調(diào)制解調(diào)方法、解調(diào)裝置和編碼調(diào)制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種調(diào)制解調(diào)方法、解調(diào)裝置和編碼調(diào)制方法。在使用可變長(zhǎng)度編碼的情況下，有時(shí)突發(fā)錯(cuò)誤導(dǎo)致多個(gè)邊緣同時(shí)在相同方向上移動(dòng)時(shí)，前置模式被打破，解調(diào)時(shí)信道字邊界判別出現(xiàn)破綻。由此，解調(diào)結(jié)果的錯(cuò)誤、信道字邊界的判別出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況導(dǎo)致發(fā)生不能解調(diào)的情況。預(yù)先準(zhǔn)備可能因突發(fā)錯(cuò)誤而產(chǎn)生的模式。這些模式在原本的信道字中的所有的“1”移動(dòng)而產(chǎn)生。對(duì)由此產(chǎn)生的模式的列表，在解調(diào)時(shí)與通常的轉(zhuǎn)換表并行地檢索。在突發(fā)錯(cuò)誤導(dǎo)致的解調(diào)的中斷發(fā)生時(shí)，參照此前的模式的檢索結(jié)果，在命中時(shí)看作是原本的信道字的突發(fā)錯(cuò)誤而繼續(xù)解調(diào)。
【專利說明】調(diào)制解調(diào)方法、解調(diào)裝置和編碼調(diào)制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號(hào)的調(diào)制解調(diào)方法、解調(diào)裝置和編碼調(diào)制方法，特別是涉及使用光以高密度記錄再現(xiàn)信息的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]下面說明中的用語的一部分，使用的是在Blu-ray (注冊(cè)商標(biāo))Disc (BD)中使用的表現(xiàn)方式。這些用語在BD以外的系統(tǒng)中可能使用其他的名稱。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠容易地理解。
[0003]擴(kuò)大光盤的記錄容量的方案有若干種，其中的一種如專利文獻(xiàn)1、2所記載的那樣，為編碼調(diào)制。這一種方案已經(jīng)使用在BD等之中。對(duì)于編碼調(diào)制，能夠期待若干種效果。其中，線記錄密度提高效果是最受期待的效果之一，作為用于該目的的編碼，游程長(zhǎng)度限制編碼是已知的。
[0004]在光盤中，再現(xiàn)時(shí)使用的光斑的直徑遠(yuǎn)大于記錄介質(zhì)的物理分辨率。因此，將要記錄的二進(jìn)制數(shù)據(jù)(在本說明書中被稱作用戶數(shù)據(jù))直接與記錄標(biāo)志的有無對(duì)應(yīng)地記錄時(shí)，記錄的比特間隔比光斑的直徑小時(shí)，由于與相鄰比特的編碼間干涉，編碼判別急劇地變得困難。其結(jié)果是，不能夠有效地利用記錄介質(zhì)的分辨率。與此相對(duì)，對(duì)于游程長(zhǎng)度限制編碼，將用戶數(shù)據(jù)暫時(shí)轉(zhuǎn)換為以標(biāo)志和空格的長(zhǎng)度表現(xiàn)的編碼串后進(jìn)行記錄。此時(shí)，即使令標(biāo)志和空格的長(zhǎng)度的單位(信道進(jìn)行長(zhǎng))比光斑系統(tǒng)小，再現(xiàn)時(shí)也能夠在時(shí)間軸上進(jìn)行對(duì)標(biāo)志和空格的長(zhǎng)度的判別。但是，對(duì)于最短標(biāo)志和空格，為了能夠以充分的分辨率進(jìn)行再現(xiàn)，令其具有2信道比特以上的長(zhǎng)度。由此，即使使用具有相同的空間分辨率的光學(xué)系統(tǒng)，也能夠?qū)崿F(xiàn)更高的線記錄密度。
[0005]此外，在使用游程長(zhǎng)度限制編碼進(jìn)行記錄時(shí)，本來針對(duì)記錄標(biāo)志和空格的雙方的長(zhǎng)度進(jìn)行記述是正確的。但是，為了表現(xiàn)的簡(jiǎn)單化，在下面，在不產(chǎn)生混亂的范圍內(nèi)，將記錄標(biāo)志和空格處理為相同串時(shí)，僅針對(duì)標(biāo)志進(jìn)行記述。例如，“最短標(biāo)志的分辨率”的表現(xiàn)，是指“最短標(biāo)志和空格的分辨率”。
[0006]對(duì)于游程長(zhǎng)度限制編碼，主要已知兩個(gè)系統(tǒng)的編碼。一個(gè)是基于列舉法的固定長(zhǎng)度編碼，另一個(gè)是可變長(zhǎng)度編碼。時(shí)至今日，在作為代表性的光盤的BD中使用的游程長(zhǎng)度限制編碼是最短游程長(zhǎng)度為I的可變長(zhǎng)度編碼，與不進(jìn)行編碼調(diào)制的情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn)4/3倍的線記錄密度。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):
[0008]專利文獻(xiàn):
[0009]專利文獻(xiàn)1:USP5400023
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開2003-273743號(hào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0012]對(duì)于編碼調(diào)制，除了提高線記錄密度的效果，還具有防止O或I過度連續(xù)的效果等，為了實(shí)現(xiàn)若干種功能而使用。在光盤中，在編碼調(diào)制之中，通過游程長(zhǎng)度限制，能夠在不進(jìn)行光斑直徑的縮小的情況下通過編碼轉(zhuǎn)換提高線記錄密度，這是最重要的部分。在BD中使用的最短游程長(zhǎng)度為I的1-7PP編碼中，與不進(jìn)行編碼調(diào)制的情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn)4/3倍的線密度。
