JPH01231524A - 8/9符号変換方法 - Google Patents

8/9符号変換方法

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JPH01231524A
JPH01231524A JP5805688A JP5805688A JPH01231524A JP H01231524 A JPH01231524 A JP H01231524A JP 5805688 A JP5805688 A JP 5805688A JP 5805688 A JP5805688 A JP 5805688A JP H01231524 A JPH01231524 A JP H01231524A
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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] この発明は、音声や映像のディジタル処理に適した8/
9符号変換方式に関する。
[従来の技術] CD(コンパクトディス外)プレーヤにより再生される
コンパクトディスクには、信号再生時のトラッキングサ
ーボに適したEFM (8/I 4符号変換)記録が採
用されている。第10図に示した従来の8/I4符号器
1は、CIRCエンコーダ(図示せず)による誤り訂正
を受けた8ビットデータを、変換テーブルに従って■4
ピントデータに変換する8/I4変換回路2を有する。
8ビットデータは、8/14変換回路2だけでなく、ビ
ット変換規則に従う結合ビット候補を発生する結合ビッ
ト候補発生回路3と結合ビット候補のなかから後述のD
SV評価に従って最適結合ビットを決定する結合ビット
決定回路4にも供給され、結合ビット決定回路4にて決
定された最適結合ヒツトを、結合ビット挿入回路5にお
いて8/14変換回路2の出力であるI4ヒツトデータ
間に挿入することにより、17Iビットデータどうしが
結合される。
8/14変換回路2は、反転を示ず”1′と非反転を示
す“0”の214通りの組み合わせパターンのなかから
、[“1”と“I”の間に“0”が2個以上入り、かつ
、“0”の個数か10個以内である−1というヒツト変
換規則に従って選出した2”(256)通りのパターン
を、変換テーブル化して格納したRoM(読み出し専用
メモリ)を有しており、入力された8ビットデータは一
義的に対応するI7Iビットデータに変換される。また
、1/Iヒツトデータに間挿する結合ピノ)・の候補を
発生ずる結合ビット候補発生回路3は、例えば先行する
14ビットデータの最後が“I”で終わり、後続の14
ピツトデータか“1”で始まるような場合に対処できる
よう、相前後する14ビツトデ一タ間に3ヒントの結合
ピノ)・を挿入することで、ヒツト変換規則との整合を
図るものであり、結合しノドとして考えられる4種類の
パターン000゜001.010.+00のなかから、
ヒツト変換規則を犯さないパターンを結合ピント候補と
して結合ビット決定回路4に供給する。結合ヒツト決定
回路4は、結合ヒツト候補発生回路3から供給される結
合ビット候補から、相111j後する14ビットデータ
28ビツトと3ヒツトの結合ビットを合わ且た31ピッ
ト分の信号の直流成分を示ずDSV (Digital
 Sum Variation)を最小にするパターン
を、最適な結合ピッ)・とじて選択するものである。
ところで、ここで扱うDSVとは、14ピノ)・データ
の信号波形の高レベルを」1点、低レベルを一1点とし
、14ヒツトデータの進行とともに累積される合計点数
を表すものであり、DSVの絶対値か小さいほと14ビ
Jトデータの直流成分や低周波成分が少なく、それだけ
コンパクトディスク表面に付いた傷等による影響を受け
にくくなるため、相前後する14ビットデータの最後に
得られるDSVを最小とする結合ビットか、最適結合ビ
ットとして選択される。
[発明が解決しようとする課題] 」−記従来の8/14符号器1は、信号の直ゐ成分を打
ぢ消ずことはできるか、I4ヒツトデータどうしを接続
する結合ヒツトを含めると8ビットデータの変換にかな
りの冗長ヒントが必要であり、このため信号の伝送帯域
を徒に広帯域化してしまうといった課題を抱えており、
また再生信号の時間軸が揺れたときの符号誤りを起こさ
ないための余裕度(ンソタマージン)を表ず検出窓幅T
vが、ヒツト間隔Tに対して047Tと、比較的小さい
等の課題があった。
また、冗長度を4ビット縮め、8/14符号器1の5.
