JP2000068848A - 変調装置および方法、復調装置および方法、並びに提供媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最小ランを守った同期信号を挿入する。 【解決手段】 本発明の変調装置は、SYNC挿入部１４が
最小ランを守り、最大ランを破る、最も短い長さの同期
の為の符号列を挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変調装置および方
法、復調装置および方法、並びに提供媒体に関し、特
に、データ伝送や記録媒体への記録や再生に適する変調
装置および方法、復調装置および方法、並びに提供媒体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】データを所定の伝送路に伝送したり、ま
たは例えば磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク
等の記録媒体に記録する際、伝送や記録に適するように
データの変調が行われる。このような変調方法の１つと
して、ブロック符号が知られている。このブロック符号
は、データ列をｍ×ｉビットからなる単位（以下データ
語という）にブロック化し、このデータ語を適当な符号
則に従って、ｎ×ｉビットからなる符号語に変換するも
のである。そしてこの符号は、ｉ＝１のときには固定長
符号となり、またｉが複数個選べるとき、すなわち、１
乃至ｉmax（最大のｉ）の範囲の所定のｉを選択して変
換したときには可変長符号となる。このブロック符号化
された符号は可変長符号（ｄ，ｋ；ｍ，ｎ；ｒ）と表
す。

【０００３】ここでｉは拘束長と称され、ｉmaxはｒ
（最大拘束長）となる。またｄは、連続する”１”の間
に入る、”０”の最小連続個数、例えば”０”の最小ラ
ンを示し、ｋは連続する”１”の間に入る、”０”の最
大連続個数、例えば”０”の最大ランを示している。

【０００４】ところで上述のようにして得られる可変長
符号を、光ディスクや光磁気ディスク等に記録する場
合、例えばコンパクトディスク（ＣＤ）やミニディスク
（ＭＤ：商標）では、可変長符号を、”１”を反転と
し、”０”を無反転として、NRZI(Non Return to Zero
Inverted)変調し、NRZI変調された可変長符号（以下、
記録波形列とも称する）に基づき記録が行なわれてい
る。また、記録密度のあまり大きくなかった初期のＩＳ
Ｏ規格の光磁気ディスクでは、記録変調したビット列
が、NRZI変調されず、そのまま記録されていた。

【０００５】記録波形列の最小反転間隔をＴminとし、
最大反転間隔をＴmaxとするとき、線速方向に高密度に
記録を行うためには、最小反転間隔Ｔminは長い方が、
すなわち最小ランｄは大きい方が良く、またクロックの
再生の面からは、最大反転間隔Ｔmaxは短いほうが、す
なわち最大ランｋは小さい方が望ましく、この条件を満
足するために、種々の変調方法が提案されている。

【０００６】具体的には、例えば光ディスク、磁気ディ
スク、または光磁気ディスク等において、提案あるいは
実際に使用されている変調方式として、可変長符号であ
るRLL（１−７）やRLL（２−７）、そしてＩＳＯ規格Ｍ
Ｏに用いられている固定長RLL（１−７）などがある。

【０００７】可変長RLL（２−７）符号の変換テーブル
は、例えば以下のようなテーブルである。最大拘束長ｒ
は４である。

【０００８】

【０００９】可変長RLL（２−７）のパラメータは
（２，７；１，２；４）であり、記録波形列のビット間
隔をＴとすると、（ｄ＋１）Ｔで表される最小反転間隔
Ｔminは３（＝ｄ＋１＝２＋１＝３）Ｔとなる。データ
列のビット間隔をＴdataとすると、この（ｍ／ｎ）×２
で表される最小反転間隔Ｔminは１．５０（＝（１／
２）×３）Ｔdataとなる。また（ｋ＋１）Ｔで表される
最大反転間隔Ｔmaxは８（＝７＋１）Ｔ（＝（（ｍ／
ｎ）×Ｔｍａｘ）Ｔdata＝（１／２）×８Ｔdata＝４．
０Ｔdata）となる。さらに検出窓幅Ｔwは（ｍ／ｎ）×
Ｔdataで表され、その値は０．５０（＝１／２）Ｔdata
となる。

【００１０】一般に線記録密度が高くなっていくと、最
短波長の記録や再生が困難になる。RLL（１−７）符号
とRLL（２−７）符号の最短波長を比較すると、それぞ
れの最短波長は、Ｔminと変換効率によって決まるか
ら、 RLL（１−７）： Ｔmin×（２／３）＝ １．３３Ｔdata RLL（２−７）： Ｔmin×（１／２）＝ １．５０Ｔdata となり、RLL（２−７）の最短波長は大きい。

【００１１】ところで表１のRLL（２−７）による変調
を行ったチャネルビット列は、発生頻度としてはＴmin
である３Ｔが一番多く、以下４Ｔ、５Ｔと続く。Ｔmin
である３Ｔが繰り返した場合、すなわちエッジ情報が早
い周期で多く発生する場合、クロック再生は有利とな
る。

【００１２】ところが、さらに記録線密度を高くしてい
った場合、最小ランの繰り返しは、記録波形に歪みを生
じやすくする。なぜなら、Ｔminの波形出力は、他より
も小さく、例えばデフォーカスやタンジェンシャル・チ
ルト等による影響を受けやすいからである。またさら
に、高線密度での記録の際には、最小マークの連続した
記録はノイズ等の外乱の影響も受け易くなり、従ってデ
ータ再生時に誤りを起こし易くなる。この場合における
データ再生誤りのパターンとしては、連続する最小マー
クの先頭のエッジと最後のエッジがそれぞれシフトして
誤るケースが多く、その結果、エラーが最小ランの繰り
返しの先頭から最後まで伝搬し、発生するビットエラー
長は、長くなってしまうということになる。

【００１３】以上より高線密度におけるデータの記録再
生の安定化の一手法として、最小ランの連続を制限する
ことは効果的である。

【００１４】可変長ＲＭＬ（２−７）符号の変換テーブ
ルは例えば以下の通りである。最大拘束長ｒは５で、可
変長RLL（２−７）符号と比較すると最大拘束長は増加
する。

