专利名称：在准密集点阵上的多维编码的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于执行多维编码的方法和系统随着全部都通过因特网连接的计算机的普遍存在，信息化时代引起了用户可用信息的迅速增长。降低存储数据的成本，增加相同小型装置覆盖区(small device footprint)上的存储容量将是促使这场革命的关键。虽然当前的存储需要已经得到满足，但是为了跟上急速增长的需求，存储技术必须继续改进。
然而，磁和传统的光数据存储技术正接近物理极限，在这些技术中各个比特作为不同的磁或光变化存储在记录介质的表面上，超过该极限各个比特就太小而不能存储或太难存储。在介质的整个体积中存储信息(而不仅仅在它表面)可以提供吸引人的高容量替换方案。
全息数据存储是一种体积方案(volumetric approach)，它虽然是在几十年前就有过设想，但是最近才随着能降低成本的技术的出现、长时间研究工作的显著结果以及在全息记录材料上的进展开始向实用性迈进。在全息数据存储中，一次将一整页信息作为一种光干涉图案存储在一个厚而感光的光材料上。这是通过在这种存储材料内使两个相干激光束交叉来实现的。第一个被称为目标束，它包含要存储的信息；第二个称为参考束，被设计为能简单重现，例如，一个具有平面波阵面的简单平行光束。得到的光干涉图在感光介质中引起化学和/或物理变化。干涉图的复制光栅(replica)被作为在感光介质的吸收、折射率或厚度上的变化存储起来。当所存储的干涉光栅被记录期间使用的两个波中的一个照射时，该入射光中的一些被存储的光栅以这样一种方式衍射，即重构了另一个波。使用参考波照射存储的光栅会重构目标波，反之亦然。
作为另一种三维或体积方案，也就是多层的概念，荧光卡/盘(FMD/C)是唯一的突破，解决了与当前的CD(致密盘)和DVD(数字通用光盘)的反射光盘技术有关的信号降低问题。与CD或DVD一样，在FMD层上的数据在一个衬底上被编码为一系列的几何特征或体积标记。每个层可以有4.7千兆字节的容量(如DVD的情况)。使用FMD/C技术，每个存储层覆盖有一层透明的荧光材料，而不是CD或DVD的反射金属层。当激光束击中层上的一个标记时，就会发射荧光。该发射光具有不同于入射激光的波长，它稍偏向光谱的红端，并且与当前光设备中的反射相干光相比，它本质上不相干。发射光不受数据标记的影响，因此横向的相邻层不受干扰。在驱动器的读出系统中激光被过滤出来，以便只检测承载信息的荧光。这样就降低了漫射光和干涉的影响。
在上面的和其他的数据存储系统(如传统的反射光盘技术)中，编码和信号处理的目标是把BER(误比特率)降低到一个足够低的水平，同时能得到像高密度和高数据速率这样的重要品质因数。这可以通过下面的方式来实现将重点放在无误差信道方面之外的系统物理部件上，，然后引入调制编码和信号处理方案，以便把BER降低到纠错(ECC)解码能够处理的水平，并且进一步降低到用户可接受的非常低的水平(误块率典型地是10-16)。
图14表示一种数据存储系统的典型编码和信号处理元件。从输入DI到输出DO的用户数据环路可以包括交织10、纠错码(ECC)和调制编码20、30、信号预处理40、在记录介质上存储数据50、信号后处理60，二元检测(binary detection)70、以及对交织后ECC的解码80，90。ECC编码器20向数据添加冗余，以便提供保护不受各种噪声源的影响。ECC编码的数据然后被传递给调制编码器30，调制编码器30使该数据适合于信道，即它把数据变换为这样一种形式，这种形式可能较少受到信道误差的破坏，并且会更易于在信道输出端被检测到。调制的数据然后被输入到一个记录装置(例如一种空间光调制器等)并且存储在记录介质50上。在重现端，读装置(例如电荷耦合装置(CCD))返回伪模拟数据值，其必须被转换回数字数据(典型地为每像素一比特)。这个过程中的第一个步骤是一个称为均衡并且仍然是在伪模拟域中进行的后处理步骤60，其力图消除在记录过程中产生的失真。然后伪模拟值的阵列经检测器70被转换为二进制数字数据阵列。数字数据阵列然后首先被传送到调制解码器80，调制解码器80执行调制编码的反向操作，该数字数据阵列然后被送到ECC解码器90。
