JP4049635B2 - 一連のデータワードを変調信号に変換する方法及び装置 - Google Patents
一連のデータワードを変調信号に変換する方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4049635B2 JP4049635B2 JP2002238194A JP2002238194A JP4049635B2 JP 4049635 B2 JP4049635 B2 JP 4049635B2 JP 2002238194 A JP2002238194 A JP 2002238194A JP 2002238194 A JP2002238194 A JP 2002238194A JP 4049635 B2 JP4049635 B2 JP 4049635B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sequence
- sequences
- series
- converting
- condition
- 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
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M5/00—Conversion of the form of the representation of individual digits
- H03M5/02—Conversion to or from representation by pulses
- H03M5/04—Conversion to or from representation by pulses the pulses having two levels
- H03M5/14—Code representation, e.g. transition, for a given bit cell depending on the information in one or more adjacent bit cells, e.g. delay modulation code, double density code
- H03M5/145—Conversion to or from block codes or representations thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、事前に設定されたｄ、ｋコード規定を遵守しながら直流成分を抑制するデータ変調方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
データが伝送路を通して伝送される時または磁気ディスク、光ディスク、または光磁気ディスクのような記録媒体に記録される時、データは伝送または記録前に伝送路または記録媒体に整合したコードに変調される。
【０００３】
一般的にｄ、ｋコードで表示されるランレングス制限コードは、現在の磁気及び光学記録システムに広範囲で成功的に適用されている。そのコードと、コードを実現するための手段は、大量データ記憶システムのためのコード（Ｃｏｄｅｓｆｏｒ Ｍａｓｓ Ｄａｔａ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）”（ＩＳＢＮ９０−７４２４９−２３−Ｘ、１９９９）という題目の本でＫ．Ａ．Ｓｃhｏｕhａｍｅｒ Ｉｍｍｉｎｋによって詳細に説明されている。
【０００４】
前記ランレングス制限コードは、初期のＮＲＺ（non return to zero）コードの延長であって、２進で記録された０は記録媒体でいかなる磁束変化も無いことを示し、２進の１は記録媒体で磁束がいずれか１方向から反対方向に遷移されたことを示すものである。
【０００５】
ｄ、ｋコードでは、この記録規定の外に、連続したデータ‘１’の間に少なくとも‘０’がｄ個付加された状態を維持しなければならず、連続したデータ‘１’の間で‘０’がｋ個を超過しないという追加的条件を有する。最初の条件は、一連の‘１’が連続的に記録される場合、再生されるパルス群によって発生するシンボル間の干渉を除去するためのものであって、二番目条件は、ＰＬＬ（Phase Lock Loop）を再生信号の遷移にロッキングさせることによって再生データからクロックを回復させるためのものである。
【０００６】
もし、‘１’が間挿されない連続した‘０’のストリングがあまりに長ければ、クロック再現時のＰＬＬの同期が損なわれる。例えば、２、７コードは、記録された‘１’の間に少なくとも２個の‘０’が存在し、記録された‘１’の間に連続的な‘０’が７個を超過しない規則である。
【０００７】
一連のエンコーディングされたビット列は、モジュロ２積分作動（modulo-2 intergration）を通して、ハイまたはロー信号値を有するビットセルとして構成された変調信号に変換される。その変換された変調信号で、ビット‘１’はハイ（Ｈｉｇh）からロー（Ｌｏｗ）、またはその反対の変化を示し、ビット‘０’は、変調信号の変化が無いことを示す。
【０００８】
データが伝送線路を通して伝送されたり、または記録媒体に記録される場合、前述したように、そのデータは伝送または記録前に、伝送線路または記録媒体に適したコードシーケンスに変調される。もし、変調されたコードシーケンスに直流成分が含まれる場合、ディスクドライバのサーボ制御で発生するトラックキングエラーのような多様なエラー信号が偏移されたりまたはジッタが容易に発生する。
【０００９】
したがって、直流成分がない信号を使用しなければならないが、その最初理由は、記録チャネルが低周波成分には通常的に応答しないためである。信号の低周波成分を抑制することは、信号がトラックに記録された光学的記録媒体から信号を読み出す時は非常に有利に作用するが、これは連続されるトラッキング制御が記録信号によって妨害を受けないようにすることができるためである。
【００１０】
そして、低周波成分を十分に抑制させれば、可聴ノイズが減少された改善されたトラックキングを実施させることができる。このような多様な理由によって、変調されたシーケンスが可能な限り直流成分を含まないように多くの努力を傾けることが望ましい。
【００１１】
変調されたシーケンスに直流成分が含まれることを防止するための方法としてＤＳＶ（Digital Sum Value）制御方法が既に提案されたことがある。ＤＳＶは、ビット列の値に対して（このビット列はチャネルビット列のＮＲＺＩ変調の結果である）１には＋１を、０には−１を割り当てた状態で、加算することによって得られた合計であって、一つのシーケンス列に含まれた直流成分を示すインジケータになる。
【００１２】
ＤＳＶを計算して得た値が事実上定数になればこれは、信号の周波数スペクトラムに低周波成分が含まれていないことを意味する。ＤＳＶ制御は一般的に標準ｄ、ｋコードによって発生したシーケンスには適用されていない。標準ｄ、ｋコードのためのＤＳＶ制御は、設定された時間のあいだ変調された以後のコード化ビット列のＤＳＶを計算して、事前に設定された数のＤＳＶ制御ビットをそのコード化ビット列に挿入することによってなされる。このときコード効率を改善するために、ＤＳＶ制御ビットの数が可能な限り最も小さいように選択することが望ましい。
【００１３】
光学的または光磁気的記録媒体に記録及び読み出すためにエンコーディングされた信号を用いる例としては、米国特許４，５０１，０００に記載されているが、その明細書ではＣＤまたはＭＤに情報を記録するためのＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulation）変調方式について詳細に記述している。前記ＥＦＭ変調信号は、８ビットの情報ワードを１４ビットのコードワードに変調することによって得られる。そして連続されるコードワード間には３ビットの結合ビットが挿入される。
【００１４】
各々の１４ビットコードワードは、連続される‘１’間に‘０’が少なくとも２個（ｄ＝２）、多くても１０個（ｋ＝１０）が挿入される条件を満足させるべきだが、この条件を満足させるためにも、コードワード間に３ビットの結合ビットが用いられる。
【００１５】
３ビットからなる結合ビットは、可能な８個（＝２３）の結合ビット中から４個の３ビット結合ビット、すなわち００１、０１０、０００、１００のみを用いている。これは残り４個の３ビット結合ビット“１１１”、“０１１”、“１０１”、“１１０”がｄ＝２の条件を違反するためである。
【００１６】
４個の使用可能な結合ビットで、いくつか選択可能なコードワードと結合ビットを続けることによって獲得されたビットストリングがｄ、ｋ条件を満足して、それに相応するモジュロ２積分信号で、ＤＳＶの値が事実上定数を維持するようにする一つが選択されるが、前記のような方式によって結合ビットを選択する場合、変調信号における低周波成分を最小化させることができる。
【００１７】
一方、記録媒体に対する情報の読出し及び記録速度の増加は相変わらず要求されている。しかし、記録速度を増やすためには、トラックキングメカニズムの高いサーボバンド幅が要求され、これは記録信号で低周波成分が制限されるべきなさらに厳格な要件の満足を要求することになる。
【００１８】
