JP3916055B2 - 変調方法、変調装置、記録媒体、復調方法および復調装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変調方法、変調装置、記録媒体、復調方法および復調装置に係り、特にディジタル信号を光ディスク、磁気ディスクなどの記録媒体に記録再生したり、ディジタル信号を伝送するのに好適な変調方法、変調装置、記録媒体、復調方法および復調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光ディスクに記録されるピット長は、記録再生の光伝送特性や、ピット生成に関わる物理的な制約から最小ランレングス（最小ピットまたはランド長）の制限、クロック再生のし易さから最大ランレングス（最大ピットまたはランド長）の制限、更にはサーボ帯域などの保護のために、被記録ディジタル信号の低域成分の抑圧特性を持つよう記録するディジタル信号を変調する必要がある。
【０００３】
この制限を満たす従来の変調方法のうち、最小ランレングスを３Ｔ（Ｔ＝チャネルビットの周期）、最小ランレングスを１１Ｔとしたものに、ＣＤ（コンパク・ディスク）に用いられているＥＦＭ（８−１４変調）方式や、ＤＶＤ（ディジタル・バーサタイル・ディスク）に用いられているＥＦＭＰｌｕｓ（８−１６変調）方式が知られている。
【０００４】
上記のＥＦＭ方式は、周知のように、８ビットデータを１４チャネルビットの符号語に変換する共に、その変換の際にチャネルビットの”１”と”１”の間には必ず”０”が２個以上、１０個以下連続するというランレングス制限規則ＲＬＬ（２，１０）を満足するようにし、更に１４ビットの符号語の間には必ず３ビットのマージンビットを、上記の符号語の接続部においてもＲＬＬ（２，１０）を満足させると共に変調された信号の直流成分や低周波数成分を減少させるために設ける変調方式である。
【０００５】
また、後者のＥＦＭＰｌｕｓ方式は、８ビットデータを直接１６ビット符号語にランレングス制限規則ＲＬＬ（２，１０）を満足するように変換すると共に、前後の２つの符号語を結合したときにも上記のＲＬＬ（２，１０）を満足するように結合する変調方式である。
【０００６】
更に、より高密度記録を行うためにより高いコード化レートを持ち、最小ランレングス３Ｔ、最大ランレングス１１Ｔのランレングス制限規則を満たす変調方式が、本出願人より特開２０００−２８６７０９公報に開示されている。この本出願人の提案になる変調方法は、入力ディジタル信号を符号語に符号化するために、入力ディジタル信号（入力データ語）に対して複数の符号化テーブルを用いるもので、この複数の符号化テーブルを、入力ディジタル信号に対応する符号語と、次の入力ディジタル信号を符号化するための符号化テーブルを選択するための状態情報を有すると共に、所定の入力ディジタル信号に対する特定の符号化テーブルにおける符号語と他の特定の符号化テーブルにおける符号語をそれぞれＮＲＺＩ変調した信号が逆極性（「１」の数の偶奇性が異なる）となるようにしたものである。これにより、例えば、８ビットのデータをＤＳＶ（Digital Sum Value）制御を行いながら１５ビットの符号語に変換できる。
【０００７】
また、基本変換テーブルを８ビットデータを直接１５ビットに変換可能な構成とし、基本テーブル以外に２つのＮＲＺＩ極性が異なる８ビットを１７ビットに変換する副変換テーブルを構成し、８ビットの入力データを出力符号語に変調をする際に、所定の位置では副変換テーブルを用い、副変換テーブルを用いる場合には必ずＤＳＶ変換を可能としたＥＦＭＣＣが、文献ＳＰＩＥ第４０９０号２７５−２８２ページに開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記の１６ビット符号語のＥＦＭＰｌｕｓ方式は、マージンビットを含めると１７ビット符号語であるＥＦＭ方式に比べてコード化レートが約６％向上するが、より高密度記録を行うためには更にコード化レートの向上が望まれる。
【０００９】
本出願人による特開２０００−２８６７０９公報によれば、８ビットを１５ビットで変調が可能であるので、ＥＦＭＰｌｕｓに比べ、さらに約６．６７％のコード化レートの向上が可能であるが、特開２０００−２８６７０９公報によればコード化レートは高くなるものの、ＤＳＶの制御が確率制御であるため、特定パタンに対してＤＳＶ発散が生じる可能性があった。
【００１０】
これに対してＥＦＭＣＣでは１５ビット符号語列に対して所定の間隔でＤＳＶ制御が可能な１７ビット符号語を挿入することでＤＳＶ発散が生じないように符号語生成が可能である。
【００１１】
しかしながらＥＦＭＣＣでは１５ビット符号語を生成するための基本テーブルだけではＤＳＶ制御頻度が少なく、ＤＳＶ制御は１７ビットの副符号化テーブルによってほとんどがなされる。さらに、副符号化テーブルとして１７ビット長の符号化テーブルを２つ必要とする。
【００１２】
このような観点から、ＥＦＭＣＣにはＤＳＶ制御頻度の向上、副符号化テーブルの大きさの削減が望まれる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の問題点を解決するために、本発明は、ｐビットの入力データ語を複数の状態からなる主符号化テーブルとそれぞれ前記主符号化テーブルと同数の状態からなる第一、第二の副符号化テーブルを用いてｑビット（ただし、ｑ＞ｐ）の符号語を得る変調を行うに際し、前記主符号化テーブルは、それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に前記主符号化テーブルで生成される符号語を直接結合しても、前記２つの副符号化テーブルで生成されるいずれかの符号語を直接結合しても、所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納しており、前記第一、前記第二の副符号化テーブルは、それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に所定のデータ語に対してｒビットの付加ビットを接続することで、前記主符号化テーブルで生成される符号語を結合しても、前記２つの副符号化テーブルで生成されるいずれかの符号語を結合しても所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納しており、前記主符号化テーブルのうちの特定の状態の符号化テーブルと他の特定の状態の符号化テーブルは、所定の入力データ語に対しては、その所定の入力データ語に対応して格納されているそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられており、前記２つの副符号化テーブルは、全ての状態の符号化テーブルに格納されている符号語が前記第一、第二の副符号化テーブル間で全ての符号語についてそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられており、かつ次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報は同一の状態が割り当てられており、ｐビット単位の入力データ語を符号化する際に、ｐの所定倍数のビット単位ごとに、符号化するための符号化テーブルを前記主符号化テーブルから前記副符号化テーブルに切り替えて符号化をし、前記主符号化テーブルで符号化をする際には前記特定の入力データを符号化する際に、過去に選択されたすべての出力符号語と、少なくともひとつ前のＤＳＶ（デジタル・サム・バリエーション）変換点からの少なくとも２つの符号語系列の選択肢のＤＳＶの絶対値のうち、絶対値が小さい方の符号語を選択し、符号語出力することにより、ＤＳＶ制御を行った後、前記特定のデータ語に対する前記特定の状態に対する符号語と、ＮＲＺＩ変換した信号が逆極性の符号語とをそれぞれ符号語候補とし、次の入力データを各々の符号候補に接続しながら前記所定のランレングス制限を満足しながら符号化をし、前記副符号化テーブルで符号化をする際には過去に選択されたすべての出力符号語と、少なくともひとつ前のＤＳＶ（デジタル・サム・バリエーション）変換点からの少なくとも２つの符号語系列の選択肢のＤＳＶの絶対値のうち、絶対値が小さい方の符号語を選択し符号語出力することにより、ＤＳＶ制御を行った後、入力データ語に対して一方は前記２つの副符号化テーブルのうち前記第一の副符号化テーブルによって符号化をし、もう一方は前記第二の副符号化テーブルによって符号化をした後、入力データ語によってあらかじめ定められたｒビットの接続ビットを付加しつつ前記所定のランレングス制限規則を満たす符号語を出力する変調方法を提供する。
【００１４】
また、上述の問題点を解決するために、本発明は、ｐビットの入力データ語を複数状態からなる主符号化テーブルとそれぞれ前記主符号化テーブルと同数の状態からなる第一、第二の副符号化テーブルを用いてｑビット（ただし、ｑ＞ｐ）の符号語を得る変調を行う際に、前記ｐビットの倍数毎に、前記主符号化テーブルと前記副符号化テーブルとを切り替えて前記所定のランレングス制限規則を満たす変調された符号語を出力する変調装置であって、それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に直接結合しても所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルを示す状態情報とを格納し、前記複数の符号化テーブルのうちの特定の符号化テーブルと他の特定の符号化テーブルは、所定の入力データ語に対してはその所定の入力データ語に対応して格納されているそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられている前記複数状態からなる前記主符号化テーブルと、それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に所定のデータ語に対してｒビットの付加ビットを接続することで、前記主符号化テーブルで生成される符号語を結合しても、副符号化テーブルで生成される符号語を結合しても所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納している前記第一副符号化テーブルおよび前記第二の副符号化テーブルと、 前記ｐビットの倍数毎に前記主符号化テーブルと前記副符号化テーブルとを切り替える符号化テーブル切り替え手段と、前記主符号化テーブルによって符号化する際は、前記入力データ語と先行出力符号語によって決定された状態情報とに基づいて、今回の出力符号語が一意に決まるか選択肢があるかを検出する符号語選択肢検出回路と、少なくとも２つの出力符号語系列を蓄積する符号語蓄積手段と、前記符号語蓄積手段に蓄積されている符号語のＤＳＶを演算、蓄積をする前記符号語蓄積手段と同数のＤＳＶ演算手段と、複数の前記ＤＳＶ演算の結果を蓄積するＤＳＶ演算結果蓄積手段とを有し、前記符号語選択肢検出回路からの検出結果が選択肢有りのときは、少なくともひとつ前に前記符号語選択肢検出回路が符号語選択肢が有りと出力した時点または前記副符号化テーブルによって符号化がなされた時点以降の複数の符号語蓄積手段に蓄えられている符号語列候補から前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を基にしてＤＳＶの一番小なる符号語列を選択出力し、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を一番小なるＤＳＶの値に書き換え、前記主符号化テーブルの状態を算出して、それぞれの算出した主符号化テーブルの状態から前記入力データ語に対応する複数の符号語を選択出力し、それぞれを前記符号語蓄積手段に蓄え、ＤＳＶ演算を行い、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を更新し、前記選択肢検出回路からの検出結果が選択肢無しのときは、一意に定まる前記主符号化テーブルの状態からひとつの符号語を出力して前記符号語蓄積手段に蓄え、ＤＳＶ演算を行い、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を更新し、前記副符号化テーブルによって符号化する際は、少なくともひとつ前に前記符号語選択肢検出回路が符号語選択肢が有りと出力した時点または前記副符号化テーブルによって符号化がなされた時点以降の複数の前記符号語蓄積手段に蓄えられている符号語列候補から前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を基にしてＤＳＶの一番小なる符号語列を選択出力し、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を一番小なるＤＳＶの値に書き換え、前記第一の副符号化テーブルと前記第二の符号化テーブルとからそれぞれ符号語を出力し、入力データ語に対応してｒビットを付加した後、それぞれを前記符号語蓄積手段に蓄え、ＤＳＶ演算を行い、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を更新し、所定のランレングス制限規則を満足し、かつＤＳＶ制御を行いながら変調を行うことを特徴とする変調装置を提供する。
