JPS6243269B2

JPS6243269B2 -

Info

Publication number: JPS6243269B2
Application number: JP9544879A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Kawarabayashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1979-07-24
Filing date: 1979-07-24
Publication date: 1987-09-12
Also published as: JPS5619507A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、たとえば磁気記録などに用いられ
るMFM符号化方式（モデイフアイフレケンシ
モデユレーシヨン符号化方式）に関するものであ
る。一般に、MFM符号化方式では、入力されるビ
ツト周期Ｔの１ビツトの２値信号（以下、「入力
データ」という“０”は、ビツト周期Ｔ／２の２
ビツトの２値信号（以下、「符号化出力」とい
う）“11”もしくは“00”と符号化され、同じく
入力される“１”は、“10”もしくは“01”と符
号化される。第１図、第２図はそれぞれ入力が“０”、“１”
の場合の符号化の様子を示すもので、(a)はビツト
周期Ｔの１ビツトの入力波形、ｂおよびｃはビツ
ト周期Ｔ／２の２ビツトの符号化波形を示してい
る。第１図および第２図から分るように、符号化
に際し、入力“０”はそのビツト中央で反転する
ことはなく、入力“１”はそのビツト中央で反転
する。そして、入力が“０”の場合において、これを
“11”と符号化するか“00”とするかは、入力が
印加される直前の符号化出力状態にもとづいて決
定される。つまり、直前の符号化出力状態が
“00”あるいは“01”のときに入力“０”が印加
されると“11”と符号化され、直前の符号化出力
状態が“10”あるいは“11”のとき入力“０”が
印加されると“00”と符号化される。入力が“１”の場合も同様に、直前の符号化出
力状態が“01”あるいは“11”のとき入力“１”
が印加されると“10”と、また“00”あるいは
“10”のとき入力“１”が印加されると“01”と
それぞれ符号化される。以上説明した従来のFMF符号化方式の符号化
規則をまとめると、第１表のようになる。

