專利名稱:轉(zhuǎn)換游程長度受限碼的方法和裝置的制作方法
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)換游程長度受限(RLL)碼的方法和裝置，它把m-位數(shù)據(jù)字轉(zhuǎn)換為n-位碼字，而在碼字并置產(chǎn)生的位序列中，限制具有相同二進制值的連續(xù)位的最小個數(shù)為d，具有相同二進制值的連續(xù)位的最大個數(shù)為k。
RLL碼通常用于高記錄密度地在磁帶或磁盤上記錄數(shù)字信息。
RLL碼被定義為一種碼，在這種碼中，相同二進制值的連續(xù)位的最小個數(shù)限制為d，而相同二進制值的連續(xù)位的最大個數(shù)限制為k。把m-位數(shù)據(jù)字(每字一位時間為T)轉(zhuǎn)換為n-位碼字(n＞m)，可以產(chǎn)生具有上述特性的RLL碼。
在這類RLL碼中，識別1位所需的時間間隔TW(下文稱之為探測窗)為 (m)/(n) T，傳輸時間最小間隔Tmin為d·Tw。
在記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)中，因為高頻分量截止，常發(fā)生符號間干擾。為了盡量減少符號間干擾，希望Tmin長。為了消除時間軸變化(諸如峰值漂移)造成的影響，和符號間干擾引起的不穩(wěn)定性，希望探測窗TW長。此外，為了獲得自同步功能，希望連續(xù)位的最大數(shù)目k小。
鑒于上述考慮，已發(fā)展多種RLL碼，諸如8/10轉(zhuǎn)換碼(參考文獻1)，8/9轉(zhuǎn)換碼(參考文獻2)，8/16轉(zhuǎn)換碼(參考文獻3)，2/3轉(zhuǎn)換碼(參考文獻4)，3PM碼(參考文獻5)，HDM-3碼(參考文獻6)和(2，7)RLL碼(參考文獻7)。
根據(jù)上述定義，RLL碼的8/10轉(zhuǎn)換碼中，d＝1、k＝10、m＝8、n＝10、Tw＝0.8T、Tmin＝0.8T。
8/9轉(zhuǎn)換碼是一種RLL碼，其中，d＝1、k＝14、m＝8、n＝9、Tw＝8/9T、Tmin＝8/9T。
8/16轉(zhuǎn)換碼是一種RLL碼，其中，d＝2、k＝6、m＝8、n＝16、Tw＝0.5T、Tmin＝T。
這三種RLL碼是不含直流分量的無直流碼，其中，Tw比Tmin更為重要。
由于這些RLL碼主要是為數(shù)字化視頻磁帶記錄器研制的，而該種裝置中，低頻分量被旋轉(zhuǎn)變壓器截止，所以它們天生就是無直流的。而且因為需要極高的記錄密度，它們具有大的Tw。另一方面，這些RLL碼具有大的K。
無直流碼被定義為這樣一種碼，在碼字并置所生成的位序列中，任意兩位之間包含的“1”和“0”的個數(shù)之間的差是一定的。數(shù)字和的變化(DSV)是指轉(zhuǎn)換后位序列逐位和的變化，而碼字中“0”的個數(shù)和“1”的個數(shù)之間的差，稱之為不均衡值(DP)。
另一方面，根據(jù)上述定義，2/3轉(zhuǎn)換碼是可變長度RLL碼(參考文獻7)，其中，d＝2、k＝8、m＝2、n＝3、Tw＝ 2/3 T、Tmin＝ 4/3 T。
3PM碼是一種RLL碼，其中，d＝3、k＝12、m＝3、n＝6、Tw＝0.5T、Tmin＝1.5T。
HDM-3碼是一種RLL碼，其中，d＝6、k＝25、m＝4、n＝12、Tw＝T/3、Tmin＝2T。
(2，7)RLL碼是一種可變長度RLL碼，其中，d＝3、k＝8、m＝1、n＝2、Tw＝ (T)/3 、Tmin＝2T。
對于任意給定的d和k，Tw的理論上限制是已知的(除了無直流碼以外)。在2/3轉(zhuǎn)換碼、3PM碼、HDM-3碼和(2，7)RLL碼中，對于給定的d和k，Tw的理論限制值T＊w(參考文獻8)表示于下。
2/3轉(zhuǎn)換碼T＊w＝0.679T＞ 2/3 T3PM碼T＊w＝0.545T＞0.5THDM-3碼T＊w＝0.361T＞T/3(2，7)RLLCT＊w＝0.517T＞0.5T這意味著存在較高性能的RLL碼。例如，當Tw保持不變，K可以減小，或者當K減小，Tw可以增大。
然而，在過去，沒有滿足d、k-限制選擇操作值的系統(tǒng)的編碼規(guī)則，因而編碼規(guī)則的確定是建立在反復(fù)嘗試的基礎(chǔ)上。因此，很難產(chǎn)生較接近于理論限制性能的RLL碼。
上述參考文獻1～8開列如下。
1、日本專利公開說明書NO.54-158135“數(shù)字處理機系統(tǒng)”(Japanese Patent Laid-open Specifi cation NO.54-158135“Digital Prossessor System”.)。
2、日本專利公開說明書NO.57-176866“二進制信號編碼器”(Japanese Patent Laid-open Specification NO.57-176866“Binary Signal Enco der”.)。
3、M阿蒂加拉斯，“數(shù)字視頻磁帶記錄器的8/16型通道編碼”，第十二屆國際電視討論會和技術(shù)展覽，設(shè)備改進項目的說明書，P261，1981年(M.Artiqaras，“8/16ANew Channel Coding for Digital VTR”，12th International Television Symposium and Technical Exhibition，Program of Equipment Innovations Sections，P261，1981.)。
4、H.霍里格奇等人“數(shù)字記錄中調(diào)制碼優(yōu)化”，電氣及電子工程師學(xué)會會刊磁學(xué)，第12卷第6期，1976年11月(T.Hor
iguchi，et.al，“An Qptimization of Modulation Codes in Digital Recording”，IEEE Trans.MAG.Vol12，No.6，Nov.1976.)。
5、G.V，雅各比，“提高數(shù)據(jù)密度的新型先行碼”，電氣及電子工工程師學(xué)會會刊磁學(xué)，第13卷第5期，1202～1204頁，1977年9月(G.V.Jacoby，“A New Look Ahead Code for Increased Data Density”，IEEE Trans.MAG.，Vol.13，No.5，pp.1202～1204，Sept.1977.)。
6、日本專利公開說明書No.55-141852“數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)”(Japanese Patent Laid-Open Specification NO.55-141852“Data Conversion System”。)。
7、P.A.弗雷納澤克，“有誤差傳播限的游程長度受限的可變長度編碼”，美國專利3，689，899，1972年9月(P.A.Franaszek，”RUN-LENGTH-LIMITED VARIABLE LENGTH CODING WITH ERROR PROPAGATION LIMITION”，USP.3，689，899，Sept.1972.)。
8、D.T.坦戈和L.R.巴爾，信息與控制，17，第5期，第436頁，1970年(D.T.Tang and I.R.Ball，Information and Control，17，No.5，P.436，1970.)。
本發(fā)明的目的是提供系統(tǒng)的代碼轉(zhuǎn)換方法和裝置，對于給定的d和k，它能容易地產(chǎn)生實際上是最優(yōu)的RLL碼。
根據(jù)本發(fā)明，每個由n位組成的2ni個碼字(1＜i＜imax)中的每一個分為三個字組，碼字頭一字組為L，另一字組為R，以及介于L和R之間的一組;在每一字組中，對于給定的d和k，根據(jù)唯一確定的值，選擇可用的一些碼字，而對于所選擇的碼字，引入唯一確定的碼字并置規(guī)則，使性能較高的d、k-限制RLL碼能容易被產(chǎn)生。
圖1示出碼字格式。
圖2示出碼字并置。
圖3示出碼字并置，當d＝1時，這些碼字具有同樣二進制值連續(xù)位數(shù)的最大值。
圖4示出d＝1時的碼字并置規(guī)則。
圖5示出碼字并置，當d≥2時，這些碼字具有相同二進制連續(xù)位數(shù)的最大值。
圖6示出d＝2時碼字的并置規(guī)則。
圖7示出RLL碼中的碼字，其中，d＝5、K＝18、mmin＝2、nmin＝5、imax＝6。
圖8示出用于圖7的RLL碼的編碼器方框圖。
圖9示出圖8中代碼轉(zhuǎn)換的部分輸入輸出表。
圖10是圖8的時間圖。
圖11是用于圖7的RLL碼的譯碼器方框圖。
圖12示出圖11中代碼逆變換器的部分輸入輸出表。
圖13示出一種RLL碼的碼字，其中，d＝6、k＝16、mmin2、nmin＝6、imax＝4。
圖14示出一種RLL碼的碼字，其中，d＝2、k＝7、mmin＝2、nmin＝3、imax＝5。
圖15示出不用于圖14中的代碼的碼字。
圖16示出與圖14的RLL碼不同的一種RLL碼中的碼字，其中，d＝2、k＝7、mmin＝2、nmin＝3、imax＝5。
圖17示出一種RLL碼中的碼字，其中，d＝3、K＝8、mmin＝1、nmin＝2、imax＝3。
圖18示出d＝1的無直流RLL碼中的碼字的一種并置規(guī)則。
圖19是用于圖18無直流RLL碼編碼器的方框圖。
圖20示出一種無直流RLL碼中的碼字，其中，d＝1、k＝4、m＝8、n＝10。
圖21示出可用在無直流RLL碼中的碼字數(shù)，其中，d＝1、k＝7、n＝10。
圖22示出可用在無直流RLL碼中的碼字數(shù)，其中，d＝1、k＝6、n＝8。
圖23是用于16/18無直流碼編碼器的方框圖，其中，d＝1、k＝7，而且它使用圖21和22的兩種無直流碼。
圖24是用于圖23RLL碼譯碼器的方框圖。
圖25示出d≥2的無直流RLL碼中的碼字并置規(guī)則。
圖26示出一種無直流RLL碼中的碼字，其中，d＝2、k＝8、m＝8、n＝14。
圖27示出一種無直流RLL碼中的碼字，其中，d＝2、k＝9、m＝4、n＝8。
每個ni位碼字可分成圖1所示的三個字組。碼字的第一字組L由相同二進制值的l連續(xù)位組成，末組R由相同二進制值的γ連續(xù)位組成，而中間那組B的碼字由b位組成，b＝ni-l-γ≥0。
L組和R組將在后面說明。
為了滿足d、k-限制，顯然，至少碼字的B組要滿足d、k-限制。
為了選擇滿足d、k-限制的碼字，加于碼字B組的第一個必要條件是，(i)由b(＝ni-l-γ≥0)位組成的碼字B組，交替地包括不小于d和不大于k的連續(xù)“0”位和“1”位，除了b＝0以外。
現(xiàn)在說明，(Ⅰ)d＝1和(Ⅱ)d≥2時，對L和R組的l和γ限制。這些限制的給定，使得借助碼字并置來滿足d、k-限制。滿足d、k-限制不能脫離碼字并置規(guī)則而單獨考慮。
碼字并置這個術(shù)語的意思，是將第一碼字(w1)和第二碼字(w2)連接起來，如圖2所示，其中，lj是第j個碼字L組(j＝1，2)的位數(shù)，而γj是R組的位數(shù)。碼字的并置部分指第一碼字的R組和第二碼字的L組的(γ1+l2)位。LB表示第一碼字的R組中的二進制位值。
(Ⅰ) d＝1在這種情況下，只要考慮k-限制，因此，為了保證并置碼字的并置部分的確不包括大于相同二進制值的k連續(xù)位，γ1和l2必須滿足下面關(guān)系。
γ1+l2≤K (1)把γ1和l2和x規(guī)定為1≤γ1≤k-x，1≤l2≤x，1≤x≤k-1 (2)〔譯者注(2)式中，1≤l2≤x與1≤x≤k-1，原文分別誤寫為1≤l2x和1≤xk-1〕。
按照受公式(2)限制的碼字并置，顯然，相同二進制值的連續(xù)位數(shù)，不小于1且不大于k。由于公式(2)同樣適用于γ2和l1，所以公式(2)是γ和l需滿足的條件，這些條件表示為1≤γ≤k-x，1≤l≤x，1≤x≤k-1 (3)受字組B的條件(i)限制和字組L、R受公式(3)所示條件限制的碼字，可由｛C10i｝表示。
