DE102013113105A1

DE102013113105A1 - Coding method, decoding method, data carrier and device for reading such

Info

Publication number: DE102013113105A1
Application number: DE102013113105.0A
Authority: DE
Inventors: Peter Simon
Original assignee: Laser Laboratorium Goettingen eV
Current assignee: Laser Laboratorium Goettingen eV
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2015-05-28

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Codierungsverfahren zum Wandeln digitaler Quelldaten in eine flächige Anordnung von Markierungen (10), wobei eine Quelldaten-Informationseinheit vorgegebener Größe, die einen zu codierenden Informationsinhalt repräsentiert, nach vorgegebenen Codierungsregeln in eine Speicherdaten-Informationseinheit, die eine vorgegebene Mehrzahl von Markierungs-Positionsbereichen (18) mit zugeordneten Markierungen (12) umfasst, umgesetzt wird.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass jeder Markierungs-Positionsbereich (18) einer Speicherdaten-Informationseinheit mit einer Markierung (12) belegt wird, deren Position innerhalb des zugeordneten Markierungs-Positionsbereichs (18) in Abhängigkeit von dem zu codierenden Informationsinhalt gewählt wird, wobei ein Abstand zwischen zwei Markierungen (12) innerhalb einer Speicherdaten-Informationseinheit repräsentativ für wenigstens einen Teil des zu codierenden Informationsinhaltes ist. The invention relates to a coding method for converting digital source data into a planar arrangement of markers (10), wherein a source data information unit of predetermined size representing an information content to be coded, according to predetermined coding rules, into a memory data information unit containing a predetermined plurality of Marking position ranges (18) with associated markings (12) is reacted.
The invention is characterized in that each marker position area (18) of a memory data information unit is assigned a marker (12) whose position within the associated marker position area (18) is selected as a function of the information content to be encoded a distance between two tags (12) within a memory data information unit is representative of at least a part of the information content to be coded.

Description

Gebiet der Erfindung Field of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf ein Codierungsverfahren zum Wandeln digitaler Quelldaten in eine flächige Anordnung von Markierungen, wobei eine Quelldaten-Informationseinheit vorgegebener Größe, die einen zu codierenden Informationsinhalt repräsentiert, nach vorgegebenen Codierungsregeln in eine Speicherdaten-Informationseinheit, die eine vorgegebene Mehrzahl von Markierungs-Positionsbereichen mit zugeordneten Markierungen umfasst, umgesetzt wird. The invention relates to a coding method for converting digital source data into a planar arrangement of markers, wherein a source data information unit of predetermined size representing an information content to be encoded according to predetermined encoding rules into a storage data information unit containing a predetermined plurality of mark position ranges with associated markings is implemented.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Decodierungsverfahren zum Wandeln einer sensorisch erfassten, flächigen Anordnung von Markierungen in digitale Zieldaten, wobei eine Speicherdaten-Informationseinheit vorgegebener Größe, die einen zu decodierenden Informationsinhalt repräsentiert und eine vorgegebene Mehrzahl von Markierungs-Positionsbereichen mit zugeordneten Markierungen umfasst, nach vorgegebenen Decodierungsregeln in eine Zieldaten-Informationseinheit umgesetzt wird. The invention further relates to a decoding method for converting a sensory detected areal arrangement of markers into digital destination data, wherein a stored data information unit of predetermined size, which represents an information content to be decoded and comprises a predetermined plurality of marking position areas with associated markings, after predetermined decoding rules is converted into a destination data information unit.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf einen Datenträger, umfassend ein Trägersubstrat und eine darauf materialisierte, sensorisch erfassbare Anordnung von Markierungen, welche als Speicherdaten-Informationseinheiten codierte Quelldaten-Informationseinheiten repräsentieren. The invention further relates to a data carrier comprising a carrier substrate and a sensory detectable arrangement of markings materialized thereon, which represent source data information units encoded as storage data information units.

Die Erfindung bezieht sich schließlich auf Vorrichtung zum Lesen bzw. zum Schreiben eines solchen Datenträgers. The invention finally relates to apparatus for reading or writing such a data carrier.

Stand der Technik State of the art

Die derzeit dichteste Datenpackung digitaler Daten auf passiven Datenträgern erfolgt mittels optischer Datenträger, wie insbesondere CD, DVD und Blu-ray. Hierzu werden die digitalen Quelldaten mittels standardisierter Codierungsverfahren in eine – zunächst rein virtuelle – flächige Anordnung von Markierungen umgerechnet. In der Regel ergibt sich die Flächigkeit der Anordnung aus einer Kombination einer errechneten Zeitfolge mit einer bekannten Bewegung eines Zieldatenträgers. Alternativ kann auch unmittelbar eine „echte“ flächige Anordnung berechnet werden. Beide Varianten sollen unter den hier gewählten Begriff fallen. Der Fachmann wird daher verstehen, dass, wenn hier von der Berechnung einer flächigen Anordnung von Markierungen die Rede ist, es nicht zwingend erforderlich ist, dass die gesamte flächige Anordnung zu irgendeinem Zeitpunkt in einem flüchtigen oder festen Speicher hinterlegt wird. Vielmehr umfasst der Begriff hier auch Varianten, bei denen lediglich eine zeitliche Abfolge von Signalen erzeugt wird, die erst zusammen mit einer gegebenen Bewegung eines Datenträgers gegebener Geometrie im Ergebnis zu einer flächigen Anordnung führen. Auch der Begriff der Flächigkeit an sich ist im vorliegenden Kontext weit zu verstehen und umfasst auch solche Anordnungen, die zusätzlich zu ihrer flächigen Ausdehnung auch eine Ausdehnung senkrecht dazu aufweisen, sei es, dass mehrere im Wesentlichen zweidimensionale Anordnungen unabhängig voneinander geschichtet werden, sei es, dass die Informationscodierung schichtübergreifend gestaltet ist, z.B. in Form von Volumenhologrammen. Currently, the densest data package of digital data on passive data carriers takes place by means of optical data carriers, in particular CD, DVD and Blu-ray. For this purpose, the digital source data are converted by means of standardized coding methods into a - initially purely virtual - planar arrangement of markings. As a rule, the flatness of the arrangement results from a combination of a calculated time sequence with a known movement of a target data carrier. Alternatively, a "real" planar arrangement can also be calculated directly. Both variants should fall under the term chosen here. It will therefore be understood by those skilled in the art that when referring to the calculation of a planar array of markers, it is not mandatory that the entire planar array be deposited in a volatile or fixed memory at any one time. Rather, the term here also includes variants in which only a temporal sequence of signals is generated which only result in a planar arrangement together with a given movement of a data carrier of given geometry. The concept of flatness per se is also to be understood broadly in the present context and also encompasses those arrangements which, in addition to their areal extent, also have an extent perpendicular to it, be it that several substantially two-dimensional arrangements are layered independently of one another, be it that the information coding is designed across layers, eg in the form of volume holograms.

