專利名稱：多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法及裝置以及藍(lán)光多階光存儲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高密度數(shù)字存儲技術(shù)，更具體而言，涉及用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法及裝置，以及涉及采用了上述多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法及裝置的藍(lán)光多階光存儲裝置(例如藍(lán)光多階只讀光盤)。
背景技術(shù)：
常規(guī)的光盤都采用游程長度(簡稱游長)受限的編碼方案，即RLL(Run Length Limited，游長受限)編碼。RLL是指光盤所存儲的通道序列滿足以下條件在該序列的兩個‘1’之間最少有d個‘0’，最多有k個‘0’。d和k這兩個參數(shù)分別規(guī)定了可能出現(xiàn)在序列中的最小和最大的游程。參數(shù)d控制著最高傳輸頻率，因此可能影響序列通過帶限信道傳輸時的碼間串?dāng)_。在二進(jìn)制數(shù)據(jù)傳輸中，通常希望接收到的信號是能夠自同步的。同步通常利用一個鎖相環(huán)來再現(xiàn)。鎖相環(huán)依照接收到的波形的跳變來調(diào)整檢測時刻的相位。最大游程參數(shù)k確保適當(dāng)?shù)奶冾l率以滿足讀取時鐘同步的需要。在光存儲系統(tǒng)中，參數(shù)d通常取1或2，k值取10左右，且參數(shù)k越小越有利于時鐘的恢復(fù)。采用RLL編碼，可以在一個最小記錄符上存儲超過1bit的信息，因此RLL編碼在光存儲中得到了普遍應(yīng)用。比如用于CD的EFM編碼(d＝2，k＝10)和用于DVD的EFM+編碼(d＝2，k＝10)。DVD由于采用了RLL編碼，獲得了1.5(bit/最小記錄符)的存儲密度。
此外，在光存儲系統(tǒng)中，為了防止或減少讀出信號的低頻成分與跟蹤伺服信號間的互相影響，還要求調(diào)制碼能夠抑制編碼后序列在低頻段的分量，即具有直流平衡的特性。采用直流平衡碼還有助于消除指紋等引起的低頻干擾對讀出信號的影響。具有直流平衡特性的游程長度受限碼被稱為直流平衡的游程長度受限碼。
在采用直流平衡的游程長度受限碼生產(chǎn)出的只讀(ROM)光盤中，信息符只有坑和岸兩種，并且坑岸沿著以光盤中心的螺旋現(xiàn)間隔排列，同時坑和岸的長度(游程)為(d+1)T，(d+2)T，...，(k+1)T的其中一種。這種的光盤能夠容易且精確的復(fù)制生產(chǎn)出來，當(dāng)前的CD/DVD包括未來的藍(lán)光光盤都是采用這樣的技術(shù)。
對于新型的多階光存儲技術(shù)，人們也希望利用RLL調(diào)制技術(shù)來記錄信息，于是產(chǎn)生了適用于多階系統(tǒng)的M(M＞＝2)元RLL碼，顯然傳統(tǒng)的RLL碼是M＝2的RLL碼。專利WO96/36122提出了一套將二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成滿足RLL約束的多階信道碼元的方法，專利WO96/36115-36129則給出了多種不同參數(shù)的具體實(shí)施例。然而，在利用以上專利文獻(xiàn)所述的方法生產(chǎn)出的多階只讀(ROM)光盤中，記錄符有M種，其中一種為與傳統(tǒng)光盤相同的岸，而另外M-1種則是互不不同的記錄坑，而這些互不相同的記錄坑則會出現(xiàn)連續(xù)出現(xiàn)的情況。假設(shè)A和B為兩種不同的坑，那么光盤中會出現(xiàn)坑A與坑B相連的情況，而傳統(tǒng)光盤中坑之后一定出現(xiàn)一個岸，而岸之后也一定出現(xiàn)一個坑，不存在坑與坑相連的情況。這樣一種不同坑之間相連的表面結(jié)構(gòu)，使得該類型只讀光盤的復(fù)制與生產(chǎn)難度很大，主要表現(xiàn)在不能準(zhǔn)確控制相連處物理形貌，從而使得光盤在讀出時誤碼率增高。此外，以上專利文獻(xiàn)中的多階RLL碼方案沒有解決調(diào)制后信道序列直流分量的控制問題，因此，在實(shí)際光盤的讀取過程中，容易出現(xiàn)光盤無法正確伺服，造成讀盤錯誤率高甚至無法讀盤的情況。
基于上述原因，本發(fā)明給出了新型的多階數(shù)據(jù)編碼方法及裝置，同時給出了相應(yīng)的解調(diào)方法及裝置。采用本發(fā)明所提出的新型多階數(shù)據(jù)編碼方法及裝置可以制造出不同記錄坑被岸分隔開來的新型多階光盤，即具有與傳統(tǒng)光盤類似的物理結(jié)構(gòu)，從而降低了光盤復(fù)制和生產(chǎn)的難度。此外，本發(fā)明給出的多階數(shù)據(jù)編碼方法及裝置還能夠抑制調(diào)制后的多階信道序列在低頻段的直流分量，更能滿足實(shí)際光盤系統(tǒng)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少一個缺陷，本發(fā)明的目的在于提供用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法和裝置，以及采用了該方法或裝置的藍(lán)光多階光存儲裝置例如藍(lán)光多階只讀光盤、利于光盤復(fù)制與生產(chǎn)，同時又能夠控制編碼后信道序列低頻分量的數(shù)據(jù)編碼方法及裝置、解調(diào)方法及裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，包括調(diào)制步驟利用基于游程長度受限編碼的編碼表以及編碼器狀態(tài)信息，將輸入的源字變換為碼字，將碼字利用激光刻錄到藍(lán)光多階光存儲裝置中形成多階碼元序列；其中，游程長度受限編碼是碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，用于將10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字變換成8個多階碼元組成的碼字，其中，碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、和‘3’，d+1＝3表示連續(xù)相同碼元的最少個數(shù)為3，k+1等于10，表示連續(xù)相同碼元的最多個數(shù)為10個。
在上述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，編碼表分為6個子表，分別對應(yīng)于編碼器的6個狀態(tài)狀態(tài)1、狀態(tài)2、狀態(tài)3、狀態(tài)4、狀態(tài)5、狀態(tài)6，每個編碼器狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個由8個多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與下一狀態(tài)相對應(yīng)的子表用于下一個源字的編碼，所述的各個子表中的集合互不相交。
在上述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，調(diào)制步驟包括以下步驟步驟(1)把編碼表輸入到主編碼表轉(zhuǎn)換器的存儲器中；步驟(2)把主編碼表轉(zhuǎn)換器中的狀態(tài)寄存器初始化當(dāng)前狀態(tài)S為狀態(tài)1、或狀態(tài)5、或狀態(tài)6；把每一個多階信道序列編碼轉(zhuǎn)換后由碼字構(gòu)成的當(dāng)前游程數(shù)字和的值CRDS初始化為0，取i＝1，i表示多階信道序列的序號；步驟(3)把用戶數(shù)據(jù)輸入源字生成器并依次生成多階通道序列的碼字組合步驟(4)保存當(dāng)前的編碼器的狀態(tài)S和當(dāng)前游程數(shù)字和的取值；步驟(5)源字生成器把新塊Ti輸入至主編碼表轉(zhuǎn)換器中的存儲器，該存儲器對新塊Ti中的碼字組合進(jìn)行編碼步驟(6)若i＜2b，則命令i＝i+1，令狀態(tài)寄存器存儲的狀態(tài)信息為步驟(4)所保存的狀態(tài)S，編碼器當(dāng)前的游程數(shù)字和CRDS為步驟(4)所保存的CRDS，并重復(fù)步驟(5)，一直到i＝2b為止；步驟(7)直流控制器根據(jù)所存儲的2b個ERDS的值，選取具有最小絕對值的ERDS(j)，j∈{1，2，...，2b}所對應(yīng)的多階信道碼元序列Chj作為對當(dāng)前塊S編碼后的轉(zhuǎn)換結(jié)果同時令編碼器的狀態(tài)S＝NS(j)，當(dāng)前游程數(shù)字和CRDS＝ERDS(j)；步驟(8)若編碼結(jié)束，便終止；否則轉(zhuǎn)入步驟(3)。
