CN101908354B - 一种游长受限调制编码方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种游长受限调制编码方法，用于蓝光多阶光存储装置，其中，所述蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，所述方法包括以下步骤：A、读取4比特二进制序列数据，按照控码码表的对应关系对所读取的数据进行4/5转换；B、读取3比特二进制序列数据，按照基码码表的对应关系对所读取的数据进行3/3转换；C、重复以上步骤，直到编码结束。本发明在与普通光盘存储系统具有良好的系统兼容性的情况下，能够提高光盘的存储容量。
Description
技术领域
本发明涉及数字存储和调制编码技术领域，特别是涉及一种用于蓝光多阶光存储装置的游长受限调制编码方法。
背景技术
常规的蓝光二值存储光盘都采用RLL(Run Length Limited，游长受限)的编码方案。RLL是指光盘所存储的通道序列满足以下条件：在该序列的两个‘1’之间最少有d个‘0’，最多有k个‘0’。d和k这两个参数分别规定了可能出现在序列中的最小和最大的游程。参数d控制着最高传输频率，因此可能影响序列通过带限信道传输时的码间串扰。在二进制数据传输中，通常希望接收到的信号是能够自同步的。同步通常利用一个锁相环来再现。锁相环依照接收到的波形的跳变来调整检测时刻的相位。最大游程参数k确保适当的跳变频率以满足读取时钟同步的需要。
在实现本发明的过程中，发明人发现目前普通DVD(Digital VideoDisk，数码视频光碟)的调制编码方案是dk(2，10)，容量只有4.7GB，存储容量较低。
发明内容
本发明实施例要解决的问题是提供一种用于蓝光多阶光存储装置的游长受限调制编码方法，以克服现有技术中光盘的存储容量较低的缺陷。
为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种游长受限调制编码方法，用于蓝光多阶光存储装置，其中，所述蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，所述方法包括以下步骤：A、读取4比特二进制序列数据，按照控码码表的对应关系对所读取的数据进行4/5转换；B、读取3比特二进制序列数据，按照基码码表的对应关系对所读取的数据进行3/3转换；C、重复以上步骤，直到编码结束。
其中，在步骤A中，所述控码码表的对应关系具体包括：
转换前 转换后 转换前 转换后 转换前 转换后
0000 10000 0110 01010 1011 00001
0001 10100 0111 01001 1100 01100
0010 10101 1000 00100 1101 00110
0011 10010 1001 00101 1110 10110
0100 10001 1010 00010 1111 01101
0101 01000。
其中，在步骤B中，所述基码码表的对应关系具体包括：
转换前 转换后 转换前 转换后 转换前 转换后
000 000 011 011 110 110
001 001 100 100 111 111
010 010 101 101。
其中，在步骤A和B之间还包括：D、按照3+5替换码码表的对应关系，对数据进行替换。
其中，所述3+5替换码码表的对应关系具体包括：
替换前码字 替换后码字
x11 10000 x00 11000
x11 10100 x00 11010
x11 10101 x00 11001
x11 10101 1x x00 11011 0x
x11 10010 x10 11000
x11 10001 x10 11010
x11 10110 x10 11001
011 10110 11x 000 11100 10
11 110110 11x 101 11001 00。
其中，在步骤D之后，还包括：E、按照111替换码码表的对应关系，对数据进行替换。
其中，所述111替换码码表的对应关系具体包括：
替换前码字 替换后码字
111 01000 001 00000
111 01010 010 00000
111 01001 011 00000
111 00100 111 00100
111 00101 111 00101
111 00101 11x 100 11100 10x
111 00010 011 10010
111 00001 100 00000
111 01100 101 00000
111 00110 110 00000
111 01101 001 11001
111 01101 1x 010 11011 0x
00110 111 00100 00001 110 01000
10110 111 00100 10001 110 01000
00110 111 00101 00001 110 01010
10110 111 00101 10001 110 01010。
其中，在步骤B和步骤C之间，还包括：F、按照5+3替换码码表的对应关系，对数据进行替换。
其中，所述5+3替换码码表的对应关系具体包括：
替换前码字 替换后码字
10001 11x 10011 00x
10101 11x 10011 01x
10101 111 1x 10011 100 1x
01001 11x 01011 00x
00101 11x 01011 01x
00101 111 1x 01011 100 1x
00001 11x 00011 00x
01101 11x 00011 01x
01101 111 1x 00011 100 1x
其中，在步骤F之后，还包括：G、按照收尾替换码码表的对应关系，对数据进行替换。
其中，所述收尾替换码码表的对应关系具体包括：
替换前码字 替换后码字
0 010
1 001
111 010 100 101
111 001 110 101
011 010 000 100
其中，在步骤A之前，还包括：将用户数据进行纠错编码，生成二进制序列数据。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点：
本发明在与普通蓝光光盘存储系统具有良好的系统兼容性的情况下，能够提高蓝光光盘的存储容量。
附图说明
