JPH10322217A - データ格納機器のｒｌｌコードの生成方法及びそれに適した装置 - Google Patents

データ格納機器のｒｌｌコードの生成方法及びそれに適した装置

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JPH10322217A
JPH10322217A JP9301142A JP30114297A JPH10322217A JP H10322217 A JPH10322217 A JP H10322217A JP 9301142 A JP9301142 A JP 9301142A JP 30114297 A JP30114297 A JP 30114297A JP H10322217 A JPH10322217 A JP H10322217A
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rll
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JP9301142A
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Shinshuku Kin
眞淑 金
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Samsung Electronics Co Ltd
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Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ格納機器のＲＬＬコード生成方法及び
それに適した装置を提供する。 【解決手段】 所定ビット数の符号語を生成するＲＬＬ
コード生成方法において、１６ビットデータシーケンス
を入力する過程と、１７ビットコードワードシーケンス
を生成する過程とを含み、１７ビットコードワードシー
ケンスは第１所定数の連続するゼロを最大ラン長さで有
し、１７ビットコードワードシーケンスはそれぞれ第２
所定数の連続するゼロを最大ラン長さで有する二つのサ
ブシーケンスから構成されることにより、既存のレート
８/ ９（０, ４/ ４) 符号化方法よりさらに高い記録密
度と共に高レートの信号伝送等が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディジタルデータ磁
気記録に用いられるＲＬＬ符号化方法に係り、特に既存
のレート８/ ９（０, ４/ ４) 符号化方法より高い記録
密度を提供するＲＬＬコード生成方法及びそれに適した
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、膨大な情報をより効率よく用いよ
うとする研究かつ開発が行われつつあり、格納機器分野
において最大の研究目的となっている。格納機器分野に
おけるかかる努力の目的は、与えられたサイズの格納機
器に記録するデータ量（記録密度) を増大させながら高
速で信頼できる情報を伝達することである。このような
目的を達成するために提案されたものとしては、格納デ
ィスクの物理的特性を改善したものや機器の精度を向上
させたもの等の物性的な側面を考えた方法が挙げられ
る。かつ、高効率の符号化を通して格納機器の記録密度
を向上させたものや信号処理技術を用いてデータの検出
誤差を縮めたもの等の信号処理側面を考えた方法があ
る。
【０００３】一般に、格納機器に記録されるデータはＲ
ＬＬ(Run Length Limited)コードでエンコーディングさ
れる。ＲＬＬコードはサンプリングクロックのタイミン
グ調節と適宜な信号検出のために記録される特定ビット
パターンが連続的につながるのを制限する、すなわち
‘１' と‘１' の間の連続する‘０' の数を最小ｄ個、
最大ｋ個に制限するコードである。
【０００４】ＲＬＬコードを用いた符号化方法のうち最
近用いられているものとしては、レート１/ ２（２,
７) 変調符号、レート２/ ３（１, ７) 変調符号、レー
ト８/９（０, ３) 変調符号、レート８/ ９（０, ４/
４) 変調符号等が挙げられる。レート１/ ２（２, ７)
変調符号及びレート２/ ３（１, ７) 変調符号はそれぞ
れ‘１' と‘２' の‘ｄ' 値を有するので信号間の干渉
が縮められる反面、低コードレートに起因して冗長度が
大きく、レート８/ ９（０, ３) 変調符号及びレート８
/ ９（０, ４/ ４) 変調符号に比べて‘ｋ' の値が比較
的大きいため、ＰＬＬ(Phase Locked Loop) が動作する
に役立つタイミング情報があまり含まれていない。
【０００５】レート８/ ９（０, ３) 符号化方法及びレ
ート８/ ９（０, ４/ ４) 符号化方法は小さい冗長度を
有するので高記録密度を提供し、‘ｋ' の値が小さくて
多量のタイミング情報が含まれている。その反面、
‘ｄ' の値が‘０' なので相互間の干渉が増える。ＰＲ