Während eines nachfolgenden Schreibprozesses wird die errechnete flächige Markierungsanordnung auf einem Trägersubstrat eines Datenträgers materialisiert. Dies erfolgt, indem die Markierungen als optisch detektierbare Strukturelemente realisiert werden. Beim Pressen derartiger Datenträger können die Strukturelemente beispielsweise als Erhöhungen oder Vertiefungen in der ansonsten ebenen Trägersubstratoberfläche ausgebildet sein. Beim sogenannten Brennen von Datenträgern hingegen werden die Strukturelemente durch lokale Veränderung der Reflexionseigenschaften der ansonsten einheitlich reflektierenden Trägersubstrat-Oberfläche realisiert. Es sind auch Varianten bekannt, bei denen die Strukturelemente als lokale Änderungen des Brechungsindexes eines transparenten Trägersubstrats realisiert sind. Weitere Varianten sind denkbar und z.T. bekannt. Bei wieder anderen Varianten werden die Markierungen in Form von Perforationen des Datenträgersubstrast materialisiert. Der Begriff des optisch detektierbaren Strukturelements ist daher im vorliegenden Kontext entsprechend weit zu verstehen. Entsprechende Lesegeräte detektieren sensorisch die materialisierte flächige Markierungsanordnung mit geeigneten, auf die konkret realisierten Strukturelemente abgestimmten Sensoren. Typischerweise wird hierzu ein fokussierter Laserstrahl verwendet, der mit dem Strukturelement anders wechselwirkt, z.B. an ihm reflektiert wird, als von dessen Umgebung. Mit einem solchem Laserstrahl wird der gesamte Datenträger nach vorgegebenen, bekannten Regeln abgetastet. Detektiert wird der durch die Wechselwirkung modifizierte Laserstrahl, aus dessen Modulation und mit Kenntnis der vorgenannten Abtastregeln die flächige Markierungsanordnung rekonstruiert werden kann. Mittels Decodierungsregeln, die reziprok zu den eingangs erwähnten Codierungsregeln sind, können Zieldaten erzeugt werden, die den ursprünglichen Quelldaten entsprechen. Die entsprechenden Steuereinrichtungen sind in einem geeigneten Lesegerät integriert, welches zusätzlich eine Ausgabeeinheit zum Ausgeben der Zieldaten, d.h. im Ergebnis der rekonstruierten Quelldaten, umfasst. During a subsequent writing process, the calculated planar marking arrangement is materialized on a carrier substrate of a data carrier. This is done by the markers are realized as optically detectable structural elements. When pressing such data carriers, the structural elements may be formed, for example, as elevations or depressions in the otherwise planar carrier substrate surface. By contrast, in the case of the so-called burning of data carriers, the structural elements are realized by locally changing the reflection properties of the otherwise uniformly reflecting carrier substrate surface. Variants are also known in which the structural elements are realized as local changes in the refractive index of a transparent carrier substrate. Other variants are conceivable and z.T. known. In still other variants, the markers are materialized in the form of perforations of the data carrier substrate. The term of the optically detectable structural element is therefore to be understood correspondingly broadly in the present context. Corresponding readers sensory detect the materialized surface marking arrangement with suitable, matched to the concrete structural elements realized sensors. Typically, this uses a focused laser beam that interacts differently with the feature, e.g. is reflected on him, as of its surroundings. With such a laser beam, the entire disk is scanned according to predetermined, known rules. The laser beam modified by the interaction is detected, from whose modulation and with knowledge of the aforementioned sampling rules the planar marking arrangement can be reconstructed. By means of decoding rules which are reciprocal to the coding rules mentioned at the outset, target data corresponding to the original source data can be generated. The respective controllers are integrated in a suitable reader which additionally has an output unit for outputting the target data, i. as a result of the reconstructed source data.

Bei der Codierung bzw. Decodierung kommen in der Regel standardisierte Verfahren zum Einsatz, die unterschiedliche Ansätze verfolgen können. Ein besonders einfacher Ansatz ist der, bei dem eine Grundfläche in definierte Flächenabschnitte unterteilt ist, welche in der resultierenden Markierungsanordnung jeweils als eine Speicherdaten-Informationseinheit dienen. Jede dieser Flächeneinheiten umfasst eine vorgegebene Anzahl von Markierungs-Positionsbereichen, d.h. Flächen-Untereinheiten, in denen jeweils genau eine Markierung gesetzt werden kann. Ob ein konkreter Markierungs-Positionsbereich in der konkreten flächigen Markierungsanordnung tatsächlich mit einer Markierung belegt ist oder nicht, hängt vom Informationsinhalt der Quelldaten ab. Insbesondere ist es üblich, eine digitale „Eins“ durch das Setzen einer Markierung im zugeordneten Markierungs-Positionsbereich zu codieren und eine digitale „Null“ durch das Freilassen des entsprechenden Markierungs-Positionsbereichs. Sukzessives Abtasten einer solchen flächigen Anordnung führt zur Rekonstruktion der codierten Daten als Strom von digitalen „Einsen“ und „Nullen“. Eine Speicherdaten-Informationseinheit mit zwei Markierungs-Positionsbereichen, die auf einem entsprechend codierten Datenträger also zwei benachbarte Flächeneinheiten einnehmen würde, vermag somit genau 2 Bit, mit denen sich bekanntlich genau vier Informationsstufen unterscheiden lassen, zu beherbergen. In the coding or decoding usually standardized methods are used, which can pursue different approaches. A particularly simple approach is that in which a base area is subdivided into defined area sections which each serve as a storage data information unit in the resulting marking arrangement. Each of these area units comprises a predetermined number of marker position areas, ie area subunits, in each of which exactly one marker can be set. Whether or not a specific marker position area in the concrete areal marker arrangement is actually occupied by a marker depends on the information content of the source data. In particular, it is common to encode a digital "one" by setting a marker in the associated marker position range and a digital "zero" by leaving the corresponding marker position range free. Successive sampling of such a planar array results in the reconstruction of the encoded data as a stream of digital "ones" and "zeros". A memory data information unit with two marking position areas, which would thus occupy two adjacent area units on a correspondingly coded data carrier, can thus accommodate exactly 2 bits, with which, as is known, exactly four information levels can be distinguished.

