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Dokumentenidentifikation DE10163556A1 07.08.2003
Titel Verfahren zum Kodieren eines Datenstroms
Anmelder Deutsche Thomson-Brandt GmbH, 78048 Villingen-Schwenningen, DE
Erfinder Kern, Alois, 78048 Villingen-Schwenningen, DE
DE-Anmeldedatum 21.12.2001
DE-Aktenzeichen 10163556
Offenlegungstag 07.08.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.08.2003
IPC-Hauptklasse H03M 7/14
IPC-Nebenklasse G11B 20/16   
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kodierung eines Datenstroms (DS), wobei der digitale Summenwert (DSV) des kodierten Datenstroms (CS) nahe Null sein soll und zumindest für einen Teil der möglichen Datenwerte (Byte) zwei alternative Codeworte (CWa, CWb) für die Kodierung verwendet werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Kodierung eines Datenstroms (DS) vorzuschlagen, das eine einfache Kodierung des Datenstroms (DS) bei gleichzeitiger Gewährleistung eines digitalen Summenwertes (DSV) nahe Null ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem der digitale Summenwert (DSV) des kodierten Datenstroms (CS) bestimmt, dieser mit einem ersten oder einem zweiten Grenzwert (BV) in Abhängigkeit von der Polarität (Pol) des kodierten Datenstoms (CS) verglichen und ein empfangener Datenwert (Byte) durch ein erstes oder ein zweites, zum jeweiligen Grenzwert (BV) gehörendes Codewort (CWa, CWb) in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs kodiert wird.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kodierung eines Datenstroms, wobei der digitale Summenwert des kodierten Datenstroms nahe Null sein soll und zumindest für einen Teil der möglichen Datenwerte zwei alternative Codeworte für die Kodierung verwendet werden können, sowie ein Gerät, das das Verfahren zur Kodierung eines Datenstroms verwendet.

Derartige Verfahren werden beispielsweise für die Kodierung von Datenströmen verwendet, die auf optischen Speichermedien gespeichert werden sollen. Bekannte optische Speichermedien, für die ein derartiges Verfahren eingesetzt wird, sind unter anderem die Digital Versatile Disk (DVD), die beispielsweise für Filme, Musikstücke oder Computerdaten verwendet wird, oder die Super-Audio CD (SACD), die speziell für Musikstücke verwendet wird und eine Weiterentwicklung der bekannten Compact Disk (CD) darstellt.

Sowohl für die DVD als auch für die SACD sowie weitere optische Speichermedien wird für die Kodierung der Datenströme ein Kanalmodulationsschema verwendet, das eine Abwandlung des von der CD bekannten 8/14 Kanalmodulationsschemas (8 to 14 Modulation, EFM) darstellt. Das abgewandelte Kanalmodulationsschema ist bekannt als EFM+ und konvertiert 8 Bit-Datenwerte direkt in 16 Bit-Codeworte. Für die Kodierung des Datenstroms werden die 16 Bit-Codeworte aus einer EFM+ Konversionstabelle ausgewählt. Die 8 Bit- Datenwerte können 256 verschiedene Werte annehmen. Darüber hinaus gibt es vier mögliche Lauflängenzustände. Unter der Lauflänge wird die Anzahl der aufeinanderfolgenden logischen Nullen zwischen zwei logischen Einsen verstanden. Für jede Kombination aus Datenwert und Lauflängenzustand enthält die Konversionstabelle ein 16 Bit-EFM+ Codewort und den Lauflängenzustand für den nächsten zu kodierenden Datenwert.

In regelmäßigen Abständen wird der kodierte Datenstrom mit 32 Bit-Synchronisations-Codeworten (SYNC-Codes) versehen, die zur Zeitabstimmung während der Dekodierung des kodierten Datenstroms dienen. Es gibt acht verschiedene Kategorien von Synchronisations-Codeworten, wobei in jeder Kategorie zwischen einem primären und einem sekundären Synchronisations-Codewort gewählt werden kann. Der kodierte Datenstrom von einem SYNC-Code bis zum folgenden SYNC-Code wird als Synchronisationsrahmen oder SYNC-Rahmen bezeichnet.

