发明的实施方案
下面参照图1～图9说明本发明有关调制的实施例。
图1是本发明的调制装置的基本构成图，图2是本发明的调制装
置的方框构成图，图3是图2中所示的编码单元周围的块构成图，图
4是为说明图2中所示的调制装置的编码操作的流程图。图5是为说
明本发明的调制装置为满足RLL(1，7)规则的DSV控制流程图，
图6是为说明本发明的调制装置为满足RLL(1，8)规则的DSV控
制流程图，图8是表示在本发明的调制装置中所使用的4个编码表“S
(k)＝0”～“S(k)＝3”的各内容的图，S(k)是表的状态，D(k)
是输入数据字，C(k)是输出码字，用十进制和二进制表示。另外，
S(k+1)是表示下次取的表的状态。
满足(1，7)RLL或(1，8)RLL限制的以6位为单位的输出
码字的种类如图7所示。作为以该码字种类为基础的编码表的一例，
可构成图8中所示的4个编码表(编码表序号S(k)＝“0”～“3”)。
S(k)＝“0”～S(k)＝“3”表示在4个编码表中分别分配的编码表
选择序号。另外，图8中的S(k+1)表示选择进行下次编码采用的编
码表的编码表选择序号。
数据字D(k)和码字C(k)的分配可以在不使编码规则混乱并
对解调没有妨碍的条件下改变配置。
例如图15中所示的编码表进行改变图8的表的数据字D(k)和
码字C(k)分配的配置，这样对数据字D(k)和码字C(k)的分配
可以改变配置使编码规则不乱，本发明的实施即使是对图8的编码表
以外的构成，也是有效的。
首先参照图1对本发明的调制装置1进行说明。
通过图中未示出的离散化装置将待调制的图像、声音变换为二进
制序列的数字信息信号，在格式化单元11进行附加错误校正码及扇
区结构化等所谓格式化后，变为每个4位的源代码序列，加到4-6调
制器12上。
另一方面，在格式化单元11中也加上辅助信息并格式化，辅助
信息的信息量例如是在以数字信息信号的2048字节为一扇区的情况
下当作1扇区记录1比特的信息的情况。此时，从图中未示出的辅助
信息信号源送出的二进制系统的辅助信息在格式化单元中同时进行每
个扇区的二进制的1、0的比特分配，根据需要附加错误检测信息和
错误校正信息，与源代码一起作为最大游程设定信号每个扇区地送出
至4-6调制单元12。
当然，没有必要以扇区单位为限制，可以以能够传送辅助信息所
必要的比特数的数字信息信号的块单位来传送辅助信息。
作为一个例子，4-6调制器12采用图8中所示的编码表13，进
行下述的编码处理，并且在附加规定的同步字之后，由NRZI变换电
路14进行NRZI变换，然后作为记录信号传送给记录驱动电路15，
记录在记录媒体2上或由传送编码装置31进行传送编码，传送给传
送媒体3。
另一方面，最大游程设定信号如图16所示，每个扇区以1或者
0比特传送至调制单元。例如，在图16的例子中，对于记录扇区编号
0、1、2、3、4、…，最大游程信号为1、0、0、1、1、…，此时Tmax
为9T、8T、8T、9T、…。此处，T是记录信道的周期、在9T的情况
下按照(1，8)RLL进行调制，在8T的情况下按照(1，7)RLL进
行调制。
图2是表示更详细说明图1的4-6调制器12操作的构成例的方
框图。在图2中，输入数据字(源代码)D(k)分别加在码字选择有
无分支检测电路121、编码表地址运算部122、及同步字生成单元123
上。在码字选择有无检测电路121上用D(k)和状态S(k)检测是
否有DSV极性不同的备选码字。以该检测结果和D(k)为基础，进
行编码表地址运算，从多个的编码表13将编码备选作为C(k)0、C
(k)1，把前者传送给码字存储器“0”124，把后者传送给码字存储
器“1”125。
在码字存储器“0”124、码字存储器“1”125上，连接DSV运
算存储器“0”126、DSV运算存储器“1”127，每当码字C(k)0、
C(k)1输入到码字存储器“0”124、码字存储器“1”125中时，进
行CDS计算，更新所存储的DSV值。
此处，当通过码字选择有无分支检测电路121检测出有选择分支
的源代码D(k)时，通过绝对值比较单元128，比较在DSV存储器
“0”126、DSV存储器“1”127中所存储的DSV绝对值，在存储器
控制部129上，选择在DSV绝对值小的码字存储器中所存储的码字，
作为输出码字向外部输出，同时将未被选择的码字存储器、DSV运算
存储器的内容，替换为选择的码字存储器、DSV运算存储器的内容。
图3是详细表示图2的编码表周围的构成图，图4是详细表示上
述内容的流程图。
在本说明中，虽然对设码字存储器为2个、当由码字选择有无分
支检测电路121检测出具有选择分支的D(k)时、立即将输出码字
输出的情况进行了说明，但是当码字存储器不限于2个，检测出具有
选择分支的D(k)时，并不需要立即将输出码字输出，还要看有几
个存储器、有几个可以选择的源代码，然后选择DSV最小的码字串
进行输出，这种方法本发明是有效的。
在图3中，最大游程长度设定装置130是把用(1，7)RLL进行
限制还是用(1，8)RLL进行限制的控制信号输出到码字选择有无分
支检测电路上的装置，其操作的详细情况将在后面叙述。
另外，在图3中，最小游程重复检测装置131是监视最短反转的