Der reale Flächenbedarf auf einem realen Datenträger kann nicht beliebig klein gestaltet werden. Wesentliches Kriterium für einen Minimal-Flächenbedarf ist die Größe des verwendeten Laser-Brennpunktes gegebener Wellenlänge. Ein solcher Brennpunkt hat gewöhnlich ein gauß-förmiges Profil, wobei seine Halbwertsbreite in erster Linie von der gewählten Licht-Wellenlänge abhängt. Moderne – auch massentaugliche – Optiken sind in der Lage, einen beugungsbegrenzten Laserfokus zu erzeugen. D.h. bei gegebener Wellenlänge ist es physikalisch kaum möglich, die Fokusgröße noch weiter zu reduzieren. Grundsätzlich bekannt ist zwar die weitere Reduktion des wirksamen Brennpunktes durch Ausnutzung nicht-linearer optischer Effekte, was jedoch zum einen extrem aufwendig und zum anderen nur im Hinblick auf das Beschreiben von Datenträgern zielführend ist. Gleichwohl sollen derartige Techniken auch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht ausgeschlossen werden. Wegen dieser Grenzen der Brennpunktminimierung lassen sich auch die Abstände zwischen zwei Markierungs-Positionsbereichen, die hinreichend groß sein müssen, damit sich beim Übergang des Laser-Brennpunktes von einem Markierungs-Positionsbereich zum benachbarten Markierungs-Positionsbereich auch im Fall, dass beide jeweils mit einer Markierung belegt sind, eine detektierbare Modulation des reflektierten Strahls ergibt, kaum weiter zureduzieren. Diese physikalischen Zusammenhänge beschränken die realisierbare Informationsdichte auf einem Datenträger. Eine weitere Steigerung der Datendichte lässt sich nur durch alternative Codierungsverfahren erreichen. Beispielsweise werden beim Blu-ray-Standard an Stelle der Markierungen selbst die Übergänge zwischen unterschiedlichen Markierungen als eigentliches Codierungsmittel verwendet. The real space requirement on a real data medium can not be made arbitrarily small. An essential criterion for a minimum area requirement is the size of the laser focus of the given wavelength. Such a focal point usually has a gaussian profile, with its half width being primarily dependent on the chosen wavelength of light. Modern - also mass suitable - optics are able to produce a diffraction-limited laser focus. That At a given wavelength, it is hardly physically possible to further reduce the focus size. In principle, although the further reduction of the effective focus is known by exploiting non-linear optical effects, which on the one hand extremely expensive and on the other hand only with regard to the description of data carriers is expedient. However, such techniques should not be excluded in the context of the present invention. Because of these limits of focus minimization, the distances between two marker position ranges, which must be sufficiently large, so that the transition of the laser focus from a marker position range to the adjacent marker position range also in the case that both each with a marker are occupied, a detectable modulation of the reflected beam results, hardly further reduce. These physical relationships limit the realizable information density on a data medium. A further increase in data density can only be achieved by alternative coding methods. For example, in the Blu-ray standard, instead of the markers themselves, the transitions between different markers are used as the actual coding means.

Gleichwohl besteht nach wie vor ein Bedarf an einer weiteren Steigerung der speicherbaren Informationsdichte. Nevertheless, there is still a need for a further increase in the storable information density.

Aufgabenstellung task

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Codierungskonzept zur Verfügung zu stellen, welches eine Steigerung der erzielbaren Speicherdatendichte ermöglicht. It is the object of the present invention to provide an alternative coding concept which enables an increase of the achievable memory data density.

Darlegung der Erfindung Presentation of the invention

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass jeder Markierungs-Positionsbereich einer Speicherdaten-Informationseinheit mit einer Markierung belegt wird, deren Position innerhalb des zugeordneten Markierungs-Positionsbereichs in Abhängigkeit von dem zu codierenden Informationsinhalt gewählt wird, wobei ein Abstand zwischen zwei Markierungen innerhalb einer Speicherdaten-Informationseinheit repräsentativ für wenigstens einen Teil des zu codierenden Informationsinhaltes ist. This object is achieved in conjunction with the features of the preamble of claim 1, characterized in that each marking position range of a memory data information unit is assigned a mark whose position is chosen within the associated marker position range depending on the information content to be encoded a distance between two marks within a storage data information unit is representative of at least a part of the information content to be coded.

Die Aufgabe wird weiter in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 6 dadurch gelöst, dass innerhalb einer Speicherdaten-Informationseinheit, in der jeder Markierungs-Positionsbereich mit einer Markierung belegt ist, ein Abstand zwischen zwei Markierungen gemessen und als repräsentativ für wenigstens einen Teil des zu codierenden Informationsinhalt weiterverarbeitet wird. The object is further achieved in conjunction with the features of the preamble of claim 6, characterized in that within a memory data information unit in which each marker position range is marked, a distance between two markings measured and as representative of at least a part of is further processed to be encoded information content.

