JP2004236364A - データ変調装置及びデータ復調装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 一定長さに分割された入力データ列を所定数ビットの多重化情報を利用して複数種類のデータ列に多重化させるが、複数種類のそれぞれの多重化したデータ列について所定の多重化方法を利用して複数種類の擬似ランダムデータ列を生成する多重化器及び、複数種類の擬似ランダムデータ列についてRLL変調を行って最もDC成分が小さな変調されたコード列を提供するエンコーダを含み、多重化器で不連続的にスクランブルする方式を利用して擬似ランダムデータ列を生成する擬似スクランブル多重化方法を採択し、エンコーダでは複数種類のそれぞれの多重化したデータ列について別途のビットが付加されたDC制御変換表を使用しない微弱DCフリーRLL変調を行い、多重化してRLL変調されたコード列のうち最もDC成分が小さなコード列を提供する。
【選択図】 図4
Description
n−bit source words into corresponding m−bit channel words,and vice versa”で例示したd=1、k=7、m=2、n=3のコードのコード率Rは約2%のリダンダンシーが含まれればR=49/75=0.6533であり、コード効率R/C(d、k)はR/C(d、k)=0.6533/0.6793=96.2%である。特許文献1で使われた変調コードを説明の便宜上以下“A−Code”と称する。
の先頭の復調符号単位(多重化情報st)を除外した復調符号単位から順番に、逆変換対象である復調符号単位と前記復調符号単位直前の復調符号単位(初期データまたは逆変換前の復調符号単位)との排他的論理和演算を通じて復元されたストリーム
でエラーが発生すれば、それに該当するスクランブル前データx* i,u−3だけでなくその次のデータであるx* i,u−2までにエラーが伝播される問題点があった。このようなエラー伝播特性はスクランブルを利用したマルチモードコーディング方式の一般的な特徴であるといえる。
を多重化させる多重化情報という時、多重化情報stのビット数aが入力データのビット数mより小さいかまたは同一である場合いずれも適用される。ただし、a<mの場合は入力データの一部ビット(LSB(Least Significant Bit)からaビットまたはMSB(Most Significant Bit)からaビットまたはmビットのデータ内の任意のaビット)を利用して擬似ランダムデータにしても、mビット全部を利用して擬似ランダムデータにする場合とほとんど同じ性能を示す。
はデコーダ(図示せず)により変調時に使われたRLL変調方式によってデータ列を復調するデコーダにより復調されたRLLストリームである。また、図6に示された構成は、逆変換前のデータ列について、多重化情報を利用して不連続的にデスクランブルして逆変換されたデータ列を提供する逆多重化器と称することができる。
において、変調時に入力データが排他的論理和演算により他のデータに変換されていないx* i,q+1にのみエラーが発生した場合、他のデータにエラー伝播をしない。エラー伝播は変調時に入力データが排他的論理和演算により他のデータに変換されたデータに該当する再生されたRLLストリームにエラーが発生する場合にのみ発生する。
(2)0≦LZ≦4を満足するコードワードの数:316個
(3)0≦LZ≦2を満足するコードワードの数:264個
m=8のソースデータの変調のためにはコードワードの数が最小256個以上でなければならないが、前記(1)の場合、コードワードの数が256個未満であるので他のLZ条件を満足するコードワードのうち一部をとって必要なコードワードの数を満足できる。この場合、前記(2)でLZ=0のコードワードのうち1010xxxxxxxxの51個を引いて前記(1)のグループに追加すれば、前記(1)グループに属するコードワードの数は261個になり、前記(2)のグループに属するコードワードの数は316−51=265個、前記(3)のグループに属するコードワードの数は264個で(1)〜(3)グループいずれも256個以上のコードワードを保有するようになって、各条件に該当するグループのコードワードの数が8ビットのソースデータに対して256個という変調コードワードの最小数を満足できる。このうち、それぞれ256個のコードワードだけを選んで3個の主コード変換表MCG1〜MCG3を作る。図8の表において、MCG(Main Code Group)1は前記(1)の条件に該当するコードワード及び、(2)を満足するグループからとった一部(51個)のコードワードを含むグループの名称であり、MCG2及びMCG3は各々順に前記(2)、(3)の条件に該当するコードワードを含むグループの名称であり、これら主コードグループMCG1〜MCG3各々から256個のコードワードだけソースコードに対する変換コードとして使われる。
