CN100367675C - 编码方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于使用一个代码字的表格和相关的下一个状态值把连续数据字转换为包含连续代码字的输出位流的方法。对于每个数据字，该表格提供一个代码字，以及对多个当前状态值的每一个提供相关的下一个状态值。该代码字为仅仅对应于一个数据字的第一类型或者为对应于一个以上的数据字的第二类型。与第二类型的每个代码字相关的下一个状态值属于第一组状态之一。该下一个状态值保证根据该下一个状态值所选择的相邻代码字满足一个游程长度约束条件。属于第一组状态的代码字可以由一个唯一的位结构来识别。

Description

编码方法和设备

技术领域

本发明涉及用于对一系列m位信息字编码为一系列n位代码字用于后续的调制的方法和设备，其中m为一个整数，n为大于m的一个整数。

背景技术

通常被指定为(d，k)代码的游程长度约束条件码已经被广泛和成功地应用于现代的磁性和光记录系统中。这种代码以及用于实现所述代码的装置由K.A.Schouhamer Immink在名称为“用于大容量数据存储系统的代码”(ISBN90-74249-23-X，1999)的图书中详细描述。

游程长度约束条件码是早期不归零记录代码的扩展，其中所记录的二进制0由在该记录介质的磁通量上没有改变来表示，而所记录的二进制1由从磁通量的一个方向向相反方向的转变来表示。

在一个(d，k)代码中，上述记录规则由附加的约束条件来保持，即至少一个二进制0被记录在连续的二进制1之间，并且没有k个以上的二进制0被记录在连续的二进制1之间。

该第一约束条件导致当一系列二进制1被相邻记录时由于所再现的跃变的脉冲拥挤而出现符号间干扰。该第二约束条件在通过把一个锁相环“锁定”到被再现的跃变而从被再现的数据恢复一个时钟。如果存在太长的不间断连续二进制0的串，而没有分散的二进制1，则该时钟再生相位的锁相环将不同步。

例如在一个(1，7)代码中，在被记录的二进制1之间存在至少一个二进制0，因此在被记录的二进制1之间没有7个以上的被记录的连续二进制0。

通过模2积分运算把该系列编码的位转换为由具有高或低信号值的位单元所形成的相应解调的信号，通过从高信号值变为低信号值或者相反转变，用被调制的信号表示一个二进制1位。通过不改变被解调的信号来表示一个二进制0位。

在被调制的信号的连续跃变之间的最小距离为d+1位间距，并且在该被调制信号的连续跃变之间的最大距离为k+1位间距。

另外，该被调制信号的低频分量应当被保持尽可能地小，特别是直流成份应当为0。

使用这种无直流的信号的首要原因是记录信道通常不响应低频和直流成份。当从在记录道中记录信号的一个光记录载体读取该信号时，抑制在该信号中的低频分量也是非常有利的，因为不受到所记录信号的干扰的连续记录道控制是可能的。低频分量的良好抑制导致具有较小的干扰可听噪声的改进跟踪。

使用这种信号来在一个光或磁光记录载体上记录和读取音频信号的第一例子可以在美国专利US-A-4,501,000中找到。其中描述EFM(8至14调制)调制系统，其用于在压缩光盘(CD)或小型光盘(MD)上记录信息。

该EFM调制信号通过把一系列8位信息字转换为一系列14位代码字，并且把3个合并位插入到连续代码字之间而获得。

14位的各个代码字满足(d，k)约束条件，其中d＝2以及k＝10。也就是说，至少2个和最多10个二进制0被置于两个连续二进制1之间。为了满足在代码字之间的(d，k)约束条件，使用3位合并或连接字。

该代码的比率是一个参数，其是效率的测量值。它是在该信息字中的位数与代表所述信息字所需的位数的商。在该EFM代码中，8位信息字被转换为14+3＝17(包括合并字)，使得EFM代码的比率等于8/17。

使用这样一种方法来在一个光或磁光记录载体上记录和读取无直流信号的第二例子可以在美国专利US-A-5,917,857中找到。其涉及把一系列m位信息字转换为一个被调制信号的方法。该方法通常被称为EFMPlus。

尽管EFM转换使用单个静态转换表，但是EFMPlus转换在每次出现用于转换的数据表时根据特定的规则从几个可用的转换表选择一个转换表，并且使用所选择的转换表来把该数据字转换为一个代码字。请注意特定的单个转换表的使用被称为对应于该转换表的一个“状态”。

