JPH07321663A - 基準位置識別方法及びデータ圧縮伸長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １４ビットと１２ビットの圧縮伸長を行う既
存の装置を利用して１１ビットのデータ列を処理する場
合に、簡便にデータ列の基準位置を認識する。 【構成】 １４ビットデータのうち上位ビットの値を制
限すると、圧縮則によるビットシフトは生じない。そこ
で、基準位置を示す先頭データＤＱを、１４ビット中の
上位６ビットをすべて論理値「０」，下位３ビットを
「１００」のパターンとする。１１ビットのデータ列
は、集合データＤＡ〜ＤＮの上位１１ビットに割当て
る。そして、下位３ビットは論理値「０」とする。圧縮
伸長変換すると、１２ビット目の論理値が、先頭データ
ＤＱでは「１」，集合データＤＡ〜ＤＮでは「０」とな
り、先頭位置を検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、データ列の基準位
置，例えば先頭位置を、データの圧縮伸長時に識別する
ための基準位置識別方法及びデータ圧縮伸長装置の改良
に関するものである。

【０００２】

【背景技術】磁気テープやディスクなどの各種の記録媒
体にデータ列，特にシーケンシャルなデータ列の集合を
記録する（あるいはデータ伝送する）ような場合に、デ
ータ列の基準位置を識別する信号を付加する場合があ
る。例えば、ＣＤ−ＲＯＭでは、データが２３５２バイ
トのセクタに編成され、各セクタは、更に同期信号，ヘ
ッダ情報，ユーザデータなどに分けられている。各セク
タ先頭の同期信号は通常１２バイトとなっており、これ
によってセクタの先頭位置が認識できるようになってい
る。

【０００３】図５には、磁気テープにデータを記録し、
再生するための記録再生装置の一例が示されている。同
図において、入力された１４ビットのデータ列はデータ
圧縮部１０によって１２ビットに圧縮され、更に記録処
理部１２によって磁気テープ１４に記録される。磁気テ
ープ１４に記録されたデータは、再生処理部１６によっ
て再生され、データ伸長部１８によって１２ビットから
１４ビットに伸長される。

【０００４】データ圧縮部１０，データ伸長部１８によ
る圧縮伸長則は、例えば図６に示すようになっている。
この例は、データワードである１４ビットデータの値に
より、０ビットシフト（ビットシフトなし），１ビ
ットシフト，２ビットシフト，３ビットシフトの４
段階の変換則から成っている。そして、１４ビットデー
タに対し、あるオフセットを加えた上で、下位ビット方
向へ該当する段階のビットシフトを行う，つまり１４ビ
ットデータの下位ビットを切る変換となっている。

【０００５】例えば、比較的大きな値の１４ビットデー
タである「５０２４〜８１９１」（十進表示）は、オフ
セットと３ビットシフトにより１２ビットデータの「１
６５２〜２０４７」（十進表示）に圧縮変換される。比
較的小さな値の１４ビットデータである「０〜２７９」
は、オフセットとビットシフトなしでそのまま１２ビッ
トデータの「０〜２７９」となる。他も、図示の通りで
ある。伸長の場合は、それらの逆の処理が行われる。

【０００６】このような瞬時圧縮伸長が行われるデータ
記録再生装置ではデータワードは１４ビットと決まって
いるが、他のワード長のデータも記録再生できれば、使
用範囲が広がって好都合である。ここで、データワード
長が１２ビットよりも小さい場合、例えば１１ビットの
場合を考えると、入力時点ですでに圧縮ビット長の１２
ビットよりも短いのであるから、原理的にデータ圧縮の
必要がない。また、第１２ビット目を同期ビットとし
て、これをデータ列の基準位置の識別信号とすることも
できる。

【０００７】しかし、これを実現するためには、そのた
めの端子を用意しなければならない。つまり、既存の記
録再生装置や集積回路を設計変更して改良しなければな
らない。場合によっては、製造工程も改良しなければな
らないが、そのような改良を施すことは、非常にコスト
がかかる。

