DE19629743A1

DE19629743A1 - Apparat zur Codierung und Decodierung für Codedaten mit begrenzter Lauflänge

Info

Publication number: DE19629743A1
Application number: DE19629743A
Authority: DE
Inventors: Jung-Wan Ko
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-08-09
Filing date: 1996-07-23
Publication date: 1997-02-13
Also published as: US5703580A; KR970014342A; CN1143284A; KR0170681B1; CN1067819C; JPH09167969A; JP2994265B2

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Apparat zum Codieren und zum Decodieren von Codedaten mit begrenzter Lauf länge (RLL) und besonders auf einen Codier- und Decodierapparat für das Modulieren von Eingabedaten durch Codieren der Eingabe daten auf Codedaten mit einer begrenzten Lauflänge (RLL) und durch Decodieren der modulierten RLL-Codedaten, durch die die Übertragungslauflänge entsprechend der Minimumlauflängen bedingung gekürzt ist, so daß die für die Codierung und Deco dierung der RLL-Codedaten erforderliche Speichergröße reduziert werden kann.

In gewöhnlichen Apparaten wird das Senden/Empfangen von Video- und Audiosignalen durchgeführt durch Umwandeln der Video- und Audiosignale, Quellcodieren oder Kanalcodieren der umgewan delten Signale, Übertragen der codierten Signale und Speichern der codierten Signale auf einem magnetischen Medium oder einem optischen Medium, und dann Wiedergabe der übertragenen oder gespeicherten Signale mittels Quelldecodierung oder Kanaldeco dierung.

Quellcodieren ist ein Verfahren zur Komprimierung der Größe der Quelldaten durch Entfernen der Redundanz der Quelldaten, aber Kanalcodieren ist ein Verfahren zur Verbesserung der Robustheit des Systems bezüglich Fehlerhaftigkeit im Kanal durch Hinzufügen von Redundanz zu den Daten. Solch eine Kanalcodierung wird auch als Modulation bezeichnet.

Bei dem Verfahren der Kanalcodierung erfüllen die durch ein RLL-Codierverfahren codierten Daten (im Folgenden als "RLL- codierte Daten" bezeichnet) eine (d,k,m,n)-Bedingung. Hier bedeutet d die minimale Länge der laufenden 0 (im Folgenden als Minimumlauflänge bezeichnet), k die maximale Länge der laufen den 0 (im Folgenden als Maximumlauflänge bezeichnet), m die Bit anzahl der in den Codierer eingegebenen Daten (im Folgenden als "Bitanzahl der Eingabedaten" bezeichnet) und n die Bitanzahl der modulierten Übertragungscodedaten (im Folgenden als "Bitanzahl des Übertragungscodes" bezeichnet).

Solche RLL-codierten Daten werden auch als "(d,k)-begrenzte RLL-codierte Daten" bezeichnet, weil ihre laufende Nullanzahl begrenzt ist auf nicht weniger als d und nicht mehr als k.

Ein Codierer zum Modulieren von eingegebenen m Bit Daten in n-Bit-RLL-Daten, die die Bedingung (d,k,m,n) erfüllen, und ein Decodierer für das Demodulieren der übertragenen Codedaten benutzen allgemein ein ROM, das sich als Tabelle darstellt.

Die Codiereffizienz wird gewöhnlich ausgedrückt als m/n, und wenn die Werte von m und n größer werden, wird die Effizienz bei derselben Bedingung (d,k) größer. Das beruht darauf, daß die Arten der möglicherweise vorkommenden Codes mit der Rate einer Zweierpotenz anwachsen und die Anzahl der Codes, die die (d,k)- Bedingung erfüllen, relativ anwachsen, wenn m und n anwachsen.

Wenn aber die Werte von m und n der RLL-Codedaten anwachsen, dann wächst die Tabellengröße des Decodierers mit der Rate einer Zweierpotenz. D.h., daß die Tabellengröße doppelt so stark wächst wie die Wortlänge n der Übertragungscodedaten Bit für Bit anwächst, die in den Decodierer eingegeben werden.

Im Fall eines Codierers ist die Darstellung seines Speichers gewöhnlich kompliziert, weil die Bitanzahl der von der Tabelle ausgegebenen Daten linear zu n zu vergrößern ist.

