(57)【要約】【課題】この発明は、情報記録媒体に記録するデジタルデータ列に対して、簡易な構成で容易に冗長ビット数を少なく抑えた高レートなラン長制限処理を施すことを可能としたラン長制限装置及びラン長制限方法を提供することを目的としている。【解決手段】入力されたデジタルデータ列を構成するいずれのシンボルとも一致せず、かつ、入力されたデジタルデータ列とシンボル単位で排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータ列のトランジションが最小となるパターンを有する特定シンボル（Ｐ）を検索する検索手段（１８ｃ１）と、検索された特定シンボル（Ｐ）を入力されたデジタルデータ列の各シンボルそれぞれと排他的論理和演算する演算手段（１８ｃ２）と、演算されたデジタルデータ列を検索された特定シンボルとともに出力する出力手段（１８ｄ）とを備える。【選択図】    図３
2010140559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが同じビット数を有する所定数のシンボルで構成されたデジタルデータ列が入力される入力手段と、
前記入力手段に入力されたデジタルデータ列のいずれのシンボルとも一致せず、かつ、入力されたデジタルデータ列とシンボル単位で排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータ列のトランジションが最小となるパターンを有する特定シンボルを検索する検索手段と、
前記検索手段で検索された特定シンボルを前記入力手段に入力されたデジタルデータ列の各シンボルそれぞれと排他的論理和演算する演算手段と、
前記演算手段で演算されたデジタルデータ列を前記検索手段で検索された特定シンボルとともに出力する出力手段とを具備することを特徴とするラン長制限装置。
【請求項２】
前記検索手段は、前記入力手段に入力されたデジタルデータ列のいずれのシンボルとも一致しないパターンを有する複数のシンボルの中から、入力されたデジタルデータ列とシンボル単位で排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータ列のトランジションが最小となるパターンを有する特定シンボルを選定することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項３】
前記検索手段は、前記入力手段に入力されたデジタルデータ列のいずれのシンボルとも一致せず、かつ、前記入力手段に入力されたデジタルデータ列のいずれのシンボルを反転させたものとも一致しないパターンを有する複数のシンボルの中から、入力されたデジタルデータ列とシンボル単位で排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータ列のトランジションが最小となるパターンを有する特定シンボルを選定することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項４】
前記出力手段は、前記演算手段で演算されたデジタルデータ列を複数のシンボルでなる複数のブロックに分割し、その分割されたそれぞれのブロック毎に“０”と“１”との発生頻度がバランスするように、前記演算手段で演算されたデジタルデータ列と、前記演算手段で演算されたデジタルデータ列を反転させたデジタルデータ列とを選択的に出力させることを特徴とする請求項３記載のラン長制限装置。
【請求項５】
前記出力手段は、前記分割されたそれぞれのブロック毎に、前記演算手段で演算されたデジタルデータ列を出力したのか、前記演算手段で演算されたデジタルデータ列を反転させたデジタルデータ列を出力したのかを示す反転情報ビットを付加して出力することを特徴とする請求項４記載のラン長制限装置。
【請求項６】
前記検索手段は、前記入力手段に入力されたデジタルデータ列を構成する複数のシンボルについて、各ビット位置におけるトランジションの発生傾向をそれぞれ検出し、その検出結果に基づいて、入力されたデジタルデータ列とシンボル単位で排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータ列のトランジションが最小となるパターンを有する特定シンボルを選定することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項７】
前記検索手段は、前記入力手段に入力されたデジタルデータ列を構成する複数のシンボルについて、各ビット位置でそれぞれ検出したトランジションの発生傾向に基づき、トランジションが多い傾向にあるビット位置に対応するビット位置でトランジションが有り、トランジションが少ない傾向にあるビット位置に対応するビット位置でトランジションが無いパターンを有する特定シンボルを選定することを特徴とする請求項６記載のラン長制限装置。
【請求項８】
それぞれが同じビット数を有する所定数のシンボルで構成されたデジタルデータ列が入力される入力手段と、
前記入力手段に入力されたデジタルデータ列のいずれのシンボルとも一致せず、かつ、入力されたデジタルデータ列とシンボル単位で排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータ列のトランジションが最小となるパターンを有する特定シンボルを検索する検索手段と、
前記検索手段で検索された特定シンボルを前記入力手段に入力されたデジタルデータ列の各シンボルそれぞれと排他的論理和演算する演算手段と、
前記演算手段で演算されたデジタルデータ列を前記検索手段で検索された特定シンボルとともに出力する出力手段と、
前記出力手段から出力されたデジタルデータ列を情報記録媒体に記録する記録手段とを具備することを特徴とする情報記録装置。
【請求項９】
前記情報記録媒体は、磁気記録媒体であることを特徴とする請求項８記載の情報記録装置。
【請求項１０】
それぞれが同じビット数を有する所定数のシンボルで構成されたデジタルデータ列を入力する工程と、
入力したデジタルデータ列のいずれのシンボルとも一致せず、かつ、入力したデジタルデータ列とシンボル単位で排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータ列のトランジションが最小となるパターンを有する特定シンボルを検索する工程と、
検索された特定シンボルを入力したデジタルデータ列の各シンボルそれぞれと排他的論理和演算する工程と、
演算されたデジタルデータ列を検索された特定シンボルとともに出力する工程とを有することを特徴とするラン長制限方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、情報記録媒体に記録するデジタルデータ列にラン長制限処理を施すためのラン長制限装置及びラン長制限方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、例えばハードディスクや光ディスク等の情報記録媒体にデジタルデータ列を記録する際には、その記録すべきデジタルデータ列に“０”が連続することを防ぐためにラン長制限処理を施して記録している。ところで、現状におけるラン長制限処理手段のうち、符号化率の高いものは、演算量が多いことから回路規模が大きくなっている。
【０００３】
特許文献１には、ｍビットによるデータビットをｍよりも大きなｎビットのチャンネルビットに変換する符号変換装置であって、ｎビット候補データが複数存在する場合にその中で最善のデータを選択する際、最小反転間隔の連続制限のルールを満たす範囲内でＤＳＶ（digital sum variation）の絶対値を最小化することが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１４１８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、情報記録媒体に記録するデジタルデータ列に対して、簡易な構成で容易に冗長ビット数を少なく抑えた高レートなラン長制限処理を施すことを可能としたラン長制限装置及びラン長制限方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係るラン長制限装置は、それぞれが同じビット数を有する所定数のシンボルで構成されたデジタルデータ列が入力される入力手段と、入力手段に入力されたデジタルデータ列のいずれのシンボルとも一致せず、かつ、入力されたデジタルデータ列とシンボル単位で排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータ列のトランジションが最小となるパターンを有する特定シンボルを検索する検索手段と、検索手段で検索された特定シンボルを入力手段に入力されたデジタルデータ列の各シンボルそれぞれと排他的論理和演算する演算手段と、演算手段で演算されたデジタルデータ列を検索手段で検索された特定シンボルとともに出力する出力手段とを備えるようにしたものである。
【０００６】
また、この発明に係るラン長制限方法は、それぞれが同じビット数を有する所定数のシンボルで構成されたデジタルデータ列を入力する工程と、入力したデジタルデータ列のいずれのシンボルとも一致せず、かつ、入力したデジタルデータ列とシンボル単位で排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータ列のトランジションが最小となるパターンを有する特定シンボルを検索する工程と、検索された特定シンボルを入力したデジタルデータ列の各シンボルそれぞれと排他的論理和演算する工程と、演算されたデジタルデータ列を検索された特定シンボルとともに出力する工程とを有するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記した発明によれば、入力されたデジタルデータ列の各シンボルを、そのいずれとも一致せず、かつ、入力されたデジタルデータ列とシンボル単位で排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータ列のトランジションが最小となるパターンを有する特定シンボルと排他的論理和演算し、特定シンボルとともに出力するようにしたので、情報記録媒体に記録するデジタルデータ列に対して、簡易な構成で容易に冗長ビット数を少なく抑えた高レートなラン長制限処理を施すことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態で説明する情報記録再生装置であるＨＤＤ（hard disk drive）１１の概略を示している。このＨＤＤ１１は、ＩＣ（integrated circuit）化された信号処理部１２と、ハードディスク１３を回転駆動させて、信号処理部１２から供給されるデジタルデータ列をハードディスク１３に書き込んだり、ハードディスク１３からデジタルデータ列を読み出して信号処理部１２に供給したりする駆動部１４とを有する。
【０００９】
ここで、上記信号処理部１２は、外部のホスト装置１５との間で情報の授受を行なうためのホストＩ／Ｆ（interface）１６を備えている。このホスト装置１５としては、例えばＰＣ（personal computer）等が想定される。そして、このホスト装置１５は、例えば所定のアプリケーションソフトウエアを実行する際に、ＨＤＤ１１を利用して情報の書き込み及び読み出しを実行するとともに、最終的に得られた情報の保存先としてもＨＤＤ１１を利用することができる。
【００１０】
この場合、ホスト装置１５は、ＨＤＤ１１に対して情報の書き込みや情報の読み出しを要求するコマンドを発生している。これらのコマンドは、ホストＩ／Ｆ１６を介して主制御部１７に供給され解析される。この主制御部１７は、ＣＰＵ（central processing unit）を内蔵し、ＨＤＤ１１が実行する各種の動作を統括的に制御している。
【００１１】
例えば、上記ホスト装置１５から書き込み要求コマンドが供給された場合、その書き込み要求コマンドは、ホストＩ／Ｆ１６を介して主制御部１７に供給され解析される。このため、主制御部１７は、変調処理部１８及び符号化処理部１９をそれぞれ駆動するとともに、ディスクＩ／Ｆ２０を介して上記駆動部１４をハードディスク１３に対する書き込み状態に制御する。
【００１２】
また、書き込むべきデジタルデータ列は、ホストＩ／Ｆ１６を介して変調処理部１８に供給される。この変調処理部１８は、入力されたデジタルデータ列に対して、例えばランレングス符号化処理のような、このＨＤＤ１１における記録再生系の要求に応じた形態のラン長制限処理（例えばゼロが一定長以上続かないようにする処理）を施している。
【００１３】
この変調処理部１８でラン長制限処理の施されたデジタルデータ列は、符号化処理部１９に供給される。この符号化処理部１９は、入力されたデジタルデータ列に対して、例えばＲＳ（read solomon）符号に基づいた誤り訂正符号であるＥＣＣ（error correcting code）パリティを算出して付加する。
【００１４】
そして、符号化処理部１９によりＥＣＣパリティの付加されたデジタルデータ列は、ディスクＩ／Ｆ２０を介して駆動部１４に供給されることによりハードディスク１３に書き込まれ、ここに、ホスト装置１５からの書き込み要求に基づいた、ハードディスク１３へのデジタルデータ列の書き込み処理が実行される。
【００１５】
また、ホスト装置１５から読み出し要求コマンドが供給された場合、その読み出し要求コマンドは、ホストＩ／Ｆ１６を介して主制御部１７に供給され解析される。このため、主制御部１４は、復号化処理部２１及び復調処理部２２をそれぞれ駆動するとともに、ディスクＩ／Ｆ２０を介して上記駆動部１４をハードディスク１３に対する読み出し状態に制御する。
【００１６】
そして、ハードディスク１３から読み出されたデジタルデータ列（ＥＣＣパリティを含む）は、ディスクＩ／Ｆ２０を介して復号化処理部２１に供給される。この復号化処理部２１は、入力されたデジタルデータ列に対してＥＣＣパリティに基づく誤り訂正処理を施している。
【００１７】
この復号化処理部２１により誤り訂正処理が施されたデジタルデータ列は、復調処理部２２に供給される。この復調処理部２２は、入力されたデジタルデータ列に対して施されている例えばランレングス符号化処理のようなラン長制限処理を復調して、元のデジタルデータ列を復元している。
【００１８】
そして、復調処理部２２により復調処理が施されたデジタルデータ列は、ホストＩ／Ｆ１６を介してホスト装置１５に出力され、ここに、ホスト装置１５からの読み出し要求に基づいた、ハードディスク１３からのデジタルデータ列の読み出し処理が実行されることになる。
【００１９】
ここで、上記した変調処理部１８が行なうラン長制限処理の基本的な第１の手法について説明する。すなわち、変調処理部１８に入力されるデジタルデータ列として、例えば５１２バイトのユーザデータを考える。この場合、入力されるデジタルデータ列は、１バイトが８ビットであるから４０９６ビットとなり、１０ビットを１シンボルとすると、図２に示すように、４１０シンボルとなる。
【００２０】
この１０ビットのシンボルが取り得るパターンは、２１０＝１０２４通りであるから、変調処理部１８では、１０２４種類のパターンの中から、入力される４１０個のシンボルのいずれとも一致しないパターンを有する特定シンボルＰを検索する。そして、変調処理部１８では、入力された４１０個の各シンボルそれぞれに対して、検索した特定シンボルＰを排他的論理和演算し、その演算結果を特定シンボルＰとともに出力する。
【００２１】
すなわち、入力される４１０個のシンボルのいずれとも一致しないパターンを有する特定シンボルＰを用いて、入力される４１０個の各シンボルそれぞれに対して排他的論理和演算を行なうことにより、演算後の４１０個の各シンボルには、それぞれ最低でも１個の“１”が必ず含まれることになる。
【００２２】
この場合、最も“０”が連続するのは、図２に示すように、連続する２つのシンボルのうち、最初のシンボルの先頭ビットのみが“１”となり、次のシンボルの最終のビットのみが“１”となった場合であって、“０”の連続数が１８個となる。すなわち、このラン長制限処理の基本的な手法によれば、１シンボルのビット数をｎとすると、ラン長を最大でも２ｎ−２に制限することができる。
【００２３】
このように、入力された各シンボルのいずれとも一致しないパターンを有する特定シンボルＰを検索し、その検索された特定シンボルＰを用いて、入力された各シンボルそれぞれに対して排他的論理和演算を行なうことにより、“０”の連続数が最大で１８個に抑えられたラン長制限処理を、簡易な構成で容易に施すことが可能となる。また、出力ビット数は、入力された４０９６ビットに１０ビットのシンボルＰを加算した４１０６ビットであり、符号化率も４０９６／４１０６＝０．９９７５６と非常に高レートで、実用に適するものとなる。
【００２４】
図３は、上記変調処理部１８の一例を示している。すなわち、この変調処理部１８は、上記主制御部１７とのデータの授受が可能であり、主制御部１７からの制御に基づいて、変調処理部１８の行なう各種の動作を統括的に制御するためのコントローラ１８ａを備えている。
【００２５】
また、この変調処理部１８は、ホスト装置１５からハードディスク１３に書き込むべく供給されたデジタルデータ列を入力するデータ入力部１８ｂ、このデータ入力部１８ｂに入力されたデジタルデータ列にラン長制限処理を施すラン長制限処理部１８ｃ、このラン長制限処理部１８ｃでラン長制限処理されたデジタルデータ列を符号化処理部１９に出力するデータ出力部１８ｄ等を備えている。
【００２６】
そして、上記ラン長制限処理部１８ｃには、特定シンボルＰを検索するためのシンボルＰ検索部１８ｃ１、各種の演算処理や判定処理等を行なうための演算処理部１８ｃ２等が備えられている。
【００２７】
図４は、上記した変調処理部１８におけるラン長制限処理の基本的な第１の手法の処理動作をまとめたフローチャートを示している。この処理動作は、ホストＩ／Ｆ１６に４１０個のシンボルでなる書き込むべきデジタルデータ列が蓄積されたことにより開始（ステップＳ１）される。
【００２８】
すると、コントローラ１８ａは、ステップＳ２で、データ入力部１８ｂにホストＩ／Ｆ１６から１シンボル（１０ビット）のデータを入力させ、ステップＳ３で、シンボルＰ検索部１８ｃ１により、特定シンボルＰを検索するために予め用意された候補リスト（１０ビットのデータが取り得る１０２４通りのパターンを備える）の中から、入力されたシンボルと一致するパターンを有するシンボルを除外させる。なお、この候補リストには、最低でも、［全データビット数（４０９６）／（１シンボルのビット数）ｎ］個（割り切れない場合は切り上げ）のシンボルが必要となる。
【００２９】
そして、コントローラ１８ａは、ステップＳ４で、４１０個の全シンボルに対してデータ入力が終了したか否かを判別し、終了していないと判断された場合（ＮＯ）、ステップＳ２の処理に戻される。
【００３０】
また、上記ステップＳ４で４１０個の全シンボルに対してデータ入力が終了したと判断された場合（ＹＥＳ）、コントローラ１８ａは、ステップＳ５で、シンボルＰ検索部１８ｃ１により、候補リストの中で除外されずに残った複数のシンボルの中から１つのシンボルを選択させ、その選択したシンボルを特定シンボルＰとして出力させる。
【００３１】
その後、コントローラ１８ａは、ステップＳ６で、再びデータ入力部１８ｂによりホストＩ／Ｆ１６から１シンボルのデータを入力させ、ステップＳ７で、演算処理部１８ｃ２により、入力されたシンボルと選択された特定シンボルＰとを排他的論理和演算する。
【００３２】
そして、コントローラ１８ａは、ステップＳ８で、４１０個の全シンボルに対してデータ入力が終了したか否かを判別し、終了していないと判断された場合（ＮＯ）、ステップＳ６の処理に戻される。
【００３３】
また、上記ステップＳ８で４１０個の全シンボルに対してデータ入力が終了したと判断された場合（ＹＥＳ）、コントローラ１８ａは、データ出力部１８ｄにより、排他的論理和演算された各シンボルを特定シンボルＰとともに符号化処理部１９に出力させて、処理を終了（ステップＳ９）する。
【００３４】
ここで、上記したラン長制限処理の基本的な第１の手法では、入力される４１０個の各シンボルのいずれとも一致しないパターンを有する特定シンボルＰを検索し、その検索された特定シンボルＰを用いて、入力された各シンボルそれぞれに対して排他的論理和演算を行なうことにより、ラン長を制限するようにしている。
【００３５】
一方、上記したハードディスク１３のような磁気記録媒体では、書き込むデジタルデータ列にトランジションが少ない、つまり、“０”→“１”または“１”→“０”のように論理値の反転する回数が少ない方が、デジタルデータ列の書き込みや読み出しを行なう際に誤りが発生する確率が低くなることが知られている。
【００３６】
そこで、この実施の形態では、候補リストの中で入力されたシンボルと一致せずに残った複数のシンボルから特定シンボルＰを検索する場合に、排他的論理和演算処理後のデジタルデータ列に対して、トランジションが最小となるような特定シンボルＰを検索することにより、上記したラン長制限効果を得るとともに、ラン長制限処理後のデジタルデータ列に対するトランジションの最小化を図るようにしている。
【００３７】
以下、候補リストの中から、ラン長制限処理後のデジタルデータ列のトランジションが最小となるような特定シンボルＰを検索する手法について説明する。まず、入力された４１０個のシンボルのそれぞれに対して、各ビット位置でのトランジションの発生の有無を判定する。
【００３８】
この判定としては、例えば、各シンボルをそのＭＳＢ（most significant bit）からＬＳＢ（least significant bit）の順にハードディスク１３に記録するものと仮定すると、１つのシンボルについて所定のビットの論理値が、そのビットのＭＳＢ側に隣接するビットの論理値と等しければ、その所定のビットに対してトランジション無しと判定している。また、１つのシンボルについて所定のビットの論理値が、そのビットのＭＳＢ側に隣接するビットの論理値と異なっていれば、その所定のビットに対してトランジション有りと判定している。
【００３９】
この場合、４１０個のシンボルの先頭に位置するシンボルの先頭のビット（ＭＳＢ）については、予め設定された論理値（例えば“０”）と論理値を比較することにより、トランジションの有無を判定している。また、先頭シンボル以外の各シンボルの先頭に位置するビット（ＭＳＢ）については、そのシンボルの直前のシンボルの最終のビット（ＬＳＢ）と論理値を比較することにより、トランジションの有無を判定している。
【００４０】
上記のようにして、入力された４１０個のシンボルのそれぞれに対して、各ビット位置でのトランジションの有無が判定されると、全てのシンボルについて同じビット位置における判定結果を総合することにより、各ビット位置それぞれにおいてトランジションが多いか少ないかの傾向を評価する。
【００４１】
次に、候補リストの中から入力されたシンボルと一致せずに残った全てのシンボルを選択し、その選択された各シンボルそれぞれに対して、上記と同様にして、各ビット位置でのトランジションの発生の有無を判定する。この場合、シンボルの先頭に位置するビット（ＭＳＢ）については、そのシンボルの最終のビット（ＬＳＢ）と論理値を比較することにより、トランジションの有無を判定している。
【００４２】
その後、候補リストから選択された各シンボルそれぞれについて、入力された４１０個のシンボルから得られた各ビット位置におけるトランジション評価結果と、同じビット位置におけるトランジションの判定結果とをそれぞれ照合する。そして、候補リストから選択された各シンボルの中で、トランジション評価結果がトランジションの多いことを示しているビット位置に対応するビット位置のトランジジョン判定結果がトランジジョン有りを示し、トランジション評価結果がトランジションの少ないことを示しているビット位置に対応するビット位置のトランジジョン判定結果がトランジジョン無しを示している状態が最も多いシンボルを、ラン長制限処理後のデジタルデータ列のトランジションを最小とする特定シンボルＰとして選定する。
【００４３】
上記した特定シンボルＰの検索手法について具体的に説明する。すなわち、上記変調処理部１８に入力されるデジタルデータ列として、図５に示すように、それぞれが１０ビットで構成される４１０個のシンボルを想定する。この場合、４１０個のシンボルのうち、先頭シンボルである第１シンボルが“０１１０１１１１０１”で、それに続く第２シンボルが“０１００００００１０”で、それに続く第３シンボルが“００１００１１０１１”であるとして具体例の説明を行ない、それ以外のシンボルについては第１乃至第３シンボルと同様に処理されるものとする。
【００４４】
まず、第１乃至第３シンボルそれぞれに対して、各ビット位置でのトランジションの発生の有無を判定する。第１シンボルの先頭ビット（ＭＳＢ）については、その直前の論理値が“０”であるとする。実際のハードディスク１３では、データセクタの先頭に特定のパターンを配置することがあり、その場合は、その特定パターンの最終ビット（ＬＳＢ）が“０”になっているものとする。
【００４５】
すると、第１シンボルの先頭ビット（ＭＳＢ）については、その論理値“０”が直前の論理値“０”と等しいため、トランジション無しと判定される。そして、トランジション無しと判定されたビット位置については、＋１の評価が与えられる。一方、第１シンボルの先頭ビット（ＭＳＢ）の次のビットについては、その論理値“１”が直前（ＭＳＢ側）のビット（先頭ビット）の論理値“０”と異なるため、トランジション有りと判定される。そして、トランジション有りと判定されたビット位置については、−１の評価が与えられる。
【００４６】
以下、第１乃至第３シンボルを構成する各ビットに対して、その論理値が直前のビットの論理値と等しい場合＋１の評価を与え、異なる場合−１の評価を与える。すると、第１シンボルについては、その先頭ビット（ＭＳＢ）から最終ビット（ＬＳＢ）に向けて、＋１，−１，＋１，−１，−１，＋１，＋１，＋１，−１，−１なる評価が与えられ、第２シンボルについては、その先頭ビット（ＭＳＢ）から最終ビット（ＬＳＢ）に向けて、−１，−１，−１，＋１，＋１，＋１，＋１，＋１，−１，−１なる評価が与えられ、第３シンボルについては、その先頭ビット（ＭＳＢ）から最終ビット（ＬＳＢ）に向けて、＋１，＋１，−１，−１，＋１，−１，＋１，−１，−１，＋１なる評価が与えられる。第３シンボルに続く図示しない第４シンボル以降のシンボルについても、同様に各ビット位置に対して評価が与えられる。
【００４７】
上記のように、入力された４１０個のシンボルのそれぞれに対して、各ビット位置でのトランジションの有無が判定されると、図６に示すように、全てのシンボルについて同じビット位置における評価結果を加算して、各ビット位置それぞれに対する総合評価を算出する。
【００４８】
図６に示す例では、先頭ビット（ＭＳＢ）から最終ビット（ＬＳＢ）に向けて、トランジジョンの総合評価が、＋１０，−５，＋１３，−１，＋６，＋２０，−１０，−５，＋２，＋１５となっている。そして、この総合評価においては、正（＋）の数値が大きいビット位置ほどトランジジョンが少ない傾向にあることを示し、負（−）の数値が大きいビット位置ほどトランジジョンが多い傾向にあることを示している。
【００４９】
ここで、入力される４１０個のシンボルとそれぞれ排他的論理和演算される特定シンボルＰについて考えると、入力されるシンボルのうちトランジジョンが多く発生する傾向にあるビット位置に対しては、特定シンボルＰとしても、そのビット位置にトランジションが発生している方が有利である。例えば、入力シンボルが“０１”となっている部分に対しては、“１０”または“０１”で排他的論理和演算を行なうと、演算結果はそれぞれ“１１”または“００”となりトランジションが発生しなくなる。
【００５０】
また、入力されるシンボルのうちトランジジョンが少ない傾向にあるビット位置に対しては、特定シンボルＰとしても、そのビット位置にトランジションが発生していない方が有利である。例えば、入力シンボルが“００”となっている部分に対しては、“００”または“１１”で排他的論理和演算を行なうと、演算結果はそれぞれ“００”または“１１”となりトランジションが発生しなくなる。
【００５１】
このような観点から、入力された４１０個のシンボルから得られた各ビット位置でのトランジジョンの傾向に基づいて、候補リストの中で入力されたシンボルと一致せずに残った複数のシンボルのうちから、ラン長制限処理後のデジタルデータ列のトランジションを最小とする特定シンボルＰを選定する手法について説明する。
【００５２】
すなわち、図７（ａ）に示すように、入力された４１０個のシンボルから各ビット位置におけるトランジションの総合評価が算出されると、次に、図７（ｂ）に示すように、候補リストの中から、入力された４１０個のシンボルと一致せずに残った複数のシンボルの１つを選択し、その選択されたシンボルに対して、上記と同様にして、各ビット位置でのトランジションの発生の有無を判定する。この場合、シンボルの先頭に位置するビット（ＭＳＢ）については、そのシンボルの最終のビット（ＬＳＢ）と論理値を比較することにより、トランジションの有無を判定している。
【００５３】
今、選択されたシンボルが“０１０１１０１１００”であるとすると、シンボルの先頭ビット（ＭＳＢ）については、その論理値“０”が最終のビット（ＬＳＢ）の論理値“０”と等しいため、トランジション無しと判定される。そして、トランジション無しと判定されたビット位置については、＋の評価が与えられる。一方、シンボルの先頭ビット（ＭＳＢ）の次のビットについては、その論理値“１”が直前（ＭＳＢ側）のビット（先頭ビット）の論理値“０”と異なるため、トランジション有りと判定される。そして、トランジション有りと判定されたビット位置については、−の評価が与えられる。これにより、選択されたシンボルについては、その先頭ビット（ＭＳＢ）から最終ビット（ＬＳＢ）に向けて、＋，−，−，−，＋，−，−，＋，−，＋なる評価が与えられる。
【００５４】
その後、４１０個のシンボルから算出された各ビット位置におけるトランジションの総合評価結果と、候補リストから選択されたシンボルの同じビット位置におけるトランジションの判定結果とをそれぞれ照合する。
【００５５】
この場合、候補リストから選択されたシンボルの中で、トランジジョン判定結果が＋であるビット位置に対応するトランジション総合評価結果が＋である場合、または、トランジジョン判定結果が−であるビット位置に対応するトランジション総合評価結果が−である場合には、図７（ｃ）に示すように、そのビット位置のトランジション総合評価結果の符号を＋にする。図７（ｃ）に示す例では、ＭＳＢ、ＭＳＢから２番目のビット、ＭＳＢから４番目のビット、ＭＳＢから５番目のビット、ＭＳＢから７番目のビット、ＬＳＢが相当する。
【００５６】
また、候補リストから選択されたシンボルの中で、トランジジョン判定結果が＋であるビット位置に対応するトランジション総合評価結果が−である場合、または、トランジジョン判定結果が−であるビット位置に対応するトランジション総合評価結果が＋である場合には、図７（ｃ）に示すように、そのビット位置のトランジション総合評価結果の符号を−にする。図７（ｃ）に示す例では、ＭＳＢから３番目のビット、ＭＳＢから６番目のビット、ＭＳＢから８目のビット、ＭＳＢから９番目のビットが相当する。
【００５７】
そして、候補リストから選択されたシンボルのトランジジョン判定結果に基づいて、符号が書き替えられた１０ビット分のトランジション総合評価結果を加算して、特定シンボルＰを検索するための判定値とする。図７（ｃ）に示す例では、先頭ビット（ＭＳＢ）から最終ビット（ＬＳＢ）に向けて、トランジション総合評価結果が＋１０，＋５，−１３，＋１，＋６，−２０，＋１０，−５，−２，＋１５で、判定値が＋７となっている。
【００５８】
以下、候補リストの中から、入力された４１０個のシンボルと一致せずに残った全てのシンボルに対して、それぞれ、上記と同様に各ビット位置でのトランジジョン判定を行なって、判定値の算出が行なわれる。そして、一番大きい判定値が得られたシンボルが、候補リストの中から入力シンボルと一致せずに残った全てのシンボルの中で、入力シンボルのうちトランジジョンが多く発生する傾向にあるビット位置に対応するビット位置にトランジションが発生しており、入力シンボルのうちトランジジョンが少ない傾向にあるビット位置に対応するビット位置にトランジションが発生していない傾向の最も高い特定シンボルＰ、つまり、ラン長制限処理後のデジタルデータ列のトランジションを最小とする特定シンボルＰとして選定される。
【００５９】
図８は、候補リストの中の入力シンボルと一致せずに残った全てのシンボルから特定シンボルＰを検索する処理動作をまとめたフローチャートを示している。この処理動作は、ホストＩ／Ｆ１６に４１０個のシンボルでなる書き込むべきデジタルデータ列が蓄積されたことにより開始（ステップＳ１０）される。
【００６０】
すると、コントローラ１８ａは、ステップＳ１１で、データ入力部１８ｂにホストＩ／Ｆ１６から１シンボル（１０ビット）のデータを入力させ、ステップＳ１２で、シンボルＰ検索部１８ｃ１により、入力シンボルについて各ビット位置でのトランジションの有無を判定させ、トランジジョンの無いビット位置に＋１、トランジジョンの有るビット位置に−１の評価を与える。そして、シンボルＰ検索部１８ｃ１は、ステップＳ１３で、入力シンボルの各ビット位置に与えられた評価結果を、ビット位置毎に累積加算する。
【００６１】
その後、コントローラ１８ａは、ステップＳ１４で、シンボルＰ検索部１８ｃ１により、特定シンボルＰを検索するために予め用意された候補リスト（１０ビットのデータが取り得る１０２４通りのパターンを備える）の中から、入力されたシンボルと一致するパターンを有するシンボルを除外させる。
【００６２】
そして、コントローラ１８ａは、ステップＳ１５で、４１０個の全シンボルに対してデータ入力が終了したか否かを判別し、終了していないと判断された場合（ＮＯ）、ステップＳ１１の処理に戻され、次の１シンボルのデータ入力が行なわれる。
【００６３】
また、上記ステップＳ１５で４１０個の全シンボルに対してデータ入力が終了したと判断された場合（ＹＥＳ）、コントローラ１８ａは、ステップＳ１６で、シンボルＰ検索部１８ｃ１により、候補リストの中で除外されずに残った複数のシンボルから１つのシンボルを選択させ、ステップＳ１７で、その選択したシンボルに対して各ビット位置でのトランジションの有無を判定させ、トランジジョンの無いビット位置に＋、トランジジョンの有るビット位置に−の評価を与える。
【００６４】
その後、コントローラ１８ａは、ステップＳ１８で、シンボルＰ検索部１８ｃ１により、候補リストから選択したシンボルの各ビット位置の評価結果に基づいて、入力された全シンボルから得たビット位置毎の評価結果の累積加算値の正負を書き替え、各ビット位置における累積加算値を加算することにより、その選択したシンボルに対する判定値を算出して記録する。
【００６５】
そして、コントローラ１８ａは、ステップＳ１９で、シンボルＰ検索部１８ｃ１により、候補リストの中で除外されずに残った全てのシンボルに対して判定値の算出が終了したか否かを判別させ、終了していないと判断された場合（ＮＯ）、ステップＳ１６の処理に戻され、候補リストから次のシンボルの選択が行なわれる。
【００６６】
また、上記ステップＳ１９で候補リストに残った全シンボルについて判定値の算出が終了したと判断された場合（ＹＥＳ）、コントローラ１８ａは、ステップＳ２０で、シンボルＰ検索部１８ｃ１により、候補リストに残った全シンボルについて算出した判定値の中で、最も大きいものを選択し、その選択された判定値に対応するシンボルを、入力シンボルと排他的論理和演算を行なうための特定シンボルＰとして選定し、処理を終了（ステップＳ２１）する。
【００６７】
ここで、図９は、入力シンボルについて各ビット位置でのトランジションの有無を判定し、トランジジョンの無いビット位置に＋１、トランジジョンの有るビット位置に−１の評価を与え、入力シンボルの各ビット位置に与えられた評価結果を、ビット位置毎に累積加算する処理、つまり、図８におけるステップＳ１１〜Ｓ１３の処理に対応するアルゴリズムの一例を示している。
【００６８】
また、図１０は、候補リストに残った全シンボルについて判定値を算出し、算出した判定値の中で最も大きいものに対応するシンボルを特定シンボルＰとして選定する処理、つまり、図８におけるステップＳ１６〜Ｓ２０の処理に対応するアルゴリズムの一例を示している。
【００６９】
次に、上記した変調処理部１８が行なうラン長制限処理の基本的な第２の手法について説明する。この第２の手法では、ラン長を最大でも２ｎ−１ビットに制限し、かつ、“０”と“１”との発生頻度を第１の例よりもバランスさせるようにしたものである。
【００７０】
すなわち、この第２の手法においても、変調処理部１８に入力されるデジタルデータ列として、例えば５１２バイトのユーザデータを考えた場合、そのデジタルデータ列は、１バイトが８ビットであるから４０９６ビットとなり、１０ビットを１シンボルとすると、図１１に示すように、４１０シンボルとなる。
【００７１】
そして、１０ビットのシンボルが取り得るパターンは、２１０＝１０２４通りであるから、変調処理部１８では、１０２４個のパターンのうち、入力された４１０シンボルのいずれとも一致せず、かつ、入力された４１０シンボルを反転したいずれとも一致しないパターンを有する１０ビットの特定シンボルＰを検索する。
【００７２】
また、変調処理部１８では、図１１に示すように、４１０シンボルを均等に複数（図示の場合は５つ）のブロックに分割している。この場合、１つのブロックは、８２シンボルとなる。そして、各ブロックの境界部分（４箇所）には、それぞれ１ビットの反転情報ビットが介挿されるようになっている。
【００７３】
ここで、変調処理部１８では、先頭の第１ブロックを除く第２乃至第５ブロックにおいて、それぞれ、８２個の各シンボルと特定シンボルＰとを排他的論理和演算した結果と、８２個の各シンボルを反転させたものと特定シンボルＰとを排他的論理和演算した結果とのうち、“０”と“１”との発生頻度がバランスしている方を選択して出力している。
【００７４】
そして、８２個の各シンボルと特定シンボルＰとを排他的論理和演算した結果を出力したブロックに対しては、その先頭の反転情報ビットを“０”とし、８２個の各シンボルを反転させたものと特定シンボルＰとを排他的論理和演算した結果を出力したブロックに対しては、その先頭の反転情報ビットを“１”としている。
【００７５】
すなわち、この第２の手法では、入力された４１０シンボルのいずれとも一致せず、かつ、入力された４１０シンボルを反転したいずれとも一致しないパターンを有する１０ビットの特定シンボルＰを検索し、各ブロックにおいて、そのブロックを構成する各シンボルと特定シンボルＰとを排他的論理和演算した結果と、そのブロックを構成する各シンボルを反転させたものと特定シンボルＰとを排他的論理和演算した結果とのうち、“０”と“１”との発生頻度がバランスしている方を選択して出力するようにしている。
【００７６】
これにより、第１の手法よりも、“０”と“１”との発生頻度がバランスしたラン長制限処理を、簡易な構成で容易に施すことが可能となる。また、出力ビット数は、入力された４０９６ビットに１０ビットの特定シンボルＰと４ビットの反転情報ビットとを加算した４１１０ビットであり、符号化率も４０９６／４１１０＝０．９９６５９と非常に高レートで、実用に適するものとなる。
【００７７】
この第２の手法の場合、最も“０”が連続するのは、連続する２つのブロックのうち、最初のブロックの最後のシンボルの先頭ビットのみが“１”となり、次のブロックの先頭のシンボルの最後のビットのみが“１”となり、かつ、両ブロックの間に介挿された反転情報ビットが“０”の場合で、“０”の連続数が１９個となる。すなわち、１シンボルのビット数をｎとすると、ラン長を最大でも２ｎ−１に制限することができる。
【００７８】
なお、この第２の手法において、特定シンボルＰとして、入力された４１０シンボルのいずれとも一致せず、かつ、入力された４１０シンボルを反転したいずれとも一致しないものを選択しているのは、各シンボルを反転させたものと特定シンボルＰとを排他的論理和演算した場合に、その演算結果が全て“０”になってしまうことを防ぐためである。また、上記した第２の手法において、反転情報ビットの挿入数及び挿入位置は、適宜設定し得るものとする。
【００７９】
図１２乃至図１４は、上記した変調処理部１８におけるラン長制限処理の基本的な第２の手法の処理動作をまとめたフローチャートを示している。この処理動作も、上記ホストＩ／Ｆ１６に４１０シンボルの書き込むべきデジタルデータ列が蓄積されたことにより開始（ステップＳ２２）される。
【００８０】
すると、コントローラ１８ａは、ステップＳ２３で、データ入力部１８ｂにホストＩ／Ｆ１６から１シンボル（１０ビット）のデータを入力させ、ステップＳ２４で、シンボルＰ検索部１８ｃ１により、特定シンボルＰを検索するために予め用意された候補リスト（１０ビットのデータが取り得る１０２４通りのパターンを備える）の中から、入力されたシンボルと一致するパターンを有するシンボルと、入力されたシンボルを反転させたものと一致するパターンを有するシンボルとを除外させる。
【００８１】
そして、コントローラ１８ａは、ステップＳ２５で、４１０シンボルのデータ入力が終了したか否かを判別し、終了していないと判断された場合（ＮＯ）、ステップＳ２３の処理に戻される。
【００８２】
また、上記ステップＳ２５で４１０シンボルのデータ入力が終了したと判断された場合（ＹＥＳ）、コントローラ１８ａは、ステップＳ２６で、シンボルＰ検索部１８ｃ１により、候補リストの中で除外されずに残った複数のシンボルの中から１つのシンボルを選択させ、その選択したシンボルを特定シンボルＰとして出力させる。
【００８３】
そして、このステップＳ２６では、１つのブロック内における“１”の数と“０”の数との差ＢＫＳＵＭを０とし、ブロック番号ＢＬＯＣＫを０とし、４１０シンボル全てにおける“１”の数と“０”の数との差ＴＯＴＡＬＳＵＭを０に初期化する。
【００８４】
その後、コントローラ１８ａは、ステップＳ２７で、再びデータ入力部１８ｂによりホストＩ／Ｆ１６から１シンボルのデータを入力させ、演算処理部１８ｃ２により、入力されたシンボルと選択された特定シンボルＰとを排他的論理和演算させるとともに、排他的論理和演算後のＢＫＳＵＭを求め、現在のＢＫＳＵＭに加算する。
【００８５】
そして、コントローラ１８ａは、ステップＳ２８で、４１０シンボルのデータ入力が終了したか否かを判別し、終了していないと判断された場合（ＮＯ）、ステップＳ２９で、１ブロック分のシンボルのデータ入力が終了したか否かを判別し、終了していないと判断された場合（ＮＯ）、ステップＳ２７の処理に戻される。
【００８６】
また、上記ステップＳ２９で１ブロック分のシンボルのデータ入力が終了したと判断された場合（ＹＥＳ）、コントローラ１８ａは、ステップＳ３０で、ブロック番号ＢＬＯＣＫをインクリメントし、ステップＳ３１で、ブロック番号ＢＬＯＣＫが２以上であるか否かを判別する。
【００８７】
そして、ブロック番号ＢＬＯＣＫが２以上でない（この場合、ブロック番号ＢＬＯＣＫは１、つまり、図１１の第１ブロック）と判断された場合（ＮＯ）、コントローラ１８ａは、ステップＳ３２で、１番目のブロックについてステップＳ２７で排他的論理和演算した結果をそのまま出力させて、ステップＳ２７の処理に戻される。これにより、第１ブロックについては、その各シンボルと特定シンボルＰとをそれぞれ排他的論理和演算した結果が出力される。
【００８８】
また、上記ステップＳ３１でブロック番号ＢＬＯＣＫが２以上である（つまり、図１１の第２ブロック以降）と判断された場合（ＹＥＳ）、コントローラ１８ａは、ステップＳ３３で、（ＴＯＴＡＬＳＵＭ＋ＢＫＳＵＭ）の絶対値が（ＴＯＴＡＬＳＵＭ−ＢＫＳＵＭ−１）の絶対値よりも大きいか否かを判別する。これは、第１ブロックから、各シンボルと特定シンボルＰとの排他的論理和演算が終了した現在のブロックまでにおいて、“０”の数の方が“１”の数より多いか否かを示している。
【００８９】
そして、“１”の数の方が多いと判断された場合（ＮＯ）、コントローラ１８ａは、ステップＳ３４で、ＢＬＯＣＫ−１番目のブロックについて、ステップＳ２７で排他的論理和演算した結果をそのまま出力させるとともに、そのブロックの先頭の反転情報ビットを“０”とする。
【００９０】
その後、コントローラ１８ａは、ステップＳ３５で、ＢＬＯＣＫ−１番目のブロックのＢＫＳＵＭに１を加算した値を現在のＴＯＴＡＬＳＵＭから減算し、ＢＫＳＵＭを０にして、ステップＳ２７の処理に戻される。
【００９１】
また、上記ステップＳ３３で“０”の数の方が多いと判断された場合（ＹＥＳ）、コントローラ１８ａは、ステップＳ３６で、ＢＬＯＣＫ−１番目のブロックについて、ステップＳ２７で排他的論理和演算した結果を反転させて出力（この出力は、前述したシンボルを反転させたものと特定シンボルＰとの排他的論理和演算の結果と同じ）させるとともに、そのブロックの先頭の反転情報ビットを“１”とする。
【００９２】
その後、コントローラ１８ａは、ステップＳ３７で、ＢＬＯＣＫ−１番目のブロックのＢＫＳＵＭを現在のＴＯＴＡＬＳＵＭに加算し、ＢＫＳＵＭを０にして、ステップＳ２７の処理に戻される。
【００９３】
ここで、上記したステップＳ２８で４１０シンボルのデータ入力が終了したと判断された場合（ＹＥＳ）、コントローラ１８ａは、ステップＳ３８で、（ＴＯＴＡＬＳＵＭ＋ＢＫＳＵＭ）の絶対値が（ＴＯＴＡＬＳＵＭ−ＢＫＳＵＭ−１）の絶対値よりも大きいか否かを判別する。これは、第１ブロックから、各シンボルと特定シンボルＰとの排他的論理和演算が終了した最終ブロックまでにおいて、“０”の数の方が“１”の数より多いか否かを示している。
【００９４】
そして、“１”の数の方が多いと判断された場合（ＮＯ）、コントローラ１８ａは、ステップＳ２７で、ＢＬＯＣＫ−１番目のブロック（最終ブロック）について、ステップＳ２７で排他的論理和演算した結果をそのまま出力させるとともに、そのブロックの先頭の反転情報ビットを“０”として、処理を終了（ステップＳ４１）する。
【００９５】
また、上記ステップＳ３８で“０”の数の方が多いと判断された場合（ＹＥＳ）、コントローラ１８ａは、ステップＳ４０で、ＢＬＯＣＫ−１番目のブロック（最終ブロック）について、ステップＳ２７で排他的論理和演算した結果を反転させて出力（この出力は、前述したシンボルを反転させたものと特定シンボルＰとの排他的論理和演算の結果と同じ）させるとともに、そのブロックの先頭の反転情報ビットを“１”として、処理を終了（ステップＳ４１）する。
【００９６】
図１２乃至図１４に示した第２の手法の処理動作において、ステップＳ２４におけるシンボルＰの候補リストは、予め半分に絞ることができる。これは、入力パターンに一致するシンボル、及びその反転パターンに一致するシンボルを除外することから、例えば“００１１０１０１１０”が入力されたときに、同時に“１１００１０１００１”も除外されるため、最上位ビットが“０”となる５１２個の集合と、最上位ビットが“１”となる５１２ビットの集合との中から１つずつが除外されると考えることができるからである。
【００９７】
すなわち、最上位ビットが“０”の集合のみを候補とし、入力データの最上位ビットが“１”の場合はその反転パターンを除外するようにすれば良い。このようにすることにより、パターンＰは、９ビット分の情報があればよいことがわかる（最上位ビットは“０”に固定しておくことができる）。このようにすれば、ステップＳ２６においてシンボルＰを出力する際も、最上位ビットは出力しなくてすみ、出力ビット数を１ビット削減することができる。
【００９８】
また、特定シンボルＰの候補リストにおいて、全ビットが“１”や“０”のように記録に適さないパターンを、特定シンボルＰが１つ以上存在することを保証できる範囲で、予め候補から除去しておくことも可能である。
【００９９】
ここで、上記したラン長制限処理の基本的な第２の手法では、入力される４１０個の各シンボルのいずれとも一致せず、かつ、入力される４１０個の各シンボルを反転させたものとも一致しないパターンを有する特定シンボルＰを検索し、その検索された特定シンボルＰを用いて、入力された各シンボルそれぞれに対して排他的論理和演算を行なうことにより、ラン長制限とともに、“０”と“１”との発生頻度を第１の手法よりもバランスさせるようにしている。
【０１００】
そこで、候補リストの中で、入力されたシンボルと一致せず、かつ、入力されたシンボルを反転させたものとも一致せずに残った複数のシンボルから特定シンボルＰを検索する場合に、排他的論理和演算処理後のデジタルデータ列に対して、トランジションが最小となるような特定シンボルＰを検索することにより、上記したラン長制限や“０”と“１”との発生頻度をバランスさせる効果を得るとともに、ラン長制限処理後のデジタルデータ列に対するトランジションの最小化を図ることができる。
【０１０１】
この場合、候補リストの中で、入力されたシンボルと一致せず、かつ、入力されたシンボルを反転させたものとも一致せずに残った複数のシンボルから、排他的論理和演算処理後のデジタルデータ列のトランジションが最小となる特定シンボルＰを検索する手法は、先に、図５乃至図８を用いて説明した手法と同様である。
【０１０２】
図１５は、候補リストの中で、入力シンボル及びそれを反転させたものと一致せずに残った全てのシンボルから、排他的論理和演算処理後のデジタルデータ列のトランジションを最小とするような特定シンボルＰを検索する処理動作をまとめたフローチャートを示している。
【０１０３】
図１５において、図８と同一ステップには同一符号を付して説明すると、ステップＳ１３の後、ステップＳ４２で、シンボルＰ検索部１８ｃ１により、特定シンボルＰを検索するために予め用意された候補リスト（１０ビットのデータが取り得る１０２４通りのパターンを備える）の中から、入力されたシンボル及びそれを反転させたシンボルと一致するパターンを有するシンボルを除外させて、ステップＳ１５の処理に移行させている。
【０１０４】
なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】この発明の実施の形態を示すもので、ＨＤＤの概略を説明するために示すブロック構成図。
【図２】同実施の形態におけるＨＤＤの変調処理部が行なうラン長制限処理の基本的な第１の手法を説明するために示す図。
【図３】同実施の形態におけるＨＤＤの変調処理部の一例を説明するために示すブロック構成図。
【図４】同実施の形態におけるラン長制限処理の基本的な第１の手法の処理動作を説明するために示すフローチャート。
【図５】同実施の形態におけるラン長制限処理に用いられる特定シンボルの検索手法の一部を説明するために示す図。
【図６】同実施の形態におけるラン長制限処理に用いられる特定シンボルの検索手法の他の部分を説明するために示す図。
【図７】同実施の形態におけるラン長制限処理に用いられる特定シンボルの検索手法の残部を説明するために示す図。
【図８】同実施の形態におけるラン長制限処理に用いられる特定シンボルを検索する処理動作を説明するために示すフローチャート。
【図９】同実施の形態におけるラン長制限処理に用いられる特定シンボルの検索アルゴリズムの一部を説明するために示す図。
【図１０】同実施の形態におけるラン長制限処理に用いられる特定シンボルの検索アルゴリズムの残部を説明するために示す図。
【図１１】同実施の形態におけるＨＤＤの変調処理部が行なうラン長制限処理の基本的な第２の手法を説明するために示す図。
【図１２】同実施の形態におけるラン長制限処理の基本的な第２の手法の処理動作の一部を説明するために示すフローチャート。
【図１３】同実施の形態におけるラン長制限処理の基本的な第２の手法の処理動作の他の部分を説明するために示すフローチャート。
【図１４】同実施の形態におけるラン長制限処理の基本的な第２の手法の処理動作の残部を説明するために示すフローチャート。
【図１５】同実施の形態におけるラン長制限処理に用いられる特定シンボルを検索する処理動作の他の例を説明するために示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１０６】
１１…ＨＤＤ、１２…信号処理部、１３…ハードディスク、１４…駆動部、１５…ホスト装置、１６…ホストＩ／Ｆ、１７…主制御部、１８…変調処理部、１８ａ…コントローラ、１８ｂ…データ入力部、１８ｃ…ラン長制限処理部、１８ｃ１…シンボルＰ検索部、１８ｃ２…演算処理部、１８ｄ…データ出力部、１９…符号化処理部、２０…ディスクＩ／Ｆ、２１…復号化処理部、２２…復調処理部。
【図１】
2010140559.tif 000003
【図２】
2010140559.tif 000004
【図３】
2010140559.tif 000005
【図４】
2010140559.tif 000006
【図５】
2010140559.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010140559.tif 000009
【図８】
2010140559.tif 000010
【図９】
2010140559.tif 000011
【図１０】
2010140559.tif 000012
【図１１】
2010140559.tif 000013
【図１２】
2010140559.tif 000014
【図１３】
2010140559.tif 000015
【図１４】
2010140559.tif 000016
【図１５】
2010140559.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月22日(2009.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力デジタルデータから特定シンボルを検索する検索手段と、
前記特定シンボルと前記入力デジタルデータとを排他的論理和演算する演算手段と、
前記排他的論理和演算されたデジタルデータを前記特定シンボルとともに出力する出力手段とを具備することを特徴とするラン長制限装置。
【請求項２】
前記特定シンボルは、前記入力デジタルデータの各シンボルと一致しないことを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項３】
前記特定シンボルは、前記入力デジタルデータと排他的論理和演算されたデジタルデータのトランジションが最小となるパターンを有することを特徴とする請求項２記載のラン長制限装置。
【請求項４】
前記検索手段は、前記入力デジタルデータの各シンボルと同じビット数を有する複数のシンボルのうち、前記入力デジタルデータの各シンボルと一致しない複数のシンボルの中から、前記特定シンボルを検索することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項５】
前記検索手段は、前記入力デジタルデータの各シンボルと同じビット数を有する複数のシンボルのうち、前記入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、前記入力デジタルデータの各シンボルを反転させたものとも一致しない複数のシンボルの中から、前記特定シンボルを検索することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項６】
前記出力手段は、前記排他的論理和演算されたデジタルデータを、それぞれが複数のシンボルを含む複数のブロックに分割し、その分割されたそれぞれのブロック毎に“０”と“１”との発生頻度がバランスするように、前記排他的論理和演算されたデジタルデータと、前記排他的論理和演算されたデジタルデータを反転させたデジタルデータとを選択的に出力することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項７】
前記出力手段は、前記ブロック毎に、前記排他的論理和演算されたデジタルデータを出力したか、前記排他的論理和演算されたデジタルデータを反転させたデジタルデータを出力したかを示す斑点情報 ビットを付加して出力することを特徴とする請求項６記載のラン長制限装置。
【請求項８】
前記検索手段は、前記入力デジタルデータの各シンボルの各ビット位置におけるトランジションの発生傾向に基づいて、前記特定シンボルを検索することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項９】
前記検索手段は、前記入力デジタルデータの各シンボルについて、トランジションが多い傾向にあるビット位置に対応するビット位置でトランジションがあり、トランジションが少ない傾向にあるビット位置に対応するビット位置でトランジションが無いパターンを有する特定シンボルを検索することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項１０】
入力デジタルデータから特定シンボルを検索する検索手段と、
前記特定シンボルと前記入力デジタルデータとを排他的論理和演算する演算手段と、
前記排他的論理和演算されたデジタルデータを前記特定シンボルとともに出力する出力手段と、
前記出力されたデジタルデータを情報記録媒体に記録する記録手段とを具備することを特徴とする情報記録装置。
【請求項１１】
前記情報記録媒体は、磁気記録媒体であることを特徴とする請求項１０記載の情報記録装置。
【請求項１２】
入力デジタルデータから特定シンボルを検索する工程と、
前記特定シンボルと前記入力デジタルデータとを排他的論理和演算する工程と、
前記排他的論理和演算されたデジタルデータを前記特定シンボルとともに出力する工程とを有することを特徴とするラン長制限方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
この発明に係るラン長制限装置は、入力デジタルデータから特定シンボルを検索する検索手段と、特定シンボルと入力デジタルデータとを排他的論理和演算する演算手段と、排他的論理和演算されたデジタルデータを特定シンボルとともに出力する出力手段とを備えるようにしたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
また、この発明に係るラン長制限方法は、入力デジタルデータから特定シンボルを検索する工程と、特定シンボルと入力デジタルデータとを排他的論理和演算する工程と、排他的論理和演算されたデジタルデータを特定シンボルとともに出力する工程とを有するようにしたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記した発明によれば、入力デジタルデータとその入力デジタルデータから検索した特定シンボルとを排他的論理和演算し、演算後のデジタルデータを特定シンボルとともに出力するようにしたので、情報記録媒体に記録するデジタルデータに対して、簡易な構成で容易に冗長ビット数を少なく抑えた高レートなラン長制限処理を施すことが可能となる。
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月18日(2010.1.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力デジタルデータに基づいて特定シンボルを検索する検索手段と、
前記特定シンボルと前記入力デジタルデータとを排他的論理和演算する演算手段と、
前記排他的論理和演算されたデジタルデータを前記特定シンボルとともに出力する出力手段とを具備し、
前記検索手段は、前記入力デジタルデータのシンボル数よりもパターン数の多い複数のシンボルの中から、前記入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、かつ、前記入力デジタルデータと排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータのトランジションの発生回数が最小となるパターンを有するシンボルを前記特定シンボルとして検索することを特徴とするラン長制限装置。
【請求項２】
前記特定シンボルは、前記入力デジタルデータの各シンボルと同じビット数を有することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項３】
前記検索手段は、前記入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、前記入力デジタルデータの各シンボルを反転させたものとも一致しない複数のシンボルの中から、前記特定シンボルを検索することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項４】
前記出力手段は、前記排他的論理和演算されたデジタルデータを、それぞれが複数のシンボルを含む複数のブロックに分割し、その分割されたそれぞれのブロック毎に“０”と“１”との発生頻度がバランスするように、前記排他的論理和演算されたデジタルデータと、前記排他的論理和演算されたデジタルデータを反転させたデジタルデータとを選択的に出力することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項５】
前記出力手段は、前記ブロック毎に、前記排他的論理和演算されたデジタルデータを出力したか、前記排他的論理和演算されたデジタルデータを反転させたデジタルデータを出力したかを示す反転情報ビットを付加して出力することを特徴とする請求項４記載のラン長制限装置。
【請求項６】
前記検索手段は、前記入力デジタルデータの各シンボルの各ビット位置におけるトランジションの発生傾向に基づいて、前記特定シンボルを検索することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項７】
前記検索手段は、前記入力デジタルデータの各シンボルについて、トランジションが多い傾向にあるビット位置に対応するビット位置でトランジションがあり、トランジションが少ない傾向にあるビット位置に対応するビット位置でトランジションが無いパターンを有する特定シンボルを検索することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項８】
入力デジタルデータに基づいて特定シンボルを検索する検索手段と、
前記特定シンボルと前記入力デジタルデータとを排他的論理和演算する演算手段と、
前記排他的論理和演算されたデジタルデータを前記特定シンボルとともに出力する出力手段と、
前記出力されたデジタルデータを情報記録媒体に記録する記録手段とを具備し、
前記検索手段は、前記入力デジタルデータのシンボル数よりもパターン数の多い複数のシンボルの中から、前記入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、かつ、前記入力デジタルデータと排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータのトランジションの発生回数が最小となるパターンを有するシンボルを前記特定シンボルとして検索することを特徴とする情報記録装置。
【請求項９】
前記情報記録媒体は、磁気記録媒体であることを特徴とする請求項８記載の情報記録装置。
【請求項１０】
入力デジタルデータに基づいて特定シンボルを検索する工程と、
前記特定シンボルと前記入力デジタルデータとを排他的論理和演算する工程と、
前記排他的論理和演算されたデジタルデータを前記特定シンボルとともに出力する工程とを有し、
前記検索する工程は、前記入力デジタルデータのシンボル数よりもパターン数の多い複数のシンボルの中から、前記入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、かつ、前記入力デジタルデータと排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータのトランジションの発生回数が最小となるパターンを有するシンボルを前記特定シンボルとして検索することを特徴とするラン長制限方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
この発明に係るラン長制限装置は、入力デジタルデータに基づいて特定シンボルを検索する検索手段と、特定シンボルと入力デジタルデータとを排他的論理和演算する演算手段と、排他的論理和演算されたデジタルデータを特定シンボルとともに出力する出力手段とを備え、検索手段は、入力デジタルデータのシンボル数よりもパターン数の多い複数のシンボルの中から、入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、かつ、入力デジタルデータと排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータのトランジションの発生回数が最小となるパターンを有するシンボルを特定シンボルとして検索するようにしたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
また、この発明に係るラン長制限方法は、入力デジタルデータに基づいて特定シンボルを検索する工程と、特定シンボルと入力デジタルデータとを排他的論理和演算する工程と、排他的論理和演算されたデジタルデータを特定シンボルとともに出力する工程とを有し、検索する工程は、入力デジタルデータのシンボル数よりもパターン数の多い複数のシンボルの中から、入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、かつ、入力デジタルデータと排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータのトランジションの発生回数が最小となるパターンを有するシンボルを特定シンボルとして検索するようにしたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記した発明によれば、入力デジタルデータとその入力デジタルデータに基づいて検索した特定シンボルとを排他的論理和演算し、演算後のデジタルデータを特定シンボルとともに出力するようにしたので、情報記録媒体に記録するデジタルデータに対して、簡易な構成で容易に冗長ビット数を少なく抑えた高レートなラン長制限処理を施すことが可能となる。
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月9日(2010.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力デジタルデータのシンボル数よりもパターン数の多い複数のシンボルの中から、前記入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、かつ、前記入力デジタルデータと排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータのトランジションの発生回数が最小となるパターンを有する特定シンボルで、前記入力デジタルデータの各シンボルについて、各シンボルのトランジションが多い傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションがあり、各シンボルのトランジションが少ない傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションが無いパターンを有する特定シンボルを検索する検索手段と、
前記特定シンボルと前記入力デジタルデータとを排他的論理和演算する演算手段と、
前記排他的論理和演算されたデジタルデータを前記特定シンボルとともに出力する出力手段とを具備することを特徴とするラン長制限装置。
【請求項２】
前記特定シンボルは、前記入力デジタルデータの各シンボルと同じビット数を有することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項３】
前記検索手段は、前記入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、前記入力デジタルデータの各シンボルを反転させたものとも一致しない複数のシンボルの中から、前記特定シンボルを検索することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項４】
前記出力手段は、前記検索手段で検索された特定シンボルを出力する際に、予め定められた位置のビットを出力しないことを特徴とする請求項３記載のラン長制限装置。
【請求項５】
前記出力手段は、前記排他的論理和演算されたデジタルデータを、それぞれが複数のシンボルを含む複数のブロックに分割し、その分割されたそれぞれのブロック毎に“０”と“１”との発生頻度がバランスするように、前記排他的論理和演算されたデジタルデータと、前記排他的論理和演算されたデジタルデータを反転させたデジタルデータとを選択的に出力することを特徴とする請求項１記載のラン長制限装置。
【請求項６】
前記出力手段は、前記ブロック毎に、前記排他的論理和演算されたデジタルデータを出力したか、前記排他的論理和演算されたデジタルデータを反転させたデジタルデータを出力したかを示す反転情報ビットを付加して出力することを特徴とする請求項５記載のラン長制限装置。
【請求項７】
入力デジタルデータのシンボル数よりもパターン数が多く、前記入力デジタルデータの各シンボルと一致しないとともに、前記入力デジタルデータの各シンボルを反転させたものとも一致せず、かつ、特定の１ビットが“０”または“１”に固定された複数のシンボルの中から、前記入力デジタルデータと排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータのトランジションの発生回数が最小となるパターンを有する特定シンボルで、前記入力デジタルデータの各シンボルについて、各シンボルのトランジションが多い傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションがあり、各シンボルのトランジションが少ない傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションが無いパターンを有する特定シンボルを検索する検索手段と、
前記特定シンボルと前記入力デジタルデータとを排他的論理和演算する演算手段と、
前記排他的論理和演算されたデジタルデータを前記特定の１ビットを除いた前記特定シンボルとともに出力する出力手段とを具備することを特徴とするラン長制限装置。
【請求項８】
入力デジタルデータのシンボル数よりもパターン数の多い複数のシンボルの中から、前記入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、かつ、前記入力デジタルデータと排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータのトランジションの発生回数が最小となるパターンを有する特定シンボルで、前記入力デジタルデータの各シンボルについて、各シンボルのトランジションが多い傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションがあり、各シンボルのトランジションが少ない傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションが無いパターンを有する特定シンボルを検索する検索手段と、
前記特定シンボルと前記入力デジタルデータとを排他的論理和演算する演算手段と、
前記排他的論理和演算されたデジタルデータを前記特定シンボルとともに出力する出力手段と、
情報記録媒体と、
前記出力されたデジタルデータを前記情報記録媒体に記録する記録手段とを具備することを特徴とする情報記録装置。
【請求項９】
前記情報記録媒体は、磁気記録媒体であることを特徴とする請求項８記載の情報記録装置。
【請求項１０】
ホスト装置と、
前記ホスト装置から書き込み要求を受けたとき、当該ホスト装置から供給される入力デジタルデータのシンボル数よりもパターン数の多い複数のシンボルの中から、前記入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、かつ、前記入力デジタルデータと排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータのトランジションの発生回数が最小となるパターンを有する特定シンボルで、前記入力デジタルデータの各シンボルについて、各シンボルのトランジションが多い傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションがあり、各シンボルのトランジションが少ない傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションが無いパターンを有する特定シンボルを検索する検索手段と、
前記特定シンボルと前記入力デジタルデータとを排他的論理和演算する演算手段と、
前記排他的論理和演算されたデジタルデータを前記特定シンボルとともに出力する出力手段と、
情報記録媒体と、
前記出力されたデジタルデータを前記情報記録媒体に記録する記録手段とを具備することを特徴とする情報記録装置。
【請求項１１】
入力デジタルデータのシンボル数よりもパターン数の多い複数のシンボルの中から、前記入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、かつ、前記入力デジタルデータと排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータのトランジションの発生回数が最小となるパターンを有する特定シンボルで、前記入力デジタルデータの各シンボルについて、各シンボルのトランジションが多い傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションがあり、各シンボルのトランジションが少ない傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションが無いパターンを有する特定シンボルを検索する工程と、
前記特定シンボルと前記入力デジタルデータとを排他的論理和演算する工程と、
前記排他的論理和演算されたデジタルデータを前記特定シンボルとともに出力する工程とを有することを特徴とするラン長制限方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
この発明に係るラン長制限装置は、入力デジタルデータのシンボル数よりもパターン数の多い複数のシンボルの中から、入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、かつ、入力デジタルデータと排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータのトランジションの発生回数が最小となるパターンを有する特定シンボルで、入力デジタルデータの各シンボルについて、各シンボルのトランジションが多い傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションがあり、各シンボルのトランジションが少ない傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションが無いパターンを有する特定シンボルを検索する検索手段と、特定シンボルと入力デジタルデータとを排他的論理和演算する演算手段と、排他的論理和演算されたデジタルデータを特定シンボルとともに出力する出力手段とを備えるようにしたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
また、この発明に係るラン長制限方法は、入力デジタルデータのシンボル数よりもパターン数の多い複数のシンボルの中から、入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、かつ、入力デジタルデータと排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータのトランジションの発生回数が最小となるパターンを有する特定シンボルで、入力デジタルデータの各シンボルについて、各シンボルのトランジションが多い傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションがあり、各シンボルのトランジションが少ない傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションが無いパターンを有する特定シンボルを検索する工程と、特定シンボルと入力デジタルデータとを排他的論理和演算する工程と、排他的論理和演算されたデジタルデータを特定シンボルとともに出力する工程とを有するようにしたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記した発明によれば、入力デジタルデータと、その入力デジタルデータのシンボル数よりもパターン数の多い複数のシンボルの中から検索した、入力デジタルデータの各シンボルと一致せず、かつ、入力デジタルデータと排他的論理和演算したとき演算処理後のデジタルデータのトランジションの発生回数が最小となるパターンを有する特定シンボルで、入力デジタルデータの各シンボルについて、各シンボルのトランジションが多い傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションがあり、各シンボルのトランジションが少ない傾向にあるビット位置に対応するビット位置で特定シンボルのトランジションが無いパターンを有する特定シンボルとを排他的論理和演算し、演算後のデジタルデータを特定シンボルとともに出力するようにしたので、情報記録媒体に記録するデジタルデータに対して、簡易な構成で容易に冗長ビット数を少なく抑えた高レートなラン長制限処理を施すことが可能となる。