JPH11243345A - 符号化方法およびそれを用いた記録再生装置 - Google Patents
符号化方法およびそれを用いた記録再生装置Info
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- JPH11243345A JPH11243345A JP10043186A JP4318698A JPH11243345A JP H11243345 A JPH11243345 A JP H11243345A JP 10043186 A JP10043186 A JP 10043186A JP 4318698 A JP4318698 A JP 4318698A JP H11243345 A JPH11243345 A JP H11243345A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＮＲＺＩ等の方法によってデータを記録再生す
る場合、符号化率の高い符号ではデータの反転回数が多
く、しかもゼロのランレングスが長いために、記録再生
に伴う復号誤り率が増加してしまうという欠点があっ
た。 【解決手段】磁気記録再生装置１００における符号化器
１２０でデータを符号化するに際し、符号語に含まれる
１の連続数を３以下とし、しかもゼロの連続数を１１以
下とする符号化方法を提供ことにより、復号誤りの少な
い記録再生装置を可能とした。
る場合、符号化率の高い符号ではデータの反転回数が多
く、しかもゼロのランレングスが長いために、記録再生
に伴う復号誤り率が増加してしまうという欠点があっ
た。 【解決手段】磁気記録再生装置１００における符号化器
１２０でデータを符号化するに際し、符号語に含まれる
１の連続数を３以下とし、しかもゼロの連続数を１１以
下とする符号化方法を提供ことにより、復号誤りの少な
い記録再生装置を可能とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】データを符号化して記録し再
生と復号を行う装置に関し、特にデータの符号化と復号
の方法および回路に関する。
生と復号を行う装置に関し、特にデータの符号化と復号
の方法および回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明は、記録再生装置にデータを符号
化して記録し、再生と復号を行う装置において、記録す
るデータを符号に変換するに際し、再生信号からの復号
誤りの少ない符号化方法および復号方法とその回路に関
する。
化して記録し、再生と復号を行う装置において、記録す
るデータを符号に変換するに際し、再生信号からの復号
誤りの少ない符号化方法および復号方法とその回路に関
する。
【０００３】発明の理解のために、従来技術について簡
単に述べる。これらは、ビタビ復号とトレリス表現、パ
ーシャル・レスポンス・チャネル、に関する説明を含
む。以下、磁気記録チャネルを例として説明する。磁気
記録チャネルは、周波数応答が微分器およびローパス・
フィルタが直列に接続されたものに類似している。ま
た、磁気記録チャネルは、Dを１時刻の遅延演算子とす
るとその符号間干渉が、(1-D)(1+D)^ｎ（（１＋Ｄ）の
ｎ乗）(n=1,2,3,...)のインパルス応答を持つパーシャ
ル・レスポンス・チャネルとしてモデル化される。符号
間干渉が(1-D)(1+D)でモデル化されるチャネルは、１お
よび０（あるいは一般的に＋ａ，−ａ）の２進符号は、
＋１，０および−１（あるいは、＋ｃ，０，−ｃ）の３
値出力となる。また、インパルス応答が(1-D)(1+D)＾２
でモデル化されるチャネルは拡張ＰＲ４あるいはＥＰＲ
４と呼ばれ、１および０（あるいは一般的に＋ａ，−
ａ）の２進符号は＋２，＋１，０，−１，−２（あるい
は、＋２ｃ，＋ｃ，０，−ｃ，−２ｃ）の５値出力とな
る。さらに、インパルス応答が(1-D)(1+D)＾３でモデル
化されるチャネルは拡張ＥＰＲ４あるいはＥＥＰＲ４と
呼ばれ、１および０（あるいは一般的に＋ａ，−ａ）の
２進符号は＋３、＋２、＋１，０，−１，−２、−３
（あるいは、＋３ｃ、＋２ｃ，＋ｃ，０，−ｃ，−２
ｃ、−３ｃ）の７値出力となる。
単に述べる。これらは、ビタビ復号とトレリス表現、パ
ーシャル・レスポンス・チャネル、に関する説明を含
む。以下、磁気記録チャネルを例として説明する。磁気
記録チャネルは、周波数応答が微分器およびローパス・
フィルタが直列に接続されたものに類似している。ま
た、磁気記録チャネルは、Dを１時刻の遅延演算子とす
るとその符号間干渉が、(1-D)(1+D)^ｎ（（１＋Ｄ）の
ｎ乗）(n=1,2,3,...)のインパルス応答を持つパーシャ
ル・レスポンス・チャネルとしてモデル化される。符号
間干渉が(1-D)(1+D)でモデル化されるチャネルは、１お
よび０（あるいは一般的に＋ａ，−ａ）の２進符号は、
＋１，０および−１（あるいは、＋ｃ，０，−ｃ）の３
値出力となる。また、インパルス応答が(1-D)(1+D)＾２
でモデル化されるチャネルは拡張ＰＲ４あるいはＥＰＲ
４と呼ばれ、１および０（あるいは一般的に＋ａ，−
ａ）の２進符号は＋２，＋１，０，−１，−２（あるい
は、＋２ｃ，＋ｃ，０，−ｃ，−２ｃ）の５値出力とな
る。さらに、インパルス応答が(1-D)(1+D)＾３でモデル
化されるチャネルは拡張ＥＰＲ４あるいはＥＥＰＲ４と
呼ばれ、１および０（あるいは一般的に＋ａ，−ａ）の
２進符号は＋３、＋２、＋１，０，−１，−２、−３
（あるいは、＋３ｃ、＋２ｃ，＋ｃ，０，−ｃ，−２
ｃ、−３ｃ）の７値出力となる。
【０００４】以上のように、磁気記録チャネルでは２進
符号が３値、５値あるいは７値の信号に変換される。こ
の３値、５値あるいは７値の信号系列から１および０の
２進符号を生成するようにビタビ復号される。
符号が３値、５値あるいは７値の信号に変換される。こ
の３値、５値あるいは７値の信号系列から１および０の
２進符号を生成するようにビタビ復号される。
【０００５】ビタビ復号は、Ｎ状態（畳み込み符号の符
号器の記憶メモリ長をｍとした時に２のｍ−１乗とな
る）を持つ任意の有限状態マシン（finite state machi
ne）として表現できる。この有限状態マシンのある時刻
ｋの状態（Ｎ個）を縦方向にならべたノードで表現し、
