CN1307802C

CN1307802C - 数据转换装置和数据转换方法

Info

Publication number: CN1307802C
Application number: CNB2003101243017A
Authority: CN
Inventors: 能弹长作; 安东秀夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2023-12-26
Also published as: JP2004213767A; US6903667B2; US20040183704A1; CN1534873A

Abstract

本发明的数据转换装置具有：存储单元(1)，其被配置成存储转换表，以将m位数据转换成n位数据，以及转换单元(2)，其被配置成利用存储在存储单元中的所述转换表将m位数据转换为n位数据。所述转换表包含多个个位转换码，用以将m位数据转换为n位数据。所述位转换码是一种将所述m位数据转换成n位数据的码，它允许将连续“1”位之间的连续“0”位的最少个数作为d。

Description

数据转换装置和数据转换方法

技术领域

本发明涉及一种将m位数据转换成n位数据的数据转换装置和方法。

背景技术

通常，使用某种抑制性DC部件将记录在光盘上的二进制数据转换(调制)成码。在转换(调制)后的码序列中，位“1”之间的位“0”的最少个数用d表示，位“1”之间的位“0”的最多个数用k表示。这种用于调制的码被称为(d，k)码。

目前DVD(数字通用盘)使用的是(2，10)调制码。近年来，光盘的数据回放技术得到提高，而且一种PRML(部分响应最大似然)技术已被采用。因此，适合于高密度的“d＝1”的调制码的使用已经得到了检验。

例如，日本专利申请KOKAI出版物No.2000-105981(参考文献1)公开了一种技术，在该技术中使用了上述的“d＝1”调制码，另外在转换后的码尾部加上了一个DC抑制反转位。

另外，日本专利申请KOKAI出版物No.2000-332613(参考文献2)公开了一种技术，在该技术中使用上述的“d＝1”的调制码将4位数据转换成6位数据。

但是，在参考文献1公开的技术中，由于8位数据被转换成12位数据，需要2⁸＝256或更多种转换模式，结果转换表变得很庞大，而且调制/解调处理(转换处理)变得很复杂。

在参考文献2公开的技术中，由于4位数据被转换成6位数据，2⁴＝16种转换模式就足够了，因此转换表的尺寸很小。但是，由于转换表需要四种状态，仍然没有解决调制/解调的处理过于复杂的问题。

发明内容

本发明的目的在于，通过使用允许1作为转换后的数据序列中连续“1”位之间的连续“0”位的最小个数的转换，提供一种能够简化转化处理的数据转换装置和方法。

根据本发明一方面，提供一种数据转换装置，所述装置包括被配置成存储将m位数据转换成n位数据的转换表的存储单元，以及被配置成通过使用所述存储单元中存储的转换表将m位数据转换为n位数据的转换单元。

其中所述转换表包含用以将m位数据转换成n位数据的多个位转换码，

所述位转换码是一种将m位数据转换成n位数据的码，它允许“1”位之间的连续“0”位的最少个数为d。

在这个转换表的所有位转换码中，至少有一个位转换码的尾码是反转位，用于DC抑制。

所述反转位根据预定的条件在“0”和“1”中选择一个值。

根据本发明一方面，提供用于将m位数据转换为n位数据的数据转换方法，包括通过利用转换表将m位数据转换为n位数据。

所述位转换码是一种将m位数据转换成n位数据的码，它允许连续“1”位之间的连续“0”位的最少个数为d。

在所述转换表的所有位转换码中，至少有一个位转换码的尾码是反转位，用于DC抑制，以及

所述反转位根据预定条件在“0”和“1”中选择一个值。

在下面的说明中将详细描述本发明的其它目的及其优点，其中一部分通过说明书是显而易见的，或者可通过本发明的使用来了解。通过后面特别指出的工具和组合可以实现和获得本发明的目的和优点。

附图说明

并入说明书构成说明书一部分的附图示意了本发明的当前优选实施例，它们结合以上的概述和后面的详细介绍，用来解释本发明的原理。

图1是用于由根据本发明一个实施例的数据转换方法和装置进行数据转换的数据转换表的例图；

图2是用于说明由根据本发明一个实施例的数据转换方法和装置进行数据转换时的特殊情况的表格；

图3是和本发明所采用的回溯(trace back)DCC控制相关的各种符号的说明图；

图4是本发明所采用的回溯DCC控制的效果的说明图；

图5是根据本发明的数据转换装置的一个实例的示意框图；

图6是用于说明根据本发明一个实施例的数据转换方法和装置进行转换后的数据中连续位出现频率的表格；

图7是用于说明根据本发明一个实施例的数据转换方法和装置进行转换后的数据中2T(精致图)的重复次数的评估结果表格；

图8是根据本发明一个实施例的数据转换方法和装置进行转换后的数据的DSV特性评估结果；

图9是总结图8所示的DSV特性评估结果的表格。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的实施例。

