JP2978181B2

JP2978181B2 - Ｎｔｍ変調方式

Info

Publication number: JP2978181B2
Application number: JP1198673A
Authority: JP
Inventors: 哲史糸井
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1989-07-29
Publication date: 1999-11-15
Anticipated expiration: 2014-11-15
Also published as: JPH02168730A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、映像や音声のディジタル処理に適したNT
M変調方式に関する。

［従来の技術］映像信号のディジタル化によるメリットは大きく、画
質改善に止どまらず、コンピュータグラフィックスと結
び付いた多彩な画像処理を可能にするまでに至ってい
る。一方、映像信号の記録面からも、信号劣化のほとん
どないディジタル記録は注目されており、家庭用のビデ
オテープレコーダにもディジタル化の波が押し寄せつつ
ある。

一般に、家庭用に限らず業務用を含め、こうしたディ
ジタル記録方式のビデオテープレコーダでは、ビデオデ
ータを符号圧縮によりデータ長を短縮したり、画像の動
きに合わせて圧縮モードを切り替えるなどの方法により
記録帯域を圧縮する方法が用いられる。通常、１フィー
ルドの画像は、複数のブロックに分解され、各ブロック
をマトリクス状に区画して得られる複数の画素ごとに、
指定されたモードに応じた量子化ビット数をもって標本
化するのが普通である。

この種のビデオデータ処理方式では、第34図に示した
ように、１フィールドの画像を2550分割して得られるブ
ロックを、さらにマトリクス状に64サンプルの画素に区
画し、各画素ごとのビデオデータを、指定モードに応じ
た２又は４或は５の量子化ビット数をもって標本化した
りする方法が用いられる。そして、標本化されたビデオ
データは、適応型の符号圧縮法を用いてデータ圧縮する
ため、第０サンプルの画素については、モードのいかん
によらず９ビットで量子化し、第１ないし第63サンプル
の画素については、Ｅモードで５ビット、I1とI2モード
で４ビット、さらにC1とC2及びＦモードで２ビットの量
子化ビットが用いられる。このため、１ブロックのビデ
オデータは、モード別に324ビット,261ビット,135ビッ
トと、いずれも９ビットの倍数からなる信号ビットに変
換される。

ところで、VTRの回転磁気ヘッドと外部との信号授受
に用いる回転トランスは、直流遮断特性を有しているた
め、映像信号のディジタル記録にさいしては、ビデオデ
ータに含まれる直流成分を抑圧し、ビットの反転間隔を
平均化することが望ましく、このため、従来は、例えば
８ビット単位でシンボル化したビデオデータを、９ビッ
トデータに変換するENM変調等が用いられてきた。

第35図に示す8/9符号器１は、８ビットのビデオデー
タ、変換テーブルを格納した変換ROM2に従って９ビット
データに変換するものであり、９ビットデータの直流バ
ランスを示すDSVを積算していったときに、DSV積算値が
零に収束するよう、変換テーブルは主副２通りを用意し
てあり、DSVを積算するテーブル選択回路３からの指令
に応じて、主副いずれか一方の変換テーブルが選択され
る。なお、DSVは、９ビットデータの信号波形の高レベ
ルを＋１点，低レベルを−１点とし、９ビットデータの
進行とともに累積される合計点数を表すものであり、DS
Vの絶対値が小さいほど変換データである９ビットデー
タの直流成分や低周波成分が少なく、前記記録条件に適
うと言える。

［発明が解決しようとする課題］従来の8/9符号器１は、符号変換に伴う冗長ビットが
最小の１ビットで済み、しかもビット間隔をＴとしたと
きに、最小符号反転間隔Tminを0.89Tまで拡張できる
が、最大符号反転間隔Tmaxが20Tとかなり大であるた
め、記録周波数帯域が広帯域化する等の課題があり、ま
た９ビットを単位に１ブロック内のデータを端数のない
形でシンボル化できるビデオデータ処理法式に則った場
合、端数が生ずる８ビット単位のシンボル化自体が相性
の悪さを露呈してしまうといった課題を抱えていた。ま
た、冗長ビットが１ビットの8/9符号器１に対し、冗長
ビットを２ビットとした8/10符号器（図示せず）も、最
小符号反転間隔Tminが0.8Tというように比較的小さいた
めに、どうしても最高記録周波数が高くなってしまい、
記録系の分解能を高めなければならず、高密度記録にも
適さない等の課題があった。

