(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
８ビットのディジタル・データを１６ビットのディジタル変調コードに変換するディジタル変調方法において、
それぞれの８ビットのディジタル・データに対応した１６ビットのディジタル変調コードを選択するにあたり、
（ａ）２１６個の１６ビットのディジタル・コードのうち同一ビットの連続数が始めの１１ビット目までで１０以下で、２ビット目から１５ビット目までで３以上１０以下で、９ビット目から１６ビット目までで７以下で、かつＣＤＳの絶対値が８以下の１６ビットのディジタル・コードを選択し、
（ｂ）（ａ）で選択した１６ビットのディジタル・コードを、すでに選択された直前の１６ビットのディジタル変調コードとの接続によって生じるビット列中の同一ビットの連続数が３以上１０以下となるように、すでに選択された直前の１６ビットのディジタル変調コードの後端における同一ビットの連続数に応じて、重複を許して１４グループに配分し、
（ｃ）（ｂ）で配分された各グループに属するディジタル変調コードの個数が２５６に満たないグループについては、他のグループに属するディジタル変調コードを加えることにより２５６個以上とし、
（ｄ）（ｃ）で他のグループにディジタル変調コードを与えたグループから当該ディジタル変調コードを除外する
ことを特徴とするディジタル変調方法。
【請求項２】
請求項１記載のディジタル変調方法において、さらに、
（ｅ）（ｄ）の操作後、各グループに属するディジタル変調コードの個数が２５６を超えるグループについては、２５６を超える個数の範囲内において互いにＣＤＳが異なる２個のディジタル変調コードを１組にし、
（ｆ）以上の再配分処理が行われた各グループにおける２５６個（組）以上の１６ビットのディジタル変調コードまたはディジタル変調コードの組に含まれる２５６個（組）の１６ビットのディジタル変調コードまたはディジタル変調コードの組を２５６個の８ビットのディジタル・データにそれぞれ対応させ、
（ｇ）すでに選択された直前の１６ビットのディジタル変調コードの後端における同一ビットの連続数に応じてグループを選択し、入力された８ビットのディジタル・データに対応する１６ビットのディジタル変調コードまたはディジタル変調コードの組を選択し、
（ｈ）（ｇ）でディジタル変調コードの組が選択された場合、選択されたディジタル変調コードのうち、最後のビットにおけるＤＳＶの絶対値が小さくなる方の変調コード、または該ＤＳＶの絶対値が同じときには予め定められた変調コードを選択する
ことを特徴とするディジタル変調方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のディジタル変調方法において、
（ｂ）の配分は、
すでに変換された直前の変調コードが“０１１１１１１１”で終わるグループには“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”または“００００００００１”または“０００００００００１”または“００００００００００１”または“１０”または“１１０”または“１１１０”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“０１１１１１１”で終わるグループには“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”または“００００００００１”または“０００００００００１”または“００００００００００１”または“１０”または“１１０”または“１１１０”または“１１１１０”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“０１１１１１”で終わるグループには“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”または“００００００００１”または“０００００００００１”または“００００００００００１”または“１０”または“１１０”または“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“０１１１１”で終わるグループには“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”または“００００００００１”または“０００００００００１”または“００００００００００１”または“１０”または“１１０”または“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“０１１１”で終わるグループには“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”または“００００００００１”または“０００００００００１”または“００００００００００１”または“１０”または“１１０”または“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“０１１”で終わるグループには“１０”または“１１０”または“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”または“１１１１１１１１０”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“０１”で終わるグループには“１１０”または“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”または“１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１０”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“１０００００００”で終わるグループには“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”または“１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１１０”または“０１”または“００１”または“０００１”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“１００００００”で終わるグループには“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”または“１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１１０”または“０１”または“００１”または“０００１”または“００００１”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“１０００００”で終わるグループには“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”または“１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１１０”または“０１”または“００１”または“０００１”または“００００１”または“０００００１”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“１００００”で終わるグループには“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”または“１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１１０”または“０１”または“００１”または“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“１０００”で終わるグループには“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”または“１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１１０”または“０１”または“００１”または“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“１００”で終わるグループには“０１”または“００１”または“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”または“００００００００１”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“１０”で終わるグループには“００１”または“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”または“００００００００１”または“０００００００００１”で始まる変調コードのみが含まれるように１４グループに配分する
