JP2002261619A

JP2002261619A - データ符号化方法、データ符号化装置及び記憶媒体

Info

Publication number: JP2002261619A
Application number: JP2001055529A
Authority: JP
Inventors: Chosaku Nozen; 長作能弾; Yoshiyuki Ishizawa; 良之石沢
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-13
Also published as: US6559779B2; CN1206811C; CN1373559A; US20020118125A1

Abstract

(57)【要約】【課題】クロック周波数を高くする必要が無く、さら
に、調整ビットを用いずに低周波成分を抑圧したデータ
符号化を得る。【解決手段】１２ビットのデータワードを１８ビットの
コードワードに変換するに際して、１２ビットのデータ
ワードを上位８ビットと下位４ビットに分割して、上位
８ビットを１２ビットに、下位４ビットは６ビットに変
換して、１８ビットのコードを生成することにより、小
規模の変換テーブルでの変換を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、データ符号化方
法、データ符号化装置及び記憶媒体に関する。この発明
は例えば、光ディスク等の媒体に対してデジタルデータ
を記録、また記録されたデータを再生する装置に採用さ
れて有効である。そして特に、デジタルデータを媒体上
に記録されるビット系列に変換する場合に好適なデータ
符号化方法、データ符号化装置及び変換されたデータを
記録するあるいは記録された記憶媒体に及ぶものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク等にデジタルデータを記録す
る場合、記録するデジタルデータのビット系列には様々
な特性が求められる。記録するビット系列は、再生専用
の光ディスクの場合は反射面の凹凸状のピット、記録可
能な光磁気ディスクでは磁化状態の異なるマーク、相変
化ディスクの場合は光学定数の異なるマークとして形成
される。

【０００３】従ってディスクの製造加工過程、レーザー
光で読み出すときの光学的特性、読み出した信号をデジ
タルデータに復元する信号処理の特性を考慮して、記録
するデータを最適なビット系列に変換する符号化処理を
行う必要がある。

【０００４】最小ピット長が小さくなると光学的特性の
劣化により急激に再生信号の出力が低下するため、最小
ビット長は大きい方が望ましい。逆に最大ピット長が大
きくなると再生信号の反転回数が減少し、クロックのタ
イミング再生性能が劣化してジッタが大きくなる。その
結果、符号誤りを生じやすくなってしまうため、最大ピ
ット長は小さい方が望ましい。

【０００５】また、記録信号の直流及び低周波成分が少
ないことも重要である。これらの信号成分は光ディスク
上に形成されたトラックをトレースするトラッキングサ
ーボに影響を与える場合がある。正確に信号を読み出す
ためにはこれらの信号成分を抑圧する必要がある。検出
窓幅が広いことも要求項目としてあげられる。元のデー
タを多くのビットに分割して記録を行うと、たとえピッ
ト長の条件を満たしていても検出時の時間的位相余裕が
小さくなってしまう。同時に再生クロック周波数が高く
なってしまう。

【０００６】これらの条件を考慮した符号化方式の１つ
として、例えば特開平０６−２８４０１５号公報に記載
の８／１４符号化方式がある。８／１４符号化方式は８
ビットのデータを１４ビットのコードに変換する符号化
方式である。

【０００７】この方式では、記録ビット系列のビット
“０”を“−１”、ビット“１”を“＋１”として累積
加算した値（ＤＳＶ）が小さくなるように、コード変換
に用いるテーブルを最適に切り替えているため、直流及
び低周波成分を十分に抑圧することができる。

【０００８】しかしその一方、符号化後のビット数が元
のデータの１４／８倍に増加してしまうため、検出窓幅
が小さくなってしまうと共に、クロック周波数も同じ比
率で上昇してしまう。近年、デジタル記録装置に対する
データ転送速度の高速化が要求されている。データの記
録再生速度を上昇させるとクロック周波数も増加し、信
号処理回路を構成する上での障害となる場合が発生して
くる。

【０００９】別の符号化方式として、例えば特開昭５６
−１４９１５２号公報に記載の符号化方式がある。この
符号化方式はデータに対して１．５倍のビット数のコー
ドに変換する方式である。ビット“１”の間のビット
“０”の連続個数が１個以上７個以下のため、一般にこ
の種の方式は（１，７）ＲＬＬ符号と呼ばれる。

【００１０】この方式は比較的低いクロック周波数と小
さな回路で構成可能という特徴を持っているが、８／１
４方式のようにＤＳＶの管理を一切行っていない。この
ために、直流及び低周波成分は抑圧されていない。従っ
てこの方式ではトラッキング性能に障害を与える場合が
発生してくる。この現象を避けるためには、記録データ
とは別にＤＳＶを小さくするための調整ビットを挿入す
る必要がある。しかし、このような調整ビットを挿入す
ると媒体の記憶容量が減少するという新たな問題が生じ
てくる。また２ビットを３ビットに変換する場合と４ビ
ットを６ビットに変換する場合が混在する可変長符号化
のため、ビット誤りが伝搬しやすいといった問題も持っ
ている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の符号
化方式では、低周波成分を押さえようとするとクロック
周波数が上昇し、クロック周波数を低く抑えようとする
と低周波成分が抑圧できなかったり、調整ビットにより
記憶容量が減少する等の問題があった。

【００１２】そこでこの発明の目的は、記録クロック周
波数をあまり上げる必要が無く、さらに、調整ビットを
用いずに低周波成分を抑圧することができ、これによ
り、記録/再生信号処理回路の動作周波数を低くすると
同時に、記録媒体側では記憶容量を無駄にせず、かつト
ラッキングを安定して動作させることが可能な、記録デ
ータ系列を生成するデータ符号化方法、データ符号化装
置及び記憶媒体を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、ＬビットのデータワードをαＬビッ
トのコードワードに変換するデータ符号化方法に於い
て、前記ＬビットのデータワードをＭビットデータワー
ドとＮビットのデータワードに分割し(Ｍ≧Ｎ)、前記Ｍ
ビットのデータワードを第１の変換テーブルによりβＭ
ビットのコードワードに変換し、前記Ｎビットのデータ
ワードを第２の変換テーブルによりγＮビットのコード
ワードに変換し、前記βＭビットのコードワードと前記
γＮビットのコードワードを接続することにより前記α
Ｌビットのコードワードに変換する方式とする。

