信号调制方法、信号调制装置、信号解调方法和信号解调装置制造方法及图纸

在本发明专利技术中，一个部分双重化的变换表被用于将Ｍ位单位的数据串直接变换为Ｎ位单位的代码串的变换表。该变换表由分别包含多个代码组的第１和第２子表构成。该多个代码组包括用于相同输入的不同代码。上述第２子表是通过对于从第１子表的第１输入数据到第２输入数据的数据分配不同的代码而得到的，是将第１子表的一部分双重化的表，上述第１和第２子表构成为双重化的部分的代码的组取相互正负相反的数字总和变化的变化量。在上述第１和第２子表的双重化的部分的所有代码组中，从数字总和变化的变化量的绝对值大的代码开始顺序对输入数据分配代码。因此，根据本发明专利技术，已调制信号的低频分量可以被适当地限制。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将数字声音信号、数字图像信号和数据等数字信号对例如记录媒体进行记录或再生时使用的信号调制方法、信号调制装置、信号解调方法和信号解调装置，例如，涉及可以应用于再生专用的光盘的光盘装置或追记式及改写式的光盘的记录再生装置等的信号调制方法、信号调制装置、信号解调方法和信号解调装置。
技术介绍
在将数字声音信号、数字图像信号和数据等数字信号向记录媒体上记录时，数字信号附加上错误检测修正码后变换为适合于供给调制电路的记录再生系统的特性的代码(所谓的信道编码)。例如，所谓的小型盘(CD)等光盘作为计算机的存储装置、图像信息的封装媒体是通用性非常高的记录媒体。光盘系统通过具有约1.2mm厚度的透明基板再生记录在反射面上的信号。在光盘上记录数字化的声音信号、图像信号、数据等的信息，这时，数字信号附加上错误检测修正码后供给调制电路，变换即信道编码为适合于记录再生系统的特性的代码。这里，上述小型盘(CD)方式的信号格式的简要情况如下所示，即采样频率 44.1kHz 量化位数 16位(直线)调制方法 EFM信道位速率 4.3218Mb/s错误修正方法 CIRC数据传输速率 2.034Mb/s作为调制方法，可以使用8-14变换(EFM)。EFM是将输入的8位的信号(以后，简称为符号)变换为14信道位的代码并附加上24信道位的帧同步信号和14信道位的子码后，在这些代码间用3信道位的边界位连接，进行NRZI记录的调制方法。图1是上述CD方式的帧结构的图。如图1所示，在1帧(6标本值区间、L和R信道各6采样，1采样为16位的数据)期间从CIRC(交叉里德-所罗门代码)编码器输入调制电路的24个代码的数据(例如，音乐信号)和8个代码的奇偶码分别变换为14信道位的代码，用3信道位的边界位连接，如图所示，每一帧定为588信道位，以4.3218Mbps的信道位速率向盘上进行NRZI记录。输入调制电路的各代码，例如参照由ROM构成的一览表将“1”与“ 1”之间的“0”的个数分别变换为大于2个小于10个的信道位模式(代码)。帧同步信号Sf的信道位模式按2进制为“100000000001000000000010”，边界位模式可以从“000”、“001”、“010”和“100”中选择1个。1子编码帧由98帧构成，作为第0和第1帧的子码，附加子码同步信号S0(＝“00100000000001”)、S1(＝“00000000010010”)(参见图2)。图3是对输入信号的采样值的1例示出进行EFM后的信道位模式和DSV(数字总和变化或数字总和值)的图。16位的1个采样分割为高位8位和低位8位，通过CIRC编码器输入调制电路，进行8-14变换后分别成为1 4信道位的信息位。如前所述，在信息位的“1”和“1”之间插入大于2个而小于10个的“0”。作为边界位，选择“000”、“001”、“010”和“100”中的一种，使该规则对于信息位之间的连接的位置也总是成立，以17信道位(但是，在帧同步信号Sf时为27信道位)为单位的进行过EFM调制的信号从调制电路以4.3218Mbs输出。这样，由于在任意的信道位“1”与下一个信道位“1”之间插入大于2个小于10个的信道位“0”，所以，NRZI记录波形的高电平或低电平的继续期间(记录波长)必然大于3T而小于11T(参见图3)。