JPH02224527A - 情報変換方式 - 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〕 この発明は２値８ビットのディジタル情報を、３値６ボ
ーの符号語に変換する情報変換方式に関する。

〔従来の技術〕

一般に、回転トランスを介して記録される系では、低域
周波数成分を伝送するのが困難なために、できるだけ低
周波の電力スペクトラム成分が小さいＤＣフリーの変調
方式が望ましく、また、検出ウィンド幅Ｔｗ、および最
小磁化反転間隔Ｔ　ｗｉｎが大きく、高密度記録が可能
なことが望ましい、そして、高域成分をなるべく少なく
するため、Ｔ　１ｍ１ｎが大きいことが望まれる。

従来、ＶＴＲのＰＣＭ音声やディジタルオーディオテー
プレコーダ等、高密度記録の変調方式としては、電子通
信学会技術研究報告ＭＲ８６−５７に示された８−１４
変調方式、および特開昭６０−４８６４８号公報に示さ
れた８−１０変調方式があった。

各変調方式のパラメータ比較を表１に示す。

表１ 各符号化方式のパラメータ比較表 前者の８−１４変調方式は、２値レベル（Ｉ（ｉｇｈレ
ベルｒ１」、Ｌｏｗレベル「０」）のデータ列を８ビッ
ト毎に区分した元データ語を、１４ビットの２値レベル
の符号語に変換するもので、変換後の符号語列が、少な
くとも２ビットは同一レベルが連続するよう符号構成さ
れている。その結果、符号列を検出する周期Ｔｗは、元
データ語の周期をＴとした場合、Ｔｘ　　（元データ語
のビット数）／（符号語のビット数）で与えられ，ＢＴ
／１４ζ０．５７Ｔと小さくなるが、最小磁化反転間隔
Ｔ　ａｋｉｎは （８Ｔ／１４）ｘ２−１６”　　。

１４　　ラド　１４Ｔ となり大きくなる。

また、後者の８−１０変調方式は、２値レベルのデータ
列を８ビット毎に区分した元データ語を、１０ビットの
２値レベルの符号語に変換するもので、Ｔｗは８Ｔ／１
０＝０，８Ｔ、Ｔｍ１ｎは（８Ｔ／１０）Ｘ　１−０．
ＢＴとなり、Ｔｗは８−１４変調方式に比べ大きくなる
が、Ｔｍ’ｉｎは小さくなる。

なお、前記２つの変調方式は、いずれも各符号における
Ｃ　Ｄ　Ｓ　（Ｃｏｄｅ　ｗｏｒｄ−Ｄｉｇｉｔａｌ−
５ｕｍの略称）で、Ｈ１ｇｈレベルでｒ＋１」、Ｌｏｗ
レベルで「−１」の電荷が蓄積されるとした場合の符号
語の電荷蓄積量）が規制されており，Ｂ−１４変調方式
の場合はｒＯ，±２．±４．±６」までの符号語であり
，Ｂ−１０変調方式の場合は「０もしくは±２」の符号
語のみが用いられている。

さらに、元データ語と符号語の関係は、ＣＤ５＝０の符
号語は元データ語と１対１で対応づけ、それ以外の符号
語に対しては、ＣＤＳの極性が異なる符号語をペアとし
て、１つの元データ語に対して２つの符号語で対応づけ
ている。

また、符号語の選択は、符号語列の電荷蓄積量Ｄ　Ｓ　
Ｖ　（Ｄｉｇｉｔａｌ−５ｕ＋＋＋−Ｖａｒｉａｔｉｏ
ｎ）をチエツクしておき、元データ語を符号語に変換す
るに際し、ＤＳＶ＞Ｏの場合にはＣＤＳが０または負で
ある符号語を元データ語に対応して出力し、ＤＳＶ＜Ｏ
の場合にはＣＤＳが０または正である符号語を出力し、
ＤＳＶ＝Ｏの場合には元データ語に対応した符号語であ
れば０または士いずれかの符号語を出力するように構成
されている。

