JP2014075164A - デジタル変調方法、デジタル変調装置、記録方法、記録媒体、デジタル復調方法、及びデジタル復調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来提案されている変調符号よりさらに高い符号化効率を実現することにより、より高密度の記録を可能にすることのできる、デジタル変調方法、デジタル変調装置、記録方法、記録媒体、デジタル復調方法、及びデジタル復調装置を提供することを目的とする。
【解決手段】７ビットのデータ語を、変換された符号語のビット列の１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２である、１３ビットの符号語に変換する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルデータを記録媒体に記録する際に用いられるデジタル変調方法、デジタル変調装置、記録方法、記録媒体、デジタル復調方法、及びデジタル復調装置に関し、光ディスク記録再生装置や光ディスクのマスタリング装置や光ディスク等に適用可能なデジタル変調方法、デジタル変調装置、記録方法、記録媒体、デジタル復調方法、及びデジタル復調装置に関する。

デジタル音声、デジタルビデオ、データなどのデジタルデータを光ディスク等の記録媒体に記録する場合、デジタルデータは、誤り検出訂正符号化された後、デジタル変調回路によって記録再生系の特徴に適したビット列（符号語）に変換されて記録される。

デジタル変調では、ビット間隔がＴｂであるデータ語系列をビット間隔がＴｓである符号語系列に所定の変換規則に従って変換する。また、データ語系列をｍビット（ｍ≧２）毎に区切り、これをｎビット（ｎ≧ｍ）の符号語に順次変換する符号化をブロック符号化という。

データ語から符号語への変換規則はｎｒｚ形式で表現され、変換された符号語は、さらに、ｎｒｚ形式の１で極性を反転させたｎｒｚｉ形式に変換して、記録媒体に記録されることが多い。

ｎｒｚ形式で表現された符号語列において、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値をｄ（最小ランレングス）、最大値をｋ（最大ランレングス）で表すと、ｎｒｚｉ形式に変換した後の、最小反転間隔Ｔｍｉｎ、最大反転間隔Ｔｍａｘは、それぞれ次式であらわされる。

Ｔｍｉｎ＝（ｍ／ｎ）・（ｄ＋１）・Ｔｂ ・・・ （式１）
Ｔｍａｘ＝（ｍ／ｎ）・（ｋ＋１）・Ｔｂ ・・・ （式２）
ここで、Ｔｍｉｎは、光ディスク等の記録媒体では、ディスク上の最小のピット長を決める値であり、記録密度向上のためには、大きいことが望ましい。

また、ｍ／ｎは符号化効率であり、ｄが等しい場合、符号化効率が高い程、Ｔｍｉｎを大きくすることができ、記録密度を向上することができる。

最小ランレングスｄは、例えば光ディスクでは、光ディスク媒体の物理特性や記録再生に用いるレーザー波長などの記録再生系の特徴に依存して決定される。例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）やＤＶＤでは、ｄ＝２の変調符号が採用されている。

このようなデジタル変調符号は、既に各種のものが知られており、例えば、ｄ＝２の符号としては、８ビットのデータ語を１６ビットの符号語に変換する８−１６変調符号（例えば、特許文献１参照）や、８ビットのデータ語を１５ビットの符号語に変換する８−１５変調符号（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。

特開平８−３１１００号公報 特開平４−３０２２２４号公報

先に説明したように、最小ランレングスｄが同じ場合には、符号化効率ｍ／ｎが高ければ高い程、最小反転間隔Ｔｍｉｎを大きくすることができ、記録密度を向上することができる。

例えば、ｄ＝２の変調符号においては、特許文献１で開示された発明では、ｍ＝８、ｎ＝１６であるので、符号化効率ｍ／ｎは、０．５となる。

また、特許文献２で開示された発明においては、ｍ＝８、ｎ＝１５であるので、符号化効率ｍ／ｎは、０．５３３となる。

本発明は、ｄ＝２の変調符号の中で、従来提案されている変調符号よりさらに高い符号化効率を実現することにより、より高密度の記録を可能にすることのできる、デジタル変調方法、デジタル変調装置、記録方法、記録媒体、デジタル復調方法、及びデジタル復調装置を提供することを目的とする。

本発明のデジタル変調方法は、所定の変換テーブルを用いて、７ビットのデータ語を１３ビットの符号語に変換するデジタル変調方法であって、前記変換された符号語のビット列で、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２であることを特徴とし、これにより上記目的を達成する。

また、本発明のデジタル変調方法は、所定の変換テーブルが、テーブル０からテーブル５の、６個のテーブルで構成されており、各テーブルは、１２８個のデータ語の各々に対して、変換する符号語と次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル情報から構成され、各テーブルにおいて、複数のデータ語が同一の符号語に割り当てられている場合には、前記次テーブル情報は、異なるテーブルを指定するように構成されており、指定されたテーブルを参照して、データ語を符号語に変換する符号語変換ステップと、次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル指定ステップとを有することを特徴とし、これにより上記目的を達成する。

また、本発明のデジタル変調装置は、所定の変換テーブルを用いて、７ビットのデータ語を１３ビットの符号語に変換するデジタル変調装置であって、前記変換された符号語のビット列で、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２であることを特徴とし、これにより上記目的を達成する。