Um eine sichere Spurführung und ein zuverlässiges Erfassen des Datensignals beim Auslesen des optischen Speichermediums zu gewährleisten, ist es wichtig, niederfrequente Anteile im kodierten Datenstrom zu unterdrücken. Dazu wird der Betrag des digitalen Summenwertes (Digital Sum Value, DSV), d. h. die Anzahl der logischen Einsen minus die Anzahl der logischen Nullen, des kodierten Datenstroms minimiert, also nahe Null gehalten. Dies wird ermöglicht, indem die EFM+ Konversionstabelle neben einer Haupttabelle eine Ersatztabelle umfasst, die zumindest für einen Teil der Kombinationen aus Datenwert und Lauflängenzustand ein alternatives Codewort zur Verfügung stellt. Unter Berücksichtigung der Lauflängenlimitierung von minimal 2 Kanalbits und maximal 10 Kanalbits (Run Length Limitation, RLL (2, 10)) stehen prinzipiell 351 Codeworte im Rahmen der Lauflängenkodierung zur Verfügung. Aus historischen Gründen finden 7 dieser Codeworte keine Verwendung, so dass 344 verfügbare Codeworte verbleiben. Von diesen werden 256 für die Haupttabelle benötigt, so dass 88 für die Ersatztabelle verwendet werden können. Die Ersatztabelle wird für die Kodierung der 88 niedrigsten Datenwerte herangezogen. Für die Kodierung dieser 88 Datenwerte kann das Codewort aus der Haupt- oder der Ersatztabelle Verwendung finden, je nachdem, welches der Codeworte zu einem niedrigeren Betrag des digitalen Summenwertes führt.

Liegen die zu kodierenden Datenwerte im Bereich von 88 bis 255 und ist der aktuelle Lauflängenzustand 1 oder 4, so kann jeweils wahlweise das zum Lauflängenzustand 1 oder 4 gehörende Codewort für die Kodierung verwendet werden. Dadurch kann auch in diesem Bereich der Datenwerte der digitale Summenwert beeinflusst werden. Allerdings ist dabei zu beachten, dass die Lauflängenlimitierung eingehalten wird. Unter Umständen muss ein Codewort für die Kodierung gewählt werden, das den Betrag des digitalen Summenwertes erhöht, aber das Einhalten der Lauflängenlimitierung ermöglicht. Für die Datenwerte im Bereich von 88 bis 255, die sich im Lauflängenzustand 2 oder 3 befinden, steht jeweils nur ein Codewort für die Kodierung zur Verfügung.

Zusammenfassend bestehen die folgenden Möglichkeiten, den Betrag des digitalen Summenwertes zu minimieren:

  • A) Auswahl des SYNC-Codes zwischen primärem und sekundärem SYNC-Code.
  • B) Auswahl des Codewortes aus der Haupttabelle oder der Ersatztabelle für die Datenwerte im Bereich von 0 bis 87 für alle Lauflängenzustände.
  • C) Auswahl des Codewortes aus den Codeworten für die Lauflängenzustände 1 oder 4 für Datenwerte im Bereich von 88 bis 255, wenn der aktuelle Lauflängenzustand 1 oder 4 ist.

Ein bekanntes Verfahren zur Kodierung eines Datenstroms auf Basis des EFM+ Kanalmodulationsschemas besteht darin, dass zwei kodierte Datenströme erzeugt werden. Der erste Datenstrom beginnt mit dem primären SYNC-Code, der zweite Datenstrom mit dem sekundären SYNC-Code der gleichen Kategorie. Die beiden Datenströme haben unterschiedliche digitale Summenwerte, da die Bitfolgen des primären und des sekundären SYNC-Codes voneinander abweichen.

In den oben aufgeführten Fällen B) und C) gibt es jeweils zwei Möglichkeiten, einen Datenwert zu kodieren. Daher wird zunächst für beide kodierten Datenströme der digitale Summenwert bis zu der Stelle berechnet, an der aus zwei möglichen Codeworten gewählt werden muss. Derjenige Datenstrom, dessen digitaler Summenwert den niedrigeren Betrag aufweist, wird ausgewählt und in den zweiten Datenstrom kopiert, d. h. er ersetzt den zweiten Datenstrom beziehungsweise den aktuellen SYNC-Rahmen des zweiten Datenstroms. Anschließend wird das erste mögliche Codewort an den ersten Datenstrom und das zweite mögliche Codewort an den zweiten Datenstrom angefügt und die Kodierung fortgesetzt. Dies wird immer dann wiederholt, wenn Fall B) oder C) auftritt.

