JP3301910B2 - デジタルデータのエンコード回路 - Google Patents

デジタルデータのエンコード回路

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JP3301910B2 JP05302996A JP5302996A JP3301910B2 JP 3301910 B2 JP3301910 B2 JP 3301910B2 JP 05302996 A JP05302996 A JP 05302996A JP 5302996 A JP5302996 A JP 5302996A JP 3301910 B2 JP3301910 B2 JP 3301910B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、MD(Mini Disk)やC
D(Compact Disk)等の記録媒体に対してデジタルデータ
を書き込む際、デジタルデータを所定の方式に応じて変
調するエンコード回路に関する。
【0002】
【従来の技術】音声情報などのデジタルデータが記録さ
れたディスクを再生するプレーヤでは、ディスクに生じ
る傷や装置の機械的な不具合によって符号誤りが発生す
る場合がある。このため、デジタルデータには、再生時
に符号誤りの訂正を可能にするためのパリティデータが
予め付加される。このパリティデータによる符号誤りの
訂正処理としては、MDプレーヤやCDプレーヤの場
合、リードソロモン符号を用いたCIRC(Cross-Inter
leave Reed-Solomon Code)方式が用いられる。
【0003】CIRC方式では、ディスクにデータを記
録する際、16ビットで構成される音声データが2分割
されて8ビットのシンボルデータが生成される。このシ
ンボルデータは、左右の各チャンネルの音声データ各々
6個から生成される合計24個が1つのデータ群として
取り扱われる。即ち、図4に示すように、16ビットの
音声データが左(L)チャンネル及び右(R)チャンネ
ルともに6個単位で1フレームが構成されており、各音
声データが2分割されて8ビットのシンボルデータが1
フレームで24個生成される。この1フレームのシンボ
ルデータに対しては、CIRC符号化処理により、リー
ドソロモン符号法に基づくC1符号及びC2符号からな
る8ビットのパリティデータがそれぞれ4個ずつ付加さ
れる。これにより、シンボルデータは、1フレームで合
計32個となる。パリティデータが付加されて1フレー
ムが32個となったシンボルデータは、EFM(Eight t
oFourteen Modulation)変調によってそれぞれ8ビット
から14ビットのエンコードデータに変換される。そし
て、14ビットのエンコードデータが3ビットのDSV
(Digial Sum Variation)調整データを挟んでシリアルに
配列される。このとき、1フレームの先頭には、各シン
ボルデータと同様にEFM変調された14ビットのサブ
コードデータと、24ビットの同期データとがそれぞれ
DSV調整データを挟んで付加される。これにより、図
4に示すように、32個のエンコードデータがサブコー
ドデータ及び同期データと共に配列された、1フレーム
が588ビットで表されるEFMデータが生成される。
【0004】このようなEFMデータは、の内容が
「1」のときに極性を反転し、「0」のときに極性を維
持するEFM信号として1フレーム毎に連続してディス
クに書き込まれる。即ち、図5に示すように、EFMデ
ータのデータ配列に応じてハイレベルまたはローレベル
となる2値のEFM信号が生成され、このEFM信号の
レベルの変化がディスクの記録トラック上に一定の線速
度で配列されることになる。
【0005】一方、EFM信号が記録されたディスクか
らデータを読み出して音声データを再生する際には、書
き込み時とは逆の処理が施される。即ち、読み出したE
FM信号に対してEFM復調を施して32個のシンボル
データを生成し、この32個のシンボルデータに対して
C1符号及びC2符号に基づくデコード処理を施すこと
により24個のシンボルデータを生成する。このデコー
ド処理では、ディスクから読み出されるデータに符号誤
りが発生した場合、その符号誤りが訂正される。そし
て、24個のシンボルデータを2個ずつ組み合わせるこ
とにより、12個の音声データを生成する。このように
復元された音声データは、左右の各チャンネル毎にD/
A変換され、オーディオ信号としてオーディオアンプへ
送られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】EFM変調によって生
成されるEFMデータは、シンボルデータ部分で同期デ
ータと類似した配列が発生しないようにすると共に、E
FM信号の周期が極端に長くなるのを防止するため、デ
ータの配列を「0」の連続配列数が2〜10個の範囲と
なるようにしている。即ち、8ビットのシンボルデータ
を14ビットに変換する際には、「1」が少なくとも2
個の「0」を挟んで隣り合うようにすると共に、「0」
が11個以上連続しないようにして変換データを設定し
ている。
【0007】また、DSV調整データは、ディスクに書