在上述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，步驟(3)包括以下步驟步驟(3.1)源字生成器把輸入的用戶數(shù)據(jù)分割成長度為a比特的塊S；步驟(3.2)源字生成器在步驟(3.1)的塊S的開頭添加b個二進(jìn)制數(shù)得到長度為a+b比特的新塊，共有2b個，b的取值要滿足(a+b)/m是個整數(shù)，m＝5是每個源字的長度，使每個新塊中含有(a+b)/m個源字；新塊用{T1，T2，...，T2b}表示，相對應(yīng)的多階通道序列用{Xi}表示，i＝1，2，...，2b，每個多階通道序列的碼元xi∈{0，1，2，3}。
在上述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，步驟(5)包括以下步驟步驟(5.1)存儲器根據(jù)塊Ti的第一個m位源字和從狀態(tài)寄存器所輸入的狀態(tài)信息S(ti)選擇編/解碼表中相應(yīng)的子表，得到n＝8個多階碼元一組的碼字CW，同時把相應(yīng)的子表內(nèi)第一個m位源字所對應(yīng)的狀態(tài)信息NS送入狀態(tài)寄存器，以用于對新塊Ti中的下一個m位源字進(jìn)行轉(zhuǎn)換；步驟(5.2)重復(fù)步驟(5.1)中源字與碼字轉(zhuǎn)換的過程，直至完成對Ti的編碼；步驟(5.3)存儲器把得到的長度為e＝(a+b)×n/m的多階碼元序列Chi、編碼結(jié)束時游程數(shù)字和ERDS(i)＝CRDS、以及下一狀態(tài)NS(i)送入并保存在一個直流控制器的存儲單元中，其中，ERDS(i)為編碼器當(dāng)前的累加游程數(shù)字和，該值隨著每一個多階通道序列中個源字編碼過程的進(jìn)行而不斷變化。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，包括解調(diào)步驟將從藍(lán)光多階光存儲裝置中讀出的多階碼元序列分割為碼字，利用基于游程長度受限編碼的解碼表以及解碼器狀態(tài)信息，將碼字轉(zhuǎn)換為源字輸出；其中，游程長度受限編碼是碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，用于將8個多階碼元組成的碼字變換成10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，其中，碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、和‘3’，d+1＝3表示連續(xù)相同碼元的最少個數(shù)為3，k+1等于10，表示連續(xù)相同碼元的最多個數(shù)為10個。
在上述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，解碼表分為6個子表，分別對應(yīng)于解碼器的6個狀態(tài)狀態(tài)1、狀態(tài)2、狀態(tài)3、狀態(tài)4、狀態(tài)5、狀態(tài)6，分別對應(yīng)于6個解碼器的狀態(tài)，每個解碼器狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個由8個多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與下一狀態(tài)相對應(yīng)的子表用于下一個源字的解碼，的各個子表中的集合互不相交。
在上述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，解調(diào)步驟包括以下步驟步驟(1)分別把基于游程長度受限編碼的碼字輸入到解碼表轉(zhuǎn)換器的存儲器以及狀態(tài)鑒別器的存儲器中，；步驟(2)把要解碼的多階碼元序列輸入到碼字分割器得到由8個多階碼元構(gòu)成的碼字組合；步驟(3)把當(dāng)前的碼字CW送入解碼表轉(zhuǎn)換器；步驟(4)把當(dāng)前的碼字CW及緊隨其后的下一個碼字送入狀態(tài)鑒別器；步驟(5)狀態(tài)鑒別器輸出當(dāng)前碼字CW的狀態(tài)S，下一個碼字NCW的子解碼表所對應(yīng)的狀態(tài)NS；步驟(6)直流控制器收到步驟(5)所出的S、NS以及碼字分割起所出的碼字CW后，根據(jù)解碼表判斷當(dāng)前碼字CW的下一狀態(tài)是否是步驟(5)中所選的NS，若是，便輸出碼字CW對應(yīng)的源字，否則，輸出不能解碼的信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，本方法包括上述的調(diào)制步驟和上述的解調(diào)步驟。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，本裝置包括多階游程長度受限編碼裝置，其包括源字生成器，用于從輸入數(shù)據(jù)中抽取a位并通過添加b位數(shù)據(jù)得到2b個長度為a+b的新數(shù)據(jù)塊的裝置；主編碼表轉(zhuǎn)換器，用于存儲基于游程長度受限編碼的編/解碼表，且通過參照編/解碼表及狀態(tài)信息，將數(shù)據(jù)源字轉(zhuǎn)換成信道碼字的編/解碼表轉(zhuǎn)換電路，以及直流控制器，用于根據(jù)對每個新數(shù)據(jù)塊編碼后得到的信道序列的游程數(shù)字和，決定最終編碼輸出結(jié)果的；其中，游程長度受限編碼是碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，用于將10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字變換成8個多階碼元組成的碼字，其中，碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、和‘3’，d+1＝3表示連續(xù)相同碼元的最少個數(shù)為3，k+1等于10，表示連續(xù)相同碼元的最多個數(shù)為10個。
在上述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置中，編碼表分為6個子表，分別對應(yīng)于編碼器的6個狀態(tài)狀態(tài)1、狀態(tài)2、狀態(tài)3、狀態(tài)4、狀態(tài)5、狀態(tài)6，每個編碼器狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個由8個多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與下一狀態(tài)相對應(yīng)的子表用于下一個源字的編碼，的各個子表中的集合互不相交。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，本裝置包括多階游程長度受限解碼裝置，其包括狀態(tài)鑒別電路，用于根據(jù)8個多階碼元構(gòu)成的信道碼字的信息，判斷出其在編/解碼表中所屬狀態(tài)；以及解碼表轉(zhuǎn)換電路，其存儲有基于游程長度受限編碼的編/解碼表，用于根據(jù)當(dāng)前及緊隨其后碼字所屬狀態(tài)信息自動選擇子表用于對當(dāng)前碼字進(jìn)行解調(diào)，將8個多階碼元構(gòu)成的信道碼字轉(zhuǎn)換為5位數(shù)據(jù)源字；其中，游程長度受限編碼是碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，用于將8個多階碼元組成的碼字變換成10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，其中，碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、和‘3’，d+1＝3表示連續(xù)相同碼元的最少個數(shù)為3，k+1等于10，表示連續(xù)相同碼元的最多個數(shù)為10個。
