JPH03137877A - ２進情報記録再生方式 - 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】 本発明は２進情報を磁気記録媒体等の記録媒体に記録す
る装置等に適用される２進情報記録再生方式に関し、特
に記録に際して２進情報を数ビットづつグループ化し、
各データグループを一定の変換則にしたがって変換する
２進情報記録再生方式に関する。

磁気記録方式の性能比較は、主に最小磁化反転間隔（”
ｍｉｎ　）と最小磁化反転間隔（”ｍａ！　）　’及び
磁化反転間隔の識別に必要な検出窓幅（ＴＷ）再生時の
誤シ伝播に基づいて行なわれる。”ｍｉｄが大きいと磁
化反転に対応した再生波の相互干渉が少なくなるので再
生波形のピークのずれが少なくなシ高密度記録が可能と
なる。”ｍａ工が小さいと、再生信号帯域が狭くなり再
生信号中に含まれるクロック成分の比率が大きくなるた
め再生時にデータからクロックを再生するためのＰＬＬ
（Ｐｈａａｅ−Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ　）回路が簡単
になる。

”ｍａ工が余シ大きいとＰＬＬ回路の同期が取れなくな
るため自己同期が不可能となる。Ｔｗが大きいと、再生
波形のピークのずれの許容値が大きくなシ、誤９発生が
少なくなる。また、前記の変換に際して、参照するデー
タのビット数が多い程、再生時に誤りが発生した場合、
影響を受けるデ−タの数が多くなる。つまシ、Ｔｍ１ｎ
が大きく、”ｍａ工が小さく、Ｔｗが大きく、変換時の
参照データのビット数が少ない記録再生方式が望ましい
のである。ここでＴｗは変換コードの単位ビット間隔に
相当する。

現在実用されている記録再生方式として、４／６ＯＣＲ
方式と３ＰＭ方式がある。

４／５ＧＣＲ方式は、データを４ビット毎にグループ化
し、各グループを第２図に示すコード変換規則にしたが
って５ビットのコードに変換する。

そして第１図に示すように変換コードの１”ビットセル
中央で磁化反転させる。該方式の変換では、変換コード
列に６０”ビットが３個以上連続しないように決められ
ている。変換前の２進情報の単位ビット間隔をＴとする
と、該方式では”ｍ　ｉユニ　０．８　Ｔ　、　Ｔｍａ
、　＝　２．４　Ｔ　、　ＴＷ　＝　０．８　Ｔであシ
、かつ変換に際して参照すべきデータは変換すべきデー
タの４ビットだけである。

ａＰＭ方式は、データを３ビットづつグループ化し、各
グループを基本的には第３図に示すコード変換規則にし
たがって６ビットのコードに変換する。ここで第３図（
八は複合なしの場合、同図（Ｂ）は複合した場合を示す
。このＳＰＭ方式では、第１図に示すように前記の４１
５ＧＣＲ方式と同様ニ変換コードの１”ビットのビット
セル中央で磁化反転させる。但し、あるグループの変換
コードのＰ　ビットと次グループの変換コードのＰ１ビ
ットが共に１”の場合は、Ｐ５とＰｌを共にＱ”にし、
このＰ６とＰｌの間に位置するＰ６を１”に再変換する
。変換コードの単位ビット間隔は０．５　Ｔとなルノテ
、ＴＷ＝０，５Ｔとナル。

”ｍｉｎは変換コードに”ｏ”が２個増いた場合であｐ
ＴｒＱｉｎ＝１．ｓＴとなるＯＴｍａｘハＰ１タケカ＠
１”のデータとＰ６だけが１”のデータが交互に続いた
場合であシ、このときは前記の変換規則によｐｐｌ、ｐ
５共に０”となシ、ＰｌとＰ６にはさまれたＰ６は１”
となる。したがってＴｍａ工＝ｅＴとなる。変換に際し
て参照すべきデータは、変換すべきデータ３ビットの前
のグループ３ビット、後のグループ３ビットとなる。変
換コードからデータへの変換つまシ復調に際しては復調
すべき変換コードの一つ前の変換コートノＰ６が必要で
あるので、該ビットが誤ると復調したデータ３ビットの
他に、次のデータ３ビットまで誤りが伝播する。

４／５ＧＣＲ方式と３ＰＭ方式を比較すると”ｍｉｎは
ａＰＭ方式が大きく、”ｍａ！は４１５ＧＣＲ方式の方
が小さい。変換時のｔ黒ビット数は４７５　Ｇ　ＣＲが
小さく、誤り伝播も少ない。すなわちＳＰＭ方式は高密
度記録に適しているが、”ｍａ工が大きいのでコード再
生用のクロック再生回路等が複雑となるという欠点があ
る。

