(57)【要約】【課題】符号化部を複数設けた場合においても、符号化後のデータのＤＣバランスを良好にする。【解決手段】変換部１２０は、複数の符号化部１３０を有している。符号化部１３０は、２値データをｋ値データに変換するための変換ルールを少なくとも２種類使用可能である。２種類の変換ルールは、ｋ値データのＤＣバランスの極性が互いに異なっている。制御部１４０は、複数の符号化部１３０が少なくとも一つ前までの変換処理によって生成した複数のｋ値データ全体のＤＣバランスを用いて、今回の変換処理において複数の符号化部１３０に適用すべき変換ルールを決定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎビットの２値データをｋ値データ（ｋは３以上の整数）に変換する複数の符号化部を有する変換部を備え、
前記符号化部は、前記２値データを前記ｋ値データに変換するための変換ルールを少なくとも２種類使用可能であり、
前記２種類の変換ルールは、前記ｋ値データのＤＣバランスの極性が互いに異なっており、
さらに、前記複数の符号化部が少なくとも一つ前までの変換処理によって生成した複数の前記ｋ値データ全体のＤＣバランスを用いて、今回の変換処理において前記複数の符号化部に適用すべき前記変換ルールを決定する制御部を備える符号化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の符号化装置において、
前記ｋ値データは３値データである符号化装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の符号化装置において、
前記複数の符号化部はｌ組に分けられており、
前記ＤＣバランスの合計値は組単位で管理されており、
前記変換ルールは組単位で選択されている符号化装置。
【請求項４】
ｎビットの２値データをｋ値データ（ｋは３以上の整数）に変換する複数の符号化部と、
前記符号化部それぞれに設けられ、前記符号化部が出力した前記ｋ値データの極性を反転させる反転部と、
有する変換部を備え、
さらに、前記複数の符号化部が少なくとも一つ前までの変換処理によって生成した複数の前記ｋ値データ全体のＤＣバランスの合計値を用いて、前記反転部を制御する制御部を備える符号化装置。
【請求項５】
ｎビットの２値データをｋ値データ（ｋは３以上の整数）に変換する複数の符号化部を有する変換部を備え、
前記複数の符号化部は少なくとも第１及び第２の組に分けられており、
前記２値データを前記ｋ値データに変換するための第１及び第２の変換ルールがあり、
前記第１及び第２の変換ルールは、前記ｋ値データのＤＣバランスの極性が互いに異なっており、
前記第１の組に属する前記符号化部は前記第１の変換ルールを用い、前記第２の組に属する前記符号化部は前記第２の変換ルールを用いる符号化装置。
【請求項６】
ｎビットの２値データをｋ値データ（ｋは３以上の整数）に変換する複数の符号化部を有する変換部を備え、
前記複数の符号化部は少なくとも第１及び第２のグループに分けられており、
前記変換部は、前記第２のグループに属する前記符号化部それぞれに設けられており、前記符号化部が出力した前記ｋ値データの極性を反転させる反転部をさらに備える符号化装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の符号化装置において、
前記複数の符号化部は互いに並列である符号化装置。
【請求項８】
請求項１、４、５、又は６に記載の符号化装置を用いて複数のｋ値データを生成する符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化装置及び符号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル信号の送受信において、伝送速度の高速化が望まれている。伝送速度を高速化する手法の一つに符号化がある。特許文献１には、ｎビットの２値データをｋ値データに変換する際に、ＤＣバランスを良好にするために、変換後のＤＣバランスが異なる複数の変換ルールを準備しておき、以前に生成したｋ値データのＤＣバランスに基づいて今回用いるべき変換ルールを選択することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４１０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
符号化処理の用途によっては、符号化部を複数設ける必要がある。一方、信号の伝送品質を維持するためには、ＤＣバランスを良好にすることが好ましい。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題としては、符号化部を複数設けた場合においても、符号化後のデータのＤＣバランスを良好にすることが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、ｎビットの２値データをｋ値データ（ｋは３以上の整数）に変換する複数の符号化部を有する変換部を備え、