在EFMPlus中，总共存在8个表，其被根据4个状态(编码状态1至4而归组)，其中两个表(主要和替代)与每个状态相关。每个主转换表包含可以由8位所表示的所有信息字(256个信息字)以及对应于这些信息字的每一个和4个编码器状态的每一个的16位代码字。每个替代转换表包含从00000000(二进制表示)至01010111的88个信息字，以及对应于每个信息字和4个编码器状态的每一个状态的16位代码字。该主要和替代表包含下一个状态指示器，其具有数字1至4，其表示要被用于下一个转换中的编码器状态。在每次提供一个信息字时从8个转换表选择一个代码字的方法如下。

假设，当前的编码器状态等于s，并且要被转换的信息字等于i。如果要被转换的信息字在范围00000000至01010111(Q≤i≤88)中，则可以根据哪一个代码字获得相应的被调制信号的低频分量的最大抑制而从主要表格或替代表格中选择相应的代码字。如果要被转换的信息字不在上述范围内，i＞87，则该主转换表可以被使用，并且不能够根据最大低频抑制进行选择。表示位于范围0＜i＜88内的信息字的在该主要和替代表中的代码字对该被调制信号中的低频分量具有大不相同的影响。

在EFMPlus的8个编码表中，存在对应于仅仅一个信息字的代码字。这些代码字被称为第一类型的代码字。在第一类型的代码字和相应的信息字之间存在一一对应关系。被称为第二类型的代码字的第二组代码字对应于两个信息字，即两个不同的信息字被转换为相同的代码字。可以如下通过一个解码器分辨该多义性。

第二类型的代码字组之后接着状态2的代码字或接着状态3的代码字。但是，属于编码状态2和3的代码字组没有交集，即它们没有共同的代码字。因此，通过观察当前代码字和将要到来的代码字，特别是通过确定该将要到来的代码字所属的状态，该状态为2或3，该解码器可以唯一地确定与当前代码字相关的信息字。

在状态2和3中的代码字已经被按照这样的方式来编辑，使得对属于这些状态的代码字的第一和第十三位的观察可以被用于建立所述代码字的相关状态。因此，通过观察当前的代码字和将要到来的代码字的第一和第十三位，可以唯一地解码与第二类型的一个代码字相关的信息字。

美国专利US-A-5,790,056描述一种用于从8个编码表中选择代码字的改进方法。在所述专利公开中描述的发明基于这样的观念，即当将要到来的代码字处于状态2或3中时，该解码器必须观察该将要到来的代码字。如果将要到来的代码字处于状态1或4中，则该解码器不需要观察该将要到来的代码字。

当该编码器处于状态1中时，来自与一个给定信息字相关的状态1或状态4的代码字之一可以被发送，如果该被发送的代码字和以前发送的代码字的并列满足预定的(d，k)约束条件。类似地，当该编码器处于状态4中时，来自与一个给定信息字相关的状态1或4的代码字之一可以被发送，如果该被发送的代码字和以前发送的代码字的并列满足预定的(d，k)约束条件。该所谓的状态1-4交换方法为该被调制信号的低频分量的最小化选择代码字提供较大的自由度。

尽管在美国专利US-A-5,917,857中所述的EFMPlus和在美国专利US-A-5,790,056中所述的编码方法在可获得的记录密度和低频分量的充分抑制上都对该EFM转换方法提供17/16改进的因素，但是它们需要过量的存储容量用于存储主要和替代转换表。

发明内容

根据本发明第一方面，在此提供一种用于使用一个代码字的表格和相关的下一个状态值把连续数据字转换为包含连续代码字的输出位流的方法，其中对于每个数据字，该表格提供一个代码字，以及对多个当前状态值的每一个提供相关的下一个状态值，该代码字为仅仅对应于一个数据字的第一类型或者为对应于一个以上的数据字的第二类型，与第二类型的每个代码字相关的下一个状态值属于第一组状态之一，该下一个状态值保证根据该下一个状态值所选择的相邻代码字满足一个游程长度约束条件，并且其中属于第一组状态的代码字可以由一个唯一的位结构来识别，该方法包括：