【００１５】
また、上述の問題点を解決するために、それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に直接結合して所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納し、前記複数の符号化テーブルのうちの特定の符号化テーブルと他の特定の符号化テーブルは、所定の入力データ語に対してはその所定の入力データ語に対応して格納されているそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられている前記複数状態からなる主符号化テーブルと、それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に所定のデータ語に対してｒビットの付加ビットを接続することで、前記主符号化テーブルで生成される符号語を結合しても、前記副符号化テーブルで生成される符号語を結合しても所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納している前記第一の副符号化テーブルおよび前記第二の副符号化テーブルとを用いて、ｐビットの入力データ語を複数の状態からなる前記主符号化テーブルと、それぞれ前記主符号化テーブルと同数の状態からなる前記第一の副符号化および前記第二の副符号化テーブルとを用いてｑビット（ただし、ｑ＞ｐ）の符号語を得る変調を行うに際し、前記２つの副符号化テーブルは、全ての状態の符号化テーブルに格納されている符号語が前記第一、前記第二の符号化テーブル間で全ての符号語についてそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられており、かつ次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報は同一の状態が割り当てられておりｑビット（ただし、ｑ＞ｐ）の符号語がＮＲＺＩ変換された信号が記録されている記録媒体において、前記ｐビットは８ビット、前記ｑビットは１５ビットであり、前記ランレングス制限規則は、同期信号を除いて、符号語をＮＲＺＩ変換した信号の最小ランレングスが３Ｔ（ただし、Ｔは前記符号語のチャネルビット周期）、最大ランレングスが１４Ｔ以下に設定された状態でＮＲＺＩ変換された信号が記録されている記録媒体を提供する。
【００１６】
また、上述の問題点を解決するために、本発明は、上述した変調方法によって変調がなされた符号語系列を入力データ語に復調をする復調方法であって
復調される符号語が前記主符号化テーブルで変調がなされているか、前記副符号化テーブルで変調がなされているかを検出し、符号化された符号列を符号化したビット単位の符号語列に戻すシリアルパラレル変換を行い、前記符号語が符号化された符号化テーブル候補を検出する符号化テーブル候補検出し、前記符号化テーブル候補検出手段の出力を用いて前記符号語が複数ある符号化テーブルのどの状態で符号化されているのかを検出し、前記符号語と前記符号化テーブル候補検出出力とから入力データを復調する復号テーブルとによって符号語を入力データ語に復調することを特徴とする復調方法を提供する。
【００１７】
さらに、上述した問題点を解決するために本発明は、上述した変調装置によって変調がなされた符号語系列を入力データ語に復調をする復調装置であって、復調される符号語が主符号化テーブルで変調がなされているか、副符号化テーブルで変調がなされているかを検出する検出手段と、符号化された符号列を符号化したビット単位の符号語列に戻すシリアルパラレル変換するシリアルパラレル変換手段と、前記符号語が符号化された符号化テーブル候補を検出する符号化テーブル候補検出する符号化テーブル候補検出手段と、前記符号化テーブル候補検出手段の出力を用いて前記符号語が複数ある符号化テーブルのどの状態で符号化されているのかを検出する検出手段とを具備し、前記符号語と前記符号化テーブル候補検出手段の出力とから入力データを復調する復号テーブルとを備えて符号語を入力データ語に復調することを特徴とする復調装置。を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる変調方法及び変調装置の一実施の形態が適用されたディスク記録装置のブロック図を示す。
【００１９】
図１において、ディスク記録装置１００は、フォーマット１０部、変調部２０、ＮＲＺＩ変換回路３０及び記録媒体駆動回路４０から構成されており、入力された映像や音声などの情報に関するディジタル信号を光ディスク等の記録媒体５０に記録する装置である。
【００２０】
また、ディスク記録装置中の記録信号はディスク媒体に記録されるだけに定まったものではなく、伝送符号化手段７０にて伝送媒体６０に適する伝送符号化がなされた後に伝送媒体６０を介して伝送されても良い。
【００２１】
変調部は主として複数の状態(状態０〜Ｎ)からなる主符号化テーブル３と、主符号化テーブルと同数の状態からなる副符号化テーブル１，２と、主符号化テーブルと副符号化テーブルの切り替えをする符号化テーブル切り替え手段４とで構成される。
【００２２】
本発明の実施に好適な変調部の説明を図２〜図１９を用いて詳細に説明をする。図２が図１の変調部周辺の動作について詳細に記述した図、図３〜図７が本発明の変調方法、変調装置の実施に好適な状態０〜５を持つ主符号化テーブルの実施の一例、図８〜図１２が本発明の変調方法、変調装置の実施に好適な状態０〜５を持つ副符号化テーブル１の実施の一例、図１３〜図１７が本発明の変調方法、変調装置の実施に好適な状態０〜５を持つ副符号化テーブル２の実施の一例である。図１８は同期フレームにおける主符号化テーブルと副符号化テーブルとの切り替えを示す図である。図１９は本発明による主符号化テーブルを用いて変調を行う際の変調装置の動作を表す付R-チャートである。
【００２３】
さて、図２において、入力データ語は８ビット毎のソースコードで変調部（符号化テーブル アドレス演算部同期語生成部）２０に入力され、図示せぬクロックを基にして同期語生成部において、所定のソースコード間隔毎に同期語が付加される。同期語のビットパタンはここでは特に指定をしないが、接続される符号語が符号化される状態情報は同期語の直後は定まっているものとする。
【００２４】
状態情報は符号語選択肢有無検出回路１１に入力され符号化テーブル、アドレス演算部に入力されるソースデータに符号語の選択肢があるか否かを検出する。選択肢の有無検出については後に詳細に述べる。
【００２５】
一方、ワードカウント１２は所定のソースデータ毎に符号化テーブルを主符号化テーブル３と副符号化テーブル１，２を切り替える信号を生成するカウンタであり、所定数のカウント毎に副符号化テーブル選択信号を変調部２０に出力する。
【００２６】
テーブル切り替え手段４では副符号化テーブル選択信号が入力されたとき、副符号化テーブル１，２によって符号化を行う制御をする。
【００２７】
主、副ともに符号化テーブルは本例では０〜５の６状態符号化テーブルを用いて説明をするが、状態の数は本発明記載の変調方法、復調方法が可能であればいくつでも良い。
【００２８】
本発明による同期フレームは例えば図１８のように構成される。同期語生成部に続いてＮ−１シンボル（ソースデータではバイトを意味する）区間主符号化テーブルで符号語生成が行われた後、１シンボル副符号化テーブルによる符号化がなされ、同期フレーム内でこれを繰り返す。すなわちＮシンボルに一回副符号化テーブル１，２によって符号化がなされ、それ以外は主符号化テーブル３によって符号化がなされる。
【００２９】
主符号化テーブル３によって符号化がなされる場合はテーブル切り替え信号は１で副符号化テーブル１，２によって符号化がなされる場合はテーブル切り替え信号は０である。Ｎシンボルのカウントはワードカウント１２によって行い、Ｎシンボル毎に副符号化テーブル選択信号を出力することによって同期フレームの構成が可能である。
【００３０】
次に本発明による主符号化テーブルが選択された場合のＤＳＶ制御含む変調方法及び装置について主符号化テーブル図３〜図７、及び図２、図１９を用いて変調方法、装置の動作を説明の説明をする。
【００３１】
入力データ語が変調装置２０に入力される前にパスメモリ１３，１４、ＤＳＶ演算メモリ１５，１６、符号化テーブルの状態情報等は初期設定がなされる（ステップ１０１）。状態情報は符号化を開始する初頭の同期語によって決定が可能である。これと同時に同期語のＤＳＶが計算されＤＳＶ演算メモリ１５，１６に蓄えられる（ステップ１０２，１０３）。
【００３２】
次に１データ語読み込みＤＳＶ制御の条件に当てはまるか否かの判断がなされる。条件１では入力データ語の状態情報Ｓ（ｋ）が０であって、３９より小か否かの判断がなされる。この条件に当てはまる場合、（図１９ステップ１０４でＹの場合）、状態１を０、状態２を３としてＤＳＶ制御のための処理がなされる。当てはまらない場合（図１９ステップ１０４でＮの場合）次の判断（ステップ１０５）に進む。
【００３３】
次の判断（条件２）では入力データ語の状態情報Ｓ（ｋ）が２であって、１２より小かあるいは２５より大で４８より小に当てはまるか否かの判断がなされる。当てはまる場合、（図１９ステップ１０５でＹの場合）状態１を２、状態２を４としてＤＳＶ制御のための処理がなされ、当てはまらない場合（図１９ステップ１０５でＮの場合）次の判断に進む。
【００３４】
次の判断（条件３）では、入力データ語のひとつ前の符号語のＬＳＢ側のゼロラン（符号ビットゼロ連続数）が２以上であっての状態情報Ｓ（ｋ）が３であって、１２より小かあるいは２５より大で４８より小に当てはまるか否かの判断がなされる。当てはまる場合、（図１９ステップ１０６でＹの場合）状態１＝３、状態２＝０としてＤＳＶ制御のための処理がなされ、当てはまらない場合（図１９ステップ１０６でＮの場合）次の判断（ステップ１０７、１０８）に進む。
【００３５】
以上のＤＳＶ制御が可能か否かの判断は選択肢有無検出回路１１によって行われ選択肢検出結果として符号化テーブルアドレス演算部に送出され主符号化テーブル３のテーブルアドレスが演算され符号語選択がなされる。同時に選択肢がある場合、すなわち条件１〜３においてＹとなる場合には、選択肢ありの結果が絶対値比較部１７に送られる（ステップ１０８）。
【００３６】
次の例外処理では先行符号語のＬＳＢ側のぜロランが６より大で、状態情報Ｓ（ｋ）＝３でＤ（ｋ）が２５５の時、Ｓ（ｋ）は２に変更される。あるいは先行符号語のＬＳＢ側のぜロランが７または８のとき、状態情報Ｓ（ｋ）＝４でＤ（ｋ）が２５５の時、Ｓ（ｋ）は１に変更される。
【００３７】