像素间或符号间的干扰(ISI)是这样一种现象，即一个特定像素上的强度会损害在附近像素中的数据。实际上，这是由(光)信道的频带限制引起的，发源于光衍射或者透镜系统中的时变像差，例如磁盘倾斜和激光束散焦。一种防止这种干扰的方法是通过调制编码来禁止出现一种特定的高空间频率的图案。禁止高空间频率图案(或更一般地，这样的快速改变的0和1像素的图案的集合)的代码被称为低通码并且可以被用于在调制编码器30和解码器80处进行调制编码/解码。这样的调制码限制写入二维区域中(像全息照相存储器的容许页中)的信息具有有限的高空间频率内容。
对于上述类型的新颖的体积光记录的方案，具有低通滤波特性的二维码作为调制码是我们所关心的。但是二维(2-D)编码对于新路线(route)也是一个关键问题，该新路线更接近比较常规类型的光记录，这种常规光记录是例如依据反射光盘技术使用在卡或盘的二维区域上记录的二维图案(标记)的相干衍射。在现有技术中已经考虑了在方形点阵上的编码。特别地，在W.Weeks，R.E.Blahut的文章“The Capacity and Coding Gain of Certain CheckerboardCodes(特定格形码的容量以及编码增益)”，IEEE Trans.Inform.Theory，Vol.44，No.3，1998年，第1193-1203页中已经研究了格形码(checkerboard code)的容量。那里，已经考虑了方形点阵上的各种格形约束以便实现低通特性，从而在信道比特的读取和检测期间降低了符号间干扰(ISI)的影响。
但是，对于二维编码来说，就象一维编码的情况一样，除了现有技术中给出的在方形点阵上的编码之外，不同的编码约束和编码几何结构都可能导致更有效的存储，从而实现更高的存储密度。因此，在多维存储应用中需要继续提高编码效率。
此外，在2-D编码中具有比特检测问题，这对于相干信号产生来说是很典型的。从大平面(land)部分(即零水平(zero-level)镜面部分)反射的信号以及从大坑点(pit)部分(即低于零水平(在深度λ/4，λ表示用于读取的辐射的波长)的镜面部分)反射的信号完全一致。因此，这两个二进制级(binary level)在检测时不能被区分开来。在传统的1-D编码中，这个问题不会产生，因为光点直径总是大于坑点(或标记)的径向宽度并且衍射总是在径向发生。因此反射光束通过在中心孔之外的衍射会释放一些强度。与此相对，上述的问题会在2-D编码中出现，因为对于入射在大坑点区域或大平面区域上的其他辐射点或者聚焦激光而言根本就没有衍射。这两个区域都相当于理想的镜面。
因此，本发明的一个目的是提供一种改进的二维或多维编码方案，通过它可以降低由于符号间干扰和/或大范围同类型(双极性)比特所产生的误差率。
这个目的可以通过权利要求1或6所限定的方法以及权利要求14或15限定的系统来实现。
根据本发明，一种准六边形点阵结构被用于多维编码。例如与方形点阵相比，这种准六边形点阵的好处可以从编码效率和次近的相邻符号对符号间干扰的影响的巧妙组合中得到。准六边形点阵意思是指理想情况下按六边形排列、但与理想点阵相比可能存在小点阵失真的点阵。例如，在该格子单位的基本轴之间的角度可以不是精确地等于60度。准六边形点阵产生了一种比特排列，其更类似在读出期间使用的扫描激光点的强度分布。
六边形点阵结构的更高的压缩密度提供了更高的代码效率。此外，关于具有与中心比特同样比特状态的预定数量的次近比特的约束打算提供一种干扰，这会降低代码频谱的低通特性，同时，关于具有与中心比特相反比特状态的预定数量的次近比特有关的可替换或附加约束打算提供代码频率的高通特性，以防止大范围出现同样的比特状态。这样，这两种约束都会导致比特误码率的降低。
