專(zhuān)利名稱(chēng)：二進(jìn)制數(shù)字編碼/譯碼方法與裝置的制作方法
在數(shù)字磁記錄，數(shù)字光記錄中廣泛采用游程長(zhǎng)度受限編碼技術(shù)來(lái)提高記錄密度。所謂游程長(zhǎng)度受限碼是指碼序列中相鄰2個(gè)1之間的0個(gè)數(shù)限在d，k之間的碼。因此它也稱(chēng)為(d，k)受限碼。d受限的目的在于增大最小磁化翻轉(zhuǎn)或光刻的間隔，以減少位間串?dāng)_。k受限的目的在于保證可以從再生信號(hào)中提取用于數(shù)據(jù)恢復(fù)的時(shí)鐘。為了把隨機(jī)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列變換成(d，k)受限碼序列需把m位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成n位碼字。比率m/n又稱(chēng)為編碼效率。
評(píng)價(jià)一個(gè)游程長(zhǎng)度受限碼性能的參數(shù)有*密度比率Dr＝(d+1)*m/n*最小時(shí)間間隔Tmin＝Dr*Td(Td為數(shù)據(jù)位時(shí)間)*最大時(shí)間間隔Tmax＝(k+1)*Td*m/n*檢測(cè)窗口Tw＝m/n*Td通常我們要求一個(gè)碼的Dr，Tw要大，而Tmax又要小，Dr與Tw大有利于減少位間干擾，提高位密度及系統(tǒng)的可靠性。假定記錄系統(tǒng)允許的Tmin一樣大，那么Dr大的碼，Td小，因而它可達(dá)到的記錄密度就大。Tw大的碼在數(shù)據(jù)檢測(cè)時(shí)可靠性好。再生數(shù)據(jù)因記錄介面與記錄頭之間的相對(duì)速度的波動(dòng)，位間干擾等原因，經(jīng)常會(huì)偏離位中間，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)檢測(cè)的錯(cuò)誤。如果Tw大，那么波峰偏離數(shù)據(jù)位的可能性就小，從而提高了可靠性。然而Dr大的碼，Tw又比較小，反之亦然。因此需要依據(jù)具體應(yīng)用來(lái)加以選揮。例如，在圖象傳輸與記錄中對(duì)可靠性的要求不太苛刻，但要求傳輸速度快，記錄密度大，這樣就可以選擇Dr大但Tw小的碼。而一些對(duì)可靠性要求較高的系統(tǒng)，則可以選擇Tw大，而Dr相對(duì)較小的碼。
在評(píng)價(jià)(d，k)碼時(shí)還需要考慮一個(gè)性能指標(biāo)誤差傳播。所謂誤差傳播是指讀通道的一位錯(cuò)引起譯碼數(shù)據(jù)的多位錯(cuò)。記錄系統(tǒng)因介質(zhì)缺陷，位漂移等原因總會(huì)或多或少地產(chǎn)生錯(cuò)誤。這種錯(cuò)誤因誤差傳播而擴(kuò)大了。如果一個(gè)碼的誤差傳播大就必須采取更為復(fù)雜的糾檢錯(cuò)碼來(lái)控制錯(cuò)誤。因此，我們總是希望碼的誤差傳播盡可能地小，以便更有效地保證數(shù)據(jù)的完整性。
美國(guó)專(zhuān)利4,553,131中給出了一個(gè)(4，22)及(4，19)碼。中國(guó)專(zhuān)利8506794也給出了一個(gè)(4，17)碼。這些碼的Dr和Tw都較優(yōu)。特別是與(5，k)(k＞14)相比具有相同的Dr，但Tw更大。因此它是一種更優(yōu)的編碼。(4，22)碼的Tmax比較大，不利于自同步，它的誤差傳播為12個(gè)數(shù)據(jù)位。上述兩個(gè)專(zhuān)利所述的(4，19)及(4，17)碼，雖然具有較小的Tmax，但誤差傳播不可收斂，這勢(shì)必影響系統(tǒng)的可靠性。
本發(fā)明的目的之一是給出一種Tmax比較小，而且誤差傳播受限的(4，k)碼。本發(fā)明的另一目的是給出一種簡(jiǎn)單的編碼譯碼方法與裝置。
下面結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施。


