JPS63116525A - 符号変換装置 - Google Patents

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、ディジタル信号の記録に用いて好適なる３値
符号を実現するための符号変換装置に関する。

従来の技術 従来、良く知られている３値符号の一つとして３Ｂ−２
Ｔ符号がある。ｓ　Ｂ　−２Ｔ符号では、３ビット（Ｂ
、、Ｂ２．Ｂ、）（Ｂｉ（ｉ＝１−３）：２値）を、３
１＼′− それぞれが３値をとる２つのシンボル（Ｔ１＋Ｔ２）に
変換することにより得られる。

０．１　　：２進値 Ｍ、Ｚ、Ｐ　：３値レベル ×　　　：無関係な値 第１表に示す３Ｂ−２Ｔ符号を生成するだめの符号変換
テーブルより明らかなように、３ビット（Ｂ１＋　Ｂ２
　ｒ　Ｂ３）　　よりなる８通りのビットパターンに対
し、２シンボル（Ｔ＋　ｌ　Ｔ２　）よりなる９通りの
シンボルパターンのうちから８通りを選んで一対−に対
応させる。このようにすることで、３ビットのビットパ
ターンに対して、２シンボルのシンボルパターンを一意
に決定できる。

１ビットの長さをＴｂとすると、３Ｂ　２Ｔ変換後の１
シンボルの長さＴｓは、 Ｔｓ＝　１．６（＝３／２）Ｔｂ となる。したがって、ビット周波数ｆｂ（−１／Ｔｂ）
に対してシンボル周波数ｆｓ（−１／Ｔｓ）−２／３ｆ
ｂとなり、３Ｂ−２Ｔ符号の周波数帯域はビット周波数
の２／３に減少する。

この結果、３Ｂ−２Ｔ符号においては、雑音電力が減少
するとともにシンボル長Ｔｓもビット長Ｔｂより犬にな
るため、ピークシフトやジッタなどの時間軸変動に対し
ても強くなるという２値打号に対する利点を有している
。

６　ベーン 発明が解決しようとする問題点 以上示したように、３Ｂ−２Ｔ符号は理論的には優れた
符号であるが、次のような重大な問題点のために、高密
度記録には用いられない。

（１）　　セルフクロック機能がない。

（２）直流成分がある。

（３）誤り伝搬が生じる。

セルフクロック機能とは、クロック情報を別に記録する
のではなく、再生信号のレベル変化情報そのものからク
ロックを抽出する機能である。したがって、３　Ｂ−２
７符号のように長期間レベル変化が生じないことが多い
符号にはセルフクロック機能はない。

３Ｂ−２Ｔ符号は直流成分を含むので、ディジタルＶＴ
Ｒにおけるロータリートランスのように、低周波成分を
遮断する特性を有する系を通して情報を伝送する場合に
は、記録および再生波形ともに歪んでしまう。この結果
、再生時のシンボル誤り率は著しく劣化する。