Z.B. verlangt im Fall der Umwandlung von eingegebenen 8-Bit- Daten in 16-Bit-Kanaldaten die Speichergröße einer für den Codierer benutzten Tabelle mindestens 2⁸×16 Bit, und die Spei chergröße einer für den Decodierer benutzten Tabelle mindestens 2¹⁶×8 Bit.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Decodier apparat zum Decodieren von RLL-codierten Daten vorzusehen, der einen Vordecodiercode zum Verkürzen der Wortlänge von Übertra gungscodedaten entsprechend einer minimalen Lauflängenbedingung vor der eigentlichen Decodierung des Übertragungscodes benutzt, so daß die zum Decodieren von RLL-Codedaten erforderliche Spei chergröße reduziert werden kann.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Codierapparat zum Codieren von RLL-Codedaten vor zusehen, der einen Nachcodiercode zum Verkürzen der Wortlänge von Eingabe daten im Vergleich zu Übertragungscodedaten entsprechend einer minimalen Lauflängenbedingung vor der eigentlichen Codierung der Eingabedaten benutzt, so daß die zum Codieren von RLL-Codedaten erforderliche Speichergröße reduziert werden kann.

Um die obigen Ziele zu erreichen, enthält ein Decodierapparat nach der vorliegenden Erfindung für lauflängenbegrenzte (RLL-)Codedaten, die eine (d,k,m,n)-Bedingung erfüllen, in der d eine minimale Lauflänge, k eine maximale Lauflänge, m die Bit zahl der eingegebenen Codedaten und n die Bitzahl der Übertra gungscodedaten ist:
Vordecodiereinrichtung für das Decodieren eingegebener, paralleler n-Bit-Übertragungscodedaten in r-Bit-Codedaten nach der minimalen Lauflängenbedingung, in der r nicht kleiner als das m und kleiner als das n ist; und Decodiereinrichtung für das Decodieren der r-Bit-codierten Daten in m-Bit-Codedaten.

Um ein anderes Ziel zu erreichen, enthält ein Codierapparat nach der vorliegenden Erfindung für lauflängenbegrenzte Codeda ten, die eine (d,k,m,n)-Bedingung erfüllen, in der d die mini male Lauflänge, k die maximale Lauflänge, m die Bitzahl der ein gegebenen Codedaten und n die Bitzahl eines Übertragungscode ist:

Codiereinrichtung für das Codieren eingegebener, paralleler m-Bit-Codedaten in r-Bit-Codedaten, in der r nicht kleiner als m und kleiner als n ist; und
Nachcodiereinrichtung für das Codieren der codierten r-Bit- Codedaten in einen n-Bit-Übertragungscode nach der minimalen Lauflängenbedingung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die obigen Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung wer den deutlicher durch die genaue Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen, in denen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Decodierapparats nach der vor liegenden Erfindung für RLL-Codedaten ist;

Fig. 2 ein Blockdiagramm des Decodierapparats für (2,12,8,15)-Codedaten ist, als eine Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein detailliertes Schaltkreisdiagramm des in Fig. 2 gezeigten 3-zu-2-Abbildners ist;

Fig. 4 ein Blockdiagramm des Decodierapparats für EEM-Code daten ist, als eine andere Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Blockdiagramm des Decodierapparats für (2,10,8,16)-Codedaten ist, als eine noch, andere Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ein detailliertes Schaltkreisdiagramm des in Fig. 4 gezeigten 5-zu-3-Abbildners ist;

Fig. 7 ein Blockdiagramm eines Codierapparast für RLL-Code daten nach der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 8 ein Blockdiagramm des Codierapparats für (2,12,8,15)- Codedaten ist, als eine Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 9 ein detailliertes Schaltkreisdiagramm des in Fig. 8 gezeigten 2-zu-3-Abbildners ist.

Genaue Beschreibung der Erfindung

Zunächst wird unten die Charakteristik eines Vordecodierers nach der vorliegenden Erfindung zur Reduzierung der Bitzahl von eingegebenen Übertragungscodedaten nach der minimalen Lauflän genbedingung beschrieben.

(d,k)-begrenzte RLL-Codedaten sollten keine Anzahl von 0-Bit von weniger als d und mehr als k zwischen zwei benachbarten 1-Bit haben.

Die minimale Lauflängenbedingung d wird nur in der vorliegen den Erfindung betrachtet, und die Wortlänge der Eingabedaten kann in einem solchen Verhältnis durch Benutzung von Abbildnern reduziert werden, wie in Tabelle 1 gezeigt.

Das ergibt sich daraus, daß mindestens die Anzahl d der 0-Bit zwischen zwei benachbarten 1-Bit liegen muß und die Anzahl der Vorkommnisse von Daten, die die (d,k)-Bedingung erfüllen, begrenzt ist, wenn ein Bit-Intervall ausgewählt wird.

