JP3573978B2 - 符号化方法、及び符号化装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを符号ブロックに変換する際に用いられる符号化方法に係り、特に、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化方法、及び符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、情報系列を符号系列に変換する際に用いられる符号化方法に係る複数の例が、例えば「ディジタル通信技術」（東海大学出版会）の第１２５頁乃至第１４１頁に種々開示されている。
【０００３】
このうち、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化方法の一例として、ＣＭＩ符号（Ｃｏｄｅｄ Ｍａｒｋ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｃｏｄｅ）方式が知られている。
【０００４】
ＣＭＩ符号方式は、図３に示すように、情報系列中に「１」が現れる毎に、この「１」に対応するタイムスロットのレベルを、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替えるように変換して符号化する一方、情報系列中に「０」が現れる毎に、この「０」に対応するタイムスロットのレベルを、そのスロットを均等に２分割した前半部分と後半部分とのレベルが相互に異なるように変換して符号化する符号化方式である。
【０００５】
このＣＭＩ符号方式によれば、直流成分が完全に抑圧された符号化を実現することができる。
【０００６】
また、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制可能な符号化方法の一例として、ｍＢ１Ｃ符号（ｍ Ｂｉｎａｒｙ ｗｉｔｈ １ Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）方式が知られている。
【０００７】
ｍＢ１Ｃ符号方式のうち、例えば１０Ｂ１Ｃ符号方式は、図４に示すように、１０ビット長の情報ブロック毎に、その直前の情報（Ｐ）の反転符号（Ｐ* ）を付加ビットとして付け加えることで、１０情報ビット長の情報ブロックを１１符号長の符号ブロックに変換して符号化する符号化方式である。
【０００８】
この１０Ｂ１Ｃ符号方式によれば、原情報ビット長に対する符号長の増加割合が１．１倍であり、その増加割合が可及的に抑制された符号化を実現することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の符号化方法にあっては、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現することが難しいという解決すべき課題を内在していた。
【００１０】
すなわち、ＣＭＩ符号方式によれば、直流成分が完全に抑圧された符号化を実現可能であるものの、原情報ビット長に対する符号長の増加割合に着目した場合には、その増加割合が２倍になってしまうことから、増加割合抑制の観点から好ましくない。
【００１１】
一方、１０Ｂ１Ｃ符号方式によれば、原情報ビット長に対する符号長の増加割合が可及的に抑制された符号化を実現可能であるものの、符号ブロック長（１１）に対する符号ブロック中に含まれる符号「１」の数の比率で定義される直流成分抑圧度に着目した場合には、符号「１」が取り得る範囲は１から１０であり、その直流成分抑圧度は約９％から約９１％の範囲で変化することから、直流成分抑圧の観点から好ましくない。
【００１２】
つまり、原情報ビット長に対する符号長の増加割合抑制と、直流成分抑圧とは相互にトレードオフの関係にあり、したがって、上述した従来の符号化方法にあっては、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現することが困難を極めるという解決すべき課題を内在していた。
【００１３】
そこで、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な新規な符号化方法の開発が関係者の間で待望されていた。
【００１４】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、原情報ビット長に対する符号長の増加割合抑制と、直流成分抑圧とのトレードオフ関係を最適化することを企図して、例えば、２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、ｍビット長のサブブロックに均等に２分割し、分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す１ビットの反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す例えば１符号長の維持識別符号を付加し、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることで、情報ブロックを符号ブロックに変換することにより、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化方法、及び符号化装置を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを符号ブロックに逐次変換する際に用いられる符号化方法であって、前記情報ブロックを、複数のサブブロックに分割し、当該分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、当該複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、前記複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、当該反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、当該サブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、当該原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、当該サブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、当該原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加し、前記反転識別符号又は前記維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることにより、前記情報ブロックを「０」と「１」の符号数の差異が最小になる符号ブロックに変換することを要旨とする。
【００１６】
請求項１の発明によれば、まず、情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを複数のサブブロックに分割する。次に、分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数する。さらに、複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う。この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加する。そして、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを「０」と「１」の符号数の差異が最小になる符号ブロックに変換する。
【００１７】
このように、請求項１の発明によれば、図２に示すように、例えば、２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、ｍビット長のサブブロックに均等に２分割し、分割された各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す例えば１符号長の反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す例えば１符号長の維持識別符号を付加し、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを符号ブロックに変換するようにしたので、この場合、原情報ビット長（２ｍ）に対する符号長の増加割合は、（２ｍ＋２）／２ｍで表される一方、符号ブロック長に対する符号ブロック中に含まれる符号「１」の数の比率で定義される直流成分抑圧度は、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在するとき、「１」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）から（３ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）から（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化することになり、ここで、従来技術の１０Ｂ１Ｃ符号方式と比較するために、２ｍ＝１０と仮定すると、原情報ビット長に対する符号長の増加割合は１．２であり、直流成分抑圧度は、「１」が多数になる形態を採用した場合には、５０％から７５％の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、２５％から５０％の範囲で変化することになり、結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化方法を得ることができる。
【００１８】
また、請求項２の発明は、前記反転識別符号及び前記維持識別符号の各々は、各１ビットとされることを要旨とする。
【００１９】
請求項２の発明によれば、反転識別符号及び維持識別符号の各々は各１ビットとされるので、必要最低限度の符号長を持つ符号が各符号サブブロックの各々に付加される結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化方法を得ることができる。
【００２０】
さらに、請求項３の発明は、前記情報ブロックの分割は、分割後の複数のサブブロック間の原情報ビット長が相互にほぼ均衡するように行われることを要旨とする。
【００２１】
請求項３の発明によれば、情報ブロックの分割は、分割後の複数のサブブロック間の原情報ビット長が相互にほぼ均衡するように行われるので、したがって、この符号化方法を実現する符号化装置を設計する際に、各種回路の共用化等を促進することができる結果として、設計の簡易化を図ることができる。
【００２２】
さらにまた、請求項４の発明は、前記反転可否判定では、前記複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になること、及び前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在する場合、「０」又は「１」のうちいずれか一方が多数になるように、前記複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かを判定することを要旨とする。
【００２３】
