JPH01221923A

JPH01221923A - 可変長符号変換方法

Info

Publication number: JPH01221923A
Application number: JP4784788A
Authority: JP
Inventors: Fumiyuki Mikami; 三上　文之
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-03-01
Filing date: 1988-03-01
Publication date: 1989-09-05

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〕本発明はディジタル信号の伝送または記録に適用される
可変長符号変換方法に関するものである。

〔従来の技術〕

ディジタル信号を光ディスク、磁気ディスク等に記録再
生する際に用いられる符号変換方法は、記録の高密度化
に伴い種々の方法が開発されて来た。この符号に要求さ
れる性質として、特に以下の３点が挙げられる。

（１）最小磁化反転間隔Ｔ１゜記録再生系の帯域制限の影響を受けにくくするためには
Ｔ　ｍ　Ｉ　ｍは大であることが望ましい。

（２）最大磁化反転間隔Ｔ１．８セルフクロック機能を得るためにはクロック情報を抽出
するために、Ｔ１．８は小であることが望ましい。

（３）検出窓幅Ｔｖ再生信号のジッタや波形干渉によるピークシフト等の時
間軸変動に対する余裕度を表わし、大であることが望ま
しい。

（１）、（，３）よりＴｍ１．ｘＴｗが大きいほど良い
とする評価の仕方もある。

ｍビットのデータ語をｎビットの符号語に変換するとき
、符号語中の“１”と“１”の間の“０”のラン数の最
小値をｄ１最大値をｋとすると、これらは次のように表
わされる。

’ｒｍｌｎ　＝　（ｄ＋１）　ＴｗＴ、、ｘ＝　（ｋ＋１）ＴｗＴ、　　＝（ｍ／ｎ）Ｔ（Ｔ：データ語の１ビット長）従来、上記観点から種々の符号変換方法が考案されてお
り、代表的なものとしてＭＦＭ、（２゜７）ＲＬＬが挙
げられる。これらは次のような値を持つ符号変換方法で
ある。尚これ以後、便宜上Ｔで規格化して表わす。

ＭＦＭＴｆｆｉ、、　＝１．　　ＯＴｍ、、　＝２．　０Ｔｗ
　　＝０．　５　　　　　　Ｔｍ１ｎ　　ＸＴｗ　＝０
．　５（２，７）ＲＬ、ＬＴ１゜＝１．　５　　　　Ｔｆｆｉ、、＝４．　０Ｔｗ
　　＝０．　５　　　　　　’ｒｆｆｉｌＩｌ　ｘＴｗ
　＝Ｑ、　７５〔発明が解決しようとしている問題点〕
しかしながら、記録の高密度化が進み最小磁化反転間隔
Ｔｍ１ｎ、検出窓幅ＴｗあるいはＴ□ＩＩＩ　ＸＴｗの
より大きく、また最大磁化反転間隔Ｔ　ｍ　＠　Ｘの小
さい符号変換方法が必要になってきた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は最小データ長ｍ−３、最小符号語長ｎ＝５、符
号語長数ｒｍａｘ＝２、変換後の符号語同士を接続した
二進符号語列の“１”と“１”の間の“０”のラン数の
最小値ｄ＝１、最大値に＝５なる可変長符号を実現した
ものであり、Ｔｍ１ｎ””１．２０、Ｔ、、、ｘ＝３．
６０、Ｔｗ＝０．６０、Ｔ　ｍ　ｌ。ｘＴｗ＝０．７２
という特徴を持つ。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。可変
長符号において符号語として使用できるだめの条件はｎ
ビットの符号語のパターンを示す図である。第１図にお
いて（１）一つの符号語内で（ｄ、、ｋ）制限を満たす。

（２）符号語同士を接続しても（ｄ、ｋ）制限を満たす
。

（３）符号語の境界を正しく判別でき、−意に復号可能
である。

次にこれらの条件を満たす符号語の構成法について述べ
る。但し、説明の都合上（１）を満たす符号語を（ｄ、
ｋ）制限符号語、（１）と（２）を満たす符号語を有効
符号語、（１）、（２）。