【００１４】そして、前記第1、第２の変換テーブルの
中のパターンの選択は、前記Ｍビットのデータワードと
前記Ｎビットのデータワードの組み合わせで決定するよ
うにした。

【００１５】これにより、Ｌビットのデータワードを直
接αＬビットのコードワードに変換を行うと変換テーブ
ルが大きくなってしまうが、データワードを適切なビッ
ト数で分割し、分割後のパターンをそれぞれ別の変換テ
ーブルで変換した後に再度合成するので、小さな変換テ
ーブルでデータを変換を行うことができる。

【００１６】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００１７】まず、本発明の基本的概念から説明する。
本発明では、データワードの大きさとして様々な値を取
ることが可能であるが、ここでは１例として１２ビット
のデータワードを１８ビットのコードワードに変換する
１２／１８変調方式に適用した実施例について詳細に説
明する。

【００１８】符号化する元データは１２ビットで表現さ
れる４０９６通りのビットパターンが存在する。それに
対して符号化後のコードは１８ビットで表現される２６
２１４４通りのビットパターンが存在する。この場合の
符号化処理とはこの４０９６通りのパターンと２６２１
４４通りのパターン間のワードの割り当て処理に相当す
る。

【００１９】符号化方式に求められる主な条件を再度整
理すると、１）最小ピット長が大きいこと、２）最大ピ
ット長は小さいこと、３）記録信号の直流及び低周波成
分が少ないこと、４）検出窓幅が広いこと、５）再生ク
ロック周波数が低いこと等があげられる。

【００２０】上記１）と２）の条件を満たすために、コ
ードのビットパターンとして、ビット"1"とビット"1"の
間のビット"0"の連続個数が１個以上１１個以下に制限
された（１，１１）ＲＬＬの条件を満足する組み合わせ
を考える。

【００２１】ここでコードワード単独の条件において
（１，１１）ＲＬＬを満たす１８ビットパターンを数え
ると全部で６６８６通りのパターンが存在する。

【００２２】図１は、このビットパターンの一例を示
す。条件を満たすパターン数が１２ビットで表現される
４０９６通りを越えているので、１２ビット単独のコー
ド変換は十分に可能である。

【００２３】しかしこれらのコードが連続して接続され
た場合には、コードの境界部分において（１，１１）Ｒ
ＬＬの条件が満たせなくなる。任意の２つのコードを接
続させるとコードの境界部分でビット“１”が連続した
り、ビット“０”が１２個以上連続する組み合わせがが
存在することは容易に判る。

【００２４】そこで、図１のビットパターンから、さら
にコードの接続点においても（１，１１）ＲＬＬの条件
を満たせる様にビットパターンに以下の制約を加える。
コードの先頭側のビット“０”の連続個数を５個以下、
末尾側のビット“０”の連続個数を１個以上６個以下と
する。

【００２５】この条件を追加することによって取りうる
コード数は３７１０通りに減少する。このようにコード
の接続点を含めて（１，７）ＲＬＬの条件を満たすこと
は容易ではない。

【００２６】また、仮に変換テーブルが構成できたとし
ても、１２ビットのデータを直接１８ビットのコードに
変換するためには少なくとの４０９６通り×１８ビット
＝７３７２８ビット以上の変換テーブルが必要となり、
変換処理に多くのメモリが必要となってしまう。

【００２７】そこで、１２ビットのデータを上位ビット
と下位ビットに２分割すると共に、それぞれを変換テー
ブルでコードに変換し、変換後のコードを接続すること
によって変換テーブル縮小を行う。

【００２８】図２は、この変換方法の概要について説明
するための図である。

【００２９】入力した１２ビットのデータはまず上位の
８ビットと下位の４ビットに分割する（ステップS
１）。

【００３０】上位の８ビットは変換テーブルＡによって
１２ビットのコードに変換される（ステップS２）。一
方下位の４ビットは変換テーブルＢによって６ビットの
コードに変換される（ステップS３）。

【００３１】変換テーブルＡによって変換された１２ビ
ットのコードが上位、変換テーブルＢによって変換され
た６ビットのコードが下位となるようにコードを接続し
て、１８ビットのコードを出力する（ステップS４）。

【００３２】このとき変換テーブルＡと変換テーブルＢ
には複数のテーブルが存在しており、テーブル選択部の
出力結果によってそのテーブルが選択される。テーブル
選択部には１２ビットのデータが入力されており、あら
かじめ決められたデコード規則に従って使用する変換テ
ーブル選択情報を出力する（ステップS０）。

【００３３】つまりテーブル選択部は、変換テーブルＡ
と変換テーブルＢから選択選択されるコードワードパタ
ーンの組み合せを結果的に決めることになる。

【００３４】接続された１８ビットのコードには、最下
位ビットとして幾つかの選択可能なコードが含まれてい
る。このビットは少なくともコード境界において（１，
１１）ＲＬＬの規則を満たすように確定する（ステップ
S５）。

【００３５】次に変換テーブルの作成方法について説明
する。

【００３６】変換テーブルＡの候補として以下の規則を
満たすパターンを選び出す。

【００３７】1)"1"に挟まれる"0"の連続数は１個以上１
１個以下 2)先頭の"0"の連続数は１０個以下 3)末尾の"0"の連続数は１１個以下上記条件を満たす１２ビットパターンは３７５通り存在
する。