請求項４の発明によれば、反転可否判定では、複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になること、及び符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在する場合、「０」又は「１」のうちいずれか一方が多数になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かを判定する。
【００２４】
また、請求項５の発明は、前記変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、前記符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われることを要旨とする。
【００２５】
請求項５の発明によれば、変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われるので、したがって、例えば、符号ブロックを記録又は伝送する符号処理系統において、「０」又は「１」が連続することに起因するオフセットの発生を未然に抑制可能な符号化方法を得ることができる。
【００２６】
請求項６の発明は、前記符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにした反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにした反転可否判定とは、各自が連続して行われることを要旨とする。
【００２７】
請求項６の発明によれば、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各自が連続して行われる。
【００２８】
請求項７の発明は、情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを符号ブロックに逐次変換するように構成された符号化装置であって、前記情報ブロックを、複数のサブブロックに分割する分割手段と、当該分割手段で分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数する複数の計数手段と、当該複数の計数手段で計数された複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、前記複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う反転可否判定手段と、当該反転可否判定手段における反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、当該サブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行う一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、当該サブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行う維持／反転符号化手段と、当該維持／反転符号化手段で原情報を反転させる符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、前記維持／反転符号化手段で原情報を反転させことなく維持する符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加するとともに、前記反転識別符号又は前記維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることにより、前記情報ブロックを「０」と「１」の符号数の差異が最小になる符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段とを備えて構成されることを要旨とする。
【００２９】
請求項７の発明によれば、まず、分割手段は、情報ブロックを、複数のサブブロックに分割する。複数の計数手段は、分割手段で分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数する。反転可否判定手段は、複数の計数手段で計数された複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う。維持／反転符号化手段は、反転可否判定手段における反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行う一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行う。そして、付加合体手段は、維持／反転符号化手段で原情報を反転させる符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、維持／反転符号化手段で原情報を反転させことなく維持する符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加するとともに、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを「０」と「１」の符号数の差異が最小になる符号ブロックに変換する。
【００３０】
このように、請求項７の発明によれば、図２に示すように、例えば、２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、ｍビット長のサブブロックに均等に２分割し、分割された各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す１ビットの反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す１ビットの維持識別符号を付加し、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを符号ブロックに変換するようにしたので、この場合、原情報ビット長（２ｍ）に対する符号長の増加割合は、（２ｍ＋２）／２ｍで表される一方、符号ブロック長に対する符号ブロック中に含まれる符号「１」の数の比率で定義される直流成分抑圧度は、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在するとき、「１」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）から（３ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）から（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化することになり、ここで、従来技術の１０Ｂ１Ｃ符号方式と比較するために、２ｍ＝１０と仮定すると、原情報ビット長に対する符号長の増加割合は１．２であり、直流成分抑圧度は、「１」が多数になる形態を採用した場合には、５０％から７５％の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、２５％から５０％の範囲で変化することになり、結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化装置を得ることができる。
【００３１】
また、請求項８の発明は、前記反転識別符号及び前記維持識別符号の各々は、各１ビットとされることを要旨とする。
【００３２】
請求項８の発明によれば、反転識別符号及び維持識別符号の各々は各１ビットとされるので、必要最低限度の符号長を持つ符号が各符号サブブロックの各々に付加される結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化装置を得ることができる。
【００３３】
さらに、請求項９の発明は、前記分割手段は、分割後の複数のサブブロック間の原情報ビット長が相互にほぼ均衡するように、前記情報ブロックを複数のサブブロックに分割することを要旨とする。
【００３４】
請求項９の発明によれば、分割手段は、分割後の複数のサブブロック間の原情報ビット長が相互にほぼ均衡するように、情報ブロックを複数のサブブロックに分割するので、したがって、この符号化装置を設計する際に、各種回路の共用化等を促進することができる結果として、設計の簡易化を図ることができる。
【００３５】
さらにまた、請求項１０の発明は、前記反転可否判定手段は、前記複数の計数手段で計数された複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になること、及び前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在する場合、「０」又は「１」のうちいずれか一方が多数になるように、前記複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行うことを要旨とする。
【００３６】
請求項１０の発明によれば、反転可否判定手段は、複数の計数手段で計数された複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になること、及び符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在する場合、「０」又は「１」のうちいずれか一方が多数になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う。
【００３７】
また、請求項１１の発明は、前記変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、前記反転可否判定手段で行われる、前記符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われることを要旨とする。
【００３８】
請求項１１の発明によれば、変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、反転可否判定手段で行われる、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われるので、したがって、例えば、符号ブロックを記録又は伝送する符号処理系統において、「０」又は「１」が連続することに起因するオフセットの発生を未然に抑制可能な符号化装置を得ることができる。
【００３９】
請求項１２の発明は、前記反転可否判定手段で行われる、前記符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにした反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにした反転可否判定とは、各自が連続して行われることを要旨とする。
【００４０】
請求項１２の発明によれば、反転可否判定手段で行われる、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各自が連続して行われる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る符号化方法、及び符号化装置の一実施形態について、図に基づいて詳細に説明する。
【００４２】
図１は、本発明に係る符号化装置の機能ブロック構成図、図２は、本発明に係る符号化方法の説明に供する図である。
【００４３】
まず、本発明に係る符号化方法の概略について説明すると、本符号化方法は、情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを符号ブロックに逐次変換する際に用いられる符号化方法である。
【００４４】
