CN1381094A - 用于将一个二进制源信号数据位流编码为一个二进制通道信号数据位流的设备,存储装置,用于记录信息的设备，记录载体,用于编码的设备和用于回放的设备 - Google Patents

Abstract

在一种用于将一个二进制源信号数据位流编码为一个二进制通道信号数据位流的设备中,源信号位流被分成n位源字。该设备包括转换装置,用于将一组p个连续的n位源字转换为对应的一组p个连续的m位通道字,以便至少大多数n位源字的转换是奇偶性保留和/或奇偶性倒置的,其中m>n≥1。该转换装置包括存储装置,该存储装置包含每一个n位源字的多个m位通道字,按编码位置排列,以及对应的位置号,指示下一个m位通道字的存储位置。在每一组源字之后加上q个dc控制源位,该dc控制源位被转换为r个dc控制通道位,与后一个源字的转换无关。

Description

用于将一个二进制源信号数据位流编码为一个 二进制通道信号数据位流的设备，存储装置，用于记录 信息的设备，记录载体，用于编码的设备和用于回放的设备。

本发明涉及一种用于将一个二进制源信号数据位流编码为一个二进制通道信号数据位流的设备，其中源信号位流被分成n位源字，该设备包括转换装置，用于将一组p个连续的n位源字转换为对应的一组p个连续的m位通道字，其中p，n，m为整数，且m＞n≥1，该转换装置包括存储装置，该存储装置包含每一个n位源字的多个m位通道字，按编码位置排列，以及对应的位置号，指示下一个m位通道字的存储位置。

这种设备公开于WO97/09718/A1中。WO97/09718/A1中描述了一种记录和复制系统，带有一个存储器，其响应n位源字和各个表号，产生m位通道字和用于下一个源字转换的位置号。该转换不是奇偶性保留的。此外所述已知的设备包括一个选择电路，其响应m位通道字，计算连续的DSV(数字总和值)并提供指示读出通道字是否必须增加或减小DSV的选择信号。尽管通过这些手段dc电平附带会降低，但是不能保证总的dc抑制，其结果是在不能处理dc部分的通讯系统中带来了静态失真，在各个载体上的任意数据记录中也有失真。

为了获得所需的dc抑制，在源级上引入dc控制位，然而，由此通道字与源字不再对应。这意味着，当在数据载体上有一个错误时，复制过程中会发生错误的传播。

此外，在实际中有几种已知的编码系统，例如在CD记录和复制系统中使用8位源字EFM编码为17位通道字。在记录过程中将编码通道字记录在数据载体上，而反之在复制过程中将通道字解码。在DVD记录和复制系统中使用8位源字EFM加编码为16位通道字。那里的通道信号以(2，10)序列来显现。然而，在所有这些已知的系统中都不能保证在通道字序列中的dc抑制。

参照上述可以注意到编码设备通常为编码通道字提供(d，k)序列，其中d为至少存在于通道信号串行数据流中的两个连续‘一’之间的‘零’的个数，k为最多存在于通道信号串行数据流中的两个连续‘一’之间的‘零’的个数。在所述国际专利申请的说明书中示出了一种8位源字组到以(2，14)序列的15位通道字组的转换。尽管，通过存在于几种编码表存储器中，通道字序列符合d，k限制，但是正如所述的，不能保证dc抑制，因为n位源字到m位通道字的各个转换不是奇偶性保留的。

本发明的目的就是要获得一种如起始段所描述的编码设备，其中可以确保通道字序列中的dc抑制，并且当在一个数据载体中有错误时，可以避免复制过程中的错误传播。

因此，根据本发明在第一个实施例中，如起始段中描述的该设备，其特征在于，至少大多数n位源字的转换是奇偶性保留和/或奇偶性倒置的，在每一组源字之后加上q个dc控制源位，该dc控制源位被转换为r个dc控制通道位。根据本发明在第二实施例中，该设备特征在于，至少大多数n位源字的转换是奇偶性保留和/或奇偶性倒置的，在每一组源字之后加上q个dc控制位，该dc控制源位只与接下来的n位源字一起被转换为一个(r+m)位通道字，其中q和r为整数。在这两种情况下，所有源字都对应各自的通道字；换句话说，源字和通道字永远互相对齐。通过这种手段可以避免错误传播。由于在第二个实施例中提供了一个用于转换(n+q)位源字为(m+r)位通道字的独立表，其比用于转换q位dc控制源位为r个dc控制通道位的一个简单表更为复杂，因此首选第一实施例。

