JPH0429261B2 - - Google Patents
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- JPH0429261B2 JPH0429261B2 JP63244711A JP24471188A JPH0429261B2 JP H0429261 B2 JPH0429261 B2 JP H0429261B2 JP 63244711 A JP63244711 A JP 63244711A JP 24471188 A JP24471188 A JP 24471188A JP H0429261 B2 JPH0429261 B2 JP H0429261B2
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- recording
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/14—Digital recording or reproducing using self-clocking codes
- G11B20/1403—Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels
- G11B20/1423—Code representation depending on subsequent bits, e.g. delay modulation, double density code, Miller code
- G11B20/1426—Code 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)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ 産業上の利用分野
本発明は、所定の特性を持つデータ記録コー
ド、特にデータの光学式記録及び関連サーボシス
テムへの干渉を最小にするためのランレングス
（実行長）制限（ｄ，ｋ）コードに関するもので
ある。 Ｂ 従来技術 ２進情報をその元来の形態で記録するのは問題
がある。その原因は、通信チヤネルに類似してお
り且つ記憶されたデータを記録し検索するための
回路を含む記録チヤネルの性質にある。チヤネル
は、帯域幅、ノイズ、並びにその他のチヤネルパ
ラメータに依存するチヤネル容量と呼ばれる割合
でデータを送信し受信する（記録し検索する）こ
とができる。 以下でチヤネルと呼ぶ記録チヤネルは、通信チ
ヤネルと同じ種類の特性を持つ。例えば、磁気記
録装置は、磁気媒体を用いて直流信号を記録した
り再生したりすることができないため、低周波限
界を持つ。これに対し、光学式記録装置は直流信
号を読み書きする能力を持つているが、しかし、
信号を増幅するために交流結合増幅器を使うのが
普通である。何故ならば、交流結合増幅器は直流
結合増幅器よりも単純な電気回路構成でもつて、
より大きな利得をもたらすためである。かくて、
増幅器における交流結合のために、光学式文字読
取装置も低周波限界を持つ。 大抵のデータ記録においてタイミング信号はデ
ータと同じチヤネルから得られ、フイルター、特
別な論理回路その他によつて抽出される。光学式
記録において、レンズ機構を最適な焦点に保ち且
つヘツドを希望するデータトラツク上に適切に置
くために用いられるサーボ信号は低周波信号であ
る。低周波数スペクトルパワーを含むデータはサ
ーボ信号と干渉する。 チヤネルの伝達特性にマツチするスペクトル密
度を持つデータを記録することはよく知られてい
る。これは時々、一定の特性を持つデータ列につ
いて平均より高いエラー率をもたらすことがある
が、しかしチヤネルがより高い容量で機能するこ
とを可能にする。データ記録のためのいくつかの
コード体系は次の文献に説明されている。 １ K.A.イミンク著、「光学式読出しを持つデイ
ジタル・オーデイオ・デイスクのための変調シ
ステム（Modulation Systemsfor Digital
Audio Disks with Optical Readout）」、
Proc.IEEE Int.Conf.on Acoustics，Speech
and Signal Process−ing（アトランタ、1981
年）、587−589頁。 ２ A.M.ペーテル著、「磁気記録のためのゼロ変
調符号づけ（Zero Modulation Encod−ing
for Magnetic Recording）」、IBMJ.Res.and
Dev.、第19巻第４号（1975年７月）、366−378
頁。 ３ J.C.マリンソン、J.W.ミラー著、「デイジタ
ル磁気記録のための最適のコード（Optimal
Codes for Digital MagneticRecording）」、
The Radio and ElectronicEngineer、第47巻
第４号（1977年４月）、172−176頁。 ４ G.L.ピーロボ著、「ゼロ周波数にいけるゼロ
スペクトル密度のためのコード（Codes for
Zero Spectral Density atZero Frequency）」、
IEEE Trans.Info.Th、IT−30巻第22号（1984
年３月）、435−439頁。 ５ R.アドラー、D.カツパースミス、M.ハスナ
ー著、「ブロツクコードをスライドするための
アルゴリズム（Algorithms for Sliding
