JPS59165550A - デ−タ変換方式 - Google Patents

デ−タ変換方式

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JPS59165550A
JPS59165550A JP3965783A JP3965783A JPS59165550A JP S59165550 A JPS59165550 A JP S59165550A JP 3965783 A JP3965783 A JP 3965783A JP 3965783 A JP3965783 A JP 3965783A JP S59165550 A JPS59165550 A JP S59165550A
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Yoshiaki Moriyama
義明 守山
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/14Digital recording or reproducing using self-clocking codes
    • G11B20/1403Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels
    • G11B20/1423Code representation depending on subsequent bits, e.g. delay modulation, double density code, Miller code
    • G11B20/1426Code representation depending on subsequent bits, e.g. delay modulation, double density code, Miller code conversion to or from block codes or representations thereof

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、データ全記録媒体へ高密度記録したり帯域制
限された伝送系において伝送せしめるに際してなされる
データ変換の方式に関する。
磁気テープや磁気ディスク更には光学式ディスク等の記
録媒体にデータを高密度で記録或いは伝送するために各
種変調方式が提案され実用化されている。これら各種変
調方式、特に他の方式に比して高密度で記録できる方式
は、データ列を連続するmビット毎のブロックに区分し
て各ブロックにおけるmビットの2進符号fnビットの
2進符号に変換するデータ変換とデータ変換後に得られ
る2進符号列を基本的な変調方式であるNRZI(No
n−Retu、rn to Zero Inverse
 )或いはN R,Z f変調することとの組み合わせ
として扱うことができる。
一般に、記録媒体に高密度で記録するための変調方式に
は次の各条件を満たすことが要求される。
(1)変調後に得られる記録媒体への書込み信号波形の
最小反転間隔(以下T、niユと記す。)が長くかつ最
大反転間隔(以下Tmaよ と記す。)が短いこと。T
m1n が長いと隣接した反転の干渉が小さくなって高
密度化が可能となり、また、T、rLaアが短いと自己
同期が容易となる。
(11)記録媒体から再生された信号からの記録ビット
の検出に使うことのできる時間である検出窓幅(以下−
と記す。)が広いこと。磁気記録においては再生信号波
形のピーク検出によって記録ビットの検出がなされるが
、Tfはピーク位置のズレの許容値となるので−が広い
方が高密度記録に適する。また、レーザ光による記録再
生装置では〜が 3− 広いと検出位置のズレの許容範囲が広くなると共に検出
点での振幅が大きくなって雑音余裕度が大きくなる。
データ変換後に得られる2進符号列をピッド1°。
を反転、ビット、“o”’1非反転に対応させるNRZ
Iで変調する場合にはTm1n + Tmax I T
wの値はそれぞれ次式の如くなる。
T4,1.=(d、+1)・T−7n/n   ・・・
(1)Tm(1,zH= (k +1 ) ・T−m/
n    −(2)〜=T−m/ル        ・
・・(3)ここに、dは0の連続個数の最小値、klO
の連続個数の最大値、Tは変換前のlビットの長さ、m
/ n ij変換前後における1ブロツクのビット数の
比であって(変換前のビット数)/(変換後のビット数
)である。これらTよユ、T、nax、Tw の値は互
いに背反的な関係にあり、いずれか1つの改善を図ると
他は悪化する傾向がある。しかし、今後、記録装置或い
は伝送装置の時間精度の向上及びデータ検出回路の進歩
によりジッタの許容値にほぼ等しくなるへの値に対する
要求が緩和され、4− TTLLrL及びT、na工の値の改善が重要になると
予想される。
高密度記録を目的とした従来の変調方式としては3PM
 (Three Po5ition Modulati
on )  が知られている。この3PMにおけるデー
タ変換においてはデータ系列の3ビツトが1プロ・ツク
とされ、各ブロックにおける3ビツトの符号が第1表に
示す変換表に基づいてP、〜P6からなる6ビツトの符
号に変換される。そして変換後の各プロ・ツクにおける
最初のビットから数えて5番目のビ・ノドP5とその次
のブロックにおける最初のビットP1とが共に1の場合
には先のブロックのP、と次のブロックのPlが共に0
とされ、先のブロックのP6が1にされる。この3PM
においてtri (d、!k +m+n) = (2+
11.3.6)であるのでT7nL n + Tma7
:及び鶏はそれぞれ次式に示す如くなる。
T、、7rL= 1.’5 T         ・(
4)T   =6T        ・・・(5)Tw
= o、s T         ・(6)(4)式に
示す如(3PMにおけど賜、の値は、MFM (、Mo
ditied Frequ、ency Mod、u、1
ation )  等の他の従来の変調方式におけるI
T以下となっているTm、i71  に比して大きくな
っている。しかしながら、(5)式に示す如(3PMに
おけるTmaアの値ば2TであるMF”MのTmaあの
値に比して大きくなっており、自己同期が比較的困難と
なっている。このため3PM2採用すると復調装置の構
成が複雑になるという欠点があった。更に3PMにおい
ては3ビツトi1ブロツクとして変換処理しているので
8ビ・ノド或いハ16ビツトの如く処理単位を示すビッ
ト数が20幕乗となっていることが多いコンピュータ等
のデータ処理装置におけるデータの記録に用いる変調方
式として3PM2採用すると変復調装置の構成が複雑に
なるという不都合が生じる。
そこで、本発明の目的は3PMに比してTmi 71.