【０００８】ここで、圧縮伸長してもデータが失われな
いように１１ビットデータを１４ビットデータに変換す
れば、データ圧縮部１０，データ伸長部１８を通過させ
ても何ら不都合は生じない。つまり、既存の装置をその
まま利用して結果的に１１ビットデータを磁気テープ１
４に記録再生できることになる。このような場合に、デ
ータ列の基準位置，例えば先頭に識別信号を付加する手
法としては、上述したＣＤ−ＲＯＭのように先頭に同期
信号を付加する方法が考えられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな手法では、次のような不都合がある。 （1）磁気テープ１４の再生時に同期信号を検出する回
路が必要となるが、この同期検出回路として非常に複雑
なものが必要となり、コストアップとなってしまう。 （2）充分な同期信号認識特性を得るためには、同期信
号パターンを長めに設定する必要がある。このため、冗
長度が高くなってデータ利用効率が悪化する。また、同
期信号のパターンを予想される一定の間隔に並べるた
め、データ列の大きさや各データ列の間隔も揃える必要
があり、制約の多いデータフォーマットとなってしま
う。

【００１０】この発明は、これらの点に着目したもの
で、その目的は、圧縮伸長を行う既存の装置を利用して
データを処理する場合に、低コスト，高データ利用効率
で、フォーマット上の制約も少なく、簡便にデータ列の
基準位置を認識できる基準位置識別方法及びデータ圧縮
伸長装置を提供することを、その目的とするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段と作用】前記目的を達成す
るため、この発明は、１４ビットなどのデータワード毎
の圧縮伸長変換によってデータが消失しないビット位
置，例えば１ビット目から１１ビット目が、対象データ
列の記録部に割り充てられる。また、圧縮伸長変換でデ
ータが消失する可能性があるものの、論理値次第ではデ
ータが消失しないビット位置，例えば１２ビット目が、
対象データ列の基準位置を識別するデータの記録部とさ
れる。そして、この記録部のデータが、圧縮伸長変換に
よって消失しないように、データ列の基準位置を示す基
準位置データの他のビット位置の論理値が制限される。
この発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、次の詳細
な説明及び添付図面から明瞭になろう。

【００１２】

【好ましい実施例の説明】この発明の基準位置識別方法
及びデータ圧縮伸長装置には数多くの実施例が有り得る
が、ここでは適切な数の実施例を示し、詳細に説明す
る。図１には、実施例の構成が示されている。同図にお
いて、１４ビットデータの入力側から１４ビットデータ
の出力側に至る圧縮伸長，記録再生のブロックは、前記
背景技術と同様である。データ圧縮部１０の入力側に
は、１１ビットデータ入力部２０が接続されている。こ
の１１ビットデータ入力部２０は、データ付加部２２，
基準位置データ生成部２４，データ合成部２６を含んで
いる。他方、データ伸長部１８の出力側には、１１ビッ
トデータ出力部３０が接続されている。１１ビットデー
タ出力部３０は、データ分離部３２，メモリ３４，ライ
トアドレスカウンタ３６，リードアドレスカウンタ３８
を含んでいる。

【００１３】これらのうち、１１ビットデータ入力部２
０のデータ付加部２２は、入力された１１ビットデータ
にデータを付加して１４ビットのデータとするための回
路である。後段のデータ圧縮部１０は入力が１４ビット
データとなっているので、１１ビットデータを１４ビッ
トデータに変換する必要がある。このとき、１１ビット
データが圧縮伸長を行っても良好に再生されるようにビ
ット変換を行わなければならない。

【００１４】図６のワード圧縮伸長則を検討すると、１
４ビットデータのうち下位３ビットはビットシフトで削
られる可能性があり、上位１１ビットがそのまま記録再
生できるビット幅となっている。従って、１４ビット中
の上位１１ビット幅に入力の１１ビットを対応させるよ
うにすれば、データの記録再生を良好に行うことができ
る。そこで、この実施例では、入力１１ビットデータの
ＬＳＢ側に、論理値の「０」を３ビット付加し、１４ビ
ットのデータとしている。