また、特開昭59−171243号「符号変調方式」には、８
ビットデータを10ビットデータに変換するさいに、複数
に分割された変換テーブルから一つを選択し、さらにNR
ZI変調して出力するようにした符号変換方式が開示され
ている。この方式は、1024通り存在する10ビットデータ
のなかから変換符号に相応しくないデータを３つの条件
を指定して除外し、残った10ビットデータをA,B,Cの３
グループに分類し、256個の８ビットデータを、Ａ＋Ｂ
の変換テーブルか又はＡ＋Ｃの変換テーブルを使って10
ビットデータに変換するようにしたものであった。しか
しながら、Ａ＋Ｂの変換テーブルとＡ＋Ｃの変換テーブ
ルは、変調器と復調器を構成した時点でいずれか一方だ
けが採用され、他方は廃棄されることになる。このた
め、８ビットデータに２ビットの冗長ビットを付加した
形の符号変換を行うことの特典として、固定された変換
テーブルに従って一意的かつ単純明快に符号変換するこ
とができるが、ビット数の上で必要最小限の冗長ビット
すなわち１ビットの冗長ビットを付加した形で符号変換
する場合のように、複数の符号変換表の中から例えばDS
V積算値の零収束に配慮してテーブル選択するといった
技術とは全く無縁のものであった。すなわち、8/10符号
変換では、1024通りのデータの中から256通りのデータ
を選ぶため、3/4のデータを捨てることができるが、9/1
0符号変換のように、1024通りのデータの中から512通り
のデータを選ぶため、1/2のデータしか捨てられず、変
換範囲が狭いだけに複数テーブルの選択的併用が要求さ
れたり、複数テーブルの選択条件次第で、変換器や復号
器の構成或いはその動作信頼性が左右されるといったこ
とはないのである。また、上記8/10符号変換方式は、最
大符号反転間隔Tmaxが3.2Tと小さく、またDSVも抑制さ
れるため、記録密度が低いときには安定した記録が可能
であるが、最小符号反転間隔Tminが0.8Tと小さく、また
検出窓幅Twも0.8Tと小さいために、高密度記録に適さな
い等の課題を抱えるものであった。

また、特開昭60−109358号「２進データの符号化装
置」には、変換された符号列のDSV積算値が零に収束す
るよう符号選択するようにした符号変換方式が開示され
ている。しかしながら、この方式は、８ビットデータを
９ビットデータに変換し、さらに１ビットを付加して10
ビットとすることによりDSVを低減するようにしたもの
であり、実質的には8/10符号変換である。また、8/9変
換については、８ビットデータに含まれる特定ビットど
うしの演算値に応じて４通りの変換パターンが用意され
ているが、この変換は論理「０」のビットが連続する最
大数を３以下に押さえる目的でなされるものであり、DS
V積算値の減少を目的とするものではなく、従って8/9変
換により得られた９ビットデータに１ビットのマージン
ビットＭを付加して10ビットデータとするときに、複雑
な変換アルゴリズムが要求されるものであった。すなわ
ち、先行する符号化データの末尾２ビットが「00」で、
かつ後続の符号化データの先頭ビットが「０」であると
きは、マージンビットMBを「１」とし、それ以外につい
ては、マージンビットMBを「０」とし、後続する符号化
データの９ビットのDSVを求め、直前の変換までのDSV積
算値と同極性である場合に限り、マージンビットを
「１」に変更するといった変換アルゴリズムが必要であ
った。このため、8/9変換と9/10変換とを一度に処理す
ることはできず、変換に時間を要することは明らかであ
った。また、この変換により得られる符号もまた、前記
と同様、最大符号反転間隔Tmaxが3.2Tと小さく、またDS
Vも抑制されるため、記録密度が低いときには安定した
記録が可能であるが、最小符号反転間隔Tminが0.8Tと小
さく、また検出窓幅Twも0.8Tと小さいために、高密度記
録に適さない等の課題を抱えるものであった。

