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JP3835100B2 - Signal modulation device, demodulation device and recording medium - Google Patents

Signal modulation device, demodulation device and recording medium Download PDF

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JP3835100B2
JP3835100B2 JP2000010216A JP2000010216A JP3835100B2 JP 3835100 B2 JP3835100 B2 JP 3835100B2 JP 2000010216 A JP2000010216 A JP 2000010216A JP 2000010216 A JP2000010216 A JP 2000010216A JP 3835100 B2 JP3835100 B2 JP 3835100B2
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Victor Company of Japan Ltd
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル信号を光ディスク、磁気ディスクなどの記録媒体に記録するための信号変調装置、復調装置及び記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ビームを使ってデジタル信号をディスク媒体に記録するための信号変調方式としては、CD(コンパクト・ディスク)に用いられているEFM(Eight to Fourteen Modulation:8−14変調)方式や、DVD(デジタル・バーサタイル・ディスク)に用いられているEFM+(イーエフエムプラス:8−16変調)方式が知られている。これらはいずれも、光伝送系や記録媒体による記録再生特性の制限により、いわゆるRLL(ラン・レングス・リミテッド)(2,10)の特性により、最短符号反転間隔を3T(Tはチャネルビット周期)に、最長符号反転間隔を11Tに制限して変調する方式である。
【0003】
図21は従来例であるEFM方式、EFM+方式におけるRLL(2,10)の符号化器の状態遷移を示し、円内に示されている数字「0」〜「10」は符号化器の内部状態を示している。また、矢印はこの符号化器において遷移可能な場合を示し、矢印に付した数字「0」、「1」は、状態「0」〜「10」から遷移によって生成される各1ビットデータを示す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、デジタル信号を光ディスクなどの記録媒体に高密度で記録して、これを再生しようとすると、隣接するピット/ランド(マーク/スペース)間で再生帯域不足によって符号間干渉が生じることが知られている。この符号間干渉の大きさは特に、隣接するピット/ランド(マーク/スペース)間の長さに応じて異なり、例えばEFM方式やEFM+方式においては、11Tや10Tのように長い反転間隔長を有する再生信号の後に、最短符号反転間隔である3T信号が現れたときに影響が大きくなる。
【0005】
図22はRLL(2,10)特性を有する信号変調方式において最短符号反転間隔である3T信号の直前に、3Tから11Tまでの反転間隔を有する記録信号(隣接信号)が存在する場合の影響を測定した図である。このように直前の記録信号の反転間隔が大きくなると、3T信号の長さが本来の長さからずれることがわかる。また、図22は直前の記録信号の反転間隔が3T信号に及ぼす影響を示しているが、直後の記録信号の反転間隔が3T信号に及ぼす影響も同様である。このように本来の長さからずれて再生された波形は、再生誤りを引き起こすことは言うまでもなく、記録密度を高くすると、この影響が顕著に現れ、このため記録密度の向上の妨げとなる。
【0006】
本発明は上記の問題点に鑑み、最短符号反転間隔に対して直後又は直前の符号反転間隔が与える影響を低減することができ、ひいては記録密度を向上させることができる信号変調装置及び復調装置、さらに、前記変調方式にて記録がなされた媒体を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、前後の符号語を直接結合した符号語列をNRZI変換した場合の最短符号反転間隔がd+1チャネルビット、最長符号反転間隔がk+1チャネルビット(d、kは共に正の整数)に制限される場合、d+1チャネルビットの最短符号反転間隔が発生する符号語の直前又は直後の符号語の反転間隔がk+1チャネルビットより短くなるように符号化するようにしたものである。
【0008】
すなわち本発明によれば、連続する2進数の入力データ列をpビット毎に区切り、pビットの入力データ語をqビット(p<q:p、qは共に正の整数)の符号語に変換し、前後の符号語を直接結合するとともに、前記結合された符号語列をNRZI変換した場合の最短符号反転間隔がd+1チャネルビット、最長符号反転間隔がk+1チャネルビット(d、kは共に正の整数)に制限される信号変調装置において、
前記d+1チャネルビットの最短符号反転間隔が発生する符号語の直前又は直後の符号語の反転間隔が前記k+1チャネルビットより短くなるように入力データ語を符号語に符号化する符号化手段を、
備えたことを特徴とする信号変調装置が提供される。
【0009】
また本発明によれば、連続する2進数の入力データ列をpビット毎に区切り、pビットの入力データ語をqビット(p<q:p、qは共に正の整数)の符号語に変換し、前後の符号語を直接結合するとともに、前記結合された符号語列をNRZI変換した場合の最短符号反転間隔がd+1チャネルビット、最長符号反転間隔がk+1チャネルビット(d、kは共に正の整数)に制限される信号変調装置において、
入力データ語をアドレスとして符号語と次の入力データ語を符号化する符号化テーブルを選択する情報が記憶され、前記符号語と符号化テーブル選択情報が、前記d+1チャネルビットの最短符号反転間隔が発生する符号語の直前又は直後の符号語の反転間隔が前記k+1チャネルビットより短くなる符号化規則で構成された複数の第1の符号化テーブルと、
入力データ語をアドレスとして符号語と次の入力データ語を符号化する符号化テーブルを選択する情報が記憶され、前記符号語をNRZI変換した場合の極性が前記第1の符号化テーブルにおける同一入力データ語に対する符号語と逆極性であって、かつ次の符号化テーブルを選択する情報が同一である複数の第2の符号化テーブルと、
前記第2の符号化テーブルを選択しても前記符号化規則を満たす場合には前記第1、第2の符号化テーブルからそれぞれ第1、第2の符号語候補を読み出し、前記第2の符号化テーブルを選択すると前記符号化規則を満たさない場合には前記第1の符号化テーブルから同じ値の第1、第2の符号語候補を読み出すテーブル読み出し手段と、
前記テーブル読み出し手段により読み出された第1、第2の符号語候補毎にDSVの総和の絶対値を演算するDSV演算手段と、
前記DSV演算手段により演算されたDSVの総和の絶対値が小さい方の第1又は第2の符号語候補を符号語として選択する手段とを、
備えたことを特徴とする信号変調装置が提供される。
【0010】
また本発明によれば、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の変調装置により変調された符号語を元の入力データ語に復調する復調装置であって、
復調対象の符号語をアドレスとして、後続の符号語がどの前記複数の符号化テーブルの、どのテーブルにより符号化されたかを示す判定情報と、2以上の入力データ語候補を出力する復号テーブルと、
前記復号テーブルから読み出された判定情報に基づいて前記2以上の入力データ語候補の1つを入力データ語として選択する選択手段とを、
有する復調装置が提供される。
【0011】
また本発明によれば、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の信号変調装置により変調された信号が記録された記録媒体が提供される。
【0012】
【発明の実施の形態】
<第1の実施形態>
以下、図面を参照して本発明の第1の実施形態を説明する。図1は本発明に係る符号器の状態遷移を示す説明図、図2、図3は本発明に係る符号化テーブルの作成過程において用いられる行列を示す説明図、図4は本発明に係る符号化テーブルの作成過程を示す説明図、図5〜図9は本発明に係る符号化テーブルを示す説明図、図10は本発明に係る変調装置の一実施形態を示すブロック図である。
【0013】
