JP2830675B2 - コード変換方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコード変換方法に係り、
光ディスク等の記録媒体に対する記録方法として適用さ
れ、高密度記録を実現しながら記録ビットの最大反転間
隔を有限値に抑制し、再生出力信号からビットクロック
を短い周期で安定的に検出して安定した自己同期を確保
させる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光ディスクの記録／再生信号処
理系では図９に示すような構成が採用されている。ここ
に、記録側は、２値情報である入力情報ビット列(X)を
符号器1で一定の符号化則に基づいて変調情報ビット列
(Y)へ変換し、そのビット列(Y)を増幅器2で方形波状の
電流に変換して半導体レーザ3へ印加することにより光
ディスク(図示せず)へ記録する。一方、再生側では、光
ピックアップ4のフォトダイオードから検出された信号
を増幅器5で増幅し、波形干渉を少なくして高密度化を
図るために増幅された信号波形を波形等化器6で修正
し、その出力を整形器7で整形してパルス信号へ変換
し、そのパルス信号に基づいてPLL(Phase Locked Loop)
内蔵の同期信号発生器8が生成する同期信号を用いて分
別器9が一定の時間帯(検出窓幅)の中に整形器7の出力パ
ルス信号が存在するか否かを検出し、弁別器9が検出し
た変調情報ビット列を復号器10によって出力情報ビット
列に復調する。

【０００３】そして、前記の符号器1は(ｄ,ｋ;ｍ,ｎ;
ｒ)符号と称される記録符号に基づいて入力情報ビット
列(X)を変調情報ビット列(Y)へ変換する。ここで、ｄは
変調情報ビット列(Y)における同一ビット情報の最小ラ
ンを、ｋはその最大ランを示す記号であり、またその符
号は入力情報ビット列(X)を(ｍ＊ｉ)ビットの入力情報
語にブロック化し、その入力情報語を適当な符号化則に
よって(ｎ＊ｉ)ビットの変調情報語へ変換することを意
味し、且つｒはｉの取り得る最大値を示している。即
ち、符号器1は、ｉを１に固定してｍビットの入力情報
語をｎビットの変調情報語へ変調する固定長変換方式、
又は入力情報語の入力状態に応じてｉを１≦ｉ≦ｒの範
囲で選択し、入力情報語[(ｍ＊ｉ)ビット]は変調情報語
[(ｎ＊ｉ)ビット]へ変調する可変長変換方式でコード変
換を実行する。

【０００４】ところで、光ディスクの信号処理系では、
一般にＮＲＺ(Non Return to Zero)又はＮＲＺＩ(Non R
eturn to Zero Inverted)の記録方式が採用されてお
り、(２,７;１,２;４)符号に基づいた可変長変換方法
[通称(２,７)変調方法]、又は(２,１７;８,１５;１)符
号に基づいた固定長変換方法[通称(４／１５)変調方法]
によるコード変換方法が主流になっている。そして、可
変長変換方法である(２，７)変調方法でＮＲＺＩ記録方
式を採用する場合の特性パラメータとして、ビットの最
小反転間隔[Ｔmin＝(d+1)・(m/n)・Ｔ]、最大反転間隔[Ｔ
max＝(k+1)・(m/n)・Ｔ]、検出窓幅[Ｔw＝(m/n)Ｔ]、Ｔmi
n＊Ｔw、及び記録密度比[＝Ｔmin／Ｔ]を示すと、次の
表１のようになる。尚、Ｔは符号器1に１ビットが入力
される時間を示す。