重复数的装置，其操作详细情况在后面叙述。
下面参照图9，对以4位为单位的输入数据字D(k)用(1，7)
RLL限制进行编码的情况进行具体说明。
输入数据字D(k)、D(k+1)…以“4、5、6、7、8(十进制)”
为例。在编码的初始状态，通过省略说明的同步字插入等的操作，决
定编码表的初始选择编号，例如选择编码表S(k)＝“0”。
当该编码表S(k)＝“0”中输入输入数据字D(k)＝4时，则输
出输出码字C(k)＝18(十进制)，并且，选择下个编码表选择编号
S(k+1)＝“1”。
接着，当在所选择的编码表S(k)＝“1”中，输入输入数据字
D(k)＝5时，则输出输出码字C(k)＝2(十进制)，并且，选择下
个编码表选择编号S(k+1)＝“2”。
以下同样，当在编码表S(k)＝“2”中，输入输入数据字D(k)
＝6时，则输出输出码字C(k)＝18，并选择编码表选择编号S(k+1)
＝“3”，接着当在编码表S(k)＝“3”中，输入输入数据字D(k)＝7
时，则输出输出码字C(k)＝21，并选择编码表选择编号S(k+1)＝
“0”。而且当在编码表S(k)＝“0”中，输入输入数据字D(k)＝8
时，则输出输出码字C(k)＝21，并选择编码表选择编号S(k+1)＝
“1”。
结果，作为输入数据字D(k)的“4、5、6、7、8(十进制)”，
编码为作为输出码字C(k)的“010010、000010、010010、010101、
010101(二进制)”，依次输出。从而，将上述5个输出码字C(k)
依次直接结合的一序列的输出码字串变为
010010000010010010010101010101，
可以得到满足(1，7)RLL限制的输出码字串。
在该例中，未出现存在选择分支的源代码，这样，通过图1到图
3中所示的调制装置，利用图8中形成的编码表，可以用每4位的源
代码D(k)和把输出前一个码字时所输出的S(k+1)延迟1个字(源
代码上的4位长)的S(k)，把满足(1，7)RLL限制的码字串依次直
接结合而得到。
下面参照图5，对码字选择有无分支检测电路121的操作进行详
细说明。
图5表示(1，7)RLL时的选择有无分支运算电路121操作的流
程图。
看一看步骤201的条件1，检测前一个进行编码的码字C(k-1)
的LSB一侧的零游程，当为4时(在步骤201中判断为是)，即在图
8的编码表上C(k-1)为二进制010000时，S(k)＝3、D(k)为0～
3时(条件1-1、在步骤202中判断为是时)，作为C(k)0，从S(k)
＝3的表中选择码字，作为C(k)1，选择S(k)＝1的码字，从选择
有无分支检测电路121中输出“有选择分支”的检测信号(步骤206)。
在S(k)＝2、D(k)在7以上时(条件1-2，在步骤203为是时)，
作为C(k)0，从S(k)＝2的表中选择码字，作为C(k)1，选择S
(k)＝1的码字，从选择分支无检测电路121输出“有选择分支”的
检测信号(步骤207)。
当步骤201、步骤202及步骤203上分别为否时，C(k)0、C(k)
1都是以D(k)、S(k)上选择的码字“无选择分支”(步骤208)，
结束判断。
同样，在条件2(步骤204)中C(k-1)的LSB一侧的零游程为
5时，或者在条件3(步骤205)中C(k-1)的LSB一侧的零游程为
1或2时，也根据图5的流程图的判断，检测是否有选择分支。
看一看步骤204的条件2，检测前一个进行编码的码字C(k-1)
的LSB一侧的零游程，当为5时(在步骤204为是时)，即在图8的
编码表中C(k-1)为二进制100000时，S(k)＝3、D(k)为0～1
时(条件2-1，在步骤209为是时)，作为C(k)0从S(k)＝3的表
中选择码字，作为C(k)1选择S(k)＝1的码字，从选择有无分支
检测电路121输出“有选择分支”的检测信号(步骤210)。
当在S(k)＝2、D(k)在10以上时(条件2-2，在步骤211为
是时)，作为C(k)0从S(k)＝2的表中选择码字，作为C(k)1
选择S(k)＝0的码字，从选择有无分支电路121中输出“有选择分
支”的检测信号(步骤212)。
当在步骤204、步骤209及步骤211上分别为否时，C(k)0、C
(k)1都是以D(k)、S(k)所选择的码字“无选择分支”(步骤
208)结束判断。
看一看步骤205的条件3，检测前一个进行编码的码字C(k-1)
的LSB一侧的零游程，当游程为1或2时(在步骤205为是时)，即
在图8的编码表中C(k-1)为二进制010010、010100、000010、000100、
001010、100100、101010、或100010时，S(k)＝2、D(k)为0～1
时(在步骤213为是时)，作为C(k)0从S(k)＝3的表中选择码
字，作为C(k)1，选择S(k)＝0的码字，从选择有无分支检测电
路121输出“有选择分支”的检测信号(步骤214)。
当在步骤205及步骤213上分别为否时，C(k)0、C(k)1都
是以D(k)、S(k)所选择的码字“无选择分支”(步骤208)结束
判断。
当C(k-1)为010000、S(k)＝3、D(k)在3以下时，可以与
