CN100530406C - 代码分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于分配将被记录到一记录媒质的源字的码字的分配方法。该方法包括：当在前码字b和后继码字c形成代码流Y时，分配两个可选码字b1和b2之一作为码字b，其中码字b1和b2有相反的INV，INV是表示包含在码字中“1”的数量为奇数还是为偶数的参数，以及当b1和c的代码流为Y1以及b2和c的代码流为Y2，分配码字以使得当b1、b2或c被另一满足一预定码字间边界条件的码字代替时，码字Y1和Y2的INV保持相反。依据此方法，通过采用一比主转换码字更少比特的短码字，达到高效的记录密度。当不满足游程长度条件的码字被其它码字代替时，分配码字使得代码流的DC抑制能力得以保持，从而提供更高的代码流DC抑制能力。

Description

代码分配方法
本申请是2002年4月20日提交中国专利局、申请号为No.02121707.6、题为“代码产生和分配方法”的发明申请的分案申请。
发明领域
本发明涉及分配记录到一记录媒质上的源代码的调制代码，更具体地说，涉及一种用于分配码字的方法，它分配将被记录到一记录媒质的源字的码字、以使得代码流的DC控制特征得以保持。
背景技术
在由(d、k、m、n)表示的游程受限码(RLL)中，代码性能主要基于记录密度和抑制代码DC成分的能力进行评价。此处，m表示数据比特量(所谓源数据比特量，也称为信息字比特量)，n表示调制后的码字比特量(所谓信道比特量)，d表示在码字中“1”与“1”之间最少的“0”的数量，以及k表示码字中“1”与“1”之间最多的“0”的数量。在码字中的比特之间的间隔用T表示。
在一调制方法中，为提高记录密度，当给定d和m时通常减少码字比特n的数量。然而，在RLL代码中，在一码字中，“1”与“1”之间最少的“0”的数量d与在一码字中“1”与“1”之间最多的“0”的数量k均应得到满足。假如在(d，k)条件满足的情况下，数据比特数量为m，则满足RLL(d，k)的码字数量应等于或大于2m。此外，为了实际使用此代码，游程长度约束，即RLL(d，k)条件，应在码字与码字的相连接处得到满足。另外，当一代码DC成分影响系统性能时，要求采用带有DC抑制能力的代码。
抑制RLL已调制代码流的DC成分的主要原因是减少伺服频带中的再生信号的影响。在下文中，抑制DC成分的方法将称为数字和值(DSV)控制法。
DSV控制方法广义上可分为两种。一种是具有DSV控制代码本身的方法，其中DSV控制代码能控制一DSV。另一种是在每个DSV控制时刻插入一合并比特(merge bit)的方法。8到14调制加(EFM+)代码利用一单独代码表完成DSV控制，而EFM代码或(1，7)代码通过插入一合并比特完成DSV控制。
因此，具有能控制DC成分抑制的DSV控制代码本身并满足上述条件的现有技术调制编码组的形态，如图1中所示，在其中预定数量的主转换代码组中的每一个均有用于控制DC成分抑制的相应代码组。每个主转换代码组与其相应代码组形成一对，以使DC成分得到抑制与控制。在这种情况下，有一些由于区分预定的主转换代码组的码字的特征。即，在主转换代码组A和B之间不存在相同码字。假如使用了重复代码，则可能存在用于解调这些重复代码的转换代码组C和D，其中转换代码组C和D之间无相同码字，但代码组A或B中的码字可能出现在用于解调这些重复代码的转换代码组C和D中。假如转换前的源字中比特数为m，则主转换代码组A和B以及用于解调这些重复代码的代码组C和D的码字数为2m。
假如代码组E至H是分别用于抑制伴随代码组A至D的DC抑制部分的DC抑制代码组，则代码组E至H中的每个中的码字特征分别与主代码组A至D中的码字特征相同。即，对控制DC成分抑制的DC抑制控制代码组E至H以及转换代码组A至D中的每一个，施加同样的用于产生重复代码字的条件或确定码字中头零(lead zero)数量的条件。
例如，用在流行的数字多功能盘(DVD)中的EFM+代码的特征为RLL(2，10)的一游程长度条件和一16比特的码字长度(n)，如图2所示。主转换代码组为MCG1(图1中的“A”)和MCG2(图1中的“B”)，而用于解调这些重复代码的转换代码组为DCG1(图1中的“C”)和DCG2(图1中的“D”)。有四个DSV代码组(图1中的“E-H”)与各自的转换代码组配对，以控制DC成分抑制。在这四个转换代码组和用于控制DC成分抑制的四个DSV代码组之间不存在相同的码字。