【００１５】

【００１６】可変長ＲＭＬ（２−７）のパラメータは
（２，７；１，２；５）であり、記録波形列のビット間
隔をＴとすると、最小反転間隔Ｔminは３（＝２＋１）
Ｔとなる。データ列のビット間隔をＴdataとすると、こ
の（ｍ／ｎ）×２で表される最小反転間隔Ｔminは１．
５０（＝（１／２）×３）Ｔdataとなる。また（ｋ＋
１）Ｔで表される最大反転間隔Ｔmaxは８Ｔ（４．００
Ｔdata）である。さらに検出窓幅Ｔwは（ｍ／ｎ）×Ｔd
ataで表され、その値は０．５０（＝１／２）Ｔdataと
なる。これらは表１にある、RLL（２−７）符号と同一
である。そして拘束長ｉ＝５における最小ランの連続置
き換えコードにより、表２では最小ランである３Ｔの繰
り返しは４回までに制限されている。

【００１７】ところで、記録媒体への記録および、デー
タの伝送の際、各媒体（伝送）に適した符号化変調が行
われるが、これら変調符号に含まれる直流成分は、たと
えばディスク装置のサーボの制御におけるトラッキング
エラーなどの、各種のエラー信号に変動を引き起こし、
あるいはジッターを発生させる。従って、直流成分は、
変調符号に含まないほうが良い。

【００１８】DSV(Digital Sum Value)は、チャネルビッ
ト列をNRZI化し（すなわちレベル符号化する）、そのビ
ット列（データのシンボル）の”１”を＋１、”０”を
−１として符号を加算していったときその総和を意味す
る。DSVは符号列の直流成分の目安となる。DSVの絶対値
を小さくすることすなわち、DSV制御を行うことは、符
号列の直流成分を抑制することになる。

【００１９】ここで上記表１に示した、可変長RLL（２
−７）テーブルによる変調符号および、表２に示した、
可変長ＲＭＬ（２−７）テーブルによる変調符号は、DS
V制御が行われていない。このような場合のDSV制御は、
変調後の符号化列（チャネルビット列）において、所定
の間隔でDSV計算を行い、所定のDSV制御ビットを符号化
列（チャネルビット列）内に挿入することで、実現す
る。

【００２０】チャネルビット列内に挿入するDSV制御ビ
ットは最小ランによって決まり、表１および表２の場合
は共にｄ＝２であるから、同様にして実現する。最小ラ
ンを守るように、符号語内の任意の位置にDSV制御ビッ
トを挿入する場合、必要なビット数は３チャネルビット
である。また最大ランを守るように、符号語内の任意の
位置にDSV制御ビットを挿入する場合に必要となるビッ
ト数は６チャネルビットである。

【００２１】ところでDSV制御ビットは、基本的には冗
長ビットである。従って符号変換の効率から考えれば、
DSV制御ビットはなるべく少ないほうが良い。

【００２２】またさらに、挿入されるDSV制御ビットに
よって、最小ランｄおよび最大ランｋは、変化しないほ
うが良い。（ｄ，ｋ）が変化すると、記録再生特性に影
響を及ぼしてしまうからである。

【００２３】ただし実際のRLL符号は、最小ランは記録
再生特性への影響が大きいために必ず守られているが、
最大ランについては必ずしも守られてはいない。場合に
よっては最大ランを破るパターンを同期信号に用いるフ
ォーマットが存在する。例えば、DVD(Digital Versatil
e Disc)の変調方式であるＥＦＭプラスは最大ランは１
１Ｔであるが、フォーマットの都合上１４Ｔを許してい
る。このように最大ランを破ることで、例えば同期信号
などの検出能力は、大幅に高くすることが出来る。

【００２４】ゆえに、高線密度化により適した、最小ラ
ンｄ＝２のRLL符号において、高線密度に、さらに適す
るよう最小ランの連続を制御すること、および、DSV制
御をなるべく効率良く行うことは重要である。

【００２５】また、実用上、例えば従来からあるRLL
（２−７）符号の基本パラメータ（ｄ，ｋ；ｍ，ｎ）＝
（２，７；１，２）を守ることは、従来技術を生かす点
から有効である。

【００２６】さらに、復調エラー伝搬を考慮してなるべ
く単純な構造にすること、同期信号が作りやすいこと、
および同期信号の前後で終端させることが出来ることな
ども重要である。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、最小ラ
ンｄ＝２であるRLL符号（ｄ，ｋ；ｍ，ｎ）＝（２，
７；１，２）において、最小ランの連続する回数を制限
し、さらに最小ランおよび最大ランを守りながら、効率
の良い制御ビットで完全なDSV制御を行う変換テーブル
が考案されているが、さらに実用化のためには、可変長
符号に対応した、同期信号および、その前後における終
端を考慮する必要があった。

【００２８】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、最小ランｄ＝２であるRLL符号（ｄ，ｋ；
ｍ，ｎ）＝（２，７；１，２）の、最小ランの連続する
回数を制限し、さらに最小ランおよび最大ランを守りな
がら、効率の良い制御ビットで完全なDSV制御を行う変
換テーブルにおいて、最小ランを守った同期信号、およ
び、任意の位置で同期信号を挿入するために終端させる
ことを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の変調装
置は、最小ランを守り、最大ランを破る、最も短い長さ
の同期の為の符号列を挿入する同期符号挿入手段を備え
ることを特徴とする。

【００３０】請求項５に記載の変調方法は、最小ランを
守り、最大ランを破る、最も短い長さの同期の為の符号
列を挿入する同期符号挿入ステップを含むことを特徴と
する。

【００３１】請求項６に記載の提供媒体は、最小ランを
守り、最大ランを破る、最も短い長さの同期の為の符号
列を挿入する同期符号挿入ステップを含む処理を実行さ
せるコンピュータが読み取り可能なプログラムを提供す
ることを特徴とする。

【００３２】請求項７に記載の復調装置は、最小ランを
守り、最大ランを破る、最も短い長さの同期の為の符号
列を識別するする同期符号識別手段を備えることを特徴
とする。

