專利名稱：用于變長碼率的二維游程長度受限約束編解碼裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)存儲領域和通信領域。具體涉及當將二進制數(shù)據(jù)存儲在矩形格子組成的平面上，無論是在水平方向還是在垂直兩個方向上，在相鄰數(shù)據(jù)” I”之間，數(shù)據(jù)“O”的游程長度最少等于1，最多不超過3的編解碼方法及其使用裝置。本發(fā)明是一種變長碼率的編譯碼技術，即輸出的二維碼字長度和輸入的一維數(shù)據(jù)長度之比是隨著輸入條件變化而變化，碼率是變化的。
背景技術：
在當前主流的磁帶和光盤存儲技術中，數(shù)據(jù)是沿著軌道(Track)記錄在存儲介質(zhì)上。在這些存儲器中，為提高存儲系統(tǒng)的可靠性，通常對二進制數(shù)據(jù)序列做必要的 約束限制。其中最為常見的限制是RLL(d，k)游程長度受限約束(Runlength LimitedConstraint)，d表示在連續(xù)數(shù)據(jù)“I”之間，“O”的游程長度最小值，k表示其最大值。通過選取適當?shù)膮?shù)d可控制最高傳輸頻率，以達到減少碼間串擾的目的；在讀取數(shù)據(jù)時，參數(shù)k則可確保有足夠的跳變頻率來滿足對時鐘同步控制的需求。著名的Miller碼，即改進型調(diào)頻碼MFM(美國專利號3，108，261，公布日1963年10月22日)，就是其中的一個代表。在MFM碼中，相鄰數(shù)據(jù)“ I”之間，“O”的游程長度至少等于I，最多不超過3。近些年出現(xiàn)了以二維頁面方式記錄數(shù)據(jù)的新型存儲器，比如全息存儲器、二維光盤和二維圖案記錄等。這類存儲器有一個共同特點數(shù)據(jù)每次按照二維頁面的方式存儲在記錄介質(zhì)上，在讀取數(shù)據(jù)時，也是按照整頁整頁的方式進行。圖I描述了 8X8的二進制比特數(shù)據(jù)在這種新型二維存儲器中的布局示意。在這個例子中，一個方形格子代表了 I位數(shù)據(jù)信息，即黑色代表“1”，白色代表“0”，每位二進制數(shù)據(jù)比特“O”或“I”都有4個比特信息和它本身直接相鄰(即通常所說的上、下、左和右)。類似于在一維存儲技術中對二進制序列做出的約束限制，在這種二維頁面記錄的存儲器中，也需要對二維數(shù)據(jù)陣列在行(水平)方向和列(垂直)方向上做約束限制。不難看出，前面提到的改進型調(diào)頻碼(MFM)，在這種二維情形下就不再有效，即由數(shù)據(jù)“O”和“I”構(gòu)成的二維二進制數(shù)據(jù)陣列在行方向和列方向上不能同時滿足當d=l及k=3的時候，對數(shù)據(jù)“O”的游程長度最小等于1，最多不超過3的限制要求。專利申請201110148840. 9提出了一種帶保護字的沿二維格子對角線編碼方法，基于該專利的方法可構(gòu)造出由數(shù)據(jù)“I”和數(shù)據(jù)“O”組成的二進制矩形數(shù)據(jù)陣列在行(水平)方向和列(垂直)方向兩個方向能同時滿足數(shù)據(jù)“O”的游程長度的最小值等于1，最多不超過3的二維數(shù)據(jù)陣列。但該專利給出的技術是固定碼率的，碼字長度和輸入數(shù)據(jù)之比是固定值，即碼率等于O. 25。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供用于變長碼率的二維游程長度受限約束的編解碼裝置及使用方法，本發(fā)明的編解碼方法和裝置能解決由“O”和“ I ”構(gòu)成的二維數(shù)據(jù)陣列在水平(行方向)和垂直(列方向)兩個方向上，在相鄰數(shù)據(jù)“I”之間，數(shù)據(jù)“O”的游程長度最小等于1，最大等于3的二維數(shù)據(jù)陣列構(gòu)造的技術問題，相對于專利201110148840. 9給出的碼率等于O. 25，本發(fā)明的平均編碼碼率大約提高了大約12. 3%，達到了 O. 2808左右。為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術方案是用于變長碼率二維游程長度受限約束的編解碼裝置，包括編碼器和解碼器，所述編碼器包括