低周波成分を抑制することに対する改善は、トラックキングメカニズムからの可聴ノイズの発生を減らす長所を有するので、変調信号が低周波成分を含まないようにするための研究開発が要求されている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はデータを規定されたｄ、ｋコード規定を遵守しながら記録する際に、直流成分を精密に効率的に抑制して、‘０’のストリングが長くならず、最小ｄランレングスが長くないシーケンスのデータコードを記録するコーディングシステムを提供することを目的にする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を達成するための本発明による一連のデータワードを変調信号に変換する方法は、入力されるデータワードに、相異なるデジタルワードを付加して、複数のシーケンスを生成して、前記スクランブルされた複数のシーケンスを、事前に設定されたｍ／ｎコーディング比率によってｄ、ｋ条件に符合するシーケンスに変調した後、前記変調された各ｄ、ｋ条件適合シーケンスに対して、ビット内のデジタル合計（Ｓｕｍ）の符号（ｓｉｇｎ）変化回数を計数すると同時にデジタル合計の変動を計算してその最大変化値を算出することによって、前記算出された最大変化値が指定された基準値を超過しないｄ、ｋ条件適合シーケンスを選別して、選別されたシーケンスで、計数された符号変化回数が最大である一つのｄ、ｋ条件適合シーケンスを、チャネル伝送または記録のためのシーケンスとして選択することを特徴とする。
【００２１】
また他には、前記変調された各ｄ、ｋ条件適合シーケンスに対して、ビット内のデジタル合計の符号変化回数を計数すると同時にデジタル合計の変動推移が指定された基準値を超過する回数を算出することによって、前記算出された基準値超過回数が最低のｄ、ｋ条件適合シーケンスを選別して、選別されたシーケンスで符号変化回数が最大である一つのｄ、ｋ条件適合シーケンスを、チャネル伝送または記録のためのシーケンスとして選択することに特徴がある。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照しながら本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態によるエンコーディングシステムに対する構成図を示したものであって、本エンコーディングシステムは、発生器２０とセレクタ２２を用いて、ユーザーデータ１９を、ｄ、ｋ条件に適合したシーケンス２３に変換する。このとき、変換されるシーケンス２３には事前に定義された複数のサブシーケンスが完全に排除されたり、または低い確率で存在するようになる。ｄ,ｋ条件適合シーケンスは前置コーディング器２４によって低周波成分が抑制されたランレングス制限されたシーケンス２５に変換される。
【００２３】
図１に示した通り、本エンコーディングシステムは、詳細ブロックが図２に示した発生器２０をその構成要素としている。発生器２０には、各データワード１９に対してそのデータワードとそれぞれ異なるデジタルワードを結合することによって複数の中間シーケンス４１を発生させるオーグメンタ（Augmentor）４０が含まれている。中間シーケンス４１はデータワード１９の前端、後端または中間の指定された位置にデジタルワードを配置させることによって簡単に生成される。
【００２４】
また、前記発生器２０には選択可能な多様なシーケンス２１の選択セットを形成するために、中間シーケンス４１を交互にスクランブルするスクランブラー４２が含まれている。中間シーケンス４１に異なるデジタルワードが含まれることは、自己同期スクランブラーデアることが望ましいスクランブラー４２を異なるデジタルワードを有する各中間シーケンス４１によって初期化する効果を有する。したがって、選択されたシーケンス２１は、一つのデータワード１９に対して比較的良好なランダム性を有するデータになる。
【００２５】
望ましくは、オーグメンタ４０は、各データワード１９に対して、長さｒの可能なすべてのデジタルワードをデータワード１９に結合することによって２ｒ個の中間シーケンス４１を発生させる。このような方式で、選択シーケンス２１の選択されたセットは最適にランダム化されている。
【００２６】
一方、図３はセレクタ２２の詳細構成を示している。セレクタ２２は、ｄ、ｋエンコーダ５０を含むが、このｄ、ｋエンコーダ５０は各々の選択シーケンス２１をｄ、ｋ条件適合シーケンス５１に変換する。そのために、選択シーケンス２１はｑ個のｍビット長さワードに区画され、ｄ、ｋエンコーダによってｑ個のｎビット長さワードに変換される。ここでｎはｍより大い。ｄ、ｋエンコーダ５０はパラメータｍ＝２、ｎ＝３、ｄ＝１、ｋ＝７、またはｍ＝１、ｎ＝２、ｄ＝２、ｋ＝７を有する標準類型でよい。
【００２７】
望ましくは、エンコーディング効率を高めるために、エンコーダ５０はｍ＝９、ｎ＝１３、ｄ＝１と定義されたパラメータを有することができる。その内容はまだ公開されない国際出願ＰＣＴ／ＫＲ００／０１２９２に記載されている。またエンコーダ５０はｍ＝６、ｎ＝１１、ｄ＝２またはｍ＝１１、ｎ＝２０、ｄ＝２のパラメータを有することもできるが、これはまだ公開されない国際出願ＰＣＴ／ＫＲ０１／００３５９に記述されている。
【００２８】
セレクタ２２は、各選択可能なｄ、ｋ条件適合シーケンス５１に対して、そのシーケンスが、同期パターン、‘０’が長いストリング、または変動（alternate）Ｔｍｉｎのランが長いストリングのような所望しないサブシーケンスが含まれているか否かを判断する手段５２が含まれている。もし、そういう所望しないサブシーケンスが検出されると、本判断回路は、所望しないサブシーケンスと連係されたペナルティ、すなわち減点を計算する。
【００２９】
セレクタ２２には、また、各選択可能なｄ、ｋ条件適合シーケンス５１に対して、同期パターン、‘０’が長いストリング、または変動Ｔｍｉｎのランが長いストリングのような所望しないサブシーケンスの頻度数と、そしてその選択シーケンス２１が低周波成分に寄与する程度を判断する手段５２が含まれる。
前記判断手段５２は、ペナルティアルゴリズム規則によって、望ましいシーケンスには低い減点を与えて、望ましくないシーケンスには高い減点を与えるか、選択対象から除外させる。セレクタ２２は、除外されない選択対象のシーケンスで最低の減点のｄ、ｋ条件適合シーケンスを選択する手段５４がさらに含まれている。
【００３０】
図４は、本発明によって、最低減点の選択可能なｄ、ｋ条件適合シーケンス５１を判断及び選択するために用いられた一般的な方法を説明するための構成図を示したものである。本判断手段５２は複数の計算機を含むが、各計算機は、‘０’ランレングス６０、事前に設定された同期パターンの発生６２、変動Ｔｍｉｎランレングス６４、そして低周波成分６６を並列に各々測定する。
【００３１】
前記‘０’ランレングスは、一つの選択可能なｄ、ｋ条件適合シーケンス５１内で検出される連続的な‘０’（一般的に‘０’ランレングスという）の測定子として用いられる。前述したように、シーケンスに長く‘０’が続けば、ピットとランドのような記録特性が非常に長くなり、これによってミストラッキングとエラーが頻繁に発生する欠点を有するようになる。
【００３２】
Ｔｍｉｎ計算機６４は、連続するＴｍｉｎのランレングス数を測定する。このＴｍｉｎ計算機６４は最も短いＴ（Ｔｍｉｎ）（ｄ＝１の場合では、‘０１’、ｄ＝２の場合では、‘００１’）が繰り返される程度によって減点をそのシーケンスに付与する。例えば、“０１０１０１０１０１．．．”または“００１００１００１００１．．．”などのシーケンスには高い減点を付与して後端の選択手段５４で記録用シーケンスで選択される確率を低くする。このように反復的なＴｍｉｎの回数に対する制限条件をＭＴＲ（Maximum Transition Run）条件という。
【００３３】
同期計算機６２は、選択可能なｄ、ｋ条件適合シーケンス５１に、事前に定まった同期パターンがあるか否かを検出するが、実際に同期パターンが検出された場合、同期計算機６２はそのｄ、ｋ条件シーケンスにそれを識別するためのフラグを表示して、反対の場合にはフラグを表示しない。
【００３４】
また、低周波成分計算機６６は、選択可能なｄ、ｋ条件適合シーケンス５１の低周波成分を測定するものであって、本発明の望ましい実施形態では本計算機６６は前置コーディングデバイスを利用して選択可能なｄ、ｋ条件適合シーケンス５１を変調させながらこれらに対するＤＳＶを測定する。ところで、シーケンスは比較的長いビットになるように設定して用いることができるので、ＤＳＶの測定を行う際に、シーケンス端におけるＤＳＶ値（以下ＳＥＤＳ（Sequence-End Digital Sum）と称する）を測定するのと一緒に、シーケンスのランニングデジタル合計（ＲＤＳ:Running Digital Sum）も一緒に計算する。そして、ランニングデジタル合計の計算過程でＲＤＳの値の符号変化、すなわち正（＋）から負（−）、または負（−）から正（＋）への変化が発生するかどうかを監視してそれに対する回数も計数する。
【００３５】
ＲＤＳは、シーケンスの端におけるＤＳＶを計算する方式と異なり、シーケンスのビット毎にＤＳＶの値を計算するものであって、これに対しては、図５に示した。図５の例はシーケンスのビット数が９ビットの例である。図５の例で、シーケンス端で計算されたＤＳＶの総変化量は１であるが、シーケンス中間でのランニングＤＳＶ（Running Digital Sum Value）の値は−３から＋１まで変わっており、符号変化の値ＳＣは２になる。したがって、シーケンスの長さが長くなれば、シーケンス端で計算されたＤＳＶの値は適正な値を有するようになるが、シーケンス中間でのランニングＤＳＶの値は適正な値の範囲を越える場合が発生する確率が高まる。このような場合が発生すれば、直流成分の制御特性が低下する。
