JPS635826B2

JPS635826B2 -

Info

Publication number: JPS635826B2
Application number: JP392980A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Furukawa; Masato Tanaka
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1980-01-17
Filing date: 1980-01-17
Publication date: 1988-02-05
Also published as: CA1167968A; JPS56101614A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、磁気記録再生装置、回転デイスク等
を媒体として２値符号を伝送する場合に適用され
る２値符号変換方法に関する。

変換方法のひとつとしてｍビツトのデータワー
ドをｎビツトのコードワードに変換するものがあ
り、その一例として（ｍ＝３、ｎ＝６）の3PM
（Three position modulation）方式が知られて
いる。これは、隣接する“１”の間に、最少限２
個の“０”が介在するように変換するものであ
り、したがつて２つの反転（トランジシヨン）間
の最小距離は、３である。データワードのビツト
セルの期間をＴとすれば、3PM方式の場合では、
２つの反転の最小反転間隔Tmin及び最大反転間
隔Tmaxは、（Tmin＝1.5T）（Tmax＝6T）とな
る。最小反転間隔Tminが長いほど、データ密度
が高くなり好ましく、最大反転間隔Tmaxが短い
ほど受信又は再生側におけるクロツクの再生が容
易となる。3PM方式は、他の方式と比べてTmin
が大きいという利点を有する反面、Tmaxが大き
い問題があり、セルフクロツクを行なう場合に必
ずしも適していない。

本発明の目的は、上述の3PM方式と同等のデ
ータ密度であつて、然も最大反転間隔をより短か
くすることが可能な変換方法を実現することにあ
る。

本発明では、まず、２値符号の入力データのビ
ツトが第２の値から第１の値に変化する場合は、
入力データのビツトセルの第１の基準点で反転さ
せる。以下の説明では、第１の値を高レベル
（“１”）とし、第２の値を低レベル（“０”）とし、
ビツトセルの第１の基準点をその中央とし、その
第２の基準点をその境界としている。しかし、こ
れらの関係は、おきかえても全く等価である。上
述の変換規則は、NRZIと同様のものであり、し
たがつてそれだけでは、“１”が連続するような
場合を考えれば明かなように、（Tmin＝Ｔ）と
なり、また“０”が連続すれば明らかなように
Tmaxは、制限されないものとなる。そこで、本
発明では、“１”が連続する場合に、上述の変換
規則を修正して（Tmin＝1.5T）とし、“０”が
連続する場合にこの変換規則を修正して例えば
（Tmax＝4T）と制限するものである。

以下、本発明の好ましい一実施例について説明
する。第１図〜第３図の夫々は、変換規則を示す
もので、各図に含まれるタイムチヤートは、入力
データ、変換された伝送波形、変換されたデータ
を示しており、変換されたデータは、“１”の場
合に0.5Tのビツトセルの前縁で反転が生じるも
のとしている。勿論、“１”の場合にその後縁で
反転が生じるようにしても良い。

第１Ａ図に示すように、010の入力データの場
合は、前述のように“１”の中央で反転が生じて
いる。“１”が２個連続する場合、つまり0110の
ときは、第１図Ｂに示すように最初の“１”の中
応で反転を生じさせ、次の“１”の後の境界で反
転を生じさせる。このときの反転間隔が1.5T（＝
Tmin）となる。01110と“１”が３個連続する
場合も第１図Ｃに示すように、最初の“１”の中
央で反転を生じさせ、最後の“１”の後の境界で
反転を生じさせる。この場合の反転間隔は、
2.5Tとなる。また、“１”が４ビツト以上連続す
る場合には、この連続するビツトを２ビツト毎に
ビツトセルの境界で区切り、この分割の結果、余
りが生じる場合には、連続する“１”のビツトの
後の最初の“０”のビツトの前の５ビツトを、３
ビツトとそれに続く２ビツトとに境界で区切り、
この区切の後側の境界で反転を生じさせる。

