JPH01194611A - ４／７符号変換方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、音声や映像のディジタル処理に適した４／
７符号変換方式に関する。

［従来の技術］ ＣＤ（コンパクトディスク）プレーヤにより再生される
コンパクトディスクには、信号再生時のトラッキングサ
ーボに適したＥＦＭ　（８／１４符号変換）記録が採用
されている。第３図に示した従来の８／１４符号器ｌは
、Ｃ１ｒ（Ｃエンコーダ（図示せず）による誤り訂正を
受けた８ビットデータを、変換テーブルに従って１４ビ
ットデータに変換する８／１４変換回路２を有する。８
ビブトデータは、８／１４変換回路２だけでなく、ビッ
ト変換規則に従う結合ビット候補を発生ずる結合ビット
候補発生回路３と結合ビット候補のなかから後述のＤＳ
Ｖ評価に従って最適結合ビットを決定する結合ビット決
定回路４にも供給され、結合ビット決定回路４にて決定
された最適結合ビットを、結合ビット挿入回路５におい
て８／１４変換回路２の出力であるＩ４ビットデータ間
に挿入することにより、１４ビットデータどうしが結合
される。

８／！４変換回路２は、反転を示す“１°と非反転を示
す“Ｏ”の２１４通りの組み合わせパターンのなかから
、「“！”と“Ｉ”の間に０”が２個以上入り、かつ、
“０”の個数が１０個以内である」というビット変換規
則に従って選出した２”（２５６）通りのパターンを、
変換テーブル化して格納したＲＯＭ　（読み出し専用メ
モリ）を有しており、人力された８ビットデータは一義
的に対応する１４ビットデータに変換される。また、１
４ビットデータに間挿する結合ビットの候補を発生する
結合ビット候補発生回路４は、例えば先行する１４ビッ
トデータの最後が“ｌ”で終わり、後続の１４ビットデ
ータが“ｌ”で始まるような場合に対処できるよう、相
前後する１４ビットデ一タ間に３ビットの結合ビットを
挿入することで、ビット変換規則との整合を図るもので
あり、結合ビットとして考えられる４種類のパターン０
００゜００１．０１０，１００のなかから、ビット変換
規則を犯さないパターンを結合ビット候補とじて結合ビ
ット決定回路４に供給する。結合ビット決定回路４は、
結合ビット候補発生回路３から供給される結合ビット候
補から、相前後する１４ビットデータ２８ビットと３ビ
ットの結合ビットを合わせた３１ビット分の信号の直流
成分を示すＤＳＶ（［）ｉｇｉｌａｌ　３ｕｍ　Ｖａｒ
ｉａｔｉｏｎ）を最小にするパターンを、最適な結合ビ
ットとして選択するものである。

ところで、ここで扱うＤＳＶとは、１４ビットデータの
信号波形の高レベルを＋１点、低レベルを一１点とし、
１４ビットデータの進行とともに累積される合計点数を
表すものであり、ＤＳＶの絶対値が小さいほど！４ビッ
トデータの直流成分や低周波成分が少なく、それだけコ
ンパクトディスク表面に付いた傷等による影響を受けに
くくなるため、相前後する１４ビットデータの最後に得
られるＤＳＶを最小とする結合ビットが、最適結合ビッ
トとして選択される。

［発明が解決しようとする課！］ 上記従来の８／！４符号器Ｉは、信号の直流成分を打ち
消すことはできるが、１４ビットデータどうしを接続す
る結合ビットを含めると８ビットデータの変換にかなり
の冗長ビットが必要であり、このため信号の伝送帯域を
徒に広帯域化してしまうといった課題を抱えており、ま
た再生信号の時間軸が揺れたときの符号誤りを起こさな
いための余裕度（ジッタマージン）を表す検出窓幅Ｔｖ
が、ビット間隔Ｔに対して０．４７Ｔと、比較的小さい
等の課題があった。

また、冗長度を４ビット縮め、８／■４符号器ｌの５．
１８７に対し最大符号反転間隔Ｔ　ｗａｘを３．２Ｔに
短縮した８／ｌＯ符号器は、最小符号反転間隔Ｔ　ｗｉ
ｎが０．８Ｔというように比較的小さいために、どうし
ても最高記録周波数が高くなってしまい、そのため記録
系の分解能を高めなければならず、高密度記録にも適さ
ない等の課題があった。さらにまた、８／ＩＯ符号器と
同じ検出窓幅をもつ４１５符号器も、やはり最小符号反
転間隔Ｔ　ｗｉｎが０．８Ｔと小さいため、最高記録周
波数が高くなってしまうといった課題があった。

［課題を解決するための手段］ この発明は、上記課題を解決したものであり、４ビット
データを７ビットデータに符号変換する４／７符号変換
方式であって、４ビットデータの０００１から１１１０
までを、最上位側と最下位側の各２ビットがそれぞれ同
種ビットである７ビットデータに変換する第１の変換テ
ーブルと、４ビットデータの００００と１１１１に対し
、それぞれ符号反転関係にある２種類の７ビットデータ
を変換対象とする第２の変換テーブルとを用意し、第１
の変換テーブルによる符号変換は一義的に、また第２の
変換テーブルによる符号変換では、直前に変換された７
ビットデータの最下位ビットと同種の最上位ビットをも
つ７ビットデータを選択しつつ符号変換することを特徴
とするものである。

［作用］ この発明は、４ビットデータの０００１から１１１０ま
でを、最上位側と最下位側の各２ビットがそれぞれ同種
ビットである７ビットデータに変換する第１の変換テー
ブルと、４ビットデータの００００と１１１１に対し、
それぞれ符号反転関係にある２種類の７ビットデータを
変換対象とする第２の変換テーブルとを用意し、第１の
変換テーブルによる符号変換は一義的に、また第２の変
換テーブルによる符号変換では、直前に変換された７ビ
ットデータの最下位ビットと同種の最上位ビットをもつ
７ビットデータを選択しつつ符号変換することにより、
出カフビットデータの最小符号反転間隔を人力４ビット
データのビット間隔よりも大とする。

［実施例］ 以下、この発明の実施例について、第１．２図を参照し
て説明する。第１図は、この発明の４／７符号変換方式
を適用した４／７符号器の一実施例を示す回路構成図、
第２図は、第１図に示した４／７変換回路に用いる変換
テーブルを示す図である。

第１図中、４／７符号器１１は、４ビットデータを７ビ
ブトデータに符号変換するものであり、符号変換された
７ビットデータをシリアルに結合さ仕た場合に、“０”
又は“ｌ“が少なくも２ビットずつペアとして連続する
ようにしたものである。

この４／７符号器１１は、第１．第２の変換テーブルを
ＲＯＭ化して内蔵する４／７変換回路１２と、この４／
７変換回路１２の出力データを並・直列変換する並・直
列変換回路Ｉ３及び４／７変換回路１２が内蔵する第１
．第２の変換テーブルのうち第２の変換テーブルを選択
するときに、ビット結合量に従うビット選択指令を発す
るビット選択回路１４からなる。

ところで、７個のバイナリビットのすべての組み合わせ
は２７個存在するが、そのなかで最上位側２ビットと最
下位側２ビットが、それぞれ同種ビットで構成されるも
のは、第２図に示した第１の変換テーブルにある１４種
類の４ビットデータ０００１−１１１０に対応する７ビ
ットデータに限られる。すなわち、これら１４種類の７
ビットデータは、いかなる組み合わせで結合しようとも
、全体として必ず同種ビットが２ビット以上は連続する
という、本発明の意図するビット結合量を満足するもの
である。実施例では、こうした事情を踏まえ、４ビット
データのうちの出現頻度の高いデータを、これら１４種
類の７ビットデータに一義的に対応させるよう、第１の
変換テーブルを用意しである。

一方、上記１４種類の４ビットデークに゛比べ、出現頻
度の比較的低い４ビットデータ００００と１１１１に対
しては、上記１４種類を除く７ビットデータのなかから
、それぞれ符号反転関係にある０１１００１１と１００
１１００及び０１１１０００と１０００１１１の各２種
類の７ビットデータを、第２の変換テーブルに格納して
おき、ビット選択回路１４からの選択指令に応じた７ビ
ットデータが選択されるようにしである。

ビット選択回路１４は、直前に変換された７ビットデー
タの最下位ビットと、これから変換しようとする４ビッ
トデータとを監視し、４ビットデータが００００又は１
１１１であるときに、直前に変換された７ビットデータ
の最下位ビットと同種の最上位ビットをもつ７ビブトデ
ータが選択されるよう、４／７変換回路に対してビット
選択指令を供給する。

いま仮に、４ビットデータ０１０１を７ビットデータ０
０００１１１に変換したあと、４ビブトデータ００００
を続いて符号変換するような場合、ｏｔｔｏｏｔｔを選
択したのでは前述のビット結合量に抵触するため、ビッ
ト選択回路１４は、最上位ビットが“１”で始まる７ビ
ットデータ１０ｏｚｏｏを選択すべく、４／７変換回路
Ｉ２に対し選択指令“ｌ“を供給する。また、同様に４
ビットデータ０１０１に続いてｔｉｔｔを符号変換する
場合も、ビット選択回路１４からは選択指令“ｌ”が出
力され、７ビットデータ１０００１１１が選択される。

なお、７ビットデータ０１１ｏｏ　ｔ　ｔやｏ　ｔ　ｔ
　ｔｏｏｏは、選択指令ｍＯ”をもって選択される。

ところで、４ビットデータのビット間隔Ｔに対し、７ビ
ットデータのビット間隔は、４／７・Ｔで表されること
は言うまでもないが、４／７変換回路Ｉ２から得られる
７ビットデータの最小符号反転間隔Ｔｌｌ１ｎは、例え
ば０１１００１１から判るように、７ビットデータのビ
ット間隔４／７Ｔの２倍、すなわち１．１４Ｔであり、
入力４ビットデータのビット間隔Ｔの１．１４倍に相当
する。