き込まれるEFM信号のDCレベルの平均値を中間値に
近付けるようにするためのものであり、前後のデータの
関係から最もバランスのよい値が選ばれる。但し、この
DSV調整データについても、上述のデータ配列の規則
を満たす必要があり、直前または直後のデータの状態に
よって特定される場合もある。例えば、1つ前のデータ
の終わりが「1」であり、次のデータの始まりが「1」
である場合には、DSV調整データは「000」以外に
設定できない。
【0008】このようなDSV調整データの設定におい
ては、EFM信号によってアップダウンカウンタをカウ
ント動作させ、そのカウント値を所定の基準値に近付け
るようにして値が選択される。しかしながら、音声デー
タが連続して特定の値に偏っている場合、EFMデータ
にも偏りが生じ、その結果、DSV調整データによる調
整を行っているにも拘わらず、EFM信号のDCレベル
の平均値が中間値から大きくずれることがある。このよ
うな平均値のずれが続くと、DSV調整データの内容を
決定するためのアップダウンカウンタのカウント値も基
準値に対して大きくずれることになるため、再び基準値
に近付くまでに長い時間を要する。これにより、EFM
信号のDCレベルの平均値が不安定となる。
【0009】EFM信号は、プレーヤ側でディスクから
読み出される際、位相ロックループの基準信号に用いら
れるため、DCレベルの平均値の変動が大きくなると、
位相ロックループのジッタ成分が大きくなり、動作が不
安定になるという問題が生じる。そこで本発明は、EF
M信号のDCレベルの平均値を一定に保つようにすると
共に、特殊な動作状態が続いた場合には、短時間で正常
な動作状態に回復させるようにすることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために成されたもので、その特徴とするところ
は、連続して入力される一定のビット長を有する第1の
デジタルデータを変調処理して第2のデジタルデータを
生成し、第2のデジタルデータを連続して出力するエン
コード回路であって、上記第1のデジタルデータを1デ
ータ毎に変調処理して所定のフォーマットに従う第2の
デジタルデータを生成する変調回路と、上記第2のデジ
タルデータを取り込み、一定のビット長を有する調整デ
ータを挟んでシリアルに出力する出力回路と、を備え、
上記出力回路は、出力信号の状態に応じてカウントアッ
プまたはカウントダウンを繰り返すと共にカウント値が
任意の範囲に制限されるアップダウンカウンタを含み、
そのカウント値に応じて上記調整データの内容を決定す
ることにある。
【0011】以上の構成により、変調回路で特殊な動作
状態が続いて出力回路のアップダウンカウンタのカウン
ト値が制限範囲を越えたときには、アップダウンカウン
タの動作が停止する。従って、出力信号の偏りが継続的
に発生するような場合には、特定の期間の出力信号が無
視されて調整データの内容が決定されるため、出力信号
が偏りの無い状態に戻ったときには、出力回路の動作が
短期間で最適な状態となる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のデジタルデータ
のエンコード回路の構成を示すブロック図である。エン
コード回路は、シンボル生成回路1、パリティデータ付
加回路2、EFM変調回路3及び出力回路4により構成
される。シンボル生成回路1は、左右のチャンネルが交
互に入力される16ビット構成の音声データをそれぞれ
2分割して8ビット構成のシンボルデータを生成し、こ
のシンボルデータを所定の順序で連続して出力する。こ
のシンボル生成回路1は、シリアルに転送される音声デ
ータを転送クロックに同期して順次取り込み、同一の周
期でシンボルデータをシリアルに出力する。パリティデ
ータ付加回路2は、シンボル生成回路1から連続して入
力されるシンボルデータを所定の規則で並び替え、リー
ドソロモン符号法に基づいて生成されるパリティデータ
を付加して1フレーム単位でEFM変調回路3へ供給す
る。このパリティデータ付加回路2では、例えば、連続
して入力されるシンボルデータが選択的に遅延されて並
び替えられ、24個のシンボルデータに対して4つのC
2符号からなるパリティデータが付加される。このパリ
ティデータは、シンボルデータと同じ8ビット構成であ
り、シンボルデータと同様に扱われる。さらに、シンボ
ルデータが選択的に遅延されて並び替えられ、4個のパ
リティデータ(C2符号)を含む28個のシンボルデー
タに対して4つのC1符号からなるパリティデータが付
加される。これにより、8個のパリティデータを含む3
2個のシンボルデータが1つの単位、即ち、1フレーム
としてEFM変調回路3に供給される。
【0013】EFM変調回路3は、パリティデータ付加
回路2から1フレーム毎に入力されるシンボルデータを
それぞれ14ビットのエンコードデータに変換し、出力
回路4へ供給する。このEFM変調回路3でのEFM変
調処理は、出力回路4で付加される同期データに類似し
たパターンが同期データ以外に生じないようにするため
のものであり、EFMデータの各ビットの配列が所定の
規則を満たすように変換される。即ち、「0」の連続数
を2〜10個とするデータ配列を有する14ビットのデ