尽管奇偶保留代码本身是已知的，而代替源字到通道字的奇偶保留转换，也可以使用奇偶倒置转换。当转换为奇偶保留时，如果在源字中‘1’的个数为偶数，则在对应的通道字中的‘1’的个数也为偶数，如果源字中‘1’的个数为奇数，则对应的通道字中的‘1’的个数也为奇数。当转换为奇偶倒置时，如果在源字中‘1’的个数为偶数，对应的通道字中的‘1’的个数就为奇数，如果源字中‘1’的个数为奇数，对应的通道字中的‘1’的个数就为偶数。在这两种情况下都要插入dc控制位为奇偶转换作准备。

在两个实施例中由转换装置提供的通道输出信号序列可以被反馈给一个预编码器以确定一个RLL(游程长度受限)输出信号，该信号被提供给一个控制信号发生器以得到dc控制位。这种用于奇偶保留码的反馈回路在例如US-A-5477222中描述的，其中在p个连续n位源字的连续组之间以这种方式插入奇偶保留位，此后获得的通道字不再与源字对应，并且会发生错误传播。

和源字到通道字的转换一样，dc控制源位到dc控制通道字的转换将取决于最后的m位通道字，确定dc控制通道位的位置。因此，根据本发明存储装置还为每一个q个dc控制源位和每一个位置号包含r个dc控制通道位和一个对应的位置号，指示下一个m位通道字的存储位置。

在一个实际的实施例中n＝8，m＝15，q＝1，r＝2，而p依靠所需的dc抑制来选择。随着转换率8/15每一个源字节将对应存储装置中一个表中的15位通道字，与插入的dc控制位无关。

在所述实际实施例中，当在一个(d，k)通道字序列中d＝2，例如在优选实施例中一个源代码以“1”结束，dc控制位将总是为“00”以致下一个通道字以“1”开始，并且至少有两个零必须存在于两个“1”之间。这意味着控制位本身对奇偶控制方面没有影响。因此，为了实现在这种情况及类似情况下的奇偶控制，根据本发明，该设备包括倒置装置，其依靠最后一个在先通道字和dc控制通道位，提供后一个源字的奇数位的倒置；即后一个源字的1，3，5…位的倒置。当从其它属于个别源字的编码位置选择后面的通道字时，这种倒置以相同奇偶性的dc控制通道位来识别dc控制源位到dc控制通道位的转换。

根据包含多个已用通道字的存储装置中的各种编码位置，在数据载体上会出现错误，以致在复制过程中通道字参照的源字，不能被清楚的确定。因此，根据本发明，在编码位置中的通道字实质上参照一个相同的源字。

本发明还涉及带编码表的存储装置，应用于上述设备中。根据本发明，编码位置包含15位通道字以产生一个奇偶保留(2，14)序列，或一个奇偶保留(2，13)序列，甚至一个(2，12)序列。尽管，在后面的情形k的限制减小了，但必须接受的一个缺点是只有少量1024源到通道的转换不是奇偶保留的。

本发明还涉及用于记录信息的设备，该设备包括前述的用于转换表示信息的一串通道字为一个调制信号的编码设备和用于将一个对应所述调制信号的信息模式记录在一个记录载体上的装置。除了专门的编码设备，该记录设备可以如WO97/09718/A1中所述的相同，该文献的内容可以看作插入到本说明书中。

