JPH0528018B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔発明の技術分野〕 この発明は、２進データのブロツクコーデイン
グ符号化方式に関し、特に、たとえば、２進デー
タを磁気テープ等の記録媒体に記録再生をおこな
うのに適した伝送路符号に変換する符号化方式に
関するものである。 〔従来技術〕 一般に、情報を伝送路を介して伝達する場合、
その伝送路を効率よく、また情報の劣化をできる
だけ発生させない状態で使用するために、情報源
の形や伝送路の再生により、色々な変調方式が提
案され実用化されている。 一方、伝送路の特性により、変調方式に要求さ
れる条件は変化する。一般に、帯域通過特性を有
する伝送路が多い。例えば、磁気記録再生系が一
例として挙げられる。 特に、回転ヘツド方式VTR（Video Tape
Recolden）などの、磁気記録再生装置において
は、記録信号あるいは、再生信号は、ロータリー
トランスを通過するため、低域成分が遮断され
る。電磁変換をおこなうトランスジユーサの特性
や、各種損失等の要因により、伝送路は、帯域通
過特性を有している。 このような帯域通過特性をもつ伝送路は、前記
装置に限らず、トランスを介する伝送路ならび
に、ある種の光デイスク装置においてもあてはま
る。一般に光デイスク装置においては、低周波数
のヘツドトラツキング用信号が、主信号と周波数
多重されて記録されるため、主信号ならびにトラ
ツキング信号は、再生時、周波数分割がおこなわ
れ、主信号の伝送路としては、帯域通過形特性と
なる。 ここでは、この発明の説明に際し、以下、
VTRなどの磁気記録再生系を伝送路とした場合
を例に説明する。 このような帯域通過特性をもつ磁気記録再生系
に記録、再生をおこなう伝送路符号としては、直
流成分を含まず、しかも、変調出力信号の周波数
スペクトラムが伝送帯域内に集中するような符号
が適している。さらに、再生系では、再生信号か
らクロツクを再生する必要がある。しかし、再生
信号には、シツター成分が含まれていることが多
いため、信号検出の時間窓（以下ウインドウ幅と
呼ぶ）が広いことも重要な要素である。 さらに、直流成分が含まれないのみならず、低
域スペクトラムが、より少ない事も重要である。
これは、VTRなどにおいては、ヘツド巾が、ト
ラツクピツチよりも大きい状態で記録再生がおこ
なわれ、そのため、再生時隣接トラツクよりの妨
害が、再生データの品質を悪化させる。この妨害
を軽減するため、アジマス記録がおこなわれる
が、アジマス記録の効果は、高域周波数帯域でし
か効果がないため、記録信号に、低域スペクトラ
ムがより少ない事が必要である。 直流成分を含まない従来のブロツクコーデイン
グの一例として８−10変換符号がある。これは英
IBAで発明された符号で、IBA変調符号とも呼ば
れている。この８−10変換符号について、第１図
および第２図を用いて説明する。 第１図において、１は入力端、２はブロツク化
器、３は８−10変換器、４は並列−直列変換器、
５は伝送路、６は直列−並列変換器、７は10−８
変換器、８は送出器、９は出力端である。 第２図において、１０はデータ列に対応するデ
ータクロツク信号（第２図Ａ）、１１は入力デー
タ列（第２図Ｂ）、１２は変調出力に対応する変
調クロツク信号（第２図Ｃ）、１３は変調出力信
号列（第２図Ｄ）である。各信号の番号は、第１
図に示した符号に対応している。 第１図において、入力端１に供給した入力デー
タ列１１は、ブロツク化器２で８ビツト毎に区切
られ、語のデータ語となる。これを第２図で示す
と次のようになる。データクロツク信号１０に従
つて読み込まれた入力データ列はan.0〜an.7の８
ビツトで区切られ、第ｎブロツクのデータ語とな
る。第１図において、８−10変換器３は、８ビツ
トのデータ語を、後述する規則に従つて10ビツト
の符号語に変換する。この時、第ｎブロツクのデ
ータ語に対応する符号語をbn.0〜bn.9の10ビツト
とすると、第２図に示したようになる。第２図に
おいて、１４は一語長を表わしている。10ビツト
の符号語は、並列−直列変換器４で変調クロツク
信号１２に従つて直列のデータ列とし、伝送路５
へ送出する。 復調では、第１図に示したように、伝送路５か
ら再生した信号を直列−並列変換器６で10ビツト
の符号語にもどし、10−８変換器７で符号語に対
応した８ビツトのデータ語を復調する。復調され
たデータ語は、送出器８で直列データ列に変換さ
れて出力端９より送出される。 10ビツトの語長をもつ符号語は、全部で1024
（2¹⁰）語あるが、IBA変調符号では、この1024語
の符号語のうち、「１」と「０」とをそれぞれ５
ビツトずつ含む符号語だけを使用するものであ
る。このような組合せの符号語は、252（₁₀C₅）語
あり、これに対し８ビツトのデータ語は、256
（2⁸）語あるので、上記符号語で足りない４語分
は、「１」を４ビツト含む符号語と、６ビツト含
む符号語を各２語用いる。以上説明したように、
IBA変調符号は、８ビツトのデータ語を、直流成
分を持たない10ビツトの符号語に変換するもので
ある。 ここで反転間隔について定義しておく。データ
語の二進情報「１」、「０」に対して波形の高
（Ｈ）レベルと低（Ｌ）レベルを割当てる（いわ
ゆる、NRZL変調）。このときのデータ語のビツ
トセル間隔をＴとし、同様に符号語のビツトセル
間隔をｒとする。波形が一方のレベルから他方の
レベルへ変化することを反転と呼び、反転から次
の反転までの間隔を反転間隔、各反転間隔の組合
せを反転パターンと呼ぶことにする。また、反転
間隔は、データ語のビツトセル長Ｔで表わすもの
とする。第２図を例とすれば、ｒ＝0.8Tとなる。 さて、前記のIBA変調茲号における反転間隔に
ついて説明する。変調出力の最小反転間隔Tmin
は、1rつまり0.8Tとなる。また、最大反転間隔
Tmaxは、符号語間のつながりも含めれば11r＝
8.8Tとなる。全ての反転間隔は、Ｋ・ｒ＝0.8・
Ｋ・Ｔ（Ｋ＝1.2.…．11）となり、全部で11種類
ある。IBA変調符号では、このように反転間隔の
種類が多いこと、特に、最大反転間隔Tmaxが大
きいことにより、その周波数スペクトラムが広く
分散する。そのため、伝送に必要な帯域幅が広く
なり、又、再生クロツクの作成が困難になり、か
つ不安定になる欠点があつた。 ここで、変調信号が直流成分を含まないために
必要な条件を明確にしておく。 今、ある信号を時間の関数ｇ（ｔ）で表現する。
関数ｇ（ｔ）が積分値有界形の関数であれば、関
数ｇ（ｔ）で表わされる信号は、直流成分を含ま
ないと言える。即ち、次式を満足すればよいこと
になる。 ｜∫g（ｔ）dr｜K₁ ……(1) （ただし、K₁は任意定数） 関数ｇ（ｔ）として、二進信号を考えたときに
第(1)式を満足させる符号は「二進平衡符号」と呼
ばれている。次に、符号語の持つ蓄積電荷量Ｑに
ついて説明する。既に述べたように、この発明で
は、二進信号「１」，「０」に信号波形の高レベル
と低レベルを割当てた場合を考えている（いわゆ
るNRZL符号である）。符号語のデイジツトY₁の
値が、Y₁＝１のときに電荷q₁＝＋１、Y₁＝０の
ときに電荷q₁＝−１を持つものとし、この各デイ
ジツトY₁の持つ電荷量q₁を１語内で積算したも
のを蓄積電荷量Qkと呼び、この蓄積電荷量Qkは
Code Digital Value（CDS）と呼ばれ、次式のよ
うに表わされる。 Qk＝_o-1 Σ¹⁼⁰ q¹ ……(2) （ただし、Ｋは第Ｋブロツクの符号語を表わ
す） この各符号語での蓄積電荷量Qkを順次変調出
力に従つて積算したものを蓄積電荷量の積算値
Snと呼び、この蓄積電荷量の積算値SnはSn＝
ΣSnと表わされる。 又、各符号語のｉ番目ビツトまでの蓄積電荷量
の積算値は、Digital Sum Valve（DSV）と呼ば
れ、次式のように表わされる。 S′i＝Sn＋_i Σⁱ⁼¹ qi ……(3) 以下の説明では、蓄積電荷量が零となる符号語
を、Zero Disparity Codeと呼び、ZDCと表わ
