CN1365542A

CN1365542A - 信息编码的方法和装置,编码信息的解码方法和装置,记录介质的制造方法,记录介质和调制信号

Info

Publication number: CN1365542A
Application number: CN01800611A
Authority: CN
Inventors: A·斯考哈默·伊米克·基士
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2002-08-21
Also published as: TWI268047B; US20010030933A1; EP1190488A4; EP1190488A1; JP3848163B2; WO2001071923A1; AU4282501A; JP2003528417A; KR20020011981A; US6639524B2

Abstract

本发明涉及信息编码,更具体地说,本发明涉及对具有更高的信息密度的信息进行编码的方法和装置。本发明还涉及由编码信息生成调制信号、由编码信息生成记录介质、以及记录介质本身,使得可以在更小的空间记录同样数量的信息,提高信息密度。

Description

信息编码的方法和装置，编码信息的解码方法和装置，记录介质的制造方法，记录介质和调制信号

技术领域

本发明涉及信息编码，更具体地说，本发明涉及对具有更高的信息密度的信息进行编码的方法和装置。本发明还涉及由编码信息生成调制信号、由编码信息生成记录介质、以及记录介质本身。本发明还涉及对编码信息进行解码的方法和装置，以及从调制信号和/或记录介质中解码编码信息的方法和装置。

背景技术

当数据通过传输线传输或记录到记录介质，如磁盘、光盘或磁光盘上时，在传输或记录之前，数据被调制成与传输线或记录介质相匹配的代码。

游程长度受限码(Run length limited code)，也就是通常所称的(d，k)编码，已经广泛地成功应用在现代的磁和光记录系统中。K.A.Schouhamer Immink在名为《大规模数据存储系统编码》(ISBN 90-74249-23-X，1999)的书中叙述了这样的编码以及进行这样的编码的方法。游程长度受限码是早先的不归零记录码的扩展，其中记录的二进制“0”是由不改变记录介质(磁通量)来表示的，而二进制“1”是由记录磁通量从一个方向转变到相反方向来表示的。

在(d，k)码中，保持了上述的记录规则，同时有另外的约束，即在连续的“1”之间至少要记录d个“0”，并且在连续的“1”之间不能记录超过k个的“0”。第一条约束避免了因为连续地记录一系列的“1”时复制转变的脉冲拥挤造成的码元间干扰。第二条约束确保能够通过将锁相环“锁定”到复制的转变上而由复制数据恢复时钟。如果有太长的由不含“1”的连续的“0”组成的连续串，重新生成锁相环的时钟会变得不同步。例如，在(2，7)编码中，在记录的“1”之间至少有两个“0”，并且在记录的“1”之间不能有超过7个的连续记录的“0”。

通过模2积分运算将一系列编码位转变成由具有高或低信号值的位单元组成的相应的调制信号。在调制信号中，“1”位由高信号值到低信号值的转变或相反的转变来表示，而“0”位由调制信号中没有变化而表示。

这样的编码的信息传递效率一般由比率表示，这是信息字的位数(m)比码字的位数(n)的商值(即m/n)。理论上的最大编码比率，设数值为d和k，称为香农信道容量(Shannon capacity)。图1列出了d＝2的对k的香农信道容量C(d，k)。我们知道，对于(2，7)编码，香农信道容量C(2，7)的值为0.5174。这意味着(2，7)编码的比率不可能大于0.5174。在实际的编码中，要求比率为有理分数，并约定上述(2，7)编码的比率为1/2。这个1/2比率比0.5174的香农信道容量稍小一些，所以这个编码具有更高的效率。为了达到1/2的比率，将1个无约束的数据位映射成2个约束的编码位。

具有1/2比率的(2，7)编码和实现相关编码器和解码器的方法在本领域是公知的。在Eggenberger和Hodges的题为《可变字长顺序编码与解码，固定比率数据编码》的第4,115,768号美国专利中公开了一种编码器，其输出序列满足游程长度的限制。

但是，需要有更加高效的编码，以提高例如记录介质或传输线上的信息密度。

发明内容

在根据本发明的转换方法和装置中，以大于1/2的比率将m位信息字转换成n位的码字。从而可以在更小的空间内存储同样的信息量，提高了信息密度。

在本发明中，将n位码字分为第一种类型、第二种类型和第三种类型，并分为第一种、第二种和第三种编码状态，从而，如果先前的m位信息字被转换成第一种类型的n位码字，则将m位信息字转换成第一、第二或第三种n位码字，如果先前的m位信息字被转换成第二种类型n位码字，则转换成第一或第三种n位码字，如果先前的m位信息字被转换成第三种类型n位码字，则转换成第一种n位码字。另外，属于不同编码状态的码字组不包含任何共同的码字。在一个实施例中，第一种类型n位码字以“00”结束，第二种类型n位码字以“10”结束，第三种类型n位码字以“01”结束，属于第一种状态的n位码字以“00”开始，属于第二种状态的n位码字以“00”、“01”或“10”开始，属于第三种状态的n位码字以“00”或“01”开始。另外，在本发明的实施例中，n位码字满足对(2，k)的dk约束，从而在连续的“1”之间有至少2个、至多k个“0”。

