JP2003133960A - 符号化方法、符号化装置及び記録媒体 - Google Patents
符号化方法、符号化装置及び記録媒体Info
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Abstract
定な要素を含むため、不確定ビットの処理に拘束長の判
別をしながら符号化を行わなければならなく、符号化器
が複雑になり、また、拘束長判定を行わなければならな
い。 【解決手段】 17符号化部11は11ビットのシフト
レジスタに蓄えられた入力ビット系列のうち、上位2ビ
ットの入力ビットに対して符号化テーブル111を参照
して3ビットの固定長出力符号語を得ることができる。
更に、次に符号化をする符号化テーブル要素を状態情報
Sk+1として出力して符号化テーブル111に入力
し、Sk+1に対応するテーブル要素で次の入力ビット
を符号化していくことによって可変長符号であっても、
ブロック符号と同様な符号化が可能である。
Description
装置及び記録媒体に係り、特に入力ビット系列に対し
て、ランレングス制限規則RLL(d,k)を満たす符
号語列を得る符号化方法、符号化装置及びその符号語列
を記録した記録媒体に関する。
の光記録媒体にディジタル情報を記録するための符号化
方法として、ランレングス制限規則RLL(d,k)を
満たす符号語列を得る符号化方法が用いられている。こ
こで、ランレングス制限規則RLL(d,k)は、符号
語中の論理値「1」と「1」との間の論理値「0」の数
が最小でd個であり、符号語中の論理値「0」と「0」
との間の論理値「1」の数が最大でk個である規則を示
している。
ジタル情報を符号化する方法としては、DVD(Digita
l Versatile Disc)に採用されているEFMplus等
のブロック符号化と、磁気記録でよく用いられてきたR
LL(1,7)に代表される可変長符号化がある。前者
は、8ビットのデータビットに対して16ビットの符号
語が必ず割り当て可能な符号化テーブルを用いて符号化
を行うもので、符号化の際にはRLL(d,k)制限を
満たすための例外はあるものの、8ビットのデータは1
6ビットに必ず変換が可能である。
符号語に変換するのが基本であるが、RLL(d,k)
制限を満足するために4ビットを6ビット、さらに6ビ
ットを9ビットのように、入力ビットパターンによって
符号化の拘束長が異なる変換をする。
は、可変長符号の効果的な符号化方法について提案がな
されている。すなわち、この従来の符号化方法は、基本
データ長がmビットのデータを基本符号長がnビットの
可変長符号に変換するに際し、連続したときランが無限
大となる符号の所定の位置のビットを不確定ビットとす
ると共に、最下位ビットから上位ビット側に連続する所
定の数の0又は1を有する符号であって、その0又は1
の数と、次に続く符号の最上位ビットから下位ビット側
に連続する0又は1の数の最大値との和が、最大ランk
より大きくなる符号の、最下位ビットから上位ビット側
に連続する0又は1の所定の位置のビットを不確定ビッ
トとして、前記基本データ長がmビットのデータを、前
記基本符号長がnビットの可変長符号に変換するステッ
プと、変換された可変長符号において連続する数が最小
ランd以上にならない連続する0又は1を検出するステ
ップとを備える方法であり、不確定ビットを含む符号と
不確定ビットを含まない符号とを同様に取り扱うことが
できるようにした方法である。
は、最大拘束長が8ビット(2ビットを符号化単位とす
ると拘束長は4)のRLL(1,7)について提案がな
され、更にその符号化方法について明示されている。す
なわち、この従来の符号化方法では、データ列の要素内
の「1」の数と、変換される符号語列の要素内の「1」
の数を、2で割った時の余りが、どちらも1又は0で一
致するような変換規則、最小ランdの連続を有限回数以
下に制限する第1の置き換えコード、及びラン長制限を
守るための第2の置き換えコードを有する変換テーブル
で変換処理を行うことにより、少ない冗長度でDSV
(Digital Sum Value)制御を行うことができるように
したものである。
232963号公報記載の従来の符号化方法によれば、
変換された符号語に不確定な要素を含むため、不確定ビ
ットの処理とに拘束長の判別をしながら符号化を行わな
ければならなく、符号化器が複雑になるという問題を有
している。また、特開平11−346154号公報記載
の従来の符号化方法によれば、可変長符号によるための
拘束長判定を行わなければならない等の処理を必要とす
る。
拘束長が異なる可変長符号に対して、ブロック符号の符
号化器のように常に同一の符号ビットを出力が可能で、
拘束長が異なる符号に対しても簡単な符号化アルゴリズ