S(k)＝1的码字交换，无论选择哪一个最大的0连续都归入7内，可
见不会使(1，7)RLL规则紊乱，另外，当C(k-1)为010000时，
下次取的码字为S(k)＝2或3，通过编码表13限定编码的进行，并
且，在S(k)为1、2、3的编码表中包含的码字是各自独立的，即不
存在相同的码字，所以在解码时不会产生问题。
同样，在C(k-1)为100000，即LSB一侧的零游程为5时也一
样不会使(1，7)RLL紊乱，并在解码时不会产生问题。
C(k-1)的LSB一侧的零游程为1或2的码字是下次取S(k)＝1
或2或3的码字，在S(k)＝0的编码表中包含的码字存在与S(k)
＝2或3中所包含的码字相同的码字。但是，在S(k)＝0的码字中，
D(k)＝0或1的码字000001是在其他表中不存在的唯一码字，即使
与S(k)＝2的码字交换，在解码时也不会产生问题。
如以上说明，从在所交换的码字中包含的1的奇偶是不同可以说
明按照图5的码字交换对DSV的控制。即当C(k-1)为100000、S
(k)＝3、D(k)＝0时，C(k)0为101001，C(k)1为001001。当
在NRZI交换之前的极性已经为1时，前者为001111，因最终位是1，
变为0，而后者为111000，因最终位为1，变为1。图10表示了这一
情况，a)为前者，b)为后者。上段为C(k-1)、C(k)、C(k+1)，
下段为NRZI变换后的码字。从图10可以看出，通过交换C(k)，
使NRZI变换后的极性改变，改变DSV值。从而通过选择DSV变小
的码型，可以抑制DC成分。
下面参照图6，对具有(1，8)RLL限制的码字调制法进行说明。
是(1，7)RLL还是(1，8)RLL可通过图3的最大游程长度
设定130确定，或者从初始设定中确定是哪一个。另外，(1，8)RLL
时的编码表可以使用与图8的(1，7)RLL相同的编码表。
在(1，8)RLL时，由于最大游程长度可以比(1，7)RLL长1
位，所以条件与图5相比是不同的。
图6中，条件1是当C(k-1)的LSB一侧的零游程为4或5时
(在步骤301为是时)，选择S(k)＝3的表，并且当D(k)为0～3
时(条件1-1，在步骤302为是时)可以在C(k)0中选择S(k)＝3
的码字，在C(k)1中选择S(k)＝1的码字(步骤303)。
另外，当LSB一侧的零游程为4或5时(在步骤301为是时)，
选择S(k)＝2的表，并且当D(k)为7以上时(条件1-2，在步骤304
为是时)可以在C(k)＝0中选择S(k)＝2的码字，在C(k)1中
选择S(k)＝1的码字(步骤305)。
当在步骤301、步骤302及步骤304上分别为否时，C(k)0、C
(k)1都是以D(k)、S(k)所选择的码字“无选择分支”(步骤
306)结束判断。
同样，条件2是当C(k-1)的LSB一侧的零游程为1时(在步
骤307为是时)，选择了S(k)＝2的情况，如果D(k)＝12或13(在
步骤308为是时)，可以在C(k)0中选择S(k)＝2的码字，在C
(k)1中选择S(k)＝0的码字(步骤309)。
当在步骤307及步骤308上分别为否时，C(k)0、C(k)1都
是以D(k)、S(k)所选择的码字“无选择分支”(步骤306)结束
判断。
另外，条件3是在C(k-1)的LSB一侧的零游程为3以下时(在
步骤310为是时)，S(k)＝2，D(k)是0或1时(在步骤311为是
时)，可以在C(k)0中选择S(k)＝3的码字，在C(k)1中选择
S(k)＝0的码字(步骤312)。
当在步骤310及步骤311上分别为否时，C(k)0、C(k)1都
是以D(k)、S(k)所选择的码字“无选择分支”(步骤306)结束
判断。
如上所述，根据图6的条件判断，可以生成满足(1，8)RLL规
则的抑制DC成分的码字。
在最大游程长度设定为9T的情况下，必须在扇区内产生在一常
数量以上的9T之后，才有必要进行DSV控制，该控制在码字选择有
无分支检测电路内担负9T发生的计数，可以对9T信号所发生的计数
进行监视。
根据以上的说明，通过利用本发明的编码表，可以实现能够生成
具有(1，7)RLL限制或(1，8)RLL限制的代码的调制方法或者调
制装置，并可叠加辅助信息。
下面参照图2至图4，根据上述的码字选择对DSV控制方法加以
说明。在说明中采用图5中所示的(1，7)RLL的调制过程，即使是
(1，8)RLL限制的码字，也可以通过像图6所示那样判断是否有选
择分支，同样进行DSV控制。
首先，在图4中，初始表设定(步骤101)可以通过决定在码字
上附加的同步字等后续的S(k)来进行。然后输入4位的源代码D(k)
(步骤102)，通过S(k)和D(k)，按照图8的编码表来进行编
码。在该过程中，根据前一个编码的C(k-1)，运算LSB一侧的零
游程的长度，并且根据图5的条件，判断是否有码字的选择分支(步
骤103)。
在图2、图3中，C(k-1)虽是从码输出装置输入的，但也可以
通过保持前一个输入数据和状态S(k)求出。
当在编码表中不存在可以选择的码字时(在步骤103为“否”时)，
在码字存储器“0”124、码字存储器“1”125中，将从编码表输出的
