CN100392985C

CN100392985C - 具型态控制的型态相依编码方法

Info

Publication number: CN100392985C
Application number: CNB2004100004085A
Authority: CN
Inventors: 杨永吉; 许哲国
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2004-01-12
Filing date: 2004-01-12
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2024-01-12
Also published as: CN1642017A

Abstract

本发明涉及一种具型态控制的型态相依编码方法，应用于结合型态分类及数码集合概念的型态相依编码方法中，透过在固定区间的编码程序中加入型态控制的部分，提升直流成分控制效果，该方法包含下列步骤：步骤a、持续执行与资料字对应的数码字编码程序；步骤b、当未达到一预定间隔时，执行一计数值累加程序；及步骤c、当达到该预定间隔时，还包含执行下列步骤：插入预定的一型态控制数码字的编码程序；及执行该计数值归零程序；其中，在步骤c之后当资料字未全部完成编码时，将持续执行重复步骤a至步骤c的步骤。本发明的编码方法增加了后续编码程序在数码字上的可选择性，进而改善了直流成分控制的能力。

Description

具型态控制的型态相依编码方法

技术领域

本发明涉及一种编码数据产生的编码方法，尤其涉及一种应用于型态相依编码机制之中，利用型态控制的概念来提高编码的直流成分控制(DC-Free)能力的编码方法。

背景技术

一般应用在记录媒体中的编码机制，指的是将原本欲直接储存在记录媒体中的资料字，先透过特定规则的编码技术演算之后，然后产生出一连串符合特定规则的数码字符串，如此便能够以较有效率的形式被记录在记录媒体当中，当有需要使用时再透过执行具有符合特定规则的反程序，便可将数码字符串再还原成为原本的资料字后提供使用。

在应用限制执行长度(Run Length Limit，RLL)方式的编码设计方法下，一般都会具有(d，k)的限制，所谓的(d，k)限制，d指的是在两个逻辑1之间所具有逻辑0的最小个数，而k指的是在两个逻辑1之间所具有逻辑0的最大个数。以常见的EFM编码方法来说，其主要是能够在(d，k)限制为(2，10)的条件之下，以8/14的编码表格对资料字进行编码程序，但是为了使任意两个数码字之间都能够相连且满足(d，k)限制，并且有效提高对于直流成分控制(DC-Free)的能力，因此在原本14个位大小的数码字的中又加入3个位大小的合并码(Merging Code)，使得编码率(Coding Rate)变为8/17，不但使得编码率大为降低而且编码演算程序变得更为复杂；另外一种EFMPlus编码方法，则主要是利用结合型态(Type)、状态(State)的方式，提供在(2，10)的(d，k)限制之下，以8/16的编码率提供调变机制，但是由于这种方式中会有许多数码字被重复使用到，也就是不同的资料字可能会被编码成为相同的数码字，所以在译码时，必须要再加入额外的辅助条件以避免译码上错误的发生。

继上述编码方式之后，还出现了结合型态及集合(Set)概念的型态相依编码方法，由于在高编码率的编码设计之下，可用的数码字相对较少，因此利用前后数码字之间的型态相依规则，重复利用数码字来组成编码表格达到编码的目的。虽然相较于前面所提到的两种编码方式更能够提高整体的编码率，但却也使得这种方式在编码过程中可选的数码字较少，导致直流成分控制能力被降低许多。虽然直流成分控制能力可以在编码程序中利用增加前瞻路径运算(lookahead)的长度来加以克服，但是这种处理方式的效果有限且会增加编码程序中演算过程的复杂度。

因此，要如何增加既有型态相依编码方法本身可选择数码字数量，以提高直流成分控制能力，是目前所要努力的重要方向所在。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有型态控制的型态相依编码方法。其主要是在以往结合型态分类及数码集合概念的型态相依编码方法中，透过加入型态控制数码字的概念，增加可选择数码字，进而达到使编码后的直流成分控制能力能够更为提高的目的。其主要的技术特征在于，当型态相依编码方法执行到达预定的一定间隔时，即已进行一定长度的资料字的编码程序后，便加入预定的型态控制数码字于数码字符串中，借此改变型态，使得下个资料字在编码时能够有更多可选择的数码字。所选择加入的型态控制数码字，必须要能够满足原先型态相依编码方法所设定的(d，k)限制及型态限制。