圖1為本發(fā)明的一種編碼對(duì)照表；圖2為圖1碼表的編碼狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；圖3為圖1碼表的編碼電路；圖4為一個(gè)數(shù)據(jù)序列的編碼時(shí)序；圖5為圖1碼表的譯碼算法；圖6為圖1碼表的譯碼電路；圖7為圖1碼表的譯碼狀態(tài)圖；圖8為圖1碼表的另一種譯碼電路；圖9為一個(gè)碼序列的譯碼時(shí)序；圖10為本發(fā)明的另一種編碼對(duì)照表；
圖11為圖10編碼表的編碼狀態(tài)圖；圖12為圖10碼表的譯碼算法；圖13為圖10碼表的譯碼狀態(tài)圖。
參見(jiàn)圖1為本發(fā)明的一種編碼方式，它是一種全字向前看碼，同時(shí)也結(jié)合變長(zhǎng)碼。它有一個(gè)基本的數(shù)據(jù)字--碼字對(duì)照關(guān)系。圖1中的規(guī)則1--4就是基本對(duì)照表。在基本對(duì)照表中每一個(gè)數(shù)據(jù)字對(duì)應(yīng)一個(gè)相應(yīng)的碼字。圖1中的A，B，C，D分別表示四個(gè)不同的數(shù)據(jù)字，這種數(shù)據(jù)字稱(chēng)為基數(shù)據(jù)字。它們可以是00，01，10，11中的任何一種一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。也就是說(shuō)可以認(rèn)為A＝00，B＝01，C＝10，D＝11，也可以按如下方式賦值A(chǔ)＝11，B＝00，C＝01，D＝10。其它規(guī)則屬于替代對(duì)照表，其中規(guī)則5-12，15-18用于替代由基本對(duì)照規(guī)則1-4所產(chǎn)生的破壞d受限的連接。例如，當(dāng)有AB兩個(gè)基本數(shù)據(jù)字串時(shí)，如若按基本對(duì)照表規(guī)則編碼，得到碼子序列0001000100中兩個(gè)1之間的0個(gè)數(shù)為3而不是4，因而必須用規(guī)則5進(jìn)行替代，得到碼子序列0001000000。由基本對(duì)照規(guī)則1-4將產(chǎn)生六個(gè)破壞d受限的碼字連接。規(guī)則5-9用于替代其中的五個(gè)，另一個(gè)由規(guī)則10-12，15-18以變長(zhǎng)碼方式進(jìn)行替代。當(dāng)在采用規(guī)則2-3編碼之后，跟著采用規(guī)則7進(jìn)行編碼時(shí)，產(chǎn)生的碼子序列也將破壞d受限，規(guī)則13，14就是用于替代由規(guī)則7與規(guī)則2，3所產(chǎn)生的這兩個(gè)破壞d受限的連接。由于有規(guī)則5，因此在規(guī)則1之后不會(huì)緊跟著出現(xiàn)規(guī)則7。由該對(duì)照表所產(chǎn)生的碼，最大游程為20，因此它是(4，20)碼。當(dāng)在數(shù)據(jù)字ADDD之后出現(xiàn)AC及AD時(shí)所產(chǎn)生的碼序列具有最大的0游程。
全字向前看碼的編碼步驟如下第一步串行接收數(shù)據(jù)序列并寄存于數(shù)據(jù)寄存器中。
第二步按字長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的順序判別所接收的數(shù)據(jù)子序列屬于編碼表中的哪一個(gè)數(shù)據(jù)字，并按該數(shù)據(jù)字的對(duì)照關(guān)系編碼，得到相應(yīng)的碼字。
第三步將編碼的碼字送到碼寄存器，并串行移出，得到碼序列，同時(shí)接收同樣位數(shù)的數(shù)據(jù)子序列到數(shù)據(jù)寄存器中，并重復(fù)第二步和第三步，直至全部數(shù)據(jù)序列都編碼為止。
