JPH0430773B2

JPH0430773B2 -

Info

Publication number: JPH0430773B2
Application number: JP3965783A
Authority: JP
Priority date: 1983-03-10
Filing date: 1983-03-10
Publication date: 1992-05-22
Also published as: JPS59165550A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、データを記録媒体へ高密度記録した
り帯域制限された伝送系において伝送せしめるに
際してなされるデータ変換の方式に関する。磁気テープや磁気デイスク更には光学式デイス
ク等の記録媒体にデータを高密度で記録或いは伝
送するために各種変調方式が提案され実用化され
ている。これら各種変調方式、特に他の方式に比
して高密度で記録できる方式は、データ列を連続
するｍビツト毎のブロツクに区分して各ブロツク
におけるｍビツトの２進符号をｎビツトの２進符
号に変換するデータ変換とデータ変換後に得られ
る２進符号列を基本的な変調方式であるNRZI
（Non−Return to Zero Inverse）或いはNRZで
変調することとの組み合わせとして扱うことがで
きる。一般に、記録媒体に高密度で記録するための変
調方式には次の各条件を満たすことが要求され
る。（）変調後に得られる記録媒体への書込み信
号波形の最小反転間隔（以下T_nioと記す。）が
長くかつ最大反転間隔（以下T_naxと記す。）が
短いこと。T_nioが長いと隣接した反転の干渉が
小さくなつて高密度化が可能となり、また、
T_naxが短いと自己同期が容易となる。（）記録媒体から再生された信号からの記録
ビツトの検出に使うことのできる時間である検
出窓幅（以下T_Wと記す。）が広いこと。磁気記
録においては再生信号波形のピーク検出によつ
て記録ビツトの検出がなされるが、T_Wはピー
ク位置のズレの許容値となるのでT_Wが広い方
が高密度記録に適する。また、レーザ光により
記録再生装置ではT_Wが広いと検出位置のズレ
の許容範囲が広くなると共に検出点での振幅が
大きくなつて雑音余裕度が大きくなる。データ変換後に得られる２進符号列をビツト
“１”を反転、ビツト“０”を非反転に対応させ
るNRZIで変調する場合にはT_nio，T_nax，T_Wの値
はそれぞれ次式の如くなる。 T_nio＝（ｄ＋１）・Ｔ・ｍ／ｎ ……(1) T_nax＝（ｋ＋１）・Ｔ・ｍ／ｎ ……(2) T_W＝Ｔ・ｍ／ｎ ……ｔ(3) ここに、ｄは０の連続個数の最小値、ｋは０の
連続個数の最大値、Ｔは変換前の１ビツトの長
さ、ｍ／ｎは変換前後における１ブロツクのビツ
ト数の比であつて（変換前のビツト数）／（変換
後のビツト数）である。これらT_nio，T_nax，T_W
の値は互いに背反的な関係にあり、いずれか１つ
の改善を図ると他は悪化する傾向がある。しか
し、今後、記録装置或いは伝送装置の時間精度の
向上及びデータ検出回路の進歩によりジツタの許
容値にほぼ等しくなるT_Wの値に対する要求が緩
和され、T_nio及びT_naxの値の改善が重要になると
予想される。高密度記録を目的とした従来の変調方式として
は3PM（Three Position Modulation）が知られ
ている。この3PMにおけるデータ変換において
はデータ系列の３ビツトが１ブロツクとされ、各
ブロツクにおける３ビツトの符号が第１表に示す
変換表に基づいてP₁〜P₆からなる６ビツトの符
号に変換される。そして変換後の各ブロツクにお
ける最初のビツトから数えて５番目のビツトP₅
とその次のブロツクにおける最初のビツトP₁と