在本发明的另一个实施例中，根据本发明的编码装置和方法用于在记录介质上记录信息，以及根据本发明生成记录介质。

在本发明的另一个实施例中，根据本发明的编码装置和方法还用于发送信息。

在根据本发明的解码方法和装置中，根据本编码方法和装置生成的n位码字被解码为m位信息字。该解码过程包括确定下一个n位码字的状态，以及在该状态确定的基础上将当前的n位码字转换成m位信息字。

在本发明其它的实施例中，根据本发明的解码装置和方法被用于由记录介质再生信息。

在本发明别的实施例中，根据本发明的解码装置和方法被用于接收在介质上传输的信息。

附图说明

通过以下的详细说明和附图，可以更加完全地理解本发明，附图仅用于示例的目的，其中相同的标号指示不同图中相应的部件，附图中：

图1列出了d＝2对k的香农信道容量C(d，k)；

图2显示的是在第一个实施例中怎样把不同分组中的码字分配为不同状态的示例：

图3显示的是根据本发明的编码装置的实施例；

图4A-4B显示的是根据第一个实施例将6位信息字转换成11位码字的完整的转换表；

图5显示的是利用图4A-4B的转换表将一系列信息字转换成一系列码字；

图6显示的是根据本发明的记录装置的实施例；

图7显示的是根据本发明的记录介质和调制信号；

图8显示的是根据本发明的传输装置；

图9显示的是根据本发明的解码装置；

图10显示的是根据本发明的再生装置；

图11显示的是根据本发明的接收装置；

图12显示的是在第二个实施例中怎样把不同分组中的码字分配为不同状态的示例；

图13A-13B显示的是根据第二个实施例将11位信息字转换成20位码字的转换表的开头部分；

图14显示的是在第三个实施例中怎样把不同分组中的码字分配为不同状态的示例；

图15A-15B显示的是根据第三个实施例将6位信息字转换成11位码字的转换表：

图16显示的是在第四个实施例中怎样把不同分组中的码字分配为不同状态的示例；

图17A-17D显示的是根据第四个实施例将7位信息字转换成13位码字的转换表。

优选实施例说明

以下说明根据本发明的通用编码方法，其后是该编码方法的一个具体的第一实施例。然后参照第一个实施例说明根据本发明的通用解码方法。接着将说明根据本发明的各种装置。具体而言，将说明根据本发明的编码装置、记录装置、传输装置、解码装置、再生装置以及接收装置。然后还将说明根据本发明的别的编码装置。编码方法

根据本发明，将m位信息字转换成n位码字，使m/n比率大于1/2。码字被分为第一、第二和第三种类型，其中第一种类型包括以“00”结束的码字，第二种类型包括以“10”结束的码字，第三种类型包括以“01”结束的码字。从而，将第一种类型码字分为三个分组：E0000、E1000和E0100，将第二种类型码字分为三个分组：E0010、E1010和E0110，将第三种类型码字分为三个分组：E0001、E1001和E0101。码字分组E0000包括以“00”开始、以“00”结束的码字，码字分组E1000包括以“10”开始、以“00”结束的码字，码字分组E0100包括以“01”开始、以“00”结束的码字。码字分组E0010包括以“00”开始、以“10”结束的码字，码字分组E1010包括以“10”开始、以“10”结束的码字，码字分组E0110包括以“01”开始、以“10”结束的码字。码字分组E0001包括以“00”开始、以“01”结束的码字，码字分组E1001包括以“10”开始、以“01”结束的码字，码字分组E0101包括以“01”开始、以“01”结束的码字。

同时将码字分成至少一个第一种的状态、至少一个第二种的状态，以及至少一个第三种的状态。第一种的状态包括仅以“00”开始的码字，第二种的状态包括以“00”、“01”和“10”之一开始的码字，第三种的状态包括以“00”或“01”开始的码字。

另外，属于不同编码状态的码字组不会包含任何共同的码字。也就是说，不同的状态不会包含共同的码字。根据第一个实施例的编码方法

在本发明的第一个实施例中，将6位信息字转换成11位码字。该码字满足(2，k)约束，并且被分为第一种的4(r1)个状态、第二种的3(r2)个状态，以及第三种的2(r3)个状态(一共有r＝r1+r2+r3＝9种状态)。为了减少k约束，将码字即“0000000000000”排除在编码表之外。

