JP3882308B2 - 符号分割方法 - Google Patents
符号分割方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3882308B2 JP3882308B2 JP01286798A JP1286798A JP3882308B2 JP 3882308 B2 JP3882308 B2 JP 3882308B2 JP 01286798 A JP01286798 A JP 01286798A JP 1286798 A JP1286798 A JP 1286798A JP 3882308 B2 JP3882308 B2 JP 3882308B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- code
- conversion
- bit
- states
- codes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンピューター用ハードディスクドライブ、コンピューター用データカートリッジドライブ等の磁気記録再生装置、あるいは光磁気ディスクドライブ等の光磁気記録再生装置等の記録再生装置や各種通信装置に用いられる固定長変換符号に係る符号分割方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
データ語長をm,符号語長をnとした時、m/n符号として表される固定長変換符号の一つとしてDCフリー符号が従来から使用されている。DCフリー符号は、ディジタル伝送信号の符号化および変調において系の低周波帯域の雑音を低減させることが可能であり、非常に有効な符号であることが一般的に知られている。
【0003】
かかるDCフリー符号は、DSV(Digital Sum Value) 、すなわち符号系列の直流累積電荷(Running Digital Sum,以下、RDSと表記する)の振幅値を有限に制限することによって、周波数軸上での符号スペクトルのDC成分がヌルとなるように設計された符号である。DCフリー符号としては、これまでに8/9変換、8/10変換等が実用化されている。ここで、これらのDCフリー符号の最大ランレングス、すなわちNRZI変調前のデータ'0' の最大連続数は、最小の場合、8/9変換で12、8/10変換で2である。また、そのDSV値は、最小の場合、8/9変換で25、8/10変換で5である。
【0004】
例えばアジマス記録を行うテープ系磁気記録再生システムにおいては、たとえパーシャルレスポンスクラス4等化のような信号スペクトルの直流成分を抑圧する等化方式を使用したとしても、DCフリー符号を用いること無しに、そのクロストークノイズを充分に抑圧することは困難である。
【0005】
このため、従来から、例えばディジタルオーディオテープレコーダ(R−DAT)ディジタルデータストレージシステム(DDS),8mmアドバンストインテリジェントテープシステム(AIT)等、多くのテープ系ストレージシステムにおいては、DSVが6、最大ランレングスが3に各々制限された、8/10変換DCフリー符号が広く用いられている。
【0006】
図36に、一般的な記録再生装置のディジタル信号処理のためのブロック図の一例を示す。入力データは、m/n変換符号化器101によってm:nの比に変換された符号とされる。ここで、mは符号化前のデータビット長、nは符号化後のデータビット長である。m/n変換符号化器101から出力される符号は、D/A変換器102によって記録矩形波に変換され、記録再生回路103に供給される。記録再生回路103は、磁気ヘッド、あるいは光ピックアップ等(図示せず)を駆動して磁気ディスク、あるいは光磁気ディスク等の記録媒体(図示せず)に対する記録を行う。
【0007】
一方、磁気ヘッド、あるいは光ピックアップ等によって記録媒体から再生された再生波は、アナログ等化器104によって所定の目標等化特性に等化された後、A/D変換器105によってディジタル信号に変換される。そして、符号検出器106によって符号検出された後、n/m変換復号器107によってn:mの比で出力データ変換される。ここで、アナログ等化器104による等化が充分でない場合には、A/D変換器105と符号検出器106との間にディジタル等化器が設けられる場合もある。また、近年では、エラーレート低減のため、等化にはパーシャルレスポンス等化方式や、判定帰還等化方式を用いると共に、符号検出器106として最尤検出器が使用されることが多い。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
符号においては、DSVや最大・最小ランレングス等の符号性能が仮に同等であれば、符号化効率m/nが高い程、記録系、再生系、伝送系等の信号対雑音比(SNR)の向上に有効であることが一般的に良く知られている。例えば、1バイト(8ビット)単位での符号変換が可能な最も符号化効率の高い符号変換は、8/9変換であり、8/9変換DCフリー符号については、過去にYoshidaらによって検討された例(H.Yoshida,T.Shimada,Y.Hashimoto,"8-9 Block Code:A DC-Free Channel Code for Digital Magnetic Recording,"SMPTE Journal,pp.918-922.Sep.1983)等がある。
【0009】
しかしながら、この8/9変換は、8/10変換に比較してその符号化効率が高いものの、DSVや最大ランレングス等の性能は、8/10変換に比較して大きく劣るものであった。また、パーシャルレスポンスクラス1等化による最尤検出方式とDCフリー符号とを組合わせる場合には、符号においてデータ'1' の連続数を有限とすることが望ましいが、8/9符号においては9ビットの'1' の連続符号(10進数で511)を使用する必要があるため、データ'1' の連続数に制限を課すことが困難であるという問題があった。
【0010】
また、8/9変換DCフリー符号の作成が可能であれば、16/18変換DCフリー符号を構成することによって、そのDSVおよび最大ランレングスの性能の向上を図れることが期待される。但し、これまで、具体的に16/18変換DCフリー符号の構成が検討された例は無いという問題があった。かかる問題は、8/9変換であれば8ビット、すなわち28 =256ワード分の符号変換で済むのに対し、16/18変換の場合、16ビット、すなわちその256倍である216=65536ワード分の符号化が必要なため、符号化回路が複雑なものとなり、低コストでの実用化が困難であることに起因すると考えられる。
【0011】
16ビット変換を実際に行った例としては、米国特許第5,635,933号に開示されたように、16/17変換符号を2つの8/8変換と1ビットの付加とによって行うことによって符号変換を簡略化した例がある。但し、かかる符号変換方法は、この16/17変換が単純なランレングス制限のみが付加された符号であるためにこのような簡略化が達成されるものである。従って、DSVが制限された16/18変換DCフリー符号にかかる符号変換方法と同様の方法を適用しても、その符号変換を大きく簡略化することは困難である。また、かかる符号変換方法における2つの8/8変換は、各々完全に独立した符号変換となっているわけではないので、必要な符号語数は、65536ワードよりも小さくなってはいない。
【0012】
必要な変換符号語数が実際に削減された例としては、Widmerらによる符号分割方法(A.Widmer and P.Franaszec,"A DC-Balanced,Partitioned-Block,8B/10B Transmission code,"IBMJ.Res.Develop.,Vol.27,No.5,Sep.1983) がある。かかる符号分割方法の特徴は、符号の始点・終点の状態数を2として、8/10変換DCフリー符号を2つの完全に独立した3/4変換と5/6変換に符号分割することによって、必要な必要な変換符号語数を256ワードから23 +25 =40ワードに(従って、約84%分)削減するというものであった。
【0013】
但し、Widmerらの報告は、符号の始点・終点の状態数が3のものについては、DSV=10を許容した場合に最大ランレングス2で符号化効率0.8の符号構成が可能であるという点が述べられたにとどまっている。これは、かかる符号によれば、符号変換の複雑さが著しく増して実用的でないとの理由による。このため、より具体的な符号の検討や、状態数が3である場合の符号変換を行う符号変換装置の簡略化方法の検討は全く行われていない。
【0014】
また、8/10変換DCフリー符号以外の符号について、このような符号分割方法が具体的に検討された例は無いという問題があった。さらに、必要な変換符号語数を実質的に削減する方法としてこれまでに提案されているものは、上述した符号分割による方法のみである。
【0015】