a.检索一个数据字；

b.为多个当前状态值的每一个选择对应于该数据字的代码字，该代码字满足游程长度约束条件，并且如果当前状态值属于第一组状态，还要匹配该当前状态值的唯一位结构；

c.从在步骤b中选择的代码字选择将使得该输出位流的直流成份最接近于0的代码字，以及

d.把在步骤c中选择的代码字置于该输出位流中。

根据本发明第二方面，一种用于把连续数据字转换为包含连续代码字的输出位流的编码器，该编码器包括：

a.用于接收数据字的数据字输入；

b.用于存储代码字的表格以及相关的下一个状态值的第一存储器，其中该表格对每个数据字提供一个代码字，以及对多个当前状态值的每一个提供相关的下一个状态值，该代码字为仅仅对应于一个数据字的第一类型或者为对应于一个以上的数据字的第二类型，与第二类型的每个代码字相关的下一个状态值属于第一组状态之一，该下一个状态值保证根据该下一个状态值被选择的相邻代码字满足一个游程长度约束条件，并且其中属于第一组状态的代码字可以由一个唯一的位结构来识别；

c.选择器，用于从多个当前状态值中选择对应于该数据字的代码字，该代码字满足游程长度约束条件，并且如果当前状态值属于第一组状态，还要匹配该当前状态值的唯一位结构；

d.第二存储器，用于存储在步骤c中选择的代码字；

e.游程数字总和电路，用于确定输出位流和存储在第二存储器中的每个代码字的游程数字总和；

f.选择器，用于从该第二存储器中选择具有在步骤d中的最小游程数字总和的代码字；以及

g.用于把代码字置于输出位流中的代码字输出。

因此，本发明提供一种用于把连续输入数据字编码为适用于记录在例如数字通用光盘(DVD)这样的记录介质上的输出位流的方法和设备，其可以实现输出位流的直流成份的高度抑制，并且不需要存储替代表。有利的是，它不需要改变该解码器设备，因为使用根据本发明的方法编码的一个位流保持与现有的解码器相兼容。

在一个优选实施例中，当前状态值和下一个状态值的数目为4，并且一般这些数值在范围1至4内。

另外，当该当前状态和下一个状态值在范围1至4内时，该第一组状态通常包括当前状态和下一个状态值2和3。在这种情况中，对应于当前状态和下一个状态值2或3的该代码字的唯一位结构是至少两个位具有一个预定数值。最好，对应于当前状态值2的代码字的唯一位结构是第一和第十三位都为0。类似地，对应于当前状态值3的代码字的唯一位结构是第一和第十三位都不是0。

一般来说，该数据字的长度是8位，并且代码字的长度为16位。

该游程长度约束条件是通常参照现有技术描述的(d，k)约束条件。也就是说，该该游程长度约束条件通常在输出位流的每个二进制1之间具有至少第一数目的二进制0，并且不多于第二数目的二进制0。一般来说，该第一数目是2，以及该第二数目是10。

在一个优选实施例中，通过计算该输出位流和满足该游程长度约束条件的所有代码字的游程数字总和，选择将导致输出位流的直流成份接近于零的代码字，并且如果当前状态值属于第一组状态，所述代码字匹配当前状态值的唯一位结构。

一种记录介质可以被用于承载根据本发明第一方面来转换的一个位流。适当的记录介质是压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或小型光盘(MD)。

该编码器的该游程数字总和电路包括存储一个查找表的存储器，其中为每个代码字存储各个游程数字总和；用于存储输出位流的当前游程数字总和以及用于表示该游程数字总和是否增加或减小的方向标志的存储器；以及用于根据该方向标志把一个代码字的各个游程数字总和与输出位流的当前游程数字总和相加或者从该输出位流的当前游程数字总和减去一个代码字的各个游程数字总和的加法器/减法器。

一般来说，该存储器还存储用于每个代码字的方向改变标志。在这种情况中，如果该方向改变标志被设置，则该方向标志被反转，否则该方向标志保持不变。

另外，该游程数字总和电路可以包括递增/递减二进制计数器，在检测一个二进制1之后，其计数方向被改变，并且其计数值通过检测二进制1或0而适当地增加或减小。

附图说明

下面将参照附图描述根据本发明的编码器和编码方法的一个例子，其中：

图1示出编码器的一个例子；

图2示出一个编码表，其中建立该信息字和代码字之间的关系；

图3示出一个游程数字总和电路的第一实现方式；以及

图4示出一个游程数字总和电路的第二实现方式。

具体实施方式

图1示出用于把m位信息字转换为n位代码字的一个编码器，其中包括一个转换器50，其连接到宽m位的一个总线51，用于接收m位信息字，以及连接到n位宽度的总线52，用于传送被转换的n位代码字。在该例子中，m为8，并且n为16。