+8Tに対し最大符号反転間隔T maxを32Tに短
縮した8/10符号器は、最小符号反転間隔T min
が0.8Tというように比較的小さいために、どうして
も最高記録周波数が高くなってしまい、記録系の分解能
を高めなければならず、高密度記録にも適さない等の課
題があった。
さらにまた、符号変換に伴う冗長ビットが最小のIヒツ
トで済む8/9符号器は、最小符号反転間隔T min
を僅かにせよ089Tまで拡張できるか、最大符号反転
間隔T maxか20Tとかな′り大であるため、記録
周波数帯域が広帯域化する課題があり、また変換により
得られる9ビットデータのうち、DSVがもっとも小さ
い+1又は−1をとるデータは各126個ずつ計252
個存在するが、直流成分を抑制するためこれらのDSV
最小データを、DSVの極性に応じて2種類の変換テー
ブルに割り当て、DSV積算値を零収束させるよう両変
換テーブルを使い分けるようにした場合でも、2種類の
変換テーブルに分散配置される残り300個の9ビット
データのDSVが、±3゜±5.±7.±9と比較的大
きいため、どうしても変換データのDSV積算値が変動
しやすく、直流成分の突発的な変化か避けられない等の
課題があった。
[課題を解決するための手段] この発明は、上記課題を解決したものであり、8ヒツト
データを9ビットデータに符号変換する8/9符号変換
方式であって、256個の8ピソトデータを、そのうち
の4個を除き、データ個々の直流バランスを示すDSV
の絶対値が1である9ビットデータに変換し、残る4個
についてはDSVの絶対値が3の9ビットデータに変換
する主変換テーブルと、256個の8ビットデータを、
DSVの絶対値が3以上の9ビットデータに変換する副
変換テーブルとを用意し、変換のつど更新されるDSV
積算値が、あらかじめ設定した一定範囲内にあるときは
、主変換テーブルに従って符号変換を実行し、また前記
DSV積算値が前記一定範囲を逸脱したときは、DSV
積算値が零に収束するよう、主副いずれか適当な変換テ
ーブルに従って符号変換を実行することを特徴とするも
のである。
[作用] この発明は、256個の8ビットデータを、そのうちの
4個を除き、データ個々の直流バランスを示すDSVの
絶対値が1である9ビットデータに変換し、残る4個に
ついてはDSVの絶対値が3の9ビットデータに変換す
る主変換テーブルと、256個の8ビットデータを、D
SVの絶対値が3以上の9ビットデータに変換する副変
換テーブルとを用意し、変換のつど更新されるDSV積
算値が、あらかじめ設定した一定範囲内にあるときは、
主変換テーブルに従って符号変換を実行し、また前記D
SV積算値が前記一定範囲を逸脱したときは、DSV積
算値か零に収束するよう、主副いずれか適当な変換テー
ブルに従って符号変換を実行することことにより、DS
V積算値を一定限度枠内に保ったまま、変換信号の直流
成分を打ち消し、RLLC則を満たす高能率符号の生成
を可能にする。
[実施例] 以下、この発明の実施例について、第1図ないし第9図
を参照して説明する。第1図は、この発明の879符号
変換方式を適用した8/9符号器の一実施例を示す回路
構成図、第2図ないし第9図は、いずれも第1図に示し
た8/9符号器の符号変換に用いる変換テーブルを示す
図である。
第1図中、8/9符号器11は、8ビットデー夕を9ビ
ットデータに符号変換するものであり、−の8ビットデ
ータに対して互いに異なる9ビットデータを対応させる
主副一対の変換テーブルを用意し、DSV積算値の零収
束と最大符号反転間隔T maxの上限抑制を考慮しつ
つ、適当なテーブルを選択して符号変換を行う。主変換
テーブルと副変換テーブルは、第2図ないし第9図に示
したように、16進数表現した256個の入力8ピツト
データをアドレスとし、DSVの極性が逆の関係にある
別個の9ビットデータを変換ROM]3に格納したもの
であり、両テーブルとも、前半の8ビットデータ(00
)o〜(7F)Hと後半の8ビットデータ(80)H〜
(FF) Hとで、DSVの極性を逆転させるよう構成
しである。なお、変換データのDSVは、2の補数で表
示され、9ビットデータの上位側に5ビットデータとし
て結合させてテーブル内に格納しである。
実施例では、主変換テーブルの前半では、8ビットデー
タ(00)nと(02)H〜(7F)Hに対し、DSV
が+1の9ビットデータを割り当て。
(01)H,(02)Hの2個の8ビットデータに対し
、DSVが+3の9ビットデータを割り当てである。ま
た、主変換テーブル後半では、8ビットデータ(80)