従って、この発明の目的は、8/10変換DCフリー符号以外の符号、特に符号化効率がより高い符号8/9変換またはそれと同等の符号化効率を有する変換符号について、必要な変換符号語数を削減する符号分割方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、符号の始点・終点の状態数が制限されてなる固定長変換符号を複数の独立した変換符号に分割するようにした符号分割方法において、符号の始点・終点の状態数が3以上であり、固定長変換符号の符号語長が11ビット以上であり、符号の直流累積電荷(RDS)の振幅(DSV)が有限に制限されてなるDCフリー符号であり、DCフリー符号の直流累積電荷(RDS)の振幅の上限値は8以上であり、DCフリー符号は、8個の9/10変換DCフリー符号から分割構成されてなる72/80変換DCフリー符号であることを特徴とする符号分割方法である。
【0019】
以上のような発明によれば、8/10変換以外のDCフリー符号、特に符号語長が11ビット以上であるDCフリー符号に対して、符号分割方法を適用することが可能となる。
【0020】
また、この発明を16/18変換DCフリー符号に適用した場合には、従来の8/9変換DCフリー符号の符号化効率を保ったまま、そのDSVおよび最大ランレングスの低減を図ると共に、直接的な16/18変換に比較して、必要な符号語数を99%以上削減することが可能となる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、この発明による符号分割方法および符号変換方法について具体的な実施形態を挙げて説明する。説明は、まずこの発明による符号分割方法、次にこの発明による符号変換方法、さらに、この発明による符号分割方法とこの発明による符号変換方法を組合わせてなる符号変換方法の組合わせの順に行う。
【0024】
まず、符号分割方法についての一般的な理論について以下に説明する。この理論は、DCフリー符号だけでなくあらゆる符号に適用することが可能である。m/n変換符号を複数の独立した変換符号に分割する場合、分割された符号の出力ビット数がその入力ビット数以下であることは不可能なため、分割できる可能性がある最大の符号分割数はn−m個である。従って、m/n変換符号をW個のmx /nx 変換(ここで、Wは(n−m)以下)に分割した時に、全てのmx /nx 変換が独立した符号変換となるためには、該符号を生成するための状態遷移図に従うnx ビット長の総符号語長をP(nx )とした時、全てのxについて、次の式(1)が成り立てば良い。
【0025】
【数1】
【0026】
但し、ここでn,mが以下の条件を満たす。
【0027】
【数2】
【0028】
【数3】
【0029】
また、この際に必要な総符号語数Nは次式によって計算される。
【0030】
【数4】
【0031】
従って、例えばW=2の時にNを最小とするためには、(m2 −m1 )が最小となるようにn1 、n2 、m1 、m2 の各値を選択すれば良い。
【0032】
16/18変換符号の場合には、n−m=2なので、上述した符号分割の条件を満足する可能性のある(m1 /n1 ,m2 /n2 )変換の全ての組合わせは(1/2,15/16),(2/3,14/15),(4/5,12/13),(5/6,11/12),(6/7,10/11),(7/8,9/10),(8/9,8/9)の8通りである。これらの組合わせはDCフリー符号に限らず、16/18変換符号について一般的なものである。
【0033】
従来の符号分割された8/10変換DCフリー符号は、DSV=6で,且つ、符号語の始点・終点の状態数を2とするものであった。これに対し、ここでは、DSVが8以上で、且つ、符号語の始点・終点の状態数が3以上の場合についての、16/18変換DCフリー符号に対する符号分割方法の適用可能性について調べてみる。
【0034】
図1に、この発明において用いられる符号の構成を説明するための12状態の状態遷移図の一例を示す。かかる状態遷移図はNRZI変調を前提とし、DSVが12となるものである。図1において、符号のDSVを8としたい場合には、状態9、10、11、12を各々削除すれば良い。また、符号のDSVを10としたい場合には状態11、12を各々削除すれば良い。但し、このような状態番号の割付け方法は、図1のものに限られるものではない。また、この発明に係る符号を、NRZ変調を前提として構成することも可能であることは明らかである。また、以下の説明においては、状態4のRDSをプラスマイナス2と表記し、状態5のRDSをマイナスプラス2と表記する。
【0035】
図2は、DSV=8で、且つ、符号語の始点・終点の状態数が3である2分割16/18符号の全ての組合わせについて、その実現可能性を調べた結果である。但し、n1 およびn2 が偶数の場合には、符号語の始点・終点の状態を状態1、4、5としている。また、n1 およびn2 が奇数の場合には、m1 /n1 変換については符号語の始点を状態1、4、5とし、終点を状態2、3、6とすると共に、m2 /n2 変換については符号語の始点を状態2、3、6とし、終点を状態1、4、5としている。このような各組合わせについて、生成可能な符号語数P(n1 )およびP(n2 )を調べた。この際の各々の始点・終点の選択は、符号語の始点・終点の状態数が3である場合について、生成可能な符号語数が最も多くなるように選択されたものである。
【0036】
図2中で、○はその符号変換が可能であることを示し、×はその符号変換が不可能であることを示している。但し、符号分割が可能であるためには、(m1 /n1 、m2 /n2 )変換の両方について、その符号変換が可能でなければならない。図2から,DSV=8で、且つ符号語の始点・終点の状態数が3である場合には、2分割可能な16/18変換の構成は(7/8,9/10)変換のみであることがわかる。
【0037】
次に、図3は、DSV=10で、且つ符号語の始点・終点の状態数が3である2分割16/18変換DCフリー符号の全ての組合わせについて、その実現可能性を調べた結果である。ここで、P(n1 )およびP(n2 )の計算条件は、図2を作成する際の計算と同様である。図3においても、各符号変換の可能/不可能に対応して符号○/×をそれぞれ付した。図3から,DSV=10で、且つ符号語の始点・終点の状態数が3である場合には、2分割可能な16/18変換の構成は(4/5,12/13)、(5/6,11/12)、(7/8,9/10)変換の3通りであることがわかる。これらの内で、必要な変換符号が最も少ないのは(7/8,9/10)変換である。
【0038】
次に、図4は、DSV=12で、且つ符号語の始点・終点の状態数が3である2分割16/18変換DCフリー符号の全ての組合わせについて、その実現可能性を調べた結果である。ここで、P(n1 )およびP(n2 )の計算条件は、図2を作成する際の計算と同様である。図4においても、各符号変換の可能/不可能に対応して符号○/×をそれぞれ付した。図4から,DSV=12で、且つ符号語の始点・終点の状態数が3である場合には、2分割可能な16/18変換の構成は(2/3,14/15)、(3/4,13/14)、(4/5,12/13)、(5/6,11/12)、(7/8,9/10)変換の5通りであることがわかる。これらの内で、必要な変換符号が最も少ないのは(7/8,9/10)変換である。
【0039】
さらに、符号語の始点・終点の状態数が4の場合について、以下、同様に調べてみる。図5は、DSV=8で、且つ符号語の始点・終点の状態数が4である2分割16/18変換DCフリー符号の全ての組合わせについて、その実現可能性を調べた結果である。但し、n1 およびn2 が偶数の場合には、符号語の始点・終点の状態を状態2、3、6、7としている。また、n1 およびn2 が奇数の場合には、m1 /n1 変換については符号語の始点を状態1、4、5、8とし、終点を状態2、3、6、7とすると共に、m2 /n2 変換については符号語の始点を状態2、3、6、7とし、終点を状態1、4、5、8としている。このような各組合わせについて、生成可能な符号語数P(n1 )およびP(n2 )を調べた。この際の各々の始点・終点の選択は、符号語の始点・終点の状態数が3である場合について、生成可能な符号語数が最も多くなるように選択されたものである。
【0040】
図5から、DSV=8で、4状態を始点・終点とする符号では、16/18変換DCフリー符号を2つの独立した変換符号に符号分割することは不可能である。但し、この場合、16/18変換符号自体の構成はDSV=8でも可能であり、この際に使用可能な符号語数は76875である。この中から、適当な65536個の符号語を選ぶことにより、直接的な16/18変換DCフリー符号を構成することができる。
【0041】
次に、図6は、DSV=10で、且つ符号語の始点・終点の状態数が4である2分割16/18変換DCフリー符号の全ての組合わせについて、その実現可能性を調べた結果である。ここで、P(n1 )およびP(n2 )の計算条件は、図5を作成する際の計算と同様である。図6から,DSV=10で、且つ符号語の始点・終点の状態数が3である場合には、2分割可能な16/18変換の構成は(5/6,11/12)、(7/8,9/10)変換の2通りであることがわかる。これらの内で、必要な変換符号が最も少ないのは(7/8,9/10)変換である。
【0042】
