JPH08235785A - 記録信号変調装置、記録信号復調装置、記録信号変調方法および記録信号復調方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＲＬＬ（ｄ，ｋ）符号を用いて光ディスク上
にディジタルデータをピット列として記録する場合に調
整用符号を挿入せずに記録ビット列の直流レベル変動を
抑圧する。 【構成】 ＲＬＬ（２，７）符号化ビット列の中から所
定ビット列パターンを検出するパターン検出回路３と、
検出された所定ビット列パターンを含むＲＬＬ（２，
７）符号ビット列において、ビット“０”によって前後
挟まれたビット“１”を反転して拡大ＲＬＬ（２，１
０）符号に変更する特定ビット反転回路４と、ＲＬＬ
（２，７）符号のＮＲＺＩ変換ビット列と拡大ＲＬＬ
（２，１０）符号のＮＲＺＩ変換ビット列の間で最終的
な変調ビット列を選択するスイッチ手段８と、変調ビッ
ト列のビット“０”を−１、ビット“１”を＋１として
その累積加算値を記録開始時点より算出し、この累積加
算値の絶対値が最小になるようにスイッチ手段８を切り
替える変換ビット列累積加算回路７とで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクにディジタ
ルデータを記録するために用いられる記録信号変調装置
および記録信号変調方法と、光ディスクからディジタル
データを再生するために用いられる記録信号復調装置お
よび記録信号復調方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク上にディジタルデータをピッ
ト列として記録する場合、最短ピット長さおよび最短非
ピット長さを有限空間周波数特性の光ピックアップ読み
取り可能な長さ以上にすること、読み取りクロックを再
生できるように最長ピット長さ及び最長非ピット長さに
上限を設けること、光ピックアップが記録トラック上を
ゆらぎなく追尾できるようにピット部分と非ピット部分
の存在比率が常に５０％ずつになるように再生ヘッド出
力中の直流レベル変動を抑圧することの３つの条件が必
要である。

【０００３】このような条件を満たす記録変調方式の１
つとして、例えばよく知られたＣＤ（コンパクトディス
ク）のＥＦＭ変調がある。この変調方式は原データ８ビ
ットを１４記録ビットに変換し、これに前記の条件を満
足するように調整用の３記録ビットを加えて計１７記録
ビットに変換するもので、最短ピット長さが３記録ビッ
ト分、最長ピット長さが１１記録ビット分でピット部分
と非ピット部分の存在比率が５０％ずつの記録ピット列
を形成することができる。これを再生する場合、ディス
クより読み出した１７記録ビットから前記３記録ビット
を除き、残り１４記録ビットを原データ８ビットに変換
して復号が行われる。

【０００４】しかし、この方式においては、原データ８
ビットを１４記録ビットに変換するための２５６種類の
変換規則を記述した大規模な変換表を必要とすること
や、記録条件を満たすための３記録ビットを付加しなけ
ればならないなど、複雑な変復調装置が必要になる。

【０００５】これに対し、光磁気ディスク等において用
いられているＲＬＬ（２，７）符号やＲＬＬ（１，７）
符号は、単純な変換規則を用いて変調を行える方式とし
て知られている。ここでＲＬＬ（ｄ，ｋ）符号とは、変
換出力ビット列中の“０”の継続長がｄ個以上且つｋ個
以下に制限された符号を意味するもので、前記ＥＦＭ変
調もＲＬＬ（２，１０）符号に属するものである。

【０００６】ＲＬＬ（ｄ，ｋ）符号は最終的にＮＲＺＩ
変換（ビット“１”の位置で記録ビットの値を反転させ
る変換方式）によって記録ビット列となって光ディスク
上にピット列として記録される。したがって、ディスク
上の最短ピット長さまたは最短非ピット長さは（ｄ＋
１）記録ビット分、最長ピット長さまたは最長非ピット
長さは（ｋ＋１）記録ビット分になる。

【０００７】さて、前記ＲＬＬ（２，７）符号やＲＬＬ
（１，７）符号を用いて変調データをピット列として光
ディスク上に記録する場合、必要な３つの条件のうち、
ピット部分と非ピット部分の存在比率が常に５０％ずつ
になる条件を満足しない。これは、これらの変調方式
が、光磁気ディスクのように再生ヘッドが記録トラック
を追尾するために必要な情報が記録データの内容とは無
関係に得られる記録媒体、記録方式を対象としているた
めであり、安価な変復調装置を実現できるという長所を
持ちながら、光ディスク上にディジタルデータをピット
列として記録する場合にはこの方式はそのまま用いるこ
とができなかった。

