JPH09128154A - エラー伝搬を増加させずにランレングス制限ブロックコードの密度を増加させる装置及び方法 - Google Patents

エラー伝搬を増加させずにランレングス制限ブロックコードの密度を増加させる装置及び方法

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JPH09128154A
JPH09128154A JP8267631A JP26763196A JPH09128154A JP H09128154 A JPH09128154 A JP H09128154A JP 8267631 A JP8267631 A JP 8267631A JP 26763196 A JP26763196 A JP 26763196A JP H09128154 A JPH09128154 A JP H09128154A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エラー伝搬を増加させることなくランレング
ス制限(RLL)ブロックコードの密度を増加させる。 【解決手段】 各々の符号化されたバイトの間にある数
(M)の符号化されていないバイトを挿入することによ
り、コード密度は増加する。例えば8の倍数のブロック
長(I)を有するRLLコードでスタートすれば、各々
の符号化されたバイトの間に、ある数(M)の符号化さ
れていないバイトを挿入することができる。その結果生
じる密度は(I+8M)/(J+8M)となり、ここで
は、その結果生じる(d,k,l)制約のk制約は8M
だけ増加し、その結果生じるl制約は4Mだけ増加す
る。符号化されたブロックのサイズは増加していないの
で、符号化密度は、エラー伝搬を増加させることなくか
なり増加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気媒体記憶の分
野に関し、特に、磁気媒体記憶装置に用いられるランレ
ングス制限(run-length-limited)(RLL)ブロック
コードの密度を増加させる技術に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来技
術のピーク検出磁気記録チャンネルにおけるデータ検出
は、まずアナログ信号を微分し、次いで、微分された信
号をゼロ交差検出器で処理して検出窓内のゼロ交差発生
の有無を判定することにより達成される。デジタル通信
チャンネルにおけるデータ検出は、一般に、送信信号の
振幅を周期的にサンプリングすることに基づいている。
ノイズまたは他の欠陥がなければ、ピーク検出における
微分信号のゼロ交差は、遷移が書き込まれたクロック時
間に対応する時間のみに生じる。前置補正やランレング
ス制限コード等の強調は、ピーク検出装置の性能を拡大
した。
【0003】特に、ランレングス制限ブロックコード
(RLL)は装置性能をかなり改善する原因となってい
る。ハードディスク駆動装置に用いるために意図された
ランレングス制限ブロックコードは、典型的に、I/J
の符号化密度を有する。ここで、Iは通常8の整数倍ま
たは約数の整数であり、Jはより大きな整数である。I
データビットは、Jバイナリ チャンネル シンボル、
すなわち“チャンネルビット”に符号化される。Iが8
の整数または約数であるという制約は、1バイトずつを
基礎として働く外部エラー訂正コードから生じる。すな
わち、1バイト内のエラーのビット数はゼロかゼロより
大きいかのいずれかであり、ゼロよりどのくらい大きい
かはエラー訂正コードに重要ではない。1またはそれ以
上のエラービットを含むチャンネルビットのブロックを
復号すると、ブロック全体が汚染される。したがって、
ブロック境界をバイト境界と整列した状態に維持する
と、汚染されたバイトの数が減る。
【0004】これらのコードの他の重要なパラメータは
ランレングス制約である。これらは通常(d,k,l)
と表示される。ここで、dは1の間の0の最少数、kは
1の間の0の最大数、lは奇数/偶数サブストリングに
おける1の間の0の最大数である。全ての高密度コード
に対して、d=0であるが、k制約は、タイミング再生
とAGC目的に十分な遷移を確実にもたらす。l制約
は、最大見込み(ML)検出器の有効性を減少させる疑
似大変動シーケンスを避ける。
【0005】RLLブロックコードの符号化密度を増加
させる試みが従来技術で行なわれたが、エラー伝搬も増
加した。例えば、密度16/17と制約セット(0,
6,6)を有する、2バイトブロックに基づくコードは