さて、ＤＳＶ制御のための処理はＤＳＶ演算メモリ１５、１６に蓄積されているＤＳＶ値の絶対値を絶対値比較部１７で比較して小さなパスメモリを選択してメモリ制御符号出力部１８から出力符号語として符号語系列を出力する。この時点でパスメモリ１３，１４に蓄えられている符号語は１つ前に符号語選択肢ありとなった時点Ｔｄｓｖcからｋ−１時点までの符号語（ＯＣ１ｋ−１、ＯＣ１ｋ−２、・・・、ＯＣ１Ｔｄｓｖｃ）、（ＯＣ２ｋ−１、ＯＣ２ｋ−２、・・・、ＯＣ２Ｔｄｓｖｃ）であり、ＤＳＶ演算メモリ１５，１６に蓄えられているＤＳＶの値はＤＳＶ１ｋ−１、ＤＳＶｋ−２である。そのため、例えばＤＳＶ１ｋ−１の絶対値の法がＤＳＶ２ｋ−１より小であれば、（ＯＣ１ｋ−１、ＯＣ１ｋ−２、・・・、ＯＣ１Ｔｄｓｖｃ）が出力符号語として選択され出力される。
【００３８】
その後、ＤＳＶ演算メモリ１５，１６を選択出力された符号語系列のＤＳＶの値に更新して条件１〜３での状態情報を前述の値にする。
【００３９】
一方、ＤＳＶ制御がない場合は次に選択される状態は状態情報Ｓ（ｋ）のままであり、状態１、状態２ともＳ（ｋ）とする（ステップ１０９）。
【００４０】
その後、状態１、２に応じて符号化テーブルアドレス演算部２０で演算され符号化テーブルアドレスよりＯＣ１ｋ、ＯＣ２ｋを求めてそれぞれパスメモリ１３，１４に入力し、それぞれのＤＳＶを演算し、ＤＳＶ演算メモリ１５，１６を更新する（ステップ１１０）。
【００４１】
次が同期語の場合（図１９ステップ１１１でＹ）はＤＳＶの小さなパスメモリ１３，１４を選択して出力し、ＤＳＶ演算メモリ１５，１６に蓄えられている２つのＤＳＶの値のうちのＤＳＶの小さい方にそろえ状態情報を基にして同期語を付加し、データの変調動作を行う。
【００４２】
次が同期語でない場合（図１９ステップ１１１でＮ）には、次が副符号化テーブルによる符号化がなされる場合にもＤＳＶの小さなパスメモリを選択して出力し、ＤＳＶ１、２をＤＳＶの小さい方にそろえて副符号化テーブルによる変調処理を行う（ステップ１１２）。
【００４３】
次が副符号化テーブルによる符号化でない場合（図１９ステップ１１３でＮ）には入力データが終了か否かの判断を行い、終了でない場合（図１９ステップ１１６でＮ）にはステップ１０３に戻り、次の入力データを読み込み変調処理を行う。
【００４４】
次が副符号化テーブルによる符号化の場合（図１９ステップ１１３でＹ）には、ＤＳＶの小さなパスメモリを選択して出力し、ＤＳＶ演算メモリ１５、１６に蓄えられているＤＳＶの値をＤＳＶの小さい方にそろえ（ステップ１１４）、状態情報を基にして副符号化テーブルによる変調処理に移る（ステップ１１５）。その後、入力データの読み込みに移る（ステップ１０３）。
【００４５】
以上が主符号化テーブルおよび副符号化テーブルによる変調方法、装置の実施の説明であるが、ＤＳＶの制御が前記条件１乃至３で可能なことは次のように説明できる。
【００４６】
例えば、条件１では状態０への入力データが０〜３８の場合に状態３の符号語との交換によってＤＳＶ制御が可能としている。図３において、例えば状態情報Ｓ（ｋ）＝０でデータ入力Ｄ（ｋ）＝０の符号語は“０００００００００１０００００”と２進表記されている。これに対して交換が可能としているＳ（ｋ）＝３でＤ（ｋ）＝０の符号語は“００１００１０００００００００“と２進表記されている。さらに、両者とも次に移る状態は４であって等しい状態が定義されている。
【００４７】
さて、Ｓ（ｋ）＝０のＤ（ｋ）＝０に対する符号語は符号ビットに含まれる１の数すなわち実際に記録がなされる±１なる２値の記録系列であるＮＲＺＩ変換をした場合のレベル変換点は奇数であり、例えばＮＲＺＩ変換した後のレベルが−１の記録系列に接続される場合には“０００００００００１０００００”がＮＲＺＩ変換されると＋１に反転される。一方Ｓ（ｋ）＝３のＤ（ｋ）＝０の場合は符号語に含まれる１の数が偶数であり、−１の記録系列に接続されてもー１のまま記録レベルが反転されない。
【００４８】
すなわち、符号語に含まれる符号ビット１の数の偶奇性によって記録系列の極性を反転ができ、次の状態が等しいので記録系列のレベルを加算したものであるＤＳＶの極性が反転できるのである。
【００４９】
条件１の他のデータ語に対応する符号語、条件２、条件３ともこの説明によってＤＳＶ極性が反転可能であることが説明できる。交換が可能であることについて、次のように説明ができる。例えば、条件１の場合、次の状態Ｓ（ｋ＋１）が０の場合にはその符号語は１で終わっており、状態３の交換が可能な符号語はゼロの連続数は２で始まる。そのためＲＬＬ制限を満たした交換が可能である。
【００５０】
条件２の場合は次の状態Ｓ（ｋ＋１）が２の場合には必ずその符号語は１０で終わっており、状態４の交換が可能な符号語はゼロの連続数は１で始まる。そのためＲＬＬ制限を満たした交換が可能である。
【００５１】
さらに条件３の場合はＲＬＬ制限を満たしているかどうかを判断しながら変調をすることでＲＬＬ制限を満たした交換を行うのである。
【００５２】
次に副符号化テーブルによる符号化の詳細な説明を行う。副符号化テーブルは図８から図１２に示す第一の副符号化テーブルと図１３から図１７に示す第二の副符号化テーブルがあり、それぞれ６の状態Ｓ（ｋ）＝０からＳ（ｋ）＝５と、入力データＤ（ｋ）＝０〜２５５に対応する１５ビットの符号語と符号語それぞれに付された次に移る状態情報Ｓ（ｋ＋１）を持つ。また、状態情報Ｓ（ｋ＋１）は第一の副符号化テーブルの配置と第二の副符号化テーブルの配置とで等しい情報となるよう配置がなされている。
【００５３】
さて第一の副符号化テーブルと第二の副符号化テーブルとでは、Ｄ（ｋ）＝１０６〜１０８に対応する符号化を除き、全ての状態について全ての符号語についてＤＳＶ極性が異なるような符号語を配置している。
【００５４】
なお、副符号化テーブルでの符号化の際、第一の副符号化テーブルではＤ（ｋ）が０〜５１の場合には後続結合ビットとして“０１”なる２ビットパタンが結合され１７ビットの符号語となる。またＤ（ｋ）が５２〜１０８では“１０”、Ｄ（ｋ）が１０９〜２５５では“００”なる２ビットパタンが結合され１７ビットの符号語となる。図２０に第一の副符号化テーブル、第二の副符号化テーブルそれぞれについて、結合ビットパタンを整理した図を示す。ＤＳＶ極性が逆極性となっていないＤ（ｋ）＝１０６〜１０８の符号語についても結合ビットを付加する事によって１７ビットでは逆極性となるのである。
【００５５】
図のビットパタンを付加することによって第一、第二の副符号化テーブルで符号化がなされる場合でもＲＬＬ制限を乱さずに符号化が可能である。
副符号化テーブルを用いた場合の変調処理は次のように説明できる。
【００５６】
主符号化テーブルによる変調処理の説明のように、副符号化テーブルによる変調処理がなされる。すなわちＤＳＶの小さなパスメモリを選択して出力し、ＤＳＶ１、２をＤＳＶの小さい方にそろえ状態情報を基にして副符号化テーブルによる変調処理に移る。この後、第一の副符号化テーブルによる変調を行い図２０に示した結合ビットを付加して１７ビットの符号語とし、ＤＳＶを演算し、ＤＳＶメモリ１を更新し、符号語を符号語メモリ１に記憶する。一方第二の副符号化テーブルによる変調を行い図２０に示した結合ビットを付加して１７ビットの符号語とし、ＤＳＶを演算し、ＤＳＶメモリ２を更新し、符号語を符号語メモリ２に記憶する。その後は主テーブルでの符号化と同様に、１データ語を読み込み変調処理を行う。
【００５７】
すでに説明をしたように、第一の副符号化テーブルと第二の副符号化テーブルとによる符号語はＤＳＶ極性が逆なので、副符号化テーブルによる変調がなされた場合は必ずＤＳＶ制御が可能である。
【００５８】
なお、本説明では第一の副符号化テーブルおよび第二の副符号化テーブルの符号語配置について、説明の都合上図８から図１７をその一例として例示したが、この構成に定まったものではなく、データ語対符号語の配置はＲＬＬ制限を満たすもので有ればかまわない。この場合は結合ビット生成する方法を変えることによって容易に実現が可能であることは言うまでもない。
【００５９】
次に本発明による変調方法あるいは変調装置によって変調がなされた場合の復調方法、復調装置の実施例について説明をする。図２１が本発明による復調装置の実施に好適な一態様を示すブロック図である。図２２が復調の流れを示すフローチャートである。図２３が復調に用いる符号語のＣａｓｅを示す図である。図２１、図２２、図２３に沿って本発明による復調方法、復調装置の説明を行う。
【００６０】
図２１に示すように復調装置への入力は符号語のビット系列（入力符号語ビット列）であり、まずＮＲＺＩ変調部２０１にてＮＲＺＩ復調がなされ、その後同期検出回路２０２によって同期語の検出がなされ、同期語が検出されるタイミングを基にして入力符号語ビット列はシリアル／パラレル変換部２０３によってパラレルの符号語Ｃ（ｋ）に再構成される。同時に、副符号化テーブルで変調がなされているか主符号化テーブルで変調がなされているかの検出を行い、復号テーブル選択部２０４にて復号テーブルの選択をする。主符号化テーブルで変調がなされているか、副符号化テーブルで変調がなされているかは、同期語検出によるタイミングの生成で判断が可能である。
【００６１】
入力符号Ｃ（ｋ）はワードレジスタ２０５で１ワード遅延がなされるＣ（ｋ−１）とともに状態演算器におくられ、Ｃ（ｋ−１）を基にして符号語のケース（Ｃａｓｅ）を検出する符号語ケース検出装置２０６でＣａｓｅ検出がなされ、このＣａｓｅとＣ（ｋ）を基にして状態演算器２０７にて状態Ｓ（ｋ）を生成する。
【００６２】
状態Ｓ（ｋ）と入力符号Ｃ（ｋ−１）からアドレス生成部２０８によって復号テーブルのアドレスが生成される。このアドレスと復号テーブル選択部２０４からの主復号テーブルか副復号テーブルかの選択信号とが復号テーブル部２０９に供給されて所定の復号テーブルを選択して、復号テーブル部２０９に入力されるＣ（ｋ−１）が出力データ語に変換される。
【００６３】
図２２を用いてさらに詳細に復調の動作の説明をする。前述したように、復号テーブルの選択がなされ（ステップ３０１）、主符号化テーブルであれば１ワードの符号語を読み込み、Ｃ（ｋ）とし（ステップ３０２）、１ワード遅延がなされＣ（ｋ−１）とする（ステップ３０３）。次にＣ（ｋ−１）のＬＳＢ側のゼロランから図２３の条件に従ってＣａｓｅを求める（ステップ３０４）。この語、Ｃａｓｅを基にＣ（ｋ）を符号化した状態情報Ｓ（ｋ）を求める（ステップ３０５）。そしてＣ（ｋ−１）とＳ（ｋ）とからデータＤ（ｋ−１）を出力する（ステップ３０６）。
【００６４】
副符号化テーブルの場合は、１ワードの符号語を読み込み、Ｃ（ｋ）とし（ステップ３０７）、１ワード遅延がなされＣ（ｋ−１）とする（ステップ３０８）。副符号化テーブルの場合は復号テーブルが２つ存在するので、符号語に含まれる１の数の偶奇性によってどちらのテーブルを用いるかを決定する（ステップ３０９）。この後、ＬＳＢ側のゼロランによってＣａｓｅを求め（ステップ３１０）、結合ビットを分離する（ステップ３１１）。そしてＣａｓｅを基にＣ（ｋ）を符号化した状態情報Ｓ（ｋ）を求める（ステップ３１２）。その後、結合ビットとＣ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ）を用いて復号テーブルからデータを出力する（ステップ３１３）。
【００６５】
復調装置への入力データが終了した場合には復号動作は終了し（ステップ３１４でＹＥＳ）、そうでない場合にはつぎの符号化が主符号化テーブルでなされているか、副符号化テーブルでなされているかの判断をし、（ステップ３１５）主符号化テーブルの場合にはステップ３０３にもどり、副符号化テーブルの場合にはステップ３０８に戻り、Ｃ（ｋ）をＣ（ｋ−１）に移して１ワードを読みこみ復調を続ける。
【００６６】
復調されるべき符号語が主符号化テーブルによって符号化がなされているか副符号化テーブルによって符号化がなされているかは同期語検出回路によって生成されるワードクロックによって明らかであり、復号テーブル選択が可能である。
【００６７】
