JP2001244817A - 符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＭＢ符号の簡単な構成方法を駆逐し、簡単な
符号化回路を構成することが可能な符号化装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明の符号化装置は、Ｍビット（Ｍは
自然数）の固定長入力データブロックを、長さがそれぞ
れｍk ビット（ｍk は自然数、ｋ＝１，２，３，…，
Ｎ，Ｍ＝Σk=1 ^N ｍk ，Ｎは正の偶数）のＮ個の入力サ
ブブロックにそれぞれ分離する分離手段と、ディジタル
和変位（ＤＳＶ：Digital Sum Variation ）が有限値に
制限されるｍk Ｂ／ｎＢ符号変換則（ｎは自然数、ｍk
＜ｎ，ｋ＝１，２，３，…，Ｎ）をＮ個の入力サブブロ
ックに対してそれぞれ適応することにより、ｎビットの
出力サブブロックをそれぞれ生成する符号化手段と、符
号化手段の出力であるＮ個の出力サブブロックをビット
多重する多重化手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、符号化装置に係
り、特に、各種通信装置に用いられる固定長符号化装置
における直流平衡であり、理論的最小帯域において復号
可能であるＭＢ符号のための符号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に送信符号に求められる特性として
は、その出力スペクトルが伝送路に適したものであり、
受信クロックを容易に回復でき、さらに直流成分がない
ことによって識別レベル調整が容易に行えることが望ま
れる。このような条件を満たす符号の一つにｍＢ／ｎＢ
符号（ｍ，ｎは自然数、ｍ＜ｎ）が挙げられる。

【０００３】この符号は、入力データをｍビット毎にあ
る一定の符号変換則によって、ｎビットの符号語に割り
当てることによって符号語を生成する。その変換則は、
“１”と“０”の発生頻度をなるべく均等化して直流成
分を抑え、“１”または、“０”の連続ビット列の発生
を防止することによってクロック回復動作を容易にする
ことを特徴としている。

【０００４】また、データ符号語として使用しない符号
語の中から特殊符号を定義して、これらをさまざまな制
御に使用することができる。例えば、符号語の区切りを
示す「コンマ符号」を定義すれば、復号の際の同期をと
ることが容易となる。

【０００５】伝送路符号として有名なマンチェスタ符号
は、入力データの“０”を“０１”に、“１”を“１
０”に変換する１Ｂ／２Ｂ符号である。また、８Ｂ／１
０Ｂ符号はギガビットイーサネット（Gigabit Etherne
t: ANSI/IEEE 802.3z, 1998) の符号化方式として採用
されている。

【０００６】新たな８Ｂ／１０Ｂ符号の一つに、１０ギ
ガビットイーサネットの符号化方式として提案されてい
るＭＢ８１０符号が存在する（文献：Dae Young Kim 他
４名"White Paper on the MB810 Line code for 10Gb
E", Chungnam National University, Taejon, Korea, 1
999, ［retrieved on 2000-01-06 ］,Retrieved fromt
he Internet <URL:http://ccl.chungnam.ac.kr/Line Co
ding/data/mb810＿wp.pdf>)以下、この文献に関して詳
細に述べる。

【０００７】ＭＢ８１０符号の名称に関しては、ＭＢ(M
inimum Bandwidth) とは復号に必要な最小帯域（ナイキ
スト周波数）で復号可能であることを示し、“８１０”
とは、８Ｂ／１０Ｂ符号であることを示す。ＭＢ８１０
符号は、“１”と“０”の発生頻度をなるべく等しく
し、さらに、“1010... ”のような交番を頻繁に繰り返
すシーケンスをなくべく起こさないようにすることによ
って、出力ストリームの直流成分だけでなく高周波成分
も抑圧することを特徴とする。“１”と“０”の発生頻
度を示す値として、累積ディジタル和（RDS:Running Di
gital Sum)を用いる。ＲＤＳ（i,j ）は、ｉ番のビット
からｊ番のビットまでの“１”と“０”の出現個数の差
を表す。例えば、累積ディジタル和（ＲＤＳ）が−１で
あるときに、ビット列“0010”を受信すれば、累積ディ
ジタル和（ＲＤＳ）は、−３となり、ビット列“１１１
０”を受信すれば、＋１となる。“１”と“０”の発生
頻度をなるべく均等にすることは、累積ディジタル和
（ＲＤＳ）の振幅を有限な値に制限することに等しい。
累積ディジタル和（ＲＤＳ）の最大振幅をディジタル和
変位（ＤＳＶ：Digital Sum Variation ）と呼び、次の
式で定義する。

【０００８】

【数１】 但し、符号語ビットｃn ∈｛０，１｝を２値出力ｙn ∈
｛−１，１｝に対応させるものとする。

【０００９】同様に、“1010... ”のような交番の頻度
を表す指標として、累積交番和（ＲＡＳ：Running alte
rnate Sum)を用いる。ＲＡＳ(i,j) は、ｉ番のビットか
らｊ番のビットまでのビット“１”と“０”の交番数を
表す。同じく、累積交番和（ＲＡＳ）の最大振幅は、交
番和変位（ＡＳＶ：Alternating Sum Variation ）と呼
び、次の式で定義する。

【００１０】

【数２】 ＡＳＶは、“1010... ”のような交番を行うビット列を
受信するとき大きくなり、“1111... ”のように交番し
ないビット列を受信すれば小さくなる。

【００１１】ＭＢ符号は、ＤＳＶだけでなくＡＳＶも有
限値に制限することによって高周波成分を抑圧し、理論
的最小帯域において復号可能である特性を有する。図２
５に従来のＭＢ符号装置の概要を示す。入力ａから入力
された入力データブロックは、符号器２において直接Ｍ
Ｂ符号に変換され、直列出力ｂにＭＢ符号として出力さ
れる。符号器２は、ＡＳＶも考慮した符号変換則を実装
する必要があり、一般にその回路構成は、ＤＳＶだけを
制限する符号器に比べて複雑になる。

【００１２】簡単なＭＢ符号の例であるＭＢ３４符号を
用いて、ＭＢ符号についてさらに詳細に述べる。ＭＢ符
号を図示する方法として、累積ディジタル和（ＲＤＳ）
値及び累積交番和（ＲＡＳ）値を２次元平面上に表した
ＢＵＤＡスタックがDae Yound Kim らにより定義されて
いる。ＭＢ符号は、ＢＵＤＡスタック上の状態間を遷移
するパスの集合として表すことができる。

【００１３】図２６は、ＭＢ３４符号のＢＵＤＡスタッ
クを示す。同図において、横軸及び縦軸はそれぞれＲＤ
Ｓ値、ＲＡＳ値を示し、ＢＵＤＡスタック上の一格子点
は、一組のＲＤＳ，ＲＡＳ値に対応する。但し、本明細
書におけるＲＤＳ，ＲＡＳ・値は、式（１）及び式
（２）において、ｙn ∈｛−１，１｝とした場合の値に
基づくため、ｙn ∈｛−１／２，１／２｝を採用する前
述文献とは異なる。また、ＢＵＤＡスタック上でＲＤＳ
及びＲＡＳ値がそれぞれａ，ｂである点Ｐを（ａ，ｂ）
と表記する。

【００１４】同図において、Ｓ１（−２，０）、Ｓ２
（０，−２）、Ｓ３（２，０），Ｓ４（０，２）であ
り、この４点のいずれかから符号語が出力され始め、出
力後も４点のいずれかに留まる。このような点を状態と
呼ぶ。また、同図中の矢印は、その方向にのみ移動可能
であることを示し、符号語ビットｃn が“１”のとき
は、右方向に、“０”のときは左方向に移動可能であ
る。

【００１５】例えば、同図において、状態Ｓ１を始点と
し、Ｓ４を終点とする太線で示すパスは、符号語“110
1”に相当する。同図の場合、状態間を遷移するパスは
１状態につき、９通り存在し、これを状態遷移表にした
ものが表１である。

【００１６】

【表１】 表１において、左の欄は始点となる状態を示し、上の欄
は終点となる状態を示す。この中から適当な８通りを選
択して入力データブロックに割り当てる。

【００１７】ＭＢ３４符号の例として、表２のような符
号割り当てを行った。

【００１８】

【表２】 同図に示す表において、第１の欄「入力」には、３ビッ
トの入力データブロックのすべてが記載され、第２の欄
「符号語／次状態」の欄には出力される符号語及びその
符号語の出力後の状態のすべてが記載されている。第２
の欄は、４つの小欄に分割されているが、この小欄に
は、ラベリングされた各々の状態毎に出力される符号語
のすべてが記載されている。例えば、始点となる状態Ｓ
１における入力“110 ”に対する出力符号語は、“110
1”であり、状態はＳ４に遷移する。同一の入力に対し
ても、始点となる状態により、その出力符号語が異な
る。いずれの出力符号語に対しても、それに対応するパ
スは図２６のＢＵＤＡスタック上に留まる。従って、Ｍ
Ｂ３４符号のＲＤＳ、ＲＡＳは同図中に示されるように
それぞれ、−４から４までの値をとるので、それらの最
大振幅であるＤＳＶ及びＡＳＶはそれぞれ８である。

