CN1114998C - 编码输入信息信号的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种对信息信号编码的装置。该信息信号可以是一个(d，k)序列。该装置通过将序列中每两个连续1之间的0增加n个，对(d，k)序列编码得到(d+n，k+n)序列。该信息信号可以是(d，k)类型的RLL序列。该装置通过将游程长度增加n个位元，对信号编码，得到(d+n，k+n)类型的RLL序列。

Description

编码输入信息信号的装置和方法
本发明涉及一种装置，用来对(d，k)类型，游程长度受限(RLL)的信息信号编码，得到编码信息信号，该装置包括：
-接收输入信号的输入装置，
-将游程长度受限的t信息信号转换成编码信息信号的转换装置，
-提供该编码信息信号的输出装置。
本发明还涉及一种装置，用来对(d，k)序列类型的信号编码成编码信息信号，该装置包括：
-接收输入信号的输入装置，
-将游程长度受限的信息信号转换成编码信息信号的转换装置，
-提供该编码信息信号的输出装置。
本发明进一步涉及对输入信息信号进行编码的编码方法。上述装置在本领域里众所周知。关于这一点请参考USP 5477222(PHN14.448)。
以上参考文献描述的装置能够产生一个(d，k)序列(它也叫做NRZI编码信号)，该序列经过1T预编码器预编码，得到一个(d，k)类型的游程长度受限的信息信号(它也叫做NRZ编码信号)。这一(d，k)序列中，在每两个连续的1之间至少有d个零，最多有k个零。从上述(d，k)序列得到的游程长度受限的信息信号，包括在输入信号接连的信号翻转位置之间，游程长度最小为d+1最大为k+1(或者是一个连续零阵列，或者是一个连续1阵列)。
本发明的目的是提供一种改进了的编码装置。根据本发明，用于将(d，k)类型的游程长度受限信息信号编码成编码信息信号的装置包括：
-接收输入信号的输入装置，
-将游程长度受限的t信息信号转换成编码信息信号的转换装置，
-提供该编码信息信号的输出装置，
其中转换装置通过将游程长度受限的信息信号的游程长度增加n个位元，能够将(d，k)类型的游程长度受限的信息信号转换成(d+n，k+n)类型的游程长度受限的信息信号作为编码信息信号，其中的n是一个常数。另外，根据本发明，将(d，k)序列形式的信号编码成编码信息信号的装置包括：
-接收输入信号的输入装置，
-将游程长度受限的t信息信号转换成编码信息信号的转换装置，
-提供该编码信息信号的输出装置，
其中的转换装置通过将(d，k)序列中每两个连续的1之间的0增加n个，能够将(d，k)序列转换成(d+n，k+n)序列作为编码信息信号，其中的n是一个常数。
本发明基于以下事实。最近由人提出了一种叫做EFM(8到14调制)+的通道码用于DVD光盘。USP 5696505(PHN 14746)里描述了这一EFM+通道码，它有一个等于2的d约束。也就是说，记录在盘上的EFM+调制信号的最小游程长度等于3。对于基于相变可记录媒介，记录载体上凹坑的边缘不那么清晰。当盘上需要很高的比特密度时，最好用较7低d约束的通道码，例如d＝1。因此，使用同样的源材料时，需要不同的通道编码器，以便获得在DVD盘片和可记录盘片上进行记录所需要的通道编码信息信号。本发明通过采用一种转换器装置，能够克服这一缺点，该转换器装置能够将d约束等于2的EFM+编码通道信号转换成d约束等于1的另一种通道编码信号。这一转换可以在NRZI域或者在NRZ域里进行。
结果，所有的游程长度都将缩短一个位元，由此得到一种跟原来的通道编码信号一样的也没有直流成分的通道编码信号。
进行通道解码时，可以通过增加一个位元而增加游程长度，从而得到原来的EFM+调制信号。
关于这一点应当指出，n根本不需要一定是一个整常数。因此，可以将游程长度改变成不等于整数个位元的长度。
还应当指出，P.E.Bender等等在《(电气与电子工程师学会会报》，信息理论国际讨论会1993，美国Santa Antonia，上发表的文章“产生最佳和接近最佳游程长度受限的强迫填满的二进制序列的一种通用算法”上，描述了在序列里填充许多1以避免d和k约束相互冲突的一种方法。
将参考附图来说明本发明的这些方面和其它方面。其中，
图1是将(d，k)序列转换成(d-1，k-1)序列的一种装置，
图2是将(d，k)序列转换成(d+1，k+1)序列的一种装置，
图3说明如何将一个(d，k)类型的RLL序列转换成(d-1，k-1)类型的RLL序列，
