JPH09181609A - デジタルデータチャンネル符号化及び復号化装置並びにその方法 - Google Patents
デジタルデータチャンネル符号化及び復号化装置並びにその方法Info
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Abstract
データチャンネル符号化及び復号化装置。 【解決手段】 入力されるmビットのデータをn−d+
1ビットのチャンネル符号で符号化し、連続する2つの
チャンネル符号の中第1チャンネル符号のn−d番目の
ビットと、第2チャンネル符号d+1番目のビットとを
判別ビットとして、連続する2つのチャンネル符号をd
とk条件に応じてd−1ビットの連結ビットを付加して
連結する。そして前記d条件に違反した場合には連結ビ
ットと連結ビットとに隣接したビット値を変換し、前記
k条件に違反した場合には前記判別ビットと前記連結ビ
ットとの符号値を変換する。また、受信された連続する
2つのチャンネル符号を連結する連結ビットと、前記判
別ビットとの状態を判断して、dとk条件に応じて判別
ビットまたは連結ビットの隣接したビットの符号値を変
換し、連結ビットを分離し、mビットの本来のデータに
復号する。
Description
ンネル符号化及び復号化装置とその方法に係り、特に所
定の符号(コード)の条件を満足すると共にEFM(Ei
ght to FourteenModulation)の効率を高める簡単な構
成のデジタルデータチャンネル符号化及び復号化装置並
びにその方法に関する。
録媒体による限界を克服してシステムの強靱度(robust
ness)を増加させるための技法であって、特に、光記録
装置においてはチャンネル符号の連続される最少零の数
は直接的に記録可能なピットの大きさに影響を与えるの
で記録チャンネル符号化自体が記録密度に影響を与え
る。
ているのはRLL(ラン レングスリミテッド)符号化
方式と呼ばれるものであって、符号に1と1と間に連続
される“0”の最少個数及び最大個数を制限する方法を
使用する。この際、連続される“0”の個数をラン・レ
ングスと称する。RLL符号化はd,k,m,nと称す
る条件としてその特徴を示す。この際、dは最少ラン・
レングス、kは最大ラン・レングス、mは符号化器に入
力されるデータのビット数、nは符号化器から出力され
るチャンネル符号のビット数を各々示す。この際、dは
光記録装置において記録されるピットの最少の長さを決
める要因となり大きいほど有利である。しかし、与えら
れたn条件に対してdを大きくすれば相対的に構成可能
なチャンネル符号の数が減少してmが小さくなり、これ
により符号器の効率を決定するm/nの値が小さくなり
効率の悪い符号となる。
る)に使用するEFM符号はd、k、m、n=2、1
0、8、17を有する符号である。符号の構成はまず1
4ビットの符号の中d、kが2、10を満足する符号2
56個を取出した後、2つの符号が連結される時もd、
k条件を満足させるため連結される所に連結ビットと称
する3ビットを追加するように構成されている。
ビットはDSV(デジタル サムバリアンス)が減少さ
れるように差込まれ、符号のDC値の変動を抑制して安
定した信号を再生している。k条件は再生側で信号に含
まれた時間情報を抽出するPLL(フェーズ ロックド
ループ)に影響を与える。k値は小さいほど良く、k
値が小さくなると相対的にコードの効率が劣る。k値は
d値よりは符号の性格に与える影響が少ないので、多少
増減させても符号の性格に余り影響を与えない特徴を有
している。また、一定の値以上となるとこれ以上の符号
の効率は上がらない特徴がある。
を与えることになる。チャンネル符号化自体が冗長度を
増加させるので符号の効率が高くなるとこれに比例して
記録媒体の効率を高めうる。EFM符号は3ビットの連
結ビットを有しているので符号の効率が8/17となり
EFM−plusまたは8−15符号等に比べて効率が
劣る短所があるので、最近開発されている高密度の光記
録装置ではEFMを使用しなくより効率の高い符号効率
を有する8/16または8/15となる符号を使用して
いる。しかし、前記装置等は既存のCDで使用する符号
表とは異なる符号表を使用し、さらに複雑な回路を使用
しているので既存の記録用の機器には使用しにくく、C
Dを再生しうる互換性を有する機器では2つの復号化器
を別に備えるべき等の問題点があった。
るため、本発明の目的はビット数の減少された連結符号
を有するEFM符号を使用して既存のEFM符号のため
の復号化器の互換性を保ちながら符号の効率を高めるチ
ャンネル符号化及び復号化方法を提供することにある。
効率の符号を符号化及び復号化する装置を提供すること
にある。
に、本発明の符号化方法は最少ランレングスd、最大ラ
ンレングスk、入力符号ビット数m、伝送符号ビット数
nを各々示すd,k,m,n条件を有するコードでデー
タをチャンネル符号化する方法において、(a)入力さ
れるmビットのデータを予め決められた符号表を用いて
mよりは大きく、nより小さいビットのチャンネル符号
で符号化する段階と、(b)連続する2つのチャンネル
符号をd−1ビットの連結ビットを付加して連結する段
階と、(c)符号化された連続する2つのチャンネル符
号の中第1チャンネル符号のn−d番目のビットと第2
チャンネル符号d+1番目のビットとを判別ビットとし
て利用する段階と、(d)dとk条件に応じて前記2つ
のチャンネル符号と連結ビットを調整するが、前記d条
件に違反した場合には前記連結ビットと前記連結ビット
に隣接したビットの値を変換し、前記k条件に違反した
場合には前記判別ビットと前記連結ビットの符号値を変
換する段階とを含むことを特徴とする。
により符号化されたチャンネル符号を復号化する方法に
おいて、(a)nビットのチャンネル符号を受信する段
階と、(b)前記(a)段階で受信される連続の2つの
チャンネル符号を連結するため付加されたd−1ビット
の連結ビットと前記連続の2つのチャンネル符号の中第
1チャンネル符号のn−d番目のビットと第2チャンネ
ル符号d+1番目のビットに位置した判別ビットの状態