第1の実施形態は、伝送媒体がDSV制御を必要としない場合を示している。図1は本発明の符号化テーブルを構成するための状態遷移を示し、円内に示されている数字「0」〜「10」は符号化器の内部状態を示している。また、矢印はこの符号化器において遷移可能な場合を示し、矢印に付した数字「0」、「1」は、状態「0」〜「10」から遷移によって生成される各1ビットデータを示す。ここでは一例として、p=8ビットのデータ語をq=16ビットの符号語に変換して前後の符号語をマージンビットを用いることなく直列結合し、また、RLL(2,10)の規則に従って最短反転間隔=3T、最長反転間隔=11Tとして、3Tの直前の最大反転間隔を8Tとする場合について説明する。
【0014】
図1において、符号語の3Tが発生する場合は、状態の遷移が
→「1」→「2」→「3」→「1」→
(ただし、最初に示す状態「1」の前の符号語ビットは「1」とする)
のように遷移した場合のみである。このとき、符号語は、
・・・1001・・・
となり、これをNRZI変換すると3Tが生成される。
【0015】
ここで、符号語が、
・・・1001・・・
となる直前に最長反転間隔が起きる場合は、図1を参照すると
「1」→「2」→「3」→「4」→「5」→「6」→「7」→「1」→「2」→「3」→「1」
のように遷移する場合のみである。したがって、この場合の符号語は、状態「0」に遷移するときに必ず符号語=1が入るので、
・・・100000001001・・・
となり、3Tの直前の符号語の最長反転間隔が8Tとなる。
【0016】
図1に示す状態遷移図による隣接行列(推移可能な状態を表す行列)Aは、図2に示すように11次の行列で与えられる。この隣接行列Aでは、列「0」〜「10」を図1に示す状態遷移図における遷移の開始状態「0」〜「10」に割り当て、行「0」〜「10」を遷移の終了状態「0」〜「10」に割り当てている。
【0017】
q=16ビットである符号語は、図2に示す隣接行列Aを16乗することにより得ることができ、図3に示す行列A16で与えられる。図3に示す行列A16において各要素を構成する数字の意味について説明すると、例えば第1行、第1列(=006)は、図1において遷移の開始状態を「0」、遷移の終了状態を「0」にしたときに生成し得る16ビット符号語の数を表しており、この場合には6種類の16ビット符号語が構成可能である。
【0018】
また、この行列A16に基づいて構成される符号語を用いて、ある要素(行、列)で表される状態に終了した符号語に対して、その行から生成される符号語を順次結合することにより、q=16であってd=2(3T)、k=10(11T)を満たし、最短反転間隔が3Tの直前の符号反転間隔が最長=8Tに制限される符号語を構成することができる。図4は図2に示す行列Aを用いて生成される、q=16ビットであり、符号器の状態が「0」ないし「10」から開始し、符号器の状態が「0」で終了する符号語を全て示す(10進で示す)。図4に示すように符号語の数と図3に示す要素の数が一致することがわかる。
【0019】
一方、図2に示す行列Aを16乗した図3において、各行の要素の和が2のp乗、すなわちこの例では256以上あれば、各状態からある状態に遷移する符号をそのまま用いることにより符号化テーブルを構成することができる。しかしながら、この例では1行目から11行目の各行に対して要素の和、すなわち図1において状態「0」ないし「10」から生成される符号語の数が、
【0020】
【表1】
行:要素の和 対応する状態
1:165 「0」
2:238 「1」
3:343 「2」
4:494 「3」
5:474 「4」
6:444 「5」
7:400 「6」
8:338 「7」
9:250 「8」
10:195 「9」
11:115 「10」
【0021】
であるので、状態「0」、「1」、「8」、「9」、「10」に対して符号語の数が足りず、このままでは符号化テーブルを構成することができない。
【0022】
そこで、図1における全ての状態について、生成される符号語を求めた後、例えば、以下の公知例「ファイナイト・ステート・モジュレーション・コード・フォー・データ・ストレージ」、"Finite-State Modulation Codes for Data Storage", B. H. Marcus他、IEEE Journal on selected areas in Communication, vol.10. No.1, January 1992に記載されているように状態を選別し、その後、状態を分割、併合することにより符号化テーブルを作成することができる。
【0023】
この例では、図1における状態「0」、「1」、「2」、「7」、「9」の5つの状態についてそれぞれ1、1、2、2、1通りの状態に分割し、また、分割された状態「2」を「21」、「22」で表し、分割された状態「7」を「71」、「72」で表すと、各状態の符号語の数は、
【0024】
【表2】
分割後の状態:符号語の数
「0」 : 265
「1」 : 380
「21」 : 271
「22」 : 278
「71」 : 268
「72」 : 274
「9」 : 311
【0025】
となり、したがって、256通りの符号語を生成することができる。なお、分割後の各状態に対する符号語の数は、符号語の割り付け方により決まり、この例以外の割り付け方も可能である。
【0026】
その後、状態「72」、「9」について状態の併合を行って作成した6種類の符号化テーブルを図5〜図9に示す。なお、この例では、状態「72」、「9」についてのみ状態の併合を行ったが、さらに多くの併合を行い、符号化テーブルの数を減らすことが可能であるが、ここでは、符号化テーブルの一例として6種類のものを示す。なお、図5〜図9において、入力データをD(k)=0〜255、符号化テーブルの種類をS(n)=0、1、2、3、4、5、出力符号語をC(k)、出力符号語C(k)に対して次に選択する符号化テーブルの種類をS(n+1)として示す。
【0027】
図10は本発明に係る変調装置10の一実施形態を示すブロック図であり、変調装置10は図5〜図9に示す構成の符号化テーブル11と1ワード遅延部12を有する。図10において、入力データ列Dinは記録ブロック構成回路1により同期語や誤り訂正語などが付加されて、所定の長さ毎の記録ブロックに変換され、その後、8ビット毎の入力データ語D(k)に変換される。符号化テーブル11は、この入力データ語D(k)を1ワード遅延部12からの1ワード前の符号化時の符号化テーブル選択情報S(n)に基づいて16ビットの符号語C(k)に変換して、これを記録信号メモリ2に出力するとともに、次に選択する符号化テーブル選択情報S(n+1)を1ワード遅延部12に出力する。
【0028】
1ワード遅延部12は符号化テーブル選択情報S(n+1)を遅延して次の入力データ語D(k)を符号化する際に符号化テーブル選択情報S(n)として符号化テーブル11に出力する。ここで、最初の入力データ語D(k)に対する符号化テーブル選択情報S(n)は、記録ブロック構成回路1において同期パターンを選択することにより決定することができる。符号化テーブル11により変換された符号語C(k)は、いったん記録信号メモリ2に蓄積された後に記録信号S1として出力されるが、蓄積する必要がなければ記録信号メモリ2は不要である。記録媒体へは、記録信号S1が図示せぬNRZI変調器で、変調が記録される。
【0029】
図5〜図9に示す符号化テーブル11を用いた符号化処理について詳しく説明する。ここで、下記の数値は、特に説明がない限り10進で示す。例えば初期状態を「0」として、
【0030】
【表3】
D(k) =0
D(k+1)=1
D(k+2)=2
D(k+3)=3
【0031】
という入力データ語Dに対する符号化テーブルS(n)、符号語C、次の符号化テーブルS(n+1)を以下に示す。
【0032】
【表4】

Figure 0003835100
【0033】
【表5】
上記のように変調されたバイナリ系列は、
Figure 0003835100
となる。
【0034】
ここで、上記実施形態では、3Tの前の反転間隔を制限する例について説明したが、図10に示した記録信号メモリ2により、記録ブロック単位などの所定ビット数毎にビット送出方向を逆方向にすれば、3Tの後の反転間隔を制限することができることは明白である。また、図1に示した状態遷移図において、状態の遷移方向、すなわち図1に示す矢印方向を逆にして、前述した方法を用いて符号化テーブル11を構成すれば、同様に、3Tの後の反転間隔を制限できることは明白である。
【0035】
符号化テーブル11の生成例について更に詳細に説明する。前述したように図1に示した状態「2」、「7」を2分割して作成すると、異なる入力データ語D(k)に対して同一の符号語C(k)が割り当てられている場合がある。例えば図5に示す符号化テーブルS(n)=0を参照すると、入力データ語D(k)=0,1に対して同一の符号語C(k)=64が割り当てられている。
【0036】
このように、同一の符号語C(k)が異なる入力データ語D(k)に割り当てられている場合には、本発明の符号化テーブルは復号装置が復号可能なように、後続の符号語C(k+1)がどの符号化テーブルにより符号化されたかを検出することができるように構成されている。すなわち、例えば入力データ語D(k)=0に対して次に選択する符号化テーブル情報S(n+1)は「4」であり、入力データ語D(k)=1に対して次に選択する符号化テーブル情報S(n+1)は「5」である。したがって、符号化テーブルS(n)=4と符号化テーブルS(n)=5により生成される符号語が全て異なっていれば、同一の符号語が異なるデータ語に割り当てられていても、元のデータ語に復号することができる。