一維數(shù)據(jù)流緩沖及分組模塊，該模塊在緩沖接收一維數(shù)據(jù)流的同時，按照2比特為一組將其劃分成若干個一維數(shù)據(jù)字；
2 X 2碼字生成模塊，該模塊根據(jù)編譯碼規(guī)則表，將一維數(shù)據(jù)流緩沖及分組模塊劃分的若干個一維數(shù)據(jù)字生成相應的2X2 二維約束碼字，按照先后產(chǎn)生次序輸入到2X2碼字寫入二維字單元陣列模塊的2X2字單元緩沖區(qū)；
二維字單元陣列構(gòu)造模塊，該模塊將二維陣列劃分成若干個由大小為2X2的二維字單元組成的二維字單元陣列，并置二維字單元陣列的每個二維字單元寫入標志位等于可寫標志；
2X2碼字寫入二維字單元陣列模塊，該模塊將2X2碼字生成模塊中的2X2 二維約束碼字序列從本模塊的緩沖區(qū)按照先后順序讀出，并沿著二維字單元陣列對角行，逐行將2X2 二維約束碼字寫入到二維字單元陣列中；
上述編碼器的四個模塊依次連接，最后通過其中的2X2碼字寫入二維字單元陣列模塊將二維數(shù)據(jù)陣列輸出給二維數(shù)據(jù)記錄裝置；
所述解碼器包括
二維陣列緩沖模塊，該模塊主要用于暫時存放從二維數(shù)據(jù)記錄裝置讀取的大小為2NX2M的二維數(shù)據(jù)陣列；
二維字單元頁構(gòu)造模塊，該模塊主要用于將二維陣列緩沖模塊中的2NX2M 二維數(shù)據(jù)陣列劃分成由2X2為最小讀取單元的NXM的二維字單元陣列，并置二維字單元陣列的每個字單元讀取標志位為可讀標志；
二維字單元讀取模塊，該模塊主要用于從二維字單元陣列讀取適宜的2X2 二維約束碼字，并暫時存放所產(chǎn)生的2X2 二維約束碼字序列；
2X2碼字到一維數(shù)據(jù)映射模塊，該模塊主要用于從二維字單元讀取模塊中讀取2X2二維約束碼字序列，根據(jù)編譯碼規(guī)則表，將2 X 2 二維約束碼字按照先后次序譯碼成大小等于2比特的一維數(shù)據(jù)字；
一維數(shù)據(jù)流組裝模塊，該模塊主要用于將2 X 2碼字到一維數(shù)據(jù)映射模塊產(chǎn)生的2比特一維數(shù)據(jù)字按照產(chǎn)生的先后順序組裝成一維數(shù)據(jù)流；
上述解碼器的五個模塊依次連接，最后通過其中的一維數(shù)據(jù)流組裝模塊輸出。所述用于變長碼率的二維游程長度受限約束的編解碼裝置的編解碼方法，通過編碼器實現(xiàn)編碼過程，依次包括以下步驟
5101)—維數(shù)據(jù)流緩沖及分組模塊將輸入的二進制一維數(shù)據(jù)流按每2比特為一組均勻地劃分成若干一維2比特數(shù)據(jù)字，并將該2比特數(shù)據(jù)字輸入到2X2碼字生成模塊的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)暫存；
5102)2X2碼字生成模塊從數(shù)據(jù)緩沖區(qū)逐一讀取一維2比特數(shù)據(jù)字，選取編解碼規(guī)則表的輸出方案將一維2比特數(shù)據(jù)字轉(zhuǎn)化成2X2 二維約束碼字；
5103)二維字單元陣列構(gòu)造模塊根據(jù)二維數(shù)據(jù)記錄裝置的存儲大小，將大小為2NX2M的一個二維數(shù)據(jù)陣列以2 X 2的字單元為一組，劃分成包含NXM個大小相同的2 X 2 二維字單元的二維字單元陣列，并置每個2 X 2 二維字單元寫入標志為真，其中N和M為正整數(shù)；
