JP3617074B2 - データ変調装置およびデータ復調装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、ランレングス変調等により入力データを変調するデータ変調装置、このデータ変調装置を用いて、光磁気ディスク等の光学式記録媒体にデータを記録するデータ記録装置、データ復調装置、および、このデータ復調装置を用いて光学式記録媒体に記録された変調データを再生するデータ再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
磁気ディスク等の記録媒体にデータを記録する場合、誤り率の改善等のために入力されたデータを変調(符号化)して記録する。この符号化の方法としては、例えば「特公昭63−7051号公報(対応する米国特許第4,413,251号)」に開示されたランレングス変調方法(ランレングス符号化方法)が知られている。
このランレングス変調方法は、ランレングスリミテット(1,7)変調(Run Length Limited (1,7)変調、以下、「RLL(1,7)符号化」と記す)と呼ばれ、符号化後のデータにおける連続する数値0の数を1〜7個の範囲内に制限して2ビットの入力データを3ビットの符号化データに符号化する。
【0003】
RLL(1,7)符号化は、符号化周期ごとに2ビットの入力データと、前の周期の状態を示す状態データとに所定の論理演算を行って順次、符号化し、符号化データを生成する。
RLL(1,7)符号化により順次、符号化された符号化データ列の各符号化周期の符号化データは、3ビットの2符号化周期後の符号化データ、3ビットの1符号化周期後の符号化データ、および、1ビットのその符号化周期の符号化データとに所定の論理演算を行うことにより復調(復号)される。
【0004】
以上に説明したRLL(1,7)符号化による符号化データは、ランダムノイズに起因するデータ誤りの伝播が5ビット以下と少ない。
さらに、RLL(1,7)符号化、および、RLL(1,7)符号化による符号化データの復号(RLL(1,7)復号)は、これらを実行するために必要となるハードウェアが極めて簡単であり、しかも、高速符号化動作および高速復号動作に適しているという特徴がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えばRLL(1,7)符号化により符号化された符号化データを復号するためには、その符号化周期の符号化データだけではなく、その符号化周期以後の符号化周期の符号化データを用いる必要があり、このことは、最後方に符号化データの復号ができないことを意味する。
【0006】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ランレングス符号化(変調)等の複数の符号化周期の符号化データが所定の関係を有する方法により生成された変調データを最後まで正確に復調(復号)することができるデータ変調装置、およびデータ復調装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、本発明のデータ変調装置およびデータ復調装置を用いたデータ記録装置およびデータ再生装置を提供することを目的とする。
【0007】
本発明の第1の観点によれば、所定の変調タイミングごとにデータを順次RLL(1,7)変調により変調する、データ記録装置におけるデータ変調装置であって、所定のタイミングごとに、RLL(1,7)変調の対象となる前記データ記録装置における記録データとアドレスデータを含む入力データの、該記録データと該アドレスデータのそれぞれ最後に、前記RLL(1,7)変調された入力データの最後の2ビットをRLL(1,7)復調するのに必要な4ビットの定数データを後置するデータ後置手段と、所定の変調タイミングごとに、前記データ後置手段の出力データと、該変調タイミングの直前の変調タイミングの状態データとの少なくとも一部に所定の論理演算を行って該変調タイミングの状態データを順次、生成する状態データ生成手段と、所定の変調タイミングごとに、前記データ後置手段の出力データと、該変調タイミングの直前の変調タイミングの状態データとに所定の論理演算を行ってRLL(1,7)変調し、変調データを順次、生成する変調手段とを有するデータ記録装置におけるデータ変調装置が提供される。
【0008】
本発明の第1の観点によれば、上記データ変調装置と、該データ変調装置が生成した変調データを、所定の記録フォーマットで光学式記録媒体に記録する記録手段とを有するデータ記録装置が提供される。
【0009】
本発明の第3の観点によれば、RLL(1,7)変調の対象となるデータ再生装置における記録データとアドレスデータを含む入力データと、該記録データと該アドレスデータのそれぞれ最後に後置されたRLL(1,7)変調された入力データの最後の2ビットをRLL(1,7)復調するのに必要な4ビットの定数データとがRLL(1,7)変調により変調されて生成された変調データを、所定の復調タイミングごとに順次RLL(1,7)復調により復調する、データ再生装置におけるデータ復調装置であって、