【００１９】注意を要するのは、ＭＢ３４符号にはこれ
と異なる状態の取り方、符号の選択方法が多数存在する
ことである。

【００２０】また、ＭＢ８１０符号が提案されている。
これは、図２７に示すように状態数が１２、ＤＳＶ及び
ＡＳＶがともに１４であり、ＢＵＤＡスタックが大き
い。従って、多くのパスが存在するために符号語選択の
自由度が大きく、適当な符号語選択方法を発見するのが
困難であり、符号化回路も複雑なものになる。また、Ｍ
Ｂ８１０符号化回路は、４００００ゲート以下の論理ゲ
ートで構成可能であると推定しているが、ＭＢ８１０符
号の符号語選択方法及び具体的な符号化回路構成につい
て全く言及されていない。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ＭＢ符号は直流平衡であり、かつ理論的最小帯域におい
て復号可能となる利点は存在するものの、ＤＳＶ，ＡＳ
Ｖ、状態数など多くの自由度が存在し適当な符号化則が
発見されておらず、一般に符号化回路が非常に複雑にな
る問題がある。

【００２２】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、ＭＢ符号の簡単な構成方法を構築し、簡単な符号化
回路を構成することが可能な符号化装置を提供すること
を目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理構
成図である。

【００２４】本発明（請求項１）は、直流平衡の理論的
最小帯域において復号可能であるＭＢ符号の符号化装置
であって、Ｍビット（Ｍは自然数）の固定長入力データ
ブロックを、長さがそれぞれｍkビット（ｍk は自然
数、ｋ＝１，２，３，…，Ｎ，Ｍ＝Σk=1 ^N ｍk ，Ｎは
正の偶数）のＮ個の入力サブブロックにそれぞれ分離す
る分離手段１２と、ディジタル和変位（ＤＳＶ：Digita
l Sum Variation ）が有限値に制限されるｍk Ｂ／ｎＢ
符号変換則（ｎは自然数、ｍk ＜ｎ，ｋ＝１，２，３，
…，Ｎ）をＮ個の入力サブブロックに対してそれぞれ適
用することにより、ｎビットの出力サブブロックをそれ
ぞれ生成する符号化手段１５、１６と、符号化手段の出
力であるＮ個の出力サブブロックをビット多重する多重
化手段１９とを有する。

【００２５】本発明（請求項２）は、直流平衡の理論的
最小帯域において復号可能であるＭＢ符号の符号化装置
であって、長さがそれぞれｍk ビット（ｍk は自然数，
ｋ＝１，２，３，…，Ｎ）であるＮ個の固定長入力デー
タサブブロックに対して、ディジタル和変位が有限値に
制限されるｍk Ｂ／ｎＢ符号変換則（ｎは自然数、ｍk
＜ｎ，ｋ＝１，２，３，…，Ｎ）をそれぞれ適用するこ
とによって、ｎビットの出力サブブロックをそれぞれ生
成する符号化手段と、符号化手段の出力であるＮ個の前
記出力サブブロックをビット多重する多重化手段とを有
する。

【００２６】本発明（請求項３）は、請求項１または、
請求項２において、符号化手段における、ｍk Ｂ／ｎＢ
符号変換則（ｎは自然数、ｍk ＜ｎ，ｋ＝１，２，３，
…，Ｎ）として、それぞれの状態数の最小のものを用い
る。

【００２７】本発明（請求項４）は、符号化手段でのｍ
k Ｂ／ｎＢ符号変換則において、ｍk ＝ｍ（ｍは自然
数、ｋ＝１，２，３，…，Ｎ）とする。

【００２８】本発明（請求項５）は、請求項４におい
て、ｍk Ｂ／ｎＢ符号変換則において、ｍ＝８である。

【００２９】本発明（請求項６）は、請求項４または、
請求項５において、符号化手段では、固定長入力データ
サブブロックの各々に対して同一のｍＢ／ｎＢ符号変換
則を用いる。

【００３０】本発明（請求項７）は、多重化手段におい
て、少なくとも２の出力サブブロック間に位相差を設け
る。

【００３１】本発明（請求項８）は、請求項７におい
て、Ｎ＝２とし、各々の入力サブブロックに対して８Ｂ
／１０Ｂ符号変換則として、状態数が２であり、ＤＳＶ
が６である５Ｂ／６Ｂ符号変換則と、状態数が２であ
り、ＤＳＶが４である３Ｂ／４Ｂ符号変換則をこの順序
で適用する最大走行長が５である符号変換則を採用する
手段を符号化手段に含み、符号化手段の出力である第１
の出力サブブロックと第２の出力サブロックの位相差が
３ビットまたは、６ビットとする手段を多重化手段に含
む。

【００３２】本発明（請求項９）は、Ｎ＝２^p （ｐは自
然数、ｐ≦［ｎ／２］，［ｘ］はｘを超えない最大の整
数を表す）であって、和がｎ−１である相異なる２つの
自然数の［ｎ／２］個の組（Ｐ，ｎ−１−Ｐ）（Ｐは非
負整数、Ｐ＝０，１，２，３，…，［ｎ／２］−１）の
中から相異なるｐ組を選択し、それぞれの組に含まれる
いずれか一方の非負整数をそれぞれΔi （ｉは自然数、
ｉ＝１，２，３，…，ｐ）と定義したときに、符号化手
段の第１の出力サブブロックと第２の出力サブブロック
との位相差をΔp とし、第（２ⁱ ＋２ｊ−１）の出力サ
ブブロックと第（２ⁱ ＋２ｊ）の出力サブブロック（ｊ
は自然数、ｉ＝１，２，３，…（ｐ−１），ｊ＝１，
２，３，…，２^p-1 ）との位相差をΔi ビットとする手
段を多重化手段に含む。

【００３３】本発明（請求項１０）は、請求項９におい
て、Ｎ＝４であって、各々の入力サブブロックに対して
８Ｂ／１０Ｂ符号変換則として、状態数が２であり、Ｄ
ＳＶが６である５Ｂ／６Ｂ符号変換則と状態数が２であ
り、ＤＳＶが４である３Ｂ／４Ｂ符号変換則をこの順序
で適用する最大走行長が５である符号変換則を採用する
手段を符号化手段に含み、符号化手段の出力である第１
の出力サブブロックと第２の出力サブブロックとの位相
差を４ビットとし、第３の出力サブブロックと第４の出
力サブブロックとの位相差を３ビットとし、さらに、該
第１の出力サブブロックと該第３の出力サブブロックの
位相差を０ビットとする手段を多重化手段１９に含む。

【００３４】本発明（請求項１１）は、請求項５におい
て、Ｎ＝２であって、一方の入力サブブロックに対して
８Ｂ／１０Ｂ符号変換則として、状態数が２であり、Ｄ
ＳＶが６である５Ｂ／６Ｂ符号変換則と、状態数が２で
あり、ＤＳＶが４である３Ｂ／４Ｂ符号変換則をこの順
序で適用し、他の入力サブブロックに対して８Ｂ／１０
Ｂ符号変換則として、状態数が２であり、ＤＳＶが４で
ある３Ｂ／４Ｂ符号変換則と状態数が２であり、ＤＳＶ
が６である５Ｂ／６Ｂ符号変換則をこの順序で適用す
る。

【００３５】上述のように、本発明では、ＭＢ符号を生
成するために、Ｎ個（Ｎは正の偶数）のＤＳＶを有限値
とする符号をビット多重することによってＭＢ符号を生
成するため、簡単なＭＢ符号化装置を構成することが可
能となる。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を説明する前に、
本発明の基本原理について説明する。

【００３７】本発明の基本は、２個のＤＳＶを有限値に
制限した符号をビット多重することによりＭＢ符号を生
成することにある。ここで、その原理については前述の
図２６のＢＵＤＡスタックを用いて簡単に述べる。

【００３８】ＢＵＤＡスタックは、図２に示される２種
類の最小サイズのＢＵＤＡスタックに分離でき、この最
小構成単位ＢＵＤＡセルと呼ぶ。ＢＵＤＡセルをｘ方向
にＸ個、ｙ方向にＹ個ずつ敷き詰め、計Ｘ×Ｙ個のＢＵ
ＤＡセルから構成されるＢＵＤＡスタックをＸ×ＹのＢ
ＵＤＡスタックと呼ぶことにする。但し、ｘ方向及びｙ
方向は、図２６においてＲＤＳ軸との４５度の下降矢印
及び４５度上昇矢印で示されている方向である。例え
ば、図２６のＢＵＤＡスタックは、４×４のＢＵＤＡス
タックと呼ぶ。一般に、Ｘ×ＹのＢＵＤＡスタック上に
存在するＭＢ符号は、ＢＵＤＡスタック上をｘ方向の移
動とｙ方向の移動とｙ方向の移動を交互に繰り返すパス
として表現される。