这时，最短记录波长为3T，最长记录波长为11T。T是信道时钟4.3218MHz的1周期，以后，将其简称为EFM的调制规则的3T～11T规则。作为NRZI记录波形的直流平衡的指标，考虑DSV。DSV以记录波形的时间积分给出。即，将记录波形的高电平只在单位时间T内继续时的DSV的变化量取为+1，将记录波形的低电平只在单位时间T内继续时的DSV的变化量取为-1。关于将时刻t0时的DSV的初始值假定为0时的DSV随时间的变化示于图3的最下边。其中，期间t1～t2的调制信号不是由17信道位模式“01000001000001001”唯一地确定的，取决于时刻t1的调制信号的电平即期间t0～t1的调制信号波形的最终电平(以后，称为CWLL)。因此，图示的调制信号波形在时刻t0是CWLL为低电平(CWLL＝“ 0”)的情况，在时刻t0，CWLL＝“1”(高电平)时的调制信号波形成为将高电平与低电平置换后的反模式。同样，DSV的增减也与上述CWLL有关，在时刻t0，CWLL＝“ 0”时，如图3所示，信息位模式“01000100100010”引起的DSV的变化量(以后，称为14NWD)即期间t0～t0＋14的DSV的变化量为+2。与图相反，在时刻t0，如果CWLL＝“ 1”，则14NWD＝-2。另外，将期间t0＋14～t1＋14的DSV的变化量称为17NWD。下面，说明插在期间t0＋14～t1中的边界位。在4种边界位“ 000”、“ 001”、“ 010”和“100”中，根据上述调制规则的3T～11T规则，不能插入“001”和“100”，可以插入“ 010”或“ 000”。即，设在边界位之前输出的前次的信息位模式的终端的“0”的个数为B，后输出的本次的信息位模式的前端的“ 0”的个数为A，由于B＝1并且A＝1，所以，边界位的前端必须为“ 0”并且终端也必须为“0”，可插入的边界位模式成为“0X0”。这里，X表示任意值(无关紧要)。在图3的最下边，用实线表示作为边界位插入了“010”时的DSV，用虚线表示插入了“000”时的DSV。通常，当在某一连接点插入边界位时，必须选择满足上述调制规则的3T～11T规则的边界位。另外，必须禁止通过插入边界位而产生与帧同步信号用的同步模式相同的反复2次11T的模式。对于满足这些规则的边界位，将它们插入时除了此前的累积DSV外，还要求出边界位和到下一个信息位模式的终端的累积DSV，选择其绝对值最小的作为最佳边界位。在图3的例中，由于作为边界位插入“010”时的时刻t1＋14的DSV为+3，插入“000”时在相同时刻的DSV为-1，所以，这时就选择“000”。利用这样的算法语言求出的边界位，即使在2个14信道位的信息位的连接位置上述调制规则的3T～11T规则也成立，并且可以防止帧同步信号的误发生，同时，可以使进行过EFM调制的信号的累积DSV尽可能接近于0。然而，先有的EFM的调制方法的最短行程限制为2，所以，如果只是为了满足行程等的限制，边界位只要有2位就足够了。如果可以将边界位减少为2位，不改变记录波长等物理大小就可以将数据的记录密度提高为(17/16)倍。但是，2位的边界位只存在3种，另外，根据行程等的限制，往往能插入的边界位就限制为只有1种了。因此，在先有的DSV控制方法中，存在很多不能进行DSV控制的区间，结果，不能充分抑制调制信号的低频成分，从而将会对伺服系统的稳定性和数据解调时的误码率等产生不良影响。本专利技术就是鉴于上述问题而提出的，目的旨在提供可以不使用信号调制时的上述边界位而将输入的M位例如8位的数据直接变换为N信道位例如16信道位的代码、减小对DSV控制的不良影响从而可以充分抑制低频成分的信号调制方法、信号调制装置、信号解调方法和信号解调装置。专利技术的公开为了解决上述问题，本专利技术的信号调制方法是将M位单位的数据串变换为N位单位的代码串本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将Ｍ位单位的数据串变换为Ｎ位单位的代码串（这里，Ｍ，Ｎ为整数，Ｍ＜Ｎ）、并将Ｎ位的代码与下一个Ｎ位的代码结合的信号调制方法，其特征在于，具有接收输入信号值即上述Ｍ位单位的数据串的第１步骤、根据变换表将上述Ｍ位的数据变换为Ｎ位的代码的第２步骤、和将上述Ｎ位单位的代码串作为调制结果输出的第３步骤，上述变换表由分别包含多个代码组的第１和第２子表构成，上述多个代码组对于相同的输入数据包含不同的代码，上述第２子表是通过对于从第１子表的第１输入数据到第２输入数据的数据分配不同的代码而得到的，是将第１子表的一部分双重化的表，上述第１和第２子表构成为双重化的部分的代码的组取相互正负相反的数字总和变化的变化量，在上述第１和第２子表的双重化的部分的所有代码组中，从数字总和变化的变化量的绝对值大的代码开始顺序对输入数据分配代码。