当該変調タイミングの変調データと、当該変調タイミングの変調データと前記所定の関係を有する変調データの少なくとも一部を保持する変調データ保持手段と、前記変調データ保持手段に保持された変調データに所定の論理演算を行って、前記変調データを順次RLL(1,7)復調により復調して前記入力データを復調する復調手段とを有し、
前記記録データとアドレスデータのそれぞれ最後の入力データに対応する変調データは、前記定数データに対応する変調データを用いて復調するように構成されており、前記データ復調装置は、前記データ読み出し手段が前記光学式記録媒体から読み出した変調データの内、前記後置された定数データを復調せず、前記入力データに対応する変調データのみを復調するように構成されている、データ復調装置が提供される。
【0010】
本発明の第4の観点によれば、上記データ記録装置により前記光学式記録媒体に記録された前記変調データを該光学式記録媒体から読み出すデータ読み出し手段と、上記データ復調装置とを有し、前記データ復調装置は、前記データ読み出し手段が前記光学式記録媒体から読み出した変調データの内、前記後置された定数データを復調せず、前記入力データに対応する変調データのみを復調するように構成されている、データ再生装置が提供される。
【0011】
【作用】
本発明のデータ変調装置において、変調手段は、一定の周期(変調タイミング)ごとに連続的に順次入力されてくる入力データに対して所定の変調、例えばRLL(1,7)変調を行って、所定数の変調タイミングにわたって関係を有する変調信号を生成する。
状態データ生成手段は、変調タイミングごとに、直前の変調タイミングの状態データとその変調タイミングの入力データとに基づいて、その変調タイミングの状態データを生成する。その変調タイミングの状態データは次の変調タイミングにおいて、変調手段により変調に用いられる。
【0012】
データ後置手段は、入力データに所定の既知のデータ(定数データ)を後置し、入力データに対応する最後の変調データ以降であって復調に必要な変調データを復調して得られるデータを既知の値にする。このようにする理由は、例えば、入力データに定数データを後置せずに入力データをRLL(1,7)符号化して得られた変調データを復調する場合、最後の入力データを復調するためには、最後の入力データに対応する最後の変調データから6ビット後までの変調データが必要になる。また同様に、最後の1つ前の入力データを復調する場合には、対応する変調データから最後の変調データから3ビット後までの変調データが必要になる。従って、これらの最後の入力データに対応する変調データ以降の6ビットの変調データが不定であると、最後の2つの入力データを正しく復調できないからである。
【0013】
本発明のデータ復調装置は、例えば本発明のデータ変調装置において、RLL(1,7)変調により得られた変調データを、一定の周期(変調タイミング)ごとに入力データに復調(RLL(1,7)復調)する。
本発明のデータ復調装置において、データ保持手段は、その変調タイミングにおいて復調に必要となる複数の変調タイミングの変調データを保持する。
復調手段は、データ保持手段に保持されたデータに所定の演算処理を行って、変調データを復調する。
【0014】
本発明のデータ記録装置は、本発明のデータ変調装置により変調された変調データを、例えば磁気テープ、あるいは、光磁気ディスク等の記録媒体に記録する。
本発明のデータ再生装置は、本発明のデータ記録装置により記録された変調データを記録媒体から読み出して、本発明のデータ復調装置を用いて再生する。
本発明のデータ変調方法は、本発明のデータ変調装置において用いられているものと同様な方法により入力データを変調する。
【0015】
【実施例】
以下、各図を参照して本発明のデータ変調装置、データ復調装置、および、これらを用いたデータ記録再生装置の構成を説明する。
まず、図1を参照して本発明のデータ記録再生装置1の構成を説明する。
図1は、データ記録再生装置1の構成を示す図である。
図1に示すように、データ記録装再生置1は、ディスク系10、制御装置(DSC)18、データ記録装置20およびデータ再生装置40から構成される。
【0016】
データ記録再生装置1は、一定の周期(変調タイミング、以下「符号化周期」と記す)ごとに入力された入力データIDをランレングスリミテット(1,7)変調(Run Length Limited(1,7)変調、以下、これを「RLL(1,7)符号化」と記す)により変調(符号化)して得られた符号化データを光磁気ディスク12に記録し、光磁気ディスク12に記録された符号化データを光磁気ディスク12から読み出して復調(復号)する。
【0017】
光磁気ディスク12は、レーザー光および磁気を用いてデータが読み書きされる光磁気ディスクである。なお、光磁気ディスク12の記録フォーマットは、図6および図7を参照して後述する。
ディスク系10は、ディスク駆動系14および光学系16から構成される。
ディスク駆動系14は、制御装置18の制御に従って、光磁気ディスク12を回転させる。
光学系16は、レーザーダイオード(LD)38および光検出素子(RFD)42を有しており、光磁気ディスク12についてデータの書き込み、および、読み出しを行う。
