JPH03280268A - 可変長記録符号化方式 - 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１１１用分野］ 本発明は例えば光ディスクや光磁気ディスク等の光学的
記録媒体にディジタルデータを記録する際に適用される
可変長記録符号化方式に関する。

［従来の技術］ データの書き換えが可能な光ディスクの一つとして磁化
の向きによりデータを記録する光磁気ディスク装置があ
る。該光磁気ディスク装置は磁化がディスク面に垂直に
配向する磁化膜を有する記録媒体を用いる。該磁化膜は
常温では保持力があり磁化の方向は変わらないが、キュ
リー温度を越えると保持力が減少する。従って、強い磁
界を外部から加えておき、レーザービームを照射し、そ
の部分の温度が急激に上昇しキュリー点を越えると外部
磁化の向きに磁化が変化し、データの書込みがなされる
。データの読み出しは、ディスクに書込み時より弱いレ
ーザービームを照射し、その反射光の偏光面の角度を検
出することにより成される。

この様な光磁気ディスクのトラッキングサーボ方式とし
てサンプルサーボ方式が提案されている。これは、書込
まれているデータとは独立にクロック情報をディスクに
一定間隔で予め書き込んでおき、このクロック情報を再
生時に用いるという方式である。このためデータを記録
する際に用いられる記録符号にはセルフクロック特性力
く要求されないという特徴がある。この様な符号として
４／１５符号（４ｏｕｔ　　ｏｆ　　１５）、４／１１
符号（４ｏｕｔ　　ｏｆ　　１１）力くある。

４／１５符号は８ビットの元データを１５ビットのビッ
トパターン中４ビットに“ビをたてることで表現したも
のである。４／１５符号で番よ“１”を立てるビットを
夫々奇数ビット力）ら２つ、偶数ビットから２つ選んで
定めてしλる。そして、１つの符号語中では、“ビが連
続しなし１場合には“ビと“ビの間には“０”力（最低
２個人るように定められている。即ち、ビ・ントノ＼タ
ーン中に“１０１”が生じなし）ようになってしする。

また、１５ビット目は符号語の接続の為に“０″として
いる。第１０図ａ〜ｅはこの４／１５符号の変換テーブ
ルである。８ビットのデータを１６進表示したとき、Ｍ
ＳＮ（Ｍｏｓｔ　５１ｇｎ１ｆｉｃａｎｔＮｉｂｂｌｅ
）、ＬＳＮ（Ｌｅａｓｔ　５１ｇｎ１ｆｉｃａｎｔ　Ｎ
１ｂｂｌｅ）共にＦ　（＋ａ＋のデータが含まれていな
けれ４ｆ第１０図ａ、ｂのテーブルによって変換され、
ＭＳＮ或いはＬＳＮにＦ　Ｎ。）が含まれていれば、第
１０図Ｃ，ｄのテーブルで変換される。第１０図ｅに示
される３０個の符号語も４／１５符号の変換則を満足し
ており、これらは同期用など特殊用途に用いられる。

４／１１符号は同様に８ビットの元データを１１ビット
中４ビットが“１″であるようなビットパターンで表現
したものである。その変換テーブルの一例を第１１図に
示す。

［発明が解決しようとしている問題点］記録符号に要求
される特性を以下に挙げる。

（１）最小ビット間隔Ｔ　１１．ｎ 記録再生系の帯域制限の影響を受けにくくし、波形干渉
を少なくするためにはＴｐ＋ｅｌｎは犬であることが望
ましい。また、同じだけの波形干渉を許すのであればＴ
　ｐａｉｎの大きな符号の方が高密度記録が可能である
。

（２）最大ピット間隔Ｔｐ、、、□ セルフクロック機能を得るためにはクロック情報を抽出
するためにＴ　ｐｍａｘは小であることが望ましい。

（３）検出窓幅Ｔｖ 再生信号のジッタや波形干渉によるピークシフト等の時
間軸変動に対する余裕度を表わし、大であることが望ま
しい。

ｍビットのデータをｎビットの符号語に変換するとき、
符号語中の連続しない“１”と“ビの間の“０”のラン
数の最小値をｄ、最大値をｋとすると Ｔｐｍｉ。＝　　（ｄ＋１）　　・ＴＶＴｐ、、、ｔ＝
　（ｋ＋１）・Ｔｗ Ｔ、　　　＝（ｍ／ｎ）　　・Ｔ （Ｔ：データ語の１ビット長） と表される。

サンプルサーボ方式に於いてはクロック情報はデータと
独立に得られ、記録符号にセルフクロック特性は要求さ
れないため、高密度化の限界は再生時の波形干渉によっ
て決まると考えられる。