[0013]令通過游程長(zhǎng)度限制編碼實(shí)現(xiàn)的線記錄密度提高率為E (efficiency，效率)時(shí)，
[0014]E = (d+l)C (I)
[0015]在此，d和C分別為最短游程長(zhǎng)度和容量(capacity)。C以如下方式賦值。
[0016]C = 1g2 λ (2)
[0017]在此，λ是下述的特性方程式的最大的實(shí)根。
[0018]Zk+2-Zk+1-ZH+1+l = O (3)
[0019]在此，k是最大游程長(zhǎng)度。圖2基于上述公式，求取d = 1，2，3，4的情況下最大的E。在BD的情況下，E = 4/3，因此為了實(shí)現(xiàn)400GB/disc (盤)所需的線記錄密度BD比3/2倍，需要為能夠?qū)崿F(xiàn)E彡2的(d，k)的組合。g卩，需要d = 4。上述求得的E為理論值，在現(xiàn)實(shí)中能夠定義的編碼調(diào)制中通常小于此值。
[0020]編碼調(diào)制，是從編碼串集合A中將mi比特的編碼I對(duì)I地對(duì)應(yīng)為其他的編碼串集合B中的ni比特的編碼(m，n，i為自然數(shù))的映像(轉(zhuǎn)換)。對(duì)于實(shí)用的編碼調(diào)制的形式，已知的是可變長(zhǎng)度編碼和通過列舉法實(shí)現(xiàn)的固定長(zhǎng)度編碼?？勺冮L(zhǎng)度編碼的情況下，實(shí)際有效的efficiency (效率)E*如下式所示。
[0021]E* = (d+l)m/n (4)
[0022]此時(shí)，E*接近理論值E，且存在足夠小的自然數(shù)的m，n的組合(特別是m)時(shí)，可變長(zhǎng)度編碼能夠定義。m為小的自然數(shù)的必要性在后面說明。d = 4,E* = 2時(shí),m = 2,n = 5符合該條件。但是，由圖2可知，需要k > 16。作為該系統(tǒng)的編碼的例子，已知VFM(variablefive modulat1n,五變量調(diào)制)。
[0023]在部分響應(yīng)(partial response)系統(tǒng)中,越是振幅小的模式越容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。因此，考慮為在至今為止開發(fā)的VFM中最短標(biāo)志的連續(xù)出現(xiàn)次數(shù)抑制為一定數(shù)量以下。另外，在部分響應(yīng)系統(tǒng)中，具有越是歐基里得距離差小的模式彼此之間越容易發(fā)生誤判別的傾向，但是在BDXL這樣分辨率為O的2T標(biāo)志出現(xiàn)的系統(tǒng)的情況下，歐基里得距離差較大，并且包含2T標(biāo)志時(shí)不能夠無視誤判別的模式存在多個(gè)。同樣的現(xiàn)象在VFM中在最短標(biāo)志長(zhǎng)度縮短為與BDXL的最短標(biāo)志長(zhǎng)相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度的情況下也發(fā)生。進(jìn)而，在VFM中接在5T之后短標(biāo)志長(zhǎng)度為6T,因此兩者的分辨率的差較小。所以，包含新的6T長(zhǎng)度的標(biāo)志的模式等,更復(fù)雜且更長(zhǎng)的突發(fā)錯(cuò)誤(burst error)成為問題。這樣的突發(fā)錯(cuò)誤的存在,帶來下述這樣的技術(shù)問題。
[0024](A)在短標(biāo)志連續(xù)出現(xiàn)的區(qū)域中，以一個(gè)錯(cuò)誤為起點(diǎn)，在接近該區(qū)域整體的長(zhǎng)度上發(fā)生突發(fā)錯(cuò)誤，最初的錯(cuò)誤的影響范圍被擴(kuò)大。
[0025](B)多個(gè)邊緣(edge)同時(shí)移動(dòng)(shift)，因此轉(zhuǎn)換表中不存在的信道比特模式出現(xiàn)，發(fā)生解調(diào)錯(cuò)誤。
[0026]圖3中表示作為VFM的一個(gè)的(4，21) PP的一例的轉(zhuǎn)換表。這是基于專利文獻(xiàn)2中記載的方法而構(gòu)成的。依照下面圖3所示的表進(jìn)行的編碼轉(zhuǎn)換稱為(4，21)PP。
[0027]圖4中表示的是再現(xiàn)模擬中觀測(cè)到的突發(fā)錯(cuò)誤的例子。即，再現(xiàn)信號(hào)是，基于光學(xué)模擬中求得的光學(xué)響應(yīng)，通過與信道比特模式的重疊而求得。信道比特模式是通過在隨機(jī)的用戶數(shù)據(jù)串實(shí)施上述的(4，21)PP編碼調(diào)制而得的。此外，光學(xué)響應(yīng)的計(jì)算條件是光斑光的波長(zhǎng)為405nm且物鏡的NA為0.85。另外，令信道比特長(zhǎng)度為22.3nm。此時(shí)，最短標(biāo)志長(zhǎng)度與BD XL的最短標(biāo)志長(zhǎng)度相等。再現(xiàn)信道使用PR(1，1，1，1，1，1，1，1，1，1，1)ML。
[0028]圖5是使在上述的(4，21)PP的模擬中觀測(cè)到的突發(fā)錯(cuò)誤相對(duì)于包含在突發(fā)內(nèi)的邊界的數(shù)量的出現(xiàn)頻率的圖。