【００３８】図３は、そのパターンの一部を示す。

【００３９】一方、変換テーブルＢの候補として以下の
規則を満たすパターンを選び出す。

【００４０】1)"1"に挟まれる"0"の連続数は１個以上 2)末尾が"1"のパターンは末尾以外のパターンが等しく
末尾が"0"のパターンと組み合わせる。

【００４１】上記条件を満たす６ビットパターンは１３
通り存在する。

【００４２】図４は、そのパターンを示す。図４におい
て"*"は"1"または"0"のいずれかを、後述する方法に従
って選択するものとする。

【００４３】３７５通りの変換テーブルＡと１３通りの
変換テーブルＢの全ての組み合わせが接続可能であれ
ば、３７５×１３＝４８８８通りのパターンを作り出す
ことができる。しかし実際には２つのパターンの接続点
に於いて、上記（１，１１）ＲＬＬの条件を満たさない
組み合わせが存在する。

【００４４】そこで、変換テーブルＡと変換テーブルＢ
をさらに分類することにより、（１，１１）ＲＬＬの条
件を満たす組み合わせに絞り込んでいく。

【００４５】まず変換テーブルＡの分類方法について説
明する。変換テーブルＡを以下の条件に従って、変換テ
ーブルＡ−１からＡ−７までの７通りの変換テーブルに
分類する。

【００４６】変換テーブルＡ−１は変換テーブルＡの候
補の中から以下の条件を満たすパターンとする。

【００４７】1)パターンの末尾における"0"の連続個数
が１個以上５個以下。この条件を満たすパターンは２１
２通り存在する。

【００４８】図５は、変換テーブルＡ−１に含まれるパ
ターンの一部を示す。

【００４９】変換テーブルＡ−２は変換テーブルＡの候
補の中から以下の条件を満たすパターンとする。

【００５０】1)パターンの末尾が"1"。この条件を満た
すパターンは１４３通り存在する。

【００５１】図６は、変換テーブルＡ−２に含まれるパ
ターンの一部を示す。

【００５２】変換テーブルＡ−３は変換テーブルＡの候
補の中から以下の条件を満たすパターンとする。

【００５３】1)パターンの末尾における"0"の連続個数
が６個以上７個以下。この条件を満たすパターンは１３
通り存在する。

【００５４】図７は、変換テーブルＡ−３に含まれるパ
ターンを示す。

【００５５】変換テーブルＡ−４は変換テーブルＡの候
補の中から以下の条件を満たすパターンとする。

【００５６】1)パターンの末尾における"0"の連続個数
が８個。この条件を満たすパターンは３通り存在する。

【００５７】図８は、変換テーブルＡ−４に含まれるパ
ターンを示す。

【００５８】変換テーブルＡ−５は変換テーブルＡの候
補の中から以下の条件を満たすパターンとする。

【００５９】1)パターンの末尾における"0"の連続個数
が９個。この上記条件を満たすパターンは２通り存在す
る。

【００６０】図９は、変換テーブルＡ−５に含まれるパ
ターンを示す。

【００６１】変換テーブルＡ−６は変換テーブルＡの候
補の中から以下の条件を満たすパターンとする。

【００６２】1)パターンの末尾における"0"の連続個数
が１０個。この条件を満たすパターンは１通り存在す
る。

【００６３】図１０は、変換テーブルＡ−６に含まれる
パターンを示す。

【００６４】変換テーブルＡ−７は変換テーブルＡの候
補の中から以下の条件を満たすパターンとする。

【００６５】1)パターンの末尾における"0"の連続個数
が１１個。この条件を満たすパターンは１通り存在す
る。

【００６６】図１１は、変換テーブルＡ−７に含まれる
パターンを示す。

【００６７】図１２を参照し、次に変換テーブルＡと変
換テーブルＢの分類と組み合わせ方法について説明す
る。

【００６８】変換テーブルＢのパターン先頭の"0"の連
続個数は、"*"を含めると０個から６個の範囲となって
いる。従って変換テーブルＡ−１に対して変換テーブル
Ｂを接続しても、接続部分における"0"の連続個数が１
個から１１個の範囲に収まるため、図４に示した全ての
パターンと組み合わせることが可能となる。その結果、
変換テーブルＡ−１との組み合わせから、２１２×１３
＝２７５６通りの１８ビットパターンを作り出すことが
できる。

【００６９】変換テーブルＡ−２はパターンの末尾が必
ず"1"となっている。従って（１，１１）ＲＬＬの条件
を満たすためには変換テーブルＢの中で"1"で始まる５
通りのパターンは接続できない。従って変換テーブルＡ
−２と組み合わせることが可能なパターンは８通りのみ
となる。その結果、変換テーブルＡ−２との組み合わせ
から、１４３×８＝１１４４通りの１８ビットパターン
を作り出すことができる。

【００７０】変換テーブルＡ−３に対しては、変換テー
ブルＢにおいて先頭の"0"の連続個数が４個以下となる
１２通りのパターンのみが組み合わせ可能となる。その
結果、１３×１２＝１５６通りの１８ビットパターンを
作り出すことができる。

【００７１】変換テーブルＡ−４に対しては、変換テー
ブルＢにおいて先頭の"0"の連続個数が３個以下となる
１１通りのパターンのみが組み合わせ可能となる。その
結果、３×１１＝３３通りの１８ビットパターンを作り
出すことができる。

【００７２】変換テーブルＡ−５に対しては、変換テー
ブルＢにおいて先頭の"0"の連続個数が２個以下となる
１０通りのパターンのみが組み合わせ可能となる。その
結果、２×１０＝２０通りの１８ビットパターンを作り
出すことができる。