般にＴ　ｐａｉｎを大きくして高密度化を図ろうとする
と変換単位ｍ、ｎが大きくなり、ゲート回路を用いても
回路規模が増大し、或いはＲＯＭを用イタテーブル参照
方式を取らざるを得なくなり、装置の小型化、低価格化
が難しくなる。

前述した４／１５符号或いは４／１１符号の７ｗ１ｎｓ
変換の容易さは、 ４／１５ ・Ｔ　、１ｎＷ　１　、０７　（ｄ　＝　１　）・４ビ
ット　７ビット変換のＲＯＭ或いはゲート回路が必要 ４／１１ ・Ｔ、１．＝ｌ、４５　（ｄ＝１） ・８ビット　１１ビット変換のＲＯＭ　（変換単位が大
きいためゲート回路での構成は困難） となる。

しかしながら、記録の高密度化や装置の小型化、低価格
化に伴ない、Ｔ　ｐａ＋Ｉｎが大きくかつ変換回路の簡
単な記録符号が必要となってきた。

本発明は上述の問題点を解決し、Ｔ　ｐ＋ｍｌｎが太き
くかつ変換回路を簡単に構成する事が可能な記録符号を
形成する事ができる可変長記録符号化方式を提供する事
を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の可変長記録符号化方式は基本データ語長をｍ＝
１ビット、基本符号語長をｎ＋＝２ビットとし、ｒビッ
トのデータ語を２・ｒビットの符号語に変換するにあた
って、１≦ｒ≦２とし、かつ変換後の符号語を接続した
２進符号語列の“１”と“１”の間の“０”のラン数を
最小値ｄ＝２としたものである。

［作用］ 上述の方法により、Ｔ　ｐ、ａｗｎが大きくかつ変換回
路を簡単に構成する事が可能となる。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ｋ制
限のない可変長符号において符号語として使用できるた
めの条件は （１）一つの符号語内でｄ制限を満たす。

（２）符号語同士を接続してもｄ制限を満たす。

（３）符号語の境界を正しく判別でき、−意に復号可能
である。

次にこれらの条件を満たす基本データ語長ｍ＝１ビット
、基本符号語長ｎ＝２ビット、符号語長数ｒ□８＝＝２
、ｄ＝２なる可変長符号の構成法について述べる。但し
、説明の都合上（１）を満たす符号語をｄ制限符号語、
（１）と（２）を満たす符号語を有効符号語、（１）、
（２）、（３）全てを満たす符号語をユニークな符号語
と呼ぶことにする。

ｄ＝＝２を満たす２ビットの基本符号語は“００”のみ
である。また、４ビットの有効符号語として下位２ビッ
トが“ｏｏ”のものを考えると　　“　０１００”　　
、　　　″　１０００”　　　　　　”００００　　”
　の三つである。これは接続の符号語としてどの様なパ
ターンを接続してもｄ＝２が補償される。

次にユニークな符号語の選択則について説明する。第２
図に示すように２・ｎビットの符号語αとｎビットの符
号語βとγを接続したものが等しい場合、−意に復号出
来なくなる。従って、このような符号語Ａはユニークな
符号語ではなく符号語パターンとして採用できない。一
般にｒ−ｎビットのユニークな符号語はｒ”ｎビットの
有効符号語からｒ’ｎビットより小さくなるユニークな
符号語の接続によって得られるｒ−ｎビットの有効符号
語を除くことによって得られる。ここでは“００００”
は“００”を二つ接続したものと区別がつかなくなるた
め、−意に復号できず使用出来ない。第１図に示す対応
表のようにデータ語と符号語を対応させると全てのデー
タをｄ＝２である符号語に変換できる。また、 （ａ）対応表のデータ語の１とＯを入替える。