H〜(PC)uと(FF)Hに対し、DSVが−1の9
ビットデータを割り当て、(FD)H,(FE)Hの2
個の8ビットデータに対し、DSVが−3の9ビットデ
ータを割り当てである。従って、主変換テーブル全体と
しては、256個の8ビットデータのうちの252個を
、DSVが+1すなわち9ビツト中ピツト“1”が4個
又は5個占める252通りの9ビットデータに変換し、
残る4個についてはDSVの絶対値が3の9ビットデー
タに変換することになる。また、DSV絶対値が1の9
ビットデータは、記録再生特性に良い影響を与えるよう
、符号反転回数が多いものほど、入力8ビットデータの
最大値と最小値の中間にあって出現頻度のもっとも高い
データ(7F)H,(80) Hの近くに配置しである
一方、副変換テーブルでは、DSV絶対値が3以上の9
ビットデータを寄せ集めてあり、8ビッ)・データの(
OO) oと(0] ) )lに対し、9ピツ)・デー
タ(000)oと(001) Hを割り当て、8ビット
データの(FE)nと(FP)+(に対し、9ヒツトデ
ータ(IFP、)oと(IFF)uを割り当てである。
また、8ヒツトデータの最大値ど最小値の中間値である
( 7 E ) ++と(80) nを中心に、I) 
S Vの絶対値か小さいものから順に対応させ、さらに
同−D S Vの9ビツトデ一タ群については、符号反
転回数か多いものほど」1記中間値の近くに配置しであ
る。すなわち、副変換テーブル内の9ピソトデークは、
そのDSVにより、↓3.±5.±7.±9のグループ
に分類され、各グループごとに、符号反転回数の多寡に
応じた配置か施される。
ここで、8ヒソ)・データは、まず初段のDフリップフ
〔ノツプ回路12を経て変換ROM+3に送り込まれる
。そして、変換ROM+3内のいずれか一方のテーブル
に従って14ヒツトデータに変換された後、I・“位9
ビットと」二位5ピノ)・及び下位Iヒツトか、それぞ
れ外部出力用の並・直列変換回路14とDSV積算回路
15及びテーブル選択回路16に供給される。DSV積
算回路15は、変換ROMl3の」−位5ヒツト出力に
それまでのDSVを加算することでD S V積算値を
更新する加算回路17ど、この加算回路I7の出力をラ
ッチするDフリツブフロ1プ回路18からなり、現在の
DSV積算値を表すDフリツブフロ1プ回路18の出力
か加算回路17の被加算入力とされる。
加算回路17から得られるDSV積算値は、デープル選
択回路16内に設けた比較括準が+9と−9の比較回路
19.20に供給され、DSV積算値があらかじめ設定
した一定範囲−9〜)9内にあるかどうか判定される。
比較回路19.20の比較結果は、オアゲート回路21
を経てDフリップフロップ回路22に供給され、そこで
ラノヂされる。Dプリン1フ021回路22のラッチ出
力は、実施例の場合、ナントゲート回路23とノアゲー
ト回路24を介して変換ROM13のテーブル選択入端
子に供給され、DSV積算値が−9〜+9の範囲内にあ
る場合は、■〕フリップフロップ回路22のロウレベル
のラッチ出力をもって主変換テーブルの選択が実行され
る。なお、ロウレベル出力を主変換テーブル選択信号よ
するノアゲート回路24は、ナンドゲ−1・回路23の
出力を一力の入力とするとともに、入力8ヒントデータ
の最」1位ヒソ)・とI) S V積算回路15から得
られた1) S V積算値の最1−位ヒy bとの排他
的論理和をとるエクスクル−ノブオアゲート回路25の
出力を他方の人力とする。この場合、入力8ビットデー
タの最上位ピットは、その“0”、“1”が選択テーブ
ルの前半か後半か、ずなわち出力9ヒツトデータのI)
 S Vの正負に対応し、またDSV積算値の最り位ヒ
ノbは、その“0”、“1”がI〕SV積算値のIF負
を示す。
ところて、ナノ)・デーI・回路23には、I) S 
V積算値の範囲を示すデータを出力するDフリップフロ
ップ回路22の外に、1バイ]・クロック前に保持した
ノアケート回路24の出力をもって副変換テーブルの連
続使用を禁11−するDフリップフロップ26と、D 
S V積算値の範1mに関係なく主変換テーブルの選択
を強制し、相前後する2個の9ヒツトデ一タ間で“0”
又は“1”を14ビツト以」二連続させないようにする
2個のナントゲート回路27.28が接続しである。一
方のナントゲート回路27には、入力8ヒツトデータの
各ビットをそれぞれインバータ回路29にて符号反転し
たデータと、1ハイ)・クロック前の出力9ビットデー
タの最下位ヒツトを保持するDフリツブフロ1プ回路3
0のラッチ出力が供給される。このため、入力8ビット