Während Fall B) in den beiden kodierten Datenströmen immer an der selben Stelle auftritt, kann es vorkommen, dass Fall C) nur in einem der kodierten Datenströme auftritt. In diesem Fall muss eine aus drei Schritten bestehende Prozedur durchgeführt werden:

  • 1. Vergleich des Betrags des digitalen Summenwertes beider Datenströme.
  • 2. Wenn der Betrag des digitalen Summenwertes des kodierten Datenstroms, in dem Fall C) auftritt, kleiner ist als der des anderen kodierten Datenstroms, wird der betroffene kodierte Datenstrom ausgewählt und in den anderen kodierten Datenstrom kopiert. An jeden der beiden kodierten Datenströme wird eines der beiden möglichen Codeworte angefügt.
  • 3. Falls der Betrag des digitalen Summenwertes des kodierten Datenstroms, in dem Fall C) auftritt, größer ist als der des anderen kodierten Datenstroms, wird das Auftreten von Fall C) ignoriert und für beide kodierte Datenströme das zum aktuellen Lauflängenzustand gehörende Codewort für die Kodierung verwendet.

Für den Fall A) sieht das Verfahren vor, dass am Ende jedes SYNC-Rahmens die digitalen Summenwerte beider kodierten Datenströme miteinander verglichen werden. Derjenige kodierte Datenstrom, der den digitalen Summenwert mit dem niedrigeren Betrag aufweist, wird ausgewählt und in den anderen Datenstrom dupliziert. Anschließend wird im nächsten SYNC- Rahmen wiederum mit der Auswahl zwischen primärem und sekundärem SYNC-Code fortgefahren.

Das bekannte Verfahren hat den Nachteil, dass während der Kodierung des Datenstroms permanent zwei kodierte Datenströme erzeugt und wiederholt deren digitale Summenwerte berechnet werden müssen. Dies verursacht für die Kodierung einen erheblichen Aufwand und damit einhergehend hohe Kosten.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Kodierung eines Datenstroms vorzuschlagen, das die genannten Nachteile vermeidet und eine einfache Kodierung des Datenstroms bei gleichzeitiger Gewährleistung eines digitalen Summenwertes nahe Null ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, das die folgenden Schritte aufweist:

  • - Empfangen eines Datenwertes des zu kodierenden Datenstroms,
  • - Bestimmen der Polarität des bereits kodierten Datenstroms,
  • - Bestimmen des digitalen Summenwertes des bereits kodierten Datenstroms,
  • - Vergleichen des digitalen Summenwertes mit einem ersten oder zweiten Grenzwert in Abhängigkeit von der Polarität des bereits kodierten Datenstroms,
  • - Kodieren des zu kodierenden Datenwertes durch ein erstes oder ein zweites, zum jeweiligen Grenzwert gehörendes Codewort in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs, und
  • - Anfügen des kodierten Datenwertes an den bereits kodierten Datenstrom.

Das Verfahren hat den Vorteil, dass lediglich ein einziger kodierter Datenstrom erzeugt werden muss, dessen digitaler Summenwert und dessen Polarität bestimmt wird. Unter der Polarität ist dabei zu verstehen, ob das letzte Kanalbit des kodierten Datenstroms eine logische Null oder eine logische Eins ist. Die Auswahl des für die Kodierung heranzuziehenden Codewortes erfolgt dann allein aufgrund des Vergleichs des digitalen Summenwertes mit einem von der Polarität abhängenden Grenzwert. Je nachdem, ob der digitale Summenwert unter- oder oberhalb des Grenzwertes liegt, wird das erste oder das zweite mögliche Codewort für die Kodierung verwendet. Auf diese Weise wird der für die Kodierung notwendige Kodierungsaufwand erheblich verringert.

Vorteilhafterweise sind der erste und der zweite Grenzwert spezifisch für den jeweils zu kodierenden Datenwert. Auf diese Weise können die Grenzwerte optimal an die jeweiligen Datenwerte angepasst werden, wodurch eine Minimierung des Betrags des digitalen Summenwertes gewährleistet wird.

