JPS62164279A

JPS62164279A - 符号変換装置

Info

Publication number: JPS62164279A
Application number: JP453086A
Authority: JP
Inventors: Akira Iketani; 池谷　章
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-01-13
Filing date: 1986-01-13
Publication date: 1987-07-20

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】産業上の利用分野本発明は、ディジタル情報記録に用いて好適なる符号変
換装置に関する。

従来の技術通常のディジタル情報記録においては、第２図に示すよ
うな形式を用いている。すなわち、順次送られて来る情
報を適当な長さに区切り、この区切った情報に、その先
頭を示すだめの同期パターンを付加したブロック形式で
ある。

更に、このようにブロック化したデータの記録に関して
は、記録・再生系に適した特性を有する記録符号を用い
る。たとえば２値記録の場合には、ｍビットのデータ語
をｎ（２ｍ）ビットの符号語に変換し、このｎビットの
符号語を記録する。

特に、ＶＴＲのようにロータリートランスなどの、直流
成分遮断特性を有する伝送路を通して記録・再生を行な
う場合には、記録符号としてはそれ自身に直流成分を含
壕々い、ＤＣフリー符号が望ましい。

ここで、ＤＣフリー符号というのは、符号語どうしを接
続した結果生じるピント列において、“１”と“０”の
個数差で定義するＤ　Ｓ　Ｖ　（ＤｉｇｉｔａｌＳｕｍ
　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ　）の値が、決して発散すること
のない符号である。

従来、上記観点から種々のＤＣフリー符号が開発されて
おり、８／１０変換符号（特開昭５４−１５８１３５号
公報）もその−例である。この符号はｍ＝ｓビットのデ
ータ語をｎ　＝　１０ビツトの符号語に変換するＤＣフ
リー符号であり、１ｏビツトの符号語としては、“１”
の数＝“０”′の数−５の符号語のみを用いている。し
たがって、符号語単位で見れば常にＤＳＶ−０である。

発明が解決しようとする問題点前記８／１０変換符号に見られるように、従来のＤＣフ
リー符号はすべて、使用する符号語に制限を加える力・
、又は、“１”の数の方が多い符号語と“０”の数の方
が多い符号語を組み合わせることにより、ＤＳＶに関す
る制御を行っている。

いずれにしても、符号語のみでｎｓｖ制限を満たすため
には、符号語のビット数ｎはデータ語のビット数ｍより
大でなければならない。たとえば、前記８／１ｏ変換符
号では、ｍ＝５（ｎ＝１０である。すなわち、Ｉ）Ｃフ
リーにするだめに、本来８ビツトしかない情報を記録す
るのに１０ビツトも用いなければならず、一層の高密度
記録が必要になるという重大な問題がある。

本発明は、このような従来例の問題点を解決すべく、次
のような新たな手段を用いている。

問題点を解決するだめの手段本発明の第１の特徴は、複数のデータ語よりなるデータ
語群に同期パターンを付加して構成するブロックにおけ
るすべての・・１・を・・○・・、すべての“Ｏ”を“
１”に反転させる反転手段と、反転させたか否かの情報
を生成する反転情報生成手段を備えることである。

５ベー。

本発明の第２の特徴は、複数個の同期パターンを生成す
る手段と、これらの同期パターンの中から、任意の同期
パターンを選択する手段を備えることである。

本発明の第３の特徴は、受信した同期パターンが予め定
めている複数の同期パターンのいずれに近いかを判別す
る手段を備えることである。

本発明の第４の特徴は、ブロック化データの反転・不反
転に関する情報をこのブロック内にそう入する手段と、
この情報を用いてこのブロックを復号する手段を備える
ことである。

作用前記本発明の第１の特徴は、データ語群における“○”
と”１”を反転させるか否かを制御することにより、記
録すべき情報の統計的性質に無関係に、ＤＳＶを必ず有
限に保つことを可能にする。

