JPH02288523A - 符号伝送方法 - 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］ 本発明は符号伝送方法に関し、特に主情報符号に誤り検
出訂正符号を付加して伝送を行なう符号伝送方法に関す
るものである。

［従来の技術］ 一般に、画像信号等の情報信号をデジタル化して記録媒
体等の伝送路へ伝送するシステムにおいては、その伝送
路に適した伝送符号に情報データを変換してから伝送を
行なう。

以下、この明細′書においてはこの様な伝送装置の代表
例として、デジタルＶＴＲ等の磁気記録装置を例にとっ
て説明する。

通常この種の磁気記録装置においては、磁気記録系の伝
送特性により非常に低い周波数や直流成分の記録再生を
行なうことは困難である。そのため記録されるデジタル
データを低周波成分の少ない記録符号に変換した後、記
録を行なうという操作が一般に行なわれる。

この低周波成分の抑圧のための変換符号化方式として、
従来、例えば８ビツトのデータ番９ビットのデータに変
換する方式（８−９変換）等の冗長度を持つ変換符号化
方式が用いられてきた。しかしながら、この方式では冗
長度が上がってしまうという欠点があり、データ量の増
加や高密度記録化に伴い、より少ない符号数での記録再
生が望まれる背景からも冗長度の上がらない符号化方式
％式％ そこで、冗長度の上がらない方式として、例えばｎビッ
トのデータを同じｎビットのデータに変換するｎ−ｎマ
ツピング符号化方式が考えられた。ｎ−ｎマツピング符
号化は入力された符号列の統計的な性質、例えば画像情
報であれば隣接する符号間の相関性が高いという性質を
利用して記録する符号系列の低周波成分を抑圧するもの
である。

この方式の一例としては、入力された信号を差分符号化
し、その差分符号が正負量子化レベルの零付近に集中す
るラプラス分布となることを利用して、出現頻度の高い
差分符号に対してＣＤ５（Ｃｏｄｅ　ｗｏｒｄ　Ｄｉｇ
ｉｔａｌ　Ｓｕｍ　）の小さい符号を割り当て、これに
よって変換後のマツピング符号化された符号系列のＤ　
Ｓ　Ｖ　（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｕｍ　Ｖａｌｕｅ　）を
小さくしている。こうして記録する符号系列の低周波成
分が抑圧されるものであり、例えば、４ビツトの差分符
号を４ビツトの符号に変換する４−４マツピング符号化
方式などが挙げられる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、マツピング符号化は上述の如（隣接符号間に
相関性を有する画像情報等の情報符号については符号化
された符号系列の低周波成分を抑圧することができるが
、符号間に相関性を持たない符号についてはその低周波
成分を抑圧することができない。

例えば、符号誤りの検出や訂正を行なう誤り検出訂正符
号や、相関性を持たない付加情報を記録する符号系列に
付加挿入する場合には、その符号系列については低周波
成分の抑圧効果が充分に得られない。また、その結果復
号時の符号誤り率が増加してしまう結果となる。

以下、第４図を参照してこの点について更に説明する。

第４図は記録する符号系列のフォーマットとしての一般
的なデータフレームの構成例を示す模式図であり、図中
情報データとして示す部分には上述のマツピング符号化
された情報符号系列が配置され、検査点として示す部分
には誤り検出訂正符号、例えばハミング符号やリードソ
ロモン符号等の検査点が配置される。更に、５ｙｎｃ。

ＩＤ等として示した部分には同期符号やＩＤ符号等の付
加情報符号が配置される。

ところが、第４図の様なデータフレームを構成した場合
、誤り検出訂正符号の検査点が連続する部分については
符号間に相関性がないため、マツピング符号化すること
ができず、同一符号の連続が発生しやすい状況にあると
いえる。

従って、この部分において低周波成分が発生しやすく、
記録する符号系列全体としてその低周波成分が充分に抑
圧されない結果となる。

この様な問題を解決する１つの方法として本出願人は、
誤り検出訂正符号等の付加情報符号を、記録する符号系
列内に分散配置する技術を提示した（特開昭６２−３０
４３６号参照）、この手法に右いては符号系列中におい
て低周波成分の発生原因となる符号を分散したので、復
号時の符号誤り率を大幅に小さくすることが可能になっ
た。ところで、この手法では、誤り検出訂正符号そのも
のの低周波成分自体は変化させていない。