復号テーブルは例えば、ＲＯＭで構成ができ、ＲＯＭのアドレスを符号語と状態、データをデータ語に対応させることによって実現が可能である。
ここで、変調及び復調について例を用いて説明を加える。ここでは主符号化テーブルによるＤＳＶ制御は行わないものとして説明をする。
【００６８】
入力データＤ（ｋ）が初期状態を０としてＤ（０）＝０，Ｄ（１）＝１，Ｄ（２）＝２，Ｄ（３）＝３，Ｄ（４）＝４と入力されたものとし、３バイト目が副符号化テーブルを用いて変調がなされるものとする。このとき、符号語Ｃ（ｋ）は２進表記すると、Ｃ（０）＝000000000100000でＳ（１）が４なので次に状態４に移りＣ（１）＝010010001000100となる。次の状態は５なのでＣ（２）＝100001000001000となり次の状態は１である。Ｃ（３）は副符号化テーブルから選択されると、第一の副符号化テーブルから000010000100010で、D(3)=3なので、結合ビットは図２０からわかるように01なのでＣ（３）=00001000010001001で状態は１に移る。第二の副符号化テーブルからは000010000000100が選択され、結合ビットは同様に01なのでＣ（３）=00001000000010001、を選択することも可能である。この場合にも次の状態は１に移り、Ｃ（４）は主符号化テーブルによってＣ（４）=000010000000010となる。
【００６９】
復調時にＣ（０）は図２３からＣａｓｅ＝２の符号語であり、状態１か３か４か５の何れかで符号化がなされていることがわかり、Ｃ（１）は状態４で符号化がなされているためＤ（０）は０と復号ができ、Ｃ（１）はＣａｓｅ＝２の符号語で、Ｃ（２）は状態５で符号化がなされているためＤ（１）は１と復号ができる。同様にＤ（２）＝２、Ｄ（３）＝３、Ｄ（４）＝４と復調される。２通りのいずれについても同様に復調が可能である。なお、副符号化テーブルのうち、第一の符号化テーブルによって符号化がなされたか第二の符号化テーブルによって符号化がなされたかは符号ビットに含まれる１の数によって明らかにされ、２つある復号テーブルのうちどちらを用いるかを特定できるのである。
【００７０】
以上述べたように、本発明による復調方法、復調装置によれば本発明による変調方法あるいは変調装置によって符号化がなされた符号語を復調可能である。
【００７１】
また、本発明によれば、従来は８ビットデータ語を１５ビットあるいは１７ビット符号語に変換する符号化テーブルは、主符号化テーブルは１５ビット構成であったものの、副符号化テーブルは１７ビット構成を必要としていたが、副符号化テーブルの大きさを削減して、副符号化テーブルも１５ビットで構成しても変調して符号語を得ることができ、このように変調された符号語を復調できる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、ｐビットデータ語を所定のランレングス制限を満たしつつｑビットに符号化する際に、複数の状態からなる主符号化テーブルと、全ての符号語について、所定のデータ語に対してｒビットの結合ビットを付加する事によって前記ランレングス制限を満足しつつＮＲＺＩ変換した符号語が逆極性となるよう構成された第一第二の副符号化テーブルを用いながら低域成分の抑圧を効果的に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による変調装置を用いたディスク記録装置の説明図である。
【図２】本発明の変調装置を詳細に説明する図である。
【図３】本発明の変調装置の主符号化テーブルの実施例である。
【図４】本発明の変調装置の主符号化テーブルの実施例である。
【図５】本発明の変調装置の主符号化テーブルの実施例である。
【図６】本発明の変調装置の主符号化テーブルの実施例である。
【図７】本発明の変調装置の主符号化テーブルの実施例である。
【図８】本発明の変調装置の第一の副符号化テーブルの実施例である。
【図９】本発明の変調装置の第一の副符号化テーブルの実施例である。
【図１０】本発明の変調装置の第一の副符号化テーブルの実施例である。
【図１１】本発明の変調装置の第一の副符号化テーブルの実施例である。
【図１２】本発明の変調装置の第二の副符号化テーブルの実施例である。
【図１３】本発明の変調装置の第二の副符号化テーブルの実施例である。
【図１４】本発明の変調装置の第二の副符号化テーブルの実施例である。
【図１５】本発明の変調装置の第二の副符号化テーブルの実施例である。
【図１６】本発明の変調装置の第二の副符号化テーブルの実施例である。
【図１７】本発明の変調装置の第二の副符号化テーブルの実施例である。
【図１８】本発明の変調装置のテーブル切り替えを説明する図である。
【図１９】本発明の変調装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の副符号化テーブルで符号化する際の結合ビットを示す図である。
【図２１】本発明の復調装置を説明する図である。
【図２２】本発明の復調装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２３】本発明の復調装置に用いるＣａｓｅの説明図である。
【符号の説明】
１，２…副符号化テーブル、
３…主符号化テーブル、
４…テーブル切り換え手段、
１０…フォーマット部、
２０…変調部、
３０…ＮＲＺＩ変換部、
４０…記録駆動部、
５０…記憶媒体、
６０…伝送媒体、
７０…伝送符号化手段、
１１…符号語選択肢有無検出回路、
１２…ワードカウント、
１３，１４…パスメモリ、
１５，１６…ＤＳＶ演算メモリ、
１７…絶対値比較部、
１８…メモリ制御／符号出力、
【発明の属する技術分野】
本発明は、変調方法、変調装置、記録媒体、復調方法および復調装置に係り、特にディジタル信号を光ディスク、磁気ディスクなどの記録媒体に記録再生したり、ディジタル信号を伝送するのに好適な変調方法、変調装置、記録媒体、復調方法および復調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光ディスクに記録されるピット長は、記録再生の光伝送特性や、ピット生成に関わる物理的な制約から最小ランレングス（最小ピットまたはランド長）の制限、クロック再生のし易さから最大ランレングス（最大ピットまたはランド長）の制限、更にはサーボ帯域などの保護のために、被記録ディジタル信号の低域成分の抑圧特性を持つよう記録するディジタル信号を変調する必要がある。
【０００３】
この制限を満たす従来の変調方法のうち、最小ランレングスを３Ｔ（Ｔ＝チャネルビットの周期）、最小ランレングスを１１Ｔとしたものに、ＣＤ（コンパク・ディスク）に用いられているＥＦＭ（８−１４変調）方式や、ＤＶＤ（ディジタル・バーサタイル・ディスク）に用いられているＥＦＭＰｌｕｓ（８−１６変調）方式が知られている。
【０００４】
上記のＥＦＭ方式は、周知のように、８ビットデータを１４チャネルビットの符号語に変換する共に、その変換の際にチャネルビットの”１”と”１”の間には必ず”０”が２個以上、１０個以下連続するというランレングス制限規則ＲＬＬ（２，１０）を満足するようにし、更に１４ビットの符号語の間には必ず３ビットのマージンビットを、上記の符号語の接続部においてもＲＬＬ（２，１０）を満足させると共に変調された信号の直流成分や低周波数成分を減少させるために設ける変調方式である。
【０００５】
また、後者のＥＦＭＰｌｕｓ方式は、８ビットデータを直接１６ビット符号語にランレングス制限規則ＲＬＬ（２，１０）を満足するように変換すると共に、前後の２つの符号語を結合したときにも上記のＲＬＬ（２，１０）を満足するように結合する変調方式である。
【０００６】
更に、より高密度記録を行うためにより高いコード化レートを持ち、最小ランレングス３Ｔ、最大ランレングス１１Ｔのランレングス制限規則を満たす変調方式が、本出願人より特開２０００−２８６７０９公報に開示されている。この本出願人の提案になる変調方法は、入力ディジタル信号を符号語に符号化するために、入力ディジタル信号（入力データ語）に対して複数の符号化テーブルを用いるもので、この複数の符号化テーブルを、入力ディジタル信号に対応する符号語と、次の入力ディジタル信号を符号化するための符号化テーブルを選択するための状態情報を有すると共に、所定の入力ディジタル信号に対する特定の符号化テーブルにおける符号語と他の特定の符号化テーブルにおける符号語をそれぞれＮＲＺＩ変調した信号が逆極性（「１」の数の偶奇性が異なる）となるようにしたものである。これにより、例えば、８ビットのデータをＤＳＶ（Digital Sum Value）制御を行いながら１５ビットの符号語に変換できる。
【０００７】
また、基本変換テーブルを８ビットデータを直接１５ビットに変換可能な構成とし、基本テーブル以外に２つのＮＲＺＩ極性が異なる８ビットを１７ビットに変換する副変換テーブルを構成し、８ビットの入力データを出力符号語に変調をする際に、所定の位置では副変換テーブルを用い、副変換テーブルを用いる場合には必ずＤＳＶ変換を可能としたＥＦＭＣＣが、文献ＳＰＩＥ第４０９０号２７５−２８２ページに開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記の１６ビット符号語のＥＦＭＰｌｕｓ方式は、マージンビットを含めると１７ビット符号語であるＥＦＭ方式に比べてコード化レートが約６％向上するが、より高密度記録を行うためには更にコード化レートの向上が望まれる。
【０００９】
本出願人による特開２０００−２８６７０９公報によれば、８ビットを１５ビットで変調が可能であるので、ＥＦＭＰｌｕｓに比べ、さらに約６．６７％のコード化レートの向上が可能であるが、特開２０００−２８６７０９公報によればコード化レートは高くなるものの、ＤＳＶの制御が確率制御であるため、特定パタンに対してＤＳＶ発散が生じる可能性があった。
【００１０】
これに対してＥＦＭＣＣでは１５ビット符号語列に対して所定の間隔でＤＳＶ制御が可能な１７ビット符号語を挿入することでＤＳＶ発散が生じないように符号語生成が可能である。
【００１１】
しかしながらＥＦＭＣＣでは１５ビット符号語を生成するための基本テーブルだけではＤＳＶ制御頻度が少なく、ＤＳＶ制御は１７ビットの副符号化テーブルによってほとんどがなされる。さらに、副符号化テーブルとして１７ビット長の符号化テーブルを２つ必要とする。
【００１２】