为了实现上述目的，本发明提供了一种具型态控制的型态相依编码方法，应用于结合型态分类及数码集合概念的型态相依编码方法中，其特点在于，透过在固定区间的编码程序中加入型态控制的部分，提升直流成分控制效果，该方法包含下列步骤：

步骤a、持续执行与资料字对应的数码字编码程序；

步骤b、当未达到一预定间隔时，执行一计数值累加程序；及

步骤c、当达到该预定间隔时，还包含执行下列步骤：

插入预定的一型态控制数码字的编码程序；及

执行该计数值归零程序；

其中，在步骤c之后当资料字未全部完成编码时，将持续执行重复步骤a至步骤c的步骤。

上述的具型态控制的型态相依编码方法，其特点在于该预定间隔为7个位组长度，即7个资料字长度。

上述的具型态控制的型态相依编码方法，其特点在于该预定间隔可依照一间隔规则来加以指定。

上述的具型态控制的型态相依编码方法，其特点在于该间隔规则具有固定长度间隔或变动长度间隔。

上述的具型态控制的型态相依编码方法，其特点在于该型态控制数码字为不大于3个位长度。

上述的具型态控制的型态相依编码方法，其特点在于该型态控制数码字选自预设的一型态控制数码集合T_i的一型态控制数码向量V_j。

上述的具型态控制的型态相依编码方法，其特点在于该型态控制数码集合T_i可用下列表示式表示：

T_i＝{[型态控制数码向量V_j]，[型态控制数码向量V_j+1]，...}，i＞0。

上述的具型态控制的型态相依编码方法，其特点在于该型态控制数码向量V_j可用下列表示式表示：

V_j＝[型态控制数码字，型态，禁连型态集合]，j＞0。

上述的具型态控制的型态相依编码方法，其特点在于该型态控制数码向量V_j中，当该型态控制数码字相同时，所述型态控制数码向量V_j的型态必定不同。

上述的具型态控制的型态相依编码方法，其特点在于该型态控制数码向量V_j中，当该型态控制数码字相同时，所述型态控制数码向量V_j的禁连型态集合必定相同。

上述的具型态控制的型态相依编码方法，其特点在于所述型态控制数码向量V_j的型态的类型必存在于型态相依编码方法中型态的类型之中。

上述的具型态控制的型态相依编码方法，其特点在于该禁连型态集合是由至少一个的型态类型所构成的集合。

上述的具型态控制的型态相依编码方法，其特点在于该插入预定的该型态控制数码字的编码程序的步骤执行后，所述编码程序的整体编码结果必须满足型态相依编码方法中所设定的数字组合限制(dk-Constraint)，即(d，k)限制。

上述的具型态控制的型态相依编码方法，其特点在于该插入预定的该型态控制数码字的编码程序的步骤执行后，必须满足型态相依编码方法中所设定的型态相依规则。

本发明所提的具型态控制的型态相依编码方法中，包含有下列步骤：(a)持续执行与资料字对应的数码字编码程序；(b)并且在完成一个资料字的编码程序后同时累加计数用的计数值；(c)当计数值达到预设的预定间隔时，便执行预定型态控制数码字的插入编码程序；(d)执行完插入型态控制数码字之后将计数值重新归零，并且当未完成所有资料字的编码程序时，将持续执行步骤(a)至步骤(d)的流程，直到完成所有资料字的编码程序为止。

透过本发明方法，将可以使得在以往型态相依编码方法的编码程序中可以有更多的数码字供选择，达到增加编码过程的直流成分控制能力的效果。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明所述的具型态控制的型态相依编码方法的主要流程图；

图2为本发明所述的具型态控制的型态相依编码方法的型态控制数码集合较佳实施例；及

图3至图11为本发明所述的具型态控制的型态相依编码方法的资料字数码字对应查找表格较佳实施例。

具体实施方式

本发明提出一种具型态控制的型态相依编码方法，是能够在现有型态相依的编码方法中，透过增加型态控制数码字于编码中的方式增加可选择数码字的数量，以提升直流成分控制(DC-Free)的效果。

所谓的型态相依编码方法，是在将资料字转换为数码字的编码程序中，透过数码字的型态分类及数码集合的方式进行编码，但是这种型态相依方法却会因为在编码程序中型态限制的因素，减少可选择的数码字数量，而导致直流成分控制的能力不彰。

本发明方法则是利用在编码字符串中加入型态控制数码字的概念，增加数码字的可选择性，以期改善在高编码率的型态相依编码方法中所产生直流成分控制能力不良的问题。图1为本发明方法的主要流程图，进一步说明如下：

