JPS634268B2 - - Google Patents

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JPS634268B2
JPS634268B2 JP10869880A JP10869880A JPS634268B2 JP S634268 B2 JPS634268 B2 JP S634268B2 JP 10869880 A JP10869880 A JP 10869880A JP 10869880 A JP10869880 A JP 10869880A JP S634268 B2 JPS634268 B2 JP S634268B2
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JP10869880A
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JPS5733414A (en
Inventor
Teruo Furukawa
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、2進データを磁気テープ又は磁気
デイスクのような記録媒体に記録するに際し、原
2進データ系列を、記録に適した2進符号系列に
変換する2進データの符号化方式に関する。 従来から、磁気テープ又は磁気デイスクのよう
な記録媒体に2進データを記録するに際し、記録
密度を向上させる為に種々の符号化方式が提案さ
れ、実用化されている。 第1図は、従来の符号化方式の1例の説明図
で、第1図aは元の2進データ系列のビツトパタ
ーンの1例を示し、数字0、1はビツトの論理
「0」「1」を表し、Toはビツト間隔を示す。同
図b及びdは従来の符号化方式の1例で、同図b
はFM方式(周波数変調方式)と言われ、同図d
はMFM方式(Modified周波数変調方式)と言わ
れている。各方式の変換アルゴリズムはFM方式
では元のデータ「1」「0」に対応して「11」
「10」に変換する。MFM方式では「01」×「×0」
に変換する。但し「×」は変換後の符号化系列に
おいて、×の直前の符号ビツトの補数論理(1→
0、0→1)となる。なお、各符号化方式にて変
換された符号系列は「1」のビツトで磁化反転を
起こし、「0」のビツトでは、磁化反転を起こさ
せない信号になる様に記録電流が作成され、前記
記録媒体に記録される。第1図c,eはFM方式
(同図b)、MFM方式(同図d)により符号化さ
れた符号系列の記録電流の波形(NRZI信号)で
ある。 一般に磁気媒体への記録においては、(イ)磁化反
転間隔(記録波長)が短かくなると、前後の磁化
反転による磁気遷移は互いに干渉を受け、再生信
号を復号時、誤りを生じる原因となる。又(ロ)記録
波長に対しての再生時の復調位相余裕(TW)
(後述)が小さい場合も同上の誤りを生じやすく
なる。又、(ハ)再生信号より作成される復調用クロ
ツク信号の周期に比して、記録波長が大きいと、
同上クロツクが正確に再生信号より作成できなく
なり、同上の誤りを生じやすくなる。この為、一
般の符号化方式においては、上記(イ)、(ロ)、(ハ)の3
項目を含めた能力を示すパラメータとして、以下
の変数が与えられる。今、ある符号化方式におい
てmビツトの2進データ系列がn(n≧m)ビツ
トの2進符号系列に変換され、変換後の符号系列
のなかから任意に選択した符号「1」とつぎに現
われる符号「1」の間の符号「0」の数の最小値
をd、最大値をkとした場合、 最短磁化反転間隔=m/n(d+1)To ……(1) 最長磁化反転間隔=m/n(k+1)To ……(2) 復調用クロツク周期=m/nTo ……(3) 復調位相余裕(TW)=m/nTo ……(4) 但しTo:原データ周期 で与えられる。それ故、以上の説明より、(1)式の
値はより大きい事が望ましく、(前記説明(イ)項よ
り)、(4)式の値もより大きい事が望ましい(同上
(ロ)項より)。又、復調用クロツク周期((3)式)と
最長磁化反転間隔((2)式)の比((5)式)はより小
さい程再生信号よりのクロツク作成が容易にな
る。 {m/n(k+1)To/m/nTo}=(k+1)……(5
) 以上のパラメータを、前記FM、MFM符号化
方式及びこの発明に係る符号化方式について第1
表に示した。
【表】 この発明に係る符号化方式は、第1表に示した
如く、最小磁化反転間隔及び復調位相余裕共に、
FM、MFM方式より優れ、しかも再生信号から
の復調用クロツク作成も容易に行なう事ができる
性質をもつている。 以下この本発明を詳細に説明する。 第2表は、この発明に係る符号化方式の変換ア
リゴリズムの具体例である。
【表】 但し、×:変換コード列の直前のコード論理値
の補数論理値(0×→01 1×→10)である。 変換アルゴリズムは、原データをまず4ビツト
ごとに分離する。分離された4ビツトデータパタ
ーンが第2表(S1変換表)で示された13種類の原
データパターンに含まれる時には、この4ビツト
データをS1変換表のアルゴリズムに従い、6ビツ
トのコードに変換する。しかし4ビツトデータが
S1変換表に含まれていない時には、次の2ビツト
データを加えた6ビツトに区分し、この6ビツト
のデータを第2表S2変換表に示されたアルゴリズ
ムに従い、9ビツトのコードに変換する。ここ
で、変換コード中の符号×は、変換されたコード