詳しく述べると、本符号化方法は、情報ブロックを、複数のサブブロックに分割し、分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加し、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを符号ブロックに変換することを特徴としている。
【００４５】
本符号化方法によれば、まず、情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを複数のサブブロックに分割する。次に、分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数する。さらに、複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う。この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加する。そして、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを符号ブロックに変換する。
【００４６】
このように、本符号化方法によれば、図２に示すように、例えば、２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、ｍビット長のサブブロックに均等に２分割し、分割された各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す例えば１符号長の反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す例えば１符号長の維持識別符号を付加し、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを符号ブロックに変換するようにしたので、この場合、原情報ビット長（２ｍ）に対する符号長の増加割合は、（２ｍ＋２）／２ｍで表される一方、符号ブロック長に対する符号ブロック中に含まれる符号「１」の数の比率で定義される直流成分抑圧度は、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在するとき、「１」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）から（３ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）から（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化することになる。ここで、従来技術の１０Ｂ１Ｃ符号方式と比較するために、２ｍ＝１０と仮定すると、原情報ビット長に対する符号長の増加割合は１．２であり、直流成分抑圧度は、「１」が多数になる形態を採用した場合には、５０％から７５％の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、２５％から５０％の範囲で変化することになり、結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化方法を得ることができる。
【００４７】
なお、本符号化方法の変形例として、反転識別符号及び維持識別符号の各々は各１符号長とするように構成することができる。
【００４８】
このようにすれば、必要最低限度の符号長を持つ符号が各符号サブブロックの各々に付加される結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化方法を得ることができる。
【００４９】
さらに、本符号化方法の変形例として、情報ブロックの分割は、分割後の複数のサブブロック間の原情報ビット長が相互にほぼ均衡するように行われるように構成することもできる。
【００５０】
このようにすれば、本符号化方法を実現する符号化装置を設計する際に、各種回路の共用化等を促進することができる結果として、設計の簡易化を図ることができる。
【００５１】
さらにまた、本符号化方法の変形例として、反転可否判定では、複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になること、及び符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在する場合、「０」又は「１」のうちいずれか一方が多数になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かを判定するように構成することができる。
【００５２】
また、本符号化方法の変形例として、変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われるように構成することもできる。
【００５３】
このようにすれば、例えば、符号ブロックを記録又は伝送する符号処理系統において、「０」又は「１」が連続することに起因するオフセットの発生を未然に抑制可能な符号化方法を得ることができる。
【００５４】
そして、本符号化方法の変形例として、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各自が連続して行われることを妨げないものとすることも可能である。
【００５５】
次に、本発明に係る符号化装置１の概略構成について、図１を参照して詳細に説明する。
【００５６】
同図に示すように、本符号化装置１は、情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを符号ブロックに逐次変換する機能を有しており、情報ブロックを順次シリアル入力する入力端子２と、分割手段として機能するシリアル／パラレル変換器（以下、「ＳＰ変換器」と言う。）３と、複数の計数手段として機能する第１乃至第２のカウンタ５ａ，５ｂと、反転可否判定手段として機能する演算回路７と、維持／反転符号化手段として機能する第１乃至第２の維持／反転回路９ａ，９ｂと、付加合体手段として機能するパラレル／シリアル変換器（以下、「ＰＳ変換器」と言う。）１１と、符号ブロックを順次シリアル出力する出力端子１５と、を備えて構成されている。
【００５７】
ＳＰ変換器３は、入力端子２を介してシリアル入力した情報ブロックを、複数のサブブロックＡ，Ｂに分割するとともに、分割した各サブブロックＡ，Ｂをそれぞれパラレル出力する変換機能を有している。具体的には、シリアル／パラレル変換器３は、例えば、２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、各ｍビット長のサブブロックＡ，Ｂに均等に２分割するとともに、分割した各サブブロックＡ，Ｂをそれぞれパラレル出力するように構成されている。
【００５８】
第１乃至第２のカウンタ５ａ，５ｂは、シリアル／パラレル変換器３で分割された複数の各サブブロックＡ，Ｂ毎に独立して、各サブブロックＡ，Ｂ中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数する計数機能を有している。
【００５９】
演算回路７は、第１乃至第２のカウンタ５ａ，５ｂで各々計数された複数の各サブブロックＡ，Ｂ毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、各サブブロックＡ，Ｂ毎に、各サブブロックＡ，Ｂ中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う反転可否判定機能を有している。
【００６０】
第１乃至第２の維持／反転回路９ａ，９ｂは、演算回路７における反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行う一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行う維持／反転符号化機能を有している。
【００６１】
ＰＳ変換器１１は、第１又は第２の維持／反転回路９ａ，９ｂで原情報を反転させる符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、第１又は第２の維持／反転回路９ａ，９ｂで原情報を反転させことなく維持する符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加するとともに、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロック１３ａ，１３ｂを合体させる付加合体機能を有している。具体的には、ＰＳ変換器１１は、例えば、第１の維持／反転回路９ａで原情報を反転させる符号化が行われた符号サブブロックＡ* に対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号Ｆａ（１）を付加する一方、第２の維持／反転回路９ｂで原情報を反転させことなく維持する符号化が行われた符号サブブロックＢに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号Ｆｂ（０）を付加するとともに、各識別符号Ｆａ，Ｆｂが付加された各符号サブブロック１３ａ，１３ｂを合体させるように構成されており、ここで合体された符号ブロックは、出力端子１５を介してシリアル出力されるように構成されている。
【００６２】
次に、上述のように構成された符号化装置１の動作について、図１乃至図２を参照して説明する。
【００６３】
まず、ＳＰ変換器３は、入力端子２を介してシリアル入力した２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、各ｍビット長のサブブロックＡ，Ｂに均等に２分割するとともに、分割した各サブブロックＡ，Ｂをそれぞれパラレル出力する。
【００６４】
これを受けて、第１乃至第２のカウンタ５ａ，５ｂは、シリアル／パラレル変換器３で分割された複数の各サブブロックＡ，Ｂ毎に独立して、各サブブロックＡ，Ｂ中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数する。
【００６５】
演算回路７は、第１乃至第２のカウンタ５ａ，５ｂで各々計数された複数の各サブブロックＡ，Ｂ毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、各サブブロックＡ，Ｂ毎に、各サブブロックＡ，Ｂ中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う。
【００６６】
ここで、図２（ａ）に示すように、原情報ブロックをＡＢと表記し、原情報ブロックに属する全情報ビットを反転させたものをＡ* 又はＢ* と表記し、反転識別符号を「１」と表記し、維持識別符号を「０」と表記すると、符号ブロック変換候補パターンは、図２（ｂ）乃至（ｅ）に示すように、０Ａ０Ｂ，０Ａ１Ｂ* ，１Ａ* ０Ｂ，１Ａ* １Ｂ* の４つ存在する。そこで、演算回路７は、これら４つの符号ブロック変換候補パターンのうち、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、１つの符号ブロックを適宜選択する。このとき、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になる符号ブロック変換候補は、相互に反転符号となる関係から少なくとも１対存在するが、「０」又は「１」のうちいずれか一方の符号が多数になるように、１つの符号ブロックを適宜選択する。
【００６７】