ＭＬ(Partial Response Maximum Likelihood) 方式は、
入力信号をプリコーディングして現在のデータと以前の
データとの間に制御されたＩＳＩ(Inter-Symbol Interf
erence) を有するようにした後、目標応答ｄk ＝ａk ＋
ａk-1(又はｄk ＝ａk −ａk-2)に変形し、ビタビデコー
ダにてデータを検出する。ＰＲＭＬ方法はｎ＝１のチャ
ンネルで非常に優れた検出性能を表す。
【０００６】ＰＲＭＬチャンネルにおいて‘０' より大
きいｄ条件値を有するＲＬＬ符号化方法は必要ではな
い。何故ならば、ＩＳＩに対する補償がＭＬ検出器で相
続されるため、ｄ条件値を有するコーディングにより干
渉を減らす必要がない。従って、このような信号間の干
渉を用いるＰＲＭＬ方式にレート８/ ９（０,３) 符号
化方法及びレート８/ ９（０, ４/ ４) 符号化方法を導
入して高記録密度とタイミング情報を保持しながら性能
を向上させる。
【０００７】かつ、レート８/ ９（０, ３) 符号化方法
及びレート８/ ９（０, ４/ ４) 符号化方法はコードレ
ートが高いため、レート１/ ２（２, ７) 符号化方法又
はレート２/ ３（１, ７) の符号化方法に比べて与えら
れた部分応答クラス(PartialResponse Class)に対して
イコライザに良い影響を及ぼす。もし、入力信号のデー
タシーケンスが偶数ビットサブシーケンスと奇数ビット
サブシーケンスとに分けられると、ＭＬの検出はそれぞ
れのサブシーケンスに独立的に適用される。各シーケン
スで連続する実質的にゼロであるサンプルの数に対する
拘束長は適切に検出器の遅延とハードウエアのサイズを
制限する。各サブシーケンスに要求される‘１' と
‘１' の間の連続する‘０' の最大値をｋ１と呼ぶ。各
サブシーケンスに要求される条件ｋ１はＭＬ検出器に必
要なパスメモリのサイズを縮める。このような特性を充
足させるＲＬＬ（０, ｋ/ ｋ1)変調符号がレート８/ ９
（０, ４/ ４) 変調符号である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の問題を
解決するために案出されたものであり、既存のレート８
/ ９（０, ４/ ４) 符号化方法より非常に高い記録密度
を提供するデータ格納機器のＲＬＬコード生成方法及び
その装置を提供するにその目的がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明のデータ格納機器のＲＬＬコード生成方法は、
所定ビット数の符号語を生成するＲＬＬコード生成方法
において、１６ビットデータシーケンスを入力する過程
と、１７ビットコードワードシーケンスを生成する過程
とを含み、ここで、前記１７ビットコードワードシーケ
ンスは第１所定数の連続するゼロを最大ラン長さで有
し、前記１７ビットコードワードシーケンスはそれぞれ
第２所定数の連続するゼロを最大ラン長さで有する二つ
のサブシーケンスから構成されることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付した
図面に基づき更に詳細に説明する。図１は本発明による
ＲＬＬ符号生成方法を適用したディジタル格納機器の構
成を示したブロック図である。図１に示した装置におい
て、使用者データは圧縮符号化器1 及びエラー訂正符号
化器2 を経てノイズやその外の色んな信号歪曲を起こす
要因に対する免疫性を有するようになり、その後に格納
機器のチャンネル特性に適したＲＬＬ変調符号化器3 に
より符号化され信号発生器4 及び記録イコライザ5 を通
して記録される。再生時には、再生イコライザ6 及び検
出器7 を通してエラー確率を最小化するように信号が検
出され、前述したＲＬＬ変調符号化器3 、エラー訂正符
号化器2 及び圧縮符号化器1 に相応するＲＬＬ変調復号
化器8、エラー訂正復号化器9 及び圧縮復号化器10を経
て使用者データが復元される。
【００１１】図２は図１において、１６/ １７ＲＬＬ
（０, ５/ ５) 変調コードを用いる符号化/ 復号化シス
テムを詳細に説明したブロック図である。図２に示した
装置において、入力データがＲＬＬ１６/ １７（０, ５
/ ５) 符号化器30を通して符号化され、プリコーダ40及
びイコライザ50を通して格納機器に記録され、信号検出
を容易にするためのイコライザ60により処理された後、
偶数ビット及び奇数ビットサブシーケンスがそれぞれＭ
Ｌ検出器70及びＭＬ検出器72、ＲＬＬ１６/ １７（０,
５/ ５) 符号化器30に相応するＲＬＬ１６/ １７（０,
５/ ５) 復号化器80により再生される。
【００１２】このようなシステムは与えられたバンド幅
でフル応答(full response) 信号より更に高いレートで
伝送することができ、タイミング復旧を行うＰＬＬ(pha
se locked loop) に多量のタイミング情報を提供し、簡
単な構造のビタビ検出器70,72 にて確実に検出すること
ができる。本発明による変調コードは三つのｄ, ｋ, ｋ
１パラメータにより表現される。ｄ, ｋパラメータはそ