が共に１の場合には先のブロツクのP₅と次のブ
ロツクのP₁が共に０とされ、先のブロツクのP₆
が１にされる。この3PMにおいては（ｄ，ｋ，
ｍ，ｎ）＝（２，11，３，６）であるのでT_nio，
T_nax及びT_Wはそれぞれ次式に示す如くなる。 T_nio＝1.5T ……(4) T_nax＝6T ……(5) T_W＝0.5T ……(6) (4)式に示す如く3PMにおけるT_nioの値は、
MFM（Moditied Frequency Modulation）等の
他の従来の変調方式における1T以下となつてい
るT_nioに比して大きくなつている。しかしなが
ら、(5)式に示す如く3PMにおけるT_naxの値は2T
であるMFMのT_naxの値に比して大きくなつてお
り、自己同期が比較的困難となつている。このた
め3PMを採用すると復調装置の構成が複雑にな
るという欠点があつた。更に3PMにおいては３
ビツトを１ブロツクとして変換処理しているので
８ビツト或いは16ビツトの如く処理単位を示すビ
ツト数が２の羃乗となつていることが多いコンピ
ユータ等のデータ処理装置におけるデータの記録
に用いる変調方式として3PMを採用すると変復
調装置の構成が複雑になるという不都合が生じ
る。そこで、本発明の目的は3PMに比してT_nioが
大きくかつT_naxが小さい変調信号を得ることが
できて高密度なデータの記録及び伝送を可能にし
かつ自己同期を容易にすることができると共に更
にコンピユータ等のデータ処理装置におけるデー
タの記録若しくは伝送用の変復調装置の構成を簡
単にすることができるデータ変換方式を提供する
ことである。本発明によるデータ変換方式は、２進符号によ
つて表わされたデータ系列を連続する２ビツト毎
のブロツクに区分し、変換後において隣接した１
と１との間の０の個数が３乃至９個のうちのいず
れかになるように前記ブロツクの各々における２
ビツトの２進符号を３ビツトの２進符号「000」，
「001」，「010」及び「100」の各々に２ビツト分の
２進符号を付加して得られる５ビツトの２進符号
に変換することを特徴としている。以下、本発明の実施例につき添付図面を参照し
て詳細に説明する。第１図Ａに示す如く連続するデータをデジタル
オーデイオデイスク等の記録媒体に記録したいと
き、このデータ系列を連続する２ビツト毎のブロ
ツクに区分する。そして、先頭のブロツクから順
に第１，第２，第３……第７ブロツクと呼ぶこと
にすると第６，第７ブロツクの如く互いに隣接す
る２つのブロツクにおける２ビツトの２進符号に
よつて形成される４ビツトの符号が「0111」とな
る２つのブロツク以外のブロツクにおける２ビツ
トの２進符号を第２表に示す如き変換表に従つて
順次５ビツトの２進符号に変換する。ただし、第
６，第７ブロツクの如く互いに隣接する２ブロツ
クにおける２進符号によつて形成される４ビツト
の符号が「0111」であるときには第３表に示す如
き変換表に従つて当該２ブロツクの各々における
２ビツトの２進符号を５ビツトの２進符号に変換
する。そうすると、第１図Ｂに示す如き符号列が
得られる。この符号列をNRZIで変調することに
より同図Ｃに示す如き記録媒体への書込み信号が
得られ、T_nio，T_naxがそれぞれ1.6T，4Tとなる。尚、第２表及び第３表において、X₁は、直前
のブロツクの変換後のデータが「01000」のとき
は「１」となりかつ当該データが「01000」以外
のときは「０」となることを示す記号、X₂は、
次に続くブロツクの変換前のデータが「00」又は
「01」のときは「１」となりかつ当該データが
「10」又は「11」のときは「０」になることを示
す記号である。第２図は、本発明によるデータ変換方式によつ
てデータ変換をなす変換回路を示している。第２
図においてデータ系列を形成する各ビツトがクロ