【００３３】請求項８に記載の復調方法は、最小ランを
守り、最大ランを破る、最も短い長さの同期の為の符号
列を識別するする同期符号識別ステップを含むことを特
徴とする。

【００３４】請求項９に記載の提供媒体は、最小ランを
守り、最大ランを破る、最も短い長さの同期の為の符号
列を識別するする同期符号識別ステップを含む処理を実
行させるコンピュータが読み取り可能なプログラムを提
供することを特徴とする。

【００３５】請求項１に記載の変調装置、請求項５に記
載の変調方法、および請求項６に記載の提供媒体におい
ては、最小ランを守り、最大ランを破る、最も短い長さ
の同期の為の符号列を挿入する。

【００３６】請求項７に記載の復調装置、請求項８に記
載の復調方法、および請求項９に記載の提供媒体におい
ては、最小ランを守り、最大ランを破る、最も短い長さ
の同期の為の符号列を識別する。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の
実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手段
の後の括弧内に、対応する実施の形態（但し一例）を付
加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。但
し勿論この記載は、各手段を記載したものに限定するこ
とを意味するものではない。

【００３８】すなわち、請求項１に記載の変調装置は、
最小ランを守り、最大ランを破る、最も短い長さの同期
の為の符号列を挿入する同期符号挿入手段（例えば、図
１のSYNC挿入部１４）を備えることを特徴とする。

【００３９】請求項７に記載の復調装置は、最小ランを
守り、最大ランを破る、最も短い長さの同期の為の符号
列を識別するする同期符号識別手段（例えば、図４のSY
NC識別部３３）を備えることを特徴とする。

【００４０】以下、本発明の変換テーブルおよび、変調
装置、復調装置、および同期信号における本発明の実施
の形態を、図面を参照しながら説明する。以下において
は、説明の便宜上、変換される前の「０」と「１」の並
び（変換前のデータ列）を、（００００１１）のよう
に、（）で区切って表し、変換された後の符号の「０」
と「１」の並び（符号後列）を”０００１００１００”
のように””で区切って表すことにする。以下に示す表
３は、本発明のデータを符号に変換する、終端テーブル
および同期信号パターンを含んだ変換テーブルである。

【００４１】

【００４２】表３による符号は、最小ランｄ＝２、最大
ランｋ＝７で、変換率ｍ／ｎ＝１／２で、可変長構造で
ある。

【００４３】すなわち変換テーブルの最も少ない拘束長
ｉ＝２における変換コードは、必要数の４つ（2^2 = 4)
よりも少ない２つで構成されている。すなわちデータ列
を変換する際に、最小の単位である、拘束長ｉ＝２だけ
では変換出来ないデータ列（例えば（１１）（００））
が存在する。結局、表３のテーブルを利用して、全ての
データ列が変換できるためには、すなわち変換テーブル
として成り立つためには、拘束長ｉ＝４までを要する。
データ変換のために必要なコードを基礎コードと呼ぶ。

【００４４】また、表３の変換テーブルは、最小ランの
連続を制限する、置き換えコードを有する。すなわち、
データ列が（０００００）と続くときに、"００００ １
００１ ００"に置き換える。これによって、データ変換
後の符号語列は、最小ランの連続が制限され、最小ラン
繰り返しは、最大でも４回となる。

【００４５】さらに、表３に示したテーブルは、データ
列の要素内の”１”の個数と、変換される符号語列の要
素内の”１”の個数が、２で割った時の余りが、どちら
も１あるいは０で同一となるような変換規則を持ってい
る。すなわち、データ列の要素（０００）は”１００１
００”の符号語列に対応しているが、それぞれ”１”
の個数は、データ列では０個、対応する符号語列では２
個であり、どちらも２で割った余りが０で一致してい
る。同様に、データ列の要素（１１０１）は、”０００
０ １０００”の符号語列に対応しているが、それぞ
れ”１”の個数は、データ列が３個、対応する符号語列
は１個であり、どちらも２で割った余りが１で一致して
いる。

【００４６】表３の変換テーブルにより生成された符号
は、最大拘束長ｒ＝５である。拘束長ｉ＝５の変換コー
ドは、最小ランの繰り返しを制限するための、置き換え
コードである。

【００４７】この拘束長ｉ＝５の置き換えコードを設け
ないとき、表３は最大拘束長ｒ＝４となり、やはりｄ＝
２、ｋ＝７の符号を作ることが出来る。しかし、この拘
束長ｉ＝５のコードへの変換により、最小ランの連続を
４回までに制限し、高線密度記録に対応した符号を得る
ことができる。

【００４８】以上のように、表３のテーブルを利用した
変換は、基礎コードのみによってテーブルを構成する場
合、最大拘束長ｒ＝４となり、最小ランｄ＝２で最大ラ
ンｋ＝８、かつデータ列の要素内の”１”の個数を２で
割った時の余りと、変換される符号語列の要素内の”
１”の個数を２で割った時の余りが、どちらも１あるい
は０で同一となるような、符号を発生する。また、表３
のテーブルを利用した変換は、基礎コードに加えて、最
小ランｄの連続を制限する置き換えコードを持って構成
する場合は、最大拘束長ｒ＝５となり、最小ランｄ＝２
で最大ランｋ＝７、かつ最小ランｄの連続が有限回まで
に制限され、さらにデータ列の要素内の”１”の個数を
２で割った時の余りと、変換される符号語列の要素内
の”１”の個数を２で割った時の余りが、どちらも１あ
るいは０で同一となるような、符号を発生する。

【００４９】ところで一般的に、最大拘束長ｒが大きい
ほど、ビットシフト時の復調エラー（エッジビットの位
置が１ビット分だけ、正規の位置よりも前方または後方
にシフトすることによるエラー）の伝搬特性が悪くな
る。

【００５０】表１と表２を比較すると、表１の最大拘束
長ｒは４であるのに対して、表２の最大拘束長ｒは５で
ある。しかし表２と本発明である表３を比較すると、最
大拘束長ｒは同じ５となっている。しかも表２と表３の
最大拘束長ｒ＝５の要素は一つであることより、発生回
数が少ないことを考えるとその影響は少ない。