[0029]概略觀察錯(cuò)誤的發(fā)生狀況時(shí)，可知如預(yù)想的一樣，單獨(dú)的邊緣移動(dòng)錯(cuò)誤的比例較小，錯(cuò)誤連續(xù)發(fā)生的突發(fā)錯(cuò)誤較多。著眼于突發(fā)錯(cuò)誤的長(zhǎng)度而調(diào)查錯(cuò)誤的發(fā)生狀況的結(jié)果如圖5所示。圖的橫軸是突發(fā)錯(cuò)誤中所含的邊緣的數(shù)量，表示突發(fā)的長(zhǎng)度。由此，令單獨(dú)的邊緣移動(dòng)時(shí)為1，最短標(biāo)志的移動(dòng)為2等。由圖5可知，(4，21)PP中單獨(dú)的邊緣移動(dòng)錯(cuò)誤的比例較小，突發(fā)錯(cuò)誤占了大半。其中可以觀測(cè)到連續(xù)錯(cuò)誤數(shù)為2的情況最多。
[0030]圖6表示了數(shù)據(jù)的記錄再現(xiàn)過程，但是，僅提取了在本說明書中的說明所需的部分并經(jīng)過了簡(jiǎn)略化。用戶數(shù)據(jù)首先通過由調(diào)制器3制定的編碼調(diào)制方式進(jìn)行編碼調(diào)制。調(diào)制器的輸出為NRZ (non return to zero,不歸零制)形式的比特串?dāng)?shù)據(jù)。NRZ形式的比特串?dāng)?shù)據(jù)表示為，對(duì)應(yīng)于標(biāo)志的邊界的比特為“1”，除此之外為“O”。將其通過NRZI轉(zhuǎn)換器101使“I”和“O”分別轉(zhuǎn)換為與標(biāo)志和空格對(duì)應(yīng)的形式的NRZI (不歸零反相)形式信號(hào)，然后通過光拾取器2記錄至光盤I。
[0031]在數(shù)據(jù)的再現(xiàn)時(shí)，通過光拾取器2進(jìn)行光學(xué)再現(xiàn)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。在光學(xué)再現(xiàn)時(shí)，光斑的大小是有限的，因此編碼間發(fā)生干涉。PRML解碼器5，一邊消除該編碼間干涉一邊從再現(xiàn)信號(hào)解碼信道比特串。解碼得到的信道比特串，使用NRZ轉(zhuǎn)換器102從NRZI形式轉(zhuǎn)換為NRZ形式。NRZ轉(zhuǎn)換器的輸出，通過解調(diào)器4解調(diào)為二進(jìn)制數(shù)據(jù)。至此的過程中，只要未發(fā)生錯(cuò)誤、時(shí)刻偏離，解調(diào)器4的輸出將與原本的用戶數(shù)據(jù)一致。
[0032]編碼調(diào)制和解調(diào)，使用如圖3所示的轉(zhuǎn)換表進(jìn)行。圖7表示該過程。即，作為調(diào)制時(shí)用戶比特串集合20中的元素的用戶比特串24，依照轉(zhuǎn)換表向信道比特串集合22中的對(duì)應(yīng)的信道比特串25轉(zhuǎn)換。用戶比特串集合和信道比特串集合通過I對(duì)I映滿的映射(one-to-one onto mapping)連結(jié)。也就是說，解調(diào)是調(diào)制的逆映射。但是，比特串使這樣的編碼調(diào)制成立，信道比特串候補(bǔ)集合的大小應(yīng)等于或大于用戶比特串集合。一般而言，如圖7所示，信道比特串候補(bǔ)集合較大，S卩，未列入轉(zhuǎn)換表的信道比特串候補(bǔ)(以下稱為剩余比特串26)是存在的。此外，以剩余比特串作為元素的集合稱為剩余比特串集合23。因此，如圖7所示的例子那樣，在再現(xiàn)過程中發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，可能導(dǎo)致變化為剩余比特串。此時(shí)，按照?qǐng)D3所示的轉(zhuǎn)換表的調(diào)制無法進(jìn)行，因此需要例外處理，解調(diào)器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。此外，在以上情況中，以可變長(zhǎng)度編碼為例進(jìn)行了說明，但同樣的現(xiàn)象在固定長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換中也發(fā)生。
[0033]突發(fā)錯(cuò)誤較多的情況下，多個(gè)邊緣同時(shí)在相同方向上移動(dòng)，在可變長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換的情況下，信道字邊界判別出現(xiàn)破綻?？勺冮L(zhǎng)度轉(zhuǎn)換中，在解調(diào)時(shí)的信道字邊界判別中使用前置模式條件。前置模式條件是指，在信道比特模式的前頭部，不包含比其短的信道比特模式。圖8中表示突發(fā)錯(cuò)誤中的信道字邊界判別失誤的例子。用戶比特串24在該例子中為“11
0001 00”，這通過(4，21)PP調(diào)制轉(zhuǎn)換為信道比特串“0010000010 000 10 00000”。經(jīng)過記錄和再現(xiàn)，解碼得到的信道比特串，通過參照轉(zhuǎn)換表而恢復(fù)為用戶比特串。此時(shí)，解調(diào)的信道串中如果不包含錯(cuò)誤，則各信道比特字邊界30當(dāng)然可以正確判別。但是，如圖8中所示那樣，再現(xiàn)時(shí)突發(fā)錯(cuò)誤發(fā)生，PRML解碼器判別為“01000 00100 00100 00000”。由此，參照轉(zhuǎn)換表決定的信道比特字的邊界與無錯(cuò)誤時(shí)不同。該錯(cuò)誤的邊界稱為偽信道字邊界31。偽信道字邊界31劃分的信道字稱為偽信道字32。當(dāng)然，解調(diào)結(jié)果也與無錯(cuò)誤時(shí)不同，這些在此稱為偽用戶比特串33。解調(diào)結(jié)果錯(cuò)誤也是問題，但更嚴(yán)重的是信道字邊界的判別出現(xiàn)錯(cuò)誤使得轉(zhuǎn)換表中不存在的信道字出現(xiàn)，導(dǎo)致無法解碼。此時(shí)，需要例外處理。進(jìn)而，信道字邊界的判別錯(cuò)誤，可能在后面也會(huì)連鎖地傳播，可能在比解碼時(shí)的突發(fā)錯(cuò)誤的范圍更廣的范圍中使解調(diào)的錯(cuò)誤發(fā)生。此外，這樣的信道字邊界的判別錯(cuò)誤在下面為了方便而稱為邊界錯(cuò)誤。另外，邊界錯(cuò)誤向后方傳播的現(xiàn)象稱為邊界錯(cuò)誤傳播，解調(diào)處理不能繼續(xù)的情況稱為解調(diào)錯(cuò)誤。