ツクａにより順次６ビツトシフトレジスタ１に入
力されている。クロツクａは、変換用クロツク発
生回路（図示せず）より所定の繰り返し周波数を
もつて出力されるパルスで形成されている。ここ
で、連続する４つのブロツクにおける２ビツトの
２進符号の各ビツトをそれぞれ上位から下位に向
つて順にd^-2 ₀，d^-2 ₁，d^-1 ₀，d^-1 ₁，d⁰ ₀，d⁰ ₁，d¹ ₀，d¹ ₁と
する。これらd^-2 ₀乃至d¹ ₁の状態に応じた信号が論
理回路２に供給される。論理回路２において、第
２表及び第３表に従つてd⁰ ₀，d⁰ ₁からなる２ビツト
の２進符号が５ビツトの２進符号に変換される。
この５ビツトの２進符号の各ビツトをそれぞれ上
位から下位に向つて順にb₀，b₁，b₂，b₃，b₄とす
れば、論理回路２は次の論理式を満たすように互
いに接続された複数の論理ゲートで形成されてい
る。 b₀＝ｄ^-2 ₀・^-2 ₁・d^-1 ₀・d^-1 ₁・⁰ ₀・⁰ ₁＋¹ ₀・
d^-1 ₁・d⁰ ₀・d⁰ ₀＝｛（d^-2 ₀＋^-2 ₁）d^-1 ₀・⁰ ₀・⁰ ₁
＋^-1 ₀・d⁰ ₀・d⁰ ₁｝・d^-1 ₁
……(7) b₁＝^-1 ₀・^-1 ₁・d⁰ ₀・d⁰ ₁ ＝（d^-1 ₀＋^-1 ₁）d⁰ ₀・d⁰ ₁ ……(8) または、 b₁＝d⁰ ₀・d⁰ ₁・b₀ ……(9) ｂ＝d⁰ ₀・d⁰ ₁ ……(10) b₃＝⁰ ₀・d⁰ ₁・¹ ₀・¹ ₁ ＝⁰ ₀・d⁰ ₁・（¹ ₀＋¹ ₁） ……(11) b₄＝⁰ ₀・⁰ ₁・¹ ₀＋^-1 ₀・d^-1 ₁・d⁰ ₀・d⁰ ₁・¹ ₀ ＝（⁰ ₀〓・⁰ ₁＋^-1 ₀・^-1 ₁・⁰ ₀・⁰ ₁）
¹ ₀……(12) または b₄＝₁・₂・₃・¹ ₀ ……(13) 論理回路２から出力された５ビツトの２進符号
は、前記図示せぬ変換用クロツク発生回路よりク
ロツクａの繰り返し周波数の1/2の繰り返し周波
数をもつて出力されるパルスからなるクロツクｂ
によつて５ビツトシフトレジスタ３にロードされ
る。その後、クロツクｃによつて５ビツトシフト
レジスタ３の直列出力端子から５ビツトの２進符
号が１ビツトずつ順次出力される。クロツクｃ
は、前記図示せぬ変換用クロツク発生回路よりク
ロツクｂの５倍の繰り返し周波数をもつて出力さ
れるパルスで形成されている。第３図は、第２図の回路で変換されたデータを
元に戻す逆変換回路を示している。第３図におい
て、変換されたデータがクロツクｄにより１ビツ
トずつ順次10ビツトシフトレジスタ４に入力され
る。クロツクｄは、変換されたデータの供給を受
けてクロツクｃと同一の繰り返し周波数を有する
パルスを再生する構成のパルス発生回路（図示せ
ず）より出力されている。ここで、変換後の連続
する３ブロツク分のデータを形成する各ビツトを
それぞれ上位から下位に向つて順にb^-1 ₀，b^-1 ₁，
b^-1 ₂，b^-1 ₃，b^-1 ₄，b⁰ ₀，b⁰ ₁，b⁰ ₂，b⁰ ₃，b⁰ ₄，b¹ ₀，b¹ ₁，
b¹ ₂，b¹ ₃，b¹ ₄とする。そうすると論理回路５は、10
ビツトシフトレジスタ４に連続する３つのブロツ
クにおけるビツトのうちb^-1 ₁，b⁰ ₀，b⁰ ₁，b⁰ ₂，b⁰ ₃及
びb¹ ₀が入力されたときb⁰ ₀乃至b⁰ ₄によつて形成され
る５ビツトの２進符号から第２表及び第３表に示
された変換の逆変換によつて得られる２ビツトの
符号d₀，d₁を出力するように構成されている。す
なわち、論理回路５は例えば次の論理式を満たす
ように互いに接続された複数の論理ゲートで形成
されている。 d₀＝b⁰ ₁＋b⁰ ₂＋^-1 ₁・b⁰ ₀ ……(14) d₁＝b⁰ ₁＋b⁰ ₃＋^-1 ₁・b⁰ ₀＋b¹ ₀ ……(15) この論理回路５より出力された２ビツトのデー