この選択結果を含む制御命令を受けて、第１乃至第２の維持／反転回路９ａ，９ｂは、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行う一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行う。
【００６８】
そして、ＰＳ変換器１１は、第１又は第２の維持／反転回路９ａ，９ｂで原情報を反転させる符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、第１又は第２の維持／反転回路９ａ，９ｂで原情報を反転させことなく維持する符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加するとともに、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロック１３ａ，１３ｂを合体させ、ここで合体された符号ブロックは、出力端子１５を介してシリアル出力されるのである。
【００６９】
このように、本発明に係る符号化装置１によれば、例えば、２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、ｍビット長のサブブロックに均等に２分割し、分割された各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す例えば１符号長の反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す例えば１符号長の維持識別符号を付加し、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを符号ブロックに変換するようにしたので、この場合、原情報ビット長（２ｍ）に対する符号長の増加割合は、（２ｍ＋２）／２ｍで表される一方、符号ブロック長に対する符号ブロック中に含まれる符号「１」の数の比率で定義される直流成分抑圧度は、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在するとき、「１」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）から（３ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）から（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化することになる。ここで、従来技術の１０Ｂ１Ｃ符号方式と比較するために、２ｍ＝１０と仮定すると、原情報ビット長に対する符号長の増加割合は１．２であり、直流成分抑圧度は、「１」が多数になる形態を採用した場合には、５０％から７５％の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、２５％から５０％の範囲で変化することになり、結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化装置を得ることができる。
【００７０】
上記実施形態において、変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、前記符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われる。また、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各自が連続して行われることを妨げるものではない。
なお、本発明は、上述した実施形態の例に限定されることなく、請求の範囲内において適宜に変更された形態で実施することができる。
【００７１】
すなわち、例えば、本実施形態中、２ｍ（ただしｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、ｍビット長のサブブロックに均等に２分割する形態を例示して説明したが、本発明はこの形態に限定されることなく、複数ビット長の情報ブロックを、複数のサブブロックに分割する形態を適宜採用することが可能であることは言うまでもない。
【００７２】
【発明の効果】
請求項１又は７の発明によれば、図２に示すように、例えば、２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、ｍビット長のサブブロックに均等に２分割し、分割された各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す１ビットの反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す１ビットの維持識別符号を付加し、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを符号ブロックに変換するようにしたので、この場合、原情報ビット長（２ｍ）に対する符号長の増加割合は、（２ｍ＋２）／２ｍで表される一方、符号ブロック長に対する符号ブロック中に含まれる符号「１」の数の比率で定義される直流成分抑圧度は、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在するとき、「１」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）から（３ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）から（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化することになり、ここで、従来技術に係る１０Ｂ１Ｃ符号方式と比較するために、２ｍ＝１０と仮定すると、原情報ビット長に対する符号長の増加割合は１．２であり、直流成分抑圧度は、「１」が多数になる形態を採用した場合には、５０％から７５％の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、２５％から５０％の範囲で変化することになり、結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現することができる。
【００７３】
また、請求項２又は８の発明によれば、反転識別符号及び維持識別符号の各々は各１符号長とされるので、必要最低限度の符号長を持つ符号が各符号サブブロックの各々に付加される結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現することができる。
【００７４】
さらに、請求項３又は９の発明によれば、情報ブロックの分割は、分割後の複数のサブブロック間の原情報ビット長が相互にほぼ均衡するように行われるので、したがって、符号化装置を設計する際に、各種回路の共用化等を促進することができる結果として、設計の簡易化を図ることができる。
【００７５】
そして、請求項５又は１１の発明によれば、変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われるので、したがって、例えば、符号ブロックを記録又は伝送する符号処理系統において、「０」又は「１」が連続することに起因するオフセットの発生を未然に抑制することができるというきわめて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る符号化装置の機能ブロック構成図である。
【図２】図２は、本発明に係る符号化方法の説明に供する図である。
【図３】図３は、従来技術に係るＣＭＩ符号方式の説明に供する図である。
【図４】図４は、従来技術に係る１０Ｂ１Ｃ符号方式の説明に供する図である。
【符号の説明】
１ 符号化装置
２ 入力端子
３ シリアル／パラレル（ＳＰ）変換器（分割手段）
５ａ，５ｂ 第１乃至第２のカウンタ（複数の計数手段）
７ 演算回路（反転可否判定手段）
９ａ，９ｂ 第１乃至第２の維持／反転回路（維持／反転符号化手段）
１１ パラレル／シリアル（ＰＳ）変換器（付加合体手段）
１３ａ，１３ｂ 符号サブブロック
１５ 出力端子
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを符号ブロックに変換する際に用いられる符号化方法に係り、特に、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化方法、及び符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、情報系列を符号系列に変換する際に用いられる符号化方法に係る複数の例が、例えば「ディジタル通信技術」（東海大学出版会）の第１２５頁乃至第１４１頁に種々開示されている。
【０００３】
このうち、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化方法の一例として、ＣＭＩ符号（Ｃｏｄｅｄ Ｍａｒｋ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｃｏｄｅ）方式が知られている。
【０００４】
ＣＭＩ符号方式は、図３に示すように、情報系列中に「１」が現れる毎に、この「１」に対応するタイムスロットのレベルを、ハイレベルとローレベルとに交互に切り替えるように変換して符号化する一方、情報系列中に「０」が現れる毎に、この「０」に対応するタイムスロットのレベルを、そのスロットを均等に２分割した前半部分と後半部分とのレベルが相互に異なるように変換して符号化する符号化方式である。
【０００５】
このＣＭＩ符号方式によれば、直流成分が完全に抑圧された符号化を実現することができる。
【０００６】
また、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制可能な符号化方法の一例として、ｍＢ１Ｃ符号（ｍ Ｂｉｎａｒｙ ｗｉｔｈ １ Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）方式が知られている。
【０００７】
ｍＢ１Ｃ符号方式のうち、例えば１０Ｂ１Ｃ符号方式は、図４に示すように、１０ビット長の情報ブロック毎に、その直前の情報（Ｐ）の反転符号（Ｐ* ）を付加ビットとして付け加えることで、１０情報ビット長の情報ブロックを１１符号長の符号ブロックに変換して符号化する符号化方式である。
【０００８】
この１０Ｂ１Ｃ符号方式によれば、原情報ビット長に対する符号長の増加割合が１．１倍であり、その増加割合が可及的に抑制された符号化を実現することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の符号化方法にあっては、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現することが難しいという解決すべき課題を内在していた。
【００１０】
すなわち、ＣＭＩ符号方式によれば、直流成分が完全に抑圧された符号化を実現可能であるものの、原情報ビット長に対する符号長の増加割合に着目した場合には、その増加割合が２倍になってしまうことから、増加割合抑制の観点から好ましくない。
【００１１】
一方、１０Ｂ１Ｃ符号方式によれば、原情報ビット長に対する符号長の増加割合が可及的に抑制された符号化を実現可能であるものの、符号ブロック長（１１）に対する符号ブロック中に含まれる符号「１」の数の比率で定義される直流成分抑圧度に着目した場合には、符号「１」が取り得る範囲は１から１０であり、その直流成分抑圧度は約９％から約９１％の範囲で変化することから、直流成分抑圧の観点から好ましくない。