本発明はこの様な背景化において、誤り検出訂正符号そ
のものの低周波成分を抑圧することにより、符号化系列
の全体の低周波成分を抑圧することのできる新規な符号
化方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 斯かる目的化において、本発明によれば主情報符号に誤
り検出訂正符号を付加して伝送する方法であって、誤り
検出符号の生成時の演算に用いる符号グループ中に前記
主情報符号以外のダミー符号を含ませ、演算された誤り
検出訂正符号のビッドパターンを検出し、該ビットパタ
ーンに従ってダミー符号の値を変化せしめることにより
誤り検出符号のビットパターンを調整する方法が提示さ
れる。

また、本発明の好適なる実施態様としては、主情報符号
については所定の情報符号をマツピング符号化すること
により低域成分が抑圧された符号としている。

また、本発明の他の好適なる実施態様としては、各符号
グループに含まれる副情報符号中の端数ビットをダミー
符号として用いている。

［作用］ 上述の如く構成することにより、伝送しようとする符号
系列中に誤り検出訂正符号の連続する部分が存在する場
合においても、符号系列の低周波成分を充分に抑圧する
ことができ、良好な符号伝送を行なうことが可能となっ
た。

また、本発明の好適な実施例として示した様に、各符号
グループに含まれる副情報符号中の端数ビットをダミー
符号として用いることにより冗長度を全く増加させるこ
となく上記作用効果が実現できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の符号伝送方法を適用した記録装置の要
部構成を示す図で、記録する符号系列の生成部を示して
いる。

本実施例では、誤り検出訂正符号として、ガロア体（２
ａ）上の既約多項式を生成多項式としたリードソロモン
符号の使用を想定しており、８ビツトの符号を１シンボ
ルとして扱うものとする。

また、記録する符号系列のフォーマットとしては第３図
に示すデータフレーム構成を想定する。

即ち、第３図から明らかなように１つのデータフレーム
構成としては、本来伝送しようとしている主情報符号Ｍ
シンボルに、未使用の２ビツト（忍は８未満）を含むｎ
ビット（＝Ｎシンボル）の副情報符号と、誤り検出訂正
符号としてにシンボル分のパリティビットを付加した構
成としている。

尚、上記副情報符号は同期符号（Ｓｙｎｃ）とＩＤ符号
よりなる。ここで、βが８未満というのは、この未使用
のρビットがシンボル単位で符号を取扱うに際し、本来
の副情報符号のビット数が８の倍数にならずその端数ビ
ットであることを示しており、この未使用ビットをダミ
ー符号として用いることにより符号系列の冗長度を全く
増加させることな（符号系列全体の低周波成分を抑圧す
ることができる。つまり、副情報符号に含まれるＩＤ符
号などは所定のビット数が８ビツトの整数倍にならず、
シンボル単位で符号を取扱う場合未使用のビットを生じ
ることが多い。本実施例では、これまで全く使用されて
いなかったこの端数ビットに注目し、誤り検出訂正符号
の低周波成分の抑圧を図るものである。

今、第１図においてマツピング符号化回路１０１には本
来伝送するべき主情報符号系列Ｄｉが入力され、同回路
１０１においては、この入力された主情報符号系列Ｄｉ
の統計的性質を利用した前述のマツピング符号化が行な
われ、冗長度を全く増加することなく低周波成分の抑圧
された主情報符号系列に変換して出力する。

変換された主情報符号はメモリ１０２に入力され、第３
図に示すフォーマットに従って順次読み出されることに
なる。

一方、副情報符号である同期符号やＩＤ符号等は同期（
Ｓｙｎｃ）ＩＤ付加回路１０８によりデータフレーム中
の所定の位置に付加される。

尚、誤り検出訂正符号としてのパリティピットは後述す
るパリティ計算回路等により生成され、後段でデータフ
レーム中の所定の位置に挿入されることになる。又、こ
こで前述した副情報符号中の未使用ビットは、゛パリテ
ィの計算の前段においては初期設定値として例えばオー
ル０の符号を挿入してお（ものとする。

さて、未使用ビットに所定の初期設定値が代入された状
態において、副情報符号及び主情報符号は、誤り検出訂
正のためのパリティ演算回路１１１．１２１，１３１．
未使用ビットを含むシンボルをラッチするためのＩＤラ
ッチ１０５及びメモリ１０３に供給される。