含于｛C10i｝的碼字并置總是滿足公式(1)。因此，當含于｛C10i｝的任何兩個碼字被并置時，并置部分中相同二進制值的連續(xù)位數(shù)不小于1且不大于k。因此，含于｛C10i｝的碼字一一對應(yīng)于數(shù)據(jù)字。
另一方面，當?shù)谝淮a字的字組R中數(shù)位的二進制值LB，與第二碼字字組L中數(shù)位的二進制值LB彼此不同時，也可能運用不受公式(3)限制的碼字。即，可以根據(jù)LB值，選擇地使用兩類碼字，這樣，如果LB＝0，可應(yīng)用其字組L是由二進制值為“1”的位組成的碼字;如果LB＝“1”，則應(yīng)用其字組是由二進制值為“0”的位組成的碼字。
在這種方式中，可以應(yīng)用其字組R和L受公式(4)限制的碼字。
1≤γ≤k-x，x+1≤l≤k，1≤x≤1 (4)其字組B受條件(i)限制和受公式(4)所示的條件限制的碼字表示為｛Cx11i｝。如果公式(5)成立，則具有相同二進制值的ni位碼字含于｛Cx11i｝。
ni+x≤k (5)從圖3看到，當具有相同二進制值的ni位碼字用作第一碼字時，則并置部分中相同二進制值的連續(xù)位最大值為ni+x，當?shù)诙a字從｛C10i｝選出，則l＝x，且第二碼字的字組L具有如同第一碼字那樣的相同二進制值。
因此，如果符合公式(5)，則滿足k-限制。
如上述述，根據(jù)LB，含于｛Cx11i｝的碼字是以“1”或“0”開始。因此，這些碼字被分組(兩個字一組)，給每組碼字則分配一個數(shù)據(jù)字。
通常，碼字組由含于｛Cx11i｝中且以“1”位為開始的碼字組合(下文稱之為前模式);另一種代碼模式，開始是“0”位，并且前模式中的“0”位和“1”位分別由“1”位和“0”位代換(下文稱之后模式)。例如，前模式碼字是C11i＝“1111”，則后模式碼字是C11i＝“0000”。
在含于｛Cx11i｝的碼字中，以“1”開始的碼字由｛C11i｝表示，而由含于｛C11i｝的任何碼字C11i的后模式
C11i組成的碼字，用｛
C11i｝表示。
通過使用其字組B受條件(i)限制和其字組L、R受公式(3)和(4)限制的碼字｛C10i｝、｛C11i｝和｛
C11i｝，并運用與數(shù)據(jù)字的對應(yīng)關(guān)系和并置規(guī)則，能組成適用于任何k(d＝1)的RLL碼。
圖4示出數(shù)據(jù)字和碼字之間的關(guān)系及碼字并置規(guī)則。
如圖4所示，滿足公式(3)限制的碼字，前模式與后模式之間無差別，這樣，對于前模式是“0”和對于后模式是“1”的值INV1，可表示為INV1＝F1·LB (6)在圖4和公式(6)中，對含于｛C10i｝中的碼字，值F1為“0”，而對于｛C11i｝和｛
C11i｝，F(xiàn)1值為“1”。符號“·”表示邏輯“與”功能。
(Ⅱ) d≥2在這種情況下，如果公式(7)所示的碼字并置滿足d-限制的話，字組組L和R不必滿足d-限制。
γ1+l2≥d (7)式中，d-y≤γ1＜k，y≤l≤k，1≤y≤k-1 (8)在受公式(8)限制的碼字并置中，如果第一碼字的字組R和第二碼字的字組L具有彼此不相同的二進制值，應(yīng)該考慮d-限制;如果這些字組具有相同的二進制值，則應(yīng)該考慮K-限制。
碼字并置產(chǎn)生的問題與本發(fā)明解決這種難題的方法介紹于下。
(Ⅱ·1)第一碼字的字組R由若干“0”組成，第二碼字的字組由若干“1”組成。
(Ⅱ·1·1)如果d-y≤γ1≤d-1，則不滿足d-限制。如果第二碼字轉(zhuǎn)換成后模式，則滿足d-限制。為了同時滿足k-限制，公式(9)必須滿足。
γ1+l2＝k (9)由于γ1的極大值是d-1，所以根據(jù)公式(8)，可滿足下面關(guān)系y≤l2≤k-d+1 (10)(Ⅱ·1·2)如果d-y≤γ1≤k，且y≤l2≤d-1，則下面關(guān)系式成立。
d-y≤γ1≤k-d+1 (11)(Ⅱ·1·3)如果d≤γ1≤k-d+1且d≤l2≤k-d+1，前模式的第二碼字被并置，則可以滿足d、k-限制。
當?shù)谝淮a字的字組R包括若干“1”，而第二碼字的字組L包括若干“0”，則(Ⅱ·1)所講的也適用。
(Ⅱ·2)第一碼字的字組R和第二碼字的字組L具有相同的二進制值。
僅當d≤γ1、d≤l2，才把第二碼字修改為，開始的二進制值與第一碼字的字組R的二進制值相反。
公式(12)給出加于碼字字組L和R的必要條件，因而滿足加于字組B的必要條件(i)，和d、k-限制條件的RLL碼可以被構(gòu)成。
d-y≤γ≤k-d+1，y≤l≤k-d+1，1≤y≤d-1 (12)在滿足公式(12)和加于字組B的條件(i)的碼字中，l≤d-1和開始為“1”的那些碼字由｛C20i｝表示，其后模式由｛
C20i｝表示;d≤l和開始為“1”的那些碼字由｛C21i｝表示，其后模式由｛C21i｝表示。
當n≥d且公式(13)成立時，全為“1”位的碼字含于｛C21i｝，而全為“0”位的碼字含于｛
C21i｝，ni+2(d-1)≤k (13)根據(jù)并置規(guī)則并從圖5看出，當n位碼字具有相同的二進制值，則相同二進制值的連續(xù)位數(shù)極大值是ni+2(d-1)。因此，如果ni+2(d-1)不大于k，則總是滿足k-限制。
從(Ⅱ·1)和(Ⅱ·2)可以看出，第二碼字是在前模式里或后模式里，這取決于第一碼字的字組R里相同二進制的連續(xù)位數(shù)是否不小于d，第一碼字的字組R的二進制值LB是“0”或“1”，以及第二碼字的字組L里相同二進制值的連續(xù)位數(shù)是否不大于d。因此，兩個碼字(前模式和后模式)被分配到每一數(shù)據(jù)字。
圖6示出(Ⅱ·1)和(Ⅱ·2)里所說明的那些碼字的并置規(guī)則。在圖6中，如果第一碼字的字組R中，相同二進制值的連續(xù)位數(shù)不小于d，則E2是“1”;如果該數(shù)不大于d-1，則E2是“0”。LB表示第一碼字的字組R中的二進制值。如果第一碼字的字組L中，相同二進制值的連續(xù)位數(shù)不小于d，則F2是“1”;如果該數(shù)不大于d-1，則F2是“0”。如果第二碼字是前模式，則INV2為“0”;如果第二碼字是后模式，則INV2為“1”。
根據(jù)圖6，控制前模式和后模式轉(zhuǎn)換的信號INV2由下式給出INV2＝LB
(E2·F2) (14)式中，“·”表示邏輯“與”功能，“
”表示“異”功能，而“-”表示“非”功能。
前模式與后模式的轉(zhuǎn)換控制初看起來似乎很復(fù)雜，但只要應(yīng)用本發(fā)明的公式(12)規(guī)定的碼字，用公式(14)所示的很簡單的邏輯就可以實現(xiàn)。
按照(Ⅱ)構(gòu)成的RLL碼解釋于下。在此，略去d＝1的RLL碼，因為后面將介紹的無直流RLL碼更重要。
圖7示出的RLL碼，d＝5、k＝18、Tw＝0.4T、Tmin＝2T。與具有相同Tmin的普通HDM-3碼比較，這種碼的Tw大21%，k小15%。因此，這種碼用于高密度記錄，比HDM-3碼適用得多。
這種碼〔下文稱之為(5，18)碼〕由y＝2的公式(9)構(gòu)成，當y＝3，可構(gòu)成性能相當?shù)腞LL碼。
根據(jù)下述理由，選擇y＝2或y＝3。公式(12)規(guī)定范圍內(nèi)l值個數(shù)為(k-d+1-y+1)，而γ值個數(shù)為(k-d+1-d+y+1)。因此，l和γ組合數(shù)Nc為Nc＝(k-d+2-y)(k-2d+2+y)＝-(y- (d)/2 )2+(k-d+2)(k-2d+2)+ (d)/42當y＝ (d)/2 時，Nc值最大。由于y是整數(shù)，如果是奇數(shù)，當y是最接近于于 (d)/2 的整數(shù)時，Nc值最大。
含于｛C20i｝、｛C21i｝和它們的后模式的碼字數(shù)隨Nc的增加而增加。當所選擇的y使Nc值最小時，含于C20i、C21i和它們的后模式中的碼字數(shù)最大。
對于兩個或更多的d，使Nc值最大的y由公式(15)給出。
y「d/2」或y＝d-「d/2」 (15)式中，「」是高斯符號，「A」表示不大于A的最大整數(shù)。
當y＝1或y＝4，不能構(gòu)成滿足d＝5(譯者注原文誤寫為d＝S)、k＝18、Tw＝0.4T的RLL碼。
圖7所示的(5，18)碼是長度可變的RLL碼，應(yīng)用許多碼字長度，而且，對于數(shù)據(jù)字的位數(shù)mi及其對應(yīng)的碼字的位數(shù)ni，如下關(guān)系成立對于mmin＝m1和nmin＝n1，有mi＝immin，和ni＝inmin。
按照圖6所示的并置關(guān)系，用于(5，18)碼的每一碼字，決不會由用于(5，18)碼的其它碼字并置而產(chǎn)生。
這在下面作為特例說明。
按照圖5的并置規(guī)則，對圖7中5位碼字NO.1和NO.2進行并置，得到下面四個位序列。
11000+00111 (NO.1+
NO.1)1100+00000 (NO.1+
NO.2)11111+11000 (NO.2+
NO.1)11111+00000 (NO.2+
NO.2)這四個長度為10位的位序列與圖7中NO.3～NO.6的10-位碼字不同。
同樣，10位碼字NO.5和5位碼字NO.2的后模式
NO.2并置，構(gòu)成15-位碼字NO.15如下所示111000000000000＝1110000000+00000(NO.15＝NO.5+
NO.2)然而，按照上述并置規(guī)則，以下面方式并置碼字NO.5和NO.2。
111000000000000+11111＝111000000011111(NO.5+NO.2)這樣，可以看出，碼字NO.15不能由碼字NO.1和NO.2并置來構(gòu)成。
這同樣適用于圖7中其它所有碼字。
與各碼字對應(yīng)的數(shù)據(jù)字也示于圖7中。從圖7看出，數(shù)據(jù)字位數(shù)與碼字位數(shù)之比恒等于2/5。因此，代碼傳輸比是恒量，且Tw恒等于0.4T。
按照下面方式確定數(shù)據(jù)字的碼字分配。
(a)因為Tw＝0.4T，所以把一個2-位數(shù)據(jù)字分配給5-位碼字。在本發(fā)明的具體裝置中，把“00”分配給碼字NO.1，把“01”分配給碼字NO.2。換一種方式，也可以把“11”分配給碼字NO.1，把“10”分配給碼字NO.2。本質(zhì)上，可把4個2-位數(shù)據(jù)字中的任意2個分配給5-位碼字。對圖7所示的分配表述于下。
(b)數(shù)據(jù)字“00”和“01”具有相應(yīng)的碼字，而數(shù)據(jù)字“10”和“11”不具有相應(yīng)的5-位碼字。因此，把它們分配給10-位碼字。然而，如果對它們進行上述那樣的分配，則數(shù)據(jù)字位長和碼字位長之比不等于2/5。因此，把開始是“01”或“11”的4-位數(shù)據(jù)字分配給10-位碼字。由于有4個10-位碼字，所以，開始是“10”的4個數(shù)據(jù)字具有它們的相應(yīng)碼字。
(C)為了補充開始是“11”的4個4-位數(shù)據(jù)字，運用了15-位碼字。數(shù)據(jù)字是6-位長度的，開始是“11”的數(shù)據(jù)字有16個。由于有9個15-位的碼字，所以，開始是“11”的6-位數(shù)據(jù)字“110000”～“111000”，具有它們的相應(yīng)碼字。
(d)把數(shù)據(jù)字“11100100”～“11110011”分配給20-位碼字NO.16～NO.31。
(e)把數(shù)據(jù)字“1111010000”～“1111110001”分配給25-位碼字NO.32～NO.65。
(f)“111111001000”～“111111111111”有56個數(shù)據(jù)字。另一方面，有65個30-位碼字。因此，把12-位數(shù)據(jù)字分配給30-位碼字。