码字作为C(k)0、C(k)1(步骤107)、分别附加在码字存储器“0”
124、码字存储器“1”125中，运算CDS，更新DSV存储器126、DSV
存储器127(步骤108)。
当在编码表中存在可以选择的码字时，(在步骤103为“是”时)，
从码字选择有无分支检测电路121输出表示存在选择分支的信号，通
过绝对值运算电路对DSV存储器0、1的绝对值进行运算，从码字存
储器通过输出装置输出绝对值小的码序列(步骤104)，然后将未选
择的码字存储器的内容更换为选择的码字序列，同时将未采用的值更
换为采用DSV运算存储器的值(步骤105)。
然后，如图5、图6的说明所述，从由S(k)决定可作为备选码
字选择的码字的一个编码表和另一个编码表中进行选择，作为C(k)
0、C(k)1进行输出(步骤106)。然后在码字存储器“0”124、码
字存储器“1”125中，把从编码表输出的码字作为C(k)0、C(k)
1(步骤107)，分别对备选码字C(k)0、C(k)1计算CDS，更新
DSV存储器“0”、“1”，在码字存储器“0”、“1”中附加C(k)
0、C(k)1，更新DSV存储器126、DSV存储器127(步骤108)。
通过使以上操作一直进行到编码结束(步骤109)，结束了抑制DC
成分码字的生成。
下面对本发明的最短比特反转连续时的位操作进行说明。最短比
特的反转在传送路径的频率特性低时，存在难以将相位同步的情况，
对于这样的传送路径，在本发明中通过下述的方法可以阻止最短比特
反转的连续。
根据图8的编码表，最短比特反转的连续由于010101的重复或
101010的重复而产生。在S(k)＝0或S(k)＝3之后，D(k)＝7连
续时产生010101的重复。这时，通过最小游程重复计数器，在S(k)
＝0、D(k)＝7之后，限于D(k+1)＝7、D(k+2)＝7的情况，选择
D(k+1)从10到15之间变化的任何值。S(k+2)仍设为0。
即，在S(k)＝0或者3，D(k)＝7时，S(k+1)＝0，码字为010101。
此后，如果D(k+1)＝7、S(k+2)＝0时，码字为010101。此后，由
于D(k+2)为7，所以码字为010101。此处，即使D(k+1)变为从
10到15的任何数，S(k+2)为2或者3，通过使S(k+2)为0，可
以检测出解码时连续最小游程的重复的产生，并且可以阻止连续最小
游程的重复。
当101010重复时，在S(k)＝2、D(k)＝12时，码字为101010、
S(k+1)＝2，此后，D(k+1)＝12时，码字为101010、S(k+2)＝2、
D(k+2)＝12，输出101010的码字。这时，通过使S(k+1)变为“0”，
101010可以变换成000000，通过下述的解调方法，可以无问题地进
行解调。如上所述，根据本发明，可以阻止最小反转的重复。
参照图3再次说明以上的操作。最小游程重复监视装置131一边
监视S(k)和D(k)，一边对造成最小反转重复的D(k)和S(k)
的重复进行计数(最小游程重复计数)。将该信息发送给码字选择有
无分支检测电路，通过上述方法阻止最小游程的重复。
还在码字选择有无分支检测电路上连接有最大游程长度设定装置
130，根据从格式化单元11送出的最大游程长度设定信号，设定是进
行(1，7)RLL调制，还是进行(1，8)RLL的调制。
如前所述，最大游程长度设定信号的比特为0时，通过码字选择
有无分支检测电路121进行如图5的流程图所说明那样的码字有无分
支的检测、根据(1，7)RLL进行调制，在最大游程长度设定信号的
比特为1的场合，通过码字选择有无分支检测电路121进行如图6的
流程图所说明的码字选择有无分支检测，按照(1，8)RLL规则来进
行调制。
在选择(1，8)RLL的情况下，存在Tmin＝9T的发生频度高的9T
的选择分支时，也可以进行必须成为9T的控制。
参照图16再对以上的动作进行说明。
在最小游程设定对记录扇区0、1、2、3、4、…按1、0、0、11、…
进行分配的情况下，对记录扇区0因最大游程长度设定信号的比特为
1，因此通过图6所说明的DSV控制方法，按(1，8)RLL调制，Tmax
为9。对记录扇区1因最大的游程长度设定信号的比特为0，因此通
过图5所说明的DSV控制方法按(1，7)RLL调制，Tmax为8。
同样，对记录扇区2、3、4，Tmax为8、9、9。
解调装置的实施例
下面对本发明的解调方法和解调装置进行说明。图11是本发明
的最佳解调装置一实施例的方框图。
输入码字的位串由NRZI解调器501进行NRZI解调，由同步检
测电路502检测同步字，被NRZI解调的信号及同步字通过用于并行
6位变换的定时信号的字时钟，通过串行/并行变换器503构成每个为
6位的码串C(k)。然后输入到字寄存器504中、进行1字延迟的码
字C(k-1)输入到码字判断信息的检测装置505，运算并输出后述的
判断信息。
判断信息和输入码字C(k)被输入到状态运算器506中，输出
表示在4个编码表中由哪个编码表进行编码的状态S(k)，并根据在
地址生成单元507为C(k-1)和S(k)所指定的地址，从例如图12
中所示的解码表508中输出输出数据字。
另一方面，输入码字位串被输入至游程长度计数器509中，根据