【００３６】
そして、複数のシーケンス中部号変化が多ければ多いほどＤＳＶ制御に有利である。これは符号変化が多いほどそのシーケンスが直流成分におよぼす影響が確率的に小さいためである。図６はこのような例を示している。
【００３７】
図６のランニングＤＳＶのグラフ（ＲＤＳ１とＲＤＳ２）は、すべて最大ＲＤＳが３でＳＥＤＳが１であって同一値を有しているが、符号変化ＳＣが２であるＲＤＳ１のシーケンスが生成する平均直流成分は{（−３×３−３×３＋１×１＋１×１−１×１）／２}／９＝−０．９４４であるのに対して、符号変化ＳＣが０であるＲＤＳ２のシーケンスが生成する平均直流成分は、{（−３×３−３×３−１×１−１×１−１×１）／２}／９＝−１．１６７である。したがってＲＤＳ２は、ＤＳＶ制御に、ＲＤＳ１のシーケンスに比べて約２４％悪い直流成分影響をおよぼす。
【００３８】
このような理由で低周波成分計算機６６は、各々のｄ、ｋ条件適合シーケンス５１に対して、ＳＥＤＳと一緒に、ＲＤＳを計算して、符号変化回数を計数する。このようなＲＤＳの計算途中、ＲＤＳが予め設定された基準しきい値±Ｔhを超過すれば、そのシーケンスに対しては‘ＲＤＳ超過フラグ’を表示して、そうでない場合には、測定されたＳＥＤＳと最大ＲＤＳの絶対値、｜ＳＥＤＳ｜と｜ＲＤＳ｜ｍａｘと計数された符号変化ＳＣ回数を後端の選択手段５４に伝送する。上記した基準しきい値±Ｔhは試験を通した試行錯誤の後に最も良いＤＣ制御性能を示す値に決定される。
【００３９】
低周波成分計算機６６は、ＲＤＳが予め設定された基準値±Ｔhを超過する場合、‘ＲＤＳ超過フラグ’をセットする代わりしきい値±Ｔhを超過した回数（ＴＯ:Threshold Overrun）をカウントしてその値を後端の選択手段５４で伝送する場合もある。
【００４０】
前記のように測定されたいくつかの測定値と、同期検出、そしてＲＤＳの基準超過によって表示されるフラグは、ｄ、ｋ条件適合シーケンス５１と一緒に選択手段５４の入力になる。その選択手段５４は、最後に選択されて記録される一つのシーケンスを、前記入力されるいくつか測定値と関連した加重値に基づいて決定するが、まず、フラグがセットされたシーケンスは選択対象から除外させる。
【００４１】
そして、選択するシーケンスが存在するか否かを確認したあと、シーケンスが複数存在する場合には、それらのシーケンスの符号変化回数が最も大きいｄ、ｋ条件適合シーケンスを記録したシーケンスを選択する。もしも、符号変化回数が最も大きいシーケンスが２個以上ある場合には、その中｜ＲＤＳ｜ｍａｘが最低のシーケンスを選択して、｜ＲＤＳ｜ｍａｘも同一であるならば、その中、終端ビットでのＤＳＶ（ＳＥＤＳ）が小さいシーケンスを選択する。他には、最大符号変化回数のシーケンスが２以上である場合、Ｔｍｉｎのランレングス及び‘０’ランレングスに対して計算機６０、６４が賦課した減点が最低のシーケンスを最終記録用シーケンスとして選択する場合もある。
【００４２】
図７は、前記のような過程を通して一つのシーケンスを選定するのを単に例示だけのために示したものである。図７はシーケンスが１９ビットを有することと仮定したものであり、図７の例で、１０３のシーケンスが終端ビットでのＤＳＶ（ＳＥＤＳ）が−１で、１０１と１０２シーケンスの＋３より絶対値が小さいデジタル合計を有する。しかし、ビット内におけるＲＤＳの最大値が＋８で、５に設定されたＴhの値を超過するので選択対象から除外される。１０１と１０２シーケンスの｜ＲＤＳ｜ｍａｘは各々３と４でしきい値Ｔh＝５より小さい値を有する。
【００４３】
この例で、１０２のシーケンスの符号変化回数が４であって１０１のシーケンスの１より大きいのでこのシーケンスが最終記録用シーケンスで選択される。したがって、このシーケンスの次に入力されるシーケンスのデジタル合計を計算する時は、１０２シーケンスのビット終端におけるデジタル合計（ＳＥＤＳ）である＋３を始まりとして計算する。
【００４４】
図７の例で１０１のシーケンスがＤＳＶ制御に働く平均直流成分の量は{（−３×３−３×３＋２×２＋２×２＋４×４＋３×３＋２×２）／２＋５×１}／１９＝０．７６３であるのに対して、１０２のシーケンスの平均直流成分の量は{（１×１＋１×１−２×２−２×２＋３×３＋３×３−２×２−×２＋３×３）／２}／１９＝０．３４２であって１０１のシーケンスに比べて２倍以上小さい影響しか与えない。したがって、ＤＳＶ制御が有利になる。
【００４５】
もちろん、ＤＳＶ制御のためのＲＤＳ展開様相と、Ｔｍｉｎのランレングス及び‘０’ランレングスに対して賦課された減点間に適切な加重値を付与することによって、符号変化回数が最大ではなくても、ＲＤＳ展開様相、Ｔｍｉｎのランレングス及び‘０’ランレングスに与えられた減点が最低のｄ、ｋ条件適合シーケンスが記録用シーケンスとして選択される場合もある。
【００４６】
もしも、フラグがセットされたシーケンスを除外させることによって、選択対象が一つもなくなった場合には、選択手段５４は‘ＲＤＳ超過フラグ’がセットされたシーケンスを選択対象にして、その中、符号変化回数が最も大きいシーケンスまたは｜ＳＥＤＳ｜が最低のシーケンスを記録用シーケンスとして選択する。
【００４７】
前述した記録用シーケンスの説明中、ＤＳＶ制御のための過程のみを流れ図で示せば図８のとおりである。Ｓ１０段階は発生器２０によってなされ、入力データワードにｒビットのデジタルワードを付加してスクランブリングすることによりＬ（＝２ｒ）個の選択シーケンス２１を形成する。Ｓ１１段階はエンコーダ５０によってなされる。Ｓ１２過程は前記低周波成分計算機６６によって実施され、各ｄ、ｋ条件適合シーケンスに対してＲＤＳとＳＥＤＳ、そして符号変化回数を計算する。
【００４８】
そして、｜ＲＤＳ｜の値が既設定された基準値である±Ｔhを超過しないシーケンスが存在するか否かを判断するＳ２０過程は、前記選択手段５４が、フラグがセットされたシーケンスを選択対象から排除した後、残余シーケンスで記録するシーケンスを選択する過程に対応する。以後の、残余シーケンスで最大の符号変化回数を有するシーケンスを選択する過程（Ｓ２１−Ｓ２２）と、残余シーケンスがない場合、最大の符号変化回数値を有するシーケンスまたは最小｜ＳＥＤＳ｜のシーケンスを選択する過程（Ｓ２３−Ｓ２４）は前述したとおりである。
【００４９】
一方、低周波成分計算機６６がＲＤＳフラグ代わりに基準値超過ＴＯ回数を出力する場合に、記録のためのシーケンスを選択する実施形態は図９とおりである。
【００５０】
図９の実施形態では、前述した実施形態と同様に発生器２０がＬ個のｄ、ｋ条件適合シーケンスを生成する（Ｓ１０、Ｓ１１）。その後、低周波成分計算機６６が各シーケンスに対して、ＲＤＳの最大値、ＲＤＳの符号変化回数ＳＣ、そしてＲＤＳがしきい値Ｔhを超過する回数ＴＯを計算する（Ｓ３２）。
【００５１】
選択手段５４は、同期計算機６２等でセットしたフラグを有するシーケンスを排除して、しきい値超過回数が最低のシーケンスを選別する（Ｓ３３）。すなわち、しきい値超過回数ＴＯが０であるシーケンスをまず探して、０であるシーケンスがなければ１であるシーケンス、１であるシーケンスがなければ２であるシーケンスというようにしてシーケンスを選別する。そして、選別されたシーケンスでＲＤＳの符号変化回数ＳＣが最も大きいシーケンスを選択する（Ｓ３４）。
【００５２】
このとき、もし選択されたシーケンスが２以上であれば（Ｓ３５）その中｜ＲＤＳ｜ｍａｘが最低のシーケンスを選択して（Ｓ３６）、｜ＲＤＳ｜ｍａｘも同一であるならば、終端ビットにおけるＤＳＶ（ＳＥＤＳ）がより小さいシーケンスを、記録または伝送のために選択する。
【００５３】
そして、本発明の望ましい実施形態におけるｋよりは短い少なくとも２個の‘０’ランで構成される同期パターンが用いられる。その結果、比較的短い同期パターンによるコーディング効率の利点を得ることができる。
【００５４】
選択手段５４によって選択されたｄ、ｋ条件適合シーケンス５１は、ＮＲＺＩ前置コーディング過程を通して変調信号に変換されるが、その変調信号は、‘１'では遷移されて、‘０’では遷移がないモジュロ２積分された、選択されたｄ、ｋ条件適合シーケンスから生成して、その後に記録媒体に記録される。
【００５５】
以上、前述した本発明の望ましい実施形態は、例示の目的のために開示されたものであって、当業者であれば添付された特許請求範囲に開示された本発明の技術的思想とその技術的範囲内で、多様な他の実施形態を改良、変更、代替または付加などが可能であることを理解できるであろう。
【００５６】
【発明の効果】
前記のような本発明による一連のデータワードを変調信号に変換する方法は、事前に定義されたｄ、ｋコード規定を遵守しながら直流成分をより精密に効率的に抑制して、‘０’のストリングが長くなく、最小ｄランレングスが長くないシーケンスのデータコードを、光学的または光磁気的ディスクのような情報記録媒体に記録することができるようにする。さらに本発明による直流成分抑制方法はシーケンスの長さが増加することによって直流成分を著しく抑制する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコーディングシステムの実施形態に対する構成図を示した図である。
