JPS6138538B2 - - Google Patents

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JPS6138538B2
JPS6138538B2 JP54093504A JP9350479A JPS6138538B2 JP S6138538 B2 JPS6138538 B2 JP S6138538B2 JP 54093504 A JP54093504 A JP 54093504A JP 9350479 A JP9350479 A JP 9350479A JP S6138538 B2 JPS6138538 B2 JP S6138538B2
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signal
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Norihisa Shirota
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Sony Corp
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Priority to AT0376480A priority patent/AT386306B/de
Priority to CA000356745A priority patent/CA1154873A/en
Priority to GB8024153A priority patent/GB2056225B/en
Priority to FR8016270A priority patent/FR2462068A1/fr
Priority to US06/171,481 priority patent/US4387364A/en
Priority to NL8004243A priority patent/NL8004243A/nl
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Publication of JPS6138538B2 publication Critical patent/JPS6138538B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/47—Error detection, forward error correction or error protection, not provided for in groups H03M13/01 - H03M13/37
    • H03M13/51—Constant weight codes; n-out-of-m codes; Berger codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/4906—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes
    • H04L25/4908—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes using mBnB codes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は例えば映像信号をPCM変調して得ら
れるデイジタル映像信号をビデオテープレコーダ
（VTR）等に記録する際に用いて好適なコード伝
送方法に関する。 一般にアナログ信号をPCM変調して得られる
情報デイジタル信号を磁気記録する際の記録信号
の符号化はなるべく直流成分を含まず、しかも周
波数スペクトルが集中していることが必要であ
る。記録信号の直流成分を零とすることは“１”
と“０”とが交互に存在する信号波形とすること
である。このような処理は“０”または“１”の
何れか一方が長い期間続くことによる受信（又は
再生）側の同期抽出の困難さを回避するうえで必
要である。つまり、受信信号に同期したクロツク
を抽出するうえで、１ビツト毎或いは数ビツト毎
に受信信号が変化していることが必要である。ま
た回転磁気ヘツドによつてデイジタル映像信号を
磁気テープに記録する場合には、回転トランスを
介して磁気ヘツドにデイジタル映像信号を供給す
ると共に、回転トランスを介して磁気ヘツドから
再生信号を取り出しており、従つて直流成分が含
まれているとその情報を伝達できない。 一方記録信号の周波数スペクトルを集中させる
のはピークシフトと呼ばれる現象を少なくするた
めである。このピークシフトと伝うのは第１図に
＊印を付した位置にあるビツトのように長周期信
号から急に変化する最初のビツトが、再生信号で
みるとそのピークが動いてしまうことで、このピ
ークシフトがあると再生時デイジタル化する時に
誤つた判定をしてしまうことになる。そこでこの