制御装置18は、データ記録再生装置1の動作を指定する制御データ、および、同期検出回路(SRD)46が検出した同期検出信号(信号SRDS)に基づいて、各制御信号(信号DGC,DSAC,WCEC,SRGC,DC,RCEC,DSC)を介して、ディスク系10、データ記録装置20およびデータ再生装置40の各構成要素を制御する。
設定用端末180は、データ記録再生装置の使用者により設定された制御データを制御装置18に対して出力する。
【0018】
データ記録装置20は、データ入力回路(WDI)22、ECCエンコーダ(WECCE)24、定数データ発生回路(DG)26、第1のデータ選択回路(DSA)28、データ符号化回路(WCE)30、同期信号発生回路(SRG)32、第2のデータ選択回路(DSB)34、および、レーザー駆動回路(WAMP)36から構成される。
データ記録装置20は、入力データIDをRLL(1,7)符号化により符号化して符号化データを生成し、レーザーダイオード38を介して光磁気ディスク12に記録する。なお、データ符号化回路30の構成および動作は、図2および図3を参照して後述する。
【0019】
データ再生装置40は、再生信号増幅回路(RAMP)44、同期検出回路(SRD)46、第3のデータ選択回路(DS)48、データ復号回路(RCE)50、ECCデコーダ(RECCD)52、および、復号データ出力回路(RDI)54から構成される。
データ再生装置40は、光検出素子42から入力された再生信号(信号RF)から符号化データを検出し、さらに復調(復号)して(RLL(1,7)復号して)入力データIDを再生する。なお、データ復号回路50の構成および動作は、図4および図5を参照して後述する。
【0020】
以下、図2および図3を参照してデータ符号化回路30の構成および動作を説明する。
図2は、図1に示したデータ符号化回路30の構成を示す図である。
図3は、図2に示した符号化回路(WCEL)310の構成を示す図である。図2に示すように、データ符号化回路30は、第1のレジスタ(WCERA)300、第2のレジスタ(WCERB)302、符号化回路310および第3のレジスタ(WCERC)304から構成される。
データ符号化回路30は、データ入力回路22を介して入力された入力データIDに、ECCエンコーダ24が誤り訂正符号(ECC)を付加し、データ選択回路28が定数データ(4ビットの0)を後置して生成した信号WDASをRLL(1,7)符号化により符号化する。
【0021】
図3に示すように、符号化回路310は、論理回路312,314,316,318,320,322,324,326,328,330から構成されており、論理回路(A)314,320,322,326,330は、それぞれ入力された信号の論理積(AND)を算出し、論理回路(I)312,324は、それぞれ入力された信号の論理値を反転し、論理回路(NAND)318,328は、それぞれ入力された信号に反転論理和(NAND)を算出し、論理回路(NOR)316は入力された信号の反転論理和(NOR)を算出する。
【0022】
以下、図2および図3を参照して符号化回路310の動作を説明する。
信号WDASは、信号周期ごとにデータ選択回路28から1ビットずつ直列に(シリアルに)レジスタ300に入力される。
レジスタ300は、制御装置18から入力された制御信号WCECaに従って信号WDASをシフトし、信号WDASが2ビット入力されるごとに(符号化周期ごとに)、2つの1ビットデータs0,s1として符号化周期ごとに符号化回路310に対して出力する。
レジスタ302は、制御装置18から入力された制御信号WCECaに従って符号化周期ごとに、直前の符号化周期において符号化回路310が生成した、3ビットの状態データx2’,x1’,x0’を記憶し、状態データx2,x1,x0として符号化回路310に対して出力する。
【0023】
論理回路312は、レジスタ302から入力された状態データx2の論理値を反転して論理回路314に対して出力する。
論理回路314は、論理回路312から入力された反転された状態データx2と状態データx1との論理積を算出して符号化データy2’としてレジスタ304に対して出力する。
論理回路316は、状態データx2,x1,符号化データy0’の反転論理和を算出して符号化データy1’としてレジスタ304に対して出力する。
論理回路318は、1ビットデータs1,s0の反転論理和を算出して論理回路320に対して出力する。
【0024】
論理回路320は、論理回路318から入力された1ビットデータs1,s0の反転論理積と状態データx0との論理積を算出して符号化データy0’としてレジスタ304に対して出力する。
論理回路322は、状態データx0と1ビットデータs0との論理積を算出し、その符号化周期の状態データx2’としてレジスタ304に対して出力する。論理回路324は、状態データx0の論理値を反転して論理回路324に対して出力する。
【0025】
論理回路326は、論理値が反転された状態データx0と1ビットデータs0との論理積を算出し、その符号化周期の状態データx1’としてレジスタ304に対して出力する。
論理回路328は、状態データx0と1ビットデータs0との反転論理積を算出して論理回路330に対して出力する。
論理回路330は、論理回路328から入力された信号と1ビットデータs1との論理積を算出し、その符号化周期の状態データx0’としてレジスタ304に対して出力する。