图1是用于由根据本发明的数据转换装置和方法进行数据转换的转换表的例图。本发明的数据转换方法和装置允许在连续的“1”位之间的连续“0”位的最小个数是1(d＝1)。此外，通过利用两个(两种状态)转换表，将4位数据转换为6位数据，这两个转换表包含一个将4位数据转换成6位数据所使用的固定长度的分组码。至少有一个转换码的尾部是DC抑制反转位*。在图1所示的转换码中，在连续“1”位之间的连续“0”位的最小个数可以是8(k＝8)。

通过利用图1所示的转换表，4位数据被转换成6位数据。由此，本发明的数据转换方法可以获得下面的功能和效果。

(1)由于采用了固定长度分组码，调制/解调处理被简化。

(2)固定长度分组码的转换单元被设置成很小的4位--＞6位。此外，只有两种状态被设置为转换后的状态。按照这种安排可减小转换表的尺寸，以及简化调制/解调处理。

(3)“反转位*”被设置为某些转换码的最后的信道位。当“反转位”的位受控时(“反转位”＝0或1)，能够相对容易地执行DC控制。

(4)当在转换后为特定模式执行模式替换处理时，可以限制被转换的码中的2T重复频率。

图1是“4-6转换”的转换表例子。在转换前4位数据有16种模式。提供两种转换状态(STATE)和这所有16种模式一一对应。每个转换码都配有下一状态号，以指定转换下一数据时应选择的状态(STATE)。

一些转换码具有“反转位*”其被设置为最后的信道位。选择“反转位*”的值以便转换后信道位数据序列的DSV(数字和值)值接近“0”。利用这种方法，就可以在本发明中执行DC控制(后面将会详细讨论)。“反转位”总是出现在转换码的最后信道位位置。由于总是预先知道“反转位*”可存在的位置，因此能相对容易地确定“反转位*”的值。

下面描述图1所示的转换表。

(A)转换后的码如果以“0”开始，并且从头数起“0”信道位的游程长度小于等于3，则将这个码归于组“状态1”；

(B)除(A)以外的码，即以“1”或者“0”开始且“0”信道位的游程长度(包含起始位)大于等于4，则将这个码归于组“状态0”；

(C)转换后的码的最后信道位如果是“1”，则应选择“状态1”作为下一状态。

如上所述，本发明基于满足d＝1的调制(转换)方案。这种d＝1的转换码(调制方案)防止在调制(转换)后出现一连串“1”位的码序列。在这种调制方案下，在“1”位之间必须插入至少一个“0”为位，在上述结构中，如果转换后的码的最后信道位是“1”，如(C)所示，则选择状态1。在状态1中，如(A)所示，下一个转换码的首位总是“0”，因此会自动满足转换规则“d＝1”。由此在本发明不需要引入任何新的机制来避免出现一连串“1”位，只需利用(A)至(C)的特征就符合转换规则“d＝1”。为此可简化转换处理。

下面继续描述图1所示的转换表。

(D)反转位之前的信道位总是“0”，这样，即使选择“1”作为反转位，加上反转位之前的信道位，这个码也绝不会出现连续两个“1”位。不需要引入任何新的机制来避免出现一连串“1”位就能满足“d＝1”的转换规则。由此可简化转换处理。

(E)当反转位之前的连续多个“0”位的个数小于等于3时，则为下一转换选择状态0以增加连续“0”位的个数。

(F)当反转位之前的连续多个“0”位的个数大于等于4时，可以选择任意一个状态。

利用(E)和(F)的办法，可以提高DC控制的效果。

在光盘上记录的数据中，在“2T”被重复记录的地方，局部记录密度会很高。为此，从“2T”被重复记录的地方进行回放的回放信号幅度会很小，容易出现信号检测错误。在本发明中，为提高信号检测可靠性，在调制后信道位序列中的“2T”信号重复频率受限，如图2所示。具体地讲，在转换后对特定模式执行模式替换处理，从而限制被转换的码中的2T重复频率。

如果在图1转换前对数据“6”使用状态0，而在转换前对数据“5”使用状态1，则在转换之后的数据中重复“2T”。当在转换前包含两个数据“6”的数据通过使用图1所示的转换表的状态0进行转换时，经转换后的码为“101010101010”。当在转换前包含两个数据“5”的数据通过使用图1所示的转换表的状态1进行转换时，经转换后的码为“010101010101”。在这些情况下，在转换后的12信道位码中，“1”出现了6次。如果像上述情况一样，“1”的出现频率变高，则如图2所示指配另一转换码。