【００３９】例えば、状態Ｓ１を始点とし、状態４を終
点とする太線のパス（符号語化1101”に相当）に注目す
れば、ｘ方向に＋１、ｙ方向に＋１、ｘ方向に−１、ｙ
方向に＋１というように、ｘ方向とｙ方向の移動を繰り
返している。従って、符号語を１ビットおきに取り出し
て、２つのサブブロックに分離すると、そのサブブロッ
クはそれぞれｘ方向または、ｙ方向のみに移動し、その
振幅はＢＵＤＡスタックの幅Ｘ，Ｙを超えることはな
い。即ち、分離されたサブブロックは、ＤＳＶがＸまた
は、Ｙに制限された符号であると言い換えることができ
る。逆に、Ｘ×ＹのＢＵＤＡスタック上に存在するＭＢ
符号語は、ＤＳＶが、Ｘ，Ｙに制限された２個の符号を
ビット多重することによって構成できることに気付く。
このＭＢ符号語のＤＳＶ及びＡＳＶは、共にＸ＋Ｙ以下
である。また、このＭＢ符号の状態数は、各々の符号語
境界における一方の符号の状態と他方の符号の状態の組
み合わせの総数に等しい。特に、ＤＳＶが有限値である
符号の状態が任意の符号語境界において一致している場
合は、その状態数をそれぞれｓ1 ，ｓ2 として、ＭＢ符
号の状態数は、ｓ1 ×ｓ2 で表わされる。

【００４０】例えば、状態数が１，ＤＳＶが２である１
Ｂ／２Ｂ符号（マンチェスタ符号）をビット毎に交互に
多重すれば、Ｘ＝Ｙ＝２であるからＤＳＶ及びＡＳＶが
４以下であり、かつ、状態数１（＝１×１）のＭＢ２４
符号を構成できる。

【００４１】マンチェスタ符号は、入力を“０”を“０
１”に、“１”を“１０”に変換する符号である。ま
た、ＭＢ２４符号は、２Ｂ／４Ｂ符号であり、４つのデ
ータ符号語を有する。このＭＢ２４符号では、例えば、
入力データブロック“００”は、“０”と“０”の２つ
の入力データサブブロックにビット毎に多重分離され、
入力データサブブロックが１Ｂ／２Ｂ符号変換則によっ
て出力サブブロック“０１”にそれぞれ変換され、２つ
の出力サブブロックがビット毎に交互に多重されること
によって１符号語“００１１”に変換される。ＭＢ２４
符号のＢＵＤＡスタック及びその符号表を図３及び表３
に示す。

【００４２】

【表３】 図３及び表３の説明については、前述のＭＢ３４符号の
ものに準ずる。図３から、ＭＢ２４符号の状態数は１で
あり、ＡＳＶ、ＤＳＶはともに４であることが確認でき
る。

【００４３】以上が本発明の基本原理である。

【００４４】以下、図面と共に本発明の実施例を説明す
る。ＭＢ１６２０符号化装置、及びＭＢ３２４０符号化
装置、ＭＢ６４８０符号化装置について詳細に説明す
る。

【００４５】［第１の実施例］本実施例では、ＤＳＶが
６である２つの８Ｂ／１０Ｂ符号をビット多重すること
によってＭＢ１６２０符号を出力するＭＢ１６２０符号
化装置について述べる。

【００４６】ＭＢ１６２０符号は、１６Ｂ／２０Ｂ符号
であり、６５５３６（２の１６乗）個のデータ符号語を
有する。８Ｂ／１０Ｂ符号については、特開昭５９−１
００５６に詳述されている。この８Ｂ／１０Ｂ符号は後
述する。

【００４７】図４は、ＭＢ１６２０符号化装置の概要及
びデータの流れを示す。

【００４８】ここでは、直列インタフェースから入力デ
ータストリーム１１が入力される。この符号化装置で
は、入力データストリームを１６ビット毎の固定長入力
データブロックに分割し、１６ビットを１処理単位とし
て考える。

【００４９】同図では、入力データストリームに含まれ
る１入力データブロックを四角の太線で囲み、Ａ1 Ａ2
Ｂ1 Ｂ2 ．．．Ｈ1 Ｈ2 なる記号で示した。それぞれの
ルビ付きアルファベットは、データビットを表し、Ａ1
を先頭として入力される。この入力データストリーム１
１は、分離器１２において、２つの入力データサブスト
リーム１３、１４に多重分離される。従って、入力デー
タブロックは、それぞれ８ビットの入力データサブブロ
ックＡ1 Ｂ1 ．．．Ｈ1 と、Ａ2 Ｂ2 ．．．Ｈ2 に分離
される。これらをそれぞれ符号器１５、１６に送り、符
号器１５、１６の有する論理機能に従って、１０ビット
の符号語ａ1 ｂ1 ．．．ｊ1 とａ2 ｂ2．．．ｊ2 に変
換する。符号器の論理機能については後述する。

【００５０】さらに、符号器１５、１６の１０ビットの
出力は、多重化装置１９においてビット毎に多重化さ
れ、２０ビットの符号語ａ1 ａ2 ｂ1 ｂ2 ．．．ｊ1 ｊ
2 として出力インタフェース１Ｘにａ1 を先頭として直
列出力される。

【００５１】符号器１５と符号器１６は、前述の特開昭
５９−１００５６に記載されている８Ｂ／１０Ｂ符号器
と同一の符号器である。符号器の構成の詳細について
は、前述の特開昭５９−１００５６を参照されたい。

【００５２】まず、符号器１５について説明する。

【００５３】符号器１５は、入力データのために８ビッ
トのインタフェースを備え、制御のために１ビットのＫ
線を備えている。入力ＡＢＣＤＥＦＧＨを符号化のため
の２つのサブブロックＡＢＣＤＥとＦＧＨに区分し、そ
れぞれに表４に示された５Ｂ／６Ｂ符号化則と表５に示
された３Ｂ／４Ｂ符号化則を適用する。

【００５４】

【表４】

【００５５】

【表５】 このとき、入力サブブロック“ＡＢＣＤＥ”は、出力サ
ブブロック“ａｂｃｄｅｉ”に、“ＦＧＨ”は、“ｆｇ
ｈｊ”に変換される。この変換動作において、５Ｂ／６
Ｂ符号化則と、３Ｂ／４Ｂ符号化則は互いに連携し、各
々の出力ビットを決定している。こうして得られた１０
ビットの符号語“ａｂｃｄｅｉｆｇｈｊ”は直列出力さ
れる。

【００５６】次に、５Ｂ／６Ｂ符号及び３Ｂ／４Ｂ符号
の符号変換則について述べる。

【００５７】これらの符号は、ＤＳＶを有限値に制限す
るために、１符号語内の“１”と“０”の出現個数の差
であるディスパリティ（Disparity ）を検査して出力す
べき符号語を決定する。５Ｂ／６Ｂ符号及び３Ｂ／４Ｂ
符号では、“１”と“０”の個数が等しい符号語か、
“１”と“０”の個数が２つだけ異なる符号語のみを用
いるため、ディスパリティの値としては、＋２，０，−
２の３通りに限られる。例えば、符号語“１１００１
１”のディスパリティは＋２である。出力符号語は必ず
ディスパリティのものを選択するか、または、ディスパ
リティの極性が交互に交代するように選択する。こうし
て、累積ディジタル和（ＲＤＳ）の長期時間平均が０と
なり、ＤＳＶが有限値に保たれる。

【００５８】前述の特開昭５９−１００５６において、
「ディスパリティ」なる用語は、１符号語での“１”と
“０”の出現個数の差だけでなく、累積ディジタル和
（ＲＤＳ）の長期時間平均からの瞬時変位の意味でも用
いられている。これを特に、走行ディスパリティ（Ｒ
Ｄ：Running Disparity ）と呼ぶ。これに倣うとランニ
ングディスパリティと符号語ビット列の関係は、図５の
ように表される。図５において、各々のビット“１”
は、１符号語ビット列で４５度の上昇線で表され、逆に
各々のビット“０”は４５度の下降線で表される。すべ
ての８Ｂ／１０Ｂ符号語は図６の４５度の上昇／下降線
の範囲に留まる。図５からわかるように、５Ｂ／６Ｂ符
号語及び３Ｂ／４Ｂ符号語境界における走行ディスパリ
ティ（ＲＤ）の値は、＋１、または、−１のいずれかの
値を取る。

【００５９】前述の表４は、５Ｂ／６Ｂ符号表を示す。
表４において、第１の欄「名称」においてアルファベッ
ト「Ｄ」は、データ符号語を表し、「Ｋ」は特殊符号語
を表す。特殊符号語は、Ｋ線が１のときに出力される。
Ｄｘまたは、Ｋｘなる表記において、ｘはＡを低順位ビ
ット、Ｅを高順位ビットと見たときに、等価な３２個の
１０進値を表す。第２の欄「入力データ」は、５ビット
の入力の２進表示である。第３欄「符号化」の欄では右
５ビット入力値に対応する出力符号語を表している。２
つの小欄に分割されているが、左の小欄「currentRD+」
には走行ディスパリティ（ＲＤ）が＋１のときに出力さ
れる符号語が、左の小欄「currentRD-」には走行ディス
パリティ（ＲＤ）が−１のときに出力される符号語が記
載されている。例えば、走行ディスパリティ（ＲＤ）が
−１で入力“００００”に対する出力はＤ．０“10011
1”である。