另外，该转换器50连接到宽s位的总线53，用于接收表示瞬时编码状态的一个编码器当前状态值，以及连接到宽s位的总线55，用于传送该编码器的下一个状态值。在本例中，可能的编码器状态数目为4，并且s为2。

由例如包含s触发器的缓冲存储器54存储s位当前状态值。该缓冲存储器54连接到总线55，用于从转换器50接收下一个状态值，以及连接到总线53，用于传送当前存储在缓冲存储器54中的当前状态值。

为了能够选择传送一个给定信息字的4个n位代码字之一，转换器50还通过总线71和72连接到计算和选择设备70。该计算和选择设备70确定该4个n位代码字中的哪一个应当被传送到n位总线52，如下文所述。

转换器50把n位代码字输出到总线52，并且把s位下一个状态值输出到总线55，其对应于在总线51上的m位信息字、在总线53上的s位当前状态值以及在总线71上的选择值。为此，转换器50可以包括一个组合逻辑电路，用于产生必要的n位代码字，并且s位下一个状态值从该m位信息字和s位当前状态值输出。

另外，转换器50可以包括由总线51、53和71所寻址的一个只读存储器(ROM)，并且包含该信息字和下一个状态值。本质上，在转换器50中的ROM将包含如图2中所示的表格的内容。按照这种方式，当一个信息字、当前状态值和选择值分别出现在总线51、53和71上时，该ROM可以取出相关的信息字和下一个状态值，并且把它们分别置于总线52和55上。

总线52连接到一个并串转换器56的并行输入端，该并串转换器56把通过总线52从转换器50接收的代码字转换为要在信号线57上提供到调制器电路58的串行位流。这把该位流转换为要在线路60上传送的被调制信号。

一般来说，该调制器58将把在信号线57上接收的位流按照常规方式转换为不归零(NRZ)代码。这样，调制器电路58例如可以是一个模2积分器。

为了要执行的操作的同步的目的，在图1中所示的编码设备包括一个时钟产生电路(未示出)，用于产生控制该调制器电路58所用的时钟信号，以及用于控制缓冲存储器54的负载。

每个信息字对应于4个代码字和4个下一个状态值。该当前状态值被用于从这个的组中选择一个代码字和下一个状态值。但是，该转换器可以提供对应于所提供的满足特定约束条件的信息字的其他三个代码字。

在此有一个游程长度约束条件和一个位结构约束条件。该游程长度约束条件一般为已经参照现有技术描述的一个(d，k)约束条件。

由于能够区别属于状态2和3的代码字的必要条件而导致产生该位结构约束条件，如下文中所述。在这种情况中，这通过检查该代码字的第一和第十三位而实现。属于状态2的一个代码字使其第一和第十三位都设置为0，属于状态3的一个代码字的第一和第十三位中的至少一个位等于1。

因此，如果需要把一个代码字从另一个状态替换为状态2或状态3，则需要满足该位结构约束条件。因此，该替代代码字的第一和第十三位必须等于0，以替换属于状态2的代码字，并且该替换代码字的第一和第十三位中的至少一个必须等于1，以替换属于状态3的一个代码字。

根据直流控制作出在适当的代码字中的最终选择。也就是说，将选择使得在信号线60上的被调制位流的直流成份接近于0的代码字。

为了根据游程长度约束条件、位结构约束条件和直流控制，在代码字之间选择，使用计算和选择设备70。在通过总线51接收一个信息字时，转换器50把对应于该信息字和的所有4个代码字以及当前状态值通过总线72发送到计算和选择设备70。该计算和选择设备70在一个本地存储器中存储该内容。

计算和选择设备70包括用于确定四个代码字的每一个是否满足游程长度约束条件和适当的位结构约束条件的装置。

一般来说，用于确定是否满足该游程长度约束条件的装置包括一个组合逻辑电路，用于在四个代码字的每一个开始时以及在前一个字结束时计数二进制0的总数，并且如果该总数位于该游程长度范围内，即满足(d，k)约束条件，则提供一个预定输出。