このような観点から、ＥＦＭＣＣにはＤＳＶ制御頻度の向上、副符号化テーブルの大きさの削減が望まれる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の問題点を解決するために、本発明は、ｐビットの入力データ語を複数の状態からなる主符号化テーブルとそれぞれ前記主符号化テーブルと同数の状態からなる第一、第二の副符号化テーブルを用いてｑビット（ただし、ｑ＞ｐ）の符号語を得る変調を行うに際し、前記主符号化テーブルは、それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に前記主符号化テーブルで生成される符号語を直接結合しても、前記２つの副符号化テーブルで生成されるいずれかの符号語を直接結合しても、所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納しており、前記第一、前記第二の副符号化テーブルは、それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に所定のデータ語に対してｒビットの付加ビットを接続することで、前記主符号化テーブルで生成される符号語を結合しても、前記２つの副符号化テーブルで生成されるいずれかの符号語を結合しても所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納しており、前記主符号化テーブルのうちの特定の状態の符号化テーブルと他の特定の状態の符号化テーブルは、所定の入力データ語に対しては、その所定の入力データ語に対応して格納されているそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられており、前記２つの副符号化テーブルは、全ての状態の符号化テーブルに格納されている符号語が前記第一、第二の副符号化テーブル間で全ての符号語についてそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられており、かつ次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報は同一の状態が割り当てられており、ｐビット単位の入力データ語を符号化する際に、ｐの所定倍数のビット単位ごとに、符号化するための符号化テーブルを前記主符号化テーブルから前記副符号化テーブルに切り替えて符号化をし、前記主符号化テーブルで符号化をする際には前記特定の入力データを符号化する際に、過去に選択されたすべての出力符号語と、少なくともひとつ前のＤＳＶ（デジタル・サム・バリエーション）変換点からの少なくとも２つの符号語系列の選択肢のＤＳＶの絶対値のうち、絶対値が小さい方の符号語を選択し、符号語出力することにより、ＤＳＶ制御を行った後、前記特定のデータ語に対する前記特定の状態に対する符号語と、ＮＲＺＩ変換した信号が逆極性の符号語とをそれぞれ符号語候補とし、次の入力データを各々の符号候補に接続しながら前記所定のランレングス制限を満足しながら符号化をし、前記副符号化テーブルで符号化をする際には過去に選択されたすべての出力符号語と、少なくともひとつ前のＤＳＶ（デジタル・サム・バリエーション）変換点からの少なくとも２つの符号語系列の選択肢のＤＳＶの絶対値のうち、絶対値が小さい方の符号語を選択し符号語出力することにより、ＤＳＶ制御を行った後、入力データ語に対して一方は前記２つの副符号化テーブルのうち前記第一の副符号化テーブルによって符号化をし、もう一方は前記第二の副符号化テーブルによって符号化をした後、入力データ語によってあらかじめ定められたｒビットの接続ビットを付加しつつ前記所定のランレングス制限規則を満たす符号語を出力する変調方法を提供する。
【００１４】
また、上述の問題点を解決するために、本発明は、ｐビットの入力データ語を複数状態からなる主符号化テーブルとそれぞれ前記主符号化テーブルと同数の状態からなる第一、第二の副符号化テーブルを用いてｑビット（ただし、ｑ＞ｐ）の符号語を得る変調を行う際に、前記ｐビットの倍数毎に、前記主符号化テーブルと前記副符号化テーブルとを切り替えて前記所定のランレングス制限規則を満たす変調された符号語を出力する変調装置であって、それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に直接結合しても所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルを示す状態情報とを格納し、前記複数の符号化テーブルのうちの特定の符号化テーブルと他の特定の符号化テーブルは、所定の入力データ語に対してはその所定の入力データ語に対応して格納されているそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられている前記複数状態からなる前記主符号化テーブルと、それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に所定のデータ語に対してｒビットの付加ビットを接続することで、前記主符号化テーブルで生成される符号語を結合しても、副符号化テーブルで生成される符号語を結合しても所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納している前記第一副符号化テーブルおよび前記第二の副符号化テーブルと、 前記ｐビットの倍数毎に前記主符号化テーブルと前記副符号化テーブルとを切り替える符号化テーブル切り替え手段と、前記主符号化テーブルによって符号化する際は、前記入力データ語と先行出力符号語によって決定された状態情報とに基づいて、今回の出力符号語が一意に決まるか選択肢があるかを検出する符号語選択肢検出回路と、少なくとも２つの出力符号語系列を蓄積する符号語蓄積手段と、前記符号語蓄積手段に蓄積されている符号語のＤＳＶを演算、蓄積をする前記符号語蓄積手段と同数のＤＳＶ演算手段と、複数の前記ＤＳＶ演算の結果を蓄積するＤＳＶ演算結果蓄積手段とを有し、前記符号語選択肢検出回路からの検出結果が選択肢有りのときは、少なくともひとつ前に前記符号語選択肢検出回路が符号語選択肢が有りと出力した時点または前記副符号化テーブルによって符号化がなされた時点以降の複数の符号語蓄積手段に蓄えられている符号語列候補から前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を基にしてＤＳＶの一番小なる符号語列を選択出力し、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を一番小なるＤＳＶの値に書き換え、前記主符号化テーブルの状態を算出して、それぞれの算出した主符号化テーブルの状態から前記入力データ語に対応する複数の符号語を選択出力し、それぞれを前記符号語蓄積手段に蓄え、ＤＳＶ演算を行い、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を更新し、前記選択肢検出回路からの検出結果が選択肢無しのときは、一意に定まる前記主符号化テーブルの状態からひとつの符号語を出力して前記符号語蓄積手段に蓄え、ＤＳＶ演算を行い、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を更新し、前記副符号化テーブルによって符号化する際は、少なくともひとつ前に前記符号語選択肢検出回路が符号語選択肢が有りと出力した時点または前記副符号化テーブルによって符号化がなされた時点以降の複数の前記符号語蓄積手段に蓄えられている符号語列候補から前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を基にしてＤＳＶの一番小なる符号語列を選択出力し、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を一番小なるＤＳＶの値に書き換え、前記第一の副符号化テーブルと前記第二の符号化テーブルとからそれぞれ符号語を出力し、入力データ語に対応してｒビットを付加した後、それぞれを前記符号語蓄積手段に蓄え、ＤＳＶ演算を行い、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を更新し、所定のランレングス制限規則を満足し、かつＤＳＶ制御を行いながら変調を行うことを特徴とする変調装置を提供する。
【００１５】
また、上述の問題点を解決するために、それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に直接結合して所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納し、前記複数の符号化テーブルのうちの特定の符号化テーブルと他の特定の符号化テーブルは、所定の入力データ語に対してはその所定の入力データ語に対応して格納されているそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられている前記複数状態からなる主符号化テーブルと、それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に所定のデータ語に対してｒビットの付加ビットを接続することで、前記主符号化テーブルで生成される符号語を結合しても、前記副符号化テーブルで生成される符号語を結合しても所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納している前記第一の副符号化テーブルおよび前記第二の副符号化テーブルとを用いて、ｐビットの入力データ語を複数の状態からなる前記主符号化テーブルと、それぞれ前記主符号化テーブルと同数の状態からなる前記第一の副符号化および前記第二の副符号化テーブルとを用いてｑビット（ただし、ｑ＞ｐ）の符号語を得る変調を行うに際し、前記２つの副符号化テーブルは、全ての状態の符号化テーブルに格納されている符号語が前記第一、前記第二の符号化テーブル間で全ての符号語についてそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられており、かつ次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報は同一の状態が割り当てられておりｑビット（ただし、ｑ＞ｐ）の符号語がＮＲＺＩ変換された信号が記録されている記録媒体において、前記ｐビットは８ビット、前記ｑビットは１５ビットであり、前記ランレングス制限規則は、同期信号を除いて、符号語をＮＲＺＩ変換した信号の最小ランレングスが３Ｔ（ただし、Ｔは前記符号語のチャネルビット周期）、最大ランレングスが１４Ｔ以下に設定された状態でＮＲＺＩ変換された信号が記録されている記録媒体を提供する。
【００１６】
また、上述の問題点を解決するために、本発明は、上述した変調方法によって変調がなされた符号語系列を入力データ語に復調をする復調方法であって
復調される符号語が前記主符号化テーブルで変調がなされているか、前記副符号化テーブルで変調がなされているかを検出し、符号化された符号列を符号化したビット単位の符号語列に戻すシリアルパラレル変換を行い、前記符号語が符号化された符号化テーブル候補を検出する符号化テーブル候補検出し、前記符号化テーブル候補検出手段の出力を用いて前記符号語が複数ある符号化テーブルのどの状態で符号化されているのかを検出し、前記符号語と前記符号化テーブル候補検出出力とから入力データを復調する復号テーブルとによって符号語を入力データ語に復調することを特徴とする復調方法を提供する。
【００１７】
さらに、上述した問題点を解決するために本発明は、上述した変調装置によって変調がなされた符号語系列を入力データ語に復調をする復調装置であって、復調される符号語が主符号化テーブルで変調がなされているか、副符号化テーブルで変調がなされているかを検出する検出手段と、符号化された符号列を符号化したビット単位の符号語列に戻すシリアルパラレル変換するシリアルパラレル変換手段と、前記符号語が符号化された符号化テーブル候補を検出する符号化テーブル候補検出する符号化テーブル候補検出手段と、前記符号化テーブル候補検出手段の出力を用いて前記符号語が複数ある符号化テーブルのどの状態で符号化されているのかを検出する検出手段とを具備し、前記符号語と前記符号化テーブル候補検出手段の出力とから入力データを復調する復号テーブルとを備えて符号語を入力データ語に復調することを特徴とする復調装置。を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる変調方法及び変調装置の一実施の形態が適用されたディスク記録装置のブロック図を示す。
【００１９】
図１において、ディスク記録装置１００は、フォーマット１０部、変調部２０、ＮＲＺＩ変換回路３０及び記録媒体駆動回路４０から構成されており、入力された映像や音声などの情報に関するディジタル信号を光ディスク等の記録媒体５０に記録する装置である。
【００２０】
また、ディスク記録装置中の記録信号はディスク媒体に記録されるだけに定まったものではなく、伝送符号化手段７０にて伝送媒体６０に適する伝送符号化がなされた後に伝送媒体６０を介して伝送されても良い。
【００２１】
変調部は主として複数の状態(状態０〜Ｎ)からなる主符号化テーブル３と、主符号化テーブルと同数の状態からなる副符号化テーブル１，２と、主符号化テーブルと副符号化テーブルの切り替えをする符号化テーブル切り替え手段４とで構成される。
【００２２】