【0026】
レジスタ304は、制御装置18から入力された制御信号WCECcに従って、その符号化周期に生成された符号化データy2’,y1’,y0’を記憶し、次の符号化周期において符号化データy2,y1,y0の順に直列形式のデータに変換してデータ選択回路34に対して出力する。
以上にデータ符号化回路30の各部分の動作により、入力データIDに誤り訂正符号が付加され、さらに定数データが後置された信号WDASは、符号化周期ごとに、2ビットずつ3ビットの符号化データに符号化されてデータ選択回路34に対して出力される。
【0027】
以下、図4および図5を参照してデータ復号回路50の構成および動作を説明する。
図4は、図1に示したデータ復号回路50の構成を示す図である。
図5は、図4に示した復号回路(RCEL)510の構成を示す図である。
図4に示すように、データ復号回路50は、第4のレジスタ(RCERA)500、第5のレジスタ(RCERB)502、第6のレジスタ(RCERC)504、第7のレジスタ(RCERD)506および復号回路510から構成される。
データ復号回路50は、光検出素子42が光磁気ディスク12から反射されたレーザー光線を検出して生成した信号RFを、再生信号増幅回路44が増幅し、データ選択回路48は同期データおよび再同期データを取り除いて生成した信号RDSが3ビット入力されるごとに(符号化周期ごとに)、3ビットの信号RDSを2ビットのデータに復号する。
【0028】
図5に示すように、復号回路510は、論理回路512,514,516,518,520,522から構成されており、論理回路(NOR)512は入力された信号の反転論理和(NOR)を算出し、論理回路(OR)514,516,520は、それぞれ入力された信号の論理和(OR)を算出し、論理回路(I)518は入力された信号の論理値を反転し、論理回路(NAND)522は入力された信号の反転論理積(NAND)を算出する。
【0029】
以下、図4および図5を参照してデータ復号回路50の動作を説明する。
信号RDSは、信号周期ごとに1ビットずつシリアルにデータ復号回路50のレジスタ500に順次入力される。
レジスタ500は、制御装置18から入力される制御信号RCECaに従って入力された信号RDSを順次シフトし、先に入力された順に、3ビットの符号化データy2”’, y1”’, y0”’として復号回路510およびレジスタ502に対して符号化周期ごとに出力する。
【0030】
レジスタ502は、制御装置18から入力される制御信号RCECbに従って、符号化周期ごとに入力された3ビットの符号化データを記憶し、次の符号化周期において3ビットの符号化データy2”,y1”,y0”として復号回路510に対して、符号化データy0”としてレジスタ504に対して出力する。
レジスタ504は、制御装置18から入力される制御信号RCECcに従って、符号化周期ごとにレジスタ502から入力された符号化データy0”’を記憶し、次の符号化周期において符号化データy0’として復号回路510に対して出力する。
【0031】
論理回路512は、入力された符号化データy2”,y1”,y0”の反転論理和を算出して論理回路514に対して出力する。
論理回路514は、符号化データy2”と論理回路512から入力された符号化データy2”,y1”,y0”の反転論理和との論理和を算出して復号データs0としてレジスタ506に対して出力する。
【0032】
論理回路516は、入力された符号化データy2”’, y1”’, y0”’の論理和を算出して論理回路522に対して出力する。
論理回路518は、入力された符号化データy0”の論理値を反転して論理回路522に対して出力する。
論理回路520は、入力された符号化データy2”,y1”,y0”,y0’の論理和を算出して論理回路522に対して出力する。
【0033】
論理回路522は、論理回路516から入力された符号化データy2”’, y1”’, y0”’の論理和、論理回路518から入力された論理値が反転した符号化データy0” 、および、論理回路520から入力された符号化データy2”,y1”,y0”,y0’の論理和の反転論理積を算出して復号データs1としてレジスタ506に対して出力する。
【0034】
レジスタ506は、制御装置18から入力される制御信号RCECdに従って、符号化周期ごとに復号回路510から入力された復号データs1,s0を記憶し、次の符号化周期において直列形式の信号RCSとしてECCデコーダ52に対して出力する。
以上説明したデータ復号回路50の各部分の動作により、光検出素子42が光磁気ディスク12から反射されたレーザー光線を検出して生成した信号RFを、再生信号増幅回路44が増幅し、データ選択回路48が同期データおよび再同期データを取り除いて生成した信号RDSは、符号化周期ごとに、3ビットずつ2ビットの復号データに復号されてECCデコーダ52に対して出力される。
ここで、データ復号回路50から信号RCSとして出力される復号データs1,s0は、データ符号化回路30に信号WDASとして入力される2つの1ビットデータs1,s0と同じである。
【0035】
以下、図6および図7を参照して光磁気ディスク12の記録フォーマットを説明する。