第１図Ｄ、同図Ｆ、同図Ｈ及び同図Ｊに示すよ
うに、“１”が４個、６個、８個あるいは10個連
続するように、２ビツト毎に余りなく区切ること
ができる場合は、その最初の２ビツトの単位に関
する反転間隔が1.5Tとなり、その他の全ての２
ビツトの単位については、これが2Tとなる。ま
た、第１図Ｅに示すように、５個の“１”が連続
する場合は、上述の規則に従つて３ビツトとそれ
に続く２ビツトとに区切り、最初の３ビツトの単
位の反転間隔が2.5Tとなり、後の２ビツトの単
位の反転間隔が2Tとなる。更に第１図Ｇ、同図
Ｉ及び同図Ｋに夫々示すように、７個、９個及び
11個の“１”が連続する場合は、２ビツト毎の単
位で分割すると余りが生じるので、後の最初の
“０”のビツトの前の５ビツトを、３ビツトとそ
れに続く２ビツトとに境界で区切り、夫々の後の
境界で反転を生じさせる。

以上のようにして、最小反転間隔Tminを1.5T
とすることができる。また、“１”が連続する場
合に現れる反転間隔の最大は、3Tである。ここ
で、注意すべきことは、連続する“１”のビツト
パターンのうちで最後（又は全体）の５ビツトの
うちの前の３ビツトについて3T（又は2.5T）の反
転間隔が生じるので、3T（又は2.5T）の後の反転
間隔が必らず2Tとなることである。次に“０”
が連続するパターンに対して適用される変換規
則、即ち最大反転間隔Tmaxを4Tに制限するこ
とができる規則について第２図を参照して説明す
る。第２図Ａ及び同図Ｃに示すように01及び001
の前の２ビツトが01の場合には、前述の説明から
理解されるように、“１”の中央で反転が生じる。
また、第２図及び同図Ｄに示すように01及び001
の前の２ビツトが11の場合には、“１”の後の境
界で反転が生じる。第２図Ｅ以下では、連続する
“０”の前の２ビツトが01の場合の伝送波形を示
し、これが11の場合の伝送波形を破線でもつて示
している。

“０”が２個以上連続する場合には、前の反転
から3T以上例えば3Tであつて後の最初に現れる
“１”の中央から1.5T以上はなれていることを満
足するビツトセルの境界で反転を生じさせるよう
になされる。第２図Ｅに示すように、“０”が３
個連続するときは、上記の条件を満足しないか
ら、“１”の中央で反転が生じ、このときの反転
間隔4Tが最大反転間隔Tmaxとなり、然も
Tmaxが生じるのは、この場合だけである。第２
図Ｆ、同図Ｇ及び同図Ｈに示すように、“０”が
４個、５個及び６個連続する場合には、上記の条
件が満足され、前の反転から3.5T（又は3T）の間
隔をおいた位置で反転が生じる。また、第２図Ｉ
に示すように、“０”が７個連続する場合には、
3.5T（又は3T）の間隔で１度反転が生じ、この途
中の反転から3Tの位置で反転が生じる。“０”が
15個連続する場合には、第２図Ｊに示すように、
連続する途中で４度の反転が生じることになる。
更に、第２図Ｋ及び同図Ｌに夫々示すように、
“０”が16個及び17個連続する場合には、連続す
る途中で５度の反転が生じることになる。

以上の説明のように、“０”が何個連続しても、
最大反転間隔Tmaxが4Tに制限されることにな
る。この第２図から分かるように、“０”が連続
する場合でも、“１”が連続する場合と同様に反
転間隔として3Tのものが現れる。したがつてデ
コードするときに、“０”連続と“１”連続との
区別ができなくなるように思われる。しかし、
“０”連続の場合に生じる3Tの反転間隔の後に決
して2Tの反転間隔が現れることがなく、それ以
外の1.5T、2.5T、3T、3.5Tの反転間隔が現れ、
これに対して“１”連続の場合に生じる3Tの反
転間隔の後には、前述のように必らず2Tの反転
間隔が現れるのである。この差異を利用すれば、
デコードすることができる。

上述のようなコード変換を行なうエンコーダの
一例を第３図に示す。第３図において、１は論理
回路を示し、２は５ビツトのシフトレジスタを示
し、３は２ビツトのシフトレジスタを示し、４は
８ビツトのシフトレジスタを示す。入力端子５か
ら入力データが供給され、端子６からのシフトク
ロツクCP₁によつてシフトレジスタ２が動作す
る。シフトレジスタ３，４は、端子７からのシフ
トクロツクCP₂によつて動作し、端子８からのロ
ードパルスLDによつて論理回路１の出力の２ビ
ツトがロードされる。シフトクロツクCP₂は、シ
フトクロツクCP₁の２倍の周波数とされている。
また、シフトレジスタ４の直列出力端子９にエン
コードされた出力データが現れると共に、このシ
フトレジスタ４の７ビツトＡ〜Ｇが論理回路１０
に供給される。論理回路１０には、シフトレジス
タ２の先頭のビツトa₁が供給され、下記の論理式
にもとづく出力ビツトｘを発生する。