【００１２】
つまり、原情報ビット長に対する符号長の増加割合抑制と、直流成分抑圧とは相互にトレードオフの関係にあり、したがって、上述した従来の符号化方法にあっては、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現することが困難を極めるという解決すべき課題を内在していた。
【００１３】
そこで、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な新規な符号化方法の開発が関係者の間で待望されていた。
【００１４】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、原情報ビット長に対する符号長の増加割合抑制と、直流成分抑圧とのトレードオフ関係を最適化することを企図して、例えば、２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、ｍビット長のサブブロックに均等に２分割し、分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す１ビットの反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す例えば１符号長の維持識別符号を付加し、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることで、情報ブロックを符号ブロックに変換することにより、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化方法、及び符号化装置を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを符号ブロックに逐次変換する際に用いられる符号化方法であって、前記情報ブロックを、複数のサブブロックに分割し、当該分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、当該複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、前記複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、当該反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、当該サブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、当該原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、当該サブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、当該原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加し、前記反転識別符号又は前記維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることにより、前記情報ブロックを「０」と「１」の符号数の差異が最小になる符号ブロックに変換することを要旨とする。
【００１６】
請求項１の発明によれば、まず、情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを複数のサブブロックに分割する。次に、分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数する。さらに、複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う。この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加する。そして、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを「０」と「１」の符号数の差異が最小になる符号ブロックに変換する。
【００１７】
このように、請求項１の発明によれば、図２に示すように、例えば、２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、ｍビット長のサブブロックに均等に２分割し、分割された各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す例えば１符号長の反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す例えば１符号長の維持識別符号を付加し、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを符号ブロックに変換するようにしたので、この場合、原情報ビット長（２ｍ）に対する符号長の増加割合は、（２ｍ＋２）／２ｍで表される一方、符号ブロック長に対する符号ブロック中に含まれる符号「１」の数の比率で定義される直流成分抑圧度は、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在するとき、「１」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）から（３ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）から（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化することになり、ここで、従来技術の１０Ｂ１Ｃ符号方式と比較するために、２ｍ＝１０と仮定すると、原情報ビット長に対する符号長の増加割合は１．２であり、直流成分抑圧度は、「１」が多数になる形態を採用した場合には、５０％から７５％の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、２５％から５０％の範囲で変化することになり、結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化方法を得ることができる。
【００１８】
また、請求項２の発明は、前記反転識別符号及び前記維持識別符号の各々は、各１ビットとされることを要旨とする。
【００１９】
請求項２の発明によれば、反転識別符号及び維持識別符号の各々は各１ビットとされるので、必要最低限度の符号長を持つ符号が各符号サブブロックの各々に付加される結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化方法を得ることができる。
【００２０】
さらに、請求項３の発明は、前記情報ブロックの分割は、分割後の複数のサブブロック間の原情報ビット長が相互にほぼ均衡するように行われることを要旨とする。
【００２１】
請求項３の発明によれば、情報ブロックの分割は、分割後の複数のサブブロック間の原情報ビット長が相互にほぼ均衡するように行われるので、したがって、この符号化方法を実現する符号化装置を設計する際に、各種回路の共用化等を促進することができる結果として、設計の簡易化を図ることができる。
【００２２】
さらにまた、請求項４の発明は、前記反転可否判定では、前記複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になること、及び前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在する場合、「０」又は「１」のうちいずれか一方が多数になるように、前記複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かを判定することを要旨とする。
【００２３】
請求項４の発明によれば、反転可否判定では、複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になること、及び符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在する場合、「０」又は「１」のうちいずれか一方が多数になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かを判定する。
【００２４】
また、請求項５の発明は、前記変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、前記符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われることを要旨とする。
【００２５】
請求項５の発明によれば、変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われるので、したがって、例えば、符号ブロックを記録又は伝送する符号処理系統において、「０」又は「１」が連続することに起因するオフセットの発生を未然に抑制可能な符号化方法を得ることができる。
【００２６】
請求項６の発明は、前記符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにした反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにした反転可否判定とは、各自が連続して行われることを要旨とする。
【００２７】
請求項６の発明によれば、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各自が連続して行われる。
【００２８】
請求項７の発明は、情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを符号ブロックに逐次変換するように構成された符号化装置であって、前記情報ブロックを、複数のサブブロックに分割する分割手段と、当該分割手段で分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数する複数の計数手段と、当該複数の計数手段で計数された複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、前記複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う反転可否判定手段と、当該反転可否判定手段における反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、当該サブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行う一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、当該サブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行う維持／反転符号化手段と、当該維持／反転符号化手段で原情報を反転させる符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、前記維持／反転符号化手段で原情報を反転させことなく維持する符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加するとともに、前記反転識別符号又は前記維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることにより、前記情報ブロックを「０」と「１」の符号数の差異が最小になる符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段とを備えて構成されることを要旨とする。