さらにまた、特開昭61−261873号「同期信号記録方
法」には、８ビットデータを14ビットの符号語に変換す
る際に、変換ごとに各符号語のDSVが付記された２つの
変換テーブルから一つを選択し、変換された符号列の積
算DSVが０に収束するよう符号変換する符号変換方式が
開示されている。しかしながら、この符号変換方式は、
ビット“1"と“1"の間にビット“0"が必ず８個以上存在
するものであり、記録時はビット“1"を反転、ビット
“0"を非反転とするため、記録波形は連続ビットが２ビ
ット以上９ビット以下となる。このため、最小符号反転
間隔Tminが1.14T（＝２×8T/14）と比較的大きく、最大
符号反転間隔Tmaxが5.14T（＝９×8T/14）と比較的小さ
いなどの有利な点もあるが、検出窓幅Twが0.57T（＝8T/
14）と比較的大きく、高密度記録に関する適応度の指標
となるTmin×Twが0.65と小さく、高密度記録に適さない
等の課題を抱えるものであった。また、８−14符号変換
は、符号語として16384通りの組み合わせの中から256通
りの組み合わせを選んでテーブル化できるため、全ての
組み合わせのうちの63/64は不採用とすることができ、
テーブルに規定する変換内容は制約が少ないだけに設計
事項として自由裁量できる範囲は非常に大である。しか
し、当業者の自由裁量範囲が大きいことは、逆に変換原
理に固執しないで済むことも意味するため、８−14符号
変換について通常の知識を有する者であっても、1024通
りの組み合わせの符号語の中から512通りを選択する９
−10（NTM）符号変換の変換原理を、容易に想到できな
いことは明らかである。また、上記の８−14符号変換方
式は、DSV積算手段やDSV積算値保存手段或いはDSV積算
値に応じたテーブル選択に必要な変換制御手段等につい
ては何ら開示するものではなく、変換制御を担うソフト
ウェアにより直前の符号変換処理において更新されるDS
V積算値を正負判別する場合、テーブル選択処理の外にD
SV積算処理がソフトウェアに要求されるため、ソフトウ
ェアが肥大化しやすい等の課題を抱えるものであった。

［課題を解決するための手段］この発明は、上記課題を解決したものであり、９ビッ
トデータを10ビットデータに符号変換するNTM変調方式
であって、符号変換により得られる10ビットデータを、
ビット“1"とビット“0"のビット数差をデータ個々の直
流バランスを示すDSVに定め、該DSVが零である平衡符号
とそうでない不平衡符号とに分け、９ビットデータを平
衡符号かDSVが正の不平衡符号に符号変換し、10ビット
の変換符号に２の補数で表される最下位ビット“0"を除
く上位３ビットのDSVを付して読み出す読み出し専用の
主変換テーブルと、９ビットデータを平衡符号かDSVが
負の不平衡符号に符号変換し、10ビットの変換符号に２
の補数で表される最下位ビット“0"を除く上位３ビット
のDSVを付して読み出す読み出し専用の副変換テーブル
と、符号変換のつど読み出される前記変換符号に付され
た３ビットのDSVを抽出し、該DSVを積算して保存するDS
V積算手段とを用意し、前記主変換テーブルと副変換テ
ーブルを、512種類ある９ビットデータのうちの252種類
は、個々のデータビットごとに主副ともビット０とビッ
ト１の数が等しく直流成分をもたない同一の変換符号に
変換し、210種類は、ビット０とビット１の数の差が２
で、主副間で相互に符号反転関係にある変換符号に変換
し、残り50種類は、ビット０とビット１の数の差が４
で、主副間で相互に符号反転関係にある変換符号に変換
するよう編成し、直前の符号変換において前記DSV積算
手段に更新保存されたDSV積算値の最上位ビットを参照
し、該最上位ビットが“0"であれば副変換テーブルを選
択し、該最上位ビットが“1"であれば主変換テーブルを
選択し、前記DSV積算値が零に収束するよう符号変換す
ることを特徴とするものである。

