JPS6243271B2

JPS6243271B2 -

Info

Publication number: JPS6243271B2
Application number: JP53029221A
Authority: JP
Inventors: Shozo Nakagawa
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1978-03-16
Filing date: 1978-03-16
Publication date: 1987-09-12
Also published as: JPS54122113A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、入力符号信号に擬似符号信号を加算
して変換した伝送用符号信号を送信し、その伝送
用符号信号を受信して前記擬似符号信号を除去
し、前記入力符号信号を再生するようにした符号
信号伝送方式における送信側の符号信号変換装置
に関するものである。

例えば画像信号をデイジタル化して磁気記録す
る場合など、一般に符号化した情報信号を磁気記
録する場合に適した符号信号記録方式として
NRZI記録方式が知られており、高密度記録に適
した記録方式としてよく用いられている。この符
号信号記録方式は、２値の入力符号信号の“１”
に対しては記録電流を＋から−に、もしくは−か
ら＋に反転させ、入力符号信号の“０”に対して
は記録電流を反転させず、その直前の記録電流を
そのまま保持するようにしたものである。かかる
符号信号記録方式においては、例えば符号化した
画像信号の表わす画像面の広い範囲にわたつて同
一レベルの画像信号が連続する場合など、記録す
べき符号信号の“０”、“１”の一方、多くは
“０”が、比較的長い期間にわたつて連続する場
合には、その期間中、記録電流が、反転すること
なく、連続して同一レベルに保持されることにな
る。一方符号信号の伝送にあたつては、通例、別
にビツト同期信号を伝送することなく、符号化し
た情報信号自体からビツトクロツクのタイミング
情報を抽出してその符号化情報信号の復号に必要
なクロツク信号を再生しているが、上述のよう
に、符号信号を記録している記録電流が比較的長
い期間にわたつて同一レベルに保持されると、少
なくともその期間にはクロツク信号の再生ができ
なくなる。

また、符号信号の表わすパルス列において
“０”、“１”のいずれかが、長い期間にわたつて
連続すれば、そのパルス列よりなる信号は極めて
低い周波数の成分を有していることになるが、か
かる信号の伝送系が低域遮断特性を有しておれば
その極低周波成分が失なわれ、あるいは、たとえ
伝送特性としては極低周波域も保持されていると
しても、SN比の低下や波形ひずみがあれば、か
かる“０”、“１”のいずれかが連続した状態を保
持し得ず、結局、符号誤りを生ずることになる。

上述したNRZI記録方式などにおけるかかる同
一レベル連続に伴う符号誤り発生の欠点を除去す
るためには、従来、符号信号をその４ビツト毎に
１ビツトを付加して、“０”などの同一レベルの
状態が２ビツト以上は連続しない形態にした５ビ
ツト毎の符号信号に変換する、いわゆる４−５変
換方式や、入力符号信号にＭ系列信号発生器から
の既知のパターンを有する擬似ランダムパターン
パルス列をMod2加算、すなわち、法２加算する
ことによつて伝送すべき符号信号をランダム化
し、かかる伝送用符号信号の再生にあたつては、
既知の擬似ランダムパターンパルス列を除去して
もとの入力符号信号に復元するようにする、いわ
ゆるスクランブルドNRZI方式などが用いられて
おり、いずれの方式においても、“０”などの同
一レベルが比較的長い期間にわたつて連続する確
率の低減を図つていた。

しかし、かかる従来の同一レベル連続に伴う符
号誤り発生の防止方式には別の欠点があり、例え
ば、上述した４−５変換方式には、伝送すべき符
号信号の４ビツト毎に１ビツトが付加されるため
に伝送能率が少なくとも4/5に低下するという欠
点があり、また、上述のスクランブルドNRZI方
式には、伝送能率の低下はないが、単にＭ系列の
擬似ランダムパターンパルス列を加算してランダ
ム化しただけでは、なお、かなり長い期間にわた
つて“０”などの同一レベルが連続する確率がか
なり高いという欠点があつた。