【図２】デジタルワードのスクランブリングとオーグメンティングを実施するコーディング構造の一部実施形態の構成図を示した図である。
【図３】本発明によるコーディングシステムに用いられるセレクタに対する構成を示した図である。
【図４】選択可能なシーケンスを判別するための方法を説明するための構成図を示した図である。
【図５】シーケンスのビット毎にＤＳＶの値を計算するランニングＤＳＶ計算過程の例を示した図である。
【図６】ＤＳＶの符号変化回数が直流性に影響をあたえる程度を比較して示すためのランニングＤＳＶの例である。
【図７】複数のシーケンス中、一つのシーケンスが符号変化回数によって選択されることを例示した図である。
【図８】一連のデータワードを変調信号を変調する過程中、ＤＳＶ制御のために適合なシーケンスを選択する過程のみを抽出した流れ図である。
【図９】一連のデータワードを変調信号を変調する過程中、ＤＳＶ制御のために適合なシーケンスを選択するまた他の方法による過程を示した流れ図である。
【符号の説明】
４０:オーグメンタ
４２:スクランブラー
５０:エンコーダ
５２:判別器
５４:セレクタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、事前に設定されたｄ、ｋコード規定を遵守しながら直流成分を抑制するデータ変調方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
データが伝送路を通して伝送される時または磁気ディスク、光ディスク、または光磁気ディスクのような記録媒体に記録される時、データは伝送または記録前に伝送路または記録媒体に整合したコードに変調される。
【０００３】
一般的にｄ、ｋコードで表示されるランレングス制限コードは、現在の磁気及び光学記録システムに広範囲で成功的に適用されている。そのコードと、コードを実現するための手段は、大量データ記憶システムのためのコード（Ｃｏｄｅｓｆｏｒ Ｍａｓｓ Ｄａｔａ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）”（ＩＳＢＮ９０−７４２４９−２３−Ｘ、１９９９）という題目の本でＫ．Ａ．Ｓｃhｏｕhａｍｅｒ Ｉｍｍｉｎｋによって詳細に説明されている。
【０００４】
前記ランレングス制限コードは、初期のＮＲＺ（non return to zero）コードの延長であって、２進で記録された０は記録媒体でいかなる磁束変化も無いことを示し、２進の１は記録媒体で磁束がいずれか１方向から反対方向に遷移されたことを示すものである。
【０００５】
ｄ、ｋコードでは、この記録規定の外に、連続したデータ‘１’の間に少なくとも‘０’がｄ個付加された状態を維持しなければならず、連続したデータ‘１’の間で‘０’がｋ個を超過しないという追加的条件を有する。最初の条件は、一連の‘１’が連続的に記録される場合、再生されるパルス群によって発生するシンボル間の干渉を除去するためのものであって、二番目条件は、ＰＬＬ（Phase Lock Loop）を再生信号の遷移にロッキングさせることによって再生データからクロックを回復させるためのものである。
【０００６】
もし、‘１’が間挿されない連続した‘０’のストリングがあまりに長ければ、クロック再現時のＰＬＬの同期が損なわれる。例えば、２、７コードは、記録された‘１’の間に少なくとも２個の‘０’が存在し、記録された‘１’の間に連続的な‘０’が７個を超過しない規則である。
【０００７】
一連のエンコーディングされたビット列は、モジュロ２積分作動（modulo-2 intergration）を通して、ハイまたはロー信号値を有するビットセルとして構成された変調信号に変換される。その変換された変調信号で、ビット‘１’はハイ（Ｈｉｇh）からロー（Ｌｏｗ）、またはその反対の変化を示し、ビット‘０’は、変調信号の変化が無いことを示す。
【０００８】
データが伝送線路を通して伝送されたり、または記録媒体に記録される場合、前述したように、そのデータは伝送または記録前に、伝送線路または記録媒体に適したコードシーケンスに変調される。もし、変調されたコードシーケンスに直流成分が含まれる場合、ディスクドライバのサーボ制御で発生するトラックキングエラーのような多様なエラー信号が偏移されたりまたはジッタが容易に発生する。
【０００９】
したがって、直流成分がない信号を使用しなければならないが、その最初理由は、記録チャネルが低周波成分には通常的に応答しないためである。信号の低周波成分を抑制することは、信号がトラックに記録された光学的記録媒体から信号を読み出す時は非常に有利に作用するが、これは連続されるトラッキング制御が記録信号によって妨害を受けないようにすることができるためである。
【００１０】
そして、低周波成分を十分に抑制させれば、可聴ノイズが減少された改善されたトラックキングを実施させることができる。このような多様な理由によって、変調されたシーケンスが可能な限り直流成分を含まないように多くの努力を傾けることが望ましい。
【００１１】
変調されたシーケンスに直流成分が含まれることを防止するための方法としてＤＳＶ（Digital Sum Value）制御方法が既に提案されたことがある。ＤＳＶは、ビット列の値に対して（このビット列はチャネルビット列のＮＲＺＩ変調の結果である）１には＋１を、０には−１を割り当てた状態で、加算することによって得られた合計であって、一つのシーケンス列に含まれた直流成分を示すインジケータになる。
【００１２】
ＤＳＶを計算して得た値が事実上定数になればこれは、信号の周波数スペクトラムに低周波成分が含まれていないことを意味する。ＤＳＶ制御は一般的に標準ｄ、ｋコードによって発生したシーケンスには適用されていない。標準ｄ、ｋコードのためのＤＳＶ制御は、設定された時間のあいだ変調された以後のコード化ビット列のＤＳＶを計算して、事前に設定された数のＤＳＶ制御ビットをそのコード化ビット列に挿入することによってなされる。このときコード効率を改善するために、ＤＳＶ制御ビットの数が可能な限り最も小さいように選択することが望ましい。
【００１３】
光学的または光磁気的記録媒体に記録及び読み出すためにエンコーディングされた信号を用いる例としては、米国特許４，５０１，０００に記載されているが、その明細書ではＣＤまたはＭＤに情報を記録するためのＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulation）変調方式について詳細に記述している。前記ＥＦＭ変調信号は、８ビットの情報ワードを１４ビットのコードワードに変調することによって得られる。そして連続されるコードワード間には３ビットの結合ビットが挿入される。
【００１４】
各々の１４ビットコードワードは、連続される‘１’間に‘０’が少なくとも２個（ｄ＝２）、多くても１０個（ｋ＝１０）が挿入される条件を満足させるべきだが、この条件を満足させるためにも、コードワード間に３ビットの結合ビットが用いられる。
【００１５】
３ビットからなる結合ビットは、可能な８個（＝２３）の結合ビット中から４個の３ビット結合ビット、すなわち００１、０１０、０００、１００のみを用いている。これは残り４個の３ビット結合ビット“１１１”、“０１１”、“１０１”、“１１０”がｄ＝２の条件を違反するためである。
【００１６】
４個の使用可能な結合ビットで、いくつか選択可能なコードワードと結合ビットを続けることによって獲得されたビットストリングがｄ、ｋ条件を満足して、それに相応するモジュロ２積分信号で、ＤＳＶの値が事実上定数を維持するようにする一つが選択されるが、前記のような方式によって結合ビットを選択する場合、変調信号における低周波成分を最小化させることができる。
【００１７】
一方、記録媒体に対する情報の読出し及び記録速度の増加は相変わらず要求されている。しかし、記録速度を増やすためには、トラックキングメカニズムの高いサーボバンド幅が要求され、これは記録信号で低周波成分が制限されるべきなさらに厳格な要件の満足を要求することになる。
【００１８】
低周波成分を抑制することに対する改善は、トラックキングメカニズムからの可聴ノイズの発生を減らす長所を有するので、変調信号が低周波成分を含まないようにするための研究開発が要求されている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はデータを規定されたｄ、ｋコード規定を遵守しながら記録する際に、直流成分を精密に効率的に抑制して、‘０’のストリングが長くならず、最小ｄランレングスが長くないシーケンスのデータコードを記録するコーディングシステムを提供することを目的にする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を達成するための本発明による一連のデータワードを変調信号に変換する方法は、入力されるデータワードに、相異なるデジタルワードを付加して、複数のシーケンスを生成して、前記スクランブルされた複数のシーケンスを、事前に設定されたｍ／ｎコーディング比率によってｄ、ｋ条件に符合するシーケンスに変調した後、前記変調された各ｄ、ｋ条件適合シーケンスに対して、ビット内のデジタル合計（Ｓｕｍ）の符号（ｓｉｇｎ）変化回数を計数すると同時にデジタル合計の変動を計算してその最大変化値を算出することによって、前記算出された最大変化値が指定された基準値を超過しないｄ、ｋ条件適合シーケンスを選別して、選別されたシーケンスで、計数された符号変化回数が最大である一つのｄ、ｋ条件適合シーケンスを、チャネル伝送または記録のためのシーケンスとして選択することを特徴とする。
