專利名稱：用于調制數字數據的方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于調制數字數據的方法及其裝置，具體涉及一種調制數字數據的方法及其裝置，其能夠快速、準確地確定由游程長度受限(在下文中為RLL)編碼的數字數據流，從而在記錄介質中記錄數據。
背景技術：
說明通常，不歸零翻轉(在下文中為NRZI)編碼表明如果在記錄介質中檢測的信號是一個二進制‘0’時，記錄介質的磁通沒有變化；如果在記錄介質中檢測的信號是一個二進制‘1’時，記錄介質中記錄的磁通方向被翻轉，從而在記錄介質上記錄數據，并且檢測或者再生所記錄的信號。
最近，通過NRZ代碼概念在其中得到擴展的游程長度受限(在下文中為RLL)代碼，一個8比特數據被調制成一個16比特數據，調制了的代碼字被記錄在記錄介質中。此時，代碼字應當滿足以下兩個限制條件。
第一個限制條件是在具有連續的1的比特當中，應當存在至少一個具有‘0’值比特的比特。例如，在沒有特定條件的情況下，一個數據比特變為存儲的數據記錄密度的三倍大，因此，數據被記錄在具有高記錄密度的記錄介質中。此時，在第一個限制條件下，記錄在記錄介質中的數據應當被置于特定的距離，使得即使數據被記錄在具有高記錄密度的記錄介質中，數據比特的磁通極性也可以被排列(sort)。即，第一個限制條件是在記錄介質中具有某個‘0’比特值的多個比特被記錄下來，并且當再生所記錄的數據時，各個碼元不相互干預。
第二個限制條件是在具有連續1值比特的比特當中，具有0值比特的比特數目不應該有許多。如果具有0值的各個比特沒有分布，而是形成一個流，產生一個鎖相電路的時鐘不被激發。因此，通過把鎖相電路鎖定在執行再生數據的轉變所在的位置，可以從再生數據中恢復時鐘信號。
但是，滿足上述限制條件調制的數據流通常包括DC分量。如果未從中去除DC分量的數據流被記錄在記錄介質中，當再生該數據流時，會產生錯誤信號，比如記錄介質的跟蹤錯誤，并且因此不能執行再生數據的正常輸出。即，DC組成信號(composition signal)中斷所記錄的數字信號與低頻分量的正常處理。通過去除低頻分量，使能連續跟蹤控制，因此當通過光記錄載波檢測到記錄在記錄介質中的數據時，可以正常地再生所記錄的數據。因此，如果適當地控制低頻分量，記錄介質的跟蹤控制能夠不受低頻分量的影響。
因此，為了解決DC分量被包括在調制數據中的問題，開發了調制數據流控制技術的數字和值(Digital Sum Value)(在下文為DSV)。這里，例如，在使用NRZI調制方法的情況下，通過把m個單位的源字調制成n個單位的信道字并且累加信道字得到DSV。此時，NRZI調制方法把信道字的一個二進制數‘0’比特分配給值-1，并且把一個二進制數‘1’比特分配給值‘+1’。因此，一個具有一個小DSV的數字數據流變成一個包含少量DC分量的數字數據流。
根據現有技術用于控制數字數據流的DSV的方法如下說明。
圖1a和圖1b是顯示第一和第二數字數據流的表格，用來描述根據現有技術確定數字數據流的方法，并且表格包括一個從第一和第二數字數據流的每個比特獲得的雙極性碼流，從雙極性碼流獲得的DSV和DSV的絕對值以及從DSV獲得的DSV的平方值。
(1)使用DSV的值的方法例如，假設比較4字節的第一和第二數據流的每個的DSV值，如圖1a所示，第一數字數據流的DSV是4；如圖1b所示，第二數字數據流的DSV是0。因此，因為第二數字數據流的小DSV符合具有一個小DC分量的數據流條件，確定第二數字數據流為一個代碼字。
(2)使用DSV的絕對值的方法假設比較4字節的DSV的絕對值，如圖1a所示，第一數字數據流的DSV的絕對值是50(1+0+1+0+，…，+2+3+4)，并且如圖1b所示，第二數字數據流的DSV的絕對值是39(1+0+1+0，…，+0+1+0)。因此，因為第二數字數據流的小DSV符合具有一個小DC分量的數據流條件，確定第二數字數據流為一個代碼字。