本発明の目的は、かかる従来の欠点を除去し、
伝送すべき符号信号に“０”などの同一レベルが
比較的長い期間にわたつて連続する確率を著しく
低下させて符号誤りの発生を防止し、しかも、伝
送能率の低下を伴わないようにした伝送用符号信
号の形態に入力符号信号を変換する符号信号変換
装置を提供することにある。

すなわち、本発明符号信号変換装置は、入力符
号信号に擬似符号信号を加算して変換した伝送用
符号信号を送信し、その伝送用符号信号を受信し
て前記擬似符号信号を除去し、前記入力符号信号
を再生する符号信号伝送方式における送信側の符
号信号変換装置において、一定周期毎に区画した
入力符号信号を供給する入力端子と、既知のパル
スパターンを有する擬似ランダムパターンパルス
を発生させるパルス列発生器と、前記擬似ランダ
ムパターンパルスを遅延させることによつて変換
する変換手段および前記擬似ランダムパターンパ
ルスを反転させることによつて変換する変換手段
を含む、前記擬似ランダムパターンパルスの形態
を変換する複数種類の変換手段を具えて複数種類
の変換出力ランダムパルス列をそれぞれ前記擬似
符号信号として形成する擬似符号信号形成手段
と、前記複数種類の変換出力ランダムパルス列と
前記入力符号信号とをそれぞれ加算することによ
り複数種類の変換出力符号パルス列をそれぞれ発
生させる複数個の第１の排他的論理和回路と、前
記複数種類の変換出力符号パルス列における
“０”および“１”のいずれか一方が連続する個
数をそれぞれ判定してそれぞれの前記変換出力符
号パルス列におけるそれぞれの最大連続個数のう
ち最小値をなす前記変換出力符号パルス列を検出
する連続個数判定回路と、その連続個数判定回路
の判定出力信号に応じ前記複数種類の変換出力ラ
ンダムパルス列から１種類の前記変換出力ランダ
ムパルス列を選択して通過させるスイツチ手段
と、当該選択した１種類の変換出力ランダムパル
ス列と、前記一定周期の期間長に相当する遅延時
間を有する遅延回路を介した前記入力符号信号と
を加算する第２の排他的論理和回路と、当該第２
の排他的論理和回路の加算出力信号に前記選択し
た１種類の変換出力ランダムパルス列を表わす識
別信号を付加した変換出力符号信号を前記伝送用
符号信号として取出す出力端子とを有することを
特徴とするものである。

以下に図面を参照して、実施例につき本発明を
詳細に説明する。

まず、本発明装置により入力符号信号を変換し
たときに得られる変換出力符号信号の構成例を第
１図に示す。

第１図示の変換出力符号信号は、横軸に時間を
とつて信号の構成を順次に示してあり、１ブロツ
クは信号の１区切りの長さを示し、例えば画像信
号の水平走査期間とする。さらに、入力符号信号
の１ブロツク毎に、ブロツク期間のタイミングを
示すための一定のパターンを有する同期信号と、
後述するようにして加算する擬似符号信号として
どのパターンの擬似符号信号を加算したかを示す
標識信号と、入力符号信号自体のデータ信号から
なつている。このデータ信号には、例えばＭ系列
の擬似ランダム信号との排他的論理和をとること
により、その擬似ランダム信号をいわゆるMod2
すなわち法２加算して伝送用の変換出力符号信号
を構成する。なお、入力符号信号の１区切り毎に
そのタイミングを示す同期信号としては、タイミ
ングを示すに好適なパターンが知られており、例
えば、そのパターンの始端もしくは終端の１ビツ
トを“１”にしておくのであるが、第１図示の構
成においては同期信号パターンの終端を“１”に
しておくものとする。