【０００５】

【表１】

【０００６】一方、最近では、光ディスクに対する更な
る高密度記録が求められており、高密度記録を可能にし
た記録符号を用いたコード変換方法が提案されている
(光メモリシンポジウム'88:「光ディスク用高密度記録符
号の一考察」)。このコード変換方法は、ＲＺ(Return to
Zero)の記録方式で用いられるものであるが、(４,∞;
２,５;４)符号に基づいた可変長変換方法[以下「(２／
５)変調方法」という]であり、入力情報ビット列と入力
情報語列の対応関係及び変調情報ビット列と変調情報語
列の対応関係をそれぞれ図１０の(a)及び(b)のように設
定し、図１１に示される符号化則を用いてコード変換を
実行するものである。そして、その変調方式における特
性パラメータは次の表２のようになる。

【０００７】

【表２】

【０００８】表２と表１を対比することで明らかなよう
に、(２／５)変調方法では高密度記録のパラメータであ
る記録密度比やＴmin＊Ｔwが(２,７)変調方法より大き
くなっており、記録密度を大幅に向上させることが可能
となる。また、ビットの最小反転間隔(Ｔmin)と検出窓
幅(Ｔw)も大きくなっているために波形干渉が少なくな
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の(２
／５)変調方法は、表２に示すように最大ランｋが∞に
なっている。即ち、従来の(２，７)変調方法では符号化
則を図１２のように構成して最大ランを有限値７として
いるのに対して、(２／５)変調方法は変調情報ビット列
に同一ビットが連続することを許容している。そして、
同一ビットの連続性を無制限に許容することは、変調情
報ビット列に対応した信号の反転からしかビットクロッ
ク(自己同期)を検出できない場合に長い時間帯で同期情
報が得られないことになり、それだけ再生エラーを発生
させる可能性が高くなる。

【００１０】具体的には、図１０及び図１１において、
入力情報ビット列が“0"の連続状態となって入力情報語
列が[D]の連続になった場合に、変調情報語列はｉ＝１
の符号化則に基づいて[0]の連続となり、結果的に変調
情報ビット列が“0"の連続状態となって、ビットが長い
時間帯にわたって反転しないことになる。換言すれば、
記録密度を大幅に向上させることは可能であるが、変調
信号から同期信号を検出している場合には、ｋ,Ｔmax＝
∞の条件によって再生エラーを発生させる可能性が高く
なる。

【００１１】そこで、本発明は、可変長変換によって入
力情報語を変調情報語へ変換するコード変換方法におい
て、記録密度を大きくしながら、変調情報ビット列にお
ける同一ビットの最大ランを小さく抑制して自己同期を
正確に確保できるコード変換方法を提供することを目的
として創作された。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、(ｍ＊ｉ)ビッ
トからなる入力情報語を符号化則によって(ｎ＊ｉ)ビッ
ト(但し、ｎ＞ｍ)からなる変調情報語へ可変長変換し、
ｉ＝１における符号化則の中に同一ビットの連続に対応
せしめられた入力情報語を同一ビットの連続に対応せし
められた変調情報語へ変換する対応規則を含むと共に、
ｉの降順に変換優先順序が設定されているコード変換方
法において、ｉの最大値における符号化則の中に、同一
ビットの連続に対応せしめられた入力情報語が連続した
入力情報語列を異なるビットを含むビット列に対応する
変調情報語を含んだ変調情報語列へ変換する対応規則を
設け、前記入力情報語列が検出された場合にその符号化
則を優先的に用いて前記変調情報語列へ変換することを
特徴としたコード変換方法に係る。

【００１３】

【作用】本発明では、ｉの最大値における符号化則の中
に、同一ビットの連続に対応せしめられた入力情報語が
連続した入力情報語列を異なるビットを含むビット列に
対応する変調情報語を含んだ変調情報語列へ変換する対
応規則が設けられており、前記の場合にその符号化則が
優先的に適用されるため、最大ランｋを小さく抑制でき
る。