【００５１】ところで、本変換テーブルによって発生さ
せた符号語列（チャネルビット列）の中の、任意の位置
に同期信号を挿入する場合、表３の変換テーブルは、可
変長構造のために、任意の位置で終端させるための終端
用テーブルを用意し、表３の変換テーブルを利用すると
き、必要に応じて終端用テーブルを用いる。

【００５２】例えば任意の位置で同期信号を挿入する際
に、表３の変換テーブルを利用する変換は、まず直前直
後の符号語列との接続において、最小ランｄおよび最大
ランｋを守るように接続パターンを与え、これらの間に
同期信号用のパターンを与える。同期信号パターンとし
て、最大ランｋ＝７を破るパターンを与えたとき、最も
短い長さで実現する同期信号パターンは、１５符号語
（１５チャネルビット）であるが、実際の符号語（チャ
ネルビット）の処理は２ビット単位で行っていることか
ら、表３のように１６ビット”ｘ０００ １０００ ００
００ ０１００”とする。先頭の”ｘ”は接続用のビッ
トで、０か１のどちらかを与える。２、３および４チャ
ネルビット目は、最小ランを守るために”０”を与え
る。５チャネルビット目からを、同期信号パターンとし
て、ｋ＝８となる９Ｔを与える。すなわち”１”と”
１”の間に、”０”が８つ並ぶ。なお上の同期信号パタ
ーンの最後のチャネルビットは”００”とし、同期信号
挿入後の以降の符号語列でも最小ランを守るようにす
る。

【００５３】次に終端用テーブルと、上の同期信号パタ
ーンの接続用ビット”ｘ”の説明をする。終端用テーブ
ルは、表３にあるように、 1 10 0 00 00 1001 11 0000 110 001001 となる。終端用テーブルは、置き換えでない変換コード
の存在する拘束長ｉのそれぞれの変換要素において、最
後のｍビット（１ビット）を取り除いた、各データ全て
で必要となる。終端用テーブルを上のように与えること
によって、データ列の終端の切れ目がどのパターンであ
っても、その地点で符号が、終端できるようにする。終
端用テーブルは、表３でｉ＝２のそれぞれの要素の後ろ
から１ビットだけ除去した（１）と（０）において与え
られる。またさらに、次のｉ＝３のそれぞれの要素の後
ろから１ビットだけ除去した（００）と（１１）、そし
てｉ＝４の要素の後ろから１ビットだけ除去した（１１
０）において与えられる。終端テーブルに与えられたそ
れぞれの変換符号語は、それぞれ復調の際に通常のテー
ブル表３と間違えないような符号語列を与えればよい。

【００５４】表３において、同期信号パターンの接続用
ビット”ｘ”は、その直前の符号語列（チャネルビット
列）が連続して”００”であるときに”１”を与え、そ
うでないとき”０”を与える。すなわち、最小ランおよ
び最大ランを守るようにｘが決定される。同期信号の先
頭ビットと、その直前の符号語との関係は次のようにな
る。

【００５５】なお、表３における変換テーブルでは、通
常のテーブルの各符号語の要素の最後はいずれも”０
０”以上であるから、通常のテーブルで終端出来た場合
の接続用ビット”ｘ”は、 ”ｘ”＝１となる。

【００５６】以上のように接続ビットの先頭の”ｘ”を
決定したとき、最小ランの繰り返しについて調べると、
同期信号は表３の通り ”ｘ０００ １０００ ００００
０１００”であり、”ｘ”＝１のとき、”１０００ １
０００ ００００ ０１００”、すなわち、４Ｔ−９Ｔ−
（３＋α）Ｔ……となり、αは、以降の符号語列によ
り、最小ランの繰り返しに影響を与えない。従って、同
期信号を挿入した場合でも、最小ランの繰り返しは挿入
前と同じ４回までに制限されている。

【００５７】ところで、以上は同期信号パターンを１６
符号語（１６チャネルビット）として説明したが、同期
信号パターンとして、この他に、最大ランｋ＝７を破
る、ｋ＝８（９Ｔ）が作成できれば良いので、１５符号
語以上であれば、他にも同期信号パターンが作れる。

【００５８】

【００５９】例えば、表４のように、変換テーブルは同
じであるが、同期信号として、２４符号語を与え、”ｘ
００１ ００００ ００００ １０００ ００００ ０１０
０”のように、ｋ＝８（９Ｔ）を２回繰り返しても良
い。このとき同期信号と他の変換テーブル信号との距離
は増加するので、同期信号の検出能力は強くなる。

【００６０】ところで上の表４のような同期信号を挿入
した場合の最小ランは、やはり保たれているのに対し
て、最小ランの繰り返しは、同期信号の先頭１ビット
が”１”の時”１００１ ００００ ００００ １０００
００００ ０１００”すなわち ３Ｔ−９Ｔ−９Ｔ−（３
＋α）Ｔであり、その扱いに注意が必要となる。例え
ば、表３のような接続先頭ビットの決定に従うと、最小
ランの繰り返しが５回までになる場合がある。最小ラン
の繰り返し制限を増加させないためには、接続先頭ビッ
トの決定には、最小ランを守るようにすると共に、直前
の符号語が”１００”の時には”ｘ”＝”０”を与える
ようにすればよい。同期信号の先頭ビットと、その直前
の符号語との関係は次のようになる。 （ 同期信号 ２４ ビット ） ……０００ １００１ ００００ ００００ １０００ ００００ ０１００…… ……００１ ０００１ ００００ ００００ １０００ ００００ ０１００…… ……０１０ ０００１ ００００ ００００ １０００ ００００ ０１００…… ……１００ ０００１ ００００ ００００ １０００ ００００ ０１００……

【００６１】このようにする必要がある場合は、同期信
号の接続用に、９Ｔパターンの前に（ｄ＋１）ビットす
なわち３ビットのみが与えられた時である。この他にも
例えば、同期信号が ”１００１ ００００ ００００ １００” の１５ビットのときも、同様である。

【００６２】この他に、表４の例のように、通常のテー
ブルを用いて終端できたとき、”ｘ”＝”０”を与え、
終端テーブルを用いて終端したときは最小ランを守るよ
うに”ｘ”を決定するようにしても、同様に最小ランの
繰り返しの制限が増加されない。

