用于将二进制信源信号比特数据流编码为二进制信道信号比特数据流的方法技术

本发明专利技术涉及用于将有关二进制信源的信号比特数据流编码为有关二进制信道的信号比特数据流的方法，该二进制信源包含一个主信源和一个辅助信源，主信源在主信道编码，辅助信源在辅助信道编码，辅助信道嵌入在主信道中以便形成二进制信道，其中，二进制信道划分为块，每个块包含若干个用户比特，并且在至少一个块中，辅助信道也用于对非用户比特编码。该发明专利技术进一步涉及执行此方法的编码器、对涉及二进制信道的比特数据流解码的解码器和装备有光可检测标记形式的编码信号的记录载体。利用此发明专利技术能够填加例如用于防止非授权复制的非用户数据。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于将有关二进制信源的信号比特数据流编码为有关二进制信道的信号比特数据流的方法，该二进制信源包含一个主信源和一个辅助信源，主信源在主信道编码，辅助信源在辅助信道编码，辅助信道嵌入在主信道中以便形成二进制信道。本专利技术还涉及用于将有关二进制信道的信号比特数据流编码为有关二进制信源的信号比特数据流的方法，该二进制信道包含一个主信道和一个辅助信道，辅助信道嵌入在主信道中，涉及主信道的二进制信道校正比特数据流用于校正涉及辅助信道的二进制信道比特数据流中的差错。本专利技术还涉及一个编码器，包含用于接收有关二进制信源的信号比特数据流的一个输入和用于提供有关二进制信道的信号比特数据流的一个输出，该二进制信源包含一个主信源和一个辅助信源，编码器包含在主信道编码主信源的装置、在辅助信道编码辅助信源的装置和嵌入在主信道中的辅助信道以便形成二进制信道的装置。本专利技术还涉及用于将涉及二进制信道的信号比特数据流解码为涉及二进制信源的信号比特数据流的一个设备，该设备包含设计为解码主信道的解码装置、也设计为解码辅助信道的解码装置，辅助信道嵌入在主信道中，并且利用有关主信道的二进制信道的校正比特数据流校正有关辅助信道的二进制信道的比特数据流中的差错。本专利技术最后涉及光可读类型的记录载体，其中信息被记录为表示沿磁道排列的二进制信道的光可检测标记的图形。本专利技术可应用在具有不同种类的信道代码的信息载体上。例如存储在这些载体上的信息可以根据游程长度受限码(RLL)进行编码。RLL码的特征是分别代表最大和最小游程长度的(d+1)和(k+1)的两个参数可以出现在代码中。例如，象DVD-RAM、DVD+RW或DVD-RW的不同DVD格式使用(d＝2，k＝10)的RLL EFM+代码从UK专利GB2083322(PHQ80007)中能够理解将二进制信源信号比特数据流编/解码为二进制信道信号比特数据流或反方向变换的方法和设备的基本功能。在此案例中，要编/解码的二进制信道信号为游程长度受限。通过读取具有聚焦激光束的信息载体(典型的光信息载体)来获得二进制信道的比特数据流。使用这些RLL代码和这些读取技术导致具有合理的高容量的信息载体。在目前激光束的聚束点直径(取决于所用物镜的NA)和波长条件下，当保持相等的检测余量(margin)时，信息载体的容量无论如何也不能增加。未公开的欧洲专利申请99200873.0(PHN17.369 EP-P)和99202061.0(PHN17.520EP-P)描述了一些方法以通过在主信道顶端附加一个辅助信道来增加信息载体的容量。此主信道是二进制信道，其中凹坑和平台(lands)涉及两个可能的信号电平(低于和高于门限电平)。在这些早期描述的方法中，二进制信道包含一个主信道和一个辅助信道，辅助信道经由多电平编码或经由归并比特编码被嵌入在主信道上。有关主信道的二进制信道的校正比特数据流在解码和差错校正之后被再编码并用于校正有关辅助信道的二进制信道的比特数据流中的差错。当在主信道的差错校正和辅助信道的差错校正之间建立此交互时，创建了可靠的辅助信道。必须注意由于主信道分层结构的特权使辅助信道存在。可以以不同的方式获得多电平编码。辅助信道的物理参数可以用于多电平编码，例如，可以使用所谓的“花生”结构，坑和标记的深度和/或宽度可以改变。另一种可能是使用所谓的归并比特用于创建额外的容量。在多电平编码的情况下，此编码用于nmin或更大的游程长度，其中nmin是预定值，例如nmin＝6。除主信道携带游程长度中出现的信息之外，在更长的游程长度(辅助信道)幅度电平中则可以得到额外容量。由于涉及此辅助信道的比特只能容纳在此信道比特流中的那些位置上，辅助信道分层地取决于主信道，其中主信道编码使用较长的游程长度。经由有限的多电平(LML)编码实现此辅助信道。这种限制构成要选择多电平编码只用于nmin或更长的游程长度，其中nmin是预定整数。在归并比特编码的情况下，利用这样的事实即在CD所用的EFM信道中，8个信源比特被编码为14个信道比特+3个归并比特。归并比特可用于防止违背EFM信道代码或DC控制的游程长度约束d＝2和k＝10以便保持所有比特DC值在大约零。根据前一个EFM字和下一个EFM字，即分别在一个特定归并比特图形(MBP)之前和之后的字，选择1-4个MBP是可行的。当多于一个的选择可行时，可以通过只使用某些DC控制的MBP和其他来自由选择以便产生额外的容量。由于归并比特之前和之后的两个字决定可行的MBP数目，则归并比特信道分层地取决于EMF主信道。为了获得可靠的MBP比特检测，象在多电平解码中，可以通过再编码EFM信道比特来使用主信道中的差错校正并使用这些来校正在MBP比特数据流中的差错。由于在MBP编码和在多电平编码中，辅助信道分层地取决于主信道，可行的MBP比特和多电平编码比特数目是变化的。当然，希望预定数目的辅助比特能够适应在预定数量的EFM字中，例如在64K字节用户比特的一个块中。为了获得这种情况，则根据这个事实即在多电平编码的较长效果分布或在MBP编码中的MBP比特分布是高斯分布，确定哪个数目的辅助比特能够以确定概率进行调节。在前面提及的方法中，选择了较长效果的数目，即游程Inmin＞6，或者用于辅助信道为8个标准时长(8σ)的MBP编码数目，小于较长效果或MBP代码的平均数。通过这样做，一个块不包含足够数目的较长效果或用于编码的MBP的概率只是大约6*10-16作为一个示例给出应用在主信道中实现辅助信道的方法的一些特点。对于最大熵(maxentropic)d＝2，k＝10的RLL序列来说，Inmin＝6辅助/LML信道中的可用额外容量总计平均为11.5％。对于足够长的数据序列来说，额外容量在辅助信道中的分布变得非常窄。对于64Kb的完整部分来说，实际上总能保证11.3％的容量(1-10-15的概率)，即不能保证的概率小于将要讨论的纠错编码(ECC)的误纠错概率(10-12的概率)。如果相同的ECC开销施加到主/RLL和辅助/LML信道，那么只考虑辅助/LML源的信道编码开销。LML信道代码实际是一个Dc-free d＝0码，能对凹坑和平台(land)上的附加幅度电平进行限幅控制。即使是低速率8到9d＝0代码(12.5％的开销；见美国专利5642113(PHN14789))，在RLL信道上另外获得增长约10.0％的最终容量。本专利技术的目的是进一步增加当前类型的信息载体容量。根据本专利技术的方法，其特征在于二进制信道被划分为块，每块包含若干个用户比特，在至少其中一块中，辅助信道也用于编码非用户比特。本专利技术基于这样的观点即由于上述的概率限制，只有辅助信道的一部分真实容量用于编码，那么剩余的附加容量可被用于除了编码用户数据的其他目的。特别是，此附加容量可用于对正确译码没有相当高可能性保证的信息进行编码。例如，这种信息可以组成出现在多于一块或甚至所有块的用户比特中的相同形式的信息，和例如，这种信息可以是用于鉴别目的而识别CD的信息，以便防止未授权的复制，这种信息可以包含由非用户比特构成的密钥。根据本专利技术的第一方面，辅助信道通过多电平编码，最好通过只施加到Inmin或更长的游程长度的电平编码(其中nmin是预定整数)来嵌入主本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于将有关二进制信源的信号比特数据流编码为有关二进制信道的信号比特数据流的方法，该二进制信源包含一个主信源和一个辅助信源，主信源在主信道中编码，辅助信源在辅助信道中编码，辅助信道嵌入在主信道中以便形成二进制信道，其特征在于二进制信道被划分为块，每块包含若干个用户比特并且在至少一块中，辅助信道也被用于编码非用户比特。