ACG2:6≦EZ≦7、0≦LZ≦6を満足するコードワード12個+0≦EZ≦5、5≦LZ≦6を満足するコードワード21個+MCG2で残るコードワード9個−6≦EZ≦7、LZ=0、また1010xxxxxxxxのコードワード2個=40個
ACG3:6≦EZ≦7、0≦LZ≦3を満足するコードワード10個+0≦EZ≦5、LZ=3を満足するコードワード33個+MCG3で残るコードワード8個=51個
図10は、図8で説明した主変換表及び図9に示されたDC制御用補助変換表を用いて以前コードワードaのエンドゼロ数EZ_aによって決定される次のコードグループ(M=ncgdet)、すなわち、以前コードワードaの次のコードグループを示すパラメータncgを整理した表である。コードワードbは、以前コードワードaのエンドゼロ数EZ_aによってそのコードワードbが属しているコードグループが定められるが、EZ_a=0であれば次のコードワードbが属しているコードグループは1(=MCG1)であり、1≦EZ_a≦3であれば次のコードワードbが属しているコードグループは2(=MCG2)であり、4≦EZ_a≦7であればコードワードbが属しているコードグループは3(=MCG3)である。
多重化IDはデータ列の多重化のために4ビットの多重化情報を利用して図14に図示されたように6ビットに変換するが、この場合、一つのデータ列はL=24=16種類のランダムデータ列に変換される。
20 多重化器
30 同期及び多重化ID挿入器
40 エンコーダ
50 比較及び選択器
Claims (36)
- mビットのソースデータを最小連長制限d及び最大連長制限kに制限しつつnビット(n≧m、d、k、n及びmは正の整数)のコードワードに変換するデータ変調装置において、
多重化情報を利用して一定長さに分割された入力データを多重化させて多重化したデータ列を提供する多重化手段と、
前記多重化したデータ列に対して別途の付加ビットが付加されたDC制御変換表を使用しない微弱DCフリーRLL変調を行うエンコーディング手段と、
前記多重化してRLL変調されたコード列のうち最もDC成分が小さなコード列を選択する選択手段と、を含み、
DC抑圧能力を向上させたことを特徴とするデータ変調装置。 - 入力データ列を一定長さに分割する分割手段と、
前記多重化情報が付加された多重化したデータ列に同期パターンを挿入し、前記多重化情報を多重化IDに変換する同期及び多重化ID挿入手段と、をさらに含む請求項1に記載のデータ変調装置。 - 前記多重化手段は分割された入力データをスクランブル方式を利用してランダムデータに変換することを特徴とする請求項1に記載のデータ変調装置。
- 前記多重化手段は分割された入力データをインターリーブ方式を利用してランダムデータに変換することを特徴とする請求項1に記載のデータ変調装置。
- 前記エンコーディング手段はDC制御のために選択可能な2種のコードグループ、すなわち、主変換コードグループ及びDC制御用補助変換コードグループ内の同一データに対するコードワードが互いに反対のINV値を有し、INVはコードワードストリーム内でビット“1”の数が奇数か偶数かによって次のコードワードの遷移方向を予測するパラメータであることを特徴とする請求項1に記載のデータ変調装置。
- 前記エンコーディング手段は最小連長制限d=1、最大連長制限k=7であることを特徴とする請求項1に記載のデータ変調装置。
- 前記ソースデータのビット長さが8である時、前記変調コードワードの長さは12ビットであることを特徴とする請求項6に記載のデータ変調装置。
- 前記同期及び多重化ID挿入手段は最小連長制限d=1、最大連長制限k=7であることを特徴とする請求項2に記載のデータ変調装置。
- 前記エンコーディング手段は最小連長制限d=1、最大連長制限k=7であり、前記同期及び多重化ID挿入手段は最小連長制限d=2、最大連長制限k=7であって、最小連長制限を長くすることにより最小マーク(またはビット)の大きさを大きくして信号の干渉雑音を減らしたことを特徴とする請求項2に記載のデータ変調装置。
- 前記エンコーディング手段は最小連長制限d=2、最大連長制限k=10であることを特徴とする請求項2に記載のデータ変調装置。
- 前記ソースデータのビット長さが8である時、前記変調コードワードの長さは15ビットであることを特徴とする請求項10に記載のデータ変調装置。