游程长度计数判断是按照(1，7)RLL限制的位串还是按照(1，8)
RLL限制的位串，通过比特解码处理器510将扇区信息作为定时信号
来进行比特解码，作为输出辅助信息输出。
扇区信息可以将通过同步检测电路502检测的特定码型和输出数
据字通过图中未示出的处理电路进行处理而输出。
图17是具体地表示由游程长度计数器509和比特解码处理器510
构成的辅助信息解码器6的方框图。
在图17中，向图11的NRZI解调装置501输入的输入位串加入
到辅助信息解码器6内的寄存器61中，在加法器62检测出零游程长
度、即零的连续个数。
即，在寄存器61的寄存器长度为8比特全部为零的情况下，加
法器62检测8比特全部为零的情况并输出，根据加法器输出的输出
在后续的计数器63中将计数增加。
此处，将寄存器长度为8、且全部为0的情况判断为按(1，8)
RLL限制来编码。
计数器63的输出在比较器64与基准值65进行比较，在计数器
63的计数值超过规定的值时向输出电路66输出1。在输出电路66把
扇区信息作为定时信号，在图中未示出的后续的处理电路中作为输出
的辅助信息而输出1或者0的二进制序列。
寄存器61、计数器63根据扇区信息进行初始化。基准值65是
用于防止在按(1，7)RLL来调制的扇区中对发生误码进行误检测的
基准，根据9T(在NRZI调制前零游程为8比特)的发生频度将基准
值设定为规定的值。
如上所述，通过简单的构成可以输出叠加的辅助信息。
此外，按照该调制，在扇区为2048个字节的场合，即使以(1，
8)RLL调制，9T不出现的概率为比10-10更低的值，从而非常可能实
现每个扇区具有比特信息。
下面，说明主信息的解调。
判断信息如图12所示，表示进行0、1、2三种情况，根据LSB
一侧的零游程长度不同，下个码字由哪个编码表进行编码。即，通过
了解前一个码字C(k-1)和现在的码字是用哪个编码表进行的编码，
就可使C(k-1)解调为D(k-1)。
(式1)
if(判断信息＝＝0)[
if(C(k)是在0的编码表中的码字)
S(k)＝0；
elseif(C(k)是在1的编码表中的码字)
S(k)＝1；]
if(判断信息＝＝1)[
if(C(k)是在1的编码表中的码字)
S(k)＝1；
elseif(C(k)是在2的编码表中的码字)
S(k)＝2；
elseif(C(k)是在3的编码表中的码字‖1)
S(k)＝3；
elseif(C(k)＝＝0 & & C(k-1)＝＝32)
S(k)＝3；
elseif(C(k)＝＝0 & & C(k-1)＝＝42)
S(k)＝2；]
if(判断信息＝＝2)[
elseif(C(k)是在3的编码表中的码字‖9‖5‖2)
S(k)＝3；
elseif(C(k)是在2的编码表中的码字‖4‖10‖8)
S(k)＝2；
elseif(C(k)＝＝21)
S(k)＝0；]
式1是从C(k)和判断信息求出S(k)的运算，由C语言描述。
通过本运算，从判断信息和C(k)、C(k-1)可求出S(k)，通过
图13的解调表可以将Ck-1解调为Dk-1。
在本运算中，包含在(1，7)RLL、(1，8)RLL的情况下设定
最小游程长度的限制时所有的解调运算。因此，即使是关于(1，7)
RLL和(1，8)RLL的情况的控制方法，即选择图5、图6的某一个
时，解调装置都可由同一装置进行正常解调。
例如，如图14所示，当将010000 001001 000001 000101
010001组成的码字串输入到图11中所示的解调装置时，C(k-1)
＝010000的判断信息由于LSB一侧的零游程长度为4，所以如图12所
示，判断信息为2。
另外，下个码字C(k)是连着001001(十进制9)的，相当于
式1最初的条件判断，所以可知S(k)是3。这样在图13的解调表
的C(k-1)上，010000一行的S(k)为3，所以求出D(k-1)为15。
即，从k时刻的C(k)所生成的编码表的状态信息(序号)S(k)，可
解码与k-1时刻的C(k-1)对应的D(k-1)。
同样，001001的判断信息为0，接着的码字000001是在编码表
的S(k)＝0中，所以通过图13的解码表可求出D(k-1)为0。同样，
可求出000001的D(k-1)为1，000101的D(k-1)为2。
001001由于是DSV控制，所以虽然是由图5的条件1-1进行交
换的码字，但从以上说明可知可以正常进行解码。
利用辅助信息的调制器和解调器的实施例
下面，在使用通过上述调制方式进行叠加的辅助信息的应用方式
中，来说明本发明的最佳实施例。
基本上，如图18所示的那样，一起向调制器1输入记录在记录
媒体的输入主数据字和辅助信息，当在调制器1调制时，叠加辅助信
息，制作输出码字位串，把其记录到记录媒体中。
根据该方法，能够记录各种辅助信息。
该记录媒体是例如能够以50Mbps的数据速率进行记录的媒体，
当记录扇区为例如数字信息信号的2048字节时，能够记录约3kbps多
的辅助数据。在该速率下，以较低的速率进行信息记录的实现性较高。
例如，能够以该速率记录符合H.261和H.263及MPEG4等标准的图
像编码信息、符合H.723和AAC等标准的声音编码信息、以及把作