另外，用于在整个码组中产生重复代码字的条件是相同的，在每个能控制DC成分的码组对(MCG1与第一DSV码组，MCG2与第二DSV码组，DCG1与第三DSV码组，DCG2与第四DSV码组)中码字的特征是相同的。
也就是说，采用重复代码字产生具有从其最低有效位(LSB)起的2至5位为0的连续序列的码字。将此规则以同样方式施加到每个码组。在与主转换代码组MCG1共同控制DC成分抑制的第一DSV代码组的每个码字中，有一从最高有效位(MSB)起的2至9位为0的连续序列。与主转换代码组MCG2共同控制DC成分抑制的第二DSV代码组的每个码字中，从MSB起连续0或1个“0”。与用于解调重复代码的主转换代码组DCG1共同控制DC成分抑制的第三DSV代码组中的码字中的一些比特(此处，b15(MSB)或b13)是“ob”，而与用于解调重复代码的主转换代码组DCG2共同控制DC成分抑制的第四DSV代码组中的码字中的一些比特(此处，b15(MSB)或b13)是“1b”。在发展8到15调制码时，此调制码相对于现有技术中采用如图1或2所示调制代码组的调制方法EFM+，在记录密度方面有一优势，当由于将边界规则应用到邻近连接一码字与另一码字的边界的存储单元，导致码字改变时，代码流的原始特征也随之改变。
发明内容
为解决以上问题，本发明的一个目的是提供一种方法，用于产生和分配码字，在其中产生和分配游程长度受限的码字，使得即使当一码字依据代码流分配时的边界规则替换，代码流的原始特征也能无变化地保留。
为实现本发明的目的，本发明提供一种用于分配将被记录到一记录媒质的源字的码字的分配方法，该方法包括：当在前码字b和后继码字c形成代码流Y时，分配两个可选码字b1和b2之一作为码字b，其中码字b1和b2有相反的INV，INV是表示包含在码字中“1”的数量为奇数还是为偶数的参数，以及当b1和c的代码流为Y1以及b2和c的代码流为Y2，分配码字以使得当b1、b2或c被另一满足一预定码字间边界条件的码字代替时，码字Y1和Y2的INV保持相反。
依据此方法，通过采用一比主转换码字更少比特的短码字，达到高效的记录密度。当不满足游程长度条件的码字被其它码字代替时，分配码字使得代码流的DC抑制能力得以保持，并且因此可提供更高的代码流DC抑制能力。
附图说明
通过参照附图详述优选实施例，将更清楚说明本发明的以上目的和优点。
图1是一现有技术中调制代码组的形态的例子的方框图；
图2是一表示现有技术代码组和包括在代码组中的码字的特征的表；
图3是一表示依据本发明产生和分配代码的方法的流程图；
图4是一表示主转换表的多种码字组和每个码字组中码字特征的表；
图5是一表示用于DC控制的转换表的多种码字组和每个码字组中码字的特征的表；
图6是一表示用于DC控制的辅助转换表的多种码字组和每个码字组中码字的特征的表；
图7是一表示当码字a和b相连接时，游程长度条件应考虑什么的方框图；
图8是一表示当图7中描述的游程长度条件不满足时，代码转换之前和代码转换之后INV变化的一个例子的表。
图9是一表示用于DC控制的可选码字b1和b2导致代码流分流的一个例子的方框图；
图10是一表示在一代码流对的INV值之间关系的曲线图；
图11A至11E是依据本发明的主转换代码；
图12A至12J是依据本发明的用于DC控制的代码转换表；
图13A至13B是依据本发明的用于DC控制的辅助代码转换表；以及
图14是一曲线图，表示当依据本发明的用于DC控制的代码转换表的码字在所有码字的25％中采用时的频谱，与当采用现有技术EFM+调制码字时的频谱的差别。
具体实施方式
图3是一表示依据本发明产生和分配代码的方法的流程图，依据用于产生和分配将被记录到一记录媒质上的源字的码字的方法，产生满足预定游程长度条件的码字并且所产生的码字将依据步骤300的每个游程长度条件分组。分配码字使得用作源字的码(字)流能控制步骤310的DC成分。在步骤320中，将确定预定边界条件是否满足。如果该条件不满足，则此码字将被满足边界条件的码字代替，而分配原始码字时所考虑的DC控制特征得以保持。