また、本発明の記録方法は、上記デジタル変調方法によって変調された変調データに基づいて記録用信号を生成するステップと、前記記録用信号に基づいてデータを記録媒体に記録するステップを有することを特徴とし、これにより上記目的を達成する。

また、本発明の記録媒体は、上記記録方法によってデジタルデータが記録された記録媒体であって、これにより上記目的を達成する。

また、本発明のデジタル復調方法は、上記デジタル変調方法によって変調されたデジタルデータを復調するデジタル復調方法であって、所定の変換テーブルを参照して、次に復調する符号語が定義されているテーブルを判別する次テーブル判別ステップと、判別された次テーブル情報と現在の符号語に基づいてデータ語に変換するステップとを有することを特徴し、これにより上記目的を達成する。

また、本発明のデジタル復調装置は、上記デジタル変調方法によって変調されたデジタルデータを復調するデジタル復調装置であって、所定の変換テーブルを参照して、次に復調する符号語が定義されているテーブルを判別する次テーブル判別手段と、判別された次テーブル情報と現在の符号語に基づいてデータ語に変換する手段とを有することを特徴し、これにより上記目的を達成する。

本発明のデジタル変調方法、デジタル変調装置、記録方法、記録媒体、デジタル復調方法、及びデジタル復調装置によれば、従来に無い高い符号化効率を実現することにより、最小反転間隔Ｔｍｉｎを大きくすることができ、記録密度を向上することができる。

本発明の実施の形態１におけるデジタル変調方法の変調アルゴリズムの概要を説明する概略図。 同実施の形態１におけるデジタル変調方法の構成図。 同実施の形態１におけるテーブル０の構成図。 同実施の形態１におけるテーブル１の構成図。 同実施の形態１におけるテーブル２の構成図。 同実施の形態１におけるテーブル３の構成図。 同実施の形態１におけるテーブル４の構成図。 同実施の形態１におけるテーブル５の構成図。 本発明の実施の形態２におけるデジタル変調装置の構成図。 本発明の実施の形態３における記録方法の構成図。 本発明の実施の形態４における光ディスクの構成図。 本発明の実施の形態５におけるデジタル復調方法の構成図。 本発明の実施の形態６におけるデジタル復調装置の構成図。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるデジタル変調方法の変調アルゴリズムの概要を説明する概略図である。

本発明の実施の形態１におけるデジタル変調方法では、所定の変換テーブルを用いて、７ビットのデータ語を１３ビットの符号語に変換する。このとき、変換された符号語のビット列で、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２となるように変換される。

ここでは、所定の変換テーブルは、テーブル０からテーブル５の、６個のテーブルで構成される。

図１において、１０１は定義されている符号語の先頭２ビットが００であるテーブル０およびテーブル１、１０２は定義されている符号語の先頭２ビットが００、０１、１０のいずれかであるテーブル２からテーブル５である。

各テーブルでは、７ビットで表現される１２８個のデータ語の各々に対し、変換する１３ビットの符号語と、次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル情報が対応づけられている。

また、各テーブルに定義されている符号語のビットパターンは、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値は２であり、さらに、テーブル０とテーブル１の間で相異なるように、テーブル間で排他的に定義されている。同様に、テーブル２からテーブル５の間でも同一のビットパターンが無いように、テーブル間で排他的に定義されている。

以下、図１を参照し、変調アルゴリズムの概要を説明する。

デジタル変調処理を開始する際に、最初に変換に用いるテーブルは固定的に定めておく。ここでは、テーブル０から開始するものとする。

（１語目の変換）
テーブル０を参照し、入力された７ビットのデータ語に対応した、変換する符号語と次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル情報を取得する。次テーブル情報は、テーブル０からテーブル５の何れかのテーブル番号である。

データ語を、取得した変換する符号語に従って変換する。

１０３、変換する符号語の終端が、０１あるいは１０の場合、次テーブル情報は、テーブル０、またはテーブル１の何れかになっている。

１０４、変換する符号語の終端が、００の場合、次テーブル情報は、テーブル２からテーブル５の何れかになっている。

ここでは、変換する符号語の終端が００であり（１０４）、次テーブル情報はテーブル３であるとする。

（２語目の変換）
テーブル３を参照し、入力された７ビットのデータ語に対応した、変換する符号語と次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル情報を取得する。次テーブル情報は、テーブル０からテーブル５の何れかのテーブル番号である。

データ語を、取得した変換する符号語に従って変換する。

１０６、変換する符号語の終端が、０１あるいは１０の場合、次テーブル情報は、テーブル０、またはテーブル１の何れかになっている。

１０５、変換する符号語の終端が、００の場合、次テーブル情報は、テーブル２からテーブル５の何れかになっている。

ここでは、変換する符号語の終端が００であり（１０５）、次テーブル情報はテーブル５であるとする。

以下同様に、入力されたデータ語に対応して、変換する符号語と次テーブル情報を取得し、順次、７ビットのデータ語から１３ビットの符号語への変換を繰り返す。

ここでは、変換する符号語の終端２ビットが０１あるいは１０の場合、次テーブル情報を、符号語先頭の２ビットが００で開始される符号語が定義されているテーブルにすることにより、符号語間の接続部においても、最小ランレングス＝２を可能にしている。

以上のように、変換する符号語の終端２ビットに異存した次テーブル情報に従い、参照するテーブルを切り替えて、データ語から符号語への変換を行うことで、符号語間を含んで、変換された符号語のビット列の、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２の符号化が可能となっている。