を判断してdとk条件に応じて前記判別ビットと前記連
結ビットの隣接したビットの符号値を変換する段階と、
(c)前記(b)段階で変換されたチャンネル符号から
前記連結ビットを分離し、前記連結ビットが分離された
チャンネル符号を所定の復号表を用いてmビットの本来
のデータに復号化する段階とを含むことを特徴とする。
d、最大ランレングスk、入力符号ビット数m、伝送符
号ビット数nを各々示すd,k,m,n条件を有するデ
ータをチャンネル復号化する装置において、所定の符号
表を用いて入力されるmビットのデータをn−d+1ビ
ットのチャンネル符号で変換する実際符号化器と、前記
実際符号化器から出力される現在のチャンネル符号をラ
ッチする第1ラッチ手段と、前記第1ラッチ手段の出力
にd−1ビットの連結ビットを付加してnビットのチャ
ンネル符号を出力する第2ラッチ手段と、前記実際符号
化器から出力される符号化されたチャンネル符号のゼロ
ラン・レングスを判断してk条件に違反するかを検出す
る第1検出手段と、前記第1及び第2ラッチ手段の出力
からd条件に違反する場合を検出する第2検出手段と、
前記第1及び第2検出手段の結果により前記第1及び第
2ラッチ手段の出力と前記連結ビットの符号値を変換す
る変換手段とを含むことを特徴とする。
d、最大ランレングスk、入力符号ビット数m、伝送符
号ビット数nを各々示すd,k,m,n条件を有するよ
うに符号化されたチャンネル符号を復号化する装置にお
いて、入力されるnビットのチャンネル符号を貯蔵する
第1ラッチ手段と、前記第1ラッチ手段から出力される
チャンネル符号を貯蔵するが前記第1ラッチ手段の出力
からd−1ビットの連結ビットを分離する第2ラッチ手
段と、前記第1ラッチ手段のd+1番目のビットと前記
第2ラッチ手段のn−2d+1番目のビットに位置した
判別ビットの状態と前記連結ビットの状態を判断してこ
れに応答する制御信号を発生する手段と、前記制御信号
に応じて前記第1及び第2ラッチ手段の出力の符号値を
変換する変換手段と、前記第2ラッチ手段から出力され
る変換されたチャンネル符号を所定の復号化表を用いて
本来のmビットに復号化する実際復号化手段とを含むこ
とを特徴とする。
ンネル符号化及びチャンネル復号化方法を実現するため
の条件及び法則を説明する。 [第1条件]d、k、m、n条件を有する2つの符号が
連結される場合、前の符号をCpとし、後の符号をCn
とした時、Cpの最後のビットとCnの最初のビットと
が両方“1”となり、また連結ビットを1ビット差込む
場合には連結ビットを“0”の値にしてもd条件が満足
できない。
を満足させるためにCpの最後“1”の値からCnの最
初の“1”の値との間にある“0”の数がkより大きく
なる場合、連結ビットは“1”を含むべきである。前記
第1及び第2条件の両方を満足する条件では連結ビット
をDSV値が小さくなるように設定すべきである。DS
V値が小さくなるように設定するDSV制御方法は該当
分野の技術者等に広く知られている技術である。
ら次の“1”の時点までの値は“−1”または“1”の
値に記録される。DSV値は累積された信号の値を称
し、符号の中間に“1”を有する付加ビット1を挿入し
て反転されることによりDSV値が変える。DSV値の
変化によりこのように付加ビット“0”または“1”を
挿入してDSV値が小さくなるようにすることをDSV
制御と称し、既存のCDでは3ビットの連結ビットを用
いてDSVを制御するようになっていることは周知の事
実である。
は符号の値と効率に影響を与えなく“0”または“1”
を自由に付加しうるべきである。連結ビットが“0”ま
たは“1”のどの値となってもd、k条件を満足させる
場合には、前記連結ビットがDSV値を制御しうるよう
に使用する。DSVの制御は一般的に機器により変わる
が、実験によれば平均約20個の符号毎に一回ずつ行わ
れてもDSV値が100以上に大きくなることが防げ
る。しかし、DSV値が100以上になることを防ぐた
めチャンネル符号の一定の位置にDSV用のビットを挿
入する場合も多い。
件を満足するため次のような符号化及び復号化法則を使
用する。 [符号化法則] 第1、入力されるデータを8ビット単位でEFM符号表
を用いて14ビットの符号に変換する。
Cp、後の符号をCnとした時、Cpの最後のビットと
Cnの最初のビットとが両方“1”であれば連結ビット
を1にしてCpの最後のビットとCnの最初のビットと
を“0”に変える。即ち、任意の値を有するビットをX
で、連結ビットをMで表記する時、例えば“XXXXX
XXXXXX001M100XXXXXXXXXXX”
のような形で結合される2つのチャンネルワードに対し
て変換された後のチャンネル符号は“XXXXXXXX
XXX0001000XXXXXXXXXXX”のよう
な形となる。
とが連結ビットを含んで符号化が14以上となると連結
ビットを“1”にし、Cpの12番目のビットとCnの
3番目のビットとを“1”に変換する。この際、Cpの
12番目のビットとCnの3番目のビットとを判別ビッ
トPと称する。例えば、“XXXXX10000000
0M0000000100XXXX”のような形で結合
される2つのチャンネル符号に対して変換された後のチ
ャンネル符号は“XXX00100000100100
10000100XXXX”のような形となる。
が次のような形、即ち各符号の判別ビットの中1つが
“0”で判別ビット間の全てのビットが“0”の形を満
足させると連結ビットはDSVが小さくなるように
“0”または“1”を選択する。即ち、“XXXXXX
XXXXX100M000XXXXXXXXXXX”ま
たは“XXXXXXXXXXX000M001XXXX
XXXXXXX”のような形を有する。
復号化する法則は次のようである。 [復号化法則] 第1、もし連結ビットが“1”であり、Cpの最後のビ
ットとCnの最初のビットが両方“0”であるとCpの
最後のビットとCnの最初のビットとを全て“1”に変
換する。
pの12番目のビットとCnの3番目のビットとが両方
“1”であるとCpの12番目のビットとCnの3番目