Erfindungsgemäß wird der kodierte Datenstrom in regelmäßigen Abständen mit Synchronisations-Codeworten versehen, die auf die folgende Weise bestimmt werden:

  • - Bestimmen der Polarität des bereits kodierten Datenstroms,
  • - Bestimmen des digitalen Summenwertes des bereits kodierten Datenstroms,
  • - Vergleichen des digitalen Summenwertes mit einem ersten oder einem zweiten Grenzwert in Abhängigkeit von der Polarität des bereits kodierten Datenstroms,
  • - Auswählen eines ersten oder eines zweiten, zum jeweiligen Grenzwert gehörenden Synchronisations-Codewortes in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs, und
  • - Anfügen des Synchronisations-Codewortes an den bereits kodierten Datenstrom.

Das Verfahren erlaubt es, den kodierten Datenstrom mit jeweils einem von zwei möglichen Synchronisations-Codeworten einer Kategorie zu versehen, ohne zwei kodierte Datenströme erzeugen und deren digitale Summenwerte miteinander vergleichen zu müssen. Die Synchronisations-Codeworte ermöglichen eine einfache Zeitabstimmung während des Dekodierens des kodierten Datenstroms.

Vorteilhafterweise sind die Grenzwerte, die Codeworte und die Synchronisations-Codeworte in Tabellen abgelegt. Dies ermöglichst es, die benötigten Grenzwerte, Codeworte und Synchronisations-Codeworte schnell und auf einfache Weise zu bestimmen. Die Grenzwerte, die Codeworte und die Synchronisations-Codeworte können in jeweils eigenen Tabellen oder in einer gemeinsamen Tabelle abgelegt sein.

Erfindungsgemäß sind auch die jeweils durch die Codeworte und die Synchronisations-Codeworte verursachten vorzeichenbehafteten Änderungswerte des digitalen Summenwertes in einer oder mehreren der Tabellen abgelegt. Es ist sinnvoll, die Änderungswerte in den gleichen Tabellen wie die zugehörigen Grenzwerte abzulegen, sie können aber auch in der Tabelle mit Codeworten, einer eigenständigen Tabelle oder einer gemeinsamen Tabelle liegen. Die Änderungswerte können positiv, negativ oder auch Null sein und geben an, um welchen Wert sich der digitale Summenwert ändert, wenn da jeweilige Codewort an den bereits kodierten Datenstrom angefügt wird. Die Vorzeichen der Änderungswerte sind in der Tabelle mit angegeben. Dadurch, dass die Änderungswerte zusammen mit dem Vorzeichen vorliegen, genügt es zur Berechnung des digitalen Summenwertes nach dem Anfügen des kodierten Datenwertes, den zugehörigen Änderungswert zum bereits bestimmten digitalen Summenwert zu addieren. Auf diese Weise kann der digitale Summenwert leicht berechnet werden.

Vorteilhafterweise weist eines der zu einem Grenzwert gehörenden Codeworte einen kleineren Änderungswert auf als das andere Codewort. Dabei ist das Vorzeichen des Änderungswertes zu berücksichtigen, so dass beispielsweise ein Änderungswert von -4 kleiner ist als ein Änderungswert von +2. Es wird also nicht der Betrag des Änderungswertes betrachtet. In der Regel liefert das eine Codewort einen negativen Änderungswert, das andere Codewort einen positiven Änderungswert. So wird gewährleistet, dass der digitale Summenwert sowohl verringert als auch erhöht werden kann, so dass der Betrag des digitalen Summenwertes auf jeden Fall verringert werden kann. Im Einzelfall können beide Codeworte einen positiven beziehungsweise einen negativen Änderungswert aufweisen, wobei dann zumindest der Betrag der Änderungswerte unterschiedlich ist. In so einem Fall ist es unter Umständen nicht möglich, den Betrag des digitalen Summenwertes zu verringern, allerdings kann seine Erhöhung minimiert werden.