【００７３】変換テーブルＡ−６に対しては、変換テー
ブルＢにおいて先頭の"0"の連続個数が１個以下となる
８通りのパターンのみが組み合わせ可能となる。その結
果、１×８＝８通りの１８ビットパターンを作り出すこ
とができる。

【００７４】変換テーブルＡ−７に対しては、変換テー
ブルＢにおいて先頭が"1"となる５通りのパターンのみ
が組み合わせ可能となる。その結果、１×５＝５通りの
１８ビットパターンを作り出すことができる。

【００７５】以上の結果から図１２に示すように、変換
テーブルＡと変換テーブルＢにおいて組み合わせ可能な
１８ビットパターンの総数は、２７５６＋１１４４＋１
５６＋３３＋２０＋８＋５＝４１２２通りとなり、１２
ビットの入力データパターン数４０９６通りよりも大き
くなる。従って１２ビットのデータから（１，１１）Ｒ
ＬＬ特性をもつ１８ビットのコードへの変換が可能なこ
とが分かる。実際にはこの４１２２通りのパターンの組
み合わせから４０９６通りの組み合わせを選び出して変
換テーブルを構成する。

【００７６】上述したようにコードワード単独の条件で
は１２ビットから１８ビットへの変換が可能なことを示
した。

【００７７】次に１８ビットのコードワード間の接続状
態について説明する。

【００７８】変換テーブルＢの６ビットパターンの末尾
２ビットは"10"または"0*"の２通りしか存在しない。一
方変換テーブルＡの先頭は１個から１０個の"0"が連続
するか、または"1"となっている。

【００７９】従って変換テーブルＢの末尾が"10"の場合
には、コードの境界部分における"0"の連続個数が１個
から１１個となり、（１，１１）ＲＬＬの規則を満たす
ことができる。一方、変換テーブルＢの末尾が"0*"の場
合には、"*"は"0"と"1"のいずれかを選択することを示
していることに着目すると、（１，１１）ＲＬＬの規則
を満たすように"0"と"1"の選択が可能なことが分かる。
コード接続部分における変換テーブルＡの先頭ビット
が"1"の場合には"*"を必ず"0"となるように選択し、"*"
を"0"とするとコード接続部分における"0"の連続個数が
１１個を越える場合には"*"を必ず"1"となるように選択
する事により（１，１１）ＲＬＬの規則を満たすことが
できる。

【００８０】なお、"*"が"0"となっても"1"となっても
（１，１１）ＲＬＬの規則を満たすことが可能な場合に
はどちらを選択しても良いこととする。

【００８１】以上のように本発明のデータ変換方法を用
いれば、１２ビットのデータワードを１８ビットのコー
ドワードに変換するに際して、１２ビットのデータワー
ドを上位８ビットと下位４ビットに分割して、変換テー
ブルを用いてそれぞれを１２ビットと６ビットに変換
し、１２ビットを上位、６ビットを下位として接続して
１８ビットのコードを生成する。

【００８２】このため、小さな変換テーブルでコードワ
ードへの変換を行うことが可能となる。

【００８３】また変換テーブルの選択過程において、過
去の選択結果の情報を必要としないので、変換されたコ
ードワードを元のデータワードに復元する場合に、コー
ド間の誤り伝搬が発生しない方式となっている。

【００８４】（ＤＣ制御方法について）図１２に示した
変換テーブルでは変換テーブルＢの末尾にある"*"に対
して、"0"と"1"を自由に選択できる場合がある。このよ
うなビットをＤＣ制御ビットと呼び、変換されたコード
ワードのビット系列が含む低周波成分の抑圧に利用する
ことができる。

【００８５】次に本方式における低周波成分の抑圧方法
について説明する。

【００８６】変換テーブルにより得られたコードワード
のビット系列は、"1"の場合に"0"と"1"を入れ替え、"0"
でデータを維持するＮＲＺＩ変換を施される。変換後の
データは"0"と"1"に対して異なる信号レベルを割り当て
て記録信号となる。ここで、ＮＲＺＩ変換された信号
の"0"を"-1"、"1"を"+1"として累積加算値（ＤＳＶ）を
求めると、ＤＳＶレベルが記録信号の持つ直流成分を、
ＤＳＶの変動周期が記録信号の低周波成分となる。記録
信号の直流成分及び低周波成分を低く抑えるためには、
ＤＳＶの絶対値を小さくする必要がある。またＤＳＶの
変動周期を短くすると低周波成分を抑圧することが可能
となる。

【００８７】図１３は、変換テーブルＢのパターン末尾
にあるＤＣ制御ビットとなる"*"を用いてＤＳＶを制御
する方法を説明する図である。

【００８８】コードワードの１ビットのみを"0"から"1"
に反転すると、ＮＲＺＩ変換後の信号は反転ビット以降
の信号極性が反転する。図１３に示すようにビット反転
を行うと以降のＤＳＶの変化方向が逆転する。図１３の
例ではビット反転を行わない方がＤＳＶの絶対値を小さ
くすることができる。従って、ビット反転を行った場合
と行わなかった場合に対するＤＳＶをそれぞれ算出し、
次にＤＣ制御ビットが現れる位置において、ＤＳＶの絶
対値が小さくなるように"0"と"1"を選択することにより
直流成分の制御が可能となる。

【００８９】ＤＣ制御ビットの制御方法は上述した方法
以外にも、次にＤＣ制御ビットが現れるまでのＤＳＶの
絶対値のピークが小さくなるように制御したり、ＤＳＶ
の極性が反転する様に制御しても良い。

【００９０】（細密パターンの連続数の制限について）
図１２に示した変換テーブルでは４０９６通りの入力デ
ータに対して４１２２通りのコードワードの組み合わせ
が存在するため、２６通りの組み合わせの余裕がある。
そこで、４１２２通りのパターンから未使用のパターン
を適切に選択することによって、変換テーブルの最適化
を行うことができる。