此外，可以应用另一种代码约束，该约束和与中心比特具有同样比特状态的预定数量的次近相邻比特有关，根据这种约束，预定数量的方位邻近比特可以被设置为与中心比特具有同样的比特状态。因此，可以实现最小标记尺寸，从而简化了写过程。这可能在以下情况中有益处，例如使用没有足够的分辨率来写入更小标记尺寸的激光束，激光束记录器(LBR)被用于在只读(ROM)应用中记录主盘。
其他更多的有益进展将在从属权利要求中限定。
下面，将参照附图更详细地描述本发明的优选实施例，其中图1A和1B分别表示一个方形点阵结构和六边形点阵结构的示意性压缩图；图2A到2C分别表示根据该优选实施例比特位置的六边形主体群集(bulk cluster)以及底部和顶部边界群集。
图3示出了表示基于带(strip)的二维编码方案的示意图，；图4表示根据优选实施例用于二维编码的可能状态转换；图5A和5B表示根据第一优选实施例(Nnm＝1)在带的主体区域中的禁止图案；图6A和6B表示根据第一优选实施例(Nnm＝1)在带的边界区域中的禁止图案；图7表示根据第一优选实施例用于第一种类型的六边形阵列编码的上容量边界和下容量边界；图8表示根据第一优选实施例用于第二种类型的六边形阵列编码的上容量边界和下容量边界；图9表示根据第一优选实施例用于第三种类型的六边形阵列编码的上容量边界和下容量边界；图10A和10B分别表示这样的曲线图，它们分别表示根据第一优选实施例以第一和第二编码约束在方形点阵和六边形点阵编码中的眼图高度与用户比特大小(user-bit size)特性的对比；图11表示这样一个曲线图，它表示根据第一优选实施例以不同的代码约束在六边形点阵编码中的眼图高度与用户比特大小特性的对比；图12A和12B分别表示根据第二优选实施例的主体群集和边界群集的禁止图案；图13表示这样一个曲线图，它表示根据第二优选实施例对于不同约束的下容量边界；图14表示传统数据存储系统的编码和处理元件的示意图。
现在将在基于带的二维编码方案的基础上描述本发明的优选实施例，在该二维编码方案中使用准六边形点阵。
在结晶学中我们知道六边形点阵能提供最高的敛集率。例如，它的敛集率是1/cos(30°)＝1.155，比在相邻最近点阵点之间具有同样距离α的方形点阵的敛集率更好。后者的距离α可以通过写入记录或存储介质50的二维信道的二维冲激响应的范围来确定，该写入例如通过全息光记录或荧光光记录的方式，或者通过以二维方式使用相干衍射的传统反射型光记录的方式来实现。
图1A和1B分别表示方形点阵和六边形点阵的压缩结构。分别如图1A和1B所示，对于每个点阵点，该方形点阵和六边形点阵分别需要α2和α2cos(30°)大小的二维区域。最近相邻点的数量对于六边形点阵是六个，而对于方形点阵是四个。因此，初看起来，因为可能导致二维符号间干扰的最近相邻点的数量更大，使用六边形点阵看起来并没有优势。但是，例如与方形点阵相比，六边形点阵的好处可以从对编码效率和次近相邻点对符号间干扰的影响的综合考虑中得到。
至于更远距离的相邻点，六边形点阵在距离 处具有六个次近的相邻点(在距离1处具有最近的相邻点)，在距离2处具有六个次次近的相邻点。对于方形点阵，在距离 处得到四个次近相邻点，在距离2处得到四个次次近的相邻点。
在二维编码的情况中，在六边形点阵的主体中排列的全尺寸六边形群集具有七个比特位置或点，一个中心点和六个相邻最近的点。为了简化的原因，当引用在准六边形点阵上的准六边形群集时，也使用术语“六边形群集”。但是，在用于基于带的编码的二维空间带的边界处，出现部分尺寸或边界群集。
图2A到2C分别表示对于主体群集以及底部边界和顶部边界群集的六边形阵列上的比特点群集。对位于比特点的信道比特xi的编号如下。
在主体群集中，中心比特编号为i＝0，而六个相邻最近的比特按照他们方位角的顺序依次编号为i＝1...6。与主体群集的七个比特或比特点相比，在带边缘的不完全或部分尺寸的边界群集仅仅由五个比特或比特点组成。中心比特编号也为i＝0，而四个方位角临近的最近的相邻比特依次编号为i＝1...4。
下面对六边形点阵结构定义新的代码约束，其与全部或部分尺寸的六边形群集的中心点的相邻最近点有关。
