JPS59200562A - 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 本発明は、音声信号等のＰＣＭ記録に使用して好適な情
報変換方式に関する。

背景技術とその問題点 例えば音声信号をＰＣＭ化し、回転ヘッドを用いて磁気
記録することが提案されている。このような装置におい
て信号の記録に当たっては、一般にＮＲＺＩと呼ばれる
変調が用いられる。これはデータ信号中の“１゛で信号
を反転させ、“０”で反転させないようにするものであ
る。

ところでこのような信号の記録において、低域成分が多
く含まれていると再生時の安定性が悪くなる。一方上述
のＮｌ？Ｚ１において“０゛が連続すると、その間変調
信号は反転されなくなり、周波数が低ｔ゛ジζしまう６ そこでＰＣＭによる情報を任意数のビットずつに分解し
、そのそれぞれをより多数のビットに変換して、００″
が多数連続しないようにすることが行われている。

また上述のような記録を携帯用等の小型の装置で行おう
とした場合には、回転ヘッドの小型化、記録トラックの
狭幅化などにより、再生出力のＳ／Ｎが悪く、また記録
の帯域が狭いなどの問題がある。

ここで例えばＳ／Ｎに対しては、復調時の検出ウィンド
ウ幅（Ｔｗ）と、最小反転幅（Ｔｍｉｎ）との比が例え
は２倍以下程度に小さいことが望ましい。そこで従来か
ら例えばガボアコードと呼ばれる変換方式が提案されて
いる。

ガボアコードば２ビツト（Ｂ１、Ｂ２　）の情報を３ビ
ツト（Ｐｌ　、Ｐ２　、Ｐ３）に変換するもので、その
変換式は、 Ｐｚ　＝Ｐ３Ｐ＋８１　十Ｂ２　８Ｂ１ｆＰ２　＝Ｐ３
ｐ−Ｂｌ　＋Ｂ２ Ｐ３＝Ｐ３Ｐ＋Ｂ１　＋Ｂ２ 但し、サフィックスのｐは前に変換された情報、ｆば次
に変換される情報 であり、復調式は、 Ｂ＋　＝Ｐ３ｐ−Ｐ１ｐ＋Ｐ３ｐ−Ｐｔ　　・Ｐ３Ｂ２
’−Ｐ２　・Ｐ３ で与えられる。

このガボアコートにおいて、Ｔ　ｗ　＝　０．６７Ｔ　
。

Ｔ　ｍｉｎ　＝　０．６７Ｔ　％　Ｔ　ｍａｘ　　（最
大反転［）　＝１．３３Ｔ（但しＴば被変冨周データ１
ヒソ１−相当の時間又（Ｊ波に）であって、こごでＴｗ
とＴ　ｍｉｎの比は１倍である。

さらにまた４１５変換と呼ばれる変換方式も提案されて
いる。

４１５変換方式は４ビツト（Ｂ１　、Ｂ２　、Ｂ３、Ｂ
４）の情報を５ビツト　（Ｐｌ、Ｐ２　、Ｐ３、Ｐ４、
Ｐ５）に変換するもので、ここでＮＲＺＴ表現で“０”
の連続する数が２以下とされる。

すなわち５ビツトの組合せの内で、最初または最後に“
０”が連続せず、その間において“０゛の連続する数が
２以下のものは、第１図に示されるように１７通りある
。そこで被変調データ４ビツトの（０００（１）　〜（
１１１１）の１６通りを、上述の１７通りの内の任意の
１６通りと１対１で対応させ゛ζ変換する。