次に、図7は、DSV=12で、且つ符号語の始点・終点の状態数が4である2分割16/18変換DCフリー符号の全ての組合わせについて、その実現可能性を調べた結果である。ここで、P(n1 )およびP(n2 )の計算条件は、図5を作成する際の計算と同様である。図7から,DSV=12で、且つ符号語の始点・終点の状態数が4である場合には、2分割可能な16/18変換の構成は(1/2,15/16)、(2/3,14/15)(3/4,13/14)、(4/5,12/13)、(5/6,11/12)、(7/8,9/10)変換の6通りであることがわかる。これらの内で、必要な変換符号が最も少ないのは(7/8,9/10)変換である。
【0043】
但し、DSVを14以上とすれば,(6/7,10/11)の符号分割も可能である。図2〜図7を参照した上述の説明から、DSVを8以上12以下の何れの値とした場合にも必要な変換符号語が最も少なくなる2分割16/18変換DCフリー符号の構成は、(7/8,9/10)変換である。
【0044】
DSVの値を13以上としても、図1のように符号のRDSを1ビットセル単位で積算した場合は、16/18変換DCフリー符号を(8/9,8/9)変換に分割することは不可能である。但し、符号のRDSを1/2ビットセル単位で積算し、且つ符号のDSVを25以上とすれば、上述した、符号語の始点・終点の状態数が16の8/9変換のDCフリー符号の構成が可能である。
【0045】
すなわち、この発明による符号分割方法は、図1においてDSVが8以上で、且つ3状態以上の状態を始点・終点とする2つのDCフリー符号を交互に用いる、2つの独立した変換符号によって16/18変換されてなることを特徴とする。この発明による符号分割方法は、DSVが8以上のDCフリー符号について適用できる。以下、DSV=8で、且つ16/18変換DCフリー符号が2つの独立した7/8変換DCフリー符号および9/10変換DCフリー符号によって構成されてなる場合について、この発明による符号分割方法を適用したこの発明の一実施形態について説明する。図8は、かかる場合の16/18変換DCフリー符号の構成を、RDS遷移を示すトレリス線図によって説明した図である。ここで、白抜きおよび黒塗りの正方形は、各々、符号極性の生負を示すもので、この種のトレリス線図のごく一般的な表示法に従ったものである。
【0046】
図9〜図20に、図1において状態9、10、11、12を各々削除することにより、DSV=8とした時の状態遷移図を満たす全ての符号語を10進数で示した。これらの符号語は、この発明の一実施形態の16/18変換に用いることのできるものである。ここで、図9は、状態1、4、5の全ての状態を始点とすることが可能な、162個の10ビット符号語である。また、図10は、状態1、4、の2つの状態を始点とすることが可能な、234個の10ビット符号語である。また、図11は、状態1、5の2つの状態を始点とすることが可能な、234個の10ビット符号語である。また、図12は、状態1のみを始点とすることが可能な、20個の10ビット符号語である。
【0047】
また、図13は、状態4のみの状態を始点とすることが可能な、129個の10ビット符号語である。また、図14は、状態5のみを始点とすることが可能な、129個の10ビット符号語である。また、図15は、状態1、4、5の全ての状態を始点とすることが可能な、54個の8ビット符号語である。また、図16は、状態1、4の2つの状態を始点とすることが可能な、62個の8ビット符号語である。また、図17は、状態1、5の2つの状態を始点とすることが可能な、62個の8ビット符号語である。また、図18は、状態1のみを始点とすることが可能な、2個の8ビット符号語である。また、図19は、状態4のみを始点とすることが可能な、29個の8ビット符号語である。また、図20は、状態5のみを始点とすることが可能な、29個の8ビット符号語である。
【0048】
但し、この発明において使用する符号においては、状態数が3のため符号変換の際に選択すべき符号語の種類が3種類となり、例えば従来DAT(Digital Audio Tape)等において実用化されている8/10変換符号における2種類(2状態)と比較して多くなってしまうという問題がある。本発明者は、この問題について鋭意検討した結果、以下のような解決法を見いだした。すなわち、図9〜図20に示された符号語の内、図12および図18に示される、「状態1のみを始点とすることが可能な符号語」を、符号変換の際に使用しないようにすることにより、符号変換の際に、選択すべき状態が3状態でありながら、実際に選択すべき符号語の種類を2種類に削減できる。
【0049】
すなわち、この発明の一実施形態における符号変換方法は、「状態1のみ(RDS=0)を始点とすることが可能な符号語」を使用せず、「状態1、4、5(RDS=0、プラスマイナス2、マイナスプラス2)の全ての状態を始点とすることが可能な符号語」、「状態1、4(RDS=0、プラスマイナス2)の2つの状態を始点とすることが可能な符号語」、「状態1、5(RDS=0、マイナスプラス2)の2つの状態を始点とすることが可能な符号語」、「状態4(RDS=プラスマイナス2)のみを始点とすることが可能な符号語」、「状態5(RDS=マイナスプラス2)のみを始点とすることが可能な符号語」の5種類の符号語のみを使用することを特徴とする。
【0050】
図9〜図20からわかるように、状態1を始点とすることが可能な符号語の数は、状態4あるいは5を始点とすることが可能な符号語の数よりも多い。このため、状態1のみを始点とすることが可能な符号語を使用符号から除去したとしても、状態1を始点とすることが可能な符号語の内の過剰分が除去されただけである。従って、最終的に使用できる符号語の数は、7/8変換について145個存在し、また、9/10変換について525個存在することになり、その数が減ることはないので、特に問題を生じることは無い。
【0051】
但し、このような符号化方法によって大半の符号変換を簡略化した際に、例えば同期信号符号等の一部の符号について、状態1のみを始点とすることが可能な符号語をも使用するようにしても、符号変換の全体に対して複雑さを大きく上昇させるものではない。従って、そのような符号化方法がこの発明の技術的範囲に含まれることは明らかである。
【0052】
また、このように分類することによって「状態1、4(RDS=0,プラスマイナス2)の2つの状態を始点とすることが可能な符号語」、および「状態4(RDS=プラスマイナス2)のみを始点とすることが可能な符号語」は、それぞれ、「状態1、5(RDS=0,マイナスプラス2)の2つの状態を始点とすることが可能な符号語」、および「状態5(RDS=マイナスプラス2)のみを始点とすることが可能な符号語」の先頭ビットの'0'-'1' 反転のみで構成することが可能なため、その符号変換は著しく容易である。
【0053】
次に、図21を参照して、この発明の一実施形態である16/18変換方法による符号化を実現する16/18変換符号化器の構成について説明する。入力データは、16ビットの並列データとして入力する。この内、前半の7ビットabcdefgが7/8符号化回路10に入力されて8ビット符号ABCDEFGHに符号化される。また、後半の9ビットhijklmnopが9/10符号化回路11に入力されて10ビット符号IJKLMNOPQRに符号化される。ここでは、16ビットの並列データの前半7ビットおよび後半9ビットがそれぞれ7/8符号化回路10および9/10符号化回路11に入力する構成としたが、16ビット中の任意の7ビットを7/8符号化回路10に入力し、他の9ビットを9/10符号化回路11に入力するように構成しても良い。
【0054】
7/8符号化回路10が出力する8ビット符号は、磁気テープ等の情報記録媒体に記録するための記録信号を生成する等の処理を行う後段の信号処理系に供給されると共に、8ビット用状態判定回路12に供給される。8ビット用状態判定回路12は、供給される8ビット符号について符号終点の3状態の何れかを表す2ビット符号X’Y’を生成して9/10符号化回路11に供給する。
【0055】
一方、9/10符号化回路11が出力する10ビット符号も、後段の信号処理系に供給されると共に10ビット用状態判定回路13に供給される。10ビット用状態判定回路13は、供給される10ビット符号について符号終点の3状態の何れかを表す2ビット符号XYを生成して8/9符号化回路10に供給する。7/8符号化回路10および9/10符号化回路11は、2ビット符号XYおよびX’Y’を参照して適切な符号化を行うようになされる。以上のようにして、16/18変換符号化方法が実現される。
【0056】
次に、図22を参照して、上述した符号化方法によって生成された符号を復号する復号化器の構成について説明する。かかる符号は、18ビットの並列データとして入力する。この内、前半の8ビットABCDEFGHが8/7復号化回路20に入力されて7ビットデータabcdefgに復号され、また、後半の10ビットIJKLMNOPQRが10/9復号化回路21に入力されて9ビットデータhijklmnopに復号される。このようにして、18ビット符号が16ビットデータに復号化される。但し、8/7復号化回路20および10/9復号化回路21に入力する8ビットおよび10ビットは、16/18符号化回路の構成に対応していれば良く、必ずしも18ビットの並列データ中で順に並んでいなくても良い。
【0057】