【００６０】前述の表５は、３Ｂ／４Ｂ符号表を示す。
表５において、第１の欄「名称」でのＤ．ｘ．ｙなる表
記において、ｙはＦを低順位ビット、Ｈを高順位ビット
と見たときに等価な８個の１０進値を表す。その他の表
記については、表４のようになり、出力される符号語は
５Ｂ／６Ｂ符号の出力後の走行ディスパリティ（ＲＤ）
によって決定される。

【００６１】

【表６】 Ｄ．ｘ．Ｐ７（基本の７）及び、Ｄ／Ｋ．ｙ．Ａ７（代
替の７）について説明する。

【００６２】Ｄ．ｘ．Ｐ７及び、Ｄ／Ｋ．ｙ．Ａ７によ
って、eifgh に生じる走行長＝５のシーケンスを除去で
きる。Ｄ．ｙ．Ａ７は、次の場合にＤ．ｘ．Ｐ７の代替
として用いられる。

【００６３】(i) currentRD+ であり、かつe=i=0 のと
き (ii) currentRD- であり、かつe=i=1 のとき これにより、８Ｂ／１０Ｂ符号のデータ符号語の出力シ
ーケンスには、走行長＝５を含む“1100000 ”及び、
“0011111 ”は出現しないため、“1100000 ”、また
は、“0011111 ”を含む符号語をコンマ符号として定義
することが可能となる。即ち、受信ビット列が“110000
0 ^*** ”または、“0011111 ^*** ”を検出すればそれが
符号語の区切りと判断することができる。但し、“^* ”
は、“１”または、“０”のビットを表す。

【００６４】２つの符号表から得られる８Ｂ／１０Ｂ符
号表は前述の表４に示す通りである。表記については、
表１と同様である。

【００６５】符号器１６は、符号器１５と同様の機能を
有する。

【００６６】以上、図４において、２つの符号器１５、
１６の出力は、多重化装置１９によりビット毎に多重化
され、ＭＢ１６２０符号として出力される。

【００６７】図６は、本発明の一実施例のＭＢ１６２０
符号のＢＵＤＡスタックを示す。同図の表記は、前述の
図２６と同様である。図６に示されるように、ＭＢ１６
２０符号の状態数は４であり、ＤＳＶ，ＡＳＶはともに
１２である。ＭＢ１６２０符号のデータ符号語数は６５
５３６と多いが、その一部を表７に示す。

【００６８】

【表７】 表７において、第１の欄「名称」において、Ｄはデータ
符号語を表す。また、Ｄ．ｘ．ｙ．ｚ．ｗなる表記にお
いて、Ｄ．ｘ．ｙ．ｚ．ｗはそのデータ符号語が符号器
１５の出力符号語Ｄ．ｘ．ｙ及び符号器１６の出力符号
語Ｄ．ｚ．ｗを二多重化して構成されたものであること
を示す。第２の欄「入力」は、１６ビットの入力データ
の２進表示であり、第３の欄「符号化」は、右の入力値
に対応する２０ビットの符号語出力を２進表示してい
る。「符号化」の欄は、４つの小欄に分割されている
が、各々の小欄はそれぞれラベリングされたＳ１，Ｓ
２，Ｓ３，Ｓ４のいずれかの状態を始点とするときに出
力される符号語を表している。例えば、状態Ｓ２での入
力“0000000000000 ”に対する出力符号語は、“100101
10101001100101”である。

【００６９】ここでは、８Ｂ／１０Ｂ符号とＭＢ１６２
０符号の比較を行う。ＡＳＶなるパラメータは、ナイキ
スト周波数におけるパワースペクトルの値に等しい。Ａ
ＳＶを有限な十分小さな値に制限することはナイキスト
周波数においてパワースペクトルが減衰することを意味
する。

【００７０】図７は、本発明の第１の実施例の８Ｂ／１
０Ｂ符号とＭＢ１６２０符号のスペクトル比較を示して
おり、８Ｂ／１０Ｂ符号を直列出力した際のパワースペ
クトルとＭ１６２０符号を直列出力した際のパワースペ
クトルを比較して示したものである。出力パルスを方形
波、伝送速度を１２．５Gbps、データ速度を１０Gbpsと
仮定してフーリエ変換により計算した。８Ｂ／１０Ｂ符
号，ＭＢ１６２０符号もともにスペクトルは、０Hz及び
１２．５GHz において減衰している点は共通している。
しかし、ＭＢ１６２０符号のスペクトルはＡＳＶを制限
し、８Ｂ／１０符号はＡＳＶを制限していないために、
ナイキスト周波数６．２５GHz におけるスペクトル値は
全く異なっていることが分かる。ＡＳＶの効果により、
ＭＢ１６２０符号のスペクトルでは、ナイキスト周波数
においてスペクトルが減衰していることが確認できる。

【００７１】このＭＢ１６２０符号化装置は、符号器１
５及び１６は、８Ｂ／１０Ｂ符号器と同一であるため、
符号器に必要な論理ゲート数は、８Ｂ／１０Ｂ符号器の
２にあたる約８００ゲートである。この値は、４０００
０ゲートを要する従来のＭＢ８１０符号器に比べて５０
分の１程度である。

【００７２】本実施例では、直列入力インターフェース
を想定し、１６ビットの入力データブロックをそれぞれ
８ビットの入力データサブブロックに分離し、各々の入
力データサブブロックに対して８Ｂ／１０Ｂ符号変換則
を適用することにより、ＭＢ符号を構成したが、並列入
力インタフェースであれば、分離器が不要であり、符号
器１５及び符号器１６に直接Ａ1 Ａ2 Ｂ1 Ｂ2 Ｃ1 Ｃ2
Ｄ1 Ｄ2 及びＥ1 Ｅ2Ｆ1 Ｆ2 Ｇ1 Ｇ2 Ｈ1 Ｈ2 が入力
されるように結線すればよい。

【００７３】また、本実施例において、ＤＳＶが有限値
である２つの符号としてともに状態数が最小であるもの
を用いたために、得られたＭＢ符号はビット多重によっ
て生成するＭＢ符号の中で最小の状態数を有し、回路構
成が簡単となる効果を得られたが、それらの符号は状態
数が最小でなくてもＭＢ符号となる点は変わらない。ま
た、多重されるＤＳＶが有限値である２つの符号は、本
実施例では、同一の符号であり、同一の符号語を用いる
ことができるという利点があったが、例えば、４Ｂ／６
Ｂ符号と５Ｂ／６Ｂ符号とするなど、異なる符号であっ
てもよい。

【００７４】さらに、本実施例では、２つの符号器への
入力は８ビットであり、一般的な電子計算機の処理単位
であるという利点があったが、８ビット以外の場合でも
同様にＭＢ符号を構成できる点は変わらない。

【００７５】また、本実施例では、２個の８Ｂ／１０Ｂ
符号をビット多重することによってＭＢ符号を構成した
が、Ｎ個（Ｎは正の偶数）の８Ｂ／１０Ｂ符号をビット
多重しても同様にＭＢ符号が生成できる。これについて
次に述べる。

【００７６】前述の基本原理をＮ個（Ｎは正の偶数）の
ＤＳＶが有限値である符号をビット多重する場合に拡張
する。一般に任意の個数のＤＳＶが有限値である符号を
ビット毎に多重して得られる符号のＤＳＶは、有限な値
となる。従って、例えば６個のＤＳＶが有限な値である
符号をビット多重する場合は、６個の符号を半分の３個
ずつに分割し、それぞれビット多重することによって、
ＤＳＶが有限である符号をそれぞれ生成し、得られた２
個の符号をさらにビット多重すれば得られる符号は、前
述の通りＭＢ符号となる。Ｎ個（Ｎは正の偶数）の場合
も同様に相異なるＮ／２個のＤＳＶが有限な符号をそれ
ぞれビット多重し、さらに、そのビット多重して得られ
る２つの符号をビット多重すればＭＢ符号が得られる。
従って、Ｎ個の８Ｂ／１０Ｂ符号をビット多重すれば、
得られる符号はＭＢ符号となる。８Ｂ／１０Ｂ符号に限
らず、一般にＭビット（２以上のＭは自然数）の入力デ
ータブロックをそれぞれｍk ビット（ｍk は自然数、ｋ
＝１，２，３，…，Ｎ，Ｍ＝Σk=1 ^N ｍk ，Ｎは正の偶
数）のＮ個の入力データサブブロックに分離する分離器
と、各々の入力データサブブロックに対してｍk Ｂ／ｎ
Ｂ符号変換則（ｎは自然数，ｍk ＜ｎ，ｋ＝１，２，
３，…，Ｎ）を適用する符号器を備えれば、同様にＭＢ
符号が構成できる。