し、蓄積電荷量が非零となる符号語をLow
Disparity Codeと呼び、LDCと表わすことにす
る。 つぎに、符号の反転パターンについて説明す
る。ある符号語において、その反転間隔の順序は
同じであるが、信号波形のレベルが逆になつたパ
ターンが２種類ある。８ビツトの符号語について
の例を第３図に示す。第３図において、Ａ−１と
Ａ−２およびＢ−１とＢ−２で示した反転パター
ンは、それぞれ鏡像対称となつている。ただし、
これらの符号語は独立であるので、それぞれ別の
データを表わすことができるのは当然である。こ
こでは、これら鏡像対称な反転パターンのうち、
最初のデイジツトがＬレベルのものを表パター
ン、Ｈレベルのものを裏パターンと呼ぶことにす
る。 第３図において、Ｂ−１とＢ−２の符号語で示
したように、表パターンの蓄積電荷量と裏パター
ンの蓄積電荷量とは、その符号（±）が反対で絶
対値は等しくなる。 先に説明したIBA変調符号では、直流成分を無
くすためにZDCを用いたと言うことができる。
しかし、直流成分を無くすためには、第(1)式を満
足させればよいのであつて、LDCであつても、
表パターンと裏パターンを利用することにより二
値平衡符号を構成することができる。この意味
は、もし、蓄積電荷量が正なら、負のCDSをも
つパターンを変換パターンにし、負なら、正の
CDSをもつパターンを変換パターンにすること
により、蓄積電荷量は発数せず、直流成分がなく
なる。この事は既に報告されている。 （例えば、昭和55年テレビジヨン学会技術報告
番号IT45−５） このような構成法による新規な変調符号として
８−20変調符号が既に提案されている。この変調
符号の詳しい説明は省略するが、その概略を述べ
ると次のようになる。８−20変換符号の最大の特
徴はTminが1Tより大きいということであり、
Tmin＝1.2Tとなつている。Tmaxは符号の構成
により少し変わるが、Tmax＝5.6Tまたは7.2T
と比較的小さくなつている。当然二進平衡符号の
条件を満たしている。 この８−20変換符号の欠点は、信号再生時のウ
インド幅Ｔが狭いことであり、Tw＝0.4Tとなつ
ている。今考えている磁気記録再生系のように、
信号再生時にクロツク再生も行なわなければなら
ない系では、再生信号と再生クロツクとの間にジ
ツターが発生し易くなるため、ウインドウ幅Tw
が狭いほど再生条件は不利になる。 一般に、変調符号の性能を評価するため一つの
指標として、TwとTminの積がある。ここで、
TCR＝（Tw／Ｔ）×（Tmin／Ｔ） ……(3) とするとIBA変調符号では、TCR＝0.64となり、
８−20変換符号では、TCR＝0.48となる。した
がつて、必要とされる符号化方式は、直流成分を
含まず、低域スペクトラムが小さく、占有帯域巾
が狭く、かつ、ウインドウ幅は狭くならないこと
が必要である。 さらに、復号化においては、復号用ブロツク同
期が符号化データ列より容易に得ることができ、
又、一般に記録される２進データは、フレーム単
位に完結されたデータであり、各フレームには、
フレーム同期信号があり、このフレーム同期信号
の位置にしたがつて、再生復号データの誤り訂正
処理、ならびに、フレーム内データの処理をおこ
なう。 このため、前記フレーム同期信号は、DC成分
がなし、かつ、通常の符号化規則によつては、存
在しない特異なパターンである必要があり、符号
化方式においては、このような特異パターンを発
生しない事が望ましい。 〔発明の概要〕 本発明は、上記項目に適した、符号化方式を提
示するものである。 すなわち、２進入力データを、Ｍビツト毎に区
切り、Ｎビツトの符号語に変換する符号化方式に
おいて、Ｍビツトのデータ語に対応させるアルゴ
リズムとして、次のＡ，Ｂ，Ｃの符号語グループ
を使用し、 Ａ；符号語の前端あるいは後端の反転間隔長、及
び符号語内の反転間隔長が各々所定値以下で、
かつCDS＝０。 Ｂ；符号語の前端あるいは後端の反転間隔長がＡ
グループより長く、かつ符号語内の反転間隔長
が各々所定値以下で、かつCDS＝０。 Ｃ；符号語の前端あるいは後端の反転間隔長、及
び符号語内の反転間隔長が各々所定値以下で、
かつCDS≠０。 Ａグループでは表パターンと裏パターンの各々
にデータを一意的に対応させ、ＢグループとＣグ
ループでは表パターンと裏パターンの一対で１デ
ータ語を構成し、Ｂグループでは符号語間の反転
間隔長が小さくなるように、Ｃグループでは符号
語のCDSの積算値が小さくなるように表裏パタ
ーンの選択を行うことにより、直流成分を含ま
ず、かつ、DSVの変化量が小さく、又、復号用
ブロツク同期が符号化データ列より容易に得るこ
とが可能な符号化方式を得ることを目的とする。 〔発明の実施例〕 以下、この発明の実施例を図について説明す
る。本発明による変換符号は、入力データ列をＭ
（整数）ビツトで区切つてブロツク化したデータ
語を、別のデータパターンを持つＮ（Ｍより大き
い整数）ビツトの符号語に変換するブロツクコー
デイニング符号化方式の一種である。ＭとＮの値
は、Ｎ＞Ｍの条件を満たす範囲の整数値からいく
つか選択することができるが、ここでは従来例に
挙げたIBA変調符号との相違を明確にするため、
同じく８−10変換を行なうブロツクコーデイング
とする。また、名称を区別するため、この発明に
よる８−10変換符号を８−10M符号と呼ぶことに
する。 本符号化方式の骨子は、先述したごとく、すで
に明らかになつている事項、すなわちLDC符号
語は表パターンと裏パターンを用いることによ
り、２値平衡符号を構成することができるという
考えに、さらに新規な思想、すなわち、特殊な
ZDC符号語にも表パターンと裏パターンを用い
ることにより、よりDSV及びCDSが小さくなり、
かつ、復号用ブロツク同期が変換符号系列より容
易に検出でき、かつ、先述のフレーム同期信号を
CDSが零でかつ特典パターンとすることが可能
であることを実現したものである。 まず、10ビツトの符号語に含まれる各反転間隔
の組み合わせによるパターン数を検討する。 符号語の両端部の反転間隔長を符号語のビツト
セル間隔τに対してN₁×τとし、符号語内の反
転間隔長の最大値を、N₂×τとした場合のパタ
ーン数を第１表に示した。 [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a block coding encoding system for binary data, and in particular, for example, to converting binary data into a transmission line code suitable for recording and reproducing on a recording medium such as a magnetic tape. This relates to an encoding method. [Prior Art] Generally, when transmitting information via a transmission path,
In order to use the transmission path efficiently and with as little information deterioration as possible, various modulation methods have been proposed and put into practical use depending on the shape of the information source and the reproduction of the transmission path. On the other hand, the conditions required for the modulation method change depending on the characteristics of the transmission path. In general, many transmission paths have bandpass characteristics. For example, a magnetic recording and reproducing system can be cited as an example. In particular, rotating head type VTR (Video Tape)