Im Fall von 3-Bit-Datenfolgen bei d = 2 können alle Arten von Daten nicht erzeugt werden, außer den vier Arten "000", "001", "010" und "100", weil jene die minimale Lauflängenbedingung d nicht erfüllen. Wenn d = 2 ist, benutzt der Decodierapparat für die RLL-Codedaten einen Vordecodierer zur Aufteilung der Einga bedaten in Einheiten von 3 Bit, indem er die 3-Bit-Daten in 2-Bit-Daten umwandelt, d. h. "000" zu "00", "001" zu "01", "010" zu "10" und "100" zu "11", und die 2-Bit-Daten decodiert, und benutzt eine Tabelle zum Decodieren der Ausgabe des Vordecodie rers in die originalen m-Bit-Daten, so daß die Größe der für den Decodierapparat benutzten Tabelle reduziert werden kann.

Tabelle 1

Ein Umwandlungsverhältnis des Vordecodierers wird durch die minimale Lauflängenbedingung (d) bestimmt. Tabelle 1 zeigt die effizienteste Abbildungsbedingung, während die d-Bedingung erfüllt wird. Hier wird die Effizienz des Vordecodierers größer, wenn der Wert von d größer wird, weil die Arten von Daten, die auftreten können, reduziert werden, wenn der Wert von d größer wird.

Darüber hinaus muß der Vordecodierer vereinfacht werden, weil der Vordecodierer eine Einrichtung zur Reduzierung der Größe der Tabelle ist. Weil der Komplexität des Vordecodierers unmittelbar von der eingegebenen Bitzahl des Vordecodierers betroffen ist, ist es besser, einen Abbildner zu benutzen, der ein großes Reduktionsverhältnis hat, während die eingegebene Bitzahl so klein wie möglich ist. Tabelle 1 ist nach diesem Gesichtspunkt gestaltet.

Tabelle 1 zeigt nämlich die Eingabewortlänge n von Abbild nern, die die eingegebene Bitzahl wirkungsvoll reduzieren kön nen, ihre Ausgabewortlänge j und das Verhältnis der Ausgabe wortlänge j zur Eingabewortlänge i.

Die Wortlänge des Übertragungscode kann durch Auswahl von Abbildnern mit minimaler Lauflänge von nicht mehr als d unter den in Tabelle 1 beschriebenen Abbildnern entsprechend einer vorbestimmten, minimalen Lauflänge d der Übertragungscodedaten gekürzt werden. Wenn z. B. d = 4 ist, kann ein Abbildner mit solch einem Verhältnis wie 6-zu-3, 5-zu-3, 3-zu-2 oder 4-zu-3 benutzt werden. Und die Kombination von Abbildnern, die so einfach wie möglich gestaltet sind, ist effizienter, um die Wortlänge der Übertragungscodedaten zu reduzieren.

Die bevorzugten Ausführungsformen des Decodier- und des Codierapparats für die RLL-Codedaten nach der vorliegenden Erfindung werden unten beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm des Decodierapparats für die RLL-Codedaten nach der vorliegenden Erfindung. Der in Fig. 1 beschriebene Seriell-Parallel-Wandler (im Folgenden als S/P- Wandler bezeichnet) 10 wandelt serielle n-Bit-RLL-Codedaten in parallele n-Bit-RLL-Codedaten um. Ein Detektor zum Erkennen einer Signal folge der von einem Kanal übertragenen oder von einem Aufzeichnungsmedium wiedergegebenen Daten kann am Eingang des S/P-Wandlers 10 positioniert werden. Darüber hinaus kann auch ein NRA-Wandler (NRA = Non Return to Zero) zum Umwandeln von NRZI-Daten in ihre originalen NRA-Daten am Eingang des S/P- Wandlers 10 in Systemen positioniert werden, für die Durchfüh rung einer Aufzeichnungsoperation im Zustand einer Pulsbreiten modulation durch ein NRZI (= Non Return to Zero inverted) Der Vordecodierer 20, der durch eine Kombination von solchen effizientesten Abbildnern nach der minimalen Lauflängenbedin gung, wie in Tabelle 1 beschrieben, gestaltet ist, wandelt die parallelen n-Bit-Übertragungscodedaten in parallele r-Bit-Code daten um, wobei r kleiner als n ist (im Folgenden als r-Bit- Daten bezeichnet).

Die Tabelle 30 (im Folgenden als LUT (Look-up-table) bezeich net), deren Bitgröße 2^r×m Bit ist, empfängt die parallelen r-Bit- Daten, decodiert sie zu m-Bit-Daten für die Ausgabe, deren Bit zahl dieselbe ist wie die ihrer originalen Eingabedaten.

Fig. 2 ist, als eine Ausführungsform des Decodierapparats nach der vorliegenden Erfindung, ein Blockdiagramm für (2,12,8,15)-Codedaten. In Fig. 2 wandelt der S/P-Wandler 10 codierte, serielle 15-Bit-Übertragungscodedaten in parallele 15- Bit-Übertragungscodedaten um.

