專利名稱：多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法及裝置以及紅光多階光存儲(chǔ)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高密度數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)，更具體而言，涉及用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法及裝置，以及涉及采用了上述多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法及裝置的紅光多階光存儲(chǔ)裝置(例如紅光多階只讀光盤(pán))。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的數(shù)字磁存儲(chǔ)和光存儲(chǔ)產(chǎn)品都是將信息轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并將二進(jìn)制數(shù)據(jù)以某種調(diào)制方式與存儲(chǔ)介質(zhì)記錄符的兩種不同物理狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，這類存儲(chǔ)方式稱為二值存儲(chǔ)。目前的只讀光盤(pán)存儲(chǔ)技術(shù)所采用的都是二值存儲(chǔ)方式，根據(jù)反射光光強(qiáng)的高低來(lái)判斷當(dāng)前所對(duì)應(yīng)的位置是“坑”(Pit)或者“岸”(Land)，每個(gè)記錄單元上可以記錄兩個(gè)狀態(tài)數(shù)，也就是正好對(duì)應(yīng)1位(bit)的信息。
多階存儲(chǔ)技術(shù)是相對(duì)二值存儲(chǔ)提出的。如果將數(shù)據(jù)流調(diào)制成M進(jìn)制數(shù)據(jù)(M＞2)，并將調(diào)制后的M進(jìn)制數(shù)據(jù)與記錄介質(zhì)的M種不同物理狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，即可實(shí)現(xiàn)M階存儲(chǔ)。M階存儲(chǔ)在一個(gè)信息記錄斑的位置上可以存儲(chǔ)log2(M)比特?cái)?shù)據(jù)，因此當(dāng)M大于2時(shí)，每個(gè)記錄單元上可以記錄超過(guò)1比特的信息，并且數(shù)據(jù)傳輸率同時(shí)得到了提高。多階存儲(chǔ)是在不改變激光波長(zhǎng)和光學(xué)數(shù)值孔徑的情況下，能顯著提高存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)傳輸率的一種新型技術(shù)。因此多階存儲(chǔ)系統(tǒng)與目前的光存儲(chǔ)系統(tǒng)具有很好的兼容性。
最基本的多階只讀光盤(pán)的例子是坑深調(diào)制的多階方案，又稱為PDM(Pit-Depth Modulation)。其原理是，對(duì)于只讀光盤(pán)，按照標(biāo)量衍射理論，反射光的光強(qiáng)與光盤(pán)的記錄坑點(diǎn)深度有著對(duì)應(yīng)關(guān)系從坑深為0開(kāi)始，隨著坑深的增加，反射光的光強(qiáng)隨之減弱，在坑深為激光波長(zhǎng)的1/4處，反射光光強(qiáng)達(dá)到極小值。利用了記錄坑點(diǎn)深度與反射光強(qiáng)的這一關(guān)系，設(shè)置不同的坑深變化，即可實(shí)現(xiàn)多階光盤(pán)存儲(chǔ)。但光盤(pán)坑深的階數(shù)過(guò)多，將導(dǎo)致如盤(pán)片復(fù)制，信號(hào)檢測(cè)等很多技術(shù)問(wèn)題。因此，單純靠增加坑深的階數(shù)來(lái)提高只讀光盤(pán)的存儲(chǔ)容量受到較大的限制。
常規(guī)的二值存儲(chǔ)光盤(pán)都采用游程長(zhǎng)度(簡(jiǎn)稱游長(zhǎng))受限的編碼方案，即RLL(Run Length Limited，游長(zhǎng)受限)編碼。RLL是指光盤(pán)所存儲(chǔ)的通道序列滿足以下條件在該序列的兩個(gè)‘1’之間最少有d個(gè)‘0’，最多有k個(gè)‘0’。d和k這兩個(gè)參數(shù)分別規(guī)定了可能出現(xiàn)在序列中的最小和最大的游程。參數(shù)d控制著最高傳輸頻率，因此可能影響序列通過(guò)帶限信道傳輸時(shí)的碼間串?dāng)_。在二進(jìn)制數(shù)據(jù)傳輸中，通常希望接收到的信號(hào)是能夠自同步的。同步通常利用一個(gè)鎖相環(huán)來(lái)再現(xiàn)。鎖相環(huán)依照接收到的波形的跳變來(lái)調(diào)整檢測(cè)時(shí)刻的相位。最大游程參數(shù)k確保適當(dāng)?shù)奶冾l率以滿足讀取時(shí)鐘同步的需要。在光存儲(chǔ)系統(tǒng)中，參數(shù)d通常取1或2，k值取10左右，且參數(shù)k越小越有利于時(shí)鐘的恢復(fù)。此外，在光存儲(chǔ)系統(tǒng)中，為了防止或減少讀出信號(hào)的低頻成分與跟蹤伺服信號(hào)間的互相影響，還要求調(diào)制碼能夠抑制編碼后序列在低頻段的分量，即具有直流平衡的特性。采用直流平衡碼還有助于消除指紋等引起的低頻干擾對(duì)讀出信號(hào)的影響。具有直流平衡特性的游程長(zhǎng)度受限碼被稱為直流平衡的游程長(zhǎng)度受限碼。
目前多階光盤(pán)存儲(chǔ)的編碼都是采用幅度調(diào)制的方案，尚未發(fā)掘編碼技術(shù)上的潛力。RLL編碼相對(duì)于幅值調(diào)制編碼而言，可以提高存儲(chǔ)容量。在二值存儲(chǔ)中，采用RLL編碼，可以在一個(gè)最小記錄符上存儲(chǔ)超過(guò)1bit的信息，因此RLL編碼在光存儲(chǔ)中得到了普遍應(yīng)用。比如用于CD的EFM編碼(d＝2，k＝10)和用于DVD的EFM+編碼(d＝2，k＝10)。DVD由于采用了直流平衡的RLL編碼，獲得了1.5(bit/最小記錄符)的存儲(chǔ)密度。
為了在多階存儲(chǔ)系統(tǒng)中利用RLL碼，人們提出了適用于多階存儲(chǔ)系統(tǒng)的RLL碼，稱為M(M＞＝2)元RLL碼，顯然傳統(tǒng)的RLL碼是M＝2的RLL碼。已有的3元(2，10)RLL碼能夠?qū)?2位的源字轉(zhuǎn)換成17個(gè)3階多階碼元組成的碼字，其碼率R＝12/17，同時(shí)能夠控制調(diào)制后多階碼元序列的直流分量。然而由于其編碼碼表大小(212＝4096)較大，同時(shí)直流控制位較少，因此編/解碼器較為復(fù)雜，且直流控制能力較弱。
因此，需要一種更為簡(jiǎn)單且直流分量控制能力強(qiáng)的3元RLL碼以及其編/解碼，能夠解決上述相關(guān)技術(shù)中的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少一個(gè)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種用于多階存儲(chǔ)系統(tǒng)、具有比已有3元(2，10)RLL碼更高碼率且具有更強(qiáng)直流分量控制能力的3元(2，9)RLL碼，它具有簡(jiǎn)單的編/解碼表且易于實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，本方法包括調(diào)制步驟利用基于游程長(zhǎng)度受限編碼的編碼表以及編碼器狀態(tài)信息，將輸入的源字變換為碼字，將碼字利用激光刻錄到紅光多階光存儲(chǔ)裝置中形成多階碼元序列；其中，游程長(zhǎng)度受限編碼是碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用于將10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字變換成7個(gè)多階碼元組成的碼字，其中d＝2，表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最少個(gè)數(shù)，k等于或大于9，k表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最多的個(gè)數(shù)。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、‘？’和‘#’，其中，？∈{0，#，*}，#∈{1，2}，*∈{0，1，2}，碼元‘？’是待定碼元，碼元‘*’表示第一類直流控制碼元，碼元‘#’表示第二類直流控制碼元。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，編碼表包括3個(gè)子表，分別對(duì)應(yīng)于編碼器的3個(gè)狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3，每個(gè)子表中包含32個(gè)由7個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對(duì)應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與下一狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的子表用于下一個(gè)源字的編碼，各個(gè)子表中的碼字集合互不相交。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，通過(guò)以下步驟來(lái)變更直流控制碼元‘#’和待定碼元‘？’的位置及取值先把包含直流控制碼元‘#’的碼字分割為直流控制碼元分別為‘1’和‘2’的兩種碼字，或者把包含待定碼元‘？’的碼字分割為待定碼元分別為‘0’、‘1’和‘2’的三種碼字，再把分割后的碼字與其他碼字合并。