In a magnetic recording/reproducing device such as Recolden, a recording signal or a reproduction signal passes through a rotary transformer, so that low-frequency components are cut off. The transmission path has bandpass characteristics due to factors such as the characteristics of the transducer that performs electromagnetic conversion and various losses. Transmission lines having such bandpass characteristics are not limited to the above-mentioned devices, but also apply to transmission lines via transformers and certain types of optical disk devices. Generally, in optical disk devices, a low-frequency head tracking signal is frequency-multiplexed with the main signal and recorded, so the main signal and tracking signal are frequency-divided during playback, and the main signal transmission path is As such, it becomes a band-pass type characteristic. Here, when explaining this invention, the following will be explained.
An example will be explained in which a magnetic recording/reproducing system such as a VTR is used as a transmission path. As a transmission line code for recording and reproducing in a magnetic recording/reproducing system with such band-pass characteristics, a code that does not contain a DC component and in which the frequency spectrum of the modulated output signal is concentrated within the transmission band is suitable. ing. Furthermore, in the reproduction system, it is necessary to reproduce the clock from the reproduction signal. However, since reproduced signals often contain shifter components, it is also an important factor that the time window for signal detection (hereinafter referred to as window width) is wide. Furthermore, it is important that not only no direct current component is included, but also that the low frequency spectrum is smaller.
This is because in a VTR or the like, recording and reproduction are performed with the head width larger than the track pitch, and therefore, interference from adjacent tracks during reproduction deteriorates the quality of reproduced data. Azimuth recording is performed to reduce this interference, but since azimuth recording is effective only in high frequency bands, it is necessary that the recorded signal has less low frequency spectrum. An example of conventional block coding that does not include a DC component is an 8-10 conversion code. This is English
This code was invented at IBA and is also called the IBA modulation code. This 8-10 conversion code will be explained using FIGS. 1 and 2. In Fig. 1, 1 is an input terminal, 2 is a blocker, 3 is an 8-10 converter, 4 is a parallel-to-serial converter,
5 is a transmission line, 6 is a series-parallel converter, 7 is a 10-8
Converter, 8 is a sender, and 9 is an output end. In FIG. 2, 10 is a data clock signal corresponding to a data string (FIG. 2A), 11 is an input data string (FIG. 2B), and 12 is a modulation clock signal corresponding to a modulated output (FIG. 2C). ), 13 is a modulated output signal sequence (FIG. 2D). The number of each signal is
They correspond to the symbols shown in the figure. In FIG. 1, an input data string 11 supplied to an input terminal 1 is divided into 8-bit units by a block generator 2 to form word data words. This is shown in Figure 2 as follows. The input data string read according to the data clock signal 10 is 8 from an.0 to an.7.
