JP4078734B2 - 符号化回路および符号化方法 - Google Patents
符号化回路および符号化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4078734B2 JP4078734B2 JP30679298A JP30679298A JP4078734B2 JP 4078734 B2 JP4078734 B2 JP 4078734B2 JP 30679298 A JP30679298 A JP 30679298A JP 30679298 A JP30679298 A JP 30679298A JP 4078734 B2 JP4078734 B2 JP 4078734B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- run length
- maximum
- codeword
- bits
- encoding
- 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
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁気記録等における符号化回路および符号化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ディジタル磁気記録における信号処理方式として、パーシャルレスポンスと最尤復号とを組合わせて、変調符号の制約条件を利用して最尤復号を行うトレリスコーデッドパーシャルレスポンスは、高密度記録に有利な方式である。
【0003】
パーシャルレスポンスとして通常用いられる拡張パーシャルレスポンスクラス4(以下、EPR4と表記する)は、ダイパルスレスポンスの等化波形がサンプル点(シンボル存在点)において(1、1、−1、−1)となるように等化する方式である。EPR4のシステム多項式は、以下の式(1)のように表される。式(1)において、Dは1ビット遅延演算子である。
【0004】
G(D)=(1−D)×(1+D)2 (1)
EPR4と変調符号の制約条件とを利用して最尤復号を行う、トレリスコーデッド拡張パーシャルレスポンスクラス4(以下、TCEPR4と表記する)について以下に説明する。図20にTCEPR4を行う構成の一例を示す。記録すべき入力データIが符号化器201に入力されて所定の符号化処理を施されることによって符号化データCOとされ、磁気記録チャンネル202に供給される。
【0005】
ここで、符号化器201の前段には、必要に応じて2進データへの変換を行う構成が設けられており、入力データIは2進データとされている。磁気記録チャンネル202は、符号化データCOに基づいて記録のための信号処理を行う記録回路、記録用磁気ヘッド、磁気記録媒体および再生用ヘッドとその後段の信号処理回路等を含むものである。すなわち、磁気記録チャンネル202は、磁気記録媒体に対する書込み/読出しを行う部分である。
【0006】
磁気記録チャンネル202が生成した磁気記録媒体からの再生信号が等化器203によって等化処理され、最尤復号器204に供給される。最尤復号器204は、等化器203の出力に基づく最尤復号を行う。さらに、最尤復号器204の出力に基づいて復号化器205が行う復号化処理の結果として、記録された情報が最終的に再生される。実際には、A/D変換によって得られる信号サンプリングデータをディジタル処理することにより、磁気記録チャンネル202の後段での再生処理が行われる。
【0007】
等化器203の出力、すなわち、磁気記録チャンネル202が出力する再生信号が等化処理されて得られた信号(以下、再生等化信号と表記する)は、(−2、−1、0、+1、+2)の5つのレベルをとる。再生等化信号の一例を図21に示す。このような再生等化信号を2進データ、すなわち、磁気記録チャンネル202による記録/再生に係る処理が行われる以前の符号化データCOに戻すために、最尤復号の一方式であるビタビ復号が用いられる。
【0008】
ビタビ復号は、各サンプリングデータの値と共にその前後のサンプリングデータの値をも用いる計算処理によって、再生される符号化データとしてとり得る系列の中で最も確からしい最尤系列(パス)を推定していく方法であり、高い検出能力を有する。但し、再生等化信号の値の系列によっては、上述したような計算処理の結果に基づいて最尤系列を容易に確定することができない場合がある。このような場合には、最尤系列が確定するまで計算処理の結果がビタビ復号器内のメモリにストックされ続ける。このため、未確定系列、すなわち最尤系列が確定するまでに計算処理の対象とされる系列の系列長がメモリ長を越えると、オーバーフローによってエラーが生じるおそれがある。
【0009】
オーバーフローが生じる場合の1つとして、再生等化信号の値の系列が最尤系列が永久に確定されないようなものである場合がある。このような系列を準破滅的(Quasi Catastrophic) シ−ケンスと称する。また、準破滅的シ−ケンス以外にも、最尤系列が確定する前に未確定系列の系列長がメモリ長を越える場合に、オーバーフローが生じ得る。従って、準破滅的シ−ケンスを取り除き、かつ、それ以外の場合にも未確定系列の系列長をビタビ復号器のメモリ長以下にすることができれば、オーバーフローが生じないようにすることが可能となる。
【0010】
オーバーフローの発生を回避するために、一般には信号の符号化がなされる。符号化は、情報語としての2進データを所定の変換規則に従って記録語としての2進データに変換する処理であり、符号化によって得られる記録語が磁気記録チャンネル202に記録/再生される。再生時には、再生信号に基く上述したような最尤復号後のデータを記録語を得るための変換規則とは逆に変換して元の情報語を再生する。