用于确定该位结构约束条件是否满足的装置一般包括另一个组合逻辑电路。例如，当且仅当一个代码字的第一和第十三位为二进制0时，一个NOR门可以被配置为产生一个二进制1输出。

对于满足游程长度和位结构约束条件的那些代码字，计算和选择设备70接着对每个代码字确定低频内容，并且选择将最佳地导致在信号线60上的被调制位流接近于0的代码字。在该计算设备的一个优选实施例中，该游程数字总和被用于建立该被调制信号的低频内容。

该游程数字总和可以按照许多方式来确定。第一实现方式使用如图3中所示的二进制递增/递减计数器100。该代码字的位被首先显示给该计数器100，作为最高有效位的一个串行位流。如果递增/递减计数器100检测一个二进制1或0在该位流中，则该计数值被适当地增加或减小，并且如果递增/递减计数器100检测在该位流中的一个二进制1，则在该计数值已经被适当地增加或减小之后使得计数方向反向。用于表示该游程数字总和是否增加或减小的游程数字总和以及方向标志被存储在一个累加器101中。如果该方向标志表示该游程数字总和增加，则使用加法器/减法器102把该游程数字总和与由该递增/递减计数器为提供给它的每个代码字产生的计数值相加。另外，如果该方向标志表示该游程数字总和减小，则由该递增/递减计数器为提供给它的每个代码字所产生的计数值被加法器/减法器102从该游程数字总和中减去。该加法或减法的结果被存储在寄存器103中。当已经选择一个代码字时，来自寄存器103的适当结果被用于用该新的游程数字总和来更新累加器101。

另一个实现方式使用存储器110来取代递增/递减计数器100，如图4中所示。该存储器110在一个查找表中存储各个游程数字总和和用于每个代码字的方向改变标志。如上文所述，该游程数字总和和用于表示该游程数字总和是否增加或减小的方向标志被存储在累加器101中。如果该方向标志表示该游程数字总和增加，则使用加法器/减法器102把该游程数字总和与由存储器110为提供给它的每个代码字提供的各个游程数字总和相加。另外，如果该方向标志表示该游程数字总和减小，则由加法器/减法器102从该游程数字总和中减去由存储器110为提供给它的每个代码字提供的各个游程数字总和。该加法或减法的结果被存储在寄存器103中。当一个代码字已经被选择时，来自寄存器103的适当结果被用于利用该新的游程数字总和来更新该累加器101。如果与被选择的代码字相关的方向改变标志被设置，则该方向标志的数值被反向。因此，通过该方向标志和方向改变标志的当前数值确定该游程数字总和是否增加或减小。

所选择的代码字被通过总线73传送给转换器50，然后转换器50分别把该代码字和下一个状态值输出到总线52和55，如上文所述。

图2示出由转换器50所使用来确定为每个8位信息字和当前状态值传送哪一个16位代码字和新的状态值。该代码字和下一个状态值已经按照这样的方式来分配，以满足预定游程长度或(d，k)约束条件。因此，如果该代码字被选择为仅仅由该信息字和下一个状态值所表示，则被编码的位流将满足游程长度约束条件，但是不可能进行直流成份的控制。但是，与一个信息字相关的被调制的字的差异性相反，从而当替换代码字来自不同状态时，对游程数字总和的影响较大。

该表格包括一个列200，用于按照字典次序存储2^m或256个可能的8位信息字，以及一对列201a-d、202a-d，其中包括相应的代码字和用于当前状态值203a-d的下一个状态值。

存在唯一对应于一个信息字的代码字，其被称为第一类型的代码字，以及被复制并且对相同的当前状态值重复出现的代码字。这被称为第二类型的代码字。但是，下一个状态值总是在这些复制代码字之间不同。例如，可以从图2看出，在列201a中，用于信息字6和7的代码字相同，但是下一个状态值不同，分别为3和2。

该状态值还可以被分为两组。状态1和4属于第一组状态，而状态2和3属于第二组状态。该第二组状态包括在解码时所需的下一个状态值，以确定一个复制的代码字对应于哪一个信息字。因此，利用上文给出的例子，通过确定随后的代码字是否属于状态2或3，可以确定该信息字是否为6或7。这通过已经描述的这些状态的唯一位结构而确定。