前記符号化部は、前記２値データを前記ｋ値データに変換するための変換ルールを少なくとも２種類使用可能であり、
前記２種類の変換ルールは、前記ｋ値データのＤＣバランスの極性が互いに異なっており、
さらに、前記複数の符号化部が少なくとも一つ前までの変換処理によって生成した複数の前記ｋ値データ全体のＤＣバランスを用いて、今回の変換処理において前記複数の符号化部に適用すべき前記変換ルールを決定する制御部を備える符号化装置である。
【０００７】
請求項４に係る発明は、ｎビットの２値データをｋ値データ（ｋは３以上の整数）に変換する複数の符号化部と、
前記符号化部それぞれに設けられ、前記符号化部が出力した前記ｋ値データの極性を反転させる反転部と、
有する変換部を備え、
さらに、前記ｍ個の符号化部が少なくとも一つ前までの変換処理によって生成した複数の前記ｋ値データ全体のＤＣバランスの合計値を用いて、前記反転部を制御する制御部を備える符号化装置である。
【０００８】
請求項５に係る発明は、ｎビットの２値データをｋ値データ（ｋは３以上の整数）に変換する複数の符号化部を有する変換部を備え、
前記複数の符号化部は少なくとも第１及び第２の組に分けられており、
前記２値データを前記ｋ値データに変換するための第１及び第２の変換ルールがあり、
前記第１及び第２の変換ルールは、前記ｋ値データのＤＣバランスの極性が互いに異なっており、
前記第１の組に属する前記符号化部は前記第１の変換ルールを用い、前記第２の組に属する前記符号化部は前記第２の変換ルールを用いる符号化装置である。
【０００９】
請求項６に係る発明は、ｎビットの２値データをｋ値データ（ｋは３以上の整数）に変換する複数の符号化部を有する変換部を備え、
前記複数の符号化部は少なくとも第１及び第２のグループに分けられており、
前記変換部は、前記第２のグループに属する前記符号化部それぞれに設けられており、前記符号化部が出力した前記ｋ値データの極性を反転させる反転部をさらに備える符号化装置である。
【００１０】
請求項８に係る発明は、請求項１、４、５、又は６に記載の符号化装置を用いて複数のｋ値データを生成する符号化方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る符号化装置の使用環境を示す図である。
【図２】符号化装置の機能構成を示す図である。
【図３】符号化部が適用可能な変換ルールの一例を説明するための図である。
【図４】符号化部の機能構成の第１例を示す図である。
【図５】符号化部の機能構成の第２例を示す図である。
【図６】記憶部が記憶している情報の一例を説明するための図である。
【図７】制御部が行う制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係る符号化装置の機能構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１３】
図１は、実施形態に係る符号化装置１０の使用環境を示す図である。符号化装置１０は復号化装置２０とともに使用され、２値データをｋ値データ（ただしｋ≧３の整数）に符号化して復号化装置２０に送信する装置である。この変換方式は、例えば８Ｂ６Ｔ方式、すなわち８ビットの２値データを６個の３値データに変換する方式であるが、この方式に限定されない。復号化装置２０は符号化装置１０から受信したｋ値データを２値データに復号する。符号化装置１０と復号化装置２０は同一の電子機器内、例えば同一の筐体内に設けられていてもよいし、通信網を介して互いに通信してもよい。なお、符号化装置１０と復号化装置２０の間の通信速度は、例えば５Ｇｂｐｓ以上、好ましくは１０Ｇｐｓ以上である。
【００１４】
図２は、符号化装置１０の機能構成を示す図である。符号化装置１０は、データ入力部１１０、変換部１２０、制御部１４０、記憶部１４２、及びデータ出力部１５０を備えている。データ入力部１１０は、例えばｎ×ｍビットの２値データが入力される。なお、データ入力部１１０にはｎ×ｍビットより多い２値データが入力されることがある。この場合、データ入力部１１０は、入力された２値データをｎ×ｍビット単位で変換部１２０に出力する。上記したｎは２以上の整数であるが、２の累乗、例えば８であるのが好ましい。
【００１５】
