CN1249515A - 数据转换方法及其装置 - Google Patents

Abstract

使用存有代码组的表的ROM(1)把M－位输入数据转换为n－位代码,代码组中“1”位之间的连续“0”位数目、开始侧连续“0”位数目、及结束侧连续“0”位数目受到限制。由控制器(4)把NRZI模式的“ 0”和“1”位分别累积为“－1”和“+1”,从而获得累积值(DSV)。控制器(4)通过用于代码的最后位的位反向器(2)控制可反向位置的反向的执行/不执行,以便降低下一个可反向位置的DSV绝对值。

Description

数据转换方法及其装置

本发明涉及数据转换方法及其装置，该方法和装置适合于把数字数据转换为使用诸如光盘等记录介质记录在记录/再生数字数据的设备中的记录介质上的位流。

为了在诸如光盘等记录介质上记录数字数据，要求记录位流有各种特性。记录位流是一种对应于记录介质上的记录模式的位模式。记录位流是作为只读光盘反射面上的凸面和凹坑、作为诸如磁光盘这种可记录光盘上的不同磁化状态中的标记、及作为相变光盘上具有不同光学常数的标记被记录的。

考虑到光盘的制造过程，用于通过激光束读取记录位流的光学头的特性，及用于把通过从光盘读取记录位流获得的再生信号重构为原来的数字数据的信号处理系统的特性，要记录的数字数据(原始数据)必须通过数据转换过程转换为优化的记录位流。

其上作为凹坑记录数据的只读光盘希望具有大的最小凹坑长度，因为小的最小凹坑长度导致因光学特性恶化而急剧降低再生的信号输出。反之，大的最小凹坑长度降低再生信号的逆计数。结果是，时钟定时再生性能恶化而增加抖动，并易于出现代码错误。因而，希望最大凹坑长度要小。

而且，作为凹坑记录在光盘上的记录位流的DC和低频成分必须是小的。DC和低频成分可能影响对精确跟踪光盘上形成的轨迹的跟踪伺服，从而必须对它们进行抑制以精确读取记录数据流。

进而，检测窗口的宽度也必须大。当原始数据通过划分为许多比特位而被记录时，即使满足了凹坑长度条件，也在检测时时间相位边际降低，而再生时钟频率增加。由于再生时钟频率增加，信号处理器电路必须以高速工作，其结果是高的电路成本。

考虑这些条件的数据转换系统的一例是日本专利申请KOKAI公报No.6-284015(作为对比文献[1])中透露的8/14转换。8/14转换是把8位数据转换为14位代码的数据转换系统。通过这一转换获得的代码被转换为记录位流，诸如NRZI(非返回零逆向)模式，并记录在记录介质上。在对比文献[1]中，用于从8位向14位代码转换的表被优化切换，以降低通过累积作为“-1”和“+1”记录位流的位“0”和“1”而获得的值(DSV(数字和变化))。这样，8/14转换能够满意地抑制记录位流的DC和低频成分。

然而在对比文献[1]中，由于数据转换后位数增加到原始数据的14/8，因而检测窗口的宽度降低，时钟频率以相同的比率增加。

近年来，诸如光盘设备等数字记录设备需要较高的数据传输速度。较高的数据传输速度增加了时钟频率，这需要能够以高速操作的高成本的信号处理器电路。

日本专利申请KOKAI公报No.56-149152(作为对比文献[2])透露了另一数据转换系统。对比文献[2]中透露的数据转换系统在位数上把原始数据转换为1.5倍的代码。由于所获得的代码在位“1”之间具有1到7位“0”的运行，故这一数据转换系统一般称为(1，7)RLL(运行长度受限)编码。该数据转换系统能够通过相当低的时钟频率和小尺寸的电路实现。然而，与对比文献[1]中所述的8/14转换不同，这一系统不管理DSV，于是记录位流的DC和低频成分不被抑制。在对比文献[2]的系统中，跟踪性能可能恶化。

为了抑制记录位流中的DC和低频成分，在分别来自被记录的数据位的位流中插入用于降低DSV的调节位。插入调节位则降低了记录介质的有效容量。通过对比文献[2]获得的代码为可变长度编码类型，其中存在从2位向3位的转换及从4位向6位的转换。因此，容易传播位错误。

如上所述，在传统的数据转换系统中，如果为了稳定跟踪伺服系统而抑制记录位流中的DC和低频成分，则对信号处理器电路要不情愿地增加时钟频率。如果压低时钟频率，则记录位流的DC和低频成分不能被抑制。如果插入调节位，则降低了记录介质的有效记录容量。

本发明的目的是要提供一种数据转换方法及其装置，能够把输入数据转换为具有不同于输入数据位数的位数的代码输出位流，同时抑制输出位流中的DC和低频成分，而无需把时钟频率增加那样高及在输出位流中插入任何冗余调节位。

本发明提供了一种包括以下步骤的数据转换方法：使用具有转换代码组的第一表把m-位输入数据转换为n-位转换代码，转换代码组中转换代码的“1”位之间的连续位“0”的数目限制在不小于 d和不多于 k，转换代码的开始侧的连续“0”位的数目被限制为不多于k1，转换代码结束侧连续“0”位数目被限制为不多于k2；自适应地反向在转换m-位输入数据步骤中获得的转换的代码最后位；把在转换m-位输入数据步骤和反向最后位步骤中获得的已转换代码转换为NRZI模式，其中对于代码的“1”位使输出反向，并对“0”位保持其输出；NRZI模式的“0”和“1”位分别累积为“-1”和“+1”，从而获得累积值；对其中在转换m-位输入数据步骤中获得的已转换代码之中、已转换代码的结束侧的连续“0”位数目大于(k-k1)的当前代码，执行以下步骤(a)、(b)和(c)之一，