ム符号化が可能な符号化方法、符号化装置及び記録媒体
を提供することを目的とする。
め、第1の発明の符号化方法は、入力ビット系列に対し
て、所定のランレングス制限規則RLL(d,k)を満
足すると共に、最大拘束長がN(Nは2以上の整数)の
可変長符号規則による符号語列に可変長符号化を行う符
号化方法において、可変長符号規則に従い予め定めたM
個(Mは2以上の整数)の符号化テーブル要素を用意す
ると共に、これらM個の符号化テーブル要素を参照して
入力データビットのmビットに対して所定のnビット毎
の符号語ビットを出力符号語として符号化することを特
徴とする。
に対して、複数のM個の符号化テーブルを参照して、ブ
ロック符号の符号化器のように常に同一のnビットの符
号語ビットを出力することができる。
発明の符号化方法は、入力ビット系列に対して、所定の
ランレングス制限規則RLL(d,k)を満足すると共
に、最大拘束長がN(Nは2以上の整数)の可変長符号
規則による符号語列に可変長符号化を行う符号化方法に
おいて、可変長符号規則に従い予め定めたM個(Mは2
以上の整数)の符号化テーブル要素を用意すると共に、
これらM個の符号化テーブル要素の各々は、一又は二以
上の所定のmビットの入力データビットに対応して、所
定のnビットの出力符号語と、符号語の間を直接結合し
ても、所定のランレングス制限規則RLL(d,k)を
満たすような次の出力符号語を得るために次の入力デー
タビットを符号化するのに使用する、M個の符号化テー
ブル要素のうちの一の符号化テーブル要素を示す状態情
報とが格納されており、これらM個の符号化テーブル要
素のうち状態情報が示す符号化テーブル要素を参照して
入力データビットのpビット(pはmより小なる整数)
を所定のnビット毎の符号語に変換することを特徴とす
る。
のうち状態情報が示す符号化テーブル要素を参照して入
力データビットのpビット(pはmより小なる整数)を
所定のnビット毎の符号語に変換するようにしたため、
拘束長が異なる可変長符号に対して、複数のM個の符号
化テーブルを参照して、ブロック符号の符号化器のよう
に常に同一のnビットの符号語ビットを出力することが
できる。
の符号化装置は、入力ビット系列に対して、所定のラン
レングス制限規則RLL(d,k)を満足すると共に、
最大拘束長がN(Nは2以上の整数)の可変長符号規則
による符号語列に可変長符号化を行う符号化装置におい
て、入力データビットのmビットを一時記憶するシフト
レジスタと、可変長符号規則に従い予め定めたM個(M
は2以上の整数)の符号化テーブル要素を用意すると共
に、これらM個の符号化テーブル要素の各々は、一又は
二以上の所定のmビット(mはpより大なる整数)の入
力データビットに対応して、所定のnビットの出力符号
語と、符号語の間を直接結合しても、所定のランレング
ス制限規則RLL(d,k)を満たすような次の出力符
号語を得るために次の入力データビットを符号化するの
に使用する、M個の符号化テーブル要素のうちの一の符
号化テーブル要素を示す状態情報とが格納されており、
これらM個の符号化テーブル要素のうち状態情報が示す
符号化テーブル要素を参照してシフトレジスタに一時記
憶されている入力データビットのpビットを所定のnビ
ット毎の符号語に変換する符号化テーブル手段とを有す
る構成としたものである。
のうち状態情報が示す符号化テーブル要素を参照して入
力データビットのpビット(pはmより小なる整数)を
所定のnビット毎の符号語に変換するようにしたため、
拘束長が異なる可変長符号に対して、複数のM個の符号
化テーブルを参照して、ブロック符号の符号化器のよう
に常に同一のnビットの符号語ビットを出力することが
できる。
の記録媒体は、第1の発明又は第2の発明の符号化方法
により符号化された符号列が記録されたことを特徴とす
る。この発明では、ブロック符号の符号化と同様にして
符号化テーブルを用いることによって、可変長符号化さ
れた符号列が記録された記録媒体を提供できる。
て図面と共に説明する。図1は本発明になる符号化装置
の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、入
力データは17符号化部11に供給され、ここで同期語
付加、DSV制御等の処理が施されると共に、後述する
符号化テーブル111を基にして、ランレングス制限規
則RLL(1,7)による符号化がなされ、入力データ
の11ビット毎にその上位2ビットを3ビットに変換し
た符号語が出力される。
は、NRZI変換回路12でNRZI変換された後、出
力バッファ13に送出される。その後、図示しないレー
ザ駆動回路によって記録媒体の一例の光ディスク14に
記録されると共に、伝送路符号化部15により伝送路で