在設(shè)計(jì)編碼器時(shí)如果按變字長(zhǎng)來(lái)進(jìn)行的話，編碼器就比較復(fù)雜，如果按基字長(zhǎng)來(lái)進(jìn)行編碼(對(duì)本碼來(lái)說(shuō)，每次對(duì)兩位數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼)，那么編碼器就比較簡(jiǎn)單，既降低成本又有利于集成。按基字長(zhǎng)編碼有三種途徑一種是把變長(zhǎng)碼轉(zhuǎn)化成前后相關(guān)的定長(zhǎng)碼，而后按定長(zhǎng)碼來(lái)編碼，這種方法對(duì)許多碼無(wú)效。第二種方法是采用一個(gè)位置指示器或組界指示器，指示當(dāng)前被編碼的基數(shù)據(jù)字位于變長(zhǎng)數(shù)據(jù)字中的位置以及所屬數(shù)據(jù)字的字長(zhǎng)。當(dāng)碼表有較多種碼字字長(zhǎng)時(shí)，指示器電路將非常復(fù)雜。第三種方法是采用狀態(tài)轉(zhuǎn)換法，即把編碼表轉(zhuǎn)化成某種前后相關(guān)的以狀態(tài)轉(zhuǎn)換表表示的定長(zhǎng)碼，再加以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明所采用的就是第三種方法。下面結(jié)合實(shí)例詳述本發(fā)明的編碼狀態(tài)圖和編碼裝置。
參見(jiàn)圖2為本發(fā)明的編碼之一的編碼狀態(tài)表，它共有4種狀態(tài)，其中0為初始狀態(tài)。圖3為相應(yīng)的編碼裝置。假定有如下數(shù)據(jù)序列BDADDBCADXX(1)其中B為數(shù)據(jù)序列的起始，X為無(wú)關(guān)位(下同)。
第一步數(shù)據(jù)序列(1)以時(shí)鐘0的頻率串行移入輸入移位寄存器10，當(dāng)B移到寄存器的最左邊兩位時(shí)，編碼器開(kāi)始工作，這時(shí)狀態(tài)寄存器12的狀態(tài)為初始狀態(tài)0。
第二步編碼邏輯11依據(jù)八位移位寄存器10的內(nèi)容和狀態(tài)寄存器的狀態(tài)0，得到基數(shù)據(jù)字B所對(duì)應(yīng)的碼字10000(圖2的17)，同時(shí)得到下一個(gè)轉(zhuǎn)向狀態(tài)為1。
第三步編碼邏輯11把編碼結(jié)果10000及轉(zhuǎn)向狀態(tài)1分別送到輸出寄存器13和狀態(tài)寄存器12(由作用于13和12的置入時(shí)鐘2完成)。
第四步輸出寄存器13以時(shí)鐘1的頻率將接收的碼字串行移出，與此同時(shí)數(shù)據(jù)寄存器10繼續(xù)以時(shí)鐘0的頻率串行接收數(shù)據(jù)序列。時(shí)鐘1的頻率為時(shí)鐘0的5/2倍。
當(dāng)下一個(gè)基碼字D移到移位寄存器的最左邊時(shí)，碼寄存器13也把接收的碼字移出，這時(shí)寄存器10的內(nèi)容為DADD，而狀態(tài)寄存器的狀態(tài)為1，由編碼邏輯產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)基數(shù)據(jù)字D的碼字為00000(圖2的26)，而轉(zhuǎn)向狀態(tài)為0。隨后時(shí)鐘2變?yōu)榈碗娖剑謱⒕幋a結(jié)果置入碼寄存器和狀態(tài)寄存器，之后時(shí)鐘2又變成高電平，時(shí)鐘1將編碼結(jié)果串行移出。
當(dāng)下一個(gè)基碼字A移到10的最左邊時(shí)，數(shù)據(jù)寄存器10的內(nèi)容為ADDB，狀態(tài)寄存器的狀態(tài)為0。于是編碼邏輯產(chǎn)生的碼字為00001，而轉(zhuǎn)向狀態(tài)為3(圖2的8)。此后各寄存器及狀態(tài)的變化如下表所示。
寄存器10 狀態(tài) 碼 轉(zhuǎn)向狀態(tài) 對(duì)應(yīng)圖2的規(guī)則ADDB 0 00001 38DDBC 3 00001 223DBCA 2 00000 129BCAD 1 00000 026CADA 0 01000 018ADAX 0 00010 24DAXX 2 00000 128AXXX 1 00000 026XXXX 0編碼邏輯11既可以是ROM，也可以是組合邏輯，還可以是PAL。當(dāng)用PAL時(shí)，狀態(tài)寄存器13可以省去。