根据第一实施例，这些约束具有两个目标。首先，它们适于实现代码频谱的低通特性，其次它们适于实现最小标记的尺寸，这降低了在写入信道时的要求。特别地，该约束通过两个参数描述(i)与位于中心点阵位置的比特具有相同类型或比特状态的最小数量的最近相邻点(Nnn)；和
(ii)最小数量的方位角相连的最近相邻点(Nac)，1≤Nac≤Nnn。
参数Nnn提供低通特性，这有利于降低二维符号间干扰的影响。这可以在下面很容易地看出。每个比特具有六个相邻最近的比特。假定二维冲激响应函数(IRF)在中心点具有值f0，在相邻最近的点具有值f1。这样，如果仅有Nnn(它是最小值)个同类型的最近相邻点，就可以在一个给定的点阵点处得到波形的最小值。该最小值由下式给出f0-(6-2Nnn)f1(1)鉴于写入信道的最小标记尺寸的限制，在此使用参数Nac例如，约束Nnn＝2，Nac＝1将仍然容许不在连续方位角上的两个最近的相邻点。这样就出现了一维2T标记(在不同的方位角，并且具有公共的一个信道比特)，并且可能很难写入。但是，当Nnn＝2，Nac＝2时，应该至少有两个同类型的方位角相连的最近相邻点，这意位着一维2T标记是禁止的。代替地，在这种情况中最小标记是一个同类型比特形成的三角形。对于二维写入信道，与Nac＝1比较这是有利的，但是，由于在后一种情况中更严格的约束，必须面对相应的速率损失。
上述的约束可以被定义为全尺寸主体群集的主体约束。然后，主体约束的两个条件由下式给出|6x0+Σi=16xi|≥2Nnn---(2)]]>和∃J∈{0,1,...5}:|x0+Σi=1Nacxi+J|=Nac+1---(3)]]>注意，在准六边形群集的边界上的6个比特的下标总是在值1和6之间；无论何时，如果关系式(3)中的下标i+J在该范围之外，那么用6的倍数来降低i+J，以便使它在期望的范围1到6内。类似地，上述的约束可以定义为部分尺寸的边界群集的代码限制。然后，主体约束的两个条件由下式给出|6x0+Σi=14xi|≥2(Nnn+1)---(4)]]>和∃J∈{0,1,...4-Nac}:|x0+Σi=1Nacxi+J|=Nac+1---(5)]]>这样，在带边界处也满足群集约束，而不用考虑相邻的编码带中出现的实际比特。边界约束能使各个带堆叠在彼此的上面，而不会违反任何约束，因为边界处的不完全群集已经满足了该约束。
图3是表示基于带的二维编码方案的示意图。二维区域被分为多个带。带是水平对齐的，并且由Nr个点阵行组成。编码在水平方向上进行，这实质上就成为一维。代码字不跨越带的边界。代码字可以基于一个由Nr行和Nc列组成的二维区域。这些带是以这样一种方式来构建的，即垂直方向上带的拼接不会导致跨过带边界时违反上面的约束。
为了导出容量并且为了设计有效的代码，就必须导出作为根本的有限状态机(FSM)，其可以驱动二维序列的产生。由于当前提出的所有约束只与最近的相邻点有关，因此考虑依据六边形点阵上两个连续列的状态并且覆盖带的所有行就足够了。这种状态的数量简单地是22Nr。通过从一个给定状态转换为下一个状态，就输出信道比特的一个完整列。通过定义，第一状态的最后列与后续状态的第一列相一致。
图4表示情况Nr＝6的一个状态“i”(4096个中的一个)，以及一个可能或容许的后续状态“j”。如可以从图4推断出的，状态“i”的最后列相应于状态“j”的第一列。此外，在等式(2)到(4)中列出的约束也全部能得到满足。
在二维信道或调制编码的容量导出和设计中的一个关键点是连接矩阵D，它是一个大小为22Nr×22Nr的方阵，具有Nst个可能的状态数，并受到Nst≤22Nr的限制。在状态“i”可以具有相应的状态“j”作为其后续状态的情况下，连接矩阵D的矩阵元素Dij可以被设置为“1”。相应于不容许的后续状态的所有其他矩阵元素被设置为“0”。这样，如果满足下述的条件，就允许从状态“i”到状态“j”的转换。
1)状态“i”的最后列与状态“j”的第一列一致；2)状态转换不会导致违反对主体群集的约束(主体约束)。对于容量上边界的导出，只考虑这些约束。
3)带的拼接不会导致违反带边界处的约束。因此，应用边界约束，以便能够独立于相邻带的内容完成带的堆叠。这些约束对于容量下边界的导出是必需的。