用于源码转换的码字的代码表大概可分成三种：1)主转换表，2)用于控制DC成分的转换表，以及3)用于控制DC成分的辅助转换表。
图4是一表示主转换表的多种码字组和每个码字组中码字特征的表。假设d表示一码字的最小游程长度限制，k表示一码字的最大游程长度限制，m表示源数据的比特数，n表示调制后一码字的比特数。终零(EZ)表示码字中从LSB至MSB连续“0”的数量，而且LZ表示码字中从MSB至LSB连续“0”的数量。例如，满足d＝0，k＝10，m＝8，n＝15，0≤EZ≤8的码字将依据以下LZ条件划分：
1)满足2≤LZ≤10的码字数：177
2)满足1≤LZ≤9的码字数：257
3)满足0≤LZ≤6的码字数：360
4)满足0≤LZ≤2的码字数：262
假如源数据比特数满足m＝8，用于转换的码字数应为256或更多。然而，在条件1)中，码字数不等于256。因此，条件1)的码字数能通过从一有过剩码字数的条件中获得一些码字以等于256。在这种情况下，从满足组3)的LZ条件的码字中获得83个码字加入组1)。然后，已含在条件1)至4)中的码字数分别为260、257、277(＝360-83)和262，并满足调制码字的最小数量，也就是说，对8比特源数据来说为256。如图4的表中，主代码组1(MCG1)是一包括满足条件1)的码字的代码组名，并且能从满足条件3)的码字中获得一些(83)码字。MCG2和MCG4分别是满足条件2)和4)的码字名。MCG3是满足条件3)除给MCG1的83比特之外的码字名。在主代码组MCG1至MCG4的每一个中，只有256个码字能用作源代码的转换代码。
图5是一表示用于DC控制的一主转换表的多种码字组和每个码字组中码字特征的表。例如，假设d＝2，k＝10，m＝8，n＝17，且0≤EZ≤8，用于控制DC成分的转换代码表，依据LZ条件可包括以下四组(分别对应图5中的DCG1、DCG2、DCG3和DCG4)：
1)满足2≤LZ≤10的码字数：375
2)满足1≤LZ≤9的码字数：546
3)满足0≤LZ≤6的码字数：763
4)满足0≤LZ≤2的码字数：556
形成一用于控制DC成分的转换表的每组应该具有选择性地对应于一源数据的至少2个码字，因此对8比特源数据来说至少有512(＝28+28)个码字。由于在满足LZ条件1)的代码组中，码字数少于512，代码组1)能通过从满足其他LZ条件的其他代码组中获得过剩码字以等于512。例如，在上面的实施例中，代码组1)可从满足条件3)的代码组获得177个码字以达到552(＝375+177)个码字。
图6是一表示用于DC控制的辅助转换表的多种码字组和每个码字组中码字的特征的表。例如，在码字满足d＝2，k＝10，m＝8，以及n＝15时，满足9≤EZ≤10的码字，主代码转换组(MCG)的过剩码字，以及满足LZ＝7，8或LZ＝4，5的码字被用作用于控制DC成分抑制的辅助代码组(ACG)的码字。现在要详述产生这些码字的条件。以下条件分别对应于ACG1至ACG4，此为用于控制DC成分抑制的附加转换表名的条件：
1)5码字(满足9≤EZ≤10和LZ≠0)+过剩的4码字(MCG1中)＝9码字；
2)5码字(满足9≤EZ≤10和LZ≠0)+过剩的1码字(MCG2中)＝6码字；
3)5码字(满足9≤EZ≤10和LZ≠1)+过剩的21码字(MCG3中)+15码字(满足7≤LZ≤8且1≤EZ≤8)＝41码字；MCG1中的过剩的4码字＝9码字；
4)7码字(满足9≤EZ≤10)+过剩的6码字(MCG4中的)+85码字(满足3≤LZ≤5且0≤EZ≤8)＝98码字。
当码字a和码字b相连接时，两码字的连接处应满足一游程长度(d，k)条件。图7是一表示当码字a和b相连接时游程长度条件应该考虑什么的方框图。满足游程长度条件意味着图7中码字a的终零(EZ_a)与码字b的头零(LZ_b)的和等于或大于最小游程长度d，并且等于或小于最大游程长度k。
图8是一表示当图7中描述的游程长度条件不满足时代码转换之前和代码转换之后INV变化的一个例子的表。码字b被确定在一由在前码字即码字a的EZ指示的组中。当a或b包括在一无足够码字满足该条件并从其他代码组中获得码字的代码组中时，(d，k)条件可能不满足。在此例中，码字a的EZ改变以满足游程长度条件，此条件称为边界规则。依据边界规则，表明一码字流中“1”的数量为奇数还是为偶数的变量INV可以从先前的INV改变而来，而码字a未改变(不清楚)。由于此特征，应注意能控制DC成分抑制的码转换表中一码字的分配。