【００１５】次に、基準位置データ生成部２４は、デー
タ基準位置識別信号が入力されたときに、これに基づい
て予め設定した基準位置を示す１４ビットの基準位置デ
ータを生成するための回路である。例えば、データ列の
先頭が基準位置であるとすると、先頭に基準位置データ
が付加される。

【００１６】図６の圧縮伸長則によれば、１４ビットデ
ータのうち上位ビットの値を制限すると、圧縮則による
ビットシフトは生じない。このため、１４ビット中の全
ての下位ビットまで記録再生可能となる。例えば、１４
ビット中の上位６ビットをすべて論理値の「０」とする
と、ビットシフトは起きないので、下位３ビットも全部
記録再生される。そこで、基準位置データとして、例え
ば、１４ビット中の上位６ビットをすべて論理値の
「０」とし、下位３ビットを全部「０」ではないような
パターン，例えば「１００」とした１４ビットのデータ
を生成する。

【００１７】図２には、以上のようにして得られたデー
タをデータ合成部２６で合成した様子が示されている。
同図に示すように、基準位置を示す先頭データＤＱは、
上位６ビットが「００００００」，下位３ビットは「１
００」のパターンとなっている。なお、それら以外のＤ
Ｑ07〜ＤＱ11の論理値は任意でよい。次に、先頭データ
ＤＱに続く集合データＤＡ，ＤＢ，ＤＣ，……，ＤＮ
は、入力された１１ビットのデータの下位３ビットに、
いずれも「０」が付加されて１４ビットデータとなって
いる。例えば、入力１１ビットデータＤＡ01〜ＤＡ11に
は、その下位に「０００」が付加されて１４ビットデー
タＤＡとなっている。他の１１ビットデータＤＢ01〜Ｄ
Ｎ11についても同様である。

【００１８】次に、図１に戻って、１１ビットデータ出
力部３０のデータ分離部３２では、入力された１４ビッ
トデータのうち、上位１１ビットがメモリ３４側に出力
され、１２ビット目がライトアドレスカウンタ３６のリ
セット側に出力されるように接続されている。また、メ
モリ３４のリードアドレスカウンタ３８には、外部から
データアクセス信号が入力されるようになっている。メ
モリ３４に対するデータの書込みアドレスは、ライトア
ドレスカウンタ３６によってカウントされ、データの読
出しアドレスは、リードアドレスカウンタ３８によって
カウントされるように構成されている。

【００１９】次に、実施例の全体動作を説明する。ま
ず、通常の１４ビットデータが入力されたときは、上述
した背景技術と同様に処理される。１１ビットデータが
入力されたときは、１１ビットデータ入力部２０によっ
て、図２のような１４ビットデータ列が合成出力され、
これがデータ圧縮部１０に供給される。データ圧縮部１
０では、図６に示した圧縮則に従って、１４ビットデー
タが１２ビットデータに圧縮される。

【００２０】詳述すると、１４ビットの先頭データＤＱ
は、上述したように上位ビットが「００００００」とな
っているため、図６の圧縮則ではビットシフトは生じな
い。よって、下位３ビットの「１００」はそのまま１４
ビットデータとして残ることになる。図３には圧縮後の
１２ビットデータが示されており、１４ビットデータＤ
Ｑは、圧縮後１２ビットデータＣＱとなる。

【００２１】次に、図２の集合データＤＡ〜ＤＮについ
ても、同様に図６の圧縮則に従って１２ビットデータに
圧縮される。これらは、１４ビットデータの値に応じ
て、０ビットシフト（ビットシフトなし），１ビッ
トシフト，２ビットシフト，３ビットシフトの４段
階のビットシフトが行われる。例えば、１４ビットデー
タＤＡが０ビットシフトであるとすると、下位３ビット
が「０００」の１２ビットデータＣＡとなる。１４ビッ
トデータＤＢが１ビットシフトであるとすると、下位２
ビットが「００」の１２ビットデータＣＢとなる。１４
ビットデータＤＣが２ビットシフトであるとすると、下
位１ビットが「０」の１２ビットデータＣＣとなる。他
の１４ビットデータＣＤ，……，ＣＮについても同様で
ある。