圖4示出了數(shù)據(jù)序列(1)編碼過(guò)程的時(shí)序。其中a)時(shí)鐘0為接收移出數(shù)據(jù)序列的時(shí)鐘；b)為數(shù)據(jù)序列(1)；c)為該數(shù)據(jù)序列所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)序列；d)為碼接收時(shí)鐘2，e)為碼移位時(shí)鐘1；f)為編碼碼序列。
下面論述本發(fā)明編碼的譯碼器。參見(jiàn)圖5為本發(fā)明編碼的譯碼算法。由圖可見(jiàn)譯碼時(shí)最多向前看五個(gè)碼位向后看十一個(gè)碼位。因此有關(guān)位共有二十一位，誤差傳播最多為十位數(shù)據(jù)位。通過(guò)適當(dāng)選擇B，D的值。如取B＝10，D＝11那么誤差傳播只有九位。
圖6為對(duì)應(yīng)于圖5譯碼算法的譯碼電路。再生碼序列由同步時(shí)鐘0′(同步時(shí)鐘由嵌相環(huán)路產(chǎn)路，圖中未畫(huà)出)。串行移入碼移位寄存器20，并進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換。碼移位寄存器20把寄存的二十一位碼子序列并行送到譯碼邏輯21進(jìn)行譯碼產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)字，該數(shù)據(jù)字將并行送到數(shù)據(jù)移位寄存器22，并由該寄存器以時(shí)鐘1′進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)序列。碼寄存器每進(jìn)行一次移位，譯碼邏輯就變化一次，但只有當(dāng)要譯碼的碼字移到碼寄存器的適當(dāng)位置時(shí)，譯碼結(jié)果才有效。這時(shí)作用于數(shù)據(jù)寄存器的移位置入時(shí)鐘2′變?yōu)榈碗娖剑炎g碼結(jié)果置入數(shù)據(jù)寄存器。而后該時(shí)鐘又變?yōu)楦唠娖?，這時(shí)由移位時(shí)鐘1′將數(shù)據(jù)串行移出。
譯碼邏輯可以為組合邏輯，PAL，也可以通過(guò)碼字篩選后采用ROM。
下面論述本發(fā)明的另一種譯碼方法和裝置。圖7示出了本發(fā)明編碼的一種譯碼狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。其中第一列示出當(dāng)前狀態(tài)，第二列示出當(dāng)前碼字及后續(xù)碼字(即向前看碼字，上面有橫線表示非這種碼字)。第三列為對(duì)應(yīng)于第一列狀態(tài)及第二列碼字的譯碼數(shù)據(jù)字。第四列為下一個(gè)轉(zhuǎn)向狀態(tài)。該譯碼表共有八種狀態(tài)，可以用三位二進(jìn)制來(lái)表征。
圖8給出了對(duì)應(yīng)于圖7譯碼狀態(tài)圖的譯碼電路。下面通過(guò)具體例子來(lái)說(shuō)明該譯碼電路是如何工作的。
假定有對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)序列(1)的碼序列(2)10000 00000 00001 00001 00000 00000 01000 00010 00000 00000...[1] [2] [3][4] [5] [6] [7] [8] [9] [10]
假定碼字[1]為碼序列的起始。譯碼步驟如下第一步碼序列(2)以時(shí)鐘0′的頻率串行移入移位寄存器30，當(dāng)碼字[1]和[2]都移入寄存器30時(shí)，譯碼器開(kāi)始工作。這時(shí)狀態(tài)寄存器31的狀態(tài)初始化為0狀態(tài)。
第二步碼移位寄存器30將接收到的10位碼字并行送到譯碼邏輯32，同時(shí)狀態(tài)寄存器31也將當(dāng)前狀態(tài)送到譯碼邏輯。由譯碼邏輯產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)字B和下一個(gè)轉(zhuǎn)向狀態(tài)3。
第三步時(shí)鐘2′變?yōu)榈碗娖剑蓴?shù)據(jù)移位寄存器33和狀態(tài)寄存器31將譯碼邏輯產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和下一個(gè)轉(zhuǎn)向狀態(tài)置入。