本发明还涉及一种记录载体，其上记录有一个调制信号，所述信号包括一串通道字，由上述编码源字获得。

此外，本发明还涉及一种用于解码通道字为源字的设备，包括带存储装置的转换装置，根据本发明该存储装置包含与编码设备中的存储装置相同的编码位置；但是，这里编码位置被反向读出。结合本发明还涉及一种回放所述记录载体上的信息的设备，包括一个用于读取所述记录载体的读取装置和一个上述的译码设备。

本发明的这些和其他方面参照以下所述的实施例并结合附图将变得更为清晰。在附图中：

附图1表示根据本发明的一个编码设备的原理图；

附图2表示一个dc控制源位到dc控制通道位的转换表；

附图3A-3H表示用于(2，14)奇偶保留通道信号序列的编码位置；

附图4A-4H表示用于(2，13)奇偶保留通道信号序列的编码位置；

附图5A-5H表示用于(2，12)通道信号序列的编码位置，其中大多数源字到通道字的转换都是奇偶保留的。

附图1表示一种编码设备，可以看作是对上述WO97/09718/A1中描述的编码设备140的一种改进，也可以应用在所述文献中描述的记录设备和解码回放设备中。因此，所述文献的内容被看作是插入在本说明书中。

该编码设备包括转换装置1，用于转换n位源字为m位通道字，存在于存储器2中的不同编码位置。编码位置由s位来指示。存储器2的输入信号由一个n位源字和一个指示可以找到相关通道字的当前编码位置的s位编码位置号形成。存储器2的输出信号由一个m位通道字和一个指示下一个编码位置的s位编码位置号形成，即可以找到对应下一个源字的下一个通道字的位置。由存储器2提供的下一个位置号通过一个缓冲单元3发送到所述存储器。

m位通道字通过一个后面描述的开关装置5被提供给一个并行-串行转换器(P/S)4。并行-串行转换器4中的串行位串被提供给一个1T预编码器6，在现有技术中是公知的。1T预编码器6的输出信号应用到一个控制信号发生器7中，其产生用于转换装置1的控制信号，以便在每一组p个连续源字后插入q个dc控制源位。由转换器装置1、并行-串行转换器4、1T预编码器6和控制信号发生器7形成闭合回路在本领域中是公知的，如US-A-5477222中所述的。该设备的输出信号，由1T预编码器6提供的，是一个RLL(游程长度受限)输出信号。

转换装置1包括一个用于将q个dc控制源位转换为r个dc控制通道位的存储器2′，存在于存储器2′中的不同编码位置。在实际中存储器2和2′可以合成为一个存储器2，2′。编码位置还是由s位来指示。存储器2′的输入信号由q个dc控制源位和一个指示可以找到相关的dc控制通道位的当前编码位置的s位编码位置号形成。存储器2′的输出信号由r个dc控制通道位和一个s位编码位置号形成，指示下一个编码位置，即可以找到对应下一个n位源字的下一个m位通道字的位置。由存储器2′提供的下一个位置号，通过缓冲装置3发送到存储器2。

缓冲单元3包括第一和第二延迟元件8和9及开关装置10，该开关装置既可以用于通过来自存储器2的下一个s位置号位又可以用于通过来自存储器2′的下一个s位置号位。开关装置10和开关装置5都由该设备的定时单元(图中未示出)控制。