の伝送に適した符号化が行われた後、ネットワークへ伝
送される。なお、出力バッファ13から出力される符号
語は、磁気ヘッド駆動回路によって磁気記録媒体に記録
されるようにしてもよいことは勿論である。
態のブロック図を示す。図2において、入力データは、
図示せぬビット同期クロックで駆動されるシフトレジス
タ110を経由して、符号化テーブル111に入力され
る。符号化テーブル111は、状態情報(テーブル要
素)Skが”0”から”5”までの6つの状態の符号化
テーブル部から構成される。符号化テーブル111の構
成についての詳細は後述する。
110に蓄えられたビットパターンと共に、符号化テー
ブル111から出力される状態情報Skが入力され、状
態情報Skによって定まる状態の符号化テーブル要素の
ビットパターンとの比較がなされ、3ビットの出力情報
と共に次に選択される状態情報Sk+1が出力される。
シフトレジスタ110はこの実施の形態ではビット毎の
シフトがなされる。
いて、図3の符号化規則に従って構成した例をとって図
4乃至図8と共に詳細に説明する。まず、符号化テーブ
ル111の前提である図3に示す符号化規則について説
明する。図3は、前述した特開平11−346154号
公報に記載されているRLL(1,7)符号の変換規則
(変換テーブル)を示しており、同期語、あるいはター
ミネーションテーブル等、本発明に直接係らない部分は
省略してあるが、ターミネーション部分についても本発
明によって実現は可能である。
換テーブルとして上記の公報記載のものを例にとって説
明するが、これ以外の変換規則であっても、以後説明を
する実施の形態と同様の考え方により符号語に変換する
ことは可能であることは明らかである。
してそれがないと変換処理ができない基礎コード(デー
タ”11”から”000000”までのコード)と、そ
れが無くても変換処理は可能であるが、それがあると、
より効果的な変換処理が可能となる置き換えコード(デ
ータ”110111”、”000010000”、”0
0000000”のコード)及び符号を任意の位置で終
端させるための終端コード(データ”00”、”000
0”のコード)を含んでいる。また、この変換テーブル
には同期信号も規定されている。
ンd=1、最大ランk=7で、基礎コードの要素に不確
定符号(*を含む符号)を含んでいる。不確定符号は、
直前及び直後の符号語列の如何によらず、最小ランd=
1と最大ランk=7を守るように”0”か”1”に決定
される。例えば、変換する2ビットが”11”であった
場合、その直前の符号語列の1チャンネルビットが”
1”である場合、最小ランd=1を守るため、2ビット
のデータ”11”は符号語”000”に変換され、直前
の符号語列の1チャンネルビットが”0”である場合、
最大ランk=7を守るため、2ビットのデータ”11”
は符号語”101”に変換される。
るときには、更に後に続く符号語列を参照して”01
0”であるときには、このデータは”00100000
0”に変換され、後に続く符号列が”010”以外のと
きには、入力データは2ビット単位(”11”、”0
1”、”11”)で符号語に変換されるので、符号語*
0*、”010”、*0*に変換される。
LL(d,k)制限において、d=1、k=7で符号化
レートが2/3の符号化規則の下で、データビットの1
の偶奇性と符号ビットの偶奇性とが等しい符号化が可能
であり、d=1、すなわち記録データで2Tの繰り返し
を制限可能な符号化を行うことが可能である。
表1のように表される。
の符号ビットが”0”の場合は”101”に、”1”の
場合は”000”と定められている。そこで、テーブル
要素0(状態Sk=0)を直前の符号ビットが”0”の
場合、テーブル要素1(状態Sk=1)を直前の符号ビ
ットが”1”の場合とすると、図4に示すような2つの
テーブル要素(状態Sk)を持つ符号化テーブルが拘束
長1の符号語について構成できる。
示し、Ckは出力符号語であって、左の数値が10進
数、右の数値が2進数の表記を示し、またSk+1は符
号語の間を直接結合しても、所定のランレングス制限規
則RLL(1,7)を満たすような次の出力符号語を得
るために次の入力データビットを変換するのに使用する
テーブル要素(状態情報)を示す(後述する他の図5〜
図8も同様)。
表2のように表される。
これは前のビットに拘らず、データが”001X”(X
は不定;以下同じ)の場合には、データ”00”に対す
る符号ビットが”010”で与えられ、”0001”の
場合は符号ビットが”000”になることを表してい
る。そこで、図4に更にテーブル要素を加えて図5の符
号化テーブルが構成される。
合に遷移する状態であって、例えば、Sk=0でDk=
00が入力された後、Dk=10が入力された場合、最