It is separated by bits and becomes the data word of the nth block. In FIG. 1, an 8-10 converter 3 converts an 8-bit data word into a 10-bit code word according to the rules described below. At this time, if the code word corresponding to the data word of the n-th block is 10 bits bn.0 to bn.9, the result will be as shown in FIG. In FIG. 2, 14 represents the length of one word. The 10-bit code word is converted into a serial data string in accordance with the modulation clock signal 12 by the parallel-to-serial converter 4, and is converted into a serial data string by the parallel-serial converter 4.
Send to. In demodulation, as shown in Figure 1, the signal reproduced from the transmission line 5 is converted back into a 10-bit code word by the serial-to-parallel converter 6, and converted into an 8-bit code word corresponding to the code word by the 10-8 converter 7. Demodulate the data word. The demodulated data word is converted into a serial data string by a transmitter 8 and is transmitted from an output terminal 9. There are a total of 1024 codewords with a word length of 10 bits.
There are (2 ¹⁰ ) words, but in the IBA modulation code, out of these 1024 code words, "1" and "0" are each 5
Only codewords containing bits each are used. There are 252 ( ₁₀ C ₅ ) code words for such combinations, whereas there are 256 8-bit data words.
Since there are (2 ⁸ ) words, two code words each containing 4 bits of ``1'' and 2 code words containing 6 bits are used to fill up the four words that are missing from the above code words. As explained above,
The IBA modulation code converts an 8-bit data word into a 10-bit code word that does not have a DC component. Let us now define the reversal interval. High (H) and low (L) levels of the waveform are assigned to the binary information "1" and "0" of the data word (so-called NRZL modulation). Let the bit cell interval of the data word at this time be T, and similarly let the bit cell interval of the code word be r. The change of the waveform from one level to the other is called an inversion, the interval from one inversion to the next inversion is called an inversion interval, and the combination of each inversion interval is called an inversion pattern. Furthermore, the inversion interval is expressed by the bit cell length T of the data word. Taking FIG. 2 as an example, r=0.8T. Now, the reversal interval in the above-mentioned IBA modulation code will be explained. Minimum inversion interval of modulation output Tmin
becomes 1r or 0.8T. Also, the maximum reversal interval
Tmax is 11r= if you include the connections between codewords
It becomes 8.8T. All reversal intervals are K・r=0.8・
K・T (K=1.2.…11), and there are 11 types in total. In the IBA modulation code, the frequency spectrum is widely dispersed because there are many types of inversion intervals, and in particular, the maximum inversion interval Tmax is large. As a result, the bandwidth required for transmission becomes wider, and it becomes difficult and unstable to create a regenerated clock. Here, the conditions necessary for the modulation signal to contain no DC component will be clarified. Now, a certain signal is expressed as a time function g(t).
If the function g(t) is a function of integral value bounded form, it can be said that the signal represented by the function g(t) does not include a DC component. That is, it is sufficient if the following formula is satisfied. ｜∫g(t)dr｜K <sub>1</sub> ...(1) (However, K <sub>1</sub> is an arbitrary constant) When considering a binary signal as the function g(t), the code that satisfies equation (1) is `` It is called a binary balanced code. Next, the amount of accumulated charge Q that the code word has will be explained. As already mentioned, the present invention considers a case in which high and low levels of a signal waveform are assigned to binary signals "1" and "0" (so-called NRZL code). Assume that the value of digit Y ₁ of the code word has charge q ₁ =+1 when Y ₁ = 1, and charge q ₁ = -1 when Y ₁ = 0, and the amount of charge possessed by each digit Y ₁ is The sum of q ₁ within one word is called the accumulated charge amount Qk, and this accumulated charge amount Qk is
It is called Code Digital Value (CDS) and is expressed as the following formula. Qk= _o-1 Σ ¹⁼⁰ q ¹ ...(2) (However, K represents the code word of the K-th block) The amount of accumulated charge Qk in each code word is accumulated sequentially according to the modulation output The integrated value of the amount of accumulated charge
It is called Sn, and the integrated value Sn of this accumulated charge amount is Sn=
It is expressed as ΣSn. Further, the integrated value of the amount of accumulated charge up to the i-th bit of each code word is called a Digital Sum Valve (DSV), and is expressed as the following equation. S′i=Sn+ _i Σ ⁱ⁼¹ qi ...(3) In the following explanation, the code word in which the amount of accumulated charge is zero is called the Zero Disparity Code, expressed as ZDC, and the code word in which the amount of accumulated charge is non-zero. Codeword Low
It will be called Disparity Code and will be expressed as LDC. Next, the sign reversal pattern will be explained. In a given code word, there are two types of patterns in which the order of the inversion intervals is the same, but the levels of the signal waveforms are reversed. An example for an 8-bit codeword is shown in FIG. In FIG. 3, the reversal patterns indicated by A-1 and A-2 and B-1 and B-2 are mirror-image symmetrical. however,
Since these code words are independent, it is natural that they can each represent different data. Here, among these mirror-symmetric reversal patterns,
A pattern whose first digit is at L level is called a front pattern, and a pattern whose first digit is at H level is called a back pattern. In Figure 3, as shown by the code words B-1 and B-2, the accumulated charge amount of the front pattern and the accumulated charge amount of the back pattern have opposite signs (±) and are equal in absolute value. . In the IBA modulation code described above, it can be said that ZDC is used to eliminate the DC component.