【００７７】さらに、並列入力インタフェースの場合も
同様にそれぞれ長さがｍk ビットであるＮ個の入力デー
タサブブロックがｍk Ｂ／ｎＢ符号変換則（ｎは自然
数、ｍk ＜ｎ，ｋ＝１，２，３，…，Ｎ）を適用する符
号器にそれぞれ直接入力されるように結線すればよい。

【００７８】［第２の実施例］次に、少なくとも２つの
出力サブブロック間にビットのずれ（以下、位相差と呼
ぶ）を設けることによって、 (i) ビット多重して得られるＭＢ符号のＤＳＶ及び最
大走行長を小さくする効果を得た例： (ii) 復号操作が容易となる効果を得た例： の順で述べていく。

【００７９】ビット多重を行うＤＳＶが有限値である２
個のビット列の走行ディスパリティ（ＲＤ）値の和は、
ＭＢ符号の累積ディジタル和（ＲＤＳ）に対応する。従
って、同一のＤＳＶが有限値である符号を単純にビット
多重して得られるＭＢ符号のＤＳＶは、累積ディジタル
和（ＲＤＳ）が２倍となるから多重化する前の符号のＤ
ＳＶの２倍であり、最大走行長も２倍となる。この値
は、２つのＤＳＶが有限値である２つの符号の出力間に
一定の位相差を設けてビット多重することによって得ら
れるＭＢ符号出力ストリームと比べて最悪の値である。
逆に言えば、その位相差を適当に調整することによって
ＤＳＶ値及び最大走行長の改善を図ることができる。

【００８０】前述したＭＢ１６２０符号において、その
ＤＳＶ、ＡＳＶの値は、共に１２と非常に大きくなっ
た。

【００８１】次に、本実施例として、位相差を特定の値
とすることによって、出力ストリームのＡＳＶ，ＤＳＶ
の値を共に１０にした例を述べる。

【００８２】図８は、本発明の第２の実施例のＭＢ１６
２０符号化装置の構成及びデータの流れを示す。図４と
異なる点は、一方の符号器２６と多重化装置２Ｘの間に
位相器２９が挿入されていることである。この位相器２
９によって、第２の出力サブブロック（符号器２６の出
力サブブロック）は、第１の出力サブブロック（符号器
２５の出力サブブロック）に比べ、３ビット時間遅延す
る。

【００８３】符号器２５及び符号器２６ともに前述の８
Ｂ／１０Ｂ符号器と同様である。

【００８４】位相器２９が出力特性に及ぼす影響を理解
するために、図９に符号器２５及び符号器２６の出力す
る８Ｂ／１０Ｂ符号の符号語ビット列とディスパリティ
の関係を３ビットの位相差も考慮して示す。図９の表記
については、図５と同様である。

【００８５】２つの符号器２５、２６の出力が位相器２
９により３ビット遅延することによって、図８において
２つの符号のディスパリティがともに最大値（＋３）及
び最小値（−３）とならないために、任意の符号語ビッ
ト列において、２つの符号のディスパリティの和が−５
から＋５の間に存在する。これによって、多重化して得
られる出力ストリームのＤＳＶが１０に限定される。こ
の値は、位相器２９による位相差を１ビットから９ビッ
トまで変化させたときの最小値である。このＭＢ１６２
０符号化装置の出力ストリームは、図１０のＢＵＤＡス
タック上に存在する。

【００８６】従って、このＭＢ１６２０の符号のＤＳＶ
及びＡＳＶは、いずれも１０で出力可能である。８Ｂ／
１０Ｂ符号に出現する最大走行長５のビット列は、符号
器ビットｃまたは、ｇから始まるが、３ビットの位相差
によって２つの符号の走行長が同時に５となる場合が存
在しないため、ＭＢ１６２０符号出力の最大走行長は９
となる。

【００８７】このＭＢ１６２０符号化装置では、位相器
２９における位相差は３ビットであった。図１１は、本
発明の第２の実施例の位相差とＤＳＶの関係を示す。横
軸が位相器２９における位相差であり、縦軸がＤＳＶ値
及び最大走行長である。図１１から、位相差が６ビット
でも同様に、ＤＳＶ値及び最大走行長が最小値となる。
また、ＤＳＶは、位相差が４ビット及び５ビットのとき
にも最小値となる。

【００８８】２つの８Ｂ／１０Ｂ符号をビット多重する
ことによって得られるＭＢ符号のＤＳＶ及び最大走行長
を抑制するためには、３ビットまたは、６ビットの位相
差を設定することが有効であることを述べた。

【００８９】次に、本発明を用いた３ビットまたは、６
ビットの位相差が明示されていない装置構成を有する例
を説明する。

【００９０】ＤＳＶ限定符号語ストリームを４多重する
場合を想定する。

【００９１】区別のため、４本のストリームをを順番
に、ストリームＳ１、ストリームＳ２、…、ストリーム
Ｓ４と呼ぶことにする。

【００９２】図１２に示すように、ストリームＳ１とス
トリームＳ２の位相差を１ビットとし、ストリームＳ２
とストリームＳ３の位相差を２ビットとし、ストリーム
Ｓ３とストリームＳ４の位相差を１ビットとして、スト
リームＳ１とストリームＳ２をビット多重し、ストリー
ムＳ３とストリームＳ４をビット多重化し、それぞれ多
重化して得られる２つのストリームをさらに、２ビット
を単位として多重化する符号化装置を想定する。

【００９３】この符号化装置は、位相差が３ビットであ
るストリームＳ１とストリームＳ３をビット多重化し、
同じく３ビットであるストリームＳ２とストリームＳ４
をビット多重化し、それぞれ多重化して得られる２つの
ストリームをさらに、ビット多重化する手段を有する符
号化装置と等価である。本実施例においても、本発明の
範囲である実質３ビット時間の位相差を利用し、ＤＳＶ
及び最大走行長の小さなＭＢ符号を構成し、多重してい
ることとなる。

【００９４】また、このような例は図１２に示した場合
に限らない。

【００９５】また、上記の第２の実施例において、二多
重されるＤＳＶが有限値である２つの符号は、同一の符
号であり、同一の符号器を用いることができるという利
点があったが、異なる符号でもよい。

【００９６】また、上記の第２の実施例では、２個のＤ
ＳＶが有限である符号をビット多重した場合について述
べたが、Ｎ個（Ｎは正の偶数）のＤＳＶが有限である同
一のｍＢ／ｎＢ符号（ｍは自然数、ｎは自然数、ｍ＜
ｎ）をビット多重して得られるＭＢ符号も位相差を設け
ないときは、ＤＳＶ及び最大走行長は最大となるから、
位相差を設けることによって、ＤＳＶ及び最大走行長の
改善を図ることができる。

【００９７】次に、特定の位相差を設定することによ
り、復号操作を容易にすることができることについて述
べる。

【００９８】符号長ｎが偶数である符号を２多重すると
きは、任意の位相差によりサブストリームを識別できる
が、、符号長ｎが奇数の場合は、位相差が［ｎ／２］ビ
ットのときに限りサブストリームを識別できない。

【００９９】多重して得られるＭＢ１６２０符号は、２
つの８Ｂ／１０Ｂ符号ストリームに分割した後に各々を
復号する。このとき、ＭＢ１６２０符号化装置におい
て、第１と第２の出力サブブロック間に、例えば、３ビ
ットの位相差を設けて多重していれば、復号の際に２つ
のサブストリームを８Ｂ／１０Ｂ符号語間の位相差を検
査することによって、サブストリームを識別できる。そ
の詳細について述べる。図１３に、その復号装置の概要
を示す。

【０１００】“ａ1 ｂ1 ｃ1 …ｊ1 ”及び、“ａ2 ｂ2
ｃ2 …ｊ2 ”は、図８における符号器２５及び符号器２
６による出力ビットを表す。復号の際、“ａ1 ａ2 ｂ1
ｂ2…ｊ1 ｊ2 …”は、多重分離装置１４０において、
２つのサブストリーム“ａ1ｂ1 ｃ1 …ｊ1 ”と“ａ2
ｂ2 ｃ2 …ｊ2 ”にビット毎に分離され、サブストリー
ムＳ１１に、“ａ1 ｂ1 ｃ1 …ｊ1 ”が、サブストリー
ムＳ１２に“ａ2 ｂ2ｃ2 …ｊ2 ”が到来し、それぞれ
復号器５０及び６０によりそれぞれデータに復号され
る。しかし、多重分離装置１４０におけるタイミングの
取り方によってはサブストリームＳ１１に“ａ2 ｂ2 ｃ
2 …ｊ2 ”が、サブストリームＳ１２に“ａ1 ｂ1 ｃ1
…ｊ1 ”が到来することが起こり得るため、いずれの場
合か識別しなければならない。図１４では、その識別方
法の概要を示す。