【0037】
この第1の実施形態の符号化テーブル11では、一例として次に選択する符号化テーブル情報S(n+1)=2、3において、また、S(n+1)=4、5において、同一の符号語C(k)が異なる入力データ語D(k)に割り当てられている。このため、符号化テーブルS(n)=2、3により生成される符号語C(k)は同じものが存在せず、また、符号化テーブルS(n)=4、5により生成される符号語C(k)にも同じものが存在しない。さらに、符号化テーブルS(n)=2、3間、及びS(n)=4、5間における同じ符号語C(k)は、同じ入力データ語D(k)により生成されるように配置されている。
【0038】
<第2の実施形態>
上記の第1の実施形態によれば、伝送媒体がDSV制御を必要としない場合に適用することができる。次に伝送媒体がDSV制御を必要とする場合に対応することができる第2の実施形態について説明する。まず、符号語C(k)をNRZI変調した場合の極性について説明する。図5〜図9に示す符号化テーブルS(n)=0、1において、入力データ語D(k)=0〜117に対応する符号語C(k)は、3Tの前の最大反転間隔が8Tとなる符号化規則を満たす場合に、符号化テーブルS(n)=3における入力データ語D(k)=0〜117に対応する符号語C(k)と入れ替え可能になるように配置されている。さらに、これらの入れ替え可能な符号語C(k)間においては、次に選択する符号化テーブル情報S(n+1)が同一になるように符号語C(k)が配置されている。また、入れ替え可能な符号語C(k)間においては、符号語C(k)の「1」の数の偶奇が異なるように配置がなされ、このため、符号語C(k)をNRZI変調した場合の記録データS1の極性がお互いに逆極性となる。
【0039】
また、符号化テーブルS(n)=5において、入力データ語D(k)=0〜33に対して、入れ替え可能な符号語C(k)が図5〜図9に示す符号化テーブルにおける符号語以外にもあり、これらの符号語についても同様に、3Tの前の最大反転間隔が8Tとなる符号化規則を満たす場合に符号語の入れ替えが可能であってDSV極性が逆となる。図11〜図13は第2の符号化テーブルとして、S(n)=0、1、5において入れ替え可能な部分(入力データ語D(k)=0〜117)を示している。なお、図11〜図13において16ビット符号語C(k)がオール0と記された入力データ語D(k)に関しては、入れ替え可能な符号語C(k)が存在しないことを示している。
【0040】
次に図14〜図16を参照して第2の実施形態の変調装置を詳しく説明する。なお、この例ではDSV(デジタル・サム・バリエーション)の判定を行うための符号語メモリは2つであるが、更に多くの符号語メモリを用いることができる。また、この例では符号語メモリの選択をある時点までのDSVの値に基づいて行っているが、さらに先のDSVの値を演算予測して符号語メモリを選択することもできる。
【0041】
図14に示す符号化テーブル11aは、第1の実施形態の図5〜図9に示した符号化テーブル11(第1の符号化テーブル)と図11〜図13に示す第2の符号化テーブルを有する。符号語選択肢有無検出回路21は入力データ語D(k)と符号化テーブル11aからの符号化テーブル情報S(n)に基づいて、前記のようにNRZI極性が逆であって、図11〜図13に示すように入れ替え可能な符号語C(k)が存在するか否かを検出するとともに、入れ替えした場合には符号化規則を維持するか否かを検出して選択肢検出結果を符号化テーブルアドレス演算部22と絶対値比較回路25に出力する。符号化テーブルアドレス演算部22はこの選択肢検出結果と符号化テーブル11aからの符号化テーブル情報S(n)に基づいて、入力データ語D(k)と符号化テーブル情報S(n)に対応する符号化テーブルアドレスを計算する。
【0042】
符号化テーブル11aはこのアドレスに基づいて第1、第2のテーブルから2つの符号語候補C(k)0、C(k)1を出力する。ここで、符号語の選択肢がない場合には2つの符号語候補C(k)0、C(k)1として第1のテーブルから1つの同じ符号語を出力する。符号語候補C(k)0はDSV演算メモリ23−0と符号語メモリ24−0に印加され、符号語候補C(k)1はDSV演算メモリ23−1と符号語メモリ24−1に印加される。そして、符号語候補C(k)0、C(k)1の各CDS(コードワード・デジタル・サム)値が計算され、符号語メモリ24−0、24−1にそれぞれ蓄えられた符号語列に対するDSVの加算値がDSV演算メモリ23−0、23−1に保持される。
【0043】
一方、絶対値比較回路25は符号語選択肢有無検出回路21からの選択肢検出結果に基づいて、入力データ語D(k)に対する符号語があった場合には、その時点までに(すなわち時点k−1までに)DSV演算メモリ23−0、23−1に保持された各DSVの加算値の絶対値を比較し、比較結果をメモリ制御/符号出力部26に送る。メモリ制御/符号出力部26は、この比較結果に基づいて、DSVの加算値の絶対値が小さい方の符号語メモリ24に蓄えられた符号語列を出力符号語列として選択するメモリ制御信号を出力するとともに、選択しなかった方の符号語列のDSV加算値と符号語メモリ24の符号語列を、それぞれ選択した方の符号語列のDSV加算値と符号語メモリ24の符号語列として入れ替える。
【0044】
図15、図16に示すフローチャートを参照して詳しく説明する。まず、図15において初期テーブルを選択し(ステップS1)、次いで8ビットデータが入力されると(ステップS2)、図11〜図13に示す第2のテーブルに入れ替え可能な符号語C(k)が存在するか否かを検出し(ステップS3)、有る場合にはステップS4以下に進み、他方、無い場合にはステップS7に進む。
【0045】
図16はステップS3における符号語選択肢有無検出処理を詳しく示している。入力データ語D(k)と符号化テーブル情報S(n)が入力されると(ステップS10)、図11〜図13に示す第2のテーブルに入れ替え可能な符号語C(k)が存在するか否かを検出し(ステップS11)、有る場合にはステップS12に進み、他方、無い場合には「入れ替え符号語無し」と判断し(ステップS14)、図15に示すステップS7に進む。ステップS12では図11〜図13に示す第2のテーブルから符号語C(k)を選択しても符号化規則を維持できるか否かを検出し、維持できる場合には「入れ替え符号語有り」と判断し(ステップS13)、次いで図15に示すステップS4に進む。他方、維持できない場合にはステップS14に進む。
【0046】
ステップS4以下では、DSV演算メモリ23−0、23−1を参照して|DSV|の小さい方の符号語メモリ24を選択してその符号語列を出力し(ステップS4)、次いで選択しなかった方の符号語メモリ24とDSV演算メモリ23の内容を選択した方の符号語メモリ24とDSV演算メモリ23の内容として入れ替える(ステップS5)。
【0047】
次いで図5〜図9に示す第1のテーブルと図11〜図13に示す第2のテーブルから2つの符号語候補C(k)0、C(k)1を選択し(ステップS6)、次いでステップS7に進む。ステップS7では符号語候補C(k)0、C(k)1をそれぞれ符号語メモリ24−0、24−1に付加し、次いでは符号語候補C(k)0、C(k)1それぞれについてCDSを演算してこれをDSV演算メモリ23−0、23−1に加算し(ステップS8)、次いでステップS2に戻る。
【0048】
次に図17〜図20を参照して復号装置について説明する。図17において、不図示の記録媒体から再生されたシリアルビット系列の符号語系列と、図示せぬPLL回路などにより生成されて符号化ビットに同期するビットクロックが同期語検出部31とシリアル/パラレル変換器32に印加される。同期語検出部31では、記録符号系列に記録単位毎に挿入された同期語とビットクロックに基づいて符号語C(k)単位のクロックであるワードクロックを生成し、これをシリアル/パラレル変換器32と、復号テーブル参照アドレス生成部33と復号テーブル/符号化テーブル演算器/選択器34に印加する。シリアル/パラレル変換器32はビットクロックとワードクロックに基づいて、シリアルビット系列の符号語系列をワード単位のビットパラレル構成の符号語C(k)を生成し、これを復号テーブル参照アドレス生成部33に出力する。
【0049】
復号テーブル参照アドレス生成部33では、符号語C(k)とワードクロックに基づいて復号テーブル41(図19)の参照アドレスを生成し、この第2の実施形態では、符号語C(k)をそのまま復号テーブル41の参照アドレスとして用いる。なお、代わりに復号テーブル41の構成を変えてその容量を少なくし、復号テーブル参照アドレス生成部33により復号テーブル41の参照アドレスを演算するようにしてもよい。
【0050】