【0011】
例えば図20においては、情報語がIであり、記録語がCOである。そして、所定の変換規則が符号化器201が行う符号化の規則である。再生系において最尤復号器204による最尤復号後のデータが復号化器205によって逆変換処理としての復号化処理を施されて元の情報語が再生される。
【0012】
一方、TCEPR4のシステム多項式が上述の式(1)のように表されるので、TCEPR4チャンネルの伝達関数は、ナイキスト周波数がヌルであるスペクトラムとなる。符号化においても、符号語系列の'1' 、'0' を電流の向きに対応させて記録する場合の記録電流のPower Spectrum Densityにおいてナイキスト周波数での周波数成分がヌルとなるように符号変換を行う。チャンネルの伝達関数の周波数成分がヌルである周波数において符号語系列のPower Spectrum Densityの周波数成分がヌルとなるように符号化することにより、復号時の信号検出利得を高めることが可能となる。
【0013】
ビタビ復号時のオーバーフローを回避し、且つ信号検出利得を高めるために次のような符号化が行われる。すなわち、ADS(Alternating Digital Sum) の変化範囲(Variation)を制限することによって、ナイキスト周波数成分がヌルとなるような符号化が可能である。TCEPR4では、このADSの変化範囲制限を満たす符号語が使用される。
【0014】
入力2進データの総ビット数をnとすると、系列{a0 ,・・・,an-1 }のADSは、式(2)のように表される。
【0015】
【数1】
【0016】
例えば図22に示す符号化状態遷移図の下での符号化により、ADSの変化範囲が最大10に制限された符号語系列が生成される。ADSの変化範囲に制限を課した場合には、TCEPR4チャンネルからの出力系列間の最小ユークリッド距離の2乗が6となり、高い信号検出利得が得られる。
【0017】
ADSの変化範囲が最大10に制限された符号化を行う時に、例えば18ビットの符号語がとり得るトレリスの一例を図22に示す。図22に示すような、符号語のバウンダリにおいて符号化状態をシフトさせる方法を用いると、符号語長の4倍程度の長さのパスメモリを用意することにより、オーバーフローを回避することが可能となる。図22に示すトレリス遷移を満たす18ビットの符号語を用いて、16ビットの情報語を18ビットの符号語に変換する16/18符号化を行うことにより、ADSの変化範囲が最大10に制限され、また、ビタビ復号回路の系列を確定させることができる。この場合、再生信号のゼロランレングスは最大10に制限することができる。
【0018】
上述したような従来の技術については、例えば特願平09−321581号公報、および電気通信学会信学技法MR97−67(1997−12)に、符号構成方法に係る詳細な記載がなされている。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパーシャルレスポンスと最尤復号とを組み合わせたチャンネルに係る符号化を行う符号化回路において、ゼロランレングスのみを制限する符号化手法が用いられていた。このような符号化手法においては、プリコーディングを行わない場合には等化処理後のゼロランレングスを制限することができないという問題があった。このような場合には、ビタビ復号器におけるオーバーフローの発生を防止できないおそれがある。
【0020】
また、従来用いられていた16/18符号は、等化処理後の最大ゼロランレングスが10とされる符号である。このため、PLLによってクロック再生を行う場合に再生波形からクロック成分を抽出する頻度が最悪の場合10サンプルに1回となり、安定なクロックの再生を妨げるという問題があった。このため、再生波形から充分な頻度でクロック成分を抽出できるように、等化処理後の最大ゼロランレングスをさらに小さい値に制限することが望まれていた。
【0021】
従って、この発明の目的は、プリコーディングを行わない場合にもビタビ復号器におけるオーバーフローの発生を確実に防止し、また、クロックの再生を安定なものとすることが可能な磁気記録等における符号化回路および符号化方法を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、パーシャルレスポンスと最尤復号とを組合わせたチャンネルに係る符号化を行う符号化回路において、
情報語としての16ビットを単位とする2進データ列を、符号語としての18ビットを単位とする2進データ列に変換する16/18変換を行う16/18変換手段を有し、
16/18変換手段は、
情報語としての16ビットを単位とする2進データ列に対応して9ビットを単位とする所定のサブ符号語を組合わせることにより、符号語系列のADSの変化範囲が10以下に制限され、符号語系列から準破滅的シーケンスが除去され、
サブ符号語を接続した符号語系列において、最大ゼロランレングス、最大 '1' ランレングス、最大 '10' ランレングスおよび最大 '01' ランレングスが制限された符号語としての18ビットを単位とする2進データ列を生成することを特徴とする符号化回路である。
【0023】
請求項3の発明は、パーシャルレスポンスと最尤復号とを組合わせたチャンネルに係る符号化を行う符号化方法において、
情報語としての16ビットを単位とする2進データ列を、符号語としての18ビットを単位とする2進データ列に変換する16/18変換を行う16/18変換ステップを有し、
16/18変換ステップは、