列の直前のコード論理値の補数論理値である。
【表】 以上の変換アルゴリズムにより変換された交換
コード列を観察すると、パラメータm/n=4/6
(or6/9)であり、d=1、k=7を満足する。 第2図はこの発明に係る符号化方式を実現する
符号化回路の具体例のブロツク図、第3図はその
タイミングチヤートである。第2図に於いて、原
データは入力端子2に原子データクロツクCKI
(第3図a)は入力端子1に入力される。入力デ
ータはシフトレジスタ(シリアルINパラレル
OUT)3によりそれぞれ1ビツトずつ遅延され、
データ出力QA〜QHに出力される。この時のQF
号を、第3図bとする。又、第2表S1変換あるい
はS2変換が行われる際の共通クロツクCK2(第3
図c)が入力端子10に入力され、変換されたコ
ードのクロツクCK3(第3図g)が入力端子9に
入力される。まず、入力データがS1変換(又はS2
変換)される過程について述べると、シフトレジ
スタ3の各出力QE〜QHはパターンチエツク回路
4に入り変換されるデータの前4ビツトが、S1
換表の4ビツトパターンのいずれかに相当するか
パターンチエツクされ、もし、S1変換表の4ビツ
トパターンのいずれにも該当せず、かつ、CK2
同期がとれている時は、チエツク信号dが出力さ
れる(第3図d)。一方、CK2はS1/S2変換判定
回路6に入る。このS1/S2変換判定回路は、分周
回路を有しておりCK2を1/2分周し、CK1の1/4分
周信号を作成しているが、この分周回路はパター
ンチエツク回路4よりのチエツク信号dにより、
クリアーされている。この事により分周回路の出
力(第3図e)は、S1変換が行なわれる場合に
は、CK1/4なる周期となり、S2変換が行なわれる
時には、CK1/6なる周期の信号となり、分周回路
の出力eの立下り信号fがS1/S2変換判定信号と
なつて出力される。次に、5はROM(Read
Only Memory)例えば、TI社のSN74S471Nで
あり、入力信号A0〜A5により一意的に定まつた
パターン出力がD0〜D6に変換される。ROM5の
変換アルゴリズムを第3表の如く構成することと
する。
【表】 但し、Y:1及び0の両論理をとる。 Z:1又は0のどちらの論理でも良い。 変換されたパターン出力は、シフトレジスタ
(パラレルINシリアルOUT)8に入力される。
又、D6出力はラツチ用フリツプフロツプ7によ
り、S1/S2変換判定信号の周期の間ラツチされ、
シフトレジスタ8のシリアルIN入力に入る。シ
フトレジスタ8では、SF/L(シフトロード)制
御入力端子にS1/S2変換判定信号fが入力され、
その時の入力データが原データのクロツクCK1
1.5倍のクロツクCK2により出力される(第3図
h)。この操作により、第3図bに示した原入力
データbのパターン(1000)は、変換出力hに於
いてパターン(101001)に変換され、このパター
ン(1000)につづくパターン(001011)は
(100010000)に変換される事が理解されよう。こ
の時、ROMの変換内容は、第2表で示される
S1、S2変換の×値をすべて「1」論理に変換して
いる。このため、信号hは「1」が2個連続する
場合が生じる。この処理のため、信号hは「11」
パターンを「10」パターンに変換する「11」パタ
ーン変換回路11に入り、第3図iに示す正常な
符号化コードとなり、出力端子12に出力され
る。 次にこの発明によつて符号化された信号の復号
化を実現する具体例のブロツク図を第4図に、そ
の説明図タイミングチヤート図を第5図に示す。
まず、変換されたコード列及び第5図jに示した
クロツクjが入力端子21及び20に入る。次に
符号化時と同様に、シフトレジスタ(シリアル
INパラレルOUT)22により、1ビツトずつ遅
延された信号となり、シフトレジスタ22のパラ
レルOUT端子から出力される(遅延量の大きい
出力端子をQ0、以下Q1〜Q10(遅延量少))。いま、
Q2端子の信号に第5図kに示す信号kが出力さ
れているとする。一方、Q2〜Q10端子の信号(9
ライン)はROM24(TI社SN74S472N等)に
より、第2表の変換パターンの逆変換なるアルゴ
リズムでD0〜D5なる6ラインの出力信号として、
シフトレジスタ25(パラレルINシリアル
OUT)に入力される。一方入力クロツクjは、
1/3分周器29に入力され、端子26から入力さ
れる変換されたコード列より特定のコード(同
期)が検出される毎に発生する同期信号に同期す
る1/3分周信号m(第5図mに示す)に変換され、
この信号mは復号用のタイミング信号となる。次
に信号mを1/2分周回路30により分周する(出
力波形第5図o)。 次に、1/3分周器29の同期期間に先述の
ROM24の変換コード信号Q2〜Q10の内連続す
る3ビツトQ0〜Q2が「000」パターンである時
S1/S2変換検出回路23より出力信号が発生し、
この信号により分周回路30は出力極性がSetさ
れる。この動作により、分周回路30の出力信号
はS1/S2変換を検出した信号となり、クロツクj
とのゲート出力p(第5図pに示す)により、シ
フトレジスタ25は、ロードされた入力をラツチ
することになる。読み出し符号は、入力クロツク
jの2/3倍のクロツクを使うことにより、シフト
レジスタ25のシリアルOUT端子31には復号
データr(第5図rに示す)が得られる。読み出