【００２９】
請求項７の発明によれば、まず、分割手段は、情報ブロックを、複数のサブブロックに分割する。複数の計数手段は、分割手段で分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数する。反転可否判定手段は、複数の計数手段で計数された複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う。維持／反転符号化手段は、反転可否判定手段における反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行う一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行う。そして、付加合体手段は、維持／反転符号化手段で原情報を反転させる符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、維持／反転符号化手段で原情報を反転させことなく維持する符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加するとともに、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを「０」と「１」の符号数の差異が最小になる符号ブロックに変換する。
【００３０】
このように、請求項７の発明によれば、図２に示すように、例えば、２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、ｍビット長のサブブロックに均等に２分割し、分割された各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す１ビットの反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す１ビットの維持識別符号を付加し、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを符号ブロックに変換するようにしたので、この場合、原情報ビット長（２ｍ）に対する符号長の増加割合は、（２ｍ＋２）／２ｍで表される一方、符号ブロック長に対する符号ブロック中に含まれる符号「１」の数の比率で定義される直流成分抑圧度は、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在するとき、「１」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）から（３ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）から（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化することになり、ここで、従来技術の１０Ｂ１Ｃ符号方式と比較するために、２ｍ＝１０と仮定すると、原情報ビット長に対する符号長の増加割合は１．２であり、直流成分抑圧度は、「１」が多数になる形態を採用した場合には、５０％から７５％の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、２５％から５０％の範囲で変化することになり、結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化装置を得ることができる。
【００３１】
また、請求項８の発明は、前記反転識別符号及び前記維持識別符号の各々は、各１ビットとされることを要旨とする。
【００３２】
請求項８の発明によれば、反転識別符号及び維持識別符号の各々は各１ビットとされるので、必要最低限度の符号長を持つ符号が各符号サブブロックの各々に付加される結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化装置を得ることができる。
【００３３】
さらに、請求項９の発明は、前記分割手段は、分割後の複数のサブブロック間の原情報ビット長が相互にほぼ均衡するように、前記情報ブロックを複数のサブブロックに分割することを要旨とする。
【００３４】
請求項９の発明によれば、分割手段は、分割後の複数のサブブロック間の原情報ビット長が相互にほぼ均衡するように、情報ブロックを複数のサブブロックに分割するので、したがって、この符号化装置を設計する際に、各種回路の共用化等を促進することができる結果として、設計の簡易化を図ることができる。
【００３５】
さらにまた、請求項１０の発明は、前記反転可否判定手段は、前記複数の計数手段で計数された複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になること、及び前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在する場合、「０」又は「１」のうちいずれか一方が多数になるように、前記複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行うことを要旨とする。
【００３６】
請求項１０の発明によれば、反転可否判定手段は、複数の計数手段で計数された複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になること、及び符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在する場合、「０」又は「１」のうちいずれか一方が多数になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う。
【００３７】
また、請求項１１の発明は、前記変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、前記反転可否判定手段で行われる、前記符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われることを要旨とする。
【００３８】
請求項１１の発明によれば、変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、反転可否判定手段で行われる、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われるので、したがって、例えば、符号ブロックを記録又は伝送する符号処理系統において、「０」又は「１」が連続することに起因するオフセットの発生を未然に抑制可能な符号化装置を得ることができる。
【００３９】
請求項１２の発明は、前記反転可否判定手段で行われる、前記符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにした反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにした反転可否判定とは、各自が連続して行われることを要旨とする。
【００４０】
請求項１２の発明によれば、反転可否判定手段で行われる、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各自が連続して行われる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る符号化方法、及び符号化装置の一実施形態について、図に基づいて詳細に説明する。
【００４２】
図１は、本発明に係る符号化装置の機能ブロック構成図、図２は、本発明に係る符号化方法の説明に供する図である。
【００４３】
まず、本発明に係る符号化方法の概略について説明すると、本符号化方法は、情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを符号ブロックに逐次変換する際に用いられる符号化方法である。
【００４４】
詳しく述べると、本符号化方法は、情報ブロックを、複数のサブブロックに分割し、分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加し、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを符号ブロックに変換することを特徴としている。
【００４５】
本符号化方法によれば、まず、情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを複数のサブブロックに分割する。次に、分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数する。さらに、複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う。この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加する。そして、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを符号ブロックに変換する。
【００４６】
このように、本符号化方法によれば、図２に示すように、例えば、２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、ｍビット長のサブブロックに均等に２分割し、分割された各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す例えば１符号長の反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す例えば１符号長の維持識別符号を付加し、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを符号ブロックに変換するようにしたので、この場合、原情報ビット長（２ｍ）に対する符号長の増加割合は、（２ｍ＋２）／２ｍで表される一方、符号ブロック長に対する符号ブロック中に含まれる符号「１」の数の比率で定義される直流成分抑圧度は、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在するとき、「１」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）から（３ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）から（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化することになる。ここで、従来技術の１０Ｂ１Ｃ符号方式と比較するために、２ｍ＝１０と仮定すると、原情報ビット長に対する符号長の増加割合は１．２であり、直流成分抑圧度は、「１」が多数になる形態を採用した場合には、５０％から７５％の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、２５％から５０％の範囲で変化することになり、結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化方法を得ることができる。
【００４７】
なお、本符号化方法の変形例として、反転識別符号及び維持識別符号の各々は各１符号長とするように構成することができる。
【００４８】
このようにすれば、必要最低限度の符号長を持つ符号が各符号サブブロックの各々に付加される結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化方法を得ることができる。