(a)当当前代码的结束侧连续的“0”位数目及跟随当前代码的下一代码的开始侧的连续“0”位数目之和超过 k时，执行使最后位反向的步骤，

(b)当下一代码的开始侧连续的“0”位数目小于 d时，禁止执行使最后位反向的步骤，以及

(c)当步骤(a)中的条件和步骤(b)中的条件都不满足时，确定在转换m-位输入数据的步骤中获得的已转换代码中的至少某些最后位为可反向位置，并在每一可反向位置控制使最后位反向的步骤的执行/不执行，以便降低下一个可反向位置处累积值的绝对值。

本发明中，使用具有代码组的第一表把m-位输入数据转换为n-位的代码，代码组中“1”位之间的连续“0”位数目限制在 d和 k之间，开始侧连续“0”位数目限制为k1或更小，且结束侧连续“0”位限制为k2或更小。通过代码转换获得的代码的最后位被自适应地反向。代码转换过程和位反向过程能够提供这样的代码，其中连续“0”位的数目不仅在每一代码内而且在连接的代码之间的边界处被限制在 d和 k之间。

通过代码转换过程和位反向过程获得的代码被转换为NRZI模式，其中对代码的“1”位输出被反向，并对“0”位保持其输出。NRZI模式作为输出位流输出。NRZI模式的“0”位和“1”位分别累积为“-1”和“+1”以获得累积值(DSV)。

控制位反向过程以限制代码边界处连续“0”位数目为 d或更多和 k或更少，并降低DSV的绝对值。

在位反向控制下，对其中通过代码转换获得的代码之中结束侧的“0”位数目大于(k-k1)的当前代码进行以下过程。这就是，(a)当当前代码的结束侧连续的“0”位数目及下一个代码的开始侧的连续“0”位数目之和超过k时，执行位反向。(b)当下一代码的开始侧连续的“0”位数目小于 d时，禁止执行位反向。(c)当条件(a)和条件(b)都不满足时，确定通过代码转换获得的代码中的至少某些最后位为可反向位置，并在每一可反向位置控制位反向的执行/不执行以把DSV的绝对值降低到下一个可反向位置。

在根据本发明的数据转换中，例如 m， n， d， k，k1，和k2分别设置为8，12，1，8，4和8。输出位流的DC和低频成分可通过降低DSV的绝对值被抑制，而无需把时钟频率增加那样高并在输出位流中插入任何冗余调节位。

根据本发明，在代码转换中，当使用第一表转换的代码之中当前代码的结束侧连续“0”位数目和下一个代码的开始侧连续“0”位数目之和小于 d时，使用具有一种代码组的第二表把输入数据转换为当前代码，这代码组满足与第一表代码组相同的条件而不包含在第一表代码组中，并具有在开始侧与使用第一表转换的代码相同的连续“0”位数目。进而，使用具有一种代码组的第三表把输入数据转换为下一个代码，该代码组中“1”位之间的连续“0”位数目限制在 d和 k之间，开始侧的连续“0”位数目限制在 d和(k-d+1)之间，而结束侧的连续“0”位数目限制在 d和k2之间。

例如即使在m＝8，n＝12，d＝1，k＝8条件下，这一过程对所有输入数据的模式也能提供这样的代码，其中不仅在每一代码内而且在连接的代码之间的边界处，连续“0”位数目限制在 d和 k之间。

在还使用第二表的代码转换中，对于其中使用第三表转换的代码的结束侧连续的“0”位数目大于 d的代码，可以进行以下的过程。(d)当结束侧连续的“0”位数目及使用第一表转换的下一个代码的开始侧的连续“0”位数目之和超过 k时，执行位反向。(e)当下一代码的开始侧连续的“0”位数目小于 d时，禁止执行位反向。(f)当条件(d)和条件(e)都不满足时，重新确定通过代码转换获得的代码中的至少某些最后位为可反向位置，并在每一可反向位置控制位反向的执行/不执行以把DSV的绝对值降低到下一个可反向位置。

通过设置更大数目的可反向位置并使用它们管理DSV，能够更有效地抑制输出位流的DC和低频成分。

在代码转换中，该方法可进一步包括在位流中周期地插入同步代码的步骤，并可控制反向位置处的位反向的执行/不执行，以便降低从可反向位置直到同步代码插入位置的DSV绝对值。该方法还包括在同步代码中选择具有偶数个“1”位的模式及具有奇数个“1”位的模式的同步代码模式选择步骤，以便降低直到紧靠同步代码插入位置之后的可反向位置的DSV绝对值。这些步骤能够更有效地抑制输出信号流的DC和低频成分。