つぎに、入力符号信号に対して上述のような符
号信号の変換を施す本発明符号信号変換装置の構
成例を第２図に示す。第２図示の構成において
は、入力端子１から第１図示の構成における同期
信号とデータ信号とを供給する。なお、第１図示
の構成において付加する標識信号としては、ここ
ではすべてブランクとして“０”にした信号を付
加するものとする。かかる構成の入力符号信号を
１ブロツク遅延回路２と例えば４個の排他的論理
和回路８，９，１０および１１に供給する。一
方、Ｍ系列発生器３は、あらかじめ設定した擬似
ランダムパターンを有するパルス列信号を発生さ
せるように構成したものであり、その擬似ランダ
ムパターン自体はつねに一定とするが、その一定
パターンのパルス列信号をｎビツトシフトレジス
タ４およびインバータ６，７を用いて遅延させ、
あるいは、反転させて原パターンとは異なるパタ
ーンのパルス列信号を形成する。また、それらの
シフトレジスタ４およびインバータ６，７は入力
符号信号の１ブロツク毎の始端、例えば同期信号
によつてそれぞれリセツトし、各ブロツク毎に、
そのブロツクの同期信号に同期して同一パターン
のパルス列信号を繰返して形成し得るようにす
る。

上述したＭ系列発生器３からのパルス列信号が
有する擬似ランダムパターンは、入力符号信号の
１ブロツク毎にループを構成して同一パターンの
始端に戻るように発生器３がリセツトされるよう
にするか、かかる構成の擬似ランダムパターンパ
ルス列信号を用いて例えば４種類のパターンを有
するパルス列信号を形成する。すなわち、第２図
示の構成においては、Ｍ系列発生器３からの擬似
ランダムパターンパルス列信号をそのままスイツ
チSW₁を介して排他的論理和回路８に導き、ま
た、そのパルス列信号をインバータすなわち反転
ゲート６に加えて反転させたものをスイツチSW₂
を介して排他的論理和回路９に導き、さらに、発
生器３からのパルス列信号をｎビツトシフトレジ
スタ４に加えてｎビツト、例えば10ビツトだけ遅
延させたものをスイツチSW₃を介して排他的論理
和回路１０に導き、さらにまた、シフトレジスタ
４からの遅延パルス列信号をインバータすなわち
反転ゲート７に加えて反転させたものをスイツチ
SW₄を介して排他的論理和回路１１に導き、かか
る４種類の互いに異なるパターンを有する擬似ラ
ンダムパターンパルス列信号をそれぞれの排他的
論理和回路により入力符号信号にそれぞれMod2
すなわち法２加算する。このように、擬似ランダ
ムパターンパルス列信号を反転させ、あるいは、
あるビツト数だけ遅延させると、それら変形させ
た各パルス列信号の相互間には相関が全くなくな
り、したがつて、単一種類の擬似ランダムパター
ンを有するパルス列信号のみを用い、そのパルス
列信号に上述のような簡単な変形を施すことによ
つて、全く相関のない４種類の擬似ランダムパタ
ーンパルス列信号が得られるもので、かかる４種
類の擬似ランダムパターンパルス列信号を入力符
号信号にそれぞれMod2加算して変形させ、かか
る４種類の相関を全く欠いた擬似ランダムパター
ンパルス列信号を連続数判定回路５にともに導
く。

第２図示の構成における連続数判定回路５は、
第１図に示すように、入力符号信号の１ブロツク
期間のうち、始端の同期信号の直後から次の同期
信号の終りまでの期間について、入力符号信号に
上述した４種類の擬似ランダムパターンパルス列
信号をMod2加算した各排他的論理和出力信号の
それぞれにおける“０”もしくは“１”、通例、
“０”が連続している個所におけるその連続個数
を計数し、それぞれの論理和出力信号の上述した
期間中において最大の連続個数を検出し、それぞ
れの最大連続個数のうち最小の最大連続個数を有
する論理和出力信号を判定し、その判定出力信号
により切換えスイツチSW₅の切換えを制御して、
かかる最小の最大連続個数を示した種類の擬似ラ
ンダムパターンパルス列信号のみを排他的論理和
回路１２に導き、１ブロツク遅延回路２を介して
導いた１ブロツク期間遅延の入力符号信号に
Mod2すなわち法２の加算を行なう。ここで、擬
似ランダムパターンパルス列信号を加算すべき入
力符号信号を１ブロツク期間分だけ遅延させるの
は、かかる加算に先立つて、上述した最小の最大
連続個数を示す擬似ランダムパターンを判定して
おく必要があるために、その判定に要する時間の
経過に合わせて、その判定結果と同一の加算状態
を再度形成するために、判定を行なつたと同一期
間の入力符号信号に判定結果により選出した擬似
ランダムパターンパルス列信号を、判定時と同一
のタイミングで法２加算する必要があるからであ
る。また、連続数判定回路５においては、上述た
判定結果により選出した擬似ランダムパターンを
表示する識別信号をその判定結果と同時に発生さ
せて、切換スイツチSW₆を介し排他的論理和回路
１２に供給し、前述したように“０”としてブラ
ンクにしておいた入力符号信号の標示信号区間に
その識別信号を挿入する。なお、入力符号信号の
同期信号区間および上述の標示信号区間に対して
はスイツチSW₅を断にして擬似ランダムパターン
パルス列信号が加算されないように制御する。

なお、前述したように、Ｍ系列の擬似ランダム
パターンパルス列信号は、これを反転させたり、
ｎビツト遅延させたりすることにより、擬似ラン
ダムパターン相互間の相関がほとんどなくなり、
したがつて、かかる簡単な変形操作のみにより、
単一の発生器を用いて、それぞれ独立した４個の
Ｍ系列発生器を用いて発生させたと同様の作用効
果が得られるので、符号信号変換装置の構成が著
しく簡単となり、その価格も低廉となる。

また、前述したように入力符号信号における同
期信号のパターンは終端ビツトを“１”にしてあ
るので、同期信号区間を境にした前後の連続個数
判定期間に跨つた部分に“０”が連続した個所が
発生するおそれは全くなくなる。

上述のようにして伝送時の符号信号中において
極力“０”が連続しないようにした本発明の効果
を入力符号信号の１ブロツク長を1024ビツトとし
た場合について第３図に示す。第３図示の特性曲
線は、伝送時の符号信号中において“０”が連続
するビツト数に対する“０”連続発生の確率の関
係を、入力符号信号に何ら変換を施さない場合と
本発明による変換を施した場合とを対比して示し
たものであり、“０”連続の発生確率が10^-7とな
る“０”連続個数が、符号信号に変換を施さない
場合に22.3ビツトであるのに対して、本発明によ
る変換を施した場合には12.2ビツトと著しく低減
している。しかも、第３図示の例における入力符
号信号は、従来の態様ですでにランダム化を施し
た場合も含めて、一般的なランダム信号として本
発明の効果を示したものであるが、例えば符号化
画像信号のように、入力符号信号が、ランダム信
号ではなく、規則性を有しているために、“０”
連続発生の確率が本来著しく高い形態の符号信号
である場合には、本発明の効果は一層顕著とな
る。

なお、本発明による変換出力の伝送用符号信号
には、上述のような擬似ランダムパターンパルス
列の加算を施してあるので、著しくランダム化さ
れており、入力符号信号に、長い期間にわたつて
“０”が連続するために極めて低い周波数の信号
成分が含まれている場合にも、伝送時の変換出力
符号信号からはかかる低周波成分が除去されてい
るので、伝送路に低域遮断特性があつても、その
影響は全く生ぜず、スクランブルドNRZI信号と
同様に忠実な符号信号の伝送を行なうことができ
る。しかし、本発明による符号信号変換における
入力符号信号の１ブロツク長が余りに短かいと、
本発明による符号信号変換の効率が低下し、反対
に、１ブロツク長が余りに長いと、符号信号変換
の効果が削減されるので、入力符号信号を区画す
る１ブロツク長は100〜10000ビツト程度に設定す
るのが実用的に好適である。また、入力符号信号
に加算する擬似符号信号の種類については、上述
した例では４種類とした、加算すべき符号信号は
上述したＭ系列の擬似ランダムパターンのパルス
列に限ることなく、他の擬似ランダムパターンの
パルス列をも用いることができ、さらに、かかる
擬似ランダムパターンの変形の態様も前述例に限
られるものではなく、したがつて、２〜10種類の
範囲で種々の疑似ランダムパターンを有するパル
ス列を加算することにより、上述したと同等以上
の効果を得ることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、例えばデイジタル磁気記録装置について、記
録再生系における低域遮断の影響による符号誤り
を著しく低減させ、特に、再生時におけるクロツ
ク再生を極めて安定に行なうことができるなど、
顕著な効果を挙げることができ、さらに、デイジ
タル磁気記録装置に限らず、一般のデイジタル伝
送系についても、上述したと同様の効果を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による変換出力符号信号の構成
例を示す線図、第２図は本発明符号信号変換装置
の構成例を示すブロツク線図、第３図は本発明の
効果の例を示す特性曲線図である。１……入力端子、２……１ブロツク遅延回路、
３……Ｍ系列発生器、４……ｎビツトシフトレジ
スタ、５……“０”連続数判定回路、６，７……
インバータ（反転ゲート）、８，９，１０，１
１，１２……排他的論理和回路、１３……出力端
子、SW_1〜6……スイツチ。

Claims

【特許請求の範囲】

１入力符号信号に擬似符号信号を加算して変換
した伝送用符号信号を送信し、その伝送用符号信
号を受信して前記擬似符号信号を除去し、前記入
力符号信号を再生する符号信号伝送方式における
送信側の符号信号変換装置において、一定周期毎
に区画した入力符号信号を供給する入力端子と、
既知のパルスパターンを有する擬似ランダムパタ
ーンパルスを発生させるパルス列発生器と、前記
擬似ランダムパターンパルスを遅延させることに
よつて変換する変換手段および前記擬似ランダム
パターンパルスを反転させることによつて変換す
る変換手段を含む、前記擬似ランダムパターンパ
ルスの形態を変換する複数種類の変換手段を具え
て複数種類の変換出力ランダムパルス列をそれぞ
れ前記擬似符号信号として形成する擬似符号信号
形成手段と、前記複数種類の変換出力ランダムパ
ルス列と前記入力符号信号とをそれぞれ加算する
ことにより複数種類の変換出力符号パルス列をそ
れぞれ発生させる複数個の第１の排他的論理和回
路と、前記複数種類の変換出力符号パルス列にお
ける“０”および“１”のいずれか一方が連続す
る個数をそれぞれ判定してそれぞれの前記変換出
力符号パルス列におけるそれぞれの最大連続個数
のうち最小値をなす前記変換出力符号パルス列を
検出する連続個数判定回路と、その連続個数判定
回路の判定出力信号に応じ前記複数種類の変換出
力ランダムパルス列から１種類の前記変換出力ラ
ンダムパルス列を選択して通過させるスイツチ手
段と、当該選択した１種類の変換出力ランダムパ
ルス列と前記一定周期の期間長に相当する遅延時
間を有する遅延回路を介した前記入力符号信号と
を加算する第２の排他的論理和回路と、当該第２
の排他的論理和回路の加算出力信号に前記選択し
た１種類の変換出力ランダムパルス列を表わす識
別信号を付加した変換出力符号信号を前記伝送用
符号信号として取出す出力端子とを有することを
特徴とする符号信号変換装置。