ことを特徴とするディジタル変調方法。
【請求項４】
請求項２または３記載のディジタル変調方法において、
（ｃ）および（ｄ）の操作は、
“１０”で始まりかつ“０”で終わる変調コードを、すでに変換された直前の変調コードが“０１”で終わるときに選択する変調コードに加え、すでに変換された直前の変調コードが“０１１”で終わるときに選択する変調コードから除外するとともに、
“０１”で始まりかつ“１”で終わる変調コードを、すでに変換された直前の変調コードが“１０”で終わるときに選択する変調コードに加え、すでに変換された直前の変調コードが“１００”で終わるときに選択する変調コードから除外する操作であり、
（ｇ）の操作に、
すでに変換された直前の変調コードが“０１”で終わるときに“１０”で始まりかつ“０”で終わる変調コードが選択された場合には、さらに、直前の変調コードの終りを“１１”に再変換して変調コードの接続によって生じるビット列中の同一ビットの連続数を３とし、
すでに変換された直前の変調コードが“１０”で終わるときに“０１”で始まりかつ“１”で終わる変調コードが選択された場合には、さらに、直前の変調コードの終りを“００”に再変換して変調コードの接続によって生じるビット列中の同一ビットの連続数を３とすることを含む
ことを特徴とするディジタル変調方法。
【請求項５】
請求項４記載のディジタル変調方法において、
“１０００１”で終わる変調コードおよび“０１１１０”で終わる変調コードをすべてのグループから除外することを特徴とするディジタル変調方法。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載のディジタル変調方法によって変調された１６ビットのディジタル変調コードを復調するにあたり、直前の変調コードの終り方から復調テーブルを特定し、１６ビットのディジタル変調コードが予め定められた終り方に該当するとともに後続の変調コードが予め定められた変調コードに該当する場合には予め定められたビットを反転した上で、それ以外の場合には該反転を行わずに、特定された復調テーブルに基づきもとの８ビットのディジタル・データを復調することを特徴するディジタル復調方法。
【請求項７】
請求項１ないし５いずれか記載のディジタル変調方法に準拠して、８ビットのディジタル・データを１６ビットのディジタル変調コードに変換する符号化手段を備えたことを特徴とするディジタル変調装置。
【請求項８】
請求項７記載のディジタル変調装置において、前記符号化手段は、
入力された８ビットのディジタル・データから１６ビットの変調コードの候補を出力する符号部と、
直前の変調コードの最後の７ビットの終り方を判定する終り方判定部と、
前記変調コードの候補の各累積電荷変動ＤＳＶを計算するＤＳＶ計算部とを備え、
前記符号化手段は、前記変調コードの候補、前記終り方判定部の出力および前記ＤＳＶ計算部の出力から変換する変調コードを定める
ことを特徴とするディジタル変調装置。
【請求項９】
請求項８記載のディジタル変調装置において、
前記終り方判定部およびＤＳＶ判定部は、前記符号部と同様の入力を得て、前記符号部と並列に動作することを特徴とするディジタル変調装置。
【請求項１０】
請求項１ないし５いずれか記載のディジタル変調方法に準拠して変調された１６ビットのディジタル変調コードを、元の８ビットのディジタル・データに変換する復号化手段を備えたことを特徴とするディジタル復調装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のディジタル復調装置において、前記復号化手段は、
直後の変調コードのパターンを判定するパターン判定部と、
直前の変調コードの最後の７ビットの終り方を判定する終り方判定部と、
現在の変調コード、前記パターン判定部の出力および前記終り方判定部の出力から変換するディジタル・データを定める復調部と
を備えることを特徴とするディジタル復調装置。
【請求項１２】
請求項１１記載のディジタル復調装置において、
前記パターン判定部は、変調コードの第１、第２および第１６ビットを用いて判定する  ことを特徴とするディジタル復調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、８ビットのディジタル・データを、１６ビットのディジタル変調コードに変換するディジタル変調方法、復調方法およびそのための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回転磁気ヘッドにより磁気テープに“０”および“１”の２レベルからなるディジタル・データを記録し、または磁気テープに記録されたディジタル・データを再生する装置は、記録時、ディジタル・データが回転トランスを介して磁気ヘッドに供給され、再生時、磁気ヘッドにより再生されたディジタル・データが回転トランスを介して取り出される。
【０００３】
しかし、回転トランスは直流成分を伝送することができないため、記録信号が直流成分を持つと、磁気ヘッドを流れる記録電流の“０”レベルまたは“１”レベルがふらつき、したがってヘッドからの記録磁界がふらつく。また、取り出された再生信号に直流成分が含まれている場合、ディジタル・データが正確に再現できない。このため、ディジタル変調方式には、ＤＣフリーまたはＤＣフリー特性にできるだけ近い低域成分抑圧度を持つ方式が採用されている。
【０００４】
一方、光ディスクは、ディジタル・データが記録されたディスクに、レーザー光が対物レンズを通して集光照射され、ディジタル・データが非接触で読み出される。
【０００５】
また、光磁気ディスクでは、レーザー光を集光して局部的に温度を上げ、記録するディジタル信号で電磁コイルを変調して媒体に磁化反転を起こし、信号が記録される。再生時は、レーザービームの振動方向を偏光板を使用して検出する。
【０００６】
これらの光ディスク装置では、変調信号に直流付近の低域成分が多いと、サーボ信号に漏れ、サーボの誤動作を引き起こす。また、回路の直流遮断によりＤＣ変動が発生し、アイパターンが劣化する。従って、変調信号の直流付近の低周波成分は少ない方が望ましい。
【０００７】
さて、ここで、変調方式を説明するための本明細書で使用している代表的な技術用語およびパラメータについて説明しておく。
【０００８】
符号語累積電荷（ＣＤＳ）：変調コード内のビット“１”を＋１に、ビット“０”を−１に対応させ加算した値
累積電荷変動（ＤＳＶ）：ディジタル変調コード列中のビット“１”を＋１に、ビット“０”を−１に対応させ累積加算した値
最小符号反転間隔（Ｔｍｉｎ）および最大符号反転間隔（Ｔｍａｘ）：ディジタル変調コード列中の同一符号極性の連続時間のそれぞれ最小値および最大値
Ｔｂ：変調前のディジタル・データのビット周期
ｄおよびｋ：ディジタル変調コード列中の同一ビット連続数のそれぞれ最小値および最大値
従来から知られている磁気テープ記録装置に用いられるディジタル変調方式としては、次のものがある。
【０００９】
Ｔｍｉｎ＝１．１４Ｔｂとなる変調方式として、例えば、特公平６−３９４２号公報に示されているディジタル変調方法が知られている。当該変調方法は、８ビットのディジタル・データを１４ビットのディジタル変調コードに変換するもので、ｄ＝２、ｋ＝７である。
【００１０】
Ｔｍｉｎ＝１．３３Ｔｂとなる変調方式として、例えば、電子情報通信学会技術報告、ＭＲ９４−３６（１９９４−１０）に示されている８−１２変調方式が知られている。当該変調方式は、ｄ＝２、ｋ＝８である。
【００１１】
公報記載の変調方式は、ＤＳＶを７以下とすることができ、ＤＣフリーなディジタル変調方式である。技術報告記載の変調方式は、公報記載の変調方式に比べ、記録密度を約１７％高めることができるが、ＤＣフリーではない。
【００１２】
また、従来から知られている光ディスク装置に用いられるディジタル変調方式としては、次のものがある。
【００１３】