[0034]用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0035]為了解決上述技術(shù)問題，在調(diào)制時(shí)參照的轉(zhuǎn)換表中，從任意的用戶比特串集合元素向信道比特串集合元素的對(duì)應(yīng)是唯一的，并且在解調(diào)時(shí)參照的轉(zhuǎn)換表中，至少與一部分的用戶比特串集合元素對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)元元素存在多個(gè)。此時(shí)，存在多個(gè)的對(duì)應(yīng)元元素的至少一個(gè)，在編碼調(diào)制和解調(diào)中使用非對(duì)稱的轉(zhuǎn)換表。更具體而言，預(yù)先準(zhǔn)備可能因突發(fā)錯(cuò)誤而產(chǎn)生的模式。這些模式，是原本的信道字中所有的“I”移動(dòng)而產(chǎn)生的。
[0036]這樣產(chǎn)生的模式的列表與解調(diào)時(shí)通常的轉(zhuǎn)換表并行地檢索。更具體而言，突發(fā)錯(cuò)誤導(dǎo)致的解調(diào)的中斷發(fā)生時(shí)，對(duì)以作為突發(fā)錯(cuò)誤的結(jié)果產(chǎn)生的信道比特模式的輔助模式為元素的輔助模式集合同時(shí)進(jìn)行檢索，在檢索到的情況下視為原本的信道字的突發(fā)錯(cuò)誤，繼續(xù)解調(diào)。對(duì)于以突發(fā)錯(cuò)誤導(dǎo)致的邊界錯(cuò)誤為原因的解調(diào)錯(cuò)誤、邊界錯(cuò)誤傳播發(fā)生的情況，送出邊界錯(cuò)誤模式比較器所需的長(zhǎng)度的信道比特串，將其與各邊界錯(cuò)誤模式進(jìn)行比較，嘗試恢復(fù)處理。
[0037]另外，為了抑制短標(biāo)志的連續(xù)，使用具有30比特以上的長(zhǎng)度的、信道字的開始端和末端為“00000”的NRZ模式。
[0038]發(fā)明的效果
[0039]通過使用基于本發(fā)明的調(diào)制編碼和解調(diào)系統(tǒng)，能夠減少長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的突發(fā)錯(cuò)誤的出現(xiàn)頻率。另外，能夠提供一種能從突發(fā)錯(cuò)誤導(dǎo)致的解調(diào)錯(cuò)誤恢復(fù)的光盤驅(qū)動(dòng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1是表示實(shí)施本發(fā)明的一例的圖。
[0041]圖2是每個(gè)最短游程長(zhǎng)度限制的記錄密度的k依賴性的圖。
[0042]圖3是作為VFM的一例的(4，21)PP調(diào)制的轉(zhuǎn)換表。
[0043]圖4是表示突發(fā)錯(cuò)誤的一例的圖。
[0044]圖5表示通過(4，21)PP調(diào)制記錄的信號(hào)的再現(xiàn)模擬中觀測(cè)到的突發(fā)錯(cuò)誤的長(zhǎng)度分布的一例。
[0045]圖6是表示數(shù)據(jù)的記錄再現(xiàn)過程的圖。
[0046]圖7是突發(fā)錯(cuò)誤導(dǎo)致發(fā)生無法解調(diào)的情況的說明圖。
[0047]圖8是突發(fā)錯(cuò)誤導(dǎo)致信道字邊界判別錯(cuò)誤發(fā)生的情況的說明圖。
[0048]圖9是非對(duì)稱調(diào)制解調(diào)的解調(diào)原理的說明圖。
[0049]圖10是解調(diào)錯(cuò)誤的發(fā)生狀況的一例的說明圖。
[0050]圖11是邊界錯(cuò)誤傳播的發(fā)生狀況的一例的說明圖。
[0051]圖12是能夠使解調(diào)錯(cuò)誤恢復(fù)正常的解調(diào)器的說明圖。
[0052]圖13表示抑制短標(biāo)志的連續(xù)的編碼調(diào)制用的轉(zhuǎn)換表的一例。
[0053]圖14表示用于抑制短標(biāo)志的連續(xù)的模式置換的一例。
[0054]圖15表示抑制短標(biāo)志的連續(xù)的編碼調(diào)制中記錄的信號(hào)的再現(xiàn)模擬中觀測(cè)到的突發(fā)錯(cuò)誤的長(zhǎng)度分布的一例。
[0055]圖16表不本發(fā)明適用的光盤驅(qū)動(dòng)的一例。
[0056]圖17是使用輔助模式的非對(duì)稱調(diào)制解調(diào)中解調(diào)過程的說明圖。
[0057]圖18是使解調(diào)錯(cuò)誤恢復(fù)正常的過程的說明圖。
[0058]編碼說明
[0059]1:光盤，2:光拾取器，3:調(diào)制器，4:解調(diào)器，5:PRML解碼器，20:用戶比特串集合，21:信道比特串候補(bǔ)集合，22:信道比特串集合，23:剩余比特串集合，24:用戶比特串，25:信道比特串，26:剩余比特串，30:信道字邊界，31:偽信道字邊界，32:偽信道字，33:偽用戶比特串，34:邊界錯(cuò)誤模式檢測(cè)位置，35:解調(diào)錯(cuò)誤發(fā)生位置，40:輔助模式，41:輔助模式集合，42:先行信道字，43:后續(xù)信道字，50:幀緩存器，51:5比特檢索器，52:10比特檢索器，53:15比特檢索器，54:20比特檢索器，55:25比特檢索器，56:30比特檢索器，60:輔助模式比較器，61:控制器，62:輸出緩存器，63:邊界錯(cuò)誤模式比較器，101 =NRZI轉(zhuǎn)換器，102 =NRZ轉(zhuǎn)換器，151:光拾取器,152:主軸電機(jī),153:滑動(dòng)器,154:主電路,155:固件。