従って、４／７変換回路１２から得られる７ビットデー
タの記録最高周波数は、入力４ビットデータを直接記録
する場合に比べて、より低い周波数に抑えることができ
る。

これに対し、７ビットデータの最大符号反転間隔Ｔ　ｍ
ａｘは、７ビットデータが１１０００００゜００００ｏ
ｔｉと続く最悪のケースを想定することで、ビット“０
”か１０個連続する期間、すなわち［Ｏｘ４／７Ｔ＝５
．７１Ｔで表される。従って、上記４／７符号器１１は
、最小符号反転間隔が１．１４Ｔで、最大符号反転間隔
が５．７１ＴのＲＬ　Ｌ　Ｃ（Ｒｕｎ　Ｌｅｎｇｔｈ　
Ｌｉｍ１ｔｅｄ　Ｃｏｄｅ）則に従う。

このように、４１５符号器１１は、４ビットデータのｏ
ｏｏ　ｔから１１１０までを、最上位側と最下位側の各
２ビットがそれぞれ同種ビットである７ビットデータに
変換する第１の変換テーブルと、４ビブトデータの００
００とｉｆ　１１に対し、それぞれ符号反転関係にある
２種類の７ビットデータを変換対象とする第２の変換テ
ーブルとを用意し、第１の変換テーブルによる符号変換
は一義的に、また第２の変換テーブルによる符号変換で
は、直前に変換された７ビットデータの最下位ビットと
同種の最上位ビットをもつ７ビットデータを選択しつつ
符号変換するよう構成したから、出カフビットデータを
シリアルに結合させたときに、必ず同種ビットを２ビッ
ト以上連続させることができ、従って出カフビットデー
タの最小符号反転間隔Ｔ　ｍｉｎを人力４ビットデータ
のビット間隔Ｔの１．１４倍程度に大とすることができ
、これにより人力４ビットデータを直接記録する場合よ
りも、７ビットデータに変換して記録するときの最高周
波数を低減することができ、また変換テーブルからは１
４個のアドレスと２個のビット選択指令付きアドレスを
もって適当な７ビットデータを読み出すことができるの
で、小規模ＲＯＭの特徴を活かしたＰ　Ｌ　Ａ　（Ｐｒ
ｏｇｒａａｖａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ａｒｒａｙ）化が
容易である。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、４ビットデータの０
００１から１１１０までを、最上位側と最下位側の各２
ビットがそれぞれ同種ビットである７ビットデータに変
換する第１の変換テーブルと、４ビブトデータの０００
０と１１１１に対し、それぞれ符号反転関係にある２種
類の７ビットデータを変換対象上する第２の変換テーブ
ルとを用意し、第１の変換テーブルによる符号変換は一
義的に、また第２の変換テーブルによる符号変換では、
直前に変換された７ビットデータの最下位ビットと同種
の最上位ビットをもつ７ビットデータを選択しつつ符号
変換するようにしたから、出カフビットデータをシリア
ルに結合させたときに、必ず同種ビットを２ビット以上
連続させることができ、従って出カフビットデータの最
小符号反転間隔を人力４ビットデータのビット間隔より
も大とすることができ、これにより人力４ビットデータ
を直接記録する場合よりも、７ビットデータに変換して
記録するときの最高周波数を低減することができ、また
変換テーブルからは１４個のアドレスと２個のビット選
択指令付きアドレスをもって適当な７ビットデータを読
み出すことができるので、小規模ＲＯＭの特徴を活かし
たＰＬＡ化が容易である等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の４／７符号変換方式を適用した４
／７符号器の一実施例を示す回路構成図、第２図は、第
１図に示した４／７変換回路に用いる変換テーブルを示
す図、第３図は、従来の８／１４符号器の一例を示す回
路構成図である。 １１、、．４／７符号器、１２．．．４／７変換回路、
１３．、、並・直列変換回路、１４．、。 ビット選択回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ４ビットデータを７ビットデータに符号変換する４／７
   符号変換方式であって、４ビットデータの０００１から
   １１１０までを、最上位側と最下位側の各２ビットがそ
   れぞれ同種ビットである７ビットデータに変換する第１
   の変換テーブルと、４ビットデータの００００と１１１
   １に対し、それぞれ符号反転関係にある２種類の７ビッ
   トデータを変換対象とする第２の変換テーブルとを用意
   し、第１の変換テーブルによる符号変換は一義的に、ま
   た第２の変換テーブルによる符号変換では、直前に変換
   された７ビットデータの最下位ビットと同種の最上位ビ
   ットをもつ７ビットデータを選択しつつ符号変換するこ
   とを特徴とする４／７符号変換方式。