编码系统技术方案

一种将用户数据的用户数据流多维编码为信道数据流的编码装置，包括：　　　　一个具有高代码率的第一调制码编码单元（２３），用于将所述用户数据（ＤＩ）调制码编码为第一调制数据（ＢＳＩ），　　　　一个ＥＣＣ编码单元（１），用于ＥＣＣ编码所述第一调制数据（ＢＳＩ），获得ＥＣＣ奇偶数据（Ｐ），　　　　一个具有比所述第一调制码编码单元（２３）低的代码率的第二调制码编码单元（２４），用于将所述奇偶数据（Ｐ）调制码编码为第二调制数据（ＢＳ２），　　　　一个调制数据合并单元，用于将所述第一和第二调制数据（ＢＳ１、ＢＳ２）合并为包括至少两个位行的所述信道数据流（ＢＳ３），沿着第一方向一维展开，并沿着至少第二方向互相对齐，其中在所述第二方向，根据预定顺序排列，特别是交替排列所述第一和第二调制数据（ＢＳ１、ＢＳ２）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种将用户数据的用户数据流多维编码为信道数据流的编码装置和相应方法，特别是二维编码用户数据流。本专利技术还涉及相应解码装置和方法。而且，本专利技术涉及表示编码过的信道数据流的数据结构的信号以及存储该信号的存储介质。最后，本专利技术还涉及用于实施由计算机执行的所述方法的计算机程序。在数字光学记录中，以连续的步骤完成信道编码。可以区分为两个主要的部分传送部分，包括其中用户在记录介质上存储数据或通过传送线传送数据的写信道，以及接收部分，包括其中同一或其他用户试图通过读取存储在介质上或通过传送线传送的数据来恢复原始信息的读信道。为了实现高效的高级可靠性，在存储或传送之前首先要编码数据。该信道编码一般包括纠错码(ECC)和调制码(MC)。在传送部分的信道编码器由纠错码编码器(ECC编码器)和调制码编码器(MC编码器)组成，通常它们以这个顺序一个接一个的级联。位于信道接收部分的是物理信号检测，具有扫描介质上的信息或从传送线接收数据的读取头，然后是从检测的信号尽可能可靠的获得写或传送位(也称为信道位)的位检测模块。这些部件先于信道解码，信道解码由传送部分元件的各个相应部件组成，首先是MC解码器，然后是ECC解码器。ECC以奇偶符号的形式增加冗余性，这使当出现诸如随机错误和/或突发错误的信道缺陷时有可能恢复正确信息，所述诸如随机错误或突发错误的信道缺陷会发生在从介质读取或传送期间。调制码用于将随机(二进制)序列转化为具有某些所需属性的序列。在传统的1D光学记录中，对于高速率调制码的情况，也就是代码率接近1的代码，上述常规的编码和解码系统不是非常合适。为了获得高速率，调制码编码器需要使用包括(在用户端)许多(非常多)连续ECC符号(或字节)的非常长的代码字。假设在读信道中发生单一信道错误，如在检测信道位流中转换的小偏移(simple shift)，该错误将影响信道代码字，这会导致在ECC解码前许多错误的字节。换句话说，对于高速调制码，该常规系统会受到大型错误传播的影响。1981年出版，W.G..Bliss，“用于对基带编码数据执行纠错计算以消除错误传播的电路(Circuitry for performing Error Correction Calculations on BasebandEncoded Data to Eliminate Error Propagation)”，IBM Techn.Discl.Bul.，23卷，4633-4634页，描述了不会受到上述缺陷影响的编码和解码系统的变体。在Bliss方案的编码器中使用2个调制码编码器而不是一个。其中一个位于ECC编码器之前并具有高效率。ECC编码器根据第一调制码编码器的输出产生奇偶数据。另一调制码编码器位于ECC编码器之后，具有较低的效率并编码ECC编码器产生的奇偶数据。然后，第二调制码编码器产生的奇偶部分的约束序列与第一调制码编码器产生的数据部分的约束序列级联。Bliss方案的解码器相应地包括两个调制码解码器，一个位于ECC解码器之前，并且另一个位于ECC解码器之后，产生相应的用户数据。如在申请号为02076665.5(PHNL 020368)的欧洲专利申请中所述的二维(2D)编码中，将2D区域划分为带，这些带在第一方向排列，并由许多位行组成，在这里引入该欧洲专利全文以供参考。