このようにすれば、”　ｌ　”の間の“０°゛の数が常
に２以１ことなる変換を行うことができる。

この４１５変喚方式において、Ｔｗ　−０，８Ｔ。

Ｔｍ１ｎ　−０，Ｂ　Ｔ、、　Ｔ　ｍａｘ　　−２，４
Ｔであ・・ノて、こごでＴｗとＴ　ｍｉｎの比は１倍で
ある。

しかしながらこれらの方式において、ＮＲＺＩ変換後の
信号に直流成分が存在する。

ここで変調後の信号、すなわち記録信号に直流成分が存
在していると、例えば第１図Ａに示すような原信号に対
して、本来第１図Ｂに承ずように再生されるべきところ
が、実際には第１図Ｃに示すように直流成分がＯになる
ようにオフセットされて再生され、出力信号は第１図り
に示すように時間軸が変動された信号になってしまい、
忠実なデジタル波形再現ができない。

このためこれらを考慮して周波数等が定められるため、
記録密度を高くすることができないなどの問題があった
。

これに対して例えば１６／２０変換、２４／　３０変換
などでは直流成分のない変換を行うことができる。

しかしながらこれらの方式では、変換・逆変換共に必要
とされる拘束ビット長が極めて長くなり、装置が極めて
大きくなると共に、誤りの伝搬も大きく実用にならない
。

またＴ　ｍｉｎとＴｍａｘはそれぞれ記録信号の周波数
の下限と一ヒ限に相当し、この比があまり大きいと周波
数特性などの点で問題を生しる。従っζこの比は４倍以
下程度にする必要がある。

発明の目的 本発明はこのような点にかんがみ、直流成分が存在しな
いと共に拘束ビット長の短い情報変換方式を提案するも
のである。

発明の概要 本発明は、８ビツトの情報を１０ビットの情報に変換す
るに当り、−り記１０ビットの情報は、１ｔＲＺＩ変調
後の信号において、同じレベルの連続が４ビツト以下と
なるようにすると共に、その１０ピツｔ・中の直流の蓄
積がＯとなる第１の組合せと、上記直流の蓄積が２以下
の第２の組合せとし、上記８ビツトの情報が上記条件で
選ばれた組合せと１対１で対応されると共に、上記第２
の組合せが用いられたときその上記直流の蓄積の正負の
符号が記憶され、次に上記第２の組合せが用いられると
きその上記直流の會積が上記記憶とは逆の符号となるよ
うに十記次の第２の組合せの先頭ビットを変換するよう
にした情報変換方式であって、これによればＮＲＺ４変
δＩＩＪ後の直流成分を除去できると共に、拘束ビット
長も短い。

実施例 この方式においては、８ビツト（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ
４、Ｂ５、Ｂ６、ＢＴ、Ｂ８）の情報を１０ビツト　（
Ｐｌ　、Ｂ２　、Ｂ３　、Ｂ４　、Ｐｌｉ　、ｐｆｉ　
、Ｂ７　、Ｐｅ　、Ｐｓ　、Ｐ＋ｏ）に変換する。

ここで８ピッ１−（Ｂ□〜Ｂ８）の情報が取り得る形態
は２８＝２５６通りである。

一方１０ピッＩ−（Ｐｔ〜Ｐ１０）については、まず直
流成分を除去するためにはＮＲＺＩ変調後の信号で１０
ビツト中の５ビツトが止（１）　、５ビツトが負（０）
となればよい。なおＴｍａｘ　／　Ｔ　ｍｉｎ　＝　４
とするためＮＩ？２４表現で“０”の連続する数が３１
１Ｍ以下、すなわち変調後の信号で同じレベルの連続が
４ビット以下となることを条件とする。

このような条件を考えた上で、さらにＮＲＺＩ表現で、
最初または最後の“０”の数が、０個、１　＋１ｌｉｌ
、２個、３１１１＋１の場合に分類して、それぞれの場
合の組合せの数は次の表１のようになる。

表　　　　　１ この表１から、１０ビツトパタ一ン同士の接続の部分で
もＯ″の連続が３　（＋１＋１以１：となるようにでき
るものは、例えば最初の“′０°゛の数が２鋼基−トで
最後の０゛の数が１１１１ｉ＋以１の場合である。とこ
ろがこの場合に組合せの数は、 ６　’ｌ　＋　３４　＋４０　＋　２０　＋２０　＋　
Ｉ　Ｏ−１９３通りしかない。これでは８ビツト　２５
６の組合せの数に満たず、他の選び方ではその数はさら
に少なくなる。

そこで直流成分Ｏ以外の組合せについて検討する。すな
わち例えば最後の“′０”の数が、１鋼基１とした場合
に、最初のパ０”の数と直流の蓄積量による組合せの数
は次の表２のようになる。

表　　　２ ここで直流の蓄積量については、例えば第２図に不ずよ
うに前の組合せの最後が負（０）で終った場合である。

従って前の組合せの最後が正（１）で終っている場合に
は正負の符号は逆転する。また例えば先頭のビットが“
０”の絹合せについて、この先頭ヒントを“１゛′に変
換すると、直流の蓄＃！量は第３図に不ずように符号が
逆転する。

そこで例えば表２の内の直流の蓄積暖か−２で、先頭ビ
ットが０”の組合せ ４３＋３０＝７３ 通りの組合せを利用し、上述の直流成分のない第１の組
合せ１９３Ｊりと、この第２の組合せ７３通りの計２６
６通りの内から、８ビット２５６通りの組合せと１対１
で対応させる。そして第２の組合せが現われる度に、直
流の蓄積量が正、負交ｈ−になるように先頭ビットを変
換する。

すなわち第４図に示すように、第２の組合せが現われた
とき、その２ビツト目からの反転回数（“１”の数）を
計数し、次の第２の組合せが現われるまでに、反転回数
が偶数ならＡにネオように先頭ビット（矢印）を“１”
に変換し、曲数な０ らＢに示ずように′Ｏ”のままとする。

これによって±２の直流の蓄積が生し′ζも、次の第２
の組合せでこれが相殺され、どのような組合せの連続で
も直流成分がＯになる。

さらに第５図は上述の方式に従って変換を行う装置の一
例を示す。図において（１）は入力端子、（２）は人力
用の８ビットシフトレジスタ、（３）は変換ロジック、
（４）は出力用１０ビツトシフトレジスタである。そし
て入力端子＋１１に供給される情報が８ビツトずつシフ
トレジスタ（２）の中を転送され、８ビツト（Ｂ１−Ｂ
ｅ）の情報が変換ロジック（３）に供給される。この変
換ロジック（３）で上述の１対１の変換が行われ、変換
された１０ピツ）　（Ｐ１〜Ｐ＋ｏ）の情報がシフトレ
ジスタ（４）に供給される。

また変換後の信号の反転回数が検出される。ここで反転
回数は組合せごとに予め判っているので、例えば変換ロ
ジック（３）を構成するり一ドオンリーメモリから反転
回数の情報（反転回数が奇数か偶数かのみでよく、例え
ば奇数のとき“１″）を同時に出力することができる。

この出力Ｑがランチ回路（８）に供給され、このラッチ
出力Ｑ°が変換ロジック（３）に供給される。さらに入
力端子（１）に供給される情報８ビツトごとのタイミン
グが検出回１洛（９）で検出され、このタイミング信号
がシフトレジスタ（４）のロード端子及びラッチ回路（
８）のランチ端子に供給される。

そして例えば−上述の第２の絹合せに変換される時に、
Ｑｏを用いて、Ｑｏが“０゛なら先頭ビットを“１″Ｑ
”が“１″なら先頭ビットを′０″に変換する。その時
Ｑには出力された第２の組合せの反転回数の奇数偶数情
報が出力されラッチされる。さらに第１の組合せに変換
される時は、出力のｌＯビットはそのまま出力されると
共に、Ｑには出力された第１の組合せの反転回数とＱｏ
の和の奇数偶数情報が出力されラッチされる。

さらにクロック端子（５）から、人力信号のクロックの
５／４倍の周波数のクロック信号がシフトレジスタ（４
）に供給され、上述の１０ビツトが順次読み出される。

この信号が、Ｊ　Ｋソリツブフロツブ（６）に供給され
、端子（５）からのクロック信号がフリップフロップ（
６）に供給されて、ＮＲＺＩ変調された信号が出力端子
（７）に取り出される。

また第６図は復調のための装置の例を示し、入力端子（
１１）からの信号がＮＲＺＩの復調回路（１２）を通じ
゛ζ１０ピッ１−シフトレジスタ（１３）に供給され、
このシフトレジスタ（１３）からの（Ｐ１〜Ｐ＋ｏ）の
情報が変換ロジック（１４）に供給される。そして上述
の１対１の逆変換による復調が行われ、復調された（８
１〜Ｂｅ）の情報がシフトレジスタ（１５）に供給され
、出力端子（１６）に取り出される。なお上述の第２の
組合せによる１０ビツトが供給されたときは、先頭ビッ
トを無視して逆変換が行われるようにされる。

このようにして変換及び復調を行うことができる。

そしてこの方式において、Ｔｗ　＝Ｔｍｉｎ　＝　０．
ＢＴ。

Ｔｍａｘ　−３，２７である。ここで上述のガボアコー
ドに対しては、Ｔｍａにが広がったことによる低域成分
の増大という欠点があるが、この方式のでは直流成分が
ないという利点によってこの欠点が相３ ２ 殺され、より良い記録４１４生を行うことがＣべろ。

また１−述の４１５変換方式との比較で番：１、記録密
度は同等であり、さらにこの方式では直流成分が無いた
めに上述の再律信号の時間軸変動がなく、より１口１い
周波数での記録百律が可能であり、記録密度をより１８
ｉ　くすることができる。

また上述の１６／２０変換、２４／：ｉ（ｌ変換のよう
に拘束ヒソ＋ｋが長くなるごともない。

なお上述の例では第２の絹合せとしく表２の直流の苗槓
が−２のもののめからｊ巽んたが、これは−２，＋２の
両方から選ぶようにして４）よい。この場合に変換ロジ
ックからは反転回数と共に直流の蓄積の符号も出力され
、これらによっ６次の第２の組合せの先頭ビットの変換
が行われる。そしにの場合に、直流の蓄積がＯ，−２，
ｊ−２の組合・Ｕの内Ｃ１各ヒツトごとの過渡的な直流
の蓄積４）小さくなるような組合−１を選ぶことにより
、過渡的な直流成分も小さくすることかできる。

発明の効果 本発明によれば、Ｎｌ？ＺＩ変調後の１１１流成分を除
去４ １−ると共に、拘束ヒツトＩＱも矩くすることができた
。

図面の簡ｉｎ　すｌＩ！ａ　’！Ｊｌ 第１図は従来の方式の説明のための図、第２図へ・第４
図は本発明の説明のための図、第５図、第６図はそれぞ
れ変換及びｉＭ調に用いる装置の構成図である。

ｉｌｌは入力６ｍ子、（２）、（４Ｈｌニジ７　＋−し
’；ス’ｌ、（３）ハ変換ロジック、（５）はクロック
端子、（６）はフリソブフＩ−１ツブ、（７）は出力端
子、（８）はランチ回路、（９）はタイミング回路であ
る。

５ ！開昭５９−２００５６２　（６） 第８図 ｆ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ８ヒツトの情報を１０ビツトの情報に変換するに当り、
   上記１０ビツトの情報は、ＮＲＺＩ変網後変信後におい
   て、同じレベルの連続が４ビツト以下となるようにする
   と共に、その１０ビツト中の直流の蓄積かＯとなる第１
   の組合せと、上記直流の蓄積が２以下の第２の組合せと
   し、上記８ビツトの情報が上記条件で選ばれた組合せと
   １対１で対応されると共に、上記第２の組合せが用いら
   れたときその上記直流の蓄積の正負の符号が記憶され、
   次に上記第２の組合せが用いられるときその上記直流の
   蓄積が上記記憶とは逆の符号となるように上記次の第２
   の組合せの先頭ビットを変換するようにした情報変換方
   式。