［作用］この発明は、９ビットデータをNTM変調して得られる1
0ビットデータを、ビット１とビット０のビット数差を
データ個々の直流バランスを示すDSVに定め、該DSVが零
である平衡符号とそうでない不平衡符号とに分け、９ビ
ットデータを平衡符号かDSVが正の不平衡符号に変換す
る主変換テーブルと、９ビットデータを平衡符号かDSV
が負の不平衡符号に変換する副変換テーブルとを用意
し、主変換テーブルと副変換テーブルが、512種類ある
９ビットデータのうちの252種類は、個々のデータビッ
トごとに主副ともビット０とビット１の数が等しく直流
成分をもたない同一の変換符号に変換し、210種類は、
ビット０とビット１の数の差が２で、主副間で相互に符
号反転関係にある変換符号に変換し、残り50種類は、ビ
ット０とビット１の数の差が４で、主副間で相互に符号
反転関係にある変換符号に変換するよう編成するととも
に、該各変換テーブルにそれぞれ変換符号ごとにDSVを
２の補数として付記しておき、前記DSVを積算して得ら
れるDSV積算値が零に収束するよう主副いずれか一方の
変換テーブルを選択して符号変換を実行し、そのさいに
直前の符号変換により得られたDSV積算値の最上位ビッ
トが“0"であれば副変換テーブルを選択し、“1"であれ
ば主変換テーブルを選択することにより、変換のつど更
新されるDSV積算値を零に収束させ、DSV積算値を一定限
度枠内に保ったまま変換データの直流成分を打ち消し、
RLLC則を満たす高能率符号の生成を可能にする。

［実施例］以下、この発明の実施例について、第１図から第33図
を参照して説明する。第１図は、本発明のNTM変調方式
を適用した9/10符号器の一実施例を示す回路構成図、第
２図ないし第17図は、いずれも第１図に示した9/10符号
器の符号変換に用いる主副一対の変換テーブルの一実施
例を示す図である。

第１図に示す9/10符号器11は、９ビットデータを10ビ
ットデータに符号変換（Nine To Ten Modulation）する
ものであり、あらかじめ用意された主副一対の変換テー
ブルを使い分けながら、変換データのDSV積算値が零に
収束するよう符号変換する。主副一対の変換テーブル
は、９ビットデータの16進数表現である（000）_Ｈ〜（1
FF）_Ｈまでの512個のアドレスをもつ変換ROM内13に格納
されており、主変換テーブルでは、９ビットデータをDS
Vが零の平衡符号かDSVが正の不平衡符号に変換し、副変
換テーブルでは、９ビットデータを平衡符号かDSVが負
の不平衡符号に変換する。

第２図〜第17図に示した主変換テーブルは、（000）
_Ｈ〜（0FB）_Ｈの252個の９ビットデータに対し、DSVが
０の10ビットデータを対応させ、さらに（0FC）_Ｈ〜（1
CD）_Ｈまでの210個の９ビットデータに対しては、DSVが
＋２の10ビットデータを対応させ、残る（1CE）_Ｈ〜（1
FF）_Ｈまでの50個の９ビットデータに対しDSVが＋４の1
0ビットデータを対応させてある。また、副変換テーブ
ルについては、（000）_Ｈ〜（0FB）_Ｈの252個の９ビッ
トデータに対し、主変換テーブルで用いたのと全く同じ
10ビットデータを対応させ、さらに（0FC）_Ｈ〜（1CD）
_Ｈの210個の９ビットデータに対して、DSVが−２の10ビ
ットデータを対応させ、最後に残る（1CE）_Ｈ〜（1FF）
_Ｈまでの50個の９ビットデータに対し、DSVが−４の10
ビットデータを対応させてある。ただし、（0FC）_Ｈ以
下は、主変換テーブルと副変換テーブルとで、10ビット
データは互いに符号反転関係にある。

ちなみに、10ビットデータ（以下、チャンネルビット
と呼ぶ）のビット構成を考えた場合に、ビットと０と１
が同数でDSVが零であるチャンネルビットは、10個のな
かから５個をとる組み合わせ、すなわち₁₀C₅（＝252）
通りが存在する。また、ビット０と１の数の差が２でDS
Vが±２であるチャンネルビットは、10個のなかから６
個をとる組み合わせ、すなわち₁₀C₆（＝210）通り存在
する。さらに、ビットと０と１の差が４でDSVが±４の
チャンネルビットは、10個のなかから７個をとる組み合
わせ、すなわち₁₀C₇（＝120）通り存在するが、ここで
はそのうちの50通りを用いており、DSV抑制の観点から
は、前記252通りと210通りのチャンネルビットは、全て
使い切ることが望ましい。