However, in order to eliminate the DC component, it is sufficient to satisfy equation (1), and even with an LDC,
A binary balanced code can be constructed by using the front pattern and the back pattern. This means that if the accumulated charge amount is positive, the pattern with negative CDS becomes the conversion pattern, and if it is negative, the pattern with positive CDS
By using a pattern with CDS as a conversion pattern, no accumulated charge is generated and there is no direct current component. This has already been reported. (For example, 1980 Television Society Technical Report No. IT45-5) An 8-20 modulation code has already been proposed as a new modulation code based on such a construction method. A detailed explanation of this modulation code will be omitted, but its outline will be as follows. The biggest feature of the 8-20 conversion code is that Tmin is greater than 1T,
Tmin=1.2T. Tmax varies slightly depending on the code configuration, but Tmax = 5.6T or 7.2T
It has become relatively small. Naturally, it satisfies the conditions for a binary balanced code. The disadvantage of this 8-20 conversion code is that the window width T during signal reproduction is narrow, Tw=0.4T. Like the magnetic recording and reproducing system we are currently thinking about,
In systems where clock regeneration must be performed during signal regeneration, jitter is likely to occur between the regenerated signal and the regenerated clock, so the window width Tw
The narrower the distance, the more unfavorable the reproduction conditions will be. Generally, one index for evaluating the performance of a modulation code is the product of Tw and Tmin. here,
TCR=(Tw/T)×(Tmin/T)...(3) Then, for IBA modulation code, TCR=0.64,
For the 8-20 conversion code, TCR=0.48. Therefore, the required encoding method must not include a DC component, have a small low-frequency spectrum, a narrow occupied bandwidth, and a window width that does not become narrow. Furthermore, in decoding, decoding block synchronization can be obtained more easily than the encoded data string,
In addition, binary data that is generally recorded is data that is completed in frame units, and each frame includes:
There is a frame synchronization signal, and according to the position of this frame synchronization signal, error correction processing of reproduced decoded data and processing of intraframe data are performed. Therefore, the frame synchronization signal must have a unique pattern that does not have a DC component and does not exist according to normal encoding rules, and the encoding method must not generate such a unique pattern. It is preferable not to do so. [Summary of the Invention] The present invention provides an encoding method suitable for the above items. In other words, in an encoding method that divides binary input data into M-bit units and converts them into N-bit codewords, the following A, B, and C codeword groups are used as an algorithm to correspond to M-bit data words. A: The inversion interval length at the leading or trailing end of the code word and the inversion interval length within the code word are each less than a predetermined value,
and CDS=0. B: The inversion interval length at the front or rear end of the code word is A
longer than the group, and each inversion interval length within the code word is less than or equal to a predetermined value, and CDS=0. C: The inversion interval length at the front or rear end of the code word and the inversion interval length within the code word are each less than a predetermined value,
and CDS≠0. In group A, data is uniquely associated with each of the front and back patterns, in groups B and C, a pair of front and back patterns constitutes one data word, and in group B, the inversion interval length between code words is By selecting the front and back patterns so that the cumulative value of CDS of the code word is small in the C group, no DC component is included, the amount of change in DSV is small, and the decoding block is The purpose of this invention is to obtain a coding method that allows synchronization to be obtained more easily than coded data strings. [Embodiments of the Invention] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The conversion code according to the present invention converts the input data string into M
This is a type of block coding encoding method that converts a data word divided into blocks by (integer) bits into a code word of N (an integer greater than M) bits having a different data pattern. The values of M and N can be selected from several integer values in the range that satisfies the condition N>M, but here, in order to clarify the difference from the IBA modulation code mentioned in the conventional example,
Block coding is also used to perform 8-10 conversion. Further, in order to distinguish the names, the 8-10 conversion code according to the present invention will be referred to as the 8-10M code. As mentioned above, the gist of this encoding method is based on what is already clear, that is, the LDC codeword can construct a binary balanced code by using the front pattern and the back pattern. new ideas, i.e. special
By using a front pattern and a back pattern for the ZDC code word, the DSV and CDS become smaller.
Moreover, the block synchronization for decoding can be easily detected from the conversion code sequence, and the above-mentioned frame synchronization signal can be easily detected.
This realizes that the CDS is zero and can be used as a bonus pattern. First, we will consider the number of patterns based on combinations of each inversion interval included in a 10-bit code word. The number of patterns when the inversion interval length at both ends of the codeword is N ₁ ×τ with respect to the bit cell interval τ of the codeword, and the maximum value of the inversion interval length within the codeword is N ₂ ×τ is the first Shown in the table.