（３）全てを満たす符号語をユニークな符号語と呼ぶこ
とにする。

Ｄ、Ｔ、Ｔａｎｇ　　ａｎｄ　　Ｌ、Ｒ，Ｂａｈｌ、Ｂ
ｌｏｃｋ　　Ｃｏｄｅｓ　　ｆｏｒ　　Ｃ１ａｓｓ　　
ｏｆ　　Ｃｏｎ５ｔｒａｉｎｅｄ　　Ｎｏ１ｓｅｌｅｓ
ｓ　　Ｃｈａｎｎｅｌｓ”、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　
　ａｎｄ　　Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ｖｏｌ。

１７．１９７０によると長さｎビットの（ｄ。

ｋ）制限符号の符号語数Ｎ　（ｎ）は次式で求まること
が証明されている。

Ｎ（ｎ）＝ｎ＋１　　　　　　（１≦ｎ≦ｄ＋１）Ｎ（
ｎ）　＝Ｎ　（ｎ−１）　＋Ｎ　（ｎ−ｄ−１）（ｄ＋
１＜ｎ≦ｋ）Ｎ（ｎ）＝　（ｄ＋に＋１−ｎ）＋Ｎ（ｎ−ｉ−１）（ｋ＜ｎ≦ｄ＋ｋ）Ｎ（ｎ）＝Ｎ　（ｎ−ｉ−１）　　　（ｎ＞ｄ＋ｋ）但
し、Ｎ（ｎ）＝０　　　　　　　（ｎｅｏ）Ｎ（０）＝１とする。

これにより、第１図のｎビットの（ｄ、ｋ）制限符号パ
ターンの総数が計算できる。

また、条件（２）を満たすためにはＬブロックの長さｐ
１Ｒブロックの長さｑが次式を満足すればよい。

ｄＯ≦ｐ≦ｋ０ｄｌ　≦ｑ≦ｋ１（ｄｏ　十ｄｌ　＝ｄ、ｋＯ＋ｋｌ　＝ｋ）このように
して構成された有効符号語は符号語同士の接続によって
も（ｄ、ｋ）制限が破れることはない。

このｎビットの有効符号語はｄ　０、ｄ　１．　ｋ　０
、ｋ　１を適当に与えてＲブロック及びＬブロックがこ
の条件を満たす符号語を（ｄ、ｋ）制限符号から選択す
ることによって得られる。

次にユニークな符号語の選択則について説明する。第２
図に示すように２ｎビットの符号語Ａとｎビットの符号
語ＢとＣを接続したものが等しい場合、−意に復号出来
なくなる。従って、このような符号語Ａはユニークな符
号語ではない。一般にｒｎビットのユニークな符号語は
ｒｎビットの有効符号語から、ｒｎビットより小なるユ
ニークな符号語の接続によって得られるｒｎビットの有
効符号語を除くことによって得られる。ｒｎビットの有
効符号語数をＮｒ、ユニークな符号語数をＶｒとすると
、ｒ＝１の場合は有効符号語が全てユニークな符号語にな
る。符号語数はＶｌ　＝Ｎ１ｒ＝２の場合は第３図（ａ）に示すようにｎビットのユ
ニークな符号語を接続して得られる２ｎビットの有効符
号語を除く。符号語数はＶ２　＝Ｎ２−Ｖｌ　ｘＶｌｒ＝３の場合は第３図（ｂ）に示すようにｎビット及び
２０ビットのユニークな符号語の接続によって得られる
３ｎビットの有効符号語を除く。

符号語数はＶ３＝Ｎ３−（Ｖｌ”＋Ｖ１　　ｘＶ２”＋Ｖ２　　ｘ
Ｖｌ”）ｒ＝４の場合も同様である。

ｄＯ＝０、ｄｌ−１、ｋＯ＝２、ｋ１＝３の場合につい
て、このようにして求めた符号語を第１表に、符号語数
を第２表に示す。

第　　　１　　　表（１１０１０１）　　１０００００．１０００（１１１
１，０１）　　　　　　００１０１００１００第　　２
　　表次にこのようにして求められた符号語にデータ語を割り
当てる。

ｒ＝１の場合、データ語は３ビットであるから、必要と
する５ビットのユニークな符号語数（以後、必要語数と
呼ぶ）は８個である。しかし、第２表よりユニークな符
号語は５個しか存在しないため、たとえば“０００”、
“００１”。