根据本发明的数据转换装置包括一个代码转换器部分，这部分使用具有代码组的表把m-位输入数据转换为n_位代码，代码组中“1”位之间的连续“0”位的数目、开始侧连续“0”位数目、及结束侧连续“0”位数目分别受到限制；一个把通过代码转换器部分获得的代码的最后位适当反向的位反向器部分；一个NRZI转换器部分，这部分把由代码转换器部分及位反向器部分获得的代码转换为NRZI模式，该模式中对于代码的“1”位的输出被反向，而对于“0”位的输出被保持；一个把NRZI模式的“0”和“1”位分别累积为“-1”和“+1”从而获得累积值(DSV)的累积部分；以及一个控制器部分，这部分确定通过代码转换器部分获得的代码中的至少某些最后位为可反向位置，其中的位被任意地反向或不反向，并通过位反向器部分控制每一可反向位置的反向的执行/不执行以便降低DSV的绝对值直到下一个可反向位置。

本发明其它的目的和优点将在以下的说明中陈述，并部分地从说明中明显可见，或可通过本发明的实施认识到。可通过以下特别指出的手段和组合认识到并获得本发明的目的和优点。

以下纳入并组成说明书一部分的附图说明了本发明的优选实施例，并与以上给出的一般说明以及以下给出的优选实施例的详细说明一同用于解释本发明的原理。

图1A和1B是8/12转换表；

图2是表示根据本发明的实施例满足用于数据转换方法的(1，8)RLL代码条件的12-位模式的例子的表；

图3是表示能够指定给用于根据实施例的数据转换方法的主代码A的位模式(第一表)例子的表；

图4是表示用于根据实施例的数据转换方法的某些主代码A及其反向代码的表；

图5是表示能够指定给用于根据实施例的数据转换方法主代码A的位模式(第二表)例子的表；

图6是表示用于根据实施例的数据转换方法的主代码的常规和特定代码之间的对应关系的表；

图7是表示能够指定给用于根据实施例的数据转换方法交替代码的位模式(第三表)例子的表；

图8是用于说明根据实施例的代码的“1”位之间连续“0”位数目、代码的开始侧连续“0”位数目、代码的结束侧连续“0”位数目、及代码边界处连续“0”位数目的图示；

图9是表示根据实施例数据转换方法中对应于常规和反向代码的输出代码、NRZI模式、输出波形及DSV的图示；

图10是表示其中采用了本发明的数据转换方法的系统的一例配置的框图；

图11是表示根据实施例数据转换方法的处理过程一部分的流程图；

图12是表示根据实施例数据转换方法的处理过程其余部分的流程图；

图13是表示通过根据实施例的数据转换方法获得的输出位流的功率谱的图示；

图14通过使用(1，7)RLL编码的数据转换方法获得的输出位流的功率谱的图示。

现在参照图1A和1B说明本发明的基本概念。

图1A示出用于把8-位数据转换为12-位数据的主代码表，而图1B示出替换表。图1A示出256个要转换为12-位代码的8-位代码。表 A具有从代码0到代码205这206个模式构成的主代码A。主代码B具有102个模式。由102个模式组成的主代码B被划分为常规代码206到255的50的模式，和与常规代码配对的特定代码206到255的50个模式。其余的两个模式不使用。

当特定代码用作当前代码时，图1B中所示交替代码表中的交替代码C用作跟随特定代码的代码。

主代码B的常规代码和特定代码根据下一个代码头为“0”还是“1”而被切换。换言之，通过检验主代码B为常规代码还是特定代码能够知道下一个代码是从“0”开始还是从“1”开始。如果从“1”开始的代码违反了预定的限制，则交替代码用作下一个代码。

如图4所示，主代码中从“1”开始的代码是离散地存在的，从而交替代码C很少形成。当形成交替代码时，头位“1”的数目和尾位“0”的数目受到限制。然而，其中“0”位受到限制的范围比主代码A要广。换言之，当选择交替代码时，紧靠所选择的交替代码之前的代码的最后位总是“1”，于是标头侧的“0”位数目可能是大的。然而，在主代码的情形下，紧靠所选择的代码之前的代码可能包含连续的“0”。这样，“0”的数目受到限制，于是连续的“0”数目没有特别地增加。

通过以实施例为例对根据本发明的数据转换方法详细说明，其中输入数据转换为适合于记录在诸如光盘这种记录介质上的位流(输出位流)。这一实施例包括8/12转换过程，其中m＝8位的数字数据(输入数据)转换为n＝12位的代码。

输入数据具有都由8位表示的256位模式。具体来说，8/12转换的代码具有都由12位表示的4,096位模式。主数据转换过程在256模式和4,096模式之间指定。

这一转换的主要条件是

(1)大的最小位长

(2)小的最大位长

(3)大的检测窗口宽度

(4)低的再生时钟频率

(5)输出位流的小的DC和低频成分

为了满足条件(1)和(2)，本实施例采用(1，8)RLL编码，其中“0”位(更准确来说，“1”位之间的连续“0”位)的运行长度RL0(参见图8)限制为d＝1或更多，且k＝8或更少。这种情形下，即使在代码连接时代码的边界处也必须满足(1，8)RLL编码条件。为此目的，实施例使用了位反向过程(稍后将说明)。

为了满足条件(3)和(4)，如上所述，本实施例采用8/12转换。8/12转换把再生时钟频率抑制在12/8＝1.5倍输入数据的基准时钟频率，这低于对比文献[1]中所述的8/14转换。