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，調(diào)制步驟中的將輸入的源字變換為碼字包括以下步驟步驟(1)將編碼表輸入到主編碼表轉(zhuǎn)換器的存儲(chǔ)器中；步驟(2)把主編碼表轉(zhuǎn)換器中的狀態(tài)寄存器初始化為狀態(tài)1，狀態(tài)2或者狀態(tài)3，同時(shí)把z0和y0初始化為0，z0是指3元多階碼元序列{xi}的游程數(shù)字和，i為序列中多階碼元x的序號(hào)，第i個(gè)多階碼元結(jié)束時(shí)的游程數(shù)字和zi=Σj=1iyj=zi-1+yi,]]>同時(shí)令yi的初值y0＝0，yi是指3元多階碼元所對(duì)應(yīng)的極性序列，yi＝2|(yi-1+xi)mod3-1|，i和i-1為序列中多階碼元x和y的序號(hào)；步驟(3)源字生成器把隨機(jī)的2進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)按5位一組的源字抽出，并送往存儲(chǔ)器中；步驟(4)存儲(chǔ)器利用編碼表及狀態(tài)寄存器送來(lái)的所存儲(chǔ)的當(dāng)前編碼器狀態(tài)信息，變換為碼字；步驟(5)將碼字經(jīng)過(guò)并-串轉(zhuǎn)換后連接成多階碼元序列，并把多階碼元序列送往dk限制器；步驟(6)dk限制器根據(jù)一定規(guī)則確定多階碼元序列中的待定碼元‘？’步驟(7)dk限制器把包含待定碼元‘？’中的直流控制碼元的多階碼元序列送往直流控制器；步驟(8)直流控制器通過(guò)選擇第一類直流控制碼元‘*’和第二類直流控制‘#’的取值來(lái)控制多階碼元序列中的直流控制碼元步驟(9)直流控制器輸出不再包含直流控制碼元的多階碼元序列。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，步驟(6)包括以下步驟步驟(6.1)在待定碼元‘？’之后的碼字以‘00’開(kāi)頭，則令待定碼元‘？’為第一類直流控制碼元*；否則，直接令待定碼元‘？’為碼元‘0’；步驟(6.2)若把第一類控制碼元‘*’設(shè)為‘0’，一旦使所述多階碼元序列中連續(xù)的‘0’碼元的個(gè)數(shù)大于預(yù)先設(shè)定的k值，則把的第一類直流控制碼元‘*’改變?yōu)榈诙愔绷骺刂拼a元‘#’；否則，保持第一類直流控制碼元‘*’不變。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，步驟(8)包括以下步驟步驟(8.1)當(dāng)多階碼元序列中出現(xiàn)直流控制碼元時(shí)，直流控制器針對(duì)前一個(gè)直流控制碼元xm的每種取值，根據(jù)步驟(2)中計(jì)算多階碼元序列游程數(shù)字和zi的公式計(jì)算出多階碼元序列在下一個(gè)直流控制碼元xn出現(xiàn)前的各種xm值下多階碼元序列的游程數(shù)字和zn-1；步驟(8.2)直流控制器選擇使得zn-1的絕對(duì)值最小的xm的取值作為直流控制碼元xm的最終取值；對(duì)于多階碼元序列中的最后一個(gè)直流控制碼元，其取值則由計(jì)算到多階碼元序列末尾時(shí)的游程數(shù)字和來(lái)確定；步驟(8.3)直流控制器重復(fù)步驟(8.1)～步驟(8.2)的操作直至所得碼元序列中不再包含直流控制碼元；步驟(8.4)通過(guò)步驟(8.1)～步驟(8.3)得到的多階碼元序列xi的游程數(shù)字和{zi}的取值滿足N1≤zi≤N2，其中N1(-1000≤N1≤0)和N2(0≤N2≤1000)是兩個(gè)有限常數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，本方法包括解調(diào)步驟將從紅光多階光存儲(chǔ)裝置中讀出的多階碼元序列分割為碼字，利用基于游程長(zhǎng)度受限編碼的解碼表以及解碼器狀態(tài)信息，將碼字轉(zhuǎn)換為源字輸出；其中，游程長(zhǎng)度受限編碼是碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用于將7個(gè)多階碼元組成的碼字變換成10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，其中d＝2，表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最少個(gè)數(shù)，k等于或大于9，k表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最多的個(gè)數(shù)。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、‘？’和‘#’，其中，？∈{0，#，*}，#∈{1，2}，*∈{0，1，2}，碼元‘？’是待定碼元，碼元‘*’表示第一類直流控制碼元，碼元‘#’表示第二類直流控制碼元。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，解碼表分為3個(gè)子表，分別對(duì)應(yīng)于3個(gè)解碼器的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3，每個(gè)子表中包含32個(gè)由10進(jìn)制組成的5比特源字，解碼表還包含各個(gè)碼字所在子編碼表所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3；在碼字中，包含碼元‘X’，表示取‘1’或‘2’，但解碼的結(jié)果相同；源字中的碼型‘Z’，表示不能解碼。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，解碼步驟中的將碼字轉(zhuǎn)換為源字輸出包括以下步驟步驟(1)把解碼表輸入到解碼表轉(zhuǎn)換器中的解碼表存儲(chǔ)器以及子解碼表選擇器中；步驟(2)向解碼表轉(zhuǎn)換器輸入由7個(gè)多階碼元組成的碼字CW，向子解碼表選擇器輸入緊隨所選碼字CW之后的由7個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字NCW；步驟(3)子解碼表選擇器根據(jù)所達(dá)碼字NCW所在的子編碼表所對(duì)應(yīng)的編碼器狀態(tài)序號(hào)，并將該編碼器狀態(tài)j轉(zhuǎn)換成具有同樣狀態(tài)序號(hào)的子解碼表-序號(hào)后再用解碼表轉(zhuǎn)換方法列出；步驟(4)解碼表轉(zhuǎn)換器根據(jù)所輸入的碼字CW從步驟(3)的序號(hào)的子解碼表中找出用10進(jìn)制組成的5比特源字B(t)列出。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，本方法包括上述的調(diào)制步驟和上述的解調(diào)步驟。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，本裝置包括多階游程長(zhǎng)度受限編碼裝置，其包括主編碼表轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)基于游程長(zhǎng)度受限編碼的編碼表以及根據(jù)存儲(chǔ)在狀態(tài)寄存器中的編碼器狀態(tài)，將源字轉(zhuǎn)換成由多個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字，并對(duì)碼字進(jìn)行并-串轉(zhuǎn)換以形成多階碼元序列，其中，多階碼元包括待定碼元；限制器，用于確定多階碼元序列中的待定碼元；以及直流控制器，用于根據(jù)待定碼元選擇直流控制碼元的取值，從而控制多階碼元序列中的直流分量；其中，游程長(zhǎng)度受限編碼是碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用于將10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字變換成7個(gè)多階碼元組成的碼字，其中d＝2，表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最少個(gè)數(shù)，k等于或大于9，k表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最多的個(gè)數(shù)。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置中，碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、‘？’和‘#’，其中，？∈{0，#，*}，#∈{1，2}，*∈{0，1，2}，碼元‘？’是待定碼元，碼元‘*’表示第一類直流控制碼元，碼元‘#’表示第二類直流控制碼元。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，本裝置包括多階游程長(zhǎng)度受限解碼裝置，其包括碼字分割器，用于將多階碼元序列分割為由多階碼元構(gòu)成的碼字；子解碼表選擇器，用于根據(jù)緊隨在當(dāng)前碼字之后的下一個(gè)碼字，選擇解碼當(dāng)前碼字所采用的子解碼表；以及解碼表轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)所選擇的子解碼表的信息從基于游程長(zhǎng)度受限編碼的解碼表中選擇合適的子解碼表將當(dāng)前碼字轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的源字并將其輸出；其中，游程長(zhǎng)度受限編碼是碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用于將7個(gè)多階碼元組成的碼字變換成10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，其中d＝2，表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最少個(gè)數(shù)，k等于或大于9，k表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最多的個(gè)數(shù)。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置中，解碼表分為3個(gè)子表，分別對(duì)應(yīng)于3個(gè)解碼器的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3，每個(gè)子表中包含32個(gè)由10進(jìn)制組成的5比特源字，解碼表還包含各個(gè)碼字所在子編碼表所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3；在碼字中，包含碼元‘X’，表示取‘1’或‘2’，但解碼的結(jié)果相同；源字中的碼型‘Z’，表示不能解碼。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，本裝置包括上述的多階游程長(zhǎng)度受限編碼裝置和上述的多階游程長(zhǎng)度受限解碼裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種紅光多階光存儲(chǔ)裝置，其具有激光刻錄形成的記錄坑中，其中，所述紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，記錄坑對(duì)應(yīng)于采用上述的游程長(zhǎng)度受限編碼進(jìn)行編碼后得到的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