Block Codes）」、IEEE Trans.Info.Th.、IT−
29巻第１号（1983年１月）、５−22頁。 上記文献は、先駆ビツトと異なる各被記録ビツ
トについて媒体上にビツトを遷移、即ち電圧準位
の変化によつて記録するノン・リターン・ツー・
ゼロ（NRZ）コードの如き記録技術を説明して
いる。文献(3)において、上記の如き記録技術は
NRZ（LEVEL）又はNRZ（Ｌ）として説明され
ている。一方、NRZ（MARK）又はNRZ（Ｍ）
は、２進数１がデータ間隔（ビツトセル）の中央
の遷移として記録され、２進数の０が無視される
記録技術がある。（ビツトセル即ちデータ間隔は、
各ビツトにに割り当てられたチヤネルあるいは媒
体上の距離あるいは時間間隔である。ビツトセル
の大きさはチヤネルの帯域幅によつて制御され
る。） 同様に文献の中で説明されているのは、被記録
データビツツ列の望ましくないスペクトル特質
を、チヤネルの伝達特性に一層密接に調和するス
ペクトル特性を持つ被コード化ビツト列り取り替
えることよつて除去することができるように、あ
る２進語を別の２進語の代わりに使う符号づけ技
術である。 １つの好ましい特性は直流スペクトル成分を持
たないこと、即ち大きな間隔に亘る信号のフーリ
エ変換が定値を持たないことである。物理的に
は、２進数の１が＋ｖによつて、また２進数の０
が−ｖによつて表される場合、基底線の上の面積
及び基底線の下の面積が、フーリエ変換定数０に
よつて表される直流スペクトル成分の欠如に対応
し、所与の間隔に渡つて等しくなる。例えば、１
ビツト及び０ビツトが交番しても、２つのビツト
セルの倍数である間隔に亘り直流スペクトル成分
を持たない。 任意の入力データは２進数の１と２進数の０の
長い列、無限の数のデータビツトのために論理的
には無限に長い列を持つ可能性があるので、コー
ド化されたビツトがデータビツトに等しければ直
流スペクトル成分が存在することになる。コード
化されたビツトは、連続して生じうる２進数の１
と２進数の０の数が制限されるように選択され
る。ｙ個のビツトでコード化された語において、
列において生じることを許される０の最小数はｄ
によつて示され、最大数はｋによつて示される。
上記の如きコードはランレングス制限（RLL）
コードと呼ばれ、（ｄ，ｋ）によつて示される。
コード２，７は、コード化された２進数の１が少
なくとも２つの２進数の０によつて且つ７個以下
の２進数の０によつて離されなければならないと
いうことを意味する。 上記文献は、群符号あるいはブロツク符号とも
いう、直流スペクトル成分が平均して０になるよ
うに（ｄ，ｋ）基準に従つて選択することができ
る上記の如きコードを説明している。 Ｃ 発明が解決しようとする問題点 磁気媒体と共に用いるのに適した上述の先行技
術は、チヤネル特性が異なるために、ピツト・パ
ー・トランジシヨン（PPT）技術を用いる光学
式記録に満足の行く形では応用されない。本発明
は、PPT光学式記録技術のための符号づけに特
に適する方法が向けられている。 Ｄ 問題点を解決するための手段 本発明に従い、記録すべきコード化された語
は、記録された０の数に対する記録されれた１の
数の平均の割合が２分の１未満の所定の分数に実
質的に等しくなるようにという追加の要件と共に
（ｄ，ｋ）基準に基づいて選択される。例えば、
（２，７）という（ｄ，ｋ）値について、PPT光
学式記録あるいはリターン・ツー・ゼロ磁気記録
の如き記録技術におけるほぼ最適に結果について
所定の分数は、３分の１である。 本発明の基づく方法は、直流成分の近くの低周
波ノツチの変動を最少にし安定させるスペクトル
特性を持つコード化された（チヤネル）語を発生
させる。これは、光デイスク装置と共に用いられ
るサーボ機構の干渉を減らし、交流結合から生じ
る好ましくない歪みを軽減するのを助ける。 Ｅ 実施例 以下の説明において、データビツトという言葉
は記録すべき元来のデータを表す２進デイジツト
をいう。コード化されたビツトという言葉は、媒
体に実際に記録された２進デイジツトをいう。デ
ータビツトは、ｘ個のデータビツトがコード化さ
れたｙ個のビツトにコード化されるように転換さ
れる。 以下の説明及び特許請求の範囲の中では、（２
進数の）１と０という語は交換することができ
る。より短い遷移によつて記録される２進数値は
約速によつてのみ（２進数の）１と呼ぶ。 ｘとｙの比率、即ちデータの個数と対応するコ
ード化されたビツトの個数の比率は、データ率と
いう。データ率は通常、２分の１から１の範囲で
ある。２分の１より大きい場合、許容できるデー
タ率を維持するために高周波刻時装置及び検出回
路が必要とるなる。 ピツト・パー・トランジシヨン（PPT）光学
式記録において、２進数の１と０のデータストリ
ームがコード化されたビツトの各遷移における一
連のピツト（小穴）あるいはマークとして光デイ
スクに記録される。 第１図の波形１Ａは、２進数の１については高
い値、２進数の０については低い値を持つバイト
（８ビツトのデータ語）が示されている。各ビツ
トは、データ（ビツト）セル、即ち各２進数に割
り当てられた時間間隔を占める。示されたバイト
は16進法ではB1、２進法では10110001と示され
る。より良いスペクトル特性を持つコードを提供
するために、実例となるバイトは13ビツトの２進
語、例えば0100010000010にコード化され（第１
図の波形１Ｂ）、この２進語はｄ＝２及びｋ＝＝