れぞれ出力されるシーケンスに含まれるゼロの最小ラン
長さと最大ラン長さのことを示し、パラメータｋ１はす
べて偶数ビット又は奇数ビットサブシーケンスに含まれ
るゼロの最大ラン長さのことを示す。本発明のコードに
おいて、ｄ拘束長(constraint)は‘０' である。小さい
値のｋはタイミングと利得制御の正確性のために要求さ
れ、小さい値のｋ１はＭＬ検出器に必要なパスメモリの
サイズを縮める。
【００１３】本発明によるｋ, ｋ１パラメータの値はレ
ート１６/ １７、（０, ｋ/ ｋ１)ブロックに対してそ
れぞれ５である。本発明はこのようなパラメータを有す
るレート１６/ １７ブロックコードの符号化/ 復号化に
対するルックアップテーブルを提供する。図３は本発明
による１６/ １７（０, ５/ ５) 符号語の生成方法を示
した流れ図である。その動作原理を説明すると次の通り
である。パラメータｋ, ｋ１が（０, ５/ ５) 拘束長を
有するレート１６/ １７ＲＬＬコードは１６ビットデー
タから１７ビットコードワードへ一対一で対応できるコ
ードワード７２７５０個を提供する。従って、１６ビッ
トのすべてのデータの組合を１７ビットのコードワード
でエンコーディングすることができ、かつデコーディン
グすることができる。
【００１４】本発明では２バイトの分割(partition) の
ために１７ビットコードワードが１６ビットデータと類
似な構造を有する。２バイトの分割は１６ビットデータ
と１７ビットコードワードとの対応を簡単にするための
ものである。Ｙがレート１６/ １７（０, ｋ/ ｋ１) の
１７ビットコードワードのことを表すと仮定すると、Ｙ
は下記の式１のように示される。
【００１５】
【数１】 図３のステップ１００において、パラメータｋ= ５の拘
束長を充足させるコードワードのシーケンスは、２17個
の１７ビットコードワードシーケンスのうちで、一端に
連続するゼロの数が３以上でもう一端に連続するゼロの
数が２以上であるものと５以上のラン長さを有するもの
を取り除くことにより得られる。
【００１６】このような拘束長は下記の式２のブール関
係式により示される。
【００１７】
【数２】 これと類似に、ｋ１拘束長を充足させるコードワードシ
ーケンスは、ｋの拘束を充足させる１７ビットコードワ
ードシーケンスのうち、奇数ビットサブシーケンスと偶
数ビットサブシーケンスに対して一端に連続するゼロの
数が３以上でもう一端に連続するゼロの数が２以上であ
るか５以上のランレングスを有するコードワードシーケ
ンスを取り除くことにより得られる。
【００１８】このような拘束長は下記の式３及び４のブ
ール関係式により示される。
【００１９】
【数３】
【００２０】
【数４】 ７２７５０個のコードワードシーケンスは前記数学式
２、３、４を充足させる。従って、７２１４（７２７５
０−６５５３６) 個の残りのコードワードシーケンスは
所望しないコードワードを取り除くための手段かその他
の特別な目的のために用いることができる。
【００２１】ステップ２００では、１７ビットコードワ
ードと１６ビットデータとの間に規則性を与えるために
分割という方法を用いる。まず、１６ビットデータのシ
ーケンスとステップ１００で選定された１７ビットコー
ドワードシーケンスのうち同一なビットパターンを有す
るものがマッピングされる。
【００２２】すなわち、式２、３、４を充足させる１７
ビットコードワードのシーケンスのうちコードワードの
中間ビットが‘１' の値を有するシーケンスは前方の８
ビットと後方の８ビットからなるビットパターンと同一
なビットパターンを有する１６ビットデータのシーケン
スとマッピングされる。このような分割によりマッピン
グされる１６ビットデータシーケンスと１７ビットコー
ドワードの対は３７８４９個である。
【００２３】ところが、コーディングされたシーケンス
がすべて‘１' を有することを防止するために、すべて
‘１' の値を有する１７ビットコードワードシーケンス
の中間ビットを‘０' に変える。ステップ３００では、
ステップ２００で取り除かれた残りの１６ビットデータ
のシーケンスがマッピングされる。すなわち、（７２７
５０−３７８４９) 個の１７ビットコードワードシーケ
ンスを（２16−３７８４９) 個の１６ビットデータシー
ケンスとマッピングさせる過程である。
【００２４】２７６８７個の１７ビットコードワードは
グルーピングされ、より少ないゼロを有するコードワー
ドが適切に選択される。ここで、ＰＬＬとＭＬ検出に対
して悪影響を及ぼすコードワードはタイミング情報を保
ちＭＬ検出器に対する悪影響を減少させるために取り除
かれ得る。かつ、符号化器/ 復号化器の性能を減少させ
ることができる。
【００２５】図4 は入力16ビットシーケンス0000−FFFF
に対した17ビットコードワードをhexadecimal formで示
したものである。
【００２６】
【発明の効果】以上、述べたように本発明によると、
（１−Ｄ)(１＋ｄｎ) ｎ＝１, ２,,,,,で示されＭＬ検
出器を用いるＰＲチャンネルに適した変調コードが提供