【００４９】
さらに、本符号化方法の変形例として、情報ブロックの分割は、分割後の複数のサブブロック間の原情報ビット長が相互にほぼ均衡するように行われるように構成することもできる。
【００５０】
このようにすれば、本符号化方法を実現する符号化装置を設計する際に、各種回路の共用化等を促進することができる結果として、設計の簡易化を図ることができる。
【００５１】
さらにまた、本符号化方法の変形例として、反転可否判定では、複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になること、及び符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在する場合、「０」又は「１」のうちいずれか一方が多数になるように、複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かを判定するように構成することができる。
【００５２】
また、本符号化方法の変形例として、変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われるように構成することもできる。
【００５３】
このようにすれば、例えば、符号ブロックを記録又は伝送する符号処理系統において、「０」又は「１」が連続することに起因するオフセットの発生を未然に抑制可能な符号化方法を得ることができる。
【００５４】
そして、本符号化方法の変形例として、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各自が連続して行われることを妨げないものとすることも可能である。
【００５５】
次に、本発明に係る符号化装置１の概略構成について、図１を参照して詳細に説明する。
【００５６】
同図に示すように、本符号化装置１は、情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを符号ブロックに逐次変換する機能を有しており、情報ブロックを順次シリアル入力する入力端子２と、分割手段として機能するシリアル／パラレル変換器（以下、「ＳＰ変換器」と言う。）３と、複数の計数手段として機能する第１乃至第２のカウンタ５ａ，５ｂと、反転可否判定手段として機能する演算回路７と、維持／反転符号化手段として機能する第１乃至第２の維持／反転回路９ａ，９ｂと、付加合体手段として機能するパラレル／シリアル変換器（以下、「ＰＳ変換器」と言う。）１１と、符号ブロックを順次シリアル出力する出力端子１５と、を備えて構成されている。
【００５７】
ＳＰ変換器３は、入力端子２を介してシリアル入力した情報ブロックを、複数のサブブロックＡ，Ｂに分割するとともに、分割した各サブブロックＡ，Ｂをそれぞれパラレル出力する変換機能を有している。具体的には、シリアル／パラレル変換器３は、例えば、２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、各ｍビット長のサブブロックＡ，Ｂに均等に２分割するとともに、分割した各サブブロックＡ，Ｂをそれぞれパラレル出力するように構成されている。
【００５８】
第１乃至第２のカウンタ５ａ，５ｂは、シリアル／パラレル変換器３で分割された複数の各サブブロックＡ，Ｂ毎に独立して、各サブブロックＡ，Ｂ中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数する計数機能を有している。
【００５９】
演算回路７は、第１乃至第２のカウンタ５ａ，５ｂで各々計数された複数の各サブブロックＡ，Ｂ毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、各サブブロックＡ，Ｂ毎に、各サブブロックＡ，Ｂ中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う反転可否判定機能を有している。
【００６０】
第１乃至第２の維持／反転回路９ａ，９ｂは、演算回路７における反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行う一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行う維持／反転符号化機能を有している。
【００６１】
ＰＳ変換器１１は、第１又は第２の維持／反転回路９ａ，９ｂで原情報を反転させる符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、第１又は第２の維持／反転回路９ａ，９ｂで原情報を反転させことなく維持する符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加するとともに、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロック１３ａ，１３ｂを合体させる付加合体機能を有している。具体的には、ＰＳ変換器１１は、例えば、第１の維持／反転回路９ａで原情報を反転させる符号化が行われた符号サブブロックＡ* に対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号Ｆａ（１）を付加する一方、第２の維持／反転回路９ｂで原情報を反転させことなく維持する符号化が行われた符号サブブロックＢに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号Ｆｂ（０）を付加するとともに、各識別符号Ｆａ，Ｆｂが付加された各符号サブブロック１３ａ，１３ｂを合体させるように構成されており、ここで合体された符号ブロックは、出力端子１５を介してシリアル出力されるように構成されている。
【００６２】
次に、上述のように構成された符号化装置１の動作について、図１乃至図２を参照して説明する。
【００６３】
まず、ＳＰ変換器３は、入力端子２を介してシリアル入力した２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、各ｍビット長のサブブロックＡ，Ｂに均等に２分割するとともに、分割した各サブブロックＡ，Ｂをそれぞれパラレル出力する。
【００６４】
これを受けて、第１乃至第２のカウンタ５ａ，５ｂは、シリアル／パラレル変換器３で分割された複数の各サブブロックＡ，Ｂ毎に独立して、各サブブロックＡ，Ｂ中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数する。
【００６５】
演算回路７は、第１乃至第２のカウンタ５ａ，５ｂで各々計数された複数の各サブブロックＡ，Ｂ毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、各サブブロックＡ，Ｂ毎に、各サブブロックＡ，Ｂ中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う。
【００６６】
ここで、図２（ａ）に示すように、原情報ブロックをＡＢと表記し、原情報ブロックに属する全情報ビットを反転させたものをＡ* 又はＢ* と表記し、反転識別符号を「１」と表記し、維持識別符号を「０」と表記すると、符号ブロック変換候補パターンは、図２（ｂ）乃至（ｅ）に示すように、０Ａ０Ｂ，０Ａ１Ｂ* ，１Ａ* ０Ｂ，１Ａ* １Ｂ* の４つ存在する。そこで、演算回路７は、これら４つの符号ブロック変換候補パターンのうち、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、１つの符号ブロックを適宜選択する。このとき、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になる符号ブロック変換候補は、相互に反転符号となる関係から少なくとも１対存在するが、「０」又は「１」のうちいずれか一方の符号が多数になるように、１つの符号ブロックを適宜選択する。
【００６７】
この選択結果を含む制御命令を受けて、第１乃至第２の維持／反転回路９ａ，９ｂは、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行う一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行う。
【００６８】
そして、ＰＳ変換器１１は、第１又は第２の維持／反転回路９ａ，９ｂで原情報を反転させる符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、第１又は第２の維持／反転回路９ａ，９ｂで原情報を反転させことなく維持する符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加するとともに、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロック１３ａ，１３ｂを合体させ、ここで合体された符号ブロックは、出力端子１５を介してシリアル出力されるのである。
【００６９】
このように、本発明に係る符号化装置１によれば、例えば、２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、ｍビット長のサブブロックに均等に２分割し、分割された各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す例えば１符号長の反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す例えば１符号長の維持識別符号を付加し、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを符号ブロックに変換するようにしたので、この場合、原情報ビット長（２ｍ）に対する符号長の増加割合は、（２ｍ＋２）／２ｍで表される一方、符号ブロック長に対する符号ブロック中に含まれる符号「１」の数の比率で定義される直流成分抑圧度は、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在するとき、「１」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）から（３ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）から（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化することになる。ここで、従来技術の１０Ｂ１Ｃ符号方式と比較するために、２ｍ＝１０と仮定すると、原情報ビット長に対する符号長の増加割合は１．２であり、直流成分抑圧度は、「１」が多数になる形態を採用した場合には、５０％から７５％の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、２５％から５０％の範囲で変化することになり、結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現可能な符号化装置を得ることができる。
【００７０】
上記実施形態において、変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、前記符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われる。また、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各自が連続して行われることを妨げるものではない。