図18は復号テーブル/符号化テーブル演算器/選択器34を詳しく示し、図19は図18の復号テーブル41の構成を詳しく示している。復号テーブル41には16ビットの参照アドレスC(k)に対して、2ビットの判定情報Case(ケース)と、各々が共に8ビットの2つのデータ語候補D(k)0、D(k)1があらかじめ記憶され、参照アドレスC(k)が入力するとデータ語候補D(k)0、D(k)1が1ワード遅延部42を介して選択器43に印加されるとともに、判定情報Caseが1ワード遅延部44を介して符号化テーブル演算器45に印加される。そして、符号化テーブル演算器45は判定情報Caseに基づいて、選択器43がデータ語候補D(k)0、D(k)1のいずれか1つを選択するための信号を生成する。
【0051】
符号化テーブル演算器45の処理を図20においてC言語(一部異なる記述あり)で示す。図20における
C(k)∈[C(k) of (S(n)=2)]
は、図5〜図9、図11〜図13に示す符号化テーブルにおいて符号語C(k)が符号化テーブルS(n)=2により符号化されたことを示している。図19を参照すると、例えば符号語C(k)が34、128のように入力した場合、前の符号語C(k)=34の場合の判定情報Caseは「2」であるので、次の符号語C(k)=128が符号化テーブルS(n)=2により符号化されていることがわかり、前の符号語C(k)=34に対して、データ語候補D(k)0=251、D(k)1=252の内、データ語D(k)=252が選択され、これにより復号される。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、前後の符号語を直接結合した符号語列をNRZI変換した場合の最短符号反転間隔がd+1チャネルビット、最長符号反転間隔がk+1チャネルビット(d、kは共に正の整数)に制限される場合、d+1チャネルビットの最短符号反転間隔が発生する符号語の直前又は直後の符号語の反転間隔がk+1チャネルビットより短くなるように符号化するようにしたので、最短符号反転間隔に対して直後又は直前の符号反転間隔が与える影響を低減することができ、ひいては記録密度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る符号器の状態遷移を示す説明図である。
【図2】本発明に係る符号化テーブルの作成過程において用いられる行列を示す説明図である。
【図3】本発明に係る符号化テーブルの作成過程において用いられる行列を示す説明図である。
【図4】本発明に係る符号化テーブルの作成過程を示す説明図である。
【図5】本発明に係る符号化テーブル(その1)を示す説明図である。
【図6】本発明に係る符号化テーブル(その2)を示す説明図である。
【図7】本発明に係る符号化テーブル(その3)を示す説明図である。
【図8】本発明に係る符号化テーブル(その4)を示す説明図である。
【図9】本発明に係る符号化テーブル(その5)を示す説明図である。
【図10】本発明に係る変調装置の第1の実施形態を示すブロック図である。
【図11】第2の実施形態の第2の符号化テーブル(その1)を示す説明図である。
【図12】第2の実施形態の第2の符号化テーブル(その2)を示す説明図である。
【図13】第2の実施形態の第2の符号化テーブル(その3)を示す説明図である。
【図14】第2の実施形態の変調装置を示すブロック図である。
【図15】第2の実施形態の変調処理を説明するためのフローチャートである。
【図16】図15の判別ステップの処理を詳しく説明するためのフローチャートである。
【図17】本発明に係る復調装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図18】図17の復号テーブル/符号化テーブル演算器/選択器を詳しく示すブロック図である。
【図19】図18の復号テーブルを示す説明図である。
【図20】図19の符号化テーブル演算器の処理を示す説明図である。
【図21】RLL(2,10)の符号化器の状態遷移を示す説明図である。
【図22】従来例における符号間干渉を示す説明図である。
【符号の説明】
11 符号化テーブル(符号化手段、第1の符号化テーブル)
11a 符号化テーブル(第1、第2の符号化テーブル)
12,42 1ワード遅延部
21 符号語選択肢有無検出回路(符号化テーブルアドレス演算部22と共にテーブル読み出し手段を構成する。)
22 符号化テーブルアドレス演算部
23−0,23−1 DSV演算メモリ(DSV演算手段)
24−0,24−1 符号語メモリ
25 絶対値比較回路
26 メモリ制御/符号出力部(絶対値比較回路25と共に選択手段を構成する。)
41 復号テーブル
43 選択器(選択手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a signal modulation device, a demodulation device, and a recording medium for recording a digital signal on a recording medium such as an optical disk or a magnetic disk.
[0002]
[Prior art]
As a signal modulation method for recording a digital signal on a disk medium using a light beam, an EFM (Eight to Fourteen Modulation: 8-14 modulation) method used for a CD (Compact Disc) or a DVD (Digital An EFM + (EFM plus: 8-16 modulation) system used for Versatile discs is known. In any case, the shortest code inversion interval is 3T (T is the channel bit period) due to the characteristics of so-called RLL (Run Length Limited) (2, 10) due to the limitation of the recording / reproducing characteristics by the optical transmission system and the recording medium. In addition, the longest code inversion interval is limited to 11T for modulation.
[0003]
FIG. 21 shows the state transition of the RLL (2, 10) encoder in the conventional EFM system and EFM + system, and the numbers “0” to “10” shown in the circles indicate the inside of the encoder. Indicates the state. An arrow indicates a case where transition is possible in the encoder, and numerals “0” and “1” attached to the arrow indicate 1-bit data generated by transition from states “0” to “10”. .
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it is known that when a digital signal is recorded on a recording medium such as an optical disk at a high density and reproduced, intersymbol interference occurs between adjacent pits / lands (marks / spaces) due to insufficient reproduction band. ing. The magnitude of this intersymbol interference varies particularly depending on the length between adjacent pits / lands (marks / spaces). For example, in the EFM system and the EFM + system, it has a long inversion interval length such as 11T or 10T. When the 3T signal, which is the shortest code inversion interval, appears after the reproduction signal, the influence becomes large.