図２は、同実施の形態１におけるデジタル変調方法の構成図である。

図２において、２０１は、定義されている符号語の先頭２ビットが００であるテーブル０およびテーブル１、２０２は定義されている符号語の先頭２ビットが００、０１、１０のいずれかであるテーブル２からテーブル５であり、図１における１０１、１０２と同じものである。

２０３は、所定の変換テーブルであり、ここではテーブル０からテーブル５の６個のテーブルで構成されており、各テーブルは、１２８個のデータ語の各々に対して、変換する符号語と次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル情報から構成されている。

２０４は、指定されたテーブルを参照して、データ語を符号語に変換する符号語変換ステップである。

２０５は、次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル指定ステップである。

以上のように構成されたデジタル変調方法の動作を以下説明する。

データ語２０６と参照すべきテーブル番号２１２が、符号語変換ステップ２０４に入力される。符号語変換ステップ２０４は、テーブル番号２１２で指定されたテーブルを参照し、データ語２０６に一致するデータ語を検出し、対応した変換する符号語２０９を取得する。取得した変換する符号語２０９は、そのままｎｒｚ形式のビット列の符号語２０７として、符号語に変換されて出力される。

同様に、データ語２０６と参照すべきテーブル番号２１２が、次テーブル指定ステップ２０５に入力される。次テーブル指定ステップ２０５は、テーブル番号２１２で指定されたテーブルを参照し、データ語２０６に一致するデータ語を検出し、対応した次テーブル情報２１０を取得する。取得した次テーブル情報２１０に基づいて、次の変換に用いるテーブル番号２１１が生成され、遅延手段２０８に送出される。

遅延手段２０８は、次の変換に用いるテーブル番号２１１を１語相当分だけ遅延させて、テーブル番号２１２として、符号語変換ステップ２０４、および次テーブル指定ステップ２０５に送出する。

以上の動作を１語ずつ繰り返すことにより、７ビットのデータ語系列から、最小のランレングスが２である、１３ビットの符号語系列へのデジタル変調が可能となる。

尚、変調動作の一番最初は、テーブル番号２１２を固定的に、例えば０からスタートするものと定めておく。

図３から図８は、それぞれ、同実施の形態１におけるデジタル変調方法のテーブル０からテーブル５の構成図である。

図３は、テーブル０の構成図である。

図３において、３０１は７ビットのデータ語であり、７ビットで表現できる１２８個の全てのデータ語が定義されている。３０２は各データ語３０１に対応した１３ビットの符号語であり、ｎｒｚ形式で表現されている。また、３０３は次テーブル情報であり、次の変換に用いるテーブル番号が定義されている。尚、図３では、各行毎にデータ語３０１と符号語３０２と次テーブル情報３０３が対応している。

以上のように構成されたテーブル０では、符号語３０２として定義されているビットパターンは、図１で説明したように、先頭２ビットが００となっている。

また、各符号語３０２のビット列は、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２であるように制限されている。

さらに、ここでは、複数のデータ語に対して同一のビットパターンを有する符号語、例えば１行目から４行目の全ビットが０のパターンが定義されているが、次テーブル情報を相異なるように定義することで、復調時の可逆性を確保している。

また、ここでは、全ビットが０のパターンを符号語３０２として定義することにより、１３ビットで定義可能で、かつ上記制限を満足するパターン数を増加することを可能にしている。

図４は、テーブル１の構成図である。

図４において、４０１は７ビットのデータ語であり、７ビットで表現できる１２８個の全てのデータ語が定義されている。４０２は各データ語４０１に対応した１３ビットの符号語であり、ｎｒｚ形式で表現されている。また、４０３は次テーブル情報であり、次の変換に用いるテーブル番号が定義されている。尚、図４では、各行毎にデータ語４０１と符号語４０２と次テーブル情報４０３が対応している。

以上のように構成されたテーブル１では、符号語４０２として定義されているビットパターンは、図１で説明したように、先頭２ビットが００となっている。

また、各符号語４０２のビット列は、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２であるように制限されている。

さらに、テーブル０と同様に、複数のデータ語に対して同一のビットパターンを有する符号語が定義されているが、次テーブル情報を相異なるように定義することで、復調時の可逆性を確保している。

また、テーブル０の符号語３０２とテーブル１の符号語４０２は、同じビットパターンが存在しないように、テーブル間で排他的に定義されている。

図５は、テーブル２の構成図である。

図５において、５０１は７ビットのデータ語であり、７ビットで表現できる１２８個の全てのデータ語が定義されている。５０２は各データ語５０１に対応した１３ビットの符号語であり、ｎｒｚ形式で表現されている。また、５０３は次テーブル情報であり、次の変換に用いるテーブル番号が定義されている。尚、図５では、各行毎にデータ語５０１と符号語５０２と次テーブル情報５０３が対応している。

以上のように構成されたテーブル２では、符号語５０２として定義されているビットパターンは、図１で説明したように、先頭２ビットが００、０１、１０の何れかになっている。

また、各符号語５０２のビット列は、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２であるように制限されている。

さらに、テーブル０と同様に、複数のデータ語に対して同一のビットパターンを有する符号語が定義されているが、次テーブル情報を相異なるように定義することで、復調時の可逆性を確保している。