Ｔｍｉｎ＝１．５０Ｔｂとなる変調方式として、例えば、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｃｏｎｓｕｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、Ｖｏｌ．４１、Ｎｏ．３、ｐｐ．４９１−４９７（１９９５−８）に示されているＥＦＭ−ＰＬＵＳ方式（８−１６変調方式）が知られている。当該変調方式は、ｄ＝３、ｋ＝１１である。
【００１４】
Ｔｍｉｎ＝１．６０Ｔｂとなる変調方式として、例えば、ＴＶ学会誌、Ｖｏｌ．５０、Ｎｏ．８、ｐｐ．１１４２−１１４９（１９９６）に示されている８−１５変調方式が知られている。当該変調方式は、ｄ＝３、ｋ＝１０である。
【００１５】
両方式とも、符号構成上の制約から、ＤＣフリー特性は実現されていないが、ＤＣフリー特性に近い低域成分抑圧度を持つ。後者は、前者に比べ、記録密度を約７％高めることができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
現在の技術においては、磁気テープ記録装置ではテープ・ヘッド・インターフェース技術と記録再生ヘッドの分解能の制約から、光ディスク装置ではレーザー光の波長の制約から、記録媒体上の短波長化には限界がある。そのため、従来より高いデータ転送レート記録を実現するためには、Ｔｍｉｎ／Ｔｂのより大きな変調方式を用いることにより、記録媒体上の最短記録波長を維持したまま、記録信号の線記録密度をより向上させる必要がある。
【００１７】
上述の８−１４変調方式はＴｍｉｎ／Ｔｂ＝１．１４であり、８−１２変調方式はＴｍｉｎ／Ｔｂ＝１．３３であるので、両方式とも従来より高いデータ転送レート記録を実現するには限界があった。
【００１８】
また、高密度記録のためには、変調符号を構成するにあたり可能な範囲でｋの値（ディジタル変調コード列中の同一ビット連続数の最大値）をできるだけ小さくし、符号識別用のクロックの抽出を容易とし、ジッタ成分を低減する必要がある。
【００１９】
ＥＦＭ−ＰＬＵＳ方式は、Ｔｍｉｎ／Ｔｂ＝１．５０であるが、ｋ＝１１であり、再生系の安定化のためには、ｋの値はさらに小さい事が望ましい。
【００２０】
さらに、ハードウェアの簡素化、装置の小型化、低消費電力化のためには、変調方式の符号化アルゴリズムはできるだけ簡単であることが望ましい。
【００２１】
８−１５変調方式は、Ｔｍｉｎ＝１．６０Ｔｂと大きく、高密度記録に適しているが、ＤＣフリー特性に近い低域成分抑圧度を達成するために、符号化アルゴリズムが複雑となり、ハードウェアの規模が極端に大きくなる問題点があった。
【００２２】
本発明の目的は、上記のような課題および問題点を解決し、磁気テープ記録装置および光ディスク装置において、適正なハードウェア規模により、直流付近の低域成分を効率的に低減でき、従来に比べより安定的に高密度記録を行うことができるディジタル変調方法およびその変調方法による変調装置と復調装置とを提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明は、８ビットのディジタル・データを１６ビットのディジタル変調コードに変換するディジタル変調方法において、
それぞれの８ビットのディジタル・データに対応した１６ビットのディジタル変調コードを選択するにあたり、
（ａ）２１６個の１６ビットのディジタル・コードのうち同一ビットの連続数が始めの１１ビット目までで１０以下で、２ビット目から１５ビット目までで３以上１０以下で、９ビット目から１６ビット目までで７以下で、かつＣＤＳの絶対値が８以下の１６ビットのディジタル・コードを選択し、
（ｂ）（ａ）で選択した１６ビットのディジタル・コードを、すでに選択された直前の１６ビットのディジタル変調コードとの接続によって生じるビット列中の同一ビットの連続数が３以上１０以下となるように、すでに選択された直前の１６ビットのディジタル変調コードの後端における同一ビットの連続数に応じて、重複を許して１４グループに配分し、
（ｃ）（ｂ）で配分された各グループに属するディジタル変調コードの個数が２５６に満たないグループについては、他のグループに属するディジタル変調コードを加えることにより２５６個以上とし、
（ｄ）（ｃ）で他のグループにディジタル変調コードを与えたグループから当該ディジタル変調コードを除外することを特徴とする。
【００２４】
本発明は、さらに、
（ｅ）（ｄ）の操作後、各グループに属するディジタル変調コードの個数が２５６を超えるグループについては、２５６を超える個数の範囲内において互いにＣＤＳが異なる２個のディジタル変調コードを１組にし、
（ｆ）以上の再配分処理が行われた各グループにおける２５６個（組）以上の１６ビットのディジタル変調コードまたはディジタル変調コードの組に含まれる２５６個（組）の１６ビットのディジタル変調コードまたはディジタル変調コードの組を２５６個の８ビットのディジタル・データにそれぞれ対応させ、
（ｇ）すでに選択された直前の１６ビットのディジタル変調コードの後端における同一ビットの連続数に応じてグループを選択し、入力された８ビットのディジタル・データに対応する１６ビットのディジタル変調コードまたはディジタル変調コードの組を選択し、
（ｈ）（ｇ）でディジタル変調コードの組が選択された場合、選択されたディジタル変調コードのうち、最後のビットにおけるＤＳＶの絶対値が小さくなる方のディジタル変調コード、または該ＤＳＶの絶対値が同じときには予め定められた変調コードを選択する
ことを特徴とする。
【００２５】
さらに、本発明は、上記（ｂ）の配分が、
すでに変換された直前の変調コードが“０１１１１１１１”で終わるグループには“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”または“００００００００１”または“０００００００００１”または“００００００００００１”または“１０”または“１１０”または“１１１０”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“０１１１１１１”で終わるグループには“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”または“００００００００１”または“０００００００００１”または“００００００００００１”または“１０”または“１１０”または“１１１０”または“１１１１０”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“０１１１１１”で終わるグループには“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”または“００００００００１”または“０００００００００１”または“００００００００００１”または“１０”または“１１０”または“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“０１１１１”で終わるグループには“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”または“００００００００１”または“０００００００００１”または“００００００００００１”または“１０”または“１１０”または“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“０１１１”で終わるグループには“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”または“００００００００１”または“０００００００００１”または“００００００００００１”または“１０”または“１１０”または“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“０１１”で終わるグループには“１０”または“１１０”または“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”または“１１１１１１１１０”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“０１”で終わるグループには“１１０”または“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”または“１