JPH0614617B2

JPH0614617B2 - ２値符号復号装置

Info

Publication number: JPH0614617B2
Application number: JP2031316A
Authority: JP
Inventors: コルネリス・アントニー・イミンク; 博司小川; ヤコブ・ゲリット・ネイボア; 健太郎小高
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1980-07-14
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1994-02-23
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: SG77584G; IT1137613B; ES8403679A1; YU44981B; ES514656A0; FI812189L; DK306881A; JP2547299B2; SK539881A3; SE8104301L; FR2486740A1; ES522839A0; NZ197683A; JPS5748848A; YU184983A; ES8301563A1; CZ204293A3; DK163626B; ES503839A0; RU2089045C1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は２値符号復号装置に関する。

２値データ・ビット系列は継続したデータ・ビット・ブ
ロックであって夫々がｍ個のビットを有するものに区分
され、この継続したデータ・ブロックを（ｎ_１＋ｎ_２）
個（ただしｎ_１＋ｎ_２＞ｍ）のチャンネル・ビットから
なる継続したチャンネル・ブロックであってｎ_１個の情
報ビットからなる情報ブロックとｎ_２個の分離ビットか
らなる分離ブロックとからなりこの情報ブロックをこの
分離ブロックで逐一分離するようにしたものに変換する
ようにするとともに、継続する第１の符号“１”のチャ
ンネル・ビットが少なくともｄ個の連続した第２の符号
“０”のチャンネル・ビットにより分離され、第２の符
号“０”のチャンネル・ビットであって連続するものの
数がｋを上まわらないようにした２値符号変換して得た
チャンネル・ビットを復号する復号装置に関し、特に構
成を簡略化しうるようにしたものである。

デジタル伝送や磁気及び光学記録再生システムにおいて
は、通常情報をシンボルの系列として伝送したり、記録
したりする。このようなシンボルは一体でアルファベッ
ト（しばしば２値のアルファベット；符号）を構成す
る。２値符号の場合には、一方のシンボル、例えば
“１”をNRZM(NRZ-mark)コードによって２つの磁化の状
態の間の遷移として磁気ディスクやテープに記録し、ま
たは２つのフォーカス状態の間に遷移として光学ディス
クに記録する。そして、他のシンボル“０”をそのよう
な遷移の欠如として記録する。

あるシステム上の要求の結果、発生するシンボルの系列
に実際にはいくつかの規則が課される。あるシステムで
はセルフ・クロッキングが要求され、このため、伝送し
たり記録したりするシンボルの系列を、検出や周期に用
いられるクロック信号を生成するために、十分な遷移と
して伝送したり記録したりしなければならない。他に
も、ある種のシンボル系列が特別の目的、例えば同期信
号として用いられるので、このようなシンボル系列が情
報信号中に生じないようにすることが要求される。情報
信号中に疑似の同期系列が生じると、同期信号は不明確
になり、この結果、同期の目的に不適切となるのであ
る。さらに、シンボル間の干渉を制限するために遷移間
の間隔がせますぎないようにするということも要求され
る。

磁気及び光学記録の場合には、遷移間の間隔についての
要求は記録媒体の情報密度とも関連する。なぜならば、
記録媒体上の２つの隣り合う遷移間の所定の最小距離に
おいて、それに記録された信号に対応する最小時間間隔
Ｔminが増大すれば、同じ割合いで情報密度も増大する
からである。要求される最小バンド幅Ｂminも遷移間の
最小距離と関連する一般的な磁気記録チャンネルの場合のように、情報チャ
ンネルが直流を伝送しない場合には、情報チャンネルに
おいてシンボル系列がほとんど直流成分を含まないよう
にする必要がある。

ところで、最初に述べた方法は第１の参考文献(Tang,D.
T.,Bahl,L.R.,"Block codes for aclass of constraine
d noiseless channels."Information and Control,Vol.
17,no.5,Dec.1970,pp.436-461.)に記載されている。こ
の論文はｄ規則、ｋ規則またはｄ−ｋ規則のｑ値のシン
ボル・ブロックを基礎とするブロック・コードに関する
ものである。ここで、このようなブロックはつぎの要求
を満たす。

(a)ｄ規則：２個の“１”が少なくとも連続したｄ個の
“０”の列で分離されること。

(b)ｋ規則：連続した“０”からなる列の最大長がｋで
あること。

例えば、２値データ・ビットの系列を、連続したブロッ
クに分割する。これらのブロックは夫々ｍ個のビットを
有する。これらｍ個のビットからなるデータ・ブロック
は、ｎ個の情報ビットからなる情報ブロックに変換され
る（ただしｎ＞ｍ）。ここで、ｎ＞ｍであるから、ｎ個
の情報ビットからなる組み合わせの数は、実現しうるデ
ータ・ブロックの数、２^ｍを上まわる。例えば、伝送し
たり記録したりする情報ブロックにｄ規則が要求される
とすると、２^ｎ個のデータ・ブロックと、実現しうる２
^ｍ個から選んだ同様の２^ｍの情報ブロックとの間の対応
付けは、ｄ規則を満たす情報ブロックについて対応付け
がなされるように選ばれる。