【技术特征摘要】
EP 2000-3-30 00201144.31.用于将有关二进制信源的信号比特数据流编码为有关二进制信道的信号比特数据流的方法，该二进制信源包含一个主信源和一个辅助信源，主信源在主信道中编码，辅助信源在辅助信道中编码，辅助信道嵌入在主信道中以便形成二进制信道，其特征在于二进制信道被划分为块，每块包含若干个用户比特并且在至少一块中，辅助信道也被用于编码非用户比特。2.根据权利要求1所述的方法，其中辅助信道通过多电平编码嵌入在主信道中。3.根据权利要求2所述的方法，其中电平编码只被应用在Inmin或更大的游程长度中，其中nmin是预定整数。4.根据权利要求1所述的方法，其中归并比特被应用到嵌入在主信道中的辅助信道中。5.根据权利要求2或3的方法，其中根据非用户比特的值，通过给不用来编码辅助信道的Inmin或更长的所有游程长度的一个预定值来编码每块的一个非用户比特。6.根据权利要求2或3的方法，其中当非用户比特的第一值被编码时，交替地给出不用来编码辅助信道的具有Inmin的所有游程长度以第一二进制值和第二二进制值，并且当非用户比特的第二值被编码时，交替地给以第二二进制值和第一二进制值。7.根据权利要求2或3所述的方法，其中对于编码非用户比特来说，一块的LML比特数目与该块的基本信道中的比特数目的比率是可变的。8.根据权利要求7所述的方法，其中通过选择用于基本信道比特的扰码器来排列LML比特数目。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中至少使用两个不同的比率，当一块中的比率具有第一值，第一二进制值被编码，和当该比率具有第二值时，第二二进制值被编码。10.根据权利要求9的方法，其中使用多于两个不同的比率或比率范围来编码非用户比特。11.一个编码器，包含用于接收有关二进制信源的信号比特数据流的一个输入，和用于提供有关二进制信道的信号比特数据流的一个输出，该二进制信源包含一个主信源和一个辅助信源，该编码器包含用于编码主信道中的主信源...

【专利技术属性】
技术研发人员：AACM卡尔克，JJL霍里克斯，WMJM科尼，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]