專利名稱：抑制碼流中的dc分量的編碼和解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)換和解調(diào)要記錄在光學(xué)信息存儲(chǔ)介質(zhì)上的源數(shù)據(jù)編碼的方法，更具體地說，涉及一種能夠更有效地執(zhí)行直流(DC)抑制控制的編碼和解碼方法。
背景技術(shù)：
通常，8-14調(diào)制加(EFM+)方法是一種在光學(xué)信息存儲(chǔ)介質(zhì)例如數(shù)字通用光盤(DVD)中使用的數(shù)據(jù)調(diào)制方法。EFM+具有(2，10，8，16)的編碼特性。這表明碼流的最小游程長(zhǎng)度(連續(xù)零的最小長(zhǎng)度)是2比特，最大游程長(zhǎng)度是10比特，源數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是8比特，轉(zhuǎn)換碼字的長(zhǎng)度是16比特。
圖1是EFM+轉(zhuǎn)換碼群結(jié)構(gòu)的示例框圖。EFM+轉(zhuǎn)換碼群包括四個(gè)主轉(zhuǎn)換碼群和四個(gè)DC抑制控制碼群。主轉(zhuǎn)換碼群是源數(shù)據(jù)通常轉(zhuǎn)換成的碼字群。用于DC抑制控制的碼群是專門形成以利于抑制碼流中的DC分量的碼字群，并且僅當(dāng)源數(shù)據(jù)項(xiàng)的值小于或等于87時(shí)才具有與源數(shù)據(jù)項(xiàng)相應(yīng)的碼字。如果要被轉(zhuǎn)換的源數(shù)據(jù)項(xiàng)的值小于或等于87，為了抑制碼流中的DC分量，源數(shù)據(jù)的碼字能夠可選地從DC抑制控制的碼群或主轉(zhuǎn)換碼群獲得。
如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)的EFM+編碼調(diào)制方法中，除非輸入(或要記錄)的源數(shù)據(jù)小于或等于預(yù)定值(例如87)，否則DC抑制控制不能夠被執(zhí)行。即，現(xiàn)有技術(shù)EFM+方法使用概率方法而不能夠提供連續(xù)的可預(yù)測(cè)DC抑制。在該方法中，與具有較高DC抑制控制概率的編碼相比，在具有較低DC抑制控制概率的編碼中，碼流的DC分量更可能不能被充分抑制。尤其是，如果DC分量在伺服頻帶或RF檢測(cè)頻帶中，伺服或數(shù)據(jù)檢測(cè)的執(zhí)行可能被反向地影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)可預(yù)測(cè)DC抑制控制的編碼轉(zhuǎn)換和解調(diào)方法。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種將源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光學(xué)信息存儲(chǔ)介質(zhì)上的碼字的碼字轉(zhuǎn)換方法，該方法包括輸入源數(shù)據(jù)；確定是否要執(zhí)行對(duì)碼流中的直流分量的控制，如果碼流中的直流分量控制要被執(zhí)行，將源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為來自為碼流中的直流分量控制形成的碼群之一的碼字；如果碼流中的直流分量控制不用被執(zhí)行，將源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)于源數(shù)據(jù)的碼字，該碼字來自按照用于在光學(xué)信息存儲(chǔ)介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)的格式形成的碼群之一；根據(jù)轉(zhuǎn)換的碼字的末尾零數(shù)目，確定用于轉(zhuǎn)換下一個(gè)源數(shù)據(jù)的碼群；和檢查通過將轉(zhuǎn)換的碼字和先前轉(zhuǎn)換的碼字相加而形成的碼流的碼字邊界，如果邊界不滿足預(yù)定的條件，改變先前轉(zhuǎn)換的碼字。
最好，碼流的DC控制時(shí)間被設(shè)置，從而DC控制對(duì)輸入數(shù)據(jù)循環(huán)執(zhí)行。
最好，根據(jù)轉(zhuǎn)換碼字的末尾零數(shù)目，具有滿足預(yù)定游程長(zhǎng)度條件的前導(dǎo)零(lead zeros)數(shù)目的碼群被確定為用于轉(zhuǎn)換下一個(gè)源數(shù)據(jù)的碼群。
最好，當(dāng)DC控制要被執(zhí)行時(shí)，有利于抑制碼流中的DC分量的碼字從兩個(gè)碼字群中被選擇，每個(gè)群具有多個(gè)碼字對(duì)的一個(gè)碼字對(duì)的一個(gè)碼字，和具有相反奇偶性和具有同樣的碼群的、以跟隨碼字對(duì)的碼字中的任何一個(gè)的碼字對(duì)的碼字。
最好，當(dāng)DC控制不用被執(zhí)行時(shí)，碼字轉(zhuǎn)換群在具有與所有源數(shù)據(jù)項(xiàng)對(duì)應(yīng)的碼字的主轉(zhuǎn)換碼群和用于DC控制的輔助轉(zhuǎn)換碼群之間選擇，輔助轉(zhuǎn)換碼群具有與主轉(zhuǎn)換碼群的碼字相同的長(zhǎng)度并被產(chǎn)生以抑制DC分量的碼字。