変換部１２０は、入力されたｎ×ｍビットの２値データをｋ値データに変換する。詳細には、変換部１２０は、複数、具体的にはｍ個の符号化部１３０を並列に有している。上記したデータ入力部１１０は、ｎ×ｍビットの２値データをｍ個のｎビットデータに分割し、分割後のｍ個のｎビットデータを互いに異なる符号化部１３０に出力する。符号化部１３０は、入力されたｎビットデータを複数のｋ値データに変換する。すなわち変換部１２０は、一回の変換処理において、複数のｋ値データをｍ組生成する。データ出力部１５０は、変換部１２０によって生成されたｋ値データを復号化装置２０に送信する。
【００１６】
符号化部１３０は、ｎビットの２値データをｋ値データに変換するための変換ルールを少なくとも２種類使用可能である。制御部１４０は、ｍ個の符号化部１３０に適用される変換ルールを制御する。この際、制御部１４０は、少なくとも一つ前までの変換処理によって生成された複数のｋ値データ全体のＤＣバランスを用いて、今回の変換処理においてｍ個の符号化部１３０に適用すべき変換ルールを決定する。この決定処理の詳細については後述する。本実施形態において、制御部１４０は、ｍ個の符号化部１３０に同一の変換ルールを適用する。この変換ルールは変換の度に変わり得る。
【００１７】
ＤＣバランスは、送信するデータの値の合計値で示すことができる。例えば３値データの場合、データがとりうる値は−１，０，１の３値である。そして６個の３値データを送信する場合、一回のデータ送信におけるＤＣバランスは−６〜６の間の整数のいずれかを取る。例えば送信するデータが−１、−１，０，１，０，０の場合、ＤＣバランスは、（−１）＋（−１）＋０＋１＋０＋０＝−１となる。また、送信するデータが−１、１，１，１，０，１の場合、ＤＣバランスは、（−１）＋１＋１＋１＋０＋１＝４となる。
【００１８】
本実施形態において変換部１２０はｍ個の符号化部１３０を有している。このため、一回の変換処理において、複数のｋ値データがｍ組生成される。そして制御部１４０は、ｍ組のｋ値データ全体のＤＣバランスを用いる。ｍ組のｋ値データ全体のＤＣバランスは、例えばｍ組のｋ値データをすべて加算することにより、生成される。ここで累積のＤＣバランスを算出する場合、各回のデータ送信におけるＤＣバランスを積算していけばよい。言い換えると、全てのデータの値を合計していけばよい。
【００１９】
一回のデータ送信におけるＤＣバランスは制御部１４０が算出してもよい。また、符号化部１３０がハードウェア（すなわち回路）で実現される場合、変換部１２０は、一回のデータ送信におけるＤＣバランスを算出する機能（回路）を有していてもよい。この場合、ＤＣバランスの算出処理を高速に行える。
【００２０】
制御部１４０は、記憶部１４２にＤＣバランスを記憶させる。記憶部１４２は、例えばキャッシュメモリや揮発性のメモリなど、高速で読み書きできるものが好ましい。次の処理において用いるべき変換ルールを、累積のＤＣバランスを用いて決める場合、制御部１４０は、符号化部１３０から、今回送信されたデータのＤＣバランスを取得し、取得したＤＣバランスを、記憶部１４２が記憶しているＤＣバランスに加算することで、新たなＤＣバランスを生成する。そして制御部１４０は、新たなＤＣバランスで記憶部１４２が記憶しているＤＣバランスを上書きする。
【００２１】
なお、制御部１４０は、ＤＣバランスのログデータを記憶部１４２に記憶させていてもよい。また、制御部１４０は、符号化部１３０から変換後のｋ値データを受信し、このｋ値データを記憶部１４２に記憶させてもよい。この場合においても、制御部１４０は、最新のｋ値データのみを記憶部１４２に記憶させていてもよいし、ｋ値データのログデータを記憶部１４２に記憶させてもよい。
【００２２】
図３は、符号化部１３０が適用可能な変換ルールの一例を説明するための図である。本図に示す例において、符号化部１３０は、８ビットの２値データを６個の３値データに変換する。６個の３値データが表現可能なデータの数は、８ビットの２値データが表現可能なデータの数の２倍以上である。このように変換後のｋ値データが表現可能なデータの数が、ｎビットの２値データが表現可能なデータの数の２倍以上の場合、複数の変換ルールを準備することができる。言い換えると、一つの２値データを複数種類のｋ値データで表現することが可能になる。すなわち、一つの２値データを、ＤＣバランスが異なる複数種類のｋ値データで表現可能になる。例えばテーブル１に示す変換ルールを用いた場合、変換後の３値データのＤＣバランスは０又は正の値となる。一方、テーブル２に示す変換ルールを用いた場合、変換後の３値データのＤＣバランスは０又は負の値となる。このため、符号化部１３０は、変換ルールを適切に選択することにより、変換後のｋ値データのＤＣバランスが所望の極性を持つようにすることができる。
【００２３】
なお、図３に示す例において、テーブル２に示す変換ルールは、テーブル１に示す変換ルールの正負を逆にしたもの、すなわちテーブル１において「１」となる出力を「−１」にして、さらにテーブル１において「−１」となる出力を「１」にしたものであってもよい。この例は、後述する図５に対応している。