【００１４】一方、記録媒体への記録密度を大きくする
ことは、前記のパラメータの最小反転間隔[Ｔmin＝(d+
1)・(m/n)・Ｔ]を大きくすることに他ならないが、本質的
にＴminは最大ランｋとは無関係に定まるものであり、
最大ランｋを小さくしても記録／再生信号処理系のハー
ドウェアの精度が許容する範囲において記録密度を大き
く設定できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明のコード変換方法の実施例を図
１から図８を用いて詳細に説明する。 実施例１；この実施例では、上記の(２／５)変調方法の
符号化則(図１１)を拡張したものであり、図１に示すよ
うに、新規にｉ＝５の符号化則を追加し、その符号化則
に入力情報語:D(＝入力情報ビット列:“00")が連続した
入力情報語列をビット“1"が含まれている変調情報語を
４個以上含んだ変調情報語列へ変換する対応規則を設
け、５段階の可変長によるコード変換を実行させる。即
ち、ｉ＝５の符号化則として、[D,D,D,D,A]を[8,8,8,8,
0]へ、[D,D,D,D,B]を[8,8,8,16,0]へ、[D,D,D,D,C]を
[8,8,16,16,0]へ、[D,D,D,D,D]を[8,16,16,16,0]へ変換
する対応規則が設けられており、且つそれらの対応規則
が優先的に適用されるようになっている。

【００１６】従って、図２に示すように、入力情報語が
[D]の連続になっている場合においては、[D,D,D,D,D]を
[8,16,16,16,0]へ変換する対応規則が優先的に適用さ
れ、その結果、変調情報ビット列は“0001000001000010
000100000"の繰返しで構成されたビット列になる。そし
て、この場合における変調情報ビット列を(２／５)変調
方法の符号化則(図１１)で変換された場合の変調情報ビ
ット列と比較してみると、アンダーラインで示すよう
に、(２／５)変調方法の場合には[D]の連続に対して“0
0000"が繰返されてビットの反転が全く存在しないのに
対して、本実施例では“0"の最大連続数が前記の繰返し
ビット列の接続部に相当する８ビットとなる。また、ｉ
＝５の符号化則における他の対応規則は、[D]が４個連
続する入力情報語列に対して変調情報ビット列の“0"の
最大連続数を小さく抑制させる。

【００１７】一方、この実施例の符号化則を適用した場
合における最大ランは、図３に示すように入力情報語列
が例えば[…,B,A,D,D,D,C,A,…]となった場合に発生
し、変調情報ビット列の欄のアンダーラインで示される
ようにｋの値が２５となる。

【００１８】従って、本実施例のコード変換方法に係る
変調方式のパラメータは、次の表３に示すように記録密
度比が(２／５)変調方法の場合と同様に２となってお
り、従来の(２,７)変調方式より大きな記録密度比での
記録を可能にすると共に、最大ランｋを有限値２５とし
て再生時の自己同期の確保を可能にする。

【００１９】

【表３】

【００２０】実施例２；この実施例では、(２／５)変調
方法の符号化則(図１１)と同様に可変長符号ｉの最大値
を４とするが、図４に示すように、ｉ＝１における符号
化則の[A]に係る対応規則を除去し、その代わりに除去
した対応規則を代行し得る対応規則をｉ＝２，３，４の
符号化則として構成してあり、且つｉ＝４の符号化則と
して、入力情報語:Dが連続した入力情報語列をビット
“1"が含まれている変調情報語を含んだ変調情報語列へ
変換する対応規則を設け、４段階の可変長によるコード
変換を実行させる。即ち、ｉ＝２，３，４の符号化則は
ｉ＝１の符号化則から除去した[A]を先頭情報語とした
入力情報語列として再構成し、更にそのｉ＝４の符号化
則に[D,D,D,D]を[8,16,16,0]へ変換する対応規則が設け
られている。そして、コード変換に際しては、当然にｉ
＝４の符号化則が優先的に適用される。