更に、反転させたか否かの情報により、データ語群の正
しい復号を可能にする。

第２の特徴は、ディジタル情報記録において必要不可欠
な同期パターンに、前記データ語群の反６　ページ転・不反転情報を含寸せることを可能にし、本質的に記
録しなければならないビット数の増加を防ぐことができ
る。

第３の特徴は、再生過程における外乱によって同期パタ
ーンに誤ジが生じても、この同期パターンが本来の同期
パターンのいずれに近いかを判別することにより、前記
データ語群の反転・不反転情報の抽出を可能にする。

第４の特徴は、同期パターンに著るしいビット誤りがあ
る場合にも、前記データ語群の反転・不反転情報の抽出
を可能にする。

実施例以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。

実施例１本実施例は前記本発明の第１．２の特徴に関し、２値記
録及び、同期パターンが２種類の場合を例示する。

第１図に、本実施例を実現するだめの回路構成の一例を
示す。第１図の回路に対する入力は、公知の技術により
第２図のようにブロック化された７１−。

ビット列である。

第１図におけるカウンタ１は、入力ブロックにおける“
１”と“○″′の個数差ＤＰを計数する。

保持回路２は、カウンタ１の出力をブロック単位で保持
する。反転制御回路３は、保持回路２の出力ＤＰと、１
つ前のブロックの最終ビットでのＤＳＶの値を保持して
いる保持回路４の出力に基づいて、これから送出するブ
ロックの１”と“０”、“○“と“１″を反転させるな
らばＹ−１、反転させないならばＹ−〇を送出する。

なお、反転制御回路３は第１表に従って動作する。

（以　下　余　白）第１表反転制御回路３の出力Ｙは排他的論理和（ＫＸＯＲ）ゲ
ート５の一方の入力端子に加える。ｌｉ：ＸＯＲゲート
５のもう一方の入力端子には、１ブロック遅延回路６の
出力を加える。したがって、Ｅ　Ｘ　Ｏ，Ｒゲート５の
出力には、Ｙの値に応じて反転（ｙ＝１）、不反転（Ｙ
−○）を制御したブロック化データが現われる。

一方、反転制御回路３の出力Ｙはスイッチ７にも同時に
加える。スイッチ７は、ｙ＝ｏのときは保持回路２の出
力ｎｐを選択し、Ｙ−１のときは、ｅ　ヘー／ＤＰを−ＤＰにする極性反転回路８の出力を選択する。

スイッチ７の出力ＤＰ’（＝Ｄ　Ｐ　：　Ｙ　＝ｏ。

−ＤＰ　：　Ｙ＝１　、）は加算器９で保持回路４の出
力ＤＳＶとの加算の後、保持回路４に取り込む。このよ
うに、第１図の回路を用いて、記録密度を全く上げるこ
となく、ＤＳＶを有限に保つことができる。

第３図に、第１図の回路動作に関するタイミングチャー
トを示す。第３図において、Ｂｊ　は第ｊ番目のフ゛ロ
ック、ＤＰ、はフ゛ロックＢｊにおける１”と“０″の
個数差、ＤＳＶ、、はブロックＢｊ、の最終ビット寸で
のＤＳＶの値、Ｂｊ　はブロックＢｊ　におけるすべて
の“１”を“Ｏ″。

′“０”を１″に反転させたブロックを表わす。

第１図と第３図より、ＤＳＶを有限に保つブロック化デ
ータを生成できる。

次に、このようにして生成したブロック化データの復号
回路について説明する。たとえば、第４図に示す復号回
路のブロック図において、シフトレジスタ１０に取り込
んだ同期パターンが、反転１０ベーンしたものかどうかを検出するのが一致回路１１゜１２で
ある。つまり、再生した同期パターンが反転されていな
ければ、この同期パターンの検出信号（以下、単に検出
信号）は一致回路１１の出力にのみ現われる。逆に、反
転されていれば一致回路１２の出力のみに検出信号が現
わｎる。

一致回路１１からの検出信号は、Ｒ−Ｓフリップフロッ
グ１３０Ｒ入力、一致回路１２からの検出信号はＲ−５
フリツプフロツプのＳ入力に加える。したがって、一致
回路１１の出力に検出信号が現われれば、Ｒ−８フリツ
プフロツプ１３の出力Ｑは“Ｏ″になる。一致回路１２
の出力に検出信号が現われれば、Ｒ−Ｓフリップフロッ
プ１３の出力Ｑは“１″になる。

この結果、シフトレジスタ１ｏを通して送られて来るデ
ータ語群は、Ｒ−Ｓフリップフロップ１３の出力Ｑに応
じて、反転（Ｑ−”１”）、不反転（Ｑ−“０”）の制
御を受ける。この制御を行うのが、排他的論理和ゲート
１４である。

以上水したように、第４図の復号回路を用いれ１１　べ
−７れば、本発明によりＤＳＶに関する制御を受けだブロッ
ク化データを、正しく復号することができる。

本実施例は、第１図及び第４図のように、非常に簡単か
つ小規模の回路により実現できる。このような簡潔な回
路で、記録密度を全く上げる必要のないＤＣフリー符号
を実現できる本実施例の実用性は極めて犬である。

なお、本実施例ではデータ語群の反転・不反転をブロッ
ク単位で行う場合を示したが、ブロックを複数の小ブロ
ックに分割し、各小ブロックのそれぞれに反転・不反転
の制御を行い、かつ、どの小ブロックに制御を行ったか
を明示するための同期パターンを選択することにより、
より小さな単位でのＤＳＶの制御も可能である。

実施例２本実施例は、ブロックＢ、の同期パターンにおけるビッ
ト誤りにより、Ｂ、に対する同期パターン検出信号Ｓ、
が取り出せない場合に、Ｂ、に先行するブロックＢ、−
１の検出信号Ｓ、、、又はＢ−Ｊに後続するブロックＢ
］＋１の検出信号Ｓ３＋１　　を用いて、Ｂ、に対する
同期信号を補う同期信号補足手段と併用する場合に有効
な、符号変換装置である。

第５図に、本実施例を実現するだめの回路構成の一例を
示す。第５図の回路は第１図の回路の出力に接続し、同
期パターンに加えて、ブロック化データの反転・不反転
情報をブロックの余白部、たとえばポストアンブルの一
部にそう入する働きをする。

第５図において、反転情報生成回路１５は工。

（偶数）ビット、かつ“１”と“０”の個数の等しいビ
ットパターン、たとえばＩＣＮ０１０１０゛を生成する
。カウンタ１６はブロック毎にポストアンブルの開始点
から工。ビットの間だけ“１゛′を出力とする。このと
き、カウンタ１６の出力が“１”のときのみ、反転情報
生成回路１５は工。

ビットのビットパターンを順次送出する。

したがって、■。ビットのピントパターンを送出し終わ
った後、カウンタ１６の出力は“０”に１３へ− なることになる。

一方、反転情報生成回路１６からのビットパターンと、
第１図の反転制御回路３の出力Ｙとの排他的論理和の結
果が、ＥＸＯＲゲート１７の出力に現われる。つまり、
ＥＸＯＲゲート１アの出力には、反転情報生成回路１５
の出力であるビットパターン（Ｙ＝ｏ）又は、このビッ
トパターンにおけるすべての“１”をパ○”、“０”を
“１”に反転させたビットパターｙ（Ｙ＝１）が現われ
る。

スイッチ１８は、カウンタ１６の出力が“′０″′のと
きは、第１図のＫＸＯＲゲート６の出力を選択し、カウ
ンタ１６の出力が“１”のときはＥＸＯＲゲート１７の
出力を選択するように定める。こうすることにより、ス
イッチ１８の出力には、ポストアンブルの開始点から工
。ビット間に、反転情報生成回路１５の出力、又はそれ
らの反転パターンをそう人できる。

なお、反転情報生成回路１５で生成するピントパターン
として、“１”と“○”の個数の等しいものを選んだの
は、このビットパターンを付加し１４べ一部ても、ブロック内の“１”と“○”の個数差を不変に保
つことができ、ブロックの反転・不反転の根拠を維持で
きるからである。

次に、復号回路について第６図のブロック図を用いて説
明する、第６図の復号回路には３種類の機能がある。第
１の機能は、第４図の復号回路と同様に、同期パターン
を検出した場合には、その同期パターンが反転されたも
のであるか否かを検出し、この検出信号に応じてブロッ
ク化データを復号する機能である。第２の機能は、同期
パターンに誤りがあり、−数回路での検出が不可能な場
合には、同期信号補足回路からの補足同期信号で同期パ
ターンの位置を特定し、この部分の同期パターンが本来
の同期パターンのいずれに近いかを識別することによっ
て、ブロック化データを復号する機能である。第３の機
能は、同期パターンにおける誤りビット数が多い場合に
は、同期パターンを区別することによる復号を中止し、
第６図の回路によりそう人した、反転情報を用いてブロ
ック化データを復号する機能である。

１５１．２ことで、同期パターンのビット数をＳｂ、１ブロツクの
ビット数をＢｂとする。又、反転してい々い同期パター
ンをＳｐ　　、反転した同期パターンをＳｐ　（！：す
る。このとき、第６図におけるシフトレジスタ１９はｓ
ｂ段、−数回路２０はシフトレスタ１９の出力が同期パ
ターンＳｐに一致スルときのみ°“１″を出力する回路
、−数回路２１はシフトレジスタ１９の出力が同期パタ
ーンＳｐ　Ｋ一致するときのみ“１”を出力する回路で
ある。

シフトレジスタ１９、−数回路２０．２１が前記第１の
機能を実現するだめの主たる回路である。

シフトレジスタ２２はｓｂ段、計数回路２３はシフトレ
ジスタ２２の出力と同期パターン３１）（７）一致ビッ
ト数を計数し、保持する回路、比較回路２４は計数回路
２３の出力がＸ以上ならば１°”、Ｘ未満ならば“Ｏ″
を１ブロツクよシ短い期間だけ出力する回路である。な
お、ＸはＨ（Ｓｂ＋１）より小さくない最小の整数であ
ればよい。計数回路２６はシフトレジスタ２２の出力と
同期パターンＳｐの一致ビット数を計数し、保持する回
路、比較回路２６は計数回路２６の出力がＸ以上ならば
“１”、Ｘ未満ならば“○”を１ブロツクより短い期間
だけ出力する回路である。

なお、遅延回路２７、ＯＲゲート２８．２９及び２ブロ
ツク遅延回路３０は、同期パターンの全ヒツトがシフト
レジスタ２２に存在することを示す信号を生成する。遅
延回路２７はシフトレジスタ２２と合わせて、シフトレ
ジスタ１９の出力全１ブロツク遅らせる。したがって、
シフトレジスタ１９に第コ＋１番目のブロックＢ、＋１
の同期パターンの全ビットが存在するとき、シフトレジ
スタ２２にはＢ３や、に先行するブロックＢｊの同期パ
ターンの全ビットが存在する。このとき、ＯＲゲート２
８の出力にはブロックＢ、　　　、Ｂ、　　Ｂ］＋ｉコ
ｌ３−１に対する同期信号の論理和が現われる。つまり、ブロッ
クＢ、＋、の同期パターンに対する一致回路２０．２１
の出力の論理和を示すＯＲゲート２９の出力である同期
信号と、ブロックＢｊの同期パターンに対するＯＲゲー
ト２９の出力を１ブロツク遅延させた、２ブロツク遅延
回路３０の中間量１７へ− 力である同期信号と、ブロックＢ、−１の同期パターン
に対するＯＲゲート２９の出力を２ブロツク遅延させた
２ブロツク遅延回路３０の出力に現われる同期信号であ
る。

したがって、連続する３ブロツク以上の同期パターンに
誤りがある場合を除いて、シフトレジスタ２２内に同期
パターンの全ビットが存在する時点を特定できる。更に
、同期パターンのビット数Ｂｂは多くても６０ビット程
度であり、ビット誤シ率は悪くてもｌＸ１０’　　であ
るから、３ブロツク連続して同期パターンが誤る確率は
極めて小さく、本実施例の実用性を損うことはない。

シフトレジスタ２２、計数回路２３，２５、比較回路２
４，２６、遅延回路２７、ＯＲゲート２８．２９、及び
２ブロツク遅延回路３０が、前記第２の機能を実現する
主たる回路である。

比較回路２４の出力はＲ−８フリツプフロツプ３１のＲ
入力に直結し、比較回路２６の出力はＲ−Ｓフリップフ
ロップ３１のＳ入力に直結する。

Ｒ−Ｓフリップフロップ３１は、そのＲ入力が１８ペー
／゛ “１”のときは出力Ｑ−“Ｏ”、Ｓ入力が“１”のとき
は出力Ｑ−“１”とがる。切換回路３２は比較回路２４
．２６の出力が共に０゛のときのみ“°０”を出力とし
、それ以外は′１′′を出力とする。彦お、切換回路３
２の出力は１ブロツク間保持される。

通常、ランダムエラーが同期パターンに集中して発生す
る確率は極めて低く、同期パターンにおける誤りビット
数は、ランダム誤りの場合せいぜい３ビツトである。し
たがって、比較回路２４゜２６におけるＸの設定値は３
あるいは４で十分である。

一方、ディジクルＶＴＲの場合には、特殊再生時やドロ
ップアウト発生時にバーストエラーが生じる。このバー
ストエラーが、ブロックの先頭で終わっている場合、ブ
ロックの先頭のビットパターン、つまり同期パターンが
あるべき位置には、本来の同期パターンとは著るしく異
なるビットパターンが存在することになる。

先述したように、ランダム誤りが同期パターン１９ヘー
。

に集中して発生する確率は極めて低いので、ブロック内
の同期パターンがあるべき位置に存在するビットパター
ンと、本来の同期パターンが５ビツトも６ビツトも異な
る場合には、バーストエラーが発生したものと見なせる
。このような場合に、このビットパターンが、同期パタ
ーンＳｐ又はＳｐのいずれに近いかを判別することは無
意味である。しだがって、本実施例では、第６図におけ
る比較回路２４．２６の出力が共に“○”になるよう々
同期パターンに対しては、同期パターンからブロック化
データの反転・不反転情報を抽出する操作を行わず、第
５図の回路によってそう人した、工。ビットの反転情報
を取り出して復号する。

このだめの回路が、遅延回路３３、シフトレジスタ３４
、計数回路３６及び比較回路３６である。

遅延回路３３により、ＯＲゲート２８の出力が１”にな
る時点で、工。段のシフトレジスタ３４に工□ビットの
反転・不反転情報がすべて収まるように定める。計数回
路３６はこの時点でのシフトレジスタ３４の内容と、反
転させていないＩｌｎビットの反転・不反転情報のため
のビットパターンとの一致ビット数を計数し保持する。

比較回路３６は、計数回路３７の出力が工ｍ／２　より
小のときは“Ｏ”、工。／２　以上のときは“１”を１
ブロック間出力する。

スイッチ３７は、切換回路３２の出力が“１”のときは
Ｒ−Ｓフリップフロップ３１の出力Ｑを選択し、切換回
路３２の出力が“○”のときは比較回路３６の出力を選
択する。シフトレジスタ２２の出力とスイッチ３７の出
力との排他的論理和を求めるＥＸＯＲゲート３８の出力
には、正しく復号されたブロック化データが得られる。

第７図に、第６図の回路動作に関するタイミングチャー
トを示す。第７図において第ｊ番目のブロックをＢｊ１
ブロックＢｊ　Ｋおけるすべての“１′を“○”　、“
○”を“１”に反転させたブロックをＢｊ　としている
。又、各ブロックは同期パターンＳｐ、データ語群Ｄａ
ｔａ、反転情報工及び、ポストアンブル＊よりなる。な
お、第７図におけるシフトレジスレ１９，２２．３４の
出力は、２１　ベーン各シフトレジスタの最終段の出力波形である。又、第７
図における星印はバーストエラーの影響を受けた部分を
表わす。

第７図より、第６図の回路を用いることによって、同期
パターンに誤りがある場合にも正しく復号できることが
わかる。なお、第７図における破線は外乱によって、検
出できない同期信号を表わし、一点鎖線は不明な値であ
ることを示す。

発明の効果本発明は、記録密度を全く高めることなく、完全なりＣ
フリー符号を非常に簡単で小規模な回路で実現する符号
変換装置であり、ディジタルＶＴＲをはじめ高密度記録
が必要な機器に用いて好適である。

なお、本明細書では特に触れなかったが、情報源により
生成されるデータを、通信路の特性に合致した通信路符
号、たとえばＲｕｎ　−ＬｅｎｇｔｈＬｉｍｉｔｅｄ符
号や、データの統計的性質を利用して、データ語Ａをデ
ータ語Ｂに変換する符号などと併用することにより、更
に大きな効果がある。

２２　ヘ一／また、本発明は２値記録に限らず多値記録にも適用でき
る。

以上示したように、本発明はほとんどすべての記録装置
に適用でき、回路規模の小ささと合わせて、極めて高い
実用性を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はブロック化データの反転・不反転を制御する回
路のブロック図、第２図はブロックの構成図、第３図は
第１図の動作に関するタイミングチャート、第４図は第
１図の回路によって制御されたブロック化データを復号
する回路のブロック図、第６図はブロック化データの反
転・不反転情報をそう入する回路のブロック図、第６図
は、反転・不反転の制御を受けたブロック化データを復
号する回路のブロック図、第７図は第６図の動作に関す
るタイミングチャートである。１．１６・・・・・・カウンタ、２，４・・・・・・保
持回路、３・・・・・反転制御回路、６・・・・・・１
ブロック遅延回路、７．１８．３７・・・・・スイッチ
、８・・・・・・極性反転回路、９・・・・・・加算器
、１０．１９　、２２　、３４・・・・・２３　ベー。シフトレジスタ、１１　．１２，２０．２１・・・・・
・−数回路、１３．３１・・・・・・Ｒ−Ｓフリップフ
ロップ、１６・・・・・・反転情報生成回路、２３，２
５．３５・・・・・・計数回路、２４，２６．３６・・
・・比較回路、２７．３３・・・・・・遅延回路、３０
・・・・・・２ブロック遅延回路、３２・・・・・・切
換回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のデータ語よりなるデータ語群に同期パター
ンを付加して構成したブロックにおけるすべての“１”
を“０”すべての“０”を“１”に反転させる反転手段
と、反転させたか否かの情報を生成する反転情報生成手
段を備えることを特徴とする符号変換装置。
（２）データ語群に付加される同期パターンを複数個生
成する手段と、これらの同期パターンの中から任意の同
期パターンを選択する手段を備えることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の符号変換装置。
（３）受信した同期パターンが、予め定めている複数の
同期パターンのいずれに近いかを判別する手段を備える
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の符号変換
装置。
（４）ブロック化データの反転・不反転に関する情報を
このブロック内にそう入する手段と、この情報を用いて
このブロックを復号する手段を備えることを特徴とする
特許請求の範囲第３項記載の符号変換装置。