[0005]
FIG. 22 shows the effect when a recording signal (adjacent signal) having an inversion interval from 3T to 11T exists immediately before the 3T signal which is the shortest code inversion interval in the signal modulation method having RLL (2, 10) characteristics. FIG. Thus, it can be seen that the length of the 3T signal deviates from the original length when the inversion interval of the immediately preceding recording signal is increased. FIG. 22 shows the effect of the inversion interval of the immediately preceding recording signal on the 3T signal, but the effect of the inversion interval of the immediately following recording signal on the 3T signal is the same. In this way, the waveform reproduced with a deviation from the original length causes a reproduction error. When the recording density is increased, this effect is noticeable, which hinders the improvement of the recording density.
[0006]
In view of the above problems, the present invention can reduce the influence of the immediately preceding or immediately preceding code inversion interval on the shortest code inversion interval, and thus improve the recording density, and a signal modulation device and demodulator that can improve recording density. It is another object of the present invention to provide a medium recorded with the modulation method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, the shortest code inversion interval is d + 1 channel bits and the longest code inversion interval is k + 1 channel bits (d and k are When both are limited to positive integers), encoding is performed such that the inversion interval of the codeword immediately before or after the codeword in which the shortest code inversion interval of d + 1 channel bits occurs is shorter than k + 1 channel bits. It is.
[0008]
That is, according to the present invention, a continuous binary input data string is divided into p bits, and a p-bit input data word is converted into a q-bit code word (p <q: p and q are both positive integers). In addition, the preceding and following codewords are directly combined, and when the combined codeword string is subjected to NRZI conversion, the shortest code inversion interval is d + 1 channel bits, the longest code inversion interval is k + 1 channel bits (d and k are both positive) In a signal modulation device limited to an integer),
Encoding means for encoding an input data word into a code word so that the inversion interval of the code word immediately before or after the code word in which the shortest code inversion interval of the d + 1 channel bits occurs is shorter than the k + 1 channel bits;
There is provided a signal modulation device comprising the above.
[0009]
Further, according to the present invention, a continuous binary input data string is divided every p bits, and a p-bit input data word is converted into a q-bit code word (p <q: p and q are both positive integers). In addition, the preceding and following codewords are directly combined, and when the combined codeword string is subjected to NRZI conversion, the shortest code inversion interval is d + 1 channel bits, the longest code inversion interval is k + 1 channel bits (d and k are both positive) In a signal modulation device limited to an integer),
Information for selecting an encoding table that encodes a code word and the next input data word with an input data word as an address is stored, and the code word and the encoding table selection information indicate that the shortest code inversion interval of the d + 1 channel bits is A plurality of first coding tables configured with a coding rule in which the inversion interval of the codeword immediately before or after the generated codeword is shorter than the k + 1 channel bits;
Information for selecting an encoding table for encoding the code word and the next input data word with the input data word as an address is stored, and the polarity when the code word is NRZI converted is the same input in the first encoding table A plurality of second encoding tables having opposite polarity to the code word for the data word and the same information for selecting the next encoding table;
If the encoding rule is satisfied even if the second encoding table is selected, the first and second code word candidates are read from the first and second encoding tables, respectively, and the second code A table reading means for reading the first and second code word candidates having the same value from the first coding table when the coding table is not satisfied when the coding table is selected;
DSV calculating means for calculating the absolute value of the sum of DSV for each of the first and second codeword candidates read by the table reading means;
Means for selecting, as a code word, the first or second code word candidate having a smaller absolute value of the sum of DSVs calculated by the DSV calculating means;
There is provided a signal modulation device comprising the above.
[0010]
According to the present invention, there is also provided a demodulator that demodulates a codeword modulated by the modulator according to any one of claims 1 to 3 into an original input data word,
Determination information indicating which of the plurality of encoding tables the subsequent code word is encoded by using the code word to be demodulated as an address, and a decoding table that outputs two or more input data word candidates;
Selecting means for selecting one of the two or more input data word candidates as an input data word based on the determination information read from the decoding table;
A demodulation device is provided.
[0011]
According to the present invention, there is also provided a recording medium on which a signal modulated by the signal modulation device according to any one of claims 1 to 3 is recorded.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing state transition of an encoder according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are explanatory diagrams showing matrices used in the process of creating an encoding table according to the present invention, and FIG. 4 is a code according to the present invention. FIG. 5 to FIG. 9 are explanatory diagrams showing an encoding table according to the present invention, and FIG. 10 is a block diagram showing an embodiment of a modulation apparatus according to the present invention.
[0013]
The first embodiment shows a case where the transmission medium does not require DSV control. FIG. 1 shows state transitions for configuring the coding table of the present invention, and numerals “0” to “10” shown in the circles indicate the internal state of the encoder. An arrow indicates a case where transition is possible in the encoder, and numerals “0” and “1” attached to the arrow indicate 1-bit data generated by transition from states “0” to “10”. . Here, as an example, a data word of p = 8 bits is converted into a code word of q = 16 bits, and the preceding and following code words are connected in series without using margin bits, and according to the rules of RLL (2, 10) A case will be described in which the shortest inversion interval = 3T and the longest inversion interval = 11T, and the maximum inversion interval immediately before 3T is 8T.
[0014]
In FIG. 1, when the code word 3T occurs, the state transition is
→ “1” → “2” → “3” → “1” →
(However, the code word bit before the state “1” shown first is “1”.)
This is the case only when transition is made. At this time, the code word is
... 1001 ...
When this is NRZI converted, 3T is generated.
[0015]
Where the codeword is
... 1001 ...
If the longest inversion interval occurs just before
“1” → “2” → “3” → “4” → “5” → “6” → “7” → “1” → “2” → “3” → “1”
This is the case only when transition is made. Therefore, since the code word in this case always includes code word = 1 when transitioning to the state “0”,
... 100000001001 ...
Thus, the longest inversion interval of the code word immediately before 3T is 8T.
[0016]
An adjacency matrix (matrix representing a transitionable state) A in the state transition diagram shown in FIG. 1 is given as an 11th order matrix as shown in FIG. In this adjacency matrix A, columns “0” to “10” are assigned to transition start states “0” to “10” in the state transition diagram shown in FIG. 1, and rows “0” to “10” are assigned to transition end states. “0” to “10” are assigned.
[0017]
A codeword with q = 16 bits can be obtained by raising the adjacency matrix A shown in FIG. 2 to the 16th power, and the matrix A shown in FIG. 16 Given in. Matrix A shown in FIG. 16 In FIG. 1, for example, the first row and the first column (= 006) have the transition start state “0” and the transition end state “0” in FIG. 6 represents the number of 16-bit codewords that can be generated. In this case, six types of 16-bit codewords can be configured.
[0018]
This matrix A 16 By using codewords constructed based on the above, a codeword generated from the row is sequentially combined with a codeword that has ended in a state represented by a certain element (row, column), so that q = It is possible to construct a codeword that satisfies 16 and satisfies d = 2 (3T) and k = 10 (11T), and the code inversion interval immediately before the shortest inversion interval is 3T is limited to the longest = 8T. FIG. 4 is generated using the matrix A shown in FIG. 2, and is q = 16 bits, the encoder state starts from “0” to “10”, and the encoder state ends with “0”. All code words are shown (in decimal). As shown in FIG. 4, it can be seen that the number of codewords matches the number of elements shown in FIG.
[0019]
On the other hand, in FIG. 3 in which the matrix A shown in FIG. 2 is raised to the 16th power, if the sum of the elements of each row is 2 to the pth power, that is, 256 or more in this example, the code for transitioning from each state to a certain state is used as it is. An encoding table can be configured. However, in this example, the sum of elements for each row from the first row to the eleventh row, that is, the number of codewords generated from the states “0” to “10” in FIG.
[0020]
[Table 1]
Line: Sum of elements Corresponding state
1: 165 “0”
2: 238 "1"
3: 343 “2”
4: 494 “3”
5: 474 “4”
6: 444 “5”
7: 400 “6”
8: 338 “7”
9: 250 “8”
10: 195 “9”
11: 115 “10”
[0021]
Therefore, the number of code words is insufficient for the states “0”, “1”, “8”, “9”, “10”, and the coding table cannot be configured as it is.
[0022]
Therefore, after the codewords to be generated are obtained for all the states in FIG. 1, for example, the following known examples “Finite State Modulation Code for Data Storage”, “Finite-State Modulation Codes for Data Storage ", BH Marcus et al., IEEE Journal on selected areas in Communication, vol.10. No.1, January 1992. Select states and then encode by dividing and merging states. A table can be created.
[0023]
In this example, the five states “0”, “1”, “2”, “7”, and “9” in FIG. 1 are divided into 1, 1, 2, 2, and 1, respectively, When the divided state “2” is represented by “21” and “22” and the divided state “7” is represented by “71” and “72”, the number of codewords in each state is
[0024]
[Table 2]
State after division: number of codewords
“0”: 265
“1”: 380
“21”: 271
“22”: 278
“71”: 268
“72”: 274
"9": 311
[0025]
Accordingly, 256 codewords can be generated. The number of codewords for each state after division is determined by how the codewords are allocated, and allocation methods other than this example are possible.
[0026]
Then, six types of encoding tables created by merging the states for states “72” and “9” are shown in FIGS. In this example, the state merging is performed only for the states “72” and “9”, but it is possible to perform more merging and reduce the number of coding tables. As an example of the table, six types are shown. 5-9, the input data is D (k) = 0-255, the coding table type is S (n) = 0, 1, 2, 3, 4, 5, and the output codeword is C ( k), the type of the encoding table to be selected next for the output codeword C (k) is shown as S (n + 1).
[0027]
FIG. 10 is a block diagram showing an embodiment of the modulation apparatus 10 according to the present invention. The modulation apparatus 10 includes the encoding table 11 and the one-word delay unit 12 having the configurations shown in FIGS. In FIG. 10, an input data string Din is added with a synchronization word, an error correction word, or the like by the recording block configuration circuit 1 and converted to a recording block of a predetermined length, and thereafter, an input data word D ( k). The encoding table 11 converts the input data word D (k) into a 16-bit code word C (k) based on the encoding table selection information S (n) at the time of encoding one word before from the one-word delay unit 12. ), And outputs this to the recording signal memory 2, and also outputs to the 1-word delay unit 12 encoding table selection information S (n + 1) to be selected next.
[0028]
The one-word delay unit 12 delays the coding table selection information S (n + 1) and outputs the next input data word D (k) to the coding table 11 as the coding table selection information S (n). To do. Here, the coding table selection information S (n) for the first input data word D (k) can be determined by selecting a synchronization pattern in the recording block configuration circuit 1. The code word C (k) converted by the encoding table 11 is once stored in the recording signal memory 2 and then output as the recording signal S1, but the recording signal memory 2 is unnecessary if it is not necessary to store it. The recording signal S1 is recorded on the recording medium by an NRZI modulator (not shown).
[0029]
An encoding process using the encoding table 11 shown in FIGS. 5 to 9 will be described in detail. Here, the following numerical values are shown in decimal unless otherwise specified. For example, if the initial state is “0”,
[0030]
[Table 3]
D (k) = 0
D (k + 1) = 1
D (k + 2) = 2
D (k + 3) = 3
[0031]
The encoding table S (n), code word C, and next encoding table S (n + 1) for the input data word D are shown below.
[0032]
[Table 4]
Figure 0003835100
[0033]
[Table 5]
The binary sequence modulated as above is
Figure 0003835100
It becomes.
[0034]
Here, in the above embodiment, the example of limiting the inversion interval before 3T has been described. However, the recording signal memory 2 shown in FIG. 10 reverses the bit transmission direction for each predetermined number of bits such as a recording block unit. Obviously, the inversion interval after 3T can be limited. Also, in the state transition diagram shown in FIG. 1, if the coding table 11 is configured using the method described above with the state transition direction, that is, the arrow direction shown in FIG. It is clear that the inversion interval of can be limited.
[0035]
A generation example of the encoding table 11 will be described in more detail. As described above, when the states “2” and “7” shown in FIG. 1 are divided into two and created, the same code word C (k) is assigned to different input data words D (k). There is. For example, referring to the encoding table S (n) = 0 shown in FIG. 5, the same code word C (k) = 64 is assigned to the input data word D (k) = 0,1.
[0036]
In this way, when the same code word C (k) is assigned to different input data words D (k), the encoding table of the present invention is such that the subsequent code word can be decoded by the decoding device. It is configured so that it can be detected by which encoding table C (k + 1) is encoded. That is, for example, the encoding table information S (n + 1) to be selected next for the input data word D (k) = 0 is “4”, and is next selected for the input data word D (k) = 1. The encoding table information S (n + 1) is “5”. Therefore, if the code words generated by the encoding table S (n) = 4 and the encoding table S (n) = 5 are all different, the original code word can be assigned to different data words. Can be decoded into data words.
[0037]
In the encoding table 11 of the first embodiment, as an example, in the encoding table information S (n + 1) = 2, 3 to be selected next, and in S (n + 1) = 4, 5, the same codeword C (K) is assigned to different input data words D (k). For this reason, the code word C (k) generated by the encoding table S (n) = 2, 3 does not exist, and the code generated by the encoding table S (n) = 4, 5 does not exist. The same thing does not exist in the word C (k). Further, the same code word C (k) between the encoding tables S (n) = 2, 3 and S (n) = 4, 5 is arranged to be generated by the same input data word D (k). Has been.
[0038]
<Second Embodiment>
The first embodiment described above can be applied when the transmission medium does not require DSV control. Next, a second embodiment that can cope with a case where the transmission medium requires DSV control will be described. First, the polarity when the codeword C (k) is NRZI modulated will be described. In the coding tables S (n) = 0 and 1 shown in FIGS. 5 to 9, the code word C (k) corresponding to the input data word D (k) = 0 to 117 has a maximum inversion interval before 3T. When the encoding rule of 8T is satisfied, it is arranged so that it can be replaced with the code word C (k) corresponding to the input data word D (k) = 0 to 117 in the encoding table S (n) = 3. ing. Further, between these exchangeable code words C (k), the code words C (k) are arranged so that the next selected coding table information S (n + 1) is the same. In addition, the codewords C (k) are arranged so that the odd / even numbers of the codewords C (k) are “1” different from each other, and therefore the codewords C (k) are NRZI-modulated. In this case, the polarities of the recording data S1 are opposite to each other.
[0039]
Further, in the encoding table S (n) = 5, the exchangeable code word C (k) is the code in the encoding table shown in FIGS. 5 to 9 with respect to the input data word D (k) = 0 to 33. Similarly, for these codewords, if the maximum inversion interval before 3T satisfies the encoding rule of 8T, the codewords can be replaced and the DSV polarity is reversed. FIGS. 11 to 13 show the parts (input data words D (k) = 0 to 117) that can be interchanged as S (n) = 0, 1, and 5 as the second encoding table. In addition, regarding the input data word D (k) in which the 16-bit code word C (k) is written as all 0 in FIGS. 11 to 13, there is no exchangeable code word C (k). .
[0040]
Next, the modulation apparatus according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIGS. In this example, there are two codeword memories for performing DSV (digital sum variation) determination, but more codeword memories can be used. In this example, the code word memory is selected based on the DSV value up to a certain point. However, the code word memory can be selected by calculating and predicting the previous DSV value.