【０００８】そこで従来は、ピット部分と非ピット部分
の存在比率を常に５０％ずつとするために、適当な間隔
で調整用符号を挿入する方式をとっていた。しかしなが
ら、このような調整用符号の挿入はディスク全体の記録
容量を低下させてしまうという欠点があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような課
題を解決するためのもので、ＲＬＬ（ｄ，ｋ）符号を用
いて光ディスク上にディジタルデータをピット列として
記録する場合に、調整用符号を挿入しなくても記録ビッ
ト列の直流レベル変動を効率的に抑圧することのできる
記録信号変調装置および記録信号変調方法の提供、並び
に記録信号復調装置および記録信号復調方法の提供を目
的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の記録信号変調装
置は上記した目的を達成するために、原ビット列をＲＬ
Ｌ（ｄ，ｋ）符号（但し、ｄ、ｋはｄ＜ｋなる整数）に
符号化するＲＬＬ符号化手段と、ＲＬＬ符号化手段より
出力されたビット列のうち、ビット“０”の継続長さが
ｍとなる部分とこれに続いてビット“０”の継続長さが
ｎとなる部分（但し、ｍ、ｎはｄ≦ｍ≦ｋ，ｄ≦ｎ≦
ｋ，ｍ＋ｎ≧ｋを満足する整数）に挟まれたビット
“１”をビット“０”に反転する反転手段と、ＲＬＬ符
号化手段より出力されたビット列および反転手段より出
力されたビット列をＮＲＺＩ変換して、いずれかのＮＲ
ＺＩ変換結果を変調ビット列として選択的に出力するＮ
ＲＺＩ変換手段とを具備してなるものである。

【００１１】また本発明の記録信号変調装置は、ＮＲＺ
Ｉ変換手段より出力された変調ビット列のビット“０”
を−１、ビット“１”を＋１として開始時点からの累積
加算値を求め、この累積加算値の絶対値が最小になるよ
うに変調ビット列として出力すべきＮＲＺＩ変換結果を
選択する手段をさらに具備してなるものである。

【００１２】さらに、本発明の記録信号復調装置は、変
調ビット列をＮＲＺ変換するＮＲＺ変換手段と、ＮＲＺ
変換手段より出力されたビット列のうち、ビット“０”
の継続長さがｍ＋ｎ＋１となる部分のｍ＋１番目のビッ
ト“０”をビット“１”に反転する反転手段と、ＮＲＺ
変換手段より出力された第１のビット列および反転手段
より出力された第２のビット列を、該第２のビット列を
優先しつつＲＬＬ（ｄ，ｋ）復号するＲＬＬ復号手段と
を具備してなる。

【００１３】

【作用】本発明の記録信号変調装置においては、ＲＬＬ
（ｄ，ｋ）符号ビット列のうち、ビット“０”の継続長
さがｍとなる部分とこれに続いてビット“０”の継続長
さがｎとなる部分に挟まれたビット“１”をビット
“０”に反転し、そのＮＲＺＩ変換結果とＲＬＬ（ｄ，
ｋ）符号ビット列のＮＲＺＩ変換結果との間で最終的な
変調ビット列を選択することができる。ここで、ビット
反転を通して得た変調ビット列の最終記録ビットの値
は、ビット反転を行うことなく得た変調ビット列の最終
記録ビットの値に対して反転した値を必ずとる。したが
って、ＮＲＺＩ変換手段より出力された変調ビット列の
ビット“０”を−１、ビット“１”を＋１として開始時
点からの累積加算値を求め、この累積加算値の絶対値が
最小になるように変調ビット列として出力すべきＮＲＺ
Ｉ変換結果を選択することで、調整用符号を挿入しなく
ても記録ビット列の直流レベル変動を効率的に抑圧する
ことができる。

【００１４】また本発明の記録信号復調装置によって、
本発明の記録信号変調装置によって変調された記録信号
を正しく復号することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

【００１６】図１は本発明の一実施例である記録信号変
調装置の構成を示す図である。

【００１７】なお、本実施例では、変調記録符号である
ＲＬＬ（ｄ，ｋ）符号としてＲＬＬ（２，７）符号を用
いている。

【００１８】同図において、１はＲＬＬ（２，７）符号
器であり、原ビット列を図２に示すような変換規則に従
ってＲＬＬ（２，７）符号に変換する。この符号器１の
出力ビット列は遅延回路２およびパターン検出回路３に
入力される。パターン検出回路３はＲＬＬ（２，７）符
号化ビット列の中から所定のビット列パターンを検出す
る。

