JPS60114053A - 符号変換方式 - Google Patents

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】 技術分野 本発明は、データを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
符号変換の方式に関する。

背景技術 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。これら変調方
式のうちの１つであるＭＩｉ’Ｍ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　）方式に
Ｉ６書き込み電流波形を第１図に示す。Ｍｔ’Ｍ方式は
、データ「１」を書き込み電流の反転に対応させかつデ
ータ「０」を非反転に対応させかつデータ印」が連続し
た場合におけるピットセルの境界において書き込み電流
を反転させる方式である。尚、とノドセルとは各データ
ビ・ントが記録されている区域のことであり、ピ・ノド
セルの間隔の逆数がビ・ノド密度に相当する。第１図か
ら明らかな如（ＭＦへ４方式においては書き込み電流が
反転するのは、データが「１」の場合と「０」が連続し
た場合であり、データが「ｌｊ　Ｏとき反転はビ・・ト
セルの中央で発生し、ｒＯＪが連続したとき反転はピッ
トセルの境界で発生する。従って、ビ・ノドセルの間隔
２Ｔとすれば検出窓−２最小磁化反転間隔胃ｎｉｎ及び
最大磁化反転間隔ＴＩｍａｘ　に、それぞれ次式に示す
如くなる。

へ＝０５Ｔ ′ｒＩｍｉｎ　＝　Ｉ　Ｔ　（Ｉｌ」又は「０」が連続
する場合〕Ｔｍａｘ−２Ｔ　（「１」と１０」が交互に
続く場合〕ｒＫに、第１図の書き込み電流における直流
成分を見積るために累積電荷をめる。この累積電荷は、
正の最小パルス幅に対して＋１．負の最小ノくルス幅に
対して−１，その２倍のノ々ルス幅に対して＋２という
ように電荷を仮定し、これを計数して得られる。そして
、この累積電荷の大小により直流成分の量を見積ること
ができる。今、第１図の書き込み電流波形において高レ
ベルの区間の合計が４Ｔでありかつ低レベルの区間の合
泪が５Ｔとなっているので累積電荷は−１となる。従っ
て、第１図の薔き込み電流が繰り返して発生すると累積
電荷は負の無限大になり得、直流成分が存在する場合が
生じることとなる。このように書き込み信号が直流成分
を有する変調方式に、記録再生系に低域成分を制限する
要因が存在する場合すなわち例え沖記録及び再生が回転
ヘッドに結合された回転トランス全弁して行なわれる場
合等においては直流成分を含む書き込み信号の波形が歪
むので好１しくない。また、この場合には１）生信号も
直流成分が再生されないため歪んで基準レベルが変動す
ることとなる。

そこで、書き込み信号に直流成分が存在しない変調方式
としてロー・ディスパリティ符号（Ｉ、ｏｗＤｉ　ｓｐ
ａ、ｒ、ｉ　ｔｙ　Ｃｏｄｅ　）を応用した変調方式が
提案されている。このロー・ディスパリティ符号を応用
した変調方式は、データｋｍビ・ノド単位として扱いｎ
ビットの記録ビットに変換する符号化と、この記録ビッ
ト系列を基本的な変調方式であるＮＲＺ（Ｎｏｎ　Ｒｅ
ｔｕｒｎ　ｔｏ　Ｚｅｒｏ　）で変調することとが組み
合わされた方式である。ここで、この符号化の取り扱い
単位であるｍデータビ・、Ｉｆデータ語と呼び、ｎ記録
ピッ）１−符号語と呼ぶことにする。また、ｎビットの
符号語中のど、）　ｒｌＪの個数からビット「０」の個
数を引いた値全ディスパリティＤと定義する。このディ
スハリティＪ−Ｊ、累積電荷と同等のものである。ロー
・デイスノくリテイ符号は、（ｍ、ｎ）符号またに（ｍ
　、　ｎ、’；　Ｉ）　）符号というように表現される
。具体的にｌ’Ｊ（４’、６；０）符号等が提案されて
いる０この（４，６；０）符号を応用した変調方式にお
いては、２’＝１６通りある４ビツトのデータ語が６！
／３！３！＝２０　通りあるＤ＝ｏの６ピントのビット
パターンの中から１６通りを選んで形成された符号語に
変換される。