【具體實(shí)施方式】
[0060](非對(duì)稱調(diào)制解調(diào))
[0061]在前面說明的技術(shù)問題中，對(duì)于突發(fā)錯(cuò)誤的發(fā)生導(dǎo)致的解調(diào)錯(cuò)誤，基于本發(fā)明講解了對(duì)策。第一，使用非對(duì)稱轉(zhuǎn)換。使用圖7所示的模式的例子進(jìn)行說明。在該例子中，發(fā)生了信道字中的全部邊緣都向右進(jìn)行I信道比特移動(dòng)的突發(fā)錯(cuò)誤。假如突發(fā)錯(cuò)誤的結(jié)果產(chǎn)生的信道比特模式記載于轉(zhuǎn)換表中，則解調(diào)結(jié)果中包含錯(cuò)誤但是該部分后面的解調(diào)處理能夠繼續(xù)進(jìn)行。問題是，突發(fā)錯(cuò)誤的結(jié)果產(chǎn)生的信道比特模式未記載于轉(zhuǎn)換表，因此如果保持這種狀態(tài)的話解調(diào)處理無法繼續(xù)進(jìn)行。于是，如圖9所示，對(duì)以作為解調(diào)時(shí)突發(fā)錯(cuò)誤的結(jié)果產(chǎn)生的信道比特模式的輔助模式40為元素的輔助模式集合41同時(shí)進(jìn)行檢索，能夠解決該問題。輔助模式，對(duì)于各信道字而言因適用被認(rèn)為最可能發(fā)生的突發(fā)錯(cuò)誤模式(mode)而可能發(fā)生。針對(duì)該輔助模式，對(duì)于在解調(diào)時(shí)適用的轉(zhuǎn)換表中從該輔助模式向原本的用戶比特串的對(duì)應(yīng)預(yù)先進(jìn)行定義，由此能夠避免解調(diào)處理的中斷這樣的情況。另外，能夠期待解調(diào)結(jié)果的正確性。但是，當(dāng)然與其他的信道字一致的情況下，不能夠作為輔助模式處理。另外，需要為信道比特串候補(bǔ)集合的元素。在(4，21)PP等的VFM系列中，這個(gè)最可能發(fā)生的突發(fā)錯(cuò)誤模式(mode),是以圖4的例子那樣的包含5T和6T標(biāo)志的模式使多個(gè)邊緣一起向同一個(gè)方向移動(dòng)I比特而得的。這樣，通過調(diào)制和解調(diào)來參照非對(duì)稱的轉(zhuǎn)換表被稱為非對(duì)稱調(diào)制角軍調(diào)(asymmetric modulat1n and demodulat1n:AMD)。
[0062]此外，對(duì)于短信道字，將信道比特串候補(bǔ)集合幾乎完全用盡，因此沒有準(zhǔn)備輔助模式的余地。在(4，21)PP的例子中，能夠準(zhǔn)備輔助模式的情況僅限于信道字長(zhǎng)度為30的情況。
[0063]僅在突發(fā)錯(cuò)誤的結(jié)果與輔助模式相應(yīng)的情況下，上述這樣的單純的非對(duì)稱調(diào)制解調(diào)發(fā)揮充分的效果。如上所述，對(duì)于以起因于突發(fā)錯(cuò)誤的邊界錯(cuò)誤為原因的解調(diào)錯(cuò)誤、邊界錯(cuò)誤傳播，需要追加的處理。解調(diào)錯(cuò)誤的其他例子如圖10所示。在該例子中，發(fā)生先行信道字42中的所有邊界向左移動(dòng)I比特的突發(fā)錯(cuò)誤。其結(jié)果是，準(zhǔn)備對(duì)先行信道字進(jìn)行解調(diào)時(shí)，其內(nèi)部被分割為多個(gè)偽信道字而被識(shí)別。先行信道字的末尾5比特被偽信道字邊界截?cái)?。在?0000”由于未記載于轉(zhuǎn)換表中而使處理對(duì)象的信道比特長(zhǎng)度伸長(zhǎng)為10的情況下，“00000 00000”成為候補(bǔ)。該模式僅在由(4，21)PP定義的例外處理用的模式中后續(xù)為“10000”或“01000”的情況下才有效。但是，后續(xù)模式中進(jìn)一步為“00000”，因此在轉(zhuǎn)換表中還是沒有對(duì)應(yīng)項(xiàng)。對(duì)于“00000”從前端起重復(fù)3次的模式，也無法定義輔助模式。由此，成為解調(diào)錯(cuò)誤。
[0064]邊界錯(cuò)誤傳播的例子如圖11所示。先行信道字的模式和錯(cuò)誤的狀況與圖10相同。由此，先行信道字的末尾被偽信道字邊界截?cái)嗟臓顩r和后續(xù)信道字以“00000”開始的情況是同樣的。不同的是，后續(xù)信道字的后半部為“10000”因此判定為“00000 00000”對(duì)應(yīng)于例外情況。其結(jié)果是，后續(xù)信道字中產(chǎn)生新的偽信道字邊界。即，邊界錯(cuò)誤傳播發(fā)生。其結(jié)果是，不僅是先行信道字，在解調(diào)結(jié)果中不包含錯(cuò)誤的后續(xù)信道字的解調(diào)結(jié)果也發(fā)生錯(cuò)誤。這可以被看作是錯(cuò)誤傳播的一種。但是，后續(xù)信道字的尾端被正確識(shí)別，因此其后的信道字判定能夠?yàn)檎_的，不會(huì)成為解調(diào)錯(cuò)誤。
[0065]上述這樣的解調(diào)錯(cuò)誤、邊界錯(cuò)誤傳播的發(fā)生，是由于即使邊界錯(cuò)誤發(fā)生，也沒有對(duì)其進(jìn)行識(shí)別而制止的手段。這是由于，解調(diào)處理中，在接受記載于轉(zhuǎn)換表中的信道比特串的期間，不能夠感知異常。不存在直接感知邊界錯(cuò)誤的手段。于是，在本發(fā)明中，與用于解調(diào)的模式檢索同時(shí)地對(duì)輔助模式進(jìn)行并行檢索，由此解決問題。
[0066]實(shí)施該方案的一個(gè)例子如圖1所示。在該例子中，以(4，21)PP為前提。在以下，同時(shí)說明圖1的解調(diào)器的結(jié)構(gòu)和圖17所示的處理流程。處理流程由圖中的SOOl等的符號(hào)表不。