Erfindungsgemäß wird der digitale Summenwert nur dann mit dem ersten oder dem zweiten Grenzwert verglichen, wenn der Betrag des digitalen Summenwertes kleiner oder gleich einem Schwellenwert ist. Auf diese Weise kann der Vergleich mit den Grenzwerten auf einen Wertebereich des digitalen Summenwertes beschränkt werden, in dem ein solcher Vergleich überhaupt sinnvoll ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der digitale Summenwert nahe Null ist. Der Kodierungsaufwand wird so weiter verringert. Im Falle der Kodierung eines Datenstroms für die Speicherung auf einer DVD liegt ein sinnvoller Schwellenwert beispielsweise bei zehn.

Erfindungsgemäß wird das Codewort mit dem kleineren Änderungswert für die Kodierung des Datenwertes verwendet, wenn der digitale Summenwert des kodierten Datenstroms größer als der Schwellenwert ist, und das Codewort mit dem größeren Änderungswert, wenn der digitale Summenwert des kodierten Datenstroms kleiner als der negative Schwellenwert ist. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Betrag des digitalen Summenwertes durch das Anfügen des kodierten Datenwertes stets maximal verringert beziehungsweise geringstmöglich erhöht wird, wenn der Betrag des digitalen Summenwertes des bereits kodierten Datenstroms größer als der Schwellenwert ist.

Vorteilhafterweise befindet sich der kodierte Datenstrom stets in einem von mehreren möglichen Zuständen, wobei der jeweilige Zustand durch das zuletzt angefügte Codewort bestimmt ist und durch das Anfügen eines weiteren Codewortes neu festgelegt wird. Die Zustände sind dabei durch die aktuelle Lauflänge des kodierten Datenstroms bestimmt. Allerdings sind auch Zustände denkbar, die durch andere Kenngrößen des kodierten Datenstroms festgelegt sind. Durch die Verwendung mehrerer Zustände ist es möglich, bei der Kodierung des Datenstroms neben der Minimierung des Betrags des digitalen Summenwertes gleichzeitig das Einhalten einer Lauflängenlimitierung zu gewährleisten.

Vorteilhafterweise werden zumindest für einen Teil der Kombinationen aus möglichen Datenwerten und Zuständen jeweils spezifische erste und zweite Grenzwerte sowie zugehörige erste und zweite Codeworte zur Verfügung gestellt. Da nur eine begrenzte Anzahl von möglichen Codeworten für die Kodierung der möglichen Datenwerte zur Verfügung steht ist es unter Umständen nicht möglich, für jeden Datenwert und jeden Zustand zwei alternative Codeworte vorzusehen. Werden aber zumindest für einen Teil der Kombinationen aus Datenwert und Zustand alternative Codeworte zur Verfügung gestellt, ist es dennoch möglich, den Betrag des digitalen Summenwertes des kodierten Datenstroms zu minimieren und das Einhalten einer Lauflängenlimitierung zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß werden zumindest für einen Teil der Datenwerte Informationen über den Einfluss der möglichen Codeworte auf die Lauflänge des kodierten Datenstroms in einer der Tabellen abgelegt, wobei anhand der abgelegten Informationen überprüft wird, ob die Kodierung eines Datenwertes mit dem durch ein erfindungsgemäßes Verfahren ermittelten Codewort eine Verletzung einer Lauflängenlimitierung verursachen würde, und das alternative Codewort für die Kodierung verwendet wird, wenn eine solche Verletzung der Fall wäre.

Vorteilhafterweise wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Kodieren eines Datenstroms von einem Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Aufzeichnungsträger verwendet. Dies hat den Vorteil, dass die für das Beschreiben des optischen Aufzeichnungsträgers notwendige Kodierung des Datenstroms mit geringem Kodierungsaufwand realisiert werden kann.

Selbstverständlich liegen Kombinationen vorteilhafter Merkmale ebenfalls im Geltungsbereich der Erfindung.

Zum besseren Verständnis soll die Erfindung nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2 erläutert werden. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche Elemente. Es zeigen:

Fig. 1 Ein Verfahren zum Kodieren eines Datenstroms gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Kodieren eines Datenstroms.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Verfahren zum Kodieren eines Datenstroms (DS) gemäß dem Stand der Technik. Wie bereits zuvor erwähnt werden nach der Auswahl des primären und des sekundären SYNC-Codes einer Kategorie zwei kodierte Datenströme erzeugt. Da beide kodierte Datenströme auf die gleiche Weise erzeugt werden und lediglich nach Abschluss eines SYNC-Rahmens derjenige kodierte Datenstrom ausgewählt wird, der den niedrigeren Betrag des digitalen Summenwertes aufweist, beschränkt sich die Darstellung auf die Erzeugung eines einzelnen kodierten Datenstroms (CS) nach erfolgter Auswahl des SYNC-Codes.

