JP3091497B2 - デジタル変調方法，デジタル変調回路，デジタル復調回路およびデジタル復調方法 - Google Patents

デジタル変調方法，デジタル変調回路，デジタル復調回路およびデジタル復調方法

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JP3091497B2 JP10518178A JP51817898A JP3091497B2 JP 3091497 B2 JP3091497 B2 JP 3091497B2 JP 10518178 A JP10518178 A JP 10518178A JP 51817898 A JP51817898 A JP 51817898A JP 3091497 B2 JP3091497 B2 JP 3091497B2
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亜輝臣 国狭
修朗 伊藤
誠一郎 高橋
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Sanyo Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明はデジタル変調回路，デジタル変調方法，デ
ジタル復調回路およびデジタル復調方法に関する。より
特定的には、この発明は未知のデータ列を記録媒体に記
録するために記録信号波形列に変調するデジタル変調回
路およびデジタル変調方法と、信号波形列をデータ系列
に復調するデジタル復調回路およびデジタル復調方法に
関する。
背景技術 ２値のデータ系列は、適当な記録信号波形列に変調さ
れて記録媒体に記録される。たとえば、２値のデータ系
列はRLL符号化され、さらにNRZI変調されて記録媒体に
記録される。これにより、記録密度を高めることができ
る。２値のデータ系列は、そのままNRZ変調またはNRZI
変調して記録媒体に記録する場合もある。
RLL符号化では、入力されたデータ列からｍビットの
データ語が順に切出され、各データ語が各々ｎビットの
符号語に変換される。この変換では、NRZI変調後の記録
信号の極性反転間隔の最小値Tminを大きくし、かつ最大
値Tmaxを小さくするための制約が課される。すなわち、
RLL符号化後のコード列において、ビット「１」とビッ
ト「１」の間に存在するビット「０」の個数を、ｄ個以
上でかつｋ個以下にするという制約が課される。この制
約を満たすように変換されたRLL符号は（d,k;m,n）RLL
符号と称される。
NRZI変調では、RLL符号がビット「１」で反転され、
ビット「０」で反転しない変調が行なわれる。これによ
り、NRZI変調後の記録信号におけるビット反転間隔は、
NRZI変調前のRLL符号におけるビット反転間隔よりも大
きくなる。このため、NRZI変調前のRLL符号を記録媒体
に記録して再生する場合と比較して、NRZI変調後の記録
信号を記録媒体に記録して再生する場合の方が、再生信
号における波形歪みが低減され、その結果読出エラーが
低減される。また、同程度の読出エラーが許容される場
合は、NRZI変調後の記録信号を記録媒体に記録する場合
の方が、NRZI変調前の記録信号を記録媒体に記録する場
合よりも、記録密度を高めることができる。
記録信号波形列には、下記の点が望まれる。
（１） 記録信号の極性反転間隔の最小値Tmin Tminは、「ｄ＋１」と検出窓幅Twとの積で求まる。記
録密度を高めると記録信号の反転間隔が小さくなって、
再生信号が波形干渉によって歪みやすくなる。また、そ
の結果、読出エラーを生じやすくなる。記録密度の高い
記録媒体を読出す際の波形歪みを低減して、読出エラー
を低減するためには、Tminは大きい方が望ましい。
（２） 記録信号の極性反転間隔の最大値Tmax Tmaxは、「ｋ＋１」と検出窓幅Twとの積で求まる。極
性が反転しない間は再生パルスを得ることができない。
このため、クロックを再生パルスから直接的に発生させ
ることができず、クロックが不正確になりやすい。ま
た、極性反転間隔が長くなると、直流成分の変動が大き
くなり、したがってTmaxは小さい方が望ましい。
（３） 直流成分または定周波成分 記録装置および再生装置は、交流結合素子を有してい
る。このため、記録信号が直流成分を持つと、交流結合
素子において記録信号波形が歪んでしまうため、好まし
くない。また、この記録時に失われた直流成分を、再生
時において復活することはできない。このため、直流成
分や低周波成分は少ない方が望ましい。
記録信号中の直流成分や低周波成分の評価には、DSV
（Digital Sum Value）が用いられる。DSVは、ビット
「１」の値を「＋１」，ビット「０」の値を「−１」と
して、記録信号の波形列の開始時点からの累積値を求め
たものである。このDSVの絶対値が小さければ、直流成
分または低周波成分は小さい。また、各符号中の直流成
分や低周波成分の評価には、CDS（Codeword Digital Su
m）が用いられる。CDSは各符号語内でのDSVであり、こ
のCDSが小さければ、当該符号語の直流成分または低周
波成分も小さい。
（４） 検出窓幅Tw 検出窓幅Twは、（m/n）Ｔで与えられ、再生ビットの
検出に使用できる時間、すなわち分解能を示す。また、
検出窓幅Twは波形干渉や雑音などに起因する再生信号の
位相変動に対する許容能力を示しており、大きい方が望
ましい。
（５） 拘束長Lc. Tmin,Tmax,DSVを改善するため、前後の符号語を参照
して符号化を行なう場合がある。その際に参照される前
後の符号語の長さを拘束長Lcと称する。このLcが大きい
ほどエラーの伝搬が大きなり、回路構成も複雑になるの
で、Lcは小さい方が望ましい。
ところで、特開昭52−128024号公報には、NRZI変調後
の記録信号のTminを大きくし、Tmaxを小さくする技術が
開示されている。この公報では、入力されるデータ列か
ら２ビットのdatawordを順に切出して各々３ビットのco
dewordに変換するRLL符号化により、（1,7;2,3）RLL符
号が生成される。この生成されたRLL符号のコード列がN
RZI変調される。また、ｄ＝１の制約を満たすことがで
きない場合は、（1,7;4,6）RLL符号が生成される。
また、特公平１−27510号公報には、NRZI変調後の記
録信号の直流成分を低減するように符号変換（RLL符号
化）する技術であって、NRZI変調後の記録信号のTminが
小さくならないように符号変換する技術が開示されてい
る。この公報では、符号変換後のコード列からｎビット
ずつのブロックが順に切出され、隣接する各ブロック間
に各々複数ビットの冗長ビットが挿入される。この冗長
ビット挿入後のコード列がNRZI変調回路に供給される。
ここで、冗長ビットは、当該冗長ビットが挿入されるべ
きブロック間での符号反転の要否と、直前のブロックの
末尾部分の状態に基づいて選択される。つまり、NRZI変
調後の記録信号の直流成分が低減され、かつTminが小さ
くならないように選択される。
さらに、特公平５−34747号公報には、データ列をRLL
符号に変換する変換規則をデータ系列の並びに応じて調
整することにより、Tminが1.5T,Tmaxが4.5T,Lcが5Tにな
る符号変換方法が開示されている。
特公平４−77991号公報には、NRZI変調後の記録信号
の直流成分を低減し、かつTminを大きくする技術が開示
されている。この公報では、入力されるデータ列から８
ビットのdatawordが順に切出されて、各datawordが各々
14ビットのcodewordに変換される。この変換は、変換後
のコード列において、ビット「１」とビット「１」の間
に存在するビット「０」の個数が１個以上でかつ８個以
上となるように行なわれる。また、８ビットのdataword
を14ビットのcodewordに変換するためのテーブルは２つ
用意されており、直前に変換されたcodewordの末尾にお
けるDSVに基づいて、いずれか一方のテーブルのcodewor
dが選択される。つまり、NRZI変調後の記録信号の直流
成分が低減されるように選択される。
さらに、特開平６−311042号公報には、NRZI変調後の
記録信号の直流成分を十分に低減するとともに、Tminを
大きくすることにより記録密度DR（Density Ratio）を
向上させる技術が開示されている。この公報では、入力
されるデータ列から８ビットのdatawordが順に切出され
て、各datawordは各々17ビットのcodewordに変換され
る。この変換は、変換後のコード列において、ビット
「１」とビット「１」の間に存在するビット「０」の個
数が２個以上でかつ９個以下となるように行なわれる。
上述の17ビットのcodewordは、８ビットのdatawordに
対応する15ビットのcodeに、２ビットの冗長ビットを付
加することによって得られる。上述の特開平６−311042
号公報では、８ビットのdatawordを15ビットのcodeに対
応づけるテーブルが２種類用意されており、また、２ビ
ットの冗長ビットが３種類用意されている。この２種類
のテーブルと３種類の冗長ビットを組合せて得られる６
種類のcodewordの中から、直前に変換されたデータの末
尾におけるDSVに基づいて選択された17ビットのcodewor
dにより、前記８ビットのdatawordが置換される。つま