Ein Datenträger gemäß Anspruch 8, ein Lesegerät dafür gemäß Anspruch 11 sowie ein Schreibgerät dafür gemäß Anspruch 12 sind vorrichtungsmäßige Realisierungen des erfindungsgemäßen Codierungs- bzw. Decodierungskonzeptes. A data carrier according to claim 8, a reading device therefor according to claim 11 and a writing instrument therefor according to claim 12 are device-like implementations of the coding or decoding concept according to the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Zunächst nimmt die Erfindung Abstand von dem allen Verfahren nach dem Stand der Technik zugrundeliegenden Ansatz, wonach digitale Quelldaten rein digital, d.h. mittels binärer Elemente, zu speichern sind. Vielmehr erkennt die Erfindung, dass sowohl jeder Datenträger als auch jedes Lesegerät insbesondere im Wechselwirkungsbereich beider Bestandteile der analogen Welt sind. So ist etwa das Messsignal eines Fotosensors, der einen an Strukturelementen eines Datenträgers reflektierten Laserstrahl detektiert, zunächst analog, insbesondere ein amplitudenmoduliertes Spannungs- bzw. Stromsignal. Eine Digitalisierung erfolgt erst durch Definition von Schwellenwerten, deren Unter- oder Überschreitung zur Erzeugung einer digitalen „Null“ oder einer digitalen „Eins“ führt. Wie oben erläutert, kann die an einem Übergang zwischen einer Markierung auf einem Datenträger und dem sie umgebenden Bereich auftretende Signaländerung aufgrund der endlichen Ausdehnung des Laserstrahls nie ideal scharf sein. Vielmehr wird sich stets am Ausgang des Fotosensors ein moduliertes, d.h. höhere und niedrigere Amplituden enthaltendes, zeitlichen Signal ergeben. Die Modulationstiefe hängt dabei insbesondere vom Abstand benachbarter Markierungen ab. Dieser Abstand, detektierbar insbesondere anhand der Modulationstiefe des gemessenen Reflektionssignals, wird erfindungsgemäß zur Codierung der Quellinformation verwendet. Es handelt sich hierbei um eine analoge Größe; insbesondere wird nicht rein binär das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein einer Markierung an einer erwarteten Position detektiert, sondern es wird der Abstand zwischen zwei Markierungen gemessen, die sich an variabler Stelle innerhalb eines erwarteten Positionsbereichs befinden können. Durch Einführung von Schwellenwerten, insbesondere Modulationstiefen-Schwellenwerten, lassen sich unterschiedliche Abstandsstufen unterscheiden. Alternativ und insbesondere bei Verwendung von Zeilen- oder Bilddetektoren bevorzugt ist es auch möglich, den Abstand zweier Markierungen direkt zu messen bzw. abzuschätzen. Es hat sich als günstig erwiesen, über das zeitliche – im Fall eines einfachen Fotosensors –, eindimensionale – im Fall eines Zeilendetektors – oder zweidimensionale – im Fall eines Bilddetektors – (Bild-)Signal eine Modellfunktion für die erwartete Signalform zu legen und die Funktionsparameter, insbesondere den Abstandsparameter, beispielsweise durch Fehlerquadratminimierung, anzupassen (Fit). Der Modellfunktion können bekannte physikalische Gegebenheiten der konkreten Situation zugrunde gelegt werden. Beispielsweise kann zur Modellierung zweier beabstandeter Laser-Brennpunkte die Form zweier Gauß-Glocken verwendet werden, deren Peak-Abstand als Maß für den gesuchten Markierungsabstand zu fitten wäre. Umfasst beispielsweise eine Speicherdaten-Informationseinheit, wie bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, genau zwei Markierungs-Positionsbereiche, die jeweils so groß sind, dass 16 Abstandsstufen zweier in den Markierungs-Positionsbereichen angeordneter Markierungen unterscheiden lassen, entspricht dies einer 4 Bit großen Quelldaten-Informationseinheit. Bei herkömmlicher Codierung wären hierfür vier Markierungs-Positionsbereiche erforderlich. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind hingegen lediglich zwei Markierungs-Positionsbereiche nötig. Natürlich muss ein erfindungsgemäßer Markierungs-Positionsbereich größer sein als die erforderliche Mindestgröße eines Markierungs-Positionsbereichs einer herkömmlichen Codierung, die lediglich so bemessen sein muss, dass die Lücke zwischen zwei Markierungen groß genug ist, um beide als unterschiedliche Markierungen zu erkennen. Allerdings wird der Raumverlust durch die größere Ausgestaltung der einzelnen Markierungs-Positionsbereiche bei der Erfindung durch ihre deutlich verringerte notwendige Anzahl überkompensiert. Insgesamt ergibt sich also eine Reduktion des zum Speichern einer gegebenen Quelldatenmenge erforderlichen Speicherplatzes auf dem Datenträger, d.h. eine Steigerung der Speicherdichte. First, the invention distances itself from the approach underlying all prior art methods, according to which digital source data are to be stored purely digitally, ie by means of binary elements. Rather, the invention recognizes that both each data carrier and each reader are in particular in the interaction region of both components of the analog world. For example, the measurement signal of a photosensor, which detects a laser beam reflected at structural elements of a data carrier, is initially analog, in particular an amplitude-modulated voltage or Current signal. Digitization takes place only by definition of thresholds whose undershoot or overshoot leads to the generation of a digital "zero" or a digital "one". As explained above, the signal change occurring at a transition between a mark on a data carrier and the surrounding area can never be perfectly sharp due to the finite extent of the laser beam. Rather, a modulated, ie higher and lower amplitudes containing, temporal signal will always result at the output of the photosensor. The modulation depth depends in particular on the distance between adjacent markings. This distance, detectable in particular on the basis of the modulation depth of the measured reflection signal, is used according to the invention for coding the source information. It is an analogous size; in particular, the presence or absence of a marker at an expected position is not detected in binary, but the distance between two markers, which may be at a variable location within an expected position range, is measured. By introducing thresholds, in particular modulation depth thresholds, different spacing levels can be distinguished. Alternatively and in particular when using line or image detectors, it is also possible to measure or estimate the distance between two markings directly. It has proven to be advantageous to use the temporal - in the case of a simple photo sensor -, one-dimensional - in the case of a line detector - or two-dimensional - in the case of an image detector - (image) signal to lay a model function for the expected waveform and the functional parameters, in particular the distance parameter, for example by least-squares minimization, fit (Fit). The model function can be based on known physical conditions of the specific situation. For example, the shape of two Gaussian bells can be used to model two spaced laser foci whose peak distance would be to fit as a measure of the sought marking distance. For example, if a memory data information unit, as provided in an embodiment of the invention, comprises exactly two marking position ranges, each of which is so large that 16 pitch levels of two markings arranged in the marking position ranges can be distinguished, this corresponds to a 4-bit source data information unit , With conventional coding, this would require four marking position ranges. In the context of the present invention, however, only two marking position ranges are necessary. Of course, an inventive marker position range must be greater than the required minimum size of a marker position range of a conventional encoding, which need only be such that the gap between two markers is large enough to recognize both as different markers. However, the space loss is overcompensated by the larger design of the individual marking position ranges in the invention by their significantly reduced necessary number. Overall, this results in a reduction of the memory space required for storing a given amount of source data on the data carrier, ie an increase in the storage density.