最好，主轉(zhuǎn)換碼群和DC控制輔助轉(zhuǎn)換碼群的碼字長(zhǎng)度是15比特長(zhǎng)，而DC控制要被執(zhí)行時(shí)選擇的碼字是17比特長(zhǎng)。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，還提供一種用于在源數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為要記錄在光學(xué)信息存儲(chǔ)介質(zhì)上的編碼時(shí)，控制對(duì)包含在碼流中的DC分量的抑制的編碼轉(zhuǎn)換方法，該方法包括確定用于抑制源數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換成的碼流的DC分量的控制定時(shí)；在每個(gè)控制時(shí)間為DC分量執(zhí)行編碼轉(zhuǎn)換，從而碼流分支為一對(duì)碼流，其中之一沿碼流的游程數(shù)字和(RDS)增長(zhǎng)的方向擴(kuò)展，另一個(gè)沿碼流RDS減少的方向擴(kuò)展；從每個(gè)控制時(shí)間分支的多個(gè)碼流的路徑選擇具有在RDS‘0’周圍最有界路徑的碼流路徑。
最好，在從多個(gè)碼流的路徑選擇碼流路徑中，當(dāng)各碼流RDS絕對(duì)值的最大值被比較時(shí)，具有最小值的碼流路徑被選擇。
最好，在從多個(gè)碼流的路徑選擇碼流路徑中，如果有具有各碼流RDS絕對(duì)值相同最大值(第一級(jí)最大值)的碼流，則從每個(gè)碼流的上限和下限的絕對(duì)值選擇不是碼流的兩個(gè)極限值絕對(duì)值的最大值(第二級(jí)最大值)的一個(gè)，并在比較選定的碼流值以后，選擇具有較小值的碼流路徑。
最好，在從多個(gè)碼流路徑選擇碼流路徑中，如果有具有相同第一級(jí)最大值和相同第二級(jí)最大值的碼流，則各碼流的RDS絕對(duì)值的和被比較，并且具有較小和的碼流被選擇。
最好，如果有具有相同第一級(jí)最大值、相同第二級(jí)最大值和相同RDS絕對(duì)值和的碼流，則各碼流RDS值的零相交頻率被比較，并且具有最高頻率的碼流被選擇。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，還提供了一種用于解調(diào)從光學(xué)信息存儲(chǔ)介質(zhì)讀取的碼字的碼字解調(diào)方法，該方法包括讀取碼字；如果在編碼轉(zhuǎn)換中執(zhí)行DC抑制控制，則在一對(duì)第一編碼轉(zhuǎn)換表中尋找與碼字對(duì)應(yīng)的碼群，每一個(gè)具有呈相反奇偶性的一對(duì)碼字的一個(gè)碼字，尋找與找到的碼群對(duì)應(yīng)的源數(shù)據(jù)；如果在編碼轉(zhuǎn)換中不執(zhí)行DC抑制控制，在第二編碼轉(zhuǎn)換表中尋找與輸入碼字對(duì)應(yīng)的源數(shù)據(jù)。
最好，第一編碼轉(zhuǎn)換表和第二編碼轉(zhuǎn)換表分別具有17比特長(zhǎng)的碼字和15比特長(zhǎng)的碼字。
最好，第二編碼轉(zhuǎn)換表在具有由末尾零數(shù)目分類的群和與所有可能的源數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的碼字的主轉(zhuǎn)換表，和由主轉(zhuǎn)換表群的剩余碼字形成的用于DC控制的輔助轉(zhuǎn)換表之間選擇。


通過結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1是EFM+轉(zhuǎn)換碼群信息示例的框圖；圖2是示出本發(fā)明中要使用的轉(zhuǎn)換碼表的主轉(zhuǎn)換表的多種碼字群和碼字群特性的表；圖3是示出用于DC控制的轉(zhuǎn)換表的多種碼字群和碼字群特性的表；
圖4是示出用于DC控制的輔助轉(zhuǎn)換表的多種轉(zhuǎn)換表碼字群和各碼群碼字特性的表；圖5A-5E是按照碼字產(chǎn)生條件產(chǎn)生的主轉(zhuǎn)換碼表；圖6A-6J是按照碼字產(chǎn)生條件產(chǎn)生的用于DC控制的轉(zhuǎn)換碼表；圖7A和7B是按照碼字產(chǎn)生條件產(chǎn)生的用于DC控制的輔助轉(zhuǎn)換碼表；圖8是示出具有兩個(gè)碼字的碼流的圖；圖9是通過指數(shù)M分類圖5-7的編碼轉(zhuǎn)換表的表；圖10是示出按照當(dāng)前碼字的末尾零確定下一個(gè)碼群的條件的表；圖11是示出能夠使用DC控制的輔助轉(zhuǎn)換群(ACG)的源數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)目的表；圖12是示出在末尾零和前導(dǎo)零數(shù)目分別為0和1的碼字被組合時(shí)產(chǎn)生的碼字轉(zhuǎn)換規(guī)則的表；圖13是示出使用本發(fā)明組合編碼(Combi-Code)的編碼轉(zhuǎn)換方法的流程圖；圖14(a)是示出在使用本發(fā)明的Combi-Code調(diào)制的碼流中，執(zhí)行的定期DC抑制控制的圖；圖14(b)是示出本發(fā)明的Combi-Code碼流在其中展開的碼流樹的圖；圖15是示出碼流的游程數(shù)字和(RDS)示例的圖；圖16是示出當(dāng)DC控制發(fā)生在轉(zhuǎn)換本發(fā)明的碼字時(shí)而分支的碼字的多個(gè)路徑示例的圖；圖17是選擇用于DC抑制控制的碼流的方法流程圖；圖18是按照在DC抑制控制使用本發(fā)明DCG編碼轉(zhuǎn)換表被執(zhí)行時(shí)，使用DCG碼字的頻率，示出碼流功率譜密度(PSD)的圖；和圖19是本發(fā)明的編碼解調(diào)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖2是示出在本發(fā)明中要使用的轉(zhuǎn)換碼表的主轉(zhuǎn)換表多種碼字群和碼字群特性的表。