タはクロツクｅにより２ビツトシフトレジスタ６
にロードされたのちクロツクｆによつて２ビツト
シフトレジスタ６より１ビツトずつ順次出力され
る。クロツクｅは、クロツクｄの繰り返し周波数
の1/5の繰り返し周波数を有するパルスを発生す
るパルス発生回路（図示せず）より出力され、ま
たクロツクｆは、クロツクｅの繰り返し周波数の
２倍の繰り返し周波数を有するパルスを発生する
パルス発生回路（図示せず）より出力されてい
る。尚、上記実施例においてはデータ系列を２ビツ
ト毎のブロツクに区分したのち各ブロツクにおけ
る２ビツトの符号を第２表及び第３表にそれぞれ
示された変換表によつて５ビツトの符号に変換す
るとしたが、各ブロツクにおける２ビツトの符号
を原則として第４表に示す変換表によつて変換
し、ただし互いに隣接する２ブロツクにおける２
進符号によつて形成される４ビツトの符号が
「1000」であるときには第５表に示す変換表によ
つて当該２ブロツクの各ブロツクにおける２ビツ
トの符号を５ビツトの符号に変換してもよい。更
にまた、各ブロツクにおける２ビツトの符号を原
則として第６表又は第８表によつて変換し、ただ
し互いに隣接する２ブロツクにおける２進符号に
よつて形成される４ビツトの符号が「0111」であ
るときには第７表又は第９表に示す変換表によつ
て当該２ブロツクの各ブロツクにおける２ビツト
の符号を５ビツトの符号に変換してもよい。尚、
第４表及び第５表において、X₁，X₂は共に第２
表及び第３表における場合と同一事項を示す記号
である。また、第６表及び第７表において、X₃
は直前のブロツクの変換後のデータが「00100」
のときは「１」となりかつ当該データが「00100」
以外のときは「０」となることを示す記号、X₄
は直前のブロツクの変換後のデータが「X₄0000」
又は「01000」のときは「１」となりかつ当該デ
ータが「X₄0000」又は「01000」以外のときは
「０」となることを示す記号である。また、第８
表及び第９表において、X₅は次に続くブロツク
の変換後のデータが「00100」のときは「１」と
なりかつ当該データが「00100」以外のときは
「０」となることを示す記号、X₆は次に続くブロ
ツクの変換後のデータが「0000X₆」又は
「00010」のときは「１」となりかつ当該データが
「0000X₆」又は「00010」以外のときは「０」と
なることを示す記号である。ここで、第２表の変換表においてはデータ系列
を２ビツト毎のブロツクに区分したときの各ブロ
ツクに含まれる２ビツトによつて表現できる４種
類の情報即ち、符号をそれぞれ第１，第２，第３
及び第４情報としたときに、これら第１乃至第４
情報はそれぞれ変換前の２ビツトの符号における
ビツトパターン「00」，「01」，「10」，「11」に対応
しかつ変換後の５ビツトの符号におけるビツトパ
ターン「X₁000X₂」，「00010」，「00100」，「01000」
に対応している。これに対し、第４表においては
４種類の情報と変換前の２ビツトの符号における
ビツトパターンとの対応は、第１乃至第４情報の
各々が「01」，「10」，「11」，「00」にそれぞれ対応
するようになされている。そして、第５表におい
ては第３表と同様に互いに隣接する２ブロツクが
「第２情報・第４情報」の組み合せになつた場合
の変換方法が示されている。このように、２ビツトによつて表現できる４種
類の情報と変換前の２ビツトの符号におけるビツ
トパターンとの対応を変更することによつて得ら
れる変換表によつて変換してもよい。また、第２表の変換表における５ビツトのビツ
トパターンは、３ビツトの符号「000」，「001」，
「010」，「100」の各々の前後に１ビツトずつ符号
を付加して得られるビツトパターンとなつてい
る。これに対し、第６表の変換表における５ビツ
トのビツトパターンは、３ビツトの符号「000」，
「001」，「010」，「100」の各々の前に２ビツトの符
号を付加して得られるビツトパターンとなつてお
り、また第８表の変換表における５ビツトのビツ
トパターンは、当該３ビツトの符号の各々の後に
２ビツトの符号を付加して得られるビツトパター
ンとなつている。これら第６表又は第８表の変換
表によつてもT_nio，T_nax及びT_Wの値が第２表の
変換表を用いた場合と同一になるようなデータ変
換がなされる。このように、第６表及び第８表の変換表の如く
データ列における各ブロツク中の２ビツトの符号
を３ビツトの符号「000」，「001」，「010」，「100」
の各々に２ビツト分の符号を付加して得られる５
ビツトの符号に変換するような他の変換表によつ
てもT_nio，T_nax及びT_Wの値が第２表の変換表を
用いた場合と同一になるようなデータ変換をなす
ことができる。また、上記実施例において論理回路２及び５は
共に複数の論理ゲートで形成されているとした
が、論理回路２及び５はROM（読出し専用メモ
リ）を使用して形成することもできる。また、上
記実施例においては論理回路２が４ブロツク分の
ビツトの供給を受けて所定の論理式を満たすよう
に互いに接続された論理ゲートによつて変換処理
をなす構成となつているとしたが、論理回路２は
シフトレジスタ１のビツト数を少なくするために
シフトレジスタ３より出力されたビツトの供給も
受けて変換処理をなすように構成することもでき
る。ただし、この場合論理回路２において満足す
べき論理式を変更すると共にシフトレジスタ３の
ビツト数が多くなるように例えばシフトレジスタ
３を形成するフリツプフロツプの個数を多くする
必要がある。同様に、上記実施例においては論理
回路５は、シフトレジスタ４より６ビツト分のデ
ータの供給を受けて所定の論理式を満たすように
互いに接続された論理ゲートによつて変換処理を
なす構成となつているとしたが、論理回路５はシ
フトレジスタ４のビツト数を少なくするためにレ
ジスタ６より出力されたビツトの供給を受けて変
換処理をなすように構成することもできる。ただ
し、この場合も論理回路５において満足すべき論
理式を変更すると共にシフトレジスタ６のビツト
数が多くなるように例えばシフトレジスタ６を形
成するフリツプフロツプの個数を多くする必要が
ある。以上詳述した如く本発明によるデータ変換方式
においては（ｄ，ｋ，ｍ，ｎ）＝（３，９，２，
５）となるようにデータ変換がなされるので、
T_nio＝1.6T，T_nax＝4T，T_W＝0.4Tとなつて3PM
に比してT_nioの値が大となりかつT_naxの値が小と
なる。従つて、本発明によれば3PM等の従来の
変調方式による場合に比してより高密度な記録或
いは伝送が可能になると共にT_naxの値が大幅に
減少しているので自己同期用の回路の構成を簡単
にすることがてきることとなる。尚、T_Wの値が
3PMに比して0.1Tだけ小さいが、今後の記録再
生装置或いは伝送装置の時間精度の向上及びデー
タ検出回路の進歩によつて実用上の問題の発生は
防止することができると考えられる。また、本発
明によるデータ変換方式は、データ系列を２ビツ
ト毎に処理するのでコンピユータ等の如く処理単
位を示すビツト数が２の羃乗となつているデータ
処理装置における変復調装置の構成を簡単にする
ことができる。従つて、本発明によるデータ変換方式は、コン
ピユータにおける磁気デイスク、磁気テープ、光
学式記録デイスク等の記録媒体にデータを記録す
る記録装置、ビデオ情報或いはオーデイオ情報の
PCM記録再生装置、データ伝送装置等、デイジ
タル信号の高密度記録或いは伝送をなすあらゆる
装置に採用して好適である。

【表】