为了进行编码，将每个状态中的每个11位码字与一个编码状态方向相关联。状态方向指示了后续的状态，在编码过程中，由该后续状态来选择码字。给码字分配状态方向，使以“00”结束的码字(即分组E0000、E1000和E0100中的码字)具有指示r＝9个状态中任何一个的关联状态方向，而以“10”结束的码字(即分组E0010、E1010和E0110中的码字)具有仅仅指示第一种或第三种的一个状态的关联状态方向。另外，以“01”结束的码字(即分组E0001、E1001和E0101中的码字)具有仅仅指示第三种的一个状态的关联状态方向。这确保满足d＝2的约束。

另外，下面会详细解释，虽然可以给相同状态的不同信息字分配相同的码字，但不同的状态不能包含相同的码字。具体而言，分组E0000、E1000和E0100中的码字可以9次分配给一个状态中的不同信息字，而分组E0010、E1010和E0110中的码字可以6次分配给一个状态中的不同信息字，此外，分组E0001、E1001和E0101中的码字可以4次分配给一个状态中的不同信息字。在分组E0000中有18个码字，在分组E1000中有13个码字，在分组E0100中有9个码字，所以对于第一种类型的码字有360(9*(18+13+9))种“码字-状态方向”组合。在分组E0010中有9个码字，在分组E1010中有6个码字，在分组E0110中有4个码字，所以对于第二种类型的码字有114(6*(9+6+4))种“码字-状态方向”组合。在分组E0001中有11个码字，在分组E1001中有9个码字，在分组E0101中有6个码字，所以对于第三种类型的码字有104(4*(11+9+6))种“码字-状态方向”组合。总共存在360+114+104＝578种“码字-状态方向”组合。

对于m位信息字，一共有2m个可能的信息字。所以，对于6位信息字，存在26＝64个信息字。因为在这个编码实施例中有9个状态，所以需要9乘64＝576种“码字-状态方向”组合。剩下578-576＝2种组合。

遵循上述的限制，将各分组中的可用码字在第一、第二和第三种的状态上分配。图2显示的是在这个实施例中怎样将不同分组中的码字分配到不同状态的示例。如图2所示，在这个示例中，状态1、2、3和4是第一种的状态，状态5、6和7是第二种的状态，状态8和9是第三种的状态。以大小为18的分组E0000为例，分组E0000在状态1中有6个码字，在状态2、3和4中各有4个码字。以状态1为例，在状态1中，“码字-状态方向”组合的数量是9×6+6×1+4×1＝64，这意味着可以分配6位的信息字。记住，第一种类型的每个码字都可以分配9种不同状态中的任何一种作为状态方向，因而在一个状态中使用9次；因为d＝2的限制，第二种类型的每个码字只能分配第一种和第三种的六个状态中的一个作为状态方向，从而在一个状态中使用6次。另外，因为d＝2的限制，第三种类型的每个码字只能分配第一种的四个状态中的一个作为状态方向，从而在一个状态中使用4次。

可以证明，图2所示的r＝9个状态中的任何一个中至少有64个可以分配给码字的信息字，这足够容纳6位信息字。由上述的方式，任何任意的6位信息字序列都可以唯一地转换成码字序列。

图4A-4B显示的是根据这个实施例的用于将6位信息字转换成11位码字的完整的转换表。在图4A-4B的转换表中包含了分配给每个码字的状态方向。具体地说，在图4A-4B中，第1列显示的是信息字的十进制表示。第2、4、6、8、10、12、14、16和18列显示的分别是分配给状态1、2、3、4、5、6、7、8和9的信息字的码字(在本领域中也称为信道位)。第3、5、7、9、11、13、15、17和19列由数字1、2、3、4、5、6、7、8和9分别显示了第2、、6、8、10、12、14、16和18列中的关联码字的状态方向。

以下参照图5进一步解释由信息字序列到码字序列的转换。图5的第一列从上到下显示的是连续的6位信息字序列，第二列在括弧中显示的是这些信息字的十进制值。第三列的“状态”是用于信息字转换的编码状态。当先前的码字发出后，该“状态”被搁置(即先前码字的状态方向)。第四列“码字”包括根据图4A-B的转换表分配给信息字的码字。第五列“后续状态”是与第四列的码字相关联的状态方向，也根据图4A-B的转换表确定。

图5中的第一列所示的信息字序列中的第一个字的字值是为十进制的“1”。我们假设信息字序列的转换开始时编码状态是状态1(S1)。从而根据转换表中的状态1码字组将第一个字转换成码字“00000000100”。同时因为分配给状态1中表示十进制值“1”的码字“00000000100”的状态方向是状态2，因此后续状态变成状态2(S2)。这意味着后续的信息字(十进制值“3”)将使用状态2中的码字转换。因此，十进制值为“3”的后续的信息字转换成码字“00001000100”。按照和上述同样的方式来转换十进制值为“5”、“12”和“19”的信息字。解码方法