その結果、ＤＳＶは有限値となり、直流成分を有しない
ＤＣフリー変調が実現されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の変調方式は以上のように構成されているので、Ｔ
　ｗｉｎを大きくしようとすればＴｗが小さくなり、逆
にＴｗを大きくしようとすればＴ　ｍｉｎが小さくなる
。また、ＤＣフリーを実現するために、１つの元データ
語に対応して２つの符号語を準備する必要があり、さら
に、より高能率な変調方式を実現しようとすれば、元デ
ータ語数に対する符号語数の比を大きくする必要がある
ため、ハードウェアの規模を大きくしなければならない
などの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、Ｔｗを小さくすることなくＴ　ｍｌｎが大ぎ
く確保でき、かつ、ハードウェアの規模を大きくするこ
となくＤＣフリーを実現した情報変換方式を得ることを
目的とする。

（課題を解決するための手段） この発明に係る情報変換方式は、２値レベルの入力ディ
ジタル情報を８ビットごとに区分し、この区分した元デ
ータ語を変換マツプにしたがって３値レベル６ボーの符
号語に変換する方式であつて、上記変換マツプは、各符
号語の電荷蓄積量ＣＤＳがＯ１±１．＋２．±３のいず
れかであってＡ，Ｂ２つのグループに分かれており、Ｃ
ＤＳ＝０の場合のＡ、Ｂグループの各符号語は同一で、
ＣＤＳ≠０の場合のＡ、Ｂグループの各符号語は絶対値
が同じで極性が反対のペアで構成されており、また、各
符号語内の同一レベルが連続する数は３以下であり、さ
らに符号語列の同一レベルが連続する数は４以下となる
ように構成されたものであって、情報変換の際、変換さ
れた符号語列の電荷蓄積量ＤＳＶが有限値内に収まるよ
うに上記変換マツプのＡ、Ｂグループを選択して符号語
に変換するように構成した変換方式である。

〔作用〕

この発明に係る情報変換方式は、変換マツプを、各符号
語のＣＤＳは０．＋１．＋２．±３のいずれかであり、
ＣＤＳ≠０の符号語については絶対値が同じで極性が反
対の符号語をペアとしたＡ，Ｂ２つのグループで構成し
ており、変換された符号語列のＤＳＶが有限値以内とな
るようにＡ、Ｂグループを選択して情報の変換を行って
おり、さらに変換マツプの符号語は、各符号語内の同一
レベルが連続する数は３以下、符号語列の同一レベルが
連続する数は４以下に設定されているので、ＤＣフリー
の変換が行えるとともに、検出ウィンド幅Ｔ胃は１．３
３Ｔ、最小磁化反転間隔Ｔｗｉｎは１．３３Ｔが実現で
きる。

（発明の実施例） 以下、この発明の一実施例を詳細に説明する。

いま、元データ語長を８ビットとした場合、その組合せ
は、２　　＝２５６組となる。これを６ボーの３値レベ
ルの符号語におきかける場合、３　　＝７２９組の中か
ら２５６組に対応した適当な符号を選択すればよい。

なお、ディジタル信号を再生する場合には、再生データ
に同期したクロックを生成する必要があり、一般にＰＬ
Ｌ回路が用いられる。このＰＬＬ回路は、データの状態
が変化する毎、に再生信号と、データ検出用クロックと
の位相情報を検出して再生データに同期したクロックを
生成するものである。したがって、符号語列はできる限
り状態の変化の多いことが望ましい、そこでこの実施例
では、符号語列において、同一状態が最大４までとなる
ように、また各符号語内においては同一状態が最大４で
あり、かつ、符号語が接続される先頭、および後尾では
、最大２まで連続するランレングス制限符号語を選択し
ている。その結果、選択できる符号数は表２の通りにな
る。

表２ ランレングス制限後の符号語数表 表中のＣＤＳは符号語の電荷蓄積値で、３値レベルの「
＋１」レベルを＋１．ｒＯＪレベルを０、ｒ−ＩＪレベ
ルを−１とした場合の先頭ボーから後尾ボーまでの加算
値である。

他方、情報変換後の符号語列において、直流成分を含ま
れないＤＣフリー変調を実現するには、従来の変調方式
と同様に、ＤＳＶを有限値に保つ必要がある。

そこで、この発明において、ＣＤＳ＝０の符号語に対し
、元データ語と１対１で対応づけ、ＣＤ５ｆ、Ｏの符号
語に対しては極性の異なる符号語をペアとして対応づけ
ている。