【００２４】
図４は、符号化部１３０の機能構成の第１例を示す図である。符号化部１３０は、選択部１３２及び複数の変換部１３４を有している。
【００２５】
変換部１３４は互いに異なる変換ルールでｎビットの２値データをｋ値データに変換する。ここで用いられる変換ルールは図３を用いて説明したとおりである。
【００２６】
選択部１３２は、ｎビットの２値データの出力先となる変換部１３４を制御する。この制御において、選択部１３２は、制御部１４０から入力される情報を用いる。具体的には、制御部１４０は、ｎビットの２値データをｋ値データに変換するときに、その変換において用いるべき変換ルールを特定する信号（以下、選択信号と記載）を生成して選択部１３２に入力する。選択部１３２は、選択信号に対応する変換部１３４に、ｎビットの２値データを出力する。すなわち選択部１３２は、選択信号に基づいて、今回の変換に用いる変換ルールを選択する。
【００２７】
図５は、符号化部１３０の機能構成の第２例を示す図である。本図に示す例において、符号化部１３０は、８ビットの２値データを６個の３値データに変換する。そして符号化装置１０は変換部１３４を一つ有しており、さらに、選択部１３２の代わりに反転部１３６を有している。変換部１３４は、例えば図３のテーブル１に示した変換ルールで６個の３値データ生成する。反転部１３６は、必要に応じて６個の３値データの正負を逆転させる。正負を逆転させることは、図３を用いて説明したように、異なる変換ルールを適用したことと同じである。そして、テーブル２に示した変換ルールと同様に、変換後の３値データのＤＣバランスは０又は負の値となる。そこで反転部１３６は、制御部１４０から入力された選択信号に従って、３値データの正負を逆転させるか否かを決定する。すなわち選択信号がテーブル１に示す変換ルールで３値データを生成することを意味している場合、反転部１３６は動作しない。一方、選択信号が別の変換ルール３値データを生成することを意味している場合、反転部１３６は動作する。
【００２８】
図６は、記憶部１４２が記憶している情報の一例を説明するための図である。本図に示す例において、記憶部１４２は累積のＤＣバランスを記憶している。例えば今まで記憶している累積のＤＣバランスの値が＋１であり、今回生成したｋ値データのＤＣバランスの値が−３である場合、記憶部１４２が記憶している累積のＤＣバランスの値は−２に更新される。
【００２９】
図７は、制御部１４０が行う制御の一例を示すフローチャートである。制御部１４０は、変換部１２０がｍ組のｋ値データを生成するたびに、本図に示す処理を実行する。
【００３０】
まず制御部１４０は、記憶部１４２が記憶しているＤＣバランス値を読み出す（ステップＳ１０）。そして制御部１４０は、読み出したＤＣバランス値を用いて選択信号を生成して符号化部１３０に出力する（ステップＳ２０）。例えば８ビットの２値データを６個の３値データに変換する場合について例を挙げる。制御部１４０は、ＤＣバランス値が正の値のときには、図３のテーブル２を用いることを示す情報（又は図５の反転部１３６を動作させることを示す情報）を選択信号として生成する。また制御部１４０は、ＤＣバランス値が負の値のときには、図３のテーブル２を用いることを示す情報（又は図５の反転部１３６を動作させることを示す情報）を選択信号として生成する。
【００３１】
その後、変換部１２０は、制御部１４０が生成した選択信号に従って複数のｋ値データをｍ組生成する。そして制御部１４０は、今回生成されたｍ組のｋ値データのＤＣバランスを認識する（ステップＳ３０）。例えば変換部１２０がＤＣバランスの値を算出する機能（例えば回路）を有している場合、制御部１４０は変換部１２０からＤＣバランスの値を受信する。また変換部１２０がＤＣバランスの値を算出する機能を有していない場合、制御部１４０は、ｍ組のｋ値データを１２０から受信し、受信したｍ組のｋ値データからＤＣバランスの値を算出する。
【００３２】
そして符号化部１３０は、認識したＤＣバランスの値を用いて、記憶部１４２が記憶している値を更新する（ステップＳ４０）。
【００３３】
以上、本実施形態によれば、変換部１２０はｍ個の符号化部１３０を有している。このため、高速に２値データをｋ値データに変換できる。また、変換部１２０をハードウェア（例えば半導体回路）で実現する場合、このハードウェアの消費電力を少なくすることができる。
【００３４】