下面参照图4A-4B详细解释从记录介质接收到的n位码字(在此例中是11位字)的解码。为了便于说明，假设从，例如记录介质，接收到的连续的码字序列的字值是“00000001000”、“00010010000”、“10000100100”。从图4A-4B的转换表可见，第一个码字“00000001000”分别分配给了信息字“9”、“10”、“11”、“12”、“13”、“14”、“15”、“16”和“17”，以及状态方向1、2、3、4、5、6、7、8和9。后续码字的值是“00010010000”，属于状态3中的码字组。这意味着第一个码字“00000001000”的状态方向为3。状态方向为3的第一个码字“00000001000”表示十进制值为“11”的信息字。因此，可以确定第一个码字表示十进制值为“11”的信息字“00000001000”。

另外，第三个码字“10000100100”是状态6的成员。因此，和上述的一样，可以确定第二个码字“00010010000”表示十进制值为“14”的信息字。同样也可以解码其它的码字。需要注意的是，当前码字和后续码字都要被查看，以将当前码字解码为唯一的信息字。编码装置

图3显示的是根据本发明的编码装置124的实施例。编码装置124将m位信息字转换成n位码字，其中不同的编码状态的数量用s位表示。例如，编码状态的数量r＝9时，s等于4。如图所示，编码装置124包括转换器50，用于将(m+s)二进制输入信号转换成(n+s)二进制输出信号。在优选实施例中，转换器50包括只读存储器(ROM)，它存储根据本发明的至少一个实施例的转换表，以及寻址电路，用于寻址基于m+s二进制输入信号的转换表。但是，转换器50可以不用ROM，而是包括组合逻辑电路，它产生与根据本发明至少一个实施例的转换表同样的效果。

在转换器50的输入端，m个输入端被连接到用于接收m位信息字的第一总线51。在转换器50的输出端，n个输出端被连接到用于发送n位码字的第二总线52。另外，s个输入端被接到用于接收指示当前编码状态的状态字的s位第三总线53。状态字由缓冲存储器54发送，缓冲存储器54包括例如s个触发器。缓冲存储器54具有连接到第四总线55的s个输入端用于接收状态方向，该状态方向作为状态字装入缓冲存储器54。为了发送要装入缓冲存储器54的状态方向，使用转换器50的s个输出端。

第二总线52与并行-串行转换器56的并行输入端相连接，并行-串行转换器56将在第二总线52上所接收到的码字转换成为串行的位串。信号线57将该串行位串传输到调制电路58，调制电路58将该位串转换成调制信号。然后，在线路60上发送该调制信号。调制电路58可以是任何已知的用于将二进制数据转换成调制信号的电路，例如模2积分器。

为了使编码装置的运行同步，编码装置具有常规类型的时钟发生电路(未示出)，用于为控制，例如，并行/串行转换器58的定时和缓冲存储器54的加载而产生时钟信号。

在运行中，转换器50分别从第一总线51和第三总线53接收m位信息字和s位状态字。s位状态字指示转换m位信息字时使用的转换表中的状态。相应的，在m位信息字的值的基础上，通过由s位状态字指明的状态中的码字确定n位码字。并且还确定与n位码字相关联的状态方向。状态方向，也就是它的值，被转换成s位二进制字：或者，也可以把状态方向作为s位二进制字存储在转换表中。转换器50在第二总线52上输出n位码字，并在第四总线55上输出s位的状态方向。缓冲存储器54存储s位状态方向作为状态字，并通过第三总线53，与转换器50对后续信息字的接收同步地将s位的状态字传输到转换器50。这个同步是在上述任何已知方式的时钟信号的基础上产生的。

第二总线52上的n位码字被并行/串行转换器56转换为串行数据，然后该串行数据被调制器58转换成调制数据。

然后，调制信号可以进行下一步的记录或传输处理。记录装置

图6显示的是用于记录信息的记录装置，它包括图3所示的根据本发明的编码装置124。如图6所示，m位信息字被编码装置124转换成调制信号。编码装置124生成的调制信号传送到控制电路123。控制电路123可以是任何用于响应于施加到控制电路123的调制信号而控制光读取器或激光二极管122，从而在记录介质110上记录与调制信号相对应的标记样式的常规的控制电路。

图7通过示例显示了根据本发明的记录介质110。所示的记录介质110是只读存储器(ROM)型的光盘。但是，本发明的记录介质110不限于ROM型光盘，而可以是任何类型的光盘，如一写多读(WORM)光盘、随机存取存储器(RAM)光盘，等等。另外，记录介质110不限于光盘，可以是任何类型的记录介质，如磁盘、磁光盘、存储卡、磁带，等等。