上述の第１の参考文献の第439頁の表１によれば、ブロ
ックの長さ(n)及び課される要求ｄに応じてどのくらい
多くの情報ブロックがあるかがわかる。そして、最小距
離ｄが１の条件のもとでは、長さｎが４の情報ビット・
ブロックは８個ある。この結果、長さｍが３のデータ・
ブロック（２^３＝８データ・ワード）はつぎの情報ブロ
ックで表わされる。即ち、長さｎが４の情報ビットを有
する情報ブロックであって、その中の隣り合う“１”の
シンボルの間に少なくとも１個の“０”のシンボルを配
するものである。例えば、このようなコーディングは以
下のとおりである。ここで、矢印は一方のブロックが
他方のブロックに対応すること、及びその逆を示す。

０００００００００１０００１０１０００１００１１０１００１０００１０１１０１１０００１１０１００１１１１１０１０ところで、情報ブロックをつなげたときに、ときどき、
ある要求、例えばｄ規則の要求を他の手段を用いること
なしには満たしえないことがある。そこで上述の論文に
おいては、情報ブロック間に分離ビットを設けることが
提案されている。ｄ規則が要求されている場合には、ｄ
ビットの“０”からなる分離ブロックが有効である。ｄ
が１である上述の例では、１個の分離ビット（“０”）
で十分である。３個のデータ・ビットからなるデータ・
ブロックを（４＋１）個のチャンネル・ビットにより変
換すればよい。

このような変換方法は、チャンネル・ビット列の周波数
スペクトラムの低周波成分（直流分も含む）がむしろ大
きい点で不利である。また、変換器（変調器及び復調
器）、特に復調器が複雑化するという難点もある。

最初の問題点に関しては、第２の参考文献(Patel,A.M.,
"Charge-constrained byte-oriented(0,3)code",IBM Te
cknical Disclosure Bulletin,Vol.19,Nr.7.Dec.1976,p
p.2715-2717.)において、いわゆる反転または非反転結
合でチャンネル・ブロックを連結すると、ｄ−ｋ規則の
コードの直流不平衡を制限することができることが示さ
れている。この場合、今までのチャンネル・ブロックの
直流不平衡を減ずるように、その時点でのチャンネル・
ブロックの極性が選ばれるのである。しかしながら、こ
こではｄ−ｋ規則に反しないように情報ブロックを結合
できるというｄ−ｋ規則のコードが考えられるので、ｄ
−ｋ規則のために分離ビットを付加する必要がなくな
る。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであ
り、２値データ・ビット系列を２値チャンネル・ビット
系列に変換した２値符号を復号するのに用いる復号装置
を簡易に構成しうるようにするものである。

以下、本発明の一実施例について第１図を参照しながら
説明しよう。

第１図は、２値データ・ビット列を２値チャンネル・ビ
ット例に変換する方法を説明するためのもので数ビット
系列を示している。この第１図において、２値データ・
ビット列は連続するブロックに区分されている。これら
データ・ブロックの夫々はｍ個のビットから成る。本例
では、以降の説明及び図面においてｍを８に選ぶ。同様
のことが他のｍの値についても適用できる。ｍ個のビッ
トからなるデータ・ブロックＢＤ_ｉは一般に２^ｍ個の実
現しうるビット系列の１つである。

そのようなビット系列は光学または磁気記録を直接に行
う場合には不向きであり、また他のいくつかの理由から
も適切ではない。すなわち、２つのシンボル“１”は例
えば一方の磁化の方向から他方の磁化の方向への遷移と
して、またはピットへの遷移として記録媒体に記録さ
れ、そして、このようなシンボル“１”が相前後したと
きには、それら遷移が相互干渉の点から接近しすぎない
ようにしなければならない。このことは、情報密度を制
限する。また、同時に、連続する遷移の最小間隔Ｔmin
が小さいほど、ビット列を伝送したり記録したりするた
めに要求される最小ビット幅Ｂminが増大する（Ｂmin＝
１／２Ｔmin）ことも考慮する必要がある。もう１つ、
データ伝送や光学または磁気記録システムにおいて課さ
れる要求は、伝送された信号から、同期を行うために使
用されるクロックを再生しうる程度に十分な遷移がビッ
ト系列に必要であるとうことである。１つのブロックが
ｍ個の“０”を有し、先行するブロックが多数の“０”
で終り、そして次のブロックが多数の“０”で始まる最
悪の場合には、クロックを抽出できないおそれがある。

例えば、磁気記録媒体のように直流を伝送しない情報媒
体は、さらに、記録されるべきデータ列が、できうるか
ぎり少ない直流成分を有するという要求を、満足させる
必要がある。光学記録では、サーボコントロールの観点
から、データフペクトラムの低周波成分が最大限抑圧さ
れるということが要求される。加えて、直流成分が少な
くなればなるほど、復調を簡素化することができる。