通過(guò)實(shí)施本發(fā)明，可以在其它參數(shù)保持不變的前提下，采用該3元(2，9)RLL碼的多階存儲(chǔ)系統(tǒng)，可以比原有的2階DVD存儲(chǔ)系統(tǒng)提高約43％的存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)傳輸率。
綜上，本發(fā)明提出的3元(2，9)RLL碼可用于多階存儲(chǔ)系統(tǒng)讀出和寫(xiě)入數(shù)據(jù)。采用本發(fā)明提出的3元(2，9)RLL碼將信息寫(xiě)入介質(zhì)(包括光存儲(chǔ)介質(zhì)，磁存儲(chǔ)介質(zhì)，以及其它支持多階記錄的存儲(chǔ)介質(zhì))，并利用讀出系統(tǒng)從上述已寫(xiě)入信息的介質(zhì)上得到再生信號(hào)，在得到的再生信號(hào)中，由于幾乎不包含伺服頻段的成分，對(duì)于用于信號(hào)檢測(cè)的讀取器的跟蹤性沒(méi)有損害。此外，采用本發(fā)明提出的3元(2，9)RLL碼的光存儲(chǔ)系統(tǒng)具有在不改變激光波長(zhǎng)和光學(xué)數(shù)值孔徑的情況下，能顯著提高存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)傳輸率的特點(diǎn)，并且與目前的光存儲(chǔ)系統(tǒng)保持了最大的兼容性。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于該3元(2，9)RLL碼的編碼裝置的電路框圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的3元(2，9)RLL碼的編碼方法流程圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的3元(2，9)RLL碼的功率譜密度圖像；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的3元(2，9)RLL碼的解碼方法流程圖；以及圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于該3元(2，9)RLL碼的解碼裝置的電路框圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
本發(fā)明提供了一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，本方法包括調(diào)制步驟利用基于游程長(zhǎng)度受限編碼的編碼表以及編碼器狀態(tài)信息，將輸入的源字變換為碼字，將碼字利用激光刻錄到紅光多階光存儲(chǔ)裝置中形成多階碼元序列；其中，游程長(zhǎng)度受限編碼是碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用于將10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字變換成7個(gè)多階碼元組成的碼字，其中d＝2，表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最少個(gè)數(shù)，k等于或大于9，k表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最多的個(gè)數(shù)。
碼元可包括‘0’、‘1’、‘2’、‘？’和‘#’，其中，？∈{0，#，*}，#∈{1，2}，*∈{0，1，2}，碼元‘？’是待定碼元，碼元‘*’表示第一類直流控制碼元，碼元‘#’表示第二類直流控制碼元。
編碼表可包括3個(gè)子表，分別對(duì)應(yīng)于編碼器的3個(gè)狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3，每個(gè)子表中包含32個(gè)由7個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對(duì)應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與下一狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的子表用于下一個(gè)源字的編碼，各個(gè)子表中的集合互不相交。
優(yōu)選地，上述的調(diào)制步驟，包括以下步驟步驟(1)把一種基于游程長(zhǎng)度受限編碼的編碼表輸入到主編碼表轉(zhuǎn)換器的存儲(chǔ)器中，該游程長(zhǎng)度受限編碼是一種碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用以把10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字編碼成7個(gè)多階碼元組成的碼字，該多階碼元屬于集合{0，1，2}，在所述的7個(gè)多階碼元組成的碼字中除了碼元‘0’、‘1’和‘2’以外，還使用了碼元‘？’和‘#’，其中，？∈{0，#，*}，#∈{1，2}，*∈{0，1，2}，碼元‘？’是一個(gè)待定碼元，當(dāng)取碼元‘*’時(shí)，該碼元‘*’表示是一個(gè)第一類直流控制碼元，碼元‘#’是第二類直流控制碼元；所述d＝2，d表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最少個(gè)數(shù)，k等于或大于9，k表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最多的個(gè)數(shù)；所述編碼表分為3個(gè)子表，分別對(duì)應(yīng)于3個(gè)編碼器的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3，所述每個(gè)子表中包含32個(gè)由7個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些編碼相對(duì)應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，所述下一狀態(tài)是指編碼器在轉(zhuǎn)換完該源字之后應(yīng)進(jìn)入的新的狀態(tài)，并選擇的所進(jìn)入的新的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的子表用于下一個(gè)源字的編碼；所述的各個(gè)子表中的集合互不相交；
步驟(2)把主編碼表轉(zhuǎn)換器中的狀態(tài)寄存器初始化為狀態(tài)1，狀態(tài)2或者狀態(tài)3，同時(shí)把z0和y0初始化為0，所述z0是指3元多階碼元序列{xi}的游程數(shù)字和，所述i為序列中多階碼元x的序號(hào)，第i個(gè)多階碼元結(jié)束時(shí)的游程數(shù)字和zi=Σj=1iyj=zi-1+yi,]]>同時(shí)令yi的初值y0＝0，所述yi是指3元多階碼元所對(duì)應(yīng)的極性序列，yi＝2[(yi-1+xi)mod3-1]，所述i和i-1為序列中多階碼元x和y的序號(hào)；步驟(3)源字生成器把隨機(jī)的2進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)按5位一組的源字抽出，并送往所述主編碼表轉(zhuǎn)換器的存儲(chǔ)器中；步驟(4)所述主編碼表存儲(chǔ)器利用所述編碼表及狀態(tài)寄存器送來(lái)的所存儲(chǔ)的當(dāng)前編碼器狀態(tài)信息，變換為碼字；步驟(5)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的7個(gè)多階碼元組成的碼字經(jīng)過(guò)并-串轉(zhuǎn)換后連接成多階碼元序列，并把所述多階碼元序列送往一個(gè)dk限制器；步驟(6)所述dk限制器根據(jù)以下規(guī)則確定多階碼元序列中的待定碼元‘？’步驟(6.1)在待定碼元‘？’之后的碼字以‘00’開(kāi)頭，則令待定碼元‘？’為第一類直流控制碼元*；否則，直接令待定碼元‘？’為碼元‘0’；步驟(6.2)若把第一類控制碼元‘*’設(shè)為‘0’，一旦使所述多階碼元序列中連續(xù)的‘0’碼元的個(gè)數(shù)大于步驟(1)所設(shè)定的k值，則把所述的第一類直流控制碼元‘*’改變?yōu)榈诙愔绷骺刂拼a元‘#’；否則，保持第一類直流控制碼元‘*’不變；