为了满足条件(5)，本实施例通过在位反向被任意执行或不执行的比特位的位置(可反向位置)处控制位反向的执行/不执行而管理DSV。

以下将解释(1，8)RLL编码。图2表示满足(1，8)RLL编码条件的12-位模式的例子。满足(1，8)RLL编码条件的12-位模式数目为365个，这超过8-位输入数据的256模式。这样，8-位输入数据能够被充分转换为满足(1，8)RLL编码条件的12-位代码。然而，如果这些12-位代码连续地连接，则(1，8)RLL编码条件在代码边界可能不被满足。

因而，为了即使在被转换的代码之间的边界处也要满足(1，8)RLL编码条件，本实施例进行如下的数据转换。这一数据转换过程主要划分为(i)代码转换过程，(ii)位反向过程，(iii)NRZI转换，及(iv)位反向控制。以下将顺序地对这些过程进行解释。

当由图2中的位模式构成的两个任意的代码被连接时，“1”位可能连续出现，或在代码边界可能连续出现最大16位“0”。为了避免这种情形，在两个代码末端限制图2中的位模式如下。在代码的开始侧“0”位的运行长度RL1(参见图8)设置为k1＝4或更小，而结束侧“0”位的运行长度RL2(参见图8)设置为d＝1或更大及k2＝8或更小。这些代码被指定为主代码A。这些限制把代码数目降低到207。

图3示出能够被指定为主代码A的位模式。图3表示第一表的内容。以下对应于输入数据的各种位模式，描述包含具有这些位模式的主代码A的代码组。代码转换过程基本使用第一表，并还使用第二表和第三表(稍后将说明)，把8-位输入数据转换为12-位代码。

如果只使用具有包含主代码A的代码组的第一表进行数据转换，则“0”位(当前代码结束侧连续“0”位数目与下一个代码开始侧连续“0”位数目之和)的运行长度RL3(参见图8)在代码边界处可能超过k＝8。在对两个代码末端处模式限制之下，在当前代码结束侧“0”位运行长度RL2和下一个代码开始侧“0”位运行长度RL1的以下10种组合中(RL2：RL1)，在代码边界处“0”位的运行长度RL3超过k＝8。

对于RL3＝9，(8：1)，(7：2)，(6：3)，(5：4)

对于RL3＝10，(8：2)，(7：3)，(6：4)

对于RL3＝11，(8：3)，(7：4)

对于RL3＝12，(8：4)

由此明显可见，当当前代码的结束侧“0”位的运行长度RL2大于(k-k1)＝4(不小于5)，且下一个代码开始侧“0”位的运行长度RL1为1或更大时，当前和下一个代码的边界处“0”位的运行长度RL3可能超过8。

为了防止这种情形，如图4所示，向其中结束侧“0”位的运行长度RL2超过(k-k1)＝4的27个模式代码，指定其代码的最后位被反向为“1”的模式作为“反向代码”。根据在代码边界处“0”位的运行长度RL3而适当选择执行/不执行位反向，总能够满足(1，8)RLL编码条件。由于属于图3所示的主代码A的207个模式的最后位总是“0”，故在位反向过程之后被反向的代码不会重叠主代码A。

具有包含主代码A的代码组的第一表最多只能处理207个模式的输入数据。为了向所有256个8-位模式的输入数据指定代码，必须指定其它模式作为对其余的49个模式的输入数据的代码。

本实施例新增加了每一最后位为“1”的模式作为这49个模式的输入数据的代码。有129个模式其中满足(1，8)RLL编码条件，开始侧“0”位运行长度RL1为k1＝4或更小，且最后位为“1”。满足以上条件的这些模式中，除去图4中27个用作反向代码的模式之外，只有102个模式能够实际使用。具有这些模式代码的代码被指定为主代码B。

图5示出能够被指定为主模式代码B的位模式。图5示出第二表的内容。以下对应于输入数据的各种位模式，说明包含具有这些位模式的主代码B的代码组。

如果指定具有最后位为“1”的主代码B，则“1”位可能在代码的边界连续出现，而不满足(1，8)RLL编码条件。为了避免这种情形，根据下一个代码的第一位为“0”或“1”从主代码B中选择两个代码(特定和常规代码)之一，并把选择的代码指定为当前代码。与此同时，从第三表获得的“交替代码”(以下将说明)指定给下一个代码。

例如，主代码B被划分为其中最后3位具有诸如“101”特定模式的“特定代码”，和其它“常规代码”，且特定代码和常规代码被组合。当下一个代码以“1”位开始时，使用特定代码；当下一个代码以“0”位开始时，使用常规代码。

对一个数据的特定代码和常规代码的每一组合最好这样指定，使得两个代码在开始侧具有相同数目的连续“0”位，以便于确定以上的位反向过程的执行/不执行。结果是，主代码B允许向50个模式的数据指定代码。图6示出从主代码B选择的特定和常规代码的组合。

由于能够把207个主代码A和50个主代码B加起来而准备257个代码，故能够满意地向256个8-位模式的输入数据指定代码。

以下将说明当代码边界处连续出现“1”位时使用的交替代码。

只有在当前代码的最后3位具有特定代码“101”时，才使用交替代码作为跟随特定代码的下一个代码。因而，交替代码能够采用重叠用作主代码A和B的代码的模式。

交替代码必须满足这样的条件，即开始侧的“0”位运行长度RL1为d＝1或更大，且(k-d+1)＝8或更小，结束侧的“0”位运行长度RL2为d＝1或更大，且k2＝8或更小，并满足(1，8)RLL编码条件(“1”位之间的“0”位运行长度RL0为d＝1或更大，且k＝8或更小)。有139个模式满足这些条件。