图9是一表示用于DC控制的可选码字b1和b2导致代码流分流的一个例子的方框图。本发明的代码转换的主要特征之一是分配可被选作DC控制的两个代码转换表的码字，使得它们有相反的INV特征。当先前的INV依据以上描述的边界规则改变时，假如可以进行选择的两个代码变换表中的两个码字的INV都改变，则不存在问题。否则，具有相反INV码字的特征无法保持。由此，一代码转换表将按以下方法设计。
首先，在图9的A中，即，码字a和码字b相连接的接口处，假如被选作为码字b的b1和b2分别是DCG11和DCG12的码字，在分离相应于相同源代码但有不同INV的码字之后，它们被重新分组在如图5所示的代码转换表DCG1，或者假如b1和b2分别是MCG1和MCG2的码字，那么LZ_b1(码字b1的LZ的数量)和LZ_b2(码字b2的LZ的数量)为1的码字被分配在存储位置。这样，当码字a的EZ为“0”时，依据边界条件，在包括码字b1的代码流和包括码字b2的代码流中码字a的INV将改变，或包括码字b1的代码流或包括码字b2的代码流中码字a的INV将不改变，使得两代码流的INV保持相反。举例如下：
源数据   250   224   27
代码流1(转换前)000001000010001(MCG3)000001000001001(MCG1)010010010000000(MCG1)
代码流1(转换后)000001000010001    000001000001000010010010000000
INV1   1   1   0
代码流2(转换前)000001000010001(MCG3)000001000001001(MCG1)010010000000000(ACG1)
代码流2(转换后)000001000010001   000001000001000010010000000000
INV2   1   1   1
然后，在图9的B中，即，码字b和码字c相连接的接口处，假如b1和b2分别包括在代码转换表DCG11和DCG12、DCG21和DCG22、DCG31和DCG32、DCG41和DCG42、MCG1和ACG1、MCG2和ACG2、MCG3和ACG3或MCG4和ACG4，以及(xx)xxxxxxxxxxx1001或(xx)xxxxxxxxxx10001，则INV可以依据归因于后继码字c的LZ的边界条件而改变。因此，这些码字b1和b2被分配到在每个表中相应于相同源数据的存储单元，以使得两个代码流的INV保持相反。举例如下：
源数据   250   152   210
代码流1(转换前)000001000010001(MCG3)01000000010001001(DCG11)000000100000001(MCG1)
代码流1(转换后)000001000010000   01000000010001001000000100000001
INV1   0   0   0
代码流2(转换前)000001000010001(MCG3)0100100010001001(DCG12)010000001001001(MCG1)
代码流2(转换后)0000010000100000   01001000010001001010000001001001
INV2   0   1   1
对于图9的接口A和B，考虑以上因素这些码字首先被分配到在每个代码转换表(DCG11和DCG12或MCG1和ACG1)中相应于相同源数据的存储单元。参照以下例子，在点B，依据边界规则，代码流1和代码流2的INV保持相反，并且代码流3和代码流4的INV保持相反。而且，在点B，依据边界规则，代码流1和代码流3的INV保持相反，并且代码流2和代码流4的INV也保持相反。
源数据   250   152   7
代码流1(转换前)000001000010001(MCG3)01000000010001001(DCG11)010000010010001(MCG1)