ところで、変換により得られるチャンネルビットは77
2通り存在するわけであるが、0,±2,±４と５種類存在
するDSVは、いずれも２の補数で表示され、どのDSVにも
共通する最下位ビット“0"を除く上位３ビットだけを10
ビットデータの上位側に結合させてテーブル内に格納し
てある。なお、DSV−２は111であり、DSV−４は110であ
る。

ここで、変換対象である９ビットデータは、まず初段
のＤフリップフロップ回路12を経て変換ROM13に送り込
まれる。そして、変換ROM13内に格納された主副いずれ
か一方の変換テーブルに従って13ビットデータに変換さ
れた後、下位10ビットと上位３ビットが、それぞれ外部
出力用のＤフリップフロップ回路14とDSV積算回路15に
供給される。実施例に示したDSV積算回路15は、変換ROM
13の上位３ビット出力にそれまでのDSVを加算すること
でDSV積算値を更新する加算回路16と、この加算回路16
の出力をラッチするＤフリップフロップ回路17からな
り、現在のDSV積算値を表すＤフリップフロップ回路17
の出力が加算回路16の被加算入力とされる。

Ｄフリップフロップ回路17の出力最上位ビットは、DS
V積算値の正負を表しており、このためDSV積算値が零又
は正のときは、Ｄフリップフロップ回路17のロウレベル
のラッチ出力をもって副変換テーブルの選択が実行され
る。また、DSV積算値が負のときは、Ｄフリップフロッ
プ回路17のハイレベルの出力をもって主変換テーブルが
選択される。

いまここで、最下位ビットを除くDSV積算値が001すな
わち＋２であるときに、９ビットデータとして01111111
1が送られてきたとする。この場合、Ｄフリップフロッ
プ回路17の出力はロウレベルであり、副変換テーブルに
従った符号変換が行われ、アドレス（0FF）_Ｈに対応す
るデータ1111110001000が出力される。なお、出力デー
タの上位３ビット111は、チャンネルビット1110001000
のDSV−２を表しており、この−２がDSV積算回路15内で
それまでのDSV積算値＋２に加算される結果、DSV積算値
は０に戻される。

こうして、次々に送られてくる９ビットデータは、DS
V積算値を零に収束させる方向で符号変換されていくの
であるが、９ビットデータのビット間隔Ｔに対し、10ビ
ットデータのビット間隔すなわち最小符号反転間隔Tmin
は、9/10・Ｔ（＝0.9T）で表される。また、短いほどよ
い最大符号反転間隔Tmaxは、10ビットデータが11100000
00,0000001111と続く最悪のケースを想定することで、1
3個の“0"が持続する期間、すなわち13Tmin（＝11.7T）
となる。

このように、上記9/10符号器11は、変換データの直流
成分の最大限度を−４〜＋４に抑えることができ、最大
符号反転間隔Tmaxをビット間隔Ｔの117/10倍に押さえ、
記録最高周波数を抑制することができる。また、512個
のアドレスをもつ変換ROM13に格納した一対の変換テー
ブルから、DSV積算回路15のDSV積算値に応じて10ビット
データ（チャンネルビット）を読み出すことで、最小符
号反転間隔Tminが0.9T,最大符号反転間隔Tmaxが11.7T,
そして検出窓幅Twが0.9TといったRLLC（Run Length Lim
ited Code）則を満たすチャンネルビットが得られる。

また、最小符号反転間隔（Tmin）がビット間隔の9/10
倍と１よりも小さいものの、検出窓幅（Tw）がビット間
隔の9/10倍と比較的大きいため、高密度記録に関する適
応度の指標となるTmin×Twが0.81と従来の８−14符号変
換方式の0.65よりも大であり、高密度記録への適性は十
分である。また、1024通りの組み合わせの符号語の中か
ら512通りを選択する符号変換であるから、可能な変換
符号の中の1/2しか捨てることができないが、例えば163
84通りの組み合わせの変換符号の中から256通りの組み
合わせを選んでテーブル化できる８−14符号変換方式の
ように、全ての組み合わせのうちの63/64は不採用とす
るような変換内容を大雑把に決定できる変換方式と異な
り、自由裁量により選択できる数が限られた組み合わせ
の中から、合目的的に慎重に選択した組み合わせをもっ
て９−10変換するしかなく、このことが結果的に紛れの
少ない無駄のない符号変換を可能にする。