- 前記同期及び多重化ID挿入手段は最小連長制限d=2、最大連長制限k=10であることを特徴とする請求項10に記載のデータ変調装置。
- mビットのソースデータを最小連長制限d及び最大連長制限kに制限しつつnビット(n≧m、d、k、n及びmは正の整数)のコードワードに変換するデータ変調装置において、
一定長さに分割された入力データ列を所定ビットの多重化情報を利用して複数種類のデータ列に多重化させるが、複数種類のそれぞれの多重化したデータ列に対して所定の多重化方法を利用して複数種類の擬似ランダムデータ列を生成する多重化手段と、
前記複数種類の擬似ランダムデータ列に対してRLL変調を行うことによって最適のDC抑圧が行われた変調されたコード列を提供するエンコーディング手段と、を含むデータ変調装置。 - 前記多重化手段は、前記多重化情報を利用して一定長さに分割された入力データ列を不連続的にスクランブルして擬似ランダムデータ列を生成することを特徴とする請求項13に記載のデータ変調装置。
- Stはuバイト長を有するv(u及びvは正の整数)個のデータ列に分けられた入力データ列を多重化させる多重化情報とする時、多重化情報Stのビット数aが入力されるソースデータのビット数mより小さいかまたは同一であることを特徴とする請求項14に記載のデータ変調装置。
- 前記多重化手段は、複数種類のそれぞれの多重化したデータ列に対して、毎q番目に一つずつ配置された排他的論理和素子を含み、
先頭の多重化情報Stとその直後のmビットのデータ(1番目の符号変調単位)とを、排他的論理和素子により排他的論理和演算して変換されたデータが生成され、2番目の符号変調単位ないしq−1番目の符号変調単位を排他的論理和演算処理を行わないまま出力して、前記1番目の符号変調単位のデータとq番目の符号変調単位との排他的論理和演算により次に変換されたデータが生成され、以下、同様にして、q番目の符号変調単位で前記入力データ列の最終の符号変調単位まで排他的論理和演算処理を行って不連続的なスクランブルを利用して複数種類の擬似ランダムデータ列を生成することを特徴とする請求項15に記載のデータ変調装置。 - 排他的論理和演算周期をq(qは正の整数)とすれば、エラー伝播確率は1/qに減少することを特徴とする請求項16に記載のデータ変調装置。
- 入力データ列を一定長さに分割する分割手段と、
前記多重化情報が付加された多重化した擬似ランダムデータ列に同期パターンを挿入し、前記多重化情報を多重化IDに変換する同期及び多重化ID挿入手段と、
前記複数種類のRLL変調されたコード列を比較して最もDC成分が小さなコード列を選択する比較及び選択手段と、をさらに含む請求項13に記載のデータ変調装置。 - mビットのソースデータを最小連長制限d及び最大連長制限kに制限しつつnビット(n≧m、d、k、n及びmは正の整数)のコードワードに変換するデータ変調装置において、
一定長さに分割された入力データ列を所定数ビットの多重化情報を利用して複数種類のデータ列に多重化させるが、複数種類のそれぞれの多重化したデータ列に対して所定の多重化方法を利用して複数種類の擬似ランダムデータ列を生成する多重化手段と、
前記多重化したデータ列に対して別途の付加ビットが付加されたDC制御変換表を使用しない微弱DCフリーRLL変調を行うエンコーディング手段と、
前記多重化してRLL変調されたコード列のうち最もDC成分が小さなコード列を選択する選択手段と、を含むデータ変調装置。 - 前記多重化手段は、前記多重化情報を利用して一定長さに分割された入力データ列を不連続的にスクランブルして擬似ランダムデータ列を生成することを特徴とする請求項19に記載のデータ変調装置。
- Stはuバイト長を有するv(uとvは整数)個のデータ列に分けられた入力データ列を多重化させる多重化情報とする時、多重化情報Stのビット数aが入力されるソースデータのビット数mより小さいかまたは同一であることを特徴とする請求項20に記載のデータ変調装置。
- 前記多重化手段は、複数種類のそれぞれの多重化したデータ列に対して、毎q番目に一つずつ配置された排他的論理和素子を含み、
先頭の多重化情報Stとその直後のmビットのデータ(1番目の符号変調単位)とを、排他的論理和素子により排他的論理和演算して変換されたデータが生成され、2番目の符号変調単位ないしq−1番目の符号変調単位を排他的論理和演算処理を行わないまま出力して、前記1番目の符号変調単位のデータとq番目の符号変調単位との排他的論理和演算により次に変換されたデータが生成され、以下、同様にして、q番目の符号変調単位で前記入力データ列の最終の符号変調単位まで排他的論理和演算処理を行って不連続的なスクランブルを利用して複数種類の擬似ランダムデータ列を生成することを特徴とする請求項21に記載のデータ変調装置。 - 排他的論理和演算周期をq(qは正の整数)とすれば、エラー伝播確率は1/qに減少することを特徴とする請求項22に記載のデータ変調装置。