“０１０　”　、　　“０１１”、“１００”のみ割り
当てる。

符号語は３個不足することになる。

ｒ＝２の場合、ｒ＝１において割り当てられなかった３
個のデータ語″１０１　”　、　　”１１０　”　。

“１１１”のあとに３ビット付加してできる、６ビット
のデータ語２４個を１０ビットのユニークな符号語に割
り当てるが、これはちょうど２４個あるため全て割り当
てることができる。第１表中の括弧内が割り当てられた
データ語の一例である。ここでは符号語とデータ語の数
が等しくなったが、符号語の方が多くなった場合は平均
磁化反転間隔が小さくなるように符号語中の“１“の数
の多いものから優先して割り当てればよい。

第４図は本発明の一実施例を実現するための符号化回路
の一例を示す図である。入力データビット列は６ビット
のシフトレジスターに取り込まれ、ラッチ回路に送られ
る。更に、この６ビットは符号変換回路に送られる。符
号変換回路では、６ビットのうち、先頭から３ｒ（１≦
ｒ≦２）ビットが第１表の３ｒビットのデータ語のいず
れかに等しいときに、対応する符号語を並直変換回路へ
送る。シリアル変換された符号語はＮＲＺ　Ｉ変調回路
に送られ、ＮＲＺＩ変調される。マツチしたデータビッ
ト列のビット数だけ、さらにシフトレジスタにデータ列
を取り込み、同様に繰り返す。

第５図は第４図の符号化回路によって符号化された信号
を復号化するための復号化回路の一例を示したものであ
る。入力符号語ビット列は１０ビットのシフトレジスタ
に取り込まれ、ラッチ回路に送られる。さらに、この１
０ビットは符号逆変換回路に送られる。符号逆変換回路
では１０ビットのうち、先頭から５ｒ（１≦ｒ≦２）ビ
ットが第１表の５ｒビットの符号語のいずれかに等しい
ときに、対応するデータ語を並直変換回路へ送る。但し
、このときは符号語長の長いものから優先してマツチン
グをとってゆく。つまり、最初に１０ビットの符号語か
どうかを調べ、次に５ビットの符号語かどうかを調べる
。第１表の符号語のいずれかに等しければ、対応するデ
ータ語を並直変換回路へ送る。マツチした符号語のビッ
ト数だけ、さらにシフトレジスタに符号語ビット列を取
り込み、同様に繰り返す。

〔他の実施例〕

以下のパラメータについてもｒ　ｍａｗ　＝２で符号語
が構成できる。これらは全て同じ特徴を持つ。

（ａ）ｄｏ＝１、ｄ１＝０、ｋＯ＝３、ｋ１＝２〔発明
の効果〕以上説明したように、本発明の可変長符号変換方法は符
号語の始端及び終端における“０”のラン数を制限し、
かつ−意に復号可能な符号語を選択することにより、従
来の（２，７）ＲＬＬ符号に比べてＴＶが２０％大きく
　、Ｔ　ｍａｘが１０％小さい符号が得られた。このた
め、高密度ディジタル記録あるいは高速伝送等において
時間軸変動の影響を減じることができ、実用効果は非常
に高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はｎビットの符号語のパターンを示す図。第２図
は一意に復号不可能な符号語を説明する図。第３図（ａ
）、（ｂ）はユニークでない符号語を説明する図。第４
図は符号化回路のブロック図の一例を示す図。第５図は
復号化回路のブロック図の一例を示す図。１０．２０はシフトレジスタ１１．２１はラッチ回路１２は符号変換回路２２は符号逆変換回路１２．２３は並直変換回路１４はＮＲＺＩ変調回路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）最小データ語長を３ビット、最小符号語長を５ビ
ットとするとき、１≦ｒ≦２なるｒに対して、３ｒビッ
トのデータ語を５ｒビットの符号語に変換する可変長符
号変換方法において、変換後の符号語同士の接続によっ
て生じる２進符号ビット列の“１”と“１”の間の“０
”のラン数を１以上５以下に制限するために、ｄ０、ｄ
１、ｋ０、ｋ１をｄ０＋ｄ１＝１、ｋ０＋ｋ１＝５を満
たす非負の整数とするとき、１つの符号語の始端の“０
”のラン数ｐをｄ０≦ｐ≦ｋ０、終端における“０”の
ラン数ｑをｄ１≦ｑ≦ｋ１と制限することを特徴とする
可変長符号変換方法。
（２）符号語の中の“１”のラン数の多いものから優先
してデータ語に割り当てることを特徴とする、特許請求
の範囲第１項記載の可変長符号変換方法。