(3)使用DSV的平方值的方法假設比較4字節的DSV的平方值，如圖1a所示，第一數字數據流的DSV的平方值是118(1+0+1+0+，…，+4+9+16)，如圖1b所示，第二數字數據流的DSV的平方值是92(1+0+1+0+，…，+0+1+0)。因此，因為第二數字數據流的小DSV符合具有一個小DC分量的數據流條件，確定第二數字數據流為一個代碼字。
(4)使用DSV的臨界值的方法(一種根據大于某個臨界值水平的DSV的個數確定具有一個小DC分量的數字數據流為代碼字的方法)圖2a和圖2b是表示根據現有技術圖1a和圖1b的每個DSV大小的座標圖。例如，對于第一數字數據流，如圖2a所示具有比水平M＝|-M|＝2大的值的DSV的數量是15次，而對于第二數字數據流，為12次。因此，具有大于某個特定臨界水平的小數量DSV的第二數字數據流被確定為一個代碼字。
描述了通過使用根據比特，DSV的絕對值和DSV的平方值來計算的DSV確定數字數據流的常規調制方法。但是，實際上，通過使用根據字節或字的計算值來確定數字數據流。
但是，上述常規數據調制方法有一個缺點，即電路很大，因此，因為以硬件形式實現時需要許多乘法器以選擇第二數字數據流，與電路的大小相比，硬件構成非常復雜，效率也不好。
另一方面，為了減少比如DC分量的噪聲影響，有一種調制方法，其通過向源數據流添加一個合并位(merging bit)來保持DSV，但是，該方法的缺點是降低了源數據流的調制效率，并且降低了記錄密度。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種用于調制數字數據的方法和裝置，用來快速、準確地確定具有最小DSV的數字數據流。
本發明的另一個目的是提供一種用于調制數字數據的方法和裝置，用來使用對應于DSV的加權值和預置的臨界值快速、準確地確定具有最小DSV的數字數據流。
為達到這些目的，根據本發明的數字數據調制方法包括以下步驟比較一個預置臨界值和某個數字數據流的DSV；通過把數字數據流的DSV大于臨界值的次數乘以臨界值的一個預置權值來計算數字數據流的罰(penalty)；和比較該數字數據的罰和另一個數字數據流的罰，并確定數字數據流中具有較小罰的數字數據流。
調制數字數據的裝置包括一個用于計算輸入數字數據的DSV的DSV計算單元；一個用于輸出對應于比較DSV和預置臨界值的臨界值的權值的DSV水平檢測器；和一個用于使用由水平檢測器檢測的DSV產生數字數據流的罰的罰產生單元。
附圖簡介圖1a和圖1b是顯示第一和第二數據流的表格，以說明根據現有技術確定數字數據流的方法。
圖2a和圖2b是顯示根據現有技術的圖1a和圖1b中的DSV的大小的座標圖。
圖3是顯示根據本發明用于調制數字數據流的裝置的方框圖。
圖4是顯示根據本發明用于調制數字數據流的方法的流程圖。
圖5a和圖5b是顯示根據本發明的第一和第二數字數據流的表格，以說明如何確定數字數據流。
圖6a和圖6b是顯示根據本發明的圖5a和圖5b中一對臨界值的DSV的大小的座標圖。
圖7a和圖7b是顯示根據本發明的圖5a和圖5b中多個臨界值的DSV的大小的座標圖。
圖8a是顯示分配給以‘0’值DSV為中心的多個臨界值的每對權值對稱地具有相同值的情形的表格。
圖8b是顯示分配給以‘0’值DSV為中心的上限臨界值和下限臨界值的權值互不相同的情形的表格。