首先，步骤100，依照既定的型态相依编码方法开始持续执行将资料字转换为对应数码字的编码程序，此步骤主要是依照资料字去查找预设表格(图3至图11为本发明较佳实施例中的表格内容示意)中的数码字集合，然后再根据型态相依的限定条件及满足(d，k)限制的前提之下，找到数码字集合中最佳的可编码数码字作为实际编码使用，此部份属于公知部分，在此不多作赘述；步骤110，在一般的型态相依编码方法开始进行时，本发明方法会透过一个计数值来记录已编码的资料字数量，每次完成一个资料字的编码程序后便将计数值加1，此计数值是用来决定何时需要进行型态控制数码字的插入程序；步骤120，执行本发明方法之前，需设有一个预定间隔，然后在执行过程中随时判断计数值是否已经达到预设的预定间隔？举例来说：若预定间隔设定为3，则表示当完成3个资料字(每个资料字长度相当于一个位组长度)的编码程序后，便要执行一次的型态控制数码字插入程序，在本发明较佳实施例当中可设定预定间隔为1，而事实上预定间隔也可以透过预定的间隔规则来进行指定，在间隔规则中可指定预定间隔以固定间隔方式(也就是间隔长度一致，如：7，7，7，7…)或者是变动间隔方式(也就是间隔长度依照一定规则作变动，如：7，9，7，9…)来产生；步骤130，当到达预设的预定间隔时便执行插入预定的型态控制数码字的编码程序，反之若未达到预定间隔前则再回到步骤100处继续进行后续流程，而有关型态控制数码字的编码程序细节将在稍后作进一步说明；步骤140，完成型态控制数码字的插入程序之后便执行将计数值归零的程序；步骤150，然后判断是否已经完成所有资料字的编码程序？若资料字未全部完成编码程序之前，将重新回到步骤100处继续执行步骤100至步骤150的运作流程，反之若已经完成所有资料字的编码程序时则结束整个方法流程。

有关型态控制数码字的部分，基本上为了避免过度降低编码率，通常型态控制数码字的长度不会太长，其通常是选自预设的型态控制数码集合(T_i)的型态控制数码向量(V_j)中。

如图2中所示，图中显示有三个不同的型态控制数码集合(即T₁、T₂及T₃)，这些型态控制数码集合(T_i)，可以用下列表示式表示：

T_i＝{[型态控制数码向量(V_j)]，[型态控制数码向量(V_j+1)]，...}，其中i＞0。

而每个型态控制数码向量(V_j)，又可以用下列表示式表示的：

V_j＝[型态控制数码字，型态，禁连型态集合]，j＞0。

基本上，型态控制数码向量(V_j)中除了型态控制数码字有一定长度的限制之外，还必须要遵守下列的限制条件，包括：

(1)当两个型态控制数码向量(V_j)中的型态控制数码字相同时，其型态必须为不同。

(2)当两个型态控制数码向量(V_j)中的型态控制数码字相同时，其禁连型态集合必须为相同。

(3)型态控制数码向量(V_j)中型态的类型必定存在于型态相依编码方法中型态的类型之中。

(4)型态控制数码向量(V_j)中禁连型态集合是由至少一个的型态类型所构成的集合。

以下将透过一较佳实施例的方式来证明本发明方法的具体可行性。

假设整个编码程序的预设初始型态为“A”；预设的预定间隔则为1(即在每个资料字之后都加入型态控制数码字)；而预设插入的型态控制数码字为2个位长度(即图2中的T₂型态控制数码集合)；所要编码的两个资料字分别依序为“57”及“96”。

此时经由查找图3至图11的表格后得知，第一个资料字“57”对应的集合为：

S57＝{[001001000001000，B，{C}]，[010000100010010，A，{B}]}。

因为其具有两个数码字且其禁连型态集合均不含有初始型态“A”，因此可以任意选择一数码字作为编码使用，在此选择第一个数码字(即“001001000001000”)来作为编码之用，而由于预定间隔为1所以在进行下一资料字编码程序之前必须先要执行插入型态控制数码字的程序，其中T₂的型态控制数码集合为：

T₂＝{[00，A，{B}]，[01，A,，{C}]，[10，A，{C}]}。

其中的型态控制数码向量(V_j)有三个(即V₁、V₂及V₃)，且禁连型态集合各自为{B}、{C}及{C}，在不违反禁连型态限制的前提之下除第一个型态控制数码向量(V₁)中的型态控制数码字之外其余两个均可使用。