具体地讲，在转换前包含两个数据“6”的数据最初应被转换成“101010101010”。然而，它被转换成了“100100”+“00000*”。另外，状态0被指定为下一转换的状态。在转换前包含两个数据“5”的数据最初应被转换成“010101010101”。然而，它被转换成了“010100”+“00000*”。另外，状态1被指定为下一转换的状态。

对于在图1所示的转换表中位于一些转换码尾部的DC抑制反转位*，根据预定条件选择“0”或者“1”。下面描述所述选择方法。

在通过根据本发明的数据转换装置和方法转换的数据中，通过回溯法抑制DC部件。首先，参考图3定义与回溯DCC控制方法相关的各种符号。

1、符号定义

DCCn：从当前位置起前面第n个DCC码(最新码)的位置。

DSV：当前位置的DSV值。

POL：当前位置的反转状态。(不管反转的次数是奇数还是偶数)

DSVPn：从当前位置到DCCn+1的正DSV峰值。

DSVMn：从当前位置到DCCn+1的负DSV峰值。

DSVSn：从DCCn+1到DCCn区间的DSV值。

DSVSPn：从DCCn+1到DCCn区间的正DSV峰值。

DSVSMn：从DCCn+1到DCCn区间的负DSV峰值。

DCCIn：DCCn的反转/非反转状态。

2、区间值的计算方法

通过确定DCC位的极性可以轻松地计算出区间值。然而，目前的程序是不预取，而是基于DCC处理后的状态计算区域值。

DSV计算是在DCC码(包括同步)的DCC位位置上进行的。对于其他码，计算是在LSB位置上进行的。然而，由于DCC位是由LSB确定的，纠正处理很简单。峰值也是基于相同的标准计算出来的。

下面参照图3描述回溯DCC控制法的处理过程。

3、回溯DCC控制法的处理过程

(1)获得从DCC0到DCC2区间内的DSV峰值(DSVP1和DSVM1)。

从DSV和POL回溯执行峰值计算，也就是，从DSVS0、DSVS1、DSVPS0、DSVPS1、DCCI0和DCCI1得出DSVP1。从DSVS0、DSVS1、DSVMS0、DSVMS1、DCCI0和DCCI1得出DSVM1.

(2)DCC2和DCC1同时反转时获得DSV峰值。

当DCC2和DCC1区间与区域计算处于相同的反转状态时，通过从DSVP1和DSVM1减去2×DSVS1得到峰值。当DCC2和DCC1区间与区间值计算处于相反的反转状态时，通过从DSVP1和DSVM1加上2×DSVS1得到峰值。

(3)执行同时反转处理是从4个DSV峰值决定的。

计算并比较这4个DSV峰值的绝对值。

选择同时反转处理以便去除具有最大绝对值的峰值。

(4)根据选择结果更新DSV、DCCI1和DCCI2。

(5)接着以类似方式获得从DCC0到DCC3区间的DSVP2和DSVPM2。

(6)比较该DSV峰值与同时反转DCC3和DCC2时获得的DSV峰值。

(7)决定执行同时反转处理。

(8)根据选择结果更新DSV、DCCI2和DCCI3。

(9)在增加计算区间的长度至预定数量的DCC码时，重复上述处理。

每当检测到一个DCC码或者一个同步时，执行上述的处理过程。

4、DCC处理举例

图4是经上述处理后的效果的例子。

图4所示的DSV变化1指示不预取时DCC处理中的DSV变化。当对这个DSV变化执行回溯DCC处理时，执行以下操作：

(1)检查DCC2和DCC1的同时反转状态

由于在同时反转后正DSV峰值变大，所以不执行同时反转处理。

(2)检查DCC3和DCC2的同时反转状态

由于DSV峰值没有改变，可以执行，也可以不执行同时反转处理。在此例中，不执行同时反转。

(3)检查DCC4和DCC3的同时反转状态

当不执行同时反转处理时，正DSV峰值最大。因此，执行DCC3和DCC4的同时反转处理。只有位于DCC4和DCC3区间的DSV变化反转(如图4所示的DSC变化2)。来自DCC3的DSV在负方向完全偏移2×DSVS3(如图4所示的DSC变化3)。