此處，d表示碼或碼字的最小游程長(zhǎng)度極限值，k表示最大游程長(zhǎng)度極限值，m表示源數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)目，n表示調(diào)制后碼字比特?cái)?shù)目，末尾零(EZ)表示在碼字最低有效比特(LSB)到最高有效比特(MSB)方向上連續(xù)的一連串‘0’的數(shù)目，而前導(dǎo)零(LZ)表示在碼字MSB到LSB方向上連續(xù)的一連串‘0’的數(shù)目。例如d＝0，k＝10，m＝8，n＝15，0≤EZ≤8的碼字能夠按照LZ的條件如下分類1)滿足2≤LZ≤10的碼字?jǐn)?shù)目177；2)足1≤LZ≤9的碼字?jǐn)?shù)目257；3)滿足0≤LZ≤6的碼字?jǐn)?shù)目360；4)滿足0≤LZ≤2的碼字?jǐn)?shù)目262；和如果源數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)目等于8，用于轉(zhuǎn)換的碼字?jǐn)?shù)目應(yīng)為256或者以上。但是，在條件1)中，碼字?jǐn)?shù)目達(dá)不到256。因此條件1)中的碼字?jǐn)?shù)目能夠通過從具有碼字剩余數(shù)目的條件取得一些碼字來等于256。在這種情況中，來自滿足LZ條件3)的碼字的83個(gè)碼字可以被取得和增加給條件1)。然后，包括在條件1)-4)中的碼字?jǐn)?shù)目分別是260，257，277(＝360-83)和262，滿足調(diào)制碼字的最小數(shù)目，即8比特源數(shù)據(jù)的256個(gè)。在圖2的表中，主碼群1(MCG1)是包含滿足條件1)的碼字和從滿足條件3)的碼字取得的預(yù)定數(shù)目(83)碼字的碼群名稱。MCG2是包含滿足條件2)的碼字的群名稱。MCG3是包含滿足條件3)的除去由MCG1取走的碼字的碼字的群名稱。MCG4是包含滿足條件4)的碼字的群名稱。在每個(gè)主碼群MCG1-MCG4中，僅256個(gè)碼字能夠作為源編碼轉(zhuǎn)換碼使用。
圖3是示出用于DC控制的轉(zhuǎn)換表的多種碼字群和碼字群特性的表。例如，如果假定碼字特性為d＝2，k＝10，m＝8，n＝17和0≤EZ≤8，則用于DC控制的轉(zhuǎn)換碼表可以按照LZ條件包括以下四組(圖4升序的DCG1-4)。
1)滿足2≤LZ≤10的碼字?jǐn)?shù)目3752)滿足1≤LZ≤9的碼字?jǐn)?shù)目5463)滿足0≤LZ≤6的碼字?jǐn)?shù)目7634)滿足0≤LZ≤2的碼字?jǐn)?shù)目556由于每組用于DC控制的轉(zhuǎn)換表應(yīng)當(dāng)具有至少兩個(gè)能夠選擇性對(duì)應(yīng)同一源數(shù)據(jù)項(xiàng)的碼字，所以8比特源數(shù)據(jù)需要至少512個(gè)或更多的碼字。四個(gè)群的每個(gè)具有與每個(gè)256個(gè)8比特源數(shù)據(jù)項(xiàng)對(duì)應(yīng)的一對(duì)碼字。每個(gè)碼字對(duì)屬于兩個(gè)群DCGn1和DCGn2(n＝1，2，3，4)之一。由于滿足LZ條件1)的碼群中的碼字?jǐn)?shù)目小于512，所以碼群1)能夠從其它滿足別的LZ條件的碼群取得剩余碼字以達(dá)到數(shù)目512。例如，在上述實(shí)施例中，碼群1)可以從滿足條件3)和LZ＝1的碼群取得177個(gè)碼字，從而具有552(＝375+177)個(gè)碼字。具有滿足條件2)的碼字的DCG2包括546個(gè)碼字。具有滿足條件3)的碼字的DCG3包括除去提供給DCG1群的177個(gè)碼字而剩下的586個(gè)碼字。具有滿足條件4)的碼字的DCG4包括556個(gè)碼字。
圖4是示出用于DC控制的輔助轉(zhuǎn)換表的多種轉(zhuǎn)換表碼字群和各碼群碼字特性的表。圖4表中的用于DC控制的輔助轉(zhuǎn)換表的DC控制的轉(zhuǎn)換群分別由ACG1，ACG2，ACG3和ACG4表示。在該實(shí)施例中，從滿足d＝2，k＝10，m＝8，n＝15的碼字中，滿足9≤EZ≤10的碼字、主轉(zhuǎn)換群(MCG)的剩余碼字、滿足LZ＝7，8或LZ＝4，5的碼字被作為用于DC抑制控制的輔助碼群(ACG)碼字。更具體地，這些碼字的產(chǎn)生條件如下。
1)5個(gè)碼字(滿足9≤EZ≤10和LZ≠0)+MCG1中的剩余的4個(gè)碼字＝9個(gè)碼字，2)5個(gè)碼字(滿足9≤EZ≤10和LZ≠0)+MCG2中的1個(gè)剩余的碼字＝6個(gè)碼字，3)5個(gè)碼字(滿足9≤EZ≤10和LZ≠1)+MCG3中的21個(gè)剩余的碼字+15個(gè)碼字(滿足7≤LZ≤8和0≤EZ≤8)＝41個(gè)碼字，4)7個(gè)碼字(滿足9≤EZ≤10)+MCG4中的剩余的6個(gè)碼字+85個(gè)碼字(滿足3≤LZ≤5和0≤EZ≤8)＝98個(gè)碼字。
由于圖4ACG碼群數(shù)目有限，并且每個(gè)ACG碼群不能提供與所有源數(shù)據(jù)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的碼字，所以在普通EFM+編碼轉(zhuǎn)換方法中，僅預(yù)定范圍中的碼字能夠被轉(zhuǎn)換。
圖5a-5e是按照碼字產(chǎn)生條件產(chǎn)生的主轉(zhuǎn)換碼表。圖6a-6j是按照碼字產(chǎn)生條件產(chǎn)生的DC控制轉(zhuǎn)換碼表。圖7a和7b是按照碼字產(chǎn)生條件產(chǎn)生的DC控制輔助轉(zhuǎn)換碼表。
在本發(fā)明中，提供了一種使用如上所述產(chǎn)生的碼群的方法，編碼轉(zhuǎn)換被執(zhí)行，并且編碼被選擇，從而碼流中尤其是在轉(zhuǎn)換編碼中DC分量的抑制控制成為可能。
