JP3013367B2 - ディジタル変調方法及び記録方法 - Google Patents

ディジタル変調方法及び記録方法

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JP3013367B2
JP3013367B2 JP1284402A JP28440289A JP3013367B2 JP 3013367 B2 JP3013367 B2 JP 3013367B2 JP 1284402 A JP1284402 A JP 1284402A JP 28440289 A JP28440289 A JP 28440289A JP 3013367 B2 JP3013367 B2 JP 3013367B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、PCMオーディオ信号、コンピュータで使
用されるディジタルデータ等を記録媒体例えば光ディス
クに記録するのに使用されるディジタル変調方法及び記
録方法に関する。
〔従来の技術〕
ディジタルデータを磁気テープ、光ディスク等の記録
媒体に記録する時に、記録するディジタルデータを変調
することが行われる。この変調は、ディジタル変調或い
はチャンネル符号化と称される。ディジタル変調方式と
しては、種々の方式が提案されている。ディジタル変調
方式を評価するパラメータとしては、検出窓幅Tw、最小
反転間隔Tmin、最大反転間隔Tmax、記録密度DR(Densit
y Ratio)等がある。既に提案されているディジタル変
調方式は、変調された信号の周波数スペクトルにおける
直流成分の除去(所謂DCフリー)、最小反転間隔Tminの
増大、又は、検出窓幅Twの増大を目的としている。
例えばCD(コンパクトディスク)で採用されているEF
M(Eight to Fourteen Modulation)は、特開昭57−488
48号公報に記載されているように、データビットの8ビ
ットを14ビットのチャンネルビットに変換するものであ
る。14ビットとしては、“1"(論理的1)と“1"との間
に挟まれた“0"(論理的0)が2個以上入るビットパタ
ーンが選択される。この条件を満たすものは、(214=1
6,384)個の中で277個あり、この277個の中でTmaxが所
定値以下のものは、267個ある。この267個のパターンが
256個のデータと一対一に対応される。
データビット間隔をTbで表すと、上記のEFMは、 Tw=(8/17)Tb Tmin=3Tw=(24/17)Tb Tmax=11Tw=(88/17)Tb DR=(24/17) のパラメータを有している。
また、14ビットの各シンボルでは、“1"と“1"との間
に“0"が2個以上という条件が満たされるが、シンボル
同士の間でもこの条件を満たすために、3ビットの接続
ビットが使用される。接続ビットとしては、(000)(1
00)(010)(001)の4種類が用意されている。Tmin、
Tmax等のパラメータが満足され、また、変調後のデータ
のDSV(Digital Sum Value、ハイレベルを+1、ローレ
ベルを−1として積算する)が最小となるように、4種
類の接続ビットの一つが決定される。この規則で接続ビ
ットを決定することで変調されたデータの低周波成分を
減少させることができる。従って、最終的に8ビットの
データビットが17ビットのチャンネルビットに変換され
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のディジタル変調方法例えばEFMは、変調後のデ
ータからのクロック抽出を容易とし、また、変調後のデ
ータの低周波成分を低減するために、最大反転間隔Tmax
をなるべく小さくするものであった。しかしながら、DC
成分の除去が要求されない記録/再生の場合、或いは変
調データからクロック抽出を行う必要が無い場合には、
Tmaxの制約をより緩やかにできる。
DC成分の除去の要請が無い或いは少ない場合として
は、トランスのような直流伝送ができない要素を介さな
い場合とか、“0"から“1"に、或いはその逆に反転する
エッジが精度を持つ記録/再生方法例えばNRZIの方法が
使用される場合がある。
また、光磁気ディスクのように、書き換え可能な光デ
ィスクに関して、1トラックを細分化したセグメント毎
に設けられたプリフォーマットエリア内に、クロックピ
ットとトラッキング用のサーボピットとを形成する方式
が提案されている。この方式では、クロックピットの再
生出力をPLLに供給してビットクロックを抽出するの