图7示出能够指定为交替代码的位模式的例子。图7示出第三表的内容。以下对应于输入数据的特定位模式说明包含具有这些位模式的交替代码的代码组。需要指定交替代码的输入数据限制为，对应于用作图3中第一表描述的主代码A的代码组以及用作图5中第二表描述的主代码B的代码组之中，以“1”位开始的代码的模式。图3和5中，有107个以“1”位开始的代码，这在数目上小于用于交替代码的模式。因而，交替代码足够被指定。

至于交替代码以及主代码A，对于其中结束侧“0”位运行长度RL2超过(k-k1)＝4的代码，在与下一个代码的边界处的“0”位的运行长度RL3可能超过k＝8。这种情形下，交替代码的最后位被反向为“1”。被反向的代码能够被指定为其中结束侧“0”位运行长度RL2为2或更大的交替代码。

注意，具有最后位为“1”的模式的代码在反向前不包含在交替代码中，于是位反向过程不会造成代码彼此重迭。交替代码的结束侧“0”位的运行长度RL2限制在k＝8或更小。当代码边界处“0”位的运行长度RL3超过8时，下一个代码总是以“0”位开始。这样，位反向过程不会导致为“1”位的运行。

通过上述代码转换过程和位反向过程获得的代码进一步受到NRZI(非返回零反向)转换而成为最后输出位流。NRZI转换把输入代码转换为二进制模式(NRZI模式)，其中对代码的“1”位输出被反向，而对其“0”位保持。

以下将说明本实施例中抑制输出位流的DC和低频成分的方法。为了抑制DC和低频成分，NRZI模式的“0”和“1”位分别累积为“-1”和“+1”，以获得累积值(DSV)，并控制DSV的绝对值使其较小。DSV对应于电信号表示中电荷累积量，并表示信号的DC电平。

鉴于可能或可能不存在被反向的位(可反向位置)，故除了在以上的位反向过程中必须总被反向的位之外，本实施例至少在某些当前可反向位置控制位反向的执行/不执行，使得下一个可反向位置处的DSV的绝对值进一步降低。以下将说明这种位反向过程。

注意，位反向控制并不是使用所有而只是使用某些可反向位置作为位可反向位置，并可在相对长的数据区间计算DSV的绝对值。

如上所述，使用本实施例8/12转换的数据转换方法执行位转换过程，使得对主代码A及某些交替代码防止了代码边界处的“0”位运行长度RL3超过k＝8。在位反向过程中，在位反向之前和之后的两个代码连接的状态，能够满足对代码边界处“0”位运行长度RL3的限制(对于RL3，k＝8或更小)。这对应于当前代码的结束侧“0”位运行长度RL2和下一个代码开始侧“0”位运行长度RL1的以下18个组合(RL2：RL1)。

对于RL3＝3，(2：1)

对于RL3＝4，(2：2)，(3：1)

对于RL3＝5，(2：3)，(3：2)，(4：1)

对于RL3＝6，(2：4)，(3：3)，(4：2)，(5：1)

对于RL3＝7，(3：4)，(4：3)，(5：2)，(6：1)

对于RL3＝8，(4：4)，(5：3)，(6：2)，(7：1)

当对给定的代码准备反向代码，并在代码边界处组合(RL2：RL1)为18个组合任意之一时，能够为不是限制连续“0”位数目的另一目的，即管理DSV，控制位反向过程的执行/不执行。

当对RL3＝3组合(RL2：RL1)为(2：1)，对RL3＝4为(2：2)，对RL3＝5为(2：3)，或对RL3＝6为(2：4)时，位反向过程把交替代码的最后3位转换为与特定代码相同的位“101”。例如，如果由于位错误而使特定代码最后3位与常规代码最后3位一致，则交替代码被视为特定代码。交替代码的后继代码被错误地视为交替代码，结果是数据转换错误。

为了避免这种情形，在当前代码的结束侧“0”位的运行长度RL2和下一个代码开始侧的“0”位的运行长度RL1的组合(RL2：RL1)为(2：1)，(2：2)，(2：3)，或(2：4)时，本实施例对交替代码的最后位禁止位反向过程。如果不需要特别考虑这一错误防止措施，则即使在(RL2：RL1)为(2：1)，(2：2)，(2：3)，或(2：4)时对交替代码的最后位，也可能进行位反向过程。

当在位反向控制下只是通过代码转换过程获得的代码的一个位从“0”位被反向为“1”位时，在被反向的位之后NRZI已反向信号(输出位流)的信号极性被反向。

图9示出对应于常规和反向代码的输出代码、NRZI模式、输出波形及DSV的变化。从图9可见，位反向使后继的DSV变化方向逆向。在图9的例子中，位反向的不执行能够降低DSV的绝对值。

因而，对执行和不执行位反向的DSV进行计算，并控制位反向的执行/不执行以降低下一个位可反向位置处DSV的绝对值。通过这样控制位反向过程，能够有效抑制输出信号的DC和低频成分。

图10示出数据转换方法对用于产生供给光盘主控装置或光盘驱动器的记录位流的系统的应用。记录位流产生系统包括由ROM 1、位反向器2、NRZI转换器3、及控制器4构成的数据转换装置。