可能であるが、このようなコードのエラー伝搬は、コー
ドレングスが2エラーバイトなので、まったく望ましい
ものにならない。これらのコードは、各チャンネルビッ
トを2バイトに変換し、エラー訂正外部コードが所定の
ノイズレベルでオーバーロードになるということに大い
になりそうである。また、2バイトブロックに基づくコ
ードは極端に大きな“コードブック”も要求するだろ
う。さらに、上記に説明したもののような、前のバイト
の記憶なしにある時間に1バイトだけで働くコードは、
各チャンネルビットエラーを1エラーバイトだけで変換
する。したがって、本発明の目的は、従来技術の不具合
のいくつかに取り組み、関連したエラー伝搬を増加させ
ることなくランレングス制限ブロックコードの密度を増
加させる技術を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、エラー伝搬を
増加させることなくランレングス制限(RLL)ブロッ
クコードの密度を増加させる装置及び方法である。各々
の符号化されたバイトの間にある数(M)の符号化され
ていないバイトを挿入することにより、コード密度は増
加する。IユーザービットをJチャンネルビットに変換
するRLLコードでスタートすれば、各々の符号化され
たバイトの間に、ある数(M)の符号化されていないバ
イトを挿入することができる。その結果生じる密度は
(I+8M)/(J+8M)となり、ここでは、その結
果生じる(d,k,l)制約のk制約は8Mだけ増加
し、その結果生じるl制約は4Mだけ増加する。例え
ば、8/9(I=8,J=9)の符号化密度と(0,
4,4)の制約セットを有するRLLコードでスタート
すれば、各々の符号化されたバイトの間に1つの符号化
されていないバイト(M=1)を挿入することが、元の
8/9符号化密度より5.88%大きな16/17の符
号化密度になる。また、制約セットも(0,12,8)
に増加する。ここでは、kは8だけ増加し、lは4だけ
増加している。以上からわかるように、各々の符号化さ
れたブロックのサイズはまだ1バイトなので、符号化密
度は、エラー伝搬を増加させることなくかなり増加す
る。
【0007】符号化密度を増加させる装置の好適な実施
例では、シフトレジスタは、シリアル ビットストリー
ムからの入力を有する。このシフトレジスタは、ランレ
ングス制限ブロックコード用のデータの符号化されたブ
ロックを発生するブロックエンコーダに接続される。ブ
ロックエンコーダからの出力は、入力シリアル ビット
ストリームからの第2の入力としてマルチプレクサに接
続される。システムクロックに接続されたコントローラ
は、装置を流れるデータフローを制御する。マルチプレ
クサからの入力線は、符号化されたデータブロックの間
に符号化されていないデータブロックを選択的にインタ
ーリーブするように交互に選択され、それにより、ラン
レングス制限ブロックコードの密度が増加する。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明をより良く理解するために
は、その模範的な実施例の以下の記載を添付図面と共に
参照する必要がある。
【0009】本発明は、エラー伝搬を増加させることな
くランレングス制限(RLL)ブロックコードの密度を
増加させる装置及び方法である。ハードディスク駆動装
置に用いるために意図されたランレングス制限ブロック
コードは、典型的に、I/Jの符号化密度を有する。こ
こで、Iは通常8ビットの外部エラー訂正コードのシン
ボル長であり、Jはより大きな整数である。Iデータビ
ットは、Jバイナリチャンネル シンボル、すなわち
“チャンネル ビット”に符号化される。図1を参照す
ると、データをランレングス制限ブロックコードに符号
化する従来技術の符号化装置10が示されている。図1
は、データ、例えばシフトレジスタ12に入るシリアル
ビットストリームを示している。クロック ギャッピ
ング装置14の出力は、第2の入力としてシフトレジス
タ12に接続されている。クロック ギャッピング装置
14には、システムクロック16とJ分周器18からの
入力が供給される。J分周器18により、クロック ギ
ャッピング装置はシフトレジスタへの入力のタイミング
を制御するギャップド クロック信号を供給することが
できる。
【0010】シフトレジスタの出力はRLLブロック
エンコーダ20に接続されている。ブロック エンコー
ダは、知られているように、予め決められた数のブロッ
クコードのいずれかの出力を可能にするように組み合わ