【００２２】このようにして圧縮されたデータＣＱ，Ｃ
Ａ，ＣＢ，……，ＣＮは、記録処理部１２によって磁気
テープ１４に記録される。記録データは、再生処理部１
６によって磁気テープ１４から再生される。そして、デ
ータ伸長部１８で１４ビットデータに伸長される。デー
タ伸長部１８では、図６に示した圧縮則と逆の処理が行
われる。

【００２３】このとき、先頭データＣＱについては、ビ
ットシフトなしの圧縮処理に対応してビットシフトなし
の伸長処理が行われる。このため、伸長後の１４ビット
データは、図４にＥＱで示すようになる。なお、圧縮時
に付加したオフセットの減算も行われる。同様にして、
１２ビットデータＣＡについては、同様にビットシフト
なしの圧縮処理が行われているから、ビットシフトなし
の伸長が行われて１４ビットデータＥＡとなる。１２ビ
ットデータＣＢについては、１ビットシフトの圧縮処理
が行われているから、伸長後は１ビットシフトの１４ビ
ットデータＥＢとなる。他の１２ビットデータＣＣ，Ｃ
Ｄ，……，ＣＮについても同様である。

【００２４】このようにして伸長されたデータ列をみる
と、図４から明らかなように、１２ビット目が論理値の
「１」となっている位置が先頭データの位置であり、論
理値の「０」となっているデータは全て集合データであ
る。このようなデータ列が１１ビットデータ出力部３０
のデータ分離部３２に供給されると、先頭データＥＱの
第１２ビット目の論理値「１」がライトアドレスカウン
タ３６のリセット端子Ｒに供給される。これによって、
ライトアドレスカウンタ３６がリセットされ、ライトア
ドレスのカウントが開始される。他方、集合データＥＡ
〜ＥＮ中の上位１１ビットがメモリ３４に供給され、ラ
イトアドレスカウンタ３６のカウント値に対応するアド
レスに格納される。

【００２５】メモリ３４からのデータの読出しは、外部
からのデータアクセス信号の入力によって行われる。デ
ータアクセス信号がリードアドレスカウンタ３８のリセ
ット端子Ｒに入力されると、リードアドレスカウンタ３
８がリセットされ、リードアドレスのカウントが開始さ
れる。タイトアドレスがメモリ３４に供給されると、該
当するアドレスに格納されているデータが出力される。
これにより、１１ビットデータが得られることになる。

【００２６】このように、実施例によれば、先頭データ
については、圧縮後の１４ビットデータ中の下位３ビッ
トの論理値によって先頭位置であることが判別される。
従って、その部分を参照すれば、データ長の長い同期パ
ターンや複雑な同期信号検出回路を必要とすることな
く、容易にデータ集合の先頭を検出することができる。

【００２７】また、所望の位置に先頭データと同様のデ
ータを挿入してもよいから、集合データのフォーマット
上の制約も少ない。同期信号部分は高々１４ビットであ
るから、テープ上におけるデータ利用効率もよい。更
に、既存の１４ビットデータ用の装置に対して１１ビッ
ト用のデータの入出力部を設けるのみで、１４ビットデ
ータの他に１１ビットデータにも適用でき、低コストで
非常に好都合である。

【００２８】なお、この実施例は、伸長側から逆にみる
と、圧縮伸長されたときの１４ビットデータの所定ビッ
ト位置に特定の論理値が出現するように、圧縮前のデー
タ変換を行うようにしたものであると考えることができ
る。