その結果、表２の符号語数から得られる組み合わせは、 １２δ（ＣＤＳ−０）　＋１０８　（ＣＤＳ−＋１）　
＋　７２　（ＣＤＳ−＋２）＋３６　　（ＣＤＳ−±３
）−３４２組となり、２　　＜３４２であるので、上記
のようなランレングス制限を溝たした状態で３値レベル
のＤＣフリー変調が実現できる。

この実施例の変調方式では、表２に示すランレングス制
限符号語の中から、さらに、符号語内での同一状態の連
続数を３に制限して状態の変化ができるだけ多い符号語
を選択し、第３図（ａ）〜（ｄ）に示す変換マツプで元
データ語と符号数を対応づけている。

なお、表３の変換マツプにおけるＡグループとＢグルー
プの選択はＤＳＶ＝ＯおよびＤ　Ｓ　Ｖ＜０のとき、Ａ
グループの符号語群より元データ語に対応した符号語が
選択され、ＤＳＶ＞Ｏのとき、Ｂグループの符号群より
元データ語に対応した符号語が選択される。

以下、この発明の情報変換方式を適用した一実施例を説
明する。第１図はこの実施例のブロック回路図で、１回
路のみの構成を示している。第２図はこの実施例の各部
の出力データを示す図で、同図（ａ）〜（ｇ）は第１図
中の各部の出力信号ａ〜ｇを示している。

図において、（１）は８ビットの元データ語をラッチす
る８ビットラツチで、シンボルクロックの立上りに同期
して８ビットのパラレルデータａを出力する。（２）は
２値レベルの元データ語を３値レベルの符号語に変換す
るためのプリコーダであり，Ｂビットラツチ（１）の出
力ａが並列に入力される符号器（２１）　、　（２２）
および（２３）と、これらの符号器（２１）　、　（２
２）　、　（２３）から出力される各６ビットのパラレ
ル信号ｄ、ａ、ｆを入力とし、チャンネルクロックに同
期して３ラインのシリアル出力を出す６ビットＰ／Ｓ変
換器（２４）　、　（２５）　、　（２６）とで構成さ
れている。

（３）は演算器で、プリコーダ（２）より出力されるＣ
ＤＳ　（第２図（Ｃ）図示）を加算して符号語列のＤＳ
Ｖを算出し、ＤＳＶ≦０のときは「１」を出力し、ＤＳ
Ｖ＞Ｏのときは「ｏ」を出力する。

（４）　はゲート回路で、第１、第２のアンドゲート回
路（４１）　、　（４２）で構成され、プリコーダ（２
）　より３ラインで入力された２値レベルの信号を３値
レベルの信号に変換するためのゲート信号を作成する。

（５）はドライバ回路で、ゲート回路（４）　から人力
されるゲート信号により、３値レベルに対応して「＋１
」の時は出力端子に電流をはき出し、「Ｏ」の時は電流
を０ＦＦＬ／、「−１」の時は出力端子より電流を引き
込むよう構成されている。

つぎに、この実施例における入力データの変換動作を説
明する。

８ビットラツチ（１）　より出力された８ビットパラレ
ルの元データ語ａは、符号器（２１）　、　（２２）　
、　（２３）に、並列に入力され、符号器（２１）　、
　（２２）　、　（２３）は、３値レベルの符号語に対
応して下記条件で６ビットのパラレル信号ｄ、ｅ、ｆを
出力する。

符号器（２１）は３値しベル信号で「＋１」となるボー
に対してδみ２値レベルでＨｉｇｈレベル「１」の信号
を出力し、その他の場合は「ｏ」を出力する。符号器（
２２）は３値しベル信号で「０」となるボーに対しての
み２値レベルでＬｏｗレベル「０」の信号を出力し、そ
の他の場合は「１」を出力する。符号器（２３）は３値
しベル信号で「−１」となるボーに対してのみ２値レベ
ルでＨ１ｇｈレベル「１」を出力し、その他の場合は「
ｏ」を出力する。