第四步時(shí)鐘2′變?yōu)楦唠娖剑蓵r(shí)鐘1′將數(shù)據(jù)寄存器33接收到的數(shù)據(jù)字串行移出。與此同時(shí)碼序列不斷地移入碼寄存器30。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)譯碼數(shù)據(jù)移出數(shù)據(jù)寄存器時(shí)，碼寄存器也把下一個(gè)碼字移入碼寄存器30。這時(shí)又重復(fù)第二步至第四步，直至所有的碼字編碼結(jié)束。
下表為碼序列(2)在譯過(guò)程中各寄存器的內(nèi)容變化碼寄存器狀態(tài)寄存器 數(shù)據(jù)寄存器 轉(zhuǎn)向狀態(tài) 規(guī)則1000000000 0 B 5 60000000001 5 D 0 230000100001 0 A 1 10000100000 1 D 6 120000000000 6 D 3 240000001000 3 B 0 190100000010 0 C 0 90001000000 0 A 3 30000000000 3 D 1 1800000XXXXX 1 A 0 14
在對(duì)第10個(gè)碼字進(jìn)行譯碼時(shí)，必須依照下一個(gè)碼字才能進(jìn)行。假如說(shuō)[10]是碼序列的最后一個(gè)碼字，那個(gè)隨后必須傳送一個(gè)非另的碼字如00001，才能保證最后一個(gè)碼字譯碼的唯一性。
數(shù)據(jù)序列的移位時(shí)鐘1′的頻率為碼序列移位時(shí)鐘0′的2/5倍。置入移位控制時(shí)鐘2′為時(shí)鐘1′的二分頻。碼序列在碼寄存器30中移位五次，數(shù)據(jù)序列在數(shù)據(jù)寄存器中傳送二次(一次置入，一次移位)。時(shí)鐘1′及時(shí)鐘2′由時(shí)鐘控制電路產(chǎn)生，該電路可由分頻器組成，圖中未畫(huà)出。
于是得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)序列為BDADDBCADA...正好與數(shù)據(jù)序列(1)相符。由此可見(jiàn)譯碼的正確性。
圖8中的譯碼邏輯既可以是ROM也可以是組合邏輯，另外可以用PAL替代編碼邏輯和狀態(tài)寄存器，從而簡(jiǎn)化譯碼電路。
圖9給出了碼序列(2)譯碼過(guò)程的時(shí)序圖。其中a)為時(shí)鐘0′，b)為碼序列(2)，c)為狀態(tài)序列，d)為時(shí)鐘2′，e)為時(shí)鐘1′，f)為相應(yīng)的譯碼數(shù)據(jù)序列。
圖10為本發(fā)明的另一種編碼方法。它是在圖1編碼表下進(jìn)行再替代，以減少K受限。(其中的15和16是原對(duì)照表的15，16的對(duì)照關(guān)系的對(duì)換，以利于編/譯碼。)在圖1的編碼中有如下一些碼字連接具有較大的0個(gè)數(shù)。
ADDD AXXX 00010 00000 00000 00000 00001ADDD BD00010 00000 00000 00000 00100ADDB AXXX 00001 00000 00000 00000 00001圖12的規(guī)則19，20，21正是用于替代上述三種形式的碼字連接，不過(guò)規(guī)則21又引入了一種具有較長(zhǎng)連0的碼字連接。
ADDDB AXXX00001 00001 00000 00000 00000 00001規(guī)則22用于替代由21引入的這種具有較大連0的碼字連接。從而使碼的k受限由20降為17。上述所有新引入的碼字都具有唯一性，即這些碼不可能由其他碼字的連接產(chǎn)生，因而是可譯碼。另外，還可以用規(guī)則22′來(lái)替代由21引入的這種具由較大連0的碼字連接。
該具體編碼仍可用圖4的編碼裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。只是相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表有所變化。圖11給出了這種編碼的相應(yīng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。