代码流1(转换后)000001000010000   01000000010001000010000010010001
INV1   0   1   1
代码流2(转换前)000001000010001(MCG3)01001000010001001(DCG11)010010010010001(ACG1)
代码流2(转换后)0000010000100000   01000000010001000010010010010001
INV2   0   1   0
代码流3(转换前)000001000010001(MCG3)0100100010001001(DCG12)010000010010001(MCG1)
代码流3(转换后)0000010000100000   01001000010001000010000010010001
INV3   0   0   0
代码流4(转换前)000001000010001(MCG3)01001000010001001(DCG12)010010010010001(ACG1)
代码流4(转换后)0000010000100000   01001000010001000010010010010001
INV4   0   0   1
如上所述，考虑到代码流的边界规则导致一码字INV改变，分配码字使得调制后一码字对的INV极性总保持相反。图10是一表示在一代码流对的INV值之间关系的曲线图。假如分配码字使得一代码流对的INV值总相反，可选择一码字以形成代码流对间的DC成分的一代码流。
除此规则外，当源数据来自用于控制DC成分的代码转换表中的251至255时，图9的点A的INV值可保持相反。在此例外情况下，码字的代码字和值(CSV)符号相反以使得代码流对中DSV的值有差别，其中CSV表示代码字中的直流(DC)值。
图11A至11E是主转换代码表，在其中依据以上条件产生和分配码字。
图12A至12J是用于DC控制的代码转换表，在其中依据以上条件产生和分配码字。
图13A至13B是用于DC控制的辅助代码转换表，在其中依据以上条件产生和分配码字。
图14是一曲线图，表示当在所有码字的25％中采用依据本发明的用于DC控制的代码转换表的码字时的频谱，与当采用现有技术EFM+调制码字时的频谱的差别。如图所示，在低频带，依据本发明的已调制代码流的频谱与EFM+的频谱相同，这表明依据本发明的代码流，与采用EFM+方法的代码流抑制DC成分的能力几乎相同。
因此，由于本发明采用15比特代码作为主转换代码，并可选地采用17比特DC控制代码用于控制DC成分，所以本发明相对于现有技术中的EFM+代码在记录密度方面效率更高，而在DC抑制方面能力相同。
依据本发明，通过采用一比主转换码字更少比特的短码字，达到高效的记录密度。
同样，当不满足游程长度条件的码字被其它码字代替时，分配码字使得代码流的DC抑制能力得以保持，因此可提供更高的代码流DC抑制能力。

Claims (3)

1.一种用于分配将被记录到一记录媒质的源字的码字的分配方法，包括：
当在前码字b和后继码字c形成代码流Y时，分配两个可选码字b1和b2之一作为码字b，其中码字b1和b2有相反的INV，INV是表示包含在码字中“1”的数量为奇数还是为偶数的参数，以及
当b1和c的代码流为Y1以及b2和c的代码流为Y2时，分配码字，以使得当不满足码字之间的游程长度边界条件的b1、b2或c被另一满足码字之间的游程长度边界条件的码字代替时，Y1和Y2的INV保持相反。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当游程长度边界条件为码字间连续“0”的数量应当至少为2，并且码字c从最低有效位(LSB)到最高有效位(MSB)方向的连续“0”的数量为1时，不满足游程长度边界条件且为xxxxxxxxxxx1001或xxxxxxxxxx10001的码字b出现在b1和b2中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，当码字a和b之间连续“0”的数量为1或0时，改变码字a或b以使得形成边界的0的数量大于2小于10。
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