步驟(7)dk限制器把包含直流控制碼元的多階碼元序列送往一個(gè)直流控制器；步驟(8)所述直流控制器按以下步驟通過(guò)選擇第一類直流控制碼元‘*’和第二類直流控制’#’的取值來(lái)控制所述多階碼元序列中的直流分量；步驟(8.1)當(dāng)出現(xiàn)直流控制碼元時(shí)，直流控制器針對(duì)前一個(gè)直流控制碼元xm的每種取值，根據(jù)步驟(2)中所述計(jì)算多階碼元序列游程數(shù)字和zi的公式計(jì)算出所述多階碼元序列在下一個(gè)直流控制碼元xn出現(xiàn)前的各種xm值下多階碼元序列的游程數(shù)字和zn-1；步驟(8.2)直流控制器選擇使得zn-1的絕對(duì)值最小的xm的取值作為直流控制碼元xm的最終取值；對(duì)于多階碼元序列中的最后一個(gè)直流控制碼元，其取值則由計(jì)算到多階碼元序列末尾時(shí)的游程數(shù)字和來(lái)確定；步驟(8.3)直流控制器重復(fù)步驟(8.1)～步驟(8.2)的操作直至所得碼元序列中不再包含直流控制碼元；步驟(8.4)通過(guò)步驟(8.1)～步驟(8.3)得到的多階碼元序列xi的游程數(shù)字和{zi}的取值滿足N1≤zi≤N2，其中N1(-1000≤N1≤0)和N2(0≤N2≤1000)是兩個(gè)有限常數(shù)；步驟(9)直流控制器輸出信道碼元序列。
所述直流控制碼元‘#’和待定碼元‘？’的位置及取值是可以通過(guò)以下步驟來(lái)變更的先把包含直流控制碼元‘#’的碼字分割為直流控制碼元分別為‘1’和‘2’的兩種碼字，或者把包含待定碼元‘？’的碼字分割為待定碼元分別為‘0’、‘1’和‘2’的三種碼字，再把分割后的碼字與其他碼字合并即可。
本發(fā)明還提供了一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，本方法包括解調(diào)步驟將從紅光多階光存儲(chǔ)裝置中讀出的多階碼元序列分割為碼字，利用基于游程長(zhǎng)度受限編碼的解碼表以及解碼器狀態(tài)信息，將碼字轉(zhuǎn)換為源字輸出；其中，游程長(zhǎng)度受限編碼是碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用于將7個(gè)多階碼元組成的碼字變換成10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，其中d＝2，表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最少個(gè)數(shù)，k等于或大于9，k表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最多的個(gè)數(shù)。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、‘？’和‘#’，其中，？∈{0，#，*}，#∈{1，2}，*∈{0，1，2}，碼元‘？’是待定碼元，碼元‘*’表示第一類直流控制碼元，碼元‘#’表示第二類直流控制碼元。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，解碼表分為3個(gè)子表，分別對(duì)應(yīng)于3個(gè)解碼器的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3，每個(gè)子表中包含32個(gè)由10進(jìn)制組成的5比特源字，解碼表還包含各個(gè)碼字所在子編碼表所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3；在碼字中，包含碼元‘X’，表示取‘1’或‘2’，但解碼的結(jié)果相同；源字中的碼型‘Z’，表示不能解碼。
優(yōu)選地，上述的解調(diào)步驟可以包括以下步驟步驟(3.1)把一種基于游程長(zhǎng)度受限解碼的解碼表輸入到一個(gè)解碼表轉(zhuǎn)換器中的解碼表存儲(chǔ)器以及一個(gè)子解碼表選擇器中，該游程長(zhǎng)度受限解碼是一種碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用以把7個(gè)多階碼元組成的碼字解碼成用10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，該多階碼元屬于集合{0，1，2}；所述d＝2表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最少個(gè)數(shù)是2，k等于或大于9表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最多的個(gè)數(shù)是等于或大于9；所述解碼表分為3個(gè)子表，分別對(duì)應(yīng)于3個(gè)解碼器的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3，所述每個(gè)子表中包含32個(gè)由10進(jìn)制組成的5比特源字，該解碼表還包含這各碼字所在子編碼表所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3；在所述碼字中，X表示取‘1’或‘2’，但解碼的結(jié)果相同；源字中的Z表示不能解碼；步驟(3.2)向解碼表轉(zhuǎn)換器輸入由7個(gè)多階碼元組成的碼字CW，向子解碼表選擇器輸入緊隨所選碼字CW之后的由7個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字NCW；步驟(3.3)子解碼表選擇器根據(jù)所達(dá)碼字NCW所在的子編碼表所對(duì)應(yīng)的編碼器狀態(tài)序號(hào)，并將該編碼器狀態(tài)j轉(zhuǎn)換成具有同樣狀態(tài)序號(hào)的子解碼表-序號(hào)后再用所述解碼表轉(zhuǎn)換方法列出；步驟(3.4)所述解碼表轉(zhuǎn)換器根據(jù)所輸入的碼字CW從步驟(3.3)所述的序號(hào)的子解碼表中找出用10進(jìn)制組成的5比特源字B(t)列出。
顯然，根據(jù)本發(fā)明的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法可以同時(shí)包括上述的調(diào)制步驟和解調(diào)步驟。
本發(fā)明給出的紅光多階光存儲(chǔ)系統(tǒng)，具有比已有3元(2，10)RLL碼更高碼率且具有更強(qiáng)直流分量控制能力的3元RLL碼，該碼具有簡(jiǎn)單的編/解碼方法和裝置。具體而言，根據(jù)本發(fā)明可以得到碼率R＝5/7，碼表大小為96，最小游程為3T，最大游程為10T的3元(2，9)RLL碼，其中T代表一個(gè)多階碼元的時(shí)間長(zhǎng)度。本發(fā)明給出的3元(2，9)RLL碼的低頻段(信道時(shí)鐘頻率的1/10000以下的頻率)的振幅分量低于-25dB，有利于伺服系統(tǒng)的正常工作。另一方面，該碼的解碼過(guò)程亦十分簡(jiǎn)單，能夠以碼字為單位進(jìn)行處理，并且由于解碼時(shí)僅需參考緊隨其后的一個(gè)碼字，因此可以實(shí)現(xiàn)解碼誤差傳播極小的電路結(jié)構(gòu)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種碼率R＝5/7的3元(2，9)RLL碼，它能夠?qū)?位二進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的源字轉(zhuǎn)換為7個(gè)多階碼元組成的碼字，其中的多階碼元屬于集合{0，1，2}，該編碼的碼率R＝5/7比已有文獻(xiàn)報(bào)道的3元(2，10)RLL碼的碼率R＝12/17提高了1.2％。
多階多階碼元序列中具有根據(jù)(d，k)約束條件選擇必須是碼元‘0’或可以是任意多階碼元的待定碼元；待定碼元經(jīng)過(guò)(d，k)約束條件確定后，組成的多階碼元序列確保滿足d＝2，k＝9的游程約束即序列中相鄰非零碼元之間碼元‘0’的個(gè)數(shù)至少為2個(gè)，至多為9個(gè)，參數(shù)d＝2確定了可能出現(xiàn)在信道序列中的最小游程，參數(shù)k＝9確定了可能出現(xiàn)在信道序列中的最大游程。
編碼表的特征在于分為3個(gè)子編碼表，且分別對(duì)應(yīng)于3個(gè)編碼器狀態(tài)。每個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的子編碼表中包含32個(gè)7個(gè)多階碼元構(gòu)成的信道碼字的子編碼表，以及這些信道碼字對(duì)應(yīng)的編碼器下一狀態(tài)，每個(gè)子解碼表中的信道碼字集合不相交。
此外，多階碼元序列中還具有根據(jù)(RDSRunning Digital Sum)可以選擇是‘0’，‘1’或者‘2’的第一類直流控制碼元和可以選擇是‘1’或者‘2’的第二類直流控制碼元；隨機(jī)用戶數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)該3元(2，9)RLL編碼后得到的多階碼元序列再進(jìn)行預(yù)編碼(模M運(yùn)算，這里M＝3)處理后，得到的3元NRZ序列在低頻段(信道時(shí)鐘頻率的1/10000以下的頻率)的分量低于-25dB。
解調(diào)步驟及其裝置的特征在于，能夠容易地判斷出由7個(gè)多階多階碼元構(gòu)成的碼字所屬的狀態(tài)，并具有多個(gè)解碼表；解碼表中儲(chǔ)存著7個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字及其在不同解碼條件下對(duì)應(yīng)的5位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成的源字；具備根據(jù)當(dāng)前碼字和其后續(xù)碼字信息，選擇當(dāng)前碼字解碼時(shí)所需用的解碼表的裝置；擁有使用當(dāng)前碼字和已選擇的解碼表得到對(duì)應(yīng)源字的裝置。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
表1示出根據(jù)本發(fā)明的編碼調(diào)制步驟的實(shí)施方式設(shè)計(jì)出的一個(gè)3元(2，9)RLL碼的編碼表，其碼表大小為96。
表13元(2，9)RLL碼編碼表