Günstigerweise ist vorgesehen, dass die Markierungs-Positionsbereiche der Speicherdaten-Informationseinheit einander nicht überlappen. Dies ist jedoch keine zwingende Voraussetzung; im Fall einander überlappender Markierungs-Positionsbereiche innerhalb einer Speicherdaten-Informationseinheit muss lediglich durch Anpassung der Codierungsregeln dafür gesorgt werden, dass die in den Markierungs-Positionsbereichen positionierten Markierungen selbst einander nicht überlappen. It is favorably provided that the marker position areas of the memory data information unit do not overlap each other. However, this is not a mandatory requirement; in the case of overlapping marker position ranges within a memory data information unit, merely by adjusting the coding rules, it is necessary to ensure that the markers positioned in the marker position ranges themselves do not overlap one another.

Wie erwähnt, kann die Erfindung bereits bei Speicherdaten-Informationseinheiten von genau zwei Markierungs-Positionseinheiten gewinnbringend genutzt werden. Die erzielbare Informationsdichte lässt dich jedoch steigern, wenn die Speicherdaten-Informationseinheit mehr als nur zwei Markierungs-Positionsbereiche aufweist. Rein beispielhaft sei eine Speicherdaten-Informationseinheit vorgestellt, die vier Markierungs-Positionsbereiche aufweist, welche an den Ecken eines gedachten Quadrates angeordnet sind. Die zugeordneten vier Markierungen lassen sich mit mindestens drei unabhängig messbaren Abständen positionieren. Außerdem lassen sich weitere, abhängige Abstände messen, die bei Verwendung geeigneter Codierungsregeln ebenfalls in die Codierung einbezogen werden können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass bei vier Markierungen insgesamt sechs Abstände messbar sind. Codiert jeder Abstand, wie im oben beschriebenen Beispiel vier Bit Quelldaten, lassen sich allein mit den unabhängigen Abständen zwölf Bit Quelldaten codieren, wobei sich ein Platzbedarf von zwölf Markierungs-Positionsbereichen beim Stand der Technik und vier Markierungs-Positionsbereichen bei der vorliegenden Erfindung gegenüberstehen. As mentioned, the invention can already be profitably used in memory data information units of exactly two tag position units. However, the achievable information density will increase you when the memory data information unit has more than just two marker position ranges. Purely by way of example, a memory data information unit is presented which has four marking position ranges, which are arranged at the corners of an imaginary square. The assigned four markings can be positioned with at least three independently measurable distances. In addition, further, dependent distances can be measured, which can also be included in the coding using suitable coding rules. The person skilled in the art immediately recognizes that with four markings a total of six distances can be measured. When each pitch, as in the example described above, encodes four bits of source data, twelve spaced source data can be encoded with the independent distances alone, with a footprint of twelve prior art marker position ranges and four marker position ranges in the present invention.

Selbstverständlich ist es auch möglich, das Setzen oder Nicht-Setzen einer Markierung innerhalb eines Markierungs-Positionsbereichs als zusätzliche Informationscodierung zu benutzen. Of course, it is also possible to use setting or not setting a marker within a marker position range as additional information coding.

Das erfindungsgemäße Codierungsverfahren ist zunächst ein Verfahren, welches lediglich eine virtuelle flächige Anordnung von Markierungen erbringt. Entsprechend ist das erfindungsgemäße Decodierungsverfahren eines, welches von einer virtuellen, flächigen Anordnung von Markierungen ausgeht. Eine solche berechnete Anordnung ist die Grundlage der Erzeugung eines realen Datenträgers. Dieser kann im Grunde in herkömmlicher Weise geschaffen werden, wobei seiner Erzeugung das berechnete Muster zugrundegelegt wird. Beispielsweise können die bekannten Methoden des Pressens oder Brennens angewendet werden. Derartige Verfahren zielen auf die bevorzugte Ausgestaltung ab, bei der jede Markierung eine optisch detektierbare Markierung ist. Grundsätzlich denkbar wären jedoch auch lokale Magnetisierungen oder andere, elektrisch auslesbare Arten von Markierungen. The coding method according to the invention is initially a method which merely provides a virtual planar arrangement of markings. Accordingly, the decoding method according to the invention is one which starts from a virtual, flat arrangement of markings. Such a calculated arrangement is the basis of the generation of a real data carrier. This can basically be created in a conventional way, based on its generation of the calculated pattern. For example, the known methods of pressing or firing can be used. Such methods are directed to the preferred embodiment in which each label is an optically detectable label. In principle, however, it would also be possible to use local magnetizations or other types of markings that can be read out electrically.

Günstigerweise ist das Trägersubstrat des erfindungsgemäßen Datenträgers kreisscheibenförmig ausgebildet und die Speicherdaten-Informationseinheiten sind bevorzugt spiralförmig darauf angeordnet. Dies entspricht der gängigen Praxis bei CDs, DVDs und Blu-rays und hat besondere Vorteile für die Wechselwirkung mit erfindungsgemäßen Lesegeräten, in denen die Informationen mittels Rotation des kreisscheibenförmigen Datenträgers an einer radial verfahrbaren Sensoreinheit vorbeigeführt werden. Wie grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt, verfügt eine derartige Lesevorrichtung über eine Sensoreinheit zum sensorischen, flächigen Erfassen der auf dem Datenträger materialisierten Anordnung von Markierungen, eine Decodierungseinheit zum Decodieren der erfassten, flächigen Anordnung von Markierungen in digitale Zieldaten und eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe der so erzeugten Zieldaten, wobei die Decodierung in der Decodierungseinheit auf Basis des erfindungsgemäßen Decodierungsverfahrens erfolgt. Conveniently, the carrier substrate of the data carrier according to the invention is designed circular disk-shaped and the memory data information units are preferably arranged spirally thereon. This corresponds to the common practice of CDs, DVDs and Blu-rays and has particular advantages for the interaction with readers according to the invention, in which the information is passed by means of rotation of the circular disk-shaped data carrier to a radially movable sensor unit. As is generally known from the prior art, such a reading device has a sensor unit for sensory, areal detection of the materialized on the disk array of marks, a decoding unit for decoding the detected areal arrangement of marks in digital target data and an output unit for outputting the Target data thus generated, the decoding in the decoding unit being based on the decoding method according to the invention.