5104)2X2碼字寫入二維字單元陣列模塊將步驟S102得到的2X2 二維約束碼字，以步驟S103得到的2X2的二維字單元為基準，沿二維字單元陣列對角方向從右上角到左下角依次將二維約束碼字寫入大小等于2X2的二維字單元中，同時根據(jù)編解碼規(guī)則表對當前寫入的二維字單元的右方和下方的直接相鄰二維字單元進行選擇性填充；若該對角行的二維字單元全部被寫入則進入下一步，若所有的二維約束碼字已填充完畢則直接結(jié)束編碼過程；
5105)判斷是否有下一個對角行尚未寫入，若有則轉(zhuǎn)至步驟S104;若該二維字單元頁的所有2X2 二維字單元已寫滿二維約束碼字，則進入下一步；
5106)判斷是否還有未編碼的一維數(shù)據(jù)字，若有則轉(zhuǎn)至步驟S102;否則結(jié)束編碼過程。所述的用于變長碼率二維游程長度受限約束的編解碼裝置的編解碼方法，通過解 碼器實現(xiàn)解碼過程，依次包括以下步驟
5201)將從二維數(shù)據(jù)記錄裝置讀取的二維數(shù)據(jù)陣列暫時存放在二維數(shù)據(jù)緩沖模塊中；
5202)二維字單元頁構(gòu)造模塊讀取大小為2NX2M的二維數(shù)據(jù)陣列，將該二維數(shù)據(jù)陣列以2 X 2為最小讀取單元進行均勻劃分，形成包含于NXM個大小相同的2 X 2 二維字單元的二維字單元陣列，并置二維字單元陣列的每個二維字單元讀取標志位為可讀標志真，其中N和M為正整數(shù)；
5203)二維字單元讀取模塊以該二維字單元陣列的2X2 二維字單元為基準，依據(jù)編碼器編碼順序，沿二維字單元陣列的對角行，從右上角到左下角依次根據(jù)每個二維字單元的讀取標志選擇性讀取二維字單元陣列中的二維約束碼字，若該行的二維約束碼字全部被讀取則進入下一步，若當前二維字單元陣列的二維約束碼字已讀取完畢，則轉(zhuǎn)步驟S205 ；
5204)判斷是否有下一個對角行尚未譯碼，若有轉(zhuǎn)至步驟S203;若該二維字單元頁的所有對角行的二維約束碼字已全部被讀取，進入下一步；
5205)2X2碼字到一維數(shù)據(jù)映射模塊根據(jù)所選取的編解碼表對應的譯碼表，將從二維字單元讀取模塊讀取的2 X 2 二維約束碼字按照產(chǎn)生次序譯碼成相應的一維2比特數(shù)據(jù)字，完成后進入下一步；
5206)一維數(shù)據(jù)流組裝模塊將得到的一維2比特數(shù)據(jù)字按照相應的譯碼先后次序進行組裝，獲取對應的一維二進制數(shù)據(jù)流，解碼完成。所述的方法，步驟S104對當前寫入2X2 二維字單元的右方和下方相鄰二維字單元進行選擇性填充的方法為
a)如果寫入到當前2X2二維字單元的二維約束碼字不屬于對角矩陣或次對角矩陣，則判斷和當前2X2 二維字單元的直接相鄰的右方、下方二維字單元的寫入標志真假；若為真，在和該標志位對應的二維字單元位置填充值為對角矩陣或次對角矩陣的二維約束碼字；若為假或未定義，則不填充二維約束碼字；
完成上述寫入過程后，置當前2X2二維字單元和填充二維約束碼字的二維字單元寫入標志為假，表示這些位置以后不能被再次允許寫入二維約束碼字；
b)如果寫入到當前2X2二維字單元的二維約束碼字屬于對角矩陣或次對角矩陣，在當前二維字單元位置寫入此二維約束碼字后，將其寫入標志設置為假。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟S203選擇性讀取二維字單元頁中的二維約束碼字的方法為
a)若當前讀取的二維字單元讀取標志位為真，則讀取該二維字單元中的二維約束碼字，并置該二維字單元的讀取標志為假，即以后不被允許讀??；如果當前讀取的二維約束碼字不屬于對角矩陣或次對角矩陣，一并設置當前讀取字單元位置的相鄰右方、下方的二維字單元讀取標志為假，即不允許讀?。?br> b)若當前讀取的二維字單元讀取標志位為假，則轉(zhuǎn)入讀取本二維字單元所在對角行的下一個二維字單元中的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的技術效果如下所述
I)編碼器是變長的碼率。編碼器的碼率是輸出碼字的比特數(shù)和輸入碼字比特數(shù)之比， 碼率越高，表示編碼效果越好，在本發(fā)明中，數(shù)據(jù)在編碼階段，根據(jù)編碼器的上下文情形，將一維2比特數(shù)據(jù)字輸出成長度不同的二維約束碼字，這種變長碼字的編碼方法，能充分利相鄰數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)性，因此碼率較已有的編碼方法，平均碼率要高出12. 3%。2)編譯碼規(guī)則表簡單。在本發(fā)明中，一維2比特數(shù)據(jù)字根據(jù)數(shù)據(jù)前后關聯(lián)，可選取不同的輸出方法來滿足約束限制條件。通過簡單的譯碼方程，即可實現(xiàn)一維2比特數(shù)據(jù)字的譯碼。


圖I是在兩個方向上都滿足(1，3)游程長度受限約束的8X8 二維數(shù)據(jù)陣列。圖2是2X2個方形格子組成的二維字單元。圖3是二維字單元陣列坐標及對角行編號示意圖。圖4是數(shù)據(jù)在二維字單元陣列中的讀/寫順序示意圖。圖5是計算碼率的坐標不意圖。圖6是變碼率的編碼器原理框圖。圖7是變碼率的譯碼器原理框圖。圖8是基于表1、2第一種編譯碼規(guī)則的二維數(shù)據(jù)陣列構(gòu)造實施例。圖9是基于表I、2第一種編譯碼規(guī)則的二維字單元陣列在編碼過程變化示意圖。圖10是基于表1、2第一種編譯碼規(guī)則的二維字單元陣列譯碼實施例。圖11是基于表1、2第一種編譯碼規(guī)則的二維字單元陣列在譯碼過程中的變化示意圖。圖12是基于表3、4第二種編譯碼規(guī)則的二維數(shù)據(jù)陣列構(gòu)造實施例。圖13是基于表3、4第二種編譯碼規(guī)則的二維字單元陣列譯碼實施例。圖14是二維約束碼字沿著對角線的第一種相鄰類型。圖15是二維約束碼字沿著對角線的第二種相鄰類型。圖16是二維約束碼字沿著對角線的第三種相鄰類型。圖17是二維約束碼字沿著對角線的第四種相鄰類型。
具體實施例方式針對背景技術提出的問題，本發(fā)明提供了兩種變長碼率的二維游程長度受限約束的編解碼方法，能在二維數(shù)據(jù)存儲和通信的環(huán)境下，使得二進制比特信息滿足預先指定的約束限制條件。即當二進制數(shù)據(jù)“O”和“I”寫入在矩形格子組成的陣列中，也能構(gòu)造出在相鄰數(shù)據(jù)“ I ”之間，無論是在行(水平)方向還是列(垂直)方向上，數(shù)據(jù)“O”的游程長度最小等于1，最多不超過3的二進制數(shù)據(jù)陣列。和專利201110148840. 9不同之處在于本發(fā)明是一種變長碼率的編譯碼技術，即輸出的二維碼字長度和輸入的一維數(shù)據(jù)長度之比是隨著輸入條件變化而變化，碼率是變長的。采取本發(fā)明給出的技術方案，充分利用二維矩形格子和二維約束碼字之間的關系，并極大化利用了這種關系；編碼的平均碼率則從專利201110148840. 9的O. 25提高到O. 2808，碼率提高了大約12. 3%。換句話說，在同等條件下，采取本發(fā)明可提高大約12. 3%的系統(tǒng)存儲容量。本發(fā)明適用于將二進制數(shù)據(jù)按照二維方形格子記錄的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。存儲系統(tǒng)的典型代表有全息全息存儲器、二維光盤等二維新型存儲器。本發(fā)明的一個發(fā)明目的是提供二種變長碼率的二維游程長度受限約束的編碼方法。本發(fā)明的另一個目的是提供和二種變長碼率的編碼方法相應的二維游程長度受限約束的二種解碼方法。本發(fā)明的另一個目的是提供相應的編碼和解碼裝置?！?br> 變長碼率的二維游程長度受限(1，3)約束編譯碼方法，以表1、2所示的第一種編譯碼規(guī)則為例，包括下述步驟
表I第一種編譯碼規(guī)則的編碼表
二維約東碼字一維數(shù)據(jù)字輸出方案一I輸出方案二I輸出方案Ξ
_5οο 00
ηη 001000 00
00 0101 00
1010
0101M
01 0010 00 01 01 01 00 10 10
0001 00 ~
10 1010 10 00 01 01 10 __10__10__
H 01 01 01 11 10 10 10
表2第一種編譯碼規(guī)則的譯碼表
二維約束碼字卜維數(shù)據(jù)字
So0
m01
00 10 10 ιυ
1011第一步將輸入的一維二進制數(shù)據(jù)流按照兩比特為一組，劃分成大小若干個一維2比特數(shù)據(jù)字，每個一維2比特數(shù)據(jù)字的取值有以下4種可能00，01，10，11。并將一維2比特數(shù)據(jù)字輸入到一維數(shù)據(jù)緩沖區(qū)暫存，轉(zhuǎn)步驟二 ；
第二步將大小等于2NX2M的二維數(shù)據(jù)頁以2X2為一組，劃分成NXM個大小相同的二維字單元頁，并置二維字單元陣列的每個字單元寫入標志為真，然后轉(zhuǎn)步驟三；
第三步從步驟一的一維緩沖區(qū)讀取一維2比特數(shù)據(jù)字序列，并按照表1、2或表3、4所述編譯碼規(guī)則表的輸出方案三，將緩沖區(qū)的一維2比特數(shù)據(jù)字序列逐一編碼映射成2 X 2的二維約束碼字序列，然后將該2X2的二維約束碼字序列以步驟二產(chǎn)生的二維字單元陣列對角行為基準，沿著二維字單元陣列的45°對角行，逐行從右上角到左下角依次將該2X2的二維約束碼字寫入二維字單元陣列的相應字單元中，轉(zhuǎn)步驟四；
表3第二種編譯碼規(guī)則的編碼表
權(quán)利要求
1.用于變長碼率的二維游程長度受限約束編解碼裝置，其特征在于包括編碼器和解碼器，所述編碼器包括 一維數(shù)據(jù)流緩沖及分組模塊，該模塊在緩沖接收一維數(shù)據(jù)流的同時，按照2比特為一組將其劃分成若干個一維數(shù)據(jù)字； 2X2碼字生成模塊，該模塊根據(jù)編譯碼規(guī)則表，將一維數(shù)據(jù)流緩沖及分組模塊劃分的若干個一維數(shù)據(jù)字生成相應的2X2 二維約束碼字，按照先后產(chǎn)生次序輸入到2X2碼字寫入二維字單元陣列模塊的2X2字單元緩沖區(qū)； 二維字單元陣列構(gòu)造模塊，該模塊將二維陣列劃分成若干個由大小為2X2的二維字單元組成的二維字單元陣列，并置二維字單元陣列的每個二維字單元寫入標志位等于可寫標志； 2X2碼字寫入二維字單元陣列模塊，該模塊將2X2碼字生成模塊中的2X2 二維約束碼字序列從本模塊的緩沖區(qū)按照先后順序讀出，并沿著二維字單元陣列對角行，逐行將2X2 二維約束碼字寫入到二維字單元陣列中； 上述編碼器的四個模塊依次連接，最后通過其中的2X2碼字寫入二維字單元陣列模塊將二維數(shù)據(jù)陣列輸出給二維數(shù)據(jù)記錄裝置； 所述解碼器包括 二維陣列緩沖模塊，該模塊主要用于暫時存放從二維數(shù)據(jù)記錄裝置讀取的大小為2NX2M的二維數(shù)據(jù)陣列； 二維字單元頁構(gòu)造模塊，該模塊主要用于將二維陣列緩沖模塊中的2NX2M 二維數(shù)據(jù)陣列劃分成由2X2為最小讀取單元的NXM的二維字單元陣列，并置二維字單元陣列的每個字單元讀取標志位為可讀標志； 二維字單元讀取模塊，該模塊主要用于從二維字單元陣列讀取適宜的2X2 二維約束碼字，并暫時存放所產(chǎn)生的2X2 二維約束碼字序列； 