每次转换是要取代一个信息字，假设该编码器处于状态1或4，特定的代码字被从对应于与先前写入的代码字并列满足预定游程长度或(d，k)约束条件并且游程数字总和接近于0的信息字的4个代码字中选择特定的代码字。按照这种方式，该被调制信号的直流电压电平被保持在接近于0的一个基本上恒定的水平，并且该低频分量保持尽可能地小。

当该编码器处于状态1或4时，紧接着在进入该状态之前转换的代码字为第一类型。通过定义，在解码过程中，该状态1或4的代码字不需要被观察，以唯一地建立与在前的代码字相关的信息字。因此，该编码器可以从与给定信息字相关的4个代码字中的任何一个选择，只要满足游程长度或(d，k)约束条件即可。

下面的例子清楚描述解码和选择处理。假设该编码器状态为1(或4)，并且假设该先前发送的代码字的拖尾的二进制0的数目为5个。当具有先前代码字的所有代码字的并列不违反d＝2和k＝10的游程长度约束条件时，如果该信息字，i＝0，则与字节i＝0相关的所有4个代码字，即，0000010010000000、0100000100100000、0100100001001000和100000100100000(参见图2)可以被收集到一个选择集合S。

另一方面，如果先前代码字的拖尾0的数目为7，则仅仅三个代码字0100000100100000、0100100001001000和0100000100100000被收集到该选择集合S，因为当连续二进制0的数目(7个拖尾二进制0和5个领先的二进制0)超过10个时，代码字0000010010000000将违背k＝10的约束条件。

如果该选择集合S的元素数目大于1，则该代码字选择器从该选择集合中最有利于低频成份的一个可用元素中选择该代码字。如果该选择集合仅仅包含一个索引元素，则没有选择，而是发送该单个代码字。

在状态2和3中的代码字已经被按照这样的方式来编辑，使得属于状态2和3的代码字的第一和第十三位的观察足以建立所述代码字的相关状态。

具体来说，在状态2中的代码字具有等于0的第一和第十三位，而在状态3中的代码字没有等于0的第一和第十三位。该第二类型的代码字总是接着来自第二组状态(即状态2或状态3)的代码字。因此，通过观察当前代码字和将要到来的代码字的第一和第十三位，与第二类型的代码字相关的一个信息字可以被唯一地解码。

每次转换是取代一个信息字，假设该编码器处于状态2，则从与该信息字相关的4个代码字选择特定的代码字，其中该信息字与先前写入的代码字并列满足预定的(d，k)约束条件和位结构约束条件，即第一和第十三位都等于0，并且该游程数字总和最接近于0。

类似地，每次转换是取代一个信息字，假设该编码器处于状态3，则从与该信息字相关的4个代码字选择特定的代码字，其中该信息字与先前写入的代码字并列满足预定的(d，k)约束条件和位结构约束条件，即第一和第十三位都不等于0，并且该游程数字总和最接近于0。

下面的例子澄清该编码和选择过程。假设该编码器状态等于2，并且假设先前发送的代码字的拖尾0的数目为5。如果信息字i＝0，则与i＝0相关的所有4个代码字，即0000010010000000、0100000100100000、0100100001001000和0100000100100000(参见图2)满足它们与先前代码字并列不违反d＝2和k＝10的约束条件。

由于当前状态等于2，则一个候选代码字必须具有等于0的第一和第十三位，使得该选择集合S包含2个元素，即0000010010000000和0100000100100000。

如果该选择集合的元素数目大于1，则该代码字选择器从该选择集合中最有利于低频成份的一个可用元素中选择该代码字。如果该选择集合仅仅包含一个元素，则没有选择，而是发送该单个代码字。

尽管选择集合的大小取决于游程长度约束条件，这意味着在所有情况中大于1个代码字的选择集合可以用于每个信息字，这仍然可以影响游程数字总和。在实践中，这足以保证在被调制信号中没有低频分量。

最好在与一个信息字对相关的代码字集合中包含使得游程数字总和最大的代码字，即其相关的被调制信号具有相反的差异性的代码字对，其中该差异性被定义为在该被调制信号中的二进制0和二进制1的数目之间的差值。

Claims (21)

