JPS601957A - 情報変換方式 - 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】 産業上の利用分野 この発明は情報変換方式、特にディジタル信号を記録又
は伝送する際に、その記録系又は伝送系に適した信号に
変換する場合等に用いて好適な情報変換方式に関する。

背景技術とその問題点 例えば音声信号をｌ）　ＣＭ化し、回転ヘラ１之を用い
てガートバンドを形成しない状態で磁気記録を行うよう
な装置で（ハ、磁気記録の微分出力特性や隣接トラック
からの低域クロストークに加えてロータＩＪ　）ランス
によυ低域成分が連断されるので、低域の忠実な再生が
できない問題がある。

従って、このような記録再生周波数帯域が狭く、低域成
分が少ないことを要求される装置では、低域成分や直流
成分の領゛域に周波数スペクトル成分の少ない変調方式
によシ記録信号を変調することが有効であシ、いわゆる
Ｎｌ（、ＺＩと呼ばれる変調方式もその一例である。こ
れはデータ信号中の１″で信号を反転させ　（１１，）
”で反転させないようにするものである。

ところが、とのＮＩＬＺＩの変調方式において、”０”
が連続すると、その間変調信号は反転されなくなシ、周
波数が低下して、直流成分や低域成分が増大する不都合
がある。

そこでＰＣＭによる情報を任意数のビットずつに分解し
、そのそれぞれをよシ多数のビットに変換して、”０″
が多数連続しないようにすることが行われている。

まだ上述のような記録を携帯用等の小型の装置で行おう
とした場合には、回転ヘッドの小型化、記録トラックの
狭幅化などによ）、−主出力のＳ／Ｎが悪く、また記録
の帯域が狭いなどの問題がある。

ここで例えばＳ／Ｈに対しては、復調時の検出ウィンド
ウ幅（′１ｖ）と、最小反転幅（Ｔｍ１ｎ　）との比が
例えば２倍以下程度に小さいことが望ましい。

そこで従来から例えばがデアコードと呼ばれる変換方式
が提案されている。

がボアコードは２ビツト（Ｂｔ　＊　８２　）−の情報
を３ビツト（Ｐｉ　、　Ｐ２　＋　Ｐａ　）に変換する
もので、その変換式は、 Ｐ□＝　Ｐ３．　＋　Ｂｌ　＋　Ｂ２・Ｂ１ｆｐ２＝ｐ
３．、Ｂ工＋Ｂ２ Ｐ３＝Ｐｓｐ十８１＋８２ 但し、サフィックスのｐは前に変換された情報、ｆは次
に変換される情報 であシ、復虐式は、 Ｂｌ　＝ｐ３ｐ−ｐ１ｐ＋　Ｐ３ｐ′ｐ１−　Ｐ３Ｂ２
　＝Ｐ２・Ｐ で与えられる。

このがボアコードにおいて、ＴＷ＝０．６７Ｔ。

’ｌｒｍｉｎ　＝　０．６７Ｔｓ　Ｔｍａｘ　（最大反
転幅）＝１．３３Ｔ（但しＴは被変調データ１ビツト相
当の時間又は波長）であって、ここでＴＷとＴｍ　ｉ　
ｎの比は１倍である。

さらにまた４１５変換と呼ばれる変換方式も提案されて
いる。） ４／−５変換方式は４ビツト（Ｂ□　＋　Ｂ２　＊　Ｂ
ａ　、　Ｂ４　）の情報を５ビツト（Ｐｉ　＊　Ｐ２　
＋　ｐ３１　ｐ、、　、Ｐｓ　）に変換するもので、こ
こでＮＲＺ、［表現で“０”の連続する数が２以下とさ
れる。

すなわち５ビツトの組合わせの内で、最初または最後に
“−０＃が連続せず、その間において”０″の連続する
数が２以下のものハ、１７通シある。そこで被変調デー
タ４ビツトの（ｏｏｏｏ）〜（１１１１）の１６通シを
、上述の１７通シの内の任意の１６通シと１対１で対応
させて変換する。