７という（ｄ，ｋ）特性を持つ語を表すことがで
きる。 波形１Ｃは、２進数の１を含むビツトセルの中
央に生じる遷移によつて波形１Ｂにおいて示され
た13ビツトの２進語を記録するためのパルス幅変
調（PWM）信号を表す。コード化された語は、
低部を−ｖ、高部を＋ｖとみなし基底線と信号の
間の全累積面積が所与の間隔に亘り実質的に０と
なるように選択される。これは、ゼロ周波数での
遷移スペクトル成分以外の全ての直流成分を無視
できる程に除去する。 第１図の１Ｄは、光デイスクへの記録を示し、
斜線をひいた部分はデイスクの表面の円形経路
（トラツク）にそつて刻まれたピツト（小穴）を
示す。刻まれたピツトは反射性であり、刻まれな
い部分（ランド）は光デイスク上で光線を通さな
い。等しい面積、あるいは（ピツトの幅が一定で
あるために）等しい長さに記録された光デイスク
は、ピツトが白でランドが黒とみなす場合には、
五分五分、即ち白と黒の中間の灰色のトーンであ
るようにみえる。 第１図の１ＥはPPT技術を用いて記録された
パルス幅変調（PWM）を図解している。ピツト
の直径はTpと示され、ピツトの端からツトの端
までのスペースはTsと示される。（TsのTpに対
する比率は第１図においては図解の目的上誇張さ
れた形になつており、図解された信号の時間基準
は必ずしも等しくはない。）TpはTsに比較する
と小さいので、50％の灰色の基準に帰結すること
になるPPT記録のためのコードを選択するため
に先行技術を利用することは殆ど不可能である。
最も望ましい（２，７）コードはゼロ直流スペク
トルパワーを作り出すやり方でPPT記録のため
に利用することはできない。ピツト間の距離をピ
ツトの直径にまで縮めることはできないからであ
る。 本発明に基づく方法は50％より少ないが低周波
数で所定の低周波数ノツチを持つ灰色の基準、少
なくともピツトの長さのランドの長さに対する比
率を選択することによつて最適コードを得る。 Tp／Tavgがある定数に等しいという特徴を持
つコードが選択される。但し、TavgはTsの最低
値と最高値の和の半分に等しい値である。 （２，７）RLLコードにおいては、あるビツ
トが２進数１である確率は約0.22あり、あるビツ
トが２進数の０である確率は約0.88であり、従つ
て２進数の０と１の確率をイコール、即ち双方と
も0.5に等しくさせるコードを生じさせることを
試みることは、コード容量（データビツツの数に
比較して極端に大きな数のコード化されたビツ
ト、即ち低い比率のデータ率）の見地から費用が
掛かりすぎる。ｒ＝Tp／Tsである場合には、ｒ
の値を２分の１にさせることと同等である。 本発明に基づき、ｒの値は０より大きく且つ２
分の１より小さいように選択される。選択された
値は、低周波数ノツチの深さ、ピツトの直径等の
如き幾つかの要素に依存する。（２，７）RLLコ
ードについてのｒの適当な値は約３分の１であ
る。他の値は、本発明の数示を受けた当業者によ
つて確認することができる。本発明に基づく適当
なPPTコードの生成は、2yの可能なｙビツトの
語から、km語の部分集合を選択することによつ
て達成される。但しｍはコード化すべきデータ語
の数であり、ｋは０より大きい整数である。 コード化された語のビツトの数ｙはデータ率を
不必要に小さくしないように出来るだけ小さくす
べきであるので、ｙの最少値はｙにlog2m（ある
いはｘ）に近い整数値プラス２，７コードを可能
にすることになる整数を割り当てることによつて
経験的に決めることができる。（２，７）コード
についてのｙの最少値は９である。例えば、バイ
ト、即ち８ビツトのデータ語について、10という
ｙの値は満足の行く最初の値である。 選択されたｙの最初の値から始まり、選択され
た（ｄ，ｋ）特徴に対応するｙビツトの語が選択
される。当該選択は、隣接要件を考慮する。例え
ば、（２，７）コードについて、隣接した２進数
の１を持つｙビツトの語は除去される。残るｙビ
ツトの語の内で、弧立した単独の２進数の０ある
いは連続８以上の２進数の０を持つ語は除かれ
る。当該コードがコード化された隣接語に亘り一
定であることを保証するために、１又は２の先頭
ゼロ及び１個又は２個の最終ゼロを持つ残りのｙ
ビツトの語が選択される。（他の隣接規準を用い
ることができる。）選択されたｙビツトの語の数
がKmより少ない場合、ｙは１だけ倍増され、説
明された選択プロセスが繰り返される。 １つのｋの値を用いて今まで説明したプロセス
は、先行技術において（ｄ，ｋ）コード化語を選
択するのに利用されてきた。本発明に基づき以下
に説明される追加のテツプは、適当なPPT符号
づけをもたらすのに利用される。 選択されたｙビツトのコード化語から、選択さ
れたｒという値に等しい２進数字の１の合計数の
２進数字の０の合計数に対する割合を持つ語の
み、１というｋの値について保持される。選択さ
れたコード語の数がｍより小さい場合、ｙは増分
され、またｙビツトの語の新たな部分集合は上で
説明された規準に基づき選択される。 コード化された語の組に亘りｒという平均の数
値に帰結するコード化されたｙビツトの語を選択
する別の方法は、ｋが２に等しい場合、各データ
語について２つのコーード化語を選択することで
ある。２つの語は、コード化された語の組に亘り
２進数の１と０の平均がｒであるように選択され
る。即ち、ｙが12である場合、コード化された語
の各組の最初のコード化語は５つの２進数の１を