【０１０１】図１４では、サブストリームＳ１１及びＳ
１２に到来するビットをそれぞれ四角で表し、符号語の
先頭ビットを黒い四角で強調してある。サブストリーム
Ｓ１１とＳ１２の符号語間の位相差に着目すると、位相
差が３ビットのときは、“ａ1 ｂ1 ｃ1 …ｊ1 ”がサブ
ストリームＳ１１に到来している場合であり、位相差が
６ビットであるときは“ａ2 ｂ2 ｃ2 …ｊ2 ”がサブス
トリームＳ１２に到来している場合であることが識別で
きる。位相差が６ビットであれば、多重分離装置１４０
における分離のタイミングを１ビットずらせばサブスト
リームＳ１１に“ａ1 ｂ1 ｃ1 …ｊ1 ”が到来するよう
になる。従って、この位相差を検出する手段を備えるこ
とによって正しく復号することができる。

【０１０２】ただ、４Ｂ／５Ｂ符号のように符号長ｎが
奇数である２つの符号を［ｎ／２］の位相差を設けて、
ビット多重した場合は、復号のため２つのサブストリー
ムに分割したときにサブストリーム間の位相差が共に
［ｎ／２］ビットとなるためにサブストリームを識別で
きない。

【０１０３】いま、２個の８Ｂ／１０Ｂ符号に位相差を
設けてビット多重した場合について、復号の際に符号語
間の位相差を検出することによって、サブストリームを
識別する方法について述べたが、４個の８Ｂ／１０Ｂ符
号に特定の位相差をそれぞれ設けてビット多重、３２Ｂ
／４０Ｂ符号の一つであるＭＢ３２４０符号を構成した
場合についても、ＤＳＶの抑制効果とサブストリームの
識別効果を共に得ることができる。

【０１０４】図１５は、本発明の第２の実施例のＭＢ３
２４０符号化装置の概要を示す。それぞれ８ビットの入
力“Ａ1 Ｂ1 Ｃ1 …Ｈ1 ”、“Ａ2 Ｂ2 Ｃ2 …Ｈ2 ”、
…、“Ａ4 Ｂ4 Ｃ4 …Ｈ4 ”は、符号器７１，７２，７
３，７４によって、それぞれ１０ビットの出力サブブロ
ック“ａ1 ｂ1 ｃ1 …ｊ1 ”、“ａ2 ｂ2 ｃ2 …ｊ
2”、…、“ａ4 ｂ4 ｃ4 …ｊ4 ”に変換され、位相器
８１，８２，８３，８４によって、出力サブブロック１
０９と１１０の位相差及び出力サブブロック１１１と１
１２の位相差をそれぞれ特定の値に設定した後、出力サ
ブブロック１１７と１１８、及び出力サブブロック１１
９と１２０がそれぞれ多重化装置２１０及び２２０によ
ってビット多重され、さらに、多重化装置２３０により
ビット多重された後、出力として２６０からシリアル伝
送される。

【０１０５】便宜上、出力サブブロック１０９、１１
０、１１１、１１２をそれぞれ第１、第２、第３、第４
の出力サブブロックと呼ぶことにする。図１５の構成に
おいて、位相差を変化させたときに、ＭＢ符号語出力の
最大走行長及びＤＳＶが共に、最小値となる位相差の組
み合わせを図１６に示す。全ての組み合わせについて調
べた結果、最大走行長及び、ＤＳＶ値の最小値は、それ
ぞれ１７、１８であった。図１６において、第１から第
４の欄「位相差１」「位相差２」、「位相差３」、「位
相差４」には、図１５の位相器８１から位相器８４によ
る位相差（ビット）がそれぞれ記載され、第５の欄「位
相の和」は、第１から第４に記載された位相差の和（ビ
ット）が記載されている。この図から最大走行長及びＤ
ＳＶ値がともに最小であって位相の和が最小であるの
は、（位相差１、位相差２、位相差３、位相差４）＝
（０，４，０，３）のとき、即ち、第１と第２の出力サ
ブブロックの位相差が４ビットであり、第３と第４の出
力サブブロックの位相差が３ビットであり、第１と第３
の出力サブブロックの位相差が０ビットであるときであ
る。位相の和が最小であるものを選択した理由は、位相
差を設けるための回路を簡単にするためである。

【０１０６】ここでは、この場合のサブストリーム識別
の方法について述べる。図１７〜図２０に復号の際の出
力サブブロックを識別する方法について示す。便宜上、
図１５の符号化装置における符号器７１〜７４による出
力ビットをそれぞれ、“ａ1ｂ1 ｃ1 …ｊ1 ”、“ａ2
ｂ2 ｃ2 …ｊ2 ”、…、“ａ4 ｂ4 ｃ4 …ｊ4 ”で表
す。図１５の符号化装置の出力ストリーム“ａ1 ｆ2 ａ
3 ｇ4 ｂ1 ｇ2 ｂ3 ｈ4…ｊ1 ｉ2 ｊ3 ｆ4 ”は、多重
分離装置１９０により２つのサブストリームに分離さ
れ、さらに多重分器装置１５０及び１６０によりサブス
トリームに分離される。このときタイミングの取り方に
よって、図１７〜図２０に示す４通りの場合が存在す
る。

【０１０７】図１７〜図２０では、到来する各々のビッ
トを四角で表し、符号語の先頭ビットを黒い四角で強調
した。サブストリームＳ１とサブストリームＳ３に出現
する符号語の位相差に着目すると、その位相差が４ビッ
トであるときのみ所望のサブストリーム１に“ａ1 ｂ1
ｃ1 …ｊ1 ”が到達していることがわかる。その場合
は、多重分離器におけるタイミングを操作することによ
って、“ａ1 ｂ1 ｃ1 …ｊ1 ”がサブストリーム１に到
来するようにできる。この調整は、以下の手順により行
うことができる。

【０１０８】サブストリーム１とサブストリーム３間の
位相差が、 （ａ）４ビットの場合は、操作しない。 （ｂ）３ビットの場合は、多重分離器１５０及び１６０
の分離タイミングを１ビットずらす。 （ｃ）６ビットの場合は、多重分離器１９０の分離タイ
ミングを１ビットずらす。

【０１０９】なお、３ビットの場合に、多重分離器１９
０の分離タイミングを２ビットずらしてもよい。この方
法によれば、位相差の検出装置を一つ設置すればよいた
め制御が簡単となる。また、サブストリームの識別のた
めに特殊符号を新たに定義するなどの特別な手段が不要
である。

【０１１０】本実施例では、４多重の場合を示したが、
８Ｂ／１９Ｂ符号を８多重する場合は、次のように位相
差を設定する。図２１における符号器３０９から３１６
の出力サブブロックをそれぞれ第１から第８の出力サブ
ブロックと呼ぶと、図２１に示すように、第１と第２の
出力サブブロックの位相差を１ビット、第３と第４の出
力サブブロックの位相差を２ビット、第５と第６の出力
サブブロックの位相差及び第７と第８の出力サブブロッ
クの位相差を３ビットとしてビット多重し、ＭＢ６４８
０符号を構成する。復号の際には、図２２に示すサブス
トリームＳ２１とＳ２２の位相差を検出することによっ
て、以下の手順によりサブストリームを整列することが
可能である。サブストリームＳ２１とＳ２２の位相差
が、 （１）１ビットの場合は操作しない。 （２）８ビットの場合は多重分離器４０９、４１０、４
１１、４１２の分離タイミングを１ビットずらす。 （３）２ビットまたは、７ビットの場合は、多重分離器
４１７、４１８の分離タイミングを１ビットずらす。 （４）３ビットまたは、６ビットの場合は、多重分離器
４２１の分離タイミングを１ビットずらす。

【０１１１】位相差の設定は、次の手順により行った。 （ａ）相異なる２つの自然数からなり、その和が多重化
する前の符号長１０から１を引いた値９に等しい （０，９），（１，８），（２，７），（３，６），
（４，５） の５組の非負整数の組を作る。 （ｂ）８（＝２の３乗）多重であるから、３つの相異な
る組のいずれか一方の非負整数をそれぞれ選び、それぞ
れΔi （但し、ｉ＝１，２，３）とする。ＭＢ３２４０
符号化装置の例では、相異なる組として、 （１，８），（２，７），（３，６） を選び、Δ1 ＝２、Δ2 ＝３、Δ3 ＝１ビットとした。 （ｃ）その３つの非負整数の中から第１と第２の出力サ
ブブロックの位相差にΔ3 、第３と第４の出力サブブロ
ックの位相差にΔ1 、第５と第６の出力サブブロックの
位相差及び第７と第８の出力サブブロックの位相差にΔ
2 を割り当てる。８Ｂ／１０Ｂ符号の多重の場合では、
符号長が１０ビットであるから、５組の非負整数が確保
でき、５段の多重化装置を用いる２の５乗（５＝［１０
／２］）、即ち、３２多重までは前述した方法により復
号が容易となる。