次に、符号分割方法以外の符号変換方法(後述するように、重複符号変換法と表記される符号変換方法)について説明する。本発明者は、上述したような符号分割方法による方法以外に符号変換を簡略化する新しい符号化方法について鋭意検討した結果、m/n変換符号について2以上の値をとる整数αについて(m−α)/(n−α)変換符号の符号変換を予め行っておくことにより、実質的に必要な符号語数を最大50%まで削減できることを見いだした。より具体的には、2以上の値をとるαについて(m−α)/(n−α)変換符号の符号変換を予め行った後、2種類以上のαビット符号を(n−α)ビット符号に接続することによってnビット符号を生成する方法である。このような符号化方法を用いることによって実質的に削減される符号数について、以下に説明する。但し、以下の説明はDCフリー符号だけでなく、あらゆる符号に適用できる。
【0058】
m<nの場合、m/n>(m−α)/(n−α)が常に成り立つ。すなわち、m/n変換符号の符号化率は(m−α)/(n−α)変換符号の符号化率より、常に大きい。このため、多くの場合、m/n変換符号の構成が可能であれば(m−α)/(n−α)変換符号の構成が可能となる。この際、全ての(n−α)ビット符号の終点に接続可能な、すなわち符号終点に接続しても符号のとりえる始点状態が変化しないαビット符号の数をεとおくと、実質的に必要な変換符号語数Neff は、次式のようになる。
【0059】
【数5】
【0060】
但し、Tは以下のようになる。
【0061】
【数6】
【0062】
すなわち、m/n変換符号を直接行った場合に必要な変換符号語数N=2m 個に比較して、必要な変換符号語数はT倍となる。従って、ε>1であればT<1となるので、必要な変換符号語数を必ず削減することができる。
【0063】
ここで、図1の状態遷移図(DSV=12)に従うNRZI変調を前提とした符号の場合、例えばα=2の時には、とりえるεの最大値は3であるため、Neff /N(すなわち上述のT)の最小値は式(6)にα=2、ε=3を代入することによって、0.5と算出できる。さらに、α=4、6、8に対して、εの最大値はそれぞれ9、30、105であるため、Neff /Nの最小値はそれぞれ0.5,0.5,0.547,0.598と求められる。また、DSV=8で、また、符号の始点・終点の状態数が3の時には、α=2、4、6、8の時にとり得るεの各値は、3、9、27、81である。Neff /Nの最小値、すなわちNeff /N=1/2を得るためには、α=2あるいはα=4とすれば良い。
【0064】
例えばNRZI変調を前提としたnビット長のDCフリー符号において、α=2とおいた場合には、図1の状態遷移図、あるいは図8のトレリス線図より、上述のε=3を満たす次の各法則が確認できる。
【0065】
〔n−2ビット符号に対する2ビット符号接続法則1〕
全てのn−2ビット符号において、その終点に2ビット符号'11'を接続しても、符号終点の状態は変化せず、且つ、符号のとり得る始点状態は変化しない。例えば、状態1、4、5の全ての状態を始点とすることが可能なn−2ビット符号の終点に2ビット符号'11'を接続した場合、そのnビット符号は、やはり、状態1、4、5の全ての状態を始点とすることが可能である。
【0066】
〔n−2ビット符号に対する2ビット符号接続法則2〕
全てのn−2ビット符号において、その終点に2ビット符号'01'を接続しても、符号終点の状態は変化するが、符号のとり得る始点状態は変化しない。例えば、状態1、4、5の全ての状態を始点とすることが可能なn−2ビット符号の終点に2ビット符号'01'を接続した場合、そのnビット符号は、やはり、状態1、4、5の全ての状態を始点とすることが可能である。
【0067】
〔n−2ビット符号に対する2ビット符号接続法則3〕
全てのn−2ビット符号において、その最終ビットを'0'-'1' 反転させ、且つその終点に2ビット符号'10'を接続しても、符号終点の状態は変化せず、且つ符号のとり得る始点状態は変化しない。例えば、状態1、4、5の全ての状態を始点とすることが可能なn−2ビット符号の最終ビットを'0'-'1' 反転させ、且つその終点に2ビット符号'10'を接続した場合、そのnビット符号は、やはり、状態1、4、5の全ての状態を始点とすることが可能である。
【0068】
従って、予め(m−2)/(n−2)変換を行っておくことによって、その符号終点に2ビット符号'11'、'01'あるいは'10'を接続する(但し、符号'10'を接続した場合には符号最終ビットを'0'-'1' 反転させる)という非常に簡単な付加回路を用いる構成によって、m/n変換に必要な変換符号語数の3/4の符号変換を行うことができる。残りの1/4については、別個に符号変換を行う必要があるが、(m−2)/(n−2)変換に必要な変換符号語数は、m/n変換において必要な変換符号語数の1/4であるので、実質的に必要な変換符号語数は、計1/2に削減される。
【0069】
上述した符号変換方法は、ある変換符号についてその(n−α)ビット部分の重複した符号について予めまとめて符号変換を行っておくものである。そこで、上述の符号変換方法を、重複符号変換法と表記する。この重複符号変換法と、上述した符号分割方法とを組合わせることにより、回路規模を削減する効果を更に高めることができる。
【0070】
このような重複符号変換法を、m=9である9/10変換DCフリー符号に対して適用した、この発明の他の実施形態について以下に説明する。例えばα=2とすると、(m−α)/(n−α)変換符号は7/8変換となる。図23は、128符号語分の7/8変換について、具体的に符号を割り当てた符号変換表の一例である。ここで、入力の欄には入力される7ビットデータを10進数で表現したものを記載し、また、出力の欄には入力データに対応する符号語としての8ビットデータを2進数で表現したものを記載した。
【0071】
図23中の符号語は、データ'0' の最大連続数が符号先頭から数えた時に4個(例えば、入力データが「24」の時等)となるように選択されている。また、符号後端から数えた時には3個(例えば入力データが「26」の時等)、さらに、符号途中に数えた時には5個(例えば入力データが「48」の時等)と各々なるように選択されている。但し、図23中の符号語は、全て、図15、図17および図20中の要素となっている。そして、その内の前半64語は図1の状態遷移図において少なくとも状態5を始点とし得る符号語であり、また、後半64語は少なくとも状態1、5を始点とし得る符号語となるように各符号語が割当てられている。
【0072】
従って、適切な符号変換を行うためには、図23中において前半64語については状態1、4の両方を始点とすることが可能な符号語を、後半64語については少なくとも状態4を始点とすることが可能な符号語を、各々さらに割り当てるための符号変換表が必要であるが、上述したように、このための符号変換表は、適切な論理に従った図23の各符号語の先頭ビットの'0'-'1' 反転のみで構成することができる。
【0073】
図23の符号語の内の一部について、先頭ビットの'0'-'1' 反転を行うための論理式の一例について説明する。符号の状態を表す2ビット符号’XY’については、状態1、4、5に対して、それぞれ、'00'、'01'、'10'をそれぞれ割当てることにする。但し、’XY’に対する2ビットの割当て方は、4!=24通り存在し、上述の割当て方はその内の一例であって、これに限定されるものでは無い。
【0074】
この時、入力データの先頭ビットaと、前回符号化された符号の符号終点の状態' XY' とを参照して、図24に示す真理値表に従って1ビットパリティ符号qを出力する。すなわち、ブール代数表示によれば、以下のようにqが出力される。
【0075】
【数7】
【0076】
この際、q=1である場合には、入力データの先頭ビットaと、符号化データの先頭ビットAとを、両方'0'-'1' 反転する。すなわち、ブール代数表示によれば、次式のように表される。
【0077】
【数8】
【0078】
【数9】
【0079】
以上のような論理に従ってq=1の場合に出力される128符号語分の7/8符号変換表を図25に示す。図25中の符号語は、全て第13、14、17表中の要素となっており、その前半64語は少なくとも状態1、4の両方を始点とし得る符号語で、後半64語は少なくとも状態4を始点とし得る符号語となるように各符号語が割当てられている。上述したように、式(7)によってq=1が出力された時に、式(8)および式(9)に従って、図23に示した入力データと符号語の対応から、図25に示した入力データと符号語の対応を導き出すことができる。
【0080】
従って、図23に示した入力データと符号語の対応を実現する構成を符号化回路内に設けておけば、図25に示した入力データと符号語の対応を実現する構成を別に設ける必要は無い。入力データと符号語の対応を実現する構成としては、例えば、論理回路、PLA(Plogramable Logical Array) あるいはROM(Read Only Memory)等を用いることができる。また、図25に示した入力データと符号語の対応を行うための構成を符号化回路内に設けて、式(7)〜式(9)とは逆の論理式に従って図23に示した入力データと符号語の対応を導き出すようにしても良い。従って、図23に示した対応を実現する論理回路等と、図25に示した対応を実現する論理回路等との何れか一方を備えるようにすれば良い。