情報語としての16ビットを単位とする2進データ列に対応して9ビットを単位とする所定のサブ符号語を組合わせることにより、符号語系列のADSの変化範囲が10以下に制限され、符号語系列から準破滅的シーケンスが除去され、
サブ符号語を接続した符号語系列において、最大ゼロランレングス、最大 '1' ランレングス、最大 '10' ランレングスおよび最大 '01' ランレングスが制限された符号語としての18ビットを単位とする2進データ列を生成することを特徴とする符号化方法である。
【0027】
以上のような発明によれば、プリコーディングを行わない場合にも、再生時における等化処理後の最大ゼロランレングスを制限することができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図1に、この発明を適用したディジタル磁気記録再生装置の構成の一例を示す。記録すべきデータが入力端子1から入力され、シリアル/パラレル変換器2に供給される。シリアル/パラレル変換器2は、入力データを16ビットデータに区切り、16/18符号化器3に供給する。16/18符号化器3は、この16ビットデータを符号化処理し、18ビットの符号語を生成する。パラレル/シリアル変換器4は、この18ビットの符号語をシリアルのデータ列に変換して、EPR4チャンネル5に供給する。
【0029】
ここで、EPR4チャンネル5は、パラレル/シリアル変換器4の出力に基づいて記録のための信号を生成する記録信号処理回路、磁気記録媒体、磁気記録媒体に記録再生を行う磁気ヘッド、および磁気ヘッドが再生する再生信号に所定の処理を施す再生信号処理回路等を含む。再生信号処理回路において、再生信号が、ダイパルスレスポンスがEPR4基準である(1、1、−1、−1)に合うように等化され、さらに、ディジタル信号サンプルとされる。このディジタル信号サンプルがEPR4チャンネル5の出力として位相検出器6およびビタビ復号器7に供給される。
【0030】
位相検出器6は、EPR4チャンネル5から供給されるディジタル信号サンプルに基づいて位相検出を行うことによって同期情報を生成し、生成した同期情報を、出力端子12を介して図示しない同期回路に供給する。また、ビタビ復号器7は、EPR4チャンネル5から供給されるディジタル信号サンプルを最尤復号して最尤復号データを生成し、生成した最尤復号データをシリアル/パラレル変換器8に供給する。シリアル/パラレル変換器8は、この最尤復号データを18ビットに区切り、各18ビットデータを16/18復号化器9に供給する。16/18復号化器9は、この18ビットデータに、16/18符号化器3による符号化に対応する復号化処理を施すことによって16ビットデータの復号語を生成し、パラレル/シリアル変換器10に供給する。パラレル/シリアル変換器10は、16/18復号化器9から供給される16ビットデータをシリアルのデータ列からなる再生データに変換し、出力端子11を介して外部に出力する。
【0031】
ビタビ復号器7について図2および図3を参照して説明する。図2は、2ビットの再生信号入力に対して、ビタビ復号器が追跡するトレリス遷移である。図2の左側の図は、EPR4チャンネル(1−D)(1+D)2 の出力系列の8状態をそれぞれ以下のように表現し、これら8状態をひとかたまりとして符号語トレリスに組込んだものである。
【0032】
(000),(001),(010),(011),(100),(101),(110),(111)
これら8状態のひとかたまりが符号化状態の1つの状態に対応している。実線の矢印は、NRZすなわち符号化器出力が1である時の状態遷移、破線の矢印は、NRZが0である時の状態遷移を示している。各矢印に付されている符号は、(NRZ/EPR4チャンネル出力)を表す。例えば(0/−1)は、EPR4チャンネル出力すなわちビタビ復号器入力が−1の時は、ビタビ復号器出力すなわち16/18復号化回路入力が0であることを表示している。
【0033】
また、図2の右側の図は、図2の左側の図を簡略表現したものである。すなわち、NRZが1である時に生じる8つの状態遷移をまとめて1つの実線で示し、NRZが0である時に生じる8つの状態遷移をまとめて1つの破線で示したものである。このような簡略表現を用いて、ビタビ復号器7の動作は、図3に示すようなトレリス遷移の繰返しとされる。図3のトレリス状態番号は、後述する図4の符号化状態遷移図の状態番号に対応している。かかる動作を実現するビタビ復号器7は、EPRチャンネル5の出力に基づく計算処理を行う計算処理回路と共に、上述したトレリス構造に従って連結されたパラレルロード/シリアルシフトレジスタ等を有する構成とされる。
【0034】
ここで、再生信号入力に基づいてビタビ復号器7中のパラレルロード/シリアルシフトレジスタ等の動作タイミングを指令するクロックを安定的に生成するためには、PLLによってクロック再生を行う場合に再生波形からクロック成分を抽出する頻度がある程度以上大きくなるように、最大ゼロランレングスを制限するように符号化する必要がある。
【0035】
次に、16/18符号化器3の動作原理について説明する。この発明の一実施形態において16ビットの情報語に対する符号語を選択するために用いる、ADSの変化範囲を10に制限した符号化状態遷移図を図4に示す。図4において、符号化状態3および7から始まり、同じく符号化状態3および7で終わる符号語長18ビットの符号語のトレリス遷移図を求めると、図5のようになる。さらに、図6は、図5においてビタビ復号器のメモリオーバオフローを防止するために、符号語の終わる状態を符号化状態3、5および7とし、符号語のバウンダリで符号化状態をシフトさせるようにした場合のトレリス遷移図である。