【０１１２】一般に、符号長がｎであれば、和がｎ−１
である相異なる２つの非負整数の組は、［ｎ／２］組だ
け存在するので、（２の［ｎ／２］乗）多重まで適用可
能である。位相差の割り当ては、［ｎ／２］個の組の中
から相異なるｐ組（ｐは自然数、ｐ≦［ｎ／２］）を選
択し、それぞれの組に含まれるいずれか一方の非負整数
をそれぞれΔi （ｉは自然数、ｉ＝１，２，３，…ｐ）
と定義したときに、第１の出力サブブロックと第２の出
力サブブロックとの位相差をΔp とし、第（２ ⁱ ＋２j
−１）の出力サブブロックと第（２ⁱ ＋２j ）の出力サ
ブブロック（ｊは自然数、ｉ＝１，２，３，…，（ｐ−
１），ｊ＝１，２，３，…，２^p-1 ）との位相差をΔi
ビットとすればよい。

【０１１３】［第３の実施例］前述した３ビットまた
は、４ビットまたは、５ビットまたは、６ビットの位相
差によって、ＤＳＶが小さくなる効果は、位相器を用い
ない図２３の符号化装置構成を用いて、符号器における
符号化方法を変更することによっても得ることができ
る。

【０１１４】本実施例では、その符号化方法について述
べる。それは、符号器３５では、５Ｂ／６Ｂ符号化と３
Ｂ／４Ｂ符号化をこの順序で適用する８Ｂ／１０Ｂ符号
（８Ｂ／１０Ｂ符号）を出力し、符号器３６では、状態
数が２、ＤＳＶが４である３Ｂ／４Ｂ符号化方法と、同
じく状態数が２、ＤＳＶが６である５Ｂ／６Ｂ符号化方
法をこの順序で適用する８Ｂ／１０Ｂ符号を出力するこ
とである。このとき、符号器３５及び符号器３６の出力
する８Ｂ／１０Ｂ符号の符号語ビット列とディスパリテ
ィの関係を図２４に示す。

【０１１５】これより、前述の第２の実施例の場合と同
様に、ディスパリティの輪郭線の山と谷が一致し、累積
ディジタル和（ＲＤＳ）が−５から５の範囲に存在し、
ＤＳＶが１０となることがわかる。

【０１１６】この場合、符号器３５は、８Ｂ／１０Ｂ符
号器と同様であるから、符号器３６について詳細に述べ
る。

【０１１７】符号器３６は、到来する８ビット（ＡＢＣ
ＤＥＦＧＨ）を符号化のため、２つのサブブロックＡ
ＢＣとＤＥＦＧＨに区分し、それぞれに３Ｂ／４Ｂ符号
化則と５Ｂ／６Ｂ符号化則とを適用する。ここでいう２
つの符号化則は、特開昭５９−１００５６のものと若干
異なるが、これは、符号器３６において、Ｋ．２８．７
をコンマ符号として定義するためである。

【０１１８】表８乃至表９には、符号器３６に用いる３
Ｂ／４Ｂ符号表及び５Ｂ／６Ｂ符号表をそれぞれ示す。

【０１１９】

【表８】

【０１２０】

【表９】 表８及び、表９の表記については、前述の表４と同様で
ある。但し、特開昭５９−１００５６の３Ｂ／４Ｂ符号
化則及び５Ｂ／６Ｂ符号化則と区別するために、Ｄは、
Ｄ’で置き換えてある。一部変更した５Ｂ／６Ｂ符号表
及び３Ｂ／４Ｂ符号表は、制御信号を出力しない点と、
Ｄ’．７及びＤ’．ｙ．Ｐ３、Ｄ’．ｙ．Ａ３，Ｄ’．
ｙ．Ｐ２８，Ｄ’．ｙ．Ａ２８が異なる。

【０１２１】符号器３６において、符号語ビットｆから
始まる走行長が５のシーケンスは、５Ｂ／６Ｂ符号語
に、“110000”及び“001111”を用いないことによっ
て、完全に除去され、符号ビットｄから始まる走行長が
５のシーケンスは、５Ｂ／６Ｂ符号に原則として、“11
1100”及び、“000011”を用いないことによって、これ
も完全に除去される。“111100”及び、“000011”を用
いるときは、符号語ビットｄにいて走行長１に先行され
る。符号語ビットｂから始まる走行長が５のシーケンス
は除去されないが、このシーケンスを含むＫ．２８．７
シーケンス“1100000111”及び“0011111000”は以下に
述べる手法により除去することができる。

【０１２２】Ｄ’．ｘ．Ｐ３（基本の３）及びＤ’．
ｙ．Ａ３（代替の３）ならびに、Ｄ’ｘ．Ｐ２８（基本
の２８）及び、Ｄ’．ｙ．Ａ２８（代替の２８）につい
て説明する。これら４つの符号語によって、jabcdidefg
に生じるＫ．２８．７シーケンスを除去することができ
る。

【０１２３】Ｄ’．ｙ．Ａ３は、ａ＝０，ｂ＝ｃ＝ｉ＝
１のとき、Ｄ’．ｘ．Ｐ３の代替として用いられ、
Ｄ’．ｙ．Ａ２８は、ａ＝１，ｂ＝ｃ＝ｉ＝０のとき、
Ｄ’．ｘ．Ｐ２８の代替として用いられる。これによ
り、Ｋ．２８．７をコンマ符号として利用することが可
能となる。

【０１２４】これらの２つの符号化則から得られた８Ｂ
／１０Ｂ符号表を表１０に示す。表記については、前述
の表１と同様である。

【０１２５】

【表１０】 以上、２つの符号器から得られるＭＢ１６２０符号の一
部を表１１に示す。

【０１２６】

【表１１】 第１の欄「名称」において、表記については、ＤがＤ’
に置き換えられている点を除いては、前述の表７と同様
である。

【０１２７】特許第２６８４８１５号は、実施例におい
て、複数のＤＳＶが有限値である符号を多重化している
一例を挙げて復号の際に多重分離した複数のストリーム
の位相差をバッファを設けて吸収する手段について述べ
ているが、これは、安価な低速の回路を用いて高速な伝
送速度を実現するために多重化しているのであって、偶
数のビット多重に限定することによって本発明で述べた
効果が生じることには全く触れていない。

【０１２８】また、本発明は、上記の第１から第３の実
施例に限定されることなく、特許請求の範囲内におい
て、種々変更・応用が可能である。

【０１２９】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、ＭＢ符
号を生成するためには、符号化方法として、ＡＳＶを考
慮した新たな符号化方法を用いるのではなく、ＤＳＶを
有限値とする偶数個の符号をビット多重する方法を採用
すればよく、回路構成が簡単なＭＢ符号化装置を構成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】ＢＵＤＡセルを示す図である。