【００９１】以下に未使用とするパターンの選択方法に
ついて説明する。

【００９２】光ディスクはピットの長さが短くなると再
生信号振幅が低下して記録データの信頼性が低下する光
学的分解特性を持っている。従って短いピットが連続す
るのは長時間信号振幅が低下してしまうためあまり好ま
しくない。そこで、短いピットが連続するパターンを取
り除くことにより、より適切なビット系列を生成するこ
とが可能となる。（１，１１）ＲＬＬ特性の場合、最も
短いピットは２ビット分の長さ（２Ｔ）となり、"1"と"
1"の間に"0"が１個のみ挟まれている部分で発生する。
従って"1"と"0"が交互に繰り返し発生するパターンを変
換テーブルから削除することにより、短いピットが連続
して発生することを防ぐことができる。

【００９３】図１４は、具体的に変換テーブルから取り
除くパターンの組み合せを示す。

【００９４】１番目から１３番目までの組み合わせは、
パターンの先頭側における"1"と"0"の繰り返し回数を４
回未満に制限するために取り除いたパターンの組み合わ
せを示している。１４番目から１７番目までの組み合わ
せは、パターンの末尾側における"1"と"0"の繰り返し回
数を６回以下に制限するために取り除いたパターンの組
み合わせを示している。

【００９５】これら１７通りの組み合わせを変換テーブ
ルから取り除くとともに、さらに変換テーブルにおけ
る"*"の部分で"1"を選択すると"1"と"0"の繰り返し回数
が１０回を越えてしまう場合には、その"*"の部分では
必ず"0"を選択する規則を導入する。すると、"1"と"0"
の繰り返し回数を連続１０回以下に制限することができ
る。

【００９６】図１４に示した取り除く組み合わせは図１
２に示した変換テーブルの余裕よりも小さいため、図１
４に示したパターンを取り除いても１２ビットのデータ
から１８ビットのコードへの変換は十分可能である。

【００９７】（変換回路の構成について）図１５を用い
て、次に本発明におけるデータ変換を実現する変換回路
について説明する。

【００９８】入力端子１００から通常１バイト単位で入
力されたデータは、まずデータワード構成部１０１にお
いて１２ビット単位のデータワードに再構成する。

【００９９】図１６は、その再構成の方法を示す。再構
成の方法としては図１６(a)に示す様に３バイトの入力
データを順に並べて１２ビット単位に切り分ける方法
と、図１６(b)に示す様に３バイトの内の２バイトを、
各１２ビットの上位８ビットに対応させ、残り１バイト
を２分割してそれぞれ各１２ビットの下位４ビットに対
応させる方法がある。

【０１００】図１５のデータワード構成部１０１から出
力された１２ビットデータを、上位８ビットはテーブル
変換部（Ａ）１０２に、下位４ビットはテーブル変換部
（Ｂ）１０３に入力すると同時に、テーブル選択部１０
４にも入力する。テーブル変換部（Ａ）１０２には８ビ
ットのデータワードを１２ビットのコードワードに変換
するための複数の変換テーブルが存在し、テーブル選択
部１０４で生成されるテーブル選択信号を受けて適切な
変換テーブルを用いてパターン変換を行う。

【０１０１】同様に、テーブル変換部（Ｂ）１０３には
４ビットのデータワードを６ビットのコードワードに変
換するための複数の変換テーブルが存在し、テーブル選
択部１０４で生成されるテーブル選択信号を受けて適切
な変換テーブルを用いてパターン変換を行う。テーブル
変換部（Ｂ）１０３の変換テーブルの一部のパターンに
は、そのパターン末尾が"0"と"1"が選択可能なＤＣ制御
ビットとなっている。

【０１０２】テーブル選択部１０４では、１２ビットの
入力データからあらかじめ決められた規則によって、テ
ーブル変換部（Ａ）１０２及びテーブル変換部（Ｂ）１
０３で用いる変換テーブルを選択するための指示信号が
生成される。コードワード構成部１０５では、テーブル
変換部（Ａ）１０２から出力される１２ビットを上位ビ
ットとし、テーブル変換部（Ｂ）１０３から出力される
６ビットを下位ビットとして、合計１８ビットのコード
ワードを生成する。

【０１０３】コードワード構成部１０５の出力は、デジ
タルサムバリュー（ＤＳＶ）算出部１０６においてコー
ドワードのビット系列に含まれる直流（ＤＣ）成分の検
出を行う。ＤＣ成分の計算はコードワードのビット系列
をＮＲＺＩ変換した場合に、"0"を"-1"に"1"を"+1"とし
て積算して求めることができる。算出したＤＳＶ値はＤ
Ｃ制御部１０７において所定のアルゴリズム、例えばＤ
ＶＤの絶対値が小さくなるようにＤＣ制御ビットの選択
を行うための情報を出力する。

【０１０４】制御情報はコード確定部１０８に入力し、
コードの接続条件と共にコードに含まれるＤＣ制御ビッ
トを"0"とするか"1"とするか判定するために使用され
る。

【０１０５】確定したコードは出力端子１０９より出力
する。

【０１０６】１２ビットのデータワードを１８ビットの
コードワードに変換するに際して、直接単一の変換テー
ブルを用いて変換を行うと変換テーブルのサイズが非常
に大きくなってしまうが、図１５に示した構成の変換回
路を用いると、小さな変換テーブルを組み合わせること
によって、小規模の回路でデータの変換が可能となる。

【０１０７】本実施例では、１２ビットのデータワード
を１８ビットのコードワードに変換するに際して、上位
８ビット１２ビットに変換するテーブルと、下位４ビッ
トを６ビットに変換する様に分割を行った。しかし、分
割方法はこの組み合わせに限定されるものではなく、上
位４ビットと下位８ビット、上位１０ビットと下位２ビ
ットなど様々な組み合わせにも適用可能である。ＤＣ制
御ビットの位置も下位パターンの末尾に配置したが、こ
の位置に限定されるものではない。