在表1所示的編碼表中，不同的由7個(gè)多階多階碼元{0，1，2}構(gòu)成的碼字分屬對(duì)應(yīng)3個(gè)狀態(tài)的碼表，3個(gè)狀態(tài)分別是狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3，其對(duì)應(yīng)碼表分別是子編碼表1，子編碼表2和子編碼表3。在表1所示的編碼表中，5位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成的源字用其對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù){0，1，...，31}來(lái)表示。在表1所示的編碼表中，每一個(gè)源字在3個(gè)子編碼表中都有一個(gè)‘下一狀態(tài)’與其對(duì)應(yīng)，‘下一狀態(tài)’的取值定義了編碼器在轉(zhuǎn)換完該源字之后應(yīng)進(jìn)入的狀態(tài)。編碼器根據(jù)當(dāng)前所處的狀態(tài)選擇與狀態(tài)對(duì)應(yīng)的子編碼表用于編碼，在完成編碼轉(zhuǎn)換后會(huì)自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)狀態(tài)并選擇與其對(duì)應(yīng)的子編碼表用于下一個(gè)源字的編碼，重復(fù)上述過(guò)程直至編碼結(jié)束。以本發(fā)明的3元(2，9)RLL碼調(diào)制，可將5位的源字轉(zhuǎn)換為7個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字，其碼率R＝5/7。
本發(fā)明提供了一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，本裝置包括多階游程長(zhǎng)度受限編碼裝置，其包括主編碼表轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)基于游程長(zhǎng)度受限編碼的編碼表以及根據(jù)存儲(chǔ)在狀態(tài)寄存器中的編碼器狀態(tài)，將源字轉(zhuǎn)換成由多個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字，并對(duì)碼字進(jìn)行并-串轉(zhuǎn)換以形成多階碼元序列，其中，多階碼元包括待定碼元；限制器，用于確定多階碼元序列中的待定碼元；以及直流控制器，用于根據(jù)待定碼元選擇直流控制碼元的取值，從而控制多階碼元序列中的直流分量；其中，游程長(zhǎng)度受限編碼是碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用于將10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字變換成7個(gè)多階碼元組成的碼字，其中d＝2，表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最少個(gè)數(shù)，k等于或大于9，k表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最多的個(gè)數(shù)。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置中，碼元可包括‘0’、‘1’、‘2’、‘？’和‘#’，其中，？∈{0，#，*}，#∈{1，2}，*∈{0，1，2}，碼元‘？’是待定碼元，碼元‘*’表示第一類直流控制碼元，碼元‘#’表示第二類直流控制碼元。
本發(fā)明還提供了一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，本裝置包括多階游程長(zhǎng)度受限解碼裝置，其包括碼字分割器，用于將多階碼元序列分割為由多階碼元構(gòu)成的碼字；子解碼表選擇器，用于根據(jù)緊隨在當(dāng)前碼字之后的下一個(gè)碼字，選擇解碼當(dāng)前碼字所采用的子解碼表；以及解碼表轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)所選擇的子解碼表的信息從基于游程長(zhǎng)度受限編碼的解碼表中選擇合適的子解碼表將當(dāng)前碼字轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的源字并將其輸出；其中，游程長(zhǎng)度受限編碼是碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用于將7個(gè)多階碼元組成的碼字變換成10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，其中d＝2，表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最少個(gè)數(shù)，k等于或大于9，k表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最多的個(gè)數(shù)。
在上述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置中，解碼表可分為3個(gè)子表，分別對(duì)應(yīng)于3個(gè)解碼器的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3，每個(gè)子表中包含32個(gè)由10進(jìn)制組成的5比特源字，解碼表還包含各個(gè)碼字所在子編碼表所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3；在碼字中，包含碼元‘X’，表示取‘1’或‘2’，但解碼的結(jié)果相同；源字中的碼型‘Z’，表示不能解碼。
本發(fā)明還提供了一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，本裝置可同時(shí)包括上述的多階游程長(zhǎng)度受限編碼裝置和上述的多階游程長(zhǎng)度受限解碼裝置。
在表1所示的編碼表中，7個(gè)多階碼元組成的碼字中除了碼元‘0’，‘1’和‘2’以外，還使用了碼元‘？’和‘#’。碼元‘？’(？∈{0，#，*}，其中#∈{1，2}，*∈{0，1，2})表示該碼元是一個(gè)待定碼元，其取值由圖1中所示的dk限制器204確定，或由圖1中所示的dk限制器204和直流控制器205共同確定。碼元‘#’表示該碼元是一個(gè)第二類直流控制碼元，其取值由圖1中所示的直流控制器205確定。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明提出的用于該3元(2，9)RLL碼的編碼裝置的電路框圖。圖1中的X(t)＝H{B(t)，S(t)}，S(t+1)＝G{B(t)，S(t)}，其中，H是碼字輸出函數(shù)，G是下一狀態(tài)輸出函數(shù)。任意隨機(jī)的用戶數(shù)據(jù)被分割成5個(gè)一組的源字B(t)進(jìn)入主編碼表轉(zhuǎn)換器201。主編碼表轉(zhuǎn)換器201由一個(gè)編碼表202和狀態(tài)寄存器203構(gòu)成，其中編碼表202采用表1所示的編碼表，但也可采用其它類似的編碼表。進(jìn)入主編碼表轉(zhuǎn)換器的201的源字B(t)按照編碼表202的編碼規(guī)則，且根據(jù)當(dāng)前編碼器的狀態(tài)S(t)選擇相應(yīng)的子編碼表被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的7個(gè)多階多階碼元構(gòu)成的碼字X(t)，與此同時(shí)將源字B(t)在子編碼表中對(duì)應(yīng)的下一狀態(tài)送入狀態(tài)寄存器，狀態(tài)寄存器中的值指示了進(jìn)行下一個(gè)源字B(t+1)的轉(zhuǎn)換時(shí)編碼器所處的狀態(tài)S(t+1)。碼字X(t)經(jīng)過(guò)并-串轉(zhuǎn)換后形成多階碼元序列，并進(jìn)入圖1中的dk限制器204。dk限制器204根據(jù)以下規(guī)則確定多階碼元序列中的待定碼元‘？’步驟1若待定碼元‘？’之后的碼字以‘00’開(kāi)頭，則令碼元‘？’為第一類直流控制碼元‘*’(*∈{0，1，2})并進(jìn)入步驟2，否則直接令碼元‘？’為碼元‘0’；步驟2若將第一類直流控制碼元‘*’設(shè)為‘0’，一旦使得多階碼元序列中連續(xù)‘0’碼元的個(gè)數(shù)大于k＝9，則令碼元第一類直流控制碼元‘*’為第二類直流控制碼元‘#’(#∈{1，2})，否則保持第一類直流控制碼元‘*’不變。
經(jīng)過(guò)dk限制器204的多階碼元序列中除了包含碼元‘0’，‘1’和‘2’之外，還包含第一類直流控制碼元‘*’和第二類直流控制碼元‘#’。第一類直流控制碼元‘*’可取值‘0’，‘1’或‘2’，而第二類直流控制碼元‘#’只能取值‘1’或‘2’，而不能取值為‘0’。兩類直流控制碼元‘*’和‘#’的最終取值由圖1中的直流控制器205最終決定。無(wú)論兩類直流控制碼元的最終取值如何，都不會(huì)破壞d＝2和k＝9的游程約束。
對(duì)于dk限制器204輸出的包含直流控制碼元的序列，直流控制器205通過(guò)控制第一類直流控制碼元‘*’和第二類直流控制碼元‘#’的取值來(lái)控制多階碼元序列中直流分量。這里定義3元多階碼元序列{xi}的游程數(shù)字和(RDSRunning Digital Sum){zi}為zi=Σj=1iyj=zi-1+yi,---(1)]]>
yi＝2[(yi-1+xi)mod3-1]， (2)其中yi是與多階碼元序列xi對(duì)應(yīng)的多階極性序列，y0＝0，z0＝0。通過(guò)選擇直流控制碼元的取值可以使得序列{xi}的游程數(shù)字和{zi}的取值滿足N1≤zi≤N2， (3)其中N1(-1000≤N1≤0)和N2(0≤N2≤1000)是兩個(gè)有限常數(shù)。直流控制器205通過(guò)選擇直流控制碼元‘*’和‘#’的取值來(lái)控制多階碼元序列的游程數(shù)字和{zi}，進(jìn)而控制多階碼元序列在低頻段的分量。