図6は、図1に示した光磁気ディスク12のセクタを示す図である。
図7は、図6に示した光磁気ディスク12のセクタの記録フォーマットを示す図であって、(A)はセクタ120の記録フォーマットを示し、(B)は、(A)に示したID1領域(ID1)128、ID2領域(ID2)134およびID3領域(ID3)140の記録フォーマットを示し、(C)は、(A)に示したデータ領域148の記録フォーマットを示す。なお図7において、光磁気ディスク12の各領域の記録容量はRLL(1,7)符号化前のデータの容量を示し、また、括弧を付して示したデータ長は、チャネル2による各部分のデータ長を示し、チャネル1とチャネル2が同じ場合は、括弧をつけていない。
【0036】
図6に示すように、光磁気ディスク12は、チャネル1記録領域180をチャネル2記録領域182とに分割されており、チャネル1記録領域180にはトラック1〜トラック19,500があり、チャネル2記録領域182にはトラック19,501〜トラック39,000がある。
各トラックは42のセクタ120に分割されており、チャネル1記録領域180およびチャネル2記録領域182それぞれには819,000のセクタ120がある。
【0037】
各セクタ120には、図7(A)に示すような記録フォーマットに従ってデータが記録される。
尚、この値(トラック数、セクタ数)は1例であり、この値以外でもかまわない。また、チャネル1、チャネル2の2つに分割されているが、分割しなくても、また、さらに複数に分割されていてもかまわない。
セクタ120は、光磁気ディスク12に予め形成された(プリコードされた)55バイトのアドレス部、21(15)バイトのALPC領域144、18(12)バイトのVFO4領域146および2,978バイトのデータ領域148から構成される。
アドレス部は、5バイトのセクタマーク領域122、12バイトのVFO1領域124、8バイトのVFO2領域130、8バイトのVFO3領域136、それぞれ1バイトのAM1領域126、AM2領域132およびAM3領域138から構成される。
【0038】
ID1領域128、ID2領域134およびID3領域140(以下、これらの領域をまとめて「ID領域」と記す)は、図7(B)に示すような記録フォーマットとなっている。
ID領域は、2バイトのトラック番号領域160、1バイトのセクタ番号領域162、2バイトのCRC領域164、および、後置データ領域(定数データ)166から構成される
【0039】
データ領域148は、図7(C)に示すような記録フォーマットになっている。
データ領域148は、同期信号領域(SYNC)170、および、データ領域(DATA)172i と再同期信号領域174j (n=116,i=1,2,…,n,j=1,2,…,n−1)とが交互に繰り返された記録領域176に後置データ領域(定数データ)178が後置された構成となっている。
【0040】
図7(A),(B),(C)に示した光磁気ディスク12のセクタ120の主な領域に記録されるデータを説明する。
セクタマーク領域122には、セクタ120の先頭を示すデータが書き込まれる。
VFO1領域124、VFO2領域130、VFO3領域136およびVFO4領域146(以下、これらの領域をまとめて「VFO領域」と記す)には、例えば55hあるいはAAhといった、ビットパターンが頻繁に変化するデータが書き込まれており、これらの領域から得られた信号RFは、主にデータの読み出し等に用いられるクロックの再生のために用いられる(なお、55hのように、数値00〜FFの後に付されたhは、その数値が16進数であることを示す)。従って、VFO領域のデータは実効的な意味を有さない。
AM1領域126、AM2領域132およびAM3領域138には、続く領域がID領域であることを示すデータが書き込まれる。
【0041】
ID領域のトラック番号領域160には、セクタ120が属するトラックの番号が書き込まれ、セクタ番号領域162にはセクタ120の番号が書き込まれ、CRC領域164にはトラック番号領域160およびセクタ番号領域162に書き込まれたデータの誤り訂正のためのCRC符号が書き込まれ、後置データ領域166にはCRC領域164に後置された定数データをRLL(1,7)符号化したデータ(符号化定数データ)が書き込まれる。
【0042】
ここで、符号化定数データは4ビットの数値0に対応する6ビットとなるので、余りの4ビットは任意のデータとする。
後置データ領域166に書き込まれた符号化定数データは、CRC領域164に書き込まれたCRC符号の最後の2ビットをRLL(1,7)復号するために必要となるデータである。
【0043】
データ領域148の同期信号領域170には、同期検出に用いられるデータが書き込まれる。
データ領域172i には、入力データIDをRLL(1,7)符号化により符号化した符号化データが書き込まれる。
再同期信号領域174j には、再同期検出に用いられるデータが書き込まれる。
後置データ領域178には、符号化定数データが書き込まれる。後置データ領域178に書き込まれた符号化定数データは、後置データ領域166と同様に、データ領域172n に書き込まれたデータの最後の2ビットをRLL(1,7)復号するために必要なデータである。