ここで、パリティ生成のための演算について説明する。

今、パリティピットを生成するための符号、即ち主情報
符号Ｍシンボル及び副情報符号Ｎシンボルを、情報↑＝
（ｉｔ　＋　ｉｓ　＋　　ｉｓ　・・・・・ｌ工９、）
というベクトルで表わし、誤り検出訂正符号語を文＝（
１１、ｉｓ　、１ｍ　・・・・・ｌｖ＊ｗ　＋　Ｘ＋　
＊　Ｘｓ　＋　　”　’　”　・Ｘｓ　）と表わすとす
る。ここで、Ｘ、〜ｘｌｌがパリティビットに相当する
。この両者文及び↑は生成行列Ｇを用いて文＝↑Ｇと表
わすことができる。ここでＧは以下のごとき行列である
。

即ち、行列の乗算という演算によりパリティピットを生
成することになる。

第２図は、第１図中に示されているパリティ計算回路１
１１，１２１，１３１の一構成例を示す図である。生成
行列ＲＯＭ２０１には前述の生成行列の各係数Ｐ２，１
〜Ｐ＠、Ｈ＊Ｈが、情報↑の各要素に対応したアドレス
に記憶されており、ガロア対乗算器２０２によって情報
↑の各要素とそれに対応したＲＯＭ２０２の出力、即ち
生成行列の各係数のガロア体乗算が実施される。更に、
ガロア体加算器２０３、及び１シンボル遅延回路により
構成される回路によって積算され、前述の行列演算が実
施される。ここで、ガロア体の加算は各ビット毎のＥＸ
ＯＲ（排他的論理和）によって実施される。

上述の如き構成−によって実現されるパリティ計算回路
１１１，１２１，１３１により生成された各パリティは
、ラッチ１１２，１２２，１３２によりラッチされる。

一方メモリ１０３においてはパリティ生成が終了するま
で副情報符号及び主情報符号を保持する。又、ＩＤラッ
チ１０５においては、前述の未使用ビットを変更する際
に変更後の未使用ビットを含むシンボルを発生するため
に、未使用ビットを含むシンボルのみを保持するもので
ある。

次に、前述した様に計算された各パリティは、ビットパ
ターン検出回路１５１に入力され、ビットパターンの検
出が行なわれる。そして、その検出されたビットパター
ンに基いて判定回路１５２においては、計算されている
パリティが充分低周波成分の抑圧されたものであるか否
かを判定する。具体的には、パリティ部のＤＳＶを計算
し、その絶対値が予め設定した閾値よりも小さいか否か
を判定すればよい。

そして、この絶対値が閾値より小さい場合には生成され
ているパリティ符号部分が充分低周波成分の抑圧された
ものであると判断し、前述の未使用ビットを変更するこ
となく、且つ、生成されているパリティを夫々ラッチ１
１４，１２４，１３４にて夫々ラッチし、そのまま情報
↑に付加して出力する。

一方、ＤＳＶが前記閾値よりも大きい場合には、生成さ
れているパリティ符号部分が低周波成分を持つと判断し
、挿入データ発生回路１５３が前記未使用ビットを変更
するべく新たなβビットのビットパターンを発生する。

そしてこの新たなビットパターンを前記未使用ビットと
して再度パリティを計算し、その新たなパリティのビッ
トパターンが低周波成分を持つか否かを判定回路１５２
にて再度判定する。そして、低周波成分が抑圧されたパ
ターンのパリティが発生するまで上述の動作を繰り返す
。

挿入データ発生回路１５３では、Ｃビットの全てのビッ
トパターンを発生可能にしておく。この時の挿入データ
発生回路１５３による２ビツトのパターンの発生方法は
単純にカウンタより、順次全てのパターンを発生する構
成とすることもでき、また判定回路１５２の判別結果に
応じて予め計算されたパターンを発生する構成とするこ
とも可能である０本実施例においては、未使用ビットの
初期設定値をオール零のパターンに設定するので、上記
変更はガロア体の加算により実現できる。

一方、パリティの修正に関しては、以下の如く実現でき
る。今、上記未使用ビットを含むシンボルが、情報↑上
の５番目のシンボル、即ちｉ、であったと仮定すると、
前述のパリティ計算中においてこの１．に関係する項の
演算のみをやり直せば良い。即ち、前述の生成行列中Ｐ
　１．　Ｊ　＋　Ｐ　２．Ｊ・・・・Ｐ２．、と情報１
．の未使用ビットのみの乗算を実施し、先に計算済の未
使用ビットをオール零とした場合の計算結果に各々加算
すればよい。尚、情報ｉ、の未使用ビットのみの乗算に
際しては、情報ｉ、への挿入値の他のビットはＯとして
乗算を行えばよい。