在上述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置中，解碼表分為6個子表，分別對應(yīng)于解碼器的6個狀態(tài)狀態(tài)1、狀態(tài)2、狀態(tài)3、狀態(tài)4、狀態(tài)5、狀態(tài)6，分別對應(yīng)于6個解碼器的狀態(tài)，每個解碼器狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個由8個多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與下一狀態(tài)相對應(yīng)的子表用于下一個源字的解碼，的各個子表中的集合互不相交。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，本裝置包括上述的多階游程長度受限編碼裝置和上述的多階游程長度受限解碼裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種藍(lán)光多階光存儲裝置，其具有激光刻錄形成的記錄坑，記錄坑對應(yīng)于采用上述的游程長度受限編碼進(jìn)行調(diào)制后得到的存儲數(shù)據(jù)。
綜上，本發(fā)明提出一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置(例如，紅光ROM光盤)，利于光盤復(fù)制與生產(chǎn)，同時又能夠控制編碼后信道序列低頻分量的數(shù)據(jù)編碼方法及裝置、解調(diào)方法及裝置。采用本發(fā)明所提出的新型多階數(shù)據(jù)編碼方法及裝置可以制造出不同記錄坑被岸分隔開來的新型多階光盤，即具有與傳統(tǒng)光盤類似的物理結(jié)構(gòu)，從而降低了光盤復(fù)制和生產(chǎn)的難度。此外，本發(fā)明給出的多階數(shù)據(jù)編碼方法及裝置還能夠抑制調(diào)制后的多階信道序列在低頻段的直流分量，更能滿足實(shí)際光盤系統(tǒng)伺服電路工作的要求。另一方面，該碼的解碼過程亦十分簡單，能夠以碼字為單位進(jìn)行處理，并且由于解碼時僅需參考緊隨其后的一個碼字，因此可以實(shí)現(xiàn)解碼誤差傳播極小的電路結(jié)構(gòu)。此外，采用本發(fā)明提出的4元(2，9)RLL碼的光存儲系統(tǒng)具有在不改變激光波長和光學(xué)數(shù)值孔徑的情況下，能顯著提高存儲系統(tǒng)存儲容量和數(shù)據(jù)傳輸率的特點(diǎn)，并且與目前的光存儲系統(tǒng)保持了最大的兼容性。


為了明確本發(fā)明的上述及其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面將參考附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明，在附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于該4元(2，9)RLL碼的編碼裝置的電路框圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的4元(2，9)RLL碼的編碼方法流程圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的4元(2，9)RLL碼的解調(diào)步驟流程圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于該4元(2，9)RLL碼的解碼裝置的電路框圖。
具體實(shí)施例方式
為了明確本發(fā)明的上述以及其它的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，該方法包括調(diào)制步驟利用基于游程長度受限編碼的編碼表以及編碼器狀態(tài)信息，將輸入的源字變換為碼字，將碼字利用激光刻錄到藍(lán)光多階光存儲裝置中形成多階碼元序列；其中，游程長度受限編碼是碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，用于將10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字變換成8個多階碼元組成的碼字，其中，碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、和‘3’，d+1＝3表示連續(xù)相同碼元的最少個數(shù)為3，k+1等于10，表示連續(xù)相同碼元的最多個數(shù)為10個。
在上述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，編碼表分為6個子表，分別對應(yīng)于編碼器的6個狀態(tài)狀態(tài)1、狀態(tài)2、狀態(tài)3、狀態(tài)4、狀態(tài)5、狀態(tài)6，每個編碼器狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個由8個多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與下一狀態(tài)相對應(yīng)的子表用于下一個源字的編碼，的各個子表中的集合互不相交。
本發(fā)明還提供了一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，包括解調(diào)步驟將從藍(lán)光多階光存儲裝置中讀出的多階碼元序列分割為碼字，利用基于游程長度受限編碼的解碼表以及解碼器狀態(tài)信息，將碼字轉(zhuǎn)換為源字輸出；其中，游程長度受限編碼是碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，用于將8個多階碼元組成的碼字變換成10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，其中，碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、和‘3’，d+1＝3表示連續(xù)相同碼元的最少個數(shù)為3，k+1等于10，表示連續(xù)相同碼元的最多個數(shù)為10個。
在上述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法中，解碼表分為6個子表，分別對應(yīng)于解碼器的6個狀態(tài)狀態(tài)1、狀態(tài)2、狀態(tài)3、狀態(tài)4、狀態(tài)5、狀態(tài)6，分別對應(yīng)于6個解碼器的狀態(tài)，每個解碼器狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個由8個多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與下一狀態(tài)相對應(yīng)的子表用于下一個源字的解碼，的各個子表中的集合互不相交。
顯然，根據(jù)本發(fā)明的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法可以同時包括上述的調(diào)制步驟和解調(diào)步驟。