【0044】
図4に示したように、データ復号回路50によりRLL(1,7)復号を行う場合、最後の符号化データy0’の符号には、符号化データy0’の他に、その後の符号化データy2”,y1”,y0”,y2”’, y1”’, y0”’の6ビットの符号化データ(入力データIDに換算して4ビット)が必要となる。従って、本実施例のデータ記録再生装置1においては、後置データ領域166,178に記録される符号化定数データは4ビットの既知の入力データIDをRLL(1,7)符号化した6ビットの符号化データでありさえすればよい。通常、データ記録再生装置においてはデータは8ビット(符号化前のデータとして8ビット、符号化後のデータとしては12ビット)単位で扱われるので、後置データ領域166,177も8ビット(符号化前のデータとして8ビット、符号化後のデータとして12ビット)としてある。
【0045】
なお、以上述べたデータ記録再生装置1の各部分の内、データ記録装置20およびディスク系10が本発明に係るデータ記録装置に相当し、データ再生装置40およびディスク系10が本発明に係るデータ再生装置に相当する。
また、データ符号化回路30が本発明のデータ変調装置に相当し、符号化回路310の論理回路312,314,316,318,320が本発明に係る変調手段に相当し、符号化回路310の論理回路322,324,326,328,330が本発明に係る状態データ生成手段に相当し、定数データ発生回路26およびデータ選択回路28が本発明に係るデータ後置手段に相当する。
また、データ復号回路50が本発明に係るデータ復調装置に相当し、レジスタ500,502,504が本発明に係るデータ保持手段に相当し、復号回路510が本発明に係る復調手段に相当する。
【0046】
以下、以上に示した各図を参照して本発明のデータ記録再生装置1の動作を説明する。
まず、データ記録再生装置1のデータ記録装置20が光磁気ディスク12にデータを書き込む場合について説明する。
入力端子INには、入力データIDが直列に入力される。
入力された入力データIDは、データ入力回路22を介して信号WDISとしてECCエンコーダ24に入力される。
ECCエンコーダ24は、信号WDISに誤り訂正符号(ECC)を付加して信号WESとしてデータ選択回路28に対して出力する。
一方、定数データ発生回路26は、制御装置18の制御信号DGCを介した制御に従って、後置データ領域178に書き込まれる定数データDGSを発生してデータ選択回路28に入力する。
【0047】
データ選択回路28は、制御装置18の制御信号DSAGの制御に従って、信号WESと定数データDGSのいずれかを選択する。つまり、データ選択回路28は、データ領域172n の位置に記録される信号WESに定数データDGSを後置し、信号WDASとしてデータ符号化回路30に対して出力する。
データ符号化回路30は、制御装置18の信号WCDCを介した制御に従って、入力信号IDが2ビット入力されるごと(符号化周期ごと)に信号WDASをRLL(1,7)符号化し、信号WCSとしてデータ選択回路34に対して出力する。
一方、同期信号発生回路32は、制御装置18の制御信号SRGCを介する制御に従って、再同期信号RESYNCを生成してデータ選択回路34に対して出力する。
【0048】
データ選択回路34は、制御装置18の制御信号SRGCを介した制御に従って、信号WCSと再同期信号RESYNCのいずれかを選択する。つまり、データ選択回路34は、信号WCSを各データ領域172i に書き込む部分に分割し、それらのデータ領域172i の間に再同期信号領域174j に書き込む再同期信号RESYNCを挿入し、信号WDBSとしてレーザー駆動回路36に対して出力する。
レーザー駆動回路36は、信号WDBSを増幅して信号WASとしてレーザーダイオード38に対して出力する。
一方、ディスク系10は、制御装置18の信号DCを介した制御に従って光磁気ディスク12を回転させ、レーザーダイオード38を光磁気ディスク12所定の位置に合わせ、さらに信号WASを光磁気ディスク12にデータを書き込む位置に磁気を印加する。
レーザーダイオード38は、信号WASをレーザー光線に変換して光磁気ディスク12に照射し、光磁気ディスク12の記録フォーマットに合わせて信号WASを光磁気ディスク12に書き込む。
【0049】
つぎに、データ記録再生装置1のデータ再生装置40が光磁気ディスク12に記録されたデータを読みだして再生する際の動作を説明する。
ディスク系10は、制御装置18の信号DCを介した制御に従って光磁気ディスク12を回転させ、レーザーダイオード38を光磁気ディスク12の所定の位置に合わせ、光磁気ディスク12にレーザー光線を照射させる。
レーザーダイオード38から照射され、光磁気ディスク12で反射されて光磁気ディスク12に記録されたデータを含んだレーザー光線は、光検出素子42で電気的な再生信号(信号RF)に変換されて再生信号増幅回路44に対して出力する。
再生信号増幅回路44は、信号RFを増幅し、2値に識別して、信号RASBとして同期検出回路46に対して出力し、信号RASAとしてデータ選択回路48に対して出力する。
【0050】