【0036】
バウンダリで符号化状態をシフトさせることにより、オーバーフローを生じさせる系列が取り除かれ、準破滅的シーケンスが除去される。このような符号化方法を用いると、オーバーフローを引き起こす系列が符号語長の2倍の長さまで連続することになり、ビタビ復号器中のパスメモリ長は32ビット必要となる。但し、最尤復号においてトレリスのクロス遷移を許す場合には、パスメモリ長として72ビット必要である。
【0037】
次に、図6に示したトレリス遷移を満足し、且つ、(1−D2 )等化後の再生信号のゼロランレングスが6に制限されている16/18符号の構成方法について説明する。(1−D2 )等化後の再生信号のゼロランレングスを6に制限するために、符号語の最大ゼロランレングスおよび最大'1' ランレングスを8に制限すれば良い。また、最大'01'ランレングスおよび最大'10'ランレングスをも8に制限すれば良い。なお、'01'ランレングスが例えば4の場合には、'0101 ' の系列が含まれ、'01'ランレングスが例えば5の場合には、'01010' の系列が含まれることになる。また、'10'ランレングスが例えば4の場合には、'1010'の系列が含まれ、'10'ランレングスが例えば5の場合には、'10101' の系列が含まれることになる。
【0038】
このような制限について、図7を参照して説明する。図7Aは、符号語の系列からなる出力ビット中でゼロランレングスが8である場合に、かかる出力ビットに(1−D)、および(1−D)(1+D)=(1−D2 )等化が施されてなるビット列を示す。この場合、(1−D)(1+D)=(1−D2 )等化が施されてなるビット列において、ゼロランレングスが6に制限される。
【0039】
また、図7Bは、符号語の系列からなる出力ビット中で'1' ランレングスが8である場合に、かかる出力ビットに(1−D)、および(1−D)(1+D)=(1−D2 )等化が施されてなるビット列を示す。この場合、(1−D)(1+D)=(1−D2 )等化が施されてなるビット列において、'1' ランレングスが6に制限される。さらに、図7Cは、符号語の系列からなる出力ビット中で'01'ランレングスが8である場合に、かかる出力ビットに(1−D)、および(1−D)(1+D)=(1−D2 )等化が施されてなるビット列を示す。この場合、(1−D)(1+D)=(1−D2 )等化が施されてなるビット列において、ゼロランレングスが6に制限される。
【0040】
上述したような制限が課された出力ビットを生成するための、符号語の生成方法について以下に説明する。まず、符号長18ビットの符号語cを以下の式(3)のように定義する。
【0041】
符号語 c = ( c0 ,c1 ,c2 ,c3 ,c4 ,c5 ,c6 ,c7 ,c8 ,c9 ,c10 , c11
c12, c 13 , c14 ,c 15 ,c 16 ,c 17 ) (3)
そして、図6のトレリス遷移を満たす18ビット系列のうち、図8に示す符号語集合S0〜S7を符号として使用する。図8において、各項目は以下のような意味を有する。
【0042】
zl:符号語の最大ゼロランレングス
pl:符号語の最大'1' ランレングス
zpl:符号語の最大'01'ランレングス
pzl:符号語の最大'10'ランレングス
zlh :符号語の先頭の最大ゼロランレングス
plh :符号語の先頭の最大'1' ランレングス
zplh :符号語の先頭の最大'01'ランレングス
pzlh :符号語の先頭の最大'10'ランレングス
zlt :符号語の末尾の最大ゼロランレングス
plt :符号語の末尾の最大'1' ランレングス
zplt :符号語の末尾の最大'01'ランレングス
pzlt :符号語の末尾の最大'10'ランレングス
ここで、符号語の遷移するトレリスは上下対称であるため、以下の(a)〜(d)の関係がある。これらの関係を利用して、符号語テーブルのハードウエア量を削減することが可能となる。
【0043】
(a)集合S0の各要素をビット反転した集合は、集合S4に等しい。
【0044】
(b)集合S1の各要素をビット反転した集合は、集合S5に等しい。
【0045】
(c)集合S2の各要素をビット反転した集合は、集合S6に等しい。
【0046】
(d)集合S3の各要素をビット反転した集合は、集合S7に等しい。
【0047】
また、図8中の各符号語集合に属する符号語のバウンダリでの状態遷移を、後続する符号語が属する符号語集合との関係において図9に示すように定義する。
【0048】
以上のような符号化により、再生時のゼロランレングスが6に制限された符号語系列を生成することが可能となる。例えば、符号語Aの次に符号語Bが選択され、{符号語A,符号語B}のように連続した系列が記録される場合を考える。符号語A(符号語集合S0)の末尾が00である時(b,dで終わる時)、次の符号語Bは符号語集合S0あるいはS5の要素である符号語の内から選択される。
【0049】
末尾が00である符号語Aは、符号語末尾のゼロランレングス制限により末尾のゼロランレングスが5となる。また、符号語Bの先頭のゼロランレングスは最大3であり、'1' ランレングスは最大8である。符号語Aと符号語Bとを組合わせた場合、符号語A、Bのつなぎめにおいて、最大ゼロランレングス、最大'1' ランレングスが共に8とされる。また、符号語A,Bそのものの最大ゼロランレングス、最大'1' ランレングスも共に8とされているので、系列{符号語A,符号語B}は最大ゼロランレングス、最大'1' ランレングスが共に8に制限されることになる。同様に、最大'01'ランレングスは8に制限される。従って、図7を参照して上述したように、(1−D2 )等化後の系列におけるゼロランレングスは最大で6となる。