通常、ディジタル画像データは８ビットで表わ６ページ される。したがって、３Ｂ−２Ｔ符号における３ビット
が２つの画像データにまたかることがある。

このような場合、再生時のシンボル誤りが２Ｔ−３Ｂ変
換により３ビットの誤りになり、結果的に２つの画像デ
ータに誤りが及ぶ。

問題点を解決するための手段 本発明は、４ビットのデータ語を保持する第１の保持手
段と、前記保持手段の出力の４ビットを入力とし、この
４ビットに対応するそれぞれが３値をとる３つのシンボ
ルに変換する変換手段と、前記変換手段の出力の３シン
ボルのそれぞれについて第１のレベルを第３のレベルに
反転し、第３のレベルを第１のレベルに反転するレベル
反転手段と、前記変換手段の出力と前記レベル反転手段
の出力を切り換える第１のスイッチと、３値シンボルの
第１のレベルに−１１２のレベルに０゜第３のレベルに
＋１を割り当て、前記変換手段の出力の３シンボルに関
するこのレベル値の和で定義するディスパリティ−を生
成するディスパリティ−生成手段と、前記ディスパリテ
ィ−生成手段７ページ の出力の極性を反転する極性反転手段と、前記ディスパ
リティ−生成手段の出力と前記極性反転手段の出力を切
り換える第２のスイッチと、前記第２のスイッチの出力
を累積加算するための加算器と、前記加算器の出力を保
持する第２の保持手段と、前記ディスパリティ−生成手
段の出力と前記第２の保持手段の出力がともに正または
ともに負の場合にのみ前記第１のスイッチは前記極性反
転手段の出力を選択し、かつ前記第２のスイッチは前記
極性反転手段の出力を選択する切り換え信号を生成する
切り換え信号生成手段と、前記第１のスイッチの出力を
３値波形に変換する波形変換手段を備えることを特徴と
する。

作用 ３つの３値シンボル（Ｔ１　＋　Ｔ２１　Ｔ５　）　　
よりなる３値パターンの組み合わせ数は３３＝２７通り
ある。

したがって、３つの３値シンボルのパターン［２−１６
通りの４ビットパターン（Ｂ１．Ｂ２．Ｂ５゜Ｂ４）に
少なくとも一対一に対応でき、４Ｂ−３Ｔ変換が可能で
ある。したがって、８ピツトよりなる画像データを２つ
の４ビットのデータ語に分割すれば、１シンボル誤りが
２つの画像データの誤りに波及すると言う従来の問題点
を完全に解決できる。さらに、本発明では２７通りある
３シンボルのパターンを組み合わせ、ディスパリティ−
の累積加算値が決して発散させないように、組み合わせ
たシンボルパターンを選択して用いることで直流成分の
ない３値打号を構成でき、しがも２値打号よりも最高周
波数を低くできる。

実施例 それぞれが３値をとる３シンボルよりなるシンボルパタ
ーンの数は３５＝２７通りある。ここで、３値打号にお
ける第１のレベル（２）Ｋ−１１！２のレベ濱Ｚ）に○
、第３のレベル（駒に＋１を割り当てるとき、３シンボ
ルよりなるシンボルパターンの各シンボルに関する前記
レベル和を、そのシンボルパターンのディスパリティ−
と呼ぶ。例えば、（Ｔ１　＋　Ｔ２　ｒ　Ｔ５　）　＝
　（Ｐ＋　Ｌ　Ｐ）なるシンボルパターンのディスパリ
ティ−は（＋１）＋（−１）＋（＋１）＝＋１となる。

９　ベーン このようにシンボルパターンに関するディスパリティ−
を定義するとき、順次記録してゆくシンボルパターンの
ディスパリティ−の累積加算値が発散しなければ、記録
したシンボルパターン系列には、直流成分は含まれない
。逆に言うならば、記録スるシンボルパターンの系列に
おけるディスハリティーの累積加算値を発散しないよう
に制御できれば、直流成分を含まない３値打号を構成で
きる。

本発明では、ディスパリティ−が零のシンボルパターン
は４ビットのデータに一対一に対応させ、ディスパリテ
ィ−が非零のシンボルパターンに関しては、第１のレベ
ル（２）を第３のレベル（Ｐ）に反転し、第３のレベル
（Ｐ）を第１のレベル（２）に反転させて得られるシン
ボルパターン（以降、裏パターンと呼ぶ）と−組にして
４ビットのデーター語に対応させる。例えば、ディスパ
リティ−が−１である（　Ｔ１＋　Ｔ２　＋　Ｔ５　）
　−（Ｐｒ　Ｍｒ　Ｍ）　　なるシンボルパターンは、
その裏パターンであるディスパリティ−が＋１である（
　Ｔ　１ｒ　Ｔ２　＋　Ｔ５　）　−（Ｍｒ　Ｐ＋　Ｐ
）と１　Ｑ　ベーン 組み合わせる。

この結果、既に記録したシンボルパターンのディスパリ
ティ−の累積加算値の極性と逆極性のディスパリティ−
を有するシンボルパターンを選択して記録すれば、ディ
スパリティ−の累積加算値は発散せず、したがって、記
録したシンボル系列には直流成分は含１れない。

ディスハリティ一二〇のシンボルパターンニ関しては、
何の制御を行わなくともディスパリティ−の累積加算値
が発散することはないので、４ビットのデータに一対一
に対応させることができる。

（以下余白） １１　ヘー。

第２表 ＤＰ：ディスパリティ− ×：無関係 第２表に、このような基準で組み合わせたシンボルパタ
ーンの組み合わせを示す。第２表に見られるように、組
み合わせ総数は１６あり、４ビットのデータにもれなく
対応できる。なお、第２表には、ディスパリティー−〇
のシンボルパターンのうち３シンボルすべてが第２のレ
ベル（勾であるシンボルパターンは含まれていない。こ
のようなシンボルパターンが連続すると、セルフクロッ
ク機能が得られなくなるからである。３シンボルすべて
が第１のレベル（８）または、第３のレベル（Ｐ）であ
るシンボルパターンに関しては、ディスパリティ−の累
積加算値の制御により、例えばすべてが第３のレベルの
シンボルパターンが続くことはないので、ことさら除外
する必要は力い。

第２表に示すようにシンボルパターンを組み合わせるこ
とにより、同一シンボルの連続数を有限に保ち、かつ、
ディスパリティ−の累積加算値の発散を防ぐように制御
できる。次に、この１６組のシンボルパターンに対して
、直流成分を除去しつつ４Ｂ−３’ｌ’変換を行うため
の回路構成につい１３ヘーノ で図面を用いて説明する。

図に４Ｂ−３’Ｉ’変換符変換口路のブロック図を示す
。図において、保持回路１は入力の４ビットを保持し、
その出力は符号変換回路２に送られる。

符号変換回路２では入力の４ビットに対応する３シンボ
ルを生成する。

符号変換回路２で生成する各シンボルは、３つのレベル
を互いに区別し得る２ビットで表すものとする。例えば
、第１のレベル（駒を０１．第２のレベル（４を００お
よび１１．第３のレベル（乃を１０に定める。このよう
に３シンボルのシンボルパターンのそれぞれが２ビット
で表わされるので、符号変換回路２は合計６ビット出力
する。

符号変換回路２の並列３シンボル出力はパラレル−シリ
アル変換（Ｐ／Ｓ　）回路３で直列の３シンボルに変換
する。この結果、パラレル−シリアル変換回路３の出力
には、各シンボルのレベルを表す前記２ビットが順次現
れる。

パラレル−シリアル変換回路３の出力は、スイッチ４と
反転回路６にそれぞれ送られる。反転口１４　ベーン 路５はパラレル−シリアル変換回路３の出力の２ビット
のそれぞれの否定を求める回路であり、反転回路６の出
力の２ビットはスイッチ４に送られる〇 一方、符号変換回路２では３シンボルよりなるシンボル
パターンと共にこのシンボルパターンに関するディスパ
リティ−をも生成する。このディスパリティ−の値は、
ディスパリティ−の累積加算値を保持する保持回路６の
出力と併せて、反転制御回路７へ送られる。反転制御回
路７は、ディスパリティ−の累積加算値の極性とディス
パリティ−の極性が等しい時には０．異なる場合には１
となる反転制御信号Ｙを出力する。

スイッチ４は反転制御信号Ｙの値が０のときにはパラレ
ル−シリアル変換回路３の出力を選択し、反転制御信号
Ｙの値が１の時は反転回路５の出力を選択する。同じく
、スイッチ８は反転制御信号Ｙの値が０のときは符号変
換回路２からのディスパリティ−の値を選択し、反転制
御信号Ｙの値が１のときは、符号変換回路２からのディ
スパリテ１６　　ｌ−−： イーの値の極性を反転させる極性反転回路９の出力を選
択する。スイッチ８の出力は、保持回路６の出力と加算
器１０で加算され、３シンボルのシンボルパターンを送
出し終った後に、保持回路６に保持される。

すなわち、反転制御信号Ｙが○のときは、符号変換回路
２の出力に現れるシンボルパターンをそのまま送出する
と共に、このシンボルパターンのディスハリティーもそ
のままディスパリティ−の累積加算値に加える。逆に、
反転制御信号Ｙが１のときは、符号変換回路２の出力に
現れるシンボルパターンの裏パターンを送出するので、
ディスハリティーの累積加算値に加えるディスパリティ
−の値も反転させる。

スイッチ４の出力に現れる、それぞれ２ビットで表わさ
れる３値シンボルは、２値／３値変換回路１１で入力の
２ビットに対応する３値レベルに変換されて記録される
。以」二足したように、本発明は非常に簡単な回路で直
流成分を含まない４Ｂ−３Ｔ実現できる。

発明の効果 本発明は、従来の３値打号に関する、高密度記録への応
用を困難にしていた欠点を除去し、通常用いられる２値
符号よりも高密度記録に適した性能を有する新たな３値
打号を、非常に小さな回路規模で実現することを可能に
した。本発明は、ディジタルＶＴＲのみならず、光ディ
スクやディジタルオーディオ等、記録媒体や記録する信
号を問わず有効であり、実用上の効果は非常に大きい。

なお、本明細書では４Ｂ−３７を例に説明したが、一般
の直流成分を含まない３値打号の構成にも応用できるこ
とは言うまでもない。また、実施例の回路構成は汎用の
論理回路を用いることを前提にしているが、３値論理の
回路でもほとんど同様に実現できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明を実現するための回路構成の一実施例を表わ
すブロック図である。 １．６・・・・・・保持回路、２・・・・・・符号変換
回路、３・・・・・・バラレルーンリアル変換回路、４
，８・・・・・・ス１７　ヘー。 イソチ、６・・・・・・反転回路、７・・・・・・反転
制御回路、９・・・・・・極性反転回路、１ｏ・・・・
・・加算器、１１・・川・２値／３値変換回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ４ビットのデータ語を保持する第１の保持手段と、前記
   保持手段の出力の４ビットを入力とし、この４ビットに
   対応するそれぞれが３値をとる３つのシンボルに変換す
   る変換手段と、前記変換手段の出力の３シンボルのそれ
   ぞれについて第１のレベルを第３のレベルに反転し、第
   ３のレベルを第１のレベルに反転するレベル反転手段と
   、前記変換手段の出力と前記レベル反転手段の出力を切
   り換える第１のスイッチと、３値シンボルの第１のレベ
   ルに−１、第２のレベルに０、第３のレベルに＋１を割
   り当て、前記変換手段の出力の３シンボルに関するこの
   レベル値の和で定義するディスパリティーを生成するデ
   ィスパリティー生成手段と、前記ディスパリティー生成
   手段の出力の極性を反転する極性反転手段と、前記ディ
   スパリティー生成手段の出力と前記極性反転手段の出力
   を切り換える第２のスイッチと、前記第２のスイッチの
   出力を累積加算するための加算器と、前記加算器の出力
   を保持する第２の保持手段と、前記ディスパリティー生
   成手段の出力と前記第２の保持手段の出力がともに正ま
   たはともに負の場合にのみ前記第１のスイッチは前記極
   性反転手段の出力を選択し、かつ前記第２のスイッチは
   前記極性反転手段の出力を選択する切り換え信号を生成
   する切り換え信号生成手段と、前記第１のスイッチの出
   力を３値波形に変換する波形変換手段を備えることを特
   徴とする符号変換装置。