が大きく力・つ′Pmヶよが小さい変調信号を得ること
ができて高密度なデータの記録及び伝送を可能にしかつ
自己同期を容易にすることができると共に更にコンピュ
ータ等のデータ処理装置におけるデータの記録若しくは
伝送用の変復調装置の構成を簡単にすることができるデ
ータ変換方式を提供することである。
本発明によるデータ変換方式は、2進符号によって表わ
されたデータ系列を連続する2ビツト毎のブロックに区
分し、変換後において隣接した1と1との間の0の個数
が3乃至9個のうちのいずれか(でなるように前記ブロ
ックの各々における2ビツトの2進符号を3ビツトの2
進符号「OOO」。
「ool」、 [oloj及び「100」の各々に2ビ
ツト分の2進符号を付加して得られる5ビツトの2進符
号に変換することを特徴としている。
以下、本発明の実施例につき添付図面を参照して詳細に
説明する。
第1図(A)に示す如く連続するデータをデジタルオー
ディオディスク等の記録媒体に記録したいとき、このデ
ータ系列を連続する2ビツト毎のブロックに区分する。
そして、先頭のブロックから順に第1.第2.第3・・
・・・・第7ブロツクと呼ぶことにすると第6.第7プ
ロ・ツクの如く互いに隣接する2つのブロックにおける
2ビットの2進符号によって形成される4ビツトの符号
が「0111」 と々る2つのブロック以外のブロック
における2ビツトの2進符号を第2表に示す如き変換表
に従って順次5ビツトの2進符号に変換する。ただし、
第6、第7ブロツクの如く互いに隣接する2ブロツクに
おける2進符号によって形成される4ビツトの符号が「
0111」であるときには第3表に示す如き変換表に従
って当該2ブロツクの各々における2ビツトの2進符号
を5ビツトの2進符号に変換する。そうすると、第1図
(B)に示す如き符号列が得られる。この符号列2NR
ZIで変調することにより同図(qに示す如き記録媒体
への書込み信号が得られ、Tm、Lユ Tよ工がそれぞ
れ1.6T、4T となる○ 尚、第2表及び第3表において、X、1l−X、、直前
のブロックの変換後のデータが[oxoooJ のとき
ば「1」となりかつ当該データが101000」以外の
ときは(1)」となることを示す記号、X2は、次に続
くブロックの変換前のデータが「00」又は「01」 
のときばIllとなりかつ当該データが110」又は「
11」のときは「0」になることを示す記号である。
第2図は、本発明によるデータ変換方式によってデータ
変換をなす変換回路を示している。第2図においてデー
タ系列を形成する各ビットがクロックaにより順次6ビ
ツトシフトレジスタ1に入力されている。クロックαば
、変換用クロック発生回路(図示せず)よジ所定の繰り
返し周波数をもって出力されるパルスで形成されている
。ここで、連続する4つのブロックにおける2ビツトの
2進符号の各ビット’zそれぞれ上位から下位に向って
順にdOI dl + ’01 dl + ’01 d
l 1 dOl dlとする。これらd。乃至L:1.