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１０”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“１０００００００”で終わるグループには“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”または“１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１１０”または“０１”または“００１”または“０００１”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“１００００００”で終わるグループには“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”または“１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１１０”または“０１”または“００１”または“０００１”または“００００１”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“１０００００”で終わるグループには“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”または“１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１１０”または“０１”または“００１”または“０００１”または“００００１”または“０００００１”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“１００００”で終わるグループには“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”または“１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１１０”または“０１”または“００１”または“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“１０００”で終わるグループには“１１１０”または“１１１１０”または“１１１１１０”または“１１１１１１０”または“１１１１１１１０”または“１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１０”または“１１１１１１１１１１０”または“０１”または“００１”または“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“１００”で終わるグループには“０１”または“００１”または“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”または“００００００００１”で始まる変調コードのみが含まれ、
すでに変換された直前の変調コードが“１０”で終わるグループには“００１”または“０００１”または“００００１”または“０００００１”または“００００００１”または“０００００００１”または“００００００００１”または“０００００００００１”で始まる変調コードのみが含まれるように１４グループに配分することを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明は、上記（ｃ）および（ｄ）の操作が、
“１０’で始まりかつ“０’で終わる変調コードを、すでに変換された直前の変調コードが“０１’で終わるときに選択する変調コードに加え、すでに変換された直前の変調コードが“０１１’で終わるときに選択する変調コードから除外するとともに、
“０１’で始まりかつ“１’で終わる変調コードを、すでに変換された直前の変調コードが“１０’で終わるときに選択する変調コードに加え、すでに変換された直前の変調コードが“１００’で終わるときに選択する変調コードから除外する操作であり、
（ｇ）の操作で、
すでに変換された直前の変調コードが“０１’で終わるときに“１０’で始まりかつ“０’で終わる変調コードが選択された場合には、さらに、直前の変調コードの終りを“１１’に再変換して変調コードの接続によって生じるビット列中の同一ビットの連続数を３とし、
すでに変換された直前の変調コードが“１０’で終わるときに“０１’で始まりかつ“１’で終わる変調コードが選択された場合には、さらに直前の変調コードの終りを“００’に再変換して変調コードの接続によって生じるビット列中の同一ビットの連続数を３とすることを含む
ことを特徴とする。
本発明は、さらに、“１０００１”で終わる変調コードおよび“０１１１０”で終わる変調コードをすべてのグループから除外することを特徴とする。
【００２７】
その上、上記記載のディジタル変調方法によって変調された１６ビットのディジタル変調コードを復調するにあたり、直前の変調コードの終り方から復調テーブルを特定し、１６ビットのディジタル変調コードが予め定められた終り方に該当するとともに後続の変調コードが予め定められた変調コードに該当する場合には予め定められたビットを反転した上で、それ以外の場合には反転を行わずに、特定された復調テーブルに基づきもとの８ビットのディジタル・データを復調することを特徴するディジタル復調方法も本発明である。
【００２８】
上記記載のディジタル変調方法により８ビットのディジタル・データを１６ビットのディジタル変調コードに変換する符号化手段を備えたディジタル変調装置および上記記載のディジタル変調方法によって変調された１６ビットのディジタル変調コードを、元の８ビットのディジタル・データに変換する復号化手段を備えたディジタル復調装置も本発明である。
【００２９】
上記のディジタル変調装置において、符号化手段は、入力された８ビットのディジタル・データから１６ビットの変調コードの候補を出力する符号部と、直前の変調コードの最後の７ビットの終り方を判定する終り方判定部と、変調コードの候補の各累積電荷変動ＤＳＶを計算するＤＳＶ計算部とを備え、符号化手段は、変調コードの候補、終り方判定部の出力およびＤＳＶ計算部の出力から変換する変調コードを定めることを特徴とする。
【００３０】
また、上記終り方判定部およびＤＳＶ判定部は、符号部と同様の入力を得て、符号部と並列に動作することを特徴とする。
【００３１】
上記のディジタル復調装置において、前記復号化手段は、
直後の変調コードのパターンを判定するパターン判定部と、直前の変調コードの最後の７ビットの終り方を判定する終り方判定部と、現在の変調コード、パターン判定部の出力および終り方判定部の出力から変換するディジタル・データを定める復調部とを備えることを特徴とする。
【００３２】
また、上記パターン判定部は、変調コードの第１、第２および第１６ビットを用いて判定することを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、詳細に説明する。
【００３４】
さて、最初に本発明のディジタル変調方法について説明する。
【００３５】
先ず、本発明のディジタル変調方法によって、８ビットのディジタル・データから変換される１６ビットのディジタル変調コードが満足すべき条件を列挙する。
【００３６】
（１）始めの１１ビット目までで同一ビットの連続数は１０以下である。
【００３７】
（２）２ビット目から１５ビット目までで同一ビットの連続数は３以上１０以下である。
【００３８】
（３）９ビット目から１６ビット目までで同一ビットの連続数は７以下である。
【００３９】
（４）ＣＤＳ（変調コード内のビット“１”を＋１に、ビット“０”を−１に対応させ加算した値）の絶対値は８以下である。
【００４０】
（５）すでに選択された直前の１６ビットのディジタル変調コードとの接続によって生じるビット列中の同一ビットの連続数が３以上１０以下である。
【００４１】
上記の（１）〜（５）の条件を満たす変調コードの終り方は、次の（Ａ）〜（Ｎ）の１４通りに集約される。
【００４２】
（Ａ）…０００１１１１１１１
（Ｂ）……０００１１１１１１
（Ｃ）………０００１１１１１
（Ｄ）…………０００１１１１
（Ｅ）……………０００１１１
（Ｆ）………………０００１１
（Ｇ）…………………０００１
（Ｈ）…１１１０００００００
（Ｉ）……１１１００００００
（Ｊ）………１１１０００００
（Ｋ）…………１１１００００
（Ｌ）……………１１１０００