【００２１】
また他には、前記変調された各ｄ、ｋ条件適合シーケンスに対して、ビット内のデジタル合計の符号変化回数を計数すると同時にデジタル合計の変動推移が指定された基準値を超過する回数を算出することによって、前記算出された基準値超過回数が最低のｄ、ｋ条件適合シーケンスを選別して、選別されたシーケンスで符号変化回数が最大である一つのｄ、ｋ条件適合シーケンスを、チャネル伝送または記録のためのシーケンスとして選択することに特徴がある。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照しながら本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態によるエンコーディングシステムに対する構成図を示したものであって、本エンコーディングシステムは、発生器２０とセレクタ２２を用いて、ユーザーデータ１９を、ｄ、ｋ条件に適合したシーケンス２３に変換する。このとき、変換されるシーケンス２３には事前に定義された複数のサブシーケンスが完全に排除されたり、または低い確率で存在するようになる。ｄ,ｋ条件適合シーケンスは前置コーディング器２４によって低周波成分が抑制されたランレングス制限されたシーケンス２５に変換される。
【００２３】
図１に示した通り、本エンコーディングシステムは、詳細ブロックが図２に示した発生器２０をその構成要素としている。発生器２０には、各データワード１９に対してそのデータワードとそれぞれ異なるデジタルワードを結合することによって複数の中間シーケンス４１を発生させるオーグメンタ（Augmentor）４０が含まれている。中間シーケンス４１はデータワード１９の前端、後端または中間の指定された位置にデジタルワードを配置させることによって簡単に生成される。
【００２４】
また、前記発生器２０には選択可能な多様なシーケンス２１の選択セットを形成するために、中間シーケンス４１を交互にスクランブルするスクランブラー４２が含まれている。中間シーケンス４１に異なるデジタルワードが含まれることは、自己同期スクランブラーデアることが望ましいスクランブラー４２を異なるデジタルワードを有する各中間シーケンス４１によって初期化する効果を有する。したがって、選択されたシーケンス２１は、一つのデータワード１９に対して比較的良好なランダム性を有するデータになる。
【００２５】
望ましくは、オーグメンタ４０は、各データワード１９に対して、長さｒの可能なすべてのデジタルワードをデータワード１９に結合することによって２ｒ個の中間シーケンス４１を発生させる。このような方式で、選択シーケンス２１の選択されたセットは最適にランダム化されている。
【００２６】
一方、図３はセレクタ２２の詳細構成を示している。セレクタ２２は、ｄ、ｋエンコーダ５０を含むが、このｄ、ｋエンコーダ５０は各々の選択シーケンス２１をｄ、ｋ条件適合シーケンス５１に変換する。そのために、選択シーケンス２１はｑ個のｍビット長さワードに区画され、ｄ、ｋエンコーダによってｑ個のｎビット長さワードに変換される。ここでｎはｍより大い。ｄ、ｋエンコーダ５０はパラメータｍ＝２、ｎ＝３、ｄ＝１、ｋ＝７、またはｍ＝１、ｎ＝２、ｄ＝２、ｋ＝７を有する標準類型でよい。
【００２７】
望ましくは、エンコーディング効率を高めるために、エンコーダ５０はｍ＝９、ｎ＝１３、ｄ＝１と定義されたパラメータを有することができる。その内容はまだ公開されない国際出願ＰＣＴ／ＫＲ００／０１２９２に記載されている。またエンコーダ５０はｍ＝６、ｎ＝１１、ｄ＝２またはｍ＝１１、ｎ＝２０、ｄ＝２のパラメータを有することもできるが、これはまだ公開されない国際出願ＰＣＴ／ＫＲ０１／００３５９に記述されている。
【００２８】
セレクタ２２は、各選択可能なｄ、ｋ条件適合シーケンス５１に対して、そのシーケンスが、同期パターン、‘０’が長いストリング、または変動（alternate）Ｔｍｉｎのランが長いストリングのような所望しないサブシーケンスが含まれているか否かを判断する手段５２が含まれている。もし、そういう所望しないサブシーケンスが検出されると、本判断回路は、所望しないサブシーケンスと連係されたペナルティ、すなわち減点を計算する。
【００２９】
セレクタ２２には、また、各選択可能なｄ、ｋ条件適合シーケンス５１に対して、同期パターン、‘０’が長いストリング、または変動Ｔｍｉｎのランが長いストリングのような所望しないサブシーケンスの頻度数と、そしてその選択シーケンス２１が低周波成分に寄与する程度を判断する手段５２が含まれる。
前記判断手段５２は、ペナルティアルゴリズム規則によって、望ましいシーケンスには低い減点を与えて、望ましくないシーケンスには高い減点を与えるか、選択対象から除外させる。セレクタ２２は、除外されない選択対象のシーケンスで最低の減点のｄ、ｋ条件適合シーケンスを選択する手段５４がさらに含まれている。
【００３０】
図４は、本発明によって、最低減点の選択可能なｄ、ｋ条件適合シーケンス５１を判断及び選択するために用いられた一般的な方法を説明するための構成図を示したものである。本判断手段５２は複数の計算機を含むが、各計算機は、‘０’ランレングス６０、事前に設定された同期パターンの発生６２、変動Ｔｍｉｎランレングス６４、そして低周波成分６６を並列に各々測定する。
【００３１】
前記‘０’ランレングスは、一つの選択可能なｄ、ｋ条件適合シーケンス５１内で検出される連続的な‘０’（一般的に‘０’ランレングスという）の測定子として用いられる。前述したように、シーケンスに長く‘０’が続けば、ピットとランドのような記録特性が非常に長くなり、これによってミストラッキングとエラーが頻繁に発生する欠点を有するようになる。
【００３２】
Ｔｍｉｎ計算機６４は、連続するＴｍｉｎのランレングス数を測定する。このＴｍｉｎ計算機６４は最も短いＴ（Ｔｍｉｎ）（ｄ＝１の場合では、‘０１’、ｄ＝２の場合では、‘００１’）が繰り返される程度によって減点をそのシーケンスに付与する。例えば、“０１０１０１０１０１．．．”または“００１００１００１００１．．．”などのシーケンスには高い減点を付与して後端の選択手段５４で記録用シーケンスで選択される確率を低くする。このように反復的なＴｍｉｎの回数に対する制限条件をＭＴＲ（Maximum Transition Run）条件という。
【００３３】
同期計算機６２は、選択可能なｄ、ｋ条件適合シーケンス５１に、事前に定まった同期パターンがあるか否かを検出するが、実際に同期パターンが検出された場合、同期計算機６２はそのｄ、ｋ条件シーケンスにそれを識別するためのフラグを表示して、反対の場合にはフラグを表示しない。
【００３４】
また、低周波成分計算機６６は、選択可能なｄ、ｋ条件適合シーケンス５１の低周波成分を測定するものであって、本発明の望ましい実施形態では本計算機６６は前置コーディングデバイスを利用して選択可能なｄ、ｋ条件適合シーケンス５１を変調させながらこれらに対するＤＳＶを測定する。ところで、シーケンスは比較的長いビットになるように設定して用いることができるので、ＤＳＶの測定を行う際に、シーケンス端におけるＤＳＶ値（以下ＳＥＤＳ（Sequence-End Digital Sum）と称する）を測定するのと一緒に、シーケンスのランニングデジタル合計（ＲＤＳ:Running Digital Sum）も一緒に計算する。そして、ランニングデジタル合計の計算過程でＲＤＳの値の符号変化、すなわち正（＋）から負（−）、または負（−）から正（＋）への変化が発生するかどうかを監視してそれに対する回数も計数する。
【００３５】
ＲＤＳは、シーケンスの端におけるＤＳＶを計算する方式と異なり、シーケンスのビット毎にＤＳＶの値を計算するものであって、これに対しては、図５に示した。図５の例はシーケンスのビット数が９ビットの例である。図５の例で、シーケンス端で計算されたＤＳＶの総変化量は１であるが、シーケンス中間でのランニングＤＳＶ（Running Digital Sum Value）の値は−３から＋１まで変わっており、符号変化の値ＳＣは２になる。したがって、シーケンスの長さが長くなれば、シーケンス端で計算されたＤＳＶの値は適正な値を有するようになるが、シーケンス中間でのランニングＤＳＶの値は適正な値の範囲を越える場合が発生する確率が高まる。このような場合が発生すれば、直流成分の制御特性が低下する。
【００３６】
そして、複数のシーケンス中部号変化が多ければ多いほどＤＳＶ制御に有利である。これは符号変化が多いほどそのシーケンスが直流成分におよぼす影響が確率的に小さいためである。図６はこのような例を示している。
【００３７】
図６のランニングＤＳＶのグラフ（ＲＤＳ１とＲＤＳ２）は、すべて最大ＲＤＳが３でＳＥＤＳが１であって同一値を有しているが、符号変化ＳＣが２であるＲＤＳ１のシーケンスが生成する平均直流成分は{（−３×３−３×３＋１×１＋１×１−１×１）／２}／９＝−０．９４４であるのに対して、符号変化ＳＣが０であるＲＤＳ２のシーケンスが生成する平均直流成分は、{（−３×３−３×３−１×１−１×１−１×１）／２}／９＝−１．１６７である。したがってＲＤＳ２は、ＤＳＶ制御に、ＲＤＳ１のシーケンスに比べて約２４％悪い直流成分影響をおよぼす。
【００３８】