【表】【table】

【表】 従来の考え方では、ZDCパターンは、そのま
ま反転符号として使用し、LDCパターンは、表
裏パターンとして使用する。そのため、N₁は３
未満でないと、符号語間のつながり部で最大6〓の
反転間隔が発生する。 第１表より、反転間隔が、４以内の２値平衡符
号を構成し、そのパターン数が８ビツトデータの
パターン数（256）を満足するのは、CDSの変化
を最小になるように考慮すると、グループ１〜３
を採用した場合であり、この場合は、276通りと
なり、変換符号のCDSmaxは、±２、DSVmaxは
±５となる。しかし、反転間隔が4τのパターン
が、符号語間及び符号語内で発生し、復号時のブ
ロツク同期が容易に検出されない欠点がある。こ
の欠点を解消するためには、反転間隔が4τのパタ
ーンが符号語内で発生しなくすればよい。この場
合、採用グループは１、３、５となり、272通り
となる。しかし、CDSmaxは±４、DSVmaxは
±６となり、低域スペクトラムの抑圧が低下す
る。本発明は、符号語の先端部の反転間隔が3τで
後端部の反転間隔が３未満であり、N₂＜４かつ
CDSが零の第６グループを考える。このパター
ン数は16通りあり、従来の符号語変換可能数は16
通りであるが、このパターンをも、表パターン
と、裏パターン一対として、使用する。 図４に第６グループの表パターンの例を示す。
その使用方法は、より反転間隔が短かくなるよう
に、表、裏パターンを選定する。具体的には、前
の符号語の最後のビツトが「１」であれば、「０」
で初まるパターンを選定し、「０」であれば、そ
の裏パターンを使用する。 本方式で採用するグループは、１、３、６であ
る。この結果、CDSmaxは±２、DSVmaxは±
５となる。また、反転間隔が4τのパターンは、符
号語間でのみ発生し、復号時のブロツク同期の検
出が容易となり、従来のLDCパターンのみを、
表、裏パターンを使用する方法の欠点をなくすこ
とができる。又、本符号化方式においては、反転
間隔が4τのパターンが連続することはなく、その
ため、「1000011110」パターンあるいは、
「0111100001」パターンは、CDSが零でかつ特異
パターンとなり、前記フレーム同期信号用のパタ
ーンとすることができる。また、符号語のCDS
は、０、±２の３種類のみであり、後述の符号器
の一構成例で述べるごとくCDS値の検出及び処
理用ハードウエアーが簡単になることも利点であ
る。 以上のように構成した符号語による８−10M符
号の特性は次のようになる。 １ Tmax＝4τ（＝3.2T） ２ Tmin＝1τ（＝0.8T） ３ Tw ＝1τ（＝0.8T） ４ 二値平衡符号（直流成分をもたない） ５ 蓄積電荷量：｜CDS｜２ ６ ｜DSV｜５ 次に、以上説明した８−10M符号化をおこなう
ための符号器の一構成例について、第５図を参照
して説明する。第５図において、２０はデータ入
力端子、２１はブロツク化器、２２は８−10変換
器、２３は反転器、２４はラツチ、２５は並列−
直列変換器、２６は変調出力端、２７は反転制御
器である。第５図において、データ入力端子２０
から供給したデータ列ｄは、ブロツク化器２１で
８ビツト毎に区切られ、第ｎブロツクのデータ語
An（an、０、…、an.7）となる。このデータ語
Anは、８−10変換器２２に供給される。８−10
変換器２２は、メモリで構成されており、供給さ
れたデータ語Anをアドレスとして、そのデータ
語Anに対応する符号語の反転パターンと、その
符号語の持つ蓄積電荷量を表わした情報値とが、
上記アドレスのデータ部に記憶されている。記憶
している反転パターンは、表１で示されたグルー
プのNo.１（158種類）とNo.３（96種類）とNo.６（８種
類）パターンである。この発明による８−10M符
号に用いる各種符号語のCDS値は、０、±２の３
種類のみであるので、１例として第２表のごと
く、２ビツトコードを割り当てるとする。[Front] In the conventional way of thinking, the ZDC pattern is used as it is as an inverted code, and the LDC pattern is used as a front and back pattern. Therefore, N ₁ is 3
If it is not less than 6〓, an inversion interval of up to 6〓 occurs at the junction between codewords. From Table 1, the reason why the inversion interval constitutes a binary balanced code of 4 or less and the number of patterns satisfies the number of patterns of 8-bit data (256) is to minimize the change in CDS. , groups 1-3
In this case, there are 276 ways, CDSmax of the conversion code is ±2, and DSVmax is ±5. However, a pattern with an inversion interval of 4τ occurs between codewords and within a codeword, and there is a drawback that block synchronization during decoding cannot be easily detected. In order to eliminate this drawback, patterns with an inversion interval of 4τ should be prevented from occurring within a code word. In this case, the hiring groups are 1, 3, and 5, resulting in 272 choices. However, CDSmax is ±4 and DSVmax is ±6, resulting in lower suppression of the low frequency spectrum. In the present invention, the inversion interval at the leading end of the code word is 3τ, the inversion interval at the trailing end is less than 3, and N ₂ <4 and
Consider the 6th group with zero CDS. There are 16 patterns, and the number of conventional codeword conversions is 16.
As expected, this pattern is also used as a pair of front pattern and back pattern. FIG. 4 shows an example of the table pattern of the sixth group.
The way to use it is to select the front and back patterns so that the reversal interval becomes shorter. Specifically, if the last bit of the previous codeword is "1", it is "0".
Select a pattern that starts with , and if it is "0", use the back pattern. The groups adopted in this method are 1, 3, and 6. As a result, CDSmax is ±2 and DSVmax is ±2.
It becomes 5. In addition, patterns with an inversion interval of 4τ occur only between codewords, making it easy to detect block synchronization during decoding.
The disadvantages of the method using front and back patterns can be eliminated. In addition, in this encoding method, there are no consecutive patterns with an inversion interval of 4τ, and therefore the "1000011110" pattern or
The "0111100001" pattern has a CDS of zero and is a unique pattern, and can be used as the pattern for the frame synchronization signal. Also, the code word CDS
There are only three types, 0 and ±2, and another advantage is that the hardware for detecting and processing the CDS value is simple, as will be described later in an example of the configuration of an encoder. The characteristics of the 8-10M code using the code word configured as described above are as follows. 1 Tmax = 4τ (=3.2T) 2 Tmin = 1τ (=0.8T) 3 Tw = 1τ (=0.8T) 4 Binary balanced sign (no DC component) 5 Accumulated charge: |CDS|2 6 |DSV|5 Next, an example of the configuration of an encoder for performing the 8-10M encoding described above will be described with reference to FIG. In FIG. 5, 20 is a data input terminal, 21 is a blocker, 22 is an 8-10 converter, 23 is an inverter, 24 is a latch, and 25 is a parallel
A serial converter, 26 is a modulation output terminal, and 27 is an inversion controller. In FIG. 5, data input terminal 20
The data string d supplied from
An(an, 0, ..., an.7). This data word
An is fed to an 8-10 converter 22. 8-10
The converter 22 is composed of a memory, and uses the supplied data word An as an address and converts the data word An into an inverted pattern of the code word corresponding to the data word An, and an information value representing the accumulated charge amount of the code word. but,
It is stored in the data section of the above address. The stored reversal patterns are the No. 1 (158 types), No. 3 (96 types), and No. 6 (8 types) patterns of the groups shown in Table 1. The CDS values of various code words used in the 8-10M code according to this invention are 3 of 0 and ±2.
As an example, a 2-bit code is assigned as shown in Table 2.