[0067]解調(diào)以幀為單位。這是常見的情況，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的。轉(zhuǎn)換為I幀的量的NRZ形式的PRML解碼器的輸出，被保持在幀緩存器(frame buffer) 50中，直到該幀的解調(diào)處理結(jié)束(S001)。幀中的數(shù)據(jù)，在(4，21)PP的情況下，最長(zhǎng)為30比特，因此需要由輸入指針指示處理中的比特串的前端位置。輸入指針由控制器61計(jì)算得出。初始值為輸入緩存器的前端。
[0068]為了進(jìn)行解調(diào)處理，檢索用幀緩存器內(nèi)的數(shù)據(jù)定義調(diào)制的轉(zhuǎn)換表。即，調(diào)查轉(zhuǎn)換表的信道比特串和幀緩存器內(nèi)的數(shù)據(jù)的一致性(S002)。在圖1的例子中，檢索器按照轉(zhuǎn)換表的信道字長(zhǎng)度而準(zhǔn)備。即，在保持信道字長(zhǎng)度為5比特的表的5比特檢索器51中為5比特，在保持信道字長(zhǎng)度為10比特的表的10比特檢索器52中為10比特，這樣的與各轉(zhuǎn)換器保持的轉(zhuǎn)換表的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度的比特串被送來。對(duì)于剩余的15比特檢索器53、20比特檢索器54、25比特檢索器55、30比特檢索器56也是同樣的。各檢索器對(duì)保持的轉(zhuǎn)換表進(jìn)行檢索，對(duì)是否與輸入的比特串一致進(jìn)行判定(S003)。在有一致的部分的情況下，對(duì)與對(duì)應(yīng)于此的信道比特串同時(shí)一致的情況進(jìn)行通知的電信號(hào)被送出至控制器61。在沒有一致的部分的情況下，對(duì)不存在一致的部分的情況進(jìn)行通知的信號(hào)送出至控制器。在解碼結(jié)果中未包含錯(cuò)誤的情況下，一定在某個(gè)檢索器中被發(fā)現(xiàn)一致，相應(yīng)的檢索器的輸出被輸出至輸出緩存器62(S004)。輸出緩存器中的輸出位置由控制器輸出的輸出指針指不。在向輸出緩存器的輸出結(jié)束時(shí)，與發(fā)現(xiàn)一致的檢索器所處理的信道字長(zhǎng)度相應(yīng)地更新輸入指針和輸出指針的值。輸入指針到達(dá)輸入緩存器的結(jié)束點(diǎn)時(shí)，該幀的處理結(jié)束(S005)。
[0069]接著，對(duì)于突發(fā)錯(cuò)誤發(fā)生，但邊界錯(cuò)誤不發(fā)生，并且突發(fā)錯(cuò)誤的結(jié)果產(chǎn)生的模式與輔助模式內(nèi)的一個(gè)一致的情況下的處理進(jìn)行說明。即使在此情況下，向各檢索器發(fā)送必要長(zhǎng)度的信道比特串并對(duì)轉(zhuǎn)換表進(jìn)行檢索的過程是與此前的情況同樣的。此時(shí)，突發(fā)錯(cuò)誤的結(jié)果產(chǎn)生的模式維持前置條件，因此進(jìn)行保持通常的(4，21)PP的轉(zhuǎn)換表的各檢索器進(jìn)行的檢索(S003)。但是，此時(shí)，對(duì)于該輸入模式，并不是全部一致的，該情況被通知至控制器。另一方面，此時(shí)，同時(shí)所需長(zhǎng)度的信道比特串被送至輔助模式比較器60，對(duì)其與各輔助模式的比較結(jié)果進(jìn)行精查(S006)。在此時(shí)，輔助模式的一個(gè)與輸入模式一致，因此將存在一致部分的情況和與一致的輔助模式附加了對(duì)應(yīng)關(guān)系的用戶比特串送至控制器。輸入輸出的各指針的處理與此前的例子是同樣的(S007)。此外，在與輔助模式的一致性未被發(fā)現(xiàn)的情況下，為解調(diào)錯(cuò)誤的情況，因此中斷處理(S008)。
[0070]在此，對(duì)邊界錯(cuò)誤模式進(jìn)行說明。邊界錯(cuò)誤模式可能是與輔助模式同樣地從轉(zhuǎn)換表中的信道字中產(chǎn)生的。例如，發(fā)生的可能性高的突發(fā)錯(cuò)誤的模式(mode)為I比特移動(dòng)，因此在圖 10 的例子中，為 “00000 10000 10000 01000 01000 00000” 或者 “00000 00100 0010000010 00010 00000”。但是后者與輔助模式相應(yīng)。另一方面，前者如前所述不滿足前置條件。這樣，不滿足前置條件，即不是信道比特串候補(bǔ)集合的元素的情況，被稱為邊界錯(cuò)誤模式。此外，信道字中的所有的“I”向一個(gè)方向移動(dòng)而產(chǎn)生邊界錯(cuò)誤模式、輔助模式的操作，被稱為關(guān)發(fā)移動(dòng)。
[0071]接著，對(duì)由于突發(fā)錯(cuò)誤而產(chǎn)生解調(diào)錯(cuò)誤的情況下的處理，使用圖12和圖18進(jìn)行說明。在該情況下，進(jìn)行將PRML解碼的結(jié)果，以幀為單位讀取至幀緩存器的解調(diào)處理(S001)。向保持轉(zhuǎn)換表的檢索器和輔助模式比較器以及邊界錯(cuò)誤模式比較器63的各檢索器發(fā)送必要長(zhǎng)度的信道比特串，檢索轉(zhuǎn)換表的過程，與此前的情況是同樣的(S009)。但是，突發(fā)錯(cuò)誤的影響導(dǎo)致檢索結(jié)果不同。使用圖10的例子說明，在無錯(cuò)誤的情況下，應(yīng)當(dāng)是30比特檢索器發(fā)現(xiàn)一致的模式。但是，在該例子中，如之前說明的那樣，首先，10比特長(zhǎng)的“0000010000”在檢索中被命中(hit)，此后，邊界錯(cuò)誤發(fā)生傳播，最后在解調(diào)錯(cuò)誤發(fā)生位置35遭遇無法解調(diào)的模式，成為解調(diào)錯(cuò)誤。此時(shí)，同時(shí)必要的長(zhǎng)度的信道比特串被送至邊界錯(cuò)誤模式比較器63，將其與各邊界錯(cuò)誤模式進(jìn)行比較。邊界錯(cuò)誤模式比較器，在輸入的模式保持的邊界錯(cuò)誤模式中的一個(gè)一致時(shí)(S010),形成表不一致的標(biāo)識(shí)(flag),同時(shí)存儲(chǔ)該時(shí)刻的輸入指針的值(圖10的例子中，邊界錯(cuò)誤模式檢測(cè)出比特值34) (SOll)。但是，向控制器發(fā)送的通知和向輸出緩存器的輸出并不進(jìn)行。這是由于，從圖10的例子可知，僅依靠邊界錯(cuò)誤模式比較器檢測(cè)出一致，并不能判斷是否檢測(cè)出偽信道字。此后，在邊界錯(cuò)誤模式檢測(cè)位置更后方的解調(diào)錯(cuò)誤發(fā)生位置35檢測(cè)出解調(diào)錯(cuò)誤。即，成為在SOlO判定為否的情況。
[0072]檢測(cè)出解調(diào)錯(cuò)誤時(shí)，控制器參照邊界錯(cuò)誤模式比較器的狀態(tài)(S012)。在此，存在邊界錯(cuò)誤模式檢測(cè)標(biāo)識(shí)時(shí)，嘗試恢復(fù)處理(S013)。即，檢測(cè)出解調(diào)錯(cuò)誤，且存在邊界錯(cuò)誤模式檢測(cè)標(biāo)識(shí)時(shí)，判斷為在比突發(fā)錯(cuò)誤邊界錯(cuò)誤模式檢測(cè)位置的更前方已發(fā)生突發(fā)錯(cuò)誤?；謴?fù)處理參照邊界錯(cuò)誤模式比較器的內(nèi)容而進(jìn)行。首先，使輸入指針的值返回至邊界錯(cuò)誤模式比較器內(nèi)保存的邊界錯(cuò)誤模式檢測(cè)時(shí)的輸入指針的值。另外，輸出指針的值也返回至與輸入指針的值對(duì)應(yīng)的值。接著，將與檢測(cè)出的邊界錯(cuò)誤模式賦予了對(duì)應(yīng)關(guān)系的用戶比特串，向輸出緩存器輸出。接著，根據(jù)檢測(cè)到的邊界錯(cuò)誤模式的長(zhǎng)度，更新輸入指針和輸出指針的值。由此，恢復(fù)處理結(jié)束?；謴?fù)處理的結(jié)果是，從解調(diào)錯(cuò)誤中恢復(fù)，能夠再次開始以后的解調(diào)。另外，輸出的用戶比特模式置換成被認(rèn)為更正確的模式。
[0073](模式限制、模式置換)
[0074]一般而言，分辨率小的最短標(biāo)志容易成為錯(cuò)誤的原因，其連續(xù)時(shí)，變得更容易發(fā)生突發(fā)錯(cuò)誤。于是，如在專利文獻(xiàn)2中公開的那樣，至此，5T標(biāo)志的連續(xù)次數(shù)被限制為一定次數(shù)以下。但是，如技術(shù)問題中說明的那樣，在使用d = 4的游程長(zhǎng)度限制編碼，且將線記錄密度提高至5T標(biāo)志的分辨率為O的狀況下，不僅5T標(biāo)志，還包含6T標(biāo)志的模式成為突發(fā)錯(cuò)誤的原因。5T或6T標(biāo)志的多個(gè)連續(xù)的模式有可能成為非常長(zhǎng)的突發(fā)錯(cuò)誤。
[0075]一般在VFM系列中，短的信道字連續(xù)，由此5T或6T標(biāo)志多個(gè)連續(xù)的模式出現(xiàn)。這是難以從根本上避免的。但是，這樣的模式中，多個(gè)5T或6T標(biāo)志構(gòu)成的較長(zhǎng)的信道字進(jìn)一步連結(jié)起來時(shí)，成為非常長(zhǎng)的突發(fā)錯(cuò)誤的潛在原因。為了極力減少上述這樣的狀況的出現(xiàn)，在本發(fā)明中，實(shí)施著眼于短標(biāo)志(5T和6T)的非連續(xù)的模式選擇和模式置換。其結(jié)果是得到的轉(zhuǎn)換表如圖13所示。
[0076]首先對(duì)模式選擇法進(jìn)行說明。這在構(gòu)成轉(zhuǎn)換表時(shí)，也能夠看作是從信道比特串候補(bǔ)集合中選擇哪個(gè)元素(模式)的選擇基準(zhǔn)。在此，以通過7T以上的標(biāo)志截?cái)喽虡?biāo)志的連續(xù)為基準(zhǔn)。即，信道字長(zhǎng)度為25比特的模式中，除去一部分例外，限定為以“00000”開始并以 “00000” 結(jié)束的模式。例外為 “00100 00001 00001 00001 00000” 和“00001 00001 00001
0000100000”。但是，前者中，在最初的“I”與下一個(gè)“I”之間為6T，即NRZI形式中為7T，因此截?cái)嗔硕虡?biāo)志的連續(xù)。由圖13可知，所有的信道字模式的末尾為2個(gè)以上的“O”連續(xù)，因此此前舉例的后者的模式中的最初的“I”為7T以上的標(biāo)志的末端，所以能夠截?cái)喽虡?biāo)志。另外，信道字長(zhǎng)度為30比特以上的模式，全部限定為以“00000”開始并以“00000”結(jié)束的模式。由此，除去例外，25比特長(zhǎng)度以上的信道字，至少其前端，以9T以上的標(biāo)志開始。即，能夠切斷短標(biāo)志的連續(xù)。
[0077]接著，對(duì)于模式置換進(jìn)行敘述。對(duì)于信道字長(zhǎng)度20比特的模式也極力選擇以“00000”開始并以“00000”結(jié)束的模式。但是，20比特長(zhǎng)的信道比特串候補(bǔ)的數(shù)量是有限制的，因此限定為以“00000”開始并以“00000”結(jié)束的模式時(shí)，以后的轉(zhuǎn)換表不收斂。在此，一部分模式不滿足上述情況。其中，“00100 00001 00001 00000”和“00001 00001 0000100000”因與25比特長(zhǎng)的例外模式同樣的理由而能夠截?cái)喽虡?biāo)志的連續(xù)。但是“00100 0001000010 00000”和“00010 00010 0001000000”，不能夠在模式的前端截?cái)鄰那胺竭B續(xù)的短標(biāo)志的連續(xù)。于是，使用具有足夠長(zhǎng)的剩余模式的信道字長(zhǎng)度為35比特的模式的模式置換減輕該問題。轉(zhuǎn)換表的該部分如圖14所示。在該例子中，是在短標(biāo)志可能連續(xù)的模式之中，在之前具有短標(biāo)志可能進(jìn)一步連結(jié)的“0010000100”的情況。通過20比特模式和10比特模式的組合置換30比特長(zhǎng)度的模式。但是，能夠在實(shí)際中使用的是35比特長(zhǎng)度的模式，因此置換用的模式為5信道比特，即2用戶比特的量的冗長(zhǎng)。為了應(yīng)對(duì)這種情況，在置換的模式對(duì)應(yīng)的用戶比特模式的末尾附加2比特，因此針對(duì)“00100 00010 00010 00000”和“0001000010 00010 00000”分別準(zhǔn)備4個(gè)轉(zhuǎn)換對(duì)。