【0050】
以下、この発明に係る符号化手法の具体例について説明する。まず、符号長18ビットの符号語cを以下の式(4)のように定義する。
【0051】
符号語c = ( c0 ,c1 ,c2 ,c3 ,c4 ,c5 ,c6 ,c7 ,c8 ,c9 ,c10 , c11
c12, c 13 , c14 ,c 15 ,c 16 ,c 17 ) (4)
このような符号語長18ビットの符号語を求める目的で符号長9ビットのサブ符号語を考える。サブ符号語集合から、サブ符号語hとサブ符号語tの2つの符号長9ビットの符号を選択し、組合わせることにより、符号語cを求める。
【0052】
符号語c = (サブ符号語h,サブ符号語t) (5)
(4)、(5)より、サブ符号語h,サブ符号語tは、それぞれ以下のようになる。
【0053】
サブ符号語h= ( c0 ,c1 ,c2 ,c3 ,c4 ,c5 ,c6 ,c7 ,c8 ) (6)
サブ符号語t= ( c9 ,c10,c11,c12,c13,c14,c15,c16,c17 ) (7)
(5)に従って生成される符号語cについての符号化状態遷移図を図10に示す。ここで符号語集合S0,S1,S2,S3を図10のz1,z2,z3,z4,z5,z6をそれぞれ通る符号語の集合に分けて考える。この時、サブ符号語h,サブ符号語tを、次のような集合に分割する。
【0054】
まず、符号語の上位9ビットのサブ符号語hを、z1,z2,z3,z4,z5,z6をそれぞれ通る次のような符号語の集合に分割する。
【0055】
S0z1,S0z2,S0z3,S0z4,S0z5,S0z6,
S1z1,S1z2,S1z3,S1z4,S1z5,S1z6,
S2z1,S2z2,S2z3,S2z4,S2z5,S2z6,
S3z1,S3z2,S3z3,S3z4,S3z5,S3z6,
S4z1,S4z2,S4z3,S4z4,S4z5,S4z6,
S5z1,S5z2,S5z3,S5z4,S5z5,S5z6,
S6z1,S6z2,S6z3,S6z4,S6z5,S6z6,
S7z1,S7z2,S7z3,S7z4,S7z5,S7z6
ここで、例えば、S0z1は、状態S0から始まり、状態z1で終わる9ビットのサブ符号語hを意味する。これらの各部分集合の要素を16進数で記載したものが図11、図12および図13である。図11〜図13には、状態S0,S1,S2,S3の何れかから始まるものが記載されている。これは、上述したように、状態S4,S5,S6,S7から始まる符号語は、それぞれ、状態S1,S2,S3,S4から始まる符号語をビット反転することによって得られるので,状態S4,S5,S6,S7から始まる符号語の記載を省略したためである。
【0056】
また、符号語の下位9ビットのサブ符号語tに対しても、同様に、z1,z2,z3,z4,z5,z6のそれぞれを通る、以下のような集合に分割する。
【0057】
z1a,z1b,z1c,z1d,z2a,z2b,z2c,z2d,
z3a,z3b,z3c,z3d,z4a,z4b,z4c,z4d,
z5a,z5b,z5c,z5d,z6a,z6b,z6c,z6d
ここで、例えばz1aは、状態z1から始まり、状態aで終わる9ビットのサブ符号語tを意味する。これらの各集合の要素を16進数で記載したものが図14、図15および図16である。図14〜図16には、状態z1,z2,z3の何れかから始まるものが記載されている。これは、上述したように、状態z4,z5,z6から始まる符号語は、それぞれ、状態z1,z2,z3から始まる符号語をビット反転することによって得られるので,状態z4,z5,z6から始まる符号語の記載を省略したためである。
【0058】
上述したような、サブ符号語hの部分集合とサブ符号語tの部分集合との組合わせを考える。この時、組合わせの条件として、図17中のA,B,C,D,E,F,G,H,I,Jを用いる。このような組合わせの条件の下でのサブ符号語hの部分集合とサブ符号語tの部分集合との組合わせは、図18のようになる。図18中では、符号語の上位9ビットのサブ符号語hとして、状態S0,S1,S2,S3の何れかから始まるもののみが記載されている。これは、上述したように、状態S4,S5,S6,S7から始まる符号語は、それぞれ、状態S1,S2,S3,S4から始まる符号語をビット反転することによって得られるので,図18中での記載を省略したためである。
【0059】
また、図18では、z1,z2,z3,z4,z5を通るサブ符号語hと組合わされるサブ符号語tとして、集合z4a,z4b,z4c,z4d,z5a,z5b,z5c,z5d,z6a,z6b,z6c,z6dの要素であるものについての記載が省略されている。これらについては、それぞれ、集合z3d,z3c,z3b,z3a,z2d,z2c,z2b,z2a,z1d,z1c,z1b,z1aの要素をビット反転することによって得られるので、図18中での記載を省略したためである。
【0060】
次に、図18に記載された組合わせに従って生成される18ビット符号について、具体的に説明する。一例として、サブ符号語hが集合S0z1−Aの要素であり、また、サブ符号語tが集合z1a−Aの要素である場合を考える。集合S0z1−Aの要素は、状態S0から始まり状態z1を通る。サブ符号語hの末尾はゼロランレングスおよび'1' ランレングスが5以下に制限されている.また、集合z1a−Aの要素は、状態z1から始まり、aで終わる。サブ符号語tの先頭はゼロランレングスおよび'1' ランレングスが3以下に制限されている。従って、かかる一例に係る組合わせにおいては、サブ符号語hとサブ符号語tとのつなぎめにおいてゼロランレングス、'1' ランレングスが何れも最大8に制限される。同様に、'01'ランレングスおよび'10'ランレングスが何れも最大8に制限される。