【表】 さて、８−10変換器２２は、供給されたデータ
語Anに従つて符号語Bn（bn.₀〜bn.₉）の各ビツト
およびその蓄積電荷量Qnの値を読み出す。符号
語Bnは、反転器２３へ供給され、蓄積電荷量Qn
は、反転制御器２７へ供給される。反転器２３
は、反転制御器２７からの反転制御信号１がＨレ
ベルのとき入力の符号語Bnを反転させて裏パタ
ーンとし、また、反転制御信号１がＬレベルのと
きは反転させずに表パターンとして、次のラツチ
２４へ送出する。ラツチ２４は、符号語Bnの伝
送クロツクの単位時間の間符号語BnおよびCDS
積算値を示す情報Q′nを保持するものである。並
列−直列変換器２５は、ラツチ２４から送出され
た符号語Bnを直列のデータ列に変換し、変調出
力として変調出力端２６より送出する。反転制御
器は、既に説明した判定条件に従つて判定をおこ
ない、その結果により反転制御信号ｉのレベルを
変化させ、反転器２３の制御をおこなう。また、
８−10変換器より出力されるCDS情報Qnと、過
去のCDS値の積算値Q′n−₁とにより、反転制御
によるQnの変化を考慮した後、現在のCDS値Qn
を求め、ラツチ２４に送出する。又、ｉの変化
は、過去の変換データの最終ビツドbn−₁、₉と、
第１表のブロツクNo.６の表パターン（第４図パタ
ーン）が発生したとき、このパターンの先頭３ビ
ツト（bn、₀〜bn、₂）が共に負の場合においても、
ｉは正となる。反転制御器２７の−構成例の入出
力アルゴリズムを第３表に示した。論理式は、以
下になる。[Table] Now, the 8-10 converter 22 reads each bit of the code word Bn (bn. ₀ to bn. ₉ ) and the value of its accumulated charge Qn in accordance with the supplied data word An. The code word Bn is supplied to the inverter 23, and the accumulated charge amount Qn
is supplied to the inversion controller 27. Inverter 23
When the inversion control signal 1 from the inversion controller 27 is at the H level, the input code word Bn is inverted and used as the back pattern, and when the inversion control signal 1 is at the L level, it is not inverted and is used as the front pattern. Send to the next latch 24. Latch 24 locks the codeword Bn and CDS during the unit time of the transmission clock of codeword Bn.
It holds information Q'n indicating the integrated value. The parallel-to-serial converter 25 converts the code word Bn sent out from the latch 24 into a serial data string, and sends it out from the modulation output terminal 26 as a modulated output. The inversion controller makes a determination according to the already explained determination conditions, changes the level of the inversion control signal i according to the result, and controls the inverter 23. Also,
8-10 Using the CDS information Qn output from the converter and the integrated value Q'n- ₁ of past CDS values, the current CDS value Qn is determined after considering the change in Qn due to inversion control.
is determined and sent to latch 24. Also, the change in i is the final bit bn- ₁ , ₉ of the past conversion data,
When the table pattern of block No. 6 in Table 1 (pattern in Figure 4) occurs, even if the first three bits (bn, ₀ to bn, ₂ ) of this pattern are both negative,
i becomes positive. Table 3 shows the input/output algorithm of the configuration example of the inversion controller 27. The logical formula is as follows.

【表】【table】

【表】 但し、 (1) Ｚ＝、₀×、₁×、₂×−₁、₉ (2) 斜線部は指定せず (3) 表中、例えばQn＝01とは、Qn、₁＝０、Qn、
０＝１を示す。 ｉ＝Ｚ＋′−₁、₁×Qn′−₁、₀×、₁₁×Qn、₀ ＋Q′n−₁、₁×′−₁、₀×Qn、₁×、₀−(4
) Q′n、₁＝′−₁、₁×′−₁、₀×Qn、₁×、
₀ ＋Q′n−₁、₁×′−₁、₀×、₁×、₀
−(5) Q′n、₀＝′−₁、₁×′−₁、₀×、、₁×Qn
、₀ ＋Q′−₁、₁ ×Q′n−₁、₀×、₁×、₀−(
6) このように、反転制御器の構成が非常に簡単に
なるのは、本発明における符号語のCDS値の通
り数が３種類と小なく、又、ZDC符号の表、裏
パターンを使用する第１表のグループNo.６の検出
が、先頭よりの３ビツトの論理で検出できるため
である。 次に、新８−10変換符号の復号器の一構成例に
ついて、第６図を用いて説明する。 第６図において、５０は伝送路、５１は信号検
出器、５２は直列−並列変換器、５３は10−８変
換器、５４は並列−直列変換器である。 第５図において変調出力端２６から送出された
変調符号は、第６図に示したように、伝送路５０
を通り、信号検出器５１で受信される。信号検出
器５１は、受信した信号を二値信号として再生し
直列−並列変換器５２へ送出する。直列−並列変
換器５２は、再生信号を10ビツトの符号語Bnへ
もどし、10−８変換器５３へ送出する。10−８変
換器５３は、メモリで構成されており、符号語
Bnに対応した８ビツトのデータ語Anを復号す
る。復号されたデータ語Anは、並列−直列変換
器５４で直列データ列に変換され、出力端５５か
ら送出される。 つぎに、10−８変換器５３のメモリでのデータ
の記入例について、第４表を用いて説明する。[Table] However, (1) Z=, ₀ ×, ₁ ×, ₂ ×− ₁ , ₉ (2) Shaded areas are not specified. (3) In the table, for example, Qn = 01 means Qn, ₁ = 0 ,Qn,
Indicates 0=1. i=Z+′− ₁ , ₁ ×Qn′− ₁ , ₀ ×, ₁₁ ×Qn, ₀ +Q′n− ₁ , ₁ ×′− ₁ , ₀ ×Qn, ₁ ×, ₀ −(4
) Q′n, ₁ =′− ₁ , ₁ ×′− ₁ , ₀ ×Qn, ₁ ×,
₀ +Q′n− ₁ , ₁ ×′− ₁ , ₀ ×, ₁ ×, ₀
−(5) Q′n, ₀ =′− ₁ , ₁ ×′− ₁ , ₀ ×,, ₁ ×Qn
, ₀ + Q′− ₁ , ₁ ×Q′n− ₁ , ₀ ×, ₁ ×, ₀ −(
6) In this way, the configuration of the inversion controller becomes very simple because the number of CDS values of the code word in the present invention is small, 3 types, and also because the front and back patterns of the ZDC code are used. This is because group No. 6 in Table 1 can be detected using the logic of the first three bits. Next, an example of the configuration of a decoder for the new 8-10 conversion code will be described with reference to FIG. In FIG. 6, 50 is a transmission line, 51 is a signal detector, 52 is a serial-to-parallel converter, 53 is a 10-8 converter, and 54 is a parallel-to-serial converter. The modulation code sent out from the modulation output terminal 26 in FIG. 5 is transmitted through the transmission path 50 as shown in FIG.