從(a)至(f)，把數(shù)據(jù)位序列所有組合都分配給了相應(yīng)的碼字，以實現(xiàn)編碼的唯一性。
圖8示出本發(fā)明具體裝置的編碼器方框圖。現(xiàn)在介紹編碼器的操作。假設(shè)至數(shù)據(jù)序列的鐘頻為fd(位/秒)，而碼字的鐘頻為fγ＝ 5/2 fd(位/秒)。假設(shè)有下面數(shù)據(jù)位序列。
01 111111111111 111000 0111100110(A) (B) (C) (D) (16)假設(shè)在數(shù)據(jù)位序列(16)前后沒有數(shù)據(jù)位序列，且(16)中(A)是該數(shù)據(jù)位序列的開始。
步驟0來自(16)開始的12位，即α＝011111111111寄存于12-位移位寄存器10。
步驟1寄存于移位寄存器10的12位鎖存于12-位鎖存電路12，該過程由控制脈沖發(fā)生器11產(chǎn)生的控制脈沖(CP)控制。鎖存電路的內(nèi)容等于α。鎖存于鎖存電路12的12-位輸?shù)酱a轉(zhuǎn)換器13的輸入端。代碼轉(zhuǎn)換器13產(chǎn)生與輸入數(shù)據(jù)字相應(yīng)的碼字(cw)、上述F2和E2、以及I。I表示CW的位數(shù)(n)與nmin＝5的比(當n＝5，I＝001;當n＝10，I＝010;當n＝15，I＝011;當n＝20，I＝100;當n＝25，I＝101;當n＝30，I＝110)。
圖9示出圖8中代碼轉(zhuǎn)換器13的輸入輸出表。圖9中，“X”表示無關(guān)值。
從圖9看出，代碼轉(zhuǎn)換器13具有這樣的輸入輸出特性如果2i位與圖7所示2i·位數(shù)據(jù)字中的一個相同，則12個輸入位中，僅僅開始的immin＝2i(1≤i≤6)位被編碼。
在本情況下，代碼轉(zhuǎn)換器13的輸入輸出對應(yīng)于圖9中的NO.1。只有α的第一個“01”被編碼，與“01”后面的10位無關(guān)。因此，代碼轉(zhuǎn)換器13產(chǎn)生碼字CW＝11111，F(xiàn)2＝1，E2＝1及I＝001。代碼轉(zhuǎn)換器13可以是只讀存儲器(ROM)。
步驟2步驟1產(chǎn)生的I，送入控制脈沖發(fā)生器11?？刂泼}沖發(fā)生器11根據(jù)I值檢測移位寄存器10的內(nèi)容是否已移動了2×I位，并產(chǎn)生控制脈沖CP。
在本情況下，由于I＝“001”，所以，在移位寄存器10的頭2位，即α＝011111111111數(shù)字下劃線那2位被移出移位寄存器10以后，控制脈沖CP被產(chǎn)生。
步驟3代碼轉(zhuǎn)換器13輸出的碼字CW＝11111，由步驟2產(chǎn)生的控制脈沖CP控制進入并行串行轉(zhuǎn)換器14，并按鐘頻fγ順序輸出。
另一方面，F(xiàn)2和E2送入求反控制電路15。F2與剛剛送出的碼字CW′的E2值E′及保持于末位保持電路16的CW′的最后一位LB一起使用;求反控制電路15根據(jù)圖6的并置規(guī)則產(chǎn)生信號IVN2，指示Cw是否以后模式送出，并把它送至“異”門17。INV2由公式(14)確定。
在本情況下，因為數(shù)據(jù)字是第一數(shù)據(jù)字，所以LB和E′已被置為初始值“0”。由于F2＝“1”，從公式(14)得到INV2＝“1”，Cw＝“1111”則以后模式輸出。
步驟4與步驟3并行，步驟2產(chǎn)生的控制脈沖CP送入鎖存電路12，以便把新的12位鎖存于電路12中，在該情況下，如步驟2中所述，此刻移位寄存器10的內(nèi)容是(16)式中“01”后面的12位，即β＝111111111111。鎖存電路12中的內(nèi)容也是β。重復(fù)步驟1至步驟4使得鎖存電路12的內(nèi)容為γ＝111000011110，它跟在(16)式中0111111111111111的后面。對該γ值重復(fù)步驟1至步驟4。
圖10表示的是，對于(16)式的數(shù)據(jù)位序列，圖9所示的編碼器的時間圖。圖10中的符號與步驟0至步驟4的說明所用的一致。圖10中的虛線表示同時間點，“X”表示獨立值。
現(xiàn)在我們來介紹該具體裝置的譯碼器。由上述編碼器所產(chǎn)生的位序列中，如果能正確地探測到字界，就能正確地譯碼。在此具體裝置中所使用的代碼字能夠在通過并置所形成的位序列中正確地確定字界。譯碼器的組成相應(yīng)地如圖11的方框圖所示。下面介紹譯碼器的操作。
我們假定，下列代碼字對應(yīng)于(16)式的數(shù)據(jù)位序列0000 111110000000000000000111110000(A′) (B′)000111111111111 1111000001111110000(C′) (D′)又假定(17)式中(A′)是代碼字頭。
步驟0將(17)式中開頭的30位，即α＝000001111100000000000000001111送入30位的移位寄存器30。代碼字頭可以用諸如標識圖等已知方法來探測。
步驟1由控制脈沖發(fā)生器31產(chǎn)生的控制脈沖，用來將已送入移位寄存器30的30位存入30位的鎖存電路32。鎖存電路32的內(nèi)容同α′。將鎖存于鎖存電路32的30位輸給代碼逆變換器33的輸入端，從而代碼逆變換器33產(chǎn)生對應(yīng)于30位輸入的數(shù)據(jù)字DW以及表示數(shù)據(jù)字位數(shù)與mmin＝2的比值I(當m＝2時，I＝001;m＝4時，I＝010;m＝8時，I＝100;m＝10時，I＝101;m＝12時，I＝110)。
圖12表示的是代碼逆變換器33的部分輸入輸出表。該圖中輸入列的空白表示逆變換與空白處的值無關(guān)。備注中的數(shù)字是分配給圖7的代碼字的序號。比如，若以“11111”開頭的30位序列加給圖11的代碼逆變換器的輸入端并且其序號如圖12備注中表示的代碼字放到該30位位序列的前10位之后的位置上，對應(yīng)于代碼字“11111”的數(shù)據(jù)字“01”不被輸出。例如，圖12中代碼字No.9與圖7中No.121相等，并表示于圖12數(shù)據(jù)字No.1的備注中。因此，即使圖12中數(shù)據(jù)字No.9的前5位與數(shù)據(jù)字No.1的“11111”相等，輸出數(shù)據(jù)字不是“01”，而是“111111111111”。
另一方面，由圖12的No.1和No.9并置而成的11111 000001111111111111111No.1 No.9的前5i位(其中i＝2，3，4，5，6)不等于No.1的備注中所給的任何代碼字。因而，輸出的是對應(yīng)于代碼字“11111”的數(shù)據(jù)字。
通過使用上述的輸入輸出表，能夠正確地確定代碼字的字界。
在此情形下，代碼逆變換器33的輸入輸出對應(yīng)于圖12No.1的后模式，代碼逆變換器33輸出數(shù)據(jù)字DW＝“01”和I＝“001”步驟2將步驟1得到的I值送到控制脈沖發(fā)生器31，該發(fā)生器根據(jù)I值確定移位寄存器30的內(nèi)容是否已經(jīng)移動了5×I位，并且產(chǎn)生控制脈沖CP。
在此情形下，因I＝“001”，則在移位寄存器30的前5位后產(chǎn)生控制脈沖CP，也就是說，α′的前5位被移位移掉。
步驟3代碼逆變換器31輸出端的DW＝“01”，由步驟2產(chǎn)生的控制脈沖CP送給并-串行轉(zhuǎn)換器34，順序送出。
步驟4將步驟2產(chǎn)生的控制脈沖CP送給鎖存電路31，使得新的30位被鎖存。此步驟與步驟3并行。
如步驟2中所述，移位寄存器30的內(nèi)容為β′＝111110000000000000000111110000鎖存電路31中的內(nèi)容也是β′。這樣一來，重復(fù)步驟1到步驟4，以獲得數(shù)據(jù)字“111111111111”。進而，對鎖存電路31的內(nèi)容γ′＝“000111111111111111100000111111重復(fù)步驟1至步驟4，以獲得數(shù)據(jù)字“111000”。于是(17)式的數(shù)據(jù)字是01 111111111111 111000這與說明編碼器操作時假定的(16)式中的數(shù)據(jù)位序列(A)、(B)、(C)相等。從而表明譯碼是正確的。
可以以此種方式構(gòu)成d＝5、k＝18、Tw＝0.4T、Tmin＝2T的RLL碼，與具有相同的Tmin＝2T的普通HDM-3碼相比，Tw加長21%，Tmin縮短15%。本具體裝置因其編碼器和譯碼器制造簡單，廣泛用于數(shù)字圖象傳輸和記錄。
具體裝置2在該具體裝置中，所使用的RLL碼有d＝6，k＝16，nmin＝6，mmin＝2，imax＝4，Tw＝ (T)/3 ，Tmin＝2T?？捎糜诒揪唧w裝置的代碼字有49個(后模式除外)，如圖13所示。該圖還給出了對應(yīng)于代碼字的數(shù)據(jù)字例子。這些代碼子都適合做為長度可變的代碼字，這可用與具體裝置1相同的方式來證實。而目以與具體裝置1相同的方式得到數(shù)據(jù)字和代碼字間的關(guān)系。
該具體裝置的RLL碼與普通的HDM-3碼相比，有相同的TW和Tmin，但k值少9。因而它有相當高的實用價值。
具體裝置3該具體裝置用的RLL碼，有d＝3，k＝12，nmin＝15，mmin＝8，Iman＝2，Tw＝ 8/15 T≈0.533T，Tmin＝1.6T。該具體裝置可使用的代碼字中，字長為nmin＝15的有180個;字長為nmin＝15的有180個;字長為30位的有19502個?！?0000000”至“10110011”的8位數(shù)據(jù)字分配給180個15位代碼字;“1011010000000000”至“1111111111111111”的19456個數(shù)據(jù)字分配給30位的代碼字。19502至19456間的46個30位代碼字則不予使用。
該具體裝置的RLL，與通常的3PM碼相比，有相同的d、k值，但TW和Tmin差不多長出6.7%。
具體裝置4該具體裝置的RLL碼，有d＝2，k＝7，nmin＝3，mmin＝2，Imax＝5，Tw＝ 2/3 T≈0.67T，Tmin＝ 4/3 T≈1.33T。
如圖14所示，該具體裝置可用的代碼字有20個(不包括后模式)。該圖還給出了對應(yīng)于代碼字的數(shù)據(jù)字例子。這些代碼字適用于長度可變的代碼字，這可用與具體方案1相同的方式證實。數(shù)據(jù)字與代碼字之間的關(guān)系也可用具體裝置1的方式獲得。
該具體裝置中，除了圖14表示的代碼字以外，還有圖15表示的6個9位、12位和15位的代碼字。然而，它們不能與圖14的代碼字組合。這一點通過下面的例子就清楚了。
如果圖14和15的代碼組合在一起，代碼字長度為12位和12位以上的是不需要的，數(shù)據(jù)字“111111”可以分配給圖15的代碼字No.1。然而，如果圖14的代碼字No.3和圖15的代碼字No.1并置，則圖14的代碼字No.7如下111000000111No.7按照譯碼算法，這會導(dǎo)致譯碼錯誤。
這是由于“111111”或“000000”并不包括在6位代碼字中，但在9位代碼字中的字組L和R中都出現(xiàn)。在此情況下，應(yīng)對代碼進行選擇，使得6個連續(xù)“1”或“0”位只出現(xiàn)在字組L和R兩者之一中。在圖14中，代碼字能夠使6個連續(xù)的“1”或“0”位僅出現(xiàn)在字組L或R中。如果使用使得6個連續(xù)的“1”或“0”位只出現(xiàn)在字組L或R之中的代碼字，也就有了圖14的RLL碼那樣的優(yōu)越性。
當(18)式滿足，而(13)式(ni＝inmin)不滿足時，inmin個連續(xù)“1”或“0”數(shù)位不包含在inmin位代碼字中，而在(i+1)nmin位代碼字的L和R字組中都出現(xiàn)。
inmin≤k-d+1 (18)當inmin在(19)式定義的范圍內(nèi)，具有相同二進數(shù)值的連續(xù)位序列的代碼字只在長度為inmin或更長的代碼字的L和R字組兩者之一中被排除。