如图7所示，根据本发明一个实施例的记录介质具有在记录轨111上排布的信息图形。具体地，图7显示了记录轨111沿其方向114的放大图。如图所示，记录轨111包括坑点区112和非坑点区113。通常，坑点和非坑点区112、113表示调制信号115中的恒定信号区(码字中的“0”)，坑点和非坑点区之间的转变表示调制信号115中的逻辑状态转变(码字中的“1”)。

如上所述，可以首先生成调制信号，然后将调制信号记录在记录介质110上，从而得到记录介质110。如果记录介质是光盘，也可以通过公知的母版制作和复制技术得到记录介质110。传输装置

图8显示的是用于传输信息的传输装置，包括图3所示的根据本发明的编码装置124。如图8所示，m位信息字被编码装置124转换成调制信号。然后，发射机150进一步处理该调制信号，根据该传输器所属的传输系统，将调制信号转换成用于传输的形式，并通过传输介质，如空气(或空间)、光纤、电缆，或导体，等等，传输该转换后的调制信号。解码装置

图9所示是根据本发明的解码装置。该解码器进行图3所示的转换器的逆操作，将本发明的n位码字转换成m位信息字。如图所示，解码器100包括第一检查表(LUT)102和第二LUT 104。第一和第二检查表102、104存储用于生成要进行解码的n位码字的转换表。其中K指次数，第一LUT 102接收第(K+1)个n位码字，第二LUT 104接收第一LUT 102的输出和第K个n位码字。相应地，解码器100作为滑动块解码器运行。在每一个块瞬时，解码器100将一个n位码字解码为一个m位信息字，并接着处理数据序列(也称为信道比特流)中的后续的n位码字。

在运行中，第一LUT 102根据存储的转换表确定第(K+1)个码字的状态，并将该状态输出到第二LUT 104。所以第一LUT 102的输出是1，2，…，r范围内的二进制数(其中r表示转换表中状态的数量)。第二LUT 104利用储存的转换表，根据第K个码字确定与第K个码字相关联的可能的m位信息字，然后利用由第一LUT 102和储存的转换表而来的状态信息，确定由n位码字所表示的可能的m位信息字中特定的一个。

只是为了进一步的解释，这里假设n位码字是利用图4A-4B中的转换表生成的11位码字。然后，参照图5，如果第(K+1)个11位码字是“00001000100”，第一LUT 102确定状态为状态2。另外，如果第K个11位码字是“00000000100”，则第二LUT 104确定表示一个6位信息字的11位码字的十进制值是0、1、2、3、4、5、6、7、8或9。并且，因为第一LUT 102提供了状态2的后续状态或状态方向，所以第二LUT 104确定第K个11位码字表示十进制值为1的6位信息字，因为与状态方向2相关联的11位码字“00000000100”表示十进制值为1的6位信息字。再生装置

图10显示了一个再生装置，它包括图9所示的根据本发明的解码器100。如图所示，读取装置包括用于读取根据本发明的记录介质110的普通类型的光读取器122。记录介质110可以是上述的任何类型的记录介质。光读取器122生成对应于记录介质110上的信息样式的模拟读出信号。检波电路125将这个普通形式的读出信号转换成解码器100可以接受的二进制信号。解码器100将二进制信号解码，得到m位信息字。接收装置

图11显示的是一个接收装置，包括图9所示的根据本发明的解码器100。如图所示，该接收装置包括接收器160，它用于接收在介质上，如空气(或空间)、光纤、电缆、导体，等等，传输的信号。接收机160将接收到的信号转换成解码器100能够接受的二进制信号。解码器100将二进制信号解码，得到m位信息字。根据第二个实施例的编码方法

图12和13A-13B显示了本发明的另一个实施例。根据这个实施例，通过将11位信息字转换成20位码字，得到了大于1/2的比率；其中，编码状态的数量r等于9，有4个是第一种的编码状态，有3个是第二种的编码状态，有2个是第三种的编码状态。而且，码字满足(2，k)约束。图12对应于第一个实施例的图2，显示了在第二个实施例中码字在各状态间的划分。

如上所述，以“00”结束的码字，也就是分组E0000、E1000和E0100中的码字，可以进入r＝9个状态中的任何一个，而以“10”结束的码字，也就是分组E0010、E1010和E0110中的码字，只能进入第一种或第三种的状态(状态1至状态4，或状态8至状态9)。另外，以“01”结束的码字，也就是分组E0001、E1001和E0101中的码字，只能进入第一种的状态(状态1至状态4)。

因此，分组E0000、E1000和E0100中的码字可以9次分配给不同的信息字，而分组E0010、E1010和E0110中的码字可以6次分配给不同的信息字，分组E0001、E1001和E0101中的码字可以4次分配给不同的信息字。参照图12，分组E0000在状态1有152个码字，分组E0010在状态1有65个码字，分组E0001在状态1有70个码字。这样“码字-状态方向”组合的数量是(9×152)+(6×65)+(4×75)＝2,058，这意味着可以分配11位的信息字(2¹¹＝2,048)。可以证明，在r＝9个编码状态的任何一个之中，有至少2,048个信息字可以分配给码字，这足够容纳11位的信息字。