【0081】
ここで、9/10変換を行うにあたって、図23(または図25)に示した7/8変換表を選択するか否かを表す1ビット符号Zを、9ビット入力データabcdefghiの後端2ビットhiを用いて、図26の真理値表に従って出力する。すなわち、ブール代数表示によれば、Zは次式のように出力される。
【0082】
Z=hi (10)
Z=0が出力された時には、図23(または図25)に示した7/8変換表を用いて8ビット符号ABCDEFGHを出力し、9/10変換を行うために必要な10ビット出力の内の残りの2ビットの出力IJを、図27の真理値表に従って出力する。すなわち、ブール代数表示によれば、I,Jは次式のように出力される。
【0083】
【数10】
【0084】
【数11】
【0085】
但し、上述したように、IJ='10'の時は、8ビット符号の最終ビットを'0'-'1' 反転させる必要がある。すなわち、8ビット符号の最終ビットHは次式のように出力される。
【0086】
【数12】
【0087】
以上のようにして、9/10変換に必要な512個の符号語の内、128×3=384個の符号割当てが完了したことになる。さらに、残りの128符号語について、新たに7/10変換として符号割当てを行えば良い。
【0088】
図28は、128符号語分の7/10変換について、具体的に符号を割当てた符号変換表の一例である。但し、図28中の符号語は、全て図9、図11および図14の要素となっており、前半64語は少なくとも状態5を始点とすることが可能な符号語で、後半64語は少なくとも状態1、5の両方を始点とすることが可能な符号語となるように、各符号語が割当てられている。
【0089】
また、入力データ0〜127は、図23においてすでに割当てたため、図28における入力データは、128〜255とされている。これらの入力データは、図23中の入力データ(7ビットデータ)の先頭に1ビットデータ'1' を付加してなるものなので、実質的には7/10変換に相当する。但し、図28中の符号語は、データ'0' の最大連続数が符号先頭から数えた時に5個となる(例えば入力データが「138」の時)。また、符号後端から数えた時には4個(例えば入力データが「168」の時)となり、さらに符号途中で数えた時には5個(例えば入力データが「154」の時)と各々なる。さらに、かかる符号語は、データ'1' の最大連続数が符号先頭から数えた時に8個となる(例えば入力データが「198」の時)。また、符号後端から数えた時には7個(例えば入力データが「197」の時)となり、さらに符号途中で数えた時には7個(例えば入力データが「137」の時)と各々なるように選択されたものである。
【0090】
図29は、128符号語分の7/10変換について、具体的に符号を割当てた符号変換表の他の一例である。但し、図29中の符号語は、全て図9、図10および図13中の要素となっており、その前半64語が少なくとも状態4を始点とすることが可能な符号語となり、後半64語は少なくとも状態4を始点とすることが可能な符号語となるように、各符号語が割当てられている。ここで、図23の符号変換から図25の符号変換を導出する(または逆に図25の符号変換から図23の符号変換を導出する)ための上述した変換法則と全く同様な変換法則によって図28から図29を導出する(または逆に図29の符号変換から図28の符号変換を導出する)ことができる。従って、この場合も図28と図29との内の何れかに一方に従って入力データと符号語の対応を行う、例えば論理回路等の構成を設ければ良い。
【0091】
以上のような論理に従って構成される9/10変換符号化器について、図30を参照して説明する。図30においては状態判定回路の図示を省略した。8/8符号化回路30は、図23に示した7/8変換を行って前半128語を生成し、さらに、図28に示されてなる7/10変換における各符号語の先頭から8ビット分を後半128語として生成するように構成された8/8変換回路である。また、6/2符号化回路31は、図28に示されてなる7/10変換における各符号語の後端から2ビット分を生成するための7/2変換の内、先頭から32符号語分および65番目から32符号語分の計64符号語を生成するように構成された6/2変換回路である。
【0092】
ここで、図28において、33番目から32符号語分および96番目から32符号語分には各符号語の後端から2ビットが全て'00'となるように割当てているため、33番目から32符号語分および96番目から32符号語分については、7/2変換を行う必要がない。この分だけ、6/2符号化回路31の構成を簡略化されたものとすることができる。図30において、8/8符号化回路30と、6/2符号化回路31とを除く付加回路は、アンド回路およびオア回路を1ゲートと仮定し、エクスクルーシブオア回路を3ゲートと仮定して回路規模を見積もると、わずか22ゲートとなる。以上の説明により、9/10変換回路が実質的に128符号語分の7/8変換回路と、128語分の7/10変換回路とによって構成されることが可能であり、かかる構成によって9/10変換符号化に必要な変換符号語数を半分とすることが可能であることが示された。
【0093】
次に、この発明による符号分割方法と、同じくこの発明による重複符号変換法とを組合わせてなる符号変換方法を16/18DCフリー符号に適用した、この発明のさらに他の実施形態について説明する。図30等を参照して上述した9/10変換符号化器に含まれる128語分の7/8変換回路は、符号分割方法についての上述の説明(図21参照)における7/8変換回路と全く同一であることが容易に推察される。すなわち、16/18DCフリー符号変換において、この発明による符号分割方法と、同じくこの発明による重複符号変換法とを組合わせた場合には、7/8変換回路の構成が9/10変換回路の構成に含まれる。
【0094】
このため、7/8変換回路を9/10変換回路と別個に設ける必要が無いことがわかる。すなわち、16/18DCフリー符号変換において、上述の符号分割方法によって65536符号語から512+128=640符号語に削減された変換符号語数は、符号分割方法と重複符号変換法とを組合わせてなる変換方法を用いることにより、さらに128+128=256符号語に実質的に削減されることになる。
【0095】
このような変換方法を実現する16/18変換符号化器について、図31を参照して説明する。図31において、入力データとしては、7ビットおよび9ビットの並列データが交互に供給される。そして、入力データとして9ビットデータabcdefghiが入力される時には、かかる9ビットデータが9/10符号化回路40よって10ビットデータABCDEFGHIJに変換される。一方、入力データとして7ビットデータabcdefgが入力される時には、hi='10'が強制的に割当てられて、9/10符号化回路40に供給されるものとする。
【0096】
このような操作により、7ビットデータが送られてくる際の10ビット出力符号の後端2ビットとしてはIJ='11'が出力されるが、これは無視すれば良い。従って、9/10符号化回路40は、実質的には7/8符号化回路としての動作も行うことになる。9/10変換された10ビット符号は、磁気テープ等の情報記録媒体に記録するための記録信号を生成する等の処理を行う後段の信号処理系に供給されると共に、10ビット用状態判定回路41に供給される。10ビット用状態判定回路41は、供給される10ビット符号の符号終点の3状態の何れかの状態を表す2ビット符号XYを出力する。
【0097】
ここで、入力データが7ビットの時にはIJ='11'が出力されるが、上述した〔n−2ビット符号に対する2ビット符号接続法則1〕によれば、この10ビット符号の符号終点の状態は、先頭から8ビット分の符号の符号終点の状態と全く同じとなる。従って、10ビット用状態判定回路41は、7ビットデータが入力される時と、9ビットデータが入力される時とで、全く同じものを共有することができる。
【0098】
このような符号変換方法によって生成された16/18変換符号を復号する18/16変換復号化器について図32を参照して説明する。図32において、入力データとしては、8ビットおよび10ビットの並列データが交互に供給される。そして、入力データとして10ビットデータABCDEFGHIJが入力される時には、かかる10ビットデータABCDEFGHIJが10/9復号化回路50によって9ビットデータabcdefghiに復号される。一方、入力データとして8ビットデータABCDEFGHが入力される時には、上述したように、IJ='01'若しくは'11'が強制的に割当てられている。このため、8ビットデータが入力される際の9ビット出力データの後端2ビットはhi='00'あるいは'10'が出力されるが、これは無視すれば良い。
【0099】
以上のような、この発明による符号分割方法と同じくこの発明による重複符号変換法とを組合わせてなる16/18変換符号を符号化および復号化する、符号化器および復号化器を構成した場合について、その論理回路による回路規模を見積もってみたところ、約950ゲートであった。
【0100】
〔比較例1〕