k-2d+2＜inmin≤k-d+1 (19)在該具體裝置中，既然k-d+1＝6，k-2d+2＝5，由(19)式可得5＜inmin≤6。于是，具有相同二進值的6位連續(xù)位序列僅在長度為9位或更長的代碼字的L和R字組兩者之一中被排除。
該具體裝置的RLL碼和普通2/3轉(zhuǎn)換碼相比，具有相同的d，TW和Tmin值，但k值少1。因此，該RLL碼比2/3轉(zhuǎn)換碼更適合于高密度記錄和快速傳輸。
具體裝置5該具體裝置的RLL碼，有d＝3，k＝8，nmin＝2，mmin＝1，Imax＝3，Tw＝0.5T，Tmin＝1.5T。
該具體裝置中可使用的代碼字有5個(不包括后模式)，如圖17所示。這里沒有nmin＝2的代碼字。只要在(15)式中令y＝d-「d/2」＝2，就得到此具體裝置。
圖17還給出了對應(yīng)于代碼字的數(shù)據(jù)字。這些代碼字適于做長度可變的代碼字，這可用具體裝置1的方式證實。并且數(shù)據(jù)字與代碼字之間的關(guān)系也可以以具體裝置1的方式獲得。
該具體裝置的RLL碼與普通(2，7)RLLC相比，d、k、TW和Tmin值相同，所用代碼最大長度對于前者為6位，后者為8位。于是，硬件和編碼、譯碼算法得以簡化。因而，該RLL碼比普通(2，7)RLLC有更大的優(yōu)越性。
到目前為止，我們所介紹的具體裝置所用的RLL碼都包含直流分量，不適用于具有直流截止特性的視頻磁帶錄象設(shè)備。
現(xiàn)在來介紹無直流RLL碼的編碼和譯碼方法。在無直流RLL碼中，用來滿足d、k約束的代碼字是對于d＝1為｛C10i｝，｛C11i｝，及它們的后模式｛
C10i｝，｛
C11i｝;對于d＝2為｛C20i｝，｛C21i｝，及它們的后模式｛
C20i｝，｛
C21i｝。
根據(jù)該發(fā)明，通過適當組合這些代碼字，可使DSV保持在一定范圍內(nèi)。下面對于(Ⅲ)d＝1和(Ⅳ)d＞2介紹這種使DSV保持一定的代碼組合，以及代碼字的選擇和并置規(guī)則。
(Ⅲ)d＝1對于第一代碼字未位處的DSV，第二代碼字如滿足d、k約束并且不增加第二代碼字未位處的DSV2的話，它就被選用(原文有誤-譯者)。
當代碼字｛C10i｝，｛C11i｝及它們的后模式｛
C10i｝，｛
C11i｝按圖4所示的并置規(guī)則來使用，則d、k約束被滿足。為了避免DSV發(fā)散，采用下面的代碼組合、數(shù)據(jù)字分配和對于第一代碼字來位的DSV選擇第二個代碼字。
(Ⅲ.1)在代碼字｛C10i｝中，不均衡值DP＝0的代碼字｛C100i｝與數(shù)據(jù)字一一對應(yīng)。因為DP2＝0，C100i未位的DSV由(20)式給定DSV2＝DSV1+DP2＝DSV1(20)從(20)可見，DSV2不會比DSV1大。于是，數(shù)據(jù)字與代碼字有一一對應(yīng)關(guān)系。
(Ⅲ.2)代碼字｛C10i｝不均衡值DP2≠0的那些代碼字中，以“1”開始的代碼字由｛C101i｝表示。
代碼字C101i及其后模式
C101i是成對的。即然｛C101i｝中由于DP≠0，必須使用與DSV1極性相反的代碼字，以免DSV2增大。因此可將一數(shù)據(jù)字分配給這樣的一對代碼字。
(Ⅲ.3)代碼字｛C11i｝中不均衡值DP＝0的用｛C110i｝表示，其后模式則表示為｛
C110i｝，C110i與
C110i是成對的。因有d、k約束，對于一個數(shù)據(jù)字分配一對代碼字。對于DSV2，(Ⅲ.1)在這里同樣適用。
(Ⅲ.4)代碼字｛C11i｝中DP＞0的用｛C11pi｝表示;DP＜0的用｛C11mi｝表示。它們的后模式分別表示為｛
C11Pi｝和｛
C11mi｝。
C11pi、C11mi、
C11Pi和
C11mi這4個代碼字組成一組，一個數(shù)據(jù)字分配給這樣一組代碼字。可提供C11pi和
C11pi的組合，及C11mi和
C11mi的組合，以滿足d、k約束，C11pi和C11mi的組合及
C11Pi和
C11mi的組合，用來避免DSV的增加。
圖18表示了(Ⅲ.1)到(Ⅲ、4)中代碼字的選擇和組合規(guī)則。
圖18中，如DSV1≥0，則DV＝0;如DSV1＜0，則DV＝1;如Dp＝0，則p1＝1;如Dp＞0，則p1＝0，p2＝0;如Dp＜0，則p1＝0，p2＝1。p1是不均衡值Dp的符號位，p2是由對Dp的所有數(shù)位的邏輯“或”求反而得。
選擇碼SC1只對(Ⅲ.4)有效。如SC1＝0，則選C11pi如SC1＝1，則選C11mi。選擇碼SC2表示，如SC2＝1，則選取后模式。
SC1和SC2分別由(21)式和(22)式確定SC1＝p1+(
)·P2·F1(21)SC2＝F1·LB+
(22)其中“+”表示邏輯“或”。
由(21)式和(22)式看出，對于d＝1的無直流RLL碼，可通過簡單的邏輯來實現(xiàn)。
現(xiàn)在來介紹本發(fā)明中根據(jù)系統(tǒng)的編碼方法為d＝1的無直流碼而建造的無直流RLL碼編器。譯碼器類似于圖11表示的變長度RLL碼譯碼器，因此這里不再敘述。
圖19表示的是編碼器的框圖。下面介紹它的操作。
把m位的數(shù)據(jù)字同時送給只讀存儲器101和102的地址端。只讀存儲器101存代碼｛C100i｝、｛C101i｝、｛C110i｝｛C11pi｝，及其不均衡值Dp和F1。只讀存儲器102存代碼｛C11mi｝、Dp和F1。
對應(yīng)于m位數(shù)據(jù)字的值出現(xiàn)在只讀存儲器101和102的輸出端。在只讀存儲器101的輸出中，n位代碼字送給并-串行轉(zhuǎn)換器103，從而轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，然后，一方面直接傳給4-1多路器105，另一方面經(jīng)過“非”門電路104傳給4-1多路器105。
與此相似，只讀存儲器102輸出端處的n位代碼字送給并-串行轉(zhuǎn)換器106，從而轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，然后，一方面直接傳給多路器105，另一方面通過“非”門電路107傳給多路器105。
碼字選擇器108產(chǎn)生從所產(chǎn)生的4個代碼字中選擇1個所用的選擇信號。選擇器108是根據(jù)(21)式和(22)式構(gòu)成的，并根據(jù)來自只讀存儲器101的Dp和F1，保持在未位保持電路109中的先前送出的代碼字的最后一位LB，以及先前送出的代碼字未位的DSV來工作的。DSV由代碼選擇器108算出。
如上所述，按該具體裝置，d＝1的無直流RLL碼編碼器實現(xiàn)起來很簡單。
下面介紹一種d＝1的無直流RLL碼的具體裝置。
具體裝置6假設(shè)一種無直流RLL碼，其中d＝1，k＝4，m＝8，n＝10，Tw＝0.8T，Tmin＝0.8T。
視頻信號采樣通常被數(shù)字化成8位信號。在該具體裝置中，這種8位視頻信號被直接轉(zhuǎn)換成無直流RLL碼。
該具體裝置使用如圖20(a)到20(f)所示的10位代碼字。對于d＝1，k＝4，n＝10，按(Ⅲ.1)至(Ⅲ.4)的選擇規(guī)則來選擇和組合這些代碼字。如圖20(a)至20(f)所示，總共有353(大于256＝28)個碼字。因此，每一個8位數(shù)據(jù)字都能分配給一代碼字(m＝8)。在此具體裝置中，d＝1，k＝4，n＝10，Tw＝0.8T。該碼與通常的8/10轉(zhuǎn)換碼相比，有相同的d、Tw和n，但前者的k值是后者的2.5倍。
在圖20(a)至20(f)中，代碼字No.1至No.88，和No.93至No.184屬于｛C100i｝;代碼字No.194至No.352屬于｛C101i｝和｛C101i｝;代碼字No.89至No.92，和No.185至No.193屬于｛C110i｝和｛
C110i｝;代碼字No.353屬于｛C11pi｝、｛
C11Pi｝、｛C11mi｝和｛
C11mi｝。
為了實現(xiàn)與數(shù)據(jù)字的一一對應(yīng)關(guān)系，需從353個代碼字中選出所需的256代碼字，同時還得考慮各種因素。很難選出最好的方法，但是作為一個例子，基于下述理由選擇那些導(dǎo)致減小DSV變化的代碼字。
從圖20(a)至20(f)所示的353個代碼字中不管選擇哪256個代碼字，只要遵循圖18的并置規(guī)則，直流分量總是為零。當直流分量長期平均值為零時，它的短期內(nèi)的變化是很小的。既然該變化寬度與DSV的變化寬度有關(guān)，如果DSV變化寬度小，則短期直流分量變化也小。
因為DSV變化寬度由所用代碼字的不均衡值Dp所限定，可以使用Dp小的代碼字，以使減小DSV變化寬度。
從圖20(a)至20(f)可以看出，Dp＝0的代碼字數(shù)目少于256個，｜Dp｜≤2的代碼字數(shù)目多于256個。因此，僅僅｜DP｜≤2的代碼字就足夠用來實現(xiàn)與數(shù)據(jù)字的一一對應(yīng)關(guān)系。并且，即使｜DP｜＝2的代碼字中不使用代碼字No.253，也能實現(xiàn)與8位數(shù)據(jù)字一一對應(yīng)關(guān)系。因此，在產(chǎn)生(1，4)無直流碼的電路配置中，圖19的只讀存儲器102、并-串行轉(zhuǎn)換器106和“非”門電路107被去掉了，并且，圖18的選擇信號SC和(21)式都無需要。于是，圖19的代碼選擇器108被進一步簡化。
在該具體裝置中，(3)式和(4)式中的X置為2。當d＝1，X由下式給定時，可用于任意k和n的代碼字數(shù)目趨于最大。
X＝「k/2」或X＝K-「K/2」 (23)其中「」是高斯符號。
如上所述，根據(jù)該具體裝置，普通8位數(shù)字圖象信號可直接轉(zhuǎn)換成無直流RLL碼，K值改善了1.5倍。此種無直流RLL碼可用非常簡單的電路來產(chǎn)生。這樣一來，該具體裝置可用于數(shù)字圖象磁帶的記錄和數(shù)字聲音信號的記錄。
具體裝置7該具體裝置的無直流RLL碼有d＝1，k＝7，m＝9，n＝10，Tw＝0.9T，Tmin＝0.9T。
當(3)式和(4)式中X＝3時，該具體裝置有544個代碼字。其中，｜DP｜≤4的代碼字表示于圖21，共525個。既然該數(shù)大于29＝512，于是9位數(shù)據(jù)字和10位代碼字之間的一一對應(yīng)關(guān)系就實現(xiàn)了。
在已知的d＝1、m＝9、n＝10的無直流RLL碼中，K的最小值為8。因此，該具體裝置可將K再減小1。d＝1、K＝7、m＝9、n＝10、｜DP｜≤4的無直流RLL碼也可以通過(2)式和(3)式中選擇X＝4來實現(xiàn)。
具體裝置8該具體裝置的無直流RLL碼有d＝1、k＝6，m＝9，n＝10，Tw＝0.9T，Tmin＝0.9T，X＝3。
該具體裝置有507個代碼字。由于代碼字數(shù)目小于29，數(shù)據(jù)字和代碼字之間一一對應(yīng)的關(guān)系實現(xiàn)不了。然而，如果9位數(shù)據(jù)字出現(xiàn)的概率呈非均勻分布，同一個代碼字分配給概率低的一組5個數(shù)據(jù)字，以補上5(＝512-507)個短缺的代碼字。
該碼可用于記錄數(shù)字圖象。該具體裝置與d＝1、k＝9、n＝10的已知無直流RLL碼相比，k值減少了2。
具體裝置9該具體裝置的無直流RLL碼有d＝1，k＝6，m＝7，n＝8，Tw＝0.875T，Tmin＝0.875T。X＝3。
該具體裝置有132個代碼字，表示于圖22中。由圖22可以看出，所有代碼字都有｜DP｜≤4。此具體裝置中，Tw＝0.875T，比一種已知的8/10轉(zhuǎn)換碼長0.07T，k值小4。當X≠3時，該具體裝置是不能實現(xiàn)的。
具體裝置10該具體裝置的無直流RLL碼有d＝1，k＝7，m＝11，n＝12，Tw＝0.92T，Tmin＝0.92T，x＝3。
