JPS5970061A - 2進デ−タの符号化方法 - Google Patents

2進デ−タの符号化方法

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JPS5970061A
JPS5970061A JP18047882A JP18047882A JPS5970061A JP S5970061 A JPS5970061 A JP S5970061A JP 18047882 A JP18047882 A JP 18047882A JP 18047882 A JP18047882 A JP 18047882A JP S5970061 A JPS5970061 A JP S5970061A
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JP
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parallel
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JP18047882A
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English (en)
Inventor
Misao Kato
三三男 加藤
「しめ」木 泰治
Taiji Shimeki
Koji Matsushima
松島 宏司
Hiroaki Takeuchi
武内 宏壮
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/38Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/4906Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes
    • H04L25/4915Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes using pattern inversion or substitution

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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
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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】 産業上の利用分野 この発明は、2進データを符号化(復号化)する方法で
あって、2進データを磁気テープや磁気ディスクのよう
な記録媒体に記録(記録媒体から再生)する装置などに
利用できる。
従来例の構成とその問題点 従来から2進データを符号化して磁気テープあるいは磁
気ディスクのような記録媒体に記録する際に、第1表に
示すようなさまさまな符号化方式が提案されている。こ
れらの符号化方式は、記録媒体上の記録密度を向上させ
ること全目的としている。
一般に磁気記録媒体に記録する場合、符号化方式の性能
比較は、主に最小磁化反転間隔Tmi□と最大磁化反転
間隔”tIBxおよび磁化反転間隔の識別に必要な検出
窓幅Twに基づいて行われる。磁気記録再生波形は、磁
化反転に対応し/こ再生波形の重ね合せとして表現され
るが、高密度の記録再生を可能にするために、最小の磁
化反転間隔を狭くすると、磁化反転を磁気ヘッドなどの
再生素子で読み取った再生信号の相互干渉が人きくなり
、このために再生信号のピーク値あるいは振幅の変動が
大きくなシ検出エラーが増大する。したがって、同−記
録密度で比較した場合、最小磁化反転間隔”mi。
が大きい方が再生波形の相互干渉が少なくなる。
このことは、同一の波形の品質を有する装置において、
最小磁化反転間隔”minのより大きな符号化方式を採
用することで、記録密度を向上させることが可能となる
ことを意味している。すなわち、最小磁化反転間隔Tr
rmの大きい符号化方式の方が高密度化にとって適して
いると言える。
(以 下 余 白) 第1表 T:データのビット間隔 また、磁化反転間隔を識別するに必要な検出窓幅Twが
大きいと再生信号の相互干渉によるピーク位置のずれ(
ピークシフト)全許容する範囲が広くなシ、機器ノイズ
や媒体ノイズ等に起因する誤シの発生頻度は減少する。
さらに、クロックは再生されたデータから抽出している
が、再生されたクロック信号の周期が最大磁化反転間隔
Tmaxに比べて大きいと、このクロックを正確に抽出
することが難かしくなる傾向にある。
高密度にデータを記録し再生する装置等に適用される符
号化方式として望まれる性能としては最小磁化反転間隔
Tmi。が大きく、検出窓幅Twが大きく、最大磁化反
転間隔Tあ工が小さいことがあげられる。そこで、高密
度化に適した符号の選択の指標としてTwXTminの
値を考えてみる。第1表の各符号化方式のTwXTmi
nを参照すると、NRZ@NRZIが1でいちばん大き
く、続いて3PM 、 274M 。
4/8 NRZI 、 HDM−1、HDM−2カ0.