持つように選択され、また２番目のコード化語は
３つの２進数の１を持つように選択される。従つ
て、２つのコード化された語（24ビツト）に亘
り、２進数の１の数は、ｒの平均値が24分の８、
即ち３分の１であるように８となる。同様に、各
組の２進数の１の数はそれぞれ６と２でありうる コード化された語を記録する場合、連続するデ
ータの交互の１番目と２番目の語は比率ｒを３分
の１に保つように選択される。 データ語をコード化する別の方法はkyビツト
のコード化された語を選択することによるもの
で、当該各語は実質的に同一であるｒ値を持つｙ
ビツトの語から成る。いくつかの語の間隔に亘り
上記の語の要素をコード化することによつて、ｒ
の値は維持される。 ３というｋ値について、３つのコード化語（合
計36ビツト）が２進数の１の合計を12であるよう
に各データ語に割り当てることができる。従つ
て、３つのコード化語に亘り、比率ｒは３分の１
のままである。これは、ｋ語に亘り２進数の１の
合計がrkyであるように各データ語についてｋコ
ード化語を選択することに一般化することができ
る。 説明された特徴は、直流成分に隣接するノツチ
がPPT記録と共に用いられる時、変動範囲が制
限され、且つ他の方法によつて選択されたコード
よりも良く安定させられるようになる。 データ語に対するコード化された語の割当は、
先行技術の範囲内の他の方法で行うことができ
る。例えば、データ語の統計が分かつていれば、
個々の語における１の０に対する比率が３分の１
の値の前後で変動するとしても、所定の列が３分
の１の分数に平均してなる場合、１データ語当た
り１コード化語のみを割り当てることができる。 説明されたプロセスは、PPT光学式記録と共
に用いるのに適したデータ語をコーード化する方
法を教える。当該プロセスは、磁気媒体あるいは
類似の媒体へのリターン・ツー・ゼロ（RZ）記
録のためにデータをコード化するのにも役立つ。 Ｆ 発明の効果 本発明のコード化方式は、光デイスク装置への
記録に用いると、サーボ機構の干渉を減らし、交
流結合増幅器が生じる歪みを軽減する。
ド、特にデータの光学式記録及び関連サーボシス
テムへの干渉を最小にするためのランレングス
（実行長）制限（ｄ，ｋ）コードに関するもので
ある。 Ｂ 従来技術 ２進情報をその元来の形態で記録するのは問題
がある。その原因は、通信チヤネルに類似してお
り且つ記憶されたデータを記録し検索するための
回路を含む記録チヤネルの性質にある。チヤネル
は、帯域幅、ノイズ、並びにその他のチヤネルパ
ラメータに依存するチヤネル容量と呼ばれる割合
でデータを送信し受信する（記録し検索する）こ
とができる。 以下でチヤネルと呼ぶ記録チヤネルは、通信チ
ヤネルと同じ種類の特性を持つ。例えば、磁気記
録装置は、磁気媒体を用いて直流信号を記録した
り再生したりすることができないため、低周波限
界を持つ。これに対し、光学式記録装置は直流信
号を読み書きする能力を持つているが、しかし、
信号を増幅するために交流結合増幅器を使うのが
普通である。何故ならば、交流結合増幅器は直流
結合増幅器よりも単純な電気回路構成でもつて、
より大きな利得をもたらすためである。かくて、
増幅器における交流結合のために、光学式文字読
取装置も低周波限界を持つ。 大抵のデータ記録においてタイミング信号はデ
ータと同じチヤネルから得られ、フイルター、特
別な論理回路その他によつて抽出される。光学式
記録において、レンズ機構を最適な焦点に保ち且
つヘツドを希望するデータトラツク上に適切に置
くために用いられるサーボ信号は低周波信号であ
る。低周波数スペクトルパワーを含むデータはサ
ーボ信号と干渉する。 チヤネルの伝達特性にマツチするスペクトル密
度を持つデータを記録することはよく知られてい
る。これは時々、一定の特性を持つデータ列につ
いて平均より高いエラー率をもたらすことがある
が、しかしチヤネルがより高い容量で機能するこ
とを可能にする。データ記録のためのいくつかの
コード体系は次の文献に説明されている。 １ K.A.イミンク著、「光学式読出しを持つデイ
ジタル・オーデイオ・デイスクのための変調シ
ステム（Modulation Systemsfor Digital
Audio Disks with Optical Readout）」、
Proc.IEEE Int.Conf.on Acoustics，Speech
and Signal Process−ing（アトランタ、1981
年）、587−589頁。 ２ A.M.ペーテル著、「磁気記録のためのゼロ変
調符号づけ（Zero Modulation Encod−ing
for Magnetic Recording）」、IBMJ.Res.and
Dev.、第19巻第４号（1975年７月）、366−378
頁。 ３ J.C.マリンソン、J.W.ミラー著、「デイジタ
ル磁気記録のための最適のコード（Optimal
Codes for Digital MagneticRecording）」、
The Radio and ElectronicEngineer、第47巻
第４号（1977年４月）、172−176頁。 ４ G.L.ピーロボ著、「ゼロ周波数にいけるゼロ
スペクトル密度のためのコード（Codes for
Zero Spectral Density atZero Frequency）」、
IEEE Trans.Info.Th、IT−30巻第22号（1984
年３月）、435−439頁。 ５ R.アドラー、D.カツパースミス、M.ハスナ