該具體裝置中有2123個代碼字，Tw≈0.92T。因此，Tw比已知的8/10轉(zhuǎn)換碼長0.12T，k值小3。當x＝4時，d＝1、k＝7、m＝11、n＝12的無直流RLL碼也可以產(chǎn)生。
具體裝置11該具體裝置的無直流碼有d＝1，k＝4，m＝12，n＝14，Tw＝0.86T，Tmin＝0.86T，x＝2。
該具體裝置中有4275個代碼字，Tw＝0.86T。Tw比已知的8/10轉(zhuǎn)換碼長0.06T，k值小6。
具體裝置12
該具體裝置的無直流RLL碼有d＝1，k＝5，m＝6，n＝18，Tw＝0.89T，Tmin＝0.89T，x＝2。
該具體裝置有94759個代碼字，Tw＝0.89T。因此，Tw比已知的8/10轉(zhuǎn)換碼長0.09T，k值小5。當x＝3時，d＝1、k＝5、m＝16、n＝18的無直流RLL碼也可以產(chǎn)生。
具體裝置13該具體裝置的無直流SLL碼有d＝1，k＝6，m＝3，n＝6，Tw＝0.83T，Tmin＝0.83T。
該具體裝置中有35個代碼字，Tw＝0.83T。于是，Tw比已知8/10轉(zhuǎn)換碼長0.03T，k值小4。
具體裝置14該具體裝置的無直流RLL碼有d＝1，k＝7，Tw＝ 8/9 T，Tmin＝ 8/9 T。
從(Ⅲ.1)至(Ⅲ.4)中所述的數(shù)據(jù)字和代碼字的關(guān)系可以看出，分配給數(shù)據(jù)字的代碼字數(shù)目與代碼字｛C10i｝和｛C11i｝數(shù)目的比值，當n為偶數(shù)并包括DP＝0的代碼字時比n為奇數(shù)并不包括含DP＝0的代碼字時來得大。因此，假設(shè)n在m/n轉(zhuǎn)換中為奇數(shù)，Tw在2m/2n轉(zhuǎn)換中保持不變，代碼字長度變?yōu)?n(偶數(shù))。于是，2m/2n轉(zhuǎn)換無直流RLL碼可用比m/n轉(zhuǎn)換無直流RLL碼更小的k來實現(xiàn)。如上所述，8/9轉(zhuǎn)換中k＝14，而16/18轉(zhuǎn)換中k＝13或更小。然而，16/18轉(zhuǎn)換中，編碼器和譯碼器的存儲容量要增加，這一點將在后面探討。
于是，當n為奇數(shù)時，具有代碼長度為偶數(shù)的許多無直流RLL碼用來實現(xiàn)2m/2n轉(zhuǎn)換無直流RLL碼，以使k值從m/n轉(zhuǎn)換無直流RLL碼的基礎(chǔ)上進一步減小，同時，Tw保持不變，編碼器和譯碼器所需存儲容量比2m/2n轉(zhuǎn)換無直流碼用單碼實現(xiàn)時來得小。
該具體裝置中，16位的數(shù)據(jù)字分為7位和9位的兩個數(shù)據(jù)字，再進一步由具體裝置9的7/8轉(zhuǎn)換和具體裝置7的9/10轉(zhuǎn)換進行轉(zhuǎn)換。所轉(zhuǎn)換成的18位代碼字以fγ＝ 9/8 fd的記錄速度記錄，這里fd是數(shù)據(jù)速率。于是有Tw＝ 8/9 T。
圖23表示的是該具體裝置編碼器的框圖。它的操作敘述如下。當普通視頻信號被數(shù)字化處理時，被量化成8位視頻信號，然后送給圖23的并行-串行轉(zhuǎn)換器(P/S)201。通過串-并行轉(zhuǎn)換器(S/P)202再把并行-串行轉(zhuǎn)換器201輸出的位序列轉(zhuǎn)換成16位的并行數(shù)據(jù)。該16位數(shù)據(jù)包含兩個8位視頻信號字。
將16位數(shù)據(jù)送給D型觸發(fā)器203，其輸出的高7位送給只讀存儲器204的地址輸入端，低9位則送到只讀存儲器205的地址輸入端。也就是說，兩個字的視頻信號被分成第1個字的高7位，和第1個字的最低位加上第2個字的8位構(gòu)成的9位(原文有誤-譯者)。
只讀存儲器204輸出12位，即，對應(yīng)于7位數(shù)據(jù)字的8位代碼字，表示不均衡值的3位和表示F1的1位。只讀存儲器205輸出14位，即，對應(yīng)于9位數(shù)據(jù)字的10位代碼字，表示不均衡值的3位和表示F1的1位。
在9/10轉(zhuǎn)換中，僅使用圖21中滿足｜DP｜≤4的代碼字。圖22中所有的代碼字都滿足｜DP｜≤4，這里，｜DP｜＝0，±2，±4。因此，DP可用3位表示，即，用“000”、“001”、“111”、“010”、“110”分別表示DP＝0、DP＝2、DP＝-2、DP＝4、DP＝-4。
由開關(guān)控制電路206選擇只讀存儲器204和205輸出的一個。對于只讀存儲器204，開關(guān)信號是直接加給其蕊片選擇端的;而對于只讀存儲器205，開關(guān)信號則通過“非”門207加給其蕊片選擇端。
于是7/8轉(zhuǎn)換的碼字和經(jīng)9/10轉(zhuǎn)換的碼字交替送出。
來自只讀存儲器204或205的代碼字被送給并-串行轉(zhuǎn)換器(P/S)208，從而轉(zhuǎn)換成位序列，然后送到“異”門209。
另一方面，逆變換控制電路210計算選擇碼SC2，其依據(jù)是，只讀存儲器204或205提供的代碼字的DP和F1，逆變換控制電路210保持的緊前面一個代碼字的DSV，以及保持緊前面一個代碼字末位的D型觸發(fā)器的輸出LB。然后，選擇碼SC2送給“異”門209，該門確定代碼字是否要轉(zhuǎn)換成后模式。于是，無論在7/8轉(zhuǎn)換還是在9/10轉(zhuǎn)換中，DSV都是受到控制的。
按此方式，該具體裝置可以用非常簡單的電路配置來實現(xiàn)。
在該具體裝置中，使用了F＝“1”的代碼字。這里不使用F1＝“1”和DP＝“0”的代碼字，如果所使用的代碼字的特性與通信線路特性一致的話，可以將其排除掉。在該情形下，圖22中代碼字數(shù)目為132個，圖23中代碼字數(shù)目為520個。于是，7/8和9/10轉(zhuǎn)換能夠?qū)崿F(xiàn)。
如排除F1＝“1”、DP＝“0”的代碼字，只讀存儲器204的輸出是11位，只讀存儲器205的輸出為13位，D型觸發(fā)器211成為不必要的了。于是該具體裝置的編碼器在配置上進一步簡化了。
該具體裝置的編碼器所需存儲容量(僅用于代碼字)為27·8+29·10＝6K比特，這是用一種無直流碼實現(xiàn)16/18轉(zhuǎn)換所需存儲容量216·18(大于1M比特)的1/128。
圖24表示的是該具體裝置的譯碼器。
沿通信線路傳來的代碼字由串-并行轉(zhuǎn)換器(S/P)301和D型觸發(fā)器302轉(zhuǎn)換成18位并行信號(共兩個字，一個字為8位，另一個字為10位)。8位送給只讀存儲器303的輸入端，10位送給只讀存儲器304的輸入端。只讀存儲器303進行8/7轉(zhuǎn)換，只讀存儲器304進行10/9轉(zhuǎn)換，使得對應(yīng)于輸入的代碼字的數(shù)據(jù)被譯出。
然后，只讀存儲器303輸出的7位和只讀存儲器304輸出的最高位送給D型觸發(fā)器305，只讀存儲器304輸出的其余8位送給D型觸發(fā)器306。于是，碼轉(zhuǎn)換中的第1個字傳給D型觸發(fā)器305，第2個字傳給D型觸發(fā)器306。
選擇器307順序輸出被譯碼譯出的數(shù)據(jù)字。一方面，輸出直接送給D型觸發(fā)器305的輸出控制端，另一方面，通過“非”門電路308送給D型觸發(fā)器306的輸出控制端。
以這種方式，該具體裝置的譯碼器就能以異常簡單的電路配置實現(xiàn)。
該具體裝置的譯碼器中，只讀存儲器的存儲容量為210·9+28·7≈10.8K比特，這差不多是用一種無直流碼進行16/18轉(zhuǎn)換時只讀存儲器所需存儲容量218·16＝4M比特的1/400。
該具體裝置中，兩個數(shù)據(jù)字被分成為第1個字的高7位及第1個字的最低位與第2個字8位組成的9位。這兩組分別編碼。因此，由于通信線路中一位錯碼造成的錯誤向另一個碼字的傳播，最多只不過第1個字的最低一位。因此，誤差傳播對圖象質(zhì)量的影響可忽略不計。
如上所述，該具體裝置的無直流RLL碼有d＝1，k＝7，而且是無直流的(｜DP｜≥4)。這樣，象DVTR這類適于高密度記錄的代碼可以用很簡單的線路配置得到，ROM的容量可以大大地減小，而且誤差傳播的影響可以忽略不計。
具有這樣一些特征的該具體裝置的無直流RLL碼有很高的實用價值。
在本具體裝置中，當d＝1時，可以得到性能比已有的d＝1無直流碼高的許多無直流RLL碼，比這里給出的代碼性能更高和具有d＝1的其它無直流RLL碼也可以構(gòu)成，雖然這里并未特地給出。
現(xiàn)在敘述d≥2的無直流RLL碼。
(Ⅳ)d≥2與d＝1的情況類似，第二代碼字(即下一個輸出的代碼字)的選擇，要考慮用第一代碼字即前面剛剛輸出的代碼字的最后一位的DSV1值，以便滿足d，k-約束條件和不增加與第一代碼字并置的DSV值。
使用代碼字｛C20i｝，｛C21i｝和它們的后模式｛
C20i｝，｛
C21i｝，以及表示在圖6中的代碼字并置規(guī)則，以便使d，K-約束條件得到滿足。為了防止DSV發(fā)散，要使用下列的代碼字組合，與數(shù)據(jù)字的關(guān)系，以及對于第一代碼字的最后一位的DSV1所用的第二代碼字的選擇方法等。
(Ⅳ.1)代碼字｛C20i｝中，具有不均衡值DP＝0的代碼字由｛C200i｝表示。代碼字C200i和它們的后模式
C200i是成對的，而數(shù)據(jù)字則分配給每一對這種代碼字。
因為DP2＝0相當于(Ⅲ.1)d＝1的情況，所以DSV并不發(fā)散地增加，d，k-約束條件得到滿足。
(Ⅳ.2)代碼字｛C21i｝中，具有不均衡值DP＝0的代碼字用｛C210i｝表示，代碼字C210i和它的后模式
C210i是成對的，而數(shù)據(jù)字則由與(Ⅳ.1)相同的理由分配給每一對這樣的代碼字。
(Ⅳ.3)代碼字｛C20i｝中，具有不均衡值DP＞0的這種代碼字由｛C20pi｝表示，而具有不均衡值Dp＜0的代碼字則由｛C20mi｝表示。C20pi，C20mi和它們的后模式
C20Pi，
C20mi這四個字構(gòu)成一組，而由與d＝1(Ⅲ.4)中相同的理由，一個數(shù)據(jù)字分配給每組這樣的代碼字。
(Ⅳ.4)代碼字｛C21i｝中，具有DP＞0的代碼字用｛C21pi｝表示，而具有DP＜0的代碼字則用｛C21mi｝表示。C21pi，C21mi和它們的后模式
C21Pi，
C21mi這四個字構(gòu)成一組，同樣由于(Ⅳ.3)中所示的理由，給每組這樣的代碼字分配一個數(shù)據(jù)字。
圖25表示出代碼字(Ⅳ.1)～(Ⅳ.4)的組合以及選擇代碼字的規(guī)則。
在圖25中，如果DSV1≥0，則DV＝0;如果DSV1≤0，則DV＝1;如果DP＝0;如果DP＝0，則P＝1。至于說到選擇碼SC1和SC2，SC1＝0意味著代碼字｛C200i｝，｛C21mi｝，｛C20pi｝，｛C21pi｝被選擇;而SC1＝1則表示代碼字｛C20mi｝，｛C21mi｝被選擇。SC2＝0表示前模式被選擇，SC2＝1則表示后模式被選擇，“X”指示一個獨立的值。
圖25中的SC1和SC2的定義如下SC1＝P·DV
LB
(E2·F2) (23)SC2＝
(24)從方程式(23)和(24)可知，SC1可由下式表示SC1＝P·(DV
)方程式(24)和(25)是實際選擇代碼的產(chǎn)生邏輯。
正如從方程式(24)和(25)看到的，初看起來d≥2的無直流RLL規(guī)則十分復(fù)雜，但可以用很簡單的邏輯完成。這是本發(fā)明系統(tǒng)的方法的一個優(yōu)點。
d≥2時所用的無直流RLL碼編碼器與d＝1的編碼器實際上是一樣的，不同之處在于代碼｛C200i｝，｛C210i｝，｛C20Pγ｝i｛C21pi｝及它們的DP，F(xiàn)2，E2存儲在ROM101中，代碼字｛C20mi｝，｛C21mi｝和它們的DP則存儲器在ROM102中，而代碼字選擇器108的SC1和SC2是由方程式(24)和(25)定義的。
圖25中的DV是DSV的符號位，而圖25中的P是通過對代碼字不均衡值的所有二進制碼的邏輯“或”求反導(dǎo)出的。
以這種方式，本具體裝置的d≥2的無直流RLL碼可用一個很簡單的配置完成。