【0061】
図18中の他の組合わせについても、同様に、サブ符号語hとサブ符号語tとを組合わせてなる符号語において、ゼロランレングス、'1' ランレングス、'01'ランレングスおよび'10'ランレングスが何れも最大8に制限される。また、このような組合わせによって構成される各符号語からなる符号語系列内でも、上述したような符号語集合の状態遷移を考慮することにより、ゼロランレングス、'1' ランレングス、'01'ランレングスおよび'10'ランレングスが何れも最大8に制限される。
【0062】
以上のような符号語の生成を行う16/18符号化回路3の構成の一例を図19に示す。16ビット毎の情報語がプリエンコーダ30に供給される。プリエンコーダ30は、供給される情報語に基づいて、サブ符号語hとサブ符号語tとに組合わせを選択する。この選択結果がサブ符号語h,tを予め記憶しているサブ符号語用ROM31に供給される。サブ符号語用ROM31は、供給される選択結果によって指示されるサブ符号語h,tを出力する。出力されるサブ符号語h,tから、後段の符号語生成回路(図示せず)が18ビットの符号語を生成する。このような構成においては、ハードウエアの規模を縮小することが可能となる。
【0063】
一方、16/18復号化器9(図1参照)は、16/18符号化回路3による符号化に対応する復号化処理を行う機能を有する、例えば以下のようなものであれば良い。すなわち、サブ符号語として使用されるビット列を記憶するROM等の記憶回路を有し、かかるROM等の記憶内容を参照して、供給される18ビット毎の符号語からサブ符号語hとサブ符号語tとを検出する。そして、検出結果に基づいて、元の16ビットの情報語を得る。このような構成において、上述したようなサブ符号語hとサブ符号語tを記憶していれば良いので、ハードウエアの規模を縮小することが可能となる。
【0064】
上述したこの発明の一実施形態は、この発明をディジタル磁気記録再生装置に適用したものであるが、この発明は、パーシャルレスポンスと最尤復号とを組合わせたチャンネルに係る符号化を行う符号化回路、そのような符号化回路によって生成される符号を復号化する復号化回路、およびそのような符号化回路および/または符号化回路を有するディジタル信号記録および/または再生装置に適用することができる。例えば、光磁気ディスク(MO)相変化型ディスクPD、CD−E(CD-Erasable )等の書き換え可能ディスク、CD−R等の追記型ディスク、CD−ROM等の読み出し専用ディスクから情報を再生する情報再生装置光ディスク装置、等のディジタル信号記録再生装置に適用することができる。
【0065】
また、この発明は、上述した実施形態に限定されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の応用および変形が考えられる。
【0066】
【発明の効果】
上述したように、この発明は、パーシャルレスポンスと最尤復号とを組合わせたチャンネルに係る符号化を行う符号化回路において、出力する符号について、最大ゼロランレングス、最大'1' ランレングス、最大'10'ランレングスおよび最大'01'ランレングスを制限するようにしたものである。
【0067】
このため、再生時における等化処理後の最大ゼロランレングスが制限されるので、再生信号からのクロック再生を安定的に行うことができる。
【0068】
また、9ビットのサブ符号語の組合わせによって18ビットの符号語を生成するようにしたので、符号化回路および復号化回路を構成するハードウエアの規模を縮小することが可能となる。
【0069】
特に、符号化率8/9の符号の内、ADSの変化範囲が制限され、準破滅的シーケンスが除去され、さらに、ビタビ復号器のメモリオーバーフローを防止することができる16/18符号にこの発明を適用して符号の最大ゼロランレングス、最大'1' ランレングス、最大'10'ランレングスおよび最大'01'ランレングスを8に制限するようにした場合には、等化処理後の最大ゼロランレングスが6に制限される。これにより、再生信号からのクロック再生を安定に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態の構成の概略について説明するためのブロック図である。
【図2】この発明の一実施形態において用いられるビタビ復号器のトレリス遷移の一部分について説明するための略線図である。
【図3】この発明の一実施形態において用いられるビタビ復号器のトレリス遷移について説明するための略線図である。
【図4】この発明において使用することができる、ADSの変化範囲が10に制限された状態遷移の一例について説明するための略線図である。
【図5】この発明に係る、ADSの変化範囲が10に制限された符号化トレリス構造について説明するための略線図である。
【図6】この発明に係る、ADSの変化範囲が10に制限された符号化トレリス構造において、状態シフトがなされる場合について説明するための略線図である。
【図7】符号語の系列からなる出力ビットと、かかる出力ビットに等化処理が施されてなるビット列とにおけるゼロランレングスの制限について説明するための略線図である。
【図8】この発明の一実施形態において使用される符号語を要素とする符号語集合について説明するための略線図である。
【図9】図7中の各符号語集合に属する符号語のバウンダリでの状態遷移について説明するための略線図である。