在本發(fā)明中，當(dāng)編碼被轉(zhuǎn)換并且除非DC抑制控制不執(zhí)行時(shí)，源數(shù)據(jù)項(xiàng)使用主變換碼群的15比特碼字來轉(zhuǎn)換。當(dāng)DC抑制控制執(zhí)行時(shí)，源數(shù)據(jù)項(xiàng)使用DC抑制控制轉(zhuǎn)換碼群的17比特碼字來轉(zhuǎn)換。當(dāng)DC抑制控制不執(zhí)行時(shí)，如在EFM+編碼調(diào)制方法中，并且輸入源數(shù)據(jù)項(xiàng)在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，能夠控制DC抑制的DC控制輔助轉(zhuǎn)換表的15比特碼字能夠被使用。在這方面，根據(jù)DC抑制控制是否要執(zhí)行來使用具有不同長(zhǎng)度碼字的編碼轉(zhuǎn)換表，并且本發(fā)明的轉(zhuǎn)換碼將被稱為組合碼(Combi-Code)。
Combi-Code的特性能夠如下簡(jiǎn)要地表示。
1)Combi-Code是兩種與8比特源數(shù)據(jù)項(xiàng)對(duì)應(yīng)的、具有不同長(zhǎng)度的碼字的組合。
2)碼率是8/(15+α)，其中α是0和1之間的值，由使用DC抑制控制的碼字的頻率確定。
3)DC控制不是隨機(jī)或在概率的基礎(chǔ)上根據(jù)源數(shù)據(jù)值而執(zhí)行的，并且可預(yù)測(cè)DC抑制控制通過在每個(gè)預(yù)定周期內(nèi)用DC抑制控制的17比特碼字執(zhí)行編碼轉(zhuǎn)換而被保證。
4)能夠進(jìn)行DC抑制控制的一對(duì)碼字的碼字具有符號(hào)相反的奇偶比特，并在指示將跟隨碼字的源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換碼群時(shí)指示同一個(gè)碼群。
圖8是示出具有兩個(gè)碼字即碼字a和碼字b的碼流的圖。當(dāng)碼流被產(chǎn)生時(shí)，前面的碼字a的末尾零(EZ_a)和隨后的碼字b的前導(dǎo)零(LZ_b)應(yīng)當(dāng)始終被考慮，從而預(yù)定邊界規(guī)則或游程長(zhǎng)度限制能夠被滿足。
圖9是通過指數(shù)M分類圖5-7的編碼轉(zhuǎn)換表的表。第一主轉(zhuǎn)換碼群(MCG1)，第一DC控制轉(zhuǎn)換碼群(DCG11和DCG12)和第一DC控制輔助轉(zhuǎn)換碼群(ACG1)對(duì)應(yīng)于等于1的指數(shù)M。第二主轉(zhuǎn)換碼群(MCG2)，第二DC控制轉(zhuǎn)換碼群(DCG21和DCG22)和第二DC控制輔助轉(zhuǎn)換碼群(ACG2)對(duì)應(yīng)于等于指數(shù)2。第三主轉(zhuǎn)換碼群(MCG3)，第三DC控制轉(zhuǎn)換碼群(DCG31和DCG32)和第三DC控制輔助轉(zhuǎn)換碼群(ACG3)對(duì)應(yīng)于等于指數(shù)3。第四主轉(zhuǎn)換碼群(MCG4)，第四DC控制轉(zhuǎn)換碼群(DCG41和DCG42)和第四DC控制輔助轉(zhuǎn)換碼群(ACG4)對(duì)應(yīng)于等于指數(shù)4。這里，具有同樣指數(shù)的碼群具有同樣的(碼字)末尾零特性。
圖10是示出按照當(dāng)前碼字的末尾零確定下一個(gè)碼群的條件表。根據(jù)碼字a(EZ_a)的末尾零數(shù)目，跟隨當(dāng)前碼字的碼字群被確定。如果碼字a的末尾零數(shù)目是0，隨后的源數(shù)據(jù)要被轉(zhuǎn)換為的碼字b應(yīng)當(dāng)從指數(shù)M等于1的碼群選擇，即，從主轉(zhuǎn)換碼群的第一群(MCG1)，從DC控制轉(zhuǎn)換碼群的第一群(DCG11和DCG12)，或從DC控制輔助轉(zhuǎn)換碼群的第一群(ACG1)。如果碼字a的末尾零數(shù)目是1，隨后的源數(shù)據(jù)要被轉(zhuǎn)換為的碼字b應(yīng)當(dāng)從指數(shù)(M)等于2的碼群選擇，即，從主轉(zhuǎn)換碼群的第二群(MCG2)，從DC控制轉(zhuǎn)換碼群的第二群(DCG21和DCG22)，或從DC控制輔助轉(zhuǎn)換碼群的第二群(ACG2)。如果碼字a的末尾零數(shù)目是2、3或4，隨后的源數(shù)據(jù)要被轉(zhuǎn)換為的碼字b應(yīng)當(dāng)從指數(shù)(M)等于3的碼群選擇，即，從主轉(zhuǎn)換碼群的第三群(MCG3)，從DC控制轉(zhuǎn)換碼群的第三群(DCG31和DCG32)，或從DC控制輔助轉(zhuǎn)換碼群的第三群(ACG3)。如果碼字a的末尾零數(shù)目等于或大于5，隨后的源數(shù)據(jù)要被轉(zhuǎn)換為的碼字b應(yīng)當(dāng)從指數(shù)M等于4的碼群選擇，即，從主轉(zhuǎn)換碼群的第四群(MCG4)，從DC控制轉(zhuǎn)換碼群的第四群(DCG41和DCG42)，或從DC控制輔助轉(zhuǎn)換碼群的第四群(ACG4)。
圖11是示出能夠使用DC控制輔助轉(zhuǎn)換群(ACG)的源數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)目的表。如果執(zhí)行DC控制，指數(shù)(M)被確定為等于1，并且源數(shù)據(jù)的值是0-8，編碼轉(zhuǎn)換能夠使用ACG1的編碼轉(zhuǎn)換表對(duì)源數(shù)據(jù)來執(zhí)行。這是因?yàn)榇a群ACG1只具有與源數(shù)據(jù)值0-8相對(duì)應(yīng)的碼字。同樣地，當(dāng)指數(shù)M被確定為等于2時(shí)，能夠使用轉(zhuǎn)換碼群ACG2的源數(shù)據(jù)值是0-5。當(dāng)指數(shù)M被確定為等于3時(shí)，能夠使用轉(zhuǎn)換碼群ACG3的源數(shù)據(jù)值是0-40。當(dāng)指數(shù)M被確定為等于4時(shí)，能夠使用轉(zhuǎn)換碼群ACG4的源數(shù)據(jù)值是0-97。