図33は、DSV=12であり、また、符号語の始点・終点の状態数が2である2分割16/18変換符号の全ての組合わせについて、その実現可能性を調べた結果である。但し、n1 およびn2 が偶数の場合には、符号語の始点・終点の状態を状態2、3としている。また、n1 およびn2 が奇数の場合には、m1 /n1 変換については符号語の始点を状態1、4として、各々について生成可能な符号語数P(n1 )およびP(n2 )を調べた。この際の各々の始点・終点の選択は、符号語の始点・終点の状態数が2である場合について、生成可能な符号語数が最も多くなるように選択されたものである。
【0101】
また、図33中でも、図2等と同様に各符号変換の可能/不可能に対応して符号○/×をそれぞれ付した。図33から、2状態数を始点・終点とする符号では、DSV=12としても16/18変換を2つの独立した変換符号に符号分割することは不可能である。この状況は、DSVを12より大きくしても同様である。但し、2状態数を始点・終点とする符号においては、16/18変換符号自体の構成はDSV=8でも可能であり、この時に使用可能な符号語数は76875である。この中から、適当な65536符号語を選ぶことにより、直接的な16/18変換符号を構成することが可能である。
【0102】
このように符号分割できない場合の直接的な16/18変換符号を生成する16/18変換符号化器の構成について、図34を参照して説明する。図34において、入力データとしては、16ビットの並列データabcdefghijklmnopが供給される。この16ビットデータが9/10符号化回路60によって18ビットデータABCDEFGHIJKLMNOPQRに変換される。16/18変換された18ビット符号は、磁気テープ等の情報記録媒体に記録するための記録信号を生成する等の処理を行う後段の構成に供給されると共に、18ビット用状態判定回路61に供給される。18ビット用状態判定回路51は、供給される18ビット符号の符号終点の2状態の何れかの状態を表す1ビット符号Xを出力する。
【0103】
また、上述したような符号分割できない場合の16/18変換符号を復号する18/16変換復号化器について図35を参照して説明する。図35において、入力データとしては、18ビットの並列データABCDEFGHIJKLMNOPQRが供給される。かかる18ビットデータが18/16復号化回路62によって16ビットデータabcdefghijklmnopに復号される。
【0104】
以上のように、16/18変換符号を直接的に符号化および復号化する、符号化器および復号化器を構成した場合について、その論理回路による回路規模を見積もってみたところ、約6500ゲートであった。
【0105】
〔比較例2〕
図1の状態遷移図において、RDSが+4あるいは−4となる遷移を削除する、すなわち符号のDSVが7となるように制限して、状態1、4、5を始点・終点とする符号の数を調べると、各々18ビット符号で61390ワードしか存在しない。従って、DSVが7以下の符号では、16/18変換符号を構成することは不可能であることがわかる。
【0106】
以上、この発明による16/18変換DCフリー符号の符号分割方法および符号変換方法の構成の具体的実施例を示したが、次にその特徴について説明する。この発明による符号分割された16/18変換DCフリー符号では、信号検出時のバーストエラー長削減の効果もある。すなわち、符号分割を行わない16/18変換DCフリー符号では、符号化された信号を検出する際の1ビット分のエラーが復号時には16ビット分のバーストエラーとして検出されるのに対して、この発明による符号分割方法によって符号化された16/18変換DCフリー符号では、それが7ビットあるいは9ビット分のバーストエラーに削減されるという利点がある。
【0107】
また、7/8変換および9/10変換を用いる順番はどのように入れ替えても良いが、何れの場合にも、それらを交互あるいは2個単位で、且つ同数用いることが望ましい。例えば、9/10変換→7/8変換→9/10変換→7/8変換→・・・のように交互に用いる場合だけでなく、9/10変換→7/8変換→7/8変換→9/10変換→・・・のように2個単位で用いたとしても16ビット、すなわち2バイト単位での符号化・復号化が可能であるが、例えば、9/10変換→9/10変換→7/8変換→7/8変換→7/8変換→・・・のように用いた場合には、2バイト単位での符号化・復号化は困難である。
【0108】
さらに、この発明の一実施形態において使用された9/10変換DCフリー符号は、これを8個単位で使用することによって72/80変換DCフリー符号として用いることも可能である。この場合、9バイトが入力データの構成単位となるため、16/18変換を用いた場合よりもデータ処理回路が複雑となるが、符号化効率は16/18=0.889から9/10=0.9に向上させることが可能となる。
【0109】
この発明において使用される図1の状態遷移図を満たす符号は、自動的に最大ランレングスがDSV−1に制限されるが、例えばDSV=8の場合には、図9〜図20において、ランレングスが7となる符号を取除くことによって最大ランレングスを6に制限すること、さらに、ランレングスが6となる符号を取除くことによって最大ランレングスを5に制限することが各々可能である。但し、DSV=8の符号において、最大ランレングスを4以下にすることは不可能である。また、例えばDSVを12まで許容しても、最大ランレングスを4以下にすることは不可能である。符号の最大ランレングスを小さくすれば、符号の低域雑音抑圧効果がより大きくなると考えられる。
【0110】
また、このような最大ランレングスの制限において、使用可能な符号語の数を減少させること無く、符号接続点におけるランレングスを制限するための有効な手段の一つとして、例えば図9〜図20に示された符号語の内、図11および図17に示される、「状態1、5の2つの状態を始点とすることが可能な符号語」の内で、符号始点から数えたランレングスが4、あるいは4および3のものについて、状態1で終結した符号に接続せず、状態5のみを始点とする符号語として使用する方法が考えられる。
【0111】
すなわち、この発明による符号変換方法は、「状態1、5(RDS=0,マイナスプラス2)の2つの状態を始点とすることが可能な符号語」の内、符号始点から数えたランレングスが4、あるいは4および3のものについて、状態1(RDS=0)で終結した符号に接続せず、状態5(RDS=マイナスプラス2)のみを始点とする符号語として使用することを特徴とする。
【0112】
この方法は、符号が状態5で終結した場合の符号終点から数えた最大ランレングスの方が、状態1(RDS=0)で終結した場合のそれよりも短いことを利用した方法であり、使用可能な符号語を減少させること無しに符号を有効に活用することを可能とする。また、このように状態1、5の2つの状態を始点とすることが可能な符号語について、状態1を始点としなかったとしても、元々、状態1を始点とすることが可能な符号語の数は、状態4あるいは5を始点とすることが可能な符号語の数よりも多く、この過剰分の符号の一部が除去されただけであるため、最終的に使用できる符号語の数は、やはり、7/8変換で145個、9/10変換で525個各々存在し、その数が減ることは無いので、問題は生じない。
【0113】
このように、最大ランレングスを、DSV制限のための状態遷移図によって自動的に制限される値よりも短く制限することによって、ランレングス6、または、ランレングス6の連続、または、ランレングス7を含む符号を、1符号語長(18ビット)以下の特殊符号として例えば同期信号に用いることが可能となる。
【0114】
また、図1の状態遷移図を満たす符号は、データ'1' の連続数が制限されていないが、例えばこの符号をパーシャルレスポンスクラス1に等化し、最尤信号検出を行う場合には、パスメモリを有限とするために、データ'1' の連続を有限とし、且つ、その最大連続数をできるだけ少なくすることが望ましい。例えばこの発明の一実施形態である16/18変換DCフリー符号の場合、符号語の数の減少を最低限に抑えるためには、10ビットの連続がオール'1' となる符号だけを取除く方法を用いれば良い。
【0115】
かかる方法によれば、データ'1' の最大連続数を26に制限することが可能である。さらに、データ'1' が連続する符号を削除することによってデータ'1' の最大連続数をDSV=8の場合には最小で10に制限することができ、また、DSV=10および12の場合には最小で7に制限することができる。さらに、このようにデータ'1' の連続数を制限することによって、連続数が8以上18以下のデータ'1' を含む符号を、1符号語長(18ビット)以下の特殊符号として同期信号に用いることも可能である。
【0116】
因みに、この発明の一実施形態における16/18変換DCフリー符号においては、最大ランレングスが6に制限され、データ'1' の最大連続数が12に制限され、且つ、15ビットデータ'100000010000001' の発生が禁止されている。このため、かかる15ビットデータを含む符号を1ワードの同期信号として用いることができる。
【0117】