せ論理及び/またはROMルックアップテーブルから構
成することができる。ブロック エンコーダの出力は、
パラレル/シリアルコンバータ22に接続されている。
見てわかるように、ブロック エンコーダは、シフトレ
ジスタ12からパラレルデータバスでパラレルビット
“I”が入力され、符号化されたパラレルビット“J”
をパラレル/シリアルコンバータ22に出力する。ま
た、パラレル/シリアルコンバータ22には、クロック
(CK)とJ分周器18からの入力信号(ロード信号)
が供給され、パラレル/シリアルコンバータ22へ及び
そこからの、符号化されたデータブロックを含むシリア
ル ビットストリーム(ロードデータ)のタイミングが
制御される。
【0011】図2は、図1のエンコーダ10と関連した
タイミング図を示し、ここでは、I=8及びJ=9であ
る。システムクロックCKは、予め決められた周波数の
一連の標準パルスを発生する。クロック ギャッピング
装置14は、Jパルスごとの間隔のパルスシーケンスに
ギャップすなわち無パルスが含まれていることを除い
て、クロック信号CKを本質的にまねた出力信号すなわ
ちギャップド クロック信号を発生する。この場合、ギ
ャップは9番目に発生する。第3の信号は、パラレル/
シリアルコンバータ22のローディングのためにJ分周
器で発生する“ロード信号”である。1個のロードパル
スはJパルスごとの後縁で発生する。パラレル/シリア
ルコンバータに入力されるタイミング信号は、(J/
I)Rの出力ビットレートを有するシリアル ビットス
トリームを発生させる。ここで、Rは、シフトレジスタ
12に入力されるシリアル ビットストリームのビット
レートである。
【0012】本発明は、各々の符号化されたバイトの間
にある数(M)の符号化されていないバイトを挿入する
ことによって図1の符号化方式に改良を加え、それによ
り符号化密度が増加する。8の倍数のブロック長(I)
を有するRLLコードでスタートすれば、ある数(M)
の符号化されていないバイトを各々の符号化されたバイ
トの間に挿入することができる。その結果生じる密度
は、(I+8M)(J+8M)となる。ここで、(d,
k,l制約)のその結果生じるkは8Mだけ増加し、ま
たその結果生じるl制約は4Mだけ増加する。例えば、
8/9の符号化密度と(0,4,4)の制約セットを有
するRLLコードでスタートすれば、各々の符号化され
たバイトの間に1つの符号化されていないバイト(M=
1)を挿入すると、元の8/9符号化密度より5.88
%大きい16/17の符号化密度になる。また、制約セ
ットも(0,12,8)に増加し、ここでは、kが8だ
け増加し、lが4だけ増加している。以上からわかるよ
うに、各々の符号化されたブロックのサイズはまだ1バ
イトなので、符号化密度は、エラー伝搬を増加させるこ
となくかなり増加している。
【0013】図3は、本発明の符号化方式を具体化した
エンコーダ30のブロック図を示す。シフトレジスタ装
置31の入力として、ビットレートRを有するシリアル
ビットストリームが示されている。シフトレジスタ3
1は2つのパラレル出力を含む。第1の出力32は幅M
Iのパラレルデータパスであり、パラレル/シリアルコ
ンバータ34に直接入力される。第2の出力36は幅I
のパラレルデータパスであり、図1に関して説明したタ
イプのブロック エンコーダ38に入力されると共に例
えばコードを割り当てるための組み合わせ論理及び/ま
たはROMルックアップテーブルを含むことができる。
ブロック エンコーダ38は、シフトレジスタ31から
のIデータビットを符号化し、“J”ビット幅出力を発
生する。符号化されていないバイトと符号化された出力
は、パラレル/シリアルコンバータ39で並行して集め
られ、互いにシリアル ビットストリームの一部として
出力される。その結果生じるパラレル/シリアルコンバ
ータ内の集合データは(M+1)I/(J+MI)の密
度を有し、シリアル ビットストリームは(J+MI)
R/(M+1)Iのレートの出力となる。ここで、Rは
入力ビットレートである。したがって、図3の装置は、
ブロック符号化データJの間にどんな数の符号化されて
いないバイト(MI)も挿入するように動作可能であ
る。
【0014】図4を参照すると、本発明にしたがってブ
ロックコードの密度を増加させる第2の好適な実施例で
あるエンコーダ50が示されている。図1で説明した実
施例と同じように、シフトレジスタ51は、これに接続
されてデータの入力ビットストリームを運ぶ入力線52
を有する。また、同じ入力線52が、遅延発生装置53