Der Vordecodierer 20 überträgt die parallelen 15-Bit-Übertra gungscodedaten in 10-Bit-Codedaten unter Benutzung von fünf 3-zu-2-Abbildnern 21 bis 25. Hier ist der Vordecodierer durch eine Kombination von Abbildern gestaltet, damit so die Ausgabe wortlänge j eines jeden Abbildners minimiert wird, und die Summe der Eingabewortlängen i jedes Abbildners so dicht wie möglich bei der Bitzahl n der Übertragungscodedaten liegt, d. h. gleich oder kleiner als n ist.

Falls die Summe der Eingabewortlängen i eines jeden Abbild ners, die den Vordecodierer bilden, kleiner als n ist, werden die restlichen, nicht dem Vordecodierer 20 zugeführten Bit direkt zu der LUT 30 übertragen.

Darüber hinaus ist unter der Bedingung desselben Reduktions verhältnisses der Abbildner mit der kleineren Eingabewortlänge i effizienter bei der Reduktion der Hardware-Größe des Vordecodie rers. D.h., der Wert der Eingabewortlänge i ist ein Parameter, der die Größe des Schaltkreises bestimmt, welcher den Vordeco dierer bildet. Mit anderen Worten, wenn das Reduktionsverhältnis daßelbe ist, dann wird die Schaltkreisgröße des Abbildners um so kleiner, je kleiner die Eingabewortlänge 1 des Abbildners wird.

Der als ein anderes Beispiel in Fig. 2 gezeigten Vordecodie er kann durch zwei 6-zu-4-Abbildner oder vier 3-zu-2-Abbildner gestaltet werden, aber der Schaltkreis, der durch 6-zu-4-Abbild ner gestaltet wird, ist komplizierter als der, welcher durch 3-zu-2-Abbildner gestaltet wird.

Die LUT 30 empfängt fünf 2-Bit-Codedaten, die von den fünf 3-zu-2-Abbildnern 21 bis 25 ausgegeben werden, und decodiert die fünf 2-Bit-Codedaten in 10-Bit-Codedaten für die Ausgabe.

Die Wortlänge des Übertragungscode der (2,12,8,15)-Codedaten ist fünfzehn. Wenn die 5-Bit-Daten unter Benutzung einer LUT decodiert werden, ist bei konventioneller Decodierung die für die Decodierung erforderliche Speichergröße der LUT 2¹⁵×8 Bit. Weil in der vorliegenden Erfindung die Wortlänge der in die LUT 30 über die fünf, in Tabelle 1 beschriebenen 3-zu-2-Abbildner 21 bis 25 Eingabedaten 10 Bit beträgt, was ein gegenüber dem Stand der Technik um 5 Bit reduzierter Wert ist, ist die Größe der LUT auf 1/32 bezüglich des Stands der Technik reduziert.

Fig. 3 ist ein detailliertes Schaltkreisdiagramm eines der in Fig. 2 beschriebenen 3-zu-2-Abbildner. Der 3-zu-2-Abbildner in Fig. 3, als Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung, ist durch einen einfachen Logikschaltkreis unter Benutzung von zwei ODER-Gattern G1 und G2 gebildet. Wenn aber die Abbildungsbedin gung verändert wird, kann ihr Schaltkreis verändert sein, und der 3-zu-2-Abbildner kann ebenso als eine Tabelle gestaltet werden.

Nach Fig. 3 summiert das ODER-Gatter G1 logisch das höchst wertige Bit (MSB, most significant bit) und das zweithöchstwer tige Bit aus dem 3-Bit-Code, der aus dem n-Bit-Übertragungscode herausgetrennt ist, und gibt sein Ergebnis als das Bit höchster Wertigkeit aus (MSB).

Das ODER-Gatter G2 summiert logisch das höchstwertige Bit (MSB) und das niedrigstwertige Bit (LSB, least significant bit) aus dem 3-Bit-Code, der aus dem n-Bit-Übertragungscode herausge trennt ist, und gibt sein Ergebnis als das Bit niedrigster Wertigkeit aus (LSB).

Tabelle 2 zeigt die Code-Abbildung des in Fig. 3 beschrie benen 3-zu-2-Abbildners.

Tabelle 2

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm des Decodierapparats für einen EFM-Code als eine andere Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung, in der dieselben Bezugszeichen, wie in Fig. 2 gezeigt, jeder Einheit gegeben werden, welche dieselbe Gestal tung wie die jeder in Fig. 2 gezeigten Einheit hat.