データが(00)+(て、1バイトク[7ノク前の出力
9ピットデータの最下位ビy hが“0”であるとき(
」、ナントゲート回路27のロウレベルの出力により、
必ず主変換テーブルによる符号変換か実行される。また
、他方のナントゲ−l−回路26には、人力8ビットデ
ータの各ヒJ)・と、1バイ)・クロック前の出力9ヒ
ノ)・データの最下位ヒソI・を保持するI〕フリップ
フロップ回路31のラッチ出力が供給される。このため
、人力8ヒノ)・データが(FF)++でIバイI・ク
ロック前の9ヒツトデータの最ド位ピッ)・が“1”て
あるときは、ナントゲート回路26のロウレベル出力に
より、必ず主変換テーブルによる符号変換が実行される
いまここで、仮にDSV積算値が01001すなわち+
9であるときに、8ビットデータとしてアドレス(03
)oに対応する00000011か送られてきたとする
。この場合、ノアゲート回路21.24の出力は、とも
にロウレベルであるため、主変換テーブルによる符号変
換が実行され、アドレス(03)Hに対応するデータ0
0001111+10000が出力される。なお、この
ときの出力データの上位5ビツト00001は、9ヒ゛
ツトデータ+11110000のDSV+]を表してお
り、これがDSV積算回路15内でそれまでのDSV積
算値+9に加算される結果、DS■積算値は+ I O
に変化する。
次に、入力8ビットデータとして(5D)Hが送られて
きたとする。この場合、DSV積算値が+9を越えた時
点で既にノアゲート回路2】の出力がハイレベルに変化
しているため、ナントゲート回路23の出力はロウレベ
ルとなる。一方、エクスクル−シブオアゲート回路25
の出力もロウレベルであるため、最終段のノアゲート回
路24の出力はハイレベルとなり、副変換テーブルが選
択される。このため、DSVが−3の9ビットデータ0
11001000が選択され、DSV積算値は+7と零
個に引き戻されることになる。
なお、(OA) Hに続く入力8ビットデータとして、
(5D)oではなく、(00)Hが送られてきたとする
。この場合、1バイトクロツク前に出力した9ビットデ
ータの最下位ビットが“0”であったため、ナントゲー
ト回路27の出力がハイレベルとなり、ノアゲート回路
24のロウレベル出力を受けた変換ROM13では、D
SV積算値が+9を越えているにも拘わらず、主変換テ
ーブルが選択される。その結果、DSV積算値は十II
と過渡的に零から発散する側に振れることになるが、例
えば副変換テーブルを選択することで、後続の9ビット
データも定まらないうちに、既に“0”が13ビツトも
連続してしまい、14ビツトを越える“O”の連続か避
けられなくなるといった不都合を回避することができる
また、人力8ビットデータ(5D) Hに対して副変換
テーブルを使って符号変換した場合は、次に変換される
8ビットデータのいかんによらず、Dフリップフロラプ
回路26のロウレベルのQ出力が、ナントゲート回路2
3の出力をハイレベルとするため、ノアゲート回路24
の出力はロウレベルであり、必ず主変換テーブルによる
符号変換が実行される。
こうして、次々に送られてくる8ビットデータは、DS
V積算値を零に収束させる方向で9ビットデータに符号
変換されていくわけであるが、入力8ビットデータのビ
ット間隔Tに対し、出力9ビットデータのビット間隔す
なわち最小符号反転間隔T minは、8/9・T(6
0,89T)で表される。そして、てきうる限り短けれ
ばよいとされる最大符号反転間隔T maxは、出力9
ビットデータが111110000.00000000
1と続く最悪のケースを想定することで、13個の“O
′が持続する期間、すなわち13Tmin(−11,6
T)となる。
このように、上記8/9符号器11は、256個の8ビ
ットデータを、そのうちの4個を除き、データ個々の直
流バランスを示すDSVの絶対値が1である9ビットデ
ータに変換し、残る4個についてはDSVの絶対値が3
の9ビットデータに変換する主変換テーブルと、256
個の8ビットデータを、DSVの絶対値が3以上の9ビ
ットデータに変換する副変換テーブルとを用意し、変換
のつど更新されるDSV積算値が、あらかじめ設定した
一定範囲(−9〜+9)内にあるときは、主変換テーブ
ルに従って符号変換を実行し、またDSV積算値が上記
一定範囲を逸脱したときは、DSV積算値が7零に収束
するよう、主副いずれか適当な変換テーブルに従って符
号変換を実行する構成としたから、常用される主変換テ
ーブルから得られる9ビットデータは、そのほとんどが
DSV+1又は−1であり、これにより通常の変換にあ