上述の理由や他の理由から、データ・ビットを媒体を介
して伝送したり、記録したりするまえに、いわゆるチャ
ンネル・コーディングがデータ・ビットにつき実行され
る。ブロック・コーディングの場合では（第１の参考文
献）、夫々ｍ個のビットを含むデータ・ブロックが夫々
ｎ_１個の情報ビットを含む情報ブロックとしてコード化
される。第１図はデータ・ブロックＢＤ_ｉがどのように
情報ブロックＢＩ_ｉに変換されるかを示す。本例では、
以降の説明及び図において、ｎ_１を14に選ぶ。ｎ_１はｍ
より大であるので、ｎ_１ビットで形成されうるすべての
組み合わせが用いられるわけではない。媒体に適用する
に際し不適当な組み合わせは用いない。そして、本例で
は要求されているデータ・ワードからチャンネル・ワー
ドへの一対一対応ゆえに、考えうる16000を越える伝送
ワードの中から256ワードのみが選択される。従って、
いくつかの要求をチャンネル・ワードに課すことができ
る。１つの要求は、ｎ_１個の情報ビットからなる同一の
ブロック内で、隣り合う２個の第１の符号、即ち“１”
の情報ビットの間に少なくともｄ個の連続した第２の符
号、即ち“０”の情報ビットが存在するとういものであ
る。第１の参考文献の第439頁の表１はｄの値に応じて
そのような２値ワードがどのくらい多くあるかを示して
いる。この表によれば、ｎ_１＝14とすると、隣り合う
“１”のビット間に少なくとも２ビット“０”を有する
ワードが277あることが明らかである。８個のエーワ・
ビットのブロックをコード化する場合、それらデータ・
ビットの組み合わせは256（＝２^８）である。そして、1
4個のチャンネル・ビットのブロックであるから、ｄ＝
２とする要求は十分に満たされる。

同様なｄ規則の要求が単にｎ_１ビットのブロック内に限
り課されるのでなく２つの隣り合うブロックの境界にも
課される場合には、他の方法なしに情報ビットのブロッ
クを連結することができない。この目的に対し、第１の
参考文型は第451頁でチャンネル・ブロック間に１以上
の分離ビットを含まないことを提案している。少なくと
もｄと同数個の“０”の分離ビットが含ませられれば、
ｄ規則が満たされることは容易に理解できる。第１図
は、チャンネル・ブロックＢＣ_ｉが情報ブロックＢＩ_ｉ
と分離ブロックＢＳ_ｉとからなることを示す。分離ブロ
ックはｎ_２ビットからなる。そのため、チャンネルブロ
ックＢＣ_ｉは（ｎ_１＋ｎ_２）個のビットからなる。本例
では、特に明記しないかぎり、以降の説明及び図におい
てｎ_２を３に選ぶ。

可能なかぎり正確にクロックを生成させるためには、さ
らに、１個の情報ブロック内で隣り合う２個の“１”の
ビットの間に連続する“０”のビットの個数が最大で予
め決められた値ｋにとどまることが要求される。ｍを
８、ｎ_１を14とする本例では、ｄ＝２を満たす277個の
ワードから、例えばｋが非常に大きいワードを削除する
ことができる。ｋを10に抑えることができることは明ら
かである。従って、夫々８（一般にはｍ）個のデータ・
ビットからなる２^８（一般には２^ｍ）個のブロックの集
合が同様に２^８（一般には２^ｍ）個の情報ブロックの集
合と一対一に対応する。これら情報ブロックは、実現し
うる２¹⁴（一般には２ⁿ¹）個の情報ブロックの中から選
ばれたものである。このことは、１つには、ｄ＝２及び
ｋ＝10というような条件が課されることに起因する（一
般にはｄ−ｋ規則）。データ・ブロックのいずれを情報
ブロックのいずれに対応させるかは依然選択にゆだねら
れている。上述第１の参考文献では、データ・ビットか
ら情報ビットへの番号変換は数学的に閉じられたフォー
ムで明白に決定されている。なるほど、このような変換
は原理的に採用しうる。ただ、本例では以降さらに説明
するようにこれと異なる関係付が選ばれる。

情報ブロックＢＩ_ｉ間に分離ブロックを配置したときの
み、ｋ規則を満たすようにチャンネル・ブロックＢＩ_ｉ
を連げることができる。また、このことはｄ規則につい
ても適用できる。ｄ規則の要求及びｋ規則の要求は互い
に背反するものではなく、むしろ相補的であるので、そ
のような目的を達成するために原則として夫々ｎ_２ビッ
トからなる同一の分離ブロックを用いることができる。
従って、ある分離ブロックに先行する“０”のビット数
と、その分離ブロックに続く“０”のビット数と、分離
ブロックのｎ_２ビット（“０”）自体の合計がｋの値を
上まわるときには、“０”の系列をｋビットを超えない
系列に分けるために、分離ビットの“０”のビットのう
ちの少なくとも１つを“１”のビットに置きかえなけれ
ばならない。

ｄ−ｋ規則の要求を確実に満たすという役割に加えて、
分離ブロックは直流不平衡を小さくするために用いるこ
とができる。このことは、情報ブロックを連結する際に
ある場合には予め定められたフォーマットのブロックが
規定されるが、多くの場合には分離ブロックのフォーマ
ットには何も条件が課されることがないか、もしくは限
られた条件のみが課されるということがわかれば、容易
に理解しうる。このようにして生じる自由度は直流不平
衡を小さくするために利用される。