【００１９】ここで、検出の対象となるビット列パター
ンとは、図３のＡ、Ｂ、Ｃに示すように、ビット“０”
の継続長さが『５に続いて２となる部分』、『５に続い
て３となる部分』『５に続いて４となる部分』である。
パターン検出回路３はこれらいずれかのビット列パター
ンを検出すると、特定ビット反転回路４に対して特定ビ
ットの反転指令を送る。

【００２０】反転指令を受けた特定ビット反転回路４
は、図３のＡ′、Ｂ′、Ｃ′に示すように、遅延回路２
を介して取り込んだＲＬＬ（２，７）符号化ビット列に
おいて、ビット“０”によって前後挟まれたビット
“１”を特定ビットとして検出し、これをビット“０”
に反転する。この結果、ＲＬＬ（２，７）符号化ビット
列は、ビット“０”の最長継続長さが１０の拡大ＲＬＬ
（２，１０）符号化ビット列に変更される。

【００２１】拡大ＲＬＬ（２，１０）符号に変換された
ビット列はＮＲＺＩ変換回路６にてＮＲＺＩビット列に
変換され、他方のＮＲＺＩ変換回路５より出力される特
定ビット未反転のＲＬＬ（２，７）符号化ビット列との
間でのスイッチ手段８による選択を経て、最終的な変調
ビット列（記録ビット列）となって変調装置より出力さ
れる。なお、ＮＲＺＩ変換により、ビット列中のビット
“０”またはビット“１”の継続長さは３以上１１以下
にさらに拡大される。

【００２２】図４において、Ａ、Ｂ、Ｃは特定ビットを
反転しないまま得たＮＲＺＩ変換ビット列、Ａ′、
Ｂ′、Ｃ′は特定ビットを反転することによって得た拡
大ＮＲＺＩ変換ビット列を示している。このように特定
ビットを反転させた場合、その最終記録ビットの値は特
定ビットを反転しないまま得たビット列Ａ、Ｂ、Ｃの最
終記録ビットに対して必ず反転した値をとる。よって、
そのいずれかのＮＲＺＩ変換ビット列を最終的な変調ビ
ット列として適宜選択すれば、調整用符号を挿入付加し
なくても、記録ビット中の平均直流レベルの変動を抑圧
することができる。また本実施例の変調装置には変換ビ
ット列累積加算回路７が設けられている。変換ビット列
累積加算回路７は、変調ビット列のビット“０”を−
１、ビット“１”を＋１としてその累積加算値を記録開
始時点より算出し、この累積加算値の絶対値が最小にな
るようにスイッチ手段８の状態を切り替える。即ち、変
換ビット列累積加算回路７は、ＲＬＬ（２，７）符号化
ビット列中に図３に示した特定のビット列パターンが出
現する毎に累積加算値の絶対値がより小さくなるよう、
特定ビットを反転した拡大ＮＲＺＩ変換ビット列を最終
的な変調ビット列として選択するかどうかを決定する。

【００２３】以上により生成された変調ビット列は、光
ディスクにピット列として記録される。

【００２４】次に、本実施例の記録信号復調装置につい
て説明する。

【００２５】図５はこの記録信号復調装置の構成を示す
図である。１１は光ディスクから光ピックアップによっ
て読み出されたＮＲＺＩビット列をＮＲＺ変換するＮＲ
Ｚ変換回路である。このＮＲＺ変換回路１１の出力ビッ
ト列は遅延回路１２およびパターン検出回路１３に入力
される。パターン検出回路１３は出力ビット列の中から
ＲＬＬ（２，７）符号系列としては存在し得ないパター
ン、つまりビット“０”の継続長さが８、９、１０であ
るビット列の検出を行い、そのいずれかのビット列を検
出すると、特定ビット反転回路１４に対して特定ビット
の反転指令を送る。反転指令を受けた特定ビット反転回
路１４は、遅延回路１２を介して取り込んだビット列中
の６番目のビット“０”を“１”に反転して（図３に示
したＡ′、Ｂ′、Ｃ′のビット列をＡ、Ｂ、Ｃのビット
列に変換する。）、ＲＬＬ（２，７）符号に復元する。
ＲＬＬ（２，７）符号に復元されたビット列はＲＬＬ
（２，７）復号回路１５にて復号される。