を介してマルチプレクサ装置54の入力にも接続されて
いる。幅Iのデータバス56は、前述のタイプのRLL
ブロック エンコーダ58に接続されている。ブロック
エンコーダ58の出力は、符号化されたブロックを運
ぶ幅Jのデータバス62を介してパラレル/シリアルコ
ンバータ60に接続されている。
【0015】制御装置68からの制御線65,66,6
7は、それぞれシフトレジスタ51、パラレル/シリア
ルコンバータ60及びマルチプレクサ54に接続されて
いる。制御装置68は、当業者にはわかるように、予め
決められたプログラムに従ってデータ制御命令を発す
る、一連の特定のタイミング装置及び/またはプロセッ
サを含むことができる。制御装置68は、シフトレジス
タ51に第1のギャップド クロック信号を供給する。
この信号は、図1で説明したギャップド クロックと同
じものであり、シフトレジスタとブロックエンコーダに
流れるデータを制御する。
【0016】制御装置からの“ロード”信号は、第2の
ギャップド クロック信号と共に、図1のように、パラ
レル/シリアルコンバータ60に供給される。ロード及
び第2のギャップド クロック信号は、パラレル/シリ
アルコンバータへ流れるデータフローと、パラレル/シ
リアルコンバータからマルチプレクサへ流れるデータフ
ローを制御する。また、制御装置68からの1つ以上の
制御線67がマルチプレクサ54にも接続されている。
マルチプレクサ54の入力を適当に制御することによっ
て、符号化されていないバイトをブロックコードの間に
挿入し、増加した密度を有するハイブリッド ブロック
コードを形成することができる。見てわかるように、入
力ビットストリームは、マルチプレクサ54への直接接
続を持っているので、この入力ビットストリームを制御
装置68で操作して、符号化されたバイトの間にどんな
数の符号化されていないバイトも挿入することができ
る。前述のように、本発明によれば、ランレングス制限
ブロックコードの密度をかなり増加させることができる
が、エラー伝搬の増加に関するコストはなくなる。
【0017】図5は、図1の好適な実施例のタイミング
図を示し、ここでは、パラメータI=8、J=9及びM
=1である。図5は、拡大されたブロックコードの1サ
イクルの間に制御装置から発せられる4つの制御(クロ
ック)信号の波形を示している。これらの信号は、第1
のギャップド クロック70、ロード信号71、マルチ
プレクサ制御線信号72及び第2のギャップド クロッ
ク73を含む。見てわかるように、第2のギャップド
クロック信号73は、ロード信号71の後縁で能動にな
り、第1のギャップド クロック信号のギャップの間に
能動になるだけである。マルチプレクサ制御信号72
は、ロード信号71の前縁でハイ状態になり、ロード信
号は、(J+IM)の周期を有するカウンタから発す
る。マルチプレクサ制御信号72のハイ状態により、パ
ラレル/シリアルコンバータ60からの符号化されたデ
ータの選択が可能になり、次いでマルチプレクサ54か
ら出力される。マルチプレクサ制御信号72のロー状態
により、符号化されていないデータの選択が可能にな
る。前記選択は、符号化されたブロックコードデータの
間に挿入またはインターリーブされることを意味する。
【0018】I=8、J=9及びM=1の場合の本発明
の好適な実施例では、K制約(全体的なラン)は8だけ
増加するが、L(偶数/奇数0ラン)は4だけ増加する
のがわかる。同時に、16/17の密度が達成され、こ
れは5.88%の増加となる。上記の事の全てはエラー
伝搬のいかなる増加もなく達成される。Mの値は1以外
の値を採用することができるが、好適な具体化では、M
は1の値を最も良く採用しそうであることがわかるだろ
う。
【0019】本発明の符号化方式のための復号化は、本
質的に、符号化プロセスの順番と具悪の順番に行なわれ
る。当業者にはわかるように、デコーダは、復号化プロ
セスを達成するためにブロック エンコーダの代わりに
関連する復号化回路を用いるだろう。
【0020】上記の事から、図面に関して説明された実
施例は単なる見本であり、当業者は、本発明の精神及び
範囲を逸脱することなく、示された実施例の変更や変形
を行なうことができることがわかる。これらの変更や変
形は全て、付随の特許請求の範囲で定義されるように本
発明の範囲内に含められるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術のランレングス制限符号化方式のブロ
ック図を示す。