以下敘述本具體裝置d≥2的無直流RLL碼的具體配置。
具體裝置15。
在本具體裝置中，無直流RLL碼具有d＝2，k＝8，m＝8，n＝14，Tw＝0.57T和Tmin＝1.14T。
在本具體裝置中，8位數(shù)據(jù)字直接轉(zhuǎn)換成代碼字。
在本具體裝置中，使用圖26(a)～26(i)所示的14位代碼字。這些代碼字具有d＝2，k＝8和n＝14，并且按照(Ⅳ.1)～(Ⅳ.4)的選擇法則加以選擇和組合。正如從圖26(a)～26(i)所見，共有259個代碼字，以便分別分配給8位數(shù)據(jù)字。因此，Tw＝0.57T，而且Tw要比普通8/16位轉(zhuǎn)換碼長14%。
在圖26(a)～26(i)中，代碼字No.1～No.26和No.59～82屬于代碼字｛200i｝和｛
200i｝;代碼字No.27～No.58和No.83～No.121屬于代碼字｛210i｝和｛
210i｝;代碼字No.122～No.131，No.146～No.151，No.155～No.160，No.164～No.174，No.182～No.192，No.203～No.216和No.235～No.242屬于代碼字｛C20Pi｝，｛
C20Pi｝，｛C20mi｝和｛
C20mi｝;而代碼字No.132～No.145，No.152～No.154，No.161～No.163，No.175～No.181，No.193～No.202，No.217～No.234和No.243～No.259屬于代碼字｛C21pi｝，｛
C21Pi｝，｛C21mi｝和｛
C21mi｝。本具體裝置中的不均衡值DP的最大值是6。
本具體裝置的無直流RLL碼的Tw比普通的8/16位轉(zhuǎn)換器長14%，適用于高密度記錄。
具體裝置16本具體裝置的無直流RLL碼具有d＝2，k＝6，m＝9，n＝16，Tw＝0.57T和Tmin＝1.14T。
本具體裝置中有522個代碼字，它的Tw約等于0.57T，要比普通的8/16位轉(zhuǎn)換碼的Tw長0.07T左右。
具體裝置17本具體裝置的無直流RLL碼具有d＝2，k＝9，m＝4，n＝8，Tw＝0.5T和Tmin＝T。
在本具體裝置中，當方程式(26)滿足時，對d≥2來說除了數(shù)據(jù)字關(guān)系(Ⅳ.1)～(Ⅳ.4)外，(Ⅳ.5)的代碼字的組合也是可能的。
n-y＜k-d+1 (26)(Ⅳ.5.1)代碼字｛C20pi｝和代碼字｛C21mi｝中，代碼字｛C21moi｝(其中在字組L中的相同二進制值的連續(xù)位數(shù)l不大于d+(k-d+1)-(n-y)〕和它們的后模式
C20i及
C21mOi組成一組，并對每一組代碼字分配一個數(shù)據(jù)字。
(Ⅳ.5.2)代碼字C20mi，代碼字｛C21pi｝中的代碼字C21POi〔其中l(wèi)不大于d+(k-d+1)-(n-y)〕及其后模式
C20mi和
C21POi組成一組，并由于下述的理由為每組代碼字分配一個數(shù)據(jù)字。
每組代碼字分別包括DP＞0和DP＜0的代碼字，所以可以用與(Ⅳ.3)和(Ⅳ.4)情況相似的方法，通過選擇使用具有與DSV1符號相反的DP的代碼字，來防止DSV的發(fā)散。
另一方面，關(guān)于d，k-約束條件，如果方程式(26)得到滿足，則字組R中的相同二進制值的連續(xù)位數(shù)由下式給出γ＜k-d+1 (27)滿足方程式(27)的γ的最大值由γmax表示。當?shù)谝淮a字在字組R中具有γmax個“1”位和第二代碼字字組L中具有l(wèi)個連續(xù)“1”位時，如果把第一和第二代碼字并置，它滿足以下關(guān)系d≤l≤d+(k-d+1-γmax)-1＝k-γmax(28)即使第二代碼字不是后模式，k-約束條件也得到滿足。因為γmax由下式給出γmax＝n-y (29)故l的范圍由下式給出d≤l≤k-n-y (30)如果方程式(26)得到滿足，那么即使字組L中的相同二進制值的連續(xù)位數(shù)l處于方程式(30)的范圍內(nèi)，而且代碼字｛C21mi｝和｛C21pi｝的代碼字以(Ⅳ.5)表示的方式組合，d，k-約束條件也得到滿足。對于代碼字｛C21poi｝，｛C21moi｝和它們的后模式｛
C21POi｝，｛
C21mOi｝來說，F(xiàn)2＝0是一個例外。這樣，不需要改變圖25，而｛C21poi｝屬于｛C20poi｝，｛C21moi｝屬于｛C20mi｝。
通過引入代碼字的組合(Ⅳ.5)，獲得表示在圖27中的16個代碼字(不包括后模式)，并構(gòu)成4/8轉(zhuǎn)換無直流RLL碼。
在圖27中，16號代碼字是靠新代碼字的組合(Ⅳ.5.2)得到的。圖26中的代碼字組合只是一個例子。當d＝2，k＝9和m＝8時，則有y＝1，γmax＝7，k-d+1＝8，并從方程式(30)得到l＝2。
在本具體裝置中，d和Tw與普通的8/16位轉(zhuǎn)換無直流RLL碼的d，Tw相等，而k值大出3。然而，代碼長度只有一半，而且編碼器和譯碼器所要求的存儲容量大大減小。例如，譯碼器的存儲容量減小到原容量的
。因此，對通信線路來說，由于它滿足d，k-約束條件不困難，所以本發(fā)明完全有效。
如上所述，當d≥2時，可以構(gòu)成許多比普通的具有d≥2的無直流RLL碼性能高的無直流RLL碼。
具有d≥2以外的且性能優(yōu)良的許多無直流RLL碼也可以構(gòu)成，盡管沒有對它們加以專門地敘述。
如上文所述，按照本發(fā)明，為了滿足d，k-約束條件，對給定的d和k值唯一確定的對字組L，B和R的約束也被引入。在這些代碼構(gòu)成的基礎(chǔ)上選擇代碼字，RLL碼可以很容易地構(gòu)成。許多這樣構(gòu)成的RLL碼其性能比普通RLL碼高。
在對代碼字進行組合以構(gòu)成無直流碼以及數(shù)據(jù)字分配方面，引入了獨特的方法。因此，可以構(gòu)成許多比普通RLL碼性能高的無直流RLL碼。
這樣，本發(fā)明提供了方法和設(shè)備，這種方法和設(shè)備在構(gòu)成有效RLL碼方面有許多優(yōu)點。
勘誤表
權(quán)利要求
1.一種代碼變換方法。用來產(chǎn)生游程長度受限碼，這種方法滿足d，k-約束條件，在這種條件下。具有相同二進制值的連續(xù)二進制碼的最小位數(shù)限定為d，而具有相同二進制值的連續(xù)二進制碼的最大位數(shù)限定為k，通過把mi位的數(shù)據(jù)字轉(zhuǎn)換成ni位的代碼字，其中l(wèi)＜i＜imax，產(chǎn)生2ni個ni位二進制碼模式，把每個這種二進制碼模式劃分成三個字組。一個是具有相同二進制值的位數(shù)為ι的前字組L；一個是具有相同二進制值的連續(xù)位數(shù)為r的后字組R；及一個位于字組L和R之間具有b(等于ni-ι-r)位的中間字組B，選擇完全滿足d，k-約束條件的二進制模式。以它們作為ni位代碼字用在mi/ni轉(zhuǎn)換中。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中d＝1，而且僅使用滿足1≤1≤X和1≤r≤k-x(其中1≤x≤k-1)的代碼字｛10i｝;和滿足x+1≤l≤k和1≤r≤k-x的代碼字｛CX11i｝。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中屬于代碼字｛CX11i｝和在字組L中具有二進制碼“1”的代碼字用｛C11i｝表示，代碼字C11i稱為前模式，而在前模式C11i∈｛C11i｝中“1”碼變?yōu)椤?”碼，“0”碼變?yōu)椤?”碼，這樣形成的代碼字稱為后模式
C11i∈｛
C11i｝。對每個代碼字C10i∈｛C10i｝都分配一個數(shù)據(jù)字，而代碼字C11i和它們的后模式
C11i∈｛C11i｝是成對的，并對每對這樣的代碼字分配一個數(shù)據(jù)字。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中各代碼字根據(jù)INVi＝LB·F并置，其中LB是第一代碼字的R字組的二進制值，如果第二代碼字屬于｛C10i｝則F1＝0;如果第二代碼字屬于｛C11i｝，則F1＝1，如果第二代碼字是前模式，則INV1＝0;如果第二代碼字是后模式，則INV1＝1。
5.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中對代碼字｛C10i｝的每個代碼字C100i∈｛C100i｝分配一個數(shù)據(jù)字，其中代碼字｛C10i｝具有零不均衡值(DP＝0)。該值由代碼字中“1”碼和“0”碼間的數(shù)量之差確定，對屬于代碼字｛C11i｝并具有DP＝0的代碼字C11i∈｛C110i｝和它的后模式
C110i∈｛
C110i｝組成的每個雙字碼組分配一個數(shù)據(jù)字;對屬于代碼字｛C10i｝且具有DP＞0的代碼字C10Pi∈｛C10Pi｝和它的后模式
C10Pi∈｛
C10Pi｝所組成的每一組分配一個數(shù)據(jù)字;對屬于代碼字｛C10i｝且具有DP＜0的代碼字C10mi∈｛C10mi｝和它的后模式
C10mi∈｛
C10mi｝所組成的每個雙字碼組分配一個數(shù)據(jù)字;對每個四字碼組分配一個數(shù)據(jù)字，這四個代碼字是屬于代碼字｛C11i｝且具有DP＞0的C11Pi∈｛C11Pi｝、它的后模式
C11pi∈｛C11Pi｝、屬于代碼字｛C11i｝且具有DP＜0的代碼字C11mi∈｛C11mi｝及它的后模式
C11mi∈｛
C11mi｝。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的碼轉(zhuǎn)換方式，其中代碼字按下式并置
式中LB是第一代碼字的字組R中二進制碼的二進制值，如果在第一代碼字的最后一位上DSV1≥0則DV＝0;如果DSV1＜0，則DV＝1;如果在第二代碼字中DP2＝0則P1＝1;如果DP2≠0則P1＝0;如果DP2＞0，P2＝0;如果DP2＜0 P2＝1;如果第二代碼字屬于｛C100i｝，｛C110i｝，｛C10Pi｝，｛C10mi｝或｛C11Pi｝則SC1＝0;如果第二代碼字屬于｛C11mi｝，則SC1＝1;如果第二代碼字是前模式則SC2＝0;如果第二代碼字是后模式，則SC2＝1。(原文有誤-譯注)
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的碼轉(zhuǎn)換方法(原文有誤-譯注)，其中imax＝1，d＝1，k＝4，m＝8，n＝10，x＝2。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中僅使用｜DP｜≤2的代碼字。
9.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝1，d＝1，k＝7，m＝9，n＝10，x＝3。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中僅使用｜DP｜≤4的代碼字。
11.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝1，d＝1，k＝7，m＝9，n＝10，x＝4。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中僅使用｜DP｜≤4的代碼字。
13.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝1，d＝1，k＝6，m＝9，n＝10，x＝3，而同樣的代碼字僅分配給五個數(shù)據(jù)字(原文有誤-譯注)。
14.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝1，d＝1，k＝6，m＝7，n＝8，x＝3。
15.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝1，d＝1，k＝7，m＝11，n＝12，x＝3。