本发明可以进一步以一个实例来说明，其中每一次将四(p＝4)个连续的8位源字(n＝8)转换为15位通道字(n＝15)之后，一个dc控制位(q＝1)被转换为两个dc控制通道位(r＝2)，其中存储器2包含每一个源字的4种可能的通道字，按照位置表编排，由一个2位位置号(s＝2)1，2，3或4来指示。当在存储器2中一个源字被转换为一个通道字时，用于下一个转换的位置号也被读出并通过延迟元件8和具有一个转换时钟延迟的开关装置10被提供给存储器2的输入总线，以便确定下一个转换的通道字。开关装置10在图1中的位置A。存储器2中的通道字通过在位置A的开关装置5进行串行位串转换。这一过程之后重复四次，这样，4个连续的源字都被转换，从获得的连续通道字的位串并通过1T预编码器6和控制信号发生器7，产生一个dc控制源位“0”或“1”并提供给存储器2′。同时存储器中的dc控制通道位依赖于位置号，该位置号与最后的通道字一起读出，指示dc控制位转换的位置。因此，存储器2中的dc控制通道位通过延迟元件8和在位置B的开关装置10也提供给存储器2′。根据dc控制源位和各自的位置号读出dc控制通道位，以及下一个源字转换的位置号。后面的位置号通过延迟元件9，引入一个转换时钟延迟及在位置B的开关装置10，又被提供给存储器2。dc控制通道位通过开关装置5在位置B被提供给并行-串行转换器4。然后，4个连续源字又被转换为4个对应的通道字，随后一个dc控制源字又被转换为一个dc控制通道字。其结果是源字不断地与对应的通道位匹配，因此，当在载体上记录通道字或从所述载体上复制期间发生错误时，这种错误只局限于复制期间通道字转换为所述源字之后获得的源字，而不会传播到其它复制的源字。

作为记录在存储器2′中的dc控制位转换的一个例子如图2中所示。当一个通道字以“1”结束时，下一个位置为位置1。尽管依靠该位置和dc控制源位“0”或“1”可以确定dc控制通道位，限制d＝2的(d，k)序列需要在一个一后至少有两个零，以便在两种情况下dc控制通道位都将为“00”。依靠dc控制源位读出下一个位置(图2中的2或3)。因为在两种情况下在dc控制通道位上没有奇偶差异，这种奇偶差异必须以另一种方式获得。为了在dc控制源位为“0”或“1”的位置间造成奇偶差异，根据本发明提供了反向装置11转换非偶数个源位，最好只是下一个源字的一位。这一用于反向装置11的位反向控制信号通过存储器2′响应位置1中的一个dc控制源位“1”来提供。当一个通道字以2到8个零结束时，可以在位置2或3找到dc控制通道位。在这些位置中的每一个dc控制通道位依靠dc控制源位都具有不同的奇偶性。因此没有源位被反向。当一个通道字以“10”结束时，可以在位置4找到dc控制通道位。尽管没有绝对的必要考虑d＝2的限制，在这种情况下，与dc控制源位无关，dc控制通道位为“00”，而下一个转换肯定分别在位置2和3找到。在dc控制源位为“0”和“1”的位置间的差异通过在后面的dc控制源位为“1”的情况下产生一个位反向控制信号使下一个源字的一位反向来形成。当一个通道字以9、10或11个零结束时，也可以在位置4找到dc控制通道位。在这种情况下，与dc控制源位无关，dc控制通道位分别为“01”和“10”，而下一个转换肯定分别在位置1和4。由于后面的dc控制通道位具有相同的奇偶性，dc控制源位为“0”和“1”的位置之间的差异又可以通过在后面的dc控制源位为“1”的情况下产生一个位反向控制信号使下一个源字的一位反向来形成。通过(d，k)代码的奇偶保留属性，复制期间会发生输出位流的符号反相。然而，这很容易被校正，因为dc控制通道位和最后的位置号的合并是唯一的。

源字和通道字的匹配可以应用到几种(d，k)代码中。在上述位序列中d＝2。从WO97/09718/A1中已知一个(2，14)位序列，然而，没有任何奇偶保留保证。通过使用本发明可以确保在合成源字和通道字匹配中的奇偶保留。这种代码的一个例子在附图3A-3H中给出，图中示出了一种(2，14)奇偶保留代码。由于其利于尽可能地限制k限制并实现位置表，其中多个用过的通道字尽可能参照相同的源字，可以找到一个(2，13)奇偶保留代码。这种代码如图4A-4H所示。当相同的通道字参照不同的源字时，在位置号指示中会发生错误，在复制中会获得错误的源字和用于下一个通道字到源字转换的错误位置号。这会导致另一种类型的错误传播。在上述(2，13)代码中这些错误会极大减少。即使找到一个(2，12)代码，其中大多数1024源-通道转换都是奇偶保留。这种代码如图5A-5H所示；在该代码中只有10个4×2⁸转换不是奇偶保留。