图13A-13B利用和图4A-4B显示第一个实施例的转换表一样的方式显示了第二个实施例的转换表的开始部分。根据第三实施例的编码方法

图14和15A-15B描绘了本发明的另一实施例。根据该实施例，通过将6位信息字转换为11位的码字，实现了大于1/2的比率；其中，编码状态的数量r等于9，而4个编码状态为第一种编码状态，3个编码状态为第二种编码状态，2个编码状态为第三种编码状态，与第一实施例相类似。另外，码字满足(2，k)的约束。图14对应于第一实施例的图2，并显示了在该第三实施例中状态间码字的划分。可以验证从r＝9的编码状态中任何的状态有至少64个信息字可以分配给码字，这已足以容纳6位的信息字了。

图15A-15B说明了用于该第三实施例的转换表，其与图4A-4B中说明用于第一实施例的转换表的形式相同。根据第四实施例的编码方法

图16和17A-17D描绘了本发明的另一实施例。根据该实施例，通过将7位信息字转换为13位的码字，实现了大于1/2的比率；其中编码状态的数量r等于9，而4个编码状态为第一种编码状态，3个编码状态为第二种编码状态，2个编码状态为第三种编码状态，与第一实施例相类似。另外，码字满足(2，k)的约束。图16对应于第一实施例的图2，并显示了在该第四实施例中状态间码字的划分。可以验证从r＝9的编码状态中任何的状态有至少128个信息字可以分配给码字，这已足以容纳7位的信息字了。

图17A-17D说明了用于该第四实施例的转换表，其与图4A-4B中说明用于第一实施例的转换表的形式相同。工业应用性

如上所述，m位信息字以大于1/2的比率被转换为n位码字。结果，可以在较少的空间中记录相同数量的码字，从而增加了信息密度。

已经参考优选的实施例对本发明作了详细地说明，但是应当理解，在本发明的精神和范围内可以进行各种修改和改进。

Claims

1.一种转换方法，包括：

接收m位的信息字，其中m是整数；

将m位的信息字转换为n位的码字，其中n是大于m的整数，n位的码字被分为第一种类型，第二种类型和第三种类型，并被分为第一种编码状态，第二种编码状态和第三种编码状态，以便如果前m位信息字被转换为第一种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种，第二种或第三种编码状态的码字，并且如果前m位信息字被转换为第二种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种或第三种编码状态的码字，而如果前m位信息字被转换为第三种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种编码状态的码字，其中属于不同编码状态的码字组不包含任何共同的码字。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述转换步骤将m位信息字转换为满足dk约束的n位的码字，其中d表示在n位码字中连续的1之间最少数目的零，而k表示在n位码字中连续的1之间最多数目的零。

3.根据权利要求2所述的方法，其中m/n大于1/2，并且d＝2。

4.根据权利要求2所述的方法，其中d＝2。

5.根据权利要求2所述的方法，其中n位码字被分为r1个第一种的编码状态，r2个第二种的编码状态，r3个第三种的编码状态，其中r1，r2和r3是大于或等于1的整数，并且r1，r2和r3个状态各具有与其它r1，r2和r3个编码状态中的n位码字不同的n位码字。

6.根据权利要求5所述的方法，其中m/n大于1/2，并且d＝2，r1＝4，r2＝3和r3＝2。

7.根据权利要求5所述的方法，其中r1＝4，r2＝3和r3＝2。

8.根据权利要求5所述的方法，其中r1+r2+r3＝9。

9.根据权利要求1的所述方法，其中第一种类型的n位码字以“00”结束，第二种类型的n位码字以“10”结束，第三种类型的n位码字以“01”结束。

10.根据权利要求9的所述方法，其中第一种编码状态中的n位码字以“00”开始，第二种编码状态中的n位码字以“00”，“01”或“10”开始，并且在第三种编码状态中的n位码字以“00”或“01”开始。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述转换步骤以m/n的编码率进行转换，其中m/n大于1/2。

12.根据权利要求1所述的方法，其中m等于6而n等于11。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括：