Ein alternatives Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist die Sicherung von Dokumenten gegen Fälschungen. Der Begriff des Dokumentes ist hier weit zu verstehen und umfasst neben klassisichen Dokumenten (einschließlich Geldscheinen) auf Papierbasis, wie Urkunden und alte Ausweise, insbesondere auch scheckkartenartige Dokumente wie z.B. moderne Ausweise, Kreditkarten, Zugangsberechtigungskarten etc.. Bei diesem Anwendungsgebiet der Erfindung dient das zu sichernde Dokument als erfindungsgemäßer Datenträger. Bereits heute werden viele Dokumente mit mikroskopischen Sicherheitsmerkmalen versehen. Oft handelt es sich dabei um Anordnungen kleinster diffraktiver Einzelelemente, die gemeinsam eine makroskopische, optisch wahrnehmbare Wirkung erzeugen, etwa die sog. Wackelbilder, die je nach Betrachtungswinkel Form und/oder Farbe ändern. In solche Sicherheitsmerkmalen beispielsweise lassen sich Bereiche integrieren, in denen erfindungsgemäß codierte Daten hinterlegt sind und nur mit Kenntnis der konkreten Codierungsregeln decodiert werden können. An alternative application of the present invention is to secure documents against counterfeiting. The term of the document is to be understood here broadly and includes in addition to classical documents (including banknotes) on a paper basis, such as documents and old ID cards, in particular check card-type documents such. modern ID cards, credit cards, access authorization cards, etc. In this field of application of the invention, the document to be saved serves as a data carrier according to the invention. Already today, many documents are provided with microscopic security features. These are often arrangements of the smallest diffractive individual elements which together produce a macroscopic, visually perceptible effect, such as the so-called wobbly images, which change shape and / or color depending on the viewing angle. In such security features, for example, areas can be integrated in which coded data according to the invention are stored and can only be decoded with knowledge of the specific coding rules.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden speziellen Beschreibung und den Zeichnungen. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following specific description and the drawings.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Es zeigen: Show it:

1: eine schematische Darstellung der Datencodierung gemäß Stand der Technik, 1 FIG. 2: a schematic representation of the data coding according to the prior art, FIG.

2: eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Codierung, 2 FIG. 2: a schematic representation of an embodiment of the coding according to the invention, FIG.

3: eine schematische Darstellung eines Ausschnittes eines erfindungsgemäßen Datenträgers, 3 : a schematic representation of a section of a data carrier according to the invention,

4: eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Brennen eines erfindungsgemäßen Datenträgers. 4 : a schematic representation of an apparatus for burning a data carrier according to the invention.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen Detailed description of preferred embodiments

Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin. Die 1 und 2 stellen in stark schematisierter Darstellung die Codierungsprinzipien gemäß Stand der Technik und entsprechend der Erfindung einander gegenüber. In beiden Fällen wird eine flächige Anordnung 10 von Markierungen 12 erzeugt, die von einem Laserstrahl 14 endlicher Ausdehnung abgetastet werden. Typischerweise hat der Laserstrahl 14 ein gaußförmiges Profil 16. Like reference numerals in the figures indicate like or analogous elements. The 1 and 2 represent in a highly schematic representation of the coding principles according to the prior art and according to the invention to each other. In both cases, a flat arrangement 10 of markings 12 generated by a laser beam 14 be scanned finite extent. Typically, the laser beam has 14 a Gaussian profile 16 ,

Beim Stand der Technik, beispielhaft dargestellt in 1, ist eine Kette von Markierungs-Positionsbereichen 18 vorgesehen, in denen an stets gleicher Position eine Markierung 12 gesetzt ist oder nicht. Man spricht hier häufig von „Lands“ (gesetzte Markierung) und „Pitches“ (nicht-gesetzte Markierung). Jedem „Land“ kann beispielsweise eine binäre „Eins“ und jedem „Pitch“ eine binäre „Null“ zugeordnet sein. Ein die Kette von Markierungs-Positionsbereichen 18 abrasternder Laserstrahl 14, der auf einen Fotodetektor reflektiert wird, erzeugt dort ein Signal 20, wie es beispielshaft in 1 dargestellt ist und welches die in Figur darunter dargestellte Abfolge von Binärziffern codiert. Die Grenzen der Peaks des Signals 20 sind nicht scharf, sondern entsprechen in ihrer Form einer Faltung aus dem Laserstrahl-Profil und dem Markierungsprofil. In the prior art, exemplified in 1 , is a chain of marker position areas 18 provided in which at the same position always a mark 12 is set or not. This is often referred to as "Lands" (marked mark) and "Pitches" (non-marked mark). For example, each "country" can be assigned a binary "one" and each "pitch" a binary "zero". A chain of marker location areas 18 scanning laser beam 14 which is reflected on a photodetector generates a signal there 20 , as exemplified in 1 which encodes the sequence of binary digits shown in FIG. The limits of the peaks of the signal 20 are not sharp, but correspond in shape to a convolution of the laser beam profile and the marking profile.