ROM 1存储第一、第二和第三表。向数据转换装置输入的数据作为地址数据提供给ROM 1，在控制器4的控制下从该ROM 1读出代码。从ROM 1读出的代码输入到位反向器2，在此在控制器4的控制下最后位被适应性地反向。由位反向器2处理的代码由NRSI转换器3转换为NRZI模式，并作为输出位流从数据转换装置输出。输出位流作为记录位流输入到光盘主控装置5或光盘驱动器6。

光盘主控装置5在用于制造光盘的母盘上把数据记录为凹坑。光盘主控装置5根据记录位流进行曝光光束的功率调制，并使在母盘上形成的光阻材料层曝光。光盘主控装置5使曝光的光阻材料层显象而形成对应于母盘上记录位流的凹坑流。步骤的序列即是主控。光盘主控装置5通过使用母盘的电成形制造印模，并通过使用印模的注模方法大量制造只读光盘(复制盘)。

光盘驱动器6通过驱动可读/可写记录介质，诸如相变光学介质或磁光介质，记录/再生数据。光盘驱动器8根据记录位流驱动半导体激光器，以便通过半导体激光束在光盘上记录数据。光盘驱动器6通过以半导体激光束照射光盘并通过以光学检测器检测反射光束而再生记录的数据。

以下将参照图11和12中的流程图，说明本实施例中的数据转换处理过程。

检验是否设置了交替代码标志(步骤S11)。交替代码标志表示是否使用第三表描述的交替代码进行代码转换。如果在步骤11是NO，则使用第一或第二表把当前输入数据转换为主代码A或B的常规代码(步骤S12)，并清除交替代码标志(步骤S13)。如果在步骤S11是YES，则当前输入数据转换为交替代码(步骤S14)，并清除交替代码标志(步骤S13)。使用第一或第二表把下一个输入数据转换为主代码A或B的常规代码(步骤S15)。

对通过代码转换过程获得的两个相继的代码(当前和下一个代码)，检测代码边界处“0”位的运行长度RL3(步骤S16)。验证运行长度RL3(步骤S17和S19)。如果在步骤S17确定代码边界处“0”位的运行长度RL3超过k＝8，则最后位被反向为“1”位，以便把当前代码变为反向的代码(步骤S18)。如果在步骤S19确定代码边界处“0”位的运行长度RL3为0，即“1”位在代码边界相继出现，则当前代码变为主代码B的特定代码(步骤S20)，并同时设置交替代码标志(步骤S21)。

如果代码边界条件都不满足，即代码边界处“0”位的运行长度RL3不超过k＝8且不为0，则检验位反向是否可能(步骤S22)。更准确地说，如果存在具有反向的最后“1”位的反向位，且下一个代码开始侧的“0”位运行长度RL1为d＝1或更大，则位反向是可能的；否则位反向不可能。

如果在步骤S22是YES，则计算DSV的绝对值(步骤S23)。在先前的可反向位置处进行位反向时被反向的流的DSV的绝对值与常规流的DSV的绝对值比较，而不执行位反向(步骤S24)。如果被反向流的绝对值DSV小于常规流的DSV绝对值，则在先前可反向位置进行位反向(步骤S25)。然后流程进到步骤S26。如果在步骤S24反向流的DSV绝对值大于常规流的DSV绝对值，则流程进到步骤S26而不进行位反向。

在步骤S26，存储可反向位置，并确定DSV值。此后，更新DSV值(步骤S27)。在这更新中，计算在当前可反向位置处进行位反向时的反向流的DSV，及不执行位反向的常规流的DSV。如果不执行任何位反向，则更新两个流的DSV。

输出所获得的代码和在步骤S21设置的交替代码标志(步骤S28)。连续的“0”位数目被限制成最小为一而最大为八，这实现了按8/12转换的代码转换，同时抑制了输出位流的DC和低频成分。被转换的代码经过对“1”位输出的反向及对“0”位输出的保持的NRZI转换过程。NRZI-转换代码作为输出信号流(记录信号流)输出。

图13示出当本发明的数据转换方法用于随机数据流的输入数据时输出数据流的功率谱。为了比较，图14示出当传统的(1，7)RLL系统用于相同的数据时的功率谱。由于(1，7)RLL系统对DC及低频成分不进行特别的管理，故低频范围的谱呈现扁平的特性。反之，由于本实施例的系统管理DSV，于是降低了DC和低频成分，在DC到低频范围的谱受到很大抑制。

注意，本发明不限于以上实施例。例如，在代码转换中，可以周期地插入具有偶数或奇数“1”位模式的同步代码。这种情形下，同步代码插入位置作为位可反向位置处理。可以确定是否使在先前的可反向位置的位反向，以便直到同步代码使DSV的绝对值最小化。代替这样作的是，可选择同步代码的模式(偶数或奇数个位“1”)，以便使同步代码插入位置之后直到可反向位置的DSV绝对值最小化。

在这一方式中，同步代码插入位置作为可反向位置处理，并进行可反向位置处的位反向及同步模式选择，从而控制DSV。于是，能够更有效地抑制输出信号流的DC和低频成分。

如上所述，根据本发明，当m-位数据要转换为n-位代码时，如果在代码边界处连续的“0”位数目大于预定值，则使代码的最后位反向；如果不论位反向的执行/不执行，连续“0”位数目都落入预定的范围，则控制位反向的执行/不执行以降低代码转换NRZI模式的DSV绝对值。在把连续的“0”位数目限制为预定范围时，能够抑制输出位流的DC和低频成分。当本发明用于产生记录介质上的记录位流时，能够稳定诸如光盘装置这样的数据记录/再生装置的跟踪伺服等。