and is received by the signal detector 51. The signal detector 51 reproduces the received signal as a binary signal and sends it to the serial-parallel converter 52. The serial-to-parallel converter 52 converts the reproduced signal back into a 10-bit code word Bn and sends it to the 10-8 converter 53. The 10-8 converter 53 is composed of a memory, and the code word
Decode the 8-bit data word An corresponding to Bn. The decoded data word An is converted into a serial data string by a parallel-to-serial converter 54 and sent out from an output terminal 55. Next, an example of data entry in the memory of the 10-8 converter 53 will be explained using Table 4.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 二進入力データ列をＭビツト（Ｍは整数）毎
に区切つて、このＭビツトのデータ語をＮビツト
（Ｎは整数：Ｎ＞Ｍ）の符号語に変換して出力を
得る符号化方式において、前記Ｍビツトのデータ
語に対応させるアルゴリズムとして、以下のＡ，
Ｂ，Ｃの符号語グループを使用し、Ａグループで
は表パターンと、この表パターンの１，０論理を
反転させた裏パターンとの各々にデータ語を一意
的に対応させ、ＢグループとＣグループは表パタ
ーンと裏パターンの一対で１データ語を構成し、
Ｂグループでは、反転間隔が小さくなるように、
Ｃグループでは符号語の蓄積電荷量（CDS）の
積算値が小さくなるように表裏パターンの選択を
行うことを特徴とする二進データ符号化方式。但
し、Ａ符号語グループ；符号語の前端あるいは後
端の反転間隔長、及び前後端を除く符号語内の反
転間隔長が各々所定値以下に制限され、かつ符号
語内のCDS値はゼロのパターングループ。 Ｂ符号語グループ；符号語の前端あるいは後端
の反転間隔長がＡ符号語グループより長く、かつ
符号語内の反転間隔長が各々所定値以下に制限さ
れ、かつ符号語内のCDS値はゼロのパターング
ループ。 Ｃ符号語グループ；符号語の前端あるいは後端
の反転間隔長、及び前後端を除く符号語内の反転
間隔長が各々所定値以下に制限され、かつ符号語
内のCDS値は非ゼロのパターングループ。 ２ Ｍ＝８、Ｎ＝10とし、変調出力の反転間隔長
の最大値は、出力ピツト長（τと称す）に対し
て、4τ以内であること、又前記出力のCDS及び
任意のビツトでの蓄積電荷量の蓄積値（以下
DSVと称す）の値は、出力ビツトの“１”及び
“０”を＋１、−１とした場合、｜CDS｜≦２｜
DSV｜≦５であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の二進データ符号化方式。 ３ 二進入力データが、同期信号、フラグ信号な
どの信号の場合、変換される符号パターンは、
CDS値が零でありかつ、通常の二進入力データ
を変換した符号系列では発生しないパターンとす
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
第２項のいずれかに記載の二進パターン符号化方
式。 ４ 変調出力において、最大反転間隔を有する、
パターン位置は、同期信号などの特定の符号パタ
ーン位置を除き、符号語の変換ビツト位置に対
し、一意的に決定されることを特徴とする特許請
求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の
二進データ符号化方式。 ５ Ｍ＝８、Ｎ＝10のとき、二進入力データが、
８ビツトで構成される同期信号などの特定の信号
のとき、変換される符号パターンをCDSが零で
ある、「1000011110」ないし、「0111100001」とす
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
第４項のいずれかに記載の二進データ符号化方
式。[Claims] 1. A binary input data string is divided into M bits (M is an integer), and this M-bit data word is converted into an N-bit code word (N is an integer: N>M). In the encoding method for obtaining the output, the following algorithm is used to correspond to the M-bit data word.
Using the B and C code word groups, in the A group, data words are uniquely associated with each of the front pattern and the back pattern, which is the reverse of the 1, 0 logic of this front pattern, and the B and C groups are constitutes one data word with a pair of front pattern and back pattern,
In group B, so that the reversal interval becomes smaller,
In group C, a binary data encoding method is characterized in that front and back patterns are selected so that the integrated value of the accumulated charge amount (CDS) of a code word is small. However, A code word group; the inversion interval length at the front or rear end of the code word, and the inversion interval length within the code word excluding the front and rear ends, are each limited to a predetermined value or less, and the CDS value within the code word is zero. pattern group. B codeword group: The inversion interval length at the front or rear end of the codeword is longer than the A codeword group, and the inversion interval length within the codeword is limited to a predetermined value or less, and the CDS value within the codeword is zero. pattern group. C codeword group: A pattern in which the inversion interval length at the front or rear end of a codeword and the inversion interval length within a codeword excluding the front and rear ends are each limited to a predetermined value or less, and the CDS value within the codeword is non-zero. group. 2 M = 8, N = 10, and the maximum value of the inversion interval length of the modulated output is within 4τ with respect to the output pit length (referred to as τ), and the CDS of the output and any bit Accumulated value of accumulated charge (hereinafter
When output bits “1” and “0” are +1 and -1, the value of |CDS|≦2|
The binary data encoding method according to claim 1, characterized in that DSV|≦5. 3. If the binary input data is a signal such as a synchronization signal or a flag signal, the code pattern to be converted is
The binary pattern according to claim 1 or 2, characterized in that the CDS value is zero and the pattern does not occur in a code sequence obtained by converting normal binary input data. Encoding method. 4 having the maximum inversion interval in the modulated output;
Any one of claims 1 to 3, characterized in that the pattern position is uniquely determined with respect to the conversion bit position of the code word, excluding a specific code pattern position such as a synchronization signal. The binary data encoding method described in . 5 When M=8 and N=10, the binary input data is
Claim 1, characterized in that in the case of a specific signal such as a synchronization signal composed of 8 bits, the code pattern to be converted is "1000011110" or "0111100001" with a CDS of zero. 4. The binary data encoding method according to any one of items 4 to 4.