EFM-(acht-zu-vierzehn-Modulations)-Code, der in einer CD (compact disc) benutzt wird, hat die Bedingungen d=2, k=10, m=8 und n=14, was auch als der (2,10)-Code bezeichnet wird.

Der S/P-Wandler 10 wandelt den codierten, seriellen 14-Bit- Übertragungscode in einen parallelen 14-Bit-Übertragungscode um.

Der Vordecodierer 20 wandelt nur 12 Bit von 14 Bit des vom S/P-Wandler 10 ausgegebenen, parallelen Übertragungscode durch die vier 3-zu-2-Abbildner 21 bis 24 in 8-Bit-Code um, und über trägt den restlichen 2-Bit-Übertragungscode direkt zur LUT 30 ohne Durchlaufen eines Abbildners.

Die LUT 30 empfängt die von dem Vordecodierer 20 ausgegebenen 8-Bit-Codedaten und die von dem S/P-Wandler 10 direkt und ohne Durchlaufen des Vordecodierers 20 ausgegebenen 2-Bit-Daten, und gibt dann die decodierten, originalen 8-Bit-Daten aus.

Hier ist die Wortlänge des Übertragungscode für EFM 14 Bit. Wenn 14-Bit-Daten unter Benutzung der LUT ohne einen Vordeco dierer, sondern nach dem Stand der Technik decodiert werden, ist eine Speichergröße von 2¹⁴×8 Bit erforderlich. Aber nach der vor liegenden Erfindung kann die Größe der LUT auf 1/16 reduziert werden, weil die Eingabewortlänge der LUT 30 unter Benutzung der mehrfachen 3-zu-2-Abbildner 21 bis 24 um 4 Bit bezüglich des Stand der Technik auf 10 Bit reduziert wird.

Als eine andere Ausführungsform des Decodierapparats nach der vorliegenden Erfindung ist Fig. 5 ein Blockdiagramm des Deco dierapparats für (2,10,8,16)-Codedaten, in der dieselben Bezugs zeichen, wie in Fig. 2 gezeigt, jeder Einheit gegeben werden, welche dieselbe Gestaltung wie die jeder in Fig. 2 gezeigten Einheit hat.

Nach Fig. 5 wandelt der S/P-Wandler 10 die codierten, seriel len 16-Bit-Übertragungscodedaten in parallele 16-Bit-Übertra gungscodedaten um.

Der Vordecodierer 20 wandelt nur 14 Bit von 16 Bit der von dem S/P-Wandler ausgegebenen, parallelen Übertragungscodedaten in 9-Bit-Codedaten unter Benutzung der drei 3-zu-2-Abbildner 21 bis 23 und des einen 5-zu-3-Abbildners 27 um, und überträgt die restlichen 2-Bit-Übertragungscodedaten zur LUT 30 direkt und ohne einen Abbildner zu durchlaufen.

Die LUT 30 empfängt die von dem Vordecodierer 20 ausgegebenen 9-Bit-Codedaten und die von dem S/P-Wandler 10 ausgegebenen 2- Bit-Übertragungscodedaten direkt und ohne Durchlaufen des Vorde codierers 20, und gibt dann die decodierten Daten von original 8 Bit aus.

Hier ist die Wortlänge des Übertragungscode für einen (2,12,8,16)-Code 16 Bit. Wenn 16-Bit-Daten unter Benutzung der LUT ohne einen Vordecodierer, sondern nach dem Stand der Technik decodiert werden, ist eine Speichergröße von 2¹⁶×8 Bit erforder lich. Aber nach der vorliegenden Erfindung kann die Größe der LUT auf 1/32 reduziert werden, weil die Eingabewortlänge der LUT 30 unter Benutzung der mehrfachen Abbildner 21 bis 23 und 27 um 5 Bit bezüglich des Stands der Technik auf 11 Bit reduziert wird.

Fig. 6 ist ein detailliertes Schaltkreisdiagramm des in Fig. 5 gezeigten 5-zu-3-Abbildners, der mit mehrfachen ODER-Gattern G11 bis G13 gestaltet ist.

Nach Fig. 6 summiert das ODER-Gatter logisch das höchstwer tige Bit und das zweithöchstwertige Bit der 5-Bit-Übertragungs codedaten, die von den 16-Bit-Übertragungscodedaten abgetrennt sind, und gibt dann sein Ergebnis als ein zweithöchstwertiges Bit der 3-Bit-Codedaten als Ausgabe aus. Das ODER-Gatter G12 summiert logisch das höchstwertige Bit und das zweithöchstwer tige Bit der 5-Bit-Übertragungscodedaten. Das ODER-Gatter G13 summiert logisch das dritthöchstwertige Bit der 5-Bit-Übertra gungscodedaten und die Ausgabe des ODER-Gatters G12, und gibt sein Ergebnis als das höchstwertige Bit der 3-Bit-Codedaten als Ausgabe aus. Das niedrigstwertige Bit der 5-Bit-Übertragungs codedaten wird direkt als das niedrigstwertige Bit der 3-Bit- Codedaten als Ausgabe ausgegeben.