表1示出根據(jù)本發(fā)明的編碼調(diào)制方法的實(shí)施方式設(shè)計出的一個用于將輸入二進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成新型多階數(shù)據(jù)的4元(2，9)RLL碼的編/解碼表。表1如下

該編/解碼表包含6個子表，分別對應(yīng)與6個編碼器狀態(tài)。在表1所示的編/解碼表中，不同的由8個多階碼元{0，1，2，3}構(gòu)成的碼字分屬對應(yīng)6個狀態(tài)的碼表，6個狀態(tài)分別是狀態(tài)1，狀態(tài)2，狀態(tài)3，狀態(tài)4，狀態(tài)5和狀態(tài)3，其對應(yīng)碼表分別是子表1，子表2，子表3，子表4，子表5和子表6。
在表1所示的編/解碼表中，5位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成的源字用其對應(yīng)的二進(jìn)制形式來表示。在表1所示的編/解碼表中，每一個源字在6個子表中都有一個‘下一狀態(tài)’與其對應(yīng)，‘下一狀態(tài)’的取值定義了編碼器在轉(zhuǎn)換完該源字之后應(yīng)進(jìn)入的狀態(tài)。編碼器根據(jù)當(dāng)前所處的狀態(tài)選擇與狀態(tài)對應(yīng)的子表用于編碼，在完成編碼轉(zhuǎn)換后會自動進(jìn)入下一個狀態(tài)并選擇與其對應(yīng)的子表用于下一個源字的編碼，重復(fù)上述過程直至編碼結(jié)束。利用本發(fā)明的4元(2，9)RLL碼調(diào)制，可將5位的源字轉(zhuǎn)換為8個多階碼元構(gòu)成的碼字，其碼率R＝5/8(比特/碼元)。
優(yōu)選地，本發(fā)明所述調(diào)制步驟可含有以下步驟步驟(1)把一種基于游程長度受限編碼的編碼表輸入到主編碼表轉(zhuǎn)換器的存儲器中，該游程長度受限編碼是一種碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，用以把5位二進(jìn)制數(shù)組成的源字編碼成8個多階碼元組成的碼字，所述多階碼元屬于集合{0，1，2，3}；所述d＝2表示兩個非零碼元之間碼元‘0’的個數(shù)至少為2，k＝9表示兩個非零碼元之間碼元‘0’的個數(shù)至多為9；所述編碼表分為6個子表，分別對應(yīng)于6個編碼器的狀態(tài)，每個編碼器狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個由8個多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，而且各個子表中的集合之間不相交；所述“下一狀態(tài)”是指編碼器在轉(zhuǎn)換完該源字之后應(yīng)進(jìn)入的新的狀態(tài)，并選擇與所進(jìn)入的狀態(tài)相對應(yīng)的子表用于下一個源字的編碼；步驟(2)把所述主編碼表轉(zhuǎn)換器中的狀態(tài)寄存器初始化當(dāng)前狀態(tài)S為所述狀態(tài)1、或狀態(tài)5、或狀態(tài)6；把每一個多階信道序列編碼轉(zhuǎn)換后由碼字構(gòu)成的當(dāng)前游程數(shù)字和的值CRDS初始化為0，取i＝1，i表示多階信道序列的序號；
步驟(3)把用戶數(shù)據(jù)輸入源字生成器并依次按以下步驟生成多階通道序列的碼字組合步驟(3.1)源字生成器把輸入的用戶數(shù)據(jù)分割成長度為a比特的塊S；步驟(3.2)源字生成器在步驟(3.1)所述的塊S的開頭添加b個二進(jìn)制數(shù)得到長度為a+b比特的新塊，共有2b個，b的取值要滿足(a+b)/m是個整數(shù)，m＝5是每個源字的長度，使每個新塊中含有(a+b)/m個源字；所述新塊用{T1，T2，...，T2b}表示，相對應(yīng)的多階通道序列用{Xi}表示，i＝1，2，...，2b，每個多階通道序列的碼元xi∈{0，1，2，3}；步驟(4)保存當(dāng)前的編碼器的狀態(tài)S和當(dāng)前游程數(shù)字和的取值；步驟(5)源字生成器把新塊Ti輸入至主編碼表轉(zhuǎn)換器中所述的存儲器，該存儲器按以下步驟對新塊Ti中的碼字組合進(jìn)行編碼步驟(5.1)存儲器根據(jù)塊Ti的第一個m位源字和從所述狀態(tài)寄存器所輸入的狀態(tài)信息S(ti)選擇所述編/解碼表中相應(yīng)的子表，得到n＝8個多階碼元一組的碼字CW，同時把相應(yīng)的子表內(nèi)所述第一個m位源字所對應(yīng)的狀態(tài)信息NS送入狀態(tài)寄存器，以用于對新塊Ti中的下一個m位源字進(jìn)行轉(zhuǎn)換；步驟(5.2)重復(fù)步驟(5.1)中源字與碼字轉(zhuǎn)換的過程，直至完成對Ti的編碼；步驟(5.3)存儲器把得到的長度位e＝(a+b)×/m的多階碼元序列Chi、編碼結(jié)束時游程數(shù)字和ERDS(i)＝CRDS、以及下一狀態(tài)NS(i)送入并保存在一個直流控制器的存儲單元中，其中，ERDS(i)為編碼器當(dāng)前的累加游程數(shù)字和，該值隨著每一個多階通道序列中個源字編碼過程的進(jìn)行而不斷變化；步驟(6)若i＜2b，則命令i＝i+1，令狀態(tài)寄存器存儲的狀態(tài)信息為步驟(4)所保存的狀態(tài)S，編碼器當(dāng)前的游程數(shù)字和CRDS為步驟(4)所保存的CRDS，并重復(fù)步驟(5)，一直到i＝2b為止；步驟(7)所述直流控制器根據(jù)所存儲的2b個ERDS的值，選取具有最小絕對值的ERDS(j)，j∈{1，2，...，2b}所對應(yīng)的多階信道碼元序列Chj作為對當(dāng)前塊S編碼后的轉(zhuǎn)換結(jié)果同時令編碼器的狀態(tài)S＝NS(j)，當(dāng)前游程數(shù)字和CRDS＝ERDS(j)；步驟(8)若編碼結(jié)束，便終止；否則轉(zhuǎn)入步驟(3)。
優(yōu)選地，本發(fā)明所述的解調(diào)步驟的特征在于該方法依次含有以下步驟步驟(3.1)分別把基于游程長度受限編碼的碼字輸入到解碼表轉(zhuǎn)換器的存儲器以及狀態(tài)鑒別器的存儲器中，該游程長度受限解碼是一種碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，同時把8個多階碼元組成的碼字解碼成5位二進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的源字，所述多階碼元屬于集合{0，1，2，3}，所述d＝2表示兩個非零碼元之間碼元‘0’的個數(shù)至少為2，k＝9表示兩個非零碼元之間碼元‘0’的個數(shù)至多為9個；所述編/解碼表分為6個子表，分別對應(yīng)于6個編碼器的狀態(tài)，每個編碼器狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個由8個多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，而且各個子表中的集合之間不相交；所述“下一狀態(tài)”是指編碼器在轉(zhuǎn)換完該源字之后應(yīng)進(jìn)入的新的狀態(tài)，并選擇與所進(jìn)入的狀態(tài)相對應(yīng)的子表用于下一個源字的編碼；
步驟(3.2)把要解碼的多階碼元序列輸入到碼字分割器得到由8個多階碼元構(gòu)成的碼字組合；步驟(3.3)把當(dāng)前的碼字CW送入解碼表轉(zhuǎn)換器；步驟(3.4)把當(dāng)前的碼字CW及緊隨其后的下一個碼字送入狀態(tài)鑒別器；步驟(3.5)狀態(tài)鑒別器輸出當(dāng)前碼字CW的狀態(tài)S，下一個碼字NCW的子解碼表所對應(yīng)的狀態(tài)NS；步驟(3.6)直流控制器收到步驟(3.5)所出的S、NS以及碼字分割起所出的碼字CW后，根據(jù)解碼表判斷當(dāng)前碼字CW的下一狀態(tài)是否是步驟(3.5)中所選的NS，若是，便輸出碼字CW對應(yīng)的源字，否則，輸出不能解碼的信息。