【図３】マンチェスタ符号を二重化して得られるＭＢ２
４符号ＢＵＤＡスタックを示す図である。

【図４】本発明の第１の実施例の２つの８Ｂ／１０Ｂ符
号器を備えたＭＢ１６２０符号化装置の構成及びデータ
の流れを示す図である。

【図５】本発明の第１の実施例の８Ｂ／１０Ｂ符号出力
の符号語ビットとディスパリティ値の関係を示す図であ
る。

【図６】本発明の第１の実施例の８Ｂ／１０Ｂ符号を単
純に二重化したときに得られるＭＢ１６２０符号のＢＵ
ＤＡスタックを示す図である。

【図７】本発明の第１の実施例のＭＢ１６２０符号と８
Ｂ／１０Ｂ符号のパワースペクトルの差異を示す図であ
る。

【図８】本発明の第２の実施例の２つの符号器のいずれ
か一方に位相器を備えたＭＢ１６２０符号化装置の構成
及びデータの流れを示す図である。

【図９】本発明の第２の実施例の８Ｂ／１０Ｂ符号の位
相関係及び符号語ビット列とディスパリティ値の関係を
示す図である。

【図１０】本発明の第２の実施例の２つの符号器のいず
れか一方に位相器を備えたときのＭＢ１６２０符号出力
ストリームのＢＵＤＡスタックを示す。

【図１１】本発明の第２の実施例のＭＢ１６２０符号化
装置における位相差とＭＢ１６２０符号出力ストリーム
のＤＳＶ及び最大走行長との関係を示す図である。

【図１２】本発明の第２の実施例のＤＳＶが有限値であ
る符号を４多重した例を示す図である。

【図１３】本発明の第２の実施例のＭＢ３２４０復号装
置の概要を示す図である。

【図１４】本発明の第２の実施例のＭＢ１６２０復号装
置におけるサブストリーム識別の概要を示す図である。

【図１５】本発明の第２の実施例のＭＢ３２４０符号化
装置の概要を示す図である。

【図１６】本発明の第２の実施例のＭＢ３２４０符号の
最大走行長が１７であり、ＤＳＶが１８となる位相差を
示す図である。

【図１７】本発明の第２の実施例のＭＢ３２４０復号装
置におけるサブストリーム識別の概要を示す図（その
１）である。

【図１８】本発明の第２の実施例のＭＢ３２４０復号装
置におけるサブストリーム識別の概要を示す図（その
２）である。

【図１９】本発明の第２の実施例のＭＢ３２４０復号装
置におけるサブストリーム識別の概要を示す図（その
３）である。

【図２０】本発明の第２の実施例のＭＢ３２４０復号装
置におけるサブストリーム識別の概要を示す図（その
４）である。

【図２１】本発明の第２の実施例のＭＢ６４８０符号化
装置の概要を示す図である。

【図２２】本発明の第２の実施例のＭＢ６４８０復号装
置の多重分離部の構成図である。

【図２３】本発明の第３の実施例の８Ｂ／１０Ｂ符号器
と一部を変更した８Ｂ／１０Ｂ符号器とを備えたＭＢ１
６２０符号化装置の概要を示す図である。

【図２４】本発明の第３の実施例の８Ｂ／１０Ｂ符号出
力と一部を変更した８Ｂ／１０Ｂ符号出力の符号語ビッ
ト列とディスパリティ値の関係を示す図である。

【図２５】従来のＭＢ符号化装置の概念図である。

【図２６】ＭＢ３４ＢＵＤＡスタックを示す図である。

【図２７】ＭＢ８１０ＢＵＤＡスタックを示す図であ
る。

【符号の説明】

４ 多重分離装置 ５ 復号器 ６ 復号器 ７ 出力サブブロック ８ 出力サブブロック １１ 直列データストリーム １２ 分離手段 １３，１４ 入力データサブストリーム １５，１６ 符号化手段 １９ 多重化手段 ２１ 直列データストリーム ２２ 分離器 ２５，２６ 符号器 ２７ 第１の出力サブブロック ２８ 第２の出力サブブロック ２９ 位相器 ３２ 分離器 ３５、３６ 符号器 ３９ 多重化装置 ５０，６０ 符号器 ７１〜７４ 符号器 ８１〜８４ 位相器 １０９〜１１２ 出力サブブロック １１７〜１２０ 出力サブブロック １４０，１５０，１６０，１９０ 多重分離装置 ２１０，２２０，２３０ 多重化装置 ３０９〜３１６ 符号器 ３３３〜３３６ 多重化装置 ３４１、３４２ 多重化装置 ３４５ 多重化装置 ４０９〜４１２ 多重分離装置 ４１７、４１８、４２１ 多重分離装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市野 晴彦 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K028 AA07 GG00 KK01 KK16 SS04 SS14 5K029 AA18 CC02 DD05 FF08 FF09 FF10 GG03 HH21 5K033 AA04 CA08 CC04 DA11 DB09 DB10

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流平衡の理論的最小帯域において復号
   可能であるＭＢ符号の符号化装置であって、 Ｍビット（Ｍは自然数）の固定長入力データブロック
   を、長さがそれぞれｍkビット（ｍk は自然数、ｋ＝
   １，２，３，…，Ｎ，Ｍ＝Σk=1 ^N ｍk ，Ｎは正の偶
   数）のＮ個の入力サブブロックにそれぞれ分離する分離
   手段と、 ディジタル和変位（ＤＳＶ：Digital Sum Variation ）
   が有限値に制限されるｍk Ｂ／ｎＢ符号変換則（ｎは自
   然数、ｍk ＜ｎ，ｋ＝１，２，３，…，Ｎ）を前記Ｎ個
   の入力サブブロックに対してそれぞれ適用することによ
   り、ｎビットの出力サブブロックをそれぞれ生成する符
   号化手段と、 前記符号化手段の出力であるＮ個の前記出力サブブロッ
   クをビット多重する多重化手段とを有することを特徴と
   する符号化装置。
2. 【請求項２】 直流平衡の理論的最小帯域において復号
   可能であるＭＢ符号の符号化装置であって、 長さがそれぞれｍk ビット（ｍk は自然数，ｋ＝１，
   ２，３，…，Ｎ）であるＮ個の固定長入力データサブブ
   ロックに対して、前記ディジタル和変位が有限値に制限
   されるｍk Ｂ／ｎＢ符号変換則（ｎは自然数、ｍk ＜
   ｎ，ｋ＝１，２，３，…，Ｎ）をそれぞれ適用すること
   によって、ｎビットの出力サブブロックをそれぞれ生成
   する符号化手段と、 前記符号化手段の出力であるＮ個の前記出力サブブロッ
   クをビット多重する多重化手段とを有することを特徴と
   する符号化装置。
3. 【請求項３】 前記符号化手段は、 前記ｍk Ｂ／ｎＢ符号変換則（ｎは自然数、ｍk ＜ｎ，
   ｋ＝１，２，３，…，Ｎ）として、それぞれの状態数の
   最小のものを用いる請求項１または、２記載の符号化装
   置。
4. 【請求項４】 前記符号化手段は、 前記ｍk Ｂ／ｎＢ符号変換則において、ｍk ＝ｍ（ｍは
   自然数、ｋ＝１，２，３，…，Ｎ）とする請求項１乃至
   ３記載の符号化装置。
5. 【請求項５】 前記符号化手段は、 前記ｍk Ｂ／ｎＢ符号変換則において、ｍ＝８である請
   求項４記載の符号化装置。
6. 【請求項６】 前記符号化手段は、 前記固定長入力データサブブロックの各々に対して同一
   のｍＢ／ｎＢ符号変換則を用いる請求項４または、５記
   載の符号化装置。
7. 【請求項７】 前記多重化手段は、 少なくとも２の出力サブブロック間に位相差を設ける請
   求項１乃至６記載の符号化装置。
8. 【請求項８】 前記符号化手段は、 Ｎ＝２とし、 各々の入力サブブロックに対して８Ｂ／１０Ｂ符号変換
   則として、状態数が２であり、前記ＤＳＶが６である５
   Ｂ／６Ｂ符号変換則と、状態数が２であり、前記ＤＳＶ
   が４である３Ｂ／４Ｂ符号変換則をこの順序で適用する
   最大走行長が５である符号変換則を採用する手段を含
   み、 前記多重化手段は、 前記符号化手段の出力である第１の出力サブブロックと
   第２の出力サブロックの位相差が３ビットまたは、６ビ
   ットとする手段を含む請求項７記載の符号化装置。
9. 【請求項９】 前記多重化手段は、 Ｎ＝２^p （ｐは自然数、ｐ≦［ｎ／２］，［ｘ］はｘを
   超えない最大の整数を表す）であって、和がｎ−１であ
   る相異なる２つの自然数の［ｎ／２］個の組（Ｐ，ｎ−
   １−Ｐ）（Ｐは非負整数、Ｐ＝０，１，２，３，…，
   ［ｎ／２］−１）の中から相異なるｐ組を選択し、それ
   ぞれの組に含まれるいずれか一方の非負整数をそれぞれ
   Δi （ｉは自然数、ｉ＝１，２，３，…，ｐ）と定義し
   たときに、前記符号化手段の第１の出力サブブロックと
   第２の出力サブブロックとの位相差をΔp とし、第（２
   ⁱ ＋２ｊ−１）の出力サブブロックと第（２ⁱ ＋２ｊ）
   の出力サブブロック（ｊは自然数、ｉ＝１，２，３，…
   （ｐ−１），ｊ＝１，２，３，…，２^p-1 ）との位相差
   をΔi ビットとする手段を含む請求項７記載の符号化装
   置。
10. 【請求項１０】 前記符号化手段は、 Ｎ＝４であって、各々の入力サブブロックに対して８Ｂ
    ／１０Ｂ符号変換則として、状態数が２であり、前記Ｄ
    ＳＶが６である５Ｂ／６Ｂ符号変換則と状態数が２であ
    り、前記ＤＳＶが４である３Ｂ／４Ｂ符号変換則をこの
    順序で適用する最大走行長が５である符号変換則を採用
    する手段を含み、 前記多重化手段は、 前記符号化手段の出力である第１の出力サブブロックと
    第２の出力サブブロックとの位相差を４ビットとし、第
    ３の出力サブブロックと第４の出力サブブロックとの位
    相差を３ビットとし、さらに、該第１の出力サブブロッ
    クと該第３の出力サブブロックの位相差を０ビットとす
    る手段を含む請求項９記載の符号化装置。
11. 【請求項１１】 前記符号化手段は、 Ｎ＝２であって、一方の入力サブブロックに対して８Ｂ
    ／１０Ｂ符号変換則として、状態数が２であり、前記Ｄ
    ＳＶが６である５Ｂ／６Ｂ符号変換則と、状態数が２で
    あり、前記ＤＳＶが４である３Ｂ／４Ｂ符号変換則をこ
    の順序で適用し、他の入力サブブロックに対して８Ｂ／
    １０Ｂ符号変換則として、状態数が２であり、前記ＤＳ
    Ｖが４である３Ｂ／４Ｂ符号変換則と状態数が２であ
    り、前記ＤＳＶが６である５Ｂ／６Ｂ符号変換則をこの
    順序で適用する請求項５記載の符号化装置。