このような理由で低周波成分計算機６６は、各々のｄ、ｋ条件適合シーケンス５１に対して、ＳＥＤＳと一緒に、ＲＤＳを計算して、符号変化回数を計数する。このようなＲＤＳの計算途中、ＲＤＳが予め設定された基準しきい値±Ｔhを超過すれば、そのシーケンスに対しては‘ＲＤＳ超過フラグ’を表示して、そうでない場合には、測定されたＳＥＤＳと最大ＲＤＳの絶対値、｜ＳＥＤＳ｜と｜ＲＤＳ｜ｍａｘと計数された符号変化ＳＣ回数を後端の選択手段５４に伝送する。上記した基準しきい値±Ｔhは試験を通した試行錯誤の後に最も良いＤＣ制御性能を示す値に決定される。
【００３９】
低周波成分計算機６６は、ＲＤＳが予め設定された基準値±Ｔhを超過する場合、‘ＲＤＳ超過フラグ’をセットする代わりしきい値±Ｔhを超過した回数（ＴＯ:Threshold Overrun）をカウントしてその値を後端の選択手段５４で伝送する場合もある。
【００４０】
前記のように測定されたいくつかの測定値と、同期検出、そしてＲＤＳの基準超過によって表示されるフラグは、ｄ、ｋ条件適合シーケンス５１と一緒に選択手段５４の入力になる。その選択手段５４は、最後に選択されて記録される一つのシーケンスを、前記入力されるいくつか測定値と関連した加重値に基づいて決定するが、まず、フラグがセットされたシーケンスは選択対象から除外させる。
【００４１】
そして、選択するシーケンスが存在するか否かを確認したあと、シーケンスが複数存在する場合には、それらのシーケンスの符号変化回数が最も大きいｄ、ｋ条件適合シーケンスを記録したシーケンスを選択する。もしも、符号変化回数が最も大きいシーケンスが２個以上ある場合には、その中｜ＲＤＳ｜ｍａｘが最低のシーケンスを選択して、｜ＲＤＳ｜ｍａｘも同一であるならば、その中、終端ビットでのＤＳＶ（ＳＥＤＳ）が小さいシーケンスを選択する。他には、最大符号変化回数のシーケンスが２以上である場合、Ｔｍｉｎのランレングス及び‘０’ランレングスに対して計算機６０、６４が賦課した減点が最低のシーケンスを最終記録用シーケンスとして選択する場合もある。
【００４２】
図７は、前記のような過程を通して一つのシーケンスを選定するのを単に例示だけのために示したものである。図７はシーケンスが１９ビットを有することと仮定したものであり、図７の例で、１０３のシーケンスが終端ビットでのＤＳＶ（ＳＥＤＳ）が−１で、１０１と１０２シーケンスの＋３より絶対値が小さいデジタル合計を有する。しかし、ビット内におけるＲＤＳの最大値が＋８で、５に設定されたＴhの値を超過するので選択対象から除外される。１０１と１０２シーケンスの｜ＲＤＳ｜ｍａｘは各々３と４でしきい値Ｔh＝５より小さい値を有する。
【００４３】
この例で、１０２のシーケンスの符号変化回数が４であって１０１のシーケンスの１より大きいのでこのシーケンスが最終記録用シーケンスで選択される。したがって、このシーケンスの次に入力されるシーケンスのデジタル合計を計算する時は、１０２シーケンスのビット終端におけるデジタル合計（ＳＥＤＳ）である＋３を始まりとして計算する。
【００４４】
図７の例で１０１のシーケンスがＤＳＶ制御に働く平均直流成分の量は{（−３×３−３×３＋２×２＋２×２＋４×４＋３×３＋２×２）／２＋５×１}／１９＝０．７６３であるのに対して、１０２のシーケンスの平均直流成分の量は{（１×１＋１×１−２×２−２×２＋３×３＋３×３−２×２−×２＋３×３）／２}／１９＝０．３４２であって１０１のシーケンスに比べて２倍以上小さい影響しか与えない。したがって、ＤＳＶ制御が有利になる。
【００４５】
もちろん、ＤＳＶ制御のためのＲＤＳ展開様相と、Ｔｍｉｎのランレングス及び‘０’ランレングスに対して賦課された減点間に適切な加重値を付与することによって、符号変化回数が最大ではなくても、ＲＤＳ展開様相、Ｔｍｉｎのランレングス及び‘０’ランレングスに与えられた減点が最低のｄ、ｋ条件適合シーケンスが記録用シーケンスとして選択される場合もある。
【００４６】
もしも、フラグがセットされたシーケンスを除外させることによって、選択対象が一つもなくなった場合には、選択手段５４は‘ＲＤＳ超過フラグ’がセットされたシーケンスを選択対象にして、その中、符号変化回数が最も大きいシーケンスまたは｜ＳＥＤＳ｜が最低のシーケンスを記録用シーケンスとして選択する。
【００４７】
前述した記録用シーケンスの説明中、ＤＳＶ制御のための過程のみを流れ図で示せば図８のとおりである。Ｓ１０段階は発生器２０によってなされ、入力データワードにｒビットのデジタルワードを付加してスクランブリングすることによりＬ（＝２ｒ）個の選択シーケンス２１を形成する。Ｓ１１段階はエンコーダ５０によってなされる。Ｓ１２過程は前記低周波成分計算機６６によって実施され、各ｄ、ｋ条件適合シーケンスに対してＲＤＳとＳＥＤＳ、そして符号変化回数を計算する。
【００４８】
そして、｜ＲＤＳ｜の値が既設定された基準値である±Ｔhを超過しないシーケンスが存在するか否かを判断するＳ２０過程は、前記選択手段５４が、フラグがセットされたシーケンスを選択対象から排除した後、残余シーケンスで記録するシーケンスを選択する過程に対応する。以後の、残余シーケンスで最大の符号変化回数を有するシーケンスを選択する過程（Ｓ２１−Ｓ２２）と、残余シーケンスがない場合、最大の符号変化回数値を有するシーケンスまたは最小｜ＳＥＤＳ｜のシーケンスを選択する過程（Ｓ２３−Ｓ２４）は前述したとおりである。
【００４９】
一方、低周波成分計算機６６がＲＤＳフラグ代わりに基準値超過ＴＯ回数を出力する場合に、記録のためのシーケンスを選択する実施形態は図９とおりである。
【００５０】
図９の実施形態では、前述した実施形態と同様に発生器２０がＬ個のｄ、ｋ条件適合シーケンスを生成する（Ｓ１０、Ｓ１１）。その後、低周波成分計算機６６が各シーケンスに対して、ＲＤＳの最大値、ＲＤＳの符号変化回数ＳＣ、そしてＲＤＳがしきい値Ｔhを超過する回数ＴＯを計算する（Ｓ３２）。
【００５１】
選択手段５４は、同期計算機６２等でセットしたフラグを有するシーケンスを排除して、しきい値超過回数が最低のシーケンスを選別する（Ｓ３３）。すなわち、しきい値超過回数ＴＯが０であるシーケンスをまず探して、０であるシーケンスがなければ１であるシーケンス、１であるシーケンスがなければ２であるシーケンスというようにしてシーケンスを選別する。そして、選別されたシーケンスでＲＤＳの符号変化回数ＳＣが最も大きいシーケンスを選択する（Ｓ３４）。
【００５２】
このとき、もし選択されたシーケンスが２以上であれば（Ｓ３５）その中｜ＲＤＳ｜ｍａｘが最低のシーケンスを選択して（Ｓ３６）、｜ＲＤＳ｜ｍａｘも同一であるならば、終端ビットにおけるＤＳＶ（ＳＥＤＳ）がより小さいシーケンスを、記録または伝送のために選択する。
【００５３】
そして、本発明の望ましい実施形態におけるｋよりは短い少なくとも２個の‘０’ランで構成される同期パターンが用いられる。その結果、比較的短い同期パターンによるコーディング効率の利点を得ることができる。
【００５４】
選択手段５４によって選択されたｄ、ｋ条件適合シーケンス５１は、ＮＲＺＩ前置コーディング過程を通して変調信号に変換されるが、その変調信号は、‘１'では遷移されて、‘０’では遷移がないモジュロ２積分された、選択されたｄ、ｋ条件適合シーケンスから生成して、その後に記録媒体に記録される。
【００５５】
以上、前述した本発明の望ましい実施形態は、例示の目的のために開示されたものであって、当業者であれば添付された特許請求範囲に開示された本発明の技術的思想とその技術的範囲内で、多様な他の実施形態を改良、変更、代替または付加などが可能であることを理解できるであろう。
【００５６】
【発明の効果】
前記のような本発明による一連のデータワードを変調信号に変換する方法は、事前に定義されたｄ、ｋコード規定を遵守しながら直流成分をより精密に効率的に抑制して、‘０’のストリングが長くなく、最小ｄランレングスが長くないシーケンスのデータコードを、光学的または光磁気的ディスクのような情報記録媒体に記録することができるようにする。さらに本発明による直流成分抑制方法はシーケンスの長さが増加することによって直流成分を著しく抑制する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコーディングシステムの実施形態に対する構成図を示した図である。
【図２】デジタルワードのスクランブリングとオーグメンティングを実施するコーディング構造の一部実施形態の構成図を示した図である。
【図３】本発明によるコーディングシステムに用いられるセレクタに対する構成を示した図である。
【図４】選択可能なシーケンスを判別するための方法を説明するための構成図を示した図である。
【図５】シーケンスのビット毎にＤＳＶの値を計算するランニングＤＳＶ計算過程の例を示した図である。
【図６】ＤＳＶの符号変化回数が直流性に影響をあたえる程度を比較して示すためのランニングＤＳＶの例である。
【図７】複数のシーケンス中、一つのシーケンスが符号変化回数によって選択されることを例示した図である。
【図８】一連のデータワードを変調信号を変調する過程中、ＤＳＶ制御のために適合なシーケンスを選択する過程のみを抽出した流れ図である。
【図９】一連のデータワードを変調信号を変調する過程中、ＤＳＶ制御のために適合なシーケンスを選択するまた他の方法による過程を示した流れ図である。
【符号の説明】
４０:オーグメンタ
４２:スクランブラー
５０:エンコーダ
５２:判別器
５４:セレクタ
Claims (21)
- 入力されるデータワードに、異なるデジタルワードを付加して、複数のシーケンスを生成する１段階と;