さらにまた、一旦変換原理を決定した後は、512個の
アドレスをもつ変換ROM内に主副一対の変換テーブルを
格納し、これにDSV積算手段を付加することで、小規模R
OMの特徴を活かしたPLA化と回路全体の構成の簡単化を
図ることができ、しかも変換制御を担うソフトウェアに
より直前の符号変換処理において更新されるDSV積算値
を正負判別するのと異なり、DSV積算回路15が積算するD
SV積算値に応じて主副の変換テーブルを選択すること
で、テーブル選択処理をハードウェアにより実行してソ
フトウェアの肥大化を抑制することができる。また、RL
LC則を満たす10ビットデータが効率よく得られるので、
特に差分パルス符号変調（DPCM）による帯域圧縮処理を
施すビデオデータのように、９ビットデータを単位とす
る処理に好適なデータの符号変換に好適であり、その場
合出現頻度の高い９ビット差分データほどDSVが零の10
ビットデータに変換されるため、常用域での直流成分を
可及的に抑制することができる。

なお、上記実施例において、DSVが±２の全部で210種
類あるチャンネルビットのうち、データビット（1CD）
_Ｈに対応するチャンネルビット1111110000（000000111
1）は、最上位ビットから同種ビットが６個連続してお
り、またデータビット（0FC）_Ｈに対応するチャンネル
ビット0000111111（1111000000）は、最下位ビットまで
同種ビットが６個連続するため、前述の最大符号反転間
隔Tmax抑制の観点からは好ましいものではない。そこ
で、変換ROM13内に格納する変換テーブルを、第18図な
いし第33図に示したものに変更することもできる。

すなわち、第２図ないし第17図に示した変換テーブル
に示される変換態様のうち、まず、252種類存在するDSV
が±２のチャンネルビットのうち、チャンネルビット11
11110000（0000001111）とチャンネルビット0000111111
（1111000000）を除外し、この除外により生じた変換表
の空白部分を、隣接するデータビットに対応するチャン
ネルビットを繰り上げることで補填する。従って、DSV
±２のチャンネルビットは、２通り減って208通りとな
る。一方また、DSVが±４の50種類のチャンネルビット
についても、最上位ビットから連続する同種ビット或は
最下位ビットまで連続する同種ビットの数を最大で５以
内に押えるため、データビット（1CE）_Ｈに対応するチ
ャンネルビット0001111111（1110000000）やデータビッ
ト（1CF）_Ｈに対応するチャンネルビット0010111111（1
101000000）さらにはデータビット（1D6）_Ｈに対応する
チャンネルビット0100111111（1011000000）やデータビ
ット（1F2）_Ｈに対応するチャンネルビット1000111111
（0111000000）を、変換テーブルから除外する。そし
て、第２図〜第17図の変換テーブルから除外した６種類
のチャンネルビットの空白を埋めるため、第33図に示す
データビット（1FA）_Ｈ〜（1FF）_Ｈに対し、DSVが±４
で、かつまた最上位ビットから連続する同種ビット或は
最下位ビットまで連続する同種ビットの数が５を越えな
いチャンネルビットを充当してある。

第18図〜33図に示した変換表を用いた場合の最大符号
反転間隔Tmaxは、チャンネルビットが1111100000,00000
11111と続く最悪のケースを想定することで、10個の
“0"が持続する期間、すなわち10Tmin（＝9T）となり、
前記実施例の11.7Tに比べて2.7Tだけ短縮できることに
なる。こうした最大符号反転間隔Tmaxの短縮によるメリ
ットは大きく、再生時の自己同期能力の向上による高品
位再生を可能にするものである。

なお、変換ROM13内に格納する変換テーブルとして
は、第２図ないし第17図に例示したものや、或は第18図
ないし第33図に例示したもの以外に、例えばチャンネル
ビット内に最上位ビットから連続して現れる同種ビット
或は最下位ビットまで連続して現れる同種ビットの数を
４以下に抑えるような変換態様を規定する変換テーブル
を用いることもできる。