圖12是示出當(dāng)前面碼字末尾零數(shù)目是0而后面碼字前導(dǎo)零數(shù)目是1的碼字被組合時(shí)產(chǎn)生的碼字轉(zhuǎn)換規(guī)則的表。當(dāng)假定前面的碼字是mc[n-2]而后面的碼字是mc[n-1]時(shí)，如果mc[n-2]末尾零數(shù)目是0而mc[n-1]前導(dǎo)零數(shù)目是1，碼字mc[n-2]被轉(zhuǎn)換為滿足最小游程長(zhǎng)度條件，即，連零的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)大于或等于2的條件，的mc[n-2]new。例如，在mc[n-2]是‘xxxxxxxxx001001’和mc[n-1]是‘0100xxxxxxxxxxx’的碼流中，mc[n-2]被轉(zhuǎn)換為‘xxxxxxxxx001000’的mc[n-2]new。當(dāng)下一個(gè)碼群NCG被確定為如圖10中所示時(shí)，在主轉(zhuǎn)換表或DC控制轉(zhuǎn)換表群中，在源數(shù)據(jù)使用屬于包含因?yàn)榇a字短缺而從其它碼群取得的碼字的碼群的碼字被轉(zhuǎn)換時(shí)，(d，k)限制在碼字中不滿足的情況發(fā)生(這將稱為邊界原則違例)。圖12示出了這種邊界原則違例的情況和此時(shí)轉(zhuǎn)換的碼字格式。
圖13是示出使用本發(fā)明組合編碼(Combi-Code)的編碼轉(zhuǎn)換方法流程圖。在步驟1300中，要轉(zhuǎn)換碼群的初始指數(shù)被設(shè)定為1(NCG(0)＝1)，而源數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)器被設(shè)定為0(n＝0)。在步驟1302中源數(shù)據(jù)(dt(n))被讀取和存儲(chǔ)，直到n變?yōu)?。然后在步驟1304中，檢測(cè)n是否大于或等于2。如果n大于或等于2，如圖10的表中確定的，根據(jù)前面碼字的末尾零數(shù)目，下一個(gè)碼字轉(zhuǎn)換群指數(shù)在步驟1306中被確定(M＝NCG[n-2])。然后在步驟1308中，確定碼流的DC抑制控制是否被執(zhí)行。如果DC抑制控制不執(zhí)行，在步驟1310中，確定輸入源數(shù)據(jù)(dt(n-1))能否按照DC控制輔助轉(zhuǎn)換表通過圖11的表轉(zhuǎn)換(dt[n-1]＜L)。如果按照DC控制輔助轉(zhuǎn)換表的碼字轉(zhuǎn)換能夠被執(zhí)行，在步驟1312中，檢測(cè)前面碼字(mc[n-2])和當(dāng)前數(shù)據(jù)dt[n-1]是否在碼流中造成游程長(zhǎng)度違例(rll_check(mc[n-2]，ACGM(dt[n-1])，其中該碼流是由具有步驟1306中確定的指數(shù)的輔助DC轉(zhuǎn)換群的碼(ACGM(dt[n-1]))形成的。這是為了確定通過將先前轉(zhuǎn)換碼字mc[n-2]的末尾零加到目前要被轉(zhuǎn)換的輔助DC轉(zhuǎn)換表中碼字ACGM(dt(n-1))的前導(dǎo)零而得到的長(zhǎng)度是否滿足預(yù)定的游程長(zhǎng)度條件，例如為了確定長(zhǎng)度是否大于或等于最小游程長(zhǎng)度d＝2和小于或等于最大游程長(zhǎng)度k＝10。但是，在產(chǎn)生本發(fā)明的Combi-Code中，如上所述，因?yàn)橛行┐a群具有從其它具有不同末尾零長(zhǎng)度的碼群中取得的碼字，所以在其它群的碼字和其它碼字形成碼流時(shí)，最小游程長(zhǎng)度和最大游程長(zhǎng)度之間的范圍可能不滿足?？紤]這些碼群，在執(zhí)行本發(fā)明的Combi-Code轉(zhuǎn)換中，如果前面碼字的末尾零數(shù)目是0而后面碼字的前導(dǎo)零數(shù)目是1，作為例外，這不被看作是游程長(zhǎng)度條件的違例。這被看作是參考圖12說明的邊界規(guī)則違例，對(duì)這種情況的適當(dāng)編碼轉(zhuǎn)換能夠在后面執(zhí)行。除了上述的例外，如果發(fā)生了游程長(zhǎng)度違例，在步驟1320中，當(dāng)前輸入的源數(shù)據(jù)dt(n-1)應(yīng)當(dāng)被轉(zhuǎn)換為主轉(zhuǎn)換碼群的碼字(mc[n-1]＝MCGM(dt[n-1]))。如果游程長(zhǎng)度條件違例在前面輸入和轉(zhuǎn)換的碼字(mc[n-2])和目前要被轉(zhuǎn)換的輔助DC轉(zhuǎn)換表中的碼字(mc[n-1])的碼流中沒有發(fā)生，在步驟1314中，下一個(gè)編碼轉(zhuǎn)換群的指數(shù)根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)dt[n-1]碼字的末尾零數(shù)目被確定，如圖10的表(NCG[n＝1]＝ncgdet(ACGM(dt[n-1]))。在步驟1316中，再次確定游程長(zhǎng)度違例是否發(fā)生在由目前要被轉(zhuǎn)換的源數(shù)據(jù)dt[n-1]的輔助DC轉(zhuǎn)換表中的碼字ACGM(dt[n-1])，和具有步驟1314中確定的指數(shù)并且下面的數(shù)據(jù)dt[n]將被轉(zhuǎn)換為的主轉(zhuǎn)換碼群中的碼字MCGNCG[n-1](dt[n])形成的碼流中(rll_check(ACGM(dt[n-1])，MCGNCG[n-1](dt[n]))。