[发明专利]二维游程长度受限约束的块编解码装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于数据存储和数据通信领域，具体涉及一种在方形格子构成的平面上，无论是在水平方向还是在垂直两个方向上，在相邻数据“1”之间，“0”的游程长度至少等于1，最多不超过3的二维游程长度受限约束编码方法及其装置。

背景技术

通道由于内在的物理特性，会对穿越通道的信号产生具有某种形式的约束限制。为降低通道对信号的这种负面影响，解决问题的办法之一就是使用约束编码技术。约束编码又称调制编码，即以无损方式，将数据流转化成满足预先指定约束的数据序列，游程长度受限约束(Runlength Limited Constraint)RLL(d，k)是这类约束的一个典型代表。这里d表示连续“1”之间的“0”的游程长度最小值，k表示最大值。使用约束编码后的数据存储系统或通信系统，在系统可靠性上都得到了显著提高和改善，因此约束编码已称为现代存储系统和通信系统的一个重要组成部分。目前广为使用的约束编码有很多种，RLL(1，3)约束编码就是其中的一个代表。RLL(1，3)约束编码，也叫Miller码或改进型调频编码(MFM)(美国专利号3,108,261，公布日1963年10月22日)，在早期的存储器中，随处都有其影子。

近些年，随着技术不断发展，出现了一种新型的二维存储器，例如全息存储和二维光盘等。这种存储技术和当今主流存储器的主要区别在于：数据在记录介质上，是按照页面即二维阵列方式进行分布的，当读取数据时，也是按照整页整页的方式进行；而当今存储技术中，无论是光记录模式还是磁记录模式，数据是沿着轨道在记录介质上进行读写，这样数据可看成一维序列。现假设待记录的原始数据序列是10101000，若数据按照一维方式记录在存储介质上，经过上面的RLL(1，3)约束编码后，其在记录介质上的布局如下所示：

0100010001001010

但当数据记录在上述的全息存储器和二维光盘等二维存储器中，则以二维阵列方式布局在记录介质上。现假定记录尺寸大小为4×4，若仍采取上面的RLL(1，3)编码方法，且沿水平逐行排列的方式记录，则二进制数据阵列在记录介质上的布局如下所示：

0100010001001010]]>

在上述全息存储和二维光盘存储器中，若不考虑边界的影响，从上述经改进型调频编码编码后的二维数据阵列中可以看出，每位数据都有4位数据和它本身直接相邻(即通常所说的上、下、左和右)。在此情形下，通道的这种特性对约束编码就提出了新的要求，即二进制数据阵列在水平和垂直两个方向上都要满足约束限制。显然在上述经改进型调频编码编码后的一维形式中，数据序列满足RLL(1，3)要求，但经改进型调频编码编码后的二维阵列中的数据布局则不能同时保证在水平和垂直两个方向上都满足约束限制条件。这个例子就表明：传统的一维RLL(1，3)约束编码已不适应这种新型二维存储记录模式。类似地，当将其他的约束编码推广到二维存储器中，也会出现类似问题，即在二维情形下，若采取现有这些一维约束编码技术，均不能同时保证数据在水平和垂直两个方向上都满足预先指定的这种新型二维约束要求。因而将一维约束编码技术应用到二维存储技术中，就不能发挥其功能和作用，达到改善和提高系统性能的目的。因此寻求新的二维约束编解码方法，保证数据在水平和垂直两个方向上能同时满足新型二维存储技术的发展和需求就显得非常有必要。

发明内容