为副图像按DVD等那样对位图数据的文字信息进行量化和游程长度
编码的信息，并且，适合于以该速率记录在ATSC等数字广播中所使
用的文字编码信息等的闭路字幕信息等。
而且，对于这些图像和声音、文字的信息，以及与内容信息相关
联的URL地址的信息，即记录在记录媒体上的信息数据，对每个预
定部分链接内容信息所记述的信息体的名称或者URL等的地址信息，
来记录到预定的格式构造体中，当显示内容信息时，显示访问文件名
或者网址而得到的信息。
格式构造体是用于用文字编码等来记录显示URL等的名称的地
址，使其文字数为8比特左右，在其后记述显示地址的文字。
重放也可以按图19那样，向解调器5输入输入码字位串，取出
输出主数据字和辅助信息。所取出的辅助信息由使用辅助信息的应用
程序重放器520来重放辅助信息，该信息在使用影响主数据的辅助信
息的应用程序起动器521中被起动。
使用影响主数据的辅助信息的应用程序包含以下等动作：
(1)对主数据进行加密，以从辅助信息生成的密钥为来解开密
码；
(2)对于主数据重放数据，叠印和混合辅助信息重放数据，或
改写特定的数据；
(3)对于与主数据的重放和记录相关的功能，影响来自辅助信
息的数据；
(4)将主数据的著作权和管理编号等的ID作为辅助信息进行记
录，并保护管理主数据。
而且，在该图19中，作为对主数据产生影响的应用程序来进行
记述，但是，作为完全与主数据相独立的信息也是有效的。在本发明
的方式中，在记录这样的辅助信息中，最大的优点是：在解析主数据
的正文内容而构造展开数据的正文内容之前，能够在解调时预先知道
其辅助数据。
密码系统的实施例
下面说明使用辅助信息作为与密码的密钥相关的信息的实施例。
图20表示加密数据的记录(传送)装置、记录媒体(传送路线、
传送媒体)、重放(接收)装置例子。辅助信息401可以直接作为加
密的密钥，但是，为了提高保密性，决定作为密码密钥基础(成为第
一密钥基础的信息402)来使用，当由加密装置403变换为构成加密
的第一密钥基础的信息410时，使用单向性函数404。加密的内容信
息405使用单向性的函数406从辅助信息401(密码密钥基础402)
来制成第一密钥418，使用该第一密钥418由加密装置407进行加密。
所谓单向性函数是指：能够表现为单向性散列函数，难以通过提
供函数h和其定义域的某值x，来求出h(x)＝h(y)这样的y的函
数。
内容通过MPEG等预定的压缩方式进行压缩后，使用DES等的
加密。DES加密方式是在1977年由美国联邦政府标准中采用的，以
代表性的共用密钥加密方式来使用56位的密钥，以64位为单位来进
行加密解密的块加密方式。
加密这样构成：对64位进行平分分割成每分32比特，并进行转
置、置换、非线性函数、“异或”运算。例如，在DES的情况下，密
码密钥为56位程度。
这样，单向性函数的输出比特数为56位的辅助信息，如图21所
示的那样，从各种ID通过“异或”运算来求出。
如果该辅助信息以单向性函数的内容被公开为前提，当记录到记
录媒体上时，或者传送到传送路线中时，希望以任何隐蔽的状态来进
行记录(传送)。
因此，该辅助信息使用本发明的调制，以不能单纯地读出和窜改
的状态进行记录。
辅助信息例如是下列信息中之一或者多个：与定义一个或多个国
家和地域以及空间的区域相关的信息、与个人的识别ID相关的信息、
与识别多人的组的识别ID相关的信息、与等级相关的信息、与机器
制造商的识别ID相关的信息、与内容提供商的识别ID相关的信息、
与时间相关的信息、与内容作者相关的信息、与重放机器的固有ID
相关的信息、与连接机器的固有ID相关的信息、与记录内容的媒体
的固有ID相关的信息、与识别内容的ID相关的信息、与缴费相关的
信息。
使用这些辅助信息，对于全部的数据，如图21那样，使用“异
或”运算，从各个辅助信息制成综合的辅助信息，记录其值作为向调
制器1叠加的辅助信息。
在重放侧或者接收侧，如图19所示的那样，从输入码字位串通
过解调器3，来检测出综合的辅助信息(图20的辅助信息408)，对
该信息使用单向性函数409来生成密钥。由解码装置411使用该密钥
对同时传送的加密的成为第一密钥基础的信息410进行解码。其结果
是，对于所生成的成为第一密钥基础的信息412，对该信息使用单向
性函数413来生成第一密钥414。使用该第一密钥414，由解码装置416
对同时传送的加密的内容信息415进行解码。由此，能够对内容417
进行重放。
而且，成为上述密钥基础的综合的辅助信息408也可以不进行综
合，而记录全部。而且，这些数据可以叠加记录在记录媒体的引入部
分，也可以记录在记录媒体的一部分中。而且，在每个程序中，可以
在其开头部分存在的多个扇区中进行记录。
下面对在该实施例中使用的各种ID等的辅助信息的与定义国家
和地域以及空间的区域相关的信息、与个人的识别ID相关的信息、
与识别多人的组的识别ID相关的信息、与等级相关的信息、与机器
制造商的识别ID相关的信息、与内容提供商的识别ID相关的信息、
与时间相关的信息、与内容作者相关的信息、与重放内容的重放机器
的固有ID相关的信息、与连接机器的固有ID相关的信息、与记录内