如实施例中所述，本发明通过在(1，8)RLL条件下执行8/12转换能够把时钟频率抑制到相当低。这样，能够实现低成本的信号处理器电路。

进而，由于不需要插入调节位以抑制输出位流的DC和低频成分，故无需降低有效记录容量而能够使用输出位流作为记录介质上的记录位流。

其它的优点和修改对业内专业人员是显然的。因而，本发明就其更广的方面而论不限于这里所示和描述的特定的细节和示例性实施例。于是，在不背离由所附权利要求及其等同物所定义的本发明一般概念的精神和范围情形下，可作出各种修改。

Claims (23)

1.一种数据转换方法，其特征为包括以下步骤：

使用具有转换代码组的第一表把m-位输入数据转换为n-位转换代码，转换代码组中转换代码的“1”位之间的连续位“0”的数目限制在不小于 d和不多于 k，转换代码开始侧的连续“0”位的数目被限制为不多于k1，转换代码结束侧连续“0”位数目被限制为不多于k2；

自适应地反向在转换m-位输入数据步骤中获得的转换的代码最后位；

把在转换m-位输入数据步骤和反向最后位步骤中获得的已转换代码转换为NRZI模式，其中对于代码的“1”位使输出反向，并对“0”位保持其输出；

累积NRZI模式的“0”和“1”位分别为“-1”和“+1”，从而获得累积值；以及

对其中在转换m-位输入数据步骤中获得的已转换代码之中、已转换代码的结束侧连续的“0”位数目大于(k-k1)的当前代码，执行以下步骤(a)、(b)和(c)之一，

(a)在当前代码结束侧连续的“0”位数目及跟随当前代码的下一代码的开始侧的连续“0”位数目之和超过 k时，执行使最后位反向的步骤，

(b)当下一代码的开始侧连续的“0”位数目小于 d时，禁止执行使最后位反向的步骤，以及

(c)当步骤(a)中的条件和步骤(b)中的条件都不满足时，确定在转换m-位输入数据的步骤中获得的已转换代码中的至少某些最后位为可反向位置，并在每一可反向位置控制使最后位反向的步骤的执行/不执行，以便降低下一个可反向位置处累积值的绝对值。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，转换m-位输入数据的步骤使用(1，8)RLL代码，其中限制 d不小于1，并限制 k不大于8。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于，限制k1不大于4，并限制k2不大于8。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于， m， n， d， k，k1，和k2分别为8，12，1，8，4和8。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，转换m-位输入代码的步骤包括向转换代码中周期地插入同步代码的步骤。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于，步骤(c)包括控制反向位置处反向最后位的步骤执行/不执行，以便降低从可反向位置到同步代码插入位置的累积值的绝对值。

7.根据权利要求5的方法，其特征在于，还包括在同步代码中选择具有偶数个“1”位的模式及具有奇数个“1”位的模式的同步模式之一的步骤，以便降低紧靠同步代码插入位置之后的可反向位置的累积值的绝对值。

8.根据权利要求1的方法，其特征在于，在由第一表转换的转换代码之中当前代码的结束侧连续“0”位数目和跟随当前代码下一个代码的开始侧连续“0”位数目之和小于 d时，

使用具有一种代码组的第二表把输入数据转换为转换代码，以用作当前代码，这代码组满足与第一表代码组相同的条件，第二表的代码组不包含在第一表代码组中，以及

使用具有一种代码组的第三表把输入数据转换为转换代码，以用作下一个代码，该代码组中“1”位之间的连续“0”位数目限制在不小于 d和不大于 k，开始侧的连续“0”位数目限制在不小于 d和不大于(k-d+1)，而结束侧的连续“0”位数目限制在不小于 d和不大于k2。

9.根据权利要求8的方法，其特征在于，转换m-位输入数据的步骤使用(1，8)RLL代码，其中 d限制为不小于1而 k不大于8。

10.根据权利要求9的方法，其特征在于，限制k1不大于4，并限制k2不大于8。

11.根据权利要求8的方法，其特征在于，第三表具有(1，8)RLL代码，其中d限制为不小于1，k-d+1不大于8，且k2不大于8。

12.根据权利要求8的方法，该方法对于其中使用第三表转换的转换代码的结束侧连续的“0”位数目大于 d的代码，包括执行以下步骤(d)、(e)及(f)之一，

(d)当转换代码的结束侧连续的“0”位数目及使用第一表转换的下一个代码的开始侧的连续“0”位数目之和超过 k时，执行最后位反向的步骤，

(e)当下一代码的开始侧连续的“0”位数目小于d时，禁止执行位反向步骤，以及

(f)当步骤(d)和步骤(e)都不满足时，确定在转换m-位输入数据步骤中获得的转换代码的最后位为可反向位置，并在每一可反向位置控制最后位反向的步骤的执行/不执行，以降低在下一个可反向位置的累积值的绝对值。