本発明の実施に好適な変調部の説明を図２〜図１９を用いて詳細に説明をする。図２が図１の変調部周辺の動作について詳細に記述した図、図３〜図７が本発明の変調方法、変調装置の実施に好適な状態０〜５を持つ主符号化テーブルの実施の一例、図８〜図１２が本発明の変調方法、変調装置の実施に好適な状態０〜５を持つ副符号化テーブル１の実施の一例、図１３〜図１７が本発明の変調方法、変調装置の実施に好適な状態０〜５を持つ副符号化テーブル２の実施の一例である。図１８は同期フレームにおける主符号化テーブルと副符号化テーブルとの切り替えを示す図である。図１９は本発明による主符号化テーブルを用いて変調を行う際の変調装置の動作を表す付R-チャートである。
【００２３】
さて、図２において、入力データ語は８ビット毎のソースコードで変調部（符号化テーブル アドレス演算部同期語生成部）２０に入力され、図示せぬクロックを基にして同期語生成部において、所定のソースコード間隔毎に同期語が付加される。同期語のビットパタンはここでは特に指定をしないが、接続される符号語が符号化される状態情報は同期語の直後は定まっているものとする。
【００２４】
状態情報は符号語選択肢有無検出回路１１に入力され符号化テーブル、アドレス演算部に入力されるソースデータに符号語の選択肢があるか否かを検出する。選択肢の有無検出については後に詳細に述べる。
【００２５】
一方、ワードカウント１２は所定のソースデータ毎に符号化テーブルを主符号化テーブル３と副符号化テーブル１，２を切り替える信号を生成するカウンタであり、所定数のカウント毎に副符号化テーブル選択信号を変調部２０に出力する。
【００２６】
テーブル切り替え手段４では副符号化テーブル選択信号が入力されたとき、副符号化テーブル１，２によって符号化を行う制御をする。
【００２７】
主、副ともに符号化テーブルは本例では０〜５の６状態符号化テーブルを用いて説明をするが、状態の数は本発明記載の変調方法、復調方法が可能であればいくつでも良い。
【００２８】
本発明による同期フレームは例えば図１８のように構成される。同期語生成部に続いてＮ−１シンボル（ソースデータではバイトを意味する）区間主符号化テーブルで符号語生成が行われた後、１シンボル副符号化テーブルによる符号化がなされ、同期フレーム内でこれを繰り返す。すなわちＮシンボルに一回副符号化テーブル１，２によって符号化がなされ、それ以外は主符号化テーブル３によって符号化がなされる。
【００２９】
主符号化テーブル３によって符号化がなされる場合はテーブル切り替え信号は１で副符号化テーブル１，２によって符号化がなされる場合はテーブル切り替え信号は０である。Ｎシンボルのカウントはワードカウント１２によって行い、Ｎシンボル毎に副符号化テーブル選択信号を出力することによって同期フレームの構成が可能である。
【００３０】
次に本発明による主符号化テーブルが選択された場合のＤＳＶ制御含む変調方法及び装置について主符号化テーブル図３〜図７、及び図２、図１９を用いて変調方法、装置の動作を説明の説明をする。
【００３１】
入力データ語が変調装置２０に入力される前にパスメモリ１３，１４、ＤＳＶ演算メモリ１５，１６、符号化テーブルの状態情報等は初期設定がなされる（ステップ１０１）。状態情報は符号化を開始する初頭の同期語によって決定が可能である。これと同時に同期語のＤＳＶが計算されＤＳＶ演算メモリ１５，１６に蓄えられる（ステップ１０２，１０３）。
【００３２】
次に１データ語読み込みＤＳＶ制御の条件に当てはまるか否かの判断がなされる。条件１では入力データ語の状態情報Ｓ（ｋ）が０であって、３９より小か否かの判断がなされる。この条件に当てはまる場合、（図１９ステップ１０４でＹの場合）、状態１を０、状態２を３としてＤＳＶ制御のための処理がなされる。当てはまらない場合（図１９ステップ１０４でＮの場合）次の判断（ステップ１０５）に進む。
【００３３】
次の判断（条件２）では入力データ語の状態情報Ｓ（ｋ）が２であって、１２より小かあるいは２５より大で４８より小に当てはまるか否かの判断がなされる。当てはまる場合、（図１９ステップ１０５でＹの場合）状態１を２、状態２を４としてＤＳＶ制御のための処理がなされ、当てはまらない場合（図１９ステップ１０５でＮの場合）次の判断に進む。
【００３４】
次の判断（条件３）では、入力データ語のひとつ前の符号語のＬＳＢ側のゼロラン（符号ビットゼロ連続数）が２以上であっての状態情報Ｓ（ｋ）が３であって、１２より小かあるいは２５より大で４８より小に当てはまるか否かの判断がなされる。当てはまる場合、（図１９ステップ１０６でＹの場合）状態１＝３、状態２＝０としてＤＳＶ制御のための処理がなされ、当てはまらない場合（図１９ステップ１０６でＮの場合）次の判断（ステップ１０７、１０８）に進む。
【００３５】
以上のＤＳＶ制御が可能か否かの判断は選択肢有無検出回路１１によって行われ選択肢検出結果として符号化テーブルアドレス演算部に送出され主符号化テーブル３のテーブルアドレスが演算され符号語選択がなされる。同時に選択肢がある場合、すなわち条件１〜３においてＹとなる場合には、選択肢ありの結果が絶対値比較部１７に送られる（ステップ１０８）。
【００３６】
次の例外処理では先行符号語のＬＳＢ側のぜロランが６より大で、状態情報Ｓ（ｋ）＝３でＤ（ｋ）が２５５の時、Ｓ（ｋ）は２に変更される。あるいは先行符号語のＬＳＢ側のぜロランが７または８のとき、状態情報Ｓ（ｋ）＝４でＤ（ｋ）が２５５の時、Ｓ（ｋ）は１に変更される。
【００３７】
さて、ＤＳＶ制御のための処理はＤＳＶ演算メモリ１５、１６に蓄積されているＤＳＶ値の絶対値を絶対値比較部１７で比較して小さなパスメモリを選択してメモリ制御符号出力部１８から出力符号語として符号語系列を出力する。この時点でパスメモリ１３，１４に蓄えられている符号語は１つ前に符号語選択肢ありとなった時点Ｔｄｓｖcからｋ−１時点までの符号語（ＯＣ１ｋ−１、ＯＣ１ｋ−２、・・・、ＯＣ１Ｔｄｓｖｃ）、（ＯＣ２ｋ−１、ＯＣ２ｋ−２、・・・、ＯＣ２Ｔｄｓｖｃ）であり、ＤＳＶ演算メモリ１５，１６に蓄えられているＤＳＶの値はＤＳＶ１ｋ−１、ＤＳＶｋ−２である。そのため、例えばＤＳＶ１ｋ−１の絶対値の法がＤＳＶ２ｋ−１より小であれば、（ＯＣ１ｋ−１、ＯＣ１ｋ−２、・・・、ＯＣ１Ｔｄｓｖｃ）が出力符号語として選択され出力される。
【００３８】
その後、ＤＳＶ演算メモリ１５，１６を選択出力された符号語系列のＤＳＶの値に更新して条件１〜３での状態情報を前述の値にする。
【００３９】
一方、ＤＳＶ制御がない場合は次に選択される状態は状態情報Ｓ（ｋ）のままであり、状態１、状態２ともＳ（ｋ）とする（ステップ１０９）。
【００４０】
その後、状態１、２に応じて符号化テーブルアドレス演算部２０で演算され符号化テーブルアドレスよりＯＣ１ｋ、ＯＣ２ｋを求めてそれぞれパスメモリ１３，１４に入力し、それぞれのＤＳＶを演算し、ＤＳＶ演算メモリ１５，１６を更新する（ステップ１１０）。
【００４１】
次が同期語の場合（図１９ステップ１１１でＹ）はＤＳＶの小さなパスメモリ１３，１４を選択して出力し、ＤＳＶ演算メモリ１５，１６に蓄えられている２つのＤＳＶの値のうちのＤＳＶの小さい方にそろえ状態情報を基にして同期語を付加し、データの変調動作を行う。
【００４２】
次が同期語でない場合（図１９ステップ１１１でＮ）には、次が副符号化テーブルによる符号化がなされる場合にもＤＳＶの小さなパスメモリを選択して出力し、ＤＳＶ１、２をＤＳＶの小さい方にそろえて副符号化テーブルによる変調処理を行う（ステップ１１２）。
【００４３】
次が副符号化テーブルによる符号化でない場合（図１９ステップ１１３でＮ）には入力データが終了か否かの判断を行い、終了でない場合（図１９ステップ１１６でＮ）にはステップ１０３に戻り、次の入力データを読み込み変調処理を行う。
【００４４】
次が副符号化テーブルによる符号化の場合（図１９ステップ１１３でＹ）には、ＤＳＶの小さなパスメモリを選択して出力し、ＤＳＶ演算メモリ１５、１６に蓄えられているＤＳＶの値をＤＳＶの小さい方にそろえ（ステップ１１４）、状態情報を基にして副符号化テーブルによる変調処理に移る（ステップ１１５）。その後、入力データの読み込みに移る（ステップ１０３）。
【００４５】
以上が主符号化テーブルおよび副符号化テーブルによる変調方法、装置の実施の説明であるが、ＤＳＶの制御が前記条件１乃至３で可能なことは次のように説明できる。
【００４６】
例えば、条件１では状態０への入力データが０〜３８の場合に状態３の符号語との交換によってＤＳＶ制御が可能としている。図３において、例えば状態情報Ｓ（ｋ）＝０でデータ入力Ｄ（ｋ）＝０の符号語は“０００００００００１０００００”と２進表記されている。これに対して交換が可能としているＳ（ｋ）＝３でＤ（ｋ）＝０の符号語は“００１００１０００００００００“と２進表記されている。さらに、両者とも次に移る状態は４であって等しい状態が定義されている。
【００４７】
さて、Ｓ（ｋ）＝０のＤ（ｋ）＝０に対する符号語は符号ビットに含まれる１の数すなわち実際に記録がなされる±１なる２値の記録系列であるＮＲＺＩ変換をした場合のレベル変換点は奇数であり、例えばＮＲＺＩ変換した後のレベルが−１の記録系列に接続される場合には“０００００００００１０００００”がＮＲＺＩ変換されると＋１に反転される。一方Ｓ（ｋ）＝３のＤ（ｋ）＝０の場合は符号語に含まれる１の数が偶数であり、−１の記録系列に接続されてもー１のまま記録レベルが反転されない。
【００４８】
すなわち、符号語に含まれる符号ビット１の数の偶奇性によって記録系列の極性を反転ができ、次の状態が等しいので記録系列のレベルを加算したものであるＤＳＶの極性が反転できるのである。
【００４９】
条件１の他のデータ語に対応する符号語、条件２、条件３ともこの説明によってＤＳＶ極性が反転可能であることが説明できる。交換が可能であることについて、次のように説明ができる。例えば、条件１の場合、次の状態Ｓ（ｋ＋１）が０の場合にはその符号語は１で終わっており、状態３の交換が可能な符号語はゼロの連続数は２で始まる。そのためＲＬＬ制限を満たした交換が可能である。
【００５０】
条件２の場合は次の状態Ｓ（ｋ＋１）が２の場合には必ずその符号語は１０で終わっており、状態４の交換が可能な符号語はゼロの連続数は１で始まる。そのためＲＬＬ制限を満たした交換が可能である。
【００５１】
さらに条件３の場合はＲＬＬ制限を満たしているかどうかを判断しながら変調をすることでＲＬＬ制限を満たした交換を行うのである。
【００５２】
次に副符号化テーブルによる符号化の詳細な説明を行う。副符号化テーブルは図８から図１２に示す第一の副符号化テーブルと図１３から図１７に示す第二の副符号化テーブルがあり、それぞれ６の状態Ｓ（ｋ）＝０からＳ（ｋ）＝５と、入力データＤ（ｋ）＝０〜２５５に対応する１５ビットの符号語と符号語それぞれに付された次に移る状態情報Ｓ（ｋ＋１）を持つ。また、状態情報Ｓ（ｋ＋１）は第一の副符号化テーブルの配置と第二の副符号化テーブルの配置とで等しい情報となるよう配置がなされている。
【００５３】
さて第一の副符号化テーブルと第二の副符号化テーブルとでは、Ｄ（ｋ）＝１０６〜１０８に対応する符号化を除き、全ての状態について全ての符号語についてＤＳＶ極性が異なるような符号語を配置している。
【００５４】
なお、副符号化テーブルでの符号化の際、第一の副符号化テーブルではＤ（ｋ）が０〜５１の場合には後続結合ビットとして“０１”なる２ビットパタンが結合され１７ビットの符号語となる。またＤ（ｋ）が５２〜１０８では“１０”、Ｄ（ｋ）が１０９〜２５５では“００”なる２ビットパタンが結合され１７ビットの符号語となる。図２０に第一の副符号化テーブル、第二の副符号化テーブルそれぞれについて、結合ビットパタンを整理した図を示す。ＤＳＶ極性が逆極性となっていないＤ（ｋ）＝１０６〜１０８の符号語についても結合ビットを付加する事によって１７ビットでは逆極性となるのである。
【００５５】
図のビットパタンを付加することによって第一、第二の副符号化テーブルで符号化がなされる場合でもＲＬＬ制限を乱さずに符号化が可能である。
副符号化テーブルを用いた場合の変調処理は次のように説明できる。