ー著、「ブロツクコードをスライドするための
アルゴリズム（Algorithms for Sliding
Block Codes）」、IEEE Trans.Info.Th.、IT−
29巻第１号（1983年１月）、５−22頁。 上記文献は、先駆ビツトと異なる各被記録ビツ
トについて媒体上にビツトを遷移、即ち電圧準位
の変化によつて記録するノン・リターン・ツー・
ゼロ（NRZ）コードの如き記録技術を説明して
いる。文献(3)において、上記の如き記録技術は
NRZ（LEVEL）又はNRZ（Ｌ）として説明され
ている。一方、NRZ（MARK）又はNRZ（Ｍ）
は、２進数１がデータ間隔（ビツトセル）の中央
の遷移として記録され、２進数の０が無視される
記録技術がある。（ビツトセル即ちデータ間隔は、
各ビツトにに割り当てられたチヤネルあるいは媒
体上の距離あるいは時間間隔である。ビツトセル
の大きさはチヤネルの帯域幅によつて制御され
る。） 同様に文献の中で説明されているのは、被記録
データビツツ列の望ましくないスペクトル特質
を、チヤネルの伝達特性に一層密接に調和するス
ペクトル特性を持つ被コード化ビツト列り取り替
えることよつて除去することができるように、あ
る２進語を別の２進語の代わりに使う符号づけ技
術である。 １つの好ましい特性は直流スペクトル成分を持
たないこと、即ち大きな間隔に亘る信号のフーリ
エ変換が定値を持たないことである。物理的に
は、２進数の１が＋ｖによつて、また２進数の０
が−ｖによつて表される場合、基底線の上の面積
及び基底線の下の面積が、フーリエ変換定数０に
よつて表される直流スペクトル成分の欠如に対応
し、所与の間隔に渡つて等しくなる。例えば、１
ビツト及び０ビツトが交番しても、２つのビツト
セルの倍数である間隔に亘り直流スペクトル成分
を持たない。 任意の入力データは２進数の１と２進数の０の
長い列、無限の数のデータビツトのために論理的
には無限に長い列を持つ可能性があるので、コー
ド化されたビツトがデータビツトに等しければ直
流スペクトル成分が存在することになる。コード
化されたビツトは、連続して生じうる２進数の１
と２進数の０の数が制限されるように選択され
る。ｙ個のビツトでコード化された語において、
列において生じることを許される０の最小数はｄ
によつて示され、最大数はｋによつて示される。
上記の如きコードはランレングス制限（RLL）
コードと呼ばれ、（ｄ，ｋ）によつて示される。
コード２，７は、コード化された２進数の１が少
なくとも２つの２進数の０によつて且つ７個以下
の２進数の０によつて離されなければならないと
いうことを意味する。 上記文献は、群符号あるいはブロツク符号とも
いう、直流スペクトル成分が平均して０になるよ
うに（ｄ，ｋ）基準に従つて選択することができ
る上記の如きコードを説明している。 Ｃ 発明が解決しようとする問題点 磁気媒体と共に用いるのに適した上述の先行技
術は、チヤネル特性が異なるために、ピツト・パ
ー・トランジシヨン（PPT）技術を用いる光学
式記録に満足の行く形では応用されない。本発明
は、PPT光学式記録技術のための符号づけに特
に適する方法が向けられている。 Ｄ 問題点を解決するための手段 本発明に従い、記録すべきコード化された語
は、記録された０の数に対する記録されれた１の
数の平均の割合が２分の１未満の所定の分数に実
質的に等しくなるようにという追加の要件と共に
（ｄ，ｋ）基準に基づいて選択される。例えば、
（２，７）という（ｄ，ｋ）値について、PPT光
学式記録あるいはリターン・ツー・ゼロ磁気記録
の如き記録技術におけるほぼ最適に結果について
所定の分数は、３分の１である。 本発明の基づく方法は、直流成分の近くの低周
波ノツチの変動を最少にし安定させるスペクトル
特性を持つコード化された（チヤネル）語を発生
させる。これは、光デイスク装置と共に用いられ
るサーボ機構の干渉を減らし、交流結合から生じ
る好ましくない歪みを軽減するのを助ける。 Ｅ 実施例 以下の説明において、データビツトという言葉
は記録すべき元来のデータを表す２進デイジツト
をいう。コード化されたビツトという言葉は、媒
体に実際に記録された２進デイジツトをいう。デ
ータビツトは、ｘ個のデータビツトがコード化さ
れたｙ個のビツトにコード化されるように転換さ
れる。 以下の説明及び特許請求の範囲の中では、（２
進数の）１と０という語は交換することができ
る。より短い遷移によつて記録される２進数値は
約速によつてのみ（２進数の）１と呼ぶ。 ｘとｙの比率、即ちデータの個数と対応するコ
ード化されたビツトの個数の比率は、データ率と
いう。データ率は通常、２分の１から１の範囲で
ある。２分の１より大きい場合、許容できるデー
タ率を維持するために高周波刻時装置及び検出回
路が必要とるなる。 ピツト・パー・トランジシヨン（PPT）光学
式記録において、２進数の１と０のデータストリ
ームがコード化されたビツトの各遷移における一
連のピツト（小穴）あるいはマークとして光デイ
スクに記録される。 第１図の波形１Ａは、２進数の１については高
い値、２進数の０については低い値を持つバイト
（８ビツトのデータ語）が示されている。各ビツ
トは、データ（ビツト）セル、即ち各２進数に割
り当てられた時間間隔を占める。示されたバイト
は16進法ではB1、２進法では10110001と示され
る。より良いスペクトル特性を持つコードを提供