Auch im Rahmen der Erfindung werden, wie in 2 schematisch dargestellt, Markierungs-Positionsbereiche 18 mit Markierungen 12 belegt. Wesentlich hierbei ist jedoch, dass mindestens zwei Markierungs-Positionsbereiche einander fest zugeordnet sind und gemeinsam eine Speicherdaten-Informationseinheit bilden. Ein weiterer erfindungswesentlicher Punkt ist, dass die exakte Position einer Markierung innerhalb des zugeordneten Markierungs-Positionsbereichs variabel, insbesondere abhängig vom zu codierenden Dateninhalt, ist. Hierdurch lässt sich der Abstand zwischen zwei Markierungen in zwei einander zugeordneten Markierungs-Positionsbereichen variieren und damit als Codierungsparameter benutzen. In 2 sind untereinander vier Positions-Konstellationen von Markierungen 12 innerhalb der zwei ihnen sowie einander zugeordneten Markierungs-Positionsbereichen gezeigt. Rechts davon ist in 2 das mittels Laserabtastung gemäß herkömmlicher Technik resultierende Signal dargestellt. Man erkennt, dass sich die Signale insbesondere durch den Abstand ihrer Peaks und demzufolge in ihrer Modulationstiefe unterscheiden. Jede dieser Messgrößen kann als Maß den Abstand der Markierungen herangezogen werden. Auch kann die Signalaufnahme mittels eines Zeilen- oder Bilddetektors räumlich aufgelöst und die Auswertung auf Basis der räumlichen Informationen erfolgen. Der Fachmann erkennt, dass sich zwischen den vier gezeigten Abstandskonstellationen noch jeweils eine Zwischenkonstellation einfügen lässt, sodass beim gezeigten Ausführungsbeispiel insgesamt sieben Abstände voneinander unterscheidbar sind. Nimmt man zusätzlich die Möglichkeit, eine Markierung auch ungesetzt zu lassen, in die Codierung auf, ergeben sich acht unterschiedliche Zustände, die sich mit nur zwei Markierungs-Positionsbereichen realisieren lassen. Dies entspricht 3 Bit. Bei Verwendung von Speicherdaten-Informationseinheiten mit jeweils zwei Markierungs-Positionsbereichen lässt sich also der Informationsinhalt, der gemäß dem Stand der Technik nach 1 in acht Markierungs-Positionsbereichen 18 codiert wurde (8 Bit) mit nur sechs Markierungs-Positionsbereichen (9 Bit) codieren. Also within the scope of the invention, as in 2 shown schematically, marking position ranges 18 with markings 12 busy. However, it is essential here that at least two marking position ranges are permanently assigned to one another are and together form a storage data information unit. Another essential point of the invention is that the exact position of a marker within the associated marker position range is variable, in particular dependent on the data content to be encoded. As a result, the distance between two markings in two associated marking position ranges can be varied and thus used as coding parameters. In 2 are among themselves four position constellations of markings 12 within the two tag positions areas assigned to them as well as each other. Right of it is in 2 represented by laser scanning according to conventional technique resulting signal. It can be seen that the signals differ in particular by the distance of their peaks and consequently in their modulation depth. Each of these measurands can be used as a measure of the distance between the markings. Also, the signal recording by means of a line or image detector spatially resolved and carried out the evaluation based on the spatial information. The person skilled in the art recognizes that an intermediate constellation can still be inserted in each case between the four distance constellations shown, so that a total of seven distances can be distinguished from one another in the exemplary embodiment shown. If, in addition, the possibility of leaving a mark also unoccupied is included in the coding, eight different states result, which can be realized with only two marking position ranges. This corresponds to 3 bits. When using memory data information units with two marking position ranges, therefore, the information content which according to the prior art can be detected 1 in eight marking position areas 18 encode (8 bits) with only six marker positions (9 bits).

3 zeigt ein Beispiel für eine noch weitergehende Datenverdichtung. Hier besteht eine Speicherdaten-Positionseinheit aus vier Markierungs-Positionsbereichen 18. Innerhalb jedes der vier Markierungs-Positionsbereiche lässt sich je eine Markierung frei positionieren. Es resultieren also, wie in 3 symbolisiert, drei völlig unabhängige Abstände zwischen jeweils zwei Markierungen 12 der Speicherdaten-Informationseinheit. Diese sind in 3 mittels durchgezogener Linien angedeutet. Zusätzlich existieren weitere ganz oder teilweise abhängige Abstände, die bei Verwendung geeigneter Codierungsregeln ebenfalls in die Datencodierung einbezogen werden können. Selbst im Fall, dass nur die drei unabhängigen Abstände genutzt werden, lassen sich unter der Annahme, dass hier jeweils acht Abstandsbeträge unterscheidbar sind, mit einer einzigen Speicherdaten-Informationseinheit, d.h. mit vier Markierungs-Positionsbereichen 9 Bit codieren. Bei Einbeziehung eines oder zweier abhängiger Abstände lassen sich auch 12 oder 15 Bit codieren. Dies stellt eine deutliche Steigerung der Informationsdichte auf dem Datenträger dar. 3 shows an example of an even further data compression. Here, a storage data position unit consists of four mark position ranges 18 , Within each of the four marker position ranges, one marker can be freely positioned. It results, then, as in 3 symbolizes, three completely independent distances between each two markings 12 the storage data information unit. These are in 3 indicated by solid lines. In addition, there are other wholly or partially dependent distances, which can also be included in the data coding using suitable coding rules. Even in the case where only the three independent distances are used, assuming that eight space amounts are distinguishable here, 9 bits can be coded with a single storage data information unit, that is, four tag position areas. If one or two dependent distances are included, 12 or 15 bits can also be coded. This represents a significant increase in the density of information on the disk.

4 zeigt schematisch eine mögliche Apparatur zum Brennen erfindungsgemäßer Datenträger. Eine Laserquelle 30 erzeugt einen Laserstrahl 32, der mittels eines ersten Strahlteilers 34 in zwei Bestandteile 32a, 32b aufgespalten wird. Beide werden über zugeordnete Umlenkspiegel 36 auf einen halbdurchlässigen Spiegel 38 gelenkt und dort wieder vereinigt. Beide Teilstrahlen 32a, 32b durchlaufen dabei eine Optik 40, die in der Objektebene 42 eines Objektivs 44 einen Brennpunkt erzeugt. In der Bildebene des Objektivs 44 ist der zu beschreibende Datenträger 46 angeordnet, sodass die Brennpunkte der Teilstrahlen 32a, 32b auf ihn abgebildet werden und seine optischen Eigenschaften lokal verändern. Beispielsweise kann die Reflektivität seiner Oberfläche, der Brechungsindex eines transparenten Substratmaterialbereichs oder eine andere optische Eigenschaft modifiziert werden, sodass optisch detektierbare Markierungen entstehen. Die Vereinigung der Teilstrahlen 32a, 32b am halbdurchlässigen Spiegel 38 erfolgt nicht vollkommen. Vielmehr werden die Teilstrahlen 32a, 32b so geführt, dass ihre Brennpunkte in der Objektebene des 42 geringfügig voneinander beabstandet sind. 4 schematically shows a possible apparatus for burning inventive disk. A laser source 30 generates a laser beam 32 by means of a first beam splitter 34 in two parts 32a . 32b is split. Both are via assigned deflecting mirrors 36 on a half-transparent mirror 38 steered and reunited there. Both partial beams 32a . 32b go through an optical system 40 that are in the object plane 42 a lens 44 creates a focal point. In the picture plane of the lens 44 is the volume to be written 46 arranged so that the foci of the partial beams 32a . 32b be imaged on it and change its optical properties locally. For example, the reflectivity of its surface, the refractive index of a transparent substrate material region or another optical property can be modified so that optically detectable markings are formed. The union of partial beams 32a . 32b on the semipermeable mirror 38 is not perfect. Rather, the partial beams 32a . 32b guided so that their focal points in the object plane of the 42 are slightly spaced from each other.