直流不平衡の発生や増大は以下のように説明される。第
１図に示すような情報ブロックＢＩ_１が記録媒体に例え
ばＮＲ_ｚマーク・フォーマットで記録されるとする。こ
のフォーマットでは、“１”は対応するビットセルの最
初での遷移としてマークされる。“０”のときには遷移
が記録されない。ＢＩ_１で示されるビット系列はＷＦで
指示される形状となる。そして、このような形状とし
て、そのビット系列は記録媒体に記録される。今考えて
いる系列で正レベルは負レベルより長いので、この系列
は直流不平衡を有する。デジタル総和(degital sum val
ue)は直流不平衡を決定する目安としてよく用いられ
る。波形のレベルを夫々ＷＦ＋１及び−１とすると、デ
ジタル総和は波形を系列に沿って積分したものに等しく
なる。そして、第１図Ｂで示す例ではデジタル総和＋６
Ｔになる。ただし、Ｔはビット間隔の長さである。も
し、このような系列が繰り返されるとすると、直流不平
衡が生じる。一般に、この直流不平衡は基線の変動を引
き起こし、実効的なＳ／Ｎを低下させる。そして、Ｓ／
Ｎの低下の結果、記録されている信号の検出の精度が低
下する。

直流不平衡を制限するために、分離ブロックＢＳ_１はつ
ぎのように利用される。今、あるデジタル・ブロックＢ
Ｄ_ｉが供給されたとする。このデータ・ブロックＢＤ_ｉ
は例えば記録装置に記録されているテーブルによって情
報ブロックＢＩ_ｉに変換される。こののち、一組の実現
しうるチャンネル・ブロックが生成させられる。このブ
ロックは（ｎ_１＋ｎ_２）個のビットを有する。これらす
べてのブロックは同様の情報ブロック（第１図Ｂのビッ
ト・セル(1)〜(14)）に、ｎ_２個の分離ビット（第１図
Ｂのビット・セル(15),(16),(17)）からなる実現しうる
ビットの組み合わせを加えてなるものである。この結
果、第１図Ｂで示される例では、実現しうる８（＝
２ⁿⁱ）個のチャンネル・ブロックからなる集合が形成さ
れる。こののち、原則的には任意な手順として、実現し
うるチャンネル・ブロックの夫々についてつぎのパラメ
ータが決定される。

a)当該実現しうるチャンネル・ブロックについて先行す
るチャンネル・ブロックの観点から、ｄ規則及びｋ規則
の要求が今の分離ブロックのフォーマットと矛盾しない
かどうかを判断する。

b)当該実現しうるチャンネル・ブロックについてデジタ
ル総和を決定する。

第１の表示信号は、ｄ規則やｋ規則の要求と矛盾しない
実現しうるチャンネル・ブロックごとに発生させられ
る。コード・パラメータを選べば、少なくとも１個の実
現しうる情報ブロックについてそのような表示信号を発
生させることができる。最後に、第１の表示信号が発生
させられている実現しうるチャンネル・ブロックのなか
から、例えばデジタル総和の絶対値が一番小さなチャン
ネル・ブロックが選ばれる。ただし、より一層良い方法
は、先行するチャンネル・ブロックのデジタル総和を累
積することである。そして、累積したデジタル総和の絶
対値が減少するようなブロックを、次に伝送するのに最
適なチャンネル・ブロックの中から選ぶことである。こ
のように選択されたワードは伝送されたり、記録された
りする。

この方法の利点の１つは、他の目的に必要とされる分離
ビットを、直流不平衡を制限するという目的のためにも
簡易に用いることである。加えて、伝送される信号の干
渉の分離ブロックまでに制限され、情報ブロックまで波
及しないという利点もある（ここで、伝送され、あるい
は記録されるべき波形の極性を無視する）。読み出され
た記録信号の復調は情報ビットについてのみ行われる。
分離ビットを考慮しないですむ。

つぎに、本発明に係る符号変換方法の他の実施例につい
て説明しよう。第２図はこの方法のいくつかの他の実施
例を示す。第２図Ａはチャンネル・ブロック‥‥、ＢＣ
_i-1，ＢＣ_ｉ，ＢＣ_i+1，‥‥の系列を示す。これらブロ
ックは夫々予め定められた（ｎ_１＋ｎ_２）個のビットを
有する。チャンネル・ブロックの夫々は、ｎ_１ビットか
らなる情報ブロックと、ｎ_２ビットからなる分離ブロッ
ク‥‥ＢＳ_i-1，ＢＳ_ｉ，ＢＳ_i+1，‥‥とを有する。

この実施例では、直流下平衡な数ブロックを通して求め
られる。例えば、第２図Ａに示すように２個のチャンネ
ル・ブロックＢＣ_ｉ，ＢＣ_I+1の間で求められる。この
直流不平衡は第１図例について記述した方法と同様な方
法で求められる。ただし、実現しうるスーパ・ブロック
のフォーマットが夫々のスーパ・ブロックＳＢＣ_ｉごと
に形成されることを条件とする。すなわち、ブロックＢ
Ｃ_ｉ，ＢＣ_i+1についての情報ブロックに、ブロックＢ
Ｓ_ｉ，ＢＳ_i+2の２個分の分離ビットから生成されうる
実現しうる組み合わせが付加される。こののち、直流不
平衡を最小とする組み合わせがそのような集合から選ば
れる。この方法はつぎのような利点を有する。即ち、先
立った１以上のチャンネル・ブロックを考慮され、調製
が最適であるので、残留直流不平衡はより均一となるの
である。