のビットとを全て“0”に変換する。 第3、連結ビットを取出して残り14ビットをEFM復
号化表を使用して本来のデータに変換する。
すると符号効率が8/15であり、2、13、8、15
EFMコードの符号表を共有しうる。前述した符号化及
び復号化法則をさらに詳しく説明すれば、まずk条件が
“13”よりなる場合、符号が“0”で始まったり、
“0”で終わる場合にk条件を満足させるために連続す
る“0”の数が“9”以上の次の符号は使用されないの
で、k条件が違反される場合にはCpまたはCnの連結
される“0”の数が5つ以上となる。
0、8、7になっており、k条件は最小限10より大き
くなるべきである。しかし、DSV制御を考慮するとk
=10、k=11、k=12となる場合は良くない。そ
れは判別ビットがDSV制御のためなのか、k条件の違
反を検出するためなのかが判断できないからである。
に変換できないので判別ビットと連結ビットの形が XXXXXXXXX001001000XXXXXXXXXXX または XXXXXXXXXXX000100100XXXXXXXXX の形となりDSVを制御するための判別ビット及び連結
ビットの状態はkの違反を示すための判別ビット及び連
結ビットの状態と区分できない。
3に変えるとDSV制御のためk条件は13に増加した
が、前述したように符号の特性には余り影響を与えない
ということが実験を通してわかった。これに起因してk
条件を13に変えるとk条件に違反する場合CpとCn
との判別ビットは常に“1”となる。
において、Cpの最後の5ビットとCnの最初の5ビッ
トは最小限0となる。従って、Cpの12番目ビットと
Cnの3番目ビットとを“1”に変えても変えられた
“1”に因してd条件を違反する場合は生じない。ま
た、Cpの最後の2ビットの中1ビットが“1”である
とCpの12番目のビットは必ず0となるべきであり、
Cnの1と2番目のビットの中1ビットが“1”である
とCnの3番目のビットも必ず0となる。これはd=2
の条件を満足するからである。
合に対して連結ビットを“1”の値で設定してk条件を
違反する場合にはCpの12番目とCnの3番目のビッ
トとを“1”に変え、d条件に違反する場合にはCpの
最後のビットとCnの最少のビットとを“0”に変え
る。そうすると、連結ビットが“1”になってもCpの
12番目ビットとCnの3番目のビットとが1かを判断
することによりどんな条件に違反したかがわかる。
化する前、前記復号化規則に説明されたように変換され
たビットを復元した後復号化すればEFM復号表を使用
しうる。DSV値を制御するためには連結ビットが
“0”または“1”にDSV値の状況に応じて変わる
が、連結ビットが1の場合には前記d及びk条件を満足
するため挿入した“1”と区分されるべきである。復号
化器は、Cpの12番目のビットとCnの3番目のビッ
トの中何れか1つが1の場合に、連結ビットは“1”を
DSV制御のためのものと判断することになる。即ち、
復号化器では連結ビットの1の場合Cpの12番目のビ
ットとCnの3番目のビットの値を見てどんなビットを
変えるかがわかることになる。これに因してCpの12
番目のビットとCnの3番目のビットとを判断ビットと
称する。
しながら連結ビットの左右に“0”の数が5つ以上とな
る場合、即ち、“XXXXXXXXX00000m00
000XXXXXXXXX”のような場合には連結ビッ
トとCpの12番目のビット、Cnの3番目のビットと
をDSVにより全て“1”に変えたり、“0”を保つ方
法を通して追加DSV制御が行える。
のビット及びCnの3番目のビットがd、k条件に違反
しない場合である。全て“1”に変えた場合には復号化
器でk条件を違反して符号値を変換したことと同じ場合
となるので別の付加回路や復号化法則を変えなくても良
い。この場合11以上となるラン・レングスの長い符号
を4つの短いラン・レングスに区分する役割をし、相対
的に信号の波形がさらに安定する利点も有している。
うに符号化法則と復号化法則とを修正することにより
d、k、m、n条件を2、11、8、15に変えられ
る。 [DSV制御を行わない符号化法則] 第1、入力されるデータを8ビット単位でEFM符号表
を用いて14ビットの符号に変換する。
Cp、後の方をCnと称した時、Cpの最後のビットと
Cnの最初のビットとが両方“1”であれば連結ビット
を1にし、Cpの最後のビット及びCnの最初のビット
を“0”に変換する。 第3、もし連続する2つの符号CpとCnが連結ビット
を含んでラン・レングスが12より大きい場合には連結
ビットを“1”にし、Cpの12番目のビットとCnの
3番目のビットの中からd条件を違反しないもののみを
“1”に変える。
復号化する法則は次の通りである。 [DSV制御を行わない復号化法則] 第1、もし連結ビットが“1”であり、Cpの最後のビ
ット及びCnの最初のビットが両方“0”であればCp
の最後のビット及びCnの最初のビットを両方“1”に
変える。
pの12番目のビット及びCnの3番目のビットの中少
なくとも1つが“1”であればCpの12番目のビット
及びCnの3番目のビットを両方“0”に変える。 第3、連結ビットを取出して残り14ビットをEFM復
号化表を使用して本来のデータに変える。
変わるが、これはkを11に制限したのでラン・レング
スが“12”または“13”となる場合Cpが1000
または10000に終わる場合とCnが0001または
00001に始まる場合が発生する。この場合にCpの
12番目またはCnの3番目が“1”に変えられない場
合が生じるからである。
るがk条件を11にした理由は次のような場合に対して
復号化器がエラーを起こすからである。即ち、符号の連
結の形が“XXX00100000000M00100
XXXXXXXXX”または“XXXXXXXXX00
100M00000000100XXX”の場合に対し
ては復号化器が判別符号を全て“0”に変えてしまうエ
ラーを犯すことになる。従って、このような場合を避け
るためk条件を11に変えた。
化規則に応じて復号化すれば良い。即ち、DSVの要ら
ない場合にはk条件を11に低めうる。この場合にも前