【００６３】なお、表３の変換テーブルを用いた、表３
の持つ、データ列の要素内の”１”の個数と、変換され
る符号語列の要素内の”１”の個数が、２で割った時の
余りが、どちらも１あるいは０で同一となるような変換
規則を利用して、データビット列で、「反転」を表す”
１”、あるいは「非反転」を表す”０”を挿入してDSV
制御を行うことができる。この特性は、表３の終端テー
ブルにおいても保たれており、したがって、同期信号の
直前においても、終端テーブルを用いる、または用いな
いに関わらず、DSV制御が可能である。

【００６４】データ列でDSV制御するということについ
て、冗長度で考えると、データ列の１ビットでDSV制御
を行うことは、チャネルビット列で表現すれば、表３の
変換率ｍ＝１、ｎ＝２より、２チャネルビットでDSV制
御を行っていることに相当する。ここで例えば、表１お
よび表２のような変換テーブルにおけるDSV制御は、チ
ャネルビット列においてDSV制御を行うことになり、最
小ランを守るためには、少なくとも３チャネルビットが
必要であり、その結果、冗長度は、より大きくなってし
まう。本方式のように、データ列内でDSV制御を行うこ
とで、効率のよいDSV制御が実現することになる。

【００６５】本発明に係る変調装置の一実施の形態を図
面を参照し、説明する。この実施の形態は、データ列を
表３の可変長符号（ｄ、ｋ；ｍ，ｎ；ｒ）＝（２，７；
１，２；５）に変換する、変調装置に適用したものであ
る。

【００６６】図１は、所定の間隔で同期信号を挿入する
変調装置の一実施の形態の構成を示すブロック図であ
る。DSV制御ビット決定・挿入部１１は、入力されたデ
ータ列を、まず任意の間隔でDSV制御し、DSV制御ビット
の”１”あるいは”０”を決定し、任意の間隔で挿入
し、DSV制御されたデータ列を変調部１２およびSYNC決
定部１３に供給する。変調部１２は、DSV制御ビットの
挿入されたデータ列を変調し、得られた符号列をSYNC挿
入部１４に供給する。SYNC決定部１３は、DSV制御され
たデータ列および符号列から、所定の間隔で挿入される
同期信号（SYNC）のパターンを決定し、同期信号をSYNC
挿入部１４に供給する。SYNC挿入部１４は、SYNC決定部
１３から供給された同期信号を符号列に挿入し、NRZI化
部１５に出力する。NRZI化部１５は、同期信号が挿入さ
れた符号列を記録波形列に変換する。タイミング管理部
１６は、タイミング信号を生成し、DSV制御ビット決定
・挿入部１１、変調部１２、SYNC決定部１３、SYNC挿入
部１４、およびNRZI化部１５に供給し、タイミングを管
理する。

【００６７】SYNC決定部１３が、表３の同期信号パター
ンの１６符号語を用いるとき、その同期パターンは、”
ｘ０００ １０００ ００００ ０１００”となる。”
ｘ”は、SYNC挿入により区切られた、直前の符号語列
（DSV制御ビットは含んで良い）に依存し、直前の符号
語列が”００”の時に”ｘ”＝”１”となり、それ以外
の時に”ｘ”＝”０”となる。すなわち、”ｘ”は、SY
NC挿入に当たり、最小ランおよび最大ランを守るように
決定される。また、終端テーブルを用いない場合（通常
のテーブルで終了できた）場合は、”ｘ”＝”１”と決
定される。

【００６８】SYNC挿入部１４は、上に説明したようにし
て決定されたSYNC決定部１３からの同期パターンを符号
列に挿入する。同期パターンが挿入された後の次の変換
テーブルは、先頭からスタートする。

【００６９】次に、この実施の形態の動作について説明
する。

【００７０】データ列は、所定の間隔でDSV制御が行わ
れ、さらにまた、所定の間隔で同期信号が挿入される。
DSV制御ビット決定・挿入部１１は、ある位置までの積
算DSVと、次の所定の間隔の区間DSVを計算し、これらを
合わせたDSV値が小さくなる方のDSV制御ビットの（１）
あるいは（０）を決定し、これをデータ列に挿入する。
DSV値は、データ列だけでは判定できないので、データ
列より変換テーブルを用いて符号語列を発生させ、これ
よりDSV値を求める。

【００７１】DSV値の挿入されたデータ列は、次の変調
部１２において、その変換テーブルによって変調され、
その結果がSYNC挿入部１４に送られる。変調部１２は、
同期信号の間隔を記憶しており、同期信号付近まで変調
を行い、通常の変換テーブルで変換できない場合、すな
わち表３の終端テーブルを用いる必要がある場合、その
情報をSYNC決定部１３に送る。

【００７２】SYNC決定部１３は、同様に同期信号の間隔
を記憶しており、同期信号の挿入される直前の符号語列
によって、同期信号の先頭の接続ビットを決定する。ま
ず通常の変換テーブルで、変調を行うことが出来た場合
は、先頭の接続ビットは”１”が与えられる。SYNC決定
部１３は、通常の変換テーブルで行うことができず、終
端テーブルを用いる必要があるときは、内蔵する終端テ
ーブルを参照し、それぞれ変換を行う。さらに終端テー
ブルにより決定した符号語は、切れ目の２ビット内に”
１”が入っているときがある。このとき同期信号の先頭
の接続ビットは”０”が与えられ、そうでないときは同
期信号の先頭の接続ビットは”１”が与えられる。

【００７３】結局、同期信号付近の様子と、先頭の接続
ビットは以下の３つのパターンのいずれかになる。

【００７４】このように、同期信号が決定され、同期信
号挿入部１４は、これらの決定された同期信号を挿入す
る。同期信号決定部１３に内蔵される、終端テーブルを
用いて決定された場合、同期信号挿入部１４は、これを
含めたパターンを、挿入すれば良い。