【００２６】このように本実施例によれば、調整用符号
を挿入付加することなく記録ビット中の平均直流レベル
の変動を抑圧することができ、光ディスクの記録容量を
調整用符号で低下させてしまうことがない。

【００２７】図６乃至図８は本実施例の拡大ＲＬＬ
（２，１０）符号による記録ビット列の直流レベル変動
と電力スペクトル密度を示す図、図９乃至図１１は従来
のＲＬＬ（２，７）符号による記録ビット列の直流レベ
ル変動とその電力スペクトル密度を示す図、図１２乃至
図１４は本実施例と同じＲＬＬ（２，１０）符号で、記
録ビット列の直流レベル変動のきわめて少ない変調方式
として知られているＣＤのＥＦＭ符号による記録ビット
列の直流レベル変動とその電力スペクトル密度を示す図
である。

【００２８】これらの図を比較して分るように、本実施
例によれば、ＲＬＬ（２，７）符号の場合に比べ記録ビ
ット列の直流レベル変動をはるかに小さく抑制すること
ができ、ＣＤのＥＦＭ符号と同等の直流レベル変動抑圧
効果が得られる。

【００２９】なお、本実施例では、ＲＬＬ（２，７）符
号ビット列から所定のビット列パターンとしてビット
“０”の継続長さが『５に続いて２となる部分』、『５
に続いて３となる部分』『５に続いて４となる部分』を
検出し、その中の特定ビットを反転するようにしたが、
ビット“０”の継続長さが『２に続いて５となる部
分』、『３に続いて５となる部分』『４に続いて５とな
る部分』を所定のビット列パターンとして検出し、その
中の特定ビットを反転するようにしてもよい。

【００３０】また、以上３種類のビット列パターンをす
べてビット反転の対象パターンとせずに、『５に続いて
２となる部分』のみ、あるいは『５に続いて２となる部
分』と『５に続いて３となる部分』のみを対象としても
よい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｒ
ＬＬ（ｄ，ｋ）符号を用いて光ディスク上にディジタル
データをピット列として記録する場合に、調整用符号を
挿入しなくても記録ビット列の直流レベル変動を効率的
に抑圧することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である記録信号変調装置の構
成を示すブロック図