され、このような変調コードはたくさんのノンゼロサン
プルを提供してチャンネルのタイミングと利得制御回路
の性能を向上させる。
【００２７】かつ、ビタビデコーダのパスを強制的に合
併することにより、パスメモリを減少させると共にＭＬ
検出器の複雑度を制限する。なお、格納ディスクにさら
に多くのデータを記録するために、更に小さい冗長を提
供し、信号の自己時刻(self-clocking) を保持しながら
信号の検出を容易にさせる。かつ、ＭＬ検出器に必要な
パスメモリのサイズを縮めて検出遅延とハードウエアの
複雑度を減少させることができる。
【００２８】更に、本発明はレート１６/ １７（０, ５
/ ５) ブロックコードの符号化及び復号化に対する最適
化された入力と出力のルックアップテーブル及び簡略化
させた入力と出力の関係式を提供する。特に、本発明は
ディスクメモリ装置のディジタルデータ磁気記録におい
て、既存のレート８/ ９（０, ４/ ４) 符号化方法より
さらに高い記録密度と共に高レートの信号伝送等を提供
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＲＬＬ符号生成方法を適用したデ
ィジタル格納及び再生機器の構成を示したブロック図で
ある。
【図２】図１に示された装置において、本発明によるＲ
ＬＬ符号生成方法に関わる部分を更に詳細に説明するた
めのブロック図である。
【図３】本発明によるＲＬＬ符号生成方法を示した流れ
図である。
【図４】入力16ビットシーケンス0000−FFFFに対した17
ビットコードワードのうち一部をhexadecimal formで示
したものである。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定ビット数の符号語を生成するＲＬＬ
    コード生成方法において、 １６ビットデータシーケンスを入力する過程と、 １７ビットコードワードシーケンスを生成する過程とを
    含み、 ここで、前記１７ビットコードワードシーケンスは第１
    所定数の連続するゼロを最大ラン長さで有し、前記１７
    ビットコードワードシーケンスはそれぞれ第２所定数の
    連続するゼロを最大ラン長さで有する二つのサブシーケ
    ンスから構成されることを特徴とするＲＬＬコードの生
    成方法。
  2. 【請求項２】 前記第１所定数と前記第２所定数は同じ
    であることを特徴とする請求項１に記載のＲＬＬコード
    の生成方法。
  3. 【請求項３】 前記第１所定数と前記第２所定数はすべ
    て５であることを特徴とする請求項１に記載のＲＬＬコ
    ードの生成方法。
  4. 【請求項４】 所定ビット数の符号語を生成するＲＬＬ
    コード生成装置において、 １６ビットデータシーケンスを入力する入力手段と、 １７ビットコードワードシーケンスを発生する発生手段
    とを含み、 ここで、前記第１７ビットコードワードシーケンスは第
    １所定数の連続するゼロを最大ラン長さで有し、前記１
    ７ビットコードワードシーケンスはそれぞれ第２所定数
    の連続するゼロを最大ラン長さで有する二つのサブシー
    ケンスから構成されることを特徴とするＲＬＬコードの
    生成装置。
  5. 【請求項５】 所定ビット数の符号語を生成するＲＬＬ
    コードの生成装置において、 １６ビットデータシーケンスを入力する入力手段と、 １７ビットコードワードシーケンスを生成する生成手段
    とを含み、 ここで、前記生成手段は、 （ａ) 前記コードワードシーケンスのうちで連続するゼ
    ロの数が第１所定数以下である条件を充足するコードワ
    ードシーケンスを選択する過程と、 （ｂ) 前記（ａ) 段階で選択されたコードワードシーケ
    ンスから奇数番号ビットシーケンス又は偶数番号ビット
    シーケンスが連続するゼロの数が第２所定数以下である
    条件を充足するコードワードシーケンスを選択する過程
    と、 （ｃ) 前記（ｂ) 段階で選択されたコードワードの中間
    ビットを‘１' と比較し、中間ビットが‘１' であれば
    下記の（ｄ) 過程を行い、中間ビットが‘１'でないと
    下記の（ｅ) 過程及び（ｆ) 過程を行う過程と、 （ｄ) コードワードシーケンスをデータシーケンスにマ
    ッピングする過程と、 （ｅ) 類似なコードワードシーケンスをグルーピング
    し、適切なコードワードシーケンスを選択する過程と、 （ｆ) 前記（ｅ) 過程で選択されたコードワードシーケ
    ンスをマッピングする過程とを含む方法により得られた
    ルックアップテーブルを用いることを特徴とするＲＬＬ
    コードの生成装置。
JP9301142A 1996-10-31 1997-10-31 データ格納機器のｒｌｌコードの生成方法及びそれに適した装置 Pending JPH10322217A (ja)

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