各状態から時刻（ｋ＋１）の各状態への遷移をブランチ
として表現する２次元グラフの形式をトレリス線図とい
う。
号器の記憶メモリ長をｍとした時に２のｍ−１乗とな
る）を持つ任意の有限状態マシン（finite state machi
ne）として表現できる。この有限状態マシンのある時刻
ｋの状態（Ｎ個）を縦方向にならべたノードで表現し、
各状態から時刻（ｋ＋１）の各状態への遷移をブランチ
として表現する２次元グラフの形式をトレリス線図とい
う。
【０００６】ビタビ復号はトレリス線図上で最短パスを
探索するのに用いられ、多段決定過程に対する動的プロ
グラミング問題と等価となる。ビタビ復号器は、符号間
干渉を有する帯域制限のあるチャネルにおける伝送系列
の最尤推定を行うのに用いられる。すなわち、可能な符
号系列の中から、例えば、受信信号系列の自乗誤差の総
和など、受信信号の系列に関する距離メトリック（距離
関数）を最小化する符号系列を選択する。
探索するのに用いられ、多段決定過程に対する動的プロ
グラミング問題と等価となる。ビタビ復号器は、符号間
干渉を有する帯域制限のあるチャネルにおける伝送系列
の最尤推定を行うのに用いられる。すなわち、可能な符
号系列の中から、例えば、受信信号系列の自乗誤差の総
和など、受信信号の系列に関する距離メトリック（距離
関数）を最小化する符号系列を選択する。
【０００７】磁気記録においては、記録されたデータと
同時にデータのサンプリングを行うタイミングも再生信
号から抽出する必要がある。このため、一定のデータビ
ット数以上は０が継続しない、つまり０のランレングス
が一定数以下の符号に変換して記録するのが一般的であ
る。このような符号として８／９ＧＣＲ符号あるいは１
６／１７ＧＣＲ符号が知られている。一方、ビタビ復号
では記録符号が持つ符号間の距離によって復号誤り率が
決まる。しかしながら、ランレングスが短く、しかも符
号間の距離の大きい符号を構成することが困難であると
いう問題があった。
同時にデータのサンプリングを行うタイミングも再生信
号から抽出する必要がある。このため、一定のデータビ
ット数以上は０が継続しない、つまり０のランレングス
が一定数以下の符号に変換して記録するのが一般的であ
る。このような符号として８／９ＧＣＲ符号あるいは１
６／１７ＧＣＲ符号が知られている。一方、ビタビ復号
では記録符号が持つ符号間の距離によって復号誤り率が
決まる。しかしながら、ランレングスが短く、しかも符
号間の距離の大きい符号を構成することが困難であると
いう問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、符号
間の距離が大きく、しかもランレングスの短い記録符号
を提供し、ひいては復号誤り率の低い記録再生装置を提
供することにある。
間の距離が大きく、しかもランレングスの短い記録符号
を提供し、ひいては復号誤り率の低い記録再生装置を提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、符号間
の距離が大きく、しかもランレングスの短い符号を用い
て記録・再生を行うことによって達成される。
の距離が大きく、しかもランレングスの短い符号を用い
て記録・再生を行うことによって達成される。
【００１０】本発明による非線形波形歪補正方法および
回路は、（ａ）データを記録符号に変換する符号化器
と、（ｂ）復号結果を元のデータに変換する復号器と、
を含む。
回路は、（ａ）データを記録符号に変換する符号化器
と、（ｂ）復号結果を元のデータに変換する復号器と、
を含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明による記録再生装置
の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１
は本発明を用いた磁気記録再生装置を示す。磁気記録再
生装置内部１０はデータが書き込まれれている磁気ディ
スク円盤２０、ディスク円盤２０を回転させるスピンド
ルモータ３０、ディスク円盤２０からデータの読み出し
を行うヘッド４０、ヘッド４０を支えるアーム３５、ヘ
ッド４０を移動させるためのボイスコイルモータ４５、
ヘッドからの信号を増幅するリードライトアンプ５０か
らなる。
の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１
は本発明を用いた磁気記録再生装置を示す。磁気記録再
生装置内部１０はデータが書き込まれれている磁気ディ
スク円盤２０、ディスク円盤２０を回転させるスピンド
ルモータ３０、ディスク円盤２０からデータの読み出し
を行うヘッド４０、ヘッド４０を支えるアーム３５、ヘ
ッド４０を移動させるためのボイスコイルモータ４５、
ヘッドからの信号を増幅するリードライトアンプ５０か
らなる。
【００１２】また、磁気記録再生装置電子回路部６０
は、ホスト等の情報処理装置に接続するためのインター
フェイス７０、インターフェイス７０の入出力を制御す
るインターフェイス制御回路７５、データの受け渡し及
びフォーマット等の制御をする磁気ディスクコントロー
ラ８０、マイコン８５、リードライトアンプ５０からの
信号を処理する信号処理回路９０、スピンドルモータ３
０を制御するためのスピンドル制御回路９５、ボイスコ
イルモータ４５を制御するボイスコイルモータ制御回路
９８からなる。
は、ホスト等の情報処理装置に接続するためのインター
フェイス７０、インターフェイス７０の入出力を制御す
るインターフェイス制御回路７５、データの受け渡し及
びフォーマット等の制御をする磁気ディスクコントロー
ラ８０、マイコン８５、リードライトアンプ５０からの
信号を処理する信号処理回路９０、スピンドルモータ３
０を制御するためのスピンドル制御回路９５、ボイスコ
イルモータ４５を制御するボイスコイルモータ制御回路
９８からなる。
【００１３】本発明の適用対象となる磁気記録・再生装
置の信号の流れの概略を、図２を参照して説明する。な
お、本実施形態ではデータの記録および再生が可能な装
置に含まれるデジタル信号復号装置について説明する
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばデ
ータの再生専用装置等に含まれるデジタル信号復号装置