この方法のより好ましい変形例は、顕著な特徴を有す
る。この特徴は、直流不平衡が最小化されたのちにのみ
スーパ・ブロックＳＢＣ_ｉ（第２図Ａ）が１個のチャン
ネル・ブロック分移行させられることである。このこと
は、スーパ・ブロックＳＢＣ_ｉの一部をなすブロックＢ
Ｃ_ｉ（第２図Ａ）は処理され、つぎのスーパ・ブロック
ＳＢＣ_i+1（図示略）は、上述のように直流不平衡が最
小化されたブロックＢＣ_i+1とブロックＢＣ_i+2（図示
略）からなる。そして、ブロックＢＣ_i+1はスーパ・ブ
ロックＳＢＣ_ｉ及び次のスーパ・ブロックＳＢＣ_i+1の
双方の一部となる。そこで、スーパ・ブロックＳＢＣ_ｉ
についてのブロックＢＳ_i+1の分離ビットの暫定的な選
択を、スーパ・ブロックＳＢＣ_i+1についての最終的な
選択と全く異ならせることができる。ブロックの夫々は
数度にわたり評価されるので（本例では２度）、直流不
平衡及び雑音の影響はより減少させられる。

第２図Ｂは他の実施例を示す。この実施例では同時にい
くつかのブロック（ＳＢＣ_ｊ）について直流不平衡が決
定される。例えば第２図Ｂに示すように４個のチャンネ
ル・ブロックＢＣ_ｊ ⁽¹⁾，ＢＣ_ｊ ⁽²⁾，ＢＣ_ｊ ⁽³⁾，ＢＣ
_ｊ ⁽⁴⁾についてである。これらチャンネル・ブロックは
予め定めた数、ｎ_１個の情報ビットを有する。しかし、
チャンネル・ビットの夫々について、分離ブロックＢＳ
_ｊ ⁽¹⁾，ＢＳ_ｊ ⁽²⁾，ＢＳ_ｊ ⁽³⁾，ＢＳ_ｊ ⁽⁴⁾の夫々の分離
ビットの個数は同一でない。情報ビットの個数は例えば
14にまでのぼらせることができ、分離ブロックＢＳ_ｊ
⁽¹⁾，ＢＳ_ｊ ⁽²⁾，ＢＳ_ｊ ⁽³⁾の分離ビットの個数は夫々
２にでき、分離ブロックＢＳ_ｊ ⁽⁴⁾の分離ビットの個数
は６にできる。直流不平衡は第２図Ａ例につき述べたも
のと同一の方法で決定する。

上述した利点はこの場合にも得ることができる。そし
て、この利点に加えて、比較的長い分離ブロックを用い
られればそれだけ直流不平衡を減少させることができる
という利点を、本例は有する。より具体的には、夫々の
チャンネル・ブロックが等しい個数、例えば３個のビッ
トを有するチャンネル・ビット系列の残留直流不平衡
は、夫々の分離ブロックが平衡３ビット、ただし２対２
対２対６で分割されるビットを有するチャンネル・ビッ
ト系列の残留直流不平衡よりも大きいのである。

本例方法の役割や関連状態の上述時系列は例えば市場で
入手可能なマイクロプロセッサや対応する記録装置や周
辺装置等の一般的な順序論理回路によって実現できるこ
とに留意して欲しい。第３図はそのような動作のフロー
チャートを示す。つぎの説明では、コーディング方法の
役割や状態を時系列として示すステップの注釈を用い
る。Ａ欄は参照符号を示す。Ｂ欄は注釈を示す。Ｃ欄は
対応するステップについての説明分を示す。

以上述べたフローチャートは第１図例に適用される。そ
して、すでに述べた変更を考慮に入れれば、対応するフ
ローチャートを第２図例にも適用し得る。

本例においては斯る伝送され、または記録されたチャン
ネル・ビット系列を復調するに際して情報ビット及び分
離ビットを区別するために、（ｎ_３＋ｎ_４）個のビット
をチャンネル・ブロック系列に含ませる。ここでｎ_３個
は同期情報ビットであり、ｎ_４個は同期分離ビットであ
る。同期ブロックは、例えば予め定められた数の情報ブ
ロック及び分離ブロックごとに挿入させられる。このワ
ードが検出されたのちに、情報ビットがどのビット位置
にあるか、そして分離ビットがどのビット位置にあるか
を知ることができる。

そこで、何らかの手段で同期ワードが情報ブロック及び
分離ブロックの所定のビット系列と紛れないようにする
必要がある。この目的を達成するために、同期ビット、
すなわち、情報ビット系列や分離ビット系列にない同期
ビットからなる特殊のブロックを選ぶことができる。ｄ
規則やｋ規則を満たさない系列は、このような目的を達
成するうえでさほど有用ではない。なぜならば、そのよ
うな場合、情報密度やセルフ・クロック特性は悪影響を
受けるからである。しかし、このような選択は、ｄ規則
やｋ規則を満たす系列のグループ内に制限される。

そこで、他の方法が提案される。前後する２ビットの
“１”の間にｓビットの“０”を含む系列であって連続
して生じるものを例えば少なくとも２個含ませて同期ブ
ロックを構成する好ましくは、ｓをｋと等しくする。第
４図は同期ブロックＳＹＮを示す。このブロックは、夫
々SYNP₁及びSYNP₂で示すように系列（10000000000，１
のあとに０が10個続く）を連続して２度繰り返して構成
される。このような系列はチャンネル・ビット系列、す
なわちｋ＝10の系列にありうる。しかしながら、同期ブ
ロックのほかにこのシーケンスが２度続けておこらない
ようにするために、“１”のビットが分離ブロックの一
部をなす場合には、その“１”のビットの直前の“０”
の分離ビットの数と連続した“０”の情報ビットの数と
の和がｋと等しく、その“１”のビットの直後の連続し
た“０”の情報ビットの数との和にも等しいときに第１
の表示信号が抑圧される。同期ブロックが他に紛れるの
をふせぐための方策はすでに示したが、これは系列1000
00000000即ち１のあとに11個０を続けたものを２度繰り
返し生成することである。

さらに、同期ブロックはまた同期分離ブロックを有す
る。この分離ブロックはちょうど情報ブロック間の分離
ブロックと同一の役割を持っている。従って、これらｄ
規則やｋ規則を満たし、また直流不平衡を制限するとい
う要求を満たすことを自らの目的としている。同期パタ
ーンが２度連続して発生したときに、チャンネル・ビッ
ト列に疑似的に同期パターンが現われないようにするた
めに採られる方法と同様の方法が、また、同期ブロック
の前または後に同期パターンが３度発生しないようにす
る。

上述した方法はもちろん変調時やエンコード時にも適用
できる。ただ、この方法は逆の場合、即ち、復調時やデ
コード時に非常に一層簡素なものとなる。情報ビット・
ブロックに影響を与えることなく直流不平衡を制限でき
るので、分離ブロック間の情報は情報を復調するに際し
て重要ではない。加えて、変調器側でどのｍビット長の
データ・ビットがどのｎビット長の情報ビットに対応さ
せられるかを選択することは変調器についてのみでなく
復調器においても重要である。すなわち、このような選
択を行うと復調器の構成を複雑にする。磁気記録システ
ムにおいては、変調器及び復調器がともに装置内に内蔵
されているので、変調器が複雑になることも復調器が複
雑になることもともに問題がある。光学記録システムで
は、記録媒体が読み出し専用であるから利用者の装置は
復調器のみ含むだけでよい。そのため、光学記録システ
ムの場合には、変調器を複雑化せざるを得なくともでき
うるかぎり復調器の構成を簡略化することが特に重要で
ある。

第５図は復調器の一例を示す。この復調器は14個の情報
ビットからなるブロックから、８個のデータ・ビットか
らなるブロックを復調するものである。第５図Ａは復調
器のブロック図を示し、第５図Ｂはその回路の一部を概
略的に示す。この復調器はアンド・ゲート(17-0)〜(17-
51)を有する。これらアンド・ゲート(17-0)〜(17-51)は
夫々１個またはそれ以上の入力端子を具備する。情報ブ
ロックの14ビットの１つが夫々の入力端子に供給され
る。これら入力端子は反転型または非反転型である。第
５図ＢはＣ_ｉ欄でこれがどのように実行されるかを示
す。第１欄は14ビット長の情報ブロックの最下位桁のビ
ット位置Ｃ_１を示し、第14欄は最小位桁のビット位置Ｃ
₁₄を示す。間の第２〜13欄は夫々ビット位置との関連で
残り各桁を示す。ラインｌ_０〜ｌ₅₁は夫々、アンド・ゲ
ートの番号に対応する。すなわち、ラインｌ_０はアンド
・ゲート(17-0)の入力端子に対応し、ラインｌ_１はアン
ド・ゲート(17-1)の入力端子に対応する。他も同様であ
る。第ｉ欄のラインｌ_ｊに符号１があると、それは非反
転入力端子を介して第ｉ番目のビット位置Ｂ_ｉの内容が
第ｊ番目のアンド・ゲート(17)に供給されることを意味
する。第ｉ欄のラインｌ_ｊに符号Ｏがあると、それは反
転入力端子を介して第ｉ番目のビット位置Ｃ_ｉが第ｊ番
目のアンド・ゲート(17)に供給されることを意味する。
その結果、アンド・ゲート(17-0)の反転入力端子は第１
番目のビット位置Ｃ_１に接続され、非反転入力端子は第
４番目のビット位置Ｃ_４に接続される（ラインｌ_０）。
またアンドゲート(17-1)の非反転入力端子は第３番目の
ビット位置Ｃ_３に接続される（ラインｌ_１）。他につい
ても同様である。

復調器はさらに８個のオア・ゲート(18-1)〜(18-8)を有
する。これらオア・ゲート(18-1)〜(18-8)の入力端子は
アンド・ゲート(17-0)〜(17-51)に接続されている。第
５図ＡはＡ_ｉ欄でこのことがどのように実現されている
かを示す。Ａ_１欄はオア・ゲート(18-1)に対応する。Ａ
_２欄はオア・ゲート位(18-2)に対応する。そして、Ａ_３
欄以降であり、最後にＡ_８欄はオア・ゲート(18-8)に対
応する。第ｊ番目のＡ_ｉ欄の文字Ａは、アンド・ゲート
(17-j)がオア・ゲート(18-i)に接続されていることを示
す。