本発明は、　４１５　Ｇ　ＣＲ方式よりも”ｍｉユを大
きくして高密度記録を可能とし、かつａＰＭ方式よシも
Ｔｍａ工を小さくしてクロック再生を容易とした２進情
報記録再生方式を提供するものである。

２進情報を記録媒体上に記録再生するに際して、該２進
情報をグループ化し、該グループを別の２進情報つまり
変換コードに変換し、該変換コードのビット“１”のビ
ットセルの中央ないしは境界で記録媒体上での状態を反
転させる記録再生方式において、該状態反転間隔を、変
換前のデータの単位ビット間隔よりも広くさせ、高密度
記録を可能とすること、及び前記変換に際してビッピ１
”とビット″１”の間に連続するビット″０″の数を少
なくさせ、前記状態反転間隔の最大間隔Ｔｔｎａ工を小
さくし、記録再生信号の帯域を狭帯域にし、再生時のク
ロック再生等を容易にすることを目的とする。

以下本発明の一実施例を第４図ないし第９図を用いて説
明する。

第４図は本発明の一実施例で、４ビットの２進情報信号
（元データ）を８ビットの変換コードに変換する変調ア
ルゴリズムを示す。４ビットで構成されるディジタルデ
ータは１６ケで６す、８ビットで構成されるディジタル
コードは２５６ケある。この８ビットで構成されたディ
ジタルコードの中より、８ビットがすべてｏ”であるも
のを除き１”と１”の間に連続するＱ”の個数が少なく
とも２以上であるコードを選び出すと第４図あるいは第
６図に示した２５ケとなる。これは４ビットのデータ数
１６ケよシ多いので４ビットのデータに対して、前記条
件、つまシｌＩｏ”の連続数が最小２であるように８ビ
ットのコードを割シ当てることができることによる。更
に８ビットのコードが連続した場合に、その境界部分で
０”の連続数が２以上、７以下であることを確保するた
めに、変換すべきデータの前のデータの変換コードの状
態により変換コードを割シ当てる。

このようなデータと変換コードの割シ当てを実施した一
例が第４図である。該変換コードの割り当てのアルゴリ
ズムに従えば、ビット”１”と１ｎの間に連続する０”
の個数は最小２であるので変調波形の最小レベル反転間
隔”ｍｉｄは第８図に示したように１．６Ｔ（但しＴ：
２進情報信号のビット間隔）となる。また、ビット″′
１”と１″の間に連続する０”の個数は最大７となるの
で変調波形のレベル反転間隔Ｔ工、工は４Ｔとなる。

Ｔ□ｉ。＝１．５Ｔは３ＰＭ方式と同じで６Ｅｌ、同時
に記録密度が高く、”ｍａ工＝４Ｔは３ＰＭ方式の６Ｔ
に比べて短いので再生時のクロック再生についてはＳＰ
Ｍ方式よシ容易である。

また、第４図に示した前記変調アルゴリズムに対する復
調アルゴリズムは第５図に示す通シで、元データに逆変
換すべき再生変換コードについてその前の変換コードの
ビット位置Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈおよび次の変換コードのビッ
ト位置Ａ、Ｄの６ビットを参照しながら変換するだけで
ある。

次に、第４図の変調アルゴリズムに対する変調回路の一
例を第６図のブロック図及び、第７図の波形図を用いて
説明する。元データはＴ１に示すように、フレーム構成
され、フレーム同期信号（ＳＹＮＣ）１ｅビットの次に
データが２６６ビット続いたものとする。

入力端子１に印加された元データは入力端子２に印加さ
れる元クロツクパルスＴ３に同期して１６ビットのシリ
アル入力パラレル出力のシフトレジスタに入力される。

第４図の変調アルゴリズムの変換は連続する４個の４ビ
ットの元データをリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）ｓの
アドレスとじて入力し、ＲＯＭ５の該アドレスに蓄えら
れている８ビットのコードを前記変調アルゴリズムに従
ったものとし、その内容を出力することによシ実現する
ことができる。前記シフトレジスタ４の出力１６ビット
はワード同期Ｔ４のタイミングでＲＯＭアドレスとして
ＲＯＭ　ｓに入力される。その結果、ＲＯＭａの出力に
は前記変調アルゴリズムに従った８ビットコードが現わ
れ、この８ビットコードをワード同期Ｔ４のタイミング
で８ビットのパラレル人力シリアル出力のシフトレジス
タ６に変換コードとして入力させる。該シフトレジスタ
６のシリアル出力を７リツプフロツプで構成されるＮＲ
ＺＩ変調回路７に入力することにより、該ＮＲＺＩ変調
回路７の出力には本発明に従った変調波形が得られる。