にも適用することができる。
置の信号の流れの概略を、図２を参照して説明する。な
お、本実施形態ではデータの記録および再生が可能な装
置に含まれるデジタル信号復号装置について説明する
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばデ
ータの再生専用装置等に含まれるデジタル信号復号装置
にも適用することができる。
【００１４】磁気記録・再生装置１００は、コンピュー
タ等のホスト装置１１０から出力されたデータを記録媒
体１５０に記録すると共に、該記録媒体１５０に記録さ
れたデータを読み出しホスト装置１１０へ出力する。磁
気記録・再生装置１００は、例えば図２に示すように、
データを記録媒体１５０に書き込むための主要な構成と
して、符号化器１２０、アンプ１３０、及び書き込みヘ
ッド１４０を備え、さらに、データ読み出しのための主
要な構成として、読み取りヘッド１６０、プレアンプ１
７０、デジタル信号復号装置１８０、復号器１８５、及
びエラー訂正回路１９０を備えている。
タ等のホスト装置１１０から出力されたデータを記録媒
体１５０に記録すると共に、該記録媒体１５０に記録さ
れたデータを読み出しホスト装置１１０へ出力する。磁
気記録・再生装置１００は、例えば図２に示すように、
データを記録媒体１５０に書き込むための主要な構成と
して、符号化器１２０、アンプ１３０、及び書き込みヘ
ッド１４０を備え、さらに、データ読み出しのための主
要な構成として、読み取りヘッド１６０、プレアンプ１
７０、デジタル信号復号装置１８０、復号器１８５、及
びエラー訂正回路１９０を備えている。
【００１５】本発明が適用されるデジタル信号復号装置
１８０において、磁気ディスク等の記録媒体１５０から
読み取りヘッド１６０によって読み出された信号は、プ
レアンプ１７０によって増幅されたあと、フィルタ２０
０によって高周波ノイズが除去される。高周波ノイズが
除去された再生信号は、ＡＤＣ（アナログ／デジタル変
換器）２１０によってデジタル信号に変換されたあと、
等化回路２２０によって復号のための等化が行われる。
ここで、等化とは、再生された信号の振幅特性および位
相特性を整形、アナログ的な値を持つデジタル信号を元
の“１”あるいは“０”のデジタル信号に識別しやすく
することを指す。
１８０において、磁気ディスク等の記録媒体１５０から
読み取りヘッド１６０によって読み出された信号は、プ
レアンプ１７０によって増幅されたあと、フィルタ２０
０によって高周波ノイズが除去される。高周波ノイズが
除去された再生信号は、ＡＤＣ（アナログ／デジタル変
換器）２１０によってデジタル信号に変換されたあと、
等化回路２２０によって復号のための等化が行われる。
ここで、等化とは、再生された信号の振幅特性および位
相特性を整形、アナログ的な値を持つデジタル信号を元
の“１”あるいは“０”のデジタル信号に識別しやすく
することを指す。
【００１６】等化された信号は、ビタビ復号回路２３０
によってデジタル信号に識別再生され、復号器１８５に
よって元のデータに変換される。ＶＣＯ２４０は、等化
回路２２０の出力を用いて、各部の動作タイミングを決
めるクロック信号ＣＬＫ２５０を生成する。
によってデジタル信号に識別再生され、復号器１８５に
よって元のデータに変換される。ＶＣＯ２４０は、等化
回路２２０の出力を用いて、各部の動作タイミングを決
めるクロック信号ＣＬＫ２５０を生成する。
【００１７】本実施形態では、上述したデジタル信号復
号装置１８０において、符号化器１２０と復号器１８５
に、以下に説明するような符号を用いることで上述した
本発明の目的を達成するものである。
号装置１８０において、符号化器１２０と復号器１８５
に、以下に説明するような符号を用いることで上述した
本発明の目的を達成するものである。
【００１８】通常の場合、記録再生装置に記録される符
号は１バイトと呼ばれる８ビットのデータから構成され
る。本実施例では、２バイト（１６ビット）のデータを
１７ビットの記録データに変換する。
号は１バイトと呼ばれる８ビットのデータから構成され
る。本実施例では、２バイト（１６ビット）のデータを
１７ビットの記録データに変換する。
【００１９】符号のいずれの部分においても０の連続が
最大１０ビットであり、しかも１の連続は最大３ビット
である符号語を構成する。符号語を構成するにあたり、
まず８ビットの符号を考える。符号の先頭においては１
が３ビット連続する場合を許し、符号の末尾では１は最
大２ビットしか連続しないとすると、１０進数に変換し
て符号を表わすと図３に示す１９３個の符号となる。図
３に示した符号語を分類すると図４のようになる。図４
に示した(i)から(vii)の符号の条件とそれぞれの個数は
以下の通りである。
最大１０ビットであり、しかも１の連続は最大３ビット
である符号語を構成する。符号語を構成するにあたり、
まず８ビットの符号を考える。符号の先頭においては１
が３ビット連続する場合を許し、符号の末尾では１は最
大２ビットしか連続しないとすると、１０進数に変換し
て符号を表わすと図３に示す１９３個の符号となる。図
３に示した符号語を分類すると図４のようになる。図４
に示した(i)から(vii)の符号の条件とそれぞれの個数は
以下の通りである。
【００２０】 (i) 先頭から０の連続が４個以下 186個 (ii) 先頭から０の連続が３個以下 179個 (iii)先頭から０の連続が2個以下 166個 (iv) 先頭から０の連続が１個以下 141個 (v) 先頭から１の連続が１個以下 152個 (vi) 先頭が０ 100個 (vii)先頭が１１０ 27個 以上の７種類の符号を組み合わせてランレングスが１０
以下の符号を構成する。以下では、上記の７種類の符号
を反転した符号を(i')のごとく表わす。
以下の符号を構成する。以下では、上記の７種類の符号
を反転した符号を(i')のごとく表わす。
【００２１】ランレングスが１０以下であり、先頭と末
尾での１の連続は2個以下、符号の内部での１の連続は
３個以下の符号語は以下の組み合わせで構成できる。こ
こに、（ ）と（ ）の間の数字は１６ビットを１７ビッ
トに変換する際に挿入する中心のビットの値である。
尾での１の連続は2個以下、符号の内部での１の連続は
３個以下の符号語は以下の組み合わせで構成できる。こ
こに、（ ）と（ ）の間の数字は１６ビットを１７ビッ
トに変換する際に挿入する中心のビットの値である。
【００２２】 以上合計で65546個の符号語があり、１６ビットのデー
タの符号化に必要な65536個以上の符号語がある。
タの符号化に必要な65536個以上の符号語がある。
【００２３】上記の符号語をデータに割り付ける。割り
付けは２バイトのデータの第１バイト（＃０バイト）と
第２バイト（＃１バイト）の値に対してできるだけ対称
となるようにする。
付けは２バイトのデータの第１バイト（＃０バイト）と
第２バイト（＃１バイト）の値に対してできるだけ対称
となるようにする。
【００２４】第１ステップでは、まず、次のように(a)
の符号語と(f)の符号語の一部を割り付ける。残りは、
データが14560個、符号語が14570個となる。なお、符号
の番号は図３に示した符号の番号であり、(a)〜(f)は前
記符号語の組み合わせを表1に表わす。
の符号語と(f)の符号語の一部を割り付ける。残りは、
データが14560個、符号語が14570個となる。なお、符号
の番号は図３に示した符号の番号であり、(a)〜(f)は前
記符号語の組み合わせを表1に表わす。
【００２５】
【表１】
【００２６】次に第2ステップでは、表２に表わすよう
に、残りの部分に(g)の符号語と(f)の残りの符号語を割
り付ける。
に、残りの部分に(g)の符号語と(f)の残りの符号語を割
り付ける。
【００２７】
【表２】
【００２８】次に第３ステップでは、表３に表わすよう
に残りのデータに残りの符号語(c)を割り付ける。
に残りのデータに残りの符号語(c)を割り付ける。
【００２９】
【表３】
【００３０】次に第４ステップでは、表４に表わすよう
に、残りのデータに残りの符号語のうち(d)を割り付け
る。
に、残りのデータに残りの符号語のうち(d)を割り付け
る。
【００３１】
【表４】
【００３２】最後に第５ステップでは、表5に表わすよ
うに残りのデータに残りの符号語(b)と(e)を割り付け
る。
うに残りのデータに残りの符号語(b)と(e)を割り付け
る。
【００３３】
【表５】
【００３４】以上をまとめると、符号化は図５のように
２バイトのデータの４０個の組み合わせで行うことがで
きる。図５では符号化を行う変換テーブル図３にあわせ
て符号化される番号で示した。したがって、符号化はま
ず２バイトのデータx0、x1が図５に示したユーザデータ
のどの範囲にあるかを判定し、右側の値y0、およびy1を
求めたあと、x0+y0、とx1+y1番目の符号をそれぞれ図３
から検索し、最後に中心ビットとして0または1を図５に
したがって挿入すればよい。
２バイトのデータの４０個の組み合わせで行うことがで
きる。図５では符号化を行う変換テーブル図３にあわせ
て符号化される番号で示した。したがって、符号化はま
ず２バイトのデータx0、x1が図５に示したユーザデータ
のどの範囲にあるかを判定し、右側の値y0、およびy1を
求めたあと、x0+y0、とx1+y1番目の符号をそれぞれ図３
から検索し、最後に中心ビットとして0または1を図５に
したがって挿入すればよい。
【００３５】演算子1/(1+D)に従ってプリコードを行っ
た場合、(1-D)(1+D)3という応答を持つEPRMLテャネルで
復号した場合、'1100'のビット列が繰り返す符号を用い
ると、ビタビ復号において復号結果が一意に定まらない
場合が発生する。このようなビット列を除くために、前
記の手順で符号化を行い、'1100'のビットパターンを含
む以下の４個の符号語を、符号化に使用しなかった１０
個の符号語の中の適当な符号語に置き換えても良い。置
き換えを行う'1100'のビット列を含む符号語は以下の４
個である。
た場合、(1-D)(1+D)3という応答を持つEPRMLテャネルで
復号した場合、'1100'のビット列が繰り返す符号を用い
ると、ビタビ復号において復号結果が一意に定まらない
場合が発生する。このようなビット列を除くために、前
記の手順で符号化を行い、'1100'のビットパターンを含
む以下の４個の符号語を、符号化に使用しなかった１０
個の符号語の中の適当な符号語に置き換えても良い。置
き換えを行う'1100'のビット列を含む符号語は以下の４
個である。
【００３６】 00110011001100110 01100110011001100 11001100110011001 10011001100110011 （数１） 以上の方法で符号化を行った場合、１７ビットの符号の
下位２ビットが１であり、それに続く１７ビットの符号
の上位２ビットが１の場合、符号の接続部において１が
4個連続することになる。このようなビット列を、１が
３回以上連続しない符号とするために、符号と符号の接
続部で次のような変換を行う。
下位２ビットが１であり、それに続く１７ビットの符号
の上位２ビットが１の場合、符号の接続部において１が
4個連続することになる。このようなビット列を、１が
３回以上連続しない符号とするために、符号と符号の接
続部で次のような変換を行う。
【００３７】 ...0011,1100... → ...0111,0100... ...0011,1101... → ...0111,0101... ...1011,1100... → ...1010,1110... ...1011,1101... → ...1000,1110... （数２） つまり、第１の符号で下位２ビットが１であり、第２の
符号で上位２ビットが１以上である場合、第１の符号の
最下位３ビットないしは第２の符号最上位３ビットが１
であるビット列に変換する。本実施例で述べた符号化方
法では符号の最上位３ビットまたは最下位３ビットが１
１１となる符号はないため、ビタビ復号後に、符号の最
上位ビットあるいは最下位ビットに数２の右側のビット
パターンが現れた場合は左側のビットパターンに逆変換
してから１６／１７符号の復号を行えば良い。
符号で上位２ビットが１以上である場合、第１の符号の
最下位３ビットないしは第２の符号最上位３ビットが１
であるビット列に変換する。本実施例で述べた符号化方
法では符号の最上位３ビットまたは最下位３ビットが１
１１となる符号はないため、ビタビ復号後に、符号の最
上位ビットあるいは最下位ビットに数２の右側のビット
パターンが現れた場合は左側のビットパターンに逆変換
してから１６／１７符号の復号を行えば良い。
【００３８】さらに、以上の方法で符号化を行った場
合、１７ビットの符号の下位１０ビットが０であり、そ
れに続く１７ビットの符号の上位１０ビットが０の場
合、０のランレングスは最大２０となる。このような長
いランレングスを解消するために、符号と符号の接続部
分で次のような変換を行う。
合、１７ビットの符号の下位１０ビットが０であり、そ
れに続く１７ビットの符号の上位１０ビットが０の場
合、０のランレングスは最大２０となる。このような長
いランレングスを解消するために、符号と符号の接続部
分で次のような変換を行う。
【００３９】 ...0000,0000... → ...0010,1110... ...0000,0001... → ...0000,1110... ...0000,0010... → ...0111,0010... ...0000,0011... → ...0111,0110... ...1000,0000... → ...0111,0000... ...0100,0000... → ...0100,1110... ...1100,0000... → ...0110,1110... （数３） つまり、第１の符号の最下位４ビットがすべて０、ない
しは第２の符号で上位４ビットがすべて０である場合、
第１の符号の最下位３ビットないしは第２の符号の最上
位３ビットがすべて１であるビット列に変換する。本実
施例で述べた符号化方法では符号の最上位ビット３ビッ
トまたは最下位３ビットが１１１となる場合はなく、し
かも数２の変換と数３の変換に重複はないため、ビタビ
復号後に、数３の右側のビットパターンが現れた場合は
左側のビットに逆変換してから１６／１７符号の復号を
行えば良い。
しは第２の符号で上位４ビットがすべて０である場合、
第１の符号の最下位３ビットないしは第２の符号の最上
位３ビットがすべて１であるビット列に変換する。本実
施例で述べた符号化方法では符号の最上位ビット３ビッ
トまたは最下位３ビットが１１１となる場合はなく、し
かも数２の変換と数３の変換に重複はないため、ビタビ
復号後に、数３の右側のビットパターンが現れた場合は
左側のビットに逆変換してから１６／１７符号の復号を
行えば良い。
【００４０】以上で述べた符号語の接続部の変換によ
り、０の連続数が１個だけ増加する場合がある。したが
って、接続部の変換を行って記録される連続した符号語
における０の連続は最大１１個となる。
り、０の連続数が１個だけ増加する場合がある。したが
って、接続部の変換を行って記録される連続した符号語
における０の連続は最大１１個となる。
【００４１】符号化器１２０の回路を図６を用いて説明
する。まず８ビット（１バイト）のデータx0が遅延素子
（Dと略す）３６０と比較器３００に入力される。比較
器３００ではデータx0の値が図４に対応したどの範囲に
入っているかを判定するための比較が行われる。具体的
には、以下の２０個の定数値との比較が行われる。
する。まず８ビット（１バイト）のデータx0が遅延素子
（Dと略す）３６０と比較器３００に入力される。比較
器３００ではデータx0の値が図４に対応したどの範囲に
入っているかを判定するための比較が行われる。具体的
には、以下の２０個の定数値との比較が行われる。
【００４２】41， 82， 85， 88， 91， 94， 96， 9
8，100，101，102，103，104，186，213，235，236，24
9，250，254 データx0より１クロック遅れてデータx1が比較器３００
に入力され、x0と同様に前記の２０個の定数値との比較
が行われる。次のクロックでデータx0およびデータx1に
対する比較結果がデコーダ３１０に入力される。デコー
ダ３１０は図４に示した符号付き８ビットの値y0、y1お
よび中心ビットの値１ビットを出力する。遅延素子３６
３と３６５によってタイミングを調整されたデータx0、
x1とデコーダの出力y0、y1がそれぞれ加算器（ADDと略
す）３２０と３３０で加算され１７ビットの符号の前半
部と後半部の８ビットの符号の番号が生成される。選択
器（SELと略す）３４０でまずx0+y0が選択され、デコー
ダ３５０によって図３に示したテーブル（１０進数で示
している）の８ビットのデータが出力される。次のクロ
ックで選択器３４０はx1+y1を選択し、デコーダ３５０
はx1+y1に対応する８ビットのデータを出力する。中心
の１ビットのデータと、x0+y0およびx1+y1に対応した８
ビットのデータは遅延素子３６８と３６７によってタイ
ミングを調整され、ラッチ（LTと略す）３７０に格納さ
れる。ラッチ３７０のデータは１クロック毎に順次ラッ
チ３７５、ラッチ３７６に送られ、ラッチ３７６から１
７ビットのデータが記録データとして出力される。ラッ
チ３７５に格納された１７ビットのデータの上位４ビッ
トと、ラッチ３７６に格納された１７ビットのデータの
下位１ビットはビット補正回路３８０に接続されてお
り、それぞれのビットが数２の左側に示した条件を満足
した場合、ラッチ３７５と３７６内のデータパターンが
数２の右側のパターンに変換される。数３に示したデー
タパターンの場合も数３に従って同様なデータの変換が
実行される。
8，100，101，102，103，104，186，213，235，236，24
9，250，254 データx0より１クロック遅れてデータx1が比較器３００
に入力され、x0と同様に前記の２０個の定数値との比較
が行われる。次のクロックでデータx0およびデータx1に
対する比較結果がデコーダ３１０に入力される。デコー
ダ３１０は図４に示した符号付き８ビットの値y0、y1お
よび中心ビットの値１ビットを出力する。遅延素子３６
３と３６５によってタイミングを調整されたデータx0、
x1とデコーダの出力y0、y1がそれぞれ加算器（ADDと略
す）３２０と３３０で加算され１７ビットの符号の前半
部と後半部の８ビットの符号の番号が生成される。選択
器（SELと略す）３４０でまずx0+y0が選択され、デコー
ダ３５０によって図３に示したテーブル（１０進数で示
している）の８ビットのデータが出力される。次のクロ
ックで選択器３４０はx1+y1を選択し、デコーダ３５０
はx1+y1に対応する８ビットのデータを出力する。中心
の１ビットのデータと、x0+y0およびx1+y1に対応した８
ビットのデータは遅延素子３６８と３６７によってタイ
ミングを調整され、ラッチ（LTと略す）３７０に格納さ
れる。ラッチ３７０のデータは１クロック毎に順次ラッ
チ３７５、ラッチ３７６に送られ、ラッチ３７６から１
７ビットのデータが記録データとして出力される。ラッ
チ３７５に格納された１７ビットのデータの上位４ビッ
トと、ラッチ３７６に格納された１７ビットのデータの
下位１ビットはビット補正回路３８０に接続されてお
り、それぞれのビットが数２の左側に示した条件を満足
した場合、ラッチ３７５と３７６内のデータパターンが
数２の右側のパターンに変換される。数３に示したデー
タパターンの場合も数３に従って同様なデータの変換が
実行される。
【００４３】図６に示したエンコーダの実施例では、デ
ータの上位８ビットと下位８ビットに対して一つの比較
器３００およびデコーダ３１０を用いたが、別々の比較
器およびデコーダを設けても良いことは勿論である。
ータの上位８ビットと下位８ビットに対して一つの比較
器３００およびデコーダ３１０を用いたが、別々の比較
器およびデコーダを設けても良いことは勿論である。
【００４４】次に、復号器１８５について説明する。復
号器１８５は図７に示すようにビタビ復号回路２３０の
１７ビットの出力を元の１６ビット（２バイト）のデー
タに変換する。まず、１７ビットのデータをs0（前半の
８ビット）と中心の1ビットとs1（後半の８ビット）に
分割し、s0とs1の値を図８のテーブルに従って変換す
る。図８は復号されたデータから得られたs0とs1を図７
に示したテーブルに従ってデータの番号z0およびz1にそ
れぞれ変換するものである。図７では図３に含まれない
データは10進数で255としている。変換されたデータz0
とz1および中心の１ビットのデータから図８に従って補
正値r0およびr1を求める。具体的には、データz0とz1に
対しそれぞれ以下の２５個の定数値と比較が行われ、図
８の該当する値の範囲から補正値r0およびr1が求められ
る。
号器１８５は図７に示すようにビタビ復号回路２３０の
１７ビットの出力を元の１６ビット（２バイト）のデー
タに変換する。まず、１７ビットのデータをs0（前半の
８ビット）と中心の1ビットとs1（後半の８ビット）に
分割し、s0とs1の値を図８のテーブルに従って変換す
る。図８は復号されたデータから得られたs0とs1を図７
に示したテーブルに従ってデータの番号z0およびz1にそ
れぞれ変換するものである。図７では図３に含まれない
データは10進数で255としている。変換されたデータz0
とz1および中心の１ビットのデータから図８に従って補
正値r0およびr1を求める。具体的には、データz0とz1に
対しそれぞれ以下の２５個の定数値と比較が行われ、図
８の該当する値の範囲から補正値r0およびr1が求められ
る。
【００４５】1， 2， 4， 6， 7， 14， 27， 41，
50， 52， 57， 82， 93，100，109，122，136，143，
152，179，185，186，191，192，193 補正値r0、r1とz0、z1を加算すると、図５のy0とy1から
x0とx1への変換に相当する変換が行われ、r0+z0が元の1
番目のデータ、r1+z1が元の２番目のデータとなる。
50， 52， 57， 82， 93，100，109，122，136，143，
152，179，185，186，191，192，193 補正値r0、r1とz0、z1を加算すると、図５のy0とy1から
x0とx1への変換に相当する変換が行われ、r0+z0が元の1
番目のデータ、r1+z1が元の２番目のデータとなる。
【００４６】復号器１８５の構成を図９を用いて説明す
る。復号回路２３０から送られる復号結果はラッチ４９
０に入る。ラッチ４９０のデータは、ラッチ４９１を介
してラッチ４００に出力される。ラッチ４９０と４９１
では、ラッチ４９０内の下位ビットとラッチ４９１内の
上位ビットが符号化器１２０でのビットパターンの変更
と一致した場合はその逆のビットパターンの変換が行わ
れる。ラッチ４００内の上位８ビットが選択器４１０に
より選択されデコーダ４２０に送られる。デコーダ４２
０では上位８ビットの値が図７にしたがってデコードさ
れラッチ４８５に格納される。次のクロックでラッチ４
８５内の値が前記２５個の定数値と比較され遅延素子４
８３に保持される。ラッチ４００内の下位８ビットのデ
ータは遅延素子４８０を介して１クロック遅延された
後、選択器４１０に送られ、デコーダ４２０で図７に従
ってデコードが行われる。デコード結果はラッチ４８５
を介して比較器４３０に送られ、前記２５個の定数値と
比較される。遅延素子483で１クロック遅延された上位
８ビットの比較器４３０の出力と、下位８ビットの比較
器430の出力と、遅延素子４８１および４８２でタイミ
ングを調整されたラッチ４００内の中心の１ビットがデ
コーダ４４０に入力され、図８に従って補正値r0および
r1が計算される。デコーダ４４０の出力は、遅延素子４
８４でタイミングを調整された復号器デコーダ４２０の
出力と加算される。つまり、加算器４５０では上位８ビ
ットに対するz0+r0が計算され、加算器４６０では下位
８ビットに対するz1+r1が計算される。加算器４５０と
加算器４６０の出力はラッチ４７０に格納されたあと、
１６ビットのデータとしてエラー訂正回路１９０に送ら
れる。
る。復号回路２３０から送られる復号結果はラッチ４９
０に入る。ラッチ４９０のデータは、ラッチ４９１を介
してラッチ４００に出力される。ラッチ４９０と４９１
では、ラッチ４９０内の下位ビットとラッチ４９１内の
上位ビットが符号化器１２０でのビットパターンの変更
と一致した場合はその逆のビットパターンの変換が行わ
れる。ラッチ４００内の上位８ビットが選択器４１０に
より選択されデコーダ４２０に送られる。デコーダ４２
０では上位８ビットの値が図７にしたがってデコードさ
れラッチ４８５に格納される。次のクロックでラッチ４
８５内の値が前記２５個の定数値と比較され遅延素子４
８３に保持される。ラッチ４００内の下位８ビットのデ
ータは遅延素子４８０を介して１クロック遅延された
後、選択器４１０に送られ、デコーダ４２０で図７に従
ってデコードが行われる。デコード結果はラッチ４８５
を介して比較器４３０に送られ、前記２５個の定数値と
比較される。遅延素子483で１クロック遅延された上位
８ビットの比較器４３０の出力と、下位８ビットの比較
器430の出力と、遅延素子４８１および４８２でタイミ
ングを調整されたラッチ４００内の中心の１ビットがデ
コーダ４４０に入力され、図８に従って補正値r0および
r1が計算される。デコーダ４４０の出力は、遅延素子４
８４でタイミングを調整された復号器デコーダ４２０の
出力と加算される。つまり、加算器４５０では上位８ビ
ットに対するz0+r0が計算され、加算器４６０では下位
８ビットに対するz1+r1が計算される。加算器４５０と
加算器４６０の出力はラッチ４７０に格納されたあと、
１６ビットのデータとしてエラー訂正回路１９０に送ら
れる。
【００４７】図９に示した復号器の実施例では、データ
の上位８ビットと下位８ビットに対して一つのデコーダ
４２０および比較器４３０を用いたが、別々のデコーダ
および比較器を設けても良いことは勿論である。
の上位８ビットと下位８ビットに対して一つのデコーダ
４２０および比較器４３０を用いたが、別々のデコーダ
および比較器を設けても良いことは勿論である。
【００４８】本実施例においては磁気記録再生装置を例
として説明を行ったが、光磁気記録再生装置あるいは再
生専用の装置にも全く同様に用いることができることは
勿論である。
として説明を行ったが、光磁気記録再生装置あるいは再
生専用の装置にも全く同様に用いることができることは
勿論である。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＮＲＺ法等に特に適した符号化方法が提供できる。
ＮＲＺ法等に特に適した符号化方法が提供できる。
【図１】本発明の適用対象である磁気記録再生装置の構
成図である。
成図である。
【図２】従来技術による磁気記録再生装置の信号の概略
流れ図である。
流れ図である。
【図３】符号化器における符号語の要素と等価な１０進
表示の数値を示す図である。
表示の数値を示す図である。
【図４】符号化に用いる符号語の要素の分類を示す図で
ある。
ある。
【図５】符号化におけるデータの値と符号の番号との対
応を示す図である。
応を示す図である。
【図６】本発明による符号化器の実施例を示す図であ
る。
る。
【図７】復号器における符号語と符号の番号の対応を等
価な１０進表示の数値で示した図である。
価な１０進表示の数値で示した図である。
【図８】復号器における符号の番号とデータとの対応を
示す図である。
示す図である。
【図９】本発明による復号器の実施例を示す図である。
１０…磁気ディスク装置内部、６０…磁気ディスク電子
回路部、１００…磁気記録再生装置、１２０…符号化
器、１３０…アンプ、１４０…磁気記録書込ヘッド、１
５０…磁気記録媒体、１６０…磁気記録再生ヘッド、１
７０…プレアンプ、１８０…ディジタル信号復号装置、
１８５…復号器、１９０…エラー訂正回路、２００…フ
ィルタ、２１０…アナログ／ディジタル変換器、２２０
…等化回路、２３０…復号回路
回路部、１００…磁気記録再生装置、１２０…符号化
器、１３０…アンプ、１４０…磁気記録書込ヘッド、１
５０…磁気記録媒体、１６０…磁気記録再生ヘッド、１
７０…プレアンプ、１８０…ディジタル信号復号装置、
１８５…復号器、１９０…エラー訂正回路、２００…フ
ィルタ、２１０…アナログ／ディジタル変換器、２２０
…等化回路、２３０…復号回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奈良 孝 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 上原 陽一 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 井出 博史 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 塚野 匡子 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 渡部 善寿 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内
Claims (5)
- 【請求項１】ＭビットのデータをＮビットの符号語に符
号化する方法であって、 上記Ｍビットのデータを受け取り、 上記符号語ビット列における１の連続数が第１の所定の
数Ｋ以下であり、かつ上記符号語ビット列におけるゼロ
の連続数が第２の所定の数Ｌ以下である上記Ｎビットの
符号語を発生すること、 を特徴とする符号化方法。 - 【請求項２】前記請求項１に記載の符号化方法におい
て、 データのビット数Ｍが１６、符号語のビット数Ｎが１
７、第１の所定の数Ｋが３、第２の所定の数Ｌが１０で
あること、 を特徴とする符号化方法。 - 【請求項３】前記請求項１および２に記載の符号化方法
において、 符号化された符号語の最上位および最下位のビット列に
おける１の連続数が２以下であること、 を特徴とする符号化方法。 - 【請求項４】前記請求項１から３に記載の符号化方法に
おいて、 一連の上記符号語の連続する部分において、第１の符号
語の下位ビットにおける１の連続数が２であり、かつ第
２の符号語の上位ビットにおける１の連続数が２である
場合、第１の符号語の下位３ビットないしは第２の符号
語の上位３ビットがすべて１である符号語の組み合わせ
に変換し、第１と第２の符号語の連続する部分において
１の連続数が３以下とすること、を特徴とする符号化方
法。 - 【請求項５】ＭビットのデータをＮビットの符号語に符
号化する符号化器を有する記録再生装置において、 上記符号化器は、上記Ｍビットのデータを受け取り、上
記符号語ビット列における１の連続数が第１の所定の数
Ｋ以下であり、かつ上記符号語ビット列におけるゼロの
連続数が第２の所定の数Ｌ以下である上記Ｎビットの符
号語を発生することを特徴とする記録再生装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04318698A JP4058153B2 (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 符号化方法およびそれを用いた記録再生装置 |
| US09/255,733 US6373407B1 (en) | 1998-02-25 | 1999-02-23 | Data encoding method for digital data recording and data recording system using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04318698A JP4058153B2 (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 符号化方法およびそれを用いた記録再生装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11243345A true JPH11243345A (ja) | 1999-09-07 |
| JPH11243345A5 JPH11243345A5 (ja) | 2005-09-08 |
| JP4058153B2 JP4058153B2 (ja) | 2008-03-05 |
Family
ID=12656892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04318698A Expired - Fee Related JP4058153B2 (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 符号化方法およびそれを用いた記録再生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6373407B1 (ja) |
| JP (1) | JP4058153B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6704154B2 (en) | 1999-05-20 | 2004-03-09 | Hitachi, Ltd. | Decoding apparatus and decoding method |
| US7020833B2 (en) | 2000-10-25 | 2006-03-28 | Hitachi, Ltd. | Data synchronization detection method, information recording method, and information reproduction method |
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|---|---|---|---|---|
| SG87129A1 (en) * | 1999-07-12 | 2002-03-19 | Ibm | Data encoding systems |
| US6680980B1 (en) * | 1999-09-03 | 2004-01-20 | Infineon Technologies North America Corp. | Supporting ME2PRML and M2EPRML with the same trellis structure |
| JP4162814B2 (ja) * | 1999-10-28 | 2008-10-08 | 富士通株式会社 | デジタル信号処理方法及びデジタル信号処理装置 |
| US7404131B2 (en) * | 2001-01-22 | 2008-07-22 | Maxtor Corporation | High efficiency, error minimizing coding strategy method and apparatus |
| JPWO2003012789A1 (ja) * | 2001-07-27 | 2004-11-25 | 富士通株式会社 | 信号処理方法、信号処理回路及び情報記録再生装置 |
| JP4695814B2 (ja) * | 2002-02-08 | 2011-06-08 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | データ復号方法・回路及びこれを用いた情報記録再生装置 |
| WO2003092004A1 (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and apparatus for multi-dimensionally encoding and decoding |
| JP2007242066A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-20 | Fujitsu Ltd | Ｍｔｒ符号化方法、ｍｔｒ復号方法、ｍｔｒ符号器、ｍｔｒ復号器及び磁気記録装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0233221A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コード変換装置と復号装置 |
| US5635933A (en) * | 1995-06-30 | 1997-06-03 | Quantum Corporation | Rate 16/17 (d=0,G=6/I=7) modulation code for a magnetic recording channel |
| KR0165441B1 (ko) * | 1995-09-18 | 1999-03-20 | 김광호 | 디지털 데이터 채널 부호화 및 복호화방법과 그 장치 |
| US5731768A (en) * | 1996-01-31 | 1998-03-24 | Seagate Technology, Inc. | Method and apparatus for implementing codes with maximum transition run length |
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