除了上述例外的條件，如果游程長(zhǎng)度條件違例發(fā)生在碼流中，步驟1320中按照主轉(zhuǎn)換表的當(dāng)前數(shù)據(jù)dt[n-1]的編碼轉(zhuǎn)換將被執(zhí)行。如果游程長(zhǎng)度條件違例沒有發(fā)生，在步驟1318中，有利于碼流DC抑制控制的碼字在當(dāng)前輸入源數(shù)據(jù)能夠被轉(zhuǎn)換為的主轉(zhuǎn)換碼群碼字MCGM(dt[n-1])和輔助DC控制轉(zhuǎn)換群碼字ACGM(dt[n-1])之間選擇(mc[n-1]＝DCC(MCGM(dt[n-1])，ACGM(dt[n-1])))。如果在步驟1308中確定輸入源數(shù)據(jù)的DC抑制控制被執(zhí)行，在步驟1322中，有利于目前碼流的DC抑制在屬于前面從DC控制轉(zhuǎn)換群確定的指數(shù)的一對(duì)群(DCGM1和DCGM2)的碼字之中選擇，并被用作輸入數(shù)據(jù)的碼字(mc[n-1]＝DCC(DCGM1(dt[n-1])，DCGM2(dt[n-1])))。如果dt[n-1]的編碼轉(zhuǎn)換在步驟1318、1320或1322中被執(zhí)行，在步驟1324中，根據(jù)轉(zhuǎn)換碼字的末尾零數(shù)目，在下面的源數(shù)據(jù)編碼轉(zhuǎn)換中使用的指數(shù)如圖10所示被確定(NCG[n-1]＝ncgdet(mc[n-1]))。如果邊界規(guī)則違例如圖12而發(fā)生，在當(dāng)前輸入的從源數(shù)據(jù)dt[n-1]轉(zhuǎn)換的碼字mc[n-1]與從先前輸入的源數(shù)據(jù)dt[n-2]轉(zhuǎn)換的碼字mc[n-2]連接時(shí)，mc[n-2]的碼字格式在步驟1326中如圖12被轉(zhuǎn)換(mc[n-2]NEW＝BoundaryRule(mc[n-2]，mc[n-1])。在步驟1328中，確定是否有要轉(zhuǎn)換的源數(shù)據(jù)。如果有要轉(zhuǎn)換的源數(shù)據(jù)，從圖13中的點(diǎn)A開始的步驟被再次執(zhí)行。如果沒有要轉(zhuǎn)換的源數(shù)據(jù)，編碼轉(zhuǎn)換停止。例如，適當(dāng)?shù)腄C抑制控制被這樣確定DC抑制控制每隔輸入數(shù)據(jù)流的n個(gè)字節(jié)執(zhí)行一次。因此，DC控制轉(zhuǎn)換表中的碼字被定期使用。
圖14(a)是示出使用本發(fā)明Combi-Code調(diào)制的碼流的圖。在圖14(a)中，示出了DC抑制控制被定期執(zhí)行。在圖14(a)的示例中，示出了能夠DC抑制控制的碼字轉(zhuǎn)換每隔四個(gè)源數(shù)據(jù)項(xiàng)執(zhí)行一次。第四個(gè)源數(shù)據(jù)項(xiàng)要被轉(zhuǎn)換為的碼字在包括DCG群的DC抑制轉(zhuǎn)換表中選擇，并且作為碼字，有利于碼流DC分量抑制的碼字在每個(gè)具有選定DCG群中的相反INV(或奇偶性)的碼字對(duì)中選擇。圖14(b)是本發(fā)明Combi-Code碼流的樹圖。既然碼流能夠分支為每次DC控制執(zhí)行時(shí)能夠選擇的一對(duì)方向，那么如圖14(b)所示的碼流樹能夠產(chǎn)生。
碼流中的DC分量數(shù)目能夠主要通過能量頻譜密度來分析，它被解釋為碼流的游程數(shù)字和(RDS)。假定碼流是xi而RDS是zi，xi和zi分別是xi＝{...，xi-1，xi，xi+1，...)，xi∈{-1，1)，和Zi=Σj=-∞ixj=Zi-1+Xi.]]>圖15是示出上面定義的RDS示例的圖。
圖16是示出當(dāng)DC控制發(fā)生在轉(zhuǎn)換本發(fā)明碼字時(shí)，分支而產(chǎn)生的碼流的多個(gè)路徑示例圖。如在圖14(b)中，有兩個(gè)碼字能夠在DC控制發(fā)生時(shí)被選擇，并且碼流的RDS分支為保持不同方向的兩個(gè)方向。這種特性保證了本發(fā)明的Combi-Code的DC抑制控制。圖16中，在點(diǎn)a，碼流由于能夠DC控制的第一碼字對(duì)而分支為第一路徑和第三路徑。在點(diǎn)b，第一路徑分支為第一路徑和第二路徑，而在點(diǎn)c，第三路徑分支為第三路徑和第四路徑。每個(gè)分支路徑的RDS方向是成對(duì)的，即，第一路徑和第三路徑、第一路徑和第二路徑、第三路徑和第四路徑保持在不同的方向。通過這種特性，即使一個(gè)路徑的RDS值遠(yuǎn)離0，另一個(gè)路徑的RDS值也接近0。因此，具有變得接近0的路徑的碼流被選擇，從而碼流的DC分量能夠被去除。通過這種特性，使用本發(fā)明的Combi-Code的編碼轉(zhuǎn)換方法能夠保證DC抑制控制。
不象傳統(tǒng)的方法，其中具有能夠被替換的每個(gè)碼流的RDS平方或絕對(duì)值和中最小值的碼流被選擇，然后DC控制被執(zhí)行；在本發(fā)明中，如圖16所示碼流的多個(gè)可能路徑的最邊界的路徑被確定并被選擇為有利于DC控制。最邊界的路徑的選擇通過現(xiàn)在將說明的優(yōu)先次序來確定。每個(gè)碼流路徑的RDS下限值和上限值之間的最大絕對(duì)值被看作第一級(jí)最大絕對(duì)值(或第一最大絕對(duì)值)，而具有所有路徑最小最大值的路徑被選擇為DC控制碼流。選擇路徑的示例如下所示第一示例路徑1 路徑2 路徑3 路徑4上限 5 5 8 3下限 -5-10 -10 -7最大絕對(duì)值5 10107第二示例路徑1 路徑2 路徑3 路徑4上限 5 4 5 2下限 -5-5-3-5最大絕對(duì)值5 5 5 5第二級(jí)最大絕對(duì)值5 4 3 2在第一示例中，其絕對(duì)最大值最小的路徑1被選擇為有利于DC抑制控制的碼流。在第二示例中，最大絕對(duì)值是一樣的。在這種情況中，在其RDS下限值和上限值之間的第二最大絕對(duì)值為最小的路徑4被選擇為有利于DC抑制控制的碼流。
第三示例路徑1 路徑2 路徑3 路徑4
上限5 3 5 3下限-3-5-3-5最大絕對(duì)值5 5 5 5第二級(jí)最大絕對(duì)值3 3 3 3|RDS|和 14151319如果最大絕對(duì)值和第二最大絕對(duì)值在所有路徑中一樣，具有所有路徑的最小路徑|RDS|和的路徑被選擇和作為DC抑制控制碼流使用。
第四示例路徑1 路徑2 路徑3 路徑4上限 5 3 5 3下限 -3-5-3-5最大絕對(duì)值5 5 5 5第二級(jí)最大絕對(duì)值3 3 3 3|RDS|和 15151515零相交數(shù)目21108 13如果最大絕對(duì)值、第二最大絕對(duì)值以及RDS|和在所有路徑中一樣，零相交發(fā)生最頻繁的路徑，即第四實(shí)施例中的路徑1，被選擇。在圖16的每個(gè)碼流的路徑中，路徑1的RDS變化是-3～13，路徑2的RDS變化是-3～6，路徑3的RDS變化是-11～4，以及路徑4的RDS變化是-4～5。這里，具有最小上限和下限的路徑4被選擇為有利于DC抑制控制的碼流路徑。
圖17示出了上述DC抑制控制的碼流選擇方法。首先，在步驟1700中，從碼流路徑選擇最邊界的路徑。在步驟1710中，確定最邊界路徑數(shù)目是否大于或等于2。如果最邊界路徑數(shù)目不大于或等于2，在步驟1720中，選定碼流路徑被選擇。如果最多邊界路徑數(shù)目大于或等于2，在步驟1730中，具有最小RDS絕對(duì)值的路徑被尋找，并確定具有最小RDS絕對(duì)值的路徑數(shù)目是否大于或等于2。如果具有最小RDS絕對(duì)值的路徑數(shù)目不大于或等于2，在步驟1740中，具有最小RDS絕對(duì)值的路徑被選擇，否則，在步驟1750中，其中RDS值和0之間相交發(fā)生最頻繁的路徑，即其中零相交發(fā)生最頻繁的路徑被選擇。
在本發(fā)明中，通過選擇最邊界的路徑，能夠比選擇具有最小RDS絕對(duì)值和的路徑的傳統(tǒng)方法多抑制約1～2dB的碼流DC分量。
圖18是按照在DC抑制控制使用本發(fā)明的DCG編碼轉(zhuǎn)換表被執(zhí)行時(shí)使用DCG碼字的頻率，示出碼流能量頻譜密度(PSD)的圖。當(dāng)DCG編碼轉(zhuǎn)換表中的碼字每隔6字節(jié)源數(shù)據(jù)(碼率8/15.33)使用一次時(shí)，PSD在10-4頻率是-32.41dB。當(dāng)DCG編碼轉(zhuǎn)換表中的碼字每隔5字節(jié)源數(shù)據(jù)(碼率8/15.4)使用一次時(shí)，PSD在10-4Hz是-34.2dB。當(dāng)DCG編碼轉(zhuǎn)換表中的碼字每隔4字節(jié)源數(shù)據(jù)(碼率8/15.5)使用一次時(shí)，PSD在10-4Hz是-35.89dB。從而顯示出，執(zhí)行DC抑制控制越頻繁，結(jié)果越好。當(dāng)DC控制輔助碼群ACG被使用時(shí)，約3dB的DC抑制被進(jìn)一步獲得。
圖19是本發(fā)明的編碼解調(diào)方法的流程圖，并示出了解調(diào)從上述本發(fā)明轉(zhuǎn)換碼字記錄在上面的光學(xué)信息存儲(chǔ)介質(zhì)上檢測(cè)的碼字的方法。首先，要解調(diào)的初始碼字的轉(zhuǎn)換群指數(shù)被確定。初始碼字的轉(zhuǎn)換碼群指數(shù)應(yīng)當(dāng)和調(diào)制中應(yīng)用于初始源數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換碼群指數(shù)相同。在上述的編碼轉(zhuǎn)換示例中，因?yàn)槌跏紨?shù)據(jù)被調(diào)制時(shí)的轉(zhuǎn)換碼群指數(shù)是1，所以要解調(diào)的碼字指數(shù)能夠被確定為1(NCG
＝1)。確定了初始碼字的指數(shù)以后，碼字計(jì)數(shù)在步驟1900中被初始化為0(n＝0)。在步驟1902中，碼字被讀取然后存儲(chǔ)為CW[n]。隨后在步驟1904中，確定讀取碼字的數(shù)目是否大于或等于2，即確定n是否大于或等于1。如果n大于或等于1，在步驟1906中先確定碼字CW[n-1]是否是同步碼sync。如果是同步碼sync，在步驟1908中，同步恢復(fù)例程被執(zhí)行。如果不是同步碼sync，在步驟1910中確定DCG轉(zhuǎn)換表是否應(yīng)用于碼字，即在到CW[n-1]的轉(zhuǎn)換被執(zhí)行時(shí)是否執(zhí)行DC抑制控制。如果DCG轉(zhuǎn)換表要被使用，碼字的長(zhǎng)度為17比特。如果當(dāng)前要恢復(fù)的碼字CW[n-1]和碼字CW[n-1]恢復(fù)以后立即要恢復(fù)的碼字CW[n]形成碼流，在步驟1912中，確定碼流是否具有通過應(yīng)用如圖12的邊界規(guī)則轉(zhuǎn)換的碼字CWNEW[n-1]的形式，如果碼流具有上述形式，初始編碼被恢復(fù)。根據(jù)CW[n-1]之前的碼字CW[n-2]的末尾零數(shù)目，在步驟1914中，確定當(dāng)前碼字CW[n-1]所屬的碼群的指數(shù)M(M＝ncgdet(mc[n-1]))。