アンド・ゲート(17-50),(17-51)については回路構成が
つぎのように変更される。アンド・ゲート(17-50),(17-
51)の夫々の反転出力端子が夫々他のアンド・ゲート(1
9)の入力端子に接続される。オア・ゲート(18-4)の出力
端子はアンド・ゲート(19)の他の入力端子に接続され
る。

オア・ゲート(18-1),(18-2),(18-3),(18-5),(18-8)の出
力端子及びオア・ゲート(19)の出力端子は夫々出力端子
(20-i)に接続されている。そして、この復号された８ビ
ット長のデータ・ブロックはこの出力端子からパラレル
・データとして取り出される。

第５図Ａで示される復調は、いわゆるFPLA（フィールド
・プログラマブル・ロジック・アレイ）でかえることが
できる。例えばシングネティックス・バイポーラFPLA82
S100/82S101を用いうる。第５図で示されるテーブルは
このアレイゆえにプログラマブルである。

第５図で示される復調器はその簡略さゆえに、読み取り
専用の光学記録システムに大変好適である。

同期ブロックは、第６図に示す回路によって検出され
る。伝送された信号または再生された記録信号は入力端
子(21)に供給される。この信号はＭＲＺ−Ｍフォーマッ
トのものである。この信号はオア・ゲート(22)の第１入
力端子に直接に供給されるとともに、遅延素子(23)を介
してオア・ゲート(22)の第２入力端子に供給されてい
る。そうすると、いわゆるＮＲＺ−Ｉ信号がオア・ゲー
ト(23)の出力端子から出力される。オア・ゲート(23)の
出力端子はシフトレジスタ(24)の入力端子に接続されて
いる。このシフトレジスタ(24)は多数のビット・セルか
らなる。そして、これらビット・セルは夫々タップを具
備する。ビット・セルの個数は同期ブロックを構成する
ビットの個数と等しい。上述の例では、系列1000000000
0100000000001を記録できるようにするために23個のビ
ット・セルを持つ。夫々のタップはアンド・ゲート(25)
の入力端子に接続されている。アンド・ゲート(25)の入
力端子は反転型または非反転型である。同期系列がアン
ド・ゲート(25)の入力に供給されたときには、このアン
ド・ゲート(25)の出力端子(26)から信号が出力される。
この信号は同期パターンの検出信号として用いることが
できる。この検出信号に基いて、ビット系列は夫々（ｎ
_１＋ｎ_２）ビット長のブロックに分割される。これら分
割されたチャンネル・ブロックは他のシフトレジスタに
おいて順次シフトされる。上位ｎ_１桁のビットはパラレ
ル・データとして読み出され、第５図Ａに示すようにア
ンド・ゲート(17)の入力端子に転送される。下位ｎ_２桁
のビットは復調では用いられない。

コード化された信号は、例えば、光学記録媒体に記録さ
れる。この信号は第１図Ｂで示すような形をしている。
この信号は螺旋状の軌跡で記録媒体に記録されていく。
この情報形態は、例えば第７図に示すような多数のスー
パ・ブロックの系列からなる。スーパ・ブロックＳＢ_ｉ
は同期ブロックＳＹＮ_ｉと多数の（本例では33個の）チ
ャンネル・ブロックとからなる。同期ブロックＳＹＮ_ｉ
は第４図に示すように構成される。チャンネル・ブロッ
クＢＣ_１，ＢＣ_２，‥‥ＢＣ₃₃は夫々（ｎ_１＋ｎ_２）ビ
ットからなる。“１”のチャンネル・ビットは記録媒体
においてある遷移として表わされる。例えば、ピット無
しからピット有りの状態への遷移としてある。“０”の
チャンネル・ビットは記録媒体において無遷移の状態と
してあらわされる。螺旋情報トラックは要素をなすセ
ル、即ち、ビット・セルに細分割される。記録媒体上で
これらビット・セルは空間的構造を形成する。この構造
はチャンネル・ビットのビット時間間隔への細分化に対
応する。

情報ビット及び分離ビットの内容と無関係に、多数の細
部が記録媒体において識別される。この記録媒体におい
て、ｋ規則は、２個の隣り合う遷移間の最大距離が（ｋ
＋１）ビット・セルの長さであることを意味する。最も
長いピット（ピットなし部分）はそれゆえ（ｋ＋１）ビ
ット・セルからなる。ｄ規則は２個の隣り合う遷移間の
最小距離が（ｄ＋１）ビット・セルの長さであることを
意味する。さらに、規則正しい間隔ごとに、最長のピッ
トなし部分の後または前に最長のピットがある。この形
態は同期部の部分である。

別の例においては、ｋ＝10，ｄ＝２そしてスーパ・ブロ
ックＳＢ_ｉが588個のチャンネル・ビット・セルからな
る。このスーパ・ブロックＳＢ_ｉは27（14＋３）ビット
・セルの同期ブロックと33個のチャンネル・ブロックと
からなる。チャンネル・ブロックは夫々（14＋３）個の
チャンネル・ビットセルを有する。

なお、本発明をアナログ信号をデジタル信号に変換する
変換回路や、再生装置に適用しうることはもちろんであ
る。

即ち、変調器、伝送路例えば光学記録媒体及び復調器は
一体であるシステムの一部を構成する。このシステム
は、例えばアナログ情報（音楽、スピーチ）をデジタル
情報に変換するものである。このデジタル情報は光学記
録媒体に記録される。記録媒体やそのコピーに記録され
ている情報は、その記録媒体に記録された情報を再生す
るのに適した装置によって再生されうる。

この場合、この変換回路は、具体的には、記録すべきア
ナログ信号（音楽、スピーチ）を予め定められたパター
ン（ソース・コーディング）のデジタル信号に変換する
ために、アナログ／デジタル変換器を有する。さらに、
この変換回路においては、デジタル信号が記録媒体から
読み取るときに発生するエラーを信号を再生する装置中
で訂正できるようにするためのフォーマットに、変換さ
れる。このような目的に好適なエラー訂正システムはす
でにソニー株式会社が提案している（特願昭55-67608
号）。

エラー訂正されたデジタル信号は、こののち、媒体の特
性に好適なデジタル信号に変換するために、上述の変調
器に供給される。さらに、同期パターンが供給され、こ
の信号は適切なフレーム・パターンとされる。このよう
にして得られた信号は、例えばレーザのコントロール信
号（ＮＲＺ−Ｍフォーマット）を得るために用いられ
る。このコントロール信号によって、予め定められたピ
ットの有無の系列としての螺旋形の情報態様を記録媒体
に適用しうる。

この記録媒体やそのコピーは、記録媒体から得られた情
報ビットを再生するための装置に読み取られる。この目
的を達成するために、この装置は変調器、エラー訂正シ
ステムのデコーダ及び変換回路に供給されたアナログ信
号の複製物を再生するためのアナログ／デジタル変換器
とを有する。なお、このデコーダについてはすでに詳細
に説明した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用される２値符号の２値符号変換方
法の例の説明に供する線図、第２図は本発明に適用され
る２値符号の２値符号変換方法の他の例の説明に供する
線図、第３図は第１図例の説明に供するフローチャー
ト、第４図はチャンネル・ビット系列を復調するときに
用いる同期ブロックの一例を示す線図、第５図は本発明
復号装置の一実施例を示す線図、第６図は同期ビット系
列を検出する回路例を示す構成図、第７図は本発明に適
用される２値符号の２値符号変換方法のフレーム・フォ
ーマット例を示す線図である。 (17-0),(17-1)‥‥(17-51)は夫々アンド・ゲート、(18-
1),(18-2)‥‥(18-8)は夫々オア・ゲート、(19)はアン
ド・ゲート、(20-1),(20-2)‥‥(20-8)は出力端子であ
る。

フロントページの続き (72)発明者ヤコブ・ゲリット・ネイボアオランダ国，アインドーフェン，ピーターツェーマンシュトラート６ (72)発明者小高健太郎神奈川県厚木市旭町４丁目14番１号ソニー株式会社厚木工場内 (56)参考文献特開昭55−70922（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｍビットから成るデータブロックから、
“１”のチャンネルビットは連続するｄ個以上の“０”
のチャンネルビットにより分離されると共に“０”のチ
ャンネルビットの連続個数がｋ個以内に設定されたｎ_１
チャンネルビット（但しｎ_１＞ｍ）から成る情報ブロッ
クが上記データブロックと１対１に形成され、及びｎ_２
チャンネルビットから成る分離ブロックが各々の情報ブ
ロック間に配設され、上記分離ブロックは隣接する情報
ブロックの上記分離ブロックを介した連結部において上
記“１”のチャンネルビットを連続するｄ個以上の
“０”のチャンネルビットによって分離すると共に
“０”のチャンネルビットの連続個数をｋ個以内とする
複数個の該当分離ブロックの中から選択され、なおかつ
連続して成る上記情報ブロック及び分離ブロックの直流
不平衡を低減させる分離ブロックが選択され、更にそれ
自体が上記“１”のチャンネルビットが連続するｄ個以
上の“０”のチャンネルビットによって分離されると共
に“０”のチャンネルビットの連続個数がｋ個以内とさ
れ、なおかつ上記情報ブロックのパターンとしては存在
しない予め設定されたパターンにより形成された同期信
号が所定位置に配置されると共に、該同期信号と隣接す
る上記情報ブロック間に上記分離ブロックが配設されて
成り、上記“１”のチャンネルビットにより情報の遷移
が表された２値符号系列を復号する復号装置であって、
上記同期信号を検出する手段と、該検出された同期信号
に基づいて上記２値符号系列を上記情報ブロックと上記
分離ブロックからなるｎ_１＋ｎ_２チヤンネルビット長の
チャンネルブロックに区分する手段と、該チヤンネルブ
ロックの上記ｎ_１チャンネルビットのみを抽出して上記
ｍビットからなるデータブロックに変換する手段とを有
することを特徴とする２値符号復号装置。