（Ｍ）………………１１１００
（Ｎ）…………………１１１０
（Ａ）〜（Ｎ）の変調コードの後に続く変調コードの始まりは次のようになる。（Ａ）の変調コードの後に続く変調コードは、次の（Ａ０１）〜（Ａ１１）の１１通りである。
【００４３】
（Ａ０１）０００１１１……………………
（Ａ０２）００００１１１…………………
（Ａ０３）０００００１１１………………
（Ａ０４）００００００１１１……………
（Ａ０５）０００００００１１１…………
（Ａ０６）００００００００１１１………
（Ａ０７）０００００００００１１１……
（Ａ０８）００００００００００１１１…
（Ａ０９）１０００…………………………
（Ａ１０）１１０００………………………
（Ａ１１）１１１０００……………………
（Ｂ）の変調コードの後に続く変調コードは、それぞれ（Ａ０１）〜（Ａ１１）と同じ（Ｂ０１）〜（Ｂ１１）および、次の（Ｂ１２）の１２通りである。
【００４４】
（Ｂ１２）１１１１０００…………………
（Ｃ）の変調コードの後に続く変調コードは、それぞれ（Ｂ０１）〜（Ｂ１２）と同じ（Ｃ０１）〜（Ｃ１２）および、次の（Ｃ１３）の１３通りである。
【００４５】
（Ｃ１３）１１１１１０００………………
（Ｄ）の変調コードの後に続く変調コードは、それぞれ（Ｃ０１）〜（Ｃ１３）と同じ（Ｄ０１）〜（Ｄ１３）および、次の（Ｄ１４）の１４通りである。
【００４６】
（Ｄ１４）１１１１１１０００……………
（Ｅ）の変調コードの後に続く変調コードは、それぞれ（Ｄ０１）〜（Ｄ１４）と同じ（Ｅ０１）〜（Ｅ１４）および、次の（Ｅ１５）の１５通りである。
【００４７】
（Ｅ１５）１１１１１１１０００…………
（Ｆ）の変調コードの後に続く変調コードは、次の（Ｆ０１）〜（Ｆ０８）の８通りである。
【００４８】
（Ｆ０１）１０００…………………………
（Ｆ０２）１１０００………………………
（Ｆ０３）１１１０００……………………
（Ｆ０４）１１１１０００…………………
（Ｆ０５）１１１１１０００………………
（Ｆ０６）１１１１１１０００……………
（Ｆ０７）１１１１１１１０００…………
（Ｆ０８）１１１１１１１１０００………
（Ｇ）の変調コードの後に続く変調コードは、次の（Ｇ０１）〜（Ｇ０８）の８通りである。
【００４９】
（Ｇ０１）１１０００………………………
（Ｇ０２）１１１０００……………………
（Ｇ０３）１１１１０００…………………
（Ｇ０４）１１１１１０００………………
（Ｇ０５）１１１１１１０００……………
（Ｇ０６）１１１１１１１０００…………
（Ｇ０７）１１１１１１１１０００………
（Ｇ０８）１１１１１１１１１０００……
（Ｈ）の変調コードの後に続く変調コードは、次の（Ｈ０１）〜（Ｈ１１）の１１通りである。
【００５０】
（Ｈ０１）１１１０００……………………
（Ｈ０２）１１１１０００…………………
（Ｈ０３）１１１１１０００………………
（Ｈ０４）１１１１１１０００……………
（Ｈ０５）１１１１１１１０００…………
（Ｈ０６）１１１１１１１１０００………
（Ｈ０７）１１１１１１１１１０００……
（Ｈ０８）１１１１１１１１１１０００…
（Ｈ０９）０１１１…………………………
（Ｈ１０）００１１１………………………
（Ｈ１１）０００１１１……………………
（Ｉ）の変調コードの後に続く変調コードは、それぞれ（Ｈ０１）〜（Ｈ１１）と同じ（Ｉ０１）〜（Ｉ１１）および、次の（Ｉ１２）の１２通りである。
【００５１】
（Ｉ１２）００００１１１…………………
（Ｊ）の変調コードの後に続く変調コードは、それぞれ（Ｉ０１）〜（Ｉ１２）と同じ（Ｊ０１）〜（Ｊ１２）および、次の（Ｊ１３）の１３通りである。
【００５２】
（Ｊ１３）０００００１１１………………
（Ｋ）の変調コードの後に続く変調コードは、それぞれ（Ｊ０１）〜（Ｊ１３）と同じ（Ｋ０１）〜（Ｋ１３）および、次の（Ｋ１４）の１４通りである。
【００５３】
（Ｋ１４）００００００１１１……………
（Ｌ）の変調コードの後に続く変調コードは、それぞれ（Ｋ０１）〜（Ｋ１４）と同じ（Ｌ０１）〜（Ｌ１４）および、次の（Ｌ１５）の１５通りである。
【００５４】
（Ｌ１５）０００００００１１１…………
（Ｍ）の変調コードの後に続く変調コードは、次の（Ｍ０１）〜（Ｍ０８）の８通りである。
【００５５】
（Ｍ０１）０１１１…………………………
（Ｍ０２）００１１１………………………
（Ｍ０３）０００１１１……………………
（Ｍ０４）００００１１１…………………
（Ｍ０５）０００００１１１………………
（Ｍ０６）００００００１１１……………
（Ｍ０７）０００００００１１１…………
（Ｍ０８）００００００００１１１………
（Ｎ）の変調コードの後に続く変調コードは、次の（Ｎ０１）〜（Ｎ０８）の８通りである。
【００５６】
（Ｎ０１）００１１１………………………
（Ｎ０２）０００１１１……………………
（Ｎ０３）００００１１１…………………
（Ｎ０４）０００００１１１………………
（Ｎ０５）００００００１１１……………
（Ｎ０６）０００００００１１１…………
（Ｎ０７）００００００００１１１………
（Ｎ０８）０００００００００１１１……
（１）〜（４）の条件を満足し、（Ａ）〜（Ｎ）の終り方に続く変調コードの数を表１に示す。
【００５７】
【表１】
0003641340.tif 000002
【００５８】
表１において、（Ａ）〜（Ｎ）の終り方に続く変調コードの集合をそれぞれグループＡ〜Ｎと呼ぶ。
【００５９】
グループＡ〜ＦおよびＨ〜Ｍに属する変調コードはそれぞれ２５６個以上存在するが、グループＧおよびＮに属する変調コードはともに２５６個に満たない。そこで、グループＧの不足分は、グループＦの“１０００…”で始まる変調コードで補う。
【００６０】
しかし、グループＧの終り方“…………………０００１”に続く変調コードとして、グループＦから補った“１０００…”で始まる変調コードを選択すると、接続によって生じるビット列中の同一ビットの連続数が２となり、条件（５）を満足しない。
【００６１】
そこで、変調側で、図３に示すように、すでに選択された直前の１６ビットの変調コードの終りから２ビット目（１５ビット目）を“０”から“１”へ反転する。
【００６２】
ただし、このうち直前の１６ビットの変調コードが“…１０００１”で終わる場合、該反転により“…１００１１”となり、ビット列中の同一ビットの連続数が２となり、条件（２）を満足しない。従って、“…１０００１”で終わる変調コードをすべてのグループから除外する。
【００６３】
復調側では、変調コードがどのグループにより変換されたものであるかを、直前の１６ビットの変調コードの後端における同一ビットの連続数により判断する。このとき、直前の変調コードの終りが“…０００１１”の場合、これに続く次の変調コードを正しく復号するためには、次の変調コードがグループＧにより変換されたものであるか、グループＦにより変換されたものであるかを特定する必要がある。すなわち、直前の変調コードの終りから２ビット目が“０”から“１”へ反転したものであるか否かを判別する必要がある。そこで、グループＦからグループＧに補った“１０００…”で始まる変調コードとグループＦで用いる“１０００…”で始まる変調コードに重複がなく、それぞれどちらのグループに属する変調コードであるのかを識別できるように当該変調コードを配分しておく。
【００６４】
同様にして、グループＮの不足分は、グループＭの“０１１１…”で始まる変調コードで補い、変調側で、すでに選択された直前の１６ビットの変調コードの終りから２ビット目を“１”から“０”へ反転する。また、“…０１１１０”で終わる変調コードをすべてのグループから除外する。復調側では、直前の変調コードの終りが“…０００１１”の場合、これを正しく復号するためには、次の変調コードがグループＮにより変換されたものであるか、グループＭにより変換されたものであるかを特定する必要がある。
【００６５】
ここで、最終ビットが“１”か“０”かで区別した“１０００…”および“０１１１…”で始まる変調コードの数を表２に示す。
【００６６】
【表２】
0003641340.tif 000003
【００６７】
表２より、“１０００…”で始まり最終ビットが“１”である変調コードをグループＦに残し、“１０００…”で始まり最終ビットが“０”である変調コードをグループＧで用いる。また、“０１１１…”で始まり最終ビットが“０”である変調コードをグループＭに残し、“０１１１…”で始まり最終ビットが“１”である変調コードをグループＮで用いる。
【００６８】
以上の選択方法による各グループに属する変調コードの数を表３に示す。
【００６９】
【表３】
0003641340.tif 000004
【００７０】
全てのグループに、２５６個以上の変調コードを持たせることができた。
【００７１】
表３の各グループに対応するＣＤＳの分布を表４に示す。
【００７２】
グループＡに属するすべての変調コードは、グループＢに含まれる。また、ＢはＣに、ＣはＤに、およびＤはＥに、それぞれのグループに属する変調コードが含まれる。
【００７３】
同様にして、グループＨに属するすべての変調コードは、グループＩに含まれる。また、ＩはＪに、ＪはＫに、およびＫはＬに、それぞれのグループに属する変調コードが含まれる。
【００７４】
【表４】
0003641340.tif 000005
【００７５】
表４において、グループＡ〜ＥのＣＤＳが−８である変調コード“１００００００００００１１１００”、グループＦのＣＤＳが＋８である変調コード“１１０００１１１１１１１１１１０”および“１１１０００１１１１１１１１１０”、グループＧのＣＤＳが−８である“１００００００００００１１１００”およびＣＤＳが＋８である“１１０００１１１１１１１１１１０”、グループＨ〜ＬのＣＤＳが＋８である変調コード“０１１１１１１１１１１０００１１”、グループＭのＣＤＳが−８である変調コード“００１１１００００００００００１”および“０００１１１０００００００００１”、グループＮのＣＤＳが＋８である“０１１１１１１１１１１０００１１”およびＣＤＳが−８である“００１１１００００００００００１”以外の変調コードについて、以下の手順に従い、図４に示す変調テーブルを構成する。
【００７６】
［変調テーブル１Ｍの構成］
（１）グループＡのＣＤＳが０である変調コード７０個をデータ０〜６９に対応させ、
（２）グループＡのＣＤＳが−８、−６、−４、−２である変調コードから１８６個を選択し、データ７０〜２５５に対応させ、
変調テーブル１Ｍとする。データ７０〜２５５に対応する各変調コードは、次に述べる変調テーブル１Ｓの同一データに対応する変調コードとＣＤＳが同じにならないようデータとの対応づけを行う。
【００７７】
［変調テーブル１Ｓの構成］
（１）グループＡからＣＤＳが０でかつ変調テーブル１Ｍにある変調コード７０個をデータ０〜６９に対応させ、
（２）グループＡの残りの変調コード１０５個をＣＤＳが−２、０、＋２、＋４、＋６、＋８の順に配置しデータ７０〜１７４に対応させ、
（３）グループＡに無くグループＢにある変調コード３３個をＣＤＳが−４、−２、０、＋２、＋４、＋６、＋８の順に配置しデータ１７５〜２０７に対応させ、
（４）グループＢに無くグループＣにある変調コード２３個をＣＤＳが−４、−２、０、＋２、＋４、＋６、＋８の順に配置しデータ２０８〜２３０に対応させ、
（５）グループＣに無くグループＤにある変調コード１５個をＣＤＳが−２、０、＋２、＋４、＋６、＋８の順に配置しデータ２３１〜２４５に対応させ、
（６）グループＤに無くグループＥにある変調コード１０個をＣＤＳが０、＋２、＋４、＋６、＋８の順に配置しデータ２４６〜２５５に対応させ、
変調テーブル１Ｓとする。
【００７８】
［変調テーブル２の構成］
グループＦの変調コード２５６個をデータ０〜２５５に対応させ、変調テーブル２とする。
【００７９】
［変調テーブル３の構成］
グループＧの変調コード２５６個をデータ０〜２５５に対応させ、変調テーブル３とする。
【００８０】
［変調テーブル４Ｍの構成］
（１）グループＨのＣＤＳが０である変調コード７０個をデータ０〜６９に対応させ、
（２）グループＨのＣＤＳが＋８、＋６、＋４、＋２である変調コードから１８６個を選択し、データ７０〜２５５に対応させ、
変調テーブル４Ｍとする。データ７０〜２５５に対応する各変調コードは、次に述べる変調テーブル４Ｓの同一データに対応する変調コードとＣＤＳが同じにならないようデータとの対応づけを行う。
【００８１】
［変調テーブル４Ｓの構成］
（１）グループＨからＣＤＳが０でかつ変調テーブル４Ｍにある変調コード７０個をデータ０〜６９に対応させ、
（２）グループＨの残りの変調コード１０５個をＣＤＳが＋２、０、−２、−４、−６、−８の順に配置しデータ７０〜１７４に対応させ、
（３）グループＨに無くグループＩにある変調コード３３個をＣＤＳが＋４、＋２、０、−２、−４、−６、−８の順に配置しデータ１７５〜２０７に対応させ、
（４）グループＩに無くグループＪにある変調コード２３個をＣＤＳが＋４、＋２、０、−２、−４、−６、−８の順に配置しデータ２０８〜２３０に対応させ、
（５）グループＪに無くグループＫにある変調コード１５個をＣＤＳが＋２、０、−２、−４、−６、−８の順に配置しデータ２３１〜２４５に対応させ、
（６）グループＫに無くグループＬにある変調コード１０個をＣＤＳが０、−２、−４、−６、−８の順に配置しデータ２４６〜２５５に対応させ、
変調テーブル４Ｓとする。
【００８２】
［変調テーブル５の構成］
グループＭの変調コード２５６個をデータ０〜２５５に対応させ、変調テーブル５とする。
【００８３】
［変調テーブル６の構成］
グループＮの変調コード２５６個をデータ０〜２５５に対応させ、変調テーブル６とする。
【００８４】
また、８ビットのディジタル・データと変調コードの対応関係の一例を表５、表６、表７、表８に示す。表５は変調テーブル１Ｍおよび１Ｓの表であり、表６は変調テーブル２および変調テーブル３の表であり、表７は変調テーブル４Ｍおよび４Ｓの表であり、表８は変調テーブル５および変調テーブル６の表である。
【００８５】
【表５】
0003641340.tif 000006
【００８６】
0003641340.tif 000007
【００８７】
0003641340.tif 000008
【００８８】
0003641340.tif 000009
【００８９】
0003641340.tif 000010
【００９０】
0003641340.tif 000011
【００９１】
0003641340.tif 000012
【００９２】
0003641340.tif 000013
【００９３】
0003641340.tif 000014
【００９４】
【表６】
0003641340.tif 000015
【００９５】
0003641340.tif 000016
【００９６】
0003641340.tif 000017
【００９７】
0003641340.tif 000018
【００９８】
0003641340.tif 000019
【００９９】
0003641340.tif 000020
【０１００】
0003641340.tif 000021
【０１０１】
0003641340.tif 000022
【０１０２】
0003641340.tif 000023
【０１０３】
【表７】
0003641340.tif 000024
【０１０４】
0003641340.tif 000025
【０１０５】
0003641340.tif 000026
【０１０６】
0003641340.tif 000027
【０１０７】
0003641340.tif 000028
【０１０８】
0003641340.tif 000029
【０１０９】
0003641340.tif 000030
【０１１０】
0003641340.tif 000031
【０１１１】
0003641340.tif 000032
【０１１２】
【表８】
0003641340.tif 000033
【０１１３】
0003641340.tif 000034
【０１１４】
0003641340.tif 000035
【０１１５】
0003641340.tif 000036
【０１１６】
0003641340.tif 000037
【０１１７】
0003641340.tif 000038
【０１１８】
0003641340.tif 000039
【０１１９】
0003641340.tif 000040
【０１２０】
0003641340.tif 000041
【０１２１】
Ａ〜Ｎの各グループに配分された１６ビットのディジタル変調コードと、１Ｍ、１Ｓ、２、３、４Ｍ、４Ｓ、５、６の変調テーブルに配置されている各変調コードとの関係を示すと表９のようになる。
【０１２２】
【表９】
0003641340.tif 000042
【０１２３】
表９は、例えばグループＡに配分された変調コードは、変調テーブル１Ｍの８ビットデータ０〜２５５に対応した変調コードおよび変調テーブル１Ｓの８ビットデータ０〜１７４に対応した変調コードとして配置されていることを示している。
【０１２４】
なお、表５、表６、表７、表８中の８ビットデータに対応する変調コードは一例である。従って、表５および表７は、先に述べた変調テーブルの構成条件に従う範囲で、８ビットデータに対応する変調コードを入れ替えてもよい。また、表６および表８も、８ビットデータに対応する変調コードを入れ替えてもよい。
【０１２５】
以上説明したように、本発明のディジタル変調方法は、直前の変調コードの終り方と８ビットデータの値、および当該直前の変調コードの最終ビットにおけるＤＳＶに応じて、変調テーブル１Ｍ、１Ｓ、２、３、４Ｍ、４Ｓ、５、６のいずれかを選択し、当該変調テーブルより８ビットデータに対応する変調コードを選択するものである。
【０１２６】
例えば、直前の変調コードの終り方が（Ｅ）の“……………０００１１１”で、８ビットデータが“１３３”のとき、取り得る変調テーブルは１Ｍおよび１Ｓとなり、直前の変調コードの最終ビットでのＤＳＶが“−２”である場合、変調テーブル１ＭのＣＤＳが“−４”の“０００１１１０００００１１１００”を接続すると新しいＤＳＶは“−６”となり、変調テーブル１ＳのＣＤＳが“＋２”の“１１１０００１１１１００００１１”を接続すると新しいＤＳＶは“０”となるため、ＤＳＶの絶対値がより小さくなる“１１１０００１１１１００００１１”が変調コードとして選択される。
【０１２７】
以上で示したように、取り得る変調テーブルが２つある場合、新しいＤＳＶの絶対値がより小さい変調コードを選択することにより、変調信号の直流成分を効率的に低減できる。新しいＤＳＶの絶対値が同じになるときは予め定めておいた変調テーブルを用いればよい。
【０１２８】
以下、本発明の具体的な変調装置および復調装置の構成例を図面を参照して詳細に説明する。
【０１２９】
図１は、本発明のディジタル変調方法に基づいてディジタル変調を行うディジタル変調装置を示す。
【０１３０】
図１において、２は符号器で、８ビットのディジタル・データ１を１６ビットのディジタル変調コードに変換するものである。３は終り方判定部で、１６ビット変調コードの最後の７ビット（１０ビット目〜１６ビット目）の終り方１４種類を出力するものである。その出力は、例えば表１０に基づき４ビットのコードに変換して出力される。５はＤＳＶ計算部で、当該変調コードのＣＤＳと直前の変調コードの終端での累積電荷変動ＤＳＶを加え合わせた値を新しいＤＳＶとし、例えば６ビットのコードに変換して出力する。７はパラレル−シリアル（並直列）変換部で、１６ビット変調コードをパラレル−シリアル変換するものである。８は記録部で、パラレル−シリアル変換部７により変換して得られるシリアル変調信号を磁気テープ等の記録媒体に記録するものである。
【０１３１】
変調コードの終り方判定部３の出力は、ラッチ４により一旦ラッチされ符号器２に入力される。また、ＤＳＶ計算部５の出力は、ラッチ６により一旦ラッチされ符号器２に入力される。
【０１３２】
【表１０】
0003641340.tif 000043
【０１３３】
図１に示した変調装置の動作を説明する。変調装置の動作は、上記の表５ないし表８に示されている変調コードに変調される場合を例に説明する。
【０１３４】
符号器２においては、８ビットのディジタル・データと直前の変調コードの終り方と直前の変調コードの終端でのＤＳＶに応じて、次のようにして、表５、表６、表７、表８に示す８ビットのディジタル・データと変調コードの対応表の中から、直前コードとのつなぎ部分において、同一ビットの連続数が３以上１０以下となるものが選択される。
【０１３５】
直前の変調コードの終り方と変調テーブルの選択の関係は次のようになる（表９参照）。直前の変調コードの終り方が“…０００１１１１１１１”、“……０００１１１１１１”、“………０００１１１１１”、“…………０００１１１１”、または“……………０００１１１”の場合、表５に示すテーブル１Ｍから変調コードを選択し、さらに直前の変調コードの終り方が“…０００１１１１１１１”かつ８ビットのディジタル・データが１７４以下である場合、または直前の変調コードの終り方が“……０００１１１１１１”かつ８ビットのディジタル・データが２０７以下である場合、または直前の変調コードの終り方が“………０００１１１１１”かつ８ビットのディジタル・データが２３０以下である場合、または直前の変調コードの終り方が“…………０００１１１１”かつ８ビットのディジタル・データが２４５以下である場合、または直前の変調コードの終り方が“……………０００１１１”である場合、表５に示すテーブル１Ｓからも変調コードを選択できる。
【０１３６】
直前の変調コードの終り方が“………………０００１１”の場合、表６に示すテーブル２から変調コードを選択する。
【０１３７】
直前の変調コードの終り方が“…………………０００１”の場合、表６に示すテーブル３から変調コードを選択する。
【０１３８】
ここで、テーブル３には“１０００…”で始まりかつ最終ビット（１６ビット目）が“０”である変調コードが、８ビットのディジタル・データが２０８以上２５５以下の場合に対応する変調コードとして含まれており、テーブル２にはこれらの変調コードが含まれていない。
【０１３９】
直前の変調コードの終り方が“…１１１０００００００”、“……１１１００００００”、“………１１１０００００”、“…………１１１００００”、または“……………１１１０００”の場合、表７に示すテーブル４Ｍから変調コードを選択し、さらに直前の変調コードの終り方が“…１１１０００００００”かつ８ビットのディジタル・データが１７４以下である場合、または直前の変調コードの終り方が“……１１１００００００”かつ８ビットのディジタル・データが２０７以下である場合、または直前の変調コードの終り方が“………１１１０００００”かつ８ビットのディジタル・データが２３０以下である場合、または直前の変調コードの終り方が“…………１１１００００”かつ８ビットのディジタル・データが２４５以下である場合、または直前の変調コードの終り方が“……………１１１０００”である場合、表７に示すテーブル４Ｓからも変調コードを選択できる。
【０１４０】
直前の変調コードの終り方が“………………１１１００”の場合、表８に示すテーブル５から変調コードを選択する。
【０１４１】
直前の変調コードの終り方が“…………………１１１０”の場合、表８に示すテーブル６から変調コードを選択する。
【０１４２】
ここで、テーブル６には“０１１１…”で始まりかつ最終ビット（１６ビット目）が“１”である変調コードが、８ビットのディジタル・データが２０８以上２５５以下の場合に対応する変調コードとして含まれており、テーブル５にはこれらの変調コードが含まれていない。
【０１４３】
選択された変調コードが２個の組である場合、変調コードの終端でのＤＳＶの絶対値が小さい方が選択される。また、ＤＳＶの絶対値が同じになるときには予め定められた変調コードが選択される。
【０１４４】
次に、テーブル３の“１０００…”で始まりかつ最終ビット（１６ビット目）が“０”である変調コードまたはテーブル６の“０１１１…”で始まりかつ最終ビット（１６ビット目）が“１”である変調コードが選択された場合の符号器２において行われるビット操作について説明する。
【０１４５】
直前の変調コードの終り方が“…………………０００１”でかつ選択する変調コードが“１０００…”で始まる場合、および直前の変調コードの終り方が“…………………１１１０”でかつ選択する変調コードが“０１１１…”で始まる場合、直前の変調コードの終りから２ビット目をそれぞれ“０”から“１”および“１”から“０”へ反転する。即ち、前者は“……０００１”を“……００１１”へ、後者では“……１１１０”を“……１１００”へ再変換する。
【０１４６】
該ビット反転操作は、符号器２において、１６ビットの変調コードを遅延させ、１ビットを反転することにより行われる。
【０１４７】
このようにして選択された１６ビットの変調コードは、パラレル−シリアル変換部７に出力される。パラレル−シリアル変換部７に入力された変調コードは、クロック信号に同期して読み出されて記録部８に出力され、記録部８により磁気テープ等の記録媒体に記録される。
【０１４８】
他方、８ビットのディジタル・データと４ビットのコードで表現される直前の変調コードの終り方と６ビットで表現される直前の変調コードの終端でのＤＳＶは、符号器２に入力されるのと同時に、変調コードの終り方判定部３と、ＤＳＶ計算部５に入力され、符号器２から１６ビットの変調コードが出力されるのと同時に、変調コードの終り方判定部３およびＤＳＶ計算部５から、当該変調コードの終り方および終端でのＤＳＶがそれぞれ出力される。以後、上述したプロセスを繰り返す。
【０１４９】
さて、直前の変調コードの終り方と直前の変調コードでのＤＳＶは、直前の変調コードが決まらなければ定まらないため、符号器２の出力が終り方判定部３およびＤＳＶ計算部５に入力される構成が一般的に考えられる。しかし、このようなシリアル接続とすると演算時間が長くなり次の処理が間に合わなくなる場合があることから、ここでは、符号器２の入力と同じものを終り方判定部３およびＤＳＶ計算部５へ入力し、パラレルで処理している。符号器２の出力を終り方判定部３およびＤＳＶ計算部５に入力しなくても、直前の変調コードの終り方と直前の変調コードの終端でのＤＳＶが出力できるのは、符号器２と同じ３つの入力によりこれらが一義的に定まるからである。すなわち、終り方判定部３とＤＳＶ計算部５では、直前の変調コードを介することなく、３つの入力から直接的に結果を得ている。
【０１５０】
続いて、本発明の変調方法により変調されたディジタル信号の復調器の構成および復調プロセスについて説明する。
【０１５１】
図２に、本発明の変調方法により変調されたディジタル信号の復調装置の一例を示す。
【０１５２】
図２において、１１は再生部、１２は同期検出部、１３はシリアル−パラレル（直並列）変換部、１４はパターン判定部、１８は復号器である。１９は終り方判定部であり、１６ビット変調コードの終り方を、例えば表１０に示されるような４ビットのコードにより出力する。
【０１５３】
再生部１１で再生されたシリアルの変調コードは、同期検出部１２とシリアル−パラレル変換部１３に入力される。同期検出部１２では同期ブロックの最初に記録した同期信号が検出され、１６ビットの変調コードごとに同期を取るための同期信号がシリアル−パラレル変換部１３に入力される。シリアル−パラレル変換部１３では、再生部１１で再生されたシリアルの変調コードが同期検出部１２からの同期信号により、パラレルの１６ビット変換コードに変換され、パターン判定部１４、復号器１８および終り方判定部１９に出力される。
【０１５４】
復号器１８および終り方判定部１９には、パターン判定部１４からの入力に比べ、ラッチ１５、１６、１７により、１６ビットの変調コードごとに同期したクロック信号１周期分遅れた変調コードの各ビットが入力される。
【０１５５】
パターン判定部１４では、復号器１８に入力される変調コードに後続する変調コード１６ビットのうち第１、第２、および第１６ビットが入力される。これら３ビットのパターンにより、変調コードの終わりから２ビット目が変化しているかどうかの２種類に分類され（表２参照）、１ビットのコードで表現され出力される。
【０１５６】
終り方判定部１９では、１６ビットの変調コードの最後の７ビットの終り方が、例えば表１０に基づき４ビットのコードに変換されて出力される。
【０１５７】
１つの変調コードは、複数の変調テーブルに重複して含まれている場合がある。従って、これを正しく復号するためには、直前の変調コードの終り方を判定し、復号の対象となる変調コードがどの変調テーブルにより変調されたものであるかを特定して復号する必要がある。例えば、表６および表７から、変調コード“１１１０００１１１００００１１１”は、テーブル３では８ビットデータの“１９”に対応しているが、テーブル４Ｍでは“２４４”に対応していることがわかる。
【０１５８】
復号器１８には、１６ビット変調コードから出力され４ビットのコードで表現される直前の変調コードの終り方、およびパターン判定部１４から出力される後続の変調コードのパターンが入力され、入力された１６ビットの変調コードを、直前の変調コードの終り方に対応する変調テーブルに対応して設けられた復調テーブルにより、順次、対応する８ビットのディジタル・データに復号する。
【０１５９】
この復調テーブルは、例えば表５ないし表８に基づいて変調されていれば、その逆として容易に求めることができる。
【０１６０】
復号器１８において、入力された１６ビットの変調コードの終り方が“………………０００１１”で、かつ、後続する１６ビットの変調コードが“１０００…”で始まり、第１６ビット目が“０”の場合、または、入力された１６ビットの変調コード終り方が“………………１１１００”で、かつ、入力された１６ビットの変調コードが“０１１１…”で始まり、第１６ビット目が“１”の場合には、変調コードの終りから２ビット目をそれぞれ“１”から“０”および“０”から“１”へ反転した上で、上述の復調テーブルにより８ビットのディジタル・データに復号する。
【０１６１】
図５に、十分周期の長いランダムデータ系列を本実施例のディジタル変調装置に入力した場合の出力端における電力スペクトルを示す。横軸は周波数、縦軸は再生信号の電力である。周波数および再生信号の電力は記録媒体上の最短記録波長に対応する１／（２Ｔｍｉｎ）で正規化してある。
【０１６２】
図５から、本発明のディジタル変調方法による電力スペクトルは直流成分が抑圧されており、しかも記録再生系のＳＮ比の良好な中域周波数帯にスペクトルが集中していることがわかる。この結果、等化回路の設計が容易となり変調信号における符号の検出能力を向上させることができる。
【０１６３】
【発明の効果】
上記の説明のように、本発明のディジタル変調方法による変調コードの最小符号反転間隔（Ｔｍｉｎ）は、ＮＲＺ符号のＴｍｉｎの１．５倍になるため、符号間干渉および非線形歪みを低減できる。その結果、変調符号検出におけるビット誤り率を小さくでき、記録信号の線記録密度をより向上させることができる。
【０１６４】
本発明の実施例では、変調コード列内で、同一ビットの連続数の最小値ｄを３、最大値ｋを１０としたので、Ｔｍｉｎ＝１．５０Ｔｂ（＝３×（８Ｔｂ／１６））、Ｔｍａｘ＝５．００Ｔｂ（＝１０×（８Ｔｂ／１６））にすることができ、ＴｍａｘとＴｍｉｎの比は３．３３となる。その結果、記録再生系のＳＮ比の良好な中域周波数帯にスペクトルを集中させることができ、等化回路の設計が容易となり、等化の精度も増す。
【０１６５】
また、ｋ＝１０としたことにより、符号識別用のクロック抽出を容易にし、ジッタ成分を低減できる。
【０１６６】
さらに、簡単な符号構成と符号化および復号化アルゴリズムにより、ＤＣフリー特性に近い低域成分抑圧度が得られており、直流成分を通さない回転トランスを用いている磁気テープ記録装置および回路の直流遮断によりＤＣ変動が発生する光ディスク装置において、変調信号の伝送を安定して行うことが可能となる。以上まとめれば、本発明によれば、１６ビット変調コードの同一ビットの連続数を３以上１０以下にしたので、磁気記録または光および光磁気記録において、より高密度記録ができるとともに、精度の高い等化、再生ジッタの低減が可能になるという効果がある。
【０１６７】
また、本発明のディジタル変調方法における簡単な符号構成と符号化および復号化アルゴリズムによれば、適正なハードウェア規模により直流付近の低域成分を効率的に低減できるため、変調信号の伝送を安定して行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディジタル変調方法に基づいてディジタル変調を行うディジタル変調装置を示すブロック図である。
【図２】復調装置の一実施例を示すブロック図である。
【図３】変調装置で行う変調コードのビット操作方法を示す説明図である。
【図４】変調テーブルの構成を示す説明図である。
【図５】本発明の変調方法により変調された信号の一実施例における電力スペクトルを示す説明図である。
【符号の説明】
２  符号器
３  終り方判定部
５  ＤＳＶ計算部
４，６  ラッチ
７  並直列変換部
８  記録部
１１  再生部
１２  同期検出部
１３  直並列変換部
１４  パターン判定部
１５，１６，１７，２０  ラッチ
１８  復号器
１９  終り方判定部
【図１】
0003641340.tif 000044
【図２】
0003641340.tif 000045
【図３】
0003641340.tif 000046
【図４】
0003641340.tif 000047
【図５】
0003641340.tif 000048