Aus dem zu kodierenden Datenstrom (DS) wird ein Datenwert (Byte) empfangen. Liegt der Datenwert (Byte) im Bereich von 0 bis 87, stehen für die Kodierung Codeworte (CW_M, CW_S) aus einer Haupttabelle (Main) und einer Ersatztabelle (Subs) zur Verfügung. Mit diesen Codeworten (CW_M, CW_S) werden zwei kodierte Datenströme (CS_M, CS_S) erzeugt, wobei für den ersten Datenstrom (CS_M) das Codewort (CW_M) aus der Haupttabelle (Main) und für den zweiten Datenstrom (CS_S) das Codewort (CW_S) aus der Ersatztabelle (Subs) für die Kodierung verwendet wird. Daraufhin wird der Betrag (|DSV|) des digitalen Summenwertes (DSV) der beiden kodierten Datenströme (CS_M, CS_S) berechnet und verglichen. Dasjenige Codewort (CW_M, CW_S), das den niedrigeren Betrag (|DSV|) des digitalen Summenwertes (DSV) liefert, wird schließlich für die Kodierung verwendet. Dies geschieht derart, dass derjenige kodierte Datenstrom (CS_M, CS_S), der den niedrigeren Betrag (|DSV|) des digitalen Summenwertes (DSV) aufweist, in den anderen Datenstrom (CS_M, CS_S) kopiert wird, so dass zwei identische kodierte Datenströme (CS) vorliegen.