从n位码字产生调制信号。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

在记录介质中记录调制信号。

15.根据权利要求13所述的方法，还包括：

发射调制信号。

16.根据权利要求1所述的方法，其中转换步骤利用转换表将m位信息字转换为n位码字。

17.根据权利要求1所述的方法，其中m等于11而n等于20。

18.根据权利要求1所述的方法，其中m等于7而n等于13。

19.一种转换方法，包括：

接收m位信息字，其中m是整数；

将m位的信息字转换为满足dk约束的n位的码字，其中n是大于m的整数，d表示在n位码字中连续的1之间最少数目的零，而k表示在n位码字中连续的1之间最多数目的零，该n位的码字被分为第一种类型，第二种类型和第三种类型，并被分为第一种编码状态，第二种编码状态和第三种编码状态，并且如果前m位信息字被转换为第一种类型的n位的码字时，则将m位信息字转换为第一种，第二种或第三种编码状态的n位码字，并且如果前m位信息字被转换为第二种的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种或第三种编码状态的码字，而如果前m位信息字被转换为第三种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种编码状态的码字，其中第一种类型的n位码字以“00”结束，第二种类型的n位码字以“10”结束，第三种类型的n位码字以“01”结束，并且第一种的编码状态中的n位码字以“00”开始，第二种的编码状态中的n位码字以“00”，“10”或“01”开始，并且在第三种的编码状态中的n位码字以“00”或“01”开始，其中属于不同编码状态的码字组不包含任何共同的码字。

20.一种编码装置，包括：

一转换器，接收m位的信息字，其中m是整数，并且将m位的信息字转换为n位的码字，其中n是大于m的整数，n位的码字被分为第一种类型，第二种类型和第三种类型，并被分为第一种编码状态，第二种编码状态和第三种编码状态，以便如果前m位信息字被转换为第一种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种，第二种或第三种编码状态的码字，并且如果前m位信息字被转换为第二种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种或第三种编码状态的码字，而如果前m位信息字被转换为第三种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种编码状态的码字，其中属于不同编码状态的码字组不包含任何共同的码字。

21.根据权利要求20所述的编码装置，其中转换器接收具有各m位信息字的编码状态，并根据该编码状态将m位信息字转换为n位码字。

22.根据权利要求21所述的编码装置，还包括：

一向转换器提供编码状态的缓冲器；并且其中

该转换器为下一m位信息字确定编码状态，作为转换处理的一部分，并在该缓冲器中储存确定的编码状态。

23.根据权利要求22所述的编码装置，其中转换器将m位信息字转换为n位码字，并用转换表确定编码状态。

24.根据权利要求20所述的编码装置，还包括：

一从n位码字产生调制信号的调制器。

25.根据权利要求24所述的编码装置，还包括：

一记录装置，将调制信号记录在记录介质上。

26.根据权利要求24所述的编码装置，还包括：

一发射调制信号的发射机。

27.一种制造记录介质的方法，包括：

将m位的信息字转换为n位的码字，其中n是大于m的整数，n位的码字被分为第一种类型，第二种类型和第三种类型，并被分为第一种编码状态，第二种编码状态和第三种编码状态，以便如果前m位信息字被转换为第一种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种，第二种或第三种编码状态的码字，并且如果前m位信息字被转换为第二种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种或第三种编码状态的码字，而如果前m位信息字被转换为第三种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种编码状态的码字，其中属于不同编码状态的码字组不包含任何共同的码字；

从n位码字产生调制信号；和

将调制信号记录在记录介质上。

28.一种记录介质，在信迹中记录有调制的信号，该调制信号包括表示n位码字的信号部分，其中n是整数，每个n位码字表示m位信息字，其中m是小于n的整数，n位码字被分为第一种类型，第二种类型和第三种类型，并被分为第一种编码状态，第二种编码状态和第三种编码状态，以便如果前m位信息字被转换为第一种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种，第二种或第三种编码状态的码字，并且如果前m位信息字被转换为第二种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种或第三种编码状态的码字，而如果前m位信息字被转换为第三种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种编码状态的码字，其中属于不同编码状态的码字组不包含任何共同的码字。

29.根据权利要求28的记录介质，其中信号部分表示n位码字，以便每个连续的n位码字部分地命令一再生装置，其中至少两个m位信息字由每个先前的n位码字所表示。

30.一种调制信号，包括：

表示n位码字的信号部分，每个n位码字表示m位信息字，其中m是小于n的整数，n位码字被分为第一种类型，第二种类型和第三种类型，并被分为第一种编码状态，第二种编码状态和第三种编码状态，以便如果前m位信息字被转换为第一种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种，第二种或第三种编码状态的码字，如果前m位信息字被转换为第二种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种或第三种编码状态的码字，而如果前m位信息字被转换为第三种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种编码状态的码字，其中属于不同编码状态的码字组不包含任何共同的码字。

31.根据权利要求30所述的调制信号，其中信号部分表示n位码字，以便每个连续的n位码字部分地命令一再生装置，其中至少两个m位信息字由每个先前的n位码字所表示。

32.一种解码方法，包括：

接收n位的码字，其中n是整数；

将n位的码字转换为m位的信息字，其中m是小于n的整数，n位的码字被分为第一种类型，第二种类型和第三种类型，并被分为第一种编码状态，第二种编码状态和第三种编码状态，以便如果前m位信息字被转换为第一种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种，第二种或第三种编码状态的码字，并且如果前m位信息字被转换为第二种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种或第三种编码状态的码字，而如果前m位信息字被转换为第三种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种编码状态的码字，其中属于不同编码状态的码字组不包含任何共同的码字。

