JPS60248025A

JPS60248025A - ２進デ−タ変換・復号方式

Info

Publication number: JPS60248025A
Application number: JP10675084A
Authority: JP
Inventors: Teruo Furukawa; 輝雄古川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1984-05-23
Filing date: 1984-05-23
Publication date: 1985-12-07

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】〔発明の技術分野〕本発明は、２進データ列を所定の伝送路符号列に変換す
る場合、あるいは、伝送路符号列を元の２進データ列に
復号する場合、変換ないしは、復号のアルゴリズムを簡
易化できる有効な２進データ変換・復号方式に関するも
のである。

〔従来技術〕

従来、ディジタル磁気記録再生装置あるいは、光記録再
生装置あるいは、通信回線などに２進データ列を送信あ
るいは受信する場合に、伝送路により再生データの品質
が損なわれないため、あるいは、より有効に伝送路を利
用するため、種々の伝送路符号列が提案され、使用され
ている。

伝送路符号列として、元の２進データ列をｍビット毎に
分離し、ｎビット（０２ｍ）の符号列に変換をおこなう
ブロックコーデイニグ符号化方式は、その代表的な符号
化方式である。

又、変換されるアルゴリズムは、元の２進データ列をＮ
ＲＺ符号列に変換する場合と、ＮＲＺＩ符号列に変換す
る場合がある。ＮＲＺ符号列と、ＮＲＺＩ符号列の意味
は、第１図に示すごとく、与えられたデータの符号論理
「１」及び「０」でそれぞれ「１」及び「０」の論理を
示すのがＮＲＺ符号であり、データの符号論理がｒｌＪ
のとき反転し、「０」のとき継続する論理をもつのがＮ
ＲＺＩ符号である。

本発明は、前記伝送路符号列のコーディング方法、ある
いは、特定の伝送路に対して適用されるものでは７Ｚい
が、より具体的な説明をおこなうため、例えば、伝送路
符号列として、元データ８ビットを１０ビツトの符号列
に変換される８／ｌＯブロツクコーデイニグについて、
又、記録再生される装置として、回転ヘッド方式ＶＴＲ
（ビデオテープレコーダー）を想定して記述する。現在
民生用ＶＴＲにオーディオ（Ａｕｄｉｏ　）信号ないし
は、画像信号をディジタル化して記録再生をおこない、
高品位なＡｕｄｉｏレコーダー又は、画像を得る装置が
提案され、一部で試作されている。

コレらの装置は、ソース信号をＰＣＭ（Ｆａｌｓｅ　Ｃ
ｏｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ　）信号として記録するｔ
コめ、情報量力（増大し、より高密度記録可能な伝送路
符号列力５必要となる。又、伝送路の特徴として、ロー
タ１ノートランスを介した伝送路であり、ＤＣカタ通過
しない。又高域特性は、ヘッド、テープの各種記録再生
損失により通過しない、帯域通過特性をもっている。

この伝送路に適した符号列として、ＤＣ）１ノーでかつ
必要帯域の狭い８／１０ブａ・ツクコーディングが提案
されている。

例えば、■英国特許第２９６９２１７７　号（ＩＢＡ社
。

Ｊ、　Ｒ，Ｅｄｗｉｎ　） ■米国特許ＵＳＰ第２２０００８　号（ＩＢＭ社、　Ｐ
、　Ａ、　Ｆｒａｎａｓｊｅｋ　）上記例で示した８／
１０ブロツクコーデイング以外にも、多数の報告がある
。今仮に上記例■を８／１０ＩＢＡ、例■をｓ／ｌｏ　
Ｉ　Ｂ　Ｍと称する。

両方式共、元データを８ビツトに分離し、１０ビット符
号に変換をおこない、その変換アルゴリズムにより、変
換コードのＤＣ成分が除去され、かつ、変換符号のラン
レングス（後述）力≦制限され、上記装置に適した符号
を構成する。変換され記録される伝送路符号形態として
、８／１０　ＩＢＡＧよＮＲＺ符号であり、８／ｌ　Ｏ
Ｉ　ＢＭはＮＲＺＩ符号である。