ータを8ビットのデータに1対1で対応付けるようにし
て変換テーブルを設定し、8ビットで表される256種
類のシンボルデータに応答して14ビットのエンコード
データを得られるように構成される。尚、このEFM変
調回路3は、後述するサブコードデータに対しても同様
の処理を施して14ビットに変換する。出力回路4は、
EFM変調回路3から1フレーム(32個)毎に入力さ
れるエンコードデータに24ビットの同期データ及び1
4ビットのサブコードデータを付加し、各データの間に
3ビットのDSV調整データを挟んでEFMデータとし
てシリアルに出力する。ここで、同期データは、再生側
でディスクからEFM信号を読み出すときに1フレーム
の先頭位置を検出するためのものであり、所定のデータ
配列を有する固定パターンとして与えられる。また、サ
ブコードデータは、音声データの時間情報等を表すもの
であり、本来8ビットのデータがシンボルデータと同様
に、EFM変調回路3によって14ビットに変換されて
与えられる。そして、DSV調整データは、EFM信号
を継続的にモニタし、そのモニタ状態と次のフレームの
EFMデータの状態とに応じて、EFM信号のDCレベ
ルの平均値を所定の基準値に近付けるのに最適な値が選
択される。即ち、EFM信号がハイレベルのときに1ク
ロックずつカウントアップし、ロウレベルのときに1ク
ロックずつカウントダウンするアップダウンカウンタを
用い、そのアップダウンカウンタのカウント値が所定の
基準値に近付くようにDSV調整データが選択される。
このとき、アップダウンカウンタについては、カウント
値が基準値から大きくずれることがないように動作範囲
が制限される。この動作範囲は、DSV調整の条件設定
によって任意に設定される。尚、実際のDSV調整デー
タについては、DSV調整データを含むEFMデータ
で、各ビットのデータ配列における「0」の連続数を2
〜10としなければならないため、「000」、「10
0」、「010」、「001」の1つが選択されて設定
される。
【0014】そして、出力回路4から出力されるEFM
データは、「1」で極性を反転させ、「0」で極性を維
持するEFM信号に変換され、そのEFM信号のレベル
の変化がディスクに記録される。図2は、DSV調整デ
ータの生成部の構成の一例を示すブロック図である。
尚、この生成部は、出力回路4に含まれるものである。
【0015】DSV調整データの生成部は、アップダウ
ンカウンタ11、DSV判定部12、調整データ生成部
13及びNANDゲート14a、14bより構成され
る。アップダウンカウンタ11は、一対のNANDゲー
ト14a、14bの出力に応答してアップカウントまた
はダウンカウントされ、カウント値をDSV判定部12
へ供給する。DSV判定部12は、アップダウンカウン
タ11のカウント値が基準値より大きいときには、EF
M信号のDCレベルの平均値を引き下げるように指示す
る信号[S−]を発生し、逆に、小さいときには、EF
M信号の平均値を引き上げるように指示する信号[S
+]を発生する。これらの信号[S−]、[S+]は、
調整データ生成部13に供給される。また、DSV判定
部12は、アップダウンカウンタ11のカウント値がD
SV調整の条件設定に応じて任意に設定される上限値ま
たは下限値に達すると、アップダウンカウンタのカウン
ト動作を停止させる信号[L+]または[L−]を発生
する。これらの信号[L+]、[L−]は、一対のNA
NDゲート14a、14bの入力に供給される。調整デ
ータ生成部13は、DSV判定部12からの信号[S
−]あるいは[S+]に応答し、次のEFMデータの内
容に応じたDSV調整データを生成する。3ビットのD
SV調整データは、上述のデータ配列の規則により、
「000」、「100」、「010」、「001」の4
種類であり、この内、前後のEFMデータの内容によっ
て付加できないものが除かれた中から最適なものが選択
される。このDSV調整データの選択では、信号[S
−]に対して次のEFMデータがEFM信号のDCレベ
ルの平均値を引き上げるようにするものが選択され、信
号[S+]に対して次のEFMデータがEFM信号のD
Cレベルの平均値を引き上げるようにするものが選択さ
れる。
【0016】NANDゲート14aは、EFM信号の反
転信号とメインクロックとを受けてアップ信号[U]を
発生し、NANDゲート14bは、EFM信号とメイン
クロックとを受けてダウン信号[D]を発生する。この
アップ信号[U]及びダウン信号[D]は、それぞれア
ップダウンカウンタ11に供給され、アップダウンカウ
ンタ11をアップカウント及びダウンカウントする。ま
た、NANDゲート14a、14bには、DSV判定部
12からの信号[L+]、[L−]がそれぞれ入力さ
れ、アップダウンカウンタ11の動作範囲を制限するよ
うに構成される。これにより、EFM信号がハイレベル
にあるときには、メインクロックに同期したアップ信号
[U]によってアップダウンカウンタ11がアップカウ
ントされ、EFM信号がロウレベルにあるときには、メ
インクロックに同期したダウン信号[D]によってアッ
プダウカウンタ11がダウンカウントされる。そして、
アップダウンカウンタ11のカウント値が、DSV判定