初の入力データ2ビットのDk=00はSk=0のテー
ブル要素0に無いので、続く入力データ2ビットのDk
=10をみると、上位3ビットが「001」であるの
で、図5のSk=0のテーブル要素中のDkが「001
X」に対応した出力符号語Ckである「010」が出力
される。
が「001X」に対応した次の状態Sk+1が2である
ので、Sk=2の状態のテーブル要素2に遷移をする。
次に、入力データDk「00」に続く入力データDkが
「10」であるので、Sk=2の状態のテーブル要素2
中のDkが「10XX」に対応した出力符号語Ckであ
る「000」が出力された後、「10XX」に対応した
次の状態Sk+1が0であるので、またSk=0の状態
のテーブル要素0に遷移する。
Dk=00が入力された後、Dk=000又は001が
入力された場合、最初の入力データ2ビットのDk=0
0はSk=0のテーブル要素0に無いので、続く入力デ
ータ3ビットのDk=000又は001をみると、上位
4ビットの「0000」も図5のテーブル要素には存在
しない。この場合は、次に説明する拘束長3の符号化テ
ーブルにより、Dkの2ビットに対して出力符号語Ck
=100が出力され、次の状態Sk+1としてテーブル
要素3に遷移をする。すなわち、拘束長が3の符号語
は、図3から表3のように表される。
これを満足するには、図5に更にテーブル要素を加えて
図6に示すような符号化テーブルが構成できる。例え
ば、図6において、Sk=0で、Dk=00が入力され
た後、Dk=001が入力された場合、まず、Sk=0
のDk=00001から符号語Ck=000が出力され
た後、状態2のテーブル要素2に遷移し、次のDk=0
01の上位2ビットに対してDk=001XXから符号
語Ck=100が出力されて、この符号の拘束長が2よ
り大であって、次の状態としてSk=3に遷移をする。
あれば、テーブル要素3(Sk=3)のテーブルから符
号語Ckとして「000」を出力して状態Sk=0のテ
ーブル要素0に遷移する。このときの入力ビット系列は
「000010」に対して、符号語Ckは「00010
0000」となり、図3に示した符号化規則に則ってい
ることがわかる。
のテーブル要素3中、入力データ語の順序が「00XX
X」より「0000X」の方が上に配置されているの
は、Dk=0000Xに対する判定を先に行う必要があ
るためで、同様に「1000X」の判定を「10XX
X」より先に行う。すなわち、本テーブルは上から順に
データ語の比較を行って符号語を出力する配置をなして
いる。なお、Sk=3に含まれるSk+1=4について
は、拘束長が4になる場合のテーブル要素4であり、こ
れについては次に説明する。
うに表される。
これを満足するには、図6に更にテーブル要素4を加え
て図7に示すような符号化テーブルが構成できる。例え
ば、Sk=0で、拘束長が4のデータ系列Dk=000
01000が入力された場合の動作は表5に示すように
なる。
符号化テーブルの使用により出力符号語Dkとして、
「000100100100」が出力される。これは、
図3に示した符号化規則と等しい結果が得られているこ
とがわかる。
1」という例外条件が入ってきた場合を満足するには、
図7の符号化テーブルでは満足ができない。そのため、
例外条件を付加すると、図8のような符号化テーブルが
構成される。例えば、「11011100000」なる
データ系列Dkが、Sk=0の状態で入力されたとする
と、その場合の入力データと出力符号語と次に使用する
テーブル要素(Sk+1)とは、表6に示すように、入
力データ2ビット毎に対応して3ビットの符号語が得ら
れる。
を使用して得られる符号語は、図3に示した符号化規則
と等しい結果が得られる。
1は、図8に示すテーブル要素0から5までの6つのテ
ーブル要素を備えた符号化テーブルで構成することがで
き、図2のシフトレジスタ110は、11ビットのシフ
トレジスタで構成され、11ビットの比較によって符号
化テーブルのDkの上位2ビットが符号語の3ビットに
変換されると共に、次に遷移をする状態Sk+1を出力
する。
号化部11は11ビットのシフトレジスタ110に蓄え
られた入力ビット系列のうち、上位2ビットの入力ビッ
トに対して3ビットの固定長出力符号語を得ることがで
きる。更に、次に符号化をする符号化テーブル要素を状
態情報Sk+1として出力し、Sk+1に対応するテー
ブル要素で次の入力ビットを符号化していくことによっ
て図3に示した可変長符号であっても、ブロック符号と
同様な符号化が可能であることが判る。
ついては、同期パターンが予め既知であるので、遷移の
規則を壊さないように予め定めておくことが可能であ
る。また、他の可変長符号についても以上の説明と同様