［発明の効果］以上説明したように、この発明は、変換符号に２の補
数表示のDSVを付記した主・副一対の変換テーブルとDSV
積算手段とを用意し、例えば0,±2,±４と５種類存在す
るDSVを、いずれも２の補数で表示し、どのDSVにも共通
する最下位ビット“0"を除く上位３ビットだけを、例え
ばDSV−２は111、DSV−４は110のごとく変換符号に付記
するだけで変換テーブルを完成することができ、しかも
DSV積算値が正であるか負であるかは、その最上位ビッ
トが“0"であるか“1"であるかに対応するため、DSV積
算値の最上位ビットを参照するだけで変換テーブルの主
副の選択が可能であり、DSV積算値が正又は零であれば
副変換テーブル、負であれば主変換テーブルといった選
択が、短時間で能率的にしかも誤りなく可能であり、ま
た変換データの直流成分は±４以内に抑えることがで
き、同時にまた最大符号反転間隔（Tmax）についても、
隣接する変換符号（チャンネルビット）間で同種ビット
が最大で13ビット連続する場合に発生するため、ビット
間隔の117/10倍以下に押さえることができ、これにより
記録最高周波数の抑制が可能であり、また最小符号反転
間隔（Tmin）がビット間隔の9/10倍と１よりも小さい
が、検出窓幅（Tw）がビット間隔の9/10倍と比較的大き
いため、高密度記録に関する適応度の指標となるTmin×
Twが0.81と従来の８−14符号変換方式の0.65よりも大で
あり、従って高密度記録への適性は十分であり、また10
24通りの組み合わせの符号語の中から512通りを選択す
る符号変換であるから、可能な変換符号の中の1/2しか
捨てることができないが、例えば16384通りの組み合わ
せの変換符号の中から256通りの組み合わせを選んでテ
ーブル化できる８−14符号変換方式のように、全ての組
み合わせのうちの63/64は不採用とするような変換内容
を大雑把に決定できる変換方式と異なり、自由裁量によ
り選択できる数が限られた組み合わせの中から、合目的
的に慎重に選択した組み合わせをもって９−10変換する
しかないために、結果的に紛れの少ない無駄のない符号
変換を可能にしており、主変換テーブルと副変換テーブ
ルにおいて、512種類ある９ビットデータのうちの252種
類については、個々のデータビットを主副ともビット０
とビット１の数が等しく直流成分をもたない同一の変換
符号に変換し、210種類については、ビット０とビット
１の数の差が２で、主副間で相互に符号反転関係にある
変換符号に変換し、残りの50種類について、ビット０と
ビット１の数の差が４で、主副間で相互に符号反転関係
にある変換符号に変換するようテーブル編成したこと
で、DSV評価を最優先した9/10変換が可能であり、変換
テーブル内にDSVが０と±２の変換符号について、組み
合わせ公式から導かれる全ての変換符号を網羅し、変換
データの直流成分を良好に抑制することができ、さらに
またかくのごとく変換原理を決定した後は、512個のア
ドレスをもつ変換ROM内に主副一対の変換テーブルを格
納し、これにDSV積算手段を付加することで、小規模ROM
の特徴を活かしたPLA化と回路全体の構成の簡単化を図
ることができ、しかも変換制御を担うソフトウェアによ
り直前の符号変換処理において更新されるDSV積算値を
正負判別するのと異なり、DSV積算手段が積算するDSV積
算値に応じて主副の変換テーブルを選択することで、テ
ーブル選択処理をハードウエアにより実行してソフトウ
ェアの肥大化を抑制することができ、さらにRLLC則を満
たす10ビットデータが効率よく得られるので、特に９ビ
ットデータを単位とする処理に適したDPCMによる帯域圧
縮処理を施すビデオデータのように、出現頻度の高い９
ビット差分データほどDSVが零の10ビットデータに変換
することで、常用域での変換データの直流成分を可及的
に抑制することができる等の優れた効果を奏する。