图5A和5B示出了对于Nnn＝1在带的主体区域中禁止或不允许图案的典型例子。在这种情况中，从状态“i”到状态“j”的转换违反了Nnn＝1的约束。参数“X”表示不关心位置，其可以被设置为任何比特值。编码方向是向右。
图6A和6B示出了对于Nnn＝1在带的边界区域中禁止或不允许图案的典型例子。在这种情况中，从状态“i”转换到状态“j”时，由于相反的比特状态而违反了Nnn＝1的约束。
图7到9表示对于不同宽度的带，即对可变行数的带的代码容量的各种计算。上边界仅通过主体约束由容量来限定，这意味着这些带不能自由地拼接。下边界是为主体和边界约束而限定，即这些带可以自由拼接，但是这要求额外的开销，这会降低可用容量。
在图7所示Nnn＝1，Nac＝1的单行(Nr＝1)情况中，下边界的情况相应于具有d＝1的游程长度约束的一维游程长度限制(RLL)编码。d＝1 RLL编码(2T)的最小游程长度只能在水平方向实现。在从一行移到二行(Nr＝2)时，(下边界)容量中明显的增加归于下面的事实，即最小游程长度约束(2T)现在可以在相对于带的水平轴倾斜60°和120°角以下的方向实现。
图8示出了对于Nnn＝2，Nac＝1情况下容量与带的宽度特性的对比，而图9示出了对于Nnn＝2，Nac＝2情况下容量与带的宽度特性的对比。在这些情况中，同类型或状态的最近相邻点的最小数量等于二。在Nac＝1情况中，同类型的两个最近的相邻点不必位于连续的方位角上。在Nac＝2情况中，同类型的两个最近的相邻点位于连续的方位角上。可以从图8和9中推断出来，越高的约束会导致上边界和下边界降低。
图10A和10B表示数字计算出的图，它表示在具有给定Nr＝8的行数的基于带的编码情况中，对于相应于图8和9的下边界容量的眼图高度与用户比特大小特性的对比。对六边形点阵使用虚线，对传统的方形点阵使用实线。假定冲激响应函数是一个二维高斯函数(以二维方式被规格化)。作为参考，二维IRF的中心抽头值在图10A和10B中的每一个中都被表示为在顶点的恒定值。应该注意，所关注的实际范围将包括正的眼图高度。因此，二维信道对于零眼图高度和超出范围的情况(类似于一维信道的截止频率)实际上是失效的。因此，按照预期，通过对六边形点阵的二维编码能够改善眼图高度。更进一步的改善可以通过添加约束来实现，该约束与同一状态的方位角相连的最近相邻点有关。
图11表示一个曲线图，它表示对于仅用六边形点阵编码以及Nnn＝0，1，2时的眼图高度与用户比特大小特性的对比。在眼图高度方面得到的编码增益明显的趋向是增加了该约束。这可以通过增加二维信道代码的低通性质来实现。
写入信道的限制通过要写入的最小二维标记的大小来表示。非常清楚，约束Nnn＝2，Nac＝2在这方面是我们最感兴趣的。最小标记的形状对于六边形点阵和方形点阵编码是不同的。在这两种情况中，最小形状是3个信道比特的三角形。在前一种情况中，该形状是具有等边和等角的正三角形，在后一种情况中，由于所得到的三角为矩形的一半，因此就写入看来该形状不太有利。对于同样约束，最小标记的相对大小取决于六边形点阵和方形点阵编码各自的容量比率。对于Nnn＝2和Nac＝2，该比率等于1.60，这有利于六边形点阵。
在传统的一维RLL编码中，读系统辐射束的光点直径总是大于光记录或存储介质的坑点区域的径向宽度。因此，在径向上有衍射，这会导致反射束强度中可检测的损耗。但是，在上面根据第一优选实施例的二维编码中，会出现由许多相邻比特组成的大坑点区域。这样，在大坑点区域中不出现衍射并且不会检测到强度损耗。
根据第二优选实施例，通过二维信道或调制码的附加或可替换约束可以避免大范围的同类型信道比特。这个约束可以通过导致二维代码的高通特性的单个参数来实现。
特别地，通过参数Mnn引入一个高通约束，该参数表示这样的最近相邻点的最小数量，即，与在六边形群集中心点处的信道比特的比特值相比，该最近相邻点必须具有相反的比特类型或比特状态。
对于主体群集，上面的高通约束参数Mnn在一个单独关系式中可以与低通约束参数Nnn结合，该关系式通过下式给出2Nnn≤|6x0+Σj=16xj|≥12-2Mnn---(6)]]>对于边界群集，两个约束参数Mnn和Nnn引出两个关系式2Nnn≤|4x0+Σj=14xj|---(7)]]>