また制御部１４０は、ｍ個の符号化部１３０に共通の変換ルールを適用させる。この際、制御部１４０は、ｍ個の符号化部１３０によって生成されるｍ組のｋ値データ全体のＤＣバランスを用いて、ｍ個の符号化部１３０が適用すべき変換ルールを決定する。従って、符号化部１３０を複数設けた場合においても、出力されるｋ値データのＤＣバランスを良好に保つことができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係る符号化装置１０の機能構成を説明する図であり、第１の実施形態における図２に対応している。本実施形態に係る符号化装置１０は、以下の点を除いて第１の実施形態に係る符号化装置１０と同様の構成である。
【００３６】
まず、ｍ個の符号化部１３０はｌ組（ｌ＜ｍ）に分けられている。各組の符号化部１３０の数は同一であるのが好ましい。この場合、ｌはｍの約数になっている。そして各組の符号化部１３０には、同一の変換ルールが適用される。言い換えると、符号化部１３０に適用される変換ルールは組単位で選択されているため、互いに異なる組に属する符号化部１３０には互いに異なる変換ルールが適用され得る。
【００３７】
ここで、各組に適用すべき変換ルールの決定方法は第１の実施形態に示した通りである。具体的には、制御部１４０（又は変換部１２０）は、組単位でＤＣバランスの合計値を算出する。そして制御部１４０は、このＤＣバランスの合計値を用いて、第１の実施形態に示した規則に基づいて変換ルールを決定する。この処理は各組ごとに行われる。
【００３８】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００３９】
なお本実施形態において、各組の符号化部１３０に適用される変換ルールは固定されていてもよい。例えば図８において、符号化部１３０は４つ設けられており、４つの符号化部１３０は２つの組に分けられている。そして、第１の組Ａに属する符号化部１３０−１，１３０−２には図３のテーブル１に示した変換ルールが適用され、第２の組Ｂに属する符号化部１３０−３，１３０−４は図３のテーブル２に示した変換ルールが適用される。このようにすると、第１の組Ａに属する符号化部１３０によって生成されたｋ値データのＤＣバランスは必ず０又は正の値となり、第２の組Ｂに属する符号化部１３０によって生成されたｋ値データのＤＣバランスは必ず０又は負の値となる。このため、一回の変換処理におけるＤＣバランスの振れ幅が小さくなるため、データのＤＣバランスは良好になる。ここで、データ出力部１５０は、制御部１４０の指示により必要に応じてデータを反転させ、データを復号化装置に送出する機能を持つ。制御部１４０は、４つの符号化部１３０からのｋ値データＤＣバランス値の加算値と記憶部１４２に記憶されているこれまでの累積ＤＣバランス値に基づいてデータの反転の制御情報を生成し、この制御情報をデータ出力部１５０に送出する。
【００４０】
また、図８に示す例において、第１の組Ａに属する符号化部１３０−１，１３０−２は図５に示した変換部１３４を有しているが反転部１３６を有しておらず、第２の組Ｂに属する符号化部１３０−３，１３０−４は図５に示した変換部１３４及び反転部１３６を有しているようにしてもよい。なお、この例において、反転部１３６には選択信号が入力されず、反転部１３６は常に動作する。このようにしても、第１の組Ａに属する符号化部１３０によって生成されたｋ値データのＤＣバランスは必ず０又は正の値となり、第２の組Ｂに属する符号化部１３０によって生成されたｋ値データのＤＣバランスは必ず０又は負の値となる。このため、一回の変換処理におけるＤＣバランスの振れ幅が小さくなるため、データのＤＣバランスは良好になる。ここで、データ出力部１５０は、制御部１４０の指示により必要に応じてデータを反転させ、データを復号化装置に送出する機能を持つ。制御部１４０は、４つの符号化部１３０からのｋ値データＤＣバランス値の加算値と記憶部１４２に記憶されているこれまでの累積ＤＣバランス値に基づいたデータの反転の制御情報を生成し、この制御情報をデータ出力部１５０に送出する。
【００４１】
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４２】
１０  符号化装置
２０  復号化装置
１１０  データ入力部
１２０  変換部
１３０  符号化部
１３２  選択部
１３４  変換部
１３６  反転部
１４０  制御部
１４２  記憶部
１５０  データ出力部
【図１】
2020170880.tif 000003
【図２】
2020170880.tif 000004
【図３】
2020170880.tif 000005
【図４】
2020170880.tif 000006
【図５】
2020170880.tif 000007
【図６】
2020170880.tif 000008
【図７】
2020170880.tif 000009
【図８】
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