【０１０８】データワードとコードワードのビット数及
び変換比率に関しても他の組み合わせに対して適用可能
である。例えば、１６ビットのデータワードを２４ビッ
トのコードワードに適用する場合にも、同様の方法を適
用することができる。生成するコードワードの特性も本
実施例では（１，１１）ＲＬＬ特性を例としたが、この
特性に限られるものではなく、変換比率などが変わると
最適な特性が変わるため、特に限定されるものではな
い。

【０１０９】また、本実施例に対して、ビット分割位置
と変換テーブルの上位と下位を入れ替えると共に、各変
換テーブルの上位ビットと下位ビットを反転させても、
本実施例の効果は失われるものではなく等価の効果を得
ることが可能である。その場合変換後のコードワードの
先頭ビットにＤＣ制御ビットが現れるようになる。

【０１１０】上記したようにこの発明の第1の要点をま
とめると以下のようになる。

【０１１１】１２ビットのデータワードを１８ビットの
コードワードに変換するに際して、１２ビットのデータ
ワードを上位８ビットと下位４ビットに分割して、上位
８ビットを１２ビットに、下位４ビットは６ビットに変
換して、１８ビットのコードを生成することにより、小
規模の変換テーブルでの変換を可能にするものである。

【０１１２】即ち、ＬビットのデータワードをαＬビッ
トのコードワードに変換するデータ符号化方法におい
て、前記ＬビットのデータワードをＭビットデータワー
ドとＮビットのデータワードに分割し(Ｍ≧Ｎ)、前記Ｍ
ビットのデータワードを第１の変換テーブルによりβＭ
ビットのコードワードに変換し、前記Ｎビットのデータ
ワードを第２の変換テーブルによりγＮビットのコード
ワードに変換し、前記βＭビットのコードワードとγＮ
ビットのコードワードを接続し、前記αＬビットのコー
ドワードに変換する。

【０１１３】前記第１の変換テーブルはさらに複数の変
換テーブルで構成され、前記第２の変換テーブルはさら
に複数の変換テーブルで構成され、前記第1、第２の変
換テーブルの選択方法はＭビットのデータワードとＮビ
ットのデータワードの組み合わせで決定する。

【０１１４】Ｌビットのデータワードを直接αＬビット
のコードワードに変換を行うと変換テーブルが大きくな
ってしまう。しかし本発明のように、データワードを適
切なビット数で分割し、分割後のパターンをそれぞれ別
の変換テーブルで変換した後に再度合成すると、小さな
変換テーブルでデータを変換を行うことができる。

【０１１５】またこの発明は、ＮＲＺＩ変換を容易に行
なうことができる。即ち、αＬビットのコードワードに
対して、"1"で出力を反転し"0"で出力を保持するＮＲＺ
Ｉ変換を行う。

【０１１６】またこの発明では、αＬビットのコードワ
ードのデジタルサムバリューを制御する、所謂直流（Ｄ
Ｃ）制御を容易に行なうことができる。これを実現する
ために、1)一方の変換テーブルがＤＣ制御ビットを含ん
でいる。2)ＤＣ制御ビットは第２の変換テーブルの少な
くとも一部のコードワードに含まれている。3)ＤＣ制御
ビットはコードワードの末尾のビットとしている。

【０１１７】またこの発明では、ＤＣ制御はコードワー
ド中の１ビットに対して"0"と"1"の選択で行う。ここ
で、ＤＣ制御ビットの選択方法は、αＬビットのワード
コードの"0"を"-1"、"1"を"+1"として累積加算値を求め
累積加算値の絶対値が小さくなるように選択する方法が
ある。また他のＤＣ制御ビットの選択方法としては、α
Ｌビットのワードコードの"0"を"-1"、"1"を"+1"として
累積加算値を求め、累積加算値の符号が、αＬビットの
ワードコード単位で次々と反転する様に選択し、符号が
同じ場合には絶対値が小さくなるように選択する。

【０１１８】ここで、ＤＣ制御ビットを分割した一方の
変換テーブル（テーブルＢ）に集中させることによっ
て、変換テーブルの選択アルゴリズムやＤＣ制御が容易
になる。

【０１１９】またこの発明では、データ変換テーブルの
特徴として以下のような特徴を備えている。1)第１の変
換テーブルのコードワードは少なくとも"1"を１個以上
含む。2)αＬビットのコードワードは少なくとも"0"が
２個以上連続している部分を含む。

【０１２０】またＬ、Ｍ、Ｎ、α、β、γの条件として
以下のような特徴点も備えるものである。1)Ｌビットの
上位ビットをＭビットとし、下位ビットをＮビットとす
るとともに、αＬビットの上位ビットをβＭビットと
し、下位ビットをγＮビットとする。ここで、Ｍは８の
倍数である。また、αは２以下である。また、βＭは変
換後のビット系列に現れる"0"の最大連続個数よりも大
きいビットである。また、α＝β＝γの関係がある。具
体的には、Ｌが１２、Ｍが８、Ｎが４、α、β、γが
１．５である。

【０１２１】この発明は上記の実施の形態に限定される
ものではない。上記の説明は符号化が記録媒体に記録さ
れるデータに対して行なわれるものとして説明した。し
かしこの発明は、データを符号化して伝送路（無線或は
有線、光等）で伝送する場合に採用しても良いことは勿
論のことである。