33.根据权利要求32的方法，其中n位码字被分为r1个第一种的编码状态，r2个第二种的编码状态，r3个第三种的编码状态，其中r1，r2和r3是大于或等于1的整数，并且r1，r2和r3个状态各具有与其它r1，r2和r3个编码状态中的n位码字不同的n位码字。

34.根据权利要求33所述的方法，其中转换步骤确定后续n位码字属于p和q个编码状态中的哪一个，并根据确定的编码状态将当前n位码字转换为m位信息字。

35.根据权利要求34所述的方法，其中r1，r2和r3个编码状态中至少一个包括多于一个相同的n位码字，该相同的n比特码字映射到不止一个m位信息字，并且每个相同的n位码字具有与其相关的不同状态方向，每个状态方向指示下一r1，r2和r3个编码状态，在将m位信息字转换为n位码字时从该状态得到下一n位码字。

36.根据权利要求35所述的方法，其中n位码字满足dk约束，其中d表示在n位码字中连续的1之间最少数目的零，而k表示在n位码字中连续的1之间最多数目的零。

37.根据权利要求36所述的方法，其中m/n大于1/2，并且d＝2。

38.根据权利要求37所述的方法，其中r1+r2+r3＝9。

39.根据权利要求36所述的方法，其中第一种类型的n位码字以“00”结束，第二种类型的n位码字以“10”结束，第三种类型的n位码字以“01”结束。

40.根据权利要求39的方法，其中第一种编码状态中的n位码字以“00”开始，第二种编码状态中的n位码字以“00”，“10”或“01”开始，并且在第三种编码状态中的n位码字以“00”或“01”开始。

41.根据权利要求32所述的方法，还包括：

接收调制的信号；和

将该调制的信号解调为至少n位码字。

42.根据权利要求32所述的方法，还包括：

从记录介质中再生调制的信号；和

将该调制的信号解调为至少n位码字。

43.一种解码装置，包括：

一转换器，其接收n位的码字，其中n是整数，和将n位的码字转换为m位的信息字，其中m是小于n的整数，n位的码字被分为第一种类型，第二种类型和第三种类型，并被分为第一种编码状态，第二种编码状态和第三种编码状态，以便如果前m位信息字被转换为第一种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种，第二种或第三种编码状态的码字，并且如果前m位信息字被转换为第二种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种或第三种编码状态的码字，而如果前m位信息字被转换为第三种类型的n位的码字时，将m位信息字转换为n位的第一种编码状态的码字，其中属于不同编码状态的码字组不包含任何共同的码字。

44.根据权利要求43所述的解码装置，其中n位码字被分为r1个第一种的编码状态，r2个第二种的编码状态，r3个第三种的编码状态，其中r1，r2和r3是大于或等于1的整数，并且r1，r2和r3个状态各具有与其它r1，r2和r3个编码状态中的n位码字不同的n位码字。

45.根据权利要求44所述的解码装置，其中转换器确定下一n位码字属于r1，r2和r3个编码状态中的哪一个，并根据确定的编码状态将当前n位码字转换为m位信息字。

46.根据权利要求45的解码装置，其中r1，r2和r3个编码状态中至少一个包括多于一个相同的n位码字，该相同的n比特码字映射到不止一个m位信息字，并且每个相同的n位码字具有与其相关的不同状态方向，每个状态方向指示后续r1，r2和r3个编码状态，在将m位信息字转换为n位码字时从该状态得到后续n位码字。

47.根据权利要求46的解码装置，其中n位码字满足dk约束，其中d表示在n位码字中连续的1之间最少数目的零，而k表示在n位码字中连续的1之间最多数目的零。

48.根据权利要求47的解码装置，其中m/n大于1/2，并且d＝2。

49.根据权利要求48所述的解码装置，其中r1+r2+r3＝9。

50.根据权利要求49所述的解码装置，其中第一种类型的n位码字以“00”结束，第二种类型的n位码字以“10”结束，第三种类型的n位码字以“01”结束。

51.根据权利要求50的解码装置，其中第一种编码状态中的n位码字以“00”开始，第二种编码状态中的n位码字以“00”，“10”或“01”开始，并且在第三种编码状态中的n位码字以“00”或“01”开始。

52.根据权利要求43的解码装置，还包括：

一解调器，接收调制信号并将该调制信号解调为至少n位码字。

53.根据权利要求43的解码装置，还包括：

一再生装置，其从记录介质再生一调制信号，并将该调制信号解调为至少n位码字。