16.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝1，d＝1，k＝7，m＝11，n＝12，x＝4。
17.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝1，d＝1，k＝4，m＝12，n＝14，x＝2。
18.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝1，d＝1，k＝5，m＝16，n＝18，x＝2。
19.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝1，d＝1，k＝5，m＝16，n＝18，x＝3。
20.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝1，d＝1k＝6，m＝5，n＝6，x＝3。
21.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imaxmi/ni轉(zhuǎn)換碼用來完成m/n轉(zhuǎn)換，式中m=Σi=1im a xmi, n=Σi=1im a xni]]>。
22.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imaxmi/ni轉(zhuǎn)換碼用來完成m/n轉(zhuǎn)換，式中
。
23.根據(jù)權(quán)利要求
22所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中ni是偶數(shù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求
23所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中對每個mi/ni轉(zhuǎn)換，均避免了DSV的發(fā)散。
25.根據(jù)權(quán)利要求
24所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝2，d＝1m1＝7，n1＝8，m2＝9，n2＝10(原文有誤-譯注)。
26.根據(jù)權(quán)利要求
25所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中一個16位數(shù)據(jù)字包括二個3位數(shù)據(jù)字，對第一個數(shù)據(jù)字的高位7進行7/8轉(zhuǎn)換，而對第一數(shù)據(jù)字的最低位和第二數(shù)據(jù)字的8位構(gòu)成的9位進行9/10轉(zhuǎn)換。
27.根據(jù)權(quán)利要求
26所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中使用了在m1/n1轉(zhuǎn)換中具有d＝1，k＝7，m1＝7，n1＝8和x＝3的RLL碼，以及在m2/n2轉(zhuǎn)換中具有m2＝9和n2＝10的RLL碼，這里d＝1，k＝7，m＝16和n＝18。
28.根據(jù)權(quán)利要求
26所述的碼轉(zhuǎn)換方式，其中使用了在m1/n1變換中具有d＝1，k＝7，m1＝7，n1＝8，x＝3和｜DP｜≤4的RLL碼，以及在m2/n2轉(zhuǎn)換中具有m2＝9，n2＝10的RLL碼，這里d＝1，k＝7，m＝16，n＝18。
29.根據(jù)權(quán)利要求
26所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中使用了在m1/n1轉(zhuǎn)換中具有m1＝7，n1＝8的RLL碼，以及在m2/n2轉(zhuǎn)換中具有m2＝9，n2＝10的RLL碼，其中d＝1，k＝7，m＝16，n＝18。
30.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中僅使用了具有y≤l≤k-d+1和d-y≤γ≤k-d+1的代碼字，式中1≤y≤d-1。
31.根據(jù)權(quán)利要求
30所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中對每組雙字代碼字分配一個數(shù)據(jù)字，這兩個代碼字是具有l(wèi)＜d并以“1”開始的代碼字C20i∈｛C20i｝以及它的模式
C20i∈｛
C20i｝，或具有l(wèi)＞d的代碼C21i∈｛C21i｝和它的后模式
C21i∈｛
C21i｝。
32.根據(jù)權(quán)利要求
31所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中代碼字按照INV2＝
并置，式中LB是第一代碼字的R字組的二進制碼的二進制值。如果在第一代碼字中γ≤d-1，則E2＝0;如果γ＞d，則E2＝1;如果在第二代碼字中1≤d-1，則F2＝0;如果l≥d則F2＝1;如果第二代碼字是前模式則INV2＝0;如果第二代碼是后模式則INV2＝1。
33.根據(jù)權(quán)利要求
32所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中mi＝immax，ni＝inmin。
34.根據(jù)權(quán)利要求
32(原文有誤-譯注)所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中d≥3。
35.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝6，d＝5，k＝18，mmin＝2，nmin＝5，y＝2。
36.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝6，d＝5，k＝18，mmin＝2，nmin＝5，y＝3。
37.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝4，d＝6，k＝16，mmin＝2，nmin＝6。
38.根據(jù)權(quán)利要求
34所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝2，d＝3，k＝12，mmin＝8，nmin＝15。
39.根據(jù)權(quán)利要求
33所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中，當滿足k-2d+2≤inmin≤k-d+1條件時，在字組L和R之一中具有相同二進制值的位數(shù)為inmin的代碼字從具有不小于(i+1)nmin位的代碼字中排除掉。
40.根據(jù)權(quán)利要求
39所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝5，d＝2，k＝7，mmin＝2，nmin＝3，y＝1。
41.根據(jù)權(quán)利要求
33所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中當nmin＜d時，不使用nmin位代碼字。
42.根據(jù)權(quán)利要求
41所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝3，d＝3，k＝8，mmin＝1，nmin＝2，y＝2。
43.根據(jù)權(quán)利要求
31所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中對代碼字｛C20i｝的具有DP＝0的代碼字C200i∈｛C200i｝和它的反模式
C200i∈｛
C200i｝所構(gòu)成的每個這樣的雙字代碼字分配一個數(shù)據(jù)字，對代碼字｛C21i｝的具有DP＝0的代碼字C21i∈｛C21i｝和它的后模式C210i∈｛C210i｝所組成的每組這樣的代碼字分配一個數(shù)據(jù)字;對每組四個字的代碼字也分配一個數(shù)據(jù)字，這四個代碼字是代碼字｛C20i｝的具有DP＞0的代碼字C20Pi∈｛C20Pi｝、它的后模式
C20Pi∈｛
C20Pi｝、代碼字｛C20i｝的具有DP＞0的代碼字C20mi∈｛C20mi｝和它的后模式
C20mi∈｛
C20mi｝;對下列每四字一組的代碼字組也分配一個數(shù)據(jù)字，這四個代碼字是代碼字｛C21i｝的具有DP＞0的代碼字C21Pi∈｛C21Pi｝、它的后模式
C21Pi∈｛
C21Pi｝、代碼字｛C21i｝的具有DP＜0的代碼字C21mi∈｛C21mi｝和它的后模式
C20mi∈｛
C20mi｝。
44.根據(jù)權(quán)利要求
43所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中代碼字按照下式并置
式中LB是第一代碼字的字組R的二進制碼的二進制值;如果在第一代碼字的最后一位DSV1≥0則DV＝0，如果DSV1＜0則DV＝1;如果在第二代碼字中DP2＝0則P＝0，如果DP2≠0則P＝1;如果第二代碼字屬于｛C200i｝，｛C210i｝，｛C20i｝或｛C21Pi｝則SC1＝0;如果第二代碼字屬于｛C20mi｝或｛C21mi｝則SC1＝1，如果第二代碼字是前模式則SC2＝0，如果第二代碼字是后模式則SC2＝1。
45.根據(jù)權(quán)利要求
44所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝1，d＝2，k＝8，m＝8，n＝14。
46.根據(jù)權(quán)利要求
44所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝1，d＝2，k＝6，m＝9，n＝16。
47.根據(jù)權(quán)利要求
44所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中當代碼字的R字組中的相同二進制值的連續(xù)位數(shù)的最大值rmax小于k-d+1時，對于代碼字｛C21Pi｝和｛C21mi｝的具有d＜l＜k-n+y的代碼字｛C21P0i｝和｛C21m0i｝，則一個數(shù)據(jù)字分配給由以下四個代碼字組成的每一組四字代碼字代碼字C20Pi∈｛C20Pi｝、它的后模式
C20Pi∈｛C20Pi｝、代碼字｛C21mOi｝∈｛C21mOi｝和它的后模式
C21moi∈｛
C21moi｝;數(shù)據(jù)字還分配給以下構(gòu)成的每組四字代碼字代碼字C20mi∈｛C20mi｝它的后模式
C20moi∈｛
C20moi｝、代碼字C21POi∈｛C21POi｝和它的后模式
C21Poi∈｛
C21Poi｝，當代碼字并置時，代碼字｛C21POi｝包括在｛C20Pi｝中，而代碼字｛C21mOi｝包括在｛C20mi｝中。
48.根據(jù)權(quán)利要求
47所述的碼轉(zhuǎn)換方法，其中imax＝1，d＝2，k＝9，m＝4，n＝8。
49.一個碼變換裝置，用來產(chǎn)生滿足d，k-約束條件的游程長度受限碼，該d，k-約束條件系指具有相同二進制值的最小連續(xù)位數(shù)限定為d，而具有相同二進制值的最大連續(xù)位數(shù)限定為k;所用辦法是把mi位的數(shù)據(jù)字轉(zhuǎn)換成ni位代碼字，其中1≤i≤imax;這種裝置的組成如下代碼字發(fā)生裝置，它用來產(chǎn)生ni位的代碼字，其前字組L中具有相同二進制值的l個連續(xù)位;其后字組R中相同二進制值的連續(xù)位數(shù)為r;其中間字組B包括位于L和R字組之間的b(＝ni-l-r)位相同二進制值;B字組完全滿足d，k-約束條件。字組R信息發(fā)生裝置，該裝置產(chǎn)生關(guān)于與上述代碼字發(fā)生裝置產(chǎn)生的第一代碼字和第二代碼字并置時的第一代碼字的R字組的信息。第二代碼字信息發(fā)生裝置，它產(chǎn)生關(guān)于第二代碼字的信息;第二代碼字選擇/修改裝置，它按照來自上述R字組信息發(fā)生裝置和上述第二代碼字信息發(fā)生裝置的信息，來選擇和修改第二代碼字。