【表】【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるデータ変換の一例を示
す図、第２図は、本発明によつてデータ変換をな
す変換器の回路例を示す回路図、第３図は、第２
図の変換器によつて変換されたデータを元に戻す
逆変換器の回路例を示す回路図である。主要部分の符号の説明、１，３，４，６……シ
フトレジスタ、２，５……論理回路。

Claims

【特許請求の範囲】１２進符号によつて表わされたデータ系列を連
続する２ビツト毎のブロツクに区分し、前記ブロ
ツクの各々における２ビツトの２進符号で表わさ
れる第１ないし第４情報を３ビツトのコード
「000」，「001」，「010」及び「100」の各々に対応
させ、さらに前記３ビツトのコードの前後に１ビ
ツトづつ付加して５ビツトの第１ないし第４変換
コード「X₁000X₂」，「00010」，「00100」及び
「01000」を得て、これらの変換コードに前記各ブ
ロツクの表わす第１ないし第４情報を対応させ、
前記第２及び第４情報が連続するときは、前記第
２変換コードを「00000」とし、前記第４変換コ
ードを「1000X₂」（但し、X₁は直前の変換コード
が「01000」のとき１、「01000」以外のとき０を
示し、X₂は直後の変換前の情報が第１情報また
は第２情報のとき１，第３情報または第４情報の
とき０を示す。）としつつ変換後のコードにおい
て隣接した「１」と「１」との間の０の個数が３
乃至９個のうちのいずれかになるようにすること
を特徴とするデータ変換方式。２２進符号によつて表わされたデータ系列を連
続する２ビツト毎のブロツクに区分し、前記ブロ
ツクの各々における２ビツトの２進符号で表わさ
れる第１ないし第４情報を３ビツトのコード
「000」，「001」，「010」及び「100」の各々に対応
させ、さらに前記３ビツトのコードの前に２ビツ
トづつ付加して５ビツトの第１ないし第４変換コ
ード「X₄X₃000」，「X₄0001」，「00010」及び
「00100」を得て、これらの変換コードに前記各ブ
ロツクの表わす第１ないし第４情報を対応させ、
前記第２及び第４情報が連続するときは、前記第
２変換コードを「X₄0000」とし、前記第４変換
コードを「01000」（但しX₃は直前の変換コード
が「00100」のとき１、「00100」以外のとき０を
示し、X₄は直前の変換コードが「X₄0000」又は
「01000」のとき１、「X₄0000」又は「01000」以
外のとき０を示す。）としつつ変換後のコードに
おいて隣接した「１」と「１」との間の０の個数
が３乃至９個のうちのいずれかになるようにする
ことを特徴とするデータ変換方式。３２進符号によつて表わされたデータ系列を連
続する２ビツト毎のブロツクに区分し、前記ブロ
ツクの各々における２ビツトの２進符号で表わさ
れる第１ないし第４情報を３ビツトのコード
「000」，「001」，「010」及び「100」の各々に対応
させ、さらに前記３ビツトのコードの後に２ビツ
トづつ付加して５ビツトの第１ないし第４変換コ
ード「000X₅X₆」，「00100」，「01000」及び
「1000X₆」（但し、X₅は直前の変換コードが
「00100」のとき１、「00100」以外のとき０を示
し、X₆は直後の変換コードが「0000X₆」又は
「00010」のとき１、「0000X₆」又は「00010」以
外のとき０を示す。）を得て、これらの変換コー
ドに前記各ブロツクの表わす第１ないし第４情報
を対応させ、前記第２及び第４情報が連続すると
きは、前記第２変換コードを「00010」とし前記
第４変換コードを「0000X₆」としつつ変換後の
コードにおいて隣接した「１」と「１」との間の
０の個数が３乃至９個のうちのいずれかになるよ
うにすることを特徴とするデータ変換方式。