Claims (14)

1.用于将一个二进制源信号数据位流编码为一个二进制通道信号数据位流的设备，其中源信号位流被分成n位源字，该设备包括转换装置，用于将一组p个连续的n位源字转换为对应的一组p个连续的m位通道字，其中p，n，m为整数，且m＞n≥1，该转换装置包括存储装置，该存储装置包含每一个n位源字的多个m位通道字，按编码位置排列，以及对应的位置号，指示下一个m位通道字的存储位置，其特征在于：至少大多数n位源字的转换是奇偶性保留和/或奇偶性倒置的，在每一组源字之后加上q个dc控制源位，该dc控制源位被转换为r个dc控制通道位，与后一个源字的转换无关，其中q和r为整数。

2.用于将一个二进制源信号数据位流编码为一个二进制通道信号数据位流的设备，其中源信号位流被分成n位源字，该设备包括转换装置，用于将一组p个连续的n位源字转换为对应的一组p个连续的m位通道字，其中p，n，m为整数，且m＞n≥1，该转换装置包括存储装置，该存储装置包含每一个n位源字的多个m位通道字，按编码位置排列，以及对应的位置号，指示下一个m位通道字的存储位置，其特征在于：至少大多数n位源字的转换是奇偶性保留和/或奇偶性倒置的，在每一组源字之后加上q个dc控制源位，该dc控制源位只与接下来的n位源字一起被转换为一个(r+m)位通道字，其中q和r为整数。

3.根据权利要求1或2的设备，其特征在于由转换装置提供的通道输出信号序列可以被反馈给一个预编码器以确定一个RLL(游程长度受限)输出信号，该信号被提供给一个控制信号发生器以得到dc控制位。

4.根据权利要求1-3之一的设备，其特征在于存储装置还为每一个q个dc控制源位和每一个位置号包含r个dc控制通道位和一个对应的位置号，指示下一个m位通道字的存储位置。

5.根据前述任一权利要求的设备，其特征在于n＝8，m＝15，q＝1，r＝2，而p依靠所需的dc抑制来选择。

6.根据前述任一权利要求的设备，其特征在于该设备包括倒置装置，其依靠最后一个在先通道字、和所述最后一个在先通道字一起读出的位置号和dc控制通道位，提供后一个源字的奇数位的倒置。

7.根据前述任一权利要求的设备，其特征在于在编码位置中的通道字实质上参照一个相同的源字。

8.应用在根据前述任一权利要求所述设备中的具有编码位置的存储装置，其特征在于按照15位通道字在一个奇偶保留(2，14)序列中。

9.应用在根据前述任一权利要求所述设备中的具有编码位置的存储装置，其特征在于按照15位通道字在一个奇偶保留(2，13)序列中。

10.应用在根据前述任一权利要求所述设备中的具有编码位置的存储装置，其特征在于按照15位通道字在一个(2，12)序列中，而大多数1024源到通道的转换都是奇偶性保留的。

11.用于记录信息的设备，该设备包括根据权利要求1-7之一所述的用于将表示信息的一串通道字转换为一个调制信号的编码设备和用于记录一个对应所述调制信号的信息模式在一个记录载体上的装置。

12.其上记录有一个调制信号的记录载体，所述信号包括一串通道字，由根据权利要求1-7之一所述的编码源字获得。

13.用于将通道字解码为源字的设备，包括带存储装置的转换装置，该存储装置包含与权利要求1或2中的存储装置相同的编码位置，该编码位置被反向读出。

14.回放设备，包括一个用于读取根据权利要求12的记录载体的读取装置和一个根据权利要求13的解码设备。

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