第１表に（４１６；０）符号を応用した変調方式におい
てなされる符号変換における変換表を示し、第２図に書
き込み電流波形を示す。第２図から明らかな如く、この
変換方式によると−８゜が０６７Ｔとなり、直流成分が
存在しない反面、Ｍｌ”Ｍ方式に比してＴｍ１ｎ　が小
さいので記録密度が低くなる。

また、４ビツトのデータ語を６ビ・ントの符号語に変換
するため、符号化回路及び復号化回路の構成が複雑とな
って回路規模が大きくなるという欠点がある。

発明の概要 そこで、本発明の目的は書き込み信号が直流成分を含ま
ずかつＭＦＭ方式と同等の記録密度で記録することがで
き更に符号化回路及び復号化回路の回路構成を簡単にす
ることができる符号変換方式を提供することである。

本発明による符号変換方式は、連続するデータに対応し
たビット系列全２ビット中位、３ビット単位及び４ビッ
ト単位のうちのいずれかで扱って、所定の基本的な変調
方式によって変調したときに変調信号中に直流成分が存
在しないように決定されたピントパターンを有する４ビ
ツト、６ビツト及び８ビツトの符号のうちのいずれかに
変換することを特徴としている。

実施例 以下、本発明の実施例につき第３図乃至第５図を参照し
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ィジタルオ
ーディオディスク等の記録媒体に記録する場合、この連
続するデータの最初の互いに隣接する２つのビットで形
成される２ビ・ノドのデータ語のビ、　）パターン「１
１」及び「０１」のうちの一方に△ 一致したとき第２表に示す如き変換表に従って２ビツト
のデータ語を４ビツトの符号語に変換する。

２ピントのデータ語のビ・ノドパターンが「１１」及び
「０１」のいずれにも一致しないときは２ビツトのデー
タ語に続く１ピツトをこの２ビツトのデーへ タ語に付加して３ビツトのデータ語全形成する０次いで
、この３ビツトのデータ語のビットパターンがｒｏｏｏ
ｊ　、ｒｏｏＪ及び「ｌＯＯ」のうちのいずれかに一致
したときこの３ビ・ントのデータ語を第３表に示す如き
変換表に従って６ビノトの符号語に変換する。３ビツト
のデータ語のビットパターンがＪｏｏｏＪ　、　１ｏｏ
ｘＪ及び［ｏｏｊのうちのいずれにも一致しなかったと
きは３ビツトのデータ語に続く１ピア１この３ビツトの
データ語に付加して４ビｙ）のデータ語全形成する。次
いで、この４ビツトのデータ語を第４表に示す如き変換
表［Ｒって８ビツトの符号語に変換する。こののち、４
ビツトのデータ語に続くピントから１ソ、」二の如き変
ｖＡを繰り返して行なう。そうすると、第３図（１３）
に示す如き連続する符号語が得られる。これら符号語を
ＮＲＺＩ　（Ｎｏｎ−Ｒｅｔｕｒｎ　ｔｏ　Ｚｅｒ。Ｉ
ｎｖｅｒｓｅ　）変調することにより第３図（Ｑに示す
如きｉｆ）き込み電流が得られ、Ｔｗ＋　Ｔｍｉ　ｎ　
＋　ＴｒｎａＸはそれぞれ次式で示す如くなる。

へ＝０５１ 讃、。＝ＩＴ Ｔｍａｘ＝　３．５　Ｔ また、得られた書き込み電流の波形において高レベル区
間と低レベル区間の長さは各符号語間の隣接点で等しく
なり、累積電荷は零となる。従っデータ語の語長は最大
でも４ビツトなので累積電荷が零になる周期も最大で４
Ｔとなり低域成分も非常に少くなる。

尚、以上の如き変換金繰り返すと、連続するデータによ
って形成されるビット系列の終端とデータ語の区切りと
が一致しない場合が生じて変換が完結しない場合が生じ
る。そこで、第５表に示す如くビット系列の終端に３ビ
ートのデータＬｅ付加すると、変換を完結させることが
できる。すなわち、ビット系列の終端とデータ語の区切
ジとが一致したときは「００１」をビット系列の終端に
付加する（Ａ、）　ｏピット系列の終端より１ビツト前
にデータ語の区切りがあったときは［ｔｏｔＪ　ｋビ・
ソト系列の終端に付加する（Ｂ）。ビット系列の終端工
ｖ２ビット前にデータ語の区切りがあったときは［００
１Ｊ　をビット系列の終端に付加する（Ｃ）。