13.根据权利要求8的方法，其特征在于， m， n， d， k，k1，和k2分别为8，12，1，8，4和8。

14.根据权利要求8的方法，其特征在于，转换m-位输入代码的步骤包括向转换代码中周期地插入同步代码的步骤。

15.根据权利要求14的方法，其特征在于，步骤(c)包括控制反向位置处反向最后位的步骤执行/不执行，以便降低从可反向位置到同步代码插入位置的累积值的绝对值。

16.根据权利要求14的方法，其特征在于，还包括在同步代码中选择具有偶数个“1”位的模式及具有奇数个“1”位的模式的同步模式之一的步骤，以便降低紧靠同步代码插入位置之后的可反向位置的累积值的绝对值。

17.一种数据转换装置，其特征在于包括：

存储部分(1)，用于存储具有转换代码组的第一表，其中转换代码的“1”位之间的连续的“0”位数目限制为不小于 d且不大于 k，转换代码的开始侧连续“0”位的数目限制为不大于k1，且转换代码的结束侧连续“0”位的数目限制为不大于k2；存储具有转换代码组的第二表，该代码组满足与第一表代码组相同的条件，第二表的代码组不包含在第一表的代码组中；并存储具有转换代码组第三表，其中“1”位之间的连续“0”位数目限制在不小于 d和不大于 k，开始侧的连续“0”位数目限制在不小于 d和不大于(k-d+1)，而结束侧的连续“0”位数目限制在不小于 d和不大于k2；

代码转换器部分(2)，用于使用m-位输入数据作为地址数据从存储部分读取代码并把m-位输入数据转换为n_位转换代码；

反向器部分(2)，用于自适应地反向转换的代码最后位，

NRZI处理器部分(3)，用于把反向的代码转换为NRZI模式，该模式中对于被反向的代码的“1”位输出被反向，而对于“0”位的输出被保持，

累积部分(3)，用于把NRZI模式的“0”和“1”位分别累积为“-1”和“+1”，从而获得累积值；以及

控制部分(4)，用于对通过代码反向器获得的n-位转换代码之中转换代码的结束侧连续“0”位数目大于(k-k1)的当前代码，执行以下过程(a)、(b)和(c)之一，

(a)在当前代码结束侧连续的“0”位数目及跟随当前代码的下一代码的开始侧的连续“0”位数目之和超过 k时，执行使最后位反向的步骤的过程，

(b)当下一代码的开始侧连续的“0”位数目小于 d时，禁止执行使最后位反向的步骤的过程，以及

(c)当过程(a)中的条件和过程(b)中的条件都不满足时，确定在转换m-位输入数据的过程中获得的已转换代码中的至少某些最后位为可反向位置，并在每一可反向位置控制使最后位反向的过程的执行/不执行，以便降低下一个可反向位置处累积值的绝对值的过程。

18.根据权利要求17的装置，其特征在于，当转换的代码之中当前代码的结束侧连续“0”位数目和跟随当前代码的下一个代码的开始侧连续“0”位数目之和小于 d时，代码转换器部分(2)使用第二表把输入数据转换为转换代码，以用作当前代码，并使用第三表转换成跟随当前代码的下一个代码。

19.根据权利要求18的装置，其特征在于，转换器部分(2)对于使用第三表转换的转换代码的结束侧连续“0”位数目大于 d的代码，执行以下过程(d)、(e)及(f)之一：

(d)当转换代码的结束侧连续的“0”位数目及使用第一表转换的下一个代码的开始侧的连续“0”位数目之和超过 k时，转换代码最后位被反向的过程，

(e)当下一代码的开始侧连续的“0”位数目小于 d时，禁止执行最后位被反向的过程，以及

(f)当过程(d)和过程(e)都不满足时，确定由代码转换器部分获得的转换代码的最后位为可反向位置，并在每一可反向位置控制反向器部分操作的执行/不执行，以降低在下一个可反向位置的累积值的绝对值的过程。

20.根据权利要求17的装置，其特征在于，代码转换器部分(2)执行向转换代码中周期地插入同步代码的过程。

21.根据权利要求17的装置，其特征在于，转换器部分(2)控制可反向位置处反向的操作，以便降低从可反向位置到同步代码插入位置的累积值的绝对值。

22.根据权利要求20的装置，其特征在于，还包括选择器部分，该选择器在同步代码中选择具有偶数个“1”位的模式及具有奇数个“1”位的模式的模式之一，以便降低紧靠同步代码插入位置之后的可反向位置的累积值的绝对值。

23.一种数据转换装置，其特征在于包括：

代码转换器部分(2)，用于使用具有代码组的表把m-位输入数据转换为n_位代码，代码组中转换代码的“1”位之间的连续“0”位的数目、转换代码的开始侧连续“0”位数目、及转换代码结束侧连续“0”位数目分别受到限制；

反向器部分(2)，用于把通过代码器转换器部分获得的代码的最后位自适应地反向；

NRZI转换器部分(3)，用于把由转换器部分及反向器部分获得的转换代码转换为NRZI模式，该模式中对于代码的“1”位的输出被反向，而对于“0”位的输出被保持；

累积部分(3)，用于把NRZI模式的“0”和“1”位分别累积为“-1”和“+1”，从而获得累积值；以及

控制部分(4)，用于确定通过转换器部分获得的代码中的至少某些最后位为允许位反向的可反向位置，并通过反向器部分控制每一可反向位置的反向的执行/不执行，以便降低直到下一个可反向位置的绝对值。

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