JPS634269B2 - - Google Patents

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JPS634269B2
JPS634269B2 JP12445980A JP12445980A JPS634269B2 JP S634269 B2 JPS634269 B2 JP S634269B2 JP 12445980 A JP12445980 A JP 12445980A JP 12445980 A JP12445980 A JP 12445980A JP S634269 B2 JPS634269 B2 JP S634269B2
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Teruo Furukawa
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to DE8181902455T priority patent/DE3175686D1/de
Priority to EP81902455A priority patent/EP0059224B1/en
Priority to US06/355,559 priority patent/US4496934A/en
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Publication of JPS5750309A publication Critical patent/JPS5750309A/ja
Publication of JPS634269B2 publication Critical patent/JPS634269B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/14Digital recording or reproducing using self-clocking codes
    • G11B20/1403Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels
    • G11B20/1423Code representation depending on subsequent bits, e.g. delay modulation, double density code, Miller code
    • G11B20/1426Code representation depending on subsequent bits, e.g. delay modulation, double density code, Miller code conversion to or from block codes or representations thereof

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、2進データを磁気テープ又は、磁
気デイスクのような、記録媒体に記録するに際
し、原2進データ系列を、記録に適した2進符号
系列に変換する2進データの符号化方式に関す
る。 従来から、磁気テープ又は、磁気デイスクのよ
うな、記録媒体に、2進データを記録するに際
し、記録密度を向上させる為に種々の符号化方式
が提案され、実用化されている。 第1図は、従来の符号化方式の1例の説明図
で、第1図aは、元の2進データ系列のビツトパ
ターンの1例を示し、数字0、1はビツトの論理
「0」、「1」を表し、T0は、ビツト間隔を示す。
同図b及びdは、従来の符号化方式の1例で、同
図bは、MFM方式(Modified FM方式)と言
われ、同図dは、3PM方式(3Position
Modulatiom)と言われている。各方式の適用機
種の例として、MFM方式は、IBM社製磁気デイ
スク装置3330,3340,3350等に使用
されており、3PM方式は、ユニバツク社製磁気
デイスク装置8434に使用されている。各方式
のアルゴリズムは、MFM方式では、元のデータ
「1」、「0」に対応して、「01」、「X0」に変換す
る。但し「X」は、変換後の符号化系列におい
て、Xの直前の符号ビツトの補数論理(1→0、
0→1)となる。又は3PM方式のアルゴリズム
は、第1表に示した如く、元のデータを3ビツト
単位に分離し、6ビツトのコードに変換する。
【表】 なお、各符号化方式にて変換された符号系列
は、「1」のビツトで磁化反転を起こし、「0」の
ビツトでは磁化反転を起こさせない信号になる様
に記録電流が、作成され、前記記録媒体に記録さ
れる。第1図c,eは、MFM方式同図b、3PM
方式同図dにより符号化された符号系列の記録電
流の波形(NRZI信号)である。 一般に磁気媒体への記録においては、 (イ) 磁化反転間隔(記録波長)が短かくなると、
前後の磁化反転による磁気遷移は、互いに干渉
を受け、再生信号を復号時、誤りを生じる原因
となる。 (ロ) 記録波長に対しての再生時の復調位相余裕
(TW)(後述)が小さい場合も、同上の誤りを
生じやすくなる。 (ハ) 再生信号より作成される復調用クロツク信号
の周期に比して、記録波長が大きいと、同上ク
ロツクが正確に再生信号より作成できなくな
り、同上の誤りを生じやすくなる。 (ニ) 磁化反転間隔の最大値と最小値の比が大きく
なると、再生信号の波形干渉(パターンピーク
シフトと称している。)が大きくなり、同上の
誤りを生じやすくなる。 この為、一般の符号化方式においては、上記
(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)の4項目を含めた能力を示すパ

メータとして、以下の変数が与えられる。今、あ
る符号化方式において、mビツトの2進データ系
列がn(n≧m)ビツトの2進符号系列に変換さ
れ、変換後の符号系列のなかから、任意に選択し
た符号「1」と、つぎに現われる符号「1」の間
の符号「0」の数の最小値をd、最大値をkとす
ると、 Tmin(最小磁化反転間隔)=m/n(d+1)T0 ……(1) Tmax(最大磁化反転間隔)=m/n(k+1)T0 ……(2) CLK(復調用クロツク周期)=m/nT0 ……(3) TW(復調位相余裕)=m/nT0 ……(4) 但し、T0は元データ周期 で与えられる。それ故、以上の説明より、(1)式及
び(4)式の値はより大きい事が望ましく、(前記説
明(イ)項及び(ロ)項より)、又、復調クロツク周期
((3)式)と、下記の最大磁化反転間隔の比((5)式)
及び、最大及び最小磁化反転間隔の比((6)式)
は、より小さい事が望ましい。 Tmax/CLK={m/n(k+1)T0/m/nT0}=(k
+1) ……(5) Tmax/Tmin={m/n(k+1)T0/m/n(d+1)
T0} =k+1/d+1 ……(6) 以上のパラメータを前記MFM、3PM符号化方
式及び、この発明に係る符号化方式について、第
2表に示した。
【表】 この発明に係る符号化方式は、第2表に示した
如く、最小磁化反転間隔がMFM方式より優れ、
再生信号からの復調用クロツク作成能力(最大磁
化反転周期/復調クロツク周期)及び、再生波形
の波形非干渉能力(最大磁化反転間隔/最小磁化
反転間隔)が3PM方式より優れた性質をもつて
いる。 以下本発明を詳細に説明する。 第3表及び第4表は、本発明の符号化方式の変
換アルゴリズムの具体例である。変換アルゴリズ
ムは、元データをまず、2ビツトごとに分離し、
分離された2ビツトデータを第3表又は、第4表
の規則に従い、4ビツトの符号に変換する。以上
の変換アルゴリズムにより変換されたコード列を
観察すると、パラメータm/n=2/4=0.5で
ある故、TW=0.5T0である。
【表】
【表】 但し En;元データ列で、変換される2ビツトデータ
のnビツト前のデータ Ln;元データ列で、変換される2ビツトデータ
のnビツト後のデータ Y;変換されたコード列でYコード列の直前の2
ビツトの論理和の補数論理。
【表】
【表】 又、d、kを与える変換時のパターンとして
は、
【表】

変換コード・・「0010」「0100」「0000」「
0010」・・ となり、k=8となる。
故にd=2、k=8で与えられ、パラメータ能
力として、第2表を満足することが理解される。 次に、第3表で示された変換をなすアルゴリズ
ムに関して、その変換の規則性について、考察す
る。(第4表は、第3表の一部修正された変換で
あり、具体的には、第3表と同じである。) 規則性は、まず、元データを2ビツトごとに分
離し、第5表の変換アルゴリズム表に従い、変換
する。
【表】 但し Y;変換されたコード列の直前の2ビツトの論理
和の補数論理
【表】 第5表における基本変換表のアルゴリズムより
理解されることは、変換される元データのパター
ン“「10」「00」”を除く変換においては、d=2、
k=7以内を満足する事がわかる。この為“「10」
「00」”パターンが発生した場合には、第3表及
び、第4表に示された如く、第5表の基本変換ア
ルゴリズムを修正した変換方法とすることによ
り、すべてのパターンの変換において、d=2、
k=8を満足する様にしている。 第2図は、この発明に係る符号化方式を実現す
る符号化回路の一具体例のブロツク図、第3図
は、そのタイミングチヤートである。第2図に於
いて、元データは、入力端子1に入力される。
又、元データクロツクの2倍のクロツク(第3図
b)は、入力端子2に入力され、1/2分周器4及
び5により1/2分周及び1/4分周された信号(第3
図c及びd)になる。入力データは、シフトレジ
スタ(シリアル1N、パラレルOUT)6により、
それぞれ1ビツトずつ遅延され、データ出力Q7
〜Q0に出力される。この時のQ2信号を第3図a
とする。データ出力Q7〜Q0は、第6表に示され
たアルゴリズムをもつROM(Read on Memory
例えば、TI社のSN74S471N等)の入力端子a0
a7に入力され、符号変換された出力信号が、出力
端子D0〜D3に得られる。
【表】 但し、 Z;「A4A5」≠「00」AND「A4A5A6A7」≠
「1000」を満足するA4〜A7アドレスのすべて。 R;「A4A5A6A7」≠「1000」を満足する「A4
A7アドレスのすべて、 アドレス部で斜線部は、アドレス指定なし、
(任意の値をもつ。) この4ビツトの出力は、シフトレジスタ(パラ
レル1N、シリアルOUT)8のプリセツト端子H
〜Eに入力され、変換される2ビツトデータごと
に、同期のとれたタイミング信号d(第3図d)
により、プリセツト信号、をラツチし、出力クロ
ツクb(第3図b)により、変換された4ビツト
符号を、シリアル信号eとして出力端子9に出力
(出力信号は第3図l)する。なお分周器4及び
5は、変換されるデータの2ビツト同期を正しく
する必要のため元データ列の所定ビツト長毎に挿
入されているデータ同期信号等の同期検出信号
(入力端子3に入力されている。)により、極性が
セツトされている。 この操作により、第3図aに示した元データの
パターン(11010001)は、第3図lに示した符号
パターン(1000001001000010)に変換される事が
理解されよう。 次にこの発明によつて符号化された信号の復号
化を実現する具体例のブロツク図を第4図に、そ
の説明用タイミングチヤート図を第5図に示す。
まず、変換されたコード列b(=l)が入力端子
10に第5図gに示したコード列bより作成され
これに同期したクロツクgが入力端子11に入
る。 次に符号化時と同様クロツクgは、1/2分周器
17及び18により1/2分周及び1/4分周される
(第5図i及びg)又、入力信号bは、シフトレ
ジスタ(シリアルINパラレルOUT)13によ
り、1ビツトずつ遅延された信号となり、パラレ
ルOUT端子Q12〜Q0に出力される。(遅延量の大
きい出力端子をQ0以下Q1……Q12(遅延量小))、
いまQ6端子の信号に第5図bに示す信号fが出
力されているとする。一方Q0端子へQ3端子の信
号は、論理和(OR)ゲート15により論理和信
号となり、ROM16(T1社SN74S471等)の入
力アドレスA0に入力される。又、Q4〜Q9端子の
信号は、同様アドレスA1〜A6に入力され、Q10
Q12端子の出力は、同上ORゲート14により論
理和信号として、アドレスA7に入力される。
ROM16は、本発明に係る符号化方式の復号用
変換アルゴリズムをもつており、その変換アルゴ
リズムを、第7表に示している。
【表】 復号アルゴリズムは、変換された符号系列の、
復号用4ビツト符号(アドレスA3〜A6で指定さ
れる。)を、前後の符号パターン(アドレスA0
A1,A2,A7で指定される。)の条件に従つて、
2ビツトの元データに復号するアルゴリズムを持
つている。復号パターンは、D0,D1端子に出力
される。この復調用ROMのアルゴリズムは、変
換される4ビツト符号(A3〜A6アドレスで指定
されている。)のうち、特定の2種類のアドレス
パターン(「A1〜A4」=「0000」及び「A1〜A4」=
「0100」)の時のみ、前後の符号パターン(A0
はA5,A6アドレスで指定されている。)のアルゴ
リズムにより出力パターンが変化している。復号
出力信号は、シフトレジスタ(パラレルIN、シ
リアルOUT)19のプリセツト入力となる。一
方、分周器17及び18は、変換符号系列内の同
期パターンを検出することにより、得られる同期
信号h(入力端子12に入力されている。第5図
h)により、復号用4ビツト符号の同期がとら
れ、分周器出力(第5図j)信号jが発生してい
る。この信号jにより、シフトレジスタ19は、
そのプリセツト入力信号(入力端子H,Gの信
号)をラツチし、分周器17の出力信号i(復調
データのクロツクとなる。)により、復調シリア
ルデータKとして、出力端子20に出力される。
この様子を第5図のタイムチヤートで説明する
と、入力コードbの(1000001001000010)パター
ンは、復号データkで(11010001)に復号されて
いることが理解されよう。 以上述べた如く、この発明の符号化及びその復
号化方式は、第2表の如く、他の従来の変調方式
に比較して、高密度磁気記録方式として、優れた
能力をもち、ハードウエアーの構成も、非常に簡
単となるので、その実用的価値は、非常に大き
い。 この発明は、2進データ列を2ビツト毎に分離
し、該分離された2ビツトのデータパターンを4
ビツトパターンに変換するに際し、該分離された
2ビツトパターンに連続する前後4ビツト以内の
パターンに応じて一意的な変換を行うことによ
り、該変換された符号列内の任意の符号「1」と
つぎに現われる符号「1」との間に、2個以上、
8個以下の符号「0」が存在する符号系列を構成
することができ、復号時に、誤りの発生を少くす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のMFM方式、3PM方式の符号
化方式の説明図、第2図は、この発明に係る符号
化方式を適用させる一実施例のブロツク図、第3
図はそのタイミング図、第4図は、この発明に係
る符号化方式の復号化のための一実施例のブロツ
ク図、第5図はそのタイミング図である。 図において、2,11はクロツク入力端子、
1,10はデータ入力端子、3,12は同期信号
入力端子、6,8,13,19は、シフトレジス
タ、4,5,17,18は1/2分周器、7,16
は、ROM、9,20はデータ出力端子、21
は、クロツク出力端子である。なお、図中、同一
符号は、それぞれ同一又は、相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 2進データ列を、2ビツト毎に分離し、該分
    離された2ビツトデータのパターンを、4ビツト
    で構成される符号に変換するに際し、該2ビツト
    データに連続する前2ビツト後4ビツトのデータ
    のパターンを検知し、該検知された信号を利用し
    て、該2ビツトデータを、4ビツト符号に変換
    し、該変換された符号列内の任意の符号「1」と
    つぎに現われる符号「1」との間に、2個以上、
    8個以下の符号「0」が存在する符号列を構成す
    るようにし、2ビツトデータを、4ビツト符号に
    変換するアルゴリズムを、下記S1変換表のアル
    ゴリズムによる事を特徴とする2進データの符号
    化方式。 【表】 【表】 但し、 A〜D;2ビツトパターンで構成される4種
    類のパターンをA、B、C、Dで示す。 Y;変換されたコード列で、コード「Y」の
    直前の2ビツトのコードの論理和の補数論理 【表】 En;元データ列において、変換される2ビ
    ツトデータのnビツト前のデータビツト Ln;元データ列において、変換される2ビ
    ツトデータのnビツト後のデータビツト 2 2進データ列を、2ビツト毎に分離し、該分
    離された2ビツトデータのパターンを、4ビツト
    で構成される符号に変換するに際し、該2ビツト
    データに連続する前後4ビツトのデータのパター
    ンを検知し、該検知された信号を利用して、該2
    ビツトデータを、4ビツト符号に変換し、該変換
    された符号列内の任意の符号「1」とつぎに現わ
    れる符号「1」との間に、2個以上、8個以下の
    符号「0」が存在する符号列を構成するように
    し、2ビツトデータを、4ビツト符号に変換する
    アルゴリズムを、下記S2変換表のアルゴリズム
    による事を特徴とする2進データの符号化方式。 【表】 但し、 A〜D;2ビツトパターンで構成される4種
    類のパターンをA、B、C、Dで示す。 Y;変換されたコード列で、コード「Y」の
    直前の2ビツトのコードの論理和の補数論理 【表】 En;元データ列において、変換される2ビ
    ツトデータのnビツト前のデータビツト Ln;元データ列において、変換される2ビ
    ツトデータのnビツト後のデータビツト
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