【０１２２】図１７には、この発明のデータ符号化方法
によりデータが記録される記録再生用ディスク２００
と、このディスク２００の情報記録面に対して書き込み
用のレーザビーム、及び読取り用のレーザビームを照射
するピックアップヘッド２０１を示している。ピックア
ップヘッド２０１には、変調及び復調部２０３が接続さ
れている。この変調及び復調部２０３は、記録時には、
信号処理部２０４から与えられるデータを上述した符号
化方式により１２／１８変調して、その出力をピックア
ップヘッド２００に供給する。またピックアップヘッド
２０２から出力された再生高周波信号を復調する場合に
は、再生高周波信号を２値化し、１８ビットから１２ビ
ットに復調する。このときは、前述した符号化処理に対
して逆の変換処理が行われる。このときは、入力データ
を単純にテーブルで変換すればよい。

【０１２３】信号処理部は、例えばオーディオデータの
エンコードデコード、ムービービデオ・オーディオデー
タのエンコードデコード、スチルビデオデータのエンコ
ードデコードを行なう回路である。さらには信号の送受
信部を含むものであっても良い。光ディスクには、情報
記録エリア（データエリア）が存在し、ここに記録され
るデータは、先のデータ符号化が行なわれたデータであ
る。

【０１２４】上記の説明では、光ディスクを情報媒体と
して説明したが、情報媒体は、半導体メモリ、伝送路な
どの情報媒体であってもよいことは勿論のことである。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、クロッ
ク周波数をあまり上げる必要が無く、さらに、調整ビッ
トを用いずに低周波成分を抑圧することができる。

【０１２６】これにより、記録/再生信号処理回路の動
作周波数を低くすると同時に、記録媒体側では記憶容量
を無駄にせず、かつトラッキングを安定して動作させる
ことが可能な、記録データ系列を生成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】"0"の連続個数が１個以上１１個以下に制限さ
れた１８ビットパターンの例を示す図。