本發(fā)明還提供了一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，該裝置包括多階游程長度受限編碼裝置，其包括源字生成器，用于從輸入數(shù)據(jù)中抽取a位并通過添加b位數(shù)據(jù)得到2b個長度為a+b的新數(shù)據(jù)塊的裝置；主編碼表轉(zhuǎn)換器，用于存儲基于游程長度受限編碼的編/解碼表，且通過參照編/解碼表及狀態(tài)信息，將數(shù)據(jù)源字轉(zhuǎn)換成信道碼字的編/解碼表轉(zhuǎn)換電路，以及直流控制器，用于根據(jù)對每個新數(shù)據(jù)塊編碼后得到的信道序列的游程數(shù)字和，決定最終編碼輸出結(jié)果的；其中，游程長度受限編碼是碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，用于將10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字變換成8個多階碼元組成的碼字，其中，碼元包括‘0’、‘ 1’、‘2’、和‘3’，d+1＝3表示連續(xù)相同碼元的最少個數(shù)為3，k+1等于10，表示連續(xù)相同碼元的最多個數(shù)為10個。
在上述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置中，編碼表分為6個子表，分別對應(yīng)于編碼器的6個狀態(tài)狀態(tài)1、狀態(tài)2、狀態(tài)3、狀態(tài)4、狀態(tài)5、狀態(tài)6，每個編碼器狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個由8個多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與下一狀態(tài)相對應(yīng)的子表用于下一個源字的編碼，的各個子表中的集合互不相交。
本發(fā)明還提供了一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，本裝置包括多階游程長度受限解碼裝置，其包括狀態(tài)鑒別電路，用于根據(jù)8個多階碼元構(gòu)成的信道碼字的信息，判斷出其在編/解碼表中所屬狀態(tài)；以及解碼表轉(zhuǎn)換電路，其存儲有基于游程長度受限編碼的編/解碼表，用于根據(jù)當(dāng)前及緊隨其后碼字所屬狀態(tài)信息自動選擇子表用于對當(dāng)前碼字進(jìn)行解調(diào)，將8個多階碼元構(gòu)成的信道碼字轉(zhuǎn)換為5位數(shù)據(jù)源字；其中，游程長度受限編碼是碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，用于將8個多階碼元組成的碼字變換成10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，其中，碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、和‘3’，d+1＝3表示連續(xù)相同碼元的最少個數(shù)為3，k+1等于10，表示連續(xù)相同碼元的最多個數(shù)為10個。
在上述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置中，解碼表分為6個子表，分別對應(yīng)于解碼器的6個狀態(tài)狀態(tài)1、狀態(tài)2、狀態(tài)3、狀態(tài)4、狀態(tài)5、狀態(tài)6，分別對應(yīng)于6個解碼器的狀態(tài)，每個解碼器狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個由8個多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與下一狀態(tài)相對應(yīng)的子表用于下一個源字的解碼，的各個子表中的集合互不相交。
根據(jù)以上描述，根據(jù)本發(fā)明的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置顯然還可同時包括上述的多階游程長度受限編碼裝置和多階游程長度受限解碼裝置圖1示出根據(jù)本發(fā)明提出的用于該4元(2，9)RLL碼的編碼裝置的電路框圖。源字生成器204將輸入的用戶數(shù)據(jù)分割成長度為a比特的塊S，并在塊S的開頭添加b個二進(jìn)制數(shù)得到新的長度為a+b的新塊T。由于長度為b的二進(jìn)制數(shù)存在2b種組合，因此源字生成器204將輸出2b個不同的新塊{T1，T2...，T2b}，此時的每個新塊Ti包含了(a+b)/m個源字，其中m是源字的長度，這里m＝5。以a＝58，b＝2為例，對于每個塊S，源字生成器204可以生成22＝4個新的塊T，分別為00S，01S，10S和11S。
在圖1中，主編/解碼表轉(zhuǎn)換器201由一個編/解碼表202和狀態(tài)寄存器203構(gòu)成，其中編/解碼表202采用表1所示的編/解碼表，但也可采用其它類似的編/解碼表。進(jìn)入主編/解碼表轉(zhuǎn)換器的201的源字B(t)按照編/解碼表202的編碼規(guī)則，且根據(jù)當(dāng)前編碼器的狀態(tài)S(t)選擇相應(yīng)的子表被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的8個多階碼元構(gòu)成的碼字X(t)，與此同時將源字B(t)在子表中對應(yīng)的下一狀態(tài)NS送入狀態(tài)寄存器，狀態(tài)寄存器中的值指示了進(jìn)行下一個源字B(t+1)的轉(zhuǎn)換時編碼器所處的狀態(tài)S(t+1)。碼字X(t)經(jīng)過并-串轉(zhuǎn)換后形成多階碼元序列，并送入圖1中的直流控制器205。
直流控制器205將每一個新塊Ti所對應(yīng)的編碼結(jié)果保存在存儲單元中，并通過比較各個塊編碼結(jié)束時的游程數(shù)字和(RDSRunningDigital Sum)來選擇最終的多階數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果，并將選擇的結(jié)果輸出。這里定義編碼轉(zhuǎn)換后碼字所構(gòu)成的多階信道序列{xi}(xi∈{0，1，2，3})的游程數(shù)字和序列{RDSi}為Si=Σj=1iyj=RDSi-1+yi,---(1)]]>yi＝2xi-(M-1)，(2)
其中y0＝0，RDS0＝0，M是階數(shù)，M＝4，序列{yi}是多階信道序列{xi}所對應(yīng)的多階極性序列。由于源字生成器204生成了2b不同的新塊，對這些新序列進(jìn)行調(diào)制后會得到不同的多階信道序列，直流控制器205選擇使得每個新序列編碼結(jié)束時游程數(shù)字和{zi}絕對值最小的編碼結(jié)果作為編碼的結(jié)果，這樣可以使得序列{xi}所對應(yīng)的游程數(shù)字和{RDSi}的取值滿足N1≤RDSi≤N2，(3)其中N1(-1000≤N1≤0)和N2(0≤N2≤1000)是兩個有限常數(shù)。由此達(dá)到控制編碼后多階信道序列在低頻段的分量。
對于本領(lǐng)域的相關(guān)人員，通過閱讀本專利對于調(diào)制碼編/解調(diào)步驟及其裝置的描述可以輕易地通過硬件或者軟件，或者硬件和軟件結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)本專利所描述的編碼方法和裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種碼率R＝5/8(比特/碼元)的新型4元(2，9)RLL碼，它能夠?qū)?位二進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的源字轉(zhuǎn)換為8個多階碼元組成的碼字，其中的多階碼元屬于集合{0，1，2，3}。在其它參數(shù)保持不變的前提下，采用該4元(2，9)RLL碼的多階存儲系統(tǒng)，可以比原有的2階DVD存儲系統(tǒng)提高約25％的存儲容量和數(shù)據(jù)傳輸率。