图4是还有一个用于产生(d，k)序列的通道编码器的编码装置的一个实施方案，和
图5是还有一个用于产生(d，k)类型的RLL序列的通道编码器的编码装置的一个实施方案。
图1说明装置1如何通过删除(d，k)序列中每两个连续的1之间0阵列中的一个0，将(d，k)序列转换成(d-1，k-1)序列。将序列s1输入该装置的输入端2。图1中信号s1的d约束等于2，这是因为序列中第四个和第五个1之间0的个数等于2。转换完以后得到序列s2。这个序列s2被提供给装置的输出端3。从图1可见，序列s2中连续的1之间的0少了一个。结果，信号s2是一个(d-1，k-1)约束序列。经过对信号s2进行1T预编码以后，可以将图1中的装置输出的信号s2记录在记录载体上，象光记录载体那样，例如DVD盘。
从时间上看，这两个信号s1和s2的长度当然应当基本相等。差别在于信号s2的比特率比信号s1的比特率低。
图2中装置10在(d，k)序列中两个连续1之间的0阵列中加一个0，将(d，k)序列变成(d+1，k+1)序列。将序列s2从该装置的输入端12输入。图2中信号s2的d约束等于1，这是因为该序列中第四和第五个1之间0的个数等于1。转换完以后得到序列s1。这个序列s1被提供给装置的输出端13。从图2可见，序列s1中每两个连续的1之间的0增加了1个。结果，信号s1变成了(d+1，k+1)约束序列，如果假定图2中的信号s2跟图1中的信号s2一样，那么它跟图1中信号s1的比特率一样。
图3是一个游程长度受限的信号s3，它的最小游程长度为3。图3中还画出了跟图1中的装置相似的一种装置，通过从信号s3中每一个游程长度上减去一个位元(或者1T)，它能够改变信号s3中的游程长度，得到信号s4。相反，跟图2中的装置相同的一种装置，通过在信号s4中每一个游程长度上加一个位元(或者1T)，这种装置能够改变信号s4中的游程长度，得到信号s3。
同样，从时间上来看，两个信号s3和s4的长度当然基本相同。差别在于信号s4的比特率比信号s3的比特率低。
图4是这一编码装置的一种实施方案，其中利用了图1中的转换单元1，以及一个通道编码器20、一个aT预编码器，具体地说一个1T预编码器22，和一个检测器24。将输入信号提供给输入端26，转换成(d，k)序列s1。这里的通道编码器20可以是任何一种通道编码器，例如前面介绍过的将输入信号经过通道编码得到(d，k)序列的EFM+编码器。在转换单元1中完成转换以后，在1T预编码器中对转换过的信号编码，从而在输出端28得到输出信号，这在本领域里众所周知。通道编码器根据检测器24的控制信号，将输入信号编码成(d，k)序列。该控制信号可以使1T预编码器的输出信号中没有直流成分，或者满足对于编码器输出信号的其它要求。
通道编码器20最好能够根据相应的输入信号产生一个(d，k)序列，使得其中每一比特“1”的个数基本上是常数。在前面提到的USP5477222中，一个2比特源字被转换成一个3比特转换字，或者两个连续的2比特源字被转换成两个连续的3比特转换字，或者三个连续的2比特源字被转换成三个3比特转换字。可以想象，一个2比特源字转换成只包括一个“1”比特的转换字，两个连续的2比特源字转换成两个包括两个“1”的连续的3比特转换字，三个连续的2比特源字转换成包括三个“1”的三个连续的3比特转换字。结果，通道编码器20的输出信号包括1/3的1”比特每位。
能够实现常数个“1”每位的通道编码器一个可能的实施方案如下。假定d约束等于1，而且目标是得到7/12的转换码。有233个长度为12的通道字满足d＝1的约束，而且至少是用一个“0”开始的，使得它们可以自由地串联在一起。在这233个通道字中，11个通道字只有一个“1”，45个通道字有两个“1”，84个通道字有三个“1”，70个通道字有四个“1”，21个通道字有五个“1”，一个通道字有六个“1”。
通过将有三个“1”的84个通道字中的每一个分配给84个7位源字中对应的一个，就可以实现这一通道编码器。进一步选择包括两个或四个“1”的45对通道字。将每一对分配给45个7位源字中的一个。由于45跟84的和是129，它大于128，因此，有可能实现7/12通道码。因此编码是这样实现的。对84个源字编码，得到每一个都有三个“1”的84个通道字。对应于一对通道字的一个源字一出现，或者选择包括两个“1”的通道字和包括四个“1”的通道字。结果，通道码转换得到每三比特包括一个“1”的一个通道信号。