図６は、テーブル３の構成図である。

図６において、６０１は７ビットのデータ語であり、７ビットで表現できる１２８個の全てのデータ語が定義されている。６０２は各データ語６０１に対応した１３ビットの符号語であり、ｎｒｚ形式で表現されている。また、６０３は次テーブル情報であり、次の変換に用いるテーブル番号が定義されている。尚、図６では、各行毎にデータ語６０１と符号語６０２と次テーブル情報６０３が対応している。

以上のように構成されたテーブル３では、符号語６０２として定義されているビットパターンは、図１で説明したように、先頭２ビットが００、０１、１０の何れかになっている。

また、各符号語６０２のビット列は、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２であるように制限されている。

さらに、テーブル０と同様に、複数のデータ語に対して同一のビットパターンを有する符号語が定義されているが、次テーブル情報を相異なるように定義することで、復調時の可逆性を確保している。

図７は、テーブル４の構成図である。

図７において、７０１は７ビットのデータ語であり、７ビットで表現できる１２８個の全てのデータ語が定義されている。７０２は各データ語７０１に対応した１３ビットの符号語であり、ｎｒｚ形式で表現されている。また、７０３は次テーブル情報であり、次の変換に用いるテーブル番号が定義されている。尚、図７では、各行毎にデータ語７０１と符号語７０２と次テーブル情報７０３が対応している。

以上のように構成されたテーブル４では、符号語７０２として定義されているビットパターンは、図１で説明したように、先頭２ビットが００、０１、１０の何れかになっている。

また、各符号語７０２のビット列は、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２であるように制限されている。

さらに、テーブル０と同様に、複数のデータ語に対して同一のビットパターンを有する符号語が定義されているが、次テーブル情報を相異なるように定義することで、復調時の可逆性を確保している。

図８は、テーブル５の構成図である。

図８において、８０１は７ビットのデータ語であり、８ビットで表現できる１２８個の全てのデータ語が定義されている。８０２は各データ語８０１に対応した１３ビットの符号語であり、ｎｒｚ形式で表現されている。また、８０３は次テーブル情報であり、次の変換に用いるテーブル番号が定義されている。尚、図８では、各行毎にデータ語８０１と符号語８０２と次テーブル情報８０３が対応している。

以上のように構成されたテーブル５では、符号語８０２として定義されているビットパターンは、図１で説明したように、先頭２ビットが００、０１、１０の何れかになっている。

また、各符号語８０２のビット列は、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２であるように制限されている。

さらに、テーブル０と同様に、複数のデータ語に対して同一のビットパターンを有する符号語が定義されているが、次テーブル情報を相異なるように定義することで、復調時の可逆性を確保している。

また、テーブル２の符号語５０２と、テーブル３の符号語６０２と、テーブル４の符号語７０２と、テーブル５の符号語８０２と、は、同じビットパターンが存在しないように、テーブル間で排他的に定義されている。

尚、ここでは、全ビットが０の符号語は、図３に示すテーブル０にのみに定義されている。テーブル０において全ビットが０の符号語が選択された場合、符号語終端の２ビットが００であるので、次のテーブルはテーブル２からテーブル５のいずれかになる。テーブル２からテーブル５には、全ビットが０の符号語は定義されていないので、全ビットが０の符号語が連続することは無い。

１と１とで挟まれる連続する０の個数は、最後の２ビットが１０の符号語、全ビットが０の符号語、最後の２ビットが０１の符号語の順に並んだ場合に最大となる。この場合、最大ランレングスは、ｋ＝１＋１３＋１２＝２６となる。

以上説明したように、実施の形態１におけるデジタル変調方法では、７ビットのデータ語を、変換された符号語のビット列の１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２である、１３ビットの符号語に変換することで、従来に無い、高い符号化効率の実現を可能にしている。

例えば、従来提案されている、８−１６符号の符号化効率ｍ／ｎは、０．５であり、８−１５符号の符号化効率ｍ／ｎは、０．５３３である。

一方、実施の形態１におけるデジタル変調方法においては、ｍ＝７、ｎ＝１３であるので、符号化効率ｍ／ｎは、０．５３８となっている。

従来に無い高い符号化効率を実現することにより、最小反転間隔Ｔｍｉｎを大きくすることができ、より高密度の記録を可能にすることができる。

尚、図３から図８に示すテーブル０からテーブル５は、一つの例であり、データ語に対する符号語および次テーブル情報の対応関係や、符号語のパターン定義等、種々のバリエーションが可能なことは、明らかである。

（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２におけるデジタル変調装置の構成図である。

図９において、９０１は、定義されている符号語の先頭２ビットが００であるテーブル０およびテーブル１、９０２は定義されている符号語の先頭２ビットが００、０１、１０のいずれかであるテーブル２からテーブル５であり、実施の形態１で説明した、図３から図８の各テーブルと同等のものである。さらに、実施の形態２におけるデジタル変調装置の変調アルゴリズムの概要は、図１で説明した変調アルゴリズムと同等であるので、ここでは省略する。

９０３は、所定の変換テーブルであり、ここではテーブル０からテーブル５の６個のテーブルで構成されており、各テーブルは、１２８個のデータ語の各々に対して、変換する符号語と次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル情報から構成されている。