で、データエリアに記録されるデータのTmaxが長くて
も、クロック抽出の点で影響が無い。さらにトラッキン
グ用のサーボピットが存在するのでDC成分があってもト
ラッキングサーボが安定にかかる。
また、EFMは、8ビットを17ビットに変換するため
に、変調用のクロックの発生が面倒な問題を有してい
た。つまり、データビットに関するクロックの周波数と
チャンネルビットに関するクロックの周波数とが整数比
の関係を持たないために、両者のクロックを形成するた
めのハードウエアの規模が大きい問題があった。
従って、この発明の目的は、最大反転間隔Tmaxの制約
を緩やかにして、他のパラメータを良好とできるディジ
タル変調方法及び記録方法を提供することにある。
また、この発明の他の目的は、データビット用のクロ
ックとチャンネルビット用のクロックの生成が容易なデ
ィジタル変調方法及び記録方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
請求項1の発明は、MビットのデータをNビット(M/
N)の変調データに符号化するディジタル変調方法にお
いて、 変調データのビット列で“1"と“1"とで挟まれる連続
する“0"の個数の最大値に制約を与えることなく、“0"
の個数の最小値が最大となるように、変調データが構成
され、且つ変調データの接続部分についても最小値が最
大となる条件を満たすように構成されていることを特徴
とするディジタル変調方法である。
請求項4の発明は、MビットのデータをNビット(M
<N)の変調データに符号化して記録媒体に記録するデ
ィジタルデータ記録方法において、 変調データのビット列で“1"と“1"とで挟まれる連続
する“0"の個数の最大値に制約を与えることなく、“0"
の個数の最小値が最大となるように、変調データが構成
され、且つ変調データの接続部分についても最小値が最
大となる条件を満たすように、Mビットのデータを変調
して記録することを特徴とするディジタルデータ記録方
法である。
〔作用〕
“1"と“1"とで挟まれる連続する“0"の個数が最大と
なるように構成されているので、Tminが長くなる。ま
た、最大反転間隔Tmaxの制約を除くことで、上記の連続
する“0"の個数が等しい他の変調方法と比してNを小さ
くできる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。第1図において、1が記録媒体例えば光磁気デ
ィスクに記録するディジタルデータが供給される入力端
子であり、2が入力データを8ビット並列のデータに変
換する直列並列変換回路であり、3がデータ変換回路で
ある。
データ変換回路3は、ROMあるいはPLA等で構成され、
8ビット毎のデータビットd1,d2,・・・,d8が供給さ
れ、16ビット毎のチャンネルビットc1,c2,・・・,c16を
出力する。この8ビットを16ビットに変換するテーブル
は、第2図Aから第2図Hに示すものである。データ変
換回路3からの16ビット並列のデータc1,c2,・・・,c16
が並列直列変換回路4に供給され、出力端子5にビット
シリアルの記録データが得られる。この記録データが図
示せずも光ピックアップに供給され、光磁気ディスクに
記録される。
光磁気ディスクには、同心円或いは渦巻状のトラック
が形成され、各トラックが所定数のセクタに分割され、
各セクタが所定数のセグメントに分割される。セグメン
ト毎にサーボエリアがエンボス加工でプリ記録されてい
る。サーボエリア内には、トラックアドレスの下位ビッ
トに一致したアクセスコードと、クロック抽出用のクロ
ックピットと、トラッキングエラー検出用のウオブリン
グピットとが形成されている。記録データは、このサー
ボエリアの後に続くデータエリアに記録される。アクセ
スコードは、ターゲットトラックを探すシーク動作で使
用される。ディスクからデータを再生する時には、サー
ボエリアのクロックピットの再生出力と同期した再生ク
ロックがPLLにより形成され、また、ウオブリングピッ
トの再生出力を用いることによりトラッキングサーボが
動作される。
変調用のクロックを形成するために、6で示すクロッ
ク発生回路が設けられ、クロック発生回路6の出力信号
が並列直列変換回路4に供給される。また、クロック発
生回路6の出力信号が1/2分周回路7に供給され、1/2分
周回路7で周波数が1/2とされたクロックが直列並列変
換回路2に供給される。この実施例では、MビットをN
ビットに変換するディジタル変調であって、(M=8、