在该第一方向完成编码，并基本上变成是1维的，也就是说，代码沿着一个维展开，带的正切方向。代码字并不穿过带的边界。代码字可以基于由Nr行和Nc列组成的2D区域。在基于带的编码中，将带构造为在第二方向的带的级联不会导致违反穿过带边界的限制为此，在带的边界的位串必须满足特定边界限制。同时可以通过适当的堆积许多子块而形成较大的带。如上所述，在互相的顶部堆叠(子)带，也就是说，在第二方向上为了2D编码自由连接，需要位串在每个(子)带的边界满足边界限制。在许多情况中，从视图的编码点出发不是一个非常有效的办法。当对应用3个位行高的子带上的2D进行编码时，上述情况会发生。2D限制可能是不会在诸如3个位行高的子带中发生的某些最坏情况的模式。最坏情况的模式是特殊位模式，对于在信道的读取部分的接收器的位检测模块是更加易于出错的。然而，如果在互相的上部叠加子带，在两个子带的边界区域，可以发现与两个子带重叠的其他两个3个位行高的区域。对于这些其他的三个位行区域，除非应用复杂的边界限制，才能满足代码限制。本问题的另一个变体是在除了第一方向外的其他方向也会偶尔发生最坏情况的模式，也就是，在除了与带平行的其他方向，将该情况称为对角最坏情况模式。本专利技术的目的是提供多维编码的编码装置和方法，以及可以避免上述问题的相应解码装置和方法，特别是在边界区域也可以满足编码限制，可以有效避免误差传播以及可以避免最坏情况位模式。根据本专利技术，如权利要求1所述的编码装置，实现上述目的，包括用于将所述用户数据调制码编码为第一调制数据，具有高代码率的第一调制码编码单元，用于ECC编码所述第一调制数据，获得ECC奇偶数据的ECC编码单元，用于将所述奇偶数据调制码编码为第二调制数据的、具有比所述第一调制码编码单元较低的代码率的第二调制码编码单元，用于将所述第一和第二调制数据合并为包括至少2个位行的所述信道数据流的调制数据合并单元，沿着第一方向一维展开，并沿着至少第二方向互相对齐，其中在所述第二方向根据预定顺序排列所述第一和第二调制数据(BS1、BS2)，特别是交替排列。在权利要求11中定义对应的解码装置，包括用于将所述信道数据分离为第一和第二信道数据的信道数据分离单元；用于将所述第二信道数据调制码解码为ECC奇偶数据、具有低代码率的第二调制码解码单元；用于ECC解码所述第一信道数据和所述ECC奇偶数据、获得ECC解码第一信道数据的ECC解码单元；以及比所述第二调制码解码单元具有较高代码率、用于将所述ECC解码第一信道数据调制码解码为形成所述用户数据流的ECC解码用户数据的第一调制码解码单元，在权利要求13和14中定义对应的方法。在权利要求15和16中定义根据本专利技术的信号，可以将该信号存储在诸如CD、DVD或BD盘的记录载体中，如权利要求17所述。在权利要求18中定义了实现根据本专利技术的方法的计算机程序。本专利技术根据以下想法使用至少两种类型的(调制数据的)基本子单元堆叠在第一方向堆叠这些子单元产生完整的信道数据流，特别是CD编码的2D带。使用高速率误差传播敏感性代码编码第一子单元的数据。用具有对应较短代码字的低速率代码编码第二子单元的数据，并因此产生较少的错误传播。该第二种类型的子单元的目的有2个第一个目的是编码由ECC编码器产生的、应用于所有第一类型子单元的第一调制数据的奇偶数据，优选的是，如在优选实施例中定义的，以及没有被第一调制码编码而必须编码的剩余用户数据。第二个目的是将第一类型的连续子单元胶合在一起，以至于(i)将应用于第一类型子单元的限制也应用于边界区域以及(ii)避免与沿着2D带第一方向倾斜的方向上偶然出现对角最坏情况模式。根据本专利技术，考虑需要相对较小开销的2D代码限制，也就是说，代码限制的相关容量接近1。代码限制的容量理论上对于具有该代码限制的代码率是上限。为了该高速率代码尽可能有效，在第一调制码中需要非常长的代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：W·M·J·M·科伊内，A·H·J·伊明克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：