容所的媒体的固有ID相关的信息、与识别内容的ID相关的信息、与
缴费相关的信息分别对应的具体信息进行说明。
与区域相关的信息可以是把世界的地域按例如TV制式的不同分
成NTSC、PAL、SECAM这3个制式。而且，可以把地域分成6个。
而且，可以按国家进行划分。即使在一个国家内，也可以按地方进行
划分。而且，考虑不是国家和地域而是在飞机的机舱内的内容的重放，
也可以设置飞机内区域。与个人的识别ID相关的信息可以是仅个人
知道的密码编号。而且，可以是预先提供给个人的识别编号。
此外，也可以是信用卡等的密码编号和注册编号。也可以是从肉
体的特征(指纹、瞳孔的视网膜图形、DNA)生成的信息编号。识别
多人的组的识别ID可以是识别家族的编号。而且，可以是识别任意
同伴的编号。而且，可以是识别俱乐部和团体的编号。
此外，可以是识别居住在公寓大楼和公共住宅等的建筑物内的居
民的组的编号。与等级相关的信息可以是预先设定的暴力和色情的场
景的等级的编号。而且，可以是具有能够看该场景的权利的等级的编
号。
此外，可以是从重放内容的人的年龄所计算的值。机器制造商的
识别ID可以对每个制造商定义固有的ID，而使用该ID。
而且，可以从例如公司名和所属团体名等名称而变换为ASCII码
使用前56位。内容提供商的识别ID可以对每个提供内容的电影公司
定义固有的ID，而使用该ID。
而且，可以从例如名称而变换为ASCII码，使用前56位。与时
间相关的信息可以记录重放期限和记录年月日。而且，用预定的函数
来把年号和月、时间进行数字化，当在预定数值以下时，把“0”作
为信息，当为预定数值以上时，把“1”作为信息。与内容作者相关
的信息可以是进行记录编辑的人的个人ID。
而且，可以是制作预先记录的数据包的情况下的制作(编辑、加
工)内容的人或者公司的ID。重放机器的固有ID可以给播放机赋予
序列号来使用该编号。与连接机器的固有ID相关的信息可以接收当
连接总线而与对方进行相互认证时所连接的对方的机器的种类或者序
列号等，从其中使用允许的编号。
媒体的固有ID是用简单的不会被篡改的方法在进行记录的媒体
上预先记录固有的ID。此外，在记录该ID之前检测出记录器，使用
该记录器的ID编号。固有的ID可以是适当数量中的一个值，也可以
是序列号。识别内容的ID可以对内容、例如音乐的一首曲、一部录
像电影设定一个固有的ID，而使用该ID编号。而且，与缴费相关的
信息可以在对预定的节目进行正当地收费时，使用被收费的节目的固
有的ID。
而且，可以使用识别进行正当收费的个人和家族的ID。也可以
仅在进行收费的情况下，发行特定的密码编号，来使用该编号。而且，
通过在辅助信息中记录确定密码密钥或者成为密码密钥基础的信息的
指示信息，而以上述方法准备多个密钥信息或者成为密钥基础的信
息，把确定该多个密钥的例如编号1至N(N为自然数)，来作为辅
助信息记录在各个扇区中，而表示哪个密码密钥是有效的。在此情况
下，进行密码密钥确定的信息是当读取完该扇区时进行确定，因此，
需要在延迟一个扇区的状态下进行记录。
下面说明使用辅助数据作为与著作权相关的信息、表示记录数据
的媒体是否是正当媒体的信息的情况下的实施例。
在辅助信息中记录预定的认证数据。认证数据可以是例如用ASCII
码来记录著作权人的姓名、公司名、进行创作的制片厂的名称。或者，
通过把确定它们的ID码进行二进制化，而例如由32位构成。
而且，作为表示媒体是否是正当的信息，使用例如用明钥密码方
式的认证方式，例如，署名信息表示内容的正当性，在由散列函数所
制成的消息摘要中使用著作权人的密钥，用一般的署名方式(RSA署
名、DSS署名)来制作。在图23、图24中表示了使用这些方法的实
施例。
在图22中，首先，把记录在只读记录媒体501中的码字位串输
入到正当的记录器532。在正当的记录器532中，通过解调器533来
对码字位串检测主数据和辅助信息。接着，原封不动地保持其辅助信
息，而向调制器534再次输入该辅助信息，与主数据一起记录在复制
记录媒体535上。
一方面，在正当的重放器536中，通过解调器537来检测出主数
据和辅助信息。由于其中的辅助信息是由正当的记录器532所记录的，
因此，检测出正当的辅助信息，在正当性判定器538中，确认正当的
认证数据被记录。如果确认结果是OK，向记录重放器(或者重放器)
539发送表示允许重放的信号，通过从记录重放器(或者重放器)539
输出而在显示器540上进行重放显示。
另一方面，如图23那样，当由不正当的记录器542制作复制记
录媒体545的情况下，在不正当的记录器542中不存在由解调器543
检测辅助信息的职能，因此，在所复制的复制记录媒体545中没有记
录正当的辅助信息。当用正当的重放器536重放该不正当的复制记录
媒体545时，由正当性判定器538判定为是不正当的，向记录重放器
(或者重放器)539发送NG信号。当用记录重放器(或者重放器)539
接收了不允许重放的NG信号时，停止重放。
在此的说明是与重放控制相关来进行描述，但是，也可以在判定
它们的正当性的基础上来进行记录的控制。在此情况下，可以在辅助
信息中记录允许几次记录的次数信息。
例如，可以进行这样的记录控制：在辅助信息中记录CGMS等