N=16)とされている。従って、データビットの処理と
チャンネルビットの処理とに必要とされるクロックの周
波数が整数比の関係にあり、1/2分周回路7を使用する
簡単な回路構成で変調に必要なクロックを発生できる。
第2図Aから第2図Hに示すコード変換テーブルは、
変調で得られるデータ(c1からc16)において、“1"と
“1"との間に必ず“0"が2個以上入る規則を満足し、こ
の規則は、16ビットのシンボル間が接続される時でも満
たされている。EFMと同様に、8ビットのデータを変換
して上述の規則を満足するためには、最小限14ビットが
必要である。即ち、16ビットが全て“0"のパターンを除
いて、上述の規則を満足するパターンは、276個あり、
(28=256)個のデータが276個のパターンの中の256個
と一対一に対応させられる。第2図から分るように、チ
ャンネルビットの最後の2ビットc15及びc16が共に“0"
であるので、16ビットのシンボルが接続された時も、必
ず“1"と“1"との間に“0"が2個以上入る規則が満足さ
れる。
この実施例のディジタル変調のパラメータは、下記に
示される。但し、Tbは、データビットの間隔である。
Tw=1/2Tb Tmin=3Tw=(3/2)Tb Tmax=19Tw=(19/2)Tb DR=3/2 第2図Aから第2図Hに示されるコード変換テーブル
は、EFMの変換テーブルに対して、c15及びc16の2個の
チャンネルビットとして、“0"を付加したものである。
この場合、EFMの変換テーブルで得られる14ビットの先
頭に2ビットの“0"を付加しても良く、或いは先頭及び
最後に“0"を夫々付加しても良い。勿論、EFMと異なっ
たコード変換テーブルを使用することもできる。
なお、MとNの関係は、整数比であれば、2に限ら
ず、クロックの発生を容易とできる。
〔発明の効果〕
この発明は、直流成分の除去が強くは要請されず、ま
た、記録されたデータの他の手段で再生データと同期し
たクロックを形成できる記録/再生の場合に、最大反転
間隔Tmaxの制約を除くことができる。従って、最大反転
間隔Tmax以外のパラメータである最小反転間隔Tmin、記
録密度DRを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図はコ
ード変換回路の変換テーブルを示す略線図である。 図面における主要な符号の説明 3:コード変換回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 7/14

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】MビットのデータをNビット(M<N)の
    変調データに符号化するディジタル変調方法において、 変調データのビット列で“1"と“1"とで挟まれる連続す
    る“0"の個数の最大値に制約を与えることなく、上記
    “0"の個数の最小値が最大となるように、上記変調デー
    タが構成され、且つ上記変調データの接続部分について
    も上記最小値が最大となる条件を満たすように構成され
    ていることを特徴とするディジタル変調方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、 N=aM(aは2以上の正の整数)の関係を満たすように
    されたことを特徴とするディジタル変調方法。
  3. 【請求項3】請求項2において、 M=8,N=16,であることを特徴とするディジタル変調方
    法。
  4. 【請求項4】MビットのデータをNビット(M<N)の
    変調データに符号化して記録媒体に記録するディジタル
    データ記録方法において、 変調データのビット列で“1"と“1"とで挟まれる連続す
    る“0"の個数の最大値に制約を与えることなく、上記
    “0"の個数の最小値が最大となるように、上記変調デー
    タが構成され、且つ上記変調データの接続部分について
    も上記最小値が最大となる条件を満たすように、Mビッ
    トのデータを変調して記録することを特徴とするディジ
    タルデータ記録方法。
  5. 【請求項5】請求項4において、 Mビットのデータのクロックを変調データ以外から抜き
    出すようにし、そのデータクロックからNビットの変調
    データのクロックを発生することを特徴とするディジタ
    ルデータ記録方法。
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