ｘ＝（Ａ＋Ｂ）・（＋）・（＋）・₁ ＋（Ｆ＋Ｇ）・a₁ シフトレジスタ２の５ビツトa₁、a₂、a₃、a₄、
a₅と論理回路１０の出力ビツトｘとの計６ビツト
が論理回路１に供給される。論理回路１は、この
６ビツトから下記の論理式で表わされる２ビツト
の出力（b₁b₂）を発生する。シフトレジスタ２に
取り込まれた５ビツトの入力データのうちでa₂の
ビツトを（b₁b₂）の２ビツトに変換している。

第４図Ａに示すようなシフトクロツクCP₁の立
上りで入力データの１ビツトがシフトレジスタ２
に取り込まれる。シフトレジスタ２の内容は、次
のシフトクロツクCP₁の立上りが供給されるまで
変化せず、この期間がエンコーダの１動作サイク
ルECCとなる。前のサイクルでシフトレジスタ
３にロードされていた２ビツト（b₁b₂）が第４図
Ｂに示すシフトクロツクCP₂によつてシフトレジ
スタ４に送り出され、FGの２ビツトとなる。こ
の時に前述の論理式にもとづいて論理回路１０で
形成されたビツトｘが発生し、論理回路１から前
述の論理式と対応する２ビツトの出力が現れる。
この出力b₁b₂が第４図Ｃに示すロードパルスLD
の立上りによつてシフトレジスタ３にロードされ
る。以下、この動作がくり返され、出力端子９に
前述のような規則に合つた出力データを得ること
ができる。

第３図に示すエンコーダは、一例にすぎず、
種々の変形した構成が可能である。そのひとつと
して論理回路１に代えてROMを用いる構成があ
る。

上述のエンコーダの出力を伝送する場合、例え
ばビデオデイスクと同様のデイスクに収録する場
合には、フレーム同期信号FSを付加するように
なされる。ビデオデイスクは、磁気記録再生機の
ようにデータの２値と異なる第３の値の同期信号
を付加することができないので、データストリー
ム中にフレーム同期信号FSを挿入しなければな
らない。フレーム同期信号FSは、データストリ
ーム中に挿入されていても、識別されるビツトパ
ターンをもつ必要がある。換言すれば、伝送エラ
ーが無いもとで、データ中には決して現れないビ
ツトパターンをもたねばならない。前述の符号変
換方法において、かかる条件を満足するものの一
例として、第５図に示すものがある。つまり、
4Tの反転間隔の後に3.5Tの反転間隔が続き、更
にその後に2Tの反転間隔が続くパターンである。
前述のように、4Tの最大反転間隔Tmaxは、第
２図Ｅに示す場合にだけ生じるのであり、然もビ
ツトセルの中央から始まり中央で終わる。したが
つて後の3.5Tの終側の反転が境界で終わること
になり、この後に2Tの反転間隔が現れることは、
決して生じないのである。勿論、このフレーム同
期信号FSは、その反転位置がデータのビツトセ
ルに対して所定の関係にあるので、フレーム同期
のみならず、ビツト同期も示している。

第６図にデコーダの一例の構成を示す。デコー
ダは、入力端子１１から再生データが供給される
15ビツトのシフトレジスタ１２と、論理回路１４
と、ラツチ回路１５とから構成され、ラツチ回路
１５の出力端子１７にデコードされた出力データ
が得られるようになされている。シフトレジスタ
１２は、端子１３からのシフトクロツクCP₃
（0.5Tの周期）によつて再生データを１ビツトず
つ取り込む。論理回路１４は、シフトレジスタの
c₁〜c₁₅のうちでc₁₀、c₁₂、c₁₄を除く12ビツトが供
給され、下記の論理式にもとづく出力ｙを発生す
る。