り、NRZI変調後の記録信号の直流成分が低減されるよう
に選択された17ビットのcodewordにより、前記８ビット
のdatawordが置換される。
上述の各公報に開示されている技術では、記録信号の
直流成分または低周波成分を抑圧するために、冗長ビッ
トを付加したり、複数の変換テーブルを用意しておいて
入力データ語なとに応じて最適な変換テーブルを選択す
る、という技法が用いられている。このため、前記
「ｄ」や「ｋ」に関する制限が緩和されて、その結果、
Tminが小さくなったり、Tmaxが大きくなったりする、と
いう不具合が生じている。また、符号語のビット数が大
きくなる結果、Twは小さくなって最小分解能が小さくな
るという不具合も生じている。
それゆえに、この発明の主たる目的は、記録信号の直
流成分や低周波成分を十分に抑圧できるようなデジタル
変調回路，デジタル変調方法，デジタル復調回路および
デジタル復調方法を提供することである。
この発明の他の目的は、Tminが小さくなったりTmaxが
大くきなったりしないようにしつつ記録信号の直流成分
や低周波成分を十分に抑圧できるようなデジタル変調回
路，デジタル変調方法，デジタル復調回路およびデジタ
ル復調方法を提供することである。
さらに、この発明の他の目的は、記録信号の直流成分
や低周波成分を十分に抑圧しつつTwを大きくして分解能
を向上できるようなデジタル変調回路，デジタル変調方
法，デジタル復調回路およびデジタル復調方法を提供す
ることである。
さらに、この発明のさらに他の目的は、再生エラーを
小さくすること、さらに再生エラーの伝搬を小さくでき
るようなデジタル変調回路，デジタル変調方法，デジタ
ル復調回路およびデジタル復調方法を提供することであ
る。
発明の開示 この発明は、任意のｍビット配列に任意のｎビット
（ただしｎ≧ｍ）配列を１対１に対応づけて変換するｍ
−ｎ変調方式により、入力されるデジタルデータの各ｍ
ビットを符号変調単位として、各ｍビットを各々ｎビッ
トの変調データにｍ−ｎ変調するデジタル変調方法にお
いて、所定数個のデータ変換単位（ｔビット）で構成さ
れるｐビット入力ブロックデータの先頭に、複数種類の
ｔビットデータが各々初期データとして多重されるよう
にしたものであり、それによって複数種類の変換前ブロ
ックデータが生成される。複数種類の変換前ブロックデ
ータの各々について、変換前ブロックデータの先頭のｔ
ビットとその直後のｔビットの排他的論理和が演算され
てその演算結果により直後のｔビットが置換され、置換
後のｔビットとその直後のｔビットの排他的論理和が演
算されてその演算結果により直後のｔビットが置換され
る。以下同様に当該変換前ブロックデータの最終まで排
他的論理和の演算処理と置換処理とからなる畳み込み処
理が実行されることにより、各変換前ブロックデータか
ら各々変換後ブロックデータが生成される。複数種類の
各変換後ブロックデータを各々ｍ−ｎ変調して得られる
各変調ブロックデータの直流成分が相互に比較され、直
流成分の絶対値が小さい変調ブロックデータ対応する初
期データが選択され、選択された初期データを多重した
変換前ブロックデータに対応するｍ−ｎ変調ブロックデ
ータが生成される。
より好ましくは、前記選択は、変調ブロックデータの
最終ビットでの直流成分の累積値の絶対値が最小の変調
ブロックデータを特定することに基づいて行なわれる。
さらに、前記選択は、変調ブロックデータの直流成分
の累積値の最大振幅の絶対値が最小の変調ブロックデー
タを特定することに基づいて行なわれる。
この発明の他の局面は、任意のｍビット配列により任
意のｎビット（ただしｎ≧ｍ）配列を１対１に対応づけ
て変換するｍ−ｎ変調方式により、入力されるデジタル
データの各ｍビットを符号変調単位として、各ｍビット
が各々ｎビットの変調データにｍ−ｎ変調するデジタル
変調回路において、所定数個のデータ変換単位（ｔビッ
ト）で構成されるｐビットの入力ブロックデータの先頭
に複数種類のｔビットデータが各々初期データとして多
重され、複数種類の変換前ブロックデータが多重回路に
よって生成される。複数種類の変換前ブロックデータの
各々について、当該変換前ブロックデータの先頭のｔビ
ットとその直後のｔビットの排他的論理和が演算されて
その演算結果によりその直後のｔビットが置換される。
置換後のｔビットとその直後のｔビットの排他的論理和
が演算され、その演算結果によりその直後のｔビットが
置換され、以下同様に多重化ブロックの最終まで排他的
論理和の演算処理と置換処理とからなる畳み込み処理が
データ変調回路によって行なわれて各変換前ブロックデ
ータから各々変換後ブロックデータが生成される。複数
種類の各変換後ブロックデータが各々ｍ−ｎ変調して得
られる各変調ブロックデータの直流成分が演算回路によ
って求められ、各直流成分の絶対値の大小が相互に比較
回路よって比較され、直流成分の絶対値が小さい変調ブ
ロックデータに対応する初期データが選択回路によって
選択され、選択された初期データを多重した変換前ブロ
ックデータに対応するｍ−ｎ変調ブロックデータが変調
回路によって生成される。
より好ましくは、選択回路は変調ブロックデータの最
終ビットでの直流成分の累積値の絶対値が最小の変調ブ
ロックデータに対応する初期データを選択する。
さらに、より好ましくは、選択回路は変調ブロックデ
ータの最大振幅の絶対値が最小の変調ブロックデータに
対応する初期データを選択する。
さらに、各変調後ブロックデータを記憶するメモリが
設けられ、変調回路はメモリから選択回路によって選択
された初期データに対応する変換後ブロックデータを読
出してｍ−ｎ変調する。
さらに、入力ブロックデータがメモリに記憶され、メ
モリから入力ブロックデータが読出されて、選択回路に
より選択された初期データが第２の多重回路で多重さ
れ、第２の多重回路から出力される変換前ブロックデー
タについて、先頭のｔビットとその直後のｔビットの排
他的論理和が演算され、その演算結果によりその直後の
ｔビットが置換され、置換後のｔビットとその直後のｔ
ビットの排他的論理和が演算され、その演算結果により
その直後のｔビットが置換され、以下同様に変換前ブロ
ックデータの最終まで排他的論理和の演算処理と置換処
理とからなる畳み込み処理が実行されて、変換前ブロッ
クデータから変換後ブロックデータが第２のデータ変換
回路で生成され、変調回路は第２のデータ変換回路から
出力される変換後ブロックデータをｍ−ｎ変調する。
さらに、この発明の他の局面は、デジタル復調方法で
あって、入力されるデジタルデータの各ｎビットが符号
復調単位として各々ｍビット（ただしｎ≧ｍ）の復調デ
ータにｎ−ｍ復調され、所定数のデータ逆変換単位（ｔ
ビット）からなる復調ブロックデータが順次生成され、
復調ブロックデータの先頭のｔビットとその直後のｔビ
ットの排他的論理和が演算されてその演算結果により先
頭のｔビットが置換される。上記直後のｔビットとその
直後のｔビットのさらに直後のｔビットの排他的論理和
が演算されてその演算結果により直後のｔビットが置換
され、以下同様に当該復調ブロックデータの最終まで排
他的論理和の演算処理と置換処理とからなる畳み込み処
理が実行されることにより逆変換後ブロックデータが生
成される。
さらに、この発明の他の局面はデジタル復調回路であ
って、入力されるデジタルデータの各ｎビットが復調回
路によって符号復調単位として各々ｍビット（ただしｎ
≧ｍ）の復調データにｎ−ｍ復調され、所定数のデータ
逆変換単位（ｔビット）からなる復調ブロックデータが
順次生成され、各データ逆変換単位がラッチ回路によっ
てそのデータ逆変換単位の置換処理が終了するまで保持
される。逆変換回路によって復調ブロックデータの先頭
のｔビットとその直後のｔビットの排他的論理和が演算
されてその演算結果により先頭のｔビットが置換され、
直後のｔビットとその直後のｔビットのさらに直後のｔ
ビットの排他的論理和が演算されて、その演算結果によ
り上記直後のｔビットが置換され、以下同様に当該復調
ブロックデータの最終まで排他的論理和の演算処理と置
換処理とからなる畳み込み処理が実行されて逆変換後ブ
ロックデータが生成される。
さらに、この発明の他の局面は、任意のｍビット配列
に任意のｎビット（ただしｎ≧ｍ）配列を１対１に対応
づけて変換するｍ−ｎ変調方式により、入力されるデジ
タルデータの各ｍビットを符号変調単位として、各ｍビ
ットを各々ｎビットの変調データにｍ−ｎ変調するデジ
タル変調方法において、直前の変換済の復調符号単位ま
たは初期データ番号と変換前の復調符号単位のデータと
から変換テーブルを用いて変換後の復調符号単位のデー
タに変換して複数種類のブロックデータが生成され、複
数種類のブロックデータの直流成分が相互に比較され
て、直流成分の絶対値が小さいブロックデータがｍ−ｎ
変調される。
さらに、この発明の他の局面は、入力ビットストリー
ムから切出されたｔビットの整数倍のｐビットの入力ブ
ロックの先頭に、多重回路によって複数種類のｔビット
の初期データが各々多重されることにより、複数種類の
多重化ブロックが生成され、複数種類の多重化ブロック
の各々について、演算回路によりその多重化ブロックの
先頭のｔビットとその直後のｔビットの排他的論理和が
演算され、その演算結果によりその直後のｔビットが置
換され、置換後のｔビットとその直後のｔビットの排他
的論理和が演算されて、その演算結果によりその直後の