９０４は、指定されたテーブルを参照して、データ語を符号語に変換する符号語変換手段である。

９０５は、次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル指定手段である。

以上のように構成されたデジタル変調装置の動作を以下説明する。

データ語９０６と参照すべきテーブル番号９１２が、符号語変換手段９０４に入力される。符号語変換手段９０４は、テーブル番号９１２で指定されたテーブルを参照し、データ語９０６に一致するデータ語を検出し、対応した変換する符号語９０９を取得する。取得した変換する符号語９０９は、そのままｎｒｚ形式のビット列の符号語９０７として、符号語に変換されて出力される。

同様に、データ語９０６と参照すべきテーブル番号９１２が、次テーブル指定手段９０５に入力される。次テーブル指定手段９０５は、テーブル番号９１２で指定されたテーブルを参照し、データ語９０６に一致するデータ語を検出し、対応した次テーブル情報９１０を取得する。取得した次テーブル情報９１０に基づいて、次の変換に用いるテーブル番号９１１が生成され、遅延手段９０８に送出される。

遅延手段９０８は、次の変換に用いるテーブル番号９１１を１語相当分だけ遅延させて、テーブル番号９１２として、符号語変換手段９０４、および次テーブル指定手段９０５に送出する。

以上の動作を１語ずつ繰り返すことにより、７ビットのデータ語系列から、最小のランレングスが２である、１３ビットの符号語系列へのデジタル変調が可能となる。

尚、変調動作の一番最初は、テーブル番号９１２を固定的に、例えば０からスタートするものと定めておく。

尚、所定の変換テーブル９０３は、半導体メモリ等で容易に構成できる。また、符号語変換手段９０４は、メモリの読み出し回路とロジック回路等で容易に構成できる。また、次テーブル指定手段９０５は、メモリの読み出し回路とロジック回路等で容易に構成できる。また、遅延手段９０８は、レジスタ等で容易に構成できる。

また、図９に示すデジタル変調装置全体をソフトウェアで構成することも可能であることは明らかである。

尚、図９に示すデジタル変調装置は、データ語を入力し符号語を出力する単独のデジタル変調機器である必要は必ずしもなく、光ディスクコントローラ等の集積回路の一部を構成する回路であっても良い。さらに、光ディスクドライブ装置等を構成する一部であっても良い。

以上説明したように、実施の形態２におけるデジタル変調装置では、７ビットのデータ語を、変換された符号語のビット列の１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２である、１３ビットの符号語に変換することで、従来に無い、高い符号化効率の実現を可能にしている。

例えば、従来提案されている、８−１６符号の符号化効率ｍ／ｎは、０．５であり、８−１５符号の符号化効率ｍ／ｎは、０．５３３である。

一方、実施の形態２におけるデジタル変調装置においては、ｍ＝７、ｎ＝１３であるので、符号化効率ｍ／ｎは、０．５３８となっている。

従来に無い高い符号化効率を実現することにより、最小反転間隔Ｔｍｉｎを大きくすることができ、より高密度の記録を可能にすることができる。

（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３における記録方法の構成図である。

図１０において、１００１は、実施の形態１で説明したデジタル変調方法に従って、７ビットのデータ語１００４を、ｎｒｚ形式で表現される１３ビットの符号語１００５に変換する変調ステップである。尚、変調ステップ１００１の詳細な説明は、実施の形態１と同等であるので、ここでは省略する。

１００２は、ｎｒｚ形式で表現される１３ビットの符号語１００５をｎｒｚｉ形式に変換する記録用信号生成ステップであり、１００３は変換された記録用信号１００６に対応して、レーザー光を照射することで、光ディスク１００７にデータを記録する記録ステップである。

以上のように構成された実施の形態３における記録方法では、７ビットのデータ語１００４は、変調ステップ１００１によって、ｎｒｚ形式で表現される１３ビットの符号語１００５に変換される。

符号語１００５は、記録用信号生成ステップ１００２で、ｎｒｚ形式の１で極性を反転することにより、記録用信号１００６が生成され、記録ステップ１００３に送出される。

記録ステップ１００３は、記録用信号１００６に対応して、レーザー光を照射することで、光ディスク１００７にデータを記録する。例えば、ｎｒｚｉ形式で表現される記録用信号１００６の１に相当する部分で、高パワーのレーザー光を照射することで、光ディスク１００７に、記録マーク、あるいはピットを形成しデータを記録する。

以上説明したように、実施の形態３における記録方法では、７ビットのデータ語を、変換された符号語のビット列の１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２である、１３ビットの符号語に変換することで、従来に無い、高い符号化効率の実現を可能にしている。

従来に無い高い符号化効率を実現することにより、記録マーク、あるいはピットを形成する際の、最小反転間隔Ｔｍｉｎを大きくすることができ、より高密度の記録を可能にすることができる。

尚、以上説明した実施の形態３における記録方法は、光ディスクドライブ装置や、再生専用型の光ディスクを製造するための光ディスク製造装置などに適用できる。

（実施の形態４）
図１１は、本発明の実施の形態４における光ディスクの構成図である。

図１１において、１１０１は、実施の形態３で説明した記録方法に従って、デジタルデータが記録された光ディスクであり、１１０２は、光ディスク１１０１に形成されたピット列である。

以上のように構成された光ディスク１１０１では、
（ａ）１語のサイズが７ビットであるデータ語系列が、
（ｂ）１語のサイズが１３ビットである符号語系列にデジタル変調され、
（ｃ）さらに、ｎｒｚ形式の１で極性を反転することにより、ｎｒｚｉ形式の記録用信号が生成され、
（ｄ）ｎｒｚｉ形式で表現される記録用信号の１に相当する部分で、高パワーのレーザー光を照射することで、
ピット列１１０２が、形成されている。

以上説明したように、実施の形態４における光ディスクでは、７ビットのデータ語を、変換された符号語のビット列の１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２である、１３ビットの符号語に変換することで、従来に無い、高い符号化効率の実現を可能にしている。

従来に無い高い符号化効率を実現することにより、形成されたピットの、最小反転間隔Ｔｍｉｎを大きくすることができ、より高密度の記録を可能にすることができる。

（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の形態５におけるデジタル復調方法の構成図である。

図１２に示すデジタル復調方法では、実施の形態１で説明したデジタル変調方法に従ってデジタル変調された、１３ビットの符号語１２０６をデジタル復調し、データ語１２０７を生成する。

図１２において、１２０１は、定義されている符号語の先頭２ビットが００であるテーブル０およびテーブル１、１２０２は定義されている符号語の先頭２ビットが００、０１、１０のいずれかであるテーブル２からテーブル５であり、実施の形態１で説明した、図３から図８の各テーブルと同等のものである。

１２０３は、所定の変換テーブルであり、ここではテーブル０からテーブル５の６個のテーブルで構成されており、各テーブルは、１２８個のデータ語の各々に対して、変換する符号語と次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル情報から構成されている。

１２０５は、所定の変換テーブルを参照して、次に復調する符号語が定義されているテーブルを判別する次テーブル判別ステップである。

１２０４は、判別された次テーブル情報と現在の符号語に基づいてデータ語に変換するステップである。

以上のように構成されたデジタル復調方法の動作を以下説明する。

１語相当を遅延させた、符号語１２０９と参照すべきテーブル番号１２１３が、データ語変換ステップ１２０４に入力される。データ語変換ステップ１２０４は、テーブル番号１２１３で指定されたテーブルを参照し（１２１１）、符号語１２０９に一致する符号語を検出する。この時、実施の形態１で説明したように、１つの符号語に対して複数のデータ語が各テーブルに定義されている。そこで、データ語変換ステップ１２０４は、１語相当の遅延をさせていない、すなわち次の符号語のテーブル番号１２１４を用いて、複数のデータ語から１つのデータ語を特定し、特定したデータ語を出力する（１２０７）。

次テーブル判別ステップ１２０５には、符号語１２０６と、１語相当を遅延させた符号語１２０９が入力される。次テーブル判別ステップ１２０５は、１語相当を遅延させた符号語１２０９の最後の２ビットが００の場合にはテーブル０とテーブル１、あるいは、最後の２ビットが、０１、または１０の場合にはテーブル２からテーブル５を参照して（１２１２）、入力された符号語１２０５に一致する符号語を特定する。

参照されるテーブル間（テーブル０とテーブル１の間、或いは、テーブル２からテーブル５の間）では、実施の形態１で説明したように、定義されている符号語は相異なるので、入力された符号語１２０５に一致する符号語が定義されているテーブルが１つに特定され、特定されたテーブルの番号が、次テーブル判別ステップ１２０５から出力される（１２１４）。

遅延手段１２０８は、符号語１２０６を１語相当分だけ遅延させて、データ語変換ステップ１２０４と次テーブル判別ステップ１２０５に出力する（１２０９）。

遅延手段１２１０は、テーブル番号１２１４を１語相当分だけ遅延させて、データ語変換ステップ１２０４に出力する（１２１３）。

以上の動作を１語ずつ繰り返すことにより、１３ビットの符号語系列から、７ビットのデータ語系列へのデジタル復調が可能となる。

尚、復調動作の一番最初は、テーブル番号１２１３を固定的に、例えば０からスタートするものと定めておく。

尚、以上の説明では、１語相当を遅延させた符号語を遅延させないテーブル番号を用いてデジタル復調しているが、見方を変えると、現在の符号語を１語未来のテーブル番号を用いてデジタル復調していると、表現できることは明らかである。

以上説明したように、実施の形態５におけるデジタル復調方法では、１３ビットの符号語を、７ビットのデータ語に変換することで、従来に無い、高い符号化効率の実現を可能にしている。

従来に無い高い符号化効率を実現することにより、最小反転間隔Ｔｍｉｎを大きくすることができ、より高密度の記録を可能にすることができる。

（実施の形態６）
図１３は、本発明の実施の形態６におけるデジタル復調装置の構成図である。

図１３に示すデジタル復調装置では、実施の形態１で説明したデジタル変調方法に従ってデジタル変調された、１３ビットの符号語１３０６をデジタル復調し、データ語１３０７を生成する。

図１３において、１３０１は、定義されている符号語の先頭２ビットが００であるテーブル０およびテーブル１、１３０２は定義されている符号語の先頭２ビットが００、０１、１０のいずれかであるテーブル２からテーブル５であり、実施の形態１で説明した、図３から図８の各テーブルと同等のものである。

１３０３は、所定の変換テーブルであり、ここではテーブル０からテーブル５の６個のテーブルで構成されており、各テーブルは、１２８個のデータ語の各々に対して、変換する符号語と次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル情報から構成されている。