【００５６】
主符号化テーブルによる変調処理の説明のように、副符号化テーブルによる変調処理がなされる。すなわちＤＳＶの小さなパスメモリを選択して出力し、ＤＳＶ１、２をＤＳＶの小さい方にそろえ状態情報を基にして副符号化テーブルによる変調処理に移る。この後、第一の副符号化テーブルによる変調を行い図２０に示した結合ビットを付加して１７ビットの符号語とし、ＤＳＶを演算し、ＤＳＶメモリ１を更新し、符号語を符号語メモリ１に記憶する。一方第二の副符号化テーブルによる変調を行い図２０に示した結合ビットを付加して１７ビットの符号語とし、ＤＳＶを演算し、ＤＳＶメモリ２を更新し、符号語を符号語メモリ２に記憶する。その後は主テーブルでの符号化と同様に、１データ語を読み込み変調処理を行う。
【００５７】
すでに説明をしたように、第一の副符号化テーブルと第二の副符号化テーブルとによる符号語はＤＳＶ極性が逆なので、副符号化テーブルによる変調がなされた場合は必ずＤＳＶ制御が可能である。
【００５８】
なお、本説明では第一の副符号化テーブルおよび第二の副符号化テーブルの符号語配置について、説明の都合上図８から図１７をその一例として例示したが、この構成に定まったものではなく、データ語対符号語の配置はＲＬＬ制限を満たすもので有ればかまわない。この場合は結合ビット生成する方法を変えることによって容易に実現が可能であることは言うまでもない。
【００５９】
次に本発明による変調方法あるいは変調装置によって変調がなされた場合の復調方法、復調装置の実施例について説明をする。図２１が本発明による復調装置の実施に好適な一態様を示すブロック図である。図２２が復調の流れを示すフローチャートである。図２３が復調に用いる符号語のＣａｓｅを示す図である。図２１、図２２、図２３に沿って本発明による復調方法、復調装置の説明を行う。
【００６０】
図２１に示すように復調装置への入力は符号語のビット系列（入力符号語ビット列）であり、まずＮＲＺＩ変調部２０１にてＮＲＺＩ復調がなされ、その後同期検出回路２０２によって同期語の検出がなされ、同期語が検出されるタイミングを基にして入力符号語ビット列はシリアル／パラレル変換部２０３によってパラレルの符号語Ｃ（ｋ）に再構成される。同時に、副符号化テーブルで変調がなされているか主符号化テーブルで変調がなされているかの検出を行い、復号テーブル選択部２０４にて復号テーブルの選択をする。主符号化テーブルで変調がなされているか、副符号化テーブルで変調がなされているかは、同期語検出によるタイミングの生成で判断が可能である。
【００６１】
入力符号Ｃ（ｋ）はワードレジスタ２０５で１ワード遅延がなされるＣ（ｋ−１）とともに状態演算器におくられ、Ｃ（ｋ−１）を基にして符号語のケース（Ｃａｓｅ）を検出する符号語ケース検出装置２０６でＣａｓｅ検出がなされ、このＣａｓｅとＣ（ｋ）を基にして状態演算器２０７にて状態Ｓ（ｋ）を生成する。
【００６２】
状態Ｓ（ｋ）と入力符号Ｃ（ｋ−１）からアドレス生成部２０８によって復号テーブルのアドレスが生成される。このアドレスと復号テーブル選択部２０４からの主復号テーブルか副復号テーブルかの選択信号とが復号テーブル部２０９に供給されて所定の復号テーブルを選択して、復号テーブル部２０９に入力されるＣ（ｋ−１）が出力データ語に変換される。
【００６３】
図２２を用いてさらに詳細に復調の動作の説明をする。前述したように、復号テーブルの選択がなされ（ステップ３０１）、主符号化テーブルであれば１ワードの符号語を読み込み、Ｃ（ｋ）とし（ステップ３０２）、１ワード遅延がなされＣ（ｋ−１）とする（ステップ３０３）。次にＣ（ｋ−１）のＬＳＢ側のゼロランから図２３の条件に従ってＣａｓｅを求める（ステップ３０４）。この語、Ｃａｓｅを基にＣ（ｋ）を符号化した状態情報Ｓ（ｋ）を求める（ステップ３０５）。そしてＣ（ｋ−１）とＳ（ｋ）とからデータＤ（ｋ−１）を出力する（ステップ３０６）。
【００６４】
副符号化テーブルの場合は、１ワードの符号語を読み込み、Ｃ（ｋ）とし（ステップ３０７）、１ワード遅延がなされＣ（ｋ−１）とする（ステップ３０８）。副符号化テーブルの場合は復号テーブルが２つ存在するので、符号語に含まれる１の数の偶奇性によってどちらのテーブルを用いるかを決定する（ステップ３０９）。この後、ＬＳＢ側のゼロランによってＣａｓｅを求め（ステップ３１０）、結合ビットを分離する（ステップ３１１）。そしてＣａｓｅを基にＣ（ｋ）を符号化した状態情報Ｓ（ｋ）を求める（ステップ３１２）。その後、結合ビットとＣ（ｋ−１）、Ｓ（ｋ）を用いて復号テーブルからデータを出力する（ステップ３１３）。
【００６５】
復調装置への入力データが終了した場合には復号動作は終了し（ステップ３１４でＹＥＳ）、そうでない場合にはつぎの符号化が主符号化テーブルでなされているか、副符号化テーブルでなされているかの判断をし、（ステップ３１５）主符号化テーブルの場合にはステップ３０３にもどり、副符号化テーブルの場合にはステップ３０８に戻り、Ｃ（ｋ）をＣ（ｋ−１）に移して１ワードを読みこみ復調を続ける。
【００６６】
復調されるべき符号語が主符号化テーブルによって符号化がなされているか副符号化テーブルによって符号化がなされているかは同期語検出回路によって生成されるワードクロックによって明らかであり、復号テーブル選択が可能である。
【００６７】
復号テーブルは例えば、ＲＯＭで構成ができ、ＲＯＭのアドレスを符号語と状態、データをデータ語に対応させることによって実現が可能である。
ここで、変調及び復調について例を用いて説明を加える。ここでは主符号化テーブルによるＤＳＶ制御は行わないものとして説明をする。
【００６８】
入力データＤ（ｋ）が初期状態を０としてＤ（０）＝０，Ｄ（１）＝１，Ｄ（２）＝２，Ｄ（３）＝３，Ｄ（４）＝４と入力されたものとし、３バイト目が副符号化テーブルを用いて変調がなされるものとする。このとき、符号語Ｃ（ｋ）は２進表記すると、Ｃ（０）＝000000000100000でＳ（１）が４なので次に状態４に移りＣ（１）＝010010001000100となる。次の状態は５なのでＣ（２）＝100001000001000となり次の状態は１である。Ｃ（３）は副符号化テーブルから選択されると、第一の副符号化テーブルから000010000100010で、D(3)=3なので、結合ビットは図２０からわかるように01なのでＣ（３）=00001000010001001で状態は１に移る。第二の副符号化テーブルからは000010000000100が選択され、結合ビットは同様に01なのでＣ（３）=00001000000010001、を選択することも可能である。この場合にも次の状態は１に移り、Ｃ（４）は主符号化テーブルによってＣ（４）=000010000000010となる。
【００６９】
復調時にＣ（０）は図２３からＣａｓｅ＝２の符号語であり、状態１か３か４か５の何れかで符号化がなされていることがわかり、Ｃ（１）は状態４で符号化がなされているためＤ（０）は０と復号ができ、Ｃ（１）はＣａｓｅ＝２の符号語で、Ｃ（２）は状態５で符号化がなされているためＤ（１）は１と復号ができる。同様にＤ（２）＝２、Ｄ（３）＝３、Ｄ（４）＝４と復調される。２通りのいずれについても同様に復調が可能である。なお、副符号化テーブルのうち、第一の符号化テーブルによって符号化がなされたか第二の符号化テーブルによって符号化がなされたかは符号ビットに含まれる１の数によって明らかにされ、２つある復号テーブルのうちどちらを用いるかを特定できるのである。
【００７０】
以上述べたように、本発明による復調方法、復調装置によれば本発明による変調方法あるいは変調装置によって符号化がなされた符号語を復調可能である。
【００７１】
また、本発明によれば、従来は８ビットデータ語を１５ビットあるいは１７ビット符号語に変換する符号化テーブルは、主符号化テーブルは１５ビット構成であったものの、副符号化テーブルは１７ビット構成を必要としていたが、副符号化テーブルの大きさを削減して、副符号化テーブルも１５ビットで構成しても変調して符号語を得ることができ、このように変調された符号語を復調できる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、ｐビットデータ語を所定のランレングス制限を満たしつつｑビットに符号化する際に、複数の状態からなる主符号化テーブルと、全ての符号語について、所定のデータ語に対してｒビットの結合ビットを付加する事によって前記ランレングス制限を満足しつつＮＲＺＩ変換した符号語が逆極性となるよう構成された第一第二の副符号化テーブルを用いながら低域成分の抑圧を効果的に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による変調装置を用いたディスク記録装置の説明図である。
【図２】本発明の変調装置を詳細に説明する図である。
【図３】本発明の変調装置の主符号化テーブルの実施例である。
【図４】本発明の変調装置の主符号化テーブルの実施例である。
【図５】本発明の変調装置の主符号化テーブルの実施例である。
【図６】本発明の変調装置の主符号化テーブルの実施例である。
【図７】本発明の変調装置の主符号化テーブルの実施例である。
【図８】本発明の変調装置の第一の副符号化テーブルの実施例である。
【図９】本発明の変調装置の第一の副符号化テーブルの実施例である。
【図１０】本発明の変調装置の第一の副符号化テーブルの実施例である。
【図１１】本発明の変調装置の第一の副符号化テーブルの実施例である。
【図１２】本発明の変調装置の第二の副符号化テーブルの実施例である。
【図１３】本発明の変調装置の第二の副符号化テーブルの実施例である。
【図１４】本発明の変調装置の第二の副符号化テーブルの実施例である。
【図１５】本発明の変調装置の第二の副符号化テーブルの実施例である。
【図１６】本発明の変調装置の第二の副符号化テーブルの実施例である。
【図１７】本発明の変調装置の第二の副符号化テーブルの実施例である。
【図１８】本発明の変調装置のテーブル切り替えを説明する図である。
【図１９】本発明の変調装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２０】本発明の副符号化テーブルで符号化する際の結合ビットを示す図である。
【図２１】本発明の復調装置を説明する図である。
【図２２】本発明の復調装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２３】本発明の復調装置に用いるＣａｓｅの説明図である。
【符号の説明】
１，２…副符号化テーブル、
３…主符号化テーブル、
４…テーブル切り換え手段、
１０…フォーマット部、
２０…変調部、
３０…ＮＲＺＩ変換部、
４０…記録駆動部、
５０…記憶媒体、
６０…伝送媒体、
７０…伝送符号化手段、
１１…符号語選択肢有無検出回路、
１２…ワードカウント、
１３，１４…パスメモリ、
１５，１６…ＤＳＶ演算メモリ、
１７…絶対値比較部、
１８…メモリ制御／符号出力、
Claims (7)
- ｐビットの入力データ語を複数の状態からなる主符号化テーブルとそれぞれ前記主符号化テーブルと同数の状態からなる第一、第二の副符号化テーブルを用いてｑビット（ただし、ｑ＞ｐ）の符号語を得る変調を行うに際し、
前記主符号化テーブルは、それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に前記主符号化テーブルで生成される符号語を直接結合しても、前記２つの副符号化テーブルで生成されるいずれかの符号語を直接結合しても、所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納しており、
前記第一、前記第二の副符号化テーブルは、それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に所定のデータ語に対してｒビットの付加ビットを接続することで、前記主符号化テーブルで生成される符号語を結合しても、前記２つの副符号化テーブルで生成されるいずれかの符号語を結合しても所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納しており、