ｔビットが置換される。以下同様に当該多重化ブロック
の最終まで排他的論理和の演算処理と置換処理とからな
る畳み込み処理が実行される。畳み込み演算回路の処理
により生成される複数種類の変換後ブロックの直流成分
が直流成分演算回路によって演算され、各直流成分の絶
対値の大きさが相互に比較されて、その大きさが最小の
変換後ブロックが選択回路によって選択されて外部へ出
力される。
さらに、この発明の他の局面は、デジタル変調回路で
あって、入力ビットストリームから切出されたｔビット
の整数倍のビット数の入力ブロックの先頭に、多重回路
によって複数種類のｔビットの初期データが各々多重さ
れることにより複数種類の多重化ブロックが生成され
る。第１の代入回路により、先行変数に初回は初期デー
タが代入され、２回目以降は順に与えられるｔビットの
変換後データが代入され、第２の代入回路により、カレ
ント変数に多重化ブロックの初期データを除く先頭から
順にｔビットずつ読出すカレントデータが代入され、先
行変数とカレント変数の排他的論理和が第１の演算回路
によって演算されて変換後データが生成される。変換後
データが第１の代入回路へ与えられるとともに、変換後
データにより多重化ブロックの初期データを除く先頭か
ら順に読出したカレントデータが第２の演算回路によっ
て置換され、第１の代入回路と第２の代入回路と第１の
演算回路と第２の演算回路の処理により、複数種類の多
重化ブロックから各々生成される複数種類の変換後ブロ
ックの直流成分が直流成分演算回路によってそれぞれ演
算され、各直流成分の絶対値の大きさが相互に比較さ
れ、その大きさが最小の変換後ブロックが選択回路によ
って選択されて外部へ出力される。
さらに、この発明の他の局面は、デジタル変調回路で
あって、入力ビットストリームからｔビットの整数倍の
ビット数の入力ブロックが入力ブロック生成回路によっ
て順に切出され、初期データ生成回路によって複数種類
のｔビットの初期データが生成され、第１の代入回路に
よって先行変数に初回は初期データが代入され、２回目
以降は順に与えられるｔビットの変換後データが代入さ
れ、第２の代入回路によってカレント変数に入力ブロッ
クの先頭から順にｔビットずつ読出すカレントデータが
代入される。先行変数とカレント変数の排他的論理和が
第１の演算回路によって演算されて変換後データが生成
され、変換後データが第１の代入回路へ与えられ、その
変換後データにより入力ブロックの先頭から順に読出し
たカレントデータが第２の演算回路によって置換され
る。第１の代入回路と第２の代入回路と第１の演算回路
と第２の演算回路の処理が複数種類の初期データに関し
てそれぞれ実行することで生成される複数種類の変換後
ブロックの直流成分が直流成分演算回路によってそれぞ
れ演算され、各直流成分の絶対値の大きさが相互に比較
されて、その大きさが最小の変換後ブロックが選択回路
によって選択されて外部へ出力される。
さらに、より好ましくは、変換後ブロックが変調回路
によって所定の方式の記録信号ブロックに変調され、直
流成分演算回路は、複数種類の変調後ブロックを各々記
録信号ブロックに変調した場合における直流成分を各々
演算し、選択回路は選択した変換後ブロックを変調回路
へ出力する。
さらに、より好ましくは、直流成分演算回路は、変換
後ブロックの最終ビットでの直流成分の累積値を演算す
る。
さらに、直流成分演算回路は、変換後ブロックの直流
成分の累積値の最大振幅を演算する。
さらに、この発明の他の局面は、デジタル変調方法で
あって、入力ビットストリームから切出したｔビットの
整数倍のビット数の入力ブロックの先頭に、複数種類の
ｔビットの初期データを各々多重することにより、複数
種類の多重化ブロックが生成され、複数種類の多重化ブ
ロック各々について、多重化ブロックの先頭のｔビット
とその直後のｔビットの排他的論理和が演算されてその
演算結果によりその直後のｔビットが置換され、置換後
のｔビットとその直後のｔビットの排他的論理和が演算
されてその演算結果により直後のｔビットが置換され
る。以下同様に当該多重化ブロックの最終まで、排他的
論理和の演算処理と置換処理とからなる畳み込み処理が
実行され、畳み込み処理によって生成される複数種類の
変換後ブロックの直流成分が各々演算されて各直流成分
の絶対値の大きさが相互に比較され、その大きさが最小
の変換後ブロックが選択されて外部に出力される。
より好ましくは、直流成分の比較は、畳み込み処理に
より生成される複数種類の変換後ブロックを所定の記録
方式の記録信号ブロックに変調した場合における直流成
分に基づいて行なわれる。演算される直流成分は、変換
後ブロックの最終ビットでの直流成分の累積値である。
また、演算される直流成分は、変換後ブロックの直流成
分の累積値の最大振幅である。
さらに、この発明の他の局面はデジタル復調回路であ
って、入力ビットストリームからｔビットの初期データ
で始まる所定ビット数の入力ブロックが切出し回路によ
って切出され、入力ブロック内の先頭のｔビットとその
直後のｔビットの排他的論理和が演算されてその演算結
果により先頭のｔビットが置換される。直後のｔビット
とその直後のｔビットのさらに直後のｔビットの排他的
論理和が演算され、その演算結果により直後のｔビット
が置換され、以下同様に当該入力ブロックの最終まで、
排他的論理和の演算処理と置換処理とからなる畳み込み
処理が実行され、当該入力ブロックの逆変換ブロックが
生成される。
この発明の他の局面はデジタル復調方法であって、入
力ビットストリームからｔビットの初期データで始まる
所定ビット数の入力ブロックが切出され、入力ブロック
内の先頭のｔビットとその直後のｔビットの排他的論理
和が演算されて、その演算結果により先頭のｔビットが
置換され、その直後のｔビットとその直後のｔビットの
さらに直後のｔビットの排他的論理和が演算され、その
演算結果により上記直後のｔビットが置換され、以下同
様に当該入力ブロックの最終まで、排他的論理和の演算
処理と置換処理とからなる畳み込み処理が実行されて入
力ブロックの逆変換ブロックが生成される。
より好ましくは、初期データのビット数ｔは、入力ブ
ロックのデータ長を80バイトとした場合に、２ビット≦
ｔ≦８ビットの範囲に選ばれる。
さらに、初期データのビット数ｔと、そのビット数ｔ
の整数倍のビット数である入力ブロックのビット数ｐ
は、0.003≦t/p≦0.015の関係式を満たす範囲に選ばれ
る。
図面の簡単な説明 第1A図および第1B図はこの発明の概念を説明するため
の図である。
第2A図および第2B図は第1A図および第1B図に示した畳
み込み処理による変換とその逆変換を説明するための図
である。
第３図は変換テーブルを用いてデータの変換と逆変換
をする例を示す図である。
第4A図および第4B図はこの発明の一実施形態の概略ブ
ロック図である。
第5A図ないし第5D図は畳み込み処理による初期データ
を入力ブロック中に分散する例を示す図である。
第６図はこの発明の他の実施形態の変調器のブロック
図である。
第７図は変調器の他の具体例を示すブロック図であ
る。
第８図はこの発明の一実施形態における復調器のブロ
ック図である。
第９図は変調器の他の具体例を示すブロック図であ
る。
第10図は変調器のさらに他の具体例を示すブロック図
である。
第11図は復調器の他の具体例を示す図である。
第12図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが各々1,2,4,8ビットである初期データTjを第5A図
〜第5D図のごとく分散させて80バイトの入力ブロックに
付加した場合について、（2,7;1,2）RLL変調を行なった
場合の直流成分の抑圧効果を示す特性図である。
第13図は同じく（1,7;2,3）RLL変調を行なった場合の
直流成分の抑圧効果を示す特性図である。
第14図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが各々1,2,4,8ビットである初期データTjを第5A図
〜第5D図のごとく分散させて40バイトの入力ブロックに
付加した場合について、（1,7;2,3）RLL変調を行なった
場合の直流成分の抑圧効果を示す特性図である。
第15図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが各々1,2,4,8ビットである初期データTjを第5A図
〜第5D図のごとく分散させて80バイトの入力ブロックに
付加した場合について、RLL変調を行わない場合の直流
成分の抑圧効果を示す特性図である。
第16図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが各々1,2,4,8ビットである初期データTjを第5A図
〜第5D図のごとく分散させて160バイトの入力ブロック
に付加した場合について、（2,9;8,15）RLL変調を行な
った場合の直流成分の抑圧効果を示す特性図である。
第17図は同じく（1,7;2,3）RLL変調を行なった場合の
直流成分の抑圧効果を示す特性図である。
第18図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが各々1,2,4,8ビットである初期データTjを40バイ
トの入力ブロックに付加した場合について、RLL変調を
行わない場合の直流成分の抑圧効果を示す特性図であ
る。