圖12為圖10編碼的一種譯碼裝置，由該圖可見(jiàn)這種碼前后相關(guān)位有26位，相關(guān)碼字為6個(gè)，因此最大誤差傳播只有12個(gè)數(shù)據(jù)位，當(dāng)適當(dāng)選擇A與C時(shí)，誤差傳播可以降為11位。該譯碼算法可由圖8所示的譯碼器進(jìn)行譯碼。
下面說(shuō)明圖10編碼的另一種譯碼方法。該方法同樣采用圖10所示的譯碼裝置進(jìn)行譯碼。只是相應(yīng)的譯碼狀態(tài)圖不同。圖13給出了這種譯碼裝置的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
在數(shù)字存貯及傳輸中還有一個(gè)需要考慮的子碼序列是同步碼或地址標(biāo)志碼，以該碼標(biāo)志數(shù)據(jù)域或地址域的啟始。該碼必須是不能由編碼規(guī)則產(chǎn)生的。在本發(fā)明的第一種編碼方法中，碼子序列0000100001000010000100000不能由圖1所示編碼規(guī)則產(chǎn)生。此外，碼子序列0000100001000010000000000也不能由圖1所示編碼規(guī)則產(chǎn)生，實(shí)際上所有四個(gè)或四個(gè)以上00001加00000和三個(gè)或三個(gè)以上00001加0000000000的碼子序列都不能由圖1所示的規(guī)則產(chǎn)生。因此這兩種碼子序列可以用作同步碼或地址標(biāo)志碼。對(duì)于本發(fā)明的第二種編碼，相應(yīng)的同步碼或地址標(biāo)志碼為四個(gè)或四個(gè)以上00001加0000000000或者五個(gè)或五個(gè)以上連續(xù)的00001加00000。在第二種編碼中，若采用規(guī)則22而不是規(guī)則22′時(shí)相應(yīng)的同步碼或地址標(biāo)志碼為五個(gè)或五個(gè)以上連續(xù)的00001加00000或0000000000。
由上論述可見(jiàn)，本發(fā)明的(4，20)碼與同類(lèi)編碼相比，具有較小的誤差傳播。特別是本發(fā)明的(4，17)碼，更優(yōu)于同類(lèi)(4，17)碼，這不僅表現(xiàn)在編碼規(guī)則大大簡(jiǎn)化(如中國(guó)專(zhuān)利8506794的(4，17)碼有67條規(guī)則)。而且誤差傳播只有11位，同時(shí)本發(fā)明的編碼譯碼裝置簡(jiǎn)單，很容易實(shí)現(xiàn)。因此本發(fā)明的編碼必能廣泛應(yīng)用于數(shù)字記錄和光記錄。特別適用于數(shù)字圖象的傳輸和記錄。利用這種編碼方法與裝置可以使記錄密度和傳輸速度比用MFM碼提高100％。
權(quán)利要求
1.一種把隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列變換成游程長(zhǎng)度受限碼序列的編碼方法，其特征包括a.將二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列分成長(zhǎng)度可變的數(shù)據(jù)字序列；b.把每個(gè)數(shù)據(jù)字變換成長(zhǎng)度為其2.5倍的碼字，從而得到0的最小游程為4，最大游程為k的碼序列。
2.按權(quán)利要求1所述的編碼方法，其特征在于其中所說(shuō)的最大游程k為20，而長(zhǎng)度可變的數(shù)據(jù)字的字長(zhǎng)分別為2，4，6，8，相應(yīng)的碼字長(zhǎng)度分別為5，10，15，20。
3.按權(quán)利要求2所述的編碼方法，其特征在于其中所說(shuō)的5位，10位，15位及20位碼字為00010，00100，01000，10000，0001000000，0000100000，0010000000，1000000000，0100000000，000100000000000，000010000000000，000010000100000，001000000000000，010000000000000，00001000010000000000，00001000000000000000，00001000010000100000，00010000000000000000。