在步驟1916中，要恢復(fù)的碼字CW[n-1]在上述確定指數(shù)的DCG群對(duì)(DCGM1和DCGM2)中尋找，并恢復(fù)為與碼字相應(yīng)的數(shù)據(jù)dt[n-1](dt[n-1]＝DCGM1(CW[n-1])或DCGM2(CW[n-1]))。如果在步驟1910中確定CW[n-1]沒有使用DC控制轉(zhuǎn)換表被轉(zhuǎn)換，碼字長(zhǎng)度被設(shè)定為15比特。如果當(dāng)前要恢復(fù)的碼字CW[n-1]和碼字CW[n-1]恢復(fù)以后立即要恢復(fù)的碼字CW[n]形成碼流，在步驟1918中，確定碼流是否具有通過應(yīng)用如圖12的邊界規(guī)則轉(zhuǎn)換的碼字CWNEW[n-1]的形式，如果碼流具有所述的形式，初始編碼被恢復(fù)。根據(jù)CW[n-1]之前碼字CW[n-2]的末尾零數(shù)目，在步驟1920中，確定當(dāng)前碼字CW[n-1]所屬碼群的指數(shù)M(M＝ncgdet(mc[n-1]))。在步驟1922中，要恢復(fù)的碼字CW[n-1]在上述確定指數(shù)的主轉(zhuǎn)換群和DC控制輔助轉(zhuǎn)換群中尋找，并恢復(fù)為與碼字相應(yīng)的數(shù)據(jù)dt[n-1](dt[n-1]＝MCGM(CW[n-1])或ACGM(CW[n-1]))。然后，在步驟1924中確定是否有要恢復(fù)的碼字。如果有要恢復(fù)的碼字，在步驟1926中n增加，然后步驟1902隨后的步驟被再次執(zhí)行，如果沒有要恢復(fù)的碼字，解調(diào)處理停止。
根據(jù)本發(fā)明，在編碼轉(zhuǎn)換中，定期編碼抑制控制被執(zhí)行，并且碼流路徑被選擇，從而碼流中更多的DC分量能夠被有效去除。
權(quán)利要求
1.一種用于當(dāng)源數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為要記錄在光學(xué)信息存儲(chǔ)介質(zhì)上的編碼時(shí)，控制對(duì)包含在碼流中的DC分量的抑制的編碼轉(zhuǎn)換方法，該方法包括確定抑制源數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換為的碼流的DC分量的控制定時(shí)；在每個(gè)控制時(shí)間為DC分量執(zhí)行編碼轉(zhuǎn)換，從而碼流分支為一對(duì)碼流，一個(gè)沿碼流游程數(shù)字和(RDS)增長(zhǎng)的方向擴(kuò)展，另一個(gè)沿碼流RDS減少的方向擴(kuò)展；從每個(gè)控制時(shí)間分支的多個(gè)碼流的路徑選擇具有RDS‘0’周圍最多邊界路徑的碼流路徑。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中在從多個(gè)碼流路徑選擇碼流路徑中，當(dāng)各碼流RDS的絕對(duì)值的最大值被比較時(shí)，具有最小值的碼流路徑被選擇。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中在從多個(gè)碼流路徑選擇碼流路徑中，如果有具有各碼流RDS的絕對(duì)值的同樣最大值(第一級(jí)最大值)的碼流，從每個(gè)碼流的上限和下限的絕對(duì)值選擇不是碼流兩個(gè)極限值的絕對(duì)值的最大值(第二級(jí)最大值)的一個(gè)，并在比較選定的碼流值以后，選擇具有較小值的碼流路徑。
4.如權(quán)利要求3的方法，其中在從多個(gè)碼流路徑選擇碼流路徑中，如果有具有同樣第一級(jí)最大值和同樣第二級(jí)最大值的碼流，各碼流RDS絕對(duì)值的和被比較，具有較小和的碼流被選擇。
5.如權(quán)利要求4的方法，其中如果有具有同樣第一級(jí)最大值、同樣第二級(jí)最大值和同樣RDS絕對(duì)值和的碼流，各碼流RDS值的零相交頻率被比較，具有最高頻率的碼流被選擇。
全文摘要
提供一種編碼調(diào)制和解調(diào)方法，包括數(shù)據(jù)被記錄在光學(xué)信息存儲(chǔ)介質(zhì)上時(shí)，用于去除要調(diào)制碼流的DC分量的方法。該方法當(dāng)源數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為要記錄在光學(xué)信息存儲(chǔ)介質(zhì)上的編碼時(shí)，控制對(duì)包含在碼流中的DC分量的抑制，該方法包括確定用于抑制源數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換為的碼流的DC分量的控制定時(shí)；在每個(gè)控制時(shí)間為DC分量執(zhí)行編碼轉(zhuǎn)換，從而碼流分支為一對(duì)碼流，一個(gè)沿碼流游程數(shù)字和(RDS)增長(zhǎng)的方向擴(kuò)展，另一個(gè)沿碼流RDS減少的方向擴(kuò)展；和從每個(gè)控制時(shí)間分支的多個(gè)碼流的路徑選擇具有RDS‘0’周圍最多邊界路徑的碼流路徑。根據(jù)本方法，通過當(dāng)編碼被轉(zhuǎn)換時(shí)執(zhí)行定期編碼抑制控制，并且當(dāng)DC控制被執(zhí)行時(shí)選擇流路徑，碼流中更多的DC分量能夠被有效去除。
文檔編號(hào)G11B7/004GK1700332SQ200510072970
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2002年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月5日
發(fā)明者沈載晟, 金基鉉, 樸賢洙, 伊奎貝爾·馬博布, 丁奎海 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社