【技术特征摘要】
JP 1994-7-8 157175/941.一种将M位单位的数据串变换为N位单位的代码串(这里，M，N为整数，M＜N)、并将N位的代码与下一个N位的代码结合的信号调制方法，其特征在于，具有接收输入信号值即上述M位单位的数据串的第1步骤、根据变换表将上述M位的数据变换为N位的代码的第2步骤、和将上述N位单位的代码串作为调制结果输出的第3步骤，上述变换表由分别包含多个代码组的第1和第2子表构成，上述多个代码组对于相同的输入数据包含不同的代码，上述第2子表是通过对于从第1子表的第1输入数据到第2输入数据的数据分配不同的代码而得到的，是将第1子表的一部分双重化的表，上述第1和第2子表构成为双重化的部分的代码的组取相互正负相反的数字总和变化的变化量，在上述第1和第2子表的双重化的部分的所有代码组中，从数字总和变化的变化量的绝对值大的代码开始顺序对输入数据分配代码。2.按权利要求1所述的信号调制方法，其特征在于，上述变换表包含状态值，该状态值表示在为了获得当前的代码而使用的上述代码组之后使用哪个代码组来得到下一个代码。3.按权利要求2所述的信号调制方法，其特征在于，上述第2步骤包括判断上述输入数据是否为包含在上述第1输入数据与上述第2输入数据之间的数据的步骤；当判定上述数据是包含在上述第1输入数据与上述第2输入数据之间时，将根据由上述第1子表得到的代码算出的累积数字总和变化与根据由上述第2子表得到的代码算出的累积数字总和变化进行比较的步骤；和选择从上述累积数字总和变化小的子表中得到的代码的步骤。4.按权利要求3所述的信号调制方法，其特征在于，上述第2步骤进而还包括当判定上述输入数据不是包含在上述第1输入数据与上述第2输入数据之间时参照上述第1子表得到代码的步骤。5.按权利要求4所述的信号调制方法，其特征在于，上述第2步骤进而还包括更新累积数字总和变化的步骤。6.按权利要求5所述的信号调制方法，其特征在于，上述第2步骤进而还包括保持上述状态值的步骤。7.按权利要求3所述的信号调制方法，其特征在于，上述多个代码组是为了使上述代码串满足最短波长为3T和最长波长为11T的调制规则(其中，T是1信道时钟的周期)而设置的表，上述状态值表示选择哪个代码组上述代码串就满足上述调制规则。8.按权利要求7所述的信号调制方法，其特征在于，上述第1和第2子表分别由从第1～第4的4个代码组构成，在各子表中，上述状态值取1～4的值。9.按权利要求8所述的信号调制方法，其特征在于，上述第1代码组由至少以2个“0”开始的代码构成。10.按权利要求8所述的信号调制方法，其特征在于，第2代码组由最多以5个“0”开始的代码构成，从代码的MSB开始数第1位和从代码的LSB开始数第4位都是“0”。11.按权利要求10所述的信号调制方法，其特征在于，第3代码组由最多以5个“0”开始的代码构成，从代码的MSB开始数第1位和从代码的LSB开始数第4位中的某一个或两者都为“1”。12.按权利要求8所述的信号调制方法，其特征在于，第4代码组由以“1”或“01”开始的代码构成。13.按权利要求9所述的信号调制方法，其特征在于，当当前的代码以“1”或“10”结束时，上述状态值取1，下一个代码从上述第1代码组中选择。14.按权利要求11所述的信号调制方法，其特征在于，当当前的代码以大于2个而小于5个的“0”结束时，上述状态值就取2或3，下一个代码从上述第2或第3代码组中选择。15.按权利要求12所述的信号调制方法，其特征在于，当当前的代码以大于6个小于9个的“0”结束时，上述状态值就取4，下一个代码从上述第4代码组中选择。