【表】第３図は上記符号化を具現化する従来のMFM
符号化回路を示すもので、図中、１は入力端子、
２は出力端子、３はフリツプフロツプ回路、４は
NOT回路、５はAND回路、６はOR回路、７は並
列入力−直列出力変換回路である。入力端子１から入力された１ビツトの信号
“０”あるいは“１”は、直前の出力状態を記憶
しているフリツプフロツプ回路３，３からの２ビ
ツトの信号“00”、“01”、“10”、“11”とともに各
回路４〜７で演算処理されて、出力端子２から２
ビツトの信号“11”、“00”あるいは“10”、“01”
が出力される。ところで、従来から知られているように、入力
信号の系列は、次の５つの小系列の組み合せを考
えることができる。 (a) “０”“０” (b) “０”“１”“１”……“１”“０” 連続する“１”の個数は奇数 (c) “０”“１”“１”……“１”“０” 連続する“１”の個数は偶数 (d) “１”“１”“１”……“１”“１” 連続する“１”の個数は奇数 (e) “１”“１”“１”……“１”“１” 連続する“１”の個数は偶数上記入力系列で、(a)の場合は、先に述べた符号
化方式にしたがうと、符号化された出力は“11”
“00”あるいは“00”“11”であり、“０”と
“１”が同数である。(b)の場合も、連続する
“１”の個数が奇数、たとえば３個とすると、符
号化された出力は“11”“10”“01”“10”“00”あ
るいは“00”“01”“10”“01”“11”となり、
“０”と“１”が同数である。(d)および(e)の場合
は、連続する“１”の個数が奇数、偶数にかかわ
らず、符号化出力は“10”“01”“10”“01……あ
るいは“01”“10”“01”“10”……となつて、こ
れも“０”と“１”が同数である。このように、“０”と“１”の数が同数となる
入力系列では、“０”を負電位、“１”を正電位と
して信号を取り扱つたとき、これらが相殺され
て、直流成分を発生することはない。ところが、上記ｃの場合には、連続する“１”
の個数が偶数たとえば４個とすると、最初の
“０”が“00”と符号化されたとき、この小系列
は“00”“01”“10”“01”“10”“00”と符号化さ
れ、また最初の“０”が“11”と符号化されたと
き、この小系列は“11”“10”“01”“10”“01”
“11”と符号化される。つまり、前者の場合は符
号化されたのちの“１”が４個、“０”が８個
で、負電位の直領成分が発生し、また後者の場合
は“１”が８個、“０”が４個で、正電位の直流
成分が発生する。第４図は前者の場合を例にして、負電位の直流
成分が発生した様子を示したものである。このように、従来のMFM符号化方式では、入
力系列によつては、符号化ののちの“０”と
“１”の数の差が累積し、直流成分が発生するこ
とがある。直流成分が発生すると、交流結合でのひずみを
生じたり、低周波領域の信号の抽出が困難にな
る。さらに、上記(c)の小系列が頻繁に入力される
入力系列では、この直流成分が塁積され、不都合
が大きくなる。この発明は、上記従来の欠点を解消するために
なされたもので、特殊な入力系列に対しては従来
の符号化規則を変更し適当に符号化することによ
り、直流成分の発生を抑えることのできる符号化
方式を提供することを目的とする。以下、この発明の一実施例を説明する。第５図はこの発明に係る符号化方式を具現化す
るための符号器のブロツク図である。第５図において、１はビツト周期Ｔの入力が印
加される入力端子、２はビツト周期Ｔ／２の信号
が出力される出力端子、４はNOT回路、５ａ〜
５ｅはAND回路、６はOR回路、８はビツト周期
Ｔ／２で２ビツトの直列入力−並列出力変換回
路、１９は“０”もしくは“１”を記憶するフリ
ツプフロツプ回路、１０はビツト周期Ｔで２ビツ
トの直列入力−並列出力変換回路、１１はMFM
符号化回路、１２は入力系列“０”“１”“１”…
…“１”“１”“０”“ｍ”“ｎ”が印加されたこと
を判別する判別回路である。なお、上記入力系列
で、連続する“１”の個数は偶数であり、“ｍ”
“ｎ”はそれぞれ“０”か“１”である。１３は
幅5Tのパルスを発生するパルス発生回路、１４
はビツト周期Ｔ／２で10ビツトのバツフア回路、
１５はビツト周期Ｔ／２で10ビツトの並列入力−
直列出力変換回路、１６はROMである。つぎに動作を説明する。従来の説明で述べたように、ａ〜ｅの小系列の
うち、ｃの入力系列“０”“１”“１”……“１”
“０”（連続する“１”の個数は偶数）が印加され
たとき、符号化後の“00”“11”の数にアンバラ
ンスが生じ直流成分が発生する。そこで、入力系
列が、“０”“１”“１”……“１”“１”“０”
“ｍ”“ｎ”について着目する。ここで、連続する
“１”の個数は偶数で、“ｍ”“ｎ”はそれぞれ
“０”か“１”である。なお、説明の都合上、こ
の入力系列をcmnとする。第５図の符号器において、入力端子１に印加さ
れる入力系列がcmn以外のときは、これをMFM
符号器１１で、従来と同様、第１表の符号化規則
にもとづいて、“０”は“11”もしくは“00”と
符号化され、“１”は“10”もしくは“01”と符
号化されて、10ビツトバツフア回路１４へ送り出
し、AND回路５ｄが開いているとき、これをそ
のまま出力端子２で出力する。入力系列がcmnのときは、この系列が印加され
たことを判別回路１２で判別し、AND回路５ａ
を開けて“ｍ”“ｎ”を変換器１０へ入力し、こ
の２ビツトと、フリツプフロツプ回路１９に記憶
された１ビツトの計３ビツトにもとづいてROM
１６のアドレスを指定して、このROM１７に記
憶されている内容を変換器１５で出力し、AND
回路５ｄを閉じ、AND回路５ｅを開いて、パル
ス発生器１３による5T時間のあいだに出力端子
２へ出力する。上記フリツプフロツプ回路１９には、小系列
cmnの最後部５ビツト“１”“１”“０”“ｍ”
“ｎ”の直前の１ビツトが２ビツトに符号化され
たとき、その２ビツトのうしろの符号値“１”も
しくは“０”が記憶されている。上記ROM１６は、第３表の左欄に示す入力が
あつたとき、同右欄に示す記憶内容が出力される
ように構成されている。なお、左欄のｍ、ｎは
cmn系列の最後部２ビツトの入力値であり、Ｐは
上記フリツプフロツプ回路１９に記憶された１ビ
ツトの符号値である。

【表】上記パルス発生器１３で発生するパルス幅5T
は、上記cmn系列の最後部５ビツトに対する時間
で、この時間のあいだ、上記ROMの内容がAND
回路５ｅを介して出力端子２に出力される。この結果、入力系列がcmnのとき、つまり、
“０”“１”“１”……“１”“１”“０”“ｍ”
“ｎ”で上記“１”が偶数個連続しているとき、
最後部の５ビツトの入力“１”“１”“０”“ｍ”
“ｎ”に対し、上記“ｍ”“ｎ”が“０”“０”の
場合には“01”“11”“11”“10”“00”あるいは
“10”“00”“00”“01”“11”と符号化され、“ｍ”
“ｎ”が“０”“１”の場合には“01”“11”“11”
“00”“01”あるいは“10”“00”“00”“11”“10”
と符号化され、また、“ｍ”“ｎ”が“１”“０”
の場合には“00”“11”“11”“11”“00”あるいは
“11”“00”“00”“00”“11”と符号化され、さら
に、“ｍ”“ｎ”が“１”“１”の場合には“00”
“11”“11”“10”“01”あるいは“11”“00”“00”
“01”“10”と符号化されることになる。第６図は、cmn系列を、連続する“１”の個数
が４個、“ｍ”、“ｎ”が共に“０”の場合でかつ
最初の入力“０”が“00”と符号化された場合を
例にして符号化された様子を示すものである。図において、Ｃはビツト周期Ｔの入力小系列
cmnを示し、Ｂはそれをパルス波形で示したもの
である。ＤおよびＥはそれぞれ本発明および従来
の符号化をパルス波形で示したもので、波形上部
の数字は“00”又は“11”の累積値を表わしてい
る。つまり、−１は“00”の累積個数が“11”の
累積個数よりも１個多く、＋１は“11”が１個多
いことを表わしている。なお、（）で示した数
字は入力が“10”もしくは“01”と符号化される
ので、“00”や“11”の累積個数に影響をおよぼ
さず、前の累積値に変化がないことを表わしてい
る。これから分るように、従来の符号化方式では最
終の１ビツトの入力“０”を符号化したとき、累
積値が−２、つまり“00”の個数が“11”よりも
２個多く、負の直流成分を発生するが、本発明で
は、累積値が０となり直流成分を発生することが
ない。なお、従来の説明の項で述べたように、(c)系列
以外の入力系列、つまり、(a)、(b)、(d)、(e)の入力
系列では符号化したとき、“00”と“11”の個数
が同数となり、直流成分を発生することはない。第７図は、第６図と同一の入力系列で、最初の
入力“０”が“11”と符号化された場合を示して
おり、この場合は、最終入力“０”を符号化した
とき、従来の符号化方式では累積値が＋２で正の
直流成分が発生するが、本発明では累積値が０で
直流成分を発生することがない。また、これらと同様に、入力系列cmnにおい
て、“ｍ”が“０”、“ｎ”が“１”であるとき、
“ｍ”が“１”で“ｎ”が“０”のとき、“ｍ”
“ｎ”が共に“１”であるとき、さらにcmn系列
の最初の“０”が“00”と符号化されたとき、
“11”と符号化されたとき、いずれの場合でも、
本発明によれば、符号化されたのちに直流成分を
発生することがない。つぎに、符号化の際の“０”から“１”へある
いは“１”から“０”への反転について考察す
る。第６図Ｄを参照して、４番目の入力“１”の中
央で“０”から“１”へ反転し、７番目の入力
“０”の中央で“１”から“０”へ反転してい
る。つまり、このときの反転間隔は、入力のビツト
周期Ｔでみるとその３倍であり、符号化後のビツ
ト周期Ｔ／２でみるとその６倍である。すなわ
ち、反転間隔は3Tである。その反転間隔3Tがあ
らゆるケースの反転間隔のうち最大となる。一方、最小反転間隔は、第６図の例では２番目
と３番目がそうであるように、“１”が２個連続
する入力を符号化する場合など、それら“１”
“１”の両中央で反転するからＴである。ところで、このようにして符号化された信号、
つまりビツト周期Ｔ／２で２ビツトの２値信号
“０”“１”を送信して、受信側でこれを復号する
場合を説明する。第８図はこれに用いられる復号器のブロツク図
である。同図において、１ａは入力端子、２ａは
出力端子、４はNOT回路、５ｆ，５ｇはAND回
路、６はOR回路である。２１はMFM復号化回
路、２２はビツト周期Ｔで５ビツトのバツフア回
路、２３は上記入力系列“０”“１”“１”……
“１”“１”“０”“ｍ”“ｎ”の最終部５ビツトを
符号化して生ずる同一値が５又は６ビツト連続す
る符号化系列を含む符号化系列を検出する検出回
路、２４は幅5Tのパルスを発生するパルス発生
回路、２５はビツト周期Ｔ／２で10ビツトの直列
入力−並列出力変換回路、２６はROM、２７は
ビツト周期Ｔで５ビツトの並列入力−直列出力変
換回路である。第５図の符号器の出力端子２から出力された符
号化信号は、伝送回線を経て、第８図の復号器の
入力端子１ａに印加される。入力端子１ａより入
力するデータ系列は10ビツトの直列入力一並列出
力変換器２５へ入り、検出回路２３で、時間Ｔご
とに、本方式に特有な“０”又は“１”が５ビツ
トあるいは６ビツト連続した符号化信号を含む10
ビツトの符号化信号と一致するか否かをチエツク
し、一致すればその10ビツトを入力としてROM
２６をアクセスし、第４表に示した記憶内容を出
力する。この復号化された５ビツトの信号は、ビ
ツト周期Ｔの信号として出力端子２ａに出力され
る。このときパル発生回路２４から幅5Tのパル
スが出力されているので、パターンが一致したこ
とを検出してから、5Tの間ゲート５ｆを閉じ5g
を開けてROM内容を出力する。

【表】なお、検出回路２３で、一致しないことが検出
されたときは、MFM復号回路２１で復号されて
５ビツトバツフア２２に格納されているデータが
ゲート５ｆを通つて出力端子２へ出力される。このようにして、符号化された信号は、元のと
おり復号される。以上詳述したように、この発明に係る符号化方
式は、特殊な入力系列に対して適当に符号化する
ようにしたので、いかなる入力系列が到来しても
符号化ののちに“11”あるいは“00”が累積され
ることがなく、正又は負の直流成分を発生を防ぐ
ことができる。したがつて、この発明によれば、
光学および磁気記録系において、交流結合でひず
みを生じたり、サーボ信号のような低周波領域で
の信号の抽出が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は入力“０”の符号化を示す図、第２図
は入力“１”の符号化を示す図、第３図は従来の
符号化回路図、第４図は従来の符号化方式が直流
成分が発生する様子を示す図、第５図はこの発明
の符号化方式に用いられる符号器のブロツク図、
第６図および第７図は特殊な入力系列を本発明の
符号化方式によつて符号化する図、第８図は復号
器のブロツク図である。８，１０……直列入力−並列出力変換回路、１
９……フリツプフロツプ回路、１１……MFM符
号化回路、１２……判別回路、１３……パルス発
生回路、１４……バツフア回路、１５……並列入
力−直列出力変換回路、１６……ROM。

Claims

【表】【表】【表】【表】〓データの符号化出力の後側の符号値、〓