Ist der zu kodierende Datenwert (Byte) größer als 87, so stehen für die Kodierung ausschließlich Werte (CW1, CW2, CW3, CW4) aus der Haupttabelle (Main) zur Verfügung. Für die Kodierung muss in diesem Fall der Lauflängenzustand (State) des bereits kodierten Datenstroms (CS) betrachtet werden. Ist der Lauflängenzustand (State) 2 oder 3, steht jeweils genau ein zum Datenwert (Byte) und zum Lauflängenzustand (State) gehörendes Codewort (CW2, CW3) für die Kodierung zur Verfügung. Mit diesem Codewort (CW2, CW3) wird der Datenwert (Byte) kodiert und an den bereits kodierten Datenstrom (CS) angefügt. Befindet sich der kodierte Datenstrom (CS) hingegen im Lauflängenzustand (State) 1 oder 4, können für die Kodierung jeweils die zum Datenwert (Byte) und den Lauflängenzuständen (State) 1 oder 4 gehörenden Codeworte (CW1, CW4) verwendet werden. Daher werden zwei kodierte Datenströme (CS1, CS4) erzeugt, wobei für den ersten kodierten Datenstrom (CS1) das dem Lauflängenzustand (State) 1 und für den zweiten kodierten Datenstrom (CS4) das dem Lauflängenzustand (State) 4 zugeordnete Codewort (CW1, CW4) verwendet wird. Daraufhin wird der Betrag (|DSV|)des digitalen Summenwertes (DSV) für beide Datenströme (CS1, CS4) berechnet und miteinander verglichen. Für die Kodierung wird schließlich dasjenige Codewort (CW1, CW4) verwendet, das den niedrigeren Betrag (|DSV|) des digitalen Summenwertes (DSV) liefert. Auch in diesem Fall geschieht dies derart, dass derjenige kodierte Datenstrom (CS1, CS4), der den niedrigeren Betrag (|DSV|) des digitalen Summenwertes (DSV) aufweist, in den anderen Datenstrom (CS1, CS4) kopiert wird, so dass zwei identische kodierte Datenströme (CS) vorliegen.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kodierung eines Datenstroms (DS) dargestellt. Nachdem ein Datenwert (Byte) aus dem zu kodierenden Datenstrom (DS) empfangen wurde, wird die Polarität (Pol) des bereits kodierten Datenstroms (CS) bestimmt. Ist das letzte Bit des kodierten Datenstroms (CS) eine logische Null, ist die Polarität (Pol) -1, ist das letzte Bit eine logische Eins, ist die Polarität (Pol) 1. In Abhängigkeit von der bestimmten Polarität (Pol) wird eine erste Tabelle (Tab1) oder eine zweite Tabelle (Tab2) für die Kodierung herangezogen. Im Ausführungsbeispiel sind in den Tabellen (Tab1, Tab2) für jede Kombination aus Datenwert (Byte) und Lauflängenzustand (State), bei der die Wahl zwischen zwei Codeworten (CWa, CWb) für die Kodierung möglich ist, drei Werte (Da_DSV, Db_DSV, BV) angegeben. Der erste Wert (Da_DSV) beschreibt den Änderungswert des digitalen Summenwertes (DSV) bei Verwendung des ersten Codewortes (CWa) für die Kodierung, der zweite Wert (Db_DSV) beschreibt den Änderungswert des digitalen Summenwertes (DSV) bei Verwendung des zweiten Codewortes (CWb) für die Kodierung und der dritte Wert (BV) stellt einen Grenzwert dar, mit dem der aktuelle digitale Summenwert (DSV) des kodierten Datenstroms (CS) verglichen wird, um zu entscheiden, welches der Codeworte (CWa, CWb) für die Kodierung verwendet werden soll. Der erste und der zweite Wert (Da_DSV, Db_DSV) sind vorzeichenbehaftet. Zunächst wird nun der digitale Summenwert (DSV) mit einem Schwellenwert (TH) verglichen. Ist der digitale Summenwert (DSV) kleiner als der negative Schwellenwert (-TH) wird dasjenige Codewort (CWa, CWb) für die Kodierung verwendet, das den größeren Änderungswert (Da_DSV, Db_DSV) aufweist. Ist der digitale Summenwert (DSV) größer als der Schwellenwert (TH) wird dasjenige Codewort (CWa, CWb) für die Kodierung verwendet, das den kleineren Änderungswert (Da_DSV, Db_DSV) aufweist. Liegt der digitale Summenwert (DSV) zwischen dem negativen Schwellenwert (-TH) und dem Schwellenwert (TH), wird der digitale Summenwert (DSV) mit dem Grenzwert (BV) verglichen. Liegt der digitale Summenwert (DSV) unterhalb des Grenzwertes (BV), wird das erste Codewort (CWa) für die Kodierung verwendet. Liegt der digitale Summenwert (DSV) oberhalb des Grenzwertes (BV), wird das zweite Codewort (CWb) für die Kodierung verwendet. Das auf diese Weise eindeutig bestimmte Codewort (CWa, CWb) wird schließlich aus der Haupttabelle (Main) oder den Ersatztabelle (Subs) gelesen und an den bereits kodierten Datenstrom (CS) angefügt.

Nicht dargestellt in Fig. 2 ist der Fall, dass für eine bestimmte Kombination aus Datenwert (Byte) und Zustand (State) nur ein mögliches Codewort zur Verfügung steht. In diesem Fall kann prinzipiell auf das Bestimmen der Polarität (Pol) und den Vergleich des digitalen Summenwertes (DSV) mit dem Schwellenwert (TH) beziehungsweise mit dem Grenzwert (BV) verzichtet werden.