第19図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが各々1,2,4,8ビットである初期データTjを160バイ
トの入力ブロックに付加した場合について、RLL変調を
行わない場合の直流成分の抑圧効果を示す特性図であ
る。
第20図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが８ビットである初期データTjを80バイトの入力ブ
ロックに付加して（2,7;1,2）RLL変調を行なった場合
と、（1,7;2,3）RLL変調を行なった場合について、横軸
をデータビット周波数fbで規格化して高域成分の抑圧効
果を示した特性図である。
発明を実施するための最良の形態 第1A図および第1B図はこの発明の概念を説明するため
の図である。
この発明では、第1A図に示すｊ種類初期データ多重器
１によって初期交換データが多重された変換前のデータ
シーケンスＡが第1B図に示すデータシーケンス変換器２
に与えられて畳み込み処理が行なわれ、第1A図に示す変
換後のデータシーケンスＢが生成され、デジタルエンコ
ーダ３によって所望の記録波形列が生成される。その際
には、直流成分測定器４により予め記録波形列の中のDC
成分（DSVの絶対値）が最小となるような初期データの
選択情報がデータシーケンス変換器２に与えられてお
り、それゆえに直流成分が最小となる記録ブロックが出
力される。
第2A図および第2B図は第1A図および第1B図に示した畳
み込み処理による変換とその逆変換を説明するための図
である。第2A図において、各データDo〜Du-1は各々ｔビ
ットからなるデータである。ここで、ｔビットは、RLL
変調の単位であるｍビットと等しくてもよく、等しくな
くてもよく、またRLL変調をしない場合でもよい。
データ変換時には、各１ブロックのデータの先頭に、
ｊ種類の初期データ（変換番号Tj）が第１の代入手段31
によって代入されて多重され、ｊ種類の変換前ブロック
データが生成される。このｊ種類の変換前ブロックデー
タが第２の代入手段32によって第１の演算手段33に代入
され、初期データTjを除く先頭の符号変調単位から順
に、変換対象のカレント符号変調単位と該カレント符号
変調単位の直前の符号変調単位（初期データまたは変換
済みの符号変調単位）との排他的論理和が第１の演算手
段33によって演算され、第２の演算手段34によって当該
カレント符号変調単位と置換される（畳み込み処理）。
そして、第２の演算手段34は、畳み込み演算結果を次の
畳み込み演算のための先行変数に設定する処理も実行す
る。
これにより、ｊ種類の変換後ブロックデータが生成さ
れる。つまり、ｊ種類の変換前ブロックデータ（多重化
ブロック）の各々について、まず、先頭の符号変調単位
Doと初期データTjのmod2の演算により、初期データを除
く先頭の符号変調単位の変換データＤ′ｏが生成され、
これがDoと置換される。次に、上述の変換済みの符号変
調単位のデータＤ′ｏと次の符号変調単位Diのmod2の演
算により、次の変換後データＤ′ｌが同様に生成され
て、これがDlと置換される。以下、同様にして、当該ブ
ロックの最終の符号変調単位まで排他的論理和の演算処
理と置換処理からなる畳み込み処理が繰返される。
換言すれば、ｊ種類の変換前ブロックデータ（多重化
ブロック）の各々について、当該変換前ブロックデータ
の先頭のｔビットとその直後のｔビットの排他的論理和
が演算されて該演算結果により該直後のｔビットが置換
され、該置換後のｔビットとその直後のｔビットの排他
的論理和が演算されて、該演算結果により該直後のｔビ
ットが置換され、以下同様にして、当該変換前ブロック
データの最終まで上記排他的論理和の演算処理と上記置
換処理とからなる畳み込み処理が実行されることによ
り、各変換前ブロックデータ（多重化ブロック）から各
々変換後ブロックデータが生成される。
データ逆変換時には、第2B図に示すように、逆変換前
ブロックデータの先頭の復調符号単位（変換番号Tj）を
除く復調符号単位から順に、逆変換対象のカレント復調
符号単位と、該カレント復調符号単位の直前の復調符号
単位（初期データまたは逆変換前の復調符号単位）との
排他的論理和が演算されて、当該カレント復調符号単位
と置換される（畳み込み処理）。これにより、逆変換後
ブロックデータが生成される。つまり、まず先頭の復調
符号単位Ｄ′ｏと初期データTjのmod2の演算により逆変
換後データDoが生成され、これがＤ′ｏと置換される。
次に、上記Ｄ′ｏ（逆変換前の復調符号単位）と次の復
調符号単位Ｄ′ｌとのmod2の演算により、次の逆変換後
データDlが同様に生成され、これがＤ′ｌと置換され
る。以下、同様にして当該ブロックの最終の復調符号単
位まで処理が繰返される。
換言すれば、データ逆変換に寄与される入力ブロック
（第2B図の「逆変換前」）の先頭のｔビットとその直後
のｔビットの排他的論理和が演算されて、該演算結果に
より先頭のｔビットが置換され、上記直後のｔビットと
該直後のｔビットのさらに直後のｔビットの排他的論理
和が演算されて該演算結果により上記直後のｔビットが
置換され、以下同様にして、当該入力ブロックの最終ま
で、上記排他的論理和の演算処理と上記置換処理とから
なる畳み込み処理が実行されて、当該入力ブロックの逆
変換後ブロックが生成される。
このように、データ逆変換時には、直前の逆変換前の
復調符号単位１個をカレント復調符号単位の逆変換に利
用しているため、エラーが発生したとしても、その影響
は当該復調符号単位にとどまり、後の復調符号単位には
伝播しない。たとえば、仮に逆変換前の復調符号単位
Ｄ′ｉにエラーが発生した場合には、逆変換後の復調符
号単位DiとDi+1のみにエラーが影響する。
第３図は変換テーブルを用いてデータの変換と逆変換
をする例を示す図である。この第３図は２ビットの変換
テーブルを示しており、最大４種類のTjを用いた変換が
可能となる。すなわち、第３図に示した変換テーブルを
用いて直前の変換済の復調符号単位Ｄ′i-1または初期
データ番号Tjと、変換前の復調符号単位Diから、変換後
の復調符号単位Ｄ′ｉを求めることができる。なお、変
換後にRLL符号化を行なうのであれば第３図の復調符号
単位Ｄ′ｉの列のｍビットであれば一般に（d,k;m,n）R
LL変調、より具体的には２ビットデータの代わりに（a,
k:2,n）RLL変調後の３ビットデータを用いてデータの変
換・逆変換を行なってもよい。この場合も誤りはDiとD
i+1にのみ伝播するだけである。
第4A図および第4B図はこの発明の一実施形態の概略ブ
ロック図である。
第4A図に示す記録系において、入力データ列にはｊ種
類初期データ多重器11によってｊ種類初期データTjが多
重され、畳み込み演算器12によって畳み込み演算が行わ
れ、DSV演算比較器13によってDSVの絶対値が比較され
る。そして、比較された絶対値が最小の変換後ブロック
が選択されて記録信号波形化器14によりNRZ変調やNRZI
変調されて記録波形列として用いられる。
一方、第4B図に示す再生系においては、再生波形列が
再生波形データ化器21によってデータ化され、畳み込み
演算器22で畳み込み演算が行なわれて出力データ列とし
て出力される。
第5A図ないし第5D図は畳み込み処理による初期データ
を入力ブロック中に分散する例を示す図である。第1B図
に示した例では、入力ブロックの先頭にｊ種類の初期デ
ータTjを多重しているが、第5A図ないし第5D図に示した
例では、初期データをブロック内に分散して多重するも
のである。すなわち、第5A図は８ビットの初期データを
入力ブロックの先頭に多重するものであり、第5B図は４
ビットずつ２箇所で分散して多重するものであり、第5C
図は２ビットずつ４箇所に多重するものであり、第5D図
は１ビットずつ８箇所に分散して多重するものである。
いずれの場合もデータ変換効率は同じである。
ただし、第5A図と第5B図では、直流成分の抑圧度はほ
ぼ同等であるが、第5B図の場合の演算量は第5A図に比べ
て少なくて済み、回路構成も簡易となる。つまり、デー
タ変換効率が第5A図と同じである第5B図を採用すること
により、比較的簡易な回路で十分な直流成分抑圧効果を
得ることができる。
なお、上述の第5A図〜第5D図のように初期データをｚ
個に分割した場合、各入力分割ブロックのビット数Ｐ＝
p/zと、各入力分割ブロックの先頭に各々に付加される
分割初期データのビット数Ｔ＝t/zは、「0.003≦T/p≦
0.015」の範囲に設定するのが妥当である。
第６図はこの発明の他の実施形態の変調器のブロック
図である。第６図において、符号変調単位がｔビットで
構成される入力ブロックデータが入力端子90から入力さ
れ、ｊ種類の初期データ多重器91aにより、各１ブロッ
クの先頭に各々ｊ種類のｔビットの初期データ（変換番
号Tj）が多重されて、ｊ種類の多重化ブロック（変換前
ブロックデータ）が生成される。ここで、１ブロック
（ｐビット＝ｔビット×ｚ）とはある所定数個の符号変
調単位（ｔビットデータ）で構成されるデータ率をい
い、DSVの絶対値の大小比較の単位となる。
ｊ種類の初期データ（変換番号Tj）が先頭に多重され
たｊ種類の多重化ブロック（変換前ブロックデータ）の
各々に対して、データ変換器92aにおいて、前述の図２
で説明した畳み込み処理によるデータ変換が行なわれ、
これによりｊ種類の変換後ブロックデータが生成され