な考えに基づいて、ブロック符号のような符号化テーブ
ルを構成することが可能であり、本発明の範囲に含まれ
ることは勿論である。
拘束長が異なる可変長符号に対して、複数のM個の符号
化テーブルを参照して、ブロック符号の符号化器のよう
に常に同一のnビットの符号語ビットを出力することが
できるので、拘束長に縛られることなく、データビット
パターンと状態情報とであたかも固定長符号化の如く符
号化ができる。
図である。
である。
(1,7)符号の符号化規則である。
するための図(その1)である。
するための図(その2)である。
するための図(その3)である。
するための図(その4)である。
である。
Claims (6)
- 【請求項1】 入力ビット系列に対して、所定のランレ
ングス制限規則RLL(d,k)を満足すると共に、最
大拘束長がN(Nは2以上の整数)の可変長符号規則に
よる符号語列に可変長符号化を行う符号化方法におい
て、 前記可変長符号規則に従い予め定めたM個(Mは2以上
の整数)の符号化テーブル要素を用意すると共に、これ
らM個の符号化テーブル要素を参照して前記入力データ
ビットのmビットに対して所定のnビット毎の符号語ビ
ットを出力符号語として符号化することを特徴とする符
号化方法。 - 【請求項2】 入力ビット系列に対して、所定のランレ
ングス制限規則RLL(d,k)を満足すると共に、最
大拘束長がN(Nは2以上の整数)の可変長符号規則に
よる符号語列に可変長符号化を行う符号化方法におい
て、 前記可変長符号規則に従い予め定めたM個(Mは2以上
の整数)の符号化テーブル要素を用意すると共に、これ
らM個の符号化テーブル要素の各々は、一又は二以上の
所定のmビットの入力データビットに対応して、所定の
nビットの出力符号語と、符号語の間を直接結合して
も、前記所定のランレングス制限規則RLL(d,k)
を満たすような次の出力符号語を得るために次の入力デ
ータビットを符号化するのに使用する、前記M個の符号
化テーブル要素のうちの一の符号化テーブル要素を示す
状態情報とが格納されており、これらM個の符号化テー
ブル要素のうち前記状態情報が示す符号化テーブル要素
を参照して前記入力データビットのpビット(pはmよ
り小なる整数)を前記所定のnビット毎の符号語に変換
することを特徴とする符号化方法。 - 【請求項3】 前記所定のランレングス制限規則RLL
(d,k)の最小ラン長dは1であり、最大ラン長kは
7であることを特徴とする請求項1又は2記載の符号化
方法。 - 【請求項4】 入力ビット系列に対して、所定のランレ
ングス制限規則RLL(d,k)を満足すると共に、最
大拘束長がN(Nは2以上の整数)の可変長符号規則に
よる符号語列に可変長符号化を行う符号化装置におい
て、 前記入力データビットのmビットを一時記憶するシフト
レジスタと、 前記可変長符号規則に従い予め定めたM個(Mは2以上
の整数)の符号化テーブル要素を用意すると共に、これ
らM個の符号化テーブル要素の各々は、一又は二以上の
所定のmビット(mはpより大なる整数)の入力データ
ビットに対応して、所定のnビットの出力符号語と、符
号語の間を直接結合しても、前記所定のランレングス制
限規則RLL(d,k)を満たすような次の出力符号語
を得るために次の入力データビットを符号化するのに使
用する、前記M個の符号化テーブル要素のうちの一の符
号化テーブル要素を示す状態情報とが格納されており、
これらM個の符号化テーブル要素のうち前記状態情報が
示す符号化テーブル要素を参照して前記シフトレジスタ
に一時記憶されている前記入力データビットのpビット
を前記所定のnビット毎の符号語に変換する符号化テー
ブル手段とを有することを特徴とする符号化装置。 - 【請求項5】 前記所定のランレングス制限規則RLL
(d,k)の最小ラン長dは1であり、最大ラン長kは
7であることを特徴とする請求項3記載の符号化装置。 - 【請求項6】 請求項1又は2記載の符号化方法により
符号化された符号列が記録されたことを特徴とする記録
媒体。
Priority Applications (3)
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JP2001330361A JP3724408B2 (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 符号化方法、符号化装置及び記録方法 |
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Applications Claiming Priority (1)
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