前記生成した複数のシーケンスを、事前に設定されたｍ／ｎコーディング比率によってｄ、ｋ条件に符合するシーケンスに変調する２段階と;
前記変調された各ｄ、ｋ条件適合シーケンスに対して、ビット内のデジタル合計の変動推移を検出して、その変動推移の符号変化回数を計数し、この計数値がデジタル合計の変動推移が指定された基準値を超過したか否かを確認する３段階；及び
前記指定された基準値を超過したか否かに基づいて、前記変調されたｄ、ｋ条件適合シーケンスを選別して、選別されたシーケンスでデジタル合計の符号変化回数が最大である一つのｄ、ｋ条件適合シーケンスを記録のためのシーケンスとして選択する４段階を含むことを特徴とする一連のデータワードを変調信号に変換する方法。 - 前記３段階は、前記デジタル合計の変動推移から最大変化値を算出して、その最大変化値が前記指定された基準値を超過したか否かを表示し、前記４段階は前記表示された情報に基づいて、前記基準値を超過しないｄ、ｋ条件適合シーケンスを選別することを特徴とする請求項１に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する方法。
- 前記３段階で算出された最大変化値は、ビット内のデジタル合計の絶対値が最大になる値であることを特徴とする請求項２に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する方法。
- 前記４段階は、前記算出された最大変化値が指定された基準値を超過しないｄ、ｋ条件適合シーケンスが存在しない場合には、前記変調されたｄ、ｋ条件適合シーケンス中、デジタル合計の符号変化が最大であるｄ、ｋ条件適合シーケンスを選択することを特徴とする請求項２に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する方法。
- 前記３段階は、前記デジタル合計の変動推移が前記指定された基準値の超過する回数を算出し、前記４段階は前記算出された回数が最低のｄ、ｋ条件適合シーケンスを選別することを特徴とする請求項１に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する方法。
- 前記４段階は、符号変化回数が最大であるｄ、ｋ条件適合シーケンスが複数存在する場合には、望ましくないサブシーケンスを含む程度によって一つのｄ、ｋ条件適合シーケンスを記録のためのシーケンスとして選択することを特徴とする請求項２または５に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する方法。
- 前記望ましくないサブシーケンスが含まれる程度は、シーケンス内の連続的な‘０’の長さと、最も短いＴ（Ｔｍｉｎ）の反復回数に比例することを特徴とする請求項６に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する方法。
- 前記４段階は、符号変化回数が最大であるｄ、ｋ条件適合シーケンスが複数存在する場合には、前記デジタル合計の変動推移における最大変化値が最小であるｄ、ｋ条件適合シーケンスを記録のためのシーケンスとして選択することを特徴とする請求項２または５に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する方法。
- 前記４段階は、符号変化回数が最大であるｄ、ｋ条件適合シーケンスが複数存在する場合には、その中の、ビット終端におけるデジタル合計がより小さいｄ、ｋ条件適合シーケンスを記録のためのシーケンスとして選択することを特徴とする請求項２または５に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する方法。
- 前記１段階は、生成した複数のシーケンスをスクランブリングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する方法。
- 入力されるデータワードに、異なるデジタルワードを付加して複数のシーケンスを生成する発生手段と;
前記生成した複数の中間シーケンスを、事前に設定されたｍ／ｎコーディング比率によってｄ、ｋ条件に符合するシーケンスに変調するエンコーディング手段と;
前記変調された各ｄ、ｋ条件適合シーケンスに対して、ビット内のデジタル合計の変動の推移を検出して、その変動推移の符号変化回数を計数し、この計数値がデジタル合計の変動推移が指定された基準値を超過したか否かに対する情報を決定する判断手段；及び
前記判断手段で決定された情報に基づいて、前記変調されたｄ、ｋ条件適合シーケンスを選別して、選別されたシーケンスでデジタル合計の符号変化が最大であるｄ、ｋ条件適合シーケンスを記録または伝送のためのシーケンスとして選択する選択手段を含むことを特徴とする一連のデータワードを変調信号に変換する装置。 - 前記判断手段は、前記デジタル合計の変動推移から最大変化値を算出して、その最大変化値が前記指定された基準値を超過したか否かを表示し、前記選択手段は前記表示された情報に基づいて、前記基準値を超過しないｄ、ｋ条件適合シーケンスを選別することを特徴とする請求項１１に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する装置。
- 前記判断手段で算出する最大変化値は、ビット内のデジタル合計の絶対値が最大になる値であることを特徴とする請求項１２に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する装置。
- 前記選択手段は、前記算出された最大変化値が指定された基準値を超過しないｄ、ｋ条件適合シーケンスが存在しない場合には、前記変調されたｄ、ｋ条件適合シーケンス中、デジタル合計の符号変化が最大であるｄ、ｋ条件適合シーケンスを選択することを特徴とする請求項１２に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する装置。
- 前記判断手段は、前記変調されたｄ、ｋ条件適合シーケンス内の連続的な‘０’の長さと、最も短いＴ（Ｔｍｉｎ）の反復回数に比例する減点を付与する過程をさらに実施することを特徴とする請求項１１に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する装置。
- 前記選択手段は、前記計数された符号変化回数が最大であるｄ、ｋ条件適合シーケンスが複数存在する場合には、前記判断手段でそれらのシーケンスに対して付与した減点に基づいて一つのｄ、ｋ条件適合シーケンスを選択することを特徴とする請求項１５に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する装置。
- 前記判断手段は、前記デジタル合計の変動推移が前記指定された基準値の超過する回数を算出し、前記選択手段は前記算出された回数が最低のｄ、ｋ条件適合シーケンスを選別することを特徴とする請求項１１に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する装置。
- 前記選択手段は、前記計数された符号変化回数が最大であるｄ、ｋ条件適合シーケンスが複数存在する場合には、前記算出された最大変化値が最小であるｄ、ｋ条件適合シーケンスを記録のためのシーケンスとして選択することを特徴とする請求項１２または１７に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する方法。
- 前記判断手段は、各シーケンスのビット終端におけるデジタル合計をさらに算出するが、前記選択手段は、前記計数された符号変化回数が最大であるｄ、ｋ条件適合シーケンスが複数存在する場合には前記算出されたビット終端におけるデジタル合計がより小さいｄ、ｋ条件適合シーケンスを選択することを特徴とする請求項１２または１７に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する装置。
- 前記判断手段は、前記変調された各ｄ、ｋ条件適合シーケンスの記録用同期パターンを含むか否かをさらに確認してこれを表示し、前記選択手段は同期パターンが含まれたｄ、ｋ条件適合シーケンスを排除した後、前記判断手段で決定された情報に基づいてｄ、ｋ条件適合シーケンスを選別することを特徴とする請求項１２または１７に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する装置。
- 前記発生手段は、生成した複数のシーケンスをスクランブリングする過程をさらに実施することを特徴とする請求項１１に記載の一連のデータワードを変調信号に変換する装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020010049629A KR100773611B1 (ko) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법 |
| KR2001-49629 | 2001-08-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003087122A JP2003087122A (ja) | 2003-03-20 |
| JP4049635B2 true JP4049635B2 (ja) | 2008-02-20 |
Family