此时可先查找接续的资料字“96”的对应集合为：

S96＝{[001000100100001，A，{C}]，[010010000000100，C，{B}]}。

其同样具有两个数码字，且禁连型态为{C}和{B}皆不等于“A”，因此均可合法的接续在前面所述的欲插入的型态控制数码字之后，此时只要在不违反(d，k)限制条件的前提之下，任何合法的编码程序将会被允许，如：当选择V₂中的型态控制数码字时，资料字“96”的两个数码字中只有第一个数码字为合法的编码对象，而当选择V₃中的型态控制数码字时，则资料字“96”的两个数码字均为合法的编码对象，此时可以根据预先所设定需要的直流成分控制能力来作出最佳的选择。

因此本实施例最后可选择V₂中的型态控制数码字及资料字“96”中的第一个数码字来作为最后的编码对象，最后整个的编码结果为：{001001000001000，01，001000100100001}。

事实上，经由本发明方法所产生的具有型态控制概念的型态相依编码方法，其在加入型态控制数码字之后，虽然仍会稍微降低编码率但是却可以增加数码字的可选择性，达到与其它现有技术的编码方法(如：EFM、EFMPlus编码方法…)接近的直流成分控制的能力。

当进行数码字符串还原为原始资料字的译码程序的过程时，则仅需要简单的记录下(1)实际的数码字符串内容(包含插入的型态控制数码字)及(2)预定间隔的设定(以了解型态控制数码字的插入位置)，即可轻易完成译码的程序，此应为熟悉该项技术者能够轻易了解并据此实施的部分，也不多作赘述。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种具型态控制的型态相依编码方法，应用于结合型态分类及数码集合概念的型态相依编码方法中，其特征在于，透过在固定区间的编码程序中加入型态控制的部分，提升直流成分控制效果，该方法包含下列步骤：

步骤a、持续执行与资料字对应的数码字编码程序；

步骤b、当未达到一预定间隔时，执行一计数值累加程序；及

步骤c、当达到该预定间隔时，还包含执行下列步骤：

插入预定的一型态控制数码字的编码程序；及

执行该计数值归零程序；

2.根据权利要求1所述的具型态控制的型态相依编码方法，其特征在于该预定间隔为7个位组长度。

3.根据权利要求1所述的具型态控制的型态相依编码方法，其特征在于该预定间隔可依照一间隔规则来加以指定。

4.根据权利要求3所述的具型态控制的型态相依编码方法，其特征在于该间隔规则具有固定长度间隔或变动长度间隔。

5.根据权利要求1所述的具型态控制的型态相依编码方法，其特征在于该型态控制数码字为不大于3个位长度。

6.根据权利要求1所述的具型态控制的型态相依编码方法，其特征在于该型态控制数码字选自预设的一型态控制数码集合T_i的一型态控制数码向量V_j。

7.根据权利要求6所述的具型态控制的型态相依编码方法，其特征在于该型态控制数码集合T_i可用下列表示式表示：

8.根据权利要求6所述的具型态控制的型态相依编码方法，其特征在于该型态控制数码向量V_j可用下列表示式表示：

V_j＝[型态控制数码字，型态，禁连型态集合]，j＞0。

9.根据权利要求8所述的具型态控制的型态相依编码方法，其特征在于该型态控制数码向量V_j中，当该型态控制数码字相同时，所述型态控制数码向量V_j的型态必定不同。

10.根据权利要求8所述的具型态控制的型态相依编码方法，其特征在于该型态控制数码向量V_j中，当该型态控制数码字相同时，所述型态控制数码向量V_j的禁连型态集合必定相同。

11.根据权利要求8所述的具型态控制的型态相依编码方法，其特征在于所述型态控制数码向量V_j的型态的类型必存在于型态相依编码方法中型态的类型之中。

12.根据权利要求8所述的具型态控制的型态相依编码方法，其特征在于该禁连型态集合是由至少一个的型态类型所构成的集合。

13.根据权利要求1所述的具型态控制的型态相依编码方法，其特征在于该插入预定的该型态控制数码字的编码程序的步骤执行后，所述编码程序的整体编码结果必须满足型态相依编码方法中所设定的数字组合限制。

14.根据权利要求1所述的具型态控制的型态相依编码方法，其特征在于该插入预定的该型态控制数码字的编码程序的步骤执行后，必须满足型态相依编码方法中所设定的型态相依规则。