前記主符号化テーブルのうちの特定の状態の符号化テーブルと他の特定の状態の符号化テーブルは、所定の入力データ語に対しては、その所定の入力データ語に対応して格納されているそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられており、
前記２つの副符号化テーブルは、全ての状態の符号化テーブルに格納されている符号語が前記第一、第二の副符号化テーブル間で全ての符号語についてそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられており、かつ次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報は同一の状態が割り当てられており、
ｐビット単位の入力データ語を符号化する際に、ｐの所定倍数のビット単位ごとに、符号化するための符号化テーブルを前記主符号化テーブルから前記副符号化テーブルに切り替えて符号化をし、
前記主符号化テーブルで符号化をする際には前記特定の入力データを符号化する際に、過去に選択されたすべての出力符号語と、少なくともひとつ前のＤＳＶ（デジタル・サム・バリエーション）変換点からの少なくとも２つの符号語系列の選択肢のＤＳＶの絶対値のうち、絶対値が小さい方の符号語を選択し、符号語出力することにより、ＤＳＶ制御を行った後、前記特定のデータ語に対する前記特定の状態に対する符号語と、ＮＲＺＩ変換した信号が逆極性の符号語とをそれぞれ符号語候補とし、次の入力データを各々の符号候補に接続しながら前記所定のランレングス制限を満足しながら符号化をし、
前記副符号化テーブルで符号化をする際には過去に選択されたすべての出力符号語と、少なくともひとつ前のＤＳＶ（デジタル・サム・バリエーション）変換点からの少なくとも２つの符号語系列の選択肢のＤＳＶの絶対値のうち、絶対値が小さい方の符号語を選択し符号語出力することにより、ＤＳＶ制御を行った後、入力データ語に対して一方は前記２つの副符号化テーブルのうち前記第一の副符号化テーブルによって符号化をし、もう一方は前記第二の副符号化テーブルによって符号化をした後、入力データ語によってあらかじめ定められたｒビットの接続ビットを付加しつつ前記所定のランレングス制限規則を満たす符号語を出力する変調方法。 - 請求項１の変調方法であって、前記ｐビットは８ビット、前記ｑビットは１５ビットであり、前記ｒビットは２ビットであって、前記ランレングス制限規則は、同期信号を除いて、符号語をＮＲＺＩ変換した信号の最小ランレングスが３Ｔ（ただし、Ｔは前記符号語のチャネルビット周期）、最大ランレングスが１１Ｔ以上、１４Ｔ以下であることを特徴とする変調方法。
- ｐビットの入力データ語を複数状態からなる主符号化テーブルとそれぞれ前記主符号化テーブルと同数の状態からなる第一、第二の副符号化テーブルを用いてｑビット（ただし、ｑ＞ｐ）の符号語を得る変調を行う際に、前記ｐビットの倍数毎に、前記主符号化テーブルと前記副符号化テーブルとを切り替えて前記所定のランレングス制限規則を満たす変調された符号語を出力する変調装置であって、
それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に直接結合しても所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルを示す状態情報とを格納し、前記複数の符号化テーブルのうちの特定の符号化テーブルと他の特定の符号化テーブルは、所定の入力データ語に対してはその所定の入力データ語に対応して格納されているそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられている前記複数状態からなる前記主符号化テーブルと、
それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に所定のデータ語に対してｒビットの付加ビットを接続することで、前記主符号化テーブルで生成される符号語を結合しても、副符号化テーブルで生成される符号語を結合しても所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納している前記第一副符号化テーブルおよび前記第二の副符号化テーブルと、
前記ｐビットの倍数毎に前記主符号化テーブルと前記副符号化テーブルとを切り替える符号化テーブル切り替え手段と、
前記主符号化テーブルによって符号化する際は、前記入力データ語と先行出力符号語によって決定された状態情報とに基づいて、今回の出力符号語が一意に決まるか選択肢があるかを検出する符号語選択肢検出回路と、
少なくとも２つの出力符号語系列を蓄積する符号語蓄積手段と、
前記符号語蓄積手段に蓄積されている符号語のＤＳＶを演算、蓄積をする前記符号語蓄積手段と同数のＤＳＶ演算手段と、
複数の前記ＤＳＶ演算の結果を蓄積するＤＳＶ演算結果蓄積手段とを有し、
前記符号語選択肢検出回路からの検出結果が選択肢有りのときは、少なくともひとつ前に前記符号語選択肢検出回路が符号語選択肢が有りと出力した時点または前記副符号化テーブルによって符号化がなされた時点以降の複数の符号語蓄積手段に蓄えられている符号語列候補から前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を基にしてＤＳＶの一番小なる符号語列を選択出力し、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を一番小なるＤＳＶの値に書き換え、前記主符号化テーブルの状態を算出して、それぞれの算出した主符号化テーブルの状態から前記入力データ語に対応する複数の符号語を選択出力し、それぞれを前記符号語蓄積手段に蓄え、ＤＳＶ演算を行い、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を更新し、
前記選択肢検出回路からの検出結果が選択肢無しのときは、一意に定まる前記主符号化テーブルの状態からひとつの符号語を出力して前記符号語蓄積手段に蓄え、ＤＳＶ演算を行い、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を更新し、前記副符号化テーブルによって符号化する際は、少なくともひとつ前に前記符号語選択肢検出回路が符号語選択肢が有りと出力した時点または前記副符号化テーブルによって符号化がなされた時点以降の複数の前記符号語蓄積手段に蓄えられている符号語列候補から前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を基にしてＤＳＶの一番小なる符号語列を選択出力し、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を一番小なるＤＳＶの値に書き換え、前記第一の副符号化テーブルと前記第二の符号化テーブルとからそれぞれ符号語を出力し、入力データ語に対応してｒビットを付加した後、それぞれを前記符号語蓄積手段に蓄え、ＤＳＶ演算を行い、前記ＤＳＶ演算結果蓄積手段を更新し、所定のランレングス制限規則を満足し、かつＤＳＶ制御を行いながら変調を行うことを特徴とする変調装置。 - 請求項３記載の変調装置であって、前記ｐビットは８ビット、前記ｑビットは１５ビットであり、前記ｒビットは２ビットであって、前記ランレングス制限規則は、同期信号を除いて、符号語をＮＲＺＩ変換した信号の最小ランレングスが３Ｔ（ただし、Ｔは前記符号語のチャネルビット周期）、最大ランレングスが１１Ｔ以上、１４Ｔ以下であることを特徴とする変調装置。
- それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に直接結合して所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納し、前記複数の符号化テーブルのうちの特定の符号化テーブルと他の特定の符号化テーブルは、所定の入力データ語に対してはその所定の入力データ語に対応して格納されているそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられている前記複数状態からなる主符号化テーブルと、
それぞれの入力データ語に対応して、符号語と、この符号語に所定のデータ語に対してｒビットの付加ビットを接続することで、前記主符号化テーブルで生成される符号語を結合しても、前記副符号化テーブルで生成される符号語を結合しても所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために、次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報とを格納している前記第一の副符号化テーブルおよび前記第二の副符号化テーブルとを用いて、
ｐビットの入力データ語を複数の状態からなる前記主符号化テーブルと、それぞれ前記主符号化テーブルと同数の状態からなる前記第一の副符号化および前記第二の副符号化テーブルとを用いてｑビット（ただし、ｑ＞ｐ）の符号語を得る変調を行うに際し、前記２つの副符号化テーブルは、全ての状態の符号化テーブルに格納されている符号語が前記第一、前記第二の符号化テーブル間で全ての符号語についてそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように符号語が割り当てられており、かつ次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブルの状態を示す状態情報は同一の状態が割り当てられておりｑビット（ただし、ｑ＞ｐ）の符号語がＮＲＺＩ変換された信号が記録されている記録媒体において、
前記ｐビットは８ビット、前記ｑビットは１５ビットであり、前記ランレングス制限規則は、同期信号を除いて、符号語をＮＲＺＩ変換した信号の最小ランレングスが３Ｔ（ただし、Ｔは前記符号語のチャネルビット周期）、最大ランレングスが１４Ｔ以下に設定された状態でＮＲＺＩ変換された信号が記録されている記録媒体。 - 請求項１または請求項２に記載の変調方法によって変調がなされた符号語系列を入力データ語に復調をする復調方法であって
復調される符号語が前記主符号化テーブルで変調がなされているか、前記副符号化テーブルで変調がなされているかを検出し、
符号化された符号列を符号化したビット単位の符号語列に戻すシリアルパラレル変換を行い、
前記符号語が符号化された符号化テーブル候補を検出する符号化テーブル候補検出し、
前記符号化テーブル候補検出手段の出力を用いて前記符号語が複数ある符号化テーブルのどの状態で符号化されているのかを検出し、
前記符号語と前記符号化テーブル候補検出出力とから入力データを復調する復号テーブルとによって符号語を入力データ語に復調することを特徴とする復調方法。 - 請求項３または請求項４に記載の変調装置によって変調がなされた符号語系列を入力データ語に復調をする復調装置であって、
復調される符号語が主符号化テーブルで変調がなされているか、副符号化テーブルで変調がなされているかを検出する検出手段と、
符号化された符号列を符号化したビット単位の符号語列に戻すシリアルパラレル変換するシリアルパラレル変換手段と、
前記符号語が符号化された符号化テーブル候補を検出する符号化テーブル候補検出する符号化テーブル候補検出手段と
前記符号化テーブル候補検出手段の出力を用いて前記符号語が複数ある符号化テーブルのどの状態で符号化されているのかを検出する検出手段とを具備し、
前記符号語と前記符号化テーブル候補検出手段の出力とから入力データを復調する復号テーブルとを備えて符号語を入力データ語に復調することを特徴とする復調装置。
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