また、この発明は、主変換テーブルと副変換テーブル
が、前記210種類の９ビットデータに対応する変換符号
のうち、同種ビットが最上位ビットから６個連続する変
換符号1111110000（0000001111）及び同種ビットが最下
位ビットまで６個連続する変換符号0000111111（111100
0000）については、例外的にビット０とビット１の数の
差が４であって、しかも最上位ビットから連続する同種
ビットの数又は最下位ビットまで連続する同種ビットの
数が最大で５以下で、主副間で相互に符号反転関係にあ
る変換符号に変換し、さらにDSVが０の252種類を除く残
り50種類についても、ビット０とビット１の数の差が４
で、しかも最上位ビットから連続する同種ビットの数又
は最下位ビットまで連続する同種ビットの数が最大で５
以下で、主副間で相互に符号反転関係にあるチャンネル
ビットに変換することにより、DSV評価をごく僅かだけ
劣化させるものの、最大符号反転間隔をビット間隔の1
1.7倍から９倍にまで短縮し、再生時の自己同期能力の
向上を図ることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のNTM変調方式を適用した9/10符号器
の一実施例を示す回路構成図、第２図ないし第17図は、
いずれも第１図に示した9/10符号器の符号変換に用いる
主副一対の変換テーブルの一実施例を示す図、第18図な
いし第33図は、いずれも第１図に示した9/10符号器の符
号変換に用いる主副一対の変換テーブルの他の実施例を
示す図、第34図は、ビデオデータの画素配列の一例を示
す図、第35図は、従来の8/9符号器の一例を示す回路構
成図である。 11……9/10符号器 13……変換ROM 15……DSV積算回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】９ビットデータを10ビットデータに符号変
換するNTM変調方式であって、符号変換により得られる1
0ビットデータを、ビット“1"とビット“0"のビット数
差をデータ個々の直流バランスを示すDSVに定め、該DSV
が零である平衡符号とそうでない不平衡符号とに分け、
９ビットデータを平衡符号かDSVが正の不平衡符号に符
号変換し、10ビットの変換符号に２の補数で表される最
下位ビット“0"を除く上位３ビットのDSVを付して読み
出す読み出し専用の主変換テーブルと、９ビットデータ
を平衡符号かDSVが負の不平衡符号に符号変換し、10ビ
ットの変換符号に２の補数で表される最下位ビット“0"
を除く上位３ビットのDSVを付して読み出す読み出し専
用の副変換テーブルと、符号変換のつど読み出される前
記変換符号に付された３ビットのDSVを抽出し、該DSVを
積算して保存するDSV積算手段とを用意し、前記主変換
テーブルと副変換テーブルを、512種類ある９ビットデ
ータのうちの256種類は、個々のデータビットごとに主
副ともビット０とビット１の数が等しく直流成分をもた
ない同一の変換符号に変換し、210種類は、ビット０と
ビット１の数の差が２で、主副間で相互に符号反転関係
にある変換符号に変換し、残り50種類は、ビット０とビ
ット１の数の差が４で、主副間で相互に符号反転関係に
ある変換符号に変換するよう編成し、直前の符号変換に
おいて前記DSV積算手段に更新保存されたDSV積算値の最
上位ビットを参照し、該最上位ビットが“0"であれば副
変換テーブルを選択し、該最上位ビットが“1"であれば
主変換テーブルを選択し、前記DSV積算値が零に収束す
るよう符号変換することを特徴とするNTM変調方式。
【請求項２】前記主変換テーブルと副変換テーブルは、
前記210種類の９ビットデータに対応する変換符号のう
ち、同種ビットが最上位ビットから６個連続する変換符
号1111110000（0000001111）及び同種ビットが最下位ビ
ットまで６個連続する変換符号0000111111（111100000
0）については、例外的にビット０とビット１の数の差
が４であって、しかも最上位ビットから連続する同種ビ
ットの数又は最下位ビットまで連続する同種ビットの数
が最大で５以下で、主副間で相互に符号反転関係にある
変換符号に変換することを特徴とする請求項１記載のNT
M変調方式。
【請求項３】前記主変換テーブルと副変換テーブルは、
前記50種類のデータビットに対応する変換符号につい
て、ビット０とビット１の数の差が４で、しかも最上位
ビットから連続する同種ビットの数又は最下位ビットま
で連続する同種ビットの数が最大で５以下で、主副間で
相互に符号反転関係にある変換符号に変換することを特
徴とする請求項１記載のNTM変調方式。