù)，并且解碼器91可以將插入的比特已移除的已解碼數(shù)據(jù)提供到重放設(shè)備90的輸出端92。
再次值得注意的是，雖然本發(fā)明利用在控制點(diǎn)插入比特的方式表述，但是可以簡(jiǎn)單地應(yīng)用其它影響存在的編碼和解碼數(shù)據(jù)方式的方法。其中的一個(gè)例子是在編碼一些碼字期間根據(jù)一個(gè)預(yù)定表替換碼字，由編碼裝置41用從不存在的碼字或者碼字序列替換。從不存在的這些碼字影響了由NRZI編碼裝置編碼數(shù)據(jù)的方式，例如通過(guò)從被替換的碼字中區(qū)別具有“1”的奇數(shù)，可以因此影響串?dāng)_量。解碼器91進(jìn)行解碼期間，為了恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，代替移除被插入的比特，用與預(yù)定表中相對(duì)應(yīng)的碼字替換從不出現(xiàn)的碼字。
權(quán)利要求
1.一種方法，使用信道編碼將輸入的字流編碼成碼字流以用于在包括用于存儲(chǔ)該碼字流的軌道的記錄介質(zhì)上存儲(chǔ)該碼字流，包括以下步驟將輸入的字流編碼成碼字流，該方法的特征在于包括以下步驟在輸入的字?jǐn)?shù)據(jù)流或碼字流中確定一個(gè)控制點(diǎn)，其中在該控制點(diǎn)上輸入的字?jǐn)?shù)據(jù)流或碼字流可以通過(guò)變換被改變；在第一軌道中的一組碼字和與鄰接于第一軌道的第三軌道相鄰的第二軌道中的一組碼字之間，為一組N個(gè)可能的變換中的每個(gè)變換確定一個(gè)表示對(duì)應(yīng)于該變換影響第三軌道的串?dāng)_的串?dāng)_值；選擇一個(gè)最優(yōu)變換，其中該最優(yōu)變換是一組N個(gè)變換中具有最低串?dāng)_值的變換；利用該最優(yōu)變換改變數(shù)據(jù)流。
2.如權(quán)利要求1所述使用信道編碼將輸入的字流編碼成碼字流的方法，其特征在于N＝2。
3.如權(quán)利要求2所述使用信道編碼將輸入的字流編碼成碼字流的方法，其特征在于控制點(diǎn)為比特插入點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求1或2所述使用信道編碼將輸入的字流編碼成碼字流的方法，其特征在于控制點(diǎn)為碼字替換點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述使用信道編碼將輸入的字流編碼成碼字流的方法，其特征在于控制點(diǎn)在輸入的字流中被確定。
6.如權(quán)利要求1、2、3或4所述使用信道編碼將輸入的字流編碼成碼字流的方法，其特征在于控制點(diǎn)在碼字流中被確定。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述使用信道編碼將輸入的字流編碼成碼字流的方法，其特征在于通過(guò)在第一軌道的一組碼字和第二軌道的一組碼字中執(zhí)行逐位同或運(yùn)算來(lái)計(jì)算數(shù)字和值，從而確定串?dāng)_值。
8.如權(quán)利要求1所述使用信道編碼將輸入的字流編碼成碼字流的方法，其特征在于第一軌道的一組碼字被限制在第一軌道的一個(gè)區(qū)域，并且第二軌道的一組碼字被限制在第二軌道的一個(gè)區(qū)域，并且第一軌道的該區(qū)域以垂直于第一軌道的讀取方向與第二軌道的該區(qū)域?qū)?zhǔn)。
9.如權(quán)利要求8所述使用信道編碼將輸入的字流編碼成碼字流的方法，其特征在于逐位同或運(yùn)算函數(shù)包括一個(gè)反映物理距離的權(quán)重函數(shù)。
10.一種編碼器，其使用信道編碼將輸入的字流編碼成碼字流以用于包括用于存儲(chǔ)該碼字流的軌道的記錄介質(zhì)，包括編碼裝置，用于將輸入的字流編碼成碼字流，該編碼器的特征在于進(jìn)一步包括控制點(diǎn)變換裝置，具有一個(gè)用于接收數(shù)據(jù)流的輸入端，以及一個(gè)與編碼裝置相連的輸出端，其中該控制點(diǎn)變換裝置用于確定輸入的數(shù)據(jù)流中控制點(diǎn)，在該點(diǎn)上數(shù)據(jù)流可以被改變，并且在接收到輸入的變換指令時(shí)改變控制點(diǎn)的變換指令；串?dāng)_確定裝置，具有一個(gè)連接到編碼裝置的輸出端的輸入端，和一個(gè)輸出端，用來(lái)確定第一控制點(diǎn)變換的第一串?dāng)_值和第二控制點(diǎn)變換的第二串?dāng)_值；選擇裝置，具有一個(gè)連接到串?dāng)_確定裝置的輸出端的輸入端，和一個(gè)連接到變換指令輸入端的輸出端，用于選擇對(duì)應(yīng)于第一串?dāng)_值和第二串?dāng)_值中的最低串?dāng)_值的控制點(diǎn)變換。
11.如權(quán)利要求10所述的編碼器，其特征在于當(dāng)確定表示影響第三軌道的串?dāng)_的串?dāng)_值時(shí)，串?dāng)_確定裝置處理記錄介質(zhì)中第一軌道的一組碼字和記錄介質(zhì)中第二軌道的一組碼字，其中第二軌道與記錄介質(zhì)的第三軌道相鄰，第三軌道與記錄介質(zhì)的第一軌道相鄰。
12.包括如權(quán)利要求10或11所述的編碼器的記錄設(shè)備。
13.一種包括包含碼字流的軌道的記錄介質(zhì)，其特征在于該碼字流包括在第一軌道中的第一數(shù)據(jù)塊和對(duì)應(yīng)于該第一數(shù)據(jù)塊的控制點(diǎn)，該控制點(diǎn)具有一個(gè)值，該值是基于第一軌道中的第一數(shù)據(jù)塊和第二軌道中的第二數(shù)據(jù)塊之間的串?dāng)_得出，其中第二軌道與第三軌道相鄰，而第三軌道與第一軌道相鄰。
全文摘要
為了減小記錄介質(zhì)上相鄰軌道的記錄數(shù)據(jù)之間的串?dāng)_，利用控制點(diǎn)控制將數(shù)據(jù)流編碼成碼字。通過(guò)選擇與第二軌道相應(yīng)的比特位置盡可能多的不同的比特位置的碼字的控制點(diǎn)的值，來(lái)改變?cè)诘谝卉壍郎系拇a字，其中第一軌道和第二軌道都與同樣的第三軌道相鄰。在第一軌道和第二軌道的相應(yīng)的比特位置具有相反的比特值，導(dǎo)致這些比特位置對(duì)第三軌道上存儲(chǔ)的碼字產(chǎn)生最低的影響。
文檔編號(hào)G11B20/22GK1732532SQ200380107883
公開(kāi)日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2003年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者J·A·H·M·卡爾曼 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司