75 テあルコとがわかる。しかし、前者のNRZ−N
RZIは”maxが最悪oo(無限大)となり、クロッ
ク再生が難かしいという欠点を有していて、従来は後者
の3PM、2/4M。
4/8NRZI 、 HDM−1、HDM−2t−磁気
テープ、磁気ディスク装置の符号化方式として採用して
いる例が多かった。しかし、近年の情報量の増大はさら
に高密度化の可能な符号化方式全要望している。
この要望金満たす符号化方式をさぐる上で方向をあたえ
る指標として前出のTwxTI]1inを考えると、検
出窓幅TW、最小磁化反転間隔Tm1n kバランスよ
く大きくする符号化方式の提案が望まれる。第1戒中の
HDM−3はそういう意味でTm1n = 2 とした
ユニークな符号化方式として注目される。しがし、Tw
= 0.33 Tであり、結局TwXT、n=0.67
となシ、前出の3PMのような0.75の符号化方式に
対して劣っていると言わざるを得ない。
ここで、HDM−3の符号化アルゴリズムを第2表を使
って説明する。HDM−3は第2表の(イ)基本変換衣
に示すように、4ピントの2進データを12ビツトの符
号語に変換する方式でβる。この際、変換された符号語
列の′l″のビットとっぎのN1“のビットとの間のI
oIのビットの連続する個数の最小が5であって、さら
に12ビツトの符号語の接続点において、この条件を満
足しない場合、(ロ)接続点での変換一般則、←→AI
Oとの接続の特殊変換(10−α)を使用して変換する
のである。これらのアルゴリズムにより、符号語列のビ
のピットとつき゛の11”のピットとの間のIO#のピ
ントの連続する最大個数は24と制限され、第1表に示
した性能を有している。
(以 下 余 白) 第2表 (イ)基本変換表 (ロ)接続点での変換一般則 ()A1.0との接続の特殊変換(10−α)発明の目
的 この発明は高密度にデータの記録再生が可能な2進デー
タの符号化方法を提供することを目的とする。
発明の構成 この発明の2進データの符号化方法は、2進データを2
ビツトのデータ毎に5ビツトの符号語に変換する際に、
前記2ビツトのデータの前後のデータおよび前記5ビツ
トの符号語の前の符号語を参照することにより、変換さ
れた5ビツトの符号語列の11″のビットとつぎにくる
’1”のビットの間の0″のピントの連続する個数の最
小を4とし最大を所定値、例えば22以下とすることを
特徴とし、HDM−3のもつTm1n=2  という性
能と同一で、検出窓幅Tw’i0.33Tから0.4T
に向上させてTWxTmin;0.8とし、従来の3P
M 、 2/4M 、 4/8NRZI、 HDM−1
,HDt−2よυ高密度にデータの記録再生を可能とす
るものである。
実施例の説明 第3表にこの発明による符号化アルゴリズムの−例を示
す。この発明の2進データの符号化方法は、2ビツトの
2進データを5ビツトの符号語に変換する基本的なアル
ゴリズムを有する。2ビツトの2進データ(以後、元デ
ータと呼ぶ)を5ビツトの符号語(以後、変換コードと
呼ぶ)に変換する際、変換コード列の#1″のビットと
つぎの“1′のビットの間のIO2のビットの連続する
3個数の最小値が4で最大値が22以下となるように変
換すべき元データの前後のデータおよび前に変換された
変換コードを参照して元データに対応する変換コードを
決定している。
第3表中のrYJは、前の変換コードの下位4ピツ) 
7)’  0000 ’ ノ時tri ’1’ トL、
、’0000’ ?ない時は#θ′とする。また、α0
.α3.・・・は、変換される元データ列において、1
,2.・・・・・個後の元データを示す。同様に、α−
0,α−2,・・・・・は、変換される元データ列にお
いて、1,2.・・・・・・個前の元データを示す。た
とえば、元データ列が11poo(oio1ioo’で
あり、変換すべき元データが110′であるとき、α−
0,α−2,α□、α2はα−2=100Nを意味する
。また同様に、β□、β2.・・・は、変換された変換
コード列において、1.2・・・個後の変換コードを示
す。β−0,β−2・・・も変換された変換コード列に
おいて、1,2 ・・・曲の変換コードを示す。
(以 下 余 白ン 第    3    表 第4表に復号化のアルゴリズムの一例を示す。
これにより、変換コードは元データに一義的に復号化さ
れる。
この発明の実施例によると、Tw=0.4 T (Tは
元データのビット周期)、Tmn=2T、Tゆ=9.2
Tとなる。
(以 下 余 白) 第   4   表 第1図に第3表に示したこの発明による符号化アルゴリ
ズムの一例に従った符号化回路の実施例を示す。■はデ
ータ入力端子で元データが逐次入力される。2はクロッ
ク入力端子で元データに同期したクロックが入力される
。3は12ビツトシリアル・パラレルシフトレジスタで
元テータヲ逐次シフトする。4はこの発明による符号化
アルゴリズムの一例に基づいた変換コードを発生させる
符号器である。5はコード同期入力端子で、変換コード