2X2碼字到一維數(shù)據(jù)映射模塊，該模塊主要用于從二維字單元讀取模塊中讀取2X2二維約束碼字序列，根據(jù)編譯碼規(guī)則表，將2X2 二維約束碼字按照先后次序譯碼成大小等于2比特的一維數(shù)據(jù)字； 一維數(shù)據(jù)流組裝模塊，該模塊主要用于將2 X 2碼字到一維數(shù)據(jù)映射模塊產(chǎn)生的2比特一維數(shù)據(jù)字按照產(chǎn)生的先后順序組裝成一維數(shù)據(jù)流； 上述解碼器的五個模塊依次連接，最后通過其中的一維數(shù)據(jù)流組裝模塊輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于變長碼率的二維游程長度受限約束編解碼裝置的編解碼方法，其特征在于通過編碼器實現(xiàn)編碼過程，依次包括以下步驟 5101)—維數(shù)據(jù)流緩沖及分組模塊將輸入的二進制一維數(shù)據(jù)流按每2比特為一組均勻地劃分成若干一維2比特數(shù)據(jù)字，并將該2比特數(shù)據(jù)字輸入到2X2碼字生成模塊的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)暫存； 5102)2X2碼字生成模塊從數(shù)據(jù)緩沖區(qū)逐一讀取一維2比特數(shù)據(jù)字，選取編解碼規(guī)則表的輸出方案將一維2比特數(shù)據(jù)字轉(zhuǎn)化成2X2 二維約束碼字； 5103)二維字單元陣列構(gòu)造模塊根據(jù)二維數(shù)據(jù)記錄裝置的存儲大小，將大小為2NX2M的一個二維數(shù)據(jù)陣列以2 X 2的字單元為一組，劃分成包含NXM個大小相同的2 X 2 二維字單元的二維字單元陣列，并置每個2 X 2 二維字單元寫入標志為真，其中N和M為正整數(shù)；5104)2X2碼字寫入二維字單元陣列模塊將步驟S102得到的2X2 二維約束碼字，以步驟S103得到的2X2的二維字單元為基準，沿二維字單元陣列對角方向從右上角到左下角依次將二維約束碼字寫入大小等于2X2的二維字單元中，同時根據(jù)編解碼規(guī)則表對當前寫入的二維字單元的右方和下方的直接相鄰二維字單元進行選擇性填充；若該對角行的二維字單元全部被寫入則進入下一步，若所有的二維約束碼字已填充完畢則直接結(jié)束編碼過程； 5105)判斷是否有下一個對角行尚未寫入，若有則轉(zhuǎn)至步驟S104;若該二維字單元頁的所有2X2 二維字單元已寫滿二維約束碼字，則進入下一步； 5106)判斷是否還有未編碼的一維數(shù)據(jù)字，若有則轉(zhuǎn)至步驟S102;否則結(jié)束編碼過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于變長碼率的二維游程長度受限約束編解碼裝置的編解碼方法，其特征在于通過解碼器實現(xiàn)解碼過程，依次包括以下步驟 5201)將從二維數(shù)據(jù)記錄裝置讀取的二維數(shù)據(jù)陣列暫時存放在二維數(shù)據(jù)緩沖模塊中； 5202)二維字單元頁構(gòu)造模塊讀取大小為2NX2M的二維數(shù)據(jù)陣列，將該二維數(shù)據(jù)陣列以2 X 2為最小讀取單元進行均勻劃分，形成包含于NXM個大小相同的2 X 2 二維字單元的二維字單元陣列，并置二維字單元陣列的每個二維字單元讀取標志位為可讀標志真，其中N和M為正整數(shù)； 5203)二維字單元讀取模塊以該二維字單元陣列的2X2 二維字單元為基準，依據(jù)編碼器編碼順序，沿二維字單元陣列的對角行，從右上角到左下角依次根據(jù)每個二維字單元的讀取標志選擇性讀取二維字單元陣列中的二維約束碼字，若該行的二維約束碼字全部被讀取則進入下一步，若當前二維字單元陣列的二維約束碼字已讀取完畢，則轉(zhuǎn)步驟S205 ； 5204)判斷是否有下一個對角行尚未譯碼，若有轉(zhuǎn)至步驟S203;若該二維字單元頁的所有對角行的二維約束碼字已全部被讀取，進入下一步； 5205)2X2碼字到一維數(shù)據(jù)映射模塊根據(jù)所選取的編解碼表對應的譯碼表，將從二維字單元讀取模塊讀取的2X2 二維約束碼字按照產(chǎn)生次序譯碼成相應的一維2比特數(shù)據(jù)字，完成后進入下一步； 5206)一維數(shù)據(jù)流組裝模塊將得到的一維2比特數(shù)據(jù)字按照相應的譯碼先后次序進行組裝，獲取對應的一維二進制數(shù)據(jù)流，解碼完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S104對當前寫入2X 2 二維字單元的右方和下方相鄰二維字單元進行選擇性填充的方法為 a)如果寫入到當前2X2二維字單元的二維約束碼字不屬于對角矩陣或次對角矩陣，則判斷和當前2X2 二維字單元的直接相鄰的右方、下方二維字單元的寫入標志真假；若為真，在和該標志位對應的二維字單元位置填充值為對角矩陣或次對角矩陣的二維約束碼字；若為假或未定義，則不填充二維約束碼字； 完成上述寫入過程后，置當前2X2二維字單元和填充二維約束碼字的二維字單元寫入標志為假，表示這些位置以后不能被再次允許寫入二維約束碼字； b)如果寫入到當前2X2二維字單元的二維約束碼字屬于對角矩陣或次對角矩陣，在當前二維字單元位置寫入此二維約束碼字后，將其寫入標志設置為假。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟S203選擇性讀取二維字單元頁中的二維約束碼字的方法為a)若當前讀取的二維字單元讀取標志位為真，則讀取該二維字單元中的二維約束碼字，并置該二維字單元的讀取標志為假，即以后不被允許讀?。蝗绻斍白x取的二維約束碼字不屬于對角矩陣或次對角矩陣，一并設置當前讀取字單元位置的相鄰右方、下方的二維字單元讀取標志為假，即不允許讀?。? b)若當前讀取的二維字單元讀取標志位為假，則轉(zhuǎn)入讀取本二維字單元所在對角行的下一個二維字單元中的數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項所述的編解碼裝置的編解碼方法，其特征在于，所述編解碼規(guī)則表見下表I和2 : 表I第一種編譯碼規(guī)則的編碼表
7.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項所述的編解碼裝置的編解碼方法，其特征在于，所述編解碼規(guī)則表見下表3和4 : 表3第二種編譯碼規(guī)則的編碼表
全文摘要
本發(fā)明提供了用于變長碼率的二維游程長度受限約束編解碼裝置及方法，該裝置包括編碼器和解碼器，所述編碼器包括一維數(shù)據(jù)流緩沖及分組模塊、2×2碼字生成模塊、二維字單元陣列構(gòu)造模塊、2×2碼字寫入二維字單元陣列模塊，最后通過其中的2×2碼字寫入二維字單元陣列模塊將二維數(shù)據(jù)陣列輸出給二維數(shù)據(jù)記錄裝置；所述解碼器包括二維陣列緩沖模塊、二維字單元頁構(gòu)造模塊、二維字單元讀取模塊、2×2碼字到一維數(shù)據(jù)映射模塊、一維數(shù)據(jù)流組裝模塊，最后通過其中的一維數(shù)據(jù)流組裝模塊輸出。本發(fā)明能解決二維數(shù)據(jù)陣列在水平和垂直兩個方向上，相鄰數(shù)據(jù)1之間，數(shù)據(jù)0的游程長度最小等于1最大等于3的二維數(shù)據(jù)陣列構(gòu)造的技術問題。
文檔編號G11B20/10GK102903378SQ20121037304
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者劉繼斌 申請人:武漢紡織大學