ブロックコーディング方法によるＮＲＺ符号化と、ＮＲ
ＺＩ符号化についての性質に関しては、例えば、以下の
文献に述べられている。

Ｓ、　ＴＡＺＡＫＩ　ａｎｄ　Ｈ，Ｏｓａｗａ　’　Ａ
　Ｃ１ａｓｓｉｆ　１ｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＤＣＦｒｅ
ｅＢｉｎａｒｙ　Ｂｌｏｃｋ　Ｃｏｄｅｓ　ａｎｄ　Ｔ
ｈｅｉｒ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　’　Ｔｅ
ｌｅｖｉｓｉｏｎＥｎｇ、　ｏｆ　Ｊａｐａｎ、　ＩＴ
　４５−５．Ｎｏｖ、　１９８０　ＮＲＺ　符号化とＮ
ＲＺＩ符号化を８／ｌＯブロツクコーデイングについて
検証すると、大きく次のような特徴があると考えられる
。

■ＮＲＺ符号化（イ）符号化の自由度が大きく、より効果的な符号が構
成可能である。

（に）ハードウェアー量が大きくなる。

■ＮＲＺ　Ｉ符号化（イ）再生信号の極性に依存しないが、伝送路でのデー
タ誤りが再生時、誤り伝播する可能性がある。

（ロ）ハードウェアーＪ始が比較的少ない。

■項（イ）の意味は、例えば、ｆ＋Ｐ　２図（イ）に示
される再生データ（実線）が、破線のごと（符号量干渉
などにより、劣化して検出されＩこ場合、ＮＲＺ符号化
方式では、ｎブロックのみが誤りｒｘるのに対して、（
第２図（ハ）（→）ＮＲＺＩ符号化方式では、ｎブロッ
クとｎ＋１ブａツクが共に誤りとなることを示している
（第２図Ｇ０（へ））。この面より、ＮＲＺ符号化は便
利である。

■項（イ）の意味として、例えば次のような事象がある
。

８／１０ブロツクコーデイングで、変換符号間の間隔（
ランレングスと称す）の最大値をＴｍａｘ　最小値をＴ
ｍ１ｎとした場合、ＤＣフリーを満足し、Ｔｍａｘ／Ｔ
ｍ１ｎ　＝　４を満足する８７１．ｏコーディングとし
て、ＮＲＺ符号化方式及びＮＲＺＩ符号化方式共提案さ
れている。

例えば、昭和５８年度よりスタートした、Ｒｏｔａｒｙ
方式ＤＡＴ　（Ｄｉｇｉ　ｔａｌ　Ａｕｄｉｏ　Ｔａｐ
ｅｒｅｃｏｒｄｅｒ　）規格会議（於日本）で、ＮＲＺ
Ｉ方式でＴｍａｘ　／Ｔｍ１ｎ　＝　４　、　ＮＲＺ方
式でＴｍａｘ　／Ｔｍ１ｎ　＝　４である。

Ｔｍａｘ／Ｔｍｉ　ｎ　ｅ　ｔが小さい事は再生波形干
渉が少なく、再生クロック抽出が容易の利点がある。、
しかし、伝送路上で、バーストエラーが生じ、復号に必
要な１０ビット同期が得られなく　ｌｒつだ場合、先述
のＮＲＺ系８／１０コーディングは、１’ｍ　ａ　ｘ　
パターン発生個所が、１０ビット同期の位置を示してお
り、Ｔｒｎ　ａ　ｘパターン検出により、再同期が可能
であるのにズ」し、ＮＲＺＩ系８／１０コーディング（
Ｊ、これらの特徴がなく再同期は、データ中より得るの
が不可能である。Ｔｍａｘ／Ｔｍ　ｉ　ｎ　＝　４の８
／１０方式で、上記特徴をもつＮＲＺＩ系コーディング
の報告例はない。この事は、ＮＲＺ系の符号化の自Ｆｉ
１度が大きい事を示しており、前記誤り伝播の例とも合
わせて、能力的には、Ｎ　ＲＺ系が優れていると考えら
れる。