ｙ＝c₆＋c₅・₈・c₁₁・c₁₅＋c₉・（c₃・c₁₃ ＋c₄＋c₅）＋c₇・（c₁・c₁₁＋c₂＋c₃＋c₄）ラツチ回路１５は、端子１６からのラツチパル
スCP₄によつて論理回路１４の出力ｙをラツチす
る。このラツチパルスCP₄の周期は、シフトクロ
ツクCP₃の２倍（Ｔ）である。そして、再生デー
タのビツトセルの境界がシフトレジスタ１２のc₂
及びc₃の間、c₄及びc₅の間、c₆及びc₇の間、c₈及
びc₉の間、c₁₀及びc₁₁の間、c₁₂及びc₁₃の間、c₁₄
及びc₁₅の間と一致するタイミングと同期してラ
ツチパルスCP₄が発生するようになされる。前述
のエンコーダでは、入力データのビツトa₂と対応
して論理回路１から（b₁b₂）の２ビツトの出力が
発生するとしたが、これと対応させれば、シフト
レジスタ１２のc₅及びc₆の２ビツトが（b₁b₂）と
なり、そのときの出力端子１７に取り出されるビ
ツトがa₂となる。

第８図の構成と異なり、論理回路１４及びラツ
チ回路１５に代えてROMを用いるなどの種々の
変形が可能である。

上述の一実施例の説明から理解されるように、
本発明に依れば、最小反転間隔が1.5Tであり、
最大反転間隔が例えば4Tであるように２値符号
を変換することができる。したがつて3PM方式
と同等のデータ密度を実現することができ、しか
も最大反転間隔を6Tより短いものとすることが
できる。ビデオデイスクを利用したPCMオーデ
イオデイスクのように、同期信号のためにデータ
と区別できる値を用いることができない場合に
は、再生側でデータストリームから同期再生を行
なう必要がある。本発明は、最大反転間隔を短か
くすることが可能であるから、このような場合に
使用して好適である。もつとも、実際には、再生
データが含む時間軸変動分等によつて6Tあるい
はそれ以上の最大反転間隔であつても差支えない
場合がある。更に、本発明では、エンコーダ及び
デコーダとして簡単な構成のものを用いることが
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例における
変換の規則の説明に用いるための略線図、第３図
はエンコーダの一例のブロツク図、第４図はエン
コーダの説明に用いるタイムチヤート、第５図は
フレーム同期信号の説明に用いる図、第６図はデ
コーダの一例のブロツク図である。１は論理回路、２，３，４，１２はシフトレジ
スタ、１０，１４は論理回路である。

Claims

【特許請求の範囲】１各ビツトが第１又は第２の値を有するビツト
列よりなる２値符号の入力データを、その入力デ
ータの所定のビツトのビツトセルの第１の基準点
又はこの第１の基準点より0.5T（但し、Ｔは上記
入力データの１ビツトセルの期間）後方に位置す
る第２の基準点に対応する位置で反転を有する伝
送波形に変換する２値符号変換方法において、上
記入力データにおいて上記第１の値を有するビツ
トが上記第２の値のビツトに続く場合、その第１
の値を有するビツトのビツトセルの上記第１の基
準点に対応する位置で上記伝送波形に上記反転を
生じさせ、上記入力データにおいて上記第１の値
を有する複数ビツトが連続する場合、この連続す
る複数ビツトが２ビツトの場合、この２ビツトの
最後のビツトのビツトセルの上記第２の基準点に
対応する位置で上記伝送波形に上記反転を生じさ
せ、この連続する複数ビツトが３ビツトの場合、
この３ビツトの最後のビツトのビツトセルの上記
第２の基準点に対応する位置で上記伝送波形に上
記反転を生じさせ、この連続する複数ビツトが４
ビツト以上の場合、この連続する複数ビツトを２
ビツト毎に分割し、この分割の結果余りが生じる
場合には、この連続する複数ビツトの最後の５ビ
ツトを、３ビツトとそれに続く２ビツトとに分割
し、この分割された各２ビツト又は３ビツトの最
後のビツトのビツトセルの上記第２の基準点に対
応する位置で上記伝送波形に上記反転を生じさ
せ、上記入力データにおいて上記第２の値を有す
る複数ビツトが連続する場合、上記伝送波形に、
先行する上記反転から3T以上離れており、且つ
上記入力データにおいて上記第２の値を有する複
数ビツトに後続する最初の上記第１の値を有する
ビツトのビツトセルの上記第１の基準点から
1.5T以上離れていることを満足する上記第２の
基準点に対応する位置で上記反転を生じさせるこ
とを特徴とする２値符号変換方法。２上記第１及び第２の基準点の夫々がビツトセ
ルの中央及び境界であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の２値符号変換方法。