對(duì)于經(jīng)過(guò)dk限制器204之后的多階碼元序列{xi}，假設(shè)其第m位是第i個(gè)直流控制碼元，其第n位是第i+1個(gè)直流控制碼元，即xm∈{#，*}且xn∈{#，*}，可以為第一類和第二類的直流控制碼元。若xm為第一類直流控制碼元‘*’，其取值可以是‘0’，‘1’或‘2’。針對(duì)xm的每種取值，直流控制器205計(jì)算出計(jì)算出多階碼元序列在下一個(gè)直流控制碼元xn出現(xiàn)前的各種xm值下多階碼元序列的游程數(shù)字和zn-1然后選擇使得zn-1絕對(duì)值最小的xm取值作為直流控制碼元xm的最終取值。若xm為第二類直流控制碼元‘#’，其取值可以是‘1’或‘2’。針對(duì)xm的每種取值，直流控制器205計(jì)算出多階碼元序列在下一個(gè)直流控制碼元xn出現(xiàn)前的游程數(shù)字和zn-1，然后選擇使得zn-1絕對(duì)值最小的xm取值作為直流控制碼元xm的最終取值。重復(fù)以上操作直至所有碼元序列中不再包含直流控制碼元。
圖2示出上述的3元(2，9)RLL碼的編碼方法流程圖。首先，編碼開(kāi)始的時(shí)候，將編碼器的狀態(tài)寄存器203初始化為狀態(tài)1，狀態(tài)2或者狀態(tài)3，同時(shí)將y0和z0初始化為0。將隨機(jī)的2進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)按5位一組的源字抽出，利用表1所示的編碼表202以及狀態(tài)寄存器203所儲(chǔ)存的當(dāng)前編碼器狀態(tài)信息，變換為碼字；同時(shí)根據(jù)編碼表202更新?tīng)顟B(tài)寄存器203存儲(chǔ)的狀態(tài)信息。轉(zhuǎn)換后的7個(gè)多階碼元組成的碼字經(jīng)過(guò)并-串轉(zhuǎn)換之后連接形成多階碼元序列，該序列被輸入至圖1所示的dk限制器204。dk限制器204根據(jù)前述的工作原理將多階碼元序列中的待定碼元‘？’賦值為碼元‘0’、第一類直流控制碼元‘*’或第二類直流控制碼元‘#’。經(jīng)過(guò)dk限制器204的多階碼元序列包含碼元‘0’、‘1’和‘2’，以及兩類直流控制碼元‘*’和‘#’。該序列進(jìn)入圖1所示的直流控制器205，直流控制器205在檢測(cè)到序列中的第i個(gè)直流控制碼元后直至第i+1個(gè)直流控制碼元出現(xiàn)為止，計(jì)算該直流控制碼元在其不同取值情況下的游程數(shù)字和zn-1，然后根據(jù)計(jì)算得到的游程數(shù)字和確定第i個(gè)直流控制碼元的最佳取值，之后則開(kāi)始計(jì)算第i+1個(gè)直流控制碼元在其不同取值情況下序列的游程數(shù)字和，直至出現(xiàn)第i+2個(gè)直流控制碼元為止，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定第i+1個(gè)直流控制碼元的取值，以此類推。通常，直流控制碼元的取值在下一個(gè)直流控制碼元出現(xiàn)以前不能確定，然而對(duì)于多階碼元序列中的最后一個(gè)直流控制碼元，其取值則由計(jì)算到多階碼元序列末尾時(shí)的游程數(shù)字和確定。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)出的3元(2，9)RLL碼在上述編碼方法下得到的多階NRZI變換后的信號(hào)的功率譜密度，橫軸表示利用信道時(shí)鐘頻率作規(guī)一化后的頻率，縱軸表示不同頻率成分所對(duì)應(yīng)的振幅比，單位為dB。使用本發(fā)明的3元(2，9)RLL碼對(duì)隨機(jī)的二進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后，如圖3所示，多階碼元序列經(jīng)多階NRZI變換后其振幅成分在信道時(shí)鐘頻率的1/10000以下的低頻段小于-25dB。由于在信道時(shí)鐘頻率的1/10000以下的頻率頻帶中，存在控制光學(xué)頭位置的伺服信號(hào)，而經(jīng)3元(2，9)RLL碼調(diào)制后的多階碼元序列在該低頻段的振幅強(qiáng)度低于-25dB，因此可以有效降低其對(duì)伺服系統(tǒng)控制信號(hào)的惡劣影響，有利于保證伺服控制的精度。此外，圖3還示出了已有的碼率R＝12/17的3元(2，10)RLL碼調(diào)制后多階碼元序列的功率譜，其振幅在低頻段(信道時(shí)鐘頻率的1/10000以下的頻率)的分量?jī)H低于-15dB。本發(fā)明給出的3元(2，9)RLL碼抑制調(diào)制后多階碼元低頻段分量的能力明顯優(yōu)于已有的3元(2，10)RLL碼。
此外，以上的說(shuō)明是基于表1的編碼表和圖1、圖2描述的編碼方法和裝置進(jìn)行的。通過(guò)改變表1所示編碼表中的源字與碼字的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以得到其它類似的編碼表，且利用圖1、圖2描述的編碼方法和裝置應(yīng)該能夠得到同樣的效果。此外，編碼表中包含直流控制碼元‘#’和待定碼元‘*’的碼字并不局限于表1所示編碼表中的例子。例如，將包含直流控制碼元‘#’的碼字分割為直流控制碼元分別為‘1’和‘2’時(shí)的兩種碼字，將包含待定碼元‘*’的碼字分割為待定碼元分別為‘0’，‘1’和‘2’的三種碼字，通過(guò)將分割后的碼字與其它碼字合并，可以容易地變更直流控制碼元‘#’和待定碼元‘？’的位置及取值。由于通過(guò)上述變更操作得到的編碼表中直流控制位出現(xiàn)的頻率不會(huì)發(fā)生變化，因此可以預(yù)期其與使用表1所示的編碼表具有相同的特性。除此以外，通過(guò)改變dk限制器204步驟2所示規(guī)則中k的取值，還可以得到不同k參數(shù)的3元(2，k)RLL碼，其中k可以取9及其以上的整數(shù)，這里考慮到k越小越有利于從再生信號(hào)中恢復(fù)時(shí)鐘的原則，故取k＝9，然而k＝10，11，...的編碼同樣是可以實(shí)現(xiàn)的，且應(yīng)當(dāng)具有更好的低頻分量控制能力。
下面對(duì)通過(guò)本發(fā)明的3元(2，9)RLL碼得到的多階碼元序列的解碼方法和解碼裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖4示出根據(jù)本發(fā)明提出的3元(2，9)RLL碼的解碼方法流程圖。首先，通過(guò)對(duì)檢測(cè)再生信號(hào)得到的多階碼元序列進(jìn)行分割，以連續(xù)7個(gè)多階碼元為一組構(gòu)成一個(gè)碼字；然后，根據(jù)當(dāng)前待解碼碼字信息及緊隨其后的一個(gè)碼字信息，并按照表2所示解碼規(guī)則對(duì)當(dāng)前碼字進(jìn)行解碼，將得到的5位源字輸出。其具體解碼過(guò)程已如前述。
表2示出根據(jù)本發(fā)明提出的一個(gè)用于3元(2，9)RLL碼解碼的解碼表，表中部分碼字中包含碼元‘X’，表示該碼元為‘l’或‘2’時(shí)解碼規(guī)則相同。
表23元(2，9)RLL碼解碼表


由于解碼表是7個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字與5位二進(jìn)制數(shù)據(jù)構(gòu)成的源字對(duì)應(yīng)的形式，其中5位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成的源字用其對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，因此具有不易發(fā)生誤差傳播的優(yōu)點(diǎn)。表2所示的解碼表分為3個(gè)子解碼表，分別對(duì)應(yīng)著解碼器的3個(gè)狀態(tài)。在每個(gè)子解碼表中都存在著32個(gè)由5位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成的源字與32個(gè)碼字一一對(duì)應(yīng)。解碼時(shí)，圖5所示的解碼裝置能夠根據(jù)當(dāng)前碼字X(t)的緊隨其后的碼字X(t+1)來(lái)選擇相應(yīng)的子解碼表用于當(dāng)前碼字X(t)的解碼。如果緊隨當(dāng)前碼字X(t)之后的碼字X(t+1)屬于狀態(tài)1所對(duì)應(yīng)的子編碼表，那么選擇子解碼表1對(duì)當(dāng)前碼字X(t)進(jìn)行解碼；如果當(dāng)前碼字X(t)之后的碼字X(t+1)屬于狀態(tài)2所對(duì)應(yīng)的子編碼表，那么選擇子解碼表2對(duì)當(dāng)前碼字X(t)進(jìn)行解碼；如果當(dāng)前碼字X(t)之后的碼字X(t+1)屬于狀態(tài)3所對(duì)應(yīng)的子編碼表，那么選擇子解碼表3對(duì)當(dāng)前碼字X(t)進(jìn)行解碼。在確定用于解碼的子編碼表之后，解碼工作可以通過(guò)查詢的方式完成。此外，在解碼表中未出現(xiàn)的7個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼型，和在解碼表中對(duì)應(yīng)的源字欄中用“Z”表示的碼型，均是利用本發(fā)明的3元(2，9)RLL碼進(jìn)行編碼所不能發(fā)生的碼型。當(dāng)檢測(cè)到這些碼型的時(shí)候，將該碼型作為不能解碼來(lái)處理，并輸出解調(diào)錯(cuò)誤的信息同時(shí)輸出任意的源字。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明提出的用于該3元(2，9)RLL碼的解碼裝置的電路框圖。首先，多階碼元序列被輸入到碼字分割器701得到7個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字單元；然后，當(dāng)前的碼字X(t)被送入解碼表轉(zhuǎn)換器703等候解碼，與此同時(shí)緊隨其后的碼字X(t+1)則被送入子解碼表選擇器702，用于選擇對(duì)當(dāng)前碼字X(t)解碼所應(yīng)采用的子解碼表；之后，選擇子解碼表的信息被送入解碼表轉(zhuǎn)換器703，解碼表轉(zhuǎn)換器703從解碼表704中選擇合適的子解碼表將當(dāng)前碼字X(t)轉(zhuǎn)換成與此對(duì)應(yīng)的5位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成的源字B(t)并作為解碼表轉(zhuǎn)換器703的輸出。此外，解碼表轉(zhuǎn)換器703對(duì)于解碼表704中沒(méi)有出現(xiàn)的碼型，輸出不能解調(diào)的信息。在解碼過(guò)程中，以7個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字為單位進(jìn)行處理，并且，由于僅參照當(dāng)前碼字X(t)及緊隨其后的一個(gè)碼字X(t+1)即可實(shí)現(xiàn)解碼，可以實(shí)現(xiàn)解碼誤差不易傳播的電路結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供了一種紅光多階光存儲(chǔ)裝置例如紅光光盤(pán)，其具有激光刻錄形成的記錄坑，其中，所述紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，記錄坑對(duì)應(yīng)于采用上述的游程長(zhǎng)度受限編碼進(jìn)行調(diào)制后得到的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