たとえば、第２図に示すように、元データ語がｒ６８　
（ＨＥＸ）Ｊであり、演算器（３）から「１」が出力さ
れ、選択される符号語がＡグループのｒ−１，−１，１
，０，１，ＩＪである場合には，Ｂビットの元データ語
は、符号器（２１）ではｒｏｏｌｏｌｌＪに、符号器（
２２）ではｒｔｔｔ。

１１Ｊ＆：、符号器（２３）ではｒｌ　１００００Ｊ　
＆：プリコーディングされる。これらの６ビットのパラ
レル出力ｄ、ｅ、ｆは６ビットＰ／Ｓ変換器（２４）、
　（２５）　、　（２６）に人力され、シリアル出力に
変換される。この３ラインのシリアル出力はゲート回路
（４）に入力され、ゲート回路（４）の出力はドライバ
（５）に入力されてスイッチングトランジスタＱ１、Ｑ
ｌをＯＮ、またはＯＦＦに設定する。

この設定動作は、３値レベルである入力符号語の１ボー
目の「−１」に対応するゲ、−ト（４１）の２つの入力
のうち一方が「０」レベルであるので、ＱｌはＯＦＦと
なり、ゲート（４２）の２つの入力はともに「１」であ
るので、ＱｌはＯＮとなる。その結果、トランジスタＱ
４はＯＦＦ、Ｑ５はＱｌおよびＱ３がＯＮであるので、
バイアスが与えられてＯＮとなる。したがって、出力ｇ
は出力端子からＱ５に電流が引き込まれて「−１」のレ
ベルとなる。

つぎに、入力符号語の３ボー目の「１」に対応するゲー
ト（４１）の２つの入力はともに「１」であるので、Ｑ
ｌはＯＮとなり、ゲート（４２）の入力は一方がｒＯ」
であるので、ＯＦＦとなる。その結果、Ｑ４はＯＮ％Ｑ
５はＯＦＦとなる。したがって、出力ｇはＱ４から出力
端に電流がはき出され「＋１」のレベルとなる。

つぎに、入力符号語の４ボー目の「０」に対応するゲー
ト回路（４）のゲート入力はすべて「０」となるので、
Ｑｌ、Ｑ２はともにＯＦＦとなりその結果、Ｑ４　、Ｑ
５もともにＯＦＦとなるので出力ｇはｒＯ」レベルとな
る。

以上のようにして，Ｂビットの元データ語ａは６ボーの
３値レベルの符号語ｇに変換される。

つぎに、ＤＣフリーを実現するための動作について説明
する。

第３図（ａ）〜（ｄ）に示した変換マツプからもわかる
ように、ＣＤ５−０の場合の符号語は、グループＡとグ
ループＢの符号語が同一であり、ＣＤＳ≠０の場合の符
号語は、絶対値が同一で、極性が異なる符号語をベアで
用いて、Ａグループに正、Ｂグループに負の符号語をあ
てはめている。

グループＡ、Ｂの選択にあたり、符号器（２１）から出
力される符号語のＣＤＳを演算器（３）が３ビットの情
報語で積算してＤＳＶを求め、その結果、ＤＳＶ≦０で
あれば、演算器（３）は「１」を出力して、つぎの元デ
ータ語を変換する際、符号器（２１）　、　（２２）　
、　（２３）が、グループＡの符号語に対応した６ビッ
トの信号を出力し、また結果がＤＳＶ〉Ｏの場合、演算
器（３）は「Ｏ」を出力し、つぎの元データ語を変換す
る際、符号器（２１）　、　（２２）　、　（２３）が
グループＢの符号語に対応した６ビットの信号を出力す
るように作動する。

たとえば、第２図を参考して前記選択動作を具体的に説
明すると、以下のようになる。

いま、元データ語として「６８」が入力され、直前の符
号語までのＣＤＳは３　（０１１）であり、この３が加
算した演算器出力（３）の出力は「１」であった場合を
考える。