4.按權(quán)利要求2所述的編碼方法，其特征在于同步碼或標(biāo)志碼為四個(gè)或四個(gè)以上連續(xù)的00001加上00000或者是三個(gè)或三個(gè)以上連續(xù)的00001加上0000000000。
5.按權(quán)利要求1所述的編碼方法，其特征在于其中所說(shuō)的0的最大游程k為17，而長(zhǎng)度可變的數(shù)據(jù)字的字長(zhǎng)分別為2，4，6，8，10，12，相應(yīng)的碼字長(zhǎng)度分別為5，10，15，20，25，30。
6.按權(quán)利要求5所述的編碼方法，其特征在于其中所說(shuō)字長(zhǎng)為5位，10位，15位，20位，25位的碼字分別為00010，00100，01000，10000，0001000000，0000100000，0010000000，1000000000，0100000000，000100000000000，000010000100000，0010000000000000，010000000000000，000010000000000，00001000010000000000，0000100000000000000，00001000010000100000，00010000000000000000，0000100001000010000100000，0000100001000010000000000，0000100001000000000000000。
7.按權(quán)利要求5所述的編碼方法，其特征在于其中所述的字長(zhǎng)為30位的碼字為000010000100001000010000100000。
8.按權(quán)利要求7所述的編碼方法，其特征在于同步碼或標(biāo)志碼為四個(gè)或四個(gè)以上連續(xù)的00001加上0000000000，或者是六個(gè)或六個(gè)以上連續(xù)的00001加上00000。
9.按權(quán)利要求5所述的編碼方法，其特征在于其中所說(shuō)的字長(zhǎng)為30位的碼字為000010000100001000010000000000。
10.按權(quán)利要求9所述的編碼方法，其特征在于同步碼或標(biāo)志碼為五個(gè)或五個(gè)以上連續(xù)的00001加上00000，或加上0000000000。
11.一種把隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列變換成游程長(zhǎng)度受限的碼序列的編碼裝置其特征包括a.串行接收數(shù)據(jù)序列，并將數(shù)據(jù)子序列寄存在輸入寄存器中；b.將數(shù)據(jù)子序列并行輸出到編碼邏輯；c.編碼邏輯依據(jù)當(dāng)前狀態(tài)及數(shù)據(jù)子序列按照由變長(zhǎng)碼變換成的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表變換得到相應(yīng)的五位碼字和下一轉(zhuǎn)向狀態(tài)；d.將變換得到的五位碼字并行送到五位碼寄存器中，并由相應(yīng)的時(shí)鐘將五位碼字串行移出。
12.按權(quán)利要求11所述的編碼裝置，其特征在于輸入寄存器寄存的數(shù)據(jù)子序列中的前兩位為要編碼的數(shù)據(jù)字，而其他位為向前相關(guān)數(shù)據(jù)位。
13.按權(quán)利要求11所述的編碼裝置，其特征在于其中所說(shuō)的編碼邏輯既可以是PAL，也可以是基于ROM的狀態(tài)機(jī)，或編碼組合邏輯。
14.按權(quán)利要求11所述的編碼裝置，其特征在于其中所說(shuō)的五位碼字為00000，00001，00010，00100，01000，10000中的一個(gè)。
15.按權(quán)利要求11所述的編碼裝置，對(duì)于把隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列變換為0游程至少為4，至多為20的編碼，其特征在于其中所說(shuō)的輸入寄存器至少寄存八位數(shù)據(jù)子序列。