通過(guò)實(shí)施本發(fā)明，可以在其它參數(shù)保持不變的前提下，采用該3元(2，9)RLL碼的多階存儲(chǔ)系統(tǒng)，可以比原有的2階DVD存儲(chǔ)系統(tǒng)提高約43％的存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)傳輸率。
此外，對(duì)于本領(lǐng)域的相關(guān)人員，通過(guò)閱讀本發(fā)明對(duì)于調(diào)制碼編/解碼方法及其裝置的描述可以輕易地通過(guò)硬件或者軟件，或者硬件和軟件結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所描述的編碼方法和裝置。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)本發(fā)明用于制作紅光光盤(pán)時(shí)，可以將道間距限定為對(duì)應(yīng)于刻錄光盤(pán)所使用的激光波長(zhǎng)，例如，通常大于等于0.52微米，也可以限定為大于等于0.7微米或更高，例如大于等于0.75微米或0.8微米。但本發(fā)明并不限定于，本發(fā)明設(shè)計(jì)的調(diào)制碼編/解碼方法并不受限于光盤(pán)的道間距。
綜上，本發(fā)明提出的3元(2，9)RLL碼可用于多階存儲(chǔ)系統(tǒng)讀出和寫(xiě)入數(shù)據(jù)。采用本發(fā)明提出的3元(2，9)RLL碼將信息寫(xiě)入介質(zhì)(包括光存儲(chǔ)介質(zhì)，磁存儲(chǔ)介質(zhì)，以及其它支持多階記錄的存儲(chǔ)介質(zhì))，并利用讀出系統(tǒng)從上述已寫(xiě)入信息的介質(zhì)上得到再生信號(hào)，在得到的再生信號(hào)中，由于幾乎不包含伺服頻段的成分，對(duì)于用于信號(hào)檢測(cè)的讀取器的跟蹤性沒(méi)有損害。此外，采用本發(fā)明提出的3元(2，9)RLL碼的光存儲(chǔ)系統(tǒng)具有在不改變激光波長(zhǎng)和光學(xué)數(shù)值孔徑的情況下，能顯著提高存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)傳輸率的特點(diǎn)，并且與目前的光存儲(chǔ)系統(tǒng)保持了最大的兼容性。
此外，本發(fā)明不限定于上述各實(shí)施例，在本發(fā)明的技術(shù)思想范圍內(nèi)，可以對(duì)各實(shí)施例進(jìn)行適宜變更。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，所述紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，其特征在于，包括調(diào)制步驟利用基于游程長(zhǎng)度受限編碼的編碼表以及編碼器狀態(tài)信息，將輸入的源字變換為碼字，將所述碼字利用激光刻錄到所述紅光多階光存儲(chǔ)裝置中形成多階碼元序列；其中，所述游程長(zhǎng)度受限編碼是碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用于將10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字變換成7個(gè)多階碼元組成的碼字，其中d＝2，表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最少個(gè)數(shù)，k等于或大于9，k表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最多的個(gè)數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、‘？’和‘#’，其中，？∈{0，#，*}，#∈{1，2}，*∈{0，1，2}，碼元‘？’是待定碼元，碼元‘*’表示第一類直流控制碼元，碼元‘#’表示第二類直流控制碼元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述編碼表包括3個(gè)子表，分別對(duì)應(yīng)于所述編碼器的3個(gè)狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3，每個(gè)所述子表中包含32個(gè)由7個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對(duì)應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與所述下一狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的子表用于下一個(gè)源字的編碼，所述的各個(gè)子表中的集合互不相交。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，通過(guò)以下步驟來(lái)變更所述直流控制碼元‘#’和待定碼元‘？’的位置及取值先把包含直流控制碼元‘#’的碼字分割為直流控制碼元分別為‘1’和‘2’的兩種碼字，或者把包含待定碼元‘？’的碼字分割為待定碼元分別為‘0’、‘1’和‘2’的三種碼字，再把分割后的碼字與其他碼字合并。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述調(diào)制步驟中的將輸入的源字變換為碼字包括以下步驟步驟(1)將所述編碼表輸入到主編碼表轉(zhuǎn)換器的存儲(chǔ)器中；步驟(2)把主編碼表轉(zhuǎn)換器中的狀態(tài)寄存器初始化為狀態(tài)1，狀態(tài)2或者狀態(tài)3，同時(shí)把z0和y0初始化為0，所述z0是指3元多階碼元序列{xi}的游程數(shù)字和，所述i為序列中多階碼元x的序號(hào)，第i個(gè)多階碼元結(jié)束時(shí)的游程數(shù)字和Zi=Σj=1iyj=Zi-1+yi,]]>同時(shí)令yi的初值y0＝0，所述yi是指3元多階碼元所對(duì)應(yīng)的極性序列，yi＝2[(yi-1+xi)mod3-1]，所述i和i-1為序列中多階碼元x和y的序號(hào)；步驟(3)源字生成器把隨機(jī)的2進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)按5位一組的源字抽出，并送往所述存儲(chǔ)器中；步驟(4)所述存儲(chǔ)器利用所述編碼表及狀態(tài)寄存器送來(lái)的所存儲(chǔ)的當(dāng)前編碼器狀態(tài)信息，變換為所述碼字；步驟(5)將所述碼字經(jīng)過(guò)并-串轉(zhuǎn)換后連接成多階碼元序列，并把所述多階碼元序列送往dk限制器；步驟(6)所述dk限制器根據(jù)dk限制規(guī)則確定多階碼元序列中的待定碼元‘？’；步驟(7)所述dk限制器把包含由所述待定碼元‘？’而來(lái)的直流控制碼元的所述多階碼元序列送往直流控制器；步驟(8)所述直流控制器通過(guò)選擇第一類直流控制碼元‘*’和第二類直流控制‘#’的取值來(lái)控制所述多階碼元序列中的直流控制碼元步驟(9)直流控制器輸出不再包含所述直流控制碼元的所述多階碼元序列。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述步驟(6)包括以下步驟步驟(6.1)在待定碼元‘？’之后的碼字以‘00’開(kāi)頭，則令待定碼元‘？’為第一類直流控制碼元*；否則，直接令待定碼元‘？’為碼元‘0’；步驟(6.2)若把第一類控制碼元‘*’設(shè)為‘0’，一旦使所述多階碼元序列中連續(xù)的‘0’碼元的個(gè)數(shù)大于預(yù)先設(shè)定的k值，則把所述的第一類直流控制碼元‘*’改變?yōu)榈诙愔绷骺刂拼a元‘#’；否則，保持第一類直流控制碼元‘*’不變。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述步驟(8)包括以下步驟步驟(8.1)當(dāng)所述多階碼元序列中出現(xiàn)直流控制碼元時(shí)，所述直流控制器針對(duì)前一個(gè)直流控制碼元xm的每種取值，根據(jù)所述步驟(2)中所述計(jì)算多階碼元序列游程數(shù)字和zi的公式計(jì)算出所述多階碼元序列在下一個(gè)直流控制碼元xn出現(xiàn)前的各種xm值下多階碼元序列的游程數(shù)字和zn-1；步驟(8.2)所述直流控制器選擇使得zn-1的絕對(duì)值最小的xm的取值作為直流控制碼元xm的最終取值；對(duì)于多階碼元序列中的最后一個(gè)直流控制碼元，其取值則由計(jì)算到多階碼元序列末尾時(shí)的游程數(shù)字和來(lái)確定；步驟(8.3)所述直流控制器重復(fù)步驟(8.1)～步驟(8.2)的操作直至所得碼元序列中不再包含直流控制碼元；步驟(8.4)通過(guò)步驟(8.1)～步驟(8.3)得到的多階碼元序列xi的游程數(shù)字和{zi}的取值滿足N1≤zi≤N2，其中N1(-1000≤N1≤0)和N2(0≤N2≤1000)是兩個(gè)有限常數(shù)。