る。このデータ変換器92aには、図２で説明した第１お
よび第２の代入手段31,32と第１および第２の演算手段3
3,34が含まれている。
ｊ種類の変換後ブロックデータは、各々１ブロックメ
モリ93aに格納されるとともに、ｊ種類|DSV|演算・比較
器94に入力される。このｊ種類|DSV|演算・比較器94で
は、ｊ種類の変換後ブロックデータを各々RLL変調およ
びNRZI変調した場合におけるDSVの絶対値が相互に比較
されて、該DSVの絶対値が最小となる変換後ブロックデ
ータが選択される。
DSVの絶対値が最小となる変換後ブロックデータが選
択されると、その選択結果を示す情報がセレクタ95に送
られる。セレクタ95は、前記１ブロックメモリ93aか
ら、上記選択結果に対応する変換後ブロックデータ（DS
Vの絶対値が最小の変換後ブロックデータ）を読出してR
LL変調器96に入力する。これにより、RLL変調器96によ
ってデータ列からｍビットのデータ語が順に切出され
て、各データ語が各々ｎビットの符号語に変換されてRL
L変調が行なわれ、その後NRZI変調器97によってNRZI変
調が行なわれる。
なお、第６図は入力ブロックをRLL変調およびNRZI変
調により記録波形列に変調する回路であるため、比較対
象のDSVの絶対値としては各変換後ブロックデータをRLL
変調およびNRZI変調した場合におけるDSVの絶対値を採
用しているが、これはこの第６図に示した回路に特有の
条件である。たとえば、前述の第4A図に示すように、畳
み込み処理により生成された変換後ブロックをそのまま
記録する場合であれば、ｊ種類の変換後ブロックのDSV
の絶対値を比較して、該DSVの絶対値が最小の変換後ブ
ロックを選択して、これをNRZ変調やNRZI変調して記録
波形列として用いればよい。この場合には、検出窓幅Tw
を大きくでき、再生分解能を向上できる効果がある。こ
のように、直流成分の抑圧のためにDSVを演算する対象
は、所望の記録波形列に応じて定めればよい。なお、通
信系に用いる場合も同様である。
第７図は変調器の他の具体例を示すブロック図であ
る。
この実施形態は、１ブロックメモリの数を減らすこと
を目的として構成されたものである。すなわち、前述の
第６図に示した具体例では、ｊ種類の初期データ（変換
番号Tj）を用いて変換したｊ種類の変換後ブロックデー
タを１ブロックメモリ93aに格納しているため、１ブロ
ックメモリ93a全体としてはｊブロック分の容量が必要
であった。このことに鑑み、この実施形態では、多重化
ブロック（変換前ブロックデータ）を記憶することによ
り、１ブロックメモリ93bの必要容量を１ブロック分で
足りるようにしている。なお、以下の説明では、第６図
の具体例と同様の部分については説明を簡略化する。
入力端子90から入力される入力ブロックデータは、１
ブロックメモリ93bに格納されるとともに、ｊ種類初期
データ多重器91aに入力される。ｊ種類初期データ多重
器91aでは、ｊ種類の初期データ（変換番号Tj）が各々
多重される。これにより、ｊ種類の変換前ブロックデー
タ（多重化ブロック）が生成される。このｊ種類の変換
前ブロックデータが、データ変換器92aに入力されて前
述の畳み込み処理が施されてｊ種類の変換後ブロックデ
ータとされた後、そのRLL変調およびNRZI変調後のDSVの
絶対値がｊ種類|DSV|演算・比較器94によって相互に比
較され、DSVの絶対値が最小となる変換後ブロックデー
タが検出される。この検出された変換後ブロックデータ
に対応する初期データ（変換番号Tj）が選択されて、そ
の選択結果が初期データ多重器91bに与えられる。
選択結果が入力されると、初期データ多重器91bは、
１ブロックメモリ93bから読出した入力ブロックデータ
の先頭に、選択された初期データ（変換番号Tj）を多重
してデータ変換器92bに与える。これにより、データ変
換器92bでは、上述の畳み込み処理によるデータ変換を
行なって、変換後のブロックデータが生成される。この
変換後のブロックデータがRLL変調器96でRLL変調され、
さらにNRZI変調器97でNRZI変調されて出力される。
なお、RLL変調およびNRZI変調による記録波形列への
変調を行わない場合は、採用された記録方式に応じてDS
Vの絶対値の比較対象を適宜変更するのは、前述の第６
図の実施形態と同じである。
第８図はこの発明の一実施形態における復調器のブロ
ック図である。第８図に示した復調器に入力されるデー
タは、まずNRZI復調器101に与えられてNRZI復調され、
次にRLL復調器102に与えられてRLL復調される。このRLL
復調されたデータ（逆変換前のデータ）は、ラッチ103
に与えられて保持されるとともに、データ逆変換器104
に与えられる。データ逆変換器104では、ラッチ103から
入力される遅延データ（直前の復調符号単位）と、RLL
復調器102から入力される逆変換対象のデータ（カレン
ト復調符号単位）とから、前述の畳み込み処理による逆
変換が行なわれる。これによって、データは元の記述方
式のデータに戻される。
なお、記録波形列がRLL変調およびNRZI変調されたも
のでない場合は、第4B図に示すように、第８図に示した
NRZI復調器101やRLL復調器102は必要でなく、記録波形
列に応じた復調回路が適宜設けられる。
第９図は変調器の他の具体例を示す図であり、第６図
に示した変形例である。すなわち、第６図に示したRLL
変調器96の具体的な例として、（1,7）RLL変調器96Aが
用いられる。この第９図に示した実施形態であれば、
（1,7;2,3）RLL変調およびNRZI変調した場合におけるDS
Vの絶対値が相互に比較されて、該DSVの絶対値が最小と
なる変換後ブロックデータが選択される。ここで、比較
されるべきDSVの絶対値は、たとえば変換後ブロックデ
ータの最終ビットにおける値でもよく、また変換後ブロ
ックデータ内での最大振幅の絶対値でもよい。
第10図は変調器のさらに他の具体例を示す図であり、
第７図の変形例である。すなわち、第７図に示したRLL
変調器96に代えてRLL変調器96Aが設けられ、（1,7;2,
3）RLL変調およびNRZI変調後のDSVの絶対値がｊ種類|DS
V|演算・比較器94によって相互に比較され、DSVの絶対
値が最小となる変換後ブロックデータが検出される。こ
の検出された変換後ブロックデータに対する初期データ
（変換番号Tj）が選択されて、その選択結果が初期デー
タ多重器91bに与えられる。
第11図は復調器の他の具体例を示す図であり、第８図
に示した復調器の例である。すなわち、第８図に示した
RLL復調器102に代えて（1,7）RLL復調器102Aが用いられ
る。入力データは、まずNRZI復調器101に与えられてNRZ
I復調され、次に（1,7）RLL復調器102AによってRLL復調
される。このRLL復調されたデータ（逆変換前のデー
タ）はラッチ103に与えられて保持されるとともに、デ
ータ逆変換器104に与えられる。
データ逆変換器104では、ラッチ103から入力される遅
延データ（直前の復調符号単位）と、（1,7）RLL復調器
102Aから入力される逆変換対象のデータ（カレント復調
符号単位）とから、前述の畳み込み処理による逆変換が
行なわれる。これによって、データは元の記述方式のデ
ータに戻される。
第12図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが各々1,2,4,8ビットである初期データTjを第5A図
〜第5D図に示すように80バイトの入力ブロックに付加し
た場合について、（2,7;1,2）RLL変調を行なった場合の
直流成分の抑圧効果を示す特性図であり、第13図は同じ
く（1,2;2,3）RLL変調を行なった場合の直流成分の抑圧
効果を示す特性図である。
第14図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが各々1,2,4,8ビットである初期データTjを第5A図
〜第5D図に示すように40バイトの入力ブロックに付加し
た場合について、（1,7;2,3）RLL変調を行なった場合の
直流成分の抑圧効果を示す特性図である。
第15図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが各々1,2,4,8ビットである初期データTjを第5A図
〜第5D図に示すように80バイトの入力ブロックに付加し
た場合について、RLL変調を行わない場合の直流成分の
抑圧効果を示す特性図である。
第16図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが各々1,2,4,8ビットである初期データTjを第5A図
〜第5D図に示すように160バイトの入力ブロックに付加
した場合について、（2,9;8,15）RLL変調を行なった場
合の直流成分の抑圧効果を示す特性図である。
第17図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが各々1,2,4,8ビットである初期データTjを第5A図
〜第5D図に示すように160バイトの入力ブロックに付加
した場合について、（1,7;2,3）RLL変調を行なった場合
の直流成分の抑圧効果を示す特性図である。
第18図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが各々1,2,4,8ビットである初期データTjを第5A図