【００７５】最後に、NRZI化部１５は、これらDSV制御
が行われ、さらに同期信号が挿入されたチャネルビット
列を記録符号に変換する。

【００７６】また図２は、変調装置の他の実施の形態の
構成を示すブロック図である。図１に対応する部分に
は、図１と同じ番号を付してあり、その説明は適宜省略
する。図２の変調装置は、SYNC部分もDSV制御し、SYNC
部分もNRZI化を行う。

【００７７】コントロールビット挿入部２１は、データ
列をDSV制御ビットの１ビットだけを含むようなビット
単位に区切り、変調部１２へ出力する。このビット単位
は、SYNCビットをも含んで考慮されるので、必ずしも一
種限りのビットサイズとしなくてもよい。

【００７８】変調部１２は、コントロールビット挿入部
２１より得られた、所定のビット単位ごとにおいてデー
タ変換を行い、チャネルビット列を作成する。また変調
部１２において、データ変換が出来なかった時、それは
終端テーブルを用いることを意味する。SYNC挿入部１４
は、変調された符号語に所定の間隔で同期信号を挿入す
る。SYNC挿入部１４は、また、終端テーブルを有し、必
要に応じて終端テーブルを用いて変調し、同期信号パタ
ーン１６ビットを挿入する。SYNC、およびDSV制御ビッ
トを含んだ符号語列は、NRZI化部１５でレベル符号化さ
れる。

【００７９】そしてDSV制御ビット／SYNC決定部２２
は、送られてきたレベル符号化列をもとにDSV値を計算
し、最終的にDSV値を決定する。また同時に、同期パタ
ーン１６ビットも決定する。この出力値は、記録符号列
であり、図１の変調装置の最終出力値と同じ結果が得ら
れる。

【００８０】次に、その動作を説明する。コントロール
ビット挿入部２１は、入力されたデータ列より、所定の
間隔で挿入されるDSV制御ビットはまだ決定していない
が、仮に、（１）を挿入したビット列と、（０）を挿入
したビット列とを持ったデータ列を作成する。変調部１
２は、この２種類のデータ列を変調する。変調部１２
は、変換テーブルを内蔵している。さらにSYNC挿入部１
４は、それぞれ所定の間隔でデータ列に同期パターンを
挟む。SYNC挿入部１４は、終端テーブルを内蔵し、同期
信号を挟むために終端されたデータ列を、ここで符号語
列に変換する。

【００８１】符号語列は、NRZI化部１５でレベル符号化
される。この時点では、チャネルビット列のDSV制御ビ
ットはまだ決定されておらず、２種類のレベル符号列が
存在する。

【００８２】そしてDSV制御ビット／SYNC決定部２２
は、DSV値を計算し、DSVが抑制される方のどちらかを選
択し、これを決定する。これは、同時に同期パターンも
決定することになる。決定された符号語列（チャネルビ
ット列）が、DSV制御が行われたデータ列として出力さ
れる。

【００８３】図３は、同期信号とＤＣビットを挿入した
記録符号列の一例を示す図である。例えば、同期信号と
して１６符号語を与え、DSV制御は５１データ毎に行
い、DSV制御１ビットと合わせて５２データを２２回毎
に同期信号を挿入し、同期信号の前後にもDSV制御ビッ
トを挟むとき、記録符号列は、図３に示すようになる。

【００８４】このとき、同期信号ごとの符号語数（チャ
ネルビット数）は、１６＋２＋（１＋５１＋１＋５１＋
１＋５１＋...５１＋１）×２＝１８＋（５２）×２２
回 ×２＝２３０６符号語（チャネルビット）である。

【００８５】このときの、データ語との冗長度を計算す
ると、（５１×２２）×２／２３０６ ＝２２４４／２
３０６＝０．９７３より、１−０．９７３＝０．０２７
が得られ、冗長度は、２．７％である。

【００８６】続いて、本発明に係るデータ列を表３の可
変長符号（ｄ、ｋ；ｍ，ｎ；ｒ）＝（２，７；１，２；
５）に変換した変調符号語列より、これを復調する復調
装置について説明する。図４は、同期信号が含まれた再
生データを復調する、本発明に係る復調装置の一実施の
形態の構成を示すブロック図である。

【００８７】所定の間隔で挿入されている同期信号含む
再生データ列は、コンパレート／逆NRZI化部３１に供給
される。コンパレート／逆NRZI化部３１は、 伝送路よ
り伝送されてきた信号、または、記録媒体より再生され
た信号をコンパレートし、逆NRZI化し（エッジ符号に
し）、そのエッジ符号を復調部３２およびSYNC識別部３
３に供給する。復調部３２は、エッジ符号化されたデジ
タル信号を復調テーブル（逆変換テーブル）に基づいて
復調し、復調されたデータ列を、SYNC取出部３４に供給
する。SYNC識別部３３は、再生データ列に所定の間隔で
挿入されている同期信号（SYNC）を識別し、同期信号部
分の直前において終端テーブルの逆変換終端テーブルが
用いられている場合はこの情報を復調部３２に送る。SY
NC取出部３４は、同期信号を取り出す。DSV制御ビット
取出部３５は、復調されたデータ列より、任意の間隔で
挿入されているデータ列に含まれるDSV制御ビットを取
り除き、元のデータ列を与える。バッファ３６は、入力
されたデータ列を一旦記憶し、所定の転送レートで読み
出し、出力する。タイミング管理部３７は、タイミング
信号を生成し、コンパレート／逆NRZI化部３１、復調部
３２、SYNC識別部３３、SYNC取出部３４、DSV制御ビッ
ト取出部３５、およびバッファ３６に供給してタイミン
グを管理する。

【００８８】図４におけるSYNC識別部３３は、固有のパ
ターンによって同期信号の位置を決定すると共に、所定
の間隔で同期信号が入っているのをカウントすることに
よってもその位置を識別することが出来る。同期信号の
位置が識別されたとき、その直前付近の符号列の復調
は、終端テーブルを含めて行われる。一方、同期信号の
直後においては、終端テーブルは不要であり、表３の通
常テーブルで復調ができる。