Die Code-Abbildung des in Fig. 6 gezeigten 5-zu-3-Abbildners wird in der folgenden Tabelle 3 beschrieben.

Tabelle 3

Das heißt, die Tabellen 2 und 3 zeigen die Code-Abbildungen des 3-zu-2-Abbildners, der bei d=2 benutzt werden kann, bzw. des 5-zu-3-Abbildners, der bei d=3 benutzt werden kann. Hier können die Abbildner durch einen logischen Schaltkreis gestaltet werden, wie in Fig. 3 bzw. 6 gezeigt, oder können als eine derartige Speichertabelle gestaltet werden.

Weil die Anzahl der 0-Bit, die zwischen zwei benachbarten 1-Bit des RLL-Code positioniert sind, begrenzt ist, wie oben beschrieben, kann nur ein Teil der Code mit der Eingabewortlänge i des Abbildners benutzt werden, wie in den Tabellen 2 und 3 gezeigt.

Darüber hinaus können die in den Tabellen 1 bis 3 gezeigten Abbildner in dem Codierer unter umgekehrten Bedingungen benutzt werden.

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm des Codierapparats für die Daten nach der vorliegenden Erfindung.

Nach Fig. wandelt der S/P-Wandler 110 die eingegebenen, seriellen m-Bit-Daten in parallele m-Bit-Daten um. Die LUT 120, deren Bitgröße 2^m×r Bit ist, empfängt die parallelen m-Bit-Einga becodedaten und gibt r-Bit-codierte Daten aus, wobei r größer als m und kleiner als n ist.

Der Nachcodierer 130 wandelt die codierten r-Bit-Daten in n-Bit-Kanalcodedaten um, um so die RLL-Bedingung zu erfüllen. Der P/S-Wandler 140 wandelt die parallelen n-Bit-Kanalcodedaten in serielle n-Bit-Übertragungscodedaten um und überträgt dann die seriellen n-Bit-Übertragungsdaten über einen Kanal oder zeichnet sie auf einem Aufzeichnungsmedium auf.

Obwohl nicht in Fig. 7 beschrieben, kann ein NRZI-Wandler, ein Entzerrer oder ein Aufzeichnungsverstärker, usw., eben falls am Ausgang des P/S-Wandlers 140 angeschlossen werden.

Fig. 8 zeigt als eine Ausführungsform des Codierapparats nach der vorliegenden Erfindung ein Blockdiagramm eines Codierappa rats für (2,12,8,15)-Codedaten, der unten mit Bezug auf Fig. 9 beschrieben wird.

Nach Fig. 8 wandelt der S/P-Wandler 110 serielle 8-Bit-Code daten in parallele 8-Bit-Codedaten um und überträgt die paralle len 8-Bit-Codedaten zur LUT 120.

Die LUT 120 empfängt die parallelen 8-Bit-Daten und gibt 10- Bit-codierte Daten aus. Unter der Annahme, daß die codierten RLL-Übertragungsdaten für die Ausgabe "000100010001001" sein sollen, wenn die in die LUT 120 eingegebenen, parallelen 8-Bit- Daten, die die Bedingung von (d,k,m,n)= (2,12,8,15) erfüllen, xxxxxxxx sind, wird die LUT 120 so gestaltet, daß die Ausgabe der LUT 120 zu "0011100101" von 10 Bit wird, für die Übertragung in die fünf 2-zu-3-Abbildner 131 bis 135 im Nachcodierer 130 in Portionen von je 2 Bit, an Stelle von "000100010001001" von 15 Bit für direkte Ausgabe.

Hier ist die Abbildungstabelle der 2-zu-3-Abbildner gestaltet als die umgekehrte Formation von Tabelle 2, in der jede Eingabe mit jeder Ausgabe in der Tabelle jeweils vertauscht ist, und der 2-zu-3-Abbildner wird auch durch solch einen einfachen Logik schaltkreis gebildet, wie in Fig. 9 gezeigt.