この発明によるDCフリー符号は、積分等化、パーシャルレスポンスクラス1等化、パーシャルレスポンスクラス4等化、エクステンディッドパーシャルレスポンスクラス4等化等の一般的に用いられる等化方式の何れにも適用されることが可能である。従って、最尤信号検出も当然行われることができる。
【0118】
この発明は、例えばコンピューター用ハードディスクドライブ、コンピューター用データカートリッジドライブ等の磁気記録再生装置、あるいは光磁気ディスクドライブ等の光磁気記録再生装置等の記録再生装置、および各種の通信装置に用いられる、固定長変換符号に対して適用することができる。
【0119】
【発明の効果】
上述したように、この発明は、符号の始点・終点の状態数が制限されてなる固定長変換符号を複数の独立した変換符号に分割することによって符号変換装置の簡略化を図る符号分割方法において、符号の始点・終点の状態数を3以上とし、また、固定長変換符号の符号語長を11ビット以上とするようにしたものである。このため、8/10変換符号以外の符号に対しても適用可能な符号分割方法を行うことが可能となる。
【0120】
例えば、互いに独立した7/8変換DCフリー符号と9/10変換DCフリー符号とを組合わせることによって16/18変換DCフリー符号を構成する等、互いに独立した2つの符号を組合わせて固定長変換符号を構成するようにした符号分割方法を行うことができる。このように構成した16/18変換DCフリー符号においては、従来の8/9変換DCフリー符号の符号化効率を保ったまま、DSVおよび最大ランレングスの特性を著しく改善することができる。さらに、かかる16/18変換DCフリー符号の構成方法は、必要な変換符号数を99%以上削減することを可能とする効果をも有する。
【0121】
また、この発明は、(m−α)/(n−α)変換符号の符号変換を予め行って(n−α)ビット符号を生成し、生成した(n−α)ビット符号に、2種類以上のαビット符号の内から所定の方法で選択したものを接続することによってn/m変換符号の符号変換を行うようにした重複符号変換法を行うものである。例えば9/10変換を行うに際し、7/8変換を予め行って得られる8ビットの符号語に、かかる8ビットの符号語の状態に基づいて選択される2ビットを接続することによって10ビットの符号語を得るものである。これにより、実質的に必要な変換符号語数を1/2に削減することができるので、符号化回路および復号化回路の構成を簡略化することができる。
【0122】
また、この発明による符号分割方法と、同じくこの発明による重複符号変換法とを組合わせた場合には、分割された少なくとも1種類の符号において、その専用の符号化回路および復号化回路の両方を不要とすることを可能とする。
【0123】
この発明による以上のような効果の結果として、例えば磁気記録システム等において、低コストで、従来よりも高い記録密度での信号の記録/再生を可能とすることができ、その工業的価値は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明において使用される符号の構成について説明するための、DSVが12となる、NRZI変調を前提とした12状態の状態遷移図である。
【図2】DSV=8で、符号語の始点・終点の状態数が3である2分割16/18変換符号のための全ての組合わせに対して、実現可能性について説明するための略線図である。
【図3】DSV=10で、符号語の始点・終点の状態数が3である2分割16/18変換符号のための全ての組合わせに対して、実現可能性について説明するための略線図である。
【図4】DSV=12で、符号語の始点・終点の状態数が3である2分割16/18変換符号のための全ての組合わせに対して、実現可能性について説明するための略線図である。
【図5】DSV=8で、符号語の始点・終点の状態数が4である2分割16/18変換符号のための全ての組合わせに対して、実現可能性について説明するための略線図である。
【図6】DSV=10で、符号語の始点・終点の状態数が4である2分割16/18変換符号のための全ての組合わせに対して、実現可能性について説明するための略線図である。
【図7】DSV=12で、符号語の始点・終点の状態数が4である2分割16/18変換符号のための全ての組合わせに対して、実現可能性について説明するための略線図である。
【図8】この発明による16/18変換DCフリー符号分割方法について説明するための、RDS遷移を示すトレリス線図である。
【図9】状態1、4、5の全ての状態を始点とすることが可能な162個の10ビット符号について説明するための略線図である。
【図10】状態1、4の2つの状態を始点とすることが可能な234個の10ビット符号について説明するための略線図である。
【図11】状態1、5の2つの状態を始点とすることが可能な234個の10ビット符号について説明するための略線図である。
【図12】状態1のみを始点とすることが可能な20個の10ビット符号について説明するための略線図である。
【図13】状態4のみを始点とすることが可能な129個の10ビット符号について説明するための略線図である。
【図14】状態5のみを始点とすることが可能な129個の10ビット符号について説明するための略線図である。
【図15】状態1、4、5の全ての状態を始点とすることが可能な54個の8ビット符号について説明するための略線図である。
【図16】状態1、4の2つの状態を始点とすることが可能な62個の8ビット符号について説明するための略線図である。
【図17】状態1、5の2つの状態を始点とすることが可能な62個の8ビット符号について説明するための略線図である。
【図18】状態1のみを始点とすることが可能な2個の8ビット符号について説明するための略線図である。
【図19】状態4のみを始点とすることが可能な29個の8ビット符号について説明するための略線図である。
【図20】状態5のみを始点とすることが可能な29個の8ビット符号について説明するための略線図である。
【図21】この発明の一実施形態である、符号分割方法による16/18変換符号化を実現する16/18変換符号化器の構成について説明するためのブロック図である。
【図22】この発明の一実施形態である、16/18変換符号化に対応する復号化を実現する18/16変換復号化器の構成について説明するためのブロック図である。
【図23】この発明の他の実施形態である、重複符号変換法による9/10変換符号化において、128符号語分の7/8変換を行うための符号変換表の一例を示す略線図である。
【図24】この発明の他の実施形態において、符号先頭ビットの反転の有無を判定するために使用される符号割当て表の一例を示す略線図である。
【図25】この発明の他の実施形態において、128符号語分の7/8変換を行うための符号変換表の他の一例を示す略線図である。
【図26】この発明の他の実施形態において、7/8変換を行うための符号変換表を選択するか否かを判定するために使用される符号割当て表の一例を示す略線図である。
【図27】この発明の他の実施形態において、7/8変換を行うための符号変換表を選択した時に残りの2ビットを出力するために使用する真理値表の一例を示す略線図である。
【図28】この発明の他の実施形態において使用される128符号語分の7/10変換について、具体的に符号を割当てた符号変換表の一例を示す略線図である。
【図29】この発明の他の実施形態において使用される128符号語分の7/10変換について、具体的に符号を割当てた符号変換表の他の一例を示す略線図である。
【図30】この発明の他の実施形態である、重複符号変換法による9/10変換符号化を実現する9/10変換符号化器について説明するためのブロック図である。
【図31】この発明のさらに他の実施形態である、符号分割方法と重複符号変換法とを組合わせてなる16/18変換符号化を実現する、16/18変換符号化器について説明するためのブロック図である。
【図32】この発明のさらに他の実施形態である、符号分割方法と重複符号変換法とを組合わせてなる16/18変換符号化に対応する復号化を実現する、18/16変換復号化器について説明するためのブロック図である。
【図33】DSV=12で符号語の始点・終点の状態数が2である2分割16/18変換符号を生成するための全ての組合わせに対して、実現可能性について説明するための略線図である。
【図34】符号分割できない場合に、16/18変換符号化を行う16/18変換符号化器(比較例)について説明するための略線図である。
【図35】符号分割できない場合に行われる16/18変換符号化に対応する復号化を行う18/16変換復号化器について説明するためのブロック図である。
【図36】一般的な記録再生装置における信号処理について説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
10・・・7/8符号化回路、11・・・9/10符号化回路、12・・・8ビット状態判定回路、13・・・10ビット状態判定回路、30・・・8/8符号化回路、31・・・6/2符号化回路、40・・・9/10符号化回路
Claims (1)
- 符号の始点・終点の状態数が制限されてなる固定長変換符号を複数の独立した変換符号に分割するようにした符号分割方法において、
符号の始点・終点の状態数が3以上であり、
固定長変換符号の符号語長が11ビット以上であり、
上記符号の直流累積電荷(RDS)の振幅(DSV)が有限に制限されてなるDCフリー符号であり、