【図10】この発明の一実施形態において、サブ符号語hおよびtから構成される符号語Cについての符号化状態遷移図の一例を示す略線図である。
【図11】サブ符号語hを要素とする各部分集合の要素を記載した略線図の一部である。
【図12】サブ符号語hを要素とする各部分集合の要素を記載した略線図の他の一部である。
【図13】サブ符号語hを要素とする各部分集合の要素を記載した略線図のさらに他の一部である。
【図14】サブ符号語tを要素とする各部分集合の要素を記載した略線図の一部である。
【図15】サブ符号語tを要素とする各部分集合の要素を記載した略線図の他の一部である。
【図16】サブ符号語tを要素とする各部分集合の要素を記載した略線図のさらに他の一部である。
【図17】この発明の一実施形態において、サブ符号語hおよびtを要素とする各部分集の組合わせに係る条件の一例を示す略線図である。
【図18】サブ符号語hの部分集合とサブ符号語tの部分集合との組合わせについて示す略線図である。
【図19】この発明の一実施形態中の16/18符号化回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図20】従来のTCEPR4チャンネルの一例について説明するためのブロック図である。
【図21】従来のTCEPR4チャンネルにおいて処理される再生等化信号について説明するための略線図である。
【図22】従来のTCEPR4チャンネルにおいて使用される、ADSの変化範囲が10に制限された状態遷移について説明するための略線図である。
【図23】従来のTCEPR4チャンネルにおいて使用される、ADSの変化範囲が10に制限された符号化トレリス構造について説明するための略線図である。
【符号の説明】
3・・・16/18符号化器、5・・・EPRチャンネル、7・・・ビタビ復号器、31・・・サブ符号語用ROM
Claims (2)
- パーシャルレスポンスと最尤復号とを組合わせたチャンネルに係る符号化を行う符号化回路において、
情報語としての16ビットを単位とする2進データ列を、符号語としての18ビットを単位とする2進データ列に変換する16/18変換を行う16/18変換手段を有し、
上記16/18変換手段は、
情報語としての16ビットを単位とする2進データ列に対応して9ビットを単位とする所定のサブ符号語を組合わせることにより、符号語系列のADSの変化範囲が10以下に制限され、符号語系列から準破滅的シーケンスが除去され、
上記サブ符号語を接続した符号語系列において、最大ゼロランレングス、最大 '1' ランレングス、最大 '10' ランレングスおよび最大 '01' ランレングスが制限された符号語としての18ビットを単位とする2進データ列を生成することを特徴とする符号化回路。 - パーシャルレスポンスと最尤復号とを組合わせたチャンネルに係る符号化を行う符号化方法において、
情報語としての16ビットを単位とする2進データ列を、符号語としての18ビットを単位とする2進データ列に変換する16/18変換を行う16/18変換ステップを有し、
上記16/18変換ステップは、
情報語としての16ビットを単位とする2進データ列に対応して9ビットを単位とする所定のサブ符号語を組合わせることにより、符号語系列のADSの変化範囲が10以下に制限され、符号語系列から準破滅的シーケンスが除去され、
上記サブ符号語を接続した符号語系列において、最大ゼロランレングス、最大 '1' ランレングス、最大 '10' ランレングスおよび最大 '01' ランレングスが制限された符号語としての18ビットを単位とする2進データ列を生成することを特徴とする符号化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30679298A JP4078734B2 (ja) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | 符号化回路および符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30679298A JP4078734B2 (ja) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | 符号化回路および符号化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000132919A JP2000132919A (ja) | 2000-05-12 |
JP4078734B2 true JP4078734B2 (ja) | 2008-04-23 |
Family
ID=17961312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30679298A Expired - Fee Related JP4078734B2 (ja) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | 符号化回路および符号化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4078734B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9252996B2 (en) | 2012-06-21 | 2016-02-02 | Micron Technology, Inc. | Apparatuses and methods to change information values |
-
1998