しクロツクとして、入力クロツクjとPLL等に
より同期のとれたクロツクとする事も可能である
が、ここでは、1/3分周器29出力で入力クロツ
クgをデートする事により得ている。(第5図q
に示す)この様子を第5図のタイムチヤートで説
明すると、入力コードkの(101001)
(000010000)パターンは、復号データjで
(1000)(001011)に復号されている事が理解され
よう。 以上述べた如く、この発明の符号化方式は、第
1表の如く、他の従来の変調方式に比較して高密
度磁気記録方式として優れた能力をもち、ハード
ウエアーの構成も、非常に簡単となるのでその実
用的価値は非常に大きい。 なお、この発明を説明する為に用いた符号化ア
ルゴリズム(S1及びS2変換表)は、この発明の一
具体例であり、他の符号化アルゴリズムにおいて
もこの発明を構成することができる。すなわち、
まず符号化方式においては、6ビツト符号に変換
される特定の13種類の4ビツトデータパターンは
4ビツトパターン構成されるパターン16種類のう
ち任意のパターンを選択することができる。又選
択したパターンの6ビツト符号への対応は、任意
の組み合わせとしてもよいことは明白である。 次に、選択されなかつた残り3種類の4ビツト
データパターンに連続する2ビツトデータを加え
た6ビツトのパターンは12種類存在する。この12
種類の6ビツトデータパターンは、9ビツトの符
号列に変換されるが、この9ビツトの符号列は原
データを変換したあとの符号列のなかから任意に
選択した符号「1」と、つぎに現われる符号
「1」との間に存在する符号「0」の数が1以上、
7以下となること、および復号時に9ビツトのデ
ータパターンであることを検知するために、第6
〜第8ビツトの符号をそれぞれ「0」とすること
という2つの条件を満たすものが13種類存在す
る。12種類の6ビツトデータはこの13種類の9ビ
ツトデータのなかから選択された12種類の任意の
組合せとすることができる。 この発明は2進データ列を4ビツト毎に分離
し、該分離された4ビツトデータのパターンが、
4ビツトで構成されるパターン16種類のうち、予
め定めた13種類のパターンの何れかに該当する時
には、該13種類のパターンについてそれぞれ予め
定めた6ビツト符号に変換し、該4ビツトデータ
のパターンが、上記13種類のパターンに該当しな
い時には、該4ビツトデータに続く2ビツトデー
タを含めた6ビツトデータに分離し、該6ビツト
データについてそれぞれ予め定めた9ビツト符号
に変換することによつて、該変換された符号列内
の任意の符号「1」と、つぎに現われる符号
「1」との間に、1個以上、7個以下の符号「0」
が存在する符号列を構成することができるもの
で、復号時に誤りの発生率を少くすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のFM、MFM方式の符号化方式
の説明図、第2図はこの発明に係る符号化方式を
適用せる一実施例のブロツク図、第3図はそのタ
イミング図、第4図はこの発明に係る符号化信号
の復号化のための一実施例のブロツク図、第5図
はそのタイミング図である。 図において、1,9,10,20はクロツク入
力端子、2,21はデータ入力端子、3,8,2
2,25はシフトレジスタ、4はパターンチエツ
ク回路、5,24はROM、6はS1/S2変換判定
回路、7はフリツプフロツプ、11は「11」パタ
ーン変換回路、12,31はデータ出力端子、2
3はS1/S2変換検出回路、26は同期信号入力端
子、29は1/3分周回路、30は1/2分周回路、3
2はクロツク出力端子である。なお図中同一符号
はそれぞれ同一または相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 2進データ列を4ビツト毎に分離し、該分離
    された4ビツトデータのパターンが、4ビツトで
    構成されるパターン16種類のうち、予め定めた13
    種類のパターンの何れかに該当する時には、該13
    種類のパターンについてそれぞれ次のS1表に示す
    6ビツト符号に変換し、該4ビツトデータのパタ
    ーンが、上記13種類のパターンに該当しない時に
    は、該4ビツトデータに続く2ビツトデータを含
    めた6ビツトデータに分離し、該6ビツトデータ
    についてそれぞれ次のS2表に示す9ビツト符号の
    うちあらかじめ定めた12種類の9ビツト符号に変
    換し、該変換された符号列内の任意の符号「1」
    と、つぎに現われる符号「1」との間に、1個以
    上7個以下の符号「0」が存在する符号列を構成
    するようにした事を特徴とする2進データの符号
    化方式。 【表】 但しS1、S2表において「×」は変換後の符号列
    の直前の符号論理の補数論理、即ち「……0×…
    …」のときは「……01……」、「……1×……」の
    ときは「……10……」とする。
JP10869880A 1980-08-06 1980-08-06 Coding and decoding system of binary data Granted JPS5733414A (en)

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