【００８９】復調が行われた後、SYNC取出部３４は、符
号列から所定の同期信号のビット数だけ取り除き、復調
部３２と整合性を取る。

【００９０】次に図１４の復調装置の動作について説明
する。伝送路より伝送されてきた信号、あるいは記録媒
体より再生された信号は、コンパレート／逆NRZI化部３
１に入力され、コンパレートされるとともに、逆NRZI符
号（”１”がエッジを示す符号）のデジタル信号となっ
て、復調部３２およびSYNC識別部３３に入力される。

【００９１】そして、このデジタル信号は、復調部３２
において、表３の逆変換テーブルに基づいて復調され
る。復調部３２は、表３の逆変換テーブルを有するが、
終端用の逆変換テーブルは有しなくともよい。その場
合、同期信号が挿入された直前部分で変換が不可能とな
る場合があるが、復調部３２は、SYNC識別部３３より所
定の情報を得ることで、これを補う。

【００９２】SYNC識別部３３は、同期信号として与えら
れた”ｘ０００ １０００ ０００００１００”を検出す
る。この同期信号は、固有なパターンである９Ｔを含む
ので、他の情報符号語列内からは、検出されることはな
い。またSYNC識別部３３は、一度同期パターンが検出さ
れたら、それ以降は内部カウンタ等によって、所定の間
隔で同期信号を検出することが出来る。

【００９３】SYNC識別部３３は、また、終端テーブルの
逆変換テーブルも有し、同期信号の１６ビットの直前に
おいて、終端のために用いられた終端テーブルによって
作られた符号語を、終端逆変換テーブルによって復調
し、この結果を復調部３２に供給する。終端の逆変換テ
ーブルは、復調部３２またはSYNC識別部３３のどちらか
が有すればよい。

【００９４】そして同期信号の１６ビットは、SYNC取出
部３４によって取り除かれ、さらにDSV制御ビット取出
部３５によって、さらに、DSV制御ビットが取り除かれ
る。DSV制御のフォーマットが図３のようになっている
場合、同期信号の直前直後の両方にDSV制御ビットが挿
入されたいるため、SYNC取出部３４が、SYNCビットを取
り出すと同時に、DSV制御ビット１ビットを取り出せ
ば、DSV制御ビット取出部３５は、完全な等間隔のDSV制
御ビットを取り除けば良い。

【００９５】逆変換テーブルは例えば、次の表５のよう
になる。また、終端逆変換テーブルは、例えば、次の表
６のようになる。

【００９６】

【００９８】以上の変換テーブルを用いた変調をシミュ
レーションした結果を示す。すなわちＴminの連続を制
限し、かつデータ列内においてDSV制御を行い、さらに
同期信号を挿入した結果について以下に示す。シミュレ
ーションは、変換テーブルとして、表３に示した変換テ
ーブルを用いており、さらに同期信号は表３にある１６
ビットのものと、表４にある２４ビットのもので行っ
た。さらに比較のために、同期信号を含まないでDSV制
御のみ同様に行ったシミュレーション結果も示す。

【００９９】任意に作成した１３１０７２００ビットの
ランダムデータを、表３の変換テーブルを用いて、符号
語列（チャネルビット列）に変換した。また５１データ
ビットおきにDSV制御を行い、DSV制御ビットを挿入した
後にデータ変換を行った。そして図３に示すように同期
信号を２２セットおきに挿入し、同期信号の前後にDSV
制御ビットが挿入されるようにした。

【０１００】このとき冗長度は、２３０６（＝１８＋
｛（５１＋１）×２２セット｝×２）符号語である。

【０１０１】従って、｛２３０６−（（５１×２２）×
２）｝／２３０６＝（２３０６−２２４４）／２３０６
＝０．２６９より、冗長度 は、２．７％である。

【０１０２】また、各結果の数値は以下のようにして計
算した。 Ren_cnt[1 to 10]: 最小ランの繰り返し１回〜10回の各
発生数 T_size[2 to 9]: ２Ｔ〜９Ｔの各ランの発生数 Sum : Number of bits. ビット総数 Total: Number of runlengths. 各ラン（３Ｔ、４Ｔ、
…）の発生総数 Average Run : (Sum/Total) ラン分布の数値：(T_size[i] * (i) ) / (Sum) , i=
2,3,4,,,10 最小ランの連続する分布の数値： (Ren_cnt[i] * (i) ) / T_size[3T] , i=1,2,3,4,,,1
0 max-RMTR:最小ランの繰り返す、最大回数 peak DSV: チャネルビット列のDSV制御は、NRZI化後
の”１”をhighと し、”０”をlowとしたときの差およ
び、DSV値のプラス側のピークおよびマイナス側のピー
クを言う。ピークDSVのHighからLowまでの距離は、DSV
制御の性能を示し、距離が少ないほど低域成分が抑圧さ
れていることを意味する。またDSV制御が行われていな
い時は、ピークDSVの距離は極端に増大する。

【０１０３】 ＜表７＞ *** PP27 *** <Table.3> <Table.3> <Table.3> SYNC 16bit-in 24bit-in no Average Run 4.5408 4.5524 4.5341 Sum 24663096 24748664 26214400 Total 5431458 5436369 5781636 2T 0(------) 0(------) 0(------) 3T 1707348(20.77%) 1705216(20.67%) 1820683(20.84%) 4T 1376130(22.32%) 1366813(22.09%) 1462138(22.31%) 5T 944676(19.15%) 947589(19.14%) 1011173(19.29%) 6T 717214(17.45%) 718056(17.41%) 764815(17.51%) 7T 489548(13.89%) 491469(13.90%) 523572(13.98%) 8T 185846( 6.03%) 185834( 6.01%) 199255( 6.08%) 9T 10696( 0.39%) 21392( 0.78%) 0(------) SYNC数 10696 10696 0 RMTR(1) 847648(49.65%) 847141(49.68%) 902333(49.56%) RMTR(2) 279470(32.74%) 279118(32.74%) 298756(32.82%) RMTR(3) 82092(14.42%) 81869(14.40%) 87590(14.43%) RMTR(4) 13621( 3.19%) 13558( 3.18%) 14517( 3.19%) RMTR(5) 0(------) 0(------) 0(------) max-RMTR 4 4 4 ============================================================= peak D.S.V. High-peak +38 +36 +38 Low-peak -38 -38 -38 =============================================================

【０１０４】上の結果より、本方式である表３の、同期
信号挿入による結果は、最小ランが守られ、かつ最小ラ
ンの連続が最大で４回までに制限されていることが示さ
れた。最大ランを超える９Ｔの発生については、同期信
号の回数だけ入っていることが示さるとともに、24ビッ
トSYNCでは２回続く９Ｔが示された。また、peak D.S.V
の結果より、DSV制御の影響も問題ないことが示され
た。

【０１０５】以上より、従来の２７ＰＰ方式は可変長符
号であり、可変長符号でフォーマットの際に問題とな
る、同期信号等によるデータ列の切れ目の発生にあた
り、冗長率をなるべく少なくして同期信号の先頭に接続
ビットを設けることで、終端させることが出来た。

【０１０６】ゆえに、最小ランｄ＝２、最大ランｋ＝
７、変換率 ｍ／ｎ＝１／２の可変長であり、最小ラン
長の繰り返し回数を制限する置き換えコードを持ち、ま
た、変換テーブルの要素内の”１”の個数と、変換され
る符号語列の要素内の”０”の個数が、２で割った時の
余りが、どちらも１あるいは０で一致するような変換テ
ーブルにおいて、所定の位置に同期信号を挟むとき、最
小ランおよび、最小ランの繰り返し制限を変化させるこ
となく挟み、かつその同期信号はユニークな信号パター
ンを与えたので、より安定に、かつ確実に同期信号の検
出が可能となる。

【０１０７】また、同期信号の入る切れ目ではデータ列
は必ず終端できるようにしたので、復調の際の、同期信
号の前後でのデータの管理が容易になり、より安定した
復調が可能になる。

【０１０８】なお、本明細書において、システムとは、
複数の装置により構成される装置全体を表すものとす
る。

【０１０９】なお、上記したような処理を行うコンピュ
ータプログラムをユーザに提供する提供媒体としては、
磁気ディスク、CD-ROM、固体メモリなどの記録媒体の
他、ネットワーク、衛星などの通信媒体を利用すること
ができる。

【０１１０】

【発明の効果】請求項１に記載の変調装置、請求項５に
記載の変調方法、および請求項６に記載の提供媒体によ
れば、最小ランを守り、最大ランを破る、最も短い長さ
の同期の為の符号列を挿入するようにしたので、最小ラ
ンを守った同期符号を挿入することができる。

【０１１１】請求項７に記載の復調装置、請求項８に記
載の復調方法、および請求項９に記載の提供媒体によれ
ば、最小ランを守り、最大ランを破る、最も短い長さの
同期の為の符号列を識別するようにしたので、最小ラン
を守った同期符号を識別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】所定の間隔で同期信号を挿入する変調装置の一
実施の形態の構成を示すブロック図である。

【図２】変調装置の他の実施の形態の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】同期信号とＤＣビットを挿入した記録符号列の
一例を示す図である。

【図４】同期信号が含まれた再生データを復調する、本
発明に係る復調装置の一実施の形態の構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１１ DSV制御ビット決定・挿入部， １２ 変調部，
１３ SYNC決定部，１４ SYNC挿入部， １５ NRZI
化部， ３１ コンパレート／逆NRZI化部，３２ 復調
部， ３３ SYNC識別部， ３４ SYNC取出部， ３５
DSV制御ビット取出部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基本データ長が１ビットのデータを、最
   小ランが２で、基本符号長が２ビットの可変長符号(d,
   k;m,n;r)に変調する変調装置において、 最小ランを守り、最大ランを破る、最も短い長さの同期
   の為の符号列を挿入する同期符号挿入手段を備えること
   を特徴とする変調装置。
2. 【請求項２】 前記符号列は、ユニークなパターンを有
   することを特徴とする請求項１に記載の変調装置。
3. 【請求項３】 前記符号列は、先頭の１チャンネルビッ
   トの値が直前に変換した符号の値によって決定されるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の変調装置。
4. 【請求項４】 前記同期符号挿入手段は、前記符号列の
   直前に最小ランを守る符号を挿入することを特徴とする
   請求項１に記載の変調装置。
5. 【請求項５】 基本データ長が１ビットのデータを、最
   小ランが２で、基本符号長が２ビットの可変長符号(d,
   k;m,n;r)に変調する変調方法において、最小ランを守
   り、最大ランを破る、最も短い長さの同期の為の符号列
   を挿入する同期符号挿入ステップを含むことを特徴とす
   る変調方法。
6. 【請求項６】 基本データ長が１ビットのデータを、最
   小ランが２で、基本符号長が２ビットの可変長符号(d,
   k;m,n;r)に変調する変調装置に、最小ランを守り、最大
   ランを破る、最も短い長さの同期の為の符号列を挿入す
   る同期符号挿入ステップを含む処理を実行させるコンピ
   ュータが読み取り可能なプログラムを提供することを特
   徴とする提供媒体。
7. 【請求項７】 最小ランが２で、基本符号長が２ビット
   の可変長符号(d,k;m,n;r)を、基本データ長が１ビット
   のデータに復調する復調装置において、 最小ランを守り、最大ランを破る、最も短い長さの同期
   の為の符号列を識別するする同期符号識別手段を備える
   ことを特徴とする復調装置。
8. 【請求項８】 最小ランが２で、基本符号長が２ビット
   の可変長符号(d,k;m,n;r)を、基本データ長が１ビット
   のデータに復調する復調方法において、 最小ランを守り、最大ランを破る、最も短い長さの同期
   の為の符号列を識別するする同期符号識別ステップを含
   むことを特徴とする復調方法。
9. 【請求項９】 最小ランが２で、基本符号長が２ビット
   の可変長符号(d,k;m,n;r)を、基本データ長が１ビット
   のデータに復調する装置に、 最小ランを守り、最大ランを破る、最も短い長さの同期
   の為の符号列を識別するする同期符号識別ステップを含
   む処理を実行させるコンピュータが読み取り可能なプロ
   グラムを提供することを特徴とする提供媒体。