ID=19713294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002238194A Expired - Fee Related JP4049635B2 (ja) | 2001-08-17 | 2002-08-19 | 一連のデータワードを変調信号に変換する方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6731228B2 (ja) |
| JP (1) | JP4049635B2 (ja) |
| KR (1) | KR100773611B1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7330320B1 (en) * | 2003-06-16 | 2008-02-12 | Marvell International Ltd. | Method and apparatus to limit DC-level in coded data |
| US7084789B2 (en) * | 2003-11-17 | 2006-08-01 | Seagate Technology Llc | DC-free code having limited error propagation and limited complexity |
| US8611195B2 (en) | 2003-11-21 | 2013-12-17 | Koninklijke Philips N.V. | Detection of data in burst cutting area of optical disk |
| PL1687823T3 (pl) * | 2003-11-21 | 2018-07-31 | Koninklijke Philips N.V. | Nagrywanie i odtwarzanie obszarów burst cutting area |
| US7164371B2 (en) * | 2004-07-30 | 2007-01-16 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method and apparatus for data coding for high density recording channels exhibiting low frequency contents |
| US20090046556A1 (en) * | 2006-02-14 | 2009-02-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Bit detection for optical disc reading |
| US7683810B2 (en) * | 2008-04-23 | 2010-03-23 | Seagate Technology Llc | Code design with decreased transition density and reduced running digital sum |
| US7741980B2 (en) * | 2008-09-03 | 2010-06-22 | Seagate Technology Llc | Providing running digital sum control in a precoded bit stream using precoder aware encoding |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1040824C (zh) * | 1994-07-08 | 1998-11-18 | 日本胜利株式会社 | 数字调制/解调方法和设备 |
| JPH08227559A (ja) * | 1995-02-21 | 1996-09-03 | Victor Co Of Japan Ltd | ディジタル信号変調装置 |
| JPH10134519A (ja) * | 1996-10-31 | 1998-05-22 | Sony Corp | 変調装置および復調装置とそれらの方法 |
| JP3352348B2 (ja) * | 1997-02-20 | 2002-12-03 | 株式会社日立製作所 | 符号変調回路 |
| TW538372B (en) * | 1999-10-02 | 2003-06-21 | Mediatek Inc | Zero digital sum value control device and method |
| KR100724354B1 (ko) * | 2001-03-24 | 2007-06-04 | 엘지전자 주식회사 | 디지털 데이터 변조 방법 및 그 장치 |
-
2001
- 2001-08-17 KR KR1020010049629A patent/KR100773611B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-08-19 JP JP2002238194A patent/JP4049635B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-08-19 US US10/222,921 patent/US6731228B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6731228B2 (en) | 2004-05-04 |
| KR20030015738A (ko) | 2003-02-25 |
| JP2003087122A (ja) | 2003-03-20 |
| US20030132865A1 (en) | 2003-07-17 |
| KR100773611B1 (ko) | 2007-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100753966B1 (ko) | 연속 최소 런 길이 제한이 있는 변조/복조 장치 및 방법 | |
| JP2004289520A (ja) | 符号化装置および符号化方法、記録媒体、並びにプログラム | |
| US6829306B2 (en) | Method and apparatus of converting a series of data words into a modulated signal | |
| JP3793535B2 (ja) | 一連のデータワードを変調信号に変換する方法 | |
| JP4049635B2 (ja) | 一連のデータワードを変調信号に変換する方法及び装置 | |
| JPH07118657B2 (ja) | ２進デ−タ符号化及び復号化方式 | |
| JP2004518241A (ja) | 一連のｍビットの情報ワードを被変調信号に変換する方法 | |
| US8059017B2 (en) | Code sequence generation method, modulation apparatus, modulation method, modulation program, demodulation apparatus, demodulation method, demodulation program and storage medium | |
| JP2006166484A (ja) | 復号装置および復号方法、並びに、記録媒体 | |
| KR100424483B1 (ko) | 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법 및 장치 | |
| KR100531781B1 (ko) | 디지털 데이터 변조 방법/장치 및 이를 이용하여 생성된변조된 데이터 기록매체 | |
| KR100407496B1 (ko) | 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법 및 장치 | |
| KR100817936B1 (ko) | 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법 및 장치 | |
| JPH02265330A (ja) | 符号変換装置 | |
| KR20030010357A (ko) | 정보를 코딩/디코딩하는 방법 및 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050819 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070904 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070911 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070918 |
|
| 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: 20071030 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071127 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101207 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |