JPH05327518A

JPH05327518A - 符号化方式ならびに符号化装置および復号化装置

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Publication number: JPH05327518A
Application number: JP4154425A
Authority: JP
Inventors: Yoshihide Niifuku; 吉秀新福; Yasuyuki Chagi; 康行茶木; Hiroyuki Ino; 浩幸井野; Toshiyuki Nakagawa; 俊之中川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-05-21
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1993-12-10
Anticipated expiration: 2016-07-11
Also published as: JP3187528B2

Abstract

(57)【要約】【目的】最小反転間隔を大きくし、高密度記録を可能
にする。【構成】エンコーダ２は、入力されたデジタルデータ
の拘束長ｒを検出し、この検出結果に対応してセレクタ
３を制御する。セレクタ３は、エンコーダ２を介して、
入力されたデジタルデータルをＲＯＭ４−１乃至４−６
のいずれかに供給する。ＲＯＭ４−１乃至４−６は、入
力されたデジタルデータを符号語に変換するための変換
テーブルを記憶している。このテーブルに対応して変換
された符号語は、マルチプレクサ５により合成され、バ
ッファ６を介してフォーマッタ７に供給され、フォーマ
ットされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データを記録媒体にデ
ジタル的に記録する場合に用いて好適な符号化方式に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば磁気記録システムにおいては、一
般的に信号の周波数特性が微分特性であり、また高域で
の劣化もある。これは、例えばヘッドギャップによる損
失、ヘッド媒体間のスペースによる損失、媒体厚みによ
る損失、ロータリートランスによる低域損失などに起因
するものである。さらに隣接トラックからのクロストー
クノイズ、媒体からのノイズ、オーバーライトノイズな
どのノイズがあると、ランダム誤りの原因になる。この
ような損失やノイズに拘らず、データを正確に記録再生
するためには、記録システムに適合するようにデジタル
情報を変調してから記録媒体に記録するようにした方
が、より多くの情報を安定に収容することができる。こ
のため、データを所定の規則に従って記録符号（チャン
ネルコード）化することが行なわれる。

【０００３】このような記録符号の中にブロック符号が
ある。このブロック符号は、データ列をｍ×ｉビットず
つにブロック化し、このデータ語を適当な符号規則に従
ってｎ×ｉチャンネルビットの記録符号に変換するもの
である。ｉ＝１のとき、固定長符号となり、ｉが１より
大きく、拘束長ｒが１より大きい場合、可変長符号とな
る。ブロック符号は、（ｄ，ｋ；ｍ，ｎ；ｒ）符号とも
称される。ここで、ｄは同一シンボル（例えば０）の最
小連続個数を示し、ｋは同一シンボル（０）の最大連続
個数を示す。

【０００４】例えば光ディスクや磁気ディスクにおいて
は、（２，７；１，２；４）（２−７ＲＬＬ）が用いら
れている。この符号の最小反転間隔Ｔminは、１．５Ｔ
（Ｔはデジタルデータの間隔）である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の符号は、このよ
うに最小反転間隔Ｔminが小さい課題があった。一般的
に、記録媒体、特に光学的記録媒体においては、高域に
おける再生出力の劣化が激しく、高密度記録を行なうに
は最小反転間隔をより大きくすることが望まれている。

【０００６】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、最小反転間隔をより大きくすることができ
るようにするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の符号化方式は、
デジタルデータを可変長符号（ｄ，ｋ；ｍ，ｎ；ｒ）に
符号化する符号化方式において、デジタルデータの間隔
をＴとするとき、可変長符号の最小反転間隔Ｔminが
２．０Ｔ以上であり、かつ、同一シンボル（例えば０）
の連続する最小の長さｄが４以上であることを特徴とす
る。

【０００８】また、本発明の符号化装置は、デジタルデ
ータを可変長符号（ｄ，ｋ；ｍ，ｎ；ｒ）に符号化する
符号化装置において、デジタルデータを、デジタルデー
タの間隔をＴとするとき、最小反転間隔Ｔminが２．０
Ｔ以上であり、かつ、同一シンボル（例えば０）の連続
する最小の長さｄが４以上である可変長符号に変換する
複数のテーブルを記憶する記憶手段としてのＲＯＭ４
と、デジタルデータの拘束長ｒを判定する判定手段とし
てのエンコーダ２と、エンコーダ２の判定結果に対応し
て、ＲＯＭ４の複数のテーブルのいずれかを選択する選
択手段としてのセレクタ３とを備えることを特徴とす
る。

【０００９】また、本発明の復号化装置は、可変長符号
（ｄ，ｋ；ｍ，ｎ；ｒ）を元のデジタルデータに復号化
する復号化装置において、デジタルデータの間隔をＴと
するとき、最小反転間隔Ｔminが２．０Ｔ以上であり、
かつ、同一シンボル（例えば０）の連続する最小の長さ
ｄが４以上である可変長符号を、デジタルデータに変換
する複数のテーブルを記憶する記憶手段としてのＲＯＭ
２３と、可変長符号の変換長を判定する判定手段として
の変換長判定回路２１と、変換長判定回路２１の判定結
果に対応して、ＲＯＭ２３の複数のテーブルのいずれか
を選択する選択手段としてのセレクタ２２とを備えるこ
とを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成の符号化方式においては、例えば可変
長符号の最小反転間隔Ｔminが２．０Ｔとされ、かつ、
０の連続する最小の長さｄが４とされる。従って、高密
度の記録が可能となる。

【００１１】また、本発明の符号化装置においては、デ
ジタルデータを、最小反転間隔Ｔminが２．０Ｔであ
り、かつ、０の連続する最小の長さｄが４である可変長
符号に変換するための変換テーブルがＲＯＭ４に記憶さ
れている。従って、このテーブルを参照して、迅速かつ
簡単に、デジタルデータを所定の符号に変換することが
できる。

【００１２】さらに、本発明の復号化装置においては、
ＲＯＭ２３に、最小反転間隔Ｔminが２．０Ｔであり、
かつ、０の連続する最小の長さｄが４である可変長符号
をデジタルデータに変換するための変換テーブルがＲＯ
Ｍ２３に記憶されている。従って、能率的に符号を元の
デジタルデータに復号することが可能となる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を応用した可変長符号（４，２
２；２，５；５）について説明する。

【００１４】即ち、この実施例においては、２ビットの
基本データ長を有するデータ語を５ビットの基本符号長
を有する符号語に変換する。このための基本符号とし
て、表１に示す６種類の基本符号が用いられる。即ち、
この６種類の基本符号を組合せることにより、デジタル
データが可変長の符号語に変換されることになる。

【００１５】

【表１】

【００１６】表２は、この基本符号を用いて得られる有
効符号数を示している。即ち、拘束長ｒを１，２，３，
４，５と順次増加させていくと、必要な符号語の数Ｎは
４，８，１６，２８，３２と変化する。これに対して、
実際に採用することができる符号語の数Ｍは２，４，
９，２０，３４と変化する。従って、その差Ｄ（＝Ｎ−
Ｍ）は、２，４，７，８，−２と変化する。即ち、拘束
長ｒが５となるまでの符号語を用いることにより、元の
デジタルデータを過不足無く、符号語に変換することが
できる。

【００１７】

【表２】

【００１８】表３および表４は、表１に示した基本符号
を用いてデジタルデータを符号語に変換するテーブルの
具体例を示している。この表３および表４に示すよう
に、２ビットの基本データ長のデジタルデータが５ビッ
トの基本符号長の符号語に変換される。例えばデータ
‘１１’は符号‘０００００’に変換され、データ‘１
０’は符号‘１００００’に変換される。そして、以下
同様にして、４，６，８，１０の各ビット長のデータ
が、１０，１５，２０，２５の符号長を有する符号語に
変換される。

【００１９】

【表３】

【００２０】

【表４】

【００２１】表３に示すように、デジタルデータが‘１
１’であるとき、符号語は‘０００００’となる。従っ
て、特別の規則を設けない場合、デジタルデータの論理
（シンボル）として１が連続すると、符号語としては論
理０が連続することになる。この場合、符号語は（４，
∞；２，５；５）となり、拘束長ｒを変化させた場合に
得られる符号語の数Ｎは、表５に示すように変化する。
論理０が無限に連続すると、セルフクロックを検出する
ことが困難になる。そこで本実施例においては、デジタ
ルデータの論理が６ビット連続して１であるとき、符号
は‘００００１００００１０００００’に変換されるよ
うになされている。

【００２２】

【表５】

【００２３】表３および表４に示した符号語の最小反転
間隔Ｔmin（＝（ｍ／ｎ）（ｄ＋１）Ｔ）、最大反転間
隔Ｔmax（＝（ｍ／ｎ）（ｋ＋１）Ｔ）、データ検出ウ
インドウ幅Ｔw（＝（ｍ／ｎ）Ｔ）、ＴminとＴwの積お
よびＴmaxとＴminの比は、表６の４Ｚの欄に示すように
なる。ここでＴは、デジタルデータの間隔である。表６
にはこの他、ｄの値を３にした場合（３Ｚ）、およびＥ
ＦＭの場合の値も示されている。これらの値と比較して
明らかなように、本実施例においては、最小反転間隔Ｔ
minが２．０Ｔとなり、３ＺおよびＥＦＭの場合に較
べ、大きくなっていることが判る。

【００２４】

【表６】

【００２５】図１は、ＭＴＦと規格化空間周波数（ＮＡ
／λ）との関係を示している。同図に示すように、規格
化空間周波数が大きくなる（周波数が高くなる）につれ
て、ＭＴＦが小さくなることが判る。そして図１には、
ＥＦＭ、３Ｚおよび４Ｚの方式により、同じ密度で符号
を記録した場合における規格化空間周波数の範囲を示し
ている。ＥＦＭの場合、規格化空間周波数が０．４３か
ら１．５７の範囲に渡っているのに対し、４Ｚの場合、
０．２４から１．１の範囲に収まっている。従って、同
じ記録密度を実現するのに、４Ｚの場合の方がＥＦＭに
較べて、より低い周波数で済むことになる。換言すれ
ば、より高密度の記録が可能となる。尚、図１の括弧に
示す倍率（３．０倍）は、通常のＣＤ（コンパクトディ
スク）の線密度に対する倍率である。

【００２６】図２は、本発明の符号化装置の一実施例の
構成を示すブロック図である。シフトレジスタ１には、
デジタルデータがデータクロックに同期して順次入力さ
れるようになされている。この実施例においては、１０
ビットのデジタルデータがシフトレジスタ１にストアさ
れるようになされている。シフトレジスタ１より出力さ
れたデータは、エンコーダ２に供給され、そこにおいて
拘束長ｒが判定されるようになされている。またエンコ
ーダ２は、シフトレジスタ１より供給されたデジタルデ
ータをセレクタ３に出力するようになされている。

【００２７】セレクタ３は、エンコーダ２を介してシフ
トレジスタ１より供給されたデジタルデータを、エンコ
ーダ２の出力する拘束長ｒの判定結果に対応して、ＲＯ
Ｍ４−１乃至４−６のいずれかに供給するようになされ
ている。ＲＯＭ４−１には、表３に示す２ビットのデー
タを５ビットの符号に変換するためのテーブルが記憶さ
れている。同様にして、ＲＯＭ４−２乃至４−５には、
それぞれ４，６，８または１０ビットのデータ長のデジ
タルデータを、１０，１５，２０または２５の符号長の
符号語に変換するテーブルが記憶されている。さらにＲ
ＯＭ４−６には、入力されたデジタルデータの論理が６
ビット連続して１である場合における変換テーブルが記
憶されている。

【００２８】マルチプレクサ５は、ＲＯＭ４−１乃至４
−６の出力を合成し、バッファ６に出力している。バッ
ファ６より読み出されたデータは、さらにフォーマッタ
７に供給されている。クロック発生回路８は、データク
ロックに同期したチャンネルクロックを生成し、バッフ
ァ６に供給するようになされている。

【００２９】次に、その動作について説明する。エンコ
ーダ２は、シフトレジスタ１に記憶されている１０ビッ
トのデータから、その拘束長ｒを判定する。そして、そ
の判定結果に対応してセレクタ３を制御し、入力された
デジタルデータをＲＯＭ４−１乃至４−６のいずれかに
供給する。拘束長ｒが１であると判定されたとき、その
２ビットのデータはＲＯＭ４−１に供給される。このデ
ータは、‘１１’または‘１０’である。デジタルデー
タ‘１１’は、ＲＯＭ４−１に記憶されているテーブル
に従って符号‘０００００’に変換され、デジタルデー
タ‘１０’は、符号‘１００００’に変換される。

【００３０】また、例えば入力されたのがデジタルデー
タ‘０１１１’であるとき、拘束長ｒは２と判定され、
このデータはＲＯＭ４−２に供給される。そして、そこ
に記憶されているテーブルに対応して、符号‘０１００
００００００’に変換される。

【００３１】以下同様にして、表３および表４に示すデ
ジタルデータが対応する符号に変換される。

【００３２】図３は、この変換例を示している。いま、
入力されたデジタルデータが１６進数で表して１８Ｄ２
（図３（ａ））であるとき、そのバイナリデータ（図３
（ｂ））は‘０００１１０００１１０１００１０’とな
る。エンコーダ２は、入力されたバイナリデータの拘束
長ｒを次のように判定する。最初の２ビット‘００’に
対応するデータは、表３には存在しない。そこで、それ
に続く２ビットのデータを付加した合計４ビットのデー
タ‘０００１’がテーブルに存在するか否かが判定され
る。表３に示すように、このデータもテーブルには存在
しない。

【００３３】そこでさらに２ビット増やして、６ビット
のデータ‘０００１１０’がテーブル中に存在するか否
かが判定される。このデータも表３に示すテーブルには
存在しないため、さらに２ビットのデータが付加され
る。８ビットのデータ‘０００１１０００’は、表３の
拘束長ｒ＝４のテーブル中に存在するデータである。そ
こでｒ＝４と判定され、セレクタ３は、このデータ‘０
００１１０００’をＲＯＭ４−４に供給する。そして、
このデジタルデータはＲＯＭ４−４に記憶されているテ
ーブルに従って、符号語‘０１００００１００００００
０１０００００’に変換される（図３（ｃ））。

【００３４】続く２ビットのデータ‘１１’は、表３に
示す拘束長ｒ＝１のデータとして判定されるため、ＲＯ
Ｍ４−１に供給され、符号語‘０００００’に変換され
る（図３（ｃ））。

【００３５】さらにその後に続く２ビットのデータ‘０
１’は、表３には存在しないため、さらに２ビットのデ
ータが付加される。データ‘０１００’は、表３の拘束
長ｒ＝２のデータとして検出されるため、ＲＯＭ４−２
に供給される。そして、符号語‘００００１００００
０’に変換される（図３（ｃ））。

【００３６】続くデータ‘１０’は、拘束長ｒ＝１とし
て検出されるため、ＲＯＭ４−１に供給され、符号語
‘１００００’に変換される（図３（ｃ））。

【００３７】このようにしてＲＯＭ４−１乃至４−６に
より変換された符号語は、マルチプレクサ５に供給さ
れ、連続した符号として合成される。上述したように、
この符号語の区切りは、最初の２０ビット、次の５ビッ
ト、その後の１０ビット、さらにその後の５ビットに存
在することになる（図３（ｄ））。

【００３８】マルチプレクサ５により合成された符号語
は、チャンネルクロック（図３（ｆ））に同期してバッ
ファ６に供給され、記憶される。そして、そこから読み
出され、フォーマッタ７に供給される。フォーマッタ７
は、バッファ６より供給される符号語をインターリーブ
し、誤り訂正符号や同期信号を付加して、所定のフォー
マットに従った符号にする。そして、この符号を図示せ
ぬ記録回路に出力する。これにより、論理１が発生する
毎にレベルが反転する記録信号（図３（ｅ））が生成さ
れる。この記録信号が、磁気ディスク、光磁気ディスク
などの記録媒体に記録されることになる。

【００３９】図４は、本発明の復号化装置の一実施例の
構成を示すブロック図である。記録媒体より再生された
符号語は、セレクタ２２に供給されるようになされてい
る。変換長判定回路２１は、この符号語の変換長を判定
し、セレクタ２２を制御するようになされている。セレ
クタ２２は、変換長判定回路２１の出力に対応して、入
力された符号語を、ＲＯＭ２３を構成するＲＯＭ２３−
１乃至２３−６のいずれかに供給する。ＲＯＭ２３−１
乃至２３−６には、表３および表４に示したテーブルと
逆のテーブルが記憶されている。即ち、表３および表４
に示した符号語を元のデジタルデータに復号するための
変換テーブルが記憶されている。

【００４０】マルチプレクサ２４は、ＲＯＭ２３−１乃
至２３−６より読み出されたデータを合成し、バッファ
２５に出力するようになされている。バッファ２５より
読み出されたデータは、デフォーマッタ２６に供給さ
れ、デフォーマットされた後、図示せぬ回路に供給され
るようになされている。

【００４１】基準クロック発生回路２７は、入力される
符号語に同期した基準クロックを生成し、バッファ２５
と同期検出回路２８に出力している。同期検出回路２８
は、基準クロック発生回路２７より供給される基準クロ
ックを基準として、符号語の同期信号の位置を検出す
る。そして、その検出信号をＲＯＭ２３に供給するよう
になされている。

【００４２】次に、その動作について説明する。変換長
判定回路２１は、入力された符号語の変換長を判定し、
その判定結果に対応してセレクタ２２を制御する。これ
により、基本符号長が５ビットの符号語はＲＯＭ２３−
１に供給され、１０ビットの符号語はＲＯＭ２３−２に
供給される。以下同様にして、基本符号長が１５ビッ
ト、２０ビットまたは２５ビットの符号語は、それぞれ
ＲＯＭ２３−３乃至２３−５に供給される。また、入力
された符号語が‘００００１００００１０００００’の
１５ビットの符号長を有する場合においては、ＲＯＭ２
３−６に供給される。