優選實施例的詳細說明圖3是顯示根據本發明用于調制數字數據流的裝置的方框圖，用于調制數字數據的裝置包括一個用于計算輸入的數字數據的DSV的DSV計算單元1；用于輸出對應于DSV的權值的多個水平檢測器2-1，2-2，…，2-n；一個用于輸出僅由水平檢測器2-1，2-2，…，2-n檢測的權值的權值切換單元(weight value switching unit)3；一個用于累加輸出的權值的權值加法器4；和一個用于使用相加的權值和數據塊標志產生一個數字數據流的罰的罰產生單元5。
將說明根據本發明用于調制數字數據流的裝置的操作。
圖4是顯示根據本發明用于調制數字數據流的方法的流程圖。第一步ST1為接收一個數字數據流。例如，在執行不歸零翻轉(NRZI)編碼之后，計算編碼的數字數據流的一個DSV。第二步ST2是，例如，執行NRZI編碼，接著計算編碼的數字數據流的DSV。第三步ST3是從對應于計算的DSV的若干個預置水平的臨界值中確定權值。第四步ST4是通過把權值乘以水平來計算罰。第五步ST5和第六步ST6是通過比較來自上述數字數據流的不同數字數據流選擇并輸出一個具有較小罰的數字數據流。用于選擇數字數據流的方法在此將詳細說明。
(1)使用一對臨界值水平和對應的權值來選擇數字數據流的方法圖5a和圖5b是顯示根據本發明的第一和第二數字數據流的表格以說明用于調制數字數據流的方法，其包括來自第一和第二數字數據流的雙極性碼流和從雙極性碼流獲得的DSV。
圖6a和圖6b是顯示根據本發明的圖5a和圖5b中一對臨界值的DSV的大小的座標圖。圖中標出了對應于以‘0’值DSV為中心設置的一對臨界水平M1和M2的數字數據流的DSV。此時，對于小于臨界值的絕對值(例如，2)的DSV，分配了權值‘0’；對于較大的DSV，分配了權值‘2’。因此，通過向在臨界值水平之外的比特施加罰，準確、快速地確定了在多個數字數據流中具有較小DSV的一個數字數據流。因此，如以下方程式1所示，通過添加在臨界值水平之外的比特的權值可以準確、快速地獲得一個數字數據流的罰P。P=Σi=0nVi·Wi---(1)]]>此處，Vi表示大于臨界值的數據個數，Wi表示對應的權值。
因為第一數字數據流的Vi是14，所以其罰是28。同樣，因為第二數字數據流的Vi是11，所以其罰是22。因此，選擇具有一個較小DSV流的第二數字數據。
(2)使用多個臨界水平和對應的權值來選擇數字數據流的方法圖7a和圖7b是顯示根據本發明的圖5a和圖5b中多個臨界值的DSV的大小的座標圖。圖中指示出根據多個以‘0’值DSV為中心的臨界值水平M1，M2，…，-M2，…的數字數據流的DSV。此時，比如0，1，2等值可以被分配給臨界值的權值W1，W2，…。因此，通過方程式2獲得具有一個‘0’值DSV之外的值的數字數據流的罰P。P=Σi=0nVth-i·Wth-i---(2)]]>Vth-i表示大于臨界值Vth的數據個數，Wth-i是分配給臨界值Vth的權值。
第一數字數據流的罰P是17(＝17×0+13×1+2×2)。即，0和M1之間的比特數是17，權值是0。而且M1的，大于M1而小于M2的比特數是13，權值是1。大于M2的比特數是2，權值是2。
第二數字數據流的罰P是13(＝20×0+11×1+1×2)。即，0和M1之間的比特數是20，權值是0。即0和M1之間的比特數是20，權值是0。而且，M1的，在M1和M2之間的比特數是11，權值是1。大于M2的比特數是1，權值是2。
因此，因為第二數字數據流的罰P準確地劃分數字數據流的DSV的大小，選擇第二數字數據流作為一個代碼字。
另一方面，以‘0’值DSV為中心的每對臨界值具有相同的臨界值，如圖8a所示，對應的權值被分配為相同值。但是，在沒有對稱地設置相同的臨界值和權值的情況下，可以獲得數字數據流的罰(圖8b)。即，圖8a是顯示分配給以‘0’值DSV為中心的多個臨界值的每對權值對稱地具有相同值的情形的表格。圖8b是顯示分配給以‘0’值DSV為中心的上限臨界值和下限臨界值的權值互不相同的情形的表格。