1の状態に応じた信号が論理回路2に供給される。論理
回路2において、第20 表及び第3表に従ってd。、dlからなる2ビツトの2
進符号が5ビツトの2進符号に変換される。この5ビツ
トの2進符号の各ビノトヲそれぞれ上位から下位に向っ
て順にり。+hl lh21h31”4  とすれば、
論理回路2は次の論理式を満たすように互いに接続され
た複数の論理ゲートで形成されている。
□−2−1−11了 h   = d  @ d  ・ d  、1d  1
1d、 φd0010101 1    −1    0    0 +do−dl・do−d。
−100−1 +do@do@d、’1・dl・(7)−1−100 b  =d  、d  @d  @d 0101 −1    −1    0    0−(do+d、
 ) do、 d、       −(8)または、 0  0  □ b  、=d、d  、b             
・・・(9)1    0   l    0 θ  ′T′ b  =d  、d               −
(10)01 =do・dl・(do+d、1〕      ・・−(
11)了τゴ°マー100了 b4−do−d工・do+do−d、1・do−dl・
d、。
・・・(12) または 論理回路2から出力された5ピツトの2進符号は、前記
図示せぬ変換用クロック発生回路よりクロックaの繰り
返し周波数の1/2の繰り返し周波数をもって出力され
るパルスからなるクロックbによって5ピツトシフトレ
ジスタ3にロートサレる。その後、クロックCによって
5ビツトシフトレジスタ3の直列出力端子から5ビツト
の2進符号がlビットずっ順次出力される。クロックc
lf−1前記図示せぬ変換用クロック発生回路よりクロ
ックbの5倍の繰り返し周波数をもって出力されるパル
スで形成されている。
第3図は、第2図の回路で変換されたデータを元に戻す
逆変換回路を示している。第3図におい11− て、変換されたデータがクロックdにより1ビツトずつ
順次10ビツトシフトレジスタ4に人力される。クロッ
クd、ハ、変換されたデータの供給ケ受けてクロックC
と同一の繰り返し周波数を有するパルスを再生する構成
のパルス発生回路(図示せず)より出力されている。こ
こで、変換後の連続する3ブロック分のデータ全形成す
る各ビラトラそれぞれ上位から下位に向って順にす。l
 bl l b21h3.b4.bo、bl、b2.h
3.b4.bo、bl、b2.b3゜b4  とする。
そうすると論理回路5ば、10ビツトシフトレジスタ4
に連続する3つのブロックにおけるビットのうちhl、
bo、h□、b2.h3及びす。が入力されたときす。
乃至b4によって形成される5ピツトの2進符号から第
2表及び第3表に示された変換の逆変換によって得られ
る2ビツトの符号dot cllに出力するように構成
されている。すなわち、論理回路5は例えば次の論理式
を満たすように互いに接続された複数の論理ゲートで形
成されている。
12− 00−1’O dO”” ”1 +b2 +b1・6o      ・
−(14)この論理回路5.J:り出力された2ビツト
のデータはクロックeによ!l12ビットシフトレジス
タ6にロードされたのちクロックfによって2ビツトシ
フトレジスタ6よりlビットずつ順次出力される。クロ
ックeft、クロックdの繰り返し周波数の115の繰
り返し周波数を有するパルスを発生するパルス発生回路
(図示せず)、1:り出力され、またクロックfは、ク
ロックeの繰り返し周波数の2倍の繰9返し周波数を有
するパルスを発生するパルス発生回路(図示せず)より
出力されている。
尚、上記実施例においてはデータ系列を2ビツト毎のブ
ロックに区分したのち各ブロックにおける2ビツトの符
号を第2表及び第3表にそれぞれ示された変換表によっ
て5ビツトの符号に変換するとしたが、各ブロックにお
ける2ビツトの符号全原則として第4表に示す変換表に
よって変換し、ただし互いに隣接する2ブロツクにおけ
る2進符号によって形成される4ビツトの符号が[10
0OJであるときには第5表に示す変換表によって当該
2ブロツクの各ブロックにおける2ビツトの符号を5ピ
ントの符号に変換してもよい。更にまた、各ブロックに
おける2ビツトの符号を原則として第6表又は第8表に
よって変換し、ただし互いに隣接する2ブロツクにおけ
る2進符号によって形成される4ビツトの符号が「01
11」であるときには第7表又は第9表に示す変換表に
よって当該2ブロツクの各ブロックにおける2ビツトの
符号を5ビ・ソトの符号に変換してもよい。尚、第4表
及び第5表において、X、 、 X2は共に第2表及び
第3表における場合と同一事項を示す記号である。捷た
、第6表及び第7表において、X3il−を直前のブロ
ックの変換後のデータが「00100」のときばIll
となジかつ当該データが「0O100I以外のときは1
0」となること?示す記号、X4は直前のブロックの変