するために、実例となるバイトは13ビツトの２進
語、例えば0100010000010にコード化され（第１
図の波形１Ｂ）、この２進語はｄ＝２及びｋ＝＝
７という（ｄ，ｋ）特性を持つ語を表すことがで
きる。 波形１Ｃは、２進数の１を含むビツトセルの中
央に生じる遷移によつて波形１Ｂにおいて示され
た13ビツトの２進語を記録するためのパルス幅変
調（PWM）信号を表す。コード化された語は、
低部を−ｖ、高部を＋ｖとみなし基底線と信号の
間の全累積面積が所与の間隔に亘り実質的に０と
なるように選択される。これは、ゼロ周波数での
遷移スペクトル成分以外の全ての直流成分を無視
できる程に除去する。 第１図の１Ｄは、光デイスクへの記録を示し、
斜線をひいた部分はデイスクの表面の円形経路
（トラツク）にそつて刻まれたピツト（小穴）を
示す。刻まれたピツトは反射性であり、刻まれな
い部分（ランド）は光デイスク上で光線を通さな
い。等しい面積、あるいは（ピツトの幅が一定で
あるために）等しい長さに記録された光デイスク
は、ピツトが白でランドが黒とみなす場合には、
五分五分、即ち白と黒の中間の灰色のトーンであ
るようにみえる。 第１図の１ＥはPPT技術を用いて記録された
パルス幅変調（PWM）を図解している。ピツト
の直径はTpと示され、ピツトの端からツトの端
までのスペースはTsと示される。（TsのTpに対
する比率は第１図においては図解の目的上誇張さ
れた形になつており、図解された信号の時間基準
は必ずしも等しくはない。）TpはTsに比較する
と小さいので、50％の灰色の基準に帰結すること
になるPPT記録のためのコードを選択するため
に先行技術を利用することは殆ど不可能である。
最も望ましい（２，７）コードはゼロ直流スペク
トルパワーを作り出すやり方でPPT記録のため
に利用することはできない。ピツト間の距離をピ
ツトの直径にまで縮めることはできないからであ
る。 本発明に基づく方法は50％より少ないが低周波
数で所定の低周波数ノツチを持つ灰色の基準、少
なくともピツトの長さのランドの長さに対する比
率を選択することによつて最適コードを得る。 Tp／Tavgがある定数に等しいという特徴を持
つコードが選択される。但し、TavgはTsの最低
値と最高値の和の半分に等しい値である。 （２，７）RLLコードにおいては、あるビツ
トが２進数１である確率は約0.22あり、あるビツ
トが２進数の０である確率は約0.88であり、従つ
て２進数の０と１の確率をイコール、即ち双方と
も0.5に等しくさせるコードを生じさせることを
試みることは、コード容量（データビツツの数に
比較して極端に大きな数のコード化されたビツ
ト、即ち低い比率のデータ率）の見地から費用が
掛かりすぎる。ｒ＝Tp／Tsである場合には、ｒ
の値を２分の１にさせることと同等である。 本発明に基づき、ｒの値は０より大きく且つ２
分の１より小さいように選択される。選択された
値は、低周波数ノツチの深さ、ピツトの直径等の
如き幾つかの要素に依存する。（２，７）RLLコ
ードについてのｒの適当な値は約３分の１であ
る。他の値は、本発明の数示を受けた当業者によ
つて確認することができる。本発明に基づく適当
なPPTコードの生成は、2yの可能なｙビツトの
語から、km語の部分集合を選択することによつ
て達成される。但しｍはコード化すべきデータ語
の数であり、ｋは０より大きい整数である。 コード化された語のビツトの数ｙはデータ率を
不必要に小さくしないように出来るだけ小さくす
べきであるので、ｙの最少値はｙにlog2m（ある
いはｘ）に近い整数値プラス２，７コードを可能
にすることになる整数を割り当てることによつて
経験的に決めることができる。（２，７）コード
についてのｙの最少値は９である。例えば、バイ
ト、即ち８ビツトのデータ語について、10という
ｙの値は満足の行く最初の値である。 選択されたｙの最初の値から始まり、選択され
た（ｄ，ｋ）特徴に対応するｙビツトの語が選択
される。当該選択は、隣接要件を考慮する。例え
ば、（２，７）コードについて、隣接した２進数
の１を持つｙビツトの語は除去される。残るｙビ
ツトの語の内で、弧立した単独の２進数の０ある
いは連続８以上の２進数の０を持つ語は除かれ
る。当該コードがコード化された隣接語に亘り一
定であることを保証するために、１又は２の先頭
ゼロ及び１個又は２個の最終ゼロを持つ残りのｙ
ビツトの語が選択される。（他の隣接規準を用い
ることができる。）選択されたｙビツトの語の数
がKmより少ない場合、ｙは１だけ倍増され、説
明された選択プロセスが繰り返される。 １つのｋの値を用いて今まで説明したプロセス
は、先行技術において（ｄ，ｋ）コード化語を選
択するのに利用されてきた。本発明に基づき以下
に説明される追加のテツプは、適当なPPT符号
づけをもたらすのに利用される。 選択されたｙビツトのコード化語から、選択さ
れたｒという値に等しい２進数字の１の合計数の
２進数字の０の合計数に対する割合を持つ語の
み、１というｋの値について保持される。選択さ
れたコード語の数がｍより小さい場合、ｙは増分
され、またｙビツトの語の新たな部分集合は上で
説明された規準に基づき選択される。 コード化された語の組に亘りｒという平均の数
値に帰結するコード化されたｙビツトの語を選択
する別の方法は、ｋが２に等しい場合、各データ
語について２つのコーード化語を選択することで
ある。２つの語は、コード化された語の組に亘り