同期検出回路46は、信号RASBから、各セクタ120の同期信号領域170に記録された同期信号SYNCおよび再同期信号RESYNCを検出し,信号SRDSとして制御装置18に対して出力する。同期検出回路46から制御装置18に入力された信号SRDSは、例えば、制御装置18によりデータ記録再生装置1の各部分に対する制御信号の発生のための同期信号として用いられる。
データ選択回路48は、制御装置18の制御信号DSCを介した制御に従って、信号RASAから同期信号領域170および再同期信号領域174j に記録された同期信号SYNCおよび同期信号RESYNCを除いて信号RDSとしてデータ復号回路50に対して出力する。
【0051】
データ復号回路50は、3ビットの符号化データが入力されるごと(符号化周期ごと)に、制御装置18の制御信号RCECを介した制御に従って,信号RCSをRLL(1,7)復号して信号RESとしてECCデコーダ52および制御装置18に対して出力する。なお、定数データに対応する符号化データを復号すると値が不定になるので、定数データはデータ復号回路50により復号されない。
信号RCSには、ID領域に記録されたデータが含まれる。制御装置18は、ID領域のトラック番号領域160、セクタ番号領域162およびCRC領域164に記録されたデータを処理してトラック番号およびセクタ番号を検出し,これらの番号に基づいてデータ記録再生装置1を制御する制御信号DCの生成等の処理を行う。
【0052】
ECCデコーダ52は、信号RCSに含まれる誤り訂正符号に基づいて、信号RCSの内、データ領域172i に対応するデータの誤り訂正を行う。さらに、ECCデコーダ52は、信号RCSから誤り訂正符号を取り除き、データ領域172i に対応するデータのみを信号RESとして復号データ出力回路54に対して出力する。
復号データ出力回路54は、信号RCSを直列形式の出力データODとして出力する。
【0053】
以上のようにデータ記録再生装置1を構成することにより、符号化データに符号化定数データが後置されるので,光磁気ディスク12に記録された符号化データを最後まで正しく復号することができる。
また、光磁気ディスク12のID領域は、符号化定数データが後置されてプリフォーマットされているので、ID領域に記録されているトラック番号およびセクタ番号に付加されたCRC符号を最後まで正しく符号化することができる。従って、データ記録再生装置1の制御上重要なトラック番号およびセクタ番号を正しく誤り訂正することができる。
【0054】
以上説明したデータ記録再生装置1においては、定数データとして4ビットの0を用いたが、定数データは既知でありさえすればよく、実施例に示した値に限らない。
また、後置データ領域166,178のデータ長を1バイト(符号化前のデータとして1バイト、符号化後のデータとして12ビット)としたが、4ビット(符号化前のデータとして4ビット、符号化後のデータとして6ビット)以上であればデータ長は問わない。
データ記録再生装置1は、データ記録装置20とデータ再生装置40とを一体に構成したが、データ記録装置20とディスク系10とを組み合わせたデータ記録装置、および、データ再生装置40とディスク系10とを組み合わせたデータ再生装置として別々に構成してもよい。
【0055】
また、制御装置18、定数データ発生回路26、データ選択回路28およびデータ符号化回路30のみを組み合わせてデータ符号化装置として単体で用いることも可能である。
また、制御装置18、データ選択回路48およびデータ復号回路50のみを組み合わせてデータ復号装置として単体で用いることも可能である。
また、本実施例においては、データ記録再生装置1の各構成要素をハードウェアで構成したが、これらの各構成要素を計算機上に同等の機能を有するソフトウェアとして構成してもよい。
【0056】
また、符号化方法および復号方法は、RLL(1,7)符号化およびRLL(1,7)符号化に限らず、一般的に、(d,k;m,n;r)符号化((d,k;m,n;r)変調)と呼ばれる他のランレングス符号化方法およびその復号方法であってもよい。このように、他の符号化方法および復号方法に対応させる場合には、後置する定数データの長さ、光磁気ディスク12の記録フォーマット、データ符号化回路30の構成およびデータ復号回路50の構成等を符号化方法および復号方法に合わせて変更する必要がある。
以上述べた実施例に示した他、本発明のデータ記録再生装置1は、例えば上述の実施例に示したように、種々の構成をとることができる。
【0057】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ランレングス変調等の複数の変調タイミングの変調データが所定の関係を有する方法により変調された変調データを最後まで正確に復調することができる。
また、本発明によれば、上述の特徴を有するデータ記録装置およびデータ再生装置を提供することができる。
しかも、本発明の変調方法および復調方法として、例えばRLL(1,7)変調方法およびRLL(1,7)復調方法を採った場合、本発明によって高速な変調動作および復調動作が可能であり、また、これらの動作を実現する装置の構成が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図1】データ記録再生装置の構成を示す図である。