根據(jù)本發(fā)明提出的新型多階數(shù)據(jù)編碼方法與裝置得到的多階碼元序列滿足d＝2，k＝9的游程約束，即序列中相同碼元連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù)至少為d+1＝3次，之多為k+1＝10次，此外，為了便于盤片的復(fù)制與生產(chǎn)，信道碼元序列中相鄰的非零碼元串必須被滿足(2，9)RLL約束的零碼元串隔開。參數(shù)d＝2確定了可能出現(xiàn)在信道序列中的最小游程為3T，參數(shù)k＝9確定了可能出現(xiàn)在信道序列中的最大游程為10T。
編/解碼表的特征在于分為6個子表，且分別對應(yīng)于6個編碼器狀態(tài)。每個狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個8個多階碼元構(gòu)成的信道碼字的子表，以及這些信道碼字對應(yīng)的編碼器下一狀態(tài)，每個子解碼表中的信道碼字集合不相交。
解調(diào)方法及其裝置的特征在于，能夠容易地判斷出由8個多階碼元構(gòu)成的碼字所屬的狀態(tài)；具備根據(jù)當(dāng)前碼字和其后續(xù)碼字信息，選擇當(dāng)前碼字解碼時所需用的子解碼表的裝置；擁有使用當(dāng)前碼字和已選擇的解碼表得到對應(yīng)源字的裝置。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置，其具有激光刻錄形成的記錄坑，記錄坑對應(yīng)于采用上述的游程長度受限編碼進(jìn)行調(diào)制后得到的存儲數(shù)據(jù)。
圖2示出上述的4元(2，9)RLL碼的調(diào)制步驟流程圖。具體步驟如下步驟1將狀態(tài)寄存器203的當(dāng)前狀態(tài)S初始化為狀態(tài)1，狀態(tài)5或者狀態(tài)6，將當(dāng)前游程數(shù)字和值CRDS初始化為0，取i＝1，進(jìn)入步驟2；步驟2向表1所示的源字生成器204中輸入用戶數(shù)據(jù)，源字生成器把用戶數(shù)據(jù)分割成長度為a比特的塊S，源字生成器204在塊S的開頭添加b個二進(jìn)制數(shù)得到2b個長度為a+b的新塊{T1，T2，...，T2b}，這里選取a+b為編碼表中源字長度m(這里m＝5)的整數(shù)倍，進(jìn)入步驟3；步驟3保存當(dāng)前編碼器的狀態(tài)S和游程數(shù)字和CRDS的取值，進(jìn)入步驟4；
步驟4將塊Ti輸入至主編碼表轉(zhuǎn)換器201，根據(jù)狀態(tài)寄存器203存儲的狀態(tài)信息選擇編/解碼表202中相應(yīng)的子表，將塊Ti的第一個m(＝5)位源字轉(zhuǎn)換為n(＝8)個多階碼元一組的碼字，同時將m位源字所對應(yīng)的下一狀態(tài)信息NS送入狀態(tài)寄存器203，該狀態(tài)信息用于對塊Ti中的下一個m位源字進(jìn)行轉(zhuǎn)換，重復(fù)以上源字與碼字轉(zhuǎn)換的過程直至完成對塊Ti的編碼；將得到的長度為e＝(a+b)×n/m的多階信道碼元序列Chi、編碼結(jié)束時游程數(shù)字和ERDS(i)＝CRDS、下一狀態(tài)NS(i)送入并保存在直流控制器205的存儲單元中，其中CRDS為編碼器當(dāng)前的累加游程數(shù)字和，該值隨著編碼過程的進(jìn)行而不斷變化，進(jìn)入步驟5；步驟5令i＝i+1，如果i＜2b則令狀態(tài)寄存器203存儲的狀態(tài)信息為步驟3所保存的狀態(tài)S，編碼器當(dāng)前游程數(shù)字和CRDS為步驟3所保存的CRDS，并進(jìn)入步驟4，否則直接進(jìn)入步驟6；步驟6直流控制器205根據(jù)所存儲的2b個ERDS的值，選取具有最小絕對值的ERDS(j)(j∈{1，2，...，2b})所對應(yīng)的多階信道碼元序列Chj作為對當(dāng)前塊S編碼后的輸出結(jié)果，同時令編碼器的狀態(tài)S＝NS(j)，當(dāng)前游程數(shù)字和CRDS＝ERDS(j)，進(jìn)入步驟7；步驟7如編碼結(jié)束則停止操作，否則進(jìn)入步驟2。
下面對通過本發(fā)明的4元(2，9)RLL碼得到的多階碼元序列的解調(diào)步驟和解碼裝置進(jìn)行說明。圖4示出根據(jù)本發(fā)明提出的4元(2，9)RLL碼的解調(diào)步驟流程圖。首先，通過對檢測再生信號得到的多階碼元序列進(jìn)行分割，以連續(xù)8個多階碼元為一組構(gòu)成一個碼字；然后，根據(jù)當(dāng)前待解碼碼字信息及緊隨其后的一個碼字信息，并按照圖3所示解碼規(guī)則對當(dāng)前碼字進(jìn)行解碼，將得到的5位源字輸出。其具體解碼過程已如前述。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明提出的用于該4元(2，9)RLL碼的解碼裝置的電路框圖。首先，多階碼元序列被輸入到碼字分割器501得到8個多階碼元構(gòu)成的碼字單元；然后，當(dāng)前的碼字CW被送入解碼表轉(zhuǎn)換器503等候解碼，與此同時碼字CW及緊隨其后的碼字NCW被同時送入狀態(tài)鑒別器502；之后，碼字CW及NCW的所屬狀態(tài)信息S和NS被送入解碼表轉(zhuǎn)換器503，解碼表轉(zhuǎn)換器503從解碼表504中選擇合適的子表將當(dāng)前碼字CW轉(zhuǎn)換成與此對應(yīng)的5位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成的源字B(t)并作為解碼表轉(zhuǎn)換器503的輸出。此外，解碼表轉(zhuǎn)換器503對于解碼表504中沒有出現(xiàn)的碼型，輸出不能解調(diào)的信息。在解碼過程中，以7個多階碼元構(gòu)成的碼字為單位進(jìn)行處理，并且，由于僅參照當(dāng)前碼字CW及緊隨其后的一個碼字NCW即可實(shí)現(xiàn)解碼，可以實(shí)現(xiàn)解碼誤差不易傳播的電路結(jié)構(gòu)。
綜上，本發(fā)明提出一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置，利于其復(fù)制與生產(chǎn)，同時又能夠控制編碼后信道序列低頻分量的數(shù)據(jù)調(diào)制步驟及裝置、解調(diào)方法及裝置。采用本發(fā)明所提出的新型多階數(shù)據(jù)調(diào)制步驟及裝置可以制造出不同記錄坑被岸分隔開來的新型多階光盤，即具有與傳統(tǒng)光盤類似的物理結(jié)構(gòu)，從而降低了光盤復(fù)制和生產(chǎn)的難度。此外，本發(fā)明給出的多階數(shù)據(jù)調(diào)制步驟及裝置還能夠抑制調(diào)制后的多階信道序列在低頻段的直流分量，更能滿足實(shí)際光盤系統(tǒng)伺服電路工作的要求。另一方面，該碼的解碼過程亦十分簡單，能夠以碼字為單位進(jìn)行處理，并且由于解碼時僅需參考緊隨其后的一個碼字，因此可以實(shí)現(xiàn)解碼誤差傳播極小的電路結(jié)構(gòu)。
此外，采用本發(fā)明提出的4元(2，9)RLL碼的光存儲系統(tǒng)具有在不改變激光波長和光學(xué)數(shù)值孔徑的情況下，能顯著提高存儲系統(tǒng)存儲容量和數(shù)據(jù)傳輸率的特點(diǎn)，并且與目前的光存儲系統(tǒng)保持了最大的兼容性。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)本發(fā)明用于制作紅光光盤時，可以將道間距限定為對應(yīng)于刻錄光盤所使用的激光波長，例如，通常小于0.52微米，也可以限定為小于0.51微米或更小，例如小于0.50微米或0.48微米。但本發(fā)明并不限定于，本發(fā)明設(shè)計的調(diào)制碼編/解碼方法并不受限于光盤的道間距。