的表示CopyFree(任意复制)、OnceCopy(复制一次)、NeverCopy
(不允许复制)等状态的信息，当进行正当的认证时，检测出该CGMS，
如果是CopyFree，允许复制记录，如果是OnceCopy，把CGMS变换
为NeverCopy的状态，然后许可复制记录，如果是NeverCopy，则不
允许进行复制。
下面说明当辅助信息是与用于访问的地址相关的信息时的本发明
实施例。
作为动作，用预先规定的单位例如扇区单位并按与本来的重放顺
序相反的顺序来配置并记录电子数据。将每个扇区中表示用于按本来
的重放顺序进行重放的下一个扇区部分的开头位置的信息作为辅助信
息来记录重放，根据该信息，能够一边跳到下一个扇区部分，一边用
本来的重放顺序来对每个扇区进行记录重放。
首先，参照图24、图25、图26、表1来说明本发明的概念。
通过MPEG等压缩方式在记录媒体中压缩音频、视频来进行复
用记录。MPEG是组合了几种技术而制成的。
输入图像通过取得由运动补偿器进行解码的图像与输入图像的差
分，来削减时间冗余部分。预测的方向存在根据过去、未来、双向这
三种方式。
而且，能够对每个16象素×16象素的MB(宏块)进行切换来
使用。预测方向由提供给输入图像的图像类型来决定。存在根据过去
的预测和不进行预测而通过独立地对其MB进行编码的两种方式的是
P图像。
而且，存在根据未来的预测、根据过去的预测、根据双向的预测、
独立地进行编码的四种方式的是B图像。全部的MB独立地进行编码
的是I图像。
运动补偿是对每个MB对活动区域进行图形匹配，以半贝(耳)
精度检测运动向量，移动活动的量，然后进行预测。运动向量存在水
平方向和垂直方向，与表示来自何处的预测的MC(Motion
Compensation：运动补偿)方式一起作为MB的附加信息进行传送。
把从I图像到下一个I图像前的图像称为GOP(Group Of Picture：
图像组)，当通过存储媒体等(进行)使用时，一般使用约15个图
像左右。其中，压缩数据在对视频1GOP和与该视频的重放时刻相对
应的音频的数据进行复用的状态下，具有预定的一个单位的逻辑构
造。在此把其称为单元。
该单元是按本来的重放顺序，象图24所示的那样，进行重放，
该节目在时间上连续地被重放。把该顺序按图24和图25那样变换顺
序来进行记录。
图24是进行正向1单元跳跃、反向2单元跳跃的动作的情况。
图25是进行正向2单元跳跃、反向3单元跳跃的动作的情况。
通过跳跃几个单元，按表1那样，用3比特的码字来表示是否变
为下一个本来的重放顺序的单元的信息。
表1
辅助信息码字
前跳
后跳
000
0
0
001
1
0
010
2
0
011
3
0
100
0
1
101
0
2
110
0
3
111
0
4
例如，在000的情况下，表示不进行跳跃，原封不动地接着进行
下一个单元的重放，在001的情况下，表示向前方进行1个单元的跳
跃，在100的情况下，表示向后方进行1单元的跳跃。记录该3比特
码字作为现在重放的单元的辅助信息。重放器检测该辅助信息，取出
编码，按照该跳跃信息来跳过一定的单元，就能按照本来的重放顺序
来重放内容。
但是，如果用图23所示的不正当的记录器542来复制记录媒体
531，或者，使用不正当的重放器来重放该记录媒体的数据，由于不
能进行由辅助信息所产生的重放顺序的控制，重放顺序以与本来的顺
序不同的顺序进行重放。
下面参照图27来说明本发明的对音频和视频数据的最佳的重放
装置的实施例。
在记录媒体601中，用与本来的顺序不同的顺序记录上述重放顺
序。而且，在该每个单元的单位中记录可以指示接着向哪儿跳的辅助
信息，对每个单元进行记录。
在数据读出器602中，读出数据，并传送给解调器603。在解调
器603中，把主数据传送给MPEG解码器604，把辅助信息传送给跳
转目的地址计算器605。在MPEG解码器604中对其开始的单元的内
容进行MPEG解码，并传送给显示器606。在显示器606中，图像被
传送给监视器，声音被传送给扬声器，来重放图像和声音。
另一方面，在跳转目的地址计算器中，检测在辅助信息中包含的
表1所示的3比特的码字，根据在该码字中所记述的前跳和后跳的单
元数，从目前的数据读出器602的位置来计算跳转目的地址，把该地
址信息传送给数据读出器602。
下面参照图28来说明本发明的适用于音频和视频数据的记录装
置的实施例。
在跳转目的地址发生器701中，发生为了变更单元的数据配置所
需要的跳转目的地址。该跳转目的信息变换为表1的码字，传送给调
制器702。
在调制器702中，在每个扇区中记录所传送的跳转目的信息来作
为辅助信息。内容数据被传送给MPEG编码器704，在MPEG编码器
704中对所传送的内容进行压缩编码，逐个单元地传送给数据配置变
更器705。
数据配置变更器705使用来自跳转目的地址发生器701的跳转目
的信息，以重放顺序与本来的顺序不同的顺序来输出单元，传送给数
据写入器706。在数据写入器706中以重放顺序与本来的顺序不同的
顺序来记录到记录媒体707上。而且，可以变换为适合于在网络上传
送的规定格式，通过网络进行传送，或者，通过数字广播(网)来传
送给用户。