图5说明编码装置的另一个实施方案，其中采用了参考图3介绍的那种转换方式。除了按照参考图3所介绍的方式改变游程长度的编码单元1a以外，该实施方案也有一个通道编码器20、一个aT预编码器，更具体地说，一个1T预编码器22，和一个检测器24。这里，转换器1a放在另一个位置上，也就是1T预编码器的输出端上，这样转换器1a就可以转换1T预编码器22产生的RLL序列。
将一个源信号提供给输入端26，转换成(d，k)序列s1。通道编码器20可以是任意一种通道编码器，例如前面介绍过的将输入信号变成(d，k)序列的EFM+编码器。在1T预编码器里对(d，k)序列编码，这在本领域里众所周知，得到RLL序列作为输出。转换器1a基本上按照上面介绍过的方式将RLL序列转换成输出信号从输出端28输出。通道编码器根据检测器24的控制信号将输入信号编码成(d，k)序列。控制信号可以使1T预编码器的输出信号中没有直流成分，或者满足对编码器输出信号的任何其它要求。
通道编码器20最好根据输入信号这样来产生(d，k)序列，使得预编码器22输出端的RLL序列中每位信号翻转的次数基本上是一个常数。这可以用上面介绍过的一个通道编码器20来实现。
尽管介绍本发明时参考了优选实施方案，但是应当明白，这些实例不是限制性的。因此对本领域里的技术人员来说，各种修改显然不会偏离本发明的范围，如同权利要求所规定的那样。
这里明确指出，虽然“编码”这个词多用在发射机/记录装置里，“解码”这个词多用在接收机/再现装置里，用来表示发射机/记录装置里在进行编码的反过程，但是，这两个词之间没有本质的区别。因此，也可以认为接收机/再现装置也配备了编码装置。这一编码装置用跟发射/编码过程相反的方式对收到的/再现的信号进行编码。
例如，假设发射机/记录装置中有一个编码装置，将游程长度(零的个数)增加n个位元(通过+n)，那么，接收机/再现装置中对应的编码装置就将游程长度(零的个数)减少n个位元(通过-n)。
此外，本发明还包括本发明所有特征的各种组合。

Claims (10)

1.用来将(d，k)类型的游程长度受限的信息信号编码成为编码信息信号的编码装置，该装置包括：
-接收输入信号的输入装置，
-将游程长度受限的t信息信号转换成编码信息信号的转换装置，
-提供该编码信息信号的输出装置。
其中转换装置通过将游程长度受限的信息信号的游程长度增加n个游程长度受限信息信号的位元，能够将(d，k)类型的游程长度受限的信息信号转换成(d+n，k+n)类型的游程长度受限的信息信号，作为编码信息信号，其中的n是一个常数。
2.权利要求1的编码装置，其中的装置还包括通道编码装置，对所述输入信号进行通道编码，产生所述游程长度受限的信息信号，该通道编码装置能够利用输入信号产生所述游程长度受限的信息信号，使得游程长度受限的信息信号中每位的信号翻转次数是常数。
3.权利要求1的编码装置，其中的n是一个整常数。
4.权利要求3所述的编码装置，其中的n等于+1或-1。
5.用来对(d，k)类型的长度受限的信息信号编码成编码信息信号的方法，该方法包括以下步骤：
-接收输入信号，
-将游程长度受限的t信息信号转换成编码信息信号，
-提供改编码信息信号，
其中的转换步骤通过把游程长度受限的信息信号的游程长度增加n个位元，将(d，k)类型的游程长度受限信息信号转换成(d+n，k+n)类型的游程长度受限信息信号，作为编码信息信号，这里n是一个常数。
6.用来对(d，k)序列类型的信号编码，使它成为编码信息信号的编码装置，该装置包括：
-接收输入信号的输入装置，
-将(d，k)序列转换成编码信息信号的转换装置，
-提供该编码信息信号的输出装置，
其中转换装置通过将(d，k)序列中每两个连续1之间的0增加n个，能够将(d，k)序列转换成(d+n，k+n)序列，作为编码信息信号，其中的n是一个常数。
7.权利要求6的编码装置，其中的编码装置还包括对所述输入信号进行通道编码得到所述(d，k)序列的通道编码装置，该通道编码装置能够产生所述(d，k)序列，使得(d，k)序列里1的个数每位是一个常数。
8.权利要求6的编码装置，其中n是一个整常数。
9.权利要求8的编码装置，其中的n等于+1或-1。
10.用来对(d，k)序列类型的信号编码，使它成为编码信息信号的编码方法，该方法包括以下步骤：
-接收输入信号，
-将(d，k)序列转换成编码信息信号，
-提供该编码信息信号，
其中转换步骤通过将(d，k)序列中每两个连续1之间的0增加n个，能够将(d，k)序列转换成(d+n，k+n)序列，作为编码信息信号，其中的n是一个常数。
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