Nach Fig. 9 bildet das UND-Gatter G31 das logische Produkt der beiden Bit der von der LUT 120 ausgegebenen 2-Bit-Daten, d. h. des höherwertigen und des niederwertigen Bit, und gibt dann sein Ergebnis als das höchstwertige Bit der 3-Bit-Codedaten als Ausgabe aus. Das UND-Gatter G33 bildet das logische Produkt der Ausgabe des Inverters G32 zum Invertieren der Ausgabe des UND- Gatters G31 und des höherwertigen Bit der von der LUT 120 ausge gebenen 2-Bit-Daten und gibt dann sein Ergebnis als das zweit höchstwertige Bit der 3-Bit-Codedaten als Ausgabe aus. Das UND- Gatter G34 bildet das logische Produkt der Ausgabe des Inverters G32 und des niederwertigen Bit der von der LUT 120 ausgegebenen 2-Bit-Daten und gibt dann sein Ergebnis als das niedrigstwertige Bit der 3-Bit-Codedaten als Ausgabe aus.

Ähnlich wie beim Decodierapparat ist der Schaltkreis des Abbildners im Codierapparat zu verändern, falls das Abbildungs verfahren des Code verändert wird. Darüber hinaus ist es für eine in der Technik bewanderte Person offensichtlich, daß die Abbildner auch durch eine Tabelle statt eines Logikschaltkreises gestaltet werden können.

Der Nachcodierer 130 codiert die von der LUT 120 übertragenen 10-Bit-Codedaten in solche 15-Bit-Übertragungscodedaten wie "000100010001001", und überträgt dann die 15-Bit-Codedaten an den P/S-Wandler 140 für endgültige Ausgabe.

D.h. im obigen Fall, während der Codierapparat nach dem Stand der Technik eine Tabelle hat, deren Eingabe acht Bit und deren Ausgabe 15 Bit ist, benutzt der Codierapparat nach der vorlie genden Erfindung einen aus mehrfachen 2-zu-3-Abbildnern gestal teten Nachcodierer, die Umkehrungen der 3- zu-2-Abbildner sind, die eine (d,k,m,n)-Bedingung erfüllen, so daß die Tabelle bei einer 8-Bit-Eingabe eine 10-Bit-Ausgabe hat, wodurch die Größe der Tabelle um zwei Drittel verglichen mit der nach dem Stand der Technik reduziert werden kann.

Die vorliegende Erfindung kann verbreitet für digitale Über tragungsapparate benutzt werden, besonders für magnetische Auf zeichnungsapparate und einen optischen Aufzeichnungs-Wiedergabe- Apparat.

Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung die für das Codieren und das Decodieren der RLL-Codedaten erforderliche Speichergröße durch Verkürzen der Codelänge entsprechend der minimalen Lauflänge reduzieren.

Claims

1. Decodierapparat für lauflängenbegrenzte (RLL-)Codedaten, die eine (d,k,m,n)-Bedingung erfüllen, in der d eine minimale Lauf länge, k eine maximale Lauflänge, m die Bitzahl der eingegebenen Codedaten und n die Bitzahl der Übertragungscodedaten ist, und der Decodierapparat enthält:
Vordecodiereinrichtung für das Decodieren eingegebener, paralleler n-Bit-Übertragungscodedaten in r-Bit-Codedaten nach der minimalen Lauflängenbedingung, in der das r nicht kleiner als das m und kleiner als das n ist; und
Decodiereinrichtung für das Decodieren der r-Bit-Codedaten in m-Bit-Codedaten.

2. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 1, wobei die Vordecodiereinrichtung mindestens einen Abbildner enthält, der eine eingegebene Wortlänge auf eine aus gegebene Wortlänge nach der minimalen Lauflängenbedingung reduzieren kann, wie in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

3. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 2, wobei die Abbildner durch einen logischen Schaltkreis dargestellt werden.

4. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 2, wobei die Abbildner durch eine Tabelle dargestellt werden.

5. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 2, wobei die Vordecodiereinrichtung durch solch eine Kombination von Abbild nern dargestellt wird, daß die Summe der ausgegebenen Wortlänge jedes Abbildners minimiert werden kann.

6. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 2, wobei die Vordecodiereinrichtung durch eine Kombination von Abbildnern dargestellt wird, die mehr kürzere Eingabewortlängen bei glei chem Reduktionsverhältnis haben.

7. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 1, der ferner eine Umwandlungseinrichtung um Umwandeln der eingegebenen, n-Bit-seriellen Übertragungscodedaten in n-Bit-parallele Über tragungscodedaten enthält, und die umgewandelten Daten an die Vordecodiereinrichtung überträgt.

8. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 1, wobei die Decodiereinrichtung eine Tabelle mit der Größe 2^r×m Bit enthält.

9. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 1, wobei der die (d,k,m,n)-Bedingung erfüllende RLL-Code ein (2,12,8,15)-Code ist.

10. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 9, wobei die Vordecodiereinrichtung vielfache 3-zu-2-Abbildner enthält.

11. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 10, wobei die Vordecodiereinrichtung die Wortlänge der Übertragungscode daten von 15 Bit auf 10 Bit reduziert.

12. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 1, wobei der die (d,k,m,n)-Bedingung erfüllende RLL-Code solch ein acht-zu vierzehn-Modulationscode wie ein (2,10,8,14)-Code ist.

13. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 12, wobei die Vordecodiereinrichtung vielfache 3-zu-2-Abbildner enthält.

14. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 13, wobei die Vordecodiereinrichtung die Wortlänge der Übertragungscode daten von 14 Bit auf 9 Bit reduziert.

15. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 1, wobei der die (d,k,m,n)-Bedingung erfüllende RLL-Code solch ein acht-zu vierzehn-Modulationscode wie ein (2,10,8,16)-Code ist.

16. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 15, wobei die Vordecodiereinrichtung durch eine Kombination von vielfachen 3-zu-2-Abbildnern und einem 5-zu-3-Abbildner dargestellt wird.

17. Decodierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 16, wobei die Vordecodiereinrichtung die Wortlänge der Übertragungscode daten von 16 Bit auf 11 Bit reduziert.

18. Codierapparat für lauflängenbegrenzte (RLL-)Codedaten, die eine (d,k,m,n)-Bedingung erfüllen, in der d eine minimale Lauf länge, k eine maximale Lauflänge, m die Bitzahl der eingegebenen Codedaten und n die Bitzahl eines Übertragungscode ist, wobei der Codierapparat enthält:
Codiereinrichtung für das Codieren eingegebener, paralleler m-Bit-Codedaten in r-Bit-Codedaten, in der r nicht kleiner als das m und kleiner als das n ist; und
Nachcodiereinrichtung für das Codieren der codierten r-Bit- Codedaten in einen n-Bit-Übertragungscode nach der minimalen Lauflängenbedingung.

19. Codierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 18, wobei die Codiereinrichtung durch eine Tabelle mit der Größe 2^m×r Bit dargestellt wird.

20. Codierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 18, wobei die Nachcodiereinrichtung durch mindestens einen Abbildner nach der minimalen Lauflängenbedingung dargestellt wird, dessen Eingabe wortlänge bzw. dessen Ausgabewortlänge sich aus den Werten der Tabelle 1 ergeben, wenn Eingabe und Ausgabe vertauscht werden.

Tabelle 1

21. Codierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 20, wobei der Abbildner durch einen logischen Schaltkreis dargestellt wird.

22. Codierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 20, wobei der Abbildner durch eine Tabelle dargestellt wird.

23. Codierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 18, wobei der die (d,k,m,n)-Bedingung erfüllende RLL-Code ein (2,12,8,15)-Code ist.

24. Codierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 18, wobei der die (d,k,m,n)-Bedingung erfüllende RLL-Code ein (2,10,8,14)-Code ist.

25. Codierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 1, wobei der die (d,k,m,n)-Bedingung erfüllende RLL-Code ein (2,10,8,16)-Code ist.

26. Codierapparat für RLL-Codedaten nach Anspruch 18, der ferner enthält:
eine erste Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln der eingege benen, m-Bit-seriellen Codedaten in m-Bit-parallele Codedaten und zum anschließenden Übertragen der umgewandelten, parallelen m-Bit-Daten an die Codiereinrichtung; und
eine zweite Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln der von der Nachcodiereinrichtung übertragenen, parallelen n-Bit-Übertra gungscodedaten in n-Bit-serielle Übertragungscodedaten.

27. Codier- und Decodierapparat für RLL-Codedaten, die eine (d,k,m,n)-Bedingung erfüllen, in der d eine minimale Lauflänge, k eine maximale Lauflänge, m die Bitzahl der eingegebenen Code daten und n die Bitzahl eines Übertragungscode ist, wobei der Apparat enthält:
Codiereinrichtung für das Codieren eingegebener, paralleler m-Bit-Codedaten in r-Bit-Codedaten, in der r nicht kleiner als das m und kleiner als das n ist;
Nachcodiereinrichtung für das Codieren der codierten r-Bit- Codedaten in n-Bit-Übertragungscodedaten nach der minimalen Lauflängenbedingung;
Vordecodiereinrichtung für das Decodieren der n-Bit-Übertra gungscodedaten in die r-Bit-Codedaten nach der minimalen Lauf längenbedingung; und
Decodiereinrichtung für das Decodieren der decodierten r-Bit- Codedaten in die originalen m-Bit-Codedaten.