〜第5D図に示すように40バイトの入力ブロックに付加し
た場合について、RLL変調を行わない場合の直流成分の
抑圧効果を示す特性図である。
第19図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが各々1,2,4,8ビットである初期データTjを160バイ
トの入力ブロックに付加した場合について、RLL変調を
行わない場合の直流成分の抑圧効果を示す特性図であ
る。
第20図は畳み込み処理における初期データTjのビット
数ｔが各々1,2,4,8ビットである初期データTjを80バイ
トの入力ブロックに付加して（2,7;1,2）RLl変調を行な
った場合（実線）と、（1,7;2,3）RLL変調を行なった場
合（破線）について、横軸をデータビット周波数fbで規
格化して高域成分の抑圧効果を示す特性図である。
第12図〜第19図から明らかなように、各実施形態によ
れば、畳み込み処理における初期データTjのビット数ｔ
が１の場合に比べてビット数ｔが２さらに4,8の方が直
流成分の抑圧効果を大きくできることは一目瞭然であ
る。
また、第20図の破線で示したように、（1,7;2,3）RLL
変調よりも、実線で示した（2,7;1,2）RLL変調の方が直
流成分の抑圧効果を大きくできることが明らかである。
産業上への利用可能性 入力ブロックの先頭に複数種類のｔビットデータを付
加してなる複数種類の多重化ブロック（変換前ブロック
データ）が畳み込み処理により複数種類の変換後ブロッ
クデータに変換され、これらの直流成分を比較して、直
流成分が最小となる変換後ブロックデータを選択するこ
とにより、直流成分を十分に抑圧することができ、デー
タ系列を記録媒体に記録するときの記録密度を高めるこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−94214（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−123343（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−196469（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−94923（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−68818（ＪＰ，Ａ) ”ディジタル記録に置ける直流成分抑 圧方式に関する一検討”、国狭ほか、 1995、テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．49, Ｎｏ．10，ｐｐ1361〜1364 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03M 7/14

Claims (33)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】任意のｍビット配列に任意のｎビット（た
    だしｎ≧ｍ）配列を１対１に対応づけて変換するｍ−ｎ
    変調方式により、入力されるデジタルデータの各ｍビッ
    トを符号変調単位として、各ｍビットを各々ｎビットの
    変調データにｍ−ｎ変換するデジタル変調方法におい
    て、 所定個数のデータ変換単位（ｔビット）で構成されるｐ
    ビットの入力ブロックデータの先頭に、複数種類のｔビ
    ットデータを各々初期データとして多重し、複数種類の
    変換前ブロックデータを生成し、 前記複数種類の変換前ブロックデータの各々について、
    当該変換前ブロックデータの先頭のｔビットとその直後
    のｔビットの排他的論理和を演算して、該演算結果によ
    り該直後のｔビットを置換し、以下同様に当該変換前ブ
    ロックデータの最終まで前記排他的論理和の演算処理と
    前記置換処理とからなる畳み込み処理を実行することに
    より各変換前ブロックデータから各々変換後ブロックデ
    ータを生成し、 前記複数種類の各変換後ブロックデータを各々ｍ−ｎ変
    調して得られる各変調ブロックデータの直流成分を相互
    に比較し、 前記直流成分の絶対値が小さい変調ブロックデータに対
    応する前記初期データを選択し、 前記選択した初期データを多重した変換前ブロックデー
    タに対応するｍ−ｎ変調ブロックデータを生成する、デ
    ジタル変調方法。
  2. 【請求項２】前記選択は、前記変調ブロックデータの最
    終ビットでの直流成分の累積値の絶対値が最小の変調ブ
    ロックデータを特定することに基づいて行なう、請求項
    １に記載のデジタル変調方法。
  3. 【請求項３】前記選択は、前記変調ブロックデータの直
    流成分の累積値の最大振幅の絶対値が最小の変調ブロッ
    クデータを特定することに基づいて行なう、請求項１に
    記載のデジタル変調方法。
  4. 【請求項４】前記ｍ−ｎ変調方式は、（1,7;m,n）RLL変
    調方式である、請求項１〜３のいずれかに記載のデジタ
    ル変調方法。
  5. 【請求項５】任意のｍビット配列に任意のｎビット（た
    だしｎ≧ｍ）配列を１対１に対応づけて変換するｍ−ｎ
    変調方式により、入力されるデジタルデータの各ｍビッ
    トを符号変調単位として、各ｍビットを各々ｎビットの
    変調データにｍ−ｎ変調するデジタル変調回路におい
    て、 所定個数のデータ変換単位（ｔビット）で構成されるｔ
    ビットの入力ブロックデータの先頭に、複数種類のｔビ
    ットデータを各々初期データとして多重し、複数種類の
    変換前ブロックデータを生成する多重手段、 前記複数種類の変換前ブロックデータの各々について、
    当該変換前ブロックデータの先頭のｔビットとその直後
    のｔビットとの排他的論理和を演算して該演算結果によ
    り該直後のｔビットを置換し、該置換後のｔビットとそ
    の直後のｔビットの排他的論理和を演算してその演算結
    果により該直後のｔビットを置換し、以下同様に当該多
    重化ブロックの最終まで前記排他的論理和の演算処理と
    前記置換処理とからなる畳み込み処理を実行することに
    より、各変換前ブロックデータから各々変換後ブロック
    データを生成するデータ変換手段、 前記データ変換手段によって変換された複数種類の各変
    換後ブロックデータを各々ｍ−ｎ変調して得られる各変
    調ブロックデータの直流成分を各々求める演算手段、 前記演算手段によって求められた各直流成分の絶対値の
    大小を相互に比較する比較手段、 前記比較手段によって比較された直流成分の絶対値が小
    さい変調ブロックデータに対応する前記初期データを選
    択する選択手段、および 前記選択手段によって選択された初期データを多重した
    変換前ブロックデータに対応するｍ−ｎ変調ブロックデ
    ータを生成する変調手段を備えた、デジタル変調回路。
  6. 【請求項６】前記選択手段は、前記変調ブロックデータ
    の最終ビットでの直流成分の累積値の絶対値が最小の変
    調ブロックデータに対応する初期データを選択する、請
    求項５に記載のデジタル変調回路。
  7. 【請求項７】前記選択手段は、前記変調ブロックデータ
    の直流成分の累積値の最大振幅の絶対値が最小の変調ブ
    ロックデータに対応する初期データを選択する、請求項
    ５に記載のデジタル変調回路。
  8. 【請求項８】さらに、前記各変換後ブロックデータを各
    々記憶するメモリを含み、 前記変調手段は、前記メモリから前記選択手段によって
    選択された初期データに対応する変換後ブロックデータ
    を読出してｍ−ｎ変調する、請求項５に記載のデジタル
    変調回路。
  9. 【請求項９】さらに、前記入力ブロックデータを記憶す
    るメモリ、 前記メモリから入力ブロックデータを読出して、前記選
    択手段により選択された初期データを多重する第２の多
    重手段、および 前記第２の多重手段から出力される変換前ブロックデー
    タについて、先頭のｔビットとその直後のｔビットの排
    他的論理和を演算して該演算結果により該直後のｔビッ
    トを置換し、該置換後のｔビットとその直後のｔビット
    の排他的論理和を演算して該演算結果により該直後のｔ
    ビットを置換し、以下同様に該変換前ブロックデータの
    最終まで前記排他的論理和の演算処理と前記置換処理と
    からなる畳み込み処理を実行することにより、該変換前
    ブロックデータから変換後ブロックデータを生成する第
    ２のデータ変換手段を備え、 前記変調手段は前記第２のデータ変換手段から出力され
    る変換後ブロックデータをｍ−ｎ変調する、請求項５に
    記載のデジタル変調回路。
  10. 【請求項１０】前記ｍ−ｎ変調方式は、（1,7;m,n）RLL
    変調方式である、請求項５〜９のいずれかに記載のデジ
    タル変調回路。
  11. 【請求項１１】所定個数のデータ変換単位（ｔビット）
    で構成されるｐビットの入力ブロックデータの先頭に、