１３０５は、所定の変換テーブルを参照して、次に復調する符号語が定義されているテーブルを判別する次テーブル判別手段である。

１３０４は、判別された次テーブル情報と現在の符号語に基づいてデータ語に変換するステップである。

以上のように構成されたデジタル復調装置の動作を以下説明する。

１語相当を遅延させた、符号語１３０９と参照すべきテーブル番号１３１３が、データ語変換手段１３０４に入力される。データ語変換手段１３０４は、テーブル番号１３１３で指定されたテーブルを参照し（１３１１）、符号語１３０９に一致する符号語を検出する。この時、実施の形態１で説明したように、１つの符号語に対して複数のデータ語が各テーブルに定義されている。そこで、データ語変換手段１３０４は、１語相当の遅延をさせていない、すなわち次の符号語のテーブル番号１３１４を用いて、複数のデータ語から１つのデータ語を特定し、特定したデータ語を出力する（１３０７）。

次テーブル判別手段１３０５には、符号語１３０６と、１語相当を遅延させた符号語１３０９が入力される。次テーブル判別手段１３０５は、１語相当を遅延させた符号語１３０９の最後の２ビットが００の場合にはテーブル０とテーブル１、あるいは、最後の２ビットが、０１、または１０の場合にはテーブル２からテーブル５を参照して（１３１２）、入力された符号語１３０５に一致する符号語を特定する。

参照されるテーブル間（テーブル０とテーブル１の間、或いは、テーブル２からテーブル５の間）では、実施の形態１で説明したように、定義されている符号語は相異なるので、入力された符号語１３０５に一致する符号語が定義されているテーブルが１つに特定され、特定されたテーブルの番号が、次テーブル判別手段１３０５から出力される（１３１４）。

遅延手段１３０８は、符号語１３０６を１語相当分だけ遅延させて、データ語変換手段１３０４と次テーブル判別手段１３０５に出力する（１３０９）。

遅延手段１３１０、テーブル番号１３１４を１語相当分だけ遅延させて、データ語変換手段１３０４に出力する（１３１３）。

以上の動作を１語ずつ繰り返すことにより、１３ビットの符号語系列から、７ビットのデータ語系列へのデジタル復調が可能となる。

尚、復調動作の一番最初は、テーブル番号１３１３を固定的に、例えば０からスタートするものと定めておく。

尚、以上の説明では、１語相当を遅延させた符号語を遅延させないテーブル番号を用いてデジタル復調しているが、見方を変えると、現在の符号語を１語未来の（次の）テーブル番号を用いてデジタル復調していると、表現できることは明らかである。

以上説明したように、実施の形態６におけるデジタル復調装置では、１３ビットの符号語を、７ビットのデータ語に変換することで、従来に無い、高い符号化効率の実現を可能にしている。

従来に無い高い符号化効率を実現することにより、最小反転間隔Ｔｍｉｎを大きくすることができ、より高密度の記録を可能にすることができる。

尚、所定の変換テーブル１３０３は、半導体メモリ等で容易に構成できる。また、データ語変換手段１３０４は、メモリの読み出し回路とロジック回路等で容易に構成できる。また、次テーブル判別定手段１３０５は、メモリの読み出し回路とロジック回路等で容易に構成できる。また、遅延手段１３０８、１３１０は、レジスタ等で容易に構成できる。

また、図１３に示すデジタル復調装置全体をソフトウェアで構成することも可能であることは明らかである。

尚、図１３に示すデジタル復調装置は、符号語を入力しデータ語を出力する独立のデジタル復調機器である必要は必ずしもなく、光ディスクコントローラ等の集積回路の一部を構成する回路であっても良い。さらに、光ディスクドライブ装置等を構成する一部であっても良い。

以上説明した、実施の形態１から実施の形態６では、７ビットのデータ語を、変換された符号語のビット列の１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２である、１３ビットの符号語に変換することで、従来に無い、高い符号化効率の実現を可能にしている。

例えば、従来提案されている、８−１６符号の符号化効率ｍ／ｎは、０．５であり、８−１５符号の符号化効率ｍ／ｎは、０．５３３である。

一方、実施の形態１におけるデジタル変調方法においては、ｍ＝７、ｎ＝１３であるので、符号化効率ｍ／ｎは、０．５３８となっている。

従来に無い高い符号化効率を実現することにより、最小反転間隔Ｔｍｉｎを大きくすることができ、より高密度の記録を可能にすることができる。

以上、本発明の特定の実施の形態について説明されてきたが、当業者にとっては他の多くの変形例、修正、他の利用が本発明に含まれることは明らかである。それゆえ、本発明は、ここでの特定の実施の形態に限定されず、請求項によってのみ限定され得る。

本発明によれば、７ビットのデータ語を、変換された符号語のビット列の１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２である、１３ビットの符号語に変換することで、従来に無い、高い符号化効率の実現を可能にしている。従来に無い高い符号化効率を実現することにより、最小反転間隔Ｔｍｉｎを大きくすることができ、より高密度の記録を可能にすることができる。本発明は、例えば、光ディスク記録再生装置や光ディスクや光ディスクのマスタリング装置に適用できる。