和|8x0+Σj=14xj|≥12-2Mnn---(8)]]>图12A和12B分别示出了对于至少一个最近相邻比特应该具有相反类型或状态的情况下(Mnn＝1)，主体群集和低部边界群集的禁止图案的例子。在中心点阵点的比特具有值x(即“0”或“1”)，而所有周围的比特具有相同的值。因此，不能满足上面的高通约束。
至于编码容量，额外的高通约束必须面对额外的容量损耗。对于约束Nnn＝1，Mnn＝1，这个容量损耗是这样的，即对于三行的带，不可能具有8到9映射的代码，而这种映射对于Nnn＝1，Mnn＝0的情况是可能的。
对于每个带具有少数行的二维带，当把高通约束都应用到主体群集和边界群集时，可以看出高通约束是非常消耗容量的。因此，为主体群集和边界群集选择不同的约束组合是有利的。一方面，高通约束仅仅可以用于主题群集，而在另一方面，可以对主体群集和顶部或底部边界群集使用高通约束。
图13表示一个曲线图，它表示在对主体和边界群集的约束为Nnn＝1以及对不同情形的约束为Mnn＝1时容量与带的宽度特性的对比，该不同情形即指不对任何群集、只对主体群集、对主体群集和顶部或底部边界群集、对主体群集和两类边界群集(以图中从顶部到底部曲线出现的顺序)使用约束。从图13可以推断出，增加使用高通约束会导致代码容量的减小。
组合Nnn和Mnn约束的实际代码构造会导致增加代码设计中的复杂性。作为实际代码，对于基于三行的带可能产生具有8到9映射的代码，其中这个带对于主体和两个边界具有约束Nnn＝1，对于主体和仅仅一个边界具有约束Mnn＝1。此外，对于基于三行的带可能产生具有11到12映射的代码，其中这个带对于主体和两个边界具有约束Nnn＝1，仅仅对主体而不对任何边界具有约束Mnn＝1。
在前面的优选实施例中，已经对诸如标记和非标记或坑点和平面之类的两个比特状态或类型考虑了同样的约束。但是，根据写入信道的特性，利用不对称约束可能是有利的，即对比特的两种类型或状态使用不同的约束。此外，对于一个不是在单个带的边界、而是在2D区域中用一些防护带划界的边界处的边界群集的情况，对平面比特的编码约束低于对坑点比特的编码约束将是很有效的，因为防护区无论如何都会包括一个更大的平面区域。此外，对于二维带所选择的水平方向可能是六边形点阵的[100]方向或[110]方向。
需要注意的是，所描述的基于六边形点阵的多维编码可以在任何数据存储系统中使用，例如其中应用全息光记录、荧光光记录、面向页的光记录、传统反射类型的但是以二维编码的光存储器等等的二维光存储器，或其中期望具有高通和/或低通代码特性的任何其他类型的存储系统。特别地，本发明还打算覆盖在这种数据系统中使用的记录载体，例如光盘，信息通过使用所描述的多维编码方案被写入或存储在该记录载体上。此外，对于以多于二维的任何多维编码都可以应用所描述的编码方案。例如在三维中可以使用准密集点阵结构。在三维中，这种密集点阵结构可以是面心立方形点阵，也称为FCC点阵，或者可以是一种六边形密集点阵，也称为HCP点阵。本发明打算覆盖随后所附权利要求范围内的任何修改。
权利要求
1.一种用于将信息多维地编码为点阵结构和/或从点阵结构解码信息的方法，该点阵结构至少以两维来表示所述已编码信息的比特位置，所述方法包括步骤对所述多维编码和/或解码使用准密集点阵结构。
2.根据权利要求1的方法，其中，所述准密集点阵结构基于准六边形点阵。
3.根据权利要求2的方法，其中，所述方法进一步包括以下步骤a)定义至少部分准六边形的群集，该群集由一个中心比特和多个最近的相邻比特组成；以及b)应用第一代码约束，使得对于所述至少部分准六边形的群集中的每一个来说，预定最小数量的所述最近相邻比特与所述中心比特的比特状态相同。
4.根据权利要求3的方法，其中，所述最近相邻比特的所述预定最小数量小于或等于三。
5.根据权利要求3或4的方法，进一步包括步骤应用第二代码约束，使得所述最近相邻比特中预定最小数量的方位角相连的最近相邻比特与所述中心比特的比特状态相同。