このようにすれば、１”の間の０”の数が常に２以下と
なる変換を行うことができる。

この４１５変換方式において、’％＝Ｑ、Ｉ３Ｔ。

Ｔｍ１ｎ　＝０．８Ｔ　ＸＴｒｎａ＞（＝　２．４Ｔで
あって、こコテＴＶ／とＴｍ１ｎの比は１倍である。

しかしながらこれらの方式において、ＮＲ，ＺＩ変換後
の信号に直流成分が存在する。

ここで変調後の信号、すなわち記録信号に直流成分が存
在していると、例えば第１図Ａに示すような原信号に対
して、本来第１図Ｂに示すように再生されるべきところ
が、実際には第１図Ｃに示すように直流成分がＯになる
ようにオフセットされて再生され、出力信号ｌハ第１図
１）に示すように時間軸が変動された信号になってしま
い、忠実なデノタル波形再現ができない。

このためこれらを考慮して周波数等が定められるだめ、
記録密度を高くするとと〜グできないなどの問題があっ
た。

これに対して例え）−ｊ：　１６／２０変換、２４／３
０変換などでは直流成分のない変換を行うことができる
。

しかしながらこれらの方式で！ハ、変換・逆変換共に必
要とされる拘束ビット長が極めて長くなり、装置が極め
て大きくなると共に、讃りの伝搬も大きく実用にならな
い。

′？！たＴｍ　ｉ　ｎとＴｍａえはそれぞれ記録信号の
周波数の下限と上限に相当し、この比があまり大きいと
周波数特性などの点で問題を生じる。従ってこの比は３
倍以下程度にする必要がある。

発明の目的 この発明は斯る点に鑑み、１αα流分を実質的に零とす
ることができると共に拘束ビット長の短い情報変換方式
を提供するものである。

発明の概要 この発明は、６ビツトの情報を８ビツトの情報に変換す
るに当シ、上記８ビツトの情報は、ＮＲＺＩ変調後の信
号において、同じレベルの連続が３ビツト以下となるよ
うにすると共に、上記８ビツト中の直流の蓄積がＯとな
る第１の組合わせと、上記直流の蓄積が＋２又は−２の
第２の組合わせとし、上記６ビツトの情報が上記条件で
選ばれた組合わせと１対１で対応されると共に、上記第
２の組合わせが用いられるときその上記直流の蓄積の正
負の符号が記憶され、次に上記第２の組合わせが用いら
れるときその上記直流の蓄積が上記記憶とは逆の符号と
なるように上記次の第２の組合わせの先頭ビットを変換
するようにした情報変換方式であって、直流成分が実質
的に零とされてビット誤シ率が改善され、高密度記録が
可能となる。

実施例 以下、この発明の一実施例を、第２図〜第６図に基づい
て詳しく説明する。

ここでは６ビツト（Ｂｌ　ｒ　Ｂｚ　＋　８３＋　８４
　＋　８５　ｒＢｅ　）の情報を８ビツト（Ｐｌ・Ｐ２
１Ｐ３１Ｐ４・Ｐ５　、　Ｐ６　、　Ｐ７　、　ＰＢ　
）に変換する場合であるので、６ビツト（８１〜Ｂａ　
）の情報が取シ得る形態は一方８ピッ）　（Ｐｌ−Ｐｓ
　）については、まず直流成分を除去するためにｌはＮ
ＲＺＩ変調後の信号で８ビツト中の４ビツトが正（１）
、４ビツトが負（０）となればよい。なおＴｍａｘ／　
Ｔｍ１ｎ二３とするためＮＲＺＩ表現で“０”の連続す
る数が２個以下、すなわち変調後の信号で同じレベルの
連続が３ビツト以下となることを条件とする。

このような条件を考えた上で、さらにＮＲＺＩ表現で、
最初または最後の”０”の数が、０個、１個、２個の場
合に分類して、それぞれの場合の組合わせの数は次の表
１のようになる。

表　１ この表１から、λ８・１ビツトパタ一ン同士の接続の部
分すなわち境界の部分でも０″の連続が２個以下となる
ようにできるものは、例えば最初の０″の数が１個以下
で最後の“Ｏ”の数が１個以下の場合である。ところが
この場合に組合わせの数は、１９＋　９＋　１２＋６＝
４６ 通シしかない。これで（ｄ６ビツト６４の組合わせの数
に満たず、他の選び方ではその数はさらに少なくなる。

そこで直流成分０以外の組合わせについて検討する。す
なわち例えば最後の０”の数が１個以下とした場合に、
最初の０″の数と直流の蓄積量による組合わせの数ｉｄ
次の表２のようになる。

表　２ ここで直流の蓄積量については、例えば第２図に示すよ
うに前の組合わせの最後が負（０）で終った場合である
。従って前の組合わせの最後７５工正（１）で終ってい
る場合には正負の符号は逆転する。

また例えば先頭のビットが′０”の組合わせについて、
この先頭ビットを“ビに変換すると、［１流の啓積は第
３図に示すように符号が逆転する。

そこで例えば表２の内の直流の蓄積力Ｚ＋２　、−２で
、先頭ビットが０”の組合わせ、 ８　＋　１０　＝　１８ 通シの組合わせを利用し、上述の直流成分のない第１の
組合わせ４６ｊ！ｉ、！：ｌと、この第２の組合わせ１
８趙りを、６ビツト６４穐りの組合わせと１対１で対応
さぜる。そして第２の組合わせＡｆ現われる度に、直流
の蓄積が正、負交互に々るように先頭ビットを変換する
。

すなわち第４図Ｑで示すように、第２の組合Ｊりせが現
われたとき、その２ビツト目からの反転１回数Ｐ（“ビ
の数）を計数し、次の４２の組合４フせ力；現われるま
てに、反転回数が偶数ならり５４図Ａに示すように先頭
ビット（矢印）を”！”に変換し、奇数なら第４図Ｂに
示すようにＯ＃のままとする。

とれによって＋２又（は−２の直流の蓄積が生じても、
次の第２の組合わせによシこれが相殺され、どのような
組合わせの連続でも長期的に見て直流成分が０になる。

上記表２に基づいて作られた具体的なコード（組合わせ
）の−例を、次の表３及び４に示す。

なお、表３は第１の組合わせの４６通り、表４は第２の
組合わせの１８　＋ｌＴｉ＋）である。

表　３ 表　４ 上記表４において、それ゛までの直流の蓄積の情報Ｑ′
の極性が正の時は直流の蓄積１バー２である左劇のコー
ドが使用され、負の時は直流の蓄積が＋２である右側の
コードが使用される。

第５図は上述の方式に従って変換を行う装置の一例であ
る。図において、（Ｉ）は入力端子、（２）は入力用の
６ビツトシフトレノスタ、（３）ｕ変換ロジック、（４
）は出力用８ビツトシフトレジスタである。

そして入力端子（１）に供給される情報がクロック端子
（５）にゲータビットレートで印加されるパルスによシ
ロビットずつシフトレジスタ（２）の中を転送され、６
ピツト（Ｂｌ−１３６）の情報が変換ロジック（３）に
供給される。この変換ロジック（３）で上述の１対１の
変換が行われ、変換され九８ピッ）（Ｐｉ〜Ｐｓ　）の
情報がシフトレジスタ（４）に供給される。

また変換後の信号の反転回数が検出さルる。ここで反転
回数は組合わせごとに予め判っているので、例えば変換
ロジック（３）を構成するリードオンリーメモリから反
転回数の情報（反転回数が奇数か偶数かのみでよく、例
えば時数のとき”１″）に対応した出力を同時に出力す
ることができる。この出力Ｑがラッチ回路（６）に供給
され、このラッチ出力Ｑ′が変換ロジック（３）に供給
される。さらにクロック端子（５）にデータビットレー
トで供給されるパルスのタイミングが夕、イミング検出
回路（カで検出さル、とのタイミング信号がデータ６ビ
ツトごとにシフトレジスタ（４）のロード端子Ｌｌ）及
びラッチ回路（６）のラッチ端子に供給される。

そして、上述の第１の組合わせに変換されるときは、出
力の８ビツトはそのままシフトレジスタ（４）に出力さ
れると共に、出方された第１の組合わせの反転回数Ｐと
ラッチ回路（６）からの入力。′に応じて次の表テのよ
うに直流の蓄積の情報として出力Ｑが取シ出される。っ
まシ、直流の蓄積が零（Ｄｃ＝０）の時は、反転回数Ｐ
が偶数（”０″）であれば、ラッチ回路（６）からの入
力。′の値がそのまま出力Ｑとして取り出され、夫々ラ
ンチ回路（６ンにラッチされ、次の組合わせに伝送され
る。また、このとき、反転回数Ｐが奇数（”ｉ”）であ
れば、ラッチ回路（６）　、ｄ、らの入力Ｑ′の値が、
その極性を逆にされて出力Ｑとして取シ出され、夫々ラ
ッチ回路（６）にラッチされ、次の組合わせに伝達され
る。

なお、この出力Ｑは、次式にょシ簡単にめることができ
る。

Ｑ＝　（Ｑ’、＋Ｉ）Ｃ＋　（−１ゾ　・四四・朋・（
１）表　５ また、第２の組合わせに変換されるときは、変換ロジッ
ク（３）の出方の８ビツト、ケ、ラッチ回路（６）から
の入力Ｑ′の極性に応じて、先頭ビットが“１＃又は”
０＃に変換されると共に、その反転回数Ｐ等に基づいて
、表６に示すように直流の蓄積の情報として出力Ｑが取
シ出される。

表　６ すなわち、ラッチ回路（６）からの入力。′の極性が正
であれば、それまでの直流の蓄積量が＋２で嶌るので、
現在の組合わせの直流の蓄積を−２の方向にコントロー
ルした方が好ましく、そこでその先頭ビットを反転して
Ｉ＃とする。従って、この時シフトレジスタ（４）には
その先頭ビットのみが１″に反転された情報が供給され
ることになる。

またラッチ回路（６）からの入力Ｑ′の値が負であれば
、それまでの直流の蓄積量が−２であるので、現在の組
合わせの直流の蓄積を＋２の方向にコントロールした方
が好ましく、そこでその先頭ビットを反転して″１＃と
する。この時、直流の蓄積の情報は次のようにして伝達
される。すなわち、表６において、直流の蓄積が＋２（
ＤＣ＝＋２）の時は、反転回数Ｐが偶数＜　”ｏ”　）
であれば、ラッチ回路（６）からの入力Ｑ′の値に＋２
を加算した値を、まだ、反転回数Ｐが奇数（”１″）で
あれば、ラッチ回路（６）からの入力Ｑ′の値に＋２を
加算してその極性を逆にした値を、夫々出力Ｑとして取
り出して夫々ラッチ回路（６）にラッチし、直流の蓄積
の情報として次の組合わせに伝達する。一方、直流の蓄
積が−２（ＤＣ−−２）の時は、反転回数Ｐが偶数であ
れば、ラッチ回路（６）からの入力Ｑ′の値に−２を加
算した値を、また反転回数Ｐが奇数であれば、ラッチ回
路（６）からの入力Ｑ′の値に−２を加算してその極性
を逆にした値を出力Ｑとして取り出して夫々ラッチ回路
（６）にラッチし、直流の蓄積の情報として次の組合わ
、せに伝達する。

つまシ、この場合も上記（１）に基づいて出力Ｑが得ら
れる。ただし、ここで（Ｑ’＋ＤＣ）の絶対値がその時
伝達し得る最大値を越えたらその最大値を出力Ｑとする
。

もつとも、この場合、直流蓄積を伝達し得る情報は１ビ
ツトでよく、直流の蓄積＋２又は−２に対応して出力Ｑ
は１又は−１を考えればよいので、上述した入力Ｑ′と
＋２又は−２の加算値が１又は−１を越える場合には、
その値に制限されることになる。

因みに表６において、出力Ｑの値に○印の１寸されてい
るものは、このことを意味している。

このようにして、第２の組合わせは、その前の組合わせ
までの直流の蓄積の情報を受け、直流の蓄積を０に近づ
けるようにその先頭ビットをコントロールする働きをす
る。

再度第５図に戻シ、上述の如く８ビツトに変換されシフ
トレジスタ（４）にとり込まれた内容は、クロック端子
（８）より供給される入力信号のクロックの４／う倍の
周波数のクロック信号により、順次読み出される。この
読み出された信号がＪＫフリツゾフロツプ回路（９）に
供給され、このフリツノフロップ回路（９）のクロック
端子に印加される端子（８）からのクロック信号によシ
、フリツノフロップ回路（９）からはＮＲＺＩ変調され
た信号が出力端子００）に取り出される。

また第６図は復調のだめの装置の一例を示すもので、同
図において、入力端子（１１）からの信号がＮ１（ＺＩ
の復調回路Ｏｚを通じて８ビツトシフトレノスタ０３）
に供給され、クロック端子αａからのコードビットレー
トの７４ルスにより８ビツトずつシフトレジスタ（ｉ■
の中を転送される。そしてこのシフトレジスタ０３）か
らの（Ｐ１〜Ｐｓ　）の情報が変換ロジック（Ｉ５）に
供給される。そして上述の１対１の逆変換による復調が
行われ、復唱された（１３１〜ＢＧ　）の情報がシフト
レジスタ（１６）に供給され、クロック端子Ｉのノ々ル
スよシタイミング検出回路（１７）で検出されたタイミ
ング信号（ブロック毎のパルス）がシフトレジスタα０
０ロード端子ＬＤに印加される毎にとシ込まれる。そし
てシフトレジスタα６）の内容はクロック端子囮にデー
タビットレートで印加されるパルスによシシフトされ、
出力端子翰に取シ出される。なお上述の第２の組合わせ
による８ビツトが供給されたときは、先頭ビットを無視
して逆変換が行われるようにされる。

このようにして変換及び復調を行うことができる。

そしてこの方式において、ＴＷ　”　Ｔｍ１ｎ　＝　０
．７５　Ｔ、Ｔｍａｘ　”　２．２５　Ｔである。ここ
で上述のガボアフードに対しては、Ｔｍａｘが広がった
ことによる低域成分の増大という欠点があるが、この方
式のでは直流成分がないという利点によってこの欠点が
相殺され、よシ良い記録再生を行うことができる。

また上述の４１５変換方式との比較では、ＴＷは少し劣
るが、しかしこの方式では直流成分が無いために上述の
再生信号の時間軸変動がなく、よシ高い周波数での記録
再生が可能であり、記録密度をよシ高くすることができ
る。

また上述の１６／２０変換、２４　／　３０変換のよう
に拘束ビット長が長くなることもない。

発明の効果 上述の如くこの発明によれば、ＮＲＺＩ変調後の信号に
おいて、同じレベルの連続が３ビツト以下となるように
すると共に、変換情報８ビツト中の直流の蓄積がＯとな
る第１の組合わせと、直流の蓄積を＋２又は−２の第２
の組合わせとし、被変換情報の６（ットを上述の条件で
選ばれた組合わせと１対１で対応させ、第２の組合わせ
に対してはそれが出現するたびにその先頭ビットを反転
するようにしたので、直流成分が長期的に見て零となり
、ビット誤シ率が改善され、胃密度記録が可能となシ、
また拘束ビットも短くすることができ、特に、Ｔｗが大
きく、Ｔｍａｘ／Ｔｍ１ｎが３以下で低域成分の少ない
変調方式が適当とされる回転ヘッド方式の記録装置等に
用いて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の方式の説明に供するための図、第２図〜
第４図はこの発明の説明に供するための図、第５図はこ
の発明で用いられる変換装置の一例を示す構成図、第６
図はこの発明で用いられる復調装置の一例を示す構成図
である。 （１）は入力端子、（２）、　（４）はシフトレジスタ
、（３）は変換ロジック、（５）　、　（８）はクロッ
ク端子、（６）はラッチ回路、（力はタイミング検出回
路、（９）はフリラグフロッグ回路、、ＧＯ）は出力端
子である。 第５図 Ｉ 第６図 １６　１’／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ６ビツトの情報を８ビツトの情報に変換するに当り、上
   記８ビツトの情報は、Ｎ几ＺＩ変調後の信号において、
   同じレベルの連続が３ピツト以下となるようにすると共
   に、上記８ビツト中の直流の蓄積が０となる第１の組合
   わせと、上記直流の蓄積が＋２又は−２の第２の組合わ
   せとし、上記６ビツトの情報が上記条件で選ばれた組合
   わせと１対ｌで対応されると共に、上記第２の組合わせ
   が用いられるときその上記直流の蓄積の正負の符号が記
   憶され、次に上記第２の組合わせが用いられるときその
   上記直流の蓄積が上記記憶とは逆の符号となるように上
   記次の第２の組合わせの先頭ビットを変換するようにし
   た情報変換方式。