部12に設定される上限値あるいは下限値に達すると、
制限信号[L+]あるいは[L−]が立ち下がってNA
NDゲート14aからのアップ信号[U]及びNAND
ゲート14bからのダウン信号[D]の出力が停止され
る。
【0017】このDSV調整データの発生部では、EF
M信号の過去の累計値がアップダウンカウンタ11のカ
ウント値として保持され、その累計値に応じて次のEF
Mデータに対する最適なDSV調整データが生成され
る。そして、EFMデータの偏りによってEFM信号の
過去の累計値、即ち、アップダウンカウンタ11のカウ
ント値が基準値から大きくずれたときには、その値を上
限値あるいは下限値で制限することにより、EFM信号
の一部が無視されるようになる。例えば、図3に示すよ
うにEFMデータが与えられたとき、カウント動作の制
限値が基準値に対して±4に設定されているとすれば、
カウント値が基準値より4だけ大きくなったところでア
ップダウンカウンタ11のカウント動作が停止されてカ
ウント値が固定される。このように、アップダウンカウ
ンタ11のカウント動作が停止されている間は、DSV
長データの発生部ではEFM信号が無視される。そし
て、EFM信号が反転すると、すぐにアップダウンカウ
ンタ11がダウンカウントされはじめ、カウント値が低
下してカウント動作の制限は解除される。従って、アッ
プダウンカウンタ11のカウント動作を制限しなかった
場合(図3の破線で示すカウント値の場合)よりも、ア
ップダウンカウンタ11のカウント値が短い時間で基準
値に近付くようになる。
【0018】ここで、アップダウンカウンタ11のカウ
ント動作を制限してEFM信号の特定期間を無視するよ
うにした場合、アップダウンカウンタ11のカウント値
によって表されるEFM信号の過去の累計値は、不正確
なものとなる。しかしながら、EFMデータに偏りがあ
るときには、DSV調整データによって正しい調整を行
うことができないため、EFM信号の累計値が不正確で
あっても問題はない。この場合、EFMデータの偏りが
なくなってアップダウンカウンタ11がカウント動作を
再開したときに、そのカウント値を短い時間で基準値に
戻すように構成した方が都合がよい。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、EFMデータに偏りが
生じた場合でも、EFM信号の一部が無視されるように
なるため、DSV調整データの判定で判定基準となるE
FM信号の累計値が基準値から大きくずれることがなく
なる。これにより、EFMデータの偏りがなくなったと
きには、DSV調整データの判定基準となるアップダウ
ンカウンタのカウント値が素早く基準値に近付くように
なり、回路の応答性が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエンコード回路の構成を示すブロック
図である。
【図2】DSV調整データの発生部の構成を示すブロッ
ク図である。
【図3】EFMデータとアップダウンカウンタのカウン
ト値の関係を示す波形図である。
【図4】音声データからEFMデータが生成されるエン
コード処理の過程のデータのフォーマット図である。
【図5】EFMデータとEFM信号との関係を示す波形
図である。
【符号の説明】
1 シンボル生成回路 2 パリティデータ付加回路 3 EFM変調回路 4 出力回路 11 アップダウンカウンタ 12 DSV判定部 13 調整データ発生部 14a、14b NANDゲート

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続して入力される一定のビット長を有
    する第1のデジタルデータを変調処理して第2のデジタ
    ルデータを生成し、第2のデジタルデータを連続して出
    力するエンコード回路であって、上記第1のデジタルデ
    ータを1データ毎に変調処理して所定のフォーマットに
    従う第2のデジタルデータを生成する変調回路と、上記
    第2のデジタルデータを取り込み、一定のビット長を有
    する調整データを挟んでシリアルに出力する出力回路
    と、を備え、上記出力回路は、出力信号の状態に応じて
    カウントアップまたはカウントダウンを繰り返すアップ
    ダウンカウンタを含み、そのカウント値が基準値に近づ
    くように上記調整データの内容を決定すると共に、カウ
    ント値が上記アップダウンカウンタの動作範囲よりも狭
    く設定される制限範囲を越えたときにカウント動作を停
    止することを特徴とするデジタルデータのエンコード回
    路。
  2. 【請求項2】 上記デジタルデータが所定の個数単位で
    まとめられた1フレーム毎に、上記第1のデジタルデー
    タと同一のビット長を有するパリティデータを付加する
    パリティ付加回路をさらに備え、上記パリティデータを
    含む1フレーム分の上記第1のデジタルデータを上記変
    調回路に供給することを特徴とする請求項1に記載のデ
    ジタルデータのエンコード回路。
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