8.一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，所述紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，其特征在于，包括解調(diào)步驟將從所述紅光多階光存儲(chǔ)裝置中讀出的所述多階碼元序列分割為所述碼字，利用基于所述游程長(zhǎng)度受限編碼的解碼表以及解碼器狀態(tài)信息，將所述碼字轉(zhuǎn)換為所述源字輸出；其中，所述游程長(zhǎng)度受限編碼是碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用于將7個(gè)多階碼元組成的碼字變換成10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，其中d＝2，表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最少個(gè)數(shù)，k等于或大于9，k表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最多的個(gè)數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、‘？’和‘#’，其中，？∈{0，#，*}，#∈{1，2}，*∈{0，1，2}，碼元‘？’是待定碼元，碼元‘*’表示第一類直流控制碼元，碼元‘#’表示第二類直流控制碼元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述解碼表分為3個(gè)子表，分別對(duì)應(yīng)于3個(gè)解碼器的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3，所述每個(gè)子表中包含32個(gè)由10進(jìn)制組成的5比特源字，所述解碼表還包含所述各個(gè)碼字所在子編碼表所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3；在所述碼字中，包含碼元‘X’，表示取‘1’或‘2’，但解碼的結(jié)果相同；源字中的碼型‘Z’，表示不能解碼。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述解碼步驟中的將所述碼字轉(zhuǎn)換為所述源字輸出包括以下步驟步驟(1)把所述解碼表輸入到解碼表轉(zhuǎn)換器中的解碼表存儲(chǔ)器以及子解碼表選擇器中；步驟(2)向所述解碼表轉(zhuǎn)換器輸入由7個(gè)多階碼元組成的碼字CW，向所述子解碼表選擇器輸入緊隨所選碼字CW之后的由7個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字NCW；步驟(3)所述子解碼表選擇器根據(jù)所達(dá)碼字NCW所在的子編碼表所對(duì)應(yīng)的編碼器狀態(tài)序號(hào)，并將該編碼器狀態(tài)j轉(zhuǎn)換成具有同樣狀態(tài)序號(hào)的子解碼表-序號(hào)后再用所述解碼表轉(zhuǎn)換方法列出；步驟(4)所述解碼表轉(zhuǎn)換器根據(jù)所輸入的碼字CW從步驟(3)所述的序號(hào)的子解碼表中找出用10進(jìn)制組成的5比特源字B(t)列出。
12.一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，所述紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，其特征在于，包括權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的調(diào)制步驟和權(quán)利要求8至11中所述的解調(diào)步驟。
13.一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，其特征在于，包括多階游程長(zhǎng)度受限編碼裝置，其包括主編碼表轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)基于游程長(zhǎng)度受限編碼的編碼表以及根據(jù)存儲(chǔ)在狀態(tài)寄存器中的編碼器狀態(tài)，將源字轉(zhuǎn)換成由多個(gè)多階碼元構(gòu)成的碼字，并對(duì)所述碼字進(jìn)行并-串轉(zhuǎn)換以形成多階碼元序列，其中，所述多階碼元包括待定碼元；限制器，用于確定所述多階碼元序列中的所述待定碼元；以及直流控制器，用于根據(jù)所述待定碼元選擇直流控制碼元的取值，從而控制所述多階碼元序列中的直流分量；其中，所述游程長(zhǎng)度受限編碼是碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用于將10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字變換成7個(gè)多階碼元組成的碼字，其中d＝2，表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最少個(gè)數(shù)，k等于或大于9，k表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最多的個(gè)數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、‘？’和‘#’，其中，？∈{0，#，*}，#∈{1，2}，*∈{0，1，2}，碼元‘？’是待定碼元，碼元‘*’表示第一類直流控制碼元，碼元‘#’表示第二類直流控制碼元。
15.一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，其特征在于，包括多階游程長(zhǎng)度受限解碼裝置，其包括碼字分割器，用于將多階碼元序列分割為由多階碼元構(gòu)成的碼字；子解碼表選擇器，用于根據(jù)緊隨在當(dāng)前所述碼字之后的下一個(gè)碼字，選擇解碼所述當(dāng)前所述碼字所采用的子解碼表；以及解碼表轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)所選擇的子解碼表的信息從基于所述游程長(zhǎng)度受限編碼的解碼表中選擇合適的所述子解碼表將所述當(dāng)前碼字轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的源字并將其輸出；其中，所述游程長(zhǎng)度受限編碼是碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用于將7個(gè)多階碼元組成的碼字變換成10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，其中d＝2，表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最少個(gè)數(shù)，k等于或大于9，k表示兩個(gè)非零碼元之間碼元‘0’的最多的個(gè)數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述解碼表分為3個(gè)子表，分別對(duì)應(yīng)于3個(gè)解碼器的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3，所述每個(gè)子表中包含32個(gè)由10進(jìn)制組成的5比特源字，所述解碼表還包含所述各個(gè)碼字所在子編碼表所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)狀態(tài)1，狀態(tài)2和狀態(tài)3；在所述碼字中，包含碼元‘X’，表示取‘1’或‘2’，但解碼的結(jié)果相同；源字中的碼型‘Z’，表示不能解碼。
17.一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，其特征在于，包括權(quán)利要求13或14所述的多階游程長(zhǎng)度受限編碼裝置和權(quán)利要求15或16所述的多階游程長(zhǎng)度受限解碼裝置。
18.一種紅光多階光存儲(chǔ)裝置，其具有激光刻錄形成的記錄坑，其中，所述紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，其特征在于，所述記錄坑對(duì)應(yīng)于采用權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、13、14、15、16中任一項(xiàng)所述的游程長(zhǎng)度受限編碼進(jìn)行編碼后得到的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于紅光多階光存儲(chǔ)裝置的多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，紅光多階光存儲(chǔ)裝置的道間距大于等于0.52微米，該方法包括以下步驟調(diào)制步驟和或解調(diào)步驟，其中，游程長(zhǎng)度受限編碼是碼率R＝5/7比特/碼元的3元(d，k)碼，用于將10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字變換成7個(gè)多階碼元組成的碼字或?qū)?個(gè)多階碼元組成的碼字變換成10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，其中d＝2，表示兩個(gè)非零碼元之間碼元“0”的最少個(gè)數(shù)，k等于或大于9，k表示兩個(gè)非零碼元之間碼元“0”的最多的個(gè)數(shù)。本發(fā)明還提供了多階游長(zhǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，以及使用了上述方法或裝置的紅光多階光存儲(chǔ)裝置。
文檔編號(hào)G11B7/00GK1975914SQ200610156338
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日
發(fā)明者劉建民, 王豪, 吳大林 申請(qǐng)人:北京保利星數(shù)據(jù)光盤(pán)有限公司