Hierzu dient eine verschwenkbare, planparallele Platte 48 im Strahlengang des Teilstrahls 32b. Durch Verkippung der planparallelen Platte 48, wie durch den Verkippungspfeil 50 angedeutet, führt zu einer entsprechenden Abstandsänderung der Brennpunkte der Teilstrahlen 32a, 32b in der Objektebene 42. For this purpose, a pivotable, plane-parallel plate is used 48 in the beam path of the sub-beam 32b , By tilting the plane-parallel plate 48 as by the tilt arrow 50 indicated, leads to a corresponding change in distance of the focal points of the partial beams 32a . 32b in the object plane 42 ,

Die Verschwenkung der planparallelen Platte 50 wird von einer nicht dargestellten Steuereinheit angesteuert, die dadurch die mittels des erfindungsgemäßen Codierungsverfahrens berechneten Markierungsabstände realisiert. The pivoting of the plane-parallel plate 50 is controlled by a control unit, not shown, which thereby realizes the calculated by means of the coding method marking distances.

Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum von Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere ist die Erfindung nicht auf die spezielle Gestaltung von Speicherdaten-Informationseinheiten, wie sie in den Figuren gezeigt sind, beschränkt. Auch ist die Herstellung eines erfindungsgemäßen Datenträgers nicht auf die Verwendung der in 4 gezeigten Vorrichtung beschränkt. Vielmehr kann die erfindungsgemäß berechnete, flächige Anordnung von Markierungen auch auf andere Weise, beispielsweise durch Pressen oder andere Brennverfahren auf dem Datenträger materialisiert werden. Of course, the embodiments discussed in the specific description and shown in the figures represent only illustrative embodiments of the present invention. A broad range of possible variations will be apparent to those skilled in the art in light of the disclosure herein. In particular, the invention is not limited to the specific configuration of memory data information units as shown in the figures. Also, the production of a data carrier according to the invention is not based on the use of in 4 limited device shown. On the contrary, the planar arrangement of markings calculated according to the invention can also be materialized on the data carrier in other ways, for example by pressing or other firing methods.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: flächige Anordnung von Markierungen flat arrangement of markings
12 12: Markierung mark
14 14: Laserstrahl laser beam
16 16: Profil von 14 Profile of 14
18 18: Markierungs-Positionsbereich Marker position range
20 20: Signal signal
22 22: binäre Datenfolge binary data sequence
30 30: Laser laser
32 32: Laserstrahl laser beam
32a, b 32a, b: Teilstrahlen von 32 Partial beams of 32
34 34: Strahlteiler beamsplitter
36 36: Umlenkspiegel deflecting
38 38: halbdurchlässiger Spiegel semi-transparent mirror
40 40: Fokussieroptik focusing optics
42 42: Objektebene object level
44 44: Objektiv lens
46 46: Datenträger disk
48 48: planparallele Platte plane parallel plate
50 50: Verkippungspfeil Verkippungspfeil

Claims

Coding method for converting digital source data into a planar arrangement of markings ( 10 ), wherein a source data information unit of a predetermined size representing an information content to be coded, according to predetermined coding rules, into a storage data information unit which stores a predetermined plurality of tag position areas (Fig. 18 ) with associated markings ( 12 ), characterized in that each marking position range ( 18 ) a storage data information unit with a mark ( 12 ) whose position within the assigned marking position range ( 18 ) is selected as a function of the information content to be coded, a distance between two markings ( 12 ) within a memory data information unit is representative of at least part of the information content to be coded.

Coding method according to claim 1, characterized in that the marking position ranges ( 18 ) of the storage data information unit do not overlap each other.

Coding method according to one of the preceding claims, characterized in that the storage data information unit has exactly two marking position ranges ( 18 ) having.

Coding method according to one of Claims 1 to 2, characterized in that the memory data information unit has more than two marking position ranges ( 18 ) having.

Coding method according to claim 4, characterized in that the storage data information unit has more than two marking position ranges ( 18 ), wherein several distances between each two markings ( 12 ) are collectively representative of at least a portion of the information content to be encoded.

Decoding method for converting a sensory, areal arrangement of markings ( 10 to digital destination data, wherein a stored data information unit of a predetermined size representing an information content to be decoded and a predetermined plurality of marking position areas (FIG. 18 ) with associated markings, is converted into a target data information unit according to predetermined decoding rules, characterized in that within a memory data information unit in which each marker position area is marked, a distance between two markings ( 12 ) and further processed as representative of at least a portion of the information content to be encoded.

A decoding method according to claim 6, characterized in that the decoding rules correspond to the coding rules of an associated coding method according to one of claims 1 to 5 reciprocally.

A data carrier comprising a carrier substrate and a sensor-detectable arrangement of markings materialized thereon ( 12 ), which represent source data information units encoded as storage data information units, characterized in that the materialized arrangement of marks is a materialization of a planar arrangement of markings (FIG. 2) generated by a coding method according to one of claims 1 to 5 ( 10 ) corresponds.

A data carrier according to claim 8, characterized in that each label is an optically detectable label.

A data carrier according to any one of claims 8 to 9, characterized in that the carrier substrate is formed circular disk-shaped and the memory data information units are arranged spirally thereon.

Device for reading a data carrier according to one of Claims 8 to 10, comprising a sensor unit for sensory, area-wide detection of the arrangement of markings materialized on the data carrier ( 12 ), a decoding unit for decoding the detected areal arrangement of markings ( 10 ) into digital target data according to the method of any one of claims 6 to 7 and an output unit for outputting the target data thus generated.

Device for writing a data carrier according to one of Claims 8 to 10, comprising an input unit for inputting source data, an encoding unit for coding the input source data into a flat arrangement of markings ( 10 ) according to the method of any one of claims 1 to 5 and a materializing unit for materializing the planar arrangement of markings ( 10 ) into a materialized array of markers ( 12 ).