- 1998-10-28 JP JP30679298A patent/JP4078734B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000132919A (ja) | 2000-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7193540B2 (en) | Encoding apparatus and method, recording medium and program | |
US6744580B2 (en) | Method and apparatus for reproducing data and method and apparatus for recording and/or reproducing data | |
JP2002271205A (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 | |
US6861965B2 (en) | Code modulating method and code modulating apparatus, demodulating method and demodulating apparatus, and information recording medium | |
JPH0614617B2 (ja) | 2値符号復号装置 | |
KR100675391B1 (ko) | 검출장치 | |
US6347390B1 (en) | Data encoding method and device, data decoding method and device, and data supply medium | |
US7426681B2 (en) | Viterbi detector | |
JP3916055B2 (ja) | 変調方法、変調装置、記録媒体、復調方法および復調装置 | |
JP3976343B2 (ja) | デジタル情報信号の送信、記録及び再生 | |
US6778483B2 (en) | Multilevel record modulator and demodulator | |
JP4078734B2 (ja) | 符号化回路および符号化方法 | |
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 | |
US6898166B2 (en) | Synchronous signal generating method, recording apparatus, transmitting apparatus, recording medium, and transmission medium | |
US5861825A (en) | Method and device for code modulation, method and device for code demodulation, and method and device for decoding | |
EP0720302B1 (en) | Code modulation method, code demodulation method, and code detection method | |
JP3928186B2 (ja) | ディジタル信号記録装置および再生装置 | |
KR100945183B1 (ko) | 정보어의 신호로의 변환 시스템 | |
US7486209B2 (en) | Demodulation table, demodulating device and demodulating method, program, and recording medium | |
JP3835100B2 (ja) | 信号変調装置、復調装置及び記録媒体 | |
KR100752880B1 (ko) | 정보를 코딩/디코딩하는 방법 및 장치 | |
JP2003060511A (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 | |
JP2002279732A (ja) | 変調方法、変調装置、復調方法、復調装置、記録媒体、伝送装置および伝送方法 | |
JP2000021095A (ja) | 記録再生装置 | |
JP2002261620A (ja) | 変調方法、変調装置、復調装置、復調方法及び記録媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051018 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061212 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070313 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070316 |
|
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: 20080115 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080128 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110215 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110215 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |