Problema: como grabar y reproducir datos con una alta densidad de línea.

Medio de resolución del problema: una unidad de determinación/inserción de bits de control DSV (11) inserta bits de control DSV para la ejecución del control DSV en una cadena de datos de entrada y emite la cadena de datos incluyendo los bits de control DSV hacia una unidad de modulación (12). La unidad de modulación convierte la cadena de datos con una longitud básica de dos bits en código de longitud variable con una longitud básica de código de tres bits de acuerdo con una tabla de conversión y emite el código resultante de la conversión hacia una unidad codificadora NRZI (13). La tabla de conversión utilizada por la unida de modulación (12) incluye códigos de sustitución para limitar el número de apariciones consecutivas de una serie mínima a un valor predeterminado y códigos de sustitución para mantener el límite de longitud de la serie. Además, la tabla de conversión fuerza una regla de conversión, de acuerdo conla cual el resto de la división del recuento de "1" de un elemento en una cadena de datos por 2 que tiene un valor de 0 ó 1 será siempre igual al resto de la división del recuento "1" de un elemento en el código que resulta de la conversión de la cadena de datos por 2

Aparato y procedimiento de modulación/demodulación con limitacion de longitudes mínimas consecutivas.

Descripción detallada de la invención

En general, la presente invención se refiere a un aparato de modulación y a un procedimiento de modulación, a un aparato de demodulación y a un procedimiento de demodulación así como a un medio de presentación de programa. Más particularmente, la presente invención se refiere a un aparato de modulación preferible y a un procedimiento de modulación preferible, a un aparato de demodulación preferible y a un procedimiento de demodulación preferible así como a un medio de presentación de programa preferible usado en operaciones para grabar datos en un medio de grabación con una densidad de grabación elevada y datos de reproducción grabados en un medio de grabación con una densidad de grabación elevada.

Cuando se transmiten datos a través de una línea de transmisión o se graban en un medio de grabación tal como un disco magnético, un disco óptico o un disco magneto-óptico, los datos se modulan en códigos que coinciden con la línea de transmisión o el medio de grabación antes de la transmisión o grabación. Como técnica de modulación se conoce la codificación de bloques. En la codificación de bloques, una cadena de datos se divide en bloques dando lugar a unidades que comprenden cada una m x i bits. Cada una de las unidades que en adelante en el presente documento se denomina palabra de datos se convierte entonces en una palabra de código que comprende n x i bits según una regla de codificación apropiada. Para i = 1, esta palabra de código es un código de longitud fija. En el caso de i que tiene una pluralidad de valores seleccionado cada uno del intervalo 1 a imax, un máximo de i, la palabra de código resultante es un código de longitud variable. En general, un código que resulta de la codificación de bloques se expresa como un código de longitud variable (d, k; m, n; r).

En este caso, i se denomina longitud de restricción y r es imax, una longitud de restricción máxima. d es el número mínimo de 0 que aparecen entre dos 1 consecutivos. d se denomina una secuencia mínima de 0. Por otro lado, k es el número máximo de 0 que aparecen entre dos 1 consecutivos. k se denomina una secuencia máxima de 0.

Además, en una operación para grabar códigos de longitud variable obtenidos a partir de la codificación de bloques descrita anteriormente en un medio de grabación tal como un disco óptico o un disco magneto-óptico, por ejemplo, en un disco compacto (CD) o un minidisco (MD), el código de longitud variable se somete a una modulación NRZI (Non Return to Zero Inverted, No retorno a cero invertido) en la que cada "1" del código de longitud variable se interpreta como inversión mientras que un "0" se interpreta como no inversión. A continuación se graba el código de longitud variable que completa la modulación NRZI. El código de longitud variable que completa la modulación NRZI se denomina tren de ondas de grabación. En el caso de un disco magneto-óptico según las especificaciones ISO tempranas que prescriben una densidad de grabación no tan grande, se graba un tren de bits que completa la modulación de grabación cuando no se somete a la modulación NRZI.

Supóngase que las designaciones Tmin y Tmax designan los períodos de inversión mínimo y máximo de un tren de ondas de grabación, respectivamente. En este caso, con el fin de grabar el tren de ondas de grabación con una densidad de grabación elevada en la dirección de velocidad lineal, se prefiere un período de inversión mínimo largo Tmin o una secuencia mínima grande d. Además, desde el punto de vista de la generación de reloj, es deseable tener un período de inversión máximo corto Tmax o una secuencia máxima pequeña k. Con el fin de satisfacer estos requisitos, se ha propuesto una variedad de técnicas de modulación.

En concreto, para un disco óptico, un disco magnético o un disco magneto-óptico, se proponen o usan realmente técnicas de modulación para generar un código de longitud variable RLL (1 - 7) que se expresa también como (1, 7; m, n; r) y un código de longitud variable RLL (2 - 7) también expresado como (2, 7 m, n; r) así como un código de longitud fija RLL (1 - 7) también expresado como (1, 7; m, n;l) usado en una especificación MO ISO. Para un aparato de disco que está investigándose y desarrollándose actualmente tal como un disco óptico y un disco magneto-óptico que tiene una densidad de grabación elevada, se usa comúnmente un código RLL (código de longitud de secuencia limitada) con una secuencia mínima d de 1.

Lo siguiente es un ejemplo de una tabla de conversión del código RLL de longitud variable (1 7).

El símbolo x usado en la tabla de conversión tiene el valor "1" para un siguiente bit de canal subsiguiente de "0" o tiene el valor "0O" para un siguiente bit de canal subsiguiente de "1". La longitud de restricción máxima r es 2.

Parámetros del código de longitud variable RLL (1 - 7) son (1, 7; 2, 3; 2). El período de inversión mínimo Tmin que puede expresarse por (d + 1) T es así igual a 2 (= 1 + 1) T en el que T es un hueco de bits en el tren de ondas de grabación. El período de inversión mínimo Tmin que puede expresarse también mediante (m/n) x 2 Tdatos es así igual a 1,33 (= 2/3 x 2) Tdatos en el que Tdatos es un hueco de bits en la cadena de datos. El período de inversión máximo Tmax que puede expresarse mediante (k + 1) T es así igual a (7 + 1) T = 8T = 8 x (m/n) Tdatos = 8 x 2/3 Tdatos = 5,33 Tdatos. La amplitud de la ventana de detección Tw que puede expresarse también mediante (m/n) Tdatos es así igual a 0,67 (= 2/3) Tdatos.

Además, en un tren de bits de canal que completa la modulación RLL (1 - 7) mostrada en la tabla 1, en la mayoría de los casos se observa que a una frecuencia de generación correspondiente a un período de 2T que es igual al período de inversión mínimo Tmin le siguen frecuencias de generación correspondientes a períodos de 3T y 4T. El hecho de que se genera mucha información marginal en intervalos cortos tales como 2T y 3T es ventajoso respecto a la generación de una señal de reloj en muchos casos.

A medida que aumenta adicionalmente la densidad de línea de grabación, sin embargo, la secuencia mínima se convierte esta vez en un problema de manera adversa. Es decir, si se generan de forma consecutiva secuencias mínimas 2T, el tren de ondas de grabación es susceptible de distorsión generada en el mismo. Esto se debe a que la salida de ondas de 2T es menor que otras salidas de ondas y, por tanto, se ve afectada fácilmente por factores tales como un desenfoque y una distorsión tangencial. Además, con una densidad de línea elevada, la grabación de marcas mínimas consecutivas (2T) también se ve afectada fácilmente por perturbaciones tales como ruido. Por tanto, una operación para reproducir los datos también será susceptible de errores. En este caso, se observa un patrón de errores en la reproducción de los datos como desplazamientos de los márgenes frontales y posteriores de una marca mínima en muchos casos. Como resultado, aumenta la longitud del error de bit generado.

Tal como se describió anteriormente, cuando se transmiten datos a través de una línea de transmisión o se graban en un medio de grabación, los datos se modulan en un código que coincide con la línea de transmisión o el medio de grabación antes de la transmisión o grabación. Si el código que resulta de la modulación contiene una componente de corriente continua, se genera fácilmente una variedad de señales de error tales como errores de seguimiento generados en el control de un servo de la unidad de disco que se vuelven susceptibles de variaciones o fluctuaciones. Por este motivo, es por tanto deseable realizar tantos esfuerzos como sea posible para evitar que el código modulado contenga una componente de corriente continua.

Con el fin de evitar que el código modulado contenga una componente de corriente continua, se ha propuesto el control de un DSV (Valor de Suma Digital) para evitar que el código modulado contenga una componente de corriente continua. El DSV es un total hallado sumando los valores de un tren de bits (símbolos de datos), en el que los valores +1 y -1 se asignan a "1" y "0" en el tren respectivamente, lo que resulta de...

1. Aparato de modulación para convertir datos de entrada divididos en palabras de datos con una longitud de palabra de datos que es igual a o es un múltiplo de m bits en un código (d, k; m, n) de longitud variable en el que cada palabra de código tiene una longitud de palabra de código que es igual a o es un múltiplo de una longitud de palabra de código básico de n bits, donde d es una secuencia mínima y k es un límite de longitud de secuencia, teniendo dicho aparato de modulación medios de conversión para convertir palabras de datos de entrada en palabras de código según una tabla de conversión implementando dicha tabla de conversión una regla de conversión, según la que el resto de la división de un número de "1" de un elemento en una cadena de datos entre 2 con un valor de 0 ó 1 será siempre igual al resto de la división de un número de "1" de un elemento en la cadena de palabras de código resultantes de la conversión de dicha cadena de datos entre 2 y las palabras de código de conversión de dicha tabla de conversión comprenden:

caracterizado porque

- las primeras palabras de código de sustitución tienen una longitud de palabra de código que es tres veces la longitud de palabra de código básico,

- las segundas palabras de código de sustitución tienen una longitud de palabra de código que es cuatro veces la longitud de palabra de código básico

y porque las palabras de código de conversión comprenden además:

- una palabra de código de terminación que tiene una longitud de palabra de código igual a la longitud de palabra de código básico para terminar la conversión de código que resulta de la conversión en cualquier posición arbitraria.

2. Aparato de modulación según la reivindicación 1, en el que las palabras de código de conversión comprenden además:

- una segunda palabra de código de terminación que tiene una segunda longitud de palabra de código igual al doble de la longitud de palabra de código básico para terminar la conversión de código que resulta de la conversión en cualquier posición arbitraria.

3. Aparato de modulación según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos códigos básicos de dichas tablas de conversión tienen una estructura de longitud variable.

4. Aparato de modulación según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos códigos básicos de dichas tablas de conversión incluyen un código "*0*" en el que el símbolo * es un código indeterminado que es "0" si una palabra de código que precede o sucede inmediatamente es "1" y "1" si dicha palabra de código que precede o sucede inmediatamente es "0", lo que implica que dicho código "*0*" es o bien "000" o bien "101".

5. Aparato de modulación según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos códigos de conversión de dichas tablas de conversión incluyen códigos determinados cada uno haciendo referencia a una cadena de palabras de código que sucede inmediatamente o una cadena de datos que sucede inmediatamente.

6. Aparato de modulación según la reivindicación 5, caracterizado porque dichos códigos determinados cada uno haciendo referencia a una cadena de palabras de código que sucede inmediatamente o una cadena de datos que sucede inmediatamente son dichos primeros o segundos códigos de sustitución.

7. Aparato de modulación según la reivindicación 1, caracterizado porque el número de pares que comprenden cada uno una cadena de datos y una cadena de códigos que compone dichos códigos básicos para una longitud de restricción i de 1 es igual a 4 (= 2 ^ m = 2 ^ 2).

8. Aparato de modulación según la reivindicación 1, caracterizado porque para unas longitudes de restricción i de 2 y superiores, dichos códigos de conversión son todos dichos primeros y segundos códigos de sustitución.

9. Aparato de modulación según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos códigos de conversión para una longitud de restricción i de 2 son códigos para mantener dicha secuencia mínima d en 1.

10. Aparato de modulación según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho aparato tiene además medios de inserción de señal de sincronización para insertar una señal de sincronización que incluye un patrón único no incluido en dichos códigos de conversión de dicha tabla de conversión en cualquier posición arbitraria en dicha cadena de palabras de código.

11. Aparato de modulación según la reivindicación 10, caracterizado porque dicho patrón único es un patrón que rompe dicha secuencia máxima k.

12. Aparato de modulación según la reivindicación 10, caracterizado porque dicho patrón único es un patrón que mantiene dicha secuencia mínima d.

13. Aparato de modulación según la reivindicación 10, caracterizado porque un patrón único en dicha señal de sincronización comprende 1 palabra de código en la cabecera de la misma que sirve como bit de conexión con una palabra de código que resulta de la conversión de hasta datos inmediatamente precedentes, un segundo bit para mantener dicha secuencia mínima d y un tercer bit.

14. Aparato de modulación según la reivindicación 10, caracterizado porque dicha señal de sincronización tiene un tamaño de al menos 12 palabras de código.

15. Aparato de modulación según la reivindicación 10, caracterizado porque para una señal de sincronización con un tamaño de al menos 21 palabras de código, dicha señal de sincronización incluye al menos 2 patrones con una secuencia máxima k de 8.

16. Aparato de modulación según la reivindicación 10, caracterizado porque dichos códigos de conversión de dicha tabla de conversión incluyen códigos de terminación para terminar cada uno dicho código que resulta de la conversión.

17. Aparato de modulación según la reivindicación 16, caracterizado porque dichos códigos de terminación se prescriben para dichos códigos básicos con una longitud de restricción i, para los que el número de pares que comprende cada uno una cadena de datos y una cadena de códigos que compone dichos códigos básicos es menor que 4 (= 2 ^ m = 2 ^ 2), e implementa una regla de conversión, según la que el resto de la división de un número de "1" de un elemento en una cadena de datos entre 2 que tiene un valor de 0 ó 1 será siempre igual al resto de la división de un número de "1" de un elemento en la cadena de palabras de código que resulta de la conversión de dicha cadena de datos entre 2.

18. Aparato de modulación según la reivindicación 16, caracterizado porque con el fin de identificar dicho código de terminación, 1 palabra de código en la cabecera de dicho patrón de señal de sincronización que sirve como bit de conexión se establece en "1" cuando se usa dicho código de terminación y en "0" cuando no se usa dicho código de terminación.

19. Aparato de modulación según la reivindicación 10, caracterizado porque dicho patrón único está intercalado entre 3 bits en la cabecera de dicha señal de sincronización y 3 bits en la cola de dicha señal de sincronización y dichos 3 bits en dicha cabecera y 3 bits en dicha cola se usan cada uno como una unión que comprende datos mixtos y bits de conexión.

20. Aparato de modulación según la reivindicación 10, caracterizado porque: el primero de entrada de los 3 bits en la cabecera de dicha señal de sincronización tiene un valor que representa palabras de datos antes de su conversión vistas en unidades de bit m;

el segundo subsiguiente de dichos 3 bits se establece en "1" para prescribir dicha señal de sincronización;

el primero de entrada de los 3 bits en la cola de dicha señal de sincronización se establece en "0" para prescribir dicha señal de sincronización; y

el segundo subsiguiente de dichos 3 bits en dicha cola tiene un valor que representa dicha palabras de datos antes de su conversión vistas en unidades de bit m.

21. Aparato de modulación según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho aparato tiene además medios de control DSV para controlar un DSV de datos de entrada y suministrar dicho DSV a dichos medios de conversión.

22. Aparato de modulación según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de conversión comprenden:

unos primeros medios de detección de código para detectar dichos primeros códigos de sustitución para limitar el número de apariciones consecutivas de dicha secuencia mínima d; y

unos segundos medios de detección de código para detectar dichos segundos códigos de sustitución para mantener el límite de longitud de secuencia.

23. Procedimiento de modulación que va a adoptarse en un aparato de modulación para convertir datos de entrada divididos en palabras de datos con una longitud de palabra de datos que es igual a o es un múltiplo de m bits en palabras de código de longitud variable (d, k; m, n) en el que cada palabra de código tiene una longitud de palabra de código que es igual a o es un múltiplo de una longitud de palabra de código básico de n bits en el que d es una secuencia mínima y k es un límite de longitud de secuencia, incluyendo dicho procedimiento de modulación una etapa de conversión de convertir datos de entrada en palabras de código según una tabla de conversión implementando dicha tabla de conversión una regla de conversión, según la que el resto de la división de un número de "1" de un elemento en una cadena de datos entre 2 que tiene un valor de 0 ó 1 siempre será igual al resto de la división de un número de "1" de un elemento en la cadena de palabras de código que resulta de la conversión de dicha cadena de datos entre 2 y los códigos de conversión de dicha tabla de conversión comprenden:

palabras de código básico para d = 1, k = 7, m = 2 y n = 3;

primeras palabras de código de sustitución para limitar el número de apariciones consecutivas de dicha secuencia mínima d; y

segundas palabras de código de sustitución para mantener dicho límite de longitud de secuencia k,

caracterizado porque

- las primeras palabras de código de sustitución tienen una longitud de palabra de código que es tres veces la longitud de palabra de código básico,

- las segundas palabras de código de sustitución tienen una longitud de palabra de código que es cuatro veces la longitud de palabra de código básico,

y porque las palabras de código de conversión comprenden además:

- una palabra de código de terminación que tiene una longitud de palabra de código igual a la longitud de palabra de código básico para terminar la conversión de códigos que resulta de la conversión en cualquier posición arbitraria.

24. Medio de presentación de programa para presentar un programa que implementa un procesamiento que incluye una etapa de conversión de convertir datos de entrada divididos en palabras de datos en palabras de código según datos de tabla de conversión en un aparato de modulación para convertir datos con una longitud de palabra de datos que es igual a o es un múltiplo de m bits en códigos de longitud variable (d, k; m, n) en el que cada palabra de código tiene una longitud de palabra de código que es igual a o es un múltiplo de una longitud de palabra de código básico de n bits en el que d es una secuencia mínima y k es un límite de longitud de secuencia, en el que dicha tabla de conversión implementa una regla de conversión, según la que el resto de la división de un número de "1" de un elemento en una cadena de datos entre 2 que tiene un valor de 0 ó 1 siempre será igual al resto de la división de un número de "1" de un elemento en la cadena de palabras de código que resulta de la conversión de dicha cadena de datos entre 2 y los códigos de conversión de dicha tabla de conversión comprenden:

códigos básicos para d = 1, k = 7, m = 2 y n = 3;

primeras palabras de código de sustitución para limitar el número de apariciones consecutivas de dicha secuencia mínima d; y

segundas palabras de código de sustitución para mantener dicho límite de longitud de secuencia k

caracterizado porque

- las primeras palabras de código de sustitución tienen una longitud de palabra de código que es tres veces la longitud de palabra de código básico,

- las segundas palabras de código de sustitución tienen una longitud de palabra de código que es cuatro veces la longitud de palabra de código básico,

y porque las palabras de código de conversión comprenden además:

- una palabra de código de terminación que tiene una longitud de palabra de código igual a la longitud de palabra de código básico para terminar la conversión de códigos que resulta de la conversión en cualquier posición arbitraria.

25. Aparato de demodulación para convertir palabras de código de longitud variable (d, k; m, n) en el que cada palabra de código tiene una longitud de palabra de código que es igual a o es un múltiplo de una longitud de palabra de código básico de n bits en palabras de datos con una longitud de palabras de datos que es igual a o es un múltiplo de m bits en el que d es una secuencia mínima y k es un límite de longitud de secuencia, comprendiendo dicho aparato de demodulación medios de conversión para convertir palabras de código de entrada en palabras de datos según una tabla de conversión implementando dicha tabla de conversión una regla de conversión, según la que el resto de la división de un número de "1" de un elemento en una cadena de datos entre 2 que tiene un valor de 0 ó 1 siempre será igual al resto de la división de un número de "1" de un elemento en la cadena de palabras de código que resulta de la conversión de dicha cadena de datos entre 2 y los códigos de conversión de dicha tabla de conversión comprenden:

palabras de código básico para d = 1, k = 7, m = 2 y n = 3;

primeras palabras de código de sustitución para limitar el número de apariciones consecutivas de dicha secuencia mínima d; y

segundas palabras de código de sustitución para mantener dicho límite de longitud de secuencia k,

caracterizado porque

- las primeras palabras de código de sustitución tienen una longitud de palabra de código que es tres veces la longitud de palabra de código básico,

- las segundas palabras de código de sustitución tienen una longitud de palabra de código que es cuatro veces la longitud de palabra de código básico,

y porque las palabras de código de conversión comprenden además:

- una palabra de código de terminación que tiene una longitud de palabra de código igual a la longitud de palabra de código básico para terminar la conversión de códigos que resulta de la conversión en cualquier posición arbitraria.

26. Aparato de demodulación según la reivindicación 25, caracterizado porque dicho aparato tiene además unos medios de eliminación de bits para eliminar bits redundantes insertados a intervalos predeterminados en dicho código.

27. Aparato de demodulación según la reivindicación 26, caracterizado porque dichos bits redundantes son bits de DSV o señales de sincronización.

28. Procedimiento de demodulación que va a adoptarse en un aparato de demodulación para convertir palabras de código de longitud variable (d, k; m, n) en el que cada palabra de código tiene una longitud de palabra de código que es igual a o es un múltiplo de una longitud de palabra de código básico de n bits en palabras de datos con una longitud de palabras de datos que es igual a o un múltiplo de m bits en el que d es una secuencia mínima y k es un límite de longitud de secuencia, comprendiendo dicho procedimiento de modulación una etapa de conversión de convertir palabras de código de entrada en palabras de datos según una tabla de conversión implementando dicha tabla de conversión una regla de conversión, según la que el resto de la división de un número de "1" de un elemento en una cadena de datos entre 2 que tiene un valor de 0 ó 1 siempre será igual al resto de la división de un número de "1" de un elemento en la cadena de palabras de código que resulta de la conversión de dicha cadena de datos entre 2 y los códigos de conversión de dicha tabla de conversión comprenden:

palabras de código básicas para d = 1, k = 7, m = 2 y n = 3;

primeras palabras de código de sustitución para limitar el número de apariciones consecutivas de dicha secuencia mínima d; y

segundas palabras de código de sustitución para mantener dicho límite de longitud de secuencia k,

caracterizado porque

- las primeras palabras de código de sustitución tienen una longitud de palabra de código que es tres veces la longitud de palabra de código básico,

- las segundas palabras de código de sustitución tienen una longitud de palabra de código que es cuatro veces la longitud de palabra de código básico,

y porque las palabras de código de conversión comprenden además:

- una palabra de código de terminación que tiene una longitud de palabra de código igual a la longitud de palabra de código básico para terminar la conversión de código que resulta de la conversión en cualquier posición arbitraria.

29. Medio de presentación de programa para presentar un programa que incluye una etapa de conversión de convertir palabras de código de entrada en palabras de datos según una tabla de conversión en un aparato de demodulación para convertir palabras de código de longitud variable (d, k; m, n) en el que cada palabra de código tiene una longitud de palabra de código que es igual a o es un múltiplo de una longitud de palabra de código básico de n bits en palabras de datos con una longitud de palabras de datos que es igual a o un múltiplo de m bits en el que d es una secuencia mínima y k es un límite de longitud de secuencia, implementando dicha tabla de conversión una regla de conversión, según la que el resto de la división de un número de "1" de un elemento en una cadena de datos entre 2 que tiene un valor de 0 ó 1 siempre será igual al resto de la división de un número de "1" de un elemento en la cadena de palabras de código que resulta de la conversión de dicha cadena de datos entre 2 y los códigos de conversión de dicha tabla de conversión comprenden:

palabras de código básicas para d = 1, k = 7, m = 2 y n = 3;

primeras palabras de código de sustitución para limitar el número de apariciones consecutivas de dicha secuencia mínima d; y

segundas palabras de código de sustitución para mantener dicho límite de longitud de secuencia k,

caracterizado porque

- las primeras palabras de código de sustitución tienen una longitud de palabra de código que es tres veces la longitud de palabra de código básico,

- las segundas palabras de código de sustitución tienen una longitud de palabra de código que es cuatro veces la longitud de palabra de código básico,

y porque las palabras de código de conversión comprenden además:

- una palabra de código de terminación que tiene una longitud de palabra de código igual a la longitud de palabra de código básico para terminar la conversión de código que resulta de la conversión en cualquier posición arbitraria.