【００２９】＜他の実施例＞この発明は、以上の開示に
基づいて多様に改変することが可能であり、例えば次の
ようなものがある。 （1）前記実施例では、データワードが１４ビットと１
２ビット間のデータの瞬時圧縮伸長を行う場合である
が、圧縮伸長処理によってデータ損失がないビット位置
があり、データ消失の可能性があるもののデータ次第で
はそのデータが消失しないようなビット位置があるよう
な圧縮伸長方式であれば、どのような方式にも適用可能
である。 （2）前記実施例では扱うデータのビット数を１１ビッ
トとしたが、データ損失がないビット位置の数と同じ又
はそれ以下でよい。

【００３０】（3）前記実施例では、データが消失しな
いビット位置の論理値を「１００」としたが、「１０
１」，「０１１」，「１１１」など、区別できればどの
ように設定してもよい。また、前記実施例では、伸長デ
ータの１２ビット目を参照して先頭位置を検出したが、
２以上のビット位置を参照するようにしてもよい。 （4）前記実施例では、集合データの先頭位置を基準位
置としたが、必要に応じて所望の位置を基準位置として
よい。 （5）前記実施例では、磁気テープ記録再生装置にこの
発明を適用したものであるが、記録媒体はどのようなも
のであってもよい。データを伝送するような場合にも適
用可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、次のような効果がある。 （1）伸長されたデータの特定のビット位置を参照する
のみで、簡便に基準位置を検出することができる。 （2）基準位置データはデータワード長となっているの
で、必要な位置に適宜設けることができ、フォーマット
上の制約が少ない。また、基準位置データが短く、デー
タの利用効率も高い。 （3）基準位置検出装置を簡略に構成でき、コスト的に
も有利である。 （4）既存の装置にも、良好に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】圧縮前の１４ビットデータを示す図である。

【図３】圧縮された１２ビットデータを示す図である。

【図４】伸長された１４ビットデータを示す図である。

【図５】既存の圧縮伸長装置の一例を示すブロック図で
ある。

【図６】圧縮伸長則の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０…データ圧縮部（データ圧縮手段） １２…記録処理部 １４…磁気テープ １６…再生処理部 １８…データ伸長部（データ伸長手段） ２０…１１ビットデータ入力部 ２２…データ付加部（データ付加手段） ２４…基準位置データ生成部（基準位置データ生成手
段） ２６…データ合成部（データ合成手段） ３０…１１ビットデータ出力部（データ出力手段） ３２…データ分離部 ３４…メモリ ３６…ライトアドレスカウンタ ３８…リードアドレスカウンタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データワード毎の圧縮伸長変換によって
   データが消失しない第１のビット位置を、対象データ列
   の記録部に割り充てるとともに；圧縮伸長変換でデータ
   が消失する可能性があるものの、論理値次第ではデータ
   が消失しない第２のビット位置を、対象データ列の基準
   位置を識別するデータの記録部とし；この記録部のデー
   タが、圧縮伸長変換によって消失しないように、データ
   列の基準位置を示す基準位置データの他のビット位置の
   論理値を制限した；データ列の基準位置識別方法。
2. 【請求項２】 データワード毎の圧縮伸長変換によって
   データが消失しない第１のビット位置に、対象データ列
   のデータを割り充てるとともに、圧縮伸長変換によって
   消失するビット位置に、既知のデータを付加してデータ
   ワードとするデータ付加手段；圧縮伸長変換でデータが
   消失する可能性があるものの、論理値次第ではデータが
   消失しない第２のビット位置に基準位置を示す論理値の
   データを含み、これが消失しないように他のビット位置
   の論理値が設定されたデータワードを生成する基準位置
   データ生成手段；データ付加手段によって得られたデー
   タ列の基準位置に基準位置データ生成手段によって得ら
   れた基準位置を示すデータワードを合成するデータ合成
   手段；ワード毎にデータを圧縮するデータ圧縮手段；を
   備えたデータ圧縮装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のデータ圧縮装置によって
   圧縮されたデータを伸長するデータ伸長手段；伸長され
   たデータから、前記第２のビット位置を参照して、デー
   タ列の基準位置を検出し、これに基づいてデータを出力
   するデータ出力手段；を備えたデータ伸長装置。