【図２】本実施例のＲＬＬ（２，７）符号の変換規則を
示す図

【図３】本実施例のＲＬＬ（２，７）符号から拡大ＲＬ
Ｌ（２，１０）符号への変換を示す図

【図４】図３に示すＲＬＬ（２，７）符号および拡大Ｒ
ＬＬ（２，１０）符号に対するＮＲＺＩ変換ビット列を
示す図

【図５】本実施例の記録信号復調装置の構成を示すブロ
ック図

【図６】本実施例のＲＬＬ（２，１０）符号記録ビット
列の直流レベル変動を示す図

【図７】本実施例のＲＬＬ（２，１０）符号記録ビット
列の電力スペクトル密度（１）を示す図

【図８】本実施例のＲＬＬ（２，１０）符号記録ビット
列の電力スペクトル密度（２）を示す図

【図９】ＲＬＬ（２，７）符号記録ビット列の直流レベ
ル変動を示す図

【図１０】ＲＬＬ（２，７）符号記録ビット列の電力ス
ペクトル密度（１）を示す図

【図１１】ＲＬＬ（２，７）符号記録ビット列の電力ス
ペクトル密度（２）を示す図

【図１２】ＥＦＭ−ＲＬＬ（２，１０）符号記録ビット
列の直流レベル変動を示す図

【図１３】ＥＦＭ−ＲＬＬ（２，１０）符号記録ビット
列の電力スペクトル密度（１）を示す図

【図１４】ＥＦＭ−ＲＬＬ（２，１０）符号記録ビット
列の電力スペクトル密度（２）を示す図

【符号の説明】

１…ＲＬＬ（２，７）符号器、２…遅延回路、３…パタ
ーン検出回路、４…特定ビット反転回路、５、６…ＮＲ
ＺＩ変換回路、７…変換ビット列累積加算回路、１１…
ＮＲＺ変換回路、１２…遅延回路、１３…パターン検出
回路、１４…特定ビット反転回路。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原ビット列をＲＬＬ（ｄ，ｋ）符号（但
   し、ｄ、ｋはｄ＜ｋなる整数）に符号化するＲＬＬ符号
   化手段と、 前記ＲＬＬ符号化手段より出力されたビット列のうち、
   ビット“０”の継続長さがｍとなる部分とこれに続いて
   ビット“０”の継続長さがｎとなる部分（但し、ｍ、ｎ
   はｄ≦ｍ≦ｋ，ｄ≦ｎ≦ｋ，ｍ＋ｎ≧ｋを満足する整
   数）に挟まれたビット“１”をビット“０”に反転する
   反転手段と、 前記ＲＬＬ符号化手段より出力されたビット列および前
   記反転手段より出力されたビット列をＮＲＺＩ変換し
   て、いずれかのＮＲＺＩ変換結果を変調ビット列として
   選択的に出力するＮＲＺＩ変換手段とを具備することを
   特徴とする記録信号変調装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の記録信号変調装置におい
   て、 前記ＮＲＺＩ変換手段より出力された変調ビット列のビ
   ット“０”を−１、ビット“１”を＋１として開始時点
   からの累積加算値を求め、この累積加算値の絶対値が最
   小になるように前記変調ビット列として出力すべきＮＲ
   ＺＩ変換結果を選択する手段をさらに具備することを特
   徴とする記録信号変調装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の記録信号変調装
   置において、 ｍ＝ｄを満足することを特徴とする記録信号変調装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載の記録信号変調装
   置において、 ｎ＝ｄを満足することを特徴とする記録信号変調装置。
5. 【請求項５】 請求項１または２記載の記録信号変調装
   置において、 ｍまたはｎの少なくとも一方の値が複数種の整数である
   ことを特徴とする記録信号変調装置。
6. 【請求項６】 請求項１または２記載の記録信号変調装
   置において、 ｍまたはｎの少なくとも一方の値が複数（ｉ）の種類の
   整数、他方の値はｋ−ｄであり、且つｍとｎの和はｋか
   らｋ＋ｉ−１までの整数であることを特徴とする記録信
   号変調装置。
7. 【請求項７】 請求項１または２記載の記録信号変調装
   置より出力された変調ビット列をＮＲＺ変換するＮＲＺ
   変換手段と、 前記ＮＲＺ変換手段より出力されたビット列のうち、ビ
   ット“０”の継続長さがｍ＋ｎ＋１となる部分のｍ＋１
   番目のビット“０”をビット“１”に反転する反転手段
   と、 前記ＮＲＺ変換手段より出力された第１のビット列およ
   び前記反転手段より出力された第２のビット列を、該第
   ２のビット列を優先しつつＲＬＬ（ｄ，ｋ）復号するＲ
   ＬＬ復号手段とを具備することを特徴とする記録信号復
   調装置。
8. 【請求項８】 原ビット列をＲＬＬ（ｄ，ｋ）符号（但
   し、ｄ、ｋはｄ＜ｋなる整数）に符号化するステップ
   と、 ＲＬＬ（ｄ，ｋ）符号ビット列のうち、ビット“０”の
   継続長さがｍとなる部分とこれに続いてビット“０”の
   継続長さがｎとなる部分（但し、ｍ、ｎはｄ≦ｍ≦ｋ，
   ｄ≦ｎ≦ｋ，ｍ＋ｎ≧ｋを満足する整数）に挟まれたビ
   ット“１”をビット“０”に反転するステップと、 前記ＲＬＬ（ｄ，ｋ）符号ビット列および前記選択的な
   ビット反転を通して得たビット列をＮＲＺＩ変換して、
   いずれかのＮＲＺＩ変換結果を変調ビット列として選択
   的に出力するステップとを有することを特徴とする記録
   信号変調方法。
9. 【請求項９】 請求項８記載の記録信号変調方法におい
   て、 変調ビット列のビット“０”を−１、ビット“１”を＋
   １として開始時点からの累積加算値を求め、この累積加
   算値の絶対値が最小になるように前記変調ビット列とし
   て出力すべきＮＲＺＩ変換結果を選択するステップをさ
   らに有することを特徴とする記録信号変調方法。
10. 【請求項１０】 請求項８または９記載の記録信号変調
    方法によって変調されたビット列をＮＲＺ変換するステ
    ップと、 ＮＲＺ変換ビット列のうち、ビット“０”の継続長さが
    ｍ＋ｎ＋１となる部分のｍ＋１番目のビット“０”をビ
    ット“１”に反転するステップと、 前記ＮＲＺ変換ビット列である第１のビット列およびビ
    ット反転を通して得た第２のビット列を、該第２のビッ
    ト列を優先しつつＲＬＬ（ｄ，ｋ）復号するステップと
    を有することを特徴とする記録信号復調方法。