換後のデータがj’−X4ooooj又は[01000
j  のときホ「1」となりかつ当該データが[X、o
oooJ又は[01000j  以外のときは「0」と
なることを示す記号である。また、第8表及び第9表に
おいて、X。
は次に続くブロックの変換後のデータが「001OO」
のときは[j吉なりかつ当該データが[0O100J以
外のときは10]となることを示す記号、X、は次に続
くブロックの変拗後のデータが「0000X2」又は「
00010」のときハ11」となりかつ当該データがJ
ooooX2J又は1−ooolo4以外のときは「0
」となることを示す記号である。
ここで、第2表の変換表においてはデータ系列を2ビツ
ト毎のブロックに区分したときの各ブロックに含まれる
2ビ7トによって表現できる4種類の情報をそれぞれ第
1.第2.第3及び第4情報としたときに、これら第1
乃至第4情報はそれぞれ変換前の2ピントの符号におけ
るビ・ノドパターン[ooj 、 rolj 、 [1
oJ 、 II IJ  に対応しかつ変換後の5ビツ
トの符号におけるビットパターン[X、oooX2J 
、 [oooxoJ 、 [oolooJ、 、 [o
loooJに対応している0これに対し、第4表におい
ては4種類の情報と変換前の2ピ・ソトの符号における
ビ・ノドパターンとの対応は、第1乃至第4情報の各々
がroll l [oJ l rllj l It)0
]  にそれぞれ対応するようになされている。そして
、第5表においては第3表と同様に互いに隣接する2ブ
ロツクが「第2情報・第4情報」の組み合せになった場
合の変換方法が示されている。
このように、2ビツトによって表現できる4種類の情報
と変換前の2ビツトの符号におけるビットパターンとの
対応を変更することによって得られる変換表によって変
換してもよい。
また、第2表の変換表における5ビツトのビットパター
ンは、3ビツトの符号1’−oooJ 、 [ooJ 
[oloJ 、 [ooJ  の各々の前後に1ピツト
スつ符号’zt’を加して得られるビットパターンとな
っている。これに対し、第6表の変換表における5ビツ
トのピ・ノドパターンは、3ピツトの符号[oooJ 
「001]、「OlO」、「100」  の各々の前に
2ビツトの符号を付加して得られるビットパターンとな
っており、また第8表の変換表における5ビツトのビッ
トパターンは、当該3ピツトの符号の各々の後に2ビツ
トの符号全付加して得られるビットパターンとなってい
る。これら第6表又は第8表の変換表によってもTmt
7L、T工よ及びTwの値が第2表の変換表を用いた場
合と同一になるようなデータ変換がなされる。
このように、第6表及び第8表の変換表の如くデータ列
における各ブロック中の2ビツトの符号を3ビツトの符
号「oooj 、 [o旧j I roloj l r
loOjの各々に2ビツト分の符号を付加して得られる
5ビツトの符号に変換するような他の変換表によっても
TmirLTmゆ及び−の値が第2表の変換表を用いた
場合と同一になるようなデータ変換をなすことができる
また、上記実施例において論理回1ii1182及び5
は共に仮数の論理ゲートで形成されているとしたが、論
理回路2及び5はROM (読出し専用メモリ〕を使用
して形成することもできる。また、上記実施例において
は論理回路2が4ブロツク分のピットの供給を受けて所
定の論理式ヲ満たすように互いに接続された論理ゲート
によって変換処理をなす構成となっているとしたが、論
理回路2はシフトレジスタlのビット数を少なくするた
めにシフトレジスタ3より出力されたビットの供給も受
けて変換処理をなすように構成することもできる。ただ
し、この場合論理回路2において満足すべき論理式’k
K更すると共にシフトレジスタ3のビット数が多くなる
ように例えばシフトレジスタ3を形成するフリップフロ
ップの個数を多くする必要がある。同様に、上記実施例
においては論理回路5ば、シフトレジスタ4J:p6ビ
ツト分のデータの供給を受けて所定の論理式を満たすよ
うに互いに接続された論理ゲートによって変換処理をな
す構成となっているとしたが、論理回路5はシフトレジ
スタ4のビット数を少なくするためにレジスタ6より出
力されたピントの供給を受けて変換処理をなすように構
成することもできる。ただし、この場合も論理回路5に
おいて満足すべき論理式を変更すると共にシフトレジス
タ6のビット数が多くなるように例えばシフトレジスタ
6全形成するフリップフロップの個数を多くする必要が
ある。
以−ヒ詳述した如く本発明によるデータ変換方式%式%
) となるようにデータ変換がなされるので、T71LLn
= 1.6 T 、 Tma、、 =4 T 、 TW
−0,4,Tとなって3PMに比してTm、、nの値が
犬となりかつTmaアの値が小となる。従って、本発明
によれば3PM等の従来の変調方式による場合に比して
より渦密度な記録或いは伝送が可能になると共にTma