[0041]
The encoding table 11a illustrated in FIG. 14 includes the encoding table 11 (first encoding table) illustrated in FIGS. 5 to 9 and the second encoding table illustrated in FIGS. Have Based on the input data word D (k) and the coding table information S (n) from the coding table 11a, the code word option presence / absence detection circuit 21 has the NRZI polarity reversed as described above. As shown in FIG. 13, it is detected whether there is a replaceable codeword C (k), and if it is replaced, it is detected whether the encoding rule is maintained, and the option detection result is encoded table. The data is output to the address calculation unit 22 and the absolute value comparison circuit 25. The encoding table address calculation unit 22 corresponds to the input data word D (k) and the encoding table information S (n) based on this option detection result and the encoding table information S (n) from the encoding table 11a. Calculate the encoding table address.
[0042]
Based on this address, the encoding table 11a outputs two code word candidates C (k) 0 and C (k) 1 from the first and second tables. Here, when there is no codeword option, one codeword is output from the first table as two codeword candidates C (k) 0 and C (k) 1. The codeword candidate C (k) 0 is applied to the DSV operation memory 23-0 and the codeword memory 24-0, and the codeword candidate C (k) 1 is applied to the DSV operation memory 23-1 and the codeword memory 24-1. Is done. Then, the code word strings CD (code word digital sum) values of the code word candidates C (k) 0 and C (k) 1 are calculated and stored in the code word memories 24-0 and 24-1, respectively. DSV addition values for are stored in the DSV calculation memories 23-0 and 23-1.
[0043]
On the other hand, if there is a code word corresponding to the input data word D (k) based on the option detection result from the code word option presence / absence detection circuit 21, the absolute value comparison circuit 25 is up to that point (that is, the time k−). 1) The absolute values of the addition values of the respective DSVs held in the DSV calculation memories 23-0 and 23-1 are compared, and the comparison result is sent to the memory control / code output unit 26. Based on the comparison result, the memory control / code output unit 26 selects a memory control signal for selecting the code word string stored in the code word memory 24 having the smaller absolute value of the DSV addition value as the output code word string. In addition to the output, the DSV addition value of the codeword string not selected and the codeword string of the codeword memory 24 are respectively used as the DSV addition value of the selected codeword string and the codeword string of the codeword memory 24. Replace.
[0044]
This will be described in detail with reference to the flowcharts shown in FIGS. First, an initial table is selected in FIG. 15 (step S1), and then when 8-bit data is input (step S2), a codeword C (k) that can be replaced with the second table shown in FIGS. Is detected (step S3), and if present, the process proceeds to step S4 and thereafter, and if not, the process proceeds to step S7.
[0045]
FIG. 16 shows in detail the code word option presence / absence detection processing in step S3. When the input data word D (k) and the coding table information S (n) are input (step S10), there is a codeword C (k) that can be replaced with the second table shown in FIGS. (Yes in step S11), if there is, the process proceeds to step S12. If not, it is determined that there is no replacement code word (step S14), and the process proceeds to step S7 shown in FIG. In step S12, it is detected whether or not the encoding rule can be maintained even if the code word C (k) is selected from the second table shown in FIGS. (Step S13), and then the process proceeds to step S4 shown in FIG. On the other hand, when it cannot maintain, it progresses to step S14.
[0046]
In step S4 and subsequent steps, the DSV calculation memories 23-0 and 23-1 are referred to, the codeword memory 24 having the smaller | DSV | is selected, and the codeword string is output (step S4), and then not selected. The contents of the codeword memory 24 and the DSV calculation memory 23 are replaced with the contents of the selected codeword memory 24 and the DSV calculation memory 23 (step S5).
[0047]
Next, two code word candidates C (k) 0 and C (k) 1 are selected from the first table shown in FIGS. 5 to 9 and the second table shown in FIGS. 11 to 13 (step S6). Proceed to step S7. In step S7, codeword candidates C (k) 0 and C (k) 1 are added to the codeword memories 24-0 and 24-1, respectively, and then the codeword candidates C (k) 0 and C (k) 1 respectively. The CDS is calculated with respect to and added to the DSV calculation memories 23-0 and 23-1 (step S8), and then the process returns to step S2.
[0048]
Next, the decoding apparatus will be described with reference to FIGS. In FIG. 17, a serial bit sequence code word sequence reproduced from a recording medium (not shown) and a bit clock generated by a PLL circuit (not shown) and synchronized with the encoded bit are synchronized with the sync word detection unit 31 and serial / parallel. Applied to the converter 32. The sync word detection unit 31 generates a word clock which is a clock of a code word C (k) unit based on the sync word inserted in the recording code sequence for each recording unit and a bit clock, and converts the generated word clock into a serial / parallel converter. 32, the decoding table reference address generation unit 33 and the decoding table / encoding table calculator / selector 34. Based on the bit clock and the word clock, the serial / parallel converter 32 generates a code word C (k) having a bit parallel configuration in units of words from the code word sequence of the serial bit series, and generates the decoding table reference address generation unit 33. Output to.
[0049]
The decoding table reference address generation unit 33 generates a reference address of the decoding table 41 (FIG. 19) based on the code word C (k) and the word clock, and in this second embodiment, the code word C (k) is generated. It is used as a reference address for the decoding table 41 as it is. Alternatively, the configuration of the decoding table 41 may be changed to reduce its capacity, and the decoding table reference address generation unit 33 may calculate the reference address of the decoding table 41.
[0050]
18 shows in detail the decoding table / encoding table calculator / selector 34, and FIG. 19 shows the configuration of the decoding table 41 in FIG. 18 in detail. In the decoding table 41, for a 16-bit reference address C (k), 2-bit determination information Case (case) and two data word candidates D (k) 0 and D (k) each having 8 bits each. When 1 is stored in advance and the reference address C (k) is input, the data word candidates D (k) 0 and D (k) 1 are applied to the selector 43 via the 1-word delay unit 42 and the determination information Case Is applied to the coding table calculator 45 via the one-word delay unit 44. Then, the coding table calculator 45 generates a signal for the selector 43 to select one of the data word candidates D (k) 0 and D (k) 1 based on the determination information Case.
[0051]
The processing of the encoding table calculator 45 is shown in C language (some descriptions are different) in FIG. In FIG.
C (k) ε [C (k) of (S (n) = 2)]
Indicates that the code word C (k) is encoded by the encoding table S (n) = 2 in the encoding tables shown in FIGS. 5 to 9 and FIGS. 11 to 13. Referring to FIG. 19, when the code word C (k) is input as 34, 128, for example, the determination information Case when the previous code word C (k) = 34 is “2”. It can be seen that the code word C (k) = 128 is encoded by the encoding table S (n) = 2, and the data word candidate D (k) 0 with respect to the previous code word C (k) = 34. Data word D (k) = 252 is selected from among = 251 and D (k) 1 = 252, and is thus decoded.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the shortest code inversion interval is d + 1 channel bits and the longest code inversion interval is k + 1 channel bits (d and k are When both are limited to positive integers), encoding is performed such that the inversion interval of the codeword immediately before or after the codeword in which the shortest code inversion interval of d + 1 channel bits occurs is shorter than k + 1 channel bits. The influence of the immediately following or immediately preceding code inversion interval on the shortest code inversion interval can be reduced, and the recording density can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing state transition of an encoder according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a matrix used in the process of creating a coding table according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a matrix used in the process of creating a coding table according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a process of creating a coding table according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an encoding table (part 1) according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a coding table (part 2) according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an encoding table (part 3) according to the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a coding table (part 4) according to the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a coding table (No. 5) according to the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a first embodiment of a modulation device according to the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a second coding table (part 1) according to the second embodiment;
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a second coding table (part 2) according to the second embodiment;
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a second coding table (part 3) according to the second embodiment;
FIG. 14 is a block diagram illustrating a modulation device according to a second embodiment.