根據本發明用于調制數字數據的方法及裝置被描述成，通過使用以比特計算的DSV來確定數字數據流。但是，實際上使用以字節或字計算的DSV來確定數字數據流。
而且，對應于各個水平的權值被分配給2的倍數，但是也可以分配其他倍數。
因為在對稱地設置DSV的水平的情況下，DSV計算單元使用絕對值，所以DSV計算單元還另外包括一個絕對值處理單元。
而且，用于調制一個數字數據流的方法可以被應用到EFM添加(EFM plus)和引導擾頻(guided scrambling)方法。
根據本發明用于調制數字數據的方法及裝置通過在輸入數字數據流使用DSV和對應的權值得到罰來準確、快速地在多個數字數據流中選擇將要調制的數字數據流，其還能降低硬件的復雜度。
權利要求
1.一種數字數據調制方法，包括以下步驟比較一個預置臨界值和某個數字數據流的DSV；通過把數字數據流的DSV大于臨界值的次數乘以對應于臨界值的預置權值來計算數字數據流的罰；和比較數字數據流的罰和另一個數字數據流的罰以確定具有一個較小罰的數字數據流。
2.根據權利要求1的方法，其中所述預置臨界值為多個。
3.根據權利要求2的方法，其中對每個臨界值分配給一個不同的權值。
4.根據權利要求2的方法，其中權值隨著臨界值的增加成比例增加。
5.根據權利要求2的方法，其中權值對應于臨界值以2的倍數增加。
6.根據權利要求1的方法，其中預置臨界值具有不同的極性。
7.根據權利要求1的方法，其中比較DSV的步驟根據數字數據流中包括的比特或者字節或者字來執行。
8.根據權利要求1的方法，其中臨界值的個數是兩個；和罰由方程式 得到；其中Vi表示大于臨界值的數據的個數；Wi表示其權值。
9.根據權利要求8的方法，其中預置臨界值具有不同的絕對值和不同的極性。
10.根據權利要求8的方法，其中預置臨界值被設置成具有相同絕對值和不同極性的對。
11.根據權利要求1的方法，其中臨界值的個數大于兩個；和罰由方程式 獲得；其中Vth-i表示大于臨界值的數據的個數，而Wth-i表示分配的權值。
12.根據權利要求11的方法，其中預置臨界值具有不同的絕對值和不同的極性。
13.根據權利要求11的方法，其中預置臨界值被設置為每個具有相同的絕對值和不同的極性的對。
14.一種數字數據調制裝置，包括DSV計算單元，用于計算一個輸入的數字數據的DSV；DSV水平檢測器，用于比較DSV和預置臨界值并輸出一個對應于臨界值的權值；和罰產生單元，用于通過使用DSV和由水平檢測器檢測的權值產生數字數據流的罰。
15.根據權利要求14的裝置，其中DSV水平檢測器包括多個水平檢測器，用于輸出對應于DSV的權值；權值切換單元，用于輸出所述輸出的權值；和權值加法器，用于累加所輸出的權值。
16.根據權利要求14的裝置，其中罰產生單元通過把數字數據流的DSV大于臨界值的次數乘以權值來產生數字數據流的罰。
全文摘要
一種用于調制數字數據的方法及其裝置能夠迅速、準確地確定由游程長度受限(RLL)編碼的數字數據流,從而在記錄介質中記錄數據。為了實現此方法和裝置,數字數據調制方法包括以下步驟:比較一個預置臨界值和某個數字數據流的DSV;通過把數字數據流的DSV大于臨界值的次數乘以臨界值的預置權值來計算數字數據流的罰;比較數字數據流的罰和另一個數字數據流的罰并確定具有較小的罰的數字數據流。因此,使用用于調制數字數據的方法及其裝置,可以準確、迅速地在若干個數字數據流中選擇將要調制的數字數據流。
文檔編號H03M5/00GK1377141SQ01142268
公開日2002年10月30日 申請日期2001年9月24日 優先權日2001年3月24日
發明者安成根, 徐相運, 基斯A·斯庫哈默·伊明克 申請人:Lg電子株式會社