なお、この実施例に用いている符号語のＣＤＳは、ＭＡ
Ｘ±３であるので、符号語端ごとのＤＳＶはＭＡＸが＋
３、ＭＩＮが−３となる。

したがって、ＣＤ５＝３を加算したことによって演算器
（３）の出力が「１」となったということは、ＤＳｖｌ
ＩＩＩＯにほかならない。

よって、元データ語６８はＡグループの「６８」に対応
した符号語が選択され、ＣＤＳには＋　１　（００１）
が出力される。

つぎに、元データ語として「０９」が人力された場合、
演算器（３）の積算値はＤＳＶ＝Ｏ＋１となり、ＤＳＶ
＞Ｏとなるので、演算器（３）の出力は「０」レベルと
なり、各符号器はＢグループの「０９」に対応した符号
語となる信号を出力し、ＣＤＳにｏ　（ｏｏｏ）が出力
される。

また、元データ語ＦＣが入力された場合、演算器（３）
ノ積算値はＤＳＶ−１＋Ｏとなり、ＤＳＶ〉０となるの
で、演算器（３）の出力は「０」レベルとなり、各符号
器はＢグループのＦＣに対応した符号語となる信号を出
力し、ＣＤＳに−３（１１１）が出力される。

さらに、つぎのデータ語が入力された場合、演算器（３
）ノ積算値はＤＳＶ＝１−３とｔｔ　Ｆ）、ＤＳＶ＜Ｏ
となるので、演算器（３）　は「１」レベルを出力し、
各符号器はＡグループのデータ語に対応した符号語とな
る信号を出力する。

以上の変換動作によりＤＳＶは有限となり、ＤＣフリー
変調が実現できる。

なお、上記実施例では符号化の際、ＣＤＳ情報を符号器
より出力したが、これに代えて、変換された符号語から
演算によりＣＤＳ情報を得るように構成してもよい。

〔発明の効果） 以上のように、この発明によれば、２値レベルの入力情
報を８ビットごとに区分して３値レベル６ボーの符号語
に変換するに際し、この変換マツプを、各符号語の電荷
蓄積量ＣＯＳがＯ１±１゜±２．±３のいずれかとなる
ようにするとともに、ＣＤＳ≠０の符号語について絶対
値が同じで、極性が反対のＡ、Ｂ２つのグループをベア
として設け、さらに各符号語内における同一レベルの連
続する数が３以下であり、符号語列における同一レベル
の連続する数が４以下となるように設定するとともに、
変換された符号語のＤＳＶが有限値となるように、上記
Ａ、Ｂグループを選択するようにしたので、ＤＣフリー
の変調が行え、かつ検出、ウィンド幅Ｔｗが１．３３７
で再生データの検出マージンが大きく確保できるととも
に、最小磁化反転間隔Ｔ　ｓｉｎが１．３３７と大きく
とれてスペーシングロスによる出力レベルの変動も生じ
にくいなど、高信頼性を確保した高密度記録が行える情
報変換装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック回路図、第２図
はこの実施例の動作を説明するためのタイミング図、第
３図（ａ）〜（ｄ）はこの実施例の変換マツプを示す図
表である。 （１）・・・８ビットラツチ、（２）・・・プリコーダ
、（３）・・・演算器、（５）・・・ドライバ回路、（
２１）　、　（２２）　。 （２３）・・・符号器、（２４）　、　（２５）　、　
（２Ｂ）・・・６ビットＰ／Ｓ変換器、（４１）　、　
（４２）・・・アンドゲート。 なお、各図中、同一符号は同一　または相当部分を示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２値レベルのディジタル情報を８ビットごとに区
   分した元データ語として３値レベル６ボーの符号語に変
   換マップにしたがつて変換する情報変換方式であつて、
   上記変換マップは、各符号語の電荷蓄積量ＣＤＳが０，
   ±１，±２，±３のいずれかであつてＡ，Ｂ２つのグル
   ープに分れており、ＣＤＳ＝０の場合のＡ，Ｂグループ
   の各符号語は同一で、ＣＤＳ≠０の場合のＡ，Ｂグルー
   プの各符号語は絶対値は同じで極性が反対のペアで構成
   されており、また各符号語内の同一レベルが連続する数
   は３以下であり、さらに符号語列の同一レベルが連続す
   る数は４以下となるように構成されたものであつて、情
   報変換の際、変換された符号語列の電荷蓄積量ＤＳＶが
   有限値内に収まるように上記Ａ，Ｂグループを選択して
   符号語に変換するように構成してなる情報変換方式。