【図2】図1に示したデータ符号化回路の構成を示す図である。
【図3】図2に示した符号化回路(WCEL)の構成を示す図である。
【図4】図1に示したデータ復号回路の構成を示す図である。
【図5】図4に示した復号回路(RCEL)の構成を示す図である。
【図6】図1に示した光磁気ディスクのセクタを示す図である。
【図7】図6に示した光磁気ディスクのセクトの記録フォーマットを示す図であって、(A)はセクタの記録フォーマットを示し、(B)は、(A)に示したID1領域(ID1)、ID2領域(ID2)およびID3領域(ID3)の記録フォーマットを示し、(C)は、(A)に示したデータ領域の記録フォーマットを示す。
【符号の説明】
1…データ記録再生装置、10…ディスク系、12…光磁気ディスク、120…セクタ、122…セクタマーク領域、124…VFO1領域、126…AM1領域、128…ID1領域、130…VFO2領域、132…AM2領域、134…ID2領域、136…VFO3領域、138…AM3領域、140…ID3領域、142…PA領域、144…ALPC領域、146…VFO4領域、148…データ領域、160…トラック番号領域、162…セクタ番号領域、164…CRC領域、166,178…後置データ領域、170…同期信号領域、172…データ領域、174…再同期信号領域、176…記録領域、180…チャネル1記録領域、182…チャネル2記録領域、14…ディスク駆動系、16…光学系、18…制御装置、20…データ記録装置、22…データ入力回路、24…ECCエンコーダ、26…定数データ発生回路、28…データ選択回路、30…データ符号化回路、300,302,304…レジスタ、310…符号化回路、312〜330…論理回路、32…同期信号発生回路、34…データ選択回路、36…レーザー駆動回路、42…光検出素子、44…再生信号増幅回路、46…同期検出回路、48…データ選択回路、50…データ復号回路、500,502,504,506…レジスタ、510…復号回路、512〜522…論理回路、52…ECCデコーダ、54…復号データ出力回路
Claims (4)
- 所定の変調タイミングごとにデータを順次RLL(1,7)変調により変調する、データ記録装置におけるデータ変調装置であって、
所定のタイミングごとに、RLL(1,7)変調の対象となる前記データ記録装置における記録データとアドレスデータを含む入力データの、該記録データと該アドレスデータのそれぞれ最後に、前記RLL(1,7)変調された入力データの最後の2ビットをRLL(1,7)復調するのに必要な4ビットの定数データを後置するデータ後置手段と、
所定の変調タイミングごとに、前記データ後置手段の出力データと、該変調タイミングの直前の変調タイミングの状態データとの少なくとも一部に所定の論理演算を行って該変調タイミングの状態データを順次、生成する状態データ生成手段と、
所定の変調タイミングごとに、前記データ後置手段の出力データと、該変調タイミングの直前の変調タイミングの状態データとに所定の論理演算を行ってRLL(1,7)変調し、変調データを順次、生成する変調手段と
を有するデータ記録装置におけるデータ変調装置。 - 請求項1に記載のデータ変調装置と、
該データ変調装置が生成した変調データを、所定の記録フォーマットで光学式記録媒体に記録する記録手段と
を有するデータ記録装置。 - RLL(1,7)変調の対象となるデータ再生装置における記録データとアドレスデータを含む入力データと、該記録データと該アドレスデータのそれぞれ最後に後置されたRLL(1,7)変調された入力データの最後の2ビットをRLL(1,7)復調するのに必要な4ビットの定数データとがRLL(1,7)変調により変調されて生成された変調データを、所定の復調タイミングごとに順次RLL(1,7)復調により復調する、データ再生装置におけるデータ復調装置であって、
当該変調タイミングの変調データと、当該変調タイミングの変調データと前記所定の関係を有する変調データの少なくとも一部を保持する変調データ保持手段と、
前記変調データ保持手段に保持された変調データに所定の論理演算を行って、前記変調データを順次RLL(1,7)復調により復調して前記入力データを復調する復調手段と
を有し、
前記記録データとアドレスデータのそれぞれ最後の入力データに対応する変調データは、前記定数データに対応する変調データを用いて復調するように構成されており、
前記データ復調装置は、前記データ読み出し手段が前記光学式記録媒体から読み出した変調データの内、前記後置された定数データを復調せず、前記入力データに対応する変調データのみを復調するように構成されている、
データ復調装置。 - 請求項2に記載のデータ記録装置により前記光学式記録媒体に記録された前記変調データを該光学式記録媒体から読み出すデータ読み出し手段と、
請求項3に記載のデータ復調装置と
を有し、
前記データ復調装置は、前記データ読み出し手段が前記光学式記録媒体から読み出した変調データの内、前記後置された定数データを復調せず、前記入力データに対応する変調データのみを復調するように構成されている
データ再生装置。
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