因此DSV峰值得到抑制。

5、电路布置举例

图5是根据本发明的数据转换装置的原理框图。换言之，这种数据转换装置具备了回溯DCC所必需的电路。如图5所示，此数据转换装置包括码表/同步表1、调制/同步插入处理部分2、帧缓存3、位反转处理部分4、NRZI处理部分5、区间DSV/区间峰值计算部分

6、DCC缓存7以及回溯确定部分8。

码表/同步表1存储图1所示的转换表和同步码。调制/同步插入处理部分2基于图1所示的转换表转换(调制)输入数据。具体地讲，调制/同步插入处理部分2将输入的4位数据转换成6位数据，并且每隔预定的数据长度插入一个同步码。码表/同步表1还存储如图2所示的限制“2T”信号重复频率的信息。利用这个信息限制“2T”信号重复频率。

帧缓存3可缓存例如多个个同步帧。一个同步帧由一个同步码和转换数据构成。只有一个暂时确定的数据序列被存储在帧缓存3中。为节省帧缓存3的容量，可以在回溯区域添加对帧的最多个数的限制。

区间DSV/区间峰值计算部分6如上所述计算区间DSV和区间峰值。DCC缓存7存储DCC位置、反转状态和区间值。回溯确定部分8基于在DCC缓存7中存储的信息执行回溯确定。即，回溯确定部分8对DCC缓存7中的相应值进行加/减和绝对值比较的操作。

位反转处理部分4按照回溯确定部分8的回溯确定结果反转DC抑制反转位^*。即，DC抑制反转位^*被设置为“1”或“0”。对于回溯确定后的反转处理，不需要调制表。

NRZI处理部分5输出NRZI模式，它根据“1”位反转输出，而根据“0”位保持输出。

图6所示的表格解释了根据本发明的数据转换方法转换的数据中的连续位出现频率。如图6所示，2T出现频率最高，3T出现频率其次。图6所示的这种出现频率分布情况和图2所示的2T重复控制结果对应。当执行这种控制时，2T的占有率(22.5％)降低到几乎和3T的占有率相等(22.1％)。

图7所示的表格是根据本发明的数据转换方法转换的数据中2T重复次数的评估结果。从图7明显看到，当执行图2所示的2T重复控制时，两个2T的重复频率(24.5％)比一个2T的重复频率(60.4％)低很多。

图8和图9是根据本发明的数据转换方法转换的数据的DSV特性评估结果。从图8和图9明显看到，当执行上述的回溯DCC控制时，分散小并且DSV值收敛至0。

如前所述，在本发明中通过采用“d＝1”调制方法可以得到以下的功能和效果：

(1)可以简化转换表(减小转换表的尺寸)，方便转换处理。此外，由于转换表简单，可快速执行转换。

(2)可以采用简单方法进行DC控制，因此可以实现高精确度的回放。

(3)可以限制2T重复频率，并且稳定回放信号的检测，因此可以实现高精确度的回放。

本领域的技术人员很容易想到其他优点和修改。因此，本发明在更广的层面上并不局限于在此示意和描述的这些特定细节和代表性的实施例，所以，只要不偏离在所附权利要求书和它们的等效物中定义的本发明的一般概念的精神或范围就可进行各种修改。

Claims

1、一种数据转换装置，其特征在于，包括：

存储单元(1)，其被配置成存储第一和第二转换表，以将预定的4位数据转换成6位数据；以及

转换单元(2)，其被配置成通过利用存储在所述存储单元中的第一和第二转换表的其中一个，将所述预定4位数据转换为6位数据；

其中所述第一和第二转换表均包含16个6位转换码，用以将16个4位数据转换为16个6位数据，

所述第一和第二转换表中的6位转换码是将4位数据转换成6位数据的码，它允许将连续“1”位之间的连续“0”位的最少个数为1，

在所述第一和第二转换表中，所有所述6位转换码中的至少一个的尾码是反转位，用于DC抑制，以及

所述反转位根据预定条件在“0”和“1”中选择一个值。

2、根据权利要求1的装置，其特征在于，在所述存储单元中存储的第一和第二转换表内包含的每一个6位转换码均含有这样的信息，即所述信息用于指定下一数据转换所用的转换表。

3、一种用于将预定的4位数据转换为6位数据的数据转换方法，其特征在于，包括步骤：

通过利用第一和第二转换表的其中一个，将所述预定的4位数据转换为6位数据；

所述第一和第二转换表中所有6位转换码中至少一个的尾码是反转位，用于DC抑制，以及

所述反转位根据预定条件在“0”和“1”中选择一个值。

4、根据权利要求3的方法，其特征在于，在所述第一和第二转换表内包含的每个6位转换码均含有这样的信息，即所述信息用于指定下一数据转换所用的转换表。