該変調波形が記録媒体に記録される。

次に、第６図の復調アルゴリズムに対する復調回路の一
例を第８図のブロック図及び、第９図の波形図を用いて
説明する。記録媒体よシ再生され増幅された信号（再生
信号）Ｔ８は入力端子８からクロック再生回路９．ＮＲ
ＺＩ復調回路１ｏに入力される。クロック再生回路９に
おいて再生クロックパルスＴ９が作成される。ＮＲＺＩ
復調回路１゜は再生信号Ｔ８と共にクロックパルスＴ９
を入力しＮＲＺＩ復調を行なって、再生変換コード列Ｔ
１１を出力する。再生変換コード列Ｔ１１はクロックパ
ルスＴ９とともにフレーム同期検出回路１１に加えられ
、フレーム同期信号（ＳＹＮＣ）に対応した変換コード
列を検出してフレーム同期検出信号を作成し、該フレー
ム同期検出信号より、変換コードの逆変換に必要なワー
ド同期信号Ｔ１゜を作成する。

一方、ＮＲＺＩ復朝回路１０よシの再生変換コード列Ｔ
１１は、１６ビットのシリアル入力パラレル出力のシフ
トレジスタ１２に加えられる。１６ビットシフトレジス
タの内容は上位３ビットが変換すべき再生変換コードの
前の変換コードのビット位置Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈのもので、
次の８ビットが変換すべき再生変換コード、下位４ビッ
トが変換すべき再生変換コードの次の変換コードのビッ
ト位置Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄのものである。該１６ビットのシ
フトレジスタ１２の出力を、１６ビットの入カバターン
に対する４ビットの出カバターンを第５図に従って記憶
しているＲＯＭ１３に入力する。

さらにＲＯＭ１３の出力をパラレル入力シリアル出力の
４ビットシフトレジスタ１４に入力し、クロック再生回
路で作成された再生クロックに同期した周波数が号のデ
ータクロック”１３により、前記４ピツトシフトレジス
タ１４の内容をシリアル出力することにより、第５図の
復調アルゴリズムによる元データ”１２が再生される。

データと変換コードの割シ当ては本実施例で示したもの
以外で実現することが可能であることは言うまでもない
。

以上のように本発明の２進情報記録再生方式によれば、
最小レベル反転間隔”ｍｉｎは１．５Ｔと大きく高密度
記録が可能で、かつ最大レベル反転間隔”ｍａ工は４Ｔ
であるので３ＰＭ方式の６Ｔに比べて、再生時のクロッ
ク再生等を非常に容易に行なうことができ、自己同期が
外れて再生不能になる恐れはほとんどない。また、変復
調のアルゴリズムは、４ビット、８ビット単位であるの
で実現に際してシフトレジスタやＲＯＭ等のディジタル
回路が容易に構成でき、安価な装置によって高密度記録
再生を可能とする優れた効果を有するものである。なお
本発明の２進情報記録再生方式は記録媒体上での状態を
反転させる代りに、伝送路上での信号レベルの状態を反
転させるとすることによ′り２進情報伝送にも適用でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の４１５ＧＣＲ，３ＰＭの各変調方式を説
明するための波形図、第２図は４１５ＧＣＲ方式のコー
ド変換を説明するための図、第３図囚、■）はＳＰＭ方
式のコード変換を説明するための図、第４図は本発明の
一実施例方式による変調アルゴリズムを説明するための
図、第５図は同方式の復調アルゴリズムを説明するため
の図、第６図は第４図の変調アルゴリズムを実現するた
めの回路構成を示す回路図、第７図は第４図に示した回
路の要部波形図、第８図は第５図の復調アルゴリズムを
実現するための回路構成を示す回路図、第９図は第８図
に示した回路の要部波形図である。 １．２．３・・・・・・入力端子、４・・・・・・１２
ビットシフトレジスタ、６・・・・・・リードオンリー
メモリ、６・・・・・８ビットシフトレジスタ、７・・
・・・・ＮＲＺＩ変調回路、８・・・・・・入力端子、
９・・・・・・クロック再生回路、１ｏ・・・・・・Ｎ
ＲＺＩ復調回路、１１・・・・・・フレーム同期検出回
路、１２・・・・・・１６ビットシフトレジスタ、１３
・・・・・・リードオンリーメモリ、１４・・・・・・
４ビットシフトレジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ビット直列の２進情報信号を４ビットずつに分離し、分
   離された２ビットのデータを８ビットのデータ列に変換
   してこれを変換コード列とし、この変換コード列のビッ
   ト“１”のビットセル中央ないしは境界で記録媒体上で
   の状態を反転させるに際して、前記変換コード列中のビ
   ット“１”とビット“１”の間に少なくとも２個以上の
   ビット“０”が常に含まれ、かつ変換コード列の中でビ
   ット“１”とビット“１”の間に連続するビット“０”
   の個数が７個以下となるような変換規則にしたがって変
   換することを特徴とする２進情報記録再生方式。