    複数種類のｔビットデータを各々初期データとして多重
    して複数種類の変換前ブロックデータを生成し、前記複
    数種類の変換前ブロックデータの各々について、当該変
    換前ブロックデータの先頭のｔビットとその直後のｔビ
    ットの排他的論理和を演算して、該演算結果により該直
    後のｔビットを置換し、以下同様に当該変換前ブロック
    データの最終まで前記排他的論理和の演算処理と前記置
    換処理とからなる畳み込み処理を実行することにより各
    変換前ブロックデータから各々変換後ブロックデータを
    生成し、前記複数種類の各変換後ブロックデータを各々
    ｍ−ｎ変調して得られる各変調ブロックデータの直流成
    分を相互に比較し、前記直流成分の絶対値が小さい変調
    ブロックデータに対応する前記初期データを選択し、前
    記選択した初期データを多重した変換前ブロックデータ
    に基づきｍ−ｎ変調ブロックデータを生成するデジタル
    変調方法にて変調された信号を復調する方法であって、
    入力されたデジタルデータの各ｎビットを符号復調単位
    として各々ｍビット（ただしｎ≧ｍ）の復調データにｎ
    −ｍ復調して、所定数個のデータ逆変換単位（ｔビッ
    ト）からなる復調ブロックデータを順次生成し、 前記復調ブロックデータの先頭のｔビットとその直後の
    ｔビットの排他的論理和を演算して該演算結果により先
    頭のｔビットを置換し、前記直後のｔビットと該直後の
    ｔビットのさらに直後のｔビットの排他的論理和を演算
    して該演算結果により前記直後のｔビットを置換し、以
    下同様に当該復調ブロックデータの最終まで前記排他的
    論理和の演算処理と前記置換処理とからなる畳み込み処
    理を実行することにより逆変換後ブロックデータを生成
    する、デジタル復調方法。
  12. 【請求項１２】所定個数のデータ変換単位（ｔビット）
    で構成されるｐビットの入力ブロックデータの先頭に、
    複数種類のｔビットデータを各々初期データとして多重
    して複数種類の変換前ブロックデータを生成し、前記複
    数種類の変換前ブロックデータの各々について、当該変
    換前ブロックデータの先頭のｔビットとその直後のｔビ
    ットの排他的論理和を演算して、該演算結果により該直
    後のｔビットを置換し、以下同様に当該変換前ブロック
    データの最終まで前記排他的論理和の演算処理と前記置
    換処理とからなる畳み込み処理を実行することにより各
    変換前ブロックデータから各々変換後ブロックデータを
    生成し、前記複数種類の各変換後ブロックデータを各々
    ｍ−ｎ変調して得られる各変調ブロックデータの直流成
    分を相互に比較し、前記直流成分の絶対値が小さい変調
    ブロックデータに対応する前記初期データを選択し、前
    記選択した初期データを多重した変換前ブロックデータ
    に基づきｍ−ｎ変調ブロックデータを生成するデジタル
    変調方法にて変調された信号を復調するデジタル復調回
    路であって、入力されたデジタルデータの各ｎビットを
    符号復調単位として各々ｍビット（ただしｎ≧ｍ）の復
    調データにｎ−ｍ復調して、所定数個のデータ逆変換単
    位（ｔビット）からなる復調ブロックデータを順次生成
    する復調手段、 前記各データ逆変換単位を当該データ逆変換単位の置換
    処理が終了するまで保持するラッチ手段、および 前記復調手段によって生成された復調ブロックデータの
    先頭のｔビットとその直後のｔビットの排他的論理和を
    演算して該演算結果により先頭のｔビットを置換し、前
    記直後のｔビットと該直後のｔビットのさらに直後のｔ
    ビットの排他的論理和を演算して該演算結果により前記
    直後のｔビットを置換し、以下同様に当該復調ブロック
    データの最終まで前記排他的論理和の演算処理と前記置
    換処理とからなる畳み込み処理を実行することにより逆
    変換後ブロックデータを生成する逆変換手段を備えた、
    デジタル復調回路。
  13. 【請求項１３】任意のｍビット配列に任意のｎビット
    （ただしｎ≧ｍ）配列を１対１に対応づけて変換するｍ
    −ｎ変調方式により、入力されるデジタルデータの各ｍ
    ビットを符号変調単位として、各ｍビットを各々ｎビッ
    トの変調データにｍ−ｎ変調するデジタル変調方法にお
    いて、複数種類の初期データを有し、直前の変換済のｔ
    ビットのデータ変換単位または前記初期データのうちの
    １つのデータと、変換前のデータ変換単位のデータとか
    ら変換テーブルを用いて変換後のデータ変換単位のデー
    タに変換したブロックデータを生成して複数種類のブロ
    ックデータを得、 前記複数種類のブロックデータの直流成分を相互に比較
    し、前記直流成分の絶対値が小さいブロックデータをｍ
    −ｎ変調する、デジタル変調方法。
  14. 【請求項１４】入力ビットストリームから切り出したｔ
    ビットの整数倍のｐビットの入力ブロックの先頭に、複
    数種類のｔビットの初期データを各々多重することによ
    り、複数種類の多重化ブロックを生成する多重化手段、 前記多重化手段によって多重化された複数種類の多重化
    ブロックの各々について、当該多重化ブロックの先頭の
    ｔビットとその直後のｔビットの排他的論理和を演算
    し、該演算結果により該直後のｔビットを置換し、該置
    換後のｔビットとその直後のｔビットの排他的論理和を
    演算して、その演算結果により該直後のｔビットを置換
    し、以下同様に当該多重化ブロックの最終まで、前記排
    他的論理和の演算処理と前記置換処理とからなる畳み込
    み処理を実行する畳み込み演算手段、 前記畳み込み演算手段の処理により生成される複数種類
    の変換後ブロックの直流成分を各々演算する直流成分演
    算手段、および 前記直流成分演算手段によって演算された各直流成分の
    絶対値の大きさを相互に比較して、その大きさが最小の
    前記変換後ブロックを選択して外部へ出力する選択手段
    を備えた、デジタル変調回路。
  15. 【請求項１５】入力ビットストリームから切出したｔビ
    ットの整数倍のｐビットの入力ブロックの先頭に、複数
    種類のｔビットの初期データを各々多重することによ
    り、複数種類の多重化ブロックを生成する多重手段、 先行変数に、初回は前記初期データを代入し、２回目以
    降は順に与えられるｔビットの変換後データを代入する
    第１代入手段、 カレント変数に、前記多重化ブロックの前記初期データ
    を除く先頭から順にｔビットずつ読出すカレントデータ
    を代入する第２代入手段、 前記先行変数と前記カレント変数の排他的論理和を演算
    して変換後データを生成する第１演算手段、 前記第１演算手段によって生成された変換後データを前
    記第１代入手段へ与えるとともに、前記変換後データに
    より前記多重化ブロックの前記初期データを除く先頭か
    ら順に読出した前記カレントデータを置換する第２演算
    手段、 前記第１代入手段、前記第２代入手段、前記第１演算手
    段および前記第２演算手段の処理により、前記複数種類
    の多重化ブロックから各々生成される複数種類の変換後
    ブロックの直流成分を各々演算する直流成分演算手段、
    および 前記直流成分演算手段によって演算された各直流成分の
    絶対値の大きさを相互に比較して、その大きさが最小の
    変換後ブロックを選択して外部へ出力する選択手段を備
    えた、デジタル変調回路。
  16. 【請求項１６】入力ビットストリームからｔビットの整
    数倍のｐビットの入力ブロックを順に切出す入力ブロッ
    ク生成手段、 複数種類のｔビットの初期データを生成する初期データ
    生成手段、 先行変数に、初回は前記初期データを代入し、２回目以
    降は順に与えられるｔビットの変換後データを代入する
    第１代入手段、 カレント変数に、前記入力ブロック生成手段によって切
    出された入力ブロックの先頭から順にｔビットずつ読出
    すカレントデータを代入する第２代入手段、 前記先行変数と前記カレント変数の排他的論理和を演算
    して変換後データを生成する第１演算手段、 前記第１演算手段によって生成された変換後データを前
    記第１代入手段へ与えるとともに、前記変換後データに
    より前記入力ブロックの先頭から順に読出した前記カレ
    ントデータを置換する第２演算手段、 前記第１代入手段、前記第２代入手段、前記第１演算手
    段および前記第２演算手段の処理を、前記複数種類の初
    期データに関して各々実行することで生成される複数種
    類の変換後ブロックの直流成分を各々演算する直流成分
    演算手段、および 前記直流成分演算手段によって演算された各直流成分の
    絶対値の大きさを相互に比較して、その大きさが最小の
    変換後ブロックを選択して外部へ出力する選択手段を備
    えた、デジタル変調回路。
  17. 【請求項１７】さらに、前記変換後ブロックを所定の方