Die Auswahl des SYNC-Codes aus dem primären und dem sekundären SNYC-Code einer Kategorie erfolg auf die gleiche Weise und soll hier nicht weiter erläutert werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Kodieren eines Datenstroms (DS), wobei der digitale Summenwert (DSV) des kodierten Datenstroms (CS) nahe Null sein soll und zumindest für einen Teil der möglichen Datenwerte (Byte) zwei alternative Codeworte (CWa, CWb) für die Kodierung verwendet werden können, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte aufweist:
    1. - Empfangen eines Datenwertes (Byte) des Datenstroms (DS),
    2. - Bestimmen der Polarität (Pol) des kodierten Datenstroms (CS),
    3. - Bestimmen des digitalen Summenwertes (DSV) des kodierten Datenstroms (CS),
    4. - Vergleichen des digitalen Summenwertes (DSV) mit einem ersten oder einem zweiten Grenzwert (BV) in Abhängigkeit von der Polarität (Pol) des kodierten Datenstroms (CS),
    5. - Kodieren des empfangenen Datenwertes (Byte) durch ein erstes oder ein zweites, zum jeweiligen Grenzwert (BV) gehörendes Codewort (CWa, CWb) in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs, und
    6. - Anfügen des kodierten Datenwertes (CWa, CWb) an den kodierten Datenstrom (CS).
  2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Grenzwert (BV) sowie das jeweils zugehörige erste und zweite Codewort (CWa, CWb) spezifisch für den zu kodierenden Datenwert sind.
  3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kodierte Datenstrom (CS) in regelmäßigen Abständen mit Synchronisations-Codeworten versehen wird, die auf folgende Weise bestimmt werden:
    1. - Bestimmen der Polarität (Pol) des kodierten Datenstroms (CS)
    2. - Bestimmen des digitalen Summenwertes (DSV) des kodierten Datenstroms (CS),
    3. - Vergleichen des digitalen Summenwertes (DSV) mit einem ersten oder einem zweiten Grenzwert (BV) in Abhängigkeit von der Polarität (Pol) des kodierten Datenstroms (CS),
    4. - Auswählen eines ersten oder eines zweiten, zum jeweiligen Grenzwert (BV) gehörenden Synchronisations- Codewortes in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs, und
    5. - Anfügen des Synchronisations-Codewortes an den kodierten Datenstrom (CS).
  4. 4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzwerte (BV), die Codeworte (CWa, CWb) und die Synchronisations-Codeworte in Tabellen (Tab1, Tab2, Main, Subs) abgelegt sind.
  5. 5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils durch die Codeworte (CWa, CWb) und die Synchronisations-Codeworte verursachten vorzeichenbehafteten Änderungswerte (Da_DSV, Db_DSV) des digitalen Summenwertes (DSV) in einer der Tabellen (Tab1, Tab2, Main, Subs) abgelegt sind.
  6. 6. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der zu einem Grenzwert (BV) gehörenden Codeworte (CWa, CWb) einen unter Berücksichtigung des Vorzeichens kleineren Änderungswert (Da_DSV, Db_DSV) aufweist als das andere Codewort (CWa, CWb).
  7. 7. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der digitale Summenwert (DSV) nur dann mit dem ersten oder dem zweiten Grenzwert (BV) verglichen wird, wenn der Betrag (|DSV|) des digitalen Summenwertes (DSV) kleiner oder gleich einem Schwellenwert (TH) ist.
  8. 8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Codewort (CWa, CWb) mit dem kleineren Änderungswert (Da_DSV, Db_DSV) für die Kodierung verwendet wird, wenn der digitale Summenwert (DSV) des kodierten Datenstroms (CS) größer als der Schwellenwert (TH) ist, und dass das Codewort (CWa, CWb) mit dem größeren Änderungswert (Da_DSV, Db_DSV) verwendet wird, wenn der digitale Summenwert (DSV) des kodierten Datenstroms (CS) kleiner als der negative Schwellenwert (-TH) ist.
  9. 9. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der kodierte Datenstrom (CS) in einem von mehreren möglichen Zuständen (State) befindet, wobei der jeweilige Zustand (State) durch das zuletzt angefügte Codewort (CWa, CWb) bestimmt ist und durch das Anfügen eines weiteren Codewortes (CWa, CWb) neu festgelegt wird.
  10. 10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest für einen Teil der möglichen Kombinationen aus Datenwert (Byte) und Zustand (State) jeweils spezifische erste und zweite Grenzwerte (BV) und zugehörige erste und zweite Codeworte (CWa, CWb) gibt.
  11. 11. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für einen Teil der Datenwerte (Byte) Informationen über den Einfluss der möglichen Codeworte (CWa, CWb) auf die Lauflänge des kodierten Datenstroms (CS) in einer der Tabellen (Tab1, Tab2, Main, Subs) abgelegt sind, wobei anhand der abgelegten Informationen überprüft wird, ob die Kodierung eines Datenwertes (Byte) mit dem durch ein Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche ermittelten Codewort (CWa, CWb) eine Verletzung einer Lauflängenlimitierung verursacht, und das alternative Codewort (CWa, CWb) für die Kodierung verwendet wird, wenn dies der Fall ist.
  12. 12. Gerät zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Aufzeichnungsträger, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-11 verwendet.






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