1.一种用于使用一个代码字的表格和相关的下一个状态值把连续数据字转换为包含连续代码字的输出位流的方法，其中对于每个数据字，该表格提供一个代码字，以及对多个当前状态值的每一个提供相关的下一个状态值，该代码字为仅仅对应于一个数据字的第一类型或者为对应于一个以上的数据字的第二类型，与第二类型的每个代码字相关的下一个状态值属于第一组状态之一，该下一个状态值保证根据该下一个状态值所选择的相邻代码字满足一个游程长度约束条件，并且其中属于第一组状态的代码字可以由一个唯一的位结构来识别，该方法包括：

a.检索一个数据字；

b.为多个当前状态值的每一个选择对应于该数据字的代码字，该代码字满足游程长度约束条件，并且如果当前状态值属于第一组状态，还要匹配该当前状态值的唯一位结构；

c.从在步骤b中选择的代码字选择将使得该输出位流的直流成份最接近于0的代码字，以及

d.把在步骤c中选择的代码字置于该输出位流中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中当前状态值和下一个状态值的数目为4。

3.根据权利要求2所述的方法，其中当前状态值和下一个状态值在范围1至4中。

4.根据权利要求3所述的方法，其中该第一组状态包括当前状态和下一个状态值2和3。

5.根据权利要求4所述的方法，其中对应于当前状态值2或3的代码字的唯一位结构是至少两个位具有一个预定数值。

6.根据权利要求5所述的方法，其中对应于当前状态值2的代码字的唯一位结构是第一和第十三位都为0。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中对应于当前状态值3的代码字的唯一位结构是第一和第十三位中至少之一不是0。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中数据字的长度是8位。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中代码字的长度为16位。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中该游程长度约束条件是在输出位流的每个二进制1之间具有至少第一数目的二进制0，并且不多于第二数目的二进制0。

11.根据权利要求10所述的方法，其中该第一数目是2，以及该第二数目是10。

12.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中选择将导致输出位流的直流成份最接近于零的代码字包括计算该输出位流和满足该游程长度约束条件的所有代码字的游程数字总和，并且如果当前状态值属于第一组状态，则匹配当前状态值的唯一位结构。

13.根据权利要求7所述的方法，其中数据字的长度是8位。

14.根据权利要求7所述的方法，其中代码字的长度为16位。

15.根据权利要求7所述的方法，其中该游程长度约束条件是在输出位流的每个二进制1之间具有至少第一数目的二进制0，并且不多于第二数目的二进制0。

16.根据权利要求15所述的方法，其中该第一数目是2，以及该第二数目是10。

17.根据权利要求7所述的方法，其中选择将导致输出位流的直流成份最接近于零的代码字包括计算该输出位流和满足该游程长度约束条件的所有代码字的游程数字总和，并且如果当前状态值属于第一组状态，则匹配当前状态值的唯一位结构。

18.一种用于把连续数据字转换为包含连续代码字的输出位流的编码器，该编码器包括：

a.用于接收数据字的数据字输入；

b.用于存储代码字的表格以及相关的下一个状态值的第一存储器，其中该表格对每个数据字提供一个代码字，以及对多个当前状态值的每一个提供相关的下一个状态值，该代码字为仅仅对应于一个数据字的第一类型或者为对应于一个以上的数据字的第二类型，与第二类型的每个代码字相关的下一个状态值属于第一组状态之一，该下一个状态值保证根据该下一个状态值被选择的相邻代码字满足一个游程长度约束条件，并且其中属于第一组状态的代码字可以由一个唯一的位结构来识别；

c.选择器，用于从所述多个当前状态值中的其他当前状态值中选择对应于该数据字的代码字，该代码字满足游程长度约束条件，并且如果当前状态值属于第一组状态，还要匹配该当前状态值的唯一位结构；

d.第二存储器，用于存储在步骤c中选择的代码字；

e.游程数字总和电路，用于确定输出位流和存储在第二存储器中的每个代码字的游程数字总和；

f.选择器，用于从该第二存储器中选择具有在步骤d中的最小游程数字总和的代码字；以及

g.用于把代码字置于输出位流中的代码字输出。

19.根据权利要求18所述的编码器，其中该游程数字总和电路包括递增/递减二进制计数器，在检测到二进制1之后，其计数方向被改变，并且其计数值通过检测到二进制1或0而适当地增加或减小。

20.根据权利要求18所述的编码器，其中该游程数字总和电路包括一个存储器，其中存储对每个代码字具有各自的游程数字总和的查找表。

21.根据权利要求20所述的编码器，其中该查找表对于每个代码字还具有方向改变标志。

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