[0078]圖15為使用上述作成的轉(zhuǎn)換表進(jìn)行隨機(jī)的比特串的調(diào)制，使用其進(jìn)行與圖4的情況同樣的再現(xiàn)模擬，將觀測(cè)到的突發(fā)錯(cuò)誤的長(zhǎng)度分布圖表化后得到的圖。為進(jìn)行比較，也表示了使用(4，21)PP的情況下的結(jié)果。從整體來看可知，突發(fā)長(zhǎng)度短的模式增加，長(zhǎng)的模式減少。
[0079]圖16表不光盤裝置的結(jié)構(gòu)的一例。光盤I通過主軸電機(jī)152旋轉(zhuǎn)。光拾取器151由記錄再現(xiàn)時(shí)所用的光源、物鏡等組成的光學(xué)系統(tǒng)等構(gòu)成。光拾取器通過滑動(dòng)器153進(jìn)行尋軌。尋軌和主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)等通過來自主電路154的指示進(jìn)行。在主電路，搭載有編碼調(diào)制和解調(diào)電路、信號(hào)處理電路、反饋調(diào)節(jié)計(jì)等的專用處理系統(tǒng)和微處理器、存儲(chǔ)器等。對(duì)光盤裝置整體的動(dòng)作進(jìn)行控制的是固件155。固件存儲(chǔ)在主電路中的存儲(chǔ)器內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用了游程長(zhǎng)度限制編碼規(guī)則的調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于，包括: 以規(guī)定的編碼調(diào)制方式調(diào)制用戶數(shù)據(jù)的步驟；和 對(duì)解碼后的信號(hào)串進(jìn)行解調(diào)的步驟， 在所述調(diào)制時(shí)參照的轉(zhuǎn)換表中，從任意的用戶比特串集合元素向信道比特串集合元素的對(duì)應(yīng)是唯一的， 在所述解調(diào)時(shí)參照的轉(zhuǎn)換表中，至少一部分用戶比特串集合元素的對(duì)應(yīng)源元素存在多個(gè)，至少一個(gè)與所述調(diào)制時(shí)參照的轉(zhuǎn)換表非對(duì)稱。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于: 在所述解調(diào)時(shí)參照的轉(zhuǎn)換表中，所述對(duì)應(yīng)源元素的一個(gè)為信道比特串，是通過突發(fā)位移而從所述信道比特串產(chǎn)生的。
3.如權(quán)利要求2所述的調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于: 所述突發(fā)位移產(chǎn)生的比特串，是使多個(gè)邊緣在相同方向上位移I比特而得到的比特串O
4.如權(quán)利要求1所述的調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于: 在所述解調(diào)時(shí)參照的轉(zhuǎn)換表中定義了與所述用戶比特串的對(duì)應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1所述的調(diào)制解調(diào)方法，其特征在于: 在所述解調(diào)的步驟中發(fā)生了解調(diào)錯(cuò)誤的情況下，比較規(guī)定長(zhǎng)度的所述信道比特串與預(yù)先保存的邊界錯(cuò)誤模式，在一致時(shí)進(jìn)行恢復(fù)處理。
6.一種從基于游程長(zhǎng)度限制規(guī)則被調(diào)制的信道比特串解調(diào)為用戶數(shù)據(jù)串的解調(diào)裝置，其特征在于，包括: 判斷所述信道比特串與解調(diào)所需的信道比特串是否一致的單元； 檢測(cè)所述信道比特串與從指定的多個(gè)信道比特串產(chǎn)生的比特串是否一致的單元； 檢測(cè)解調(diào)錯(cuò)誤的單元；和 根據(jù)所述檢測(cè)解調(diào)錯(cuò)誤的單元、檢測(cè)所述信道比特串與從指定的多個(gè)信道比特串產(chǎn)生的比特串是否一致的單元和進(jìn)行所述判斷的單元的判斷結(jié)果，置換輸出數(shù)據(jù)比特的單元。
7.如權(quán)利要求6所述的解調(diào)裝置，其特征在于: 從所述信道比特串產(chǎn)生的比特串，是使多個(gè)邊緣在相同方向上位移I比特而得到的比特串。
8.—種最短游程長(zhǎng)度為4的編碼調(diào)制方法，其特征在于: 具有30比特以上的長(zhǎng)度的信道字的開頭至少5比特和末尾至少5比特為“O”。
【文檔編號(hào)】G11B20/14GK104183252SQ201410213217
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月20日
【發(fā)明者】菊川敦 申請(qǐng)人:日立樂金資料儲(chǔ)存股份有限公司, 日立民用電子株式會(huì)社