の同期信号が入力される。6はクロック入力端子で変換
コードに同期したクロックが入力さレル。7は5ビツト
パラレル・シリアルシフトレジスタで、5ビツトのパラ
レル入力の変換コードをクロックに同期してシリアル出
力する。8は10ビツトシリアル嗜パラレルシフトレジ
スタで変換コードを逐次シフトする。9は条件判定回路
で第3表の符号化アルゴリズムの条件に従った判定を行
い条件信号全出力する。10は変換コードの出力端子で
5ビツトの変換コードが逐次出力される。
つぎに、第2図の波形を用いて第1図の符号化回路の動
作を説明する。第1図に示したデータ入力端子1には第
2図の50に示した2進データが入力され、クロック入
力端子2には51に示す50の2進データに同期したク
ロックが入力される。
そして、12ビツトシリアル・パラレルレジスタ3のデ
ータ入力端子りに50の波形の2進データが、クロック
入力端子CKVC/d、51の波形のクロックがそれぞ
れ入力される。12ピツトシリアル侮パラレルレジスタ
3のパラレル出力端子Qよ〜Q工。
には、50に示した2進データが51のクロックに同期
して逐次出力されることになる。符号器4では、12ビ
ツトシリアル・パラレルレジスタ3の出力端子Q工〜Q
よ、から出力される2進データを12ビツトの入力端子
(符号器4中の1〜12)で受け、第3表に示した符号
化アルゴリズムにもとづいて5ビツト変換コードを発生
させ、5ビツトの出力端子(符号器4中のA−E)に出
力する。
ここで、変換コードの発生に際し、条件判定回路9(動
作は後述する)の出力端子Q□+ 02からの信号を利
用する。−例を示すならば、出力端子Qよ。
Q2からの出力信号を入力した場合、第3表に示すよう
に元データ’11′は変換コード’01000’ K変
換されるのである。符号器4は変換コードを発生させる
ため、たとえばリードオンリメモリ(ROM)のような
記憶素子で形成することが可能である。
つぎに、符号器4から出力される5ピントの変換:I−
)’U、5ビツトハラレル・シリアルレジスタ7に入力
される。この5ビツトパラレル・シリアルレジスタ7の
パラレル・シリアル入力端子P/Sおよびクロック入力
端子CKには、それぞれコード同期入力端子5よシ入力
された第2図に示した53の5ビツトのコード同期信号
、52のクロックが入力される。5ビツトパラレル・シ
リアルシフトレジスタ7の出力端子Q5には、以上の動
作により、54の変換コード列が出力され、同時に10
、ビットシリアル・パラレルレジスタ8のデータ入力端
子り、変換コード出力端子10へと送られる。
また、10ビツトシリアル中パラレルレジスタ8のクロ
ック入力端子CKKは、クロック入力端子6からの52
のクロックが入力され、前に変換された10ビツトの変
換コードをたくわえている。
条件判定回路9では、10ビツトシリアル・・くラレル
レジスタ8にたくわえられた10ビツトの変換コードを
参照して条件信号Q□、Q2e出力する0なお、55の
波形は記録媒体上の記録波形を示している。
ここで、条件判定回路9について説明する。第3表の符
号化アルゴリズムに従えば、前に変換されたコード列を
参照する必要がある。たとえば、変換すべき元データが
111′の場合、#11′の前の元データ列α−3,α
−0が’1110“で、かつ後の元データ列α□、α2
が’1110“でない時、前に変換された変換コード列
β−2,β−0が’0100001000’または’o
ooooooooo’または’ooooooiooo’
のいずれかに一致するかあるいは一致しないかを判定す
る必要がある。条件判定回路9は、第3表にもとづいて
条件信号ヲQ□。
Q2から出力する。この−信号を受けて前述のように符
号器4では元データに対応する変換コードが発生する。
つき゛に第3図に第4表の復号化アルゴリズムに従った
復号化回路の実施例金示す。11は再生コードの入力端
子で、/ことえは磁気テープのような記録媒体に記録さ
れた変換コード列が、再生素子を介して再生され、再生
コード列となって入力される。12は再生クロック入力
端子で、再生コード列より抽出された再生クロックが入
力される。
13ば30ピツトシリアル・パラレルシフトレジスタで
入力された再生コードが逐次シフトされ、パラレル出力
される。14は復号器で、第4表の復号アルゴリズムに
基づいて再生コードを元の2ビツトのデータ(ここでは
再生データと呼ぶ)に逆変換する。15は2ピントパラ
レル・シリアルシフトレジスタで、パラレル入力の2ビ
ツトの再生データをシリアル出力する。16はパラレル
・シリアル信号入力端子で2ビツトの再生データの同期
信号が入力される。17はクロック入力端子で再生デー
タに同期したクロックが入力される。
18はデータ出力端子で2進ナータが出力される。
つぎに第4図に示した波形図を用いて第3図に示した復
号化回路の動作ft説明する。再生された第4図の波形
57に示す変換コード列は、再生コード入力端子11に
入力され、同時に、再生コード列より抽出された58の