２０３、９０３、１２０３、１３０３ 所定の変換テーブル
２０４ 符号語変換ステップ
２０５ 次テーブル指定ステップ
２０６、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、８０１、９０６、１００４、１２０７、１３０７ データ語
２０７、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、８０２、９０７、１００５、１２０６、１３０６ 符号語
３０３、４０３、５０３、６０３、７０３、８０３ 次テーブル情報
９０４ 符号語変換手段
９０５ 次テーブル指定手段
９０８、１２０８、１２１０、１３０８、１３１０ 遅延手段
１００１ 変調ステップ
１００２ 記録用信号生成ステップ
１００３ 記録ステップ
１００７、１１０１ 光ディスク
１２０４ データ語変換ステップ
１２０５ 次テーブル判別ステップ
１３０４ データ語変換手段
１３０５ 次テーブル判別手段

Claims (15)

1. 所定の変換テーブルを用いて、７ビットのデータ語を１３ビットの符号語に変換するデジタル変調方法であって、
   前記変換された符号語のビット列で、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２であることを特徴とする、デジタル変調方法。
2. 前記所定の変換テーブルは、テーブル０からテーブル５の、６個のテーブルで構成されており、
   前記各テーブルは、１２８個のデータ語の各々に対して、変換する符号語と次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル情報から構成され、
   前記各テーブルにおいて、複数のデータ語が同一の符号語に割り当てられている場合には、前記次テーブル情報は、異なるテーブルを指定するように構成されており、
   指定されたテーブルを参照して、データ語を符号語に変換する符号語変換ステップと、
   次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル指定ステップとを有することを特徴とする請求項１記載のデジタル変調方法。
3. 前記テーブル０、およびテーブル１では、変換する符号語として、先頭２ビットが００である符号語が、テーブル０とテーブル１の間で排他的に定義されており、
   前記テーブル２からテーブル５では、変換する符号語として、先頭２ビットが、００、０１、１０である符号語が、テーブル２からテーブル５の間で排他的に定義されており、
   前記次テーブル情報は、変換する符号語の最後の２ビットが、００である場合には、テーブル２からテーブル５の何れかであり、
   ０１、１０の場合には、テーブル０とテーブル１の何れかであることを特徴とする請求項２記載のデジタル変調方法。
4. 前記テーブル０およびテーブル１の何れか一方には、変換する符号語として、１３ビットすべてが０である符号語が定義されていることを特徴とする請求項３記載のデジタル変調方法。
5. 前記変換された符号語のビット列で、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最大値が２６であることを特徴とする請求項４記載のデジタル変調方法。
6. 所定の変換テーブルを用いて、７ビットのデータ語を１３ビットの符号語に変換するデジタル変調装置であって、
   前記変換された符号語のビット列で、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最小値が２であることを特徴とする、デジタル変調装置。
7. 前記所定の変換テーブルは、テーブル０からテーブル５の、６個のテーブルで構成されており、
   前記各テーブルは、１２８個のデータ語の各々に対して、変換する符号語と次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル情報から構成され、
   前記各テーブルにおいて、複数のデータ語が同一の符号語に割り当てられている場合には、前記次テーブル情報は、異なるテーブルを指定するように構成されており、
   指定されたテーブルを参照して、データ語を符号語に変換する符号語変換手段と、
   次の変換に用いるテーブルを指定する次テーブル指定手段とを有することを特徴とする請求項６記載のデジタル変調装置。
8. 前記テーブル０、およびテーブル１では、変換する符号語として、先頭２ビットが００である符号語が、テーブル０とテーブル１の間で排他的に定義されており、
   前記テーブル２からテーブル５では、変換する符号語として、先頭２ビットが、００、０１、１０である符号語が、テーブル２からテーブル５の間で排他的に定義されており、
   前記次テーブル情報は、変換する符号語の最後の２ビットが、００である場合には、テーブル２からテーブル５の何れかであり、
   ０１、１０の場合には、テーブル０とテーブル１の何れかであることを特徴とする請求項７記載のデジタル変調装置。
9. 前記テーブル０およびテーブル１の何れか一方には、変換する符号語として、１３ビットすべてが０である符号語が定義されていることを特徴とする請求項８記載のデジタル変調装置。
10. 前記変換された符号語のビット列で、１と１とで挟まれる連続する０の個数の最大値が２６であることを特徴とする請求項９記載のデジタル変調装置。
11. 請求項１から５のいずれかに記載のデジタル変調方法によって７ビットのデータ語を１３ビットの符号語に変調するステップと、変調された符号語データに基づいて記録用信号を生成するステップと、前記記録用信号に基づいてデータを記録媒体に記録するステップを有することを特徴とする記録方法。
12. 前記記録用信号を生成するステップは、前記変調データをｎｒｚｉ変換することを特徴とする請求項１１記載の記録方法。
13. 請求項１１又は１２記載の記録方法によってデジタルデータが記録された記録媒体。
14. 請求項２記載のデジタル変調方法によって変調されたデジタルデータを復調するデジタル復調方法であって、
    前記所定の変換テーブルを参照して、次に復調する符号語が定義されているテーブルを判別する次テーブル判別ステップと、判別された次テーブル情報と現在の符号語に基づいてデータ語に変換するステップとを有することを特徴とするデジタル復調方法。
15. 請求項２記載のデジタル変調方法によって変調されたデジタルデータを復調するデジタル復調装置であって、
    前記所定の変換テーブルを参照して、次に復調する符号語が定義されているテーブルを判別する次テーブル判別手段と、判別された次テーブル情報と現在の符号語に基づいてデータ語に変換する手段とを有することを特徴とするデジタル復調装置。

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