xQ値が大幅に減少しているので自己同期用の回路の構
成を簡単にすることができることと々る。尚、への1直
が3PMに比してolTだけ小さいが、今後の記録再生
装置或いは伝送装置の時間精度の向上及びデータ検出(
ロ)路の進歩によって実用上の問題の発生は防止するこ
とができると考えられる。′−また、本発明によるデー
タ変換方式は、データ系列を2ビツト毎に処理するので
コンピュータ等の如く処理単位を示すビット数が2の草
束となっているデータ処理装置における変復調装置の構
成を簡単にすることができる。
従って、本発明によるデータ変換方式は、コン=19− ピユータにおける磁気ディスク、磁気テープ、光学式記
録ディスク等の記録媒体にデータを記録する記録装置、
ビデオ情報或いはオーディオ情報のPCM記録再生装置
、データ伝送装置等、ディジタル信号の高密度記録或い
は伝送をなすあらゆる装置に採用して好適である。
第1表 20− 第2表 第3表 第4表 第5表 第6表 第7表 第8表 第9表
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるデータ変換の一例を示す図、第
2図は、本発明によってデータ変換をなす変換器の回路
例を示す回路図、第3図は、第2図の変換器によって変
換されたデータを元に戻す逆変換器の回路例を示す回路
図である。 主要部分の符号の説明 1.3,4.6・・・シフトレジスタ 2.5・・・論理回路 出願人  パイオニア株式会社 代理人  弁理士 藤村元彦 27

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2進符号によって表わされたデータ系列を連続す
    る2ビツト毎のプロ・ツクに区分し、変換後の2進符号
    の隣接した1と1との間の00個数が3乃至9個のうち
    のいずれかになるように前記ブロックの各々における2
    ビツトの2進符号を3ピツトの2進符号[oooj 、
     l’ooJ 、 「oloJ及び[oojの各々に2
    ビツト分の2進符号を付加して得られる5ビツトの2進
    符号に変換し、得られた符号において1を反転に対応さ
    せかつo’6非反転に対応させることを特徴とするデー
    タ変換方式。
  2. (2)前記ブロックの各々における2ビツトの2進符号
    で表わされる第1.第2.第3及び第4情報の各々を原
    則として前記5ビツトの2進符号におけるビットパター
    ン[oooooJ 、 [ooooxJ 。 [10000J及び「10001]のうちの1つ、「0
    0010」。 「00100」、[010001の各々に変換し、ただ
    し互いに隣接した2つの前記プロ・ツクが[第2情報・
    第4情報jの組み合せになったときその組み合せを[o
    oooo・10000]及び[ooooo−1ooot
     ] のうちのいずれか一方に変換することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のデータ変換方式。
  3. (3)前記ブロックの各々における2ビツトの2進符号
    で表わされる第1.第2.第3及び第4情報の各々を原
    則として前記5ビツトの2進符号におけるビットパター
    ン「oooooj 、 j’−010004及び[oo
    oojのうちの1つ、「oooolj及び「10001
    」のうちの1つ、[oooioj’ 、 [ooloo
    Jの各々に変換し、ただし互いに隣接した2つの前記ブ
    ロックが「第2情報・第4情報」の組み合せになったと
    きその組み合せ2 「ooooo−oloooj及びl
    −10000−01000Jのうちのいずれか一方に変
    換することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のデ
    ータ変換方式0(4)前記ブロックの各々における2ビ
    ツトの2進符号で表わされる第1.第2.第3及び第4
    情報の各々を原則として前記5ビツトの2進符号におけ
    るビットパターン[oooooj 、 「ooo旧」 
    及び「0001O」のうちの1つ、[oolool 、
     Joloooj 。 「10000」及び「10001」  のうちの1つの
    各々に変換し、ただし互いに隣接した2つの前記ブロッ
    クが「第2情報・第4情報」の組み合せになったときそ
    の組み合せを[0001O・oooooj及び「000
    川・00001j のうちのいずれか一方に変換するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のデータ変換
    方式。
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