再生クロックが再生クロック入力端子12に入力される
。これらの再生コード、再生クロックは、30ピツトシ
リアル・パラレルシフトレジスタ13のデータ入力端子
り。
クロック入力端子CKにそれぞれ入力される。30ピツ
トシリアル・パラレルシフトレジスタ13では、再生コ
ード列を再生クロックに同期してシフトし、出力端子Q
よからQ30に逐次出力する。復号器14では、第4表
の復号化アルゴリズムに基づいて、入力端子1から30
に入力された30ビツトの再生コード列より2ビツトの
再生データが発生し、出力端子A、Bに出力し、そして
再生データは2ビツトパラレル・シリアルシフトレジス
タ15に入力される。2ビツトパラレルのシリアルシフ
トレジスタ15のパラレル・シリアル信号入力端子P/
S 、クロック入力端子CKにはそれぞれパラレル・シ
リアル信号入力端子16に入力された第4図に示した波
形60の信号およびクロック入力端子17に入力された
波形59のクロックが入力される。そして、2ビツトパ
ラレル・シリアルシフトレジスタ15の出力端子Q2か
ら61の再生データが出力され、データ出力端子18よ
り2進データとして出力される。なお、56は記録媒体
上の記録波形を示している。
以上に発明の実施例金示したが、第3表および第4表の
符号化および復号化のアルゴリズムならびに第1因、第
3図の符号化およびり号化回路は、この発明による一例
で6’D、この発明の意味するところであれば他の例も
この発明より考えられる。
発明の効果 この発明によれば、2ビツトの2進テータを5ビツトの
変換コードに変換し、符号化方式の性能金示す検出窓幅
Tw、最小磁化反転間隔T、がそれぞれTw=0.4 
T 、 T、= 2 Tであり、高密度化の指標である
TwXT、が0.8となって、従来例である3PM、2
/4M、4/8 NRZI、HDM−1,HDΔト2゜
HDM−3のいずれよシも大きく、しかも最大磁化反転
間隔Tエエが制限されている(実施例では”max=9
.2T)ので、再生信号からクロック抽出するととがN
RZ @NRZIに比べて容易にでき、したがって磁気
テープや磁気ディスクのような記録媒体に2進データを
記録・再生する装置に利用することにより、従来に比べ
て高密度に記録拳再生することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に基づく符号化回路の実施例を示すブ
ロック図、第2図は第1図の動作を説明するための波形
図、第3図はこの発明に基づく復号化回路の実施例を示
すブロック図、第4図は第3図の動作を説明するための
波形図である。 1・・・データ入力端子、2・・・クロック入力端子、
3・・・12ビツトシリアル・パラレルシフトレジスタ
、4・・・符号器、5・・コード同期入力端子、6・・
・クロック入力端子、7・・・5ビツトパラレルΦシリ
アルシフトレジスタ、8・・・lOピットシリアル・パ
ラレルシフトレジスタ、9・・・条件判定回路、lO・
・出力端子、11・・・再生コード入力端子、12・・
・再生クロック入力端子、13・・・30ビットシリア
ル−パラレルシフトレジスタ、14・・・1eil、1
5・・・2ビツトパラレル・シリアルシフトレジスタ、
16・・・パラレル嗜シリアル信号入力端子、17・・
・タロツク入力端子、18・・・テータ出力端子第1図 第3図 COiの ■ O 17′)Lnw   w   co    :i手続補
正書(自発) 1、事件の表示 昭和57年 特 許 願第180478号2、発明の名
称 2進データの符号化方法 3、補正をする者 事件との関係  出願人 住 所 大阪府門真市大字門真1006番地名 称 (
582)松下電器産業株式会社代表者   山  下 
 俊  彦 4、代 理 人 5、補正命令の日付   昭和   年   月   
 日自発補正 6、補正の対象 する。 (2)明細書第13頁の第3表を別紙のとおり補正する
。 (3)  明細書第15頁の第4表を別紙のとおり補正
する。 第       3       表 第       4       表 −35ン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2進データを2ピントのデータ毎に5ビツトの符
    号語に変換する際に、前記2ビツトのデータの前後のデ
    ータおよび前記5ビツトの符号語の曲の符号語を参照す
    ることによシ、変換された5ビツトの符号胎動の“1″
    のビットとつぎにくるIL、1のビットの間の“0#の
    ビットの連続する個数の最小を4とし最大を所定値以下
    とすることを特徴とする2進データの符号化方法。
  2. (2)  前記2ビツトのデータの前後それぞれ2個の
    データおよび前記5ビツトの符号語の前2個の符号語を
    参照して符号変換を行う特許請求の範囲第(1)項記載
    の2進データの符号化方法。
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