16.按權(quán)利要求11所述的編碼裝置，對(duì)于把隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列變換成0游程至少為4，至多為17的編碼，其特征在于其中所說(shuō)的輸入寄存器至少寄存十位數(shù)據(jù)子序列。
17.一種把0游程至少為4，至多為K的碼序列反變換成數(shù)據(jù)序列的譯碼裝置，其特征包括a.串行接收再生碼序列，并將碼子序列寄存在輸入寄存器中；b.將輸入寄存器中寄存的碼子序列并行輸出到譯碼邏輯；c.譯碼邏輯依據(jù)由變長(zhǎng)編碼表得到的譯碼算法譯碼產(chǎn)生兩位數(shù)據(jù)字；d.將譯碼產(chǎn)生的兩位數(shù)據(jù)字并行送到輸出寄存器，并由數(shù)據(jù)移位時(shí)鐘將該數(shù)據(jù)字串行移出，得到數(shù)據(jù)序列。
18.按權(quán)利要求17所述的譯碼裝置，對(duì)于把0游程至少為4，至多為20的碼序列反變換成數(shù)據(jù)序列的譯碼，其特征在于其中所說(shuō)的輸入寄存器至少寄存21位碼子序列，其中5位為要譯碼的碼字，5位為向前相關(guān)位，11位為向后相關(guān)位。
19.按權(quán)利要求17所述的譯碼裝置。對(duì)于把0游程至少為4，至多為17的碼序列反變換成數(shù)據(jù)序列的譯碼，其特征在于其中所說(shuō)的輸入寄存器至少寄存26位碼子序列，其中5位為要譯碼的碼字，5位為向前相關(guān)位，16位為向后相關(guān)位。
20.一種把0游程至少為4，至多為17或20的碼序列反變換成數(shù)據(jù)序列的譯碼裝置，其特征包括a.串行接收再生碼序列，并將碼子序列寄存在輸入寄存器中；b.將輸入寄存器中寄存的碼子序列并行輸出到譯碼邏輯；c.譯碼邏輯依據(jù)當(dāng)前狀態(tài)及碼子序列，按照由變長(zhǎng)(4，17)或(4，20)編碼表得到的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表進(jìn)行轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生兩位相應(yīng)的數(shù)據(jù)字和下一轉(zhuǎn)向狀態(tài)；d.將譯碼產(chǎn)生的兩位數(shù)據(jù)字并行送到輸出寄存器，并由數(shù)據(jù)時(shí)鐘將該數(shù)據(jù)字串行移出，得到數(shù)據(jù)序列。
21.按權(quán)利要求20所述的譯碼裝置，其特征在于其中所說(shuō)的輸入寄存器至少寄存10位碼子序列，其中前五位為要譯碼的碼字，后五位為向前相關(guān)碼位。
22.按權(quán)利要求21所述的譯碼裝置，其特征在于其中所說(shuō)的五位向前看碼位，只須判別它是00000，或00001或00000。
全文摘要
一種二進(jìn)制數(shù)字編碼/譯碼方法和裝置，它把隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列分成長(zhǎng)度可變的數(shù)據(jù)字序列，將每個(gè)數(shù)據(jù)字變換成位數(shù)為其2.5倍的碼字，從而得到0游程至少為4，至多為20或17的碼序列，和把這種碼序列反變換為數(shù)據(jù)序列的譯碼裝置；以及將變長(zhǎng)的(4，17)，(4，20)編碼變換成定長(zhǎng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表來(lái)實(shí)現(xiàn)的編碼/譯碼裝置。與同類(lèi)編碼相比，它的規(guī)則簡(jiǎn)單，誤差傳播小。利用這種編碼/譯碼方法和裝置可以使記錄密度比用MFM碼提高100％。
文檔編號(hào)G11B20/10GK1052757SQ8910932
公開(kāi)日1991年7月3日 申請(qǐng)日期1989年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月19日
發(fā)明者馬瑞芳 申請(qǐng)人:福建電子計(jì)算機(jī)公司磁記錄裝置廠