上記DCフリー符号の直流累積電荷(RDS)の振幅の上限値は8以上であり、
上記DCフリー符号は、8個の9/10変換DCフリー符号から分割構成されてなる72/80変換DCフリー符号であることを特徴とする符号分割方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01286798A JP3882308B2 (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 符号分割方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01286798A JP3882308B2 (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 符号分割方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006138913A Division JP4151710B2 (ja) | 2006-05-18 | 2006-05-18 | 符号変換方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11215003A JPH11215003A (ja) | 1999-08-06 |
JP3882308B2 true JP3882308B2 (ja) | 2007-02-14 |
Family
ID=11817374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01286798A Expired - Fee Related JP3882308B2 (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 符号分割方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3882308B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4016207B2 (ja) | 2001-10-03 | 2007-12-05 | ソニー株式会社 | 符号化方法および復号方法 |
WO2006030349A1 (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-23 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Coder and a method of coding for codes having a rmtr constraint of r=2 |
-
1998
- 1998-01-26 JP JP01286798A patent/JP3882308B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11215003A (ja) | 1999-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2000507381A (ja) | Prml記録チャネル用率24/25変調コード | |
KR19980031990A (ko) | 고밀도 데이터의 기록/재생을 위한 부호화/복호화 방법 및 그에 따른 장치 | |
US6829306B2 (en) | Method and apparatus of converting a series of data words into a modulated signal | |
EP0557130B1 (en) | Data conversion method and recording/reproducing apparatus using the same | |
JP4239314B2 (ja) | 符号化装置および方法、復号装置および方法、および記録媒体 | |
US6347390B1 (en) | Data encoding method and device, data decoding method and device, and data supply medium | |
US6737996B2 (en) | Information recording and reproducing method | |
JP4032329B2 (ja) | 変調装置および方法、並びに記録媒体 | |
JP3951441B2 (ja) | 符号状態判定方法および符号化装置 | |
US6188335B1 (en) | Method and apparatus having cascaded decoding for multiple runlength-limited channel codes | |
US6559779B2 (en) | Data encoding method, apparatus, and storage medium | |
US5627694A (en) | Recording/reproducing apparatus for recording and reproducing multiple kinds of digital signals having different data amounts per unit time | |
JP3882308B2 (ja) | 符号分割方法 | |
JP4559112B2 (ja) | データ変調装置及びデータ復調装置 | |
JP4151710B2 (ja) | 符号変換方法 | |
US7006019B2 (en) | Rate-7/8 maximum transition run code encoding and decoding method and apparatus | |
JP3896661B2 (ja) | トレリス符号化方法 | |
JP3858392B2 (ja) | 符号化回路、符号化方法、ディジタル信号伝送装置およびディジタル磁気記録装置 | |
JP3453084B2 (ja) | パンクチャード最大遷移コードを供給する装置および方法 | |
JP3204217B2 (ja) | 記録符号変換方法及び復号方法並びに同期信号挿入方法 | |
JP2002515673A (ja) | 入力情報信号の符号化 | |
JP4061844B2 (ja) | 変調方法、変調装置、復調方法、復調装置、情報記録媒体、情報伝送方法および情報伝送装置 | |
JP2002533975A (ja) | n−ビットソースワードを対応するm−ビットチャネルワードに符号化し、m−ビットチャネルワードを対応するn−ビットソースワードに復号化するための装置 | |
JPS60114053A (ja) | 符号変換方式 | |
JP4919121B2 (ja) | 変調装置、変調方法、および記録媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041221 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060320 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060328 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060519 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060627 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060825 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061003 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20061006 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061024 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061106 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091124 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101124 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101124 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111124 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111124 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121124 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |