JPH01221920A - 可変長符号変換方法 - 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伝送または記録に適用される
可変長符号変換方法に関するものである。

〔従来の技術〕

ディジタル信号を光ディスク、磁気ディスク等に記録再
生する際に用いられる符号変換方法は、記録の高密度化
に伴い種々の方法が開発されて来た。この符号に要求さ
れる性質として、特に以下の３点が挙げられる。

（１）最小磁化反転間隔Ｔ　ｍ　ｌ　＠記録再生系の帯
域制限の影響を受けに（くするためにはＴ７．は大であ
ることが望ましい。

（２）最大磁化反転間隔Ｔ　Ｉｌｌ　ｍ　ｍセルフクロ
ック機能を得るためにはクロック情報を抽出するために
、Ｔ　ｍ　ａ　ｘは小であることが望ましい。

（３）検出窓幅Ｔ。

再生信号のジッタや波形干渉によるピークシフト等の時
間軸変動に対する余裕度を表わし、大であることが望ま
しい。

（１）、（３）よりＴｍ＋、ｘＴ、が大きいほど良いと
する評価の仕方もある。

ｍビットのデータ語をｎビットの符号語に変換するとき
、符号語中の“１”と“１”の間の“０”のラン数の最
小値をｄ１最大値をｋとすると、これらは次のように表
わされる。

’ｒｍｌｎ　＝　（ｄ＋１）Ｔ。

Ｔｆｆｉ、、＝　（ｋ＋１）　Ｔ。

Ｔ、　　＝　（ｍ／ｎ）Ｔ （Ｔ：データ語の１ビット長） 従来、上記観点から種々の符号変換方法が考案されてお
り、代表的なものとしてＭＦＭ、（２゜７）ＲＬＬが挙
げられる。これらは次のような値を持つ符号変換方法で
ある。尚これ以後、便宜上Ｔで規格化して表わす。

ＭＦＭ Ｔ１１１＝　１．０　　　Ｔ、、１．、＝２．０’ｒ、
＝０．　５　　　　　　Ｔｍｌ＋＋　　ｘ’ｌ’、、＝
Ｑ、　５（２，７）ＲＬＬ Ｔ１．＝１．　５　　　　Ｔ、、、、＝４．　０’ｒ、
＝０．　５　　　　　７１．ｘＴ、＝０．　７５〔発明
が解決しようとしている問題点〕しかしながら、記録の
高密度化が進み、最小磁化反転間隔Ｔ１゜、検出窓幅Ｔ
、あるいはＴ　ｍ　ｌ　ａｘＴ＝のより大きい符号変換
方法が必要になってきた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は最小データ長ｍ＝２、最小符号語長ｎ＝３、符
号語長数ｒ　ｓａｗ　”　４　、変換後の符号”同士を
接続した二進符号語列の“１”と“１”の間の“Ｏ”の
ラン数の最小値ｄ＝１、最大値に＝７なる可変長符号を
実現したものであり、Ｔ、、、、、＝１．３３、Ｔ□、
＝５．３３、Ｔ、＝０．６６７、Ｔｌｓ　ｘＴ、＝０．
８８９という特徴を持つ。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。可変
長符号において符号語として使用できるための条件はｎ
ビットの符号語のパターンを示す図である。第１図にお
いて （１）一つの符号語内で（ｄ、ｋ）制限を満たす。

（２）符号語同士を接続しても（ｄ、ｋ）制限を満たす
。

（３）符号語の境界を正しく判別でき、−意に復号可能
である。

次にこれらの条件を満たす符号語の構成法について述べ
る。但し、説明の都合上（１）を満たす符号語を（ｄ、
ｋ）制限符号語、（１）と（２）を満たす符号語を有効
符号語、（１）、（２）。

（３）全てを満たす符号語をユニークな符号語と呼ぶこ
とにする。

Ｄ、Ｔ、Ｔａｎｇ　ａｎｄ　Ｌ、Ｒ，Ｂａｈｌ、　”Ｂ
ｌｏｃｋ　Ｃｏｄｅｓ　ｆｏｒＣｌａｓｓ　ｏｆ　Ｃｏ
ｎ５ｔｒａｉｎｅｄ　Ｎｏ１ｓｅｌｅｓｓ　Ｃｈａｎｎ
ｅｌｓ”。

Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ、Ｖ
ｏｌ、１７．１９７０によると長さｎビットの（ｄ、ｋ
）制限符号の符号語数Ｎ（ｎ）は次式で求まることが証
明されている。

Ｎ（ｎ）＝ｎ＋１　　　　　　　　（１≦ｎ≦ｄ＋１）
Ｎ（ｎ）＝Ｎ　　（ｎ−１）＋Ｎ　　（ｎ−ｄ−１）（
ｄ　＋　１　＜　、ｎ≦ｋ） Ｎ　（ｎ）　＝　（ｄ　十ｋ　＋　１−　ｎ　）十Ｎ（
ｎ−ｉ−１） （ｋ＜ｎ≦ｄ＋ｋ） Ｎ（ｎ）＝Ｎ　（ｎ−ｉ−１）　　（ｎ＞ｄ十ｋ）但し
、 Ｎ（ｎ）＝Ｏ（ｎｅｏ） Ｎ（０）＝１ とする。

これにより、第１図のｎビットの（ｄ、ｋ）制限符号パ
ターンの総数が計算できる。

また、条件（２）を満たすためにはＬブロックの長さｐ
ＳＲブロックの長さｑが次式を満足すればよい。

ｄＯ≦ｐ≦ｋＯ ｄＯ≦ｑ≦ｋ１ （ｄＯ＋ｄＯ＝ｄ、ｋＯ＋ｋｌ　　＝ｋ）このようにし
て構成された有効符号語は符号語同士の接続によっても
（ｄ、ｋ）制限が破れることはない。

このｎビットの有効符号語はｄｏ　、　　ｄＯ、ｋＯ。

ｋｌを適当に与えてＲブロック及びＬブロックがこの条
件を満たす符号語を（ｄ、ｋ）制限符号から選択するこ
とによって得られる。

次にユニークな符号語の選択剤について説明する。第２
図に示すように２ｎビットの符号語Ａとｎビットの符号
語ＢとＣを接続したものが等しい場合、−意に復号出来
なくなる。従って、このような符号語Ａはユニークな符
号語ではない。一般にｒｎビットのユニークな符号語は
ｒｎビットの有効符号語から、ｒｎビットより小なるユ
ニークな符号語の接続によって得られるｒｎビットの有
効符号語を除くことによって得られる。ｒｎビットの有
効符号語数をＮｒ、ユニークな符号語数をＶｒとすると
、 ｒ＝１の場合は有効符号語が全てユニークな符号語にな
る。符号語数は Ｖｌ　　＝Ｎ１ ｒ＝２の場合は第３図（ａ）に示すようにｎビットのユ
ニークな符号語を接続して得られる２ｎビットの有効符
号語を除く。符号語数は Ｖ２　＝Ｎ２−ＶＩ　ＸＶＩ ｒ＝３の場合は第３図（ｂ）に示すようにｎビット及び
２ｎビットのユニークな符号語の接続によって得られる
３ｎビットの有効符号語を除（。

符号語数は Ｖ３＝Ｎ３−（Ｖｌ”＋Ｖ１　ｘＶ２”＋Ｖ２　ｘＶ１
２）ｒ＝４の場合も同様である。　　　　・ｄＯ＝０、
ｄＯ＝１、ｋＯ＝４、ｋ１＝３の場合について、このよ
うにして求めた符号語を第１表に、符号語数を第２表に
示す。

第　　　１　　　表 （１０１Ｇ）　　００１０１０ （）　　　　　　　　ｏｔｏｏｏｏｏｏｉｏｏ。

第　　　２　　　表 次にこのようにして求められた符号語にデータ語を割り
当てる。

ｒ＝１の場合、データ語は２ビットであるから、必要と
する３ビットのユニークな符号語数（以後、必要語数と
呼ぶ）は４個である。しかし、第２表よりユニークな符
号語は２個しか存在しないため、例えば“００”と“０
１”のみ割り当てる。

符号語は２個不足することになる。

ｒ＝２の場合、ｒ＝１において割り当てられなかった２
個のデータ語“１０”、“１１“のあとに２ビット付加
してできる、４ビットのデータ語８個を６ビットのユニ
ークな符号語に割り当てるが、これは６個しかないため
２個不足する。

ｒ＝３の場合も同様にｒ＝２において割り当てられなか
った２個のデータ語のあとに２ビット付加して得られる
。６ビットのデータ語８個を９ビットのユニークな符号
語に割り当てる。これは６個しかないため２個不足する
。

ｒ＝４において必要語数８個に対し、符号語数が１１個
となりデータ語を全て割り当てることが出来る。第１表
中の括弧内が割り当てられたデータ語の一例である。１
１個から８個を選択する基準として、ここでは平均磁化
反転間隔が小さくなるように符号語中の１”の数の多い
ものから優先して割り当てる。

第４図は本発明の一実施例を実現するための符号化回路
の一例を示す図である。入力データビット列は８ビット
のシフトレジスターに取り込まれ、ラッチ回路に送られ
る。さらに、この８ビットは符号変換回路に送られる。

符号変換回路では、８ビットのうち、先頭から２ｒ（１
≦ｒ≦４）ビットが第１表の２ｒビットのデータ語のい
ずれかに等しいときに、対応する符号語を並直変換回路
へ送る。シリアル変換された符号語はＮＲＺＩ変調回路
に送られ、ＮＲＺＩ変調される。マツチしたデータビッ
ト列のビット数だけ、さらにシフトレジスタにデータ列
を取り込み、同様に繰り返す。

第５図は第４図の符号化回路によって符号化された信号
を復号化するための復号化回路の一例を示したものであ
る。入力符号語ビット列は１２ビットのシフトレジスタ
に取り込まれ、ラッチ回路に送られる。さらに、この１
２ビットは符号逆変換回路に送られる。符号逆変換回路
では１２ビットのうち、先頭から３ｒ（１≦ｒ≦４）ビ
ットが第１表の３ｒビットの符号語のいずれかに等しい
ときに、対応するデータ語を並直変換回路へ送る。但し
、このときは符号語長の長いものから優先してマツチン
グをとってゆく。つまり、最初に１２ビットの符号語か
どうかを調べ、次に９ビットの符号語かどうかを調べ、
最後に３ビットの符号語かどうかを調べる。第１表の符
号語のいずれかに等しければ、対応するデータ語を並直
変換回路へ送る。マツチした符号語のビット数だけ、さ
らにシフトレジスタに符号語ビット列を取り込み、同様
に繰り返す。

〔他の実施例〕

以下のパラメータについてもｒ□、ｘ＝４で符号語が構
成できる。これらは全て同じ特徴を持つ。

（ａ）　ｄＱ＝０、ｄｉ　＝１、ｋ（１＝３、ｋ１＝４
（ｂ）　　ｄｏ＝１、ｄｌ　＝０、ｋＯ＝３、ｋｌ　＝
４（ｃ）ｄＯ＝１、ｄｌ　＝０、ｋＯ＝４、ｋｌ　＝３
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明の可変長符号変換方法は符
号語の始端及び終端における“０”のラン数を制限し、
かつ−意に復号可能な符号語を選択することにより、従
来の（２，７）ＲＬＬ符号に比べてＴＶが１．３３倍、
Ｔｍ１ａ　ＸＴ’Ｗが１．１９倍大きい符号が得られた
。このため、高密度ディジタル記録あるいは高速伝送等
において時間軸変動の影響を減じることができ、実用効
果は非常に高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はｎビットの符号語のパターンを示す図。第２図
は一意に復号不可能な符号語を説明する図。第３図（ａ
）、（ｂ）はユニークでない符号語を説明する図。第４
図は符号化回路のブロック図の一例を示す図。第５図は
復号化回路のブロック図の一例を示す図。 １０．２０はシフトレジスタ １１．２１はラッチ回路 １２は符号変換回路 ２２は符号逆変換回路 １２．２３は並直変換回路 １４はＮＲＺＩ変調回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）最小データ語長を２ビット、最小符号語長を３ビ
   ットとするとき、１≦ｒ≦４なるｒに対して、２ｒビッ
   トのデータ語を３ｒビットの符号語に変換する可変長符
   号変換方法において、変換後の符号語同士の接続によっ
   て生じる２進符号ビット列の“１”と“１”の間の“０
   ”のラン数を１以上７以下に制限するために、ｄ０、ｄ
   １、ｋ０、ｋ１をｄ０＋ｄ１＝１、ｋ０＋ｋ１＝７を満
   たす非負の整数とするとき、１つの符号語の始端の“０
   ”のラン数ｐをｄ０≦ｐ≦ｋ０、終端における“０”の
   ラン数ｑをｄ１≦ｑ≦ｋ１と制限することを特徴とする
   可変長符号変換方法。
2. （２）符号語の中の“１”のラン数の多いものから優先
   してデータ語に割り当てることを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項記載の可変長符号変換方法。