图1为本发明的一种用于蓝光多阶光存储装置的游长受限调制编码方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的一种用于蓝光多阶光存储装置的游长受限调制编码方法如图1所示，其中，蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，首先将用户数据进行纠错编码，形成的二进制序列数据，再读取4比特的二进制序列数据，按照控码码表的对应关系进行数据转换，即进行4/5转换。该控码码表的对应关系如表1所示：
表1
| 转换前 | 转换后 | 转换前 | 转换后 | 转换前 | 转换后 |
| 0000 | 10000 | 0110 | 01010 | 1011 | 00001 |
| 0001 | 10100 | 0111 | 01001 | 1100 | 01100 |
| 0010 | 10101 | 1000 | 00100 | 1101 | 00110 |
| 0011 | 10010 | 1001 | 00101 | 1110 | 10110 |
| 0100 | 10001 | 1010 | 00010 | 1111 | 01101 |
| 0101 | 01000 |
然后判断当前转换后的码字与之前的转化后码字的连接规则是否需要替换，也就是判断当前码字即5比特与先前码字即3比特的码字连接规则即“3+5码字”是否需要替换，若需要替换，则按照3+5替换码码表的对应关系进行替换。该3+5替换码码表的对应关系如表2所示：
表2
| 替换前码字 | 替换后码字 | 替换前码字 | 替换后码字 |
| x11 10000 | x00 11000 | x11 10001 | x10 11010 |
| x11 10100 | x00 11010 | x11 10110 | x10 11001 |
| x11 10101 | x00 11001 | 011 10110 11x | 000 11100 10 |
| x11 101011x | x00 110110x | 111 10110 11x | 101 11001 00 |
| x11 10010 | x10 11000 |
而对于某些特殊的情况，为了避免多个连续‘1’出现的情况，还需要按照111替换码码表的对应关系进行替换，该111替换码码表的对应关系如表3所示：
表3
| 替换前码字 | 替换后码字 | 替换前码字 | 替换后码字 |
| 111 01000 | 001 00000 | 111 01100 | 101 00000 |
| 111 01010 | 010 00000 | 111 00110 | 110 00000 |
| 111 01001 | 011 00000 | 111 01101 | 001 11001 |
| 111 00100 | 111 00100 | 111 01101 1x | 010 11011 0x |
| 111 00101 | 111 00101 | 00110 111 00100 | 00001 110 01000 |
| 111 00101 11x | 100 11100 10x | 10110 111 00100 | 10001 110 01000 |
| 111 00010 | 011 10010 | 00110 111 00101 | 00001 110 01010 |
| 111 00001 | 100 00000 | 10110 111 00101 | 10001 110 01010 |
接着读取3比特二进制序列数据，按照基码码表的对应关系进行数据转换，即3/3转换。该基码码表的对应关系如表4所示：
表4
| 转换前 | 转换后 | 转换前 | 转换后 |
| 000 | 000 | 100 | 100 |
| 001 | 001 | 101 | 101 |
| 010 | 010 | 110 | 110 |
| 011 | 011 | 111 | 111 |
判断当前转换后的码字与之前的转化后码字的连接规则是否需要转换，也就是判断当前码字即3比特与先前码字即5比特的连接规则即“5+3码字”是否需要替换，若需要替换，则按照5+3替换码码表的对应关系进行替换。该5+3替换码码表的对应关系如表5所示：
表5
| 替换前码字 | 替换后码字 | 替换前码字 | 替换后码字 |
| 10001 11x | 10011 00x | 00101 111 1x | 01011 100 1x |
| 10101 11x | 10011 01x | 00001 11x | 00011 00x |
| 10101 111 1x | 10011 100 1x | 01101 11x | 00011 01x |
| 01001 11x | 01011 00x | 01101 111 1x | 00011 100 1x |
| 00101 11x | 01011 01x | 00101 111 1x | 01011 100 1x |
若不需要替换，则继续按照“控码转换-基码转换-控码转换-基码转换”的交替方式进行数据转换，每转换一组码字，就进行一次码字的替换检测，直到所有数据转化结束。而收尾码也要进行判断并按照收尾替换码码表的对应关系进行替换，该收尾替换码码表的对应关系如表6所示：
表6
| 替换前码字 | 替换后码字 | 替换前码字 | 替换后码字 |
| 0 | 010 | 111 010 | 100 101 |
| 1 | 001 | 111 001 | 110 101 |
| 011 010 | 000 100 |
本发明在数据转换过程中，使用了基码(基本码表)和控码(控制码表)，基码的转换码率是3/3，控码的转换码率是4/5，基码可以提高码率，控码在保证高码率的同时，也可以有效地控制游长。而且在数据转换过程中，按照“控码转换-基码转换-控码转换-基码转换”这样的交替转换方式，因此本发明属于同步分组码，总的码率是7/8。另外，在数据转换过程中，为了避免转换后连续多个‘1’出现的情况，在每一组码字转换结束后，都进行前后码字连接规则的检测，根据替换码表进行替换，从而有目的地消除连续多个‘1’出现的情况，只允许最多三个连续‘1’出现的情况，即允许‘111’出现。本发明在数据转换结束后，游程参数d＝0，k＝14，d和k这两个参数分别规定了可能出现在序列中的最小和最大的游程。这样的数据转换方法具有以下特点：
(1)采用同步分组码，实现“7-8转换”，码表结构简单。