16.按权利要求13所述的信号调制方法，其特征在于，接在同步模式之后的代码从上述第1代码组中选择。17.按权利要求7所述的信号调制方法，其特征在于，上述多个代码组分别具有对不同的输入数据分配同一代码的位置，上述分配的同一代码的状态值不同。18.按权利要求7所述的信号调制方法，其特征在于，在上述多个代码组之间，具有对同一输入数据分配同一代码的位置，上述分配的同一代码的状态值相同。19.一种将M位单位的数据串变换为N位单位的代码串(这里，M，N为整数，M＜N)、并将N位的代码与下一个N位的代码结合的信号调制装置，其特征在于，具有接收输入信号值即M位单位的数据串的接收装置、根据变换表将M位的数据变换为N位的代码的变换装置、和将N位单位的代码串作为调制结果输出的输出装置，上述变换表由分别包含多个代码组的第1和第2子表构成，上述多个代码组包含对于相同的输入数据具有不同的代码，上述第2子表是通过对于从上述第1子表的第1输入数据到第2输入数据的数据分配不同的代码而得到的，是将上述第1子表的一部分双重化的表，第1和第2子表构成为双重化的部分的代码的组取相互正负相反的数字总和变化的变化量，在上述第1和第2子表的双重化的部分的所有代码组中，从数字总和变化的变化量的绝对值大的代码开始顺序对输入数据分配代码。20.按权利要求19所述的信号调制装置，其特征在于，上述变换表包括状态值，该状态值表示在为了得到当前的代码而使用的代码组之后使用哪个代码组来得到下一个代码。21.按权利要求20所述的信号调制装置，其特征在于，上述变换装置包括判断上述输入数据是否为包含在上述第1输入数据与上述第2输入数据之间的数据的判断装置；当判定上述数据是包含在上述第1输入数据与上述第2输入数据之间时、将根据由上述第1子表得到的代码算出的累积数字总和变化与根据由上述第2子表得到的代码算出的累积数字总和变化进行比较的比较装置；和选择从上述累积数字总和变化小的子表中得到的代码的选择装置。22.按权利要求21所述的信号调制装置，其特征在于，上述变换装置进而还具有当判定上述输入数据不是包含在上述第1输入数据与上述第2输入数据之间时参照上述第1子表得到代码的装置。23.按权利要求22所述的信号调制装置，其特征在于，上述变换装置进而还具有更新累积数字总和变化的装置。24.按权利要求23所述的信号调制装置，其特征在于，上述变换装置进而还具有更新并保持上述状态值的装置。25.按权利要求21所述的信号调制装置，其特征在于，上述多个代码组是为了使上述代码串满足最短波长为3T和最长波长为11T的调制规则(其中，T是1信道时钟的周期)而设置的表，上述状态值表示选择哪个代码组上述代码串就满足上述调制规则。26.按权利要求25所述的信号调制装置，其特征在于，上述第1和第2子表分别由从第1～第4的4个代码组构成，在各子表中，上述状态值取1～4的值。27.按权利要求26所述的信号调制装置，其特征在于，上述第1代码组由至少以2个“0”开始的代码构成。28.按权利要求26所述的信号调制装置，其特征在于，第2代码组由最多以5个“0”开始的代码构成，从代码的MSB开始数第1位和从代码的LSB开始数第4位都是“0”。29.按权利要求28所述的信号调制装置，其特征在于，第3符号组由最多以5个“0”开始的代码构成，从代码的MSB开始数第1位和从代码的LSB开始数第4位中的某一个或两者都为“1”。30.按权利要求26所述的信号调制装置，其特征在于，第4符号组由以“1”或“01”开始的代码构成。31.按权利要求27所述的信号调制装置，其特征在于，当当前的代码以“ 1，，或“10”结束时，上述状态值取1，下一个代码从上述第1代码组中选择。32.按权利要求29所述的信号调制装置，其特征在于，当当前的代码以大于2个而小于5个的“0”结束时，上述状态值就取2或3，下一个代码从上述第2或第3代码组中选择。33.按权利要求30所述的信号调制装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈崎透，吉村俊司，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]