[发明专利]四阶RLL(1,7)调制码的编解码方法及读写方法

说明书

本发明公开了四阶RLL(1,7)调制码的编解码方法及读写方法，属于光存储技术领域，包括：编码步骤：将用户数据划分为6位源数据，按照编解码表将各源数据转换为5位信道码元后按顺序拼接后，在相邻两个信道码元之间插入1位合并位，得到RLL序列；解码步骤：将RLL序列每间隔5位剔除1位合并位，得到信道码元，按照编解码表将各信道码元转换为6位源数据，将各源数据按顺序拼接，得到用户数据；其中，编解码表用于记录64种6位源数据与64种5位信道码元之间的对应关系，信道码元为0000X、00X0X、0X00X、X000X、X0X0X、000X0、0X0X0、X00X0、00X00、X0X00、0X000、X0000中的64个；X的取值为1～3。本发明能够在不改变光学参数的前提下，显著提高光存储系统的容量。

技术领域

本发明属于光存储技术领域，更具体地，涉及四阶RLL(1,7)调制码的编解码方法及读写方法。

背景技术

光存储技术以保存寿命长、非接触式读写、安全性高、易于更换盘片、生产成本低及复制发行方便等优点被广泛应用于海量冷数据存储。传统光存储技术基于激光与介质相互作用，导致介质的性质发生变化来存储信息。随着数字时代的到来，信息存储需求不断增长，据预测，到2025年全球生成的数据总量预计达到175泽字节(ZB)，为了满足日益增长的存储需求，提高光存储设备的存储容量具有十分重要的意义。传统的光存储技术通过缩小聚焦激光光斑和介质上的记录符大小提升光存储设备的存储容量，但受到光学衍射极限的限制，采用传统光存储技术提高光盘容量愈发困难。

在传统的光存储技术中，为了保证信号的稳定性和可靠读出，游程长度受限调制编码(RLL：Run-length)得到了广泛的应用，但目前市场上较为成熟的产品使用的游程长度受限调制编码均为二阶，其编码所得的符号为0、1二进制数。光存储介质的材料本身具有多阶性，可呈现不同的状态，不同的状态可用于存储不同的信息，相比于传统的二阶游程长度受限编码，多阶游程长度受限编码能够较好地利用材料的多阶性，提高光存储设备的容量，但是，盲目提高编码阶数，可能导致光存储介质无法稳定、可靠地存储数据，例如，在申请公布号为CN1553450A的专利文件中，采用8阶(1，2)码，将3位源数据转换为2位码元，其理论容量为1.6083，码率为3/2，理论容量较高，但是，其需要光存储介质相应呈现8种不同的状态，由于材料自身限制，相邻状态之间的差异较小，在写入和读出过程中容易出错，且同一状态难以稳定维持，使得数据无法稳定、可靠地存储。

因此，受限于材料的多阶性和调制手段，现有的多阶游程长度受限调制编码尚处于理论阶段，无法兼顾阶数、容量的提升以及编码复杂度，在实际应用中存在一定的限制。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种四阶RLL(1,7)调制码的编解码方法及读写方法，其目的在于，在不改变光学参数的前提下，显著提高光存储系统的容量。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种四阶RLL(1,7)调制码的编解码方法，包括：编码步骤和解码步骤；

编码步骤包括：将用户数据划分为长度为6位的源数据，并按照预先建立的编解码表将各源数据转换为5位的信道码元，将信道码元按顺序拼接后，在相邻两个信道码元之间插入1位合并位，得到RLL序列；

解码步骤包括：将待解码的RLL序列每间隔5位剔除1位合并位，得到长度为5位的信道码元，按照编解码表将各信道码元转换为长度为6位的源数据，将各源数据按顺序拼接，得到用户数据；

其中，合并位用于保证RLL序列中任意两个非零元素之间至少间隔1个“0”；编解码表用于记录64种6位源数据与64种5位信道码元之间的一一对应的关系，64种5位信道码元为0000X、00X0X、0X00X、X000X、X0X0X、000X0、0X0X0、X00X0、00X00、X0X00、0X000、X0000中的64个；X的取值为1～3。