【図２】１２ビットのデータワードを１８ビットのコー
ドワードに変換する方法を示す図。

【図３】図２の変換処理で用いる変換テーブルＡの条件
を満たすパターンの例を示す図。

【図４】図２の変換処理で用いる変換テーブルＢの条件
を満たすパターンを示す図。

【図５】変換テーブルＡに含まれる変換テーブルＡ−１
の条件を満たすパターンの例を示す図。

【図６】変換テーブルＡに含まれる変換テーブルＡ−２
の条件を満たすパターンの例を示す図。

【図７】変換テーブルＡに含まれる変換テーブルＡ−３
の条件を満たすパターンを示す図。

【図８】変換テーブルＡに含まれる変換テーブルＡ−４
の条件を満たすパターンを示す図。

【図９】変換テーブルＡに含まれる変換テーブルＡ−５
の条件を満たすパターンを示す図。

【図１０】変換テーブルＡに含まれる変換テーブルＡ−
６の条件を満たすパターンの示す図。

【図１１】変換テーブルＡに含まれる変換テーブルＡ−
７の条件を満たすパターンの示す図。

【図１２】変換テーブルＡと変換テーブルＢのパターン
の組み合わせと組み合わせ数を示す図。

【図１３】ＤＳＶ制御の例を示す図。

【図１４】変換テーブルＡ，Ｂから取り除くパターンの
組み合わせを示す図。

【図１５】データワードからコードワードへの変換回路
を示す図。

【図１６】データワードの構成方法を示す図。

【図１７】この発明を採用した情報媒体記録再生装置の
概要を示す説明図。

【符号の説明】

１００…入力端子、１０１…データワード構成部、１０
２…テーブル変換部（Ａ）、１０３…テーブル変換部
（Ｂ）、１０４…テーブル選択部、１０５…ワード構成
部、１０６…ＤＳＶ算出部、１０７…ＤＣ制御部、１０
８…コード確定部、１０９…出力部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＬビットのデータワードをαＬビットの
コードワードに変換するデータ符号化方法において、前記ＬビットのデータワードをＭビットデータワードと
Ｎビットのデータワードに分割し(Ｍ≧Ｎ)、前記Ｍビットのデータワードを第１の変換テーブルによ
り、前記Ｍビットのデータワードと前記Ｎビットのデー
タワードの組み合わせで作成された内容に基づくパター
ンのβＭビットのコードワードに変換し、前記Ｎビットのデータワードを第２の変換テーブルによ
り、前記Ｍビットのデータワードと前記Ｎビットのデー
タワードの組み合わせ内容に基づくパターンのγＮビッ
トのコードワードに変換し、前記βＭビットのコードワードとγＮビットのコードワ
ードを接続し前記αＬビットのコードワードに変換する
ことを特徴とするデータ符号化方法。
【請求項２】前記αＬビットのコードワードの出力"
1"に対しては反転し、"0"に対しては保持するＮＲＺＩ
変換を行うことを特徴とする請求項1記載のデータ符号
化方法。
【請求項３】前記第２の変換テーブルの一部のワード
コード（γＮビット）は、前記αＬビットのワードコー
ドを形成したときに、このワードコード（αＬビット）
のデジタルサムバリューを制御する直流（ＤＣ）制御ビ
ットを含むことを特徴とする請求項1記載のデータ符号
化方法。
【請求項４】前記ＤＣ制御ビットは、前記一部のワー
ドコード（γＮビット）の末尾のビットであることを特
徴とする請求項３記載のデータ符号化方法。
【請求項５】前記αＬビットのワードコードを形成し
たときに、このワードコードの中には、このワードコー
ド（αＬビット）のデジタルサムバリューを制御する直
流（ＤＣ）制御ビットが1ビット含まれており、この1ビ
ットは、"0"又は"1"に選択されることを特徴とする請求
項1記載のデータ符号化方法。
【請求項６】前記ＤＣ制御ビットの"0"又は"1"の選択
は、前記αＬビットのワードコードの"0"を"-1"、"1"
を"+1"として累積加算値を求め、累積加算値の絶対値が
小さくなるように選択されることを特徴とする請求項5
記載のデータ符号化方法。
【請求項７】前記ＤＣ制御ビットの"0"又は"1"の選択
は、前記αＬビットのワードコードの"0"を"-1"、"1"
を"+1"として累積加算値を求め、累積加算値の符号が、
前記αＬビットのワードコード単位で反転する様に選択
され、符号が同じ場合には、累積加算値の絶対値が小さ
くなるように選択されることを特徴とする請求項５記載
のデータ符号化方法。
【請求項８】前記第１の変換テーブルのコードワード
は少なくとも"1"を１個以上含み、前記αＬビットのコ
ードワードは少なくとも"0"が２個以上連続している部
分を含むことを特徴とする請求項1記載のデータ符号化
方法。
【請求項９】前記Ｌビットの上位ビットをＭビットと
し、下位ビットをＮビットとするとともに、前記αＬビ
ットの上位ビットをβＭビットとし、下位ビットをγＮ
ビットとすることを特徴とする請求項1記載のデータ符
号化方法。
【請求項１０】前記Ｍは８の倍数、前記αは２以下、β
Ｍは変換後のビット系列に現れる"0"の最大連続個数よ
りも大きく、α＝β＝γであることを特徴とする請求項
９記載のデータ符号化方法。
【請求項１１】前記Ｌが１２、Ｍが８、Ｎが４、α、
β、γが１．５であることを特徴とする請求項１０記載
のデータ符号化方法。
【請求項１２】ＬビットのデータワードをαＬビット
のコードワードに変換するデータ符号化装置において、前記ＬビットのデータワードをＭビットデータワードと
Ｎビットのデータワードに分割する手段と(Ｍ≧Ｎ)、前記Ｍビットのデータワードを第１の変換テーブルによ
り、前記Ｍビットのデータワードと前記Ｎビットのデー
タワードの組み合わせで作成された内容に基づくパター
ンのβＭビットのコードワードに変換する手段と、前記Ｎビットのデータワードを第２の変換テーブルによ
り、前記Ｍビットのデータワードと前記Ｎビットのデー
タワードの組み合わせ内容に基づくパターンのγＮビッ
トのコードワードに変換する手段と、前記βＭビットのコードワードとγＮビットのコードワ
ードを接続し前記αＬビットのコードワードに変換する
手段とを具備したことを特徴とするデータ符号化装置。
【請求項１３】前記αＬビットのコードワードの出
力"1"に対しては反転し、"0"に対しては保持するＮＲＺ
Ｉ変換を行う手段を有したことを特徴とする請求項１２
記載のデータ符号化装置。
【請求項１４】前記αＬビットのワードコードを形成
したときに、このワードコードの中には、このワードコ
ード（αＬビット）のデジタルサムバリューを制御する
直流（ＤＣ）制御ビットが1ビット含まれており、この1ビットとして、"0"又は"1"を選択する手段を有し
たことを特徴とする請求項１２記載のデータ符号化装
置。
【請求項１５】前記ＤＣ制御ビットとして"0"又は"1"
を選択する手段は、前記αＬビットのワードコードの"
0"を"-1"、"1"を"+1"として累積加算値を求め、累積加
算値の絶対値が小さくなるように選択する手段であるこ
とを特徴とする請求項１４記載のデータ符号化装置。
【請求項１６】前記ＤＣ制御ビットとして"0"又は"1"
の選択する手段は、前記αＬビットのワードコードの"
0"を"-1"、"1"を"+1"として累積加算値を求め、累積加
算値の符号が、前記αＬビットのワードコード単位で反
転する様に選択し、符号が同じ場合には、累積加算値の
絶対値が小さくなるように選択する手段であることを特
徴とする請求項１４記載のデータ符号化装置。
【請求項１７】上記請求項１記載のデータ符号化方法
は、情報媒体にデータを供給する際に用いられることを
特徴とするデータ記録用のデータ符号化方法。
【請求項１８】上記請求項１２記載のデータ符号化装
置は、情報媒体にデータを供給する装置として用いられ
ることを特徴とする情報記録用のデータ符号化装置。
【請求項１９】情報媒体に、Ｌビットのデータワード
をαＬビットのコードワードに変換して供給する方法に
おいて、前記ＬビットのデータワードをＭビットデータワードと
Ｎビットのデータワードに分割し(Ｍ≧Ｎ)、前記Ｍビッ
トのデータワードを第１の変換テーブルにより、前記Ｍ
ビットのデータワードと前記Ｎビットのデータワードの
組み合わせで作成された内容に基づくパターンのβＭビ
ットのコードワードに変換し、前記Ｎビットのデータワ
ードを第２の変換テーブルにより、前記Ｍビットのデー
タワードと前記Ｎビットのデータワードの組み合わせ内
容に基づくパターンのγＮビットのコードワードに変換
し、前記βＭビットのコードワードとγＮビットのコー
ドワードを接続し前記αＬビットのコードワードに変換
することを特徴とするデータ符号化方法。
【請求項２０】情報媒体に、Ｌビットのデータワード
をαＬビットのコードワードに変換して供給するデータ
符号化装置において、前記ＬビットのデータワードをＭ
ビットデータワードとＮビットのデータワードに分割す
る手段と(Ｍ≧Ｎ)、前記Ｍビットのデータワードを第１
の変換テーブルにより、前記Ｍビットのデータワードと
前記Ｎビットのデータワードの組み合わせで作成された
内容に基づくパターンのβＭビットのコードワードに変
換する手段と、前記Ｎビットのデータワードを第２の変
換テーブルにより、前記Ｍビットのデータワードと前記
Ｎビットのデータワードの組み合わせ内容に基づくパタ
ーンのγＮビットのコードワードに変換する手段と、前
記βＭビットのコードワードとγＮビットのコードワー
ドを接続し前記αＬビットのコードワードに変換する手
段とを具備したことを特徴とするデータ符号化装置。