述した追加DSV制御が行える。また、このような符号
化及び復号化規則を有する符号化方法は本発明で提示し
たEFM符号化と符号表の互換性を有する符号化及び復
号化装置だけでなくd条件が2以上でnがd+1の2倍
以上となる場合に使用しうる。
位置の中からn−d番目の位置のビットとCnのd+1
番目のビットとを判別ビットで使用し、k条件の満足の
ため判別ビット及び符号の連結条件により連結ビットの
中1ビット、そしてd条件の満足のため判別ビットまた
はCpの最後のビットとCnの最初のビットとを変える
方法を使用してd、k条件を満足しながらDSV値が制
御される符号が作れる。
場合には判別ビットの位置に“1”が位置できなく、こ
のような判別ビットの位置はd条件から求められる。連
結ビットからd+1番目のビットは連結ビットを“1”
に変えてもd条件に違反しない。また、d条件に違反す
る場合、判別ビットは、隣接した2つのビットが両方
“1”でない場合にも常に“0”の条件を保つ。
れたチャンネル符号のk条件に連結ビットの数を合わせ
たものより常に大きくなるべきである。特にDSVを制
御する場合には、判別ビットを全て“1”に変えて連結
ビットの中から1ビットを“1”に変えてもd条件の違
反が起こらないようにすべきなのでkは次の表現(1)
より1つ小さい数以上となるべきである。
た時前のコードの左側のビットと後のコードの判別ビッ
トの右側のビットからd条件に違反を起こさない最小限
“0”の数であり、連結ビットの数は連結ビットを全て
“0”の値にした場合であり、2d+2は連結ビットか
ら判別ビットまでd条件に違反を起こさない“0”の数
である。従って、最小限kはこれより1つ小さい場合と
なる。符号表でCpまたはCnのラン・レングスの中
“0”から始めて最初の“1”が現れるまでの“0”の
数または“0”に終わる場合の最後の“1”からの
“0”の数を境界ラン・レングスまたは境界k条件と称
し、kbと定義する時、次の表現(2)の結果が表現
(1)の結果より大きい場合には最小限のk条件は表現
(2)の結果より1つ小さい数となる。
d条件を違反しなくk条件違反を解消しうる最少の
“0”の数からである。もし符号表のk条件をktと称
した時ktが表現(1)または(2)の結果より大きい
場合にはktが最終符号のk条件となる。つまり、符号
のk条件は次の表現(3)乃至(5)の中から最も大き
な数より大きくなるべきである。
“0”に設定して連結条件が1M1以外の違反条件を解
消しうる最少の“0”の数である。即ち“d−1”とな
る。
のk条件は前記表現(5)及び次の表現(6)、(7)
の中から最も大きな値で決定される。 kb+連結ビットの数+d....(6) 3d+1+連結ビットの数....(7) 従って、前述したEFM符号表を使用する符号(2、1
3、8、15)は前記表現(2)の結果によりk=13
となる。
19の符号が作られるがこの場合には連結ビットが2ビ
ットとなり、d条件を違反した場合には即ちCpの最後
のビットとCnの最初のビットとが全て“1”の場合連
結ビットの中最初のビットを“1”に設定し、Cpの最
後のビットとCnの最初のビットとを“0”に変え、k
条件に違反した場合には連結ビットの最初のビットを
“1”に設定して連結ビットから4番目に位置するCp
とCnとの該当ビットを“1”に変える。またd=2の
場合よりDSV制御は余程強くなるが、これはd、k条
件が連結ビットに拘らず満足される場合、連結ビットの
2番目のビットをDSV制御表示ビットで使用すること
により、連結ビットがDSV制御のため“1”となる場
合とそれ以外の場合とが区分されるからである。従っ
て、DSVが制御されうる場合の数がd=2の場合に比
べて余程多くなる長所を有している。
に連結ビットの状態と判別ビットから変化されたチャン
ネル符号のビットを本来の状態に変えて行われる。d=
3、m=8、n=19の符号の場合符号表は256×1
9ビットの大きさを有することになる。既存には利用可
能な符号の数が制限されていて1つのチャンネル符号に
複数のデータを割当てて状態遷移方法を用いて符号の効
率を高める方法に比べ、本発明の新規の方法は原理及び
構造の簡単なさらに効率的な符号が作れる長所がある。
化及び復号化装置の実施例を図1及び図2に基づき説明
する。図1において、まず入力されるデータは既存のC
D用のEFM符号表110を利用して14ビットのチャ
ンネル符号に変換する。このEFM符号表110は通常
ROMに貯蔵され、ここでは実際符号化器と称されう
る。
ー120に貯蔵され、Cnレジスター120の出力は最
初のビットと3番目のビットとの変換を経た後Cpレジ
スター150にすぐ前のチャンネル符号Cpとして貯蔵
される。このCnとCpレジスター120、150は一
般的なDフリップ・フロップで構成される。またCpレ
ジスター150は15ビットの長さで15番目のビット
には連結ビットMを貯蔵するようになっている。
力されるチャンネル符号のラン・レングスを検出するラ
ン・レングス検出器130ではEFM符号表110の出
力から連続される“0”の数を検出してk条件に違反す
るかを判断する。このようなラン・レングス検出器13
0は“0”が入ると1つずつ増加し、“1”が入力され
るとリセットされる一般的なカウンターで具現でき、該
当分野の熟練した技術者には広く知られた公知の技術で
ある。
30は“1”を出力し、その出力はORゲート141の
一側入力端子に入力されると同時にORゲート145、
146の一側入力端子に入力される。従って、k条件に
違反した場合には常にORゲート141の出力は“1”
となりCpレジスター150の15番目のビットとして
入力される。
各々Cpの12番目のビットとCnの3番目のビットと
を入力して“1”として出力される。d条件に違反する
場合にはANDゲート142の2つの入力端子に連結し
たCpレジスター150の14番目のビットとCnレジ
スター120の最初のビットとが全て“1”となってA
NDゲート142の出力が“1”となり、これはd条件
に違反されたのを知らせる信号となる。即ち、ANDゲ
ート142はd条件違反を検出する機能をする。
ットを発生するORゲート141の他側入力端子に入力
されて連結ビットを“1”として発生させる。一方、A
NDゲート142の出力は反転器143を通して反転さ
れた後、ANDゲート144、147の一側入力端子に
入力されてCp符号の最後のビットとCn符号の最初の
ビットとを“0”に変換する。
変換器160を通して直列のnビットのチャンネル符号
に変換した後、前述したDSV制御条件に応じてDSV
制御を行うDSV制御器170に入力されてから符号化
されたデータが出力される。図2は本発明による復号化
器を示したものであって、図面に基づき動作を詳しく説
明する。図2において、符号化されたデータは直列−並
列変換器210に入力される。ここで、記録時にNRZ
I(ノンリターン ツウ ゼロ インバーテッド)変換
を使用して振幅変調の状態で記録されると再生時にはN
RZIデータを本来のNRZ(ノンリターン ツウ ゼ
ロ)データとして直列−並列変換器210に入力され
る。
ネル符号を15ビットずつ並列のチャンネル符号に変換
してCnレジスター220に貯蔵される。以降、Cnレ
ジスター220の出力が順次的にCpレジスター240
に連結ビットの状態に応じる変換を経て入力される。即
ち、Cpレジスター240の12番目ビットとCnレジ
スター220の3番目のビットである判別ビットと連結
ビットは各々何れの位置のチャンネルビットを変換する
かを知らせる役割をする。これに対した解読はまずCp
レジスター240の12番目のビットとCnレジスター
220の3番目のビットは各々ANDゲート232の一
側入力端子と反転出力形ORゲート231の一側入力端
子に入力される。
0の12番目ビットとCnレジスター220の3番目の
ビットとが“1”の時出力が“1”となり、反転出力形
ORゲート231はCpレジスター240の12番目ビ
ットとCnレジスター220の3番目のビットとが両方
“0”の時“1”が出力される。ANDゲート232の
出力は再び反転出力形ANDゲート234の一側入力端
子に入力され、反転出力形ANDゲート234の他側入
力端子にはCpレジスター240の最後のビットに該当
する連結ビットが入力され、連結ビットが“1”でAN
Dゲート232の出力が“1”の時(Cpレジスター2
40の12番目のビットとCnレジスター220の3番
目のビットとが両方“1”の時)“0”を出力する。
形ANDゲート234の出力が“0”の時(連結ビット
が“1”であり、Cpレジスター240の12番目のビ
ットとCnレジスター220の3番目のビットとが両方
“1”の時)Cpレジスター240の12番目のビット
とCnレジスター220の3番目のビット出力を“0”
に変換する役割をする。
6、237と反転出力形ANDゲート234は2つの入
力符号CnとCpとの判別ビットが“1”であり、連結
ビットが“1”の場合は符号化時k条件が満足されない
場合なので判別ビットを全て“0”に変換する機能をす
る。一方、ANDゲート233はCpレジスター240
の12番目のビットとCnレジスター220の3番目の
ビットとが両方“0”であり、連結ビットの出力が
“1”の時その出力は“1”となって次の端のORゲー
ト235、238の一側入力端子に入力される。
ゲート233が1を出力する時(Cpレジスター240
の12番目のビットとCnレジスター220の3番目の
ビットとが両方“0”で連結ビットが“1”の時)、各
他側入力端子に入力されるCpレジスター240の最後
のビットとCnレジスター220の最初のビットとを
“1”に変える役割をする。
1、ANDゲート233、ORゲート235、238は
連結ビットが“1”であり、判別ビットが“0”の場合
符号化時dの条件を満足しない場合であるので符号Cp
の最後のビットと符号Cnの最初のビットとを“1”に
変換する機能をする。このように連結ビット、Cpレジ
スター240の12番目のビットとCnレジスター22
0の3番目のビット(判別ビット)との状態により変換
されたCpレジスター240の出力は既存のEFM復号
表250を通して本来のデータに復号化する。このEF
M復号表250は通常ROMに貯蔵され、実際復号化器
と称されうる。
to Fourteen Modulation)符号の効率を高めることにな
り、類似した符号効率を有するEFM−plusまたは
8−15符号に比べて符号化及び復号化装置が簡単に構
成でき、光記録装置に使用する場合に既存のCD再生装
置と復号化器とが互換性を有する長所がある。
ような符号表及び復号化表を使用するのでCDを共に再
生しうる互換性を有する装置を制作する場合、回路の量
を減らすと共に高密度の記録に適するように符号の効率
の良い効果がある。
装置のブロック図である。
装置のブロック図である。
Claims (37)
- 【請求項1】 最少ラン・レングスd、最大ラン・レン
グスk、入力符号ビット数m、伝送符号ビット数nを各
々示すd,k,m,n条件を有するコードでデータをチ
ャンネル符号化する方法において、 (a)入力されるmビットのデータを所定の符号表を用
いてmよりは大きく、nより小さいビットのチャンネル
符号で符号化する段階と、 (b)連続する2つのチャンネル符号をd−1ビットの
連結ビットを付加して連結する段階と、 (c)符号化された連続する2つのチャンネル符号の中
第1チャンネル符号のn−d番目のビットと第2チャン
ネル符号d+1番目のビットとを判別ビットで利用する
段階と、 (d)dとk条件に応じて前記2つのチャンネル符号と
連結ビットを調整するが、前記d条件に違反した場合に
は前記連結ビットと前記連結ビットに隣接したビットの
値を変換し、前記k条件に違反した場合には前記判別ビ
ットと前記連結ビットの値を変換する段階とを含むこと
を特徴とするデジタルデータチャンネル符号化方法。 - 【請求項2】 前記(d)段階は、 (d1)前記連結ビットに隣接した2つのビットの値が
両方“1”となる場合はd条件に違反したと判別する段
階と、 (d2)前記(d1)段階でd条件に違反したと判別さ
れると連結ビットの中1つのビットを“1”に設定し、
前記連結ビットに隣接したビットを“0”に変換する段
階と、 (d3)前記連続する2つのチャンネル符号が連結ビッ
トにより連結される時のラン・レングスがk以上ならk
条件に違反したと判別する段階と、 (d4)前記(d3)段階でk条件に違反したと判別さ
れると、連結ビットの中の1つのビットと判別ビットの
中d条件に違反しないビットを“1”に変換する段階
と、 (d5)前記(d1)段階と(d3)段階で前記dとk
条件に違反しなかったらd−1ビットの連結ビットは全
て“0”とし、前記連結ビットにより前記連続する2の
チャンネル符号を連結する段階とを含むことを特徴とす
る請求項1に記載のデジタルデータチャンネル符号化方
法。 - 【請求項3】 最少のラン・レングス(d)は2または
2より大きいことを特徴とする請求項1に記載のデジタ
ルデータチャンネル符号化方法。 - 【請求項4】 最少のラン・レングス(d)は2である
ことを特徴とする請求項1に記載のデジタルデータチャ
ンネル符号化方法。 - 【請求項5】 k=11、m=8、n=15であること
を特徴とする請求項4に記載のデジタルデータチャンネ
ル符号化方法。 - 【請求項6】 前記(c)段階でkは次の条件(1)−
条件(3)、 (2d+連結ビットの数+2d+2)−1...(1) (kb+連結ビットの数+2d+1)−1...(2) kt...(3) (ここで、ktは符号表の最大ラン・レングスであり、
kbは符号表上に示された境界ラン・レングスを各々示
す)の中、最も大きな条件と同一または大きくなるよう
に設定し、k条件に違反する場合に判別ビットを全て
“1”に変換することを特徴とする請求項1に記載のデ
ジタルデータチャンネル符号化方法。 - 【請求項7】 前記dは2であることを特徴とする請求
項6に記載のデジタルデータチャンネル符号化方法。 - 【請求項8】 k=13、m=8、n=15であること
を特徴とする請求項7に記載のデジタルデータチャンネ
ル符号化方法。 - 【請求項9】 任意の値を有するビットをX、連結ビッ
トをMとすれば連結条件が“XXXXXXXXXXX0
00M001XXXXXXXXXXX”の場合と、“X
XXXXXXXXXX100M000XXXXXXXX
XXX”の場合の中1つの場合に前記連結ビットをDS
V制御に使用する(e)段階をさらに含むことを特徴と
する請求項7に記載のデジタルデータチャンネル符号化
方法。 - 【請求項10】 前記(e)段階で連結条件が“XXX
XXXXXX00000M00000XXXXXXXX
X”であり、k条件に違反しない場合に連結ビットと判
別ビットとをDSV制御のため全て“0”に変換するこ
とを特徴とする請求項9に記載のデジタルデータチャン
ネル符号化方法。 - 【請求項11】 前記(e)段階で連結条件が“XXX
XXXXXX00000M00000XXXXXXXX
X”であり、k条件に違反しない場合に連結ビットと判
別ビットとをDSV制御のため全て“1”に変換するこ
とを特徴とする請求項9に記載のデジタルデータチャン
ネル符号化方法。 - 【請求項12】 前記dとk条件に違反する場合、前記
d−1ビットの連結ビットの中最初のビットを“1”に
変換することを特徴とする請求項9に記載のデジタルデ
ータチャンネル符号化方法。 - 【請求項13】 前記dは3であり、前記dとk条件に
違反する場合d−1ビットの連結ビットを“10”に設
定することを特徴とする請求項12に記載のデジタルデ
ータチャンネル符号化方法。 - 【請求項14】 k=12、m=8、n=19であるこ
とを特徴とする請求項13に記載のデジタルデータチャ
ンネル符号化方法。 - 【請求項15】 前記(e)段階では前記連結ビットの
状態に関係なく前記dとk条件を満足する場合前記d−
1ビットの連結ビットを“00”に変換してDSV制御
を行うことを特徴とする請求項14に記載のデジタルデ
ータチャンネル符号化方法。 - 【請求項16】 前記(e)段階では前記連結ビットの
状態に関係なく前記k条件を満足する場合前記d−1ビ
ットの連結ビットを“01”に変換してDSV制御を行
うことを特徴とする請求項14に記載のデジタルデータ
チャンネル符号化方法。 - 【請求項17】 前記(a)段階ではEFM符号表を使
用することを特徴とする請求項1に記載のデジタルデー
タチャンネル符号化方法。 - 【請求項18】 最少ランレングスd、最大ランレング
スk、入力符号ビット数m、伝送符号ビット数nを各々
示すd,k,m,n条件を有するコードでデータをチャ
ンネル符号化する方法において、 (a)入力されるmビットのデータを所定の符号表を用
いてn−d+1ビットのチャンネル符号で符号化する段
階と、 (b)連続する2つのチャンネル符号をd−1ビットの
連結ビットを付加して連結する段階と、 (c)前記符号化された連続する2つのチャンネル符号
の中第1チャンネル符号のn−d番目のビットと第2チ
ャンネル符号d+1番目のビットとを判別ビットとして
利用する段階と、 (d)dとk条件に応じて前記2つのチャンネル符号と
連結ビットを調整するが、前記d条件に違反した場合に
は前記連結ビットと前記連結ビットに隣接したビットの
値を変換し、前記k条件に違反した場合には前記判別ビ
ットと前記連結ビットの値を変換する段階と、 (e)前記判別ビットと前記dとk条件に応じて前記判
別ビットと連結ビットの符号値を変換し、DSV値を制
御する段階とを含むことを特徴とするデジタルデータチ
ャンネル符号化方法。 - 【請求項19】 前記(e)段階では前記連続する2つ
のチャンネル符号の各判別ビットの中1つが“1”であ
り、判別ビット間のビットが全て“0”であれば前記連
結ビットの符号値を変換してDSV制御を行うことを特
徴とする請求項18に記載のデジタルデータチャンネル
符号化方法。 - 【請求項20】 前記(e)段階では前記連結ビットを
含んだ隣接ビットのラン・レングスがkとなる場合前記
判別ビットと前記d−1連結ビットを全て“1”に変換
してDSV制御を行うことを特徴とする請求項18に記
載のデジタルデータチャンネル符号化方法。 - 【請求項21】 前記(e)段階では前記連結ビットを
含んだ隣接ビットのラン・レングスがkとなる場合前記
判別ビットと前記d−1連結ビットを全て“0”に変換
してDSV制御を行うことを特徴とする請求項18に記
載のデジタルデータチャンネル符号化方法。 - 【請求項22】 最少ランレングスd、最大ランレング
スk、入力符号ビット数m、伝送符号ビット数nを各々
示すd,k,m,n条件を有するように符号化されたデ
ータをチャンネル復号化する方法において、 (a)nビットのチャンネル符号を受信する段階と、 (b)前記(a)段階で受信される連続の2つのチャン
ネル符号を連結するため付加されたd−1ビットの連結
ビットと前記連続の2つのチャンネル符号の中第1チャ
ンネル符号のn−d番目のビットと第2チャンネル符号
d+1番目のビットに位置した判別ビットの状態を判断
してdとk条件に応じて前記判別ビットと前記連結ビッ
トの隣接されたビットの符号値を変換する段階と、 (c)前記(b)段階で変換されたチャンネル符号から
前記連結ビットを分離し、前記連結ビットが分離された
チャンネル符号を所定の復号表を用いてmビットの本来
のデータに復号化する段階とを含むことを特徴とする復
号化方法。 - 【請求項23】 前記(b)段階で前記d−1ビットの
1つの連結ビットの状態が“1”であり、連続した2つ
のチャンネル符号の判別ビットが全て“0”の場合には
d条件により前記連結ビットの隣接したビットを“1”
に変換し、前記d−1ビットの1つの連結ビットの状態
が“1”であり、判別ビットの中少なくとも1つが
“1”の場合には判別ビットを“0”に変換することを
特徴とする請求項22に記載のデジタルデータチャンネ
ル復号化方法。 - 【請求項24】 前記(c)段階ではEFM復号表を使
用することを特徴とする請求項22に記載のデジタルデ
ータチャンネル復号化方法。 - 【請求項25】 最少ランレングスd、最大ランレング
スk、入力符号ビット数m、伝送符号ビット数nを各々
示すd,k,m,n条件を有するようにチャンネル符号
化し、符号化されたデータをチャンネル復号化する方法
において、 (a)入力されるmビットのデータを所定の符号表を用
いてmよりは大きく、nより小さいビットのチャンネル
符号で符号化する段階と、 (b)前記符号化された連続する2つのチャンネル符号
の中第1チャンネル符号のn−d番目のビットと第2チ
ャンネル符号d+1番目のビットとを判別ビットとして
利用する段階と、 (c)前記連続する2つのチャンネル符号をdとk条件
に応じてd−1ビットの連結ビットを付加して連結する
が、前記d条件に違反した場合には前記連結ビットと前
記連結ビットに隣接したビットの値を変換し、前記k条
件に違反した場合には前記判別ビットと前記連結ビット
の符号値を変換する段階と、 (d)前記(c)段階で連結ビットが付加されたnビッ
トのチャンネル符号を伝送する段階と、 (e)前記伝送されるnビットのチャンネル符号を受信
する段階と、 (f)前記受信されるチャンネル符号に付加されたd−
1ビットの連結ビットと連続する2つのチャンネル符号
の中第1チャンネル符号のn−d番目のビットと第2チ
ャンネル符号d+1番目のビットに位置した判別ビット
の状態を判断してdとk条件に応じて前記判別ビットと
前記連結ビットの隣接したビットの符号値を変換する段
階と、 (g)前記(f)段階で変換されたチャンネル符号から
前記連結ビットを分離し、前記連結ビットが分離された
チャンネル符号を所定の復号表を用いてmビットの本来
のデータに復号化する段階とを含むことを特徴とするチ
ャンネル符号化及び復号化方法。 - 【請求項26】 最少ランレングスd、最大ランレング
スk、入力符号ビット数m、伝送符号ビット数nを各々
示すd,k,m,n条件を有するデータをチャンネル符
号化し、符号化されたデータをチャンネル復号化する方
法において、 (a)入力されるmビットのデータを所定の符号表を用
いてn−d+1ビットのチャンネル符号で符号化する段
階と、 (b)連続する2つのチャンネル符号をd−1ビットの
連結ビットを付加して連結する段階と、 (c)前記符号化された連続する2つのチャンネル符号
の中第1チャンネル符号のn−d番目のビットと第2チ
ャンネル符号d+1番目のビットとを判別ビットで利用
する段階と、 (d)dとk条件に応じて前記d条件に違反した場合に
は前記連結ビットと前記連結ビットに隣接したビットの
値を変換し、前記k条件に違反した場合には前記判別ビ
ットと前記連結ビットの値を変換する段階と、 (e)前記判別ビットと前記dとk条件に応じて前記判
別ビットと連結ビットの符号値を変換し、DSV値を制
御する段階と、 (f)前記(d)段階でDSVが制御されたnビットの
チャンネル符号を伝送する段階と、 (g)前記伝送されるnビットのチャンネル符号を受信
する段階と、 (h)前記受信されるチャンネル符号に付加されたd−
1ビットの連結ビットと前記連続の2つのチャンネル符
号の中第1チャンネル符号のn−d番目のビットと第2
チャンネル符号d+1番目のビットに位置した判別ビッ
トの状態を判断してdとk条件に応じて前記判別ビット
と前記連結ビットの隣接されたビットの符号値を変換す
る段階と、 (i)前記(b)段階で変換されたチャンネル符号から
前記連結ビットを分離し、前記連結ビットが分離された
チャンネル符号を所定の復号表を用いてmビットの本来
のデータに復号化する段階とを含むことを特徴とするチ
ャンネル符号化及び復号化方法。 - 【請求項27】 最少ランレングスd、最大ランレング
スk、入力符号ビット数m、伝送符号ビット数nを各々
示すd,k,m,n条件を有するデータをチャンネル復
号化する装置において、 所定の符号表を用いて入力されるmビットのデータをn
−d+1ビットのチャンネル符号に変換する実際符号化
器と、 前記実際符号化器から出力される現在のチャンネル符号
をラッチする第1ラッチ手段と、 前記第1ラッチ手段の出力にd−1ビットの連結ビット
を付加してnビットのチャンネル符号を出力する第2ラ
ッチ手段と、 前記実際符号化器から出力される符号化されたチャンネ
ル符号のゼロラン・レングスを判断してk条件に違反す
るかを検出する第1検出手段と、 前記第1及び第2ラッチ手段の出力からd条件に違反す
る場合を検出する第2検出手段と、 前記第1及び第2検出手段の結果により前記第1及び第
2ラッチ手段の出力と前記連結ビットの符号値を変換す
る変換手段とを含むことを特徴とするデジタルデータ符
号化装置。 - 【請求項28】 前記第2ラッチ手段の出力を直列のn
ビットのチャンネル符号に変換する直列−並列変換手段
をさらに含むことを特徴とする請求項27に記載のデジ
タルデータチャンネル符号化装置。 - 【請求項29】 前記第2ラッチ手段の出力のDSVを
制御するDSV制御手段をさらに含むことを特徴とする
請求項27に記載のデジタルデータチャンネル符号化装
置。 - 【請求項30】 前記第2検出手段は前記第2ラッチ手
段の14番目のビットと第1ラッチ手段の最初のビット
が両方“1”になるとd条件に違反したことを知らせる
信号“1”を出力する第1論理回路よりなることを特徴
とする請求項27に記載のデジタルデータチャンネル符
号化装置。 - 【請求項31】 前記変換手段は前記第1及び第2検出
手段の結果により、前記連結ビットと、前記第1ラッチ
手段のd+1番目のビットと前記第2ラッチ手段のn−
d番目のビットに位置した判別ビットと前記連結ビット
の隣接されたビットの符号値を変換することを特徴とす
る請求項30に記載のデジタルデータチャンネル符号化
装置。 - 【請求項32】 前記変換手段は前記第1論理回路の出
力と前記第1検出手段の検出結果の中少なくとも1つが
“1”なら前記連結ビットの状態を“1”として発生す
る第2論理回路と、 前記d条件に違反する場合前記第1論理回路の出力を反
転する反転回路と、 前記反転回路の出力に応じて前記第1ラッチ手段の最初
のビットと第2ラッチ手段の連結ビットと最後のビット
とを変換する第3論理回路と、 前記第1検出手段の出力に応じて第1ラッチ手段のd+
1番目のビットと第2ラッチ手段のn−2d+1番目の
ビットを変換する第4論理回路とを含むことを特徴とす
る請求項31に記載のデジタルデータチャンネル符号化
装置。 - 【請求項33】 最少ランレングスd、最大ランレング
スk、入力符号ビット数m、伝送符号ビット数nを各々
示すd,k,m,n条件を有するように符号化されたチ
ャンネル符号を復号化する装置において、 入力されるnビットのチャンネル符号を貯蔵する第1ラ
ッチ手段と、 前記第1ラッチ手段から出力されるチャンネル符号を貯
蔵し、前記第1ラッチ手段の出力からd−1ビットの連
結ビットを分離する第2ラッチ手段と、 前記第1ラッチ手段のd+1番目のビットと前記第2ラ
ッチ手段のn−2d+1番目のビットに位置した判別ビ
ットの状態と前記連結ビットの状態を判断してこれに応
答する制御信号を発生する手段と、 前記制御信号に応じて前記第1及び第2ラッチ手段の出
力の符号値を変換する変換手段と、 前記第2ラッチ手段から出力される変換されたチャンネ
ル符号を所定の復号化表を用いて本来のmビットに復号
化する実際復号化手段とを含むことを特徴とするデジタ
ルデータチャンネル復号化装置。 - 【請求項34】 伝送される直列のチャンネル符号を並
列のNビットのチャンネル符号で変換して前記第1ラッ
チ手段に供給する直列−並列変換手段をさらに含むこと
を特徴とする請求項33に記載のデジタルデータチャン
ネル復号化装置。 - 【請求項35】 前記制御信号発生手段は前記連続され
る2つのチャンネル符号の判別ビットが全て“0”の時
“1”の値を出力する第1論理回路と、 前記判別ビットが全て“1”の時“1”を出力する第2
論理回路と、 前記第2論理回路の判別結果と前記連結ビットとの状態
に応じて符号変換用の制御信号を発生する第3論理回路
よりなることを特徴とする請求項34に記載のデジタル
データチャンネル復号化装置。 - 【請求項36】 前記変換手段は前記第3論理回路から
発生される制御信号に応じて変換しようとする符号に対
応する前記第1及び第2ラッチ手段の出力を変換する第
4論理回路を含むことを特徴とする請求項35に記載の
デジタルデータチャンネル復号化装置。 - 【請求項37】 最少ランレングスd、最大ランレング
スk、入力符号ビット数m、伝送符号ビット数nを各々
示すd,k,m,n条件を有するデータをチャンネル符
号化し、符号化されたデータをチャンネル復号化する装
置において、 所定の符号表を用いて入力されるmビットのデータをn
−d+1ビットのチャンネル符号で変換する実際符号化
器と、 前記実際符号化器から出力される現在のチャンネル符号
をラッチする第1ラッチ手段と、 前記第1ラッチ手段の出力にd−1ビットの連結ビット
を付加してnビットのチャンネル符号を出力する第2ラ
ッチ手段と、 前記実際符号化器から出力される符号化されたチャンネ
ル符号のゼロラン・レングスを判断してk条件に違反す
るかを検出する第1検出手段と、 前記第1及び第2ラッチ手段の出力からd条件に違反す
る場合を検出する第2検出手段と、 前記第1及び第2検出手段の結果により前記第1及び第
2ラッチ手段の出力と前記連結ビットの符号値を変換す
る第1変換手段と、 前記第1変換手段を通してnビットのチャンネル符号を
伝送する手段と、 前記伝送されるnビットのチャンネル符号を受信する手
段と、 前記受信されるnビットのチャンネル符号を貯蔵する第
3ラッチ手段と、 前記第3ラッチ手段から出力されるチャンネル符号を貯
蔵し、前記第3ラッチ手段の出力からd−1ビットの連
結ビットを分離する第4ラッチ手段と、 前記第3ラッチ手段のd+1番目のビットと前記第4ラ
ッチ手段のn−2d+1番目のビットに位置した判別ビ
ットの状態と前記連結ビットの状態を判断してこれに応
答する制御信号を発生する手段と、 前記制御信号に応じて前記第3及び第4ラッチ手段の出
力の符号値を変換する第2変換手段と、 前記第4ラッチ手段から出力される変換されたチャンネ
ル符号を所定の復号化表を用いて本来のmビットに復号
化する実際復号化手段とを含むことを特徴とする符号化
及び復号化装置。
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