6.根据权利要求5的方法，其中，所述方位角相连的最近相邻比特的所述预定数量小于或等于所述第一代码约束的预定最小数量的值。
7.根据权利要求3到6中任何一个的方法，进一步包括步骤应用第三代码约束，使得对于所述至少部分准六边形的群集中的每一个来说，预定最小数量的所述最近相邻比特与所述中心比特的比特状态相反。
8.根据权利要求2的方法，进一步包括以下步骤a)定义至少部分准六边形的群集，该群集由一个中心比特和多个最近的相邻比特组成；以及b)应用第一代码约束，使得对于所述至少部分准六边形的群集中的每一个来说，预定最小数量的所述最近相邻比特与所述中心比特的比特状态相反。
9.根据权利要求8的方法，其中，所述最近相邻比特的预定最小数量是一。
10.根据权利要求8或9的方法，进一步包括步骤应用第二代码约束，使得对于所述至少部分准六边形的群集中的每一个，预定最小数量的所述最近相邻比特与所述中心比特的比特状态相同。
11.根据权利要求3到10中任何一个的方法，其中，所述编码和/或解码是基于带的二维编码和/或解码，并且所述至少部分准六边形的群集包括主体群集和边界群集，该主体群集具有六个最近的相邻比特，该边界群集具有四个最近的相邻比特并且位于编码带的边缘，所述编码和/或解码沿着所述编码带来执行。
12.根据权利要求11中任何一个的方法，其中，所述编码带被定向在所述准六边形点阵结构的[100]或[110]方向上。
13.根据权利要求3到12中任何一个的方法，其中，根据所考虑的准六边形的部分群集的中心比特的比特状态来施加不同的代码约束。
14.一种用于将信息多维地编码为点阵结构和/或从点阵结构解码信息的系统，该点阵结构至少以两维来表示所述已编码信息的比特位置，所述设备包括编码装置(30)和/或解码装置(80)，它们分别被安排用来通过使用准六边形点阵结构来执行编码和/或解码，定义由一个中心比特和多个最近的相邻比特组成的至少部分准六边形的群集，以及应用一个代码约束，使得对于所述至少部分准六边形的群集中的每一个来说，预定最小数量的所述最近相邻比特与所述中心比特的比特状态相同。
15.一种用于将信息多维地编码为点阵结构和/或从点阵结构解码信息的系统，该点阵结构至少以两维来表示所述已编码信息的比特位置，所述设备包括编码装置(30)和/或解码装置(80)，它们分别被安排用来通过使用准六边形点阵结构来执行编码和/或解码，定义由一个中心比特和多个最近的相邻比特组成的至少部分准六边形的群集，应用代码约束，使得对于所述至少部分准六边形的群集中的每一个来说，预定最小数量的所述最近相邻比特与所述中心比特的比特状态相反。
16.根据权利要求14或15的系统，其中，所述系统是数据存储系统。
17.一种具有信息写入其上的记录载体，其中，所述信息是通过如权利要求1到13中任何一个限定的多维编码方法来编码的。
18.根据权利要求17的记录载体，其中，所述记录载体是光盘(50)。
全文摘要
本发明涉及一种用于将信息多维地编码为点阵结构和/或从点阵结构解码信息的方法和系统，该点阵结构至少以两维来表示所述已编码信息的比特位置。编码和/或解码通过使用一种密集点阵来执行，优选地通过使用准六边形点阵结构。特别地，可以定义由一个中心比特和多个最近的相邻比特组成的至少部分准六边形的群集，并且可以应用一个代码约束，使得对于所述至少部分准六边形的群集中的每一个来说，预定最小数量的所述最近相邻比特和所述中心比特的比特状态相同。因此，可以以高代码效率来最小化符号间干扰。此外，可以应用另一个代码约束，使得对于所述至少部分准六边形的群集中的每一个来说，预定最小数量的所述最近相邻比特和所述中心比特的比特状态相反。该约束提供了优化的高通特性，从而避免出现大区域相同类型的信道比特。
文档编号G11B7/013GK1568576SQ02820334
公开日2005年1月19日 申请日期2002年10月14日 优先权日2001年10月15日
发明者W·M·J·M·科内 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司