２進数の１と０の平均がｒであるように選択され
る。即ち、ｙが12である場合、コード化された語
の各組の最初のコード化語は５つの２進数の１を
持つように選択され、また２番目のコード化語は
３つの２進数の１を持つように選択される。従つ
て、２つのコード化された語（24ビツト）に亘
り、２進数の１の数は、ｒの平均値が24分の８、
即ち３分の１であるように８となる。同様に、各
組の２進数の１の数はそれぞれ６と２でありうる コード化された語を記録する場合、連続するデ
ータの交互の１番目と２番目の語は比率ｒを３分
の１に保つように選択される。 データ語をコード化する別の方法はkyビツト
のコード化された語を選択することによるもの
で、当該各語は実質的に同一であるｒ値を持つｙ
ビツトの語から成る。いくつかの語の間隔に亘り
上記の語の要素をコード化することによつて、ｒ
の値は維持される。 ３というｋ値について、３つのコード化語（合
計36ビツト）が２進数の１の合計を12であるよう
に各データ語に割り当てることができる。従つ
て、３つのコード化語に亘り、比率ｒは３分の１
のままである。これは、ｋ語に亘り２進数の１の
合計がrkyであるように各データ語についてｋコ
ード化語を選択することに一般化することができ
る。 説明された特徴は、直流成分に隣接するノツチ
がPPT記録と共に用いられる時、変動範囲が制
限され、且つ他の方法によつて選択されたコード
よりも良く安定させられるようになる。 データ語に対するコード化された語の割当は、
先行技術の範囲内の他の方法で行うことができ
る。例えば、データ語の統計が分かつていれば、
個々の語における１の０に対する比率が３分の１
の値の前後で変動するとしても、所定の列が３分
の１の分数に平均してなる場合、１データ語当た
り１コード化語のみを割り当てることができる。 説明されたプロセスは、PPT光学式記録と共
に用いるのに適したデータ語をコーード化する方
法を教える。当該プロセスは、磁気媒体あるいは
類似の媒体へのリターン・ツー・ゼロ（RZ）記
録のためにデータをコード化するのにも役立つ。 Ｆ 発明の効果 本発明のコード化方式は、光デイスク装置への
記録に用いると、サーボ機構の干渉を減らし、交
流結合増幅器が生じる歪みを軽減する。
本発明は、本発明の特定の実施例に関する図を
参照することによつて詳細に説明されている。第
１図は、本発明を説明するために用いる信号の波
形図である。 Tp：ピツトの直径、Ts：ピツト間の間隔。
参照することによつて詳細に説明されている。第
１図は、本発明を説明するために用いる信号の波
形図である。 Tp：ピツトの直径、Ts：ピツト間の間隔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ｙ個のビツトで構成できる2y個のコード語の
中から、各コード語に含まれる各２進数１がｄ個
以上且つｋ個以下（但しｄ＜ｋ）２進数Ｏによつ
て離されると言う隣接ビツト条件に合つたランレ
ングス制限（ｄ，ｋ）コード語の群を選択し、 上記選択されたランレングス制限（ｄ，ｋ）コ
ード語の群の中から、先頭に少なくとも１個の２
進数０と後尾に少なくとも１個の２進数１とを持
つ第２のコード語の群を選択し、 上記第２のコード語の群の中から、２進数１を
表わすビツトの平均含有個数が２進数０を表わす
ビツトの平均含有個数の半分以下である第３のコ
ード語の群を選択し、 上記第３の群に属するｙ個のビツトで構成され
たコード語を、ピツト・パー・トランジシヨン
（PPT）記録またはリターン・ツー・ゼロ記録に
適用して情報を記録することを特徴とする情報記
録方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US126653 | 1987-12-01 | ||
| US07/126,653 US4881076A (en) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | Encoding for pit-per-transition optical data recording |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01171326A JPH01171326A (ja) | 1989-07-06 |
| JPH0429261B2 true JPH0429261B2 (ja) | 1992-05-18 |
Family
ID=22426005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63244711A Granted JPH01171326A (ja) | 1987-12-01 | 1988-09-30 | 情報記録方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4881076A (ja) |
| EP (1) | EP0319441A3 (ja) |
| JP (1) | JPH01171326A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01286626A (ja) * | 1988-01-18 | 1989-11-17 | Hitachi Ltd | データ符号化方式 |