また、ビット系列の終端より３ビツト前にデータ語の区
切りがあったときは［ｏｔＪ　ｆピント系列の終端に付
加する（１）〕。

次に、噸号について説明する０第２表乃至第４表から明
らかな如くデータ語が［１ｏｔｔＪ　の場合を除いて、
データ語におけるｒｌＪは符号語における「１０」に、
またデータ語における「ｏ　ｊは符号語における「００
」か若しくは［（ｌ　ｌ　Ｊに対応している。また、復
号時においては原則として符号語の奇数番目のビットが
元のデータとなる。′！！た、データ語が「１０１１」
　の場合には符号語のビットパターンが他に発生しない
「ｏｌｏｌＪ　なるパターンを含むため、そのパターン
を検出して最初の「０１」を「ｌｌ」　、「０１Ｏ１」
に続く「旧）」全「ｌＯ」にすることにより元の符号が
得られることとなる。

従って、本発明による符号変換方式においては復号社原
則として符号語を２ビツトずつに区切って最初のビット
’ｉｋ復号されたデータのビットとすれば良く、可変語
長であることは復号に何ら影響しないため復号器の構成
が簡単となり、語長検出誤りも生じない。

第４図は、本発明における符号変換方式によって符号化
を行なう符号化回路を示している。同図において、連続
するデータに対応するビ・ン）系列の最初の４ビツトが
４ビツトシフトレジスタ１に２分周器２によって分周さ
れたビットクロ・ツクａに同期して順次入力されて記憶
される。この４ビツトシフトレジスタ１の並列出力が符
号変換器３に供給される。符号変換器３は、４ビツトシ
フトレジスタ１の並列出力によって示されるデータ語を
第６表に示す如き変換表によって得られた符号語及び語
長を示すデータを出力するように例えばＰ　Ｌ　Ａ　（
プログラマブル・ロジ・ツク・プレイ）。

ＲＯＭ（読み出し専用メモリ〕等を用いて形成されてい
る。この符号変換器３より出力された符号語を示すデー
タは８ビット−パラレル・シリアル変換レジスタ４にロ
ードされる。捷た、語長を示すデータは語長カウンタ５
にロードされる。４ビツトシフトレジスタ１は、最初の
４ビツトに続くビットを１ビツトずつ順次取り込むと同
時に語長カウンタ５の計数値は順次減少する。この語長
カウンタ５の出力データが「ｏ　ｏ　ｏｊになると符号
変換器３の出力が語長カウンタ５に再びロードされるよ
うに負入力ＡＮＤゲート６の出力が論理「１」となる。

この時、４ビツトシフトレジスタに記憶保持されている
ビットによって形成されるデータ語に対応する符号語及
び語長を示すデータが符号変換器３．ｃり出力されて侶
ビット・パラレル・シリアル変換レジスタ４及び語長カ
ウンタにロードされる。

以上の如き動作が繰り返されることによって８ビツト・
パラレル・シリアル変換レジスタ４より変換符号語がビ
ットクロックａに同期して１ビツトずつ順次出力される
。この８ピント・パラレル・シリアル変換レジスタ４の
出力がＮ　Ｔ（，７，Ｔ変調回路７に供給されることに
よって第３図（Ｃ）に示す如き書き込み電流が得られる
。