第１図におけるパリティＲＯＭ１５４には、未使用ビッ
トの変更値を入力とし、その値に応じて上述の行列演算
を行った場合の結果が記憶されている。従って、このパ
リティＲＯＭ１５４の出力を加算器１１３，１２３，１
３３供給し、既に計算済の未使用ビットがオール零の場
合におけるパリティに加算することによって、パリティ
の修正が実現できる。このような操作によって再計算さ
れたパリティは、再度、ビットパターン検出回路１５１
に入力され、前述したような判定〜修正動作を繰り返す
ことによって最適なパリティが選定される。

このとき、繰り返し計算の中で、今までよりも低周波成
分の少ないパリティのパターンが得られたときのみ、そ
のパリティをラッチ１１４゜１２４．１３４にてラッチ
し、同時にそのときの挿入ビットパターンにより変更し
た前記未使用ビットを含むシンボルについてもラッチ１
０７にラッチする。このように構成することにより、最
終的にはラッチ１１４，１２４，１３４には最適パター
ンのバリテ′イがラッチされていることになる。

ここで、前記未使用ビットが例えば４ビツトの場合００
００以外のビットパターンを全て挿入し、これに応じた
演算を行ったとしてもわずか１５回の計算で済み、この
時得られたパリティの中から最も低周波成分が抑圧され
たパターンを選定することは短時間で行うことができる
。

尚、この場合最も低周波成分が抑圧されたパターンを選
択するのではな（、ある所定の閾値以下の低周波成分を
持つパリティが得られた段階で上記繰り返し演算処理を
打ち切り、そのときのパリティをラッチする構成ともす
ることができ、この場合においては更に演算時間を短時
間とすることができる。

また、判定回路１５２における低周波成分抑圧状態の判
定方法としては、他に各パリティのＣＤＳ値の大きさ、
あるいは同一レベル（０又は１）の連続数のチエツク、
あるいはそれらを合わせた条件判断等が考えられる。

上述の如きして決定された低周波成分の抑圧されたパリ
ティ及び未使用ビットを挿入値に変更したシンボルは夫
々ラッチ１０７及び１１４゜１２４．１３４にてラッチ
され、第３図に示すデータフォーマットに従ったタイミ
ングで夫々出力される他の情報ｉ１１　（ａ＝１．・・
・Ｍ＋Ｎ。

但しｊを除く）と合成されて出力される。尚、メモリ１
０３はパリティ計算要する時間分、記憶データを遅延さ
せる動作を行うものとする。

以上の操作により、前述の未使用ビットに適当なビット
パターンを挿入し、パリティ部の低域成分の抑圧を図る
ことが可能となる。

尚、本実施例においては、パリティ数が３の場合の例を
示しているが、それに限定されるものではない。又、ダ
ミー符号を別途用意する構成とすることも可能である。

更に、誤り検出訂正符号についてもリードソロモン符号
以外の符号に対して本発明を適用できるのも当然のこと
である。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明の符号伝送方法によれば、伝
送しよう−とする符号系列中に誤り検出訂正符号の連続
する部分が存在する場合においても、符号系列の低周波
成分を充分に抑圧することができ、良好な符号伝送を行
なうことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の符号伝送方法を適用した記録装置の要
部構成を示す図、 第２図は、第１図中に示されているパリティ計算回路−
構成例を示す図、 第３図は第１図の構成により伝送される符号系列のデー
タフォーマットを示す図、 第４図は符号系列の一般的なデータフォーマットの構成
例を示す模式図である。 図中１０１はマツピング符号化回路、１０２゜１０３は
メモリ、１０４，１０５，１０７゜１１２．１１４，１
２２，１２４，１３２゜１３４は夫々ラッチ、１０６，
１１３，１２３゜１３３は夫々加算器、１１１，１２１
．１３１は夫々パリティ計算回路、１５１はビットパタ
ーン検出回路、１５２は判定回路、１５３は挿入データ
発生回路、１５４はパリティＲＯＭである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）主情報符号に誤り検出訂正符号を付加して伝送す
   る方法であって、前記誤り検出符号の生成時の演算に用
   いる符号グループ中に前記主情報符号以外のダミー符号
   を含ませ、演算された前記誤り検出訂正符号のビットパ
   ターンを検出し、該ビットパターンに従って前記ダミー
   符号の値を変化せしめることにより前記誤り検出符号の
   ビットパターンを調整することを特徴とする符号伝送方
   法。
2. （２）前記主情報符号は所定の情報符号をマツピング符
   号化することにより低域成分が抑圧された符号であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の符号伝
   送方法。
3. （３）前記符号グループは前記主情報以外に前記主情報
   に係わる副情報を含み、前記ダミー符号は副情報符号中
   の端数ビットであることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の符号伝送方法。