っては、DSV積算値の変化を十分抑制し、変換データ
の直流成分を緩やかに無比することができ、またI) 
S V積算値が過渡的に−9〜+9の範囲を逸脱したと
きも、主副一対の変換テーブルの選択によりDSV積算
値の発散が防止されるため、9ヒツトデータのDSV積
算値を常に一定限度枠−12〜+12内に制限した上で
、直流成分の極端な変動を抑制することができる。
また、256個の入力8ヒツトデータをアドレスをイ〕
っ変換ROM13に、主副一対の変換テーブルを格納し
、さらに出力9ピノ)・データの読み出しに必要なりS
V積算回路I5やテーブル選択回路16等をイリ加した
ことで、最小符号反転間隔Tm1nが089Tで、最大
符号反転間隔T maxが11.6T、そして検出窓幅
Twか0.89TのRL L C(Run Lengt
h Lim1ted Code)則を満たず9ビットデ
ータを得ることができ、小規模ROMの特徴を活かした
PLA化と回路全体の構成の簡単化を図ることができる
なお、L記実絶倒において、主変換テーブルと副変換テ
ーブルの選択尺度となるDSV積算値の範囲は、−9〜
+9に限定する必要はなく、入力8ビットデータの出現
頻度分布等に合わせ、適宜変更することもできる。
[発明の効果] 以」二説明したように、この発明は、256個の8ビッ
トデータを、そのうちの4個を除き、データ個々の直流
バランスを示ずDSVの絶対値が1である9ヒツトデー
タに変換し、残る4個についてはDSVの絶対値が3の
9ビットデータに変換する主変換テーブルと、256個
の8ビットデータを、DSVの絶対値が3以」−の9ビ
ットデータに変換する副変換テーブルとを用意し、変換
のつと更新されるDSV積算値が、あらかじめ設定した
一定範囲内にあるときは、主変換テーブルに従って符号
変換を実行し、また前記DSV積算値が前記一定範囲を
逸脱したときは、DSV積算値が零に収束するよう、主
副いずれか適当な変換テーブルに従って符号変換を実行
するようにしたから、鹿角される主変換デープルから得
られる9ビットデータは、そのほとんどがI) S V
 −1−1又は−1であり、これにより通常の変換にあ
っては、DSV積算値の変化を十分抑制し、変換データ
の直流成分を緩やかに無比することができ、またDSV
M算値が過渡的に一定範囲を逸脱したときら、主副一対
の変換テーブルの選択によりDSV積算値の発散が防止
されるため、9ビットデータのDSV積算値を一定限度
枠内に制限した」二で、直流成分の極端な変動を抑制す
ることができ、さらにまた256個のアドレスをもつ変
換ROMに、主副−対の変換テーブルを格納し、9ビッ
トデータの読み出しに必要なりSV積算回路やテーブル
選択回路を付加することで、最小符号反転間隔と最大符
号反転間隔がRL L 0則を満たす9ビットデータか
得られるので、小規模ROMの特徴を活かしたP LA
化と回路全体の構成の簡単化を図ることができる等の優
れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の8/9符号変換方式を適用した8
/9符号器の一実施例を示す回路構成図、第2図ないし
第9図は、いずれも第1図に示した8/9符号変換器の
符号変換に用いる変換テーブルを示す図、第10図は、
従来の8/14符号器の一例を示す回路構成図である。 1]、、、8/9符号器、13   変換ROM、+5
.、、DSV積算回路、+6.、、y−プル選択回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 8ビットデータを9ビットデータに符号変換する8/9
    符号変換方式であって、256個の8ビットデータを、
    そのうちの4個を除き、データ個々の直流バランスを示
    すDSVの絶対値が1である9ビットデータに変換し、
    残る4個についてはDSVの絶対値が3の9ビットデー
    タに変換する主変換テーブルと、256個の8ビットデ
    ータを、DSVの絶対値が3以上の9ビットデータに変
    換する副変換テーブルとを用意し、変換のつど更新され
    るDSV積算値が、あらかじめ設定した一定範囲内にあ
    るときは、主変換テーブルに従って符号変換を実行し、
    また前記DSV積算値が前記一定範囲を逸脱したときは
    、DSV積算値が零に収束するよう、主副いずれか適当
    な変換テーブルに従って符号変換を実行することを特徴
    とする8/9符号変換方式。
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