FIG. 15 is a flowchart for explaining a modulation process according to the second embodiment;
16 is a flowchart for explaining in detail the processing of the determination step of FIG. 15;
FIG. 17 is a block diagram showing an embodiment of a demodulator according to the present invention.
FIG. 18 is a block diagram showing in detail the decoding table / coding table calculator / selector of FIG. 17;
FIG. 19 is an explanatory diagram showing the decoding table of FIG. 18;
20 is an explanatory diagram showing processing of the coding table computing unit of FIG. 19;
FIG. 21 is an explanatory diagram showing state transition of an encoder of RLL (2, 10).
FIG. 22 is an explanatory diagram showing intersymbol interference in a conventional example.
[Explanation of symbols]
11 Encoding table (encoding means, first encoding table)
11a coding table (first and second coding tables)
12, 42 1-word delay unit
21 Code word option presence / absence detection circuit (configures table reading means together with the encoding table address calculation unit 22)
22 Coding table address calculation unit
23-0, 23-1 DSV calculation memory (DSV calculation means)
24-0, 24-1 codeword memory
25 Absolute value comparison circuit
26 Memory control / sign output unit (constitutes a selection means together with the absolute value comparison circuit 25)
41 Decryption table
43 selector (selection means)

Claims (5)

連続する2進数の入力データ列をpビット毎に区切り、pビットの入力データ語をqビット(p<q:p、qは共に正の整数)の符号語に変換し、前後の符号語を直接結合するとともに、前記結合された符号語列をNRZI変換した場合の最短符号反転間隔がd+1チャネルビット、最長符号反転間隔がk+1チャネルビット(d、kは共に正の整数)に制限される信号変調装置において、
前記d+1チャネルビットの最短符号反転間隔が発生する符号語の直前又は直後の符号語の反転間隔が前記k+1チャネルビットより短くなるように入力データ語を符号語に符号化する符号化手段を、
備えたことを特徴とする信号変調装置。
A continuous binary input data string is divided into p bits, p bit input data words are converted into q bit (p <q: p and q are both positive integers) code words, and the code words before and after are converted. A signal that is directly combined and the shortest code inversion interval is limited to d + 1 channel bits and the longest code inversion interval is limited to k + 1 channel bits (d and k are both positive integers) when the combined codeword strings are subjected to NRZI conversion. In the modulation device,
Encoding means for encoding an input data word into a code word so that the inversion interval of the code word immediately before or after the code word in which the shortest code inversion interval of the d + 1 channel bits occurs is shorter than the k + 1 channel bits;
A signal modulation device comprising:
前記符号化手段は、入力データ語をアドレスとして符号語と次の入力データ語を符号化する符号化テーブルを選択する情報が記憶された複数の符号化テーブルを有し、前記符号語と符号化テーブル選択情報が、前記d+1チャネルビットの最短符号反転間隔が発生する符号語の直前又は直後の符号語の反転間隔が前記k+1チャネルビットより短くなる符号化規則で構成されていることを特徴とする請求項1記載の信号変調装置。The encoding means has a plurality of encoding tables storing information for selecting a code word and an encoding table for encoding the next input data word with the input data word as an address, and encoding the code word and the encoding table. The table selection information is composed of a coding rule in which the inversion interval of the codeword immediately before or after the codeword in which the shortest code inversion interval of the d + 1 channel bits occurs is shorter than the k + 1 channel bits. The signal modulation device according to claim 1. 連続する2進数の入力データ列をpビット毎に区切り、pビットの入力データ語をqビット(p<q:p、qは共に正の整数)の符号語に変換し、前後の符号語を直接結合するとともに、前記結合された符号語列をNRZI変換した場合の最短符号反転間隔がd+1チャネルビット、最長符号反転間隔がk+1チャネルビット(d、kは共に正の整数)に制限される信号変調装置において、
入力データ語をアドレスとして符号語と次の入力データ語を符号化する符号化テーブルを選択する情報が記憶され、前記符号語と符号化テーブル選択情報が、前記d+1チャネルビットの最短符号反転間隔が発生する符号語の直前又は直後の符号語の反転間隔が前記k+1チャネルビットより短くなる符号化規則で構成された複数の第1の符号化テーブルと、
入力データ語をアドレスとして符号語と次の入力データ語を符号化する符号化テーブルを選択する情報が記憶され、前記符号語をNRZI変換した場合の極性が前記第1の符号化テーブルにおける同一入力データ語に対する符号語と逆極性であって、かつ次の符号化テーブルを選択する情報が同一である複数の第2の符号化テーブルと、
前記第2の符号化テーブルを選択しても前記符号化規則を満たす場合には前記第1、第2の符号化テーブルからそれぞれ第1、第2の符号語候補を読み出し、前記第2の符号化テーブルを選択すると前記符号化規則を満たさない場合には前記第1の符号化テーブルから同じ値の第1、第2の符号語候補を読み出すテーブル読み出し手段と、
前記テーブル読み出し手段により読み出された第1、第2の符号語候補毎にDSVの総和の絶対値を演算するDSV演算手段と、
前記DSV演算手段により演算されたDSVの総和の絶対値が小さい方の第1又は第2の符号語候補を符号語として選択する手段とを、
備えたことを特徴とする信号変調装置。
A continuous binary input data string is divided into p bits, p bit input data words are converted into q bit (p <q: p and q are both positive integers) code words, and the code words before and after are converted. A signal that is directly combined and the shortest code inversion interval is limited to d + 1 channel bits and the longest code inversion interval is limited to k + 1 channel bits (d and k are both positive integers) when the combined codeword strings are subjected to NRZI conversion. In the modulation device,
Information for selecting an encoding table that encodes a code word and the next input data word with an input data word as an address is stored, and the code word and the encoding table selection information indicate that the shortest code inversion interval of the d + 1 channel bits is A plurality of first coding tables configured with a coding rule in which the inversion interval of the codeword immediately before or after the generated codeword is shorter than the k + 1 channel bits;
Information for selecting an encoding table for encoding the code word and the next input data word with the input data word as an address is stored, and the polarity when the code word is NRZI converted is the same input in the first encoding table A plurality of second encoding tables having opposite polarity to the code word for the data word and the same information for selecting the next encoding table;
If the encoding rule is satisfied even if the second encoding table is selected, the first and second code word candidates are read from the first and second encoding tables, respectively, and the second code A table reading means for reading the first and second code word candidates having the same value from the first coding table when the coding table is not satisfied when the coding table is selected;
DSV calculating means for calculating the absolute value of the sum of DSV for each of the first and second codeword candidates read by the table reading means;
Means for selecting, as a code word, the first or second code word candidate having a smaller absolute value of the sum of DSVs calculated by the DSV calculating means;
A signal modulation device comprising:
請求項1ないし3のいずれか1つに記載の変調装置により変調された符号語を元の入力データ語に復調する復調装置であって、
復調対象の符号語をアドレスとして、後続の符号語がどの前記複数の符号化テーブルの、どのテーブルにより符号化されたかを示す判定情報と、2以上の入力データ語候補を出力する復号テーブルと、
前記復号テーブルから読み出された判定情報に基づいて前記2以上の入力データ語候補の1つを入力データ語として選択する選択手段とを、
有する復調装置。
A demodulator that demodulates a codeword modulated by the modulator according to any one of claims 1 to 3 into an original input data word,
Determination information indicating which of the plurality of encoding tables the subsequent code word is encoded by using the code word to be demodulated as an address, and a decoding table that outputs two or more input data word candidates;
Selecting means for selecting one of the two or more input data word candidates as an input data word based on the determination information read from the decoding table;
Demodulator having.
請求項1ないし3のいずれか1つに記載の信号変調装置により変調された信号が記録された記録媒体。A recording medium on which a signal modulated by the signal modulation device according to claim 1 is recorded.
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