| KR920001998B1 (en) * | 1989-06-03 | 1992-03-09 | Samsung Electronic | E.f.m. signal recording and playing back circuit of optical recording and playing back device |
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| US5625644A (en) * | 1991-12-20 | 1997-04-29 | Myers; David J. | DC balanced 4B/8B binary block code for digital data communications |
| US5400313A (en) * | 1992-11-09 | 1995-03-21 | International Business Machines Corporation | Optical data storage system and method with reduced heat buildup |
| US5530688A (en) * | 1994-10-31 | 1996-06-25 | International Business Machines Corporation | Optical disk recording device using two modulated laser beams for recording information data |
| JPH11120560A (ja) * | 1997-10-17 | 1999-04-30 | Sony Corp | 光ディスクの記録方法及びアクセス方法、光ディスク、光ディスク記録装置及び光ディスク装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8006165A (nl) * | 1980-11-12 | 1982-06-01 | Philips Nv | Systeem voor het overdragen van digitale informatie, codeerinrichting voor toepassing in dat systeem, decodeerinrichting voor toepassing in dat systeem en registratiedrager voor toepassing in dat systeem. |
| JPS5846751A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-18 | Sony Corp | Ｚ値符号変調方法及び記録媒体 |
| US4486739A (en) * | 1982-06-30 | 1984-12-04 | International Business Machines Corporation | Byte oriented DC balanced (0,4) 8B/10B partitioned block transmission code |
| JPS5970061A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ２進デ−タの符号化方法 |
| DE3407832C2 (de) * | 1983-03-03 | 1994-08-11 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Verfahren zum Kodieren und Dekodieren binärer Daten |
| DE3416547C2 (de) * | 1983-10-13 | 1994-10-06 | Philips Nv | Aufzeichnungsträger mit Symbolen mit einer vorgegebenen Anzahl von Symbolstellen und optische Aufzeichnungsvorrichtung |
| JPS6165531A (ja) * | 1984-09-06 | 1986-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 符号変換方法 |
| JPH07118657B2 (ja) * | 1985-04-15 | 1995-12-18 | 三菱電機株式会社 | ２進デ−タ符号化及び復号化方式 |
-
1987
- 1987-12-01 US US07/126,653 patent/US4881076A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63244711A patent/JPH01171326A/ja active Granted
- 1988-10-11 EP EP88480051A patent/EP0319441A3/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0319441A2 (en) | 1989-06-07 |
| JPH01171326A (ja) | 1989-07-06 |
| EP0319441A3 (en) | 1990-08-29 |
| US4881076A (en) | 1989-11-14 |
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