【００２１】従って、入力情報語が[D]の連続になって
いる場合においては、[D,D,D,D]を[8,16,16,0]へ変換す
る対応規則が優先的に適用され、その結果、前記の実施
例では[D]が５個連続した入力情報語列を単位として変
換していたが、本実施例では[D]が４個連続した入力情
報語列を単位として変換が実行され、その場合の変調情
報ビット列は“00010000010000100000"の繰返しで構成
されたビット列になる。また、この場合における“0"の
最大連続数は、実施例１の場合と同様に、前記の繰返し
ビット列の接続部に相当する８ビットとなる。

【００２２】一方、本実施例の符号化則を適用した場合
における最大ランは、図５に示すように入力情報語列が
例えば[…,B,A,D,D,D,A,C,…]となった場合に発生し、
その変調情報ビット列の欄のアンダーラインで示される
ようにｋの値が２６となる。

【００２３】従って、本実施例のコード変換方法に係る
変調方式のパラメータは次の表４に示すようになり、実
施例１と同様に高密度記録と自己同期の確保を可能にす
ると共に、ｉの最大値ｒが可変長符号が実施例１の場合
の「５」より小さい「４」になっているため、再生時におけ
るエラーの伝播特性が改善されるという長所を有してい
る。

【００２４】

【表４】

【００２５】実施例３；この実施例は、前記の実施例１
と実施例２を組合わせたものであり、ｉ＝１,２,３の符
号化則及びｉ＝４の符号化則の一部は実施例２の対応規
則(図４)とほぼ同様であるが、図６に示すように、ｉ＝
４の符号化則において[D,D,D,D]を[8,16,16,0]へ変換す
る対応規則を設けずに、[D,D,D,A]を[8,16,16,0]へ、
[D,D,D,C]を[16,16,16,0]へ変換する対応規則を設けて
おり、更にｉ＝５の拡張符号化則を設け、[D]が３個以
上連続する入力情報語列をビット“1"が含まれている変
調情報語を含んだ変調情報語列へ変換する対応規則を追
加することにより、５段階の可変長によるコード変換を
実行させる。

【００２６】従って、図７に示すように、入力情報語が
[D]の連続になっている場合においては、[D,D,D,D,D]を
[4,4,4,16,0]へ変換する対応規則が優先的に適用され、
その結果、変調情報ビット列は“00100001000010000001
00000"の繰返しで構成されたビット列になる。そして、
本実施例ではその場合の“0"の最大連続数が前記の繰返
しビット列の接続部に相当する７ビットとなる。また、
ｉ＝４及び５の符号化則における[D]の連続が連続して
いる場合の対応規則は、３個以上の[D]が連続する入力
情報語列に対して変調情報ビット列の“0"の最大連続数
を小さく抑制させる。

【００２７】一方、この実施例の符号化則を適用した場
合における最大ランは、図８に示すように入力情報語列
が例えば[…,B,C,D,D,D,A,C,…]となった場合に発生
し、変調情報ビット列の欄のアンダーラインで示される
ようにｋの値が２１となる。

【００２８】従って、この実施例のコード変換方法に係
る変調方式のパラメータは、次の表５に示すようにな
り、実施例１や実施例２の場合と同様に高密度記録を可
能にすると共に、それらの実施例と比較して最大ランｋ
が更に小さくなっているため、より安定した自己同期の
確保が図られることになる。

【００２９】

【表５】

【００３０】ところで、上記の実施例１,２,３は、最大
ランｋや最大反転間隔Ｔmaxについてみた場合に、(２／
５)変調方法のｋ,Ｔmax＝∞より優れていることは明ら
かであるが、(２,７)変調方法のｋ＝７,Ｔmax＝４Ｔよ
り劣っている。従って、(２,７)変調方法との比較評価
については、自己同期の確保をある程度犠牲にしても記
録密度を大きく設定する必要がある場合に有効となる。

【００３１】以上のように、各実施例では従来技術であ
る(２／５)変調方法の符号化則を拡張又は再構成した場
合について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲
において一般の可変長変換を行うコード変換方法に適用
でき、入力情報語と変調情報語の対応規則やその情報語
のコード内容は適宜選択することが可能である。