- 入力データ列を一定長さに分割する分割手段と、
前記多重化情報が付加された多重化したデータ列に同期パターンを挿入し、前記多重化情報を多重化IDに変換する同期及び多重化ID挿入手段と、をさらに含む請求項19に記載のデータ変調装置。 - 前記エンコーディング手段はDC制御のために選択可能な2種のコードグループ、すなわち、主変換コードグループ及びDC制御用補助変換コードグループ内の同一データに対するコードワードが互いに反対のINV値を有し、INVはコードワードストリーム内でビット“1”の数が奇数か偶数かによって次のコードワードの遷移方向を予測するパラメータであることを特徴とする請求項19に記載のデータ変調装置。
- 前記エンコーディング手段は最小連長制限d=1、最大連長制限k=7であることを特徴とする請求項19に記載のデータ変調装置。
- 前記ソースデータのビット長さが8である時、前記変調コードワードの長さは12ビットであることを特徴とする請求項26に記載のデータ変調装置。
- 前記同期及び多重化ID挿入手段は最小連長制限d=1、最大連長制限k=7であることを特徴とする請求項24に記載のデータ変調装置。
- 前記エンコーディング手段は最小連長制限d=1、最大連長制限k=7であり、前記同期及び多重化ID挿入手段は最小連長制限d=2、最大連長制限k=7であって、最小連長制限を長くすることにより最小マーク(またはピット)の大きさを大きくして信号の干渉雑音を減らしたことを特徴とする請求項24に記載のデータ変調装置。
- 前記エンコーディング手段は最小連長制限d=2、最大連長制限k=10であることを特徴とする請求項24に記載のデータ変調装置。
- 前記ソースデータのビット長さが8である時、前記変調コードワードの長さは15ビットであることを特徴とする請求項30に記載のデータ変調装置。
- 前記同期及び多重化ID挿入手段は最小連長制限d=2、最大連長制限k=10であることを特徴とする請求項30に記載のデータ変調装置。
- 入力されるデジタルデータの各nビットをmビット(n≧m、n及びmは正の整数)の復調符号単位に復調して所定長さの逆変換前のデータ列を生成するデコーディング手段と、
前記逆変換前のデータ列について、多重化情報を利用して不連続的にデスクランブルを行って逆変換されたデータ列を提供する逆多重化手段と、を含むデータ復調装置。 - 前記逆多重化手段は毎q番目に配置された排他的論理和素子を含み、
先頭の1番目の復調符号単位と初期データ(多重化情報)との排他的論理和演算により逆変換後に1番目に逆変換されたデータが生成され、2番目の復調符号単位ないしq−1番目復調符号単位を排他的論理和演算処理を行わないまま出力して、前記1番目の復調符号単位と次の復調符号単位であるq番目の復調符号単位との排他的論理和演算により逆変換した後、次に逆変換されたデータが生成され、以下、同様にして、逆変換前のデータ列の最終の復調符号単位までq番目の復調符号単位で排他的論理和演算処理を反復して逆変換されたデータ列を提供することを含む請求項33に記載のデータ復調装置。 - ソースデータを最小連長制限がd、最大連長制限がk(ただし、dとkは正の整数)であるコードワードに変調するエンコーダからなるデータ変調装置であって、前記エンコーダは、コードワードaのEndZeroとコードワードbのLeadZeroの和が前記最小連長制限より小さいか、あるいは前記最大連長制限より大きい場合、前記コードワードaのEndZeroと前記コードワードbのLeadZeroの前記和が前記最小連長制限以上かつ、前記最大連長制限以下となるよう前記コードワードaを他のコードワードに変え、前記コードワードbは前記コードワードaに接続され、前記コードワードaは先行するコードワードであり、前記EndZeroは前記コードワードaのLSBからMSBまでの連続する0の個数であり、前記LeadZeroは前記コードワードbのMSBからLSBまでの連続する0の個数であることを特徴とするデータ変調装置。
- 請求項35記載のデータ変調装置であって、前記最小連長制限dは1、前記最大連長制限kは7であり、前記コードワードaのEndZeroが0、かつ前記コードワードbのLeadZeroが0である場合、前記エンコーダは前記コードワードaをLSBが0であるようなコードワードに変えることを特徴とするデータ変調装置。
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