ここで、４ビツトシフトレジスタ１に供給されるビット
系列の終端には予め「１０１」　なる３ビツトのデータ
が付加されているものとする。捷た、ビット系列の終端
近傍まで符号変換がなされて「１０１」なる３ピントの
データが４ビツトシフトレジスタ１に記憶保持されたと
き適当なパルス幅を有するパルスからなるデータ語終了
信号すがゲート８及び９に供給されるものとする。そう
すると、このデータ語終了信号すが発生したとき語長カ
ウンタ５の出力データに応じて４ビツトシフトレジスタ
ーに記憶保持されているビ・ノドのうちの所定のビット
が「０」になるようにゲート７及び８工クリセノト信号
が出力される。例えば、語長カウンタ５の出力データが
［ｏｏｏｊの場合、４ビツトシフトレジスターの内容は
付加された３ピントに工って「１０１Ｘ」　（Ｘは、０
及び１のうちのいずれでもよいことを示す。）となって
いるが、ゲート８によってＭＳＢ（最上位ビット）が「
０」となって第５表におけるＡの状態が現われる。また
、語長カウンタ５の出力データが奇数の場合はゲート８
，９のいずれからもリセット信号が出力令 されず第５表におけるＢ又はＤの状態が現われて符号変
換が完結する。

第５図は、第４図の回路で変換された符号を元に戻す復
号化回路を示している０第５図において、記録媒体から
読取られた信号がデータクロックＣに同期してＮＲＺＩ
復調回路ｌ回路取り込捷れることによって符号語が復調
される。この復調された符号語は、１ビツトずつ順次５
ビツトシフトレジスタ１１に記憶保持される。データク
ロックｃｉ、２分周回路１２とこの２分周回路１２を制
御するフレーム判定回路１３とによって符号語の奇数番
目のビットが５ビツトシフトレジスタ１１のＭＳＢに対
応する位置にシフトされた時発生するクロ・ツクｄＫ変
換される。このクロックｄに同期して符号語の奇数番目
のビットがＤ形フリンプフロソプ１４に取り込まれる。

このＤ形フリップフロップ１４より元のデータ語が出力
される。尚、フレーム判定回路１３は、例えば読取信号
に含捷れるシンクパターン等を検出して２分周回路１２
の位相を制御するように構成されている。また、５ビツ
トシフトレジスタ１１に記憶保持されたピントのパター
ンが「０ＩＯＩＸ」となったときゲート１５の出力が論
理「１」となって５ビツトシフトレジスタ１１に記憶保
持されているビットのうちのＭＳＢ及びＬＳＢ（最下位
ビット）に相当するビ・ソトが「０」となる。このゲー
ト１５によって特別な場合すなわちデータ語が「１０１
１」の場合における復号が誤りなくなされるＯ 以上、ディジタル磁気記録を想定して説明したが、光学
式ディスクを用いたディジタル信号の記録、再生系や帯
域の制限された伝送系においてディジタル信号を伝送す
る場合も本発明を適用することができる。

効果 以上詳述した如く本発明による符号変換方式によれば、
Ｔｍ　ｉ　ｎがＩＴとな−ってＭＦ’Ｍ方式と同等の高
密度記録をなすことができかつ各符号語において累積電
荷が零に完結しているため書き込み信号に直流成分が存
在しないこと七なる。また、低域成分も非常に少いため
記録再生系や伝送系に低域を制限する要因が存在しても
書き込み信号の波形は歪捷ずかつ再生信号の基準レベル
の変動も少くすることができる。また、復号化の際は特
別な場合を除いて符号語からｌビ・ノドおきに取り出し
たピントをその捷まデータ語のビットとすることができ
るので、直流成分の存在しない他の変携万式に比して復
号器を簡単な構成にすることができるのである。