50.根據(jù)權(quán)利要求
49所述的碼變換裝置，其中由上述代碼字發(fā)生裝置產(chǎn)生的代碼字滿足1≤l≤x和1＜r≤k-x或者x+1≤l≤k和1≤r≤k-x條件，其中1≤x≤k-1。
51.根據(jù)權(quán)利要求
50所述的碼變換裝置，其中上述的R字組信息發(fā)生裝置包括用來保持第一代碼字的R字組的二進制碼的二進制值LB的裝置;上述第二代碼字信息發(fā)生裝置包括用來分別在l≤x和l＞x+1條件下產(chǎn)生F1＝0和F1＝1的裝置;而上述的第二代碼字選擇/修改裝置包括用來計算F1·LB的裝置，和在F1·LB＝0時原封不動地輸出第二代碼字，在F1·LB＝1時以前模式輸出的裝置。
52.根據(jù)權(quán)利要求
50所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中上述的字組R信息發(fā)生裝置，包括用來保持第一代碼字的R字組的二進制碼的二進制值LB的裝置;上述第二代碼字信息發(fā)生裝置，包括在第二代碼字中l(wèi)≤x時產(chǎn)生F1＝0，l≥x+1時產(chǎn)生F1＝1的裝置;上述第二代碼字選擇/修改裝置，包括在第一代碼字的最后一位上DSV1＞0時產(chǎn)生DV＝0，DSV1＜0時產(chǎn)生DV＝1的裝置;還有在第二代碼字的不均衡值DP2＝0時產(chǎn)生P1＝1，在DP2＞0時產(chǎn)生P1＝0和P2＝0以及DP2＜0時產(chǎn)生P1＝0，P2＝1的裝置;此外，有計算SC1＝
·P2·F1的裝置，僅當SC1＝1時，選擇具有F1＝1，DP2＝0的代碼字作為第二代碼字的裝置，另外還有計算SC2＝F1·LB+
的裝置，及在SC2＝0時原封不動地輸出第二代碼字、SC2＝1時以后模式輸出的裝置。
53.根據(jù)權(quán)利要求
52所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝1，d＝1，k＝4，m＝8，n＝10，x＝2。
54.根據(jù)權(quán)利要求
53所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中只使用｜DP｜≤2的代碼字。
55.根據(jù)權(quán)利要求
52所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝1，d＝1，k＝7，m＝9，n＝10，x＝3。
56.根據(jù)權(quán)利要求
55所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中，只使用｜DP｜≤4的代碼字。
57.根據(jù)權(quán)利要求
55所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝1，d＝1，k＝7，m＝9，n＝10，x＝4。
58.根據(jù)權(quán)利要求
57所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中只使用｜DP｜≤4的代碼字。
59.根據(jù)權(quán)利要求
52所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝1，d＝1，k＝6，m＝9，n＝10，x＝3，而且相同的代碼字僅分配給五個數(shù)據(jù)字。
60.根據(jù)權(quán)利要求
52所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中，imax＝1，d＝1，k＝6，m＝7，n＝8，x＝3。
61.根據(jù)權(quán)利要求
52所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝1，d＝1，k＝7，m＝11，n＝12，x＝3。
62.根據(jù)權(quán)利要求
52所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝1，d＝1，k＝7，m＝11，n＝12，x＝4。
63.根據(jù)權(quán)利要求
52所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝1，d＝1，k＝4，m＝12，n＝14，x＝2。
64.根據(jù)權(quán)利要求
52所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝1，d＝1，k＝5，m＝16，n＝18，x＝2。
65.根據(jù)權(quán)利要求
52所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝1，d＝1，k＝5，m＝16，n＝18，x＝3。
66.根據(jù)權(quán)利要求
52所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中i max ＝1，d＝1，k＝6，m＝5，n＝6，x＝3。
67.根據(jù)權(quán)利要求
52所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝2，d＝1，m1＝7，n1＝8，m2＝9和n2＝10(原文有誤-譯注)。
68.根據(jù)權(quán)利要求
67所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中16位數(shù)據(jù)字含有兩個8位數(shù)據(jù)字，對第一數(shù)據(jù)字的高7位作7/8變換，對由第一數(shù)數(shù)字的最低位和第二數(shù)據(jù)字的8位所組成的9位則作9/10變換。
69.根據(jù)權(quán)利要求
68所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中僅使用｜DP｜≤4的代碼字。
70.根據(jù)權(quán)利要求
49所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中由前述的代碼字發(fā)生裝置產(chǎn)生的代碼字，當1≤y≤d-1時滿足y≤l≤k-d+1和d-y≤r≤k-d+1。
71.根據(jù)權(quán)利要求
70所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中，前述的字組R信息發(fā)生裝置，包括用來保持第一代碼字字組R二進制碼的二進制值LB的裝置，以及用來在γ≤d-1和r≥d時分別產(chǎn)生E2＝0和E2＝1的裝置，式中r是在第一代碼字的字組R中相同二進制值的連續(xù)位數(shù)，前述的第二代碼字信息發(fā)生裝置包括有在l≤d-1和l≥d時分別產(chǎn)生F2＝0和F2＝1的裝置，式中l(wèi)是在字組L中相同二進制值的連續(xù)位數(shù)，而上述的第二代碼字選擇/修改裝置包括計算INV2＝
及在INV2＝0和INV2＝1的情況下分別以前模式和后模式輸出第二代碼字的裝置。
72.根據(jù)權(quán)利要求
71所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中mi＝immin，ni＝inmin。
73.根據(jù)權(quán)利要求
72所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝6，d＝5，k＝18，mmin＝2，nmin＝5，y＝2。
74.根據(jù)權(quán)利要求
72所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝6，d＝5，k＝18，mmin＝2，nmin＝5，y＝3。
75.根據(jù)權(quán)利要求
72所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝4，d＝6，k＝16，mmin＝2，nmin＝6。
76.根據(jù)權(quán)利要求
72所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝2，d＝3，k＝12，mmin＝8，nmin＝15。
77.根據(jù)權(quán)利要求
72所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中當滿足inmin≥MAX｛k-d+1+y-nmin，k-2(d-1)+1｝時，在字組R和L之一中具有相同二進制值的inmin個二進制位的代碼字被從具有不小于(i+1)nmin個二進制位的代碼字中排除掉。
78.根據(jù)權(quán)利要求
77所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝5，d＝2，k＝7，mmin＝2，nmin＝3，y＝1。
79.根據(jù)權(quán)利要求
72所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中在nmin＜d時nmin位代碼字不被使用。
80.根據(jù)權(quán)利要求
79所述的碼變換裝置，其中imax＝3，d＝3，k＝8，mmin＝1，nmin＝2，y＝2。
81.根據(jù)權(quán)利要求
71所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中第二代碼字選擇/修改裝置包括以下一些裝置用于計算SC2＝
的裝置，在SC2＝0和SC2＝1時分別以前模式和后模式輸出第二代碼字的裝置、當?shù)谝淮a字的最后一位上DSV1≥0和DSV1＜0時用來分別產(chǎn)生DV＝0和DV＝1的裝置，在第二代碼字中當DP＝0和DP≠0分別用來產(chǎn)生P＝0和P＝1的裝置、用來計算SC1＝P·(DV
CS2)的裝置及在SC1＝1時用來為前模式選擇具有DP＜0的代碼字作為第二代碼字的裝置。
82.根據(jù)權(quán)利要求
81所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝1，d＝2，k＝8，m＝8，n＝14。
83.根據(jù)權(quán)利要求
81所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝1，d＝2，k＝6，m＝9，n＝16。
84.根據(jù)權(quán)利要求
81所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中當代碼字的字組R中相同二進制值的連續(xù)最大位數(shù)rmax比k-d+1小時，對于具有d≤l≤k＝n+y的代碼字來說，賦于它的F2＝0。
85.根據(jù)權(quán)利要求
84所述的碼轉(zhuǎn)換裝置，其中imax＝1，d＝2，k＝9，m＝4，n＝8。
專利摘要
本發(fā)明有關(guān)一種將m位數(shù)據(jù)字變換為n位代碼字，即使將變換后的代碼字連接，也可以將同一2進制值的連續(xù)位數(shù)限制在大于d而小于k的Run-Length-Limited代碼組織構(gòu)成的方法及裝置。本構(gòu)成法包括從n位的文檔編號H04L25/49GK85106794SQ85106794
公開日1986年12月17日 申請日期1985年9月10日
發(fā)明者池谷章, 山光長壽郎, 末定邦雄, 小倉一郎 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan