JPH0982044A - 再生装置 - Google Patents

再生装置

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JPH0982044A
JPH0982044A JP23218495A JP23218495A JPH0982044A JP H0982044 A JPH0982044 A JP H0982044A JP 23218495 A JP23218495 A JP 23218495A JP 23218495 A JP23218495 A JP 23218495A JP H0982044 A JPH0982044 A JP H0982044A
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JP
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JP23218495A
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Ryoji Kobayashi
良治 小林
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、エラー訂正能力付きのランレング
スリミテッド符号にて記録されている記録媒体のエラー
の少ない再生装置を提供することを目的とする。 【構成】 エラー訂正能力付きのランレングスリミテッ
ド符号にて記録されている記録媒体と、記録媒体よりデ
ータを再生する再生手段と、再生したデータと線形畳み
込み符号化手段の状態遷移に対応するランレングスリミ
テッド符号とのハミング距離を計算する枝メトリック演
算手段と、最尤状態遷移を、枝メトリックとパスメトリ
ックの和に基づいてを選択し、選択した状態遷移に対す
る枝メトリックとパスメトリックの和を次のパスメトリ
ックとして保持する最尤状態遷移選択手段と、最尤状態
遷移選択手段にて選択された最尤状態遷移を保持し、保
持している範囲での最尤パスに対応した情報系列を出力
する最尤パス保持手段とを具備することを特徴とした再
生装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、情報記録装置における
再生装置の復号化方式に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来の畳み込みランレングスリ
ミテッド符号(以下CRLL符号と略す)のシンドロー
ム復号法の処理ブロックを示している。入力情報系列
は、一旦線形畳み込み符号符号化手段により線形畳み込
み符号に変換される。その後、線形畳み込み符号→ラン
レングスリミテッド符号(以下RLL符号と略す)変換
手段によりRLL符号に変換され、記録手段によりパラ
レル/シリアル変換後、記録媒体に記録される。
【0003】また、記録媒体より再生手段で再生された
RLL符号のデータは、シリアル/パラレル変換された
後、線形畳み込み符号→RLL符号変換の逆変換を行う
RLL符号→線形畳み込み符号変換手段で線形畳み込み
符号に変換され、線形畳み込み符号復号手段にてシンド
ロームが計算されて、シンドロームの値よりエラー訂正
が行なわれ、情報系列として出力される。エラーは、記
録媒体に記録する時と記録媒体より再生する時にエラー
が生じ、RLL符号ビットが反転する。
【0004】線形畳み込み符号→RLL符号変換及びR
LL符号→線形畳み込み符号変換は、以下の2つの条件
を満たす様に決められている。
【0005】条件1 各々のRLL符号語に対して全て
の1ビットエラーに対するシンドロームが全て異なる。
【0006】条件2 エラーによっては、RLL符号→
線形畳み込み符号変換のテーブルにない符号語が記録ま
たは再生されるが、その記録または再生された符号語と
のハミング距離が1で、RLL符号→線形畳み込み符号
変換のテーブルに存在するすべてのRLL符号語の組の
中で、RLL符号→線形畳み込み符号変換して求まる線
形畳み込み符号でのシンドロームの内の1つのみが0に
なる。これにより、エラーが区別でき、1ビットエラー
訂正が可能となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
復号法であるシンドローム復号法では、2ビット以上の
エラーが拘束長内にあるとエラーの未検出、誤検出又は
誤訂正が起こり正常に復号できなかった。
【0008】
【課題を解決するための手段】この問題を解決する為
に、最尤復号を行いエラー訂正能力を高め、拘束長内に
2ビット以上のエラーがある場合でもエラー訂正して復
号することにより解決される。本再生装置に使用する符
号の符号化手段はM個(Mは自然数)の状態を持ってい
て、状態間の決められた遷移に沿って出力される符号系
列がエラーの無い符号系列である。
【0009】本再生装置は、記録媒体より再生したデー
タ系列よりこの符号化手段の状態遷移を推定するため
に、再生したデータと符号化手段の全ての状態遷移に対
応した出力符号を比較し、ハミング距離が近い状態遷移
がエラーのないデータ系列としている。また、計算量を
減らすためにビタビ復号方式を適用した。本発明の処理
をデータの流れに沿って説明する。入力情報系列は、一
旦線形畳み込み符号符号化手段により線形畳み込み符号
に変換される。
【0010】その後、線形畳み込み符号→RLL符号変
換手段によりRLL符号に変換され、記録手段によりパ
ラレル/シリアル変換後、記録媒体に記録される。ま
た、記録媒体より再生手段で再生されたRLL符号のデ
ータは、シリアル/パラレル変換された後、枝メトリッ
ク演算手段に入力され、N番目(Nは自然数)に再生し
たデータの1ワード(再生データワード)と符号化手段
の状態遷移に対応する1ワードのRLL符号出力とのハ
ミング距離を枝メトリックとして全ての状態遷移、即ち
M個の状態よりM個の状態への全て状態遷移に対しての
枝メトリックが計算され、最尤状態遷移選択手段に出力
される。
【0011】最尤状態遷移選択手段では、N番目の再生
データワードに対応するM個の状態への最尤な遷移を選
択する為に、M個のNー1番目の再生データワードに対
応する状態よりの1つのN番目の再生データワードに対
応する状態への遷移の中より選択し、この処理をN番目
の再生データワードに対応するM個の状態に各々適用し
ている。0番目の再生データワードが入力される前の符
号化手段の状態よりNー0番目の再生データワードに対
応したM個の状態までの最尤状態遷移に対応した枝メト
リックの和をNー1番目の再生データワードに対応した
パスメトリックとしてM個の状態ごとに保持する。
【0012】1つのN番目の再生データワードに対応す
る状態への遷移の中で、枝メトリック演算手段にて算出
した枝メトリックとパスメトリックの和が最も小さい状
態遷移をその状態への最尤状態遷移として選択する。各
々のN番目の再生データワードに対応する状態について
最尤状態遷移を選択し、各状態ごとの最尤状態遷移情報
が最尤パス保持手段へ出力される。また、選択された遷
移の枝メトリックとパスメトリックの和は、N番目のパ
スメトリックとして各々の状態で保持される。最尤パス
保持手段では、各状態ごとにその状態に至るまでの適当
な長さの選択された最尤遷移を保持し、保持した間での
最尤パスに対応した情報系列を順次出力する。
【0013】
【作用】最尤パス保持手段の長さの間での最尤パスが選
択され、それに対応した情報系列が出力される。シンド
ローム復号法より長い期間のデータにより、情報系列が
決定されるので、エラーにより間違った復号がされるこ
とがより少なくなり、シンドローム復号法よりエラーレ
ートが向上する。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
【0015】まず先に、本再生装置が再生する記録媒体
に記録する記録装置より説明する。図2は、本再生装置
が再生する記録媒体に記録する記録装置の処理を示して
いる。入力されたデータは、まず、線形畳み込み符号符
号化手段6にて線形畳み込み符号に変換される。情報系
列を4ビットパラレルデータだとすると、
【0016】
【数1】
【0017】の様に生成行列により変換される。ここで
m0、m1、m2、m3は、入力された4ビットパラレ
ルデータの各ビットであり、w0、w1、w2、w3、
w4は、変換された5ビットパラレル線形畳み込み符号
の各ビットである。それぞれm0、w0をMSB、m
3、w4をLSBとする。行列式内のDは遅延オペレー
タであり、パラレルデータが入力される周期の1倍分の
時間の遅延を表す。また、^はべき乗を表し、D^2は
パラレルデータが入力される周期の2倍分の時間の遅延
を表す。この行列式よりわかる様に、w0、w1、w
2、w3は、m0、m1、m2、m3と同じで、w4が
検査ビットとなっている。この符号は、4/5ワイナ/
アッシュ符号である。
【0018】図3は、(数1)の関係をハードウェア化
した回路である。図よりわかるように、3つのフリップ
フロップ(F/F)13、14、15と排他的論理和
9、10、11、12で構成されている。
【0019】5ビット線形畳み込み符号は、線形畳み込
み符号→NRZI/RLL符号変換手段により図4の示
す変換テーブルにて8ビットのNRZI/RLL符号r
0、r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7に変換
させる。r0をMSBr7をLSBとする。線形畳み込
み符号符号化手段及び線形畳み込み符号→NRZI/R
LL符号変換手段を符号器だとして、この符号器の状態
遷移を図5に示す。図中、丸の中の3ビットの数は、符
号器の状態を示し、丸番は対応する矢印で示されている
状態遷移で出力されるNRZI/RLL符号を示してい
る。尚、符号器の状態は、図3内の遅延器の出力に対応
している。
【0020】8ビットのNRZI/RLL符号は、記録
手段に送られ、MSBよりLSBの順番にパラレル/シ
リアル変換されて記録媒体に記録される。
【0021】図1は、本発明の一実施例に係る再生装置
の処理の流れを示している。記録媒体1より再生手段2
によりシリアルデータの形式の再生データが再生され
る。記録媒体1に記録される時及び記録媒体1より再生
する時にエラーが付加され、ビットが反転する。更にシ
リアル/パラレル変換にて1ワードが8ビットの再生デ
ータに変換され、枝メトリック演算手段3に送られる。
【0022】枝メトリック演算手段3では、枝メトリッ
ク演算手段3に入力された8ビットの再生データに対す
る枝メトリックが計算される。図6は、1ワード(8ビ
ット)のNRZI/RLL符号出力に対する符号器の状
態遷移を示している。図中丸の中の3ビットの数は、符
号器の状態を示し、丸番は、対応する矢印の示す状態遷
移時に出力されるNRZI/RLL符号語である。
【0023】本再生装置では、この各々の遷移に対する
NRZI/RLL符号語と入力された8ビットの再生デ
ータとのハミング距離が、枝メトリックの値である。1
つの状態に遷移する状態遷移は8つあり、1つの状態遷
移に対応した符号語は4つであり、状態数が8つである
から、全部で256の枝メトリック値がある。計算され
た枝メトリック値は、最尤状態遷移選択手段4に送られ
る。
【0024】図7は、枝メトリック演算手段3の具体的
な構成方法を示している。状態jより状態iへの4種類
ある符号器出力のk番目の符号器出力をYijkとする
と、入力された8ビットの再生データとY000よりY
773までの符号語とのハミング距離が計算される。ハ
ミング距離の演算は、ROM(Read OnlyMe
mory)で構成できる。図中で、Yxxxは、符号語
Yxxxと入力データワードとのハミング距離を計算す
るROMを示す。
【0025】最尤状態遷移選択手段4では、Nー1番目
(Nは自然数)までの再生データワードに対する各々の
状態へのパスメトリック値と各々の状態よりの状態遷移
に対応した枝メトリック値の和が最小になるN番目の再
生データワードに対応した各々の状態への最尤状態遷移
を選択し、選択された最尤状態遷移に対するパスメトリ
ック値と枝メトリック値の和をN番目の再生データワー
ドまでのその各々の状態のパスメトリック値としてい
る。
【0026】これらの処理を式で表すと、状態jより状
態iへの4種類ある符号器出力のk番目の符号器出力Y
ijkとN番目の再生データワードPNとのハミング距
離、即ち、枝メトリック値をH(PN,Yijk)と
し、Nー1番目までの再生データワードに対する状態i
のパスメトリック値をPM(Nー1,i)とすると、H
(PN,Yijk)+PM(Nー1,i)をj=0〜
7,k=0〜3の間で変化させた中で最小値がPM
(N,i)の値で、その時の状態遷移が状態iへの最尤
遷移である。よってPM(0,i)の値が決まれば最尤
状態遷移及びPM(N,i)が再帰的に決まる。この処
理をi=0〜7の間で行えば、N番目の再生データワー
ドに対する全ての状態への最尤遷移が決まる。
【0027】具体的に図6示した状態遷移で説明する
と、N番目の再生データに対する状態で000の状態へ
の状態遷移は、ァアィイゥウェエの8つである。この状
態遷移に対する符号器出力とN番目の再生データのハミ
ング距離が状態000の枝メトリックである。符号器出
力は32種類あるので、N番目の再生データに対する状
態000の枝メトリック値は32個ある。
【0028】ァアィイゥウェエの状態遷移の遷移元の状
態のNー1番目までの再生データワードに対するパスメ
トリック値とァアィイゥウェエの状態遷移の枝メトリッ
ク値の和が最小になる状態遷移をN番目の再生データワ
ードに対する状態000への最尤状態遷移としている。
【0029】また、その時のパスメトリック値と枝メト
リック値の和をN番目の再生データワードに対する状態
000のパスメトリック値としている。この処理を状態
111まで行って状態000〜状態111への最尤遷移
を選択している。
【0030】例えば、N番目の再生データが61hだと
し、Nー1番目の再生データワードに対する状態000
より111までのパスメトリック値を1,2,3,4,
5,6,7,8とすると、Y000は60hなので枝メ
トリック値は1であり、状態000のパスメトリック値
は1なので、ァアィイゥウェエの状態遷移の中でパスメ
トリック値と枝メトリック値の和が最小の2になり、N
番目の再生データワードの状態000への最尤状態遷移
は、状態000より状態000への遷移になり、N番目
までの再生データワードに対する状態000のパスメト
リック値は2になる。
【0031】この処理をN番目の再生データワードの状
態111まで行うことで、N番目の再生データワードに
対する全ての最尤状態遷移とパスメトリック値が決ま
る。各状態への最尤状態遷移情報は、最尤パス保持手段
5に送られる。
【0032】図8は、最尤状態遷移選択手段4の詳細な
処理ブロック例、図9は、最尤状態遷移選択手段4の構
成ブロックである最尤遷移選択回路の具体的な構成例を
示している。図8の示す様に最尤状態遷移選択手段4
は、状態000最尤遷移選択回路16より状態111最
尤遷移選択回路17の8つのブロックで構成されてい
る。状態000最尤遷移選択回路16の動作を説明する
と、状態000に遷移する各枝メトリックと遷移元の状
態のパスメトリックの和、即ち、状態000より遷移し
ているY000〜Y003の枝メトリックと状態000
のパスメトリックの和、状態001より遷移しているY
010〜Y013の枝メトリックと状態001のパスメ
トリックの和、状態010より遷移しているY020〜
Y023の枝メトリックと状態010のパスメトリック
の和、状態011より遷移しているY030〜Y033
の枝メトリックと状態011のパスメトリックの和、状
態100より遷移しているY040〜Y043の枝メト
リックと状態100のパスメトリックの和、状態101
より遷移しているY050〜Y053の枝メトリックと
状態101のパスメトリックの和、状態110より遷移
しているY060〜Y063の枝メトリックと状態11
0のパスメトリックの和、状態111より遷移している
Y070〜Y073の枝メトリックと状態111のパス
メトリックの和、の内で最も小さい値になる状態遷移を
状態000への最尤状態遷移としてその状態遷移を示す
データを出力する。また、最尤状態遷移の枝メトリック
と遷移元の状態のパスメトリックの和を再生データワー
ドの周波数で動作するフリップフロップ(以後F/Fと
略す)を通して、次の再生データワードに対する状態0
00のパスメトリックとして各状態の最尤遷移選択回路
に入力される。最尤遷移選択回路は、図9に示す通り加
算器20とマグニチュードコンパレータ21とセレクタ
ー22にて構成できる。
【0033】最尤パス保持手段では、各状態への最尤状
態遷移情報を適当な期間保持するが、その期間で淘汰さ
れるパスが出てくる。即ち、1つの状態より1つの最尤
状態遷移が決まるのではなく、1つ状態より複数の状態
への最尤状態遷移が決まることがある。エラーのない状
態遷移からは、多くの最尤状態遷移が派生して行き、エ
ラーの多い状態遷移は、淘汰される。適当な期間最尤状
態遷移を保持することでエラーのない状態遷移が出力さ
れる。
【0034】図10は、最尤パス保持手段の具体的な構
成例を示している。この例は、6つの再生データワード
分の最尤パスを保持する例である。入力される最尤状態
遷移情報ごとに保持されるフリップフロップ(図中のF
/Fを示す)が決められている。図中一番上のF/Fの
列が状態000への最尤遷移情報を保持するF/Fであ
り、上より2番目が状態001、3番目が状態010、
上より4番目が状態011、上より5番目が状態10
0、上より6番目が状態101、上より7番目が状態1
10、上より8番目が状態111への最尤遷移情報を保
持するF/Fである。
【0035】入力された最尤遷移情報は、1段目のF/
Fに入力されるが、状態遷移元に対応した列の1〜4段
目のF/Fに保持されている最尤遷移情報を2〜5段目
のF/Fにセレクター(図中のSELを示す)を通して
入力する。
【0036】入力された最尤遷移情報を入力としたRO
M23よりROM30の出力は、セレクターが最尤遷移
情報の状態遷移元のデータが選択される様な選択信号を
生成する。
【0037】5段目のF/Fは、1つの状態に対応した
最尤状態遷移しか保持していないが、5段目までシフト
する間に尤度の小さい状態遷移は淘汰されているので各
状態に保持されている情報は同じになる為である。5段
目のF/Fよりの出力は、状態遷移→情報データ変換R
OM31に入力され、状態遷移に対応した情報データに
変換されて出力している。
【0038】
【発明の効果】シンドローム復号法よりエラー訂正能力
が大きくなり、エラーレートが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るランダム誤り訂正NRZ
I記録符号で記録された記録媒体の再生装置のブロック
【図2】ランダム誤り訂正NRZI記録符号化装置のブ
ロック図
【図3】ランダム誤り訂正NRZI記録符号化装置の線
形畳み込み符号符号化手段の回路例を示す図
【図4】ランダム誤り訂正NRZI記録符号化装置の線
形畳み込み符号→ランレングスリミテッド符号変換手段
の変換テーブルを示す図
【図5】ランダム誤り訂正NRZI記録符号化装置の状
態遷移図
【図6】ランダム誤り訂正NRZI記録符号化装置の1
つの再生データワード出力の状態遷移を表した状態遷移
【図7】枝メトリック演算手段の例を示す図
【図8】最尤状態遷移選択手段の回路例の処理ブロック
の例を示す図
【図9】最尤状態遷移選択手段内の状態000の最尤遷
移選択回路の例を示す図
【図10】最尤パス保持手段の回路例を示す図
【符号の説明】
1 記録媒体 2 再生手段 3 枝メトリック演算手段 4 最尤状態遷移選択手段 5 最尤パス保持手段 6 線形畳み込み符号符号化手段 7 線形畳み込み符号→NRZIランレングスリミテッ
ド符号変換手段 8 記録手段 9 排他的論理和演算回路 10 排他的論理和演算回路 11 排他的論理和演算回路 12 排他的論理和演算回路 13 フリップフロップ 14 フリップフロップ 15 フリップフロップ 16 状態000最尤遷移選択回路 17 状態111最尤遷移選択回路 18 フリップフロップ 19 フリップフロップ 20 加算器 21 マグニチュードコンパレーター 22 セレクター 23 状態000フリップフロップ列セレクター制御R
OM 24 状態001フリップフロップ列セレクター制御R
OM 25 状態010フリップフロップ列セレクター制御R
OM 26 状態011フリップフロップ列セレクター制御R
OM 27 状態100フリップフロップ列セレクター制御R
OM 28 状態101フリップフロップ列セレクター制御R
OM 29 状態110フリップフロップ列セレクター制御R
OM 30 状態111フリップフロップ列セレクター制御R
OM 31 状態遷移→情報データ変換ROM

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力情報系列を線形畳み込み符号に変換
    する線形畳み込み符号符号化手段と、前記線形畳み込み
    符号をNRZ(Non Return to Zero)符号であるランレ
    ングスリミテッド符号系列に変換する線形畳み込み符号
    →ランレングスリミテッド符号変換手段と、前記ランレ
    ングスリミテッド符号系列を記録媒体に記録する記録手
    段とで記録された記録媒体よりデータを再生する再生手
    段と、前記再生したデータの1符号語を1ワードとした
    データと前記線形畳み込み符号化手段の状態遷移に対応
    するランレングスリミテッド符号とのハミング距離を枝
    メトリックとして全ての状態遷移に対しての枝メトリッ
    クを計算する枝メトリック演算手段と、0番目の前記再
    生データワードよりNー1番目(Nは自然数)までの前
    記再生データワードの状態Aまでの間に選択された状態
    遷移に対応した枝メトリックの和をNー1番目の再生デ
    ータに対する状態Aのパスメトリックとして、N番目の
    前記再生データワードに対応する状態Bへの最尤状態遷
    移を、前記枝メトリック演算手段にて算出した状態Cよ
    り状態Bの枝メトリックと前記Nー1番目の再生データ
    に対する状態Cのパスメトリックの和に基づいて状態C
    より状態Bの状態遷移を選択し、選択した状態Cより状
    態Bへの状態遷移対する前記枝メトリックと状態CのN
    ー1番目の再生データに対するパスメトリックの和をN
    番目の再生データに対する状態Bのパスメトリックとし
    て保持する最尤状態遷移選択手段と、前記最尤状態遷移
    選択手段にて選択された最尤状態遷移を保持し、保持し
    ている範囲での最尤パスに対応した情報系列を出力する
    最尤パス保持手段とを具備することを特徴とした再生装
    置。
  2. 【請求項2】 ランレングスリミテッド符号→線形畳み
    込み符号変換手段で、入力された再生したデータ系列が
    1ビットエラーによって変換テーブルに存在しない符号
    語になっている時に、前記入力された再生したデータと
    ハミング距離1の変換テーブルに存在するランレングス
    リミテッド符号の組の中で1つのみがランレングスリミ
    テッド符号から線形畳み込み符号への変換後にもとまる
    線形畳み込み符号系列でのシンドロームの値が0になる
    前記ランレングスリミテッド符号から線形畳み込み符号
    への変換テーブルを持つことを特徴とした請求項1記載
    の再生装置。
  3. 【請求項3】 ランレングスリミテッド符号がNRZI
    (Non Return to ZeroInverted)符号であり、線形畳み
    込み符号→ランレングスリミテッド符号変換手段におい
    て1つの線形畳み込み符号に対して2つの互いに反転し
    たNRZI符号のいずれかを対応させる変換を持ち、ラ
    ンレングスリミテッド符号→線形畳み込み符号変換にお
    いて2つの互いに反転したNRZI符号の両方を1つの
    線形畳み込み符号に対応させる変換を持つことを特徴と
    する請求項1または2記載の再生装置。
  4. 【請求項4】 状態ごとに最尤状態遷移情報を保持する
    フリップフロップと、各状態の前の段のフリップフロッ
    プ出力を選択し前記フリップフロップに入力するセレク
    ターとが組になり、各状態ごとに直列に連なっているフ
    リップフロップ列回路と、各状態ごとに入力される最尤
    状態遷移情報より遷移元の状態に対応するフリップフロ
    ップ列回路よりの最尤状態遷移情報を選択する様に前記
    セレクターを制御するセレクター制御信号を生成する制
    御回路とを持つ最尤パス保持手段を具備することを特徴
    とする請求項1,2または3記載の再生装置。
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JP (1) JPH0982044A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100450782B1 (ko) * 1997-08-27 2004-11-16 삼성전자주식회사 고밀도 데이타 저장기기를 위한 피알엠엘 코드의 부호화 및복호화 방법

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KR100450782B1 (ko) * 1997-08-27 2004-11-16 삼성전자주식회사 고밀도 데이타 저장기기를 위한 피알엠엘 코드의 부호화 및복호화 방법

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