本發(fā)明還提供了一種藍(lán)光多階光存儲裝置例如紅光光盤，其具有激光刻錄形成的記錄坑，其中，所述藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，記錄坑對應(yīng)于采用上述的游程長度受限編碼進(jìn)行調(diào)制后得到的存儲數(shù)據(jù)。
再者，出于說明目的，本文披露了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的很多裝置、設(shè)備、或者系統(tǒng)的具體生產(chǎn)廠商和型號，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這并不用于限定本發(fā)明，采用其它廠商的其它型號的產(chǎn)品同樣可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
此外，本發(fā)明不限定于上述各實(shí)施例，在本發(fā)明的技術(shù)思想范圍內(nèi)，可以對各實(shí)施例進(jìn)行適宜變更。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，所述藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，其特征在于，包括調(diào)制步驟利用基于游程長度受限編碼的編碼表以及編碼器狀態(tài)信息，將輸入的源字變換為碼字，將所述碼字利用激光刻錄到所述藍(lán)光多階光存儲裝置中形成多階碼元序列；其中，所述游程長度受限編碼是碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，用于將10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字變換成8個多階碼元組成的碼字，其中，所述碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、和‘3’，d+1＝3表示連續(xù)相同碼元的最少個數(shù)為3，k+1等于10，表示連續(xù)相同碼元的最多個數(shù)為10個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述編碼表分為6個子表，分別對應(yīng)于編碼器的6個狀態(tài)狀態(tài)1、狀態(tài)2、狀態(tài)3、狀態(tài)4、狀態(tài)5、狀態(tài)6，每個編碼器狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個由8個多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與所述下一狀態(tài)相對應(yīng)的子表用于下一個源字的編碼，所述的各個子表中的集合互不相交。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述調(diào)制步驟包括以下步驟步驟(1)把所述編碼表輸入到主編碼表轉(zhuǎn)換器的存儲器中；步驟(2)把所述主編碼表轉(zhuǎn)換器中的狀態(tài)寄存器初始化當(dāng)前狀態(tài)S為所述狀態(tài)1、或狀態(tài)5、或狀態(tài)6；把每一個多階信道序列編碼轉(zhuǎn)換后由碼字構(gòu)成的當(dāng)前游程數(shù)字和的值CRDS初始化為0，取i＝1，i表示多階信道序列的序號；步驟(3)把用戶數(shù)據(jù)輸入源字生成器并依次生成多階通道序列的碼字組合；步驟(4)保存當(dāng)前的編碼器狀態(tài)S和當(dāng)前游程數(shù)字和CRDS的取值；步驟(5)源字生成器把新塊Ti輸入至主編碼表轉(zhuǎn)換器中所述的存儲器，該存儲器對新塊Ti中的碼字組合進(jìn)行編碼步驟(6)若i＜2b，則命令i＝i+1，令狀態(tài)寄存器存儲的狀態(tài)信息為步驟(4)所保存的狀態(tài)S，編碼器當(dāng)前的游程數(shù)字和CRDS為步驟(4)所保存的CRDS，并重復(fù)步驟(5)，一直到i＝2b為止；步驟(7)所述直流控制器根據(jù)所存儲的2b個ERDS的值，選取具有最小絕對值的ERDS(j)，j∈{1，2，...，2b}所對應(yīng)的多階信道碼元序列Chj作為對當(dāng)前塊S編碼后的轉(zhuǎn)換結(jié)果同時令編碼器的狀態(tài)S＝NS(j)，當(dāng)前游程數(shù)字和CRDS＝ERDS(j)；步驟(8)若編碼結(jié)束，便終止；否則轉(zhuǎn)入步驟(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述步驟(3)包括以下步驟步驟(3.1)源字生成器把輸入的用戶數(shù)據(jù)分割成長度為a比特的塊S；步驟(3.2)源字生成器在步驟(3.1)所述的塊S的開頭添加b個二進(jìn)制數(shù)得到長度為a+b比特的新塊，共有2b個，b的取值要滿足(a+b)/m是個整數(shù)，m＝5是每個源字的長度，使每個新塊中含有(a+b)/m個源字；所述新塊用{T1，T2，...，T2b}表示，相對應(yīng)的多階通道序列用{Xi}表示，i＝1，2，...，2b，每個多階通道序列的碼元xi∈{0，1，2，3}。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述步驟(5)包括以下步驟步驟(5.1)存儲器根據(jù)塊Ti的第一個m位源字和從所述狀態(tài)寄存器所輸入的狀態(tài)信息S(ti)選擇所述編/解碼表中相應(yīng)的子表，得到n＝8個多階碼元一組的碼字CW，同時把相應(yīng)的子表內(nèi)所述第一個m位源字所對應(yīng)的狀態(tài)信息NS送入狀態(tài)寄存器，以用于對新塊Ti中的下一個m位源字進(jìn)行轉(zhuǎn)換；步驟(5.2)重復(fù)步驟(5.1)中源字與碼字轉(zhuǎn)換的過程，直至完成對Ti的編碼；步驟(5.3)存儲器把得到的長度為e＝(a+b)×n/m的多階碼元序列Chi、編碼結(jié)束時游程數(shù)字和ERDS(i)＝CRDS、以及下一狀態(tài)NS(i)送入并保存在一個直流控制器的存儲單元中，其中，ERDS(i)為編碼器當(dāng)前的累加游程數(shù)字和，該值隨著每一個多階通道序列中個源字編碼過程的進(jìn)行而不斷變化。
6.一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，所述藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，其特征在于，包括解調(diào)步驟將從所述藍(lán)光多階光存儲裝置中讀出的所述多階碼元序列分割為所述碼字，利用基于所述游程長度受限編碼的解碼表以及解碼器狀態(tài)信息，將所述碼字轉(zhuǎn)換為所述源字輸出；其中，所述游程長度受限編碼是碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，用于將8個多階碼元組成的碼字變換成10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，其中，所述碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、和‘3’，d+1＝3表示連續(xù)相同碼元的最少個數(shù)為3，k+1等于10，表示連續(xù)相同碼元的最多個數(shù)為10個。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述解碼表分為6個子表，分別對應(yīng)于解碼器的6個狀態(tài)狀態(tài)1、狀態(tài)2、狀態(tài)3、狀態(tài)4、狀態(tài)5、狀態(tài)6，分別對應(yīng)于6個解碼器的狀態(tài)，每個解碼器狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個由8個多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與所述下一狀態(tài)相對應(yīng)的子表用于下一個源字的解碼，所述的各個子表中的集合互不相交。