(2)有效控制了游长，使得d＝0，k＝14。
(3)最多允许三个连续‘1’出现的情况，即最多允许‘111’出现。
标准DVD的调制方案是EFM+调制码(d＝2，k＝10)，其码率是8/16。本发明制作的蓝光多阶光存储装置的编码码率为7/8，比DVD的码率高37.5％，因此，在此基础上进行变阶次多阶游长受限调制编码，且将只读母盘的道间距设定为小于0.52微米，可以大幅提高光盘的存储容量。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。应该明白，这些具体实施中的变化对于本领域的技术人员来说是显而易见的，不脱离本发明的精神保护范围。
另外，本领域技术人员应当理解，当本发明用于制作蓝光多阶光存储装置时，可以将道间距限定为对应于刻录光盘所使用的激光波长，例如，通常小于0.52微米，也可以限定为小于等于0.34微米或更高，例如小于等于0.34微米或0.3微米。但本发明并不限定于此，本发明设计的游长受限调制编码方法并不受限于蓝光多阶光存储装置的道间距。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种游长受限调制编码方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
B：读取4比特二进制序列数据，按照控码码表的对应关系对所读取的数据进行4/5转换；
C：判断当前转换后的码字与之前的转换后码字的连接规则是否需要替换，如果需要，则按照3+5替换码码表的对应关系，对数据进行替换，然后执行步骤D；否则，直接执行步骤D；
D：判断是否需要按照111替换码码表的对应关系进行替换，如果需要，按照111替换码码表的对应关系，对数据进行替换，然后执行步骤E；否则，直接执行步骤E；
E：读取3比特二进制序列数据，按照基码码表的对应关系对所读取的数据进行3/3转换；
F：判断当前转换后的码字与之前的转换后码字的连接规则是否需要替换，如果需要，则按照5+3替换码码表的对应关系，对数据进行替换，然后执行步骤G；否则，直接执行步骤G；
G：判断是否需要进行收尾码替换，如果需求，按照收尾替换码码表的对应关系，对数据进行替换；否则，判断转换是否结束，如果是，则结束，否则，执行步骤B。
2.如权利要求1所述的游长受限调制编码方法，其特征在于，在步骤B中，所述控码码表的对应关系具体包括：
转换前 转换后 转换前 转换后 转换前 转换后
0000 10000 0110 01010 1011 00001
0001 10100 0111 01001 1100 01100
0010 10101 1000 00100 1101 00110
0011 10010 1001 00101 1110 10110
0100 10001 1010 00010 1111 01101
0101 01000。
3.如权利要求1所述的游长受限调制编码方法，其特征在于，在步骤E中，所述基码码表的对应关系具体包括：
转换前 转换后 转换前 转换后 转换前 转换后
000 000 011 011 110 110
001 001 100 100 111 111
010 010 101 101。
4.如权利要求1所述的游长受限调制编码方法，其特征在于，在步骤C中，所述3+5替换码码表的对应关系具体包括：
替换前码字 替换后码字
x11 10000 x00 11000
x11 10100 x00 11010
x11 10101 x00 11001
x11 101011x x00 110110x
x11 10010 x10 11000
x11 10001 x10 11010
x11 10110 x10 11001
011 1011011x 000 1110010
111 1011011x 101 1100100。
5.如权利要求1所述的游长受限调制编码方法，其特征在于，在步骤D中，所述111替换码码表的对应关系具体包括：
替换前码字 替换后码字
111 01000 001 00000
111 01010 010 00000
111 01001 011 00000
111 00100 111 00100
111 00101 111 00101
111 00101 11x 100 1110010x
111 00010 011 10010
111 00001 100 00000
111 01100 101 00000
111 00110 110 00000
111 01101 001 11001
111 011011x 010 110110x
00110 11100100 00001 11001000
10110 11100100 10001 11001000
00110 11100101 00001 11001010
10110 11100101 10001 11001010。
6.如权利要求1所述的游长受限调制编码方法，其特征在于，在步骤F中，所述5+3替换码码表的对应关系具体包括：
替换前码字 替换后码字
10001 11x 10011 00x
10101 11x 10011 01x
10101 111 1x 10011 100 1x
01001 11x 01011 00x
00101 11x 01011 01x
00101 111 1x 01011 1001x
00001 11x 00011 00x
01101 11x 00011 01x
01101 111 1x 00011 1001x。
7.如权利要求1所述的游长受限调制编码方法，其特征在于，在步骤G中，所述收尾替换码码表的对应关系具体包括：
替换前码字 替换后码字
0 010
1 001
111 010 100 101
111 001 110 101
011 010 000 100。
8.如权利要求1所述的游长受限调制编码方法，其特征在于，在步骤B之前，还包括步骤A：将用户数据进行纠错编码，生成二进制序列数据。
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2009
- 2009-06-04 CN CN2009100852265A patent/CN101908354B/zh not_active Expired - Fee Related
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