（ｂ）　　　″　１０　”　　と　　“　１０００　”
　、　　　“　１　１７　　と“ｏｉｏｏ”を対応させ
る。

（Ｃ）符号語のビットパターンを左右人替える。

等の捜査によっても同じ性能の符号が得られ、これらは
同一の可変長符号とみなせることは言うまでもない。以
下の説明は第１図に沿って進める。

次にこの記録符号化及び復号化の回路の一例について説
明する。第３図は第１図に示すデータ語と符号語の対応
表に基づいた１、符号化／復号化Ｔｒｅｅである。この
図について簡単に説明する。図中の円内の数字は符号化
器或いは復号化器の内部状態を示すものとする。最初に
状態■とする。データ語“０”が入力されれば符号語“
００”に変換し、状態■に留る。データ語“１”につい
ては更に１ビット参照する必要がある。次のビットが”
０”であれば“０１”に変換し、状態■へ遷移する。次
のビットが“１”であれは“１０″に変換し、状態■へ
遷移する。状態■のときは人力に関り無く、“ｏｏ”を
出力して、状態のへ移る。つまり、状態■が符号語の区
切りを表している。これより人力シフトレジスタは２ビ
ット、内部状態を表す状態レジスタは１ビットで十分で
あることが分かる。この動作を表にしたのが第４図、実
現する符号化回路のブロック図が第５図である。入力デ
ータピット列は２ビットのシフトレジ又々１１　Ｌ−陶
ｒに人中わ　１ビット毎にラッチされる。さらに、この
２ビットはラッチ回路１２により符号変換回路１４に送
られる。符号変換回路１４では、この２ビットの入力と
状態レジスタ１５からの１ビットの入力、計３ビットを
２ビットの符号語に変換しシフトレジスタ１３へ、遷移
後の状態１ビットを状態レジスタ１５へ出力する。シリ
アル変換された符号語は不図示のＮＲＺＩ変調回路に送
られ、ＮＲＺＩ変調され、不図示の記録部により記録媒
体に記録される。

符号変換回路１４は例えば、データ語入力をｘｌ、ｘ２
、状態入力をＳ、符号語出力をＹｌ、Ｙ２、状態出力を
Ｚとして Ｙｌ　　＝Ｓ　　１−Ｘｉ−Ｘ２ Ｙ２＝Ｓ１　　・　Ｘｌ−Ｘ２ Ｚ　　　　＝Ｓ１　　・　ｘｌ と表すことが出来る。第６図は符号変換回路１の具体的
な回路構成を示した図である。

復号化も第３図に準拠して行なわれる。第７図は復号動
作を表にしたもので、第８図は復号装置の回路構成を示
した図である。第８図中の逆変換回路２４における変換
動作は例えば次式で表現できる。

Ｙ＝Ｘ１　＋Ｘ３＋Ｘ４ 第９図は逆変換回路２４の具体的な回路構成を示した図
である。また、第１図に示された符号語は区切りが全て
“００”で終わっており、これを利用した復号化或いは
エラー発生によりワード同期が外れた場合からの復帰も
容易である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の可変長符号変換方式は基
本データ語長１ビット、基本符号語長２ビットとし、ｒ
ビットのデータ語を２・ｒビットの符号語に変換し、変
換後の符号語２進ビットパターン中の“１”と“１”の
間の“Ｏ”のラン数の最小値を２とし、かっｌ≦ｒ≦２
とコンパクトにすることにより、Ｔ　ｐａｉｎを大きく
する事が可能で、符号化回路及び復号化回路がゲート回
路で極めて簡単に構成出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例としてのデータ語と符号語の対
応表を示す図。第２図はユニークでない符号語を説明す
るための図。第３図は本発明の実施例における符号化／
復号化Ｔｒｅｅを示す図。 第４図は符号化テーブルの一例を示す図。第５図は符号
化回路の構成例を示すブロック図。第６図は符号変換回
路の具体的な構成例を示す回路図。 第７図は復号化テーブルの一例を示す図。第８図は復号
化回路の構成例を示すブロック図。第９図は逆変換回路
の具体的な構成例を示す回路図。第１０ａ図、第１０ｂ
図、第ｆｏｃ図、第１０ｄ図、第１０ｅ図は４／１５符
号の変換表の一例を示す図。第１１ａ図、第１１ｂ図、
第１１ｃ図、第１ｉｄ図は４／１１符号の変換表の一例
を示す図である。 １１．２１・・・人力用シフトレジスタ１２．２２・・
・ラッチ回路 １３．２３・・・出力用シフトレジスタ４・・・符号変
換回路 ５・・・状態レジスタ ４・・・符号逆変換回路 蛎１図 第２図 テークｍ／　羽ト号録 第４」担 第う図 第す図 鴇７図 犠８０ 第７０１ｐ図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基本データ語長を１ビット、基本符号語長を２ビ
   ットとし、ｒビットのデータ語を２・ｒビットの符号語
   の変換する可変長記録符号化方式であって、変換後の符
   号語同志の接続によって得られる２進符号語パターンの
   “１”と “１”の間の“０”のラン数が２以上であり、かつ１≦
   ｒ≦２であることを特徴とする可変長記録符号化方式。
2. （２）全ての符号語の終り２ビットが“０”であことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の可変長記録符号
   化方式。