なお、本発明は、上述した実施形態の例に限定されることなく、請求の範囲内において適宜に変更された形態で実施することができる。
【００７１】
すなわち、例えば、本実施形態中、２ｍ（ただしｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、ｍビット長のサブブロックに均等に２分割する形態を例示して説明したが、本発明はこの形態に限定されることなく、複数ビット長の情報ブロックを、複数のサブブロックに分割する形態を適宜採用することが可能であることは言うまでもない。
【００７２】
【発明の効果】
請求項１又は７の発明によれば、図２に示すように、例えば、２ｍ（ただし、ｍは自然数）ビット長の情報ブロックを、ｍビット長のサブブロックに均等に２分割し、分割された各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、各サブブロック毎の計数結果に基づいて、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、この反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す１ビットの反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、このサブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す１ビットの維持識別符号を付加し、反転識別符号又は維持識別符号のうちいずれか一方が付加された各符号サブブロックを合体させることにより、情報ブロックを符号ブロックに変換するようにしたので、この場合、原情報ビット長（２ｍ）に対する符号長の増加割合は、（２ｍ＋２）／２ｍで表される一方、符号ブロック長に対する符号ブロック中に含まれる符号「１」の数の比率で定義される直流成分抑圧度は、符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在するとき、「１」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）から（３ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、（ｍ／２＋１）／（２ｍ＋２）から（ｍ＋１）／（２ｍ＋２）の範囲で変化することになり、ここで、従来技術に係る１０Ｂ１Ｃ符号方式と比較するために、２ｍ＝１０と仮定すると、原情報ビット長に対する符号長の増加割合は１．２であり、直流成分抑圧度は、「１」が多数になる形態を採用した場合には、５０％から７５％の範囲で変化し、また、「０」が多数になる形態を採用した場合には、２５％から５０％の範囲で変化することになり、結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現することができる。
【００７３】
また、請求項２又は８の発明によれば、反転識別符号及び維持識別符号の各々は各１符号長とされるので、必要最低限度の符号長を持つ符号が各符号サブブロックの各々に付加される結果として、原情報ビット長に対する符号長の増加割合を可及的に抑制しながら、直流成分が抑圧された符号化を実現することができる。
【００７４】
さらに、請求項３又は９の発明によれば、情報ブロックの分割は、分割後の複数のサブブロック間の原情報ビット長が相互にほぼ均衡するように行われるので、したがって、符号化装置を設計する際に、各種回路の共用化等を促進することができる結果として、設計の簡易化を図ることができる。
【００７５】
そして、請求項５又は１１の発明によれば、変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われるので、したがって、例えば、符号ブロックを記録又は伝送する符号処理系統において、「０」又は「１」が連続することに起因するオフセットの発生を未然に抑制することができるというきわめて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る符号化装置の機能ブロック構成図である。
【図２】図２は、本発明に係る符号化方法の説明に供する図である。
【図３】図３は、従来技術に係るＣＭＩ符号方式の説明に供する図である。
【図４】図４は、従来技術に係る１０Ｂ１Ｃ符号方式の説明に供する図である。
【符号の説明】
１ 符号化装置
２ 入力端子
３ シリアル／パラレル（ＳＰ）変換器（分割手段）
５ａ，５ｂ 第１乃至第２のカウンタ（複数の計数手段）
７ 演算回路（反転可否判定手段）
９ａ，９ｂ 第１乃至第２の維持／反転回路（維持／反転符号化手段）
１１ パラレル／シリアル（ＰＳ）変換器（付加合体手段）
１３ａ，１３ｂ 符号サブブロック
１５ 出力端子
Claims (12)
- 情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを符号ブロックに逐次変換する際に用いられる符号化方法であって、
前記情報ブロックを、複数のサブブロックに分割し、
当該分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数し、
当該複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、前記複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行い、
当該反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、当該サブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行うとともに、当該原情報が反転された符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、当該サブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行うとともに、当該原情報が維持された符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加し、
前記反転識別符号又は前記維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることにより、前記情報ブロックを「０」と「１」の符号数の差異が最小になる符号ブロックに変換することを特徴とする符号化方法。 - 前記反転識別符号及び前記維持識別符号の各々は、各１ビットとされることを特徴とする請求項１に記載の符号化方法。
- 前記情報ブロックの分割は、分割後の複数のサブブロック間の原情報ビット長が相互にほぼ均衡するように行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の符号化方法。
- 前記反転可否判定では、
前記複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になること、及び前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在する場合、「０」又は「１」のうちいずれか一方が多数になるように、前記複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の符号化方法。 - 前記変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、前記符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われることを特徴とする請求項４に記載の符号化方法。
- 前記符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各自が連続して行われることを特徴とする請求項５に記載の符号化方法。
- 情報系列から順次抽出される変換単位となる情報ブロックを符号ブロックに逐次変換するように構成された符号化装置であって、
前記情報ブロックを、複数のサブブロックに分割する分割手段と、
当該分割手段で分割された複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる「０」又は「１」のうち少なくともいずれか一方の情報数を計数する複数の計数手段と、
当該複数の計数手段で計数された複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になるように、前記複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行う反転可否判定手段と、
当該反転可否判定手段における反転可否判定の結果、原情報を反転すべき旨の判定が下されたサブブロックでは、当該サブブロック中に含まれる原情報を反転させる符号化を行う一方、原情報を反転すべきでない旨の判定が下されたサブブロックでは、当該サブブロック中に含まれる原情報を反転させることなく維持する符号化を行う維持／反転符号化手段と、
当該維持／反転符号化手段で原情報を反転させる符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が反転された旨を表す反転識別符号を付加する一方、前記維持／反転符号化手段で原情報を反転させことなく維持する符号化が行われた符号サブブロックに対し、原情報が維持された旨を表す維持識別符号を付加するとともに、前記反転識別符号又は前記維持識別符号のうちいずれか一方が付加された複数の各符号サブブロックを合体させることにより、前記情報ブロックを「０」と「１」の符号数の差異が最小になる符号ブロックを生成する符号ブロック生成手段と、
を備えて構成されることを特徴とする符号化装置。 - 前記反転識別符号及び前記維持識別符号の各々は、各１ビットとされることを特徴とする請求項７に記載の符号化装置。
- 前記分割手段は、分割後の複数のサブブロック間の原情報ビット長が相互にほぼ均衡するように、前記情報ブロックを複数のサブブロックに分割することを特徴とする請求項７又は８に記載の符号化装置。
- 前記反転可否判定手段は、
前記複数の計数手段で計数された複数の各サブブロック毎の計数結果に基づいて、前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が全体として最小になること、及び前記符号ブロック中に含まれる「０」と「１」の符号数の差異が存在する場合、「０」又は「１」のうちいずれか一方が多数になるように、前記複数の各サブブロック毎に、各サブブロック中に含まれる原情報を反転すべきか否かに係る反転可否判定を行うことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の符号化装置。 - 前記変換単位となる情報ブロックの符号化手順を複数の変換単位にわたり行ったとき、前記反転可否判定手段で行われる、前記符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各判定の回数が全体として相互にほぼ均衡するように行われることを特徴とする請求項１０に記載の符号化装置。
- 前記反転可否判定手段で行われる、前記符号ブロック中に含まれる「１」が多数になるようにする反転可否判定と、前記符号ブロック中に含まれる「０」が多数になるようにする反転可否判定とは、各自が連続して行われることを特徴とする請求項１１に記載の符号化装置。
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