一方、ＮＲＺ系の欠点として、ハードウェアー盪の増加
が指適されている。以下この理由を説明する。又、本発
明は、以下に述べるＮＲＺ系のハードウェアー）ｆ・を
、ＮＲＺＩ系と同等Ｉこする斬新、な変換方法を提示す
るものである。

８／１０コーデイングの基本的鬼えば、８ヒ−゛ノドで
構成される２８　（＝２５６　）ノぐターンをｌＯビ・
ソトの礼号パターン（）・？ターン数は２１０（＝ｌθ
２４））ｌこ一意的対扇させる。この時、対応させる１
０ビ゛ノドパターンを、Ｎ　ＲＺ系ではＮＲＺ表現し、
ＮＲＺＩ系ではＮＲＺＩ表現し、得らね−た１０ビ゛ソ
トノ゛マター：／のＣＤＳ　（ＣｏＯｅｄ　Ｉ）ｉｇｉ
ｔａｌ　Ｓｕｍｖａｌｕｅ　）が零の、ｆターンは１元
データに一意的に対応させ、ＣＤＳ′ｂ≦非零のパター
ンは、このパターンの裏ツマ、ターン（「１」と「Ｏｊ
を反転させたツマターン）と、対で元データに選択的に
対応させる。選択方法（よ、変換された符号列のＣＤＳ
値の積算値がＯζこ近づくようになされる。

表パターンと表パターンの表現が、ＮＲＺ系では大きく
兄なり、ハードウェアー車に影響を与えている。

第３図に、ＣＤ５＝＋２の（直をもつ１０ビット符号列
の１例をＮＲＺ系パターンと、ＮＲＺ　Ｉ　系ツマター
ンについて示した。第８図より理解されるようｌＬ　Ｎ
ＲＺ系では、表、裏パターンの論理変化は、　Ｄｏ　”
　Ｉ）＊の１０ピントであるのに対し、ＮＲＺＩ系では
、先頭ビット（１）。）のみの変化により、表。

裏パターンを構成できる。

次に８／１０コーデイングの一般的なハードウェアー構
成について説明する。λ８４図（イ）は、Ｌ＝送略符号
列−＼の変換系である。端Ｆ　（ｌＪに入力しｆコ元信
号は、直／並シフトレジスタ（２）により８ビツトデー
タとなる。８ヒツトデータは、各パターンにおける表パ
ターン変技梼（３）と、裏パターン変換器（４）により
１０ビツトコードに変換される。この信号の選択は、切
換５Ｗ（５）により選択され、■ブロック遅延器（６）
により１ブロック区間ラッチされ亜／直シフ（・レジス
タ（８）により、ｌｏビットコードが出力端子（９）に
送らイする。ラッチ信号は、ＣＤＳ値の積算）ｊＪ　（
７）　ｉこ入り、次のパターン変換を、表パターンを使
うか、良パターンを使うか、ＣＤＳ値の積算値により判
子し、槓Ｗ値を０に近づけるよう切換５Ｗ（５）を制御
する。

第４図（嗜は、復号系である。端子（１ｏ）に大刀した
伝送路符号列は、直／並シフトレジスタ０りにより１０
ビツトコードと７より、復号器■により８ビツトデータ
に変換され、１／ｉαシフトレジスタａ１によりシリア
ルデータが出力端子０→に送られる。

第４図のハードウェアー構成図は、ＮＲＺ系符号化及び
ＮＲＺＩ系符号化共に共通である。ここで、多大のＬｏ
ｇｉｃ構成が必要となるのは、表パターン変換器（３）
、裏パターン変換器（４）及び復号器（６）の論理変換
器である。先述したように、ＮＲＺＩ系では、表、裏パ
ターンの制御は、１０ビツト中１ビツト（第８図のり。

）であるのに対し、ＮＲＺ系では、１０ビット全部を制
御しなければならない。待に復号系においては、再生さ
れたＮＲＺ復号信号は、ＮＲＺＩ復号信号に対し、約２
倍のビットパターンの増加となり、論理変換器のロジッ
ク量は非常に太き（なり、実現不可能に近くｌ了っでく
る。このため、ＮＲＺ系での変換系及び復号系は、この
論理変換部にＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏ
ｒｙ　）を使用しているが、ＲＯＭの使用は、前記民生
用機器を想定した場合、周辺機器を含めたＬＳＩ化回路
に適合しなく、ハードウェアー量より、ＮＲＺ系符号化
方式は、欠点があった。

〔発明の概要〕

本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもので
、能力的に優れたＮＲＺ系符号化方式をその欠点である
ハードウェアー量を、ＮＲＺＩ系と同等な規模にできる
新規な２進データ変換・復号方式を提供するものである
。以下本発明方式について説明する。

〔発明の実施例〕

第５図は、本発明による伝送路符号列への変換系ブロッ
ク図である。本発明は、元８ビットデータを、ＮＲＺ系
に論理変換をおこなう前に、論理変換部のみ、特徴的な
変換をおこなう。その内容は、１０ビット変換符号列の
先頭ビットは、ＮＲＺ符号であり、残り９ビツトは、Ｎ
ＲＺＩ符号である。

（この変換符号列を変換×符号列と称す）この後。

第６図に示す変換Ｘ符号列を、ＮＲＺ符号列に変換する
手順により、本来のＮＲＺ符号列を得る。

第５図の変換系ブロック構成図の説明の前に、前記変換
×符号列と、ＮＲＺ符号列の関係を、第６図及び第７図
を用いて説明する。

今、第７図に）の伝送信号が得たい信号とする。

変換×符号列は、１０ビット同期（第７図（イ））に対
し、先頭ビットは、ＮＲＺ符号であり、残りは、ＮＲＺ
Ｉ符号であるように変換がなされる。この変換×符号列
と、ＮＲＺ符Ｊｉ＋列（館７Ｍ（ｚｉ　）について考際
すると、変換×符号列の表パターン（第７図（に））と
裏パターン（第７図（ト））の変換パターン上の差異は
、ＮＲＺＩ符号と同様先頭１ビツトの極性変化のみであ
る。これに対し、ＮＲＺ符号は、各第７図（ハ）及び（
へ）に示すとおり１０ビツトとも極性変化している。変
換×信号より、ＮＲＺ信号への変換は、第６図の如き回
路によりなされる。第６図端子ａ・に、変換×信号が大
刀され、端子ａηには、１０ビット同期（第７図（イ）
）が入る（至）は、クリアー付ラッチである。変換×符
号列は、ラッチ回路（ト）によｌ）１ビツト遅延した符
号と排他的論理和がとられ、ＮＲＺ信号となり、端子Ｑ
ｌに送出される。

なお、第６図においては、変換されるブロックに対する
１０ビット同期（第７図（イ））の位置が、先頭にある
場合を示したが、１０ビット同期の位置が特定個所の位
置にある場合にも、同様なアルゴリズムで変換がおこな
われる。

第５図の構成は、第４図（イ）と同様であり、同一数字
は同一ブロックである。しかし、論理変換部は、パター
ン変換器（４）のみで構成され、表裏パターンの選択は
、先頭ビットの論理を切り換えるのみで良い。このよう
にして変換された変換×符号号は、並／直シフトレジス
タ（８）によりシリアルデータとなり、第６図で構成さ
れるＮＲＺ符号への変換器α０により所望のＮＲＺ符号
列となり、端子（９）に送出される。

次に、復号系について説明する。第８図は、本発明を適
応した場合の復号系ブロック図である。

基本的構成は、第４図（０と同じである。まず、伝送路
を介しＮＲＺ符号は入力端子θＱに入ＩＩ）　、　ＮＲ
Ｚ符号列より変換×符号列への逆変換がおこなわれる。

逆変換回路（４）の１構成例を第１０図に示した。

この後、直／並シフトレジスタθυによりＩＯビットデ
ータとなり、復号器＠により変換×符号列より元の８ビ
ツトの２進データ列に復号され、出力端子α（に出力さ
れる。第１０図の動作を第９図を用いて説明する。ＮＲ
Ｚ符号列（第９図（ロ））は、入力端子（財）に入り、
１０ビット同期（第９図（イ））が端子ｃ！力に入力さ
れる。クリアー付うッチ回路翰の出力と入力ＮＲＺ符号
が排他的論理和がとられ、第９図（／今となる。再生さ
れるＮＲＺ符号列は、第９図（０）とに）が表・展パタ
ーンであり、その変換×信号は、（ハ）と（ホ）のよう
になり、ＮＲＺＩ符号と同様衣・裏パターンによるビッ
ト論理の変化は先頭１ビツトのみとなり、論理変換部す
なわち復号器０２（第８図）が簡略化される。

なお第１０図においては、復号されるブロックに対する
ｌＯビット同期（第９図（イ））の位置が先頭にある場
合を示したが、ｌＯビット同期の位置が特定個所の位置
にある場合にも、同様なアルゴリズムで復号される。

〔発明の効果〕

以上の説明のように本発明の２進データ変換・復号方式
は、能力的には優れたＮＲＺ系符号方式を、その欠点で
あるハードウェアー潅を、ＮＲＺＩ系と同等な規模にで
きる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ＮＲＺ符号とＮＲＺＩ符号の説明図、第２図
は、再生データのエラーによる、ＮＲＺ符号とＮＲＺ　
Ｉ符号の誤り伝播図、第３図は、ＮＲＺ符号とＮＲＺ　
Ｉ符号の表パターン、裏／マターンの説明図、第４図は
、８／ｌＯコーデイングの変４夾系及び復号系の基本的
ブロック構成図、第５図は、本発明を適応した場合の８
／１０コーデイングの変換系ブロック構成図、第６図は
、変換×符号列よりＮＲＺ符号列への変換回路図、第７
図は、第６図の説明図、第８図は、本発明を適応した場
合の８／１０コーデイングの復号系ブロック図、第９図
は、第１０図の説明図、第１０図は、ＮＲＺ符号列より
変換×符号列への変換回路図である。図において、（２）αηは直／並シフトレジスタ、（４
）はパターン変換部、（５）は切換えＳＷ　、　（６）
は遅延器、（７）は積算器、（８）賂は並／直シフトレ
ジスタ、（ＩＧは変換器、＠は復号器、（イ）は逆変換
回路である。なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。代理人　大岩増雄第１図１　１　１　１　１　１　１　１第２１４第４図第す図〜へ＋１１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２進データ列を所定の伝送路符号列に変換するに
際し、２進データ列を、符号論理「１」及び「０」でそ
れぞれ「１」及び「０」の論理をもつＮＲＺ符号と、符
号論理が「１」で反転する論理をもつＮＲＺＩ符号とが
混在する符号列に変換することを特徴とする２進デ一タ
変換方式。
（２）２進データ列をｍビット毎に分離し、ｎビット（
ｎ２ｍ）の伝送路符号列に変換を行なう２進デ一タ変換
方式において、ｍビットに分離された２進データ列を、
符号列の特定個所のビットが符号論理「１」及び「Ｏｊ
でそれぞれ「１」及び「０」の論理をもつＮＲＺ符号で
あり、残りのビットが符号論理が「１」で反転する論理
をもつＮＲＺＩ符号であるｎピッＩ＋小慎８斤ｆｌｒ亦
倫１　亦榛１知竹只割九−１１ットのＮＲＺ符号の伝送
路符号列に変換するようにしたことを特徴とする２進デ
一タ変換方式。
（３）特定個所のビットは符号列の先頭ピッ１−である
特許請求の範囲第２項記載の２進デ一タ変換方式。
（４）ｎヒツトの伝送路符号列をｍビット（ｎ２ｍ）の
２進データ列に符号する２進デ一タ符号方式において、
ｎビットの伝送路符号列を、符号列の特定個所のビット
が符号論理「１」及び「０」でそれぞれｒｌＪ及び「０
」の論理をもつＮＲＺ符号であり、残りのビットが符号
論理が「１」で反転する論理をもっＮＲＺ　Ｉ符号であ
るｍビットの符号列に復号し、復号した符号列をｍビッ
トの２進データ例に復号するようにしたことを特徴とす
る２進デ一タ復号方式。
（５）特定個所のビットは、符号列の先頭ビットである
特許請求の範囲第４項記載の２進デ一タ方式。