    式の記録信号ブロックに変調する変調手段を備え、 前記直流成分演算手段は、前記複数種類の変換後ブロッ
    クを各々前記記録信号ブロックに変調した場合における
    直流成分を各々演算し、 前記選択手段は選択した前記変換後ブロックを前記変調
    手段へ出力する、請求項14〜16のいずれかに記載のデジ
    タル変調回路。
  18. 【請求項１８】前記直流成分演算手段は、前記変換後ブ
    ロックの最終ビットでの直流成分累積値を演算する、請
    求項14〜16のいずれかに記載のデジタル変調回路。
  19. 【請求項１９】前記直流成分演算手段は、前記変換後ブ
    ロックの直流成分の累積値の最大振幅を演算する、請求
    項14〜16のいずれかに記載のデジタル変調回路。
  20. 【請求項２０】前記所定の方式は、（1,7）RLL変調方式
    である、請求項17に記載のデジタル変調回路。
  21. 【請求項２１】入力ビットストリームから切出したｔビ
    ットの整数倍のｐビットの入力ブロックの先頭に、複数
    種類のｔビットの初期データを各々多重することによ
    り、複数種類の多重化ブロックを生成し、 前記複数種類の多重化ブロックの各々について、当該多
    重化ブロックの先頭のｔビットとその直後のｔビットの
    排他的論理和を演算して、該演算結果により該直後のｔ
    ビットを置換し、該置換後のｔビットとその直後のｔビ
    ットの排他的論理和を演算して、該演算結果により該直
    後のｔビットを置換し、以下同様に当該多重化ブロック
    の最終まで、前記排他的論理和の演算処理と前記置換処
    理とからなる畳み込み処理を実行し、 前記畳み込み処理により生成される複数種類の変換後ブ
    ロックの直流成分を各々演算して各直流成分の絶対値の
    大きさを相互に比較し、その大きさが最小の前記変換後
    ブロックを選択して外部へ出力する、デジタル変調方
    法。
  22. 【請求項２２】前記直流成分の比較は、前記畳み込み処
    理により生成される複数種類の変換後ブロックを所定の
    記録方式の記録信号ブロックに変調した場合における直
    流成分に基づいて行う、請求項21に記載のデジタル変調
    方法。
  23. 【請求項２３】前記演算される直流成分は、前記変換後
    ブロックの最終ビットでの直流成分の累積値である、請
    求項21に記載のデジタル変調方法。
  24. 【請求項２４】前記演算される直流成分は、前記変換後
    ブロックの直流成分の累積値の最大値である、請求項21
    に記載のデジタル変調方法。
  25. 【請求項２５】所定個数のデータ変換単位（ｔビット）
    で構成されるｐビットの入力ブロックデータの先頭に、
    複数種類のｔビットデータを各々初期データとして多重
    して複数種類の変換前ブロックデータを生成し、前記複
    数種類の変換前ブロックデータの各々について、当該変
    換前ブロックデータの先頭のｔビットとその直後のｔビ
    ットの排他的論理和を演算して、該演算結果により該直
    後のｔビットを置換し、以下同様に当該変換前ブロック
    データの最終まで前記排他的論理和の演算処理と前記置
    換処理とからなる畳み込み処理を実行することにより各
    変換前ブロックデータから各々変換後ブロックデータを
    生成し、前記複数種類の各変換後ブロックデータを各々
    ｍ−ｎ変調して得られる各変調ブロックデータの直流成
    分を相互に比較し、前記直流成分の絶対値が小さい変調
    ブロックデータに対応する前記初期データを選択し、前
    記選択した初期データを多重した変換前ブロックデータ
    に基づきｍ−ｎ変調ブロックデータを生成するデジタル
    変調方法にて変調された信号を復調するデジタル復調回
    路であって、入力ビットストリームからｔビットの初期
    データで始まる所定ビット数の入力ブロックを切出す切
    出し手段、および 前記切出し手段によって切出された入力ブロック内の先
    頭のｔビットとその直後のｔビットの排他的論理和を演
    算して、その演算結果により先頭のｔビットを置換し、
    前記直後のｔビットと該直後のｔビットの排他的論理和
    を演算して、該演算結果により前記直後のｔビットを置
    換し、以下同様に当該入力ブロックの最終まで、前記排
    他的論理和の演算処理と前記置換処理とからなる畳み込
    み処理を実行して、当該入力ブロックの変換後ブロック
    を生成する逆変換手段を備えた、デジタル復調回路。
  26. 【請求項２６】所定個数のデータ変換単位（ｔビット）
    で構成されるｐビットの入力ブロックデータの先頭に、
    複数種類のｔビットデータを各々初期データとして多重
    して複数種類の変換前ブロックデータを生成し、前記複
    数種類の変換前ブロックデータの各々について、当該変
    換前ブロックデータの先頭のｔビットとその直後のｔビ
    ットの排他的論理和を演算して、該演算結果により該直
    後のｔビットを置換し、以下同様に当該変換前ブロック
    データの最終まで前記排他的論理和の演算処理と前記置
    換処理とからなる畳み込み処理を実行することにより各
    変換前ブロックデータから各々変換後ブロックデータを
    生成し、前記複数種類の各変換後ブロックデータを各々
    ｍ−ｎ変調して得られる各変調ブロックデータの直流成
    分を相互に比較し、前記直流成分の絶対値が小さい変調
    ブロックデータに対応する前記初期データを選択し、前
    記選択した初期データを多重した変換前ブロックデータ
    に基づきｍ−ｎ変調ブロックデータを生成するデジタル
    変調方法にて変調された信号を復調する方法であって、
    入力ビットストリームからｔビットの初期データで始ま
    る所定ビット数の入力ブロックを切出し、 前記入力ブロック内の先頭のｔビットとその直後のｔビ
    ットの排他的論理和を演算して、該演算結果により先頭
    のｔビットを置換し、前記直後のｔビットと該直後のｔ
    ビットのさらに直後のｔビットの排他的論理和を演算し
    て、該演算結果により前記直後のｔビットを置換し、以
    下同様に当該入力ブロックの最終まで、前記排他的論理
    和の演算処理と前記置換処理とからなる畳み込み処理を
    実行して当該入力ブロックの変換後ブロックを生成す
    る、デジタル復調方法。
  27. 【請求項２７】前記初期データのビット数ｔは、入力ブ
    ロックのデータ長を80バイトとした場合に、 ２ビット≦ｔ≦８ビット の範囲にある、請求項５〜10,14〜20のいずれかに記載
    のデジタル変調回路。
  28. 【請求項２８】前記初期データのビット数ｔと、該ビッ
    ト数ｔの整数倍のビット数である入力ブロックのビット
    数ｐは、 0.003≦t/p≦0.015 の関係式を満たす範囲にある、請求項５〜10,14〜20の
    いずれかに記載のデジタル変調回路。
  29. 【請求項２９】前記ｐビットの入力ブロックを整数値ｚ
    で除算してなる整数値p/z＝ｐビットの各入力分割ブロ
    ックの先頭に、前記ｔビットの初期データを整数値ｚで
    除算してなる整数値t/z＝Ｔビットの分割初期データを
    各々付加して、各々多重化分割ブロックを生成し、各多
    重化分割ブロックを同様に処理する構成で、 各分割初期データのビット数Ｔと、該ビット数Ｔの整数
    倍のビット数である入力分割ブロックのビット数ｐは、 0.003≦t/p≦0.015 の関係式を満たす範囲にある、請求項28に記載のデジタ
    ル変調回路。
  30. 【請求項３０】前記初期データのビット数ｔの整数倍の
    ビット数である入力ブロックのビット数ｐは、 160ビット≦ｐ≦1600ビット の範囲にある、請求項１〜４、21〜24のいずれかに記載
    のデジタル変調方法。
  31. 【請求項３１】前記初期データのビット数ｔは、 ２ビット≦ｔ≦８ビット の範囲にある、請求項１〜４、21〜24、30のいずれかに
    記載のデジタル変調方法。
  32. 【請求項３２】前記初期データのビット数ｔと、該ビッ
    ト数ｔの整数倍のビット数である入力ブロックのビット
    数ｐは、 0.003≦t/p≦0.015 の関係式を満たす範囲にある、請求項１〜４、21〜24、
    30、31のいずれかに記載のデジタル変調方法。
  33. 【請求項３３】前記ｐビットの入力ブロックを整数値ｚ
    で除算してなる整数値p/z＝Ｐビットの各入力分割ブロ
    ックの先頭に、前記ｔビットの初期データを整数値ｚで
    除算してなる整数値t/z＝Ｔビットの分割初期データを
    各々付加して、各々多重分割ブロックを生成し、各々多
    重化分割ブロックを同様に処理する方法で、 各分割初期データのビット数Ｔと、該ビット数Ｔの整数
    倍のビット数である入力分割ブロックのビット数Ｐは、 0.003≦T/P≦0.015 の関係式を満たす範囲にある、請求項32に記載のデジタ
    ル変調方法。
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