【００４３】ＲＯＭ２３−１乃至２３−６は、入力され
た符号語を、記憶されているテーブルに従って元のデジ
タルデータに復号する。ＲＯＭ２３−１乃至２３−６に
より復号されたデジタルデータは、マルチプレクサ２４
により合成され、バッファ２５に書き込まれる。そして
バッファ２５より読み出されたデータは、デフォーマッ
ト２６に供給され、誤り訂正、ディインターリーブ、同
期信号の分離などの処理が施された後、図示せぬ回路に
供給される。

【００４４】

【発明の効果】以上の如く本発明の符号化方式によれ
ば、可変長符号の最小反転間隔を２．０Ｔ以上とし、同
一シンボルの連続する最小の長さを４以上とするように
したので、従来の場合に較べて、より高密度の記録が可
能になる。

【００４５】また、本発明の符号化装置によれば、最小
反転間隔が２．０Ｔ以上であり、同一シンボルの連続す
る最小の長さが４以上である可変長符号を複数のテーブ
ルに記憶させ、デジタルデータの拘束長に対応して、こ
の複数のテーブルのいずれかを選択するようにしたの
で、簡単な構成により、迅速に高密度記録が可能な符号
を得ることができる。

【００４６】さらに本発明の復号化装置によれば、最小
反転間隔が２．０Ｔ以上であり、同一シンボルの連続す
る最小の長さが４以上である可変長符号をデジタルデー
タに変換する複数のテーブルを記憶し、可変長符号の変
換長に対応して、複数のテーブルのいずれかを選択する
ようにしたので、簡単な構成で、迅速に、高密度に記録
されたデータを復号することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の符号化方式と従来の符号化方式を比較
する図である。

【図２】本発明の符号化装置の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図３】図２の実施例の動作を説明するタイミングチャ
ートである。

【図４】本発明の復号化装置の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１シフトレジスタ２エンコーダ３セレクタ４ＲＯＭ５マルチプレクサ６バッファ７フォーマッタ８クロック発生回路２１変換長判定回路２２セレクタ２３ＲＯＭ２４マルチプレクサ２５バッファ２６デフォーマッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中川俊之東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デジタルデータを可変長符号（ｄ，ｋ；
ｍ，ｎ；ｒ）に符号化する符号化方式において、前記デジタルデータの間隔をＴとするとき、前記可変長
符号の最小反転間隔Ｔminが２．０Ｔ以上であり、か
つ、同一シンボルの連続する最小の長さｄが４以上であ
ることを特徴とする符号化方式。
【請求項２】前記可変長符号の最大反転間隔Ｔmaxが
９．２Ｔ以下であることを特徴とする請求項１に記載の
符号化方式。
【請求項３】前記可変長符号の符号長の最後の５ビッ
トは、前記デジタルデータの拘束長ｒが１である場合を
除き、０であることを特徴とする請求項１または２に記
載の符号化方式。
【請求項４】前記デジタルデータの基本データ長ｍは
２，４，６，８または１０であり、前記可変長符号の基
本符号長ｎは５，１０，１５，２０または２５であるこ
とを特徴とする請求項１，２または３に記載の符号化方
式。
【請求項５】デジタルデータを可変長符号（ｄ，ｋ；
ｍ，ｎ；ｒ）に符号化する符号化装置において、前記デジタルデータを、前記デジタルデータの間隔をＴ
とするとき、最小反転間隔Ｔmin が２．０Ｔ以上であ
り、かつ、同一シンボルの連続する最小の長さｄが４以
上である前記可変長符号に変換する複数のテーブルを記
憶する記憶手段と、前記デジタルデータの拘束長ｒを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に対応して、前記記憶手段の複
数のテーブルのいずれかを選択する選択手段と、を備えることを特徴とする符号化装置。
【請求項６】可変長符号（ｄ，ｋ；ｍ，ｎ；ｒ）を元
のデジタルデータに復号化する復号化装置において、前記デジタルデータの間隔をＴとするとき、最小反転間
隔Ｔmin が２．０Ｔ以上であり、かつ、同一シンボルの
連続する最小の長さｄが４以上である前記可変長符号
を、前記デジタルデータに変換する複数のテーブルを記
憶する記憶手段と、前記可変長符号の変換長を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に対応して、前記記憶手段の複
数のテーブルのいずれかを選択する選択手段と、を備えることを特徴とする復号化装置。