第１表 第３表 第４表 第５表 第６表

【図面の簡単な説明】

第１図は、ＭＦＭ方式による書き込み信号の一例を示す
波形図、第２図は、（４，６；Ｏ）方式による書き込み
信号の一例を示す波形図、第３図は、本発明による符号
変換及び書き込み信号の一例を示す図、第４図は、本発
明によって符号変換をなす符号化回路を示す回路ブロッ
ク図、第５図は、第４図の符号化回路によって変換され
た符号を元に戻す復号化回路を示す回路ブロック図であ
るＯ 出願人　パイオニア株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）連続するデータに対応したビット系列の中の互い
   に隣接する２つのビットによって形成された２ピツトの
   データ語のビットパターンが第１及び第２所定ビツトパ
   ターンのうちの一方に一致したとき前記２ピツトのデー
   タ語を４ビツトの符号語に変換し、前記２ピツトのデー
   タ語のビットパターンが前記第１及び第２所定ビシドパ
   ターンのいずれにも一致しないとき前記２ピツトのデー
   タ語に絖く１ピツトを前記２ピツトのデータ語に付加し
   て３ビツトのデータ語を形成し、前記３ビツトのデータ
   語のビットパターンが第３．第４及び第５所定ビツトハ
   ターンのうちの１つと一致したとき前記３ビツトのデー
   タ語を６ビツトの符号語に変換し、前記３ビツトのデー
   タ語のビットパターンが前記第３１第４及び第５所定ビ
   ツトパターンのいずれにも一致しないとき前記３ビ、ノ
   ドのデータ語に続く１ビツト全前記３ビツトのデータ語
   に付加して形成される４ビツトのデータ語を８ビツトの
   符号語に変換することを特徴とする符号変換方式。 （２）前記第１及び第２所定ピツトパターンは、それぞ
   れ「１工」及び「０１」であること全特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の符号変換方式。 （３）前記第３．第４及び＄５所定ビットパターンは、
   それぞれ［ｏｏＪ　、　ＪｏｏｏＪ及び「００１」であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の符号変
   換方式。 （４１ＬＩＩｌ記４ピットの符号語は、「１０１０」　
   又は「００１Ｏ」であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の符号変換方式。 （５）前記６ビツトの符号語は、［ｏｏｌｏｏｊ　。 ［ｏｏｏｘｏｏＪ又はＪｏｘｏｏｌｏｊであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の符号変換方式。 （６）前記８ビツトの符号語は、（’１００ＯＩＩ１０
   ０Ｊ又は［ｏ　１０１００１　ｏＪ　であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のデータ変換方式。 （７）連続するデータに対応したビット系列の中の互い
   に隣接する２つのピットによって形成された２ビツトの
   データ語のピットパターンが第１及び第２所定と・ノド
   パターンのうちの一方に一致したとき前記２ビツトのデ
   ータ語を４ビツトの符号語に変換し、前記２ビツトのデ
   ータ語のピットパターンが前記第１及び第２所定ビツト
   パターンのいずれにも一致しないとき前記２ビツトのデ
   ータ語に続くｌピットを前記２ビツトのデータ語に付泗
   して３ビツトのデータ語を形成し、前記３ビツトのデー
   タ語のピットパターンが第３．第４及び第５所定ビツト
   パターンのうちの１つと一致したとき前記３ビツトのデ
   ータ語を６ビツトの符号語に変換し、前記３ビツトのデ
   ータ語のとノドパターンが前記８３．第４及び第５所定
   ビツトパターンのいずれにも一致しないとき前記３ビツ
   トのデータ語に続く１ビツトヲ前記３ビツトのデータ語
   に付加して形成される４ビツトのデータ語を８ビツトの
   符号語に変換したのち前記４ビツトのデータ語に続く２
   ビツトから以上の変換を繰り返し、前記ビット系列の終
   端に３ビシＩｆ付加し、前記ビット系列の終端に付加さ
   れた３ビツトのうちの終端を形成するビ・ソトで変換が
   完結するようにしたことを特徴とする符号に換方式。 （８）前記第１及び第２所定ビツトパターンは、それぞ
   れ「１１」及び「０１」であることを特徴とする特許請
   求の範囲第７項記載の符号変換方式。 （９）前記第３．第４及び第５所定ビツトパターンに、
   それぞれ［１ｏｏｊ　、　「ｏｏｏＪ及び［０ＯＩＪで
   あること全特徴とする特許請求の範囲第７項記載の符号
   変換方式。 （１０）前記４ビツトの符号語は、［０１０４又は「０
   υ１０」　であることを特徴とする特許請求の範囲第７
   項記載Φ符号変換方式。 （１１）前記６ビノトの符号語に、［ｌ　（ｌ　Ｌｌ　
   １　ｏ　ｏ　Ｊ　。 １”ｏ　００１０　ｏＪ又は「０１００１０」であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の符号変換方
   式。 （１２）前記８ビツトの符号語は、［ｏｏｏｌζ００」
   又は［ｏｘｏｌｏｏｔｏＪであることを特徴とする特許
   請求の範囲第７項記載の符号変換方式。 （１３）前記ビット系列の終端に付加する３ビツトのビ
   ットパターンに、「００１」又は「１０１」であること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項記載の符号変換方式
   。