【図2】図1の符号化方式と関連するタイミング図を示
す。
【図3】本発明のランレングス制限符号化方式を具体化
したブロック図を示す。
【図4】本発明のランレングス制限符号化方式を具体化
した装置の好適な一実施例の詳細図を示す。
【図5】図4の実施例と関連した制御信号のタイミング
図を示す。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気媒体のデータを符号化するために予
    め選択可能な密度のランレングス制限ブロックコードを
    バイナリデータから発生する装置であって、 入力ビットストリームに接続され、前記バイナリデータ
    を受け取る受取手段と、 前記受取手段に接続され、前記バイナリデータの選択さ
    れた部分をブロック符号化されたデータに符号化する符
    号化手段と、 前記入力ビットストリームに接続され、前記バイナリデ
    ータの予め決められた符号化されていない部分を選択し
    て前記ブロック符号化されたデータの間にインターリー
    ブするように動作可能な制御手段と、 前記符号化手段と前記制御手段に接続され、前記ブロッ
    ク符号化されたデータの間に前記バイナリデータの予め
    決められた符号化されていない部分を出力するように動
    作可能であり、それにより前記予め選択可能な密度の前
    記ランレングス制限ブロックコードを形成する出力手段
    とからなることを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の装置において、Iはデー
    タの符号化されていないブロック内のビット数であり、
    Jは符号化されたブロック内のチャンネルビット数であ
    り、Mは前記符号化されたブロックの間に挿入されるべ
    き符号化されていないバイトの数であり、前記出力手段
    は、前記予め選択可能な密度が[(M+1)I]/(J
    +MI)となるブロックコードを発生するように動作可
    能である装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の装置において、前記ブロ
    ックコードは(d,k,l)のランレングス制約を有
    し、ここで、dは1の間の0の最小数であり、kは1の
    間の0の最大数であり、lは奇数/偶数サブストリング
    における1の間の0の最大数であり、元の非挿入ブロッ
    クコードと比較した場合、前記k制約は8Mだけ増加
    し、前記l制約は4Mだけ増加する装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の装置において、前記受取
    手段はシフトレジスタ装置を含む装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の装置において、前記出力
    手段はパラレル/シリアルコンバータを含む装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の装置において、前記制御
    手段は、前記ブロック符号化されたデータで前記符号化
    されていないデータをインターリーブするのを可能にす
    るマルチプレクサを含む装置。
  7. 【請求項7】 請求項5記載の装置において、前記パラ
    レル/シリアルコンバータは、前記符号化されていない
    データを受け取るための前記シフトレジスタへの直接接
    続を含む装置。
  8. 【請求項8】 請求項6記載の装置において、前記制御
    手段は、それぞれ前記シフトレジスタ及びパラレル/シ
    リアルコンバータのデータフローを制御するための第1
    及び第2のギャップド クロック信号を出力するように
    動作可能であり、前記制御手段は、さらに、前記符号化
    されていないデータと符号化されたデータの間で前記マ
    ルチプレクサの入力を選択的に変更するためのマルチプ
    レクサ制御信号を出力するように適応されている装置。
  9. 【請求項9】 請求項2記載の装置において、Mは1の
    値を有し、前記予め選択可能な密度は、(0,12,
    8)の制約セットを有する16/17である装置。
  10. 【請求項10】 Iがデータの符号化されていないブロ
    ック内のビット数であり、Jがデータの符号化されたブ
    ロック内のチャンネルビット数である、記憶装置に用い
    られる符号化装置であって、 ある時間のバイナリデータのIビットを入力する手段
    と、 前記バイナリデータの選択されたバイトを符号化された
    ブロックに符号化する手段と、 符号化されていないバイナリデータの前記Iビットの選
    択された倍数を前記符号化されたブロックコードでイン
    ターリーブすることにより、エラー伝搬を増加させずに
    予め選択可能な密度のランレングス制限ブロックコード
    を形成する手段とからなることを特徴とする符号化装
    置。
  11. 【請求項11】 請求項10記載の装置において、前記
    入力手段は、シリアル ビットストリームに接続された
    シフトレジスタを含む符号化装置。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の装置において、前記
    インターリーブ手段は、制御手段に接続されたパラレル
    /シリアルコンバータを含み、前記制御手段は、前記符
    号化されていないデータを選択して、前記シフトレジス
    タ及びパラレル/シリアルコンバータへの及びそれらか
    らのデータフローを制御するためのタイミング信号を発
    生するように適応されている符号化装置。
  13. 【請求項13】 請求項12記載の装置において、前記
    インターリーブ手段は、さらに、前記符号化されたデー
    タと符号化されていないデータの交互出力を可能にする
    マルチプレクサを含む符号化装置。
  14. 【請求項14】 請求項12記載の装置において、前記
    パラレル/シリアルコンバータは、前記符号化されてい
    ないデータを受け取るために前記シフトレジスタに直接
    接続されている符号化装置。
  15. 【請求項15】 請求項10記載の装置において、前記
    装置は[(M+1)I]/(J+MI)の密度を有する
    RLLブロックコードを発生する符号化装置。
  16. 【請求項16】 請求項15記載の装置において、M=
    1であり、前記符号化密度は、(0,12,8)の制約
    セットを伴う16/17である符号化装置。
  17. 【請求項17】 ランレングス制限ブロックコードを用
    いる記憶媒体のバイナリデータを符号化するための方法
    であって、 前記バイナリデータの入力ビットストリームを受け取る
    工程と、 前記バイナリデータの選択された部分をブロック符号化
    されたデータに符号化する工程と、 前記バイナリデータの予め決められた符号化されていな
    い部分を前記ブロック符号化されたデータの間にインタ
    ーリーブする工程と、 前記ブロック符号化されたデータを、それらの間のブロ
    ック符号化されたデータの前記符号化されていない部分
    と共に出力することにより、増加した密度のランレング
    ス制限ブロックコードを形成する工程とからなることを
    特徴とする符号化方法。
  18. 【請求項18】 請求項17記載の方法において、Iは
    データの符号化されていないブロック内のビット数であ
    り、Jは符号化されたブロック内のチャンネルビット数
    であり、Mは前記符号化されたブロックの間に挿入され
    るべき符号化されていないバイトの数であり、さらに、
    [(M+1)I]/(J+MI)の予め選択可能な密度
    を有するブロックコードを発生する工程を含む符号化方
    法。
  19. 【請求項19】 請求項18記載の方法において、Mは
    1の値を有し、前記予め選択可能な密度は、(0,1
    2,8)の制約セットを有する16/17である符号化
    方法。
  20. 【請求項20】 請求項18記載の方法において、前記
    ブロックコードは(d,k,l)のランレングス制約を
    有し、ここで、dは1の間の0の最小数であり、kは1
    の間の0の最大数であり、lは奇数/偶数サブストリン
    グにおける1の間の0の最大数であり、元の非挿入ブロ
    ックコードと比較した場合、前記k制約は8Mだけ増加
    し、前記l制約は4Mだけ増加する符号化方法。
JP8267631A 1995-10-10 1996-10-09 エラー伝搬を増加させずにランレングス制限ブロックコードの密度を増加させる装置及び方法 Pending JPH09128154A (ja)

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