ピークシフトを取り除くためにはなるべく同じよ
うな周期で“１”から“０”或いは“０”から
“１”へ反転させなければならない。すなわち記
録信号の周波数スペクトルを集中化する必要があ
る。 このように磁気記録する場合、その記録信号の
符号化はなるべく直流成分を持たせずに周波数ス
ペクトルが集中するようにしなければならない
が、斯る問題を解決するために従来種々のコード
変換方式が提案されている。例えば１サンプル８
ビツトのデイジタル信号を10ビツトのデイジタル
信号に変換してNRZ変調で伝送する所謂８―10変
換方式もその一つである。この８―10変換方式の
コードマツプの作り方を第２図を参照して説明す
るに、10ビツトのデイジタル信号の取り得るコー
ド数は210個であり、この中より“１”と“０”
との個数が等しいコードすなわち10C5＝252個を
選ぶ。これを変換前の８ビツトのデイジタル信号
の取り得るコード数すなわち28＝256個に対応さ
せると10ビツトの変換コードは後４個足りないこ
とになる。そこで“１”と“０”との数が１つ違
うもの、例えば〔1010101011〕や〔0101010100〕
等のコードを４個選んで総合的に256個としてコ
ードマツプを形成する。 ところでこの８―10変換方式の場合、例えば
〔1111100000〕という長周期のコードと
〔1010101010〕という短周期のコードが同等に含
まれているのでNRZ変調で記録した記録信号の直
流成分は除去できるも周波数スペクトルの集中度
に関しては何等考慮されていないので上述のよう
なピークシフトが生じて再生されるデータに誤差
を招く等の欠点があつた。 本発明は斯る点に鑑みてなされたものであつ
て、例えば８―10変換の如くｎビツトのコードを
ｎよりも大なるｍビツトのコードに変換してNRZ
変調して伝送する際にその周波数スペクトルを集
中化させると共に２つのコードマツプを設けて直
流成分も除去し得るようにしたコード伝送方法を
提供するものである。 以下本発明の一実施例を例えば８ビツトのコー
ドを10ビツトのコードに変換しNRZ変調して伝送
する場合を例にとり第３図乃至第１２図を参照し
ながら詳しく説明する。 先ずコード数210個（10ビツト１ワード）の集
合の中から如何なる基準で変換前の８ビツトのデ
イジタル信号のコード数すなわち256個に等しい
数の伝送コードを選定するかを説明する。いま１
ワード中で〔１→０〕，〔０→１〕に変わる変化点
の数をIDV、１ワード中にある“１”の個数を
ISUM、１ワードに対して付けられる重みをIWと
し、更にこのIWにおいて“１”，“０”と１ビツ
トのみ同じ数字が並ぶものゝ重みをIW1、〔11〕，
〔00〕と２ビツトのみ同じ数字が並ぶものゝ重み
をIW2として、これらの各パラメータの値を210
個の各ワードに対してそれぞれ与えて行く。 例えば或るワードのコードが〔1110010100〕の
場合、IDV＝５，ISUM＝５、そしてこのワード
には〔11〕，〔00〕が２個、“１”，“０”が３個あ
るのでIW2＝２，IW1＝１と重みづけをするとIW
＝IW1＋IW2＝１×３＋２×２＝７となる。また
コードが〔1100010111〕の場合、IDV＝４，
ISUM＝６，IW＝１×２＋２×１＝４となる。 このようにしてIDV，ISUM，IWの値が与えら
れた210個のコードの中から256個の伝送コードを
選ぶわけであるが、それには先ず第１番目にIW
をその値が最大のものから選び、第２番目にIDV
を９，８，７，６，５，４の順に選び、そして第
３番目にISUMを５，６の順に選ぶ。すなわち最
初にIWを決定し、次にIDVを決定し、最後に
ISUMを決定してこの３つのパラメータを満たす
ワードを210個の中から探してくる。そして256個
に満たない場合にはISUMを１つ動かすすなわち
５より６に動かして更に残りの中から探して来
る。それでもまだ256個に満たない場合はIDVを
１つ進め例えば９より８に進めて同様の手法を繰
り返す。そして256個揃つた時点でもう一度見直
してみるとISUMが５と６のものがあるのに気付
く。そこでISUM＝６のものだけに対してそのワ
ードの補数のワードすなわち〔１→０〕，〔０→
１〕にしたもの、つまりISUM＝４のものをそれ
ぞれ１対として配置する。したがつて、本発明で
は８―10変換コードを210個の中から選ぶときは
必ずしも“１”と“０”の個数が等しいものを選
ぶ必要はないわけである。 このようにして選ばれた256個の伝送コードを
図式化すると第３図のように表わすことができ
る。すなわち第３図においてＡはISUM＝５、Ｂ
はISUM＝６、ＣはISUM＝４の集合をそれぞれ
表わし、そしてＢ＝の関係にあるので、Ａ＋Ｂ
＝256個，Ａ＋Ｃ＝256個となる。そこでＡとＢを
合わせたものＡ∪Ｂをマツプ１、ＡとＣを合わせ
たものをＡ∪Ｃをマツプ２のコードとして用い
る。 次にマツプ１および２用に選定された256個の
各コードをどのような順序で28個の量子化レベル
と対応させるかを考えるに、いまテレビジヨン信
号等にこれらのマツプを利用するものとすると、
一般に映像信号をPCM変調した場合、例えば１
フレーム分のサンプル数の量子化レベルのそれぞ
れについて発生頻度を調べると中間レベルの発生
瀕度が最高となつて中間レベルより小または大と
なるにつれて発生頻度が減少するものとなる。こ
のような発生頻度の分布は画像の内容によつて異
なるけれども、人物と背景とが存在するような通
常の画像については略々同一の傾向となる。そこ
で発生頻度の高い量子化レベルの部分にマツプの
中でも性質のよいものすなわち上述の手順で選定
したようにIW，IDVの値が大きく、ISUM＝５の
ものを優先的に割当て、各量子化レベルとマツプ
の各コードを順次対応させてゆく。そしてマツプ
１とマツプ２に割当てられるコードの関係は例え
ば次の様になされる。
【表】 すなわちISUM＝５のコードの場合或る量子化レ
ベルに対して同一のコードのものをマツプ１とマ
ツプ２の両方に割当て、ISUM＝６の場合対応す
るコードをマツプ１に割当てると共にこのコード
の補数で対を成すISUM＝４のコードをマツプ２
に割当て、結果としてマツプ１には量子化レベル
０〜255に対応したISUM＝５およびISUM＝６の
コードの総和すなわち256個の伝送コードが割当
てられ、マツプ２には量子化レベル０〜255に対
応したISUM＝５およびISUM＝４のコードの総
和すなわち256個の伝送コードが割当てられる。 このようにして求められたコードにそれぞれ
IW1＝１，IW2＝２の重みづけをした結果を第４
図乃至第７図に示す。またこのマツプに基いて例
えばカラーバー信号を変調した記録信号を第９図
に示すが、第８図に示す従来の８―10変換しNRZ
変調して記録した記録信号と比較して見ると本発
明では周波数スペクトルが集中化されていること
が良く理解される。 次にマツプ１およびマツプ２の使用の仕方を第
１０図を用いて説明する。第１０図においてＸ，
Ｙは映像信号を８ビツトにＡ／Ｄ変換されたデイ
ジタル映像信号で、例えばＸ＝｛X1X2……Ｘ
｝，Ｙ＝｛Y1Y2……Ｙk｝で表わす。一方Ａ，
Ｂ，Ｃは第３図のＡ，Ｂ，Ｃと同様のISUMから
成る各マツプのコードの集合であり例えばＡ＝
｛A1A2……Ａ｝，Ｂ＝｛B1B2……Ｂk｝，Ｃ＝
｛C1C2……Ｃk｝で表わす。ただし＋ｋ＝256で
あるものとする。そしていま８ビツトのデイジタ
ル映像信号X1〜ＸおよびY1〜Ｙが入力され
ると下記の第１表のように２つのマツプが交互に
選択されて10ビツトのコードに変換された対応す
るデイジタル映像信号が得られる。たゞし第１表
は例示的にＸ，Ｙのサフイクスの数字は単に時間
的な経過を表わし、これに対応してＡ，Ｂ，Ｃに
もサフイクスの数字が付されているものとする。
【表】 すなわち上記第１表からも理解されるように
ISUM＝５の集合Ａ以外の集合すなわちISUM＝
６の集合ＢまたはISUM＝４の集合Ｃに対応する
ワードが入力されたら使用するマツプを他方のマ
ツプに切換けて使用する。このようにしてマツプ
を交互に切換え使用することにより、ISUM＝５
以外のコードを使つても総合的に見れば直流成分
が確実に除去されることがわかる。 次に上述の８ビツトのデイジタル映像信号が具
体的にはどのようにして10ビツトのデイジタル映
像信号に変換されるかを一例として第１１図に示
す回路を用いて説明する。第１１図において、１
および２は上述のようにして求められたマツプの
うち例えば第１マツプを予め記憶しておくための
読取り専用記憶装置（以下ROMという）であつ
て、メモリ容量が許せば１個のROMで代用し得
るものである。こゝでROM１および２に予め記
憶しておくのは一方のマツプのみとしたのは後述
から判るように他方のマツプのISUM＝５のもの
は一方のマツプと同一のものを使用し、ISUM＝
４のものは一方のマツプのISUM＝６のものを反
転して使用できるからである。これによりROM
はメモリ容量の小さなものを使用できることにな
る。これらのROM１および２は入力端部３に８
ビツトのデイジタル映像信号X1〜ＸまたはY1
〜Ｙが供給されるとこれに対応して10ビツトの
デイジタル映像信号A1〜Ａ，B1〜Ｂまたは
C1〜Ｃがマツプより選択されて出力端子D1〜
D10に出力される。またROM１のフラツグ端子Ｄ
Fは、マツプから選択された10ビツトのデイジタ
ル映像信号のコードにおいて“１”と“０”の数
が等しい時すなわちISUM＝５の時“０”になつ
ており、“１”と“０”の数が等しくない時すな
わちISUM＝６または４の時“１”が立つように
成されている。 ４および５はそれぞれトライステートバツフア
回路およびトライステート反転バツフア回路であ
つて、バツフア回路４はROM１および２の出力
を論理的にそのまゝ出力ラツチ回路６に供給し、
一方バツフア回路５はROM１および２の出力を
論理的に反転して出力ラツチ回路６に供給する。
そしてバツフア回路４および５はイネーブル端子
ENにそれぞれ“０”が供給されると付勢状態す
なわち回路が作動するように構成されている。 ７および８はそれぞれ入力端部３に供給される
デイジタル映像信号と同期したクロツクパルスが
供給されるクロツク端子であつて、クロツク端子
７に供給されるクロツクパルスは各回路の同期を
とるためのマスタクロツクとして作用し、またク
ロツク端子８に供給されるクロツクパルスは、同
期パターンを取り出す際に用いられる。（本願で
は直接関係ないのでその詳細は省略する）第１２
図Ａに示すような同期信号SYNC、データ信号
DATAのシーケンスからデータ部分のみ第１２
図Ｂに示すように“１”となる所謂データブロツ
クを表わすクロツクパルスである。このクロツク
端子８からのクロツクパルスとROM１のフラツ
グ端子ＤFの出力が論理ゲート９により論理処理
されてバツフア回路４および５の動作を制御す
る。 論理ゲート９は例えばJKフリツプフロツプ回
路１０、アンド回路１１，１２、ナンド回路１
３，１４，１５およびインバータ１６とから成
り、アンド回路１１およびナンド回路１３，１
４，１５の一方の各入力端にはクロツク端子８が
接続される。またアンド回路１１およびナンド回
路１３の他方の各入力端にはROM１のフラツグ
端子ＤFが接続され、そしてアンド回路１１の出
力端はJKフリツプフロツプ回路１０の入力端子
Ｊに接続されると共にアンド回路１２の一方の入
力端に接続され、一方ナンド回路１３の出力端は
JKフリツプフロツプ回路１０の入力端子Ｋに接
続される。またアンド回路１２の他方の入力端は
JKフリツプフロツプ回路１０の出力端子Ｑに接
続され、アンド回路１２の出力端はインバータ１
６を介してナンド回路１４の他方の入力端に接続
されると共にナンド回路１５の他方の入力端に接
続される。そしてナンド回路１４および１５の各
出力はそれぞれバツフア回路４および５のイネー
ブル端子ENに接続される。 従つて論理ゲート９がイネーブル信号“０”を
バツフア回路４または５に供給すると、バツフア
回路４はROM１および２からの出力をそのまゝ
出力ラツチ回路６に供給し、バツフア回路５は
ROM１および２からの出力を論理的に反転すな
わち“１”から“０”また“０”から“１”に反
転して出力ラツチ回路６に供給し、もつて出力ラ
ツチ回路６の出力端部６には10ビツトに変換され
たデイジタル映像信号が得られることになる。 次にこの回路の動作を第１表を参照しながら説
明するに、いま入力端部３に印加される８ビツト
のデイジタル映像信号がX1，X2の時には“１”
と“０”の数が等しい時すなわちISUM＝５の時
であるのでROM１のフラグ端子ＤFの出力は
“０”になつている。するとアンド回路１１の出
力は“０”、そしてJKフリツプフロツプ回路１０
の出力も“０”であるのでアンド回路１２の出力
も“０”となつている。このアンド回路１２の出
力“０”はインバータ１６で反転されて“１”と
なり、もつてナンド回路１４の出力が“０”とな
るのでバツフア回路４が付勢される。この時バツ
フア回路５はナンド回路１５により“１”の出力
が供給されるので消勢されたまゝである。その結
果ROM１および２のマツプ１よりもA1，A2の10
ビツトコードの信号がそのまゝバツフア回路４を
介して出力ラツチ回路６に転送され、こゝでクロ
ツク端子７からのマスタクロツクと同期がとられ
て出力端部１７より10ビツトのデイジタル映像信
号として外部へ送出される。 次に８ビツトのデイジタル映像信号Y3が入力
端部３に印加される時には“１”と“０”の数が
異なる時すなわちこの場合ISUM＝６の時である
のでROM１のフラツグ端子ＤFの出力が“１”に
変化するもJKフリツプフロツプ回路１０の出力
も末だ“０”のまゝである。上記第１表で例示的
に示した８ビツトのデイジタル映像信号とROM
１のフラツグ端子ＤFの出力およびJKフリツプフ
ロツプ回路１０の出力の関係を示すと次の表の如
くなる。
【表】 従つてY3の時はJKフリツプフロツプ回路１０の
出力は末だ“０”であるのでX1，X2同様バツフ
ア回路４が付勢されて、マツプ１のISUM＝６の
集合BKからB3の10ビツトコードがそのまゝ出力
ラツチ回路６に供給される。 そして続いて印加されるX4，X5およびX6の時
はJKフリツプフロツプ回路１０の出力端子Ｑの
出力は“１”であるもROM１のフラツグ端子ＤF
の出力が“０”であるのでアンド回路１１および
１２の出力は“０”であり、もつて上述のX1，
X2およびY3同様バツフア回路４が付勢されて
ROM１および２のマツプ１よりA4，A5およびA6
の10ビツトコードの信号がマツプ２の信号として
そのまゝ出力ラツチ回路６に転送される。 次にY7の時はISUM＝４であり、ROM１のフ
ラツグ端子ＤFの出力およびJKフリツプフロツプ
回路１０の出力端子Ｑの出力は共に“１”である
のでアンド回路１１および１２の出力は“１”で
あり、もつてナンド回路１５の出力側には“０”
が現われ、これはイネーブル信号としてバツフア
回路５を付勢する。この結果ROM１および２の
マツプ１よりB7の10ビツトコードの信号がバツ
フア回路５で反転されマツプ２のC7の10ビツト
コードの信号として出力ラツチ回路６に転送され
る。つまりこの場合C7はB7に対して補数関係す
なわちC7＝7の関係をもつて導出されることに
なる。 以下同様にしてY8の時はマツプ１よりB8の10
ビツトコードの信号がそのまゝ転送され、Y9の
時はマツプ１のB9の信号が反転されマツプ２の
C9の10ビツトコード信号として転送され、更に
X10，X11の時はマツプ１のA10，A11の10ビツトコ
ード信号がそのまゝ転送される。つまりISUM＝
５以外のコード信号が入力されるとマツプが交互
に切換えられる状態で所望の10ビツトのデイジタ
ル映像信号が順次得られることになり、もつて総
合的に見ると直流成分が零となり除去されること
になる。 上述の如く本発明によればコードマツプの周波
数スペクトルを集中させて記録することができ、
もつて再生時におくるピークシフトが除去され、
正しい再生信号を得ることができる。また周波数
スペクトルの集中化に伴う直流成分の発生は、直
流成分を発生するコードを含むマツプと、このコ
ードと補数関係にあり一対を成すコードを含むマ
ツプをそれぞれ設け、２つのマツプを交互に使用
することで総合的に除去される。 なお上述の実施例では８ビツトのものを10ビツ
トのものにコード変換する場合について説明した
が、ｎビツトのコードをｎよりも大なるｍビツト
のコードに変換するその他の場合も同様に適用で
きることは云うまでもない。 また論理ゲート９は上述の構成に限定されるこ
となく、ROM１のフラツグ端子ＤFの出力を論理
処理して上述の如くバツフア回路４および５を選
択的に付勢できれば、その他の回路構成でもよ
い。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は従来のコード変換方法の
説明に供するため略線図、第３図乃至第１２図は
本発明の一実施例を示すもので、第３図はその基
本原理の説明に供するための略線図、第４図乃至
第７図はそれぞれ本発明によるコード変換のマツ
プを示す図、第８図および第９図はそれぞれ従来
法と本発明によるコード伝送方法とによる結果を
比較例示する特性図、第１０図は本発明によるコ
ード変換のマツプを使用する説明に供するための
略線図、第１１図は本発明の具体的回路構成の一
例を示すブロツク図、第１２図は第１１図の動作
説明に供するための信号波形図である。 １および２は読取り専用記憶装置（ROM）、４
はトライステートバツフア回路、５はトライステ
ート反転バツフア回路、６は出力ラツチ回路、９
は論理ゲートである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ｎビツトのコードをｎよりも大なるｍビツト
    のセルフクロツク可能な伝送コードに変換しNRZ
    変調して伝送するコード伝送方法において、２m
    個のｍビツトの各コードについて、そのコードを
    構成するビツトから、連続する同じ値のビツトご
    とにビツト列を構成し、そのビツト列のビツト長
    に応じて各ビツト列に一定の重みを付与し、各コ
    ードごとの上記重みの加算値に応じて優先的に、
    上記ｎビツトのコードに対応する上記ｍビツトの
    伝送コードを上記２m個の中から夫々選択するよ
    うにして、この伝送コードの周波数スペクトラム
    を入力データに対して適切な周波数スペクトラム
    に集中させるようにしたことを特徴とするコード
    伝送方法。 ２ ｎビツトのコードをｎよりも大なるｍビツト
    のセルフクロツク可能な伝送コードに変換しNRZ
    変調して伝送するコード伝送方法において、２m
    個のｍビツトの各コードについて、そのコードを
    構成するビツトから、連続する同じ値のビツトご
    とにビツト列を構成し、そのビツト列のビツト長
    に応じて各ビツト列に一定の重みを付与し、各コ
    ードごとの上記重みの加算値に応じて優先的に、
    上記ｍビツトの伝送コードを上記２m個の中から
    夫々選択するようにして、二つのコード群を形成
    し、上記ｎビツトのコードに対応してこの二つの
    コード群を選択的に使用することにより総合的に
    直流成分を除去するようにしたことを特徴とする
    コード伝送方法。
JP9350479A 1979-07-23 1979-07-23 Code converting method Granted JPS5619506A (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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