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述解調(diào)步驟包括以下步驟步驟(1)分別把基于游程長度受限編碼的碼字輸入到解碼表轉(zhuǎn)換器的存儲器以及狀態(tài)鑒別器的存儲器中，步驟(2)把要解碼的多階碼元序列輸入到碼字分割器得到由8個多階碼元構(gòu)成的碼字組合；步驟(3)把當(dāng)前的碼字CW送入解碼表轉(zhuǎn)換器；步驟(4)把當(dāng)前的碼字CW及緊隨其后的下一個碼字送入狀態(tài)鑒別器；步驟(5)狀態(tài)鑒別器輸出當(dāng)前碼字CW的狀態(tài)S，下一個碼字NCW的子解碼表所對應(yīng)的狀態(tài)NS；步驟(6)直流控制器收到步驟(5)所出的S、NS以及碼字分割起所出的碼字CW后，根據(jù)解碼表判斷當(dāng)前碼字CW的下一狀態(tài)是否是步驟(5)中所選的NS，若是，便輸出碼字CW對應(yīng)的源字，否則，輸出不能解碼的信息。
9.一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，所述藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，其特征在于，包括權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的調(diào)制步驟和權(quán)利要求7或8中所述的解調(diào)步驟。
10.一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，其特征在于，包括多階游程長度受限編碼裝置，其包括源字生成器，用于從輸入數(shù)據(jù)中抽取a位并通過添加b位數(shù)據(jù)得到2b個長度為a+b的新數(shù)據(jù)塊的裝置；主編碼表轉(zhuǎn)換器，用于存儲基于游程長度受限編碼的編/解碼表，且通過參照所述編/解碼表及狀態(tài)信息，將數(shù)據(jù)源字轉(zhuǎn)換成信道碼字的編/解碼表轉(zhuǎn)換電路，以及直流控制器，用于根據(jù)對每個新數(shù)據(jù)塊編碼后得到的信道序列的游程數(shù)字和，決定最終編碼輸出結(jié)果的；其中，所述游程長度受限編碼是碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，用于將10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字變換成8個多階碼元組成的碼字，其中，所述碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、和‘3’，d+1＝3表示連續(xù)相同碼元的最少個數(shù)為3，k+1等于10，表示連續(xù)相同碼元的最多個數(shù)為10個。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述編碼表分為6個子表，分別對應(yīng)于編碼器的6個狀態(tài)狀態(tài)1、狀態(tài)2、狀態(tài)3、狀態(tài)4、狀態(tài)5、狀態(tài)6，每個編碼器狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個由8個多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與所述下一狀態(tài)相對應(yīng)的子表用于下一個源字的編碼，所述的各個子表中的集合互不相交。
12.一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，其特征在于，包括多階游程長度受限解碼裝置，其包括狀態(tài)鑒別電路，用于根據(jù)8個多階碼元構(gòu)成的信道碼字的信息，判斷出其在編/解碼表中所屬狀態(tài)；以及解碼表轉(zhuǎn)換電路，其存儲有基于所述游程長度受限編碼的編/解碼表，用于根據(jù)當(dāng)前及緊隨其后碼字所屬狀態(tài)信息自動選擇子表用于對當(dāng)前碼字進(jìn)行解調(diào)，將8個多階碼元構(gòu)成的信道碼字轉(zhuǎn)換為5位數(shù)據(jù)源字；其中，所述游程長度受限編碼是碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，用于將8個多階碼元組成的碼字變換成10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，其中，所述碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、和‘3’，d+1＝3表示連續(xù)相同碼元的最少個數(shù)為3，k+1等于10，表示連續(xù)相同碼元的最多個數(shù)為10個。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述解碼表分為6個子表，分別對應(yīng)于解碼器的6個狀態(tài)狀態(tài)1、狀態(tài)2、狀態(tài)3、狀態(tài)4、狀態(tài)5、狀態(tài)6，分別對應(yīng)于6個解碼器的狀態(tài)，每個解碼器狀態(tài)對應(yīng)的子表中包含32個由8個多階碼元構(gòu)成的碼字，以及與這些碼字相對應(yīng)的編碼器的下一狀態(tài)，并且，與所述下一狀態(tài)相對應(yīng)的子表用于下一個源字的解碼，所述的各個子表中的集合互不相交。
14.一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，其特征在于，包括權(quán)利要求10或11所述的多階游程長度受限編碼裝置和權(quán)利要求12或13所述的多階游程長度受限解碼裝置。
15.一種藍(lán)光多階光存儲裝置，其具有激光刻錄形成的記錄坑，其特征在于，所述記錄坑對應(yīng)于采用權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12、13中任一項(xiàng)所述的游程長度受限編碼進(jìn)行調(diào)制后得到的存儲數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于藍(lán)光多階光存儲裝置的多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，其中，藍(lán)光多階光存儲裝置的道間距小于0.52微米，該方法包括以下步驟調(diào)制步驟和或解調(diào)步驟，其中，采用的游程長度受限編碼是碼率R＝5/8比特/碼元的4元(d，k)碼，用于將10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字變換成8個多階碼元組成的碼字或?qū)?個多階碼元組成的碼字轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制用戶數(shù)據(jù)組成的5比特源字，其中，碼元包括‘0’、‘1’、‘2’、和‘3’，d+1＝3表示連續(xù)相同碼元的最少個數(shù)為3，k+1等于10，表示連續(xù)相同碼元的最多個數(shù)為10個。本發(fā)明還提供了多階游長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，以及使用了上述方法或裝置的藍(lán)光多階光存儲裝置。
文檔編號H03M5/00GK1996480SQ20061016982
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日
發(fā)明者潘龍法, 胡恒, 倪屹, 裴京, 徐海錚, 陸達(dá), 徐端頤, 胡華, 張啟程 申請人:清華大學(xué)