【００３２】

【発明の効果】本発明のコード変換方法は、以上の構成
を有していることにより、次のような効果を奏する。
(ｍ＊ｉ)ビットの入力情報語を符号化則により(ｎ＊ｉ)
ビットの変調情報語へ可変長変換し、ｉ＝１における符
号化則の中に同一ビットの連続に対応せしめられた入力
情報語を同一ビットの連続に対応せしめられた変調情報
語へ変換する対応規則を含むと共に、ｉの降順に変換優
先順序が設定されているコード変換方法において、同一
ビットの連続に対応せしめられた入力情報語が連続的に
発生した場合に変調情報ビット列が必ず所定間隔で反転
するようにし、記録密度を大きく設定しながら、且つ安
定した自己同期の確保を可能にする。また、その効果は
符号器等の変換テーブルを変更するだけで実現でき、変
換テーブルに要する最低限のメモリ容量を確保するだけ
で足り、他のハードウェアの改変を伴わないという利点
を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコード変換方法の実施例１に係る符号
化則を示す図である。

【図２】実施例１において、ビット“0"の連続に対応せ
しめられた入力情報語が連続した入力情報語列が発生し
た場合の入力情報ビット列、入力情報語列、変調情報語
列、変調情報ビット列、及び従来の(２／５)変調方法に
よる場合の変調情報ビット列の対応関係を示す図であ
る。

【図３】実施例１において、変調情報ビット列に最大ラ
ンが発生する場合の入力情報ビット列、入力情報語列、
変調情報語列、及び変調情報ビット列の対応関係を示す
図である。

【図４】実施例２に係る符号化則を示す図である。

【図５】実施例２において、変調情報ビット列に最大ラ
ンが発生する場合の入力情報ビット列、入力情報語列、
変調情報語列、及び変調情報ビット列の対応関係を示す
図である。

【図６】実施例３に係る符号化則を示す図である。

【図７】実施例３において、ビット“0"の連続に対応せ
しめられた入力情報語が連続した入力情報語列が発生し
た場合の入力情報ビット列、入力情報語列、変調情報語
列、変調情報ビット列、及び従来の(２／５)変調方法に
よる場合の変調情報ビット列の対応関係を示す図であ
る。

【図８】実施例３において、変調情報ビット列に最大ラ
ンが発生する場合の入力情報ビット列、入力情報語列、
変調情報語列、及び変調情報ビット列の対応関係を示す
図である。

【図９】光ディスクの信号処理系を示すブロック回路図
である。

【図１０】(２／５)変調方法における入力情報ビット列
と入力情報語列の対応関係及び変調情報ビット列と変調
情報語列の対応関係を示す図である。

【図１１】(２／５)変調方法に係る符号化則を示す図で
ある。

【図１２】(２,７)変調方法に係る符号化則を示す図で
ある。

【符号の説明】

1…符号器、2,5…増幅器、3…半導体レーザ、4…光ピッ
クアップ、6…波形等化器、7…整形器、8…同期信号発
生器、9…弁別器、10…復号器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (ｍ＊ｉ)ビットからなる入力情報語を符
   号化則によって(ｎ＊ｉ)ビット(但し、ｎ＞ｍ)からなる
   変調情報語へ可変長変換し、ｉ＝１における符号化則の
   中に同一ビットの連続に対応せしめられた入力情報語を
   同一ビットの連続に対応せしめられた変調情報語へ変換
   する対応規則を含むと共に、ｉの降順に変換優先順序が
   設定されているコード変換方法において、ｉの最大値に
   おける符号化則の中に、同一ビットの連続に対応せしめ
   られた入力情報語が連続した入力情報語列を異なるビッ
   トを含むビット列に対応する変調情報語を含んだ変調情
   報語列へ変換する対応規則を設け、前記入力情報語列が
   検出された場合にその符号化則を優先的に用いて前記変
   調情報語列へ変換することを特徴としたコード変換方
   法。