(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルデータ信号を受信する入力手段と、デジタルデータ信号の誤り保護符号化を行って誤り保護符号化デジタルデータ信号を得る誤り保護符号化手段と、処理された誤り保護符号化デジタルデータ信号をチャネル符号化デジタルデータ信号に変換するチャネル符号化手段と、このチャネル符号化デジタルデータ信号を伝送媒体に供給する手段とを具える伝送媒体を経てデジタルデータ信号を送信する送信装置において、前記誤り保護符号化手段によってデジタルデータ信号のｐｍ−ビットデジタルワードのパケットに誤り保護符号化ステップを実行させるとともにｎｍ−ビットデジタルワードの誤り保護符号化パケットを出力端子の供給するために、ここにｎ，ｍ，およびｐは１以上の整数、ｎ＞ｐである、前記チャネル符号化手段によってｎｍ−ビットデジタルワードの誤り保護符号化パケットをデジタルワードの符号化パケットに変換してチャネル符号化デジタルデータ信号を形成するようにし、前記チャネル符号化手段は各々がｎデジタルワードの長さを有する少なくとも２つの固定された補助パケットをも供給する発生手段を具えるとともにガロア体ＧＦ（２m）において次式；
ＤＷi＋α1・ＦＷ1.i＋α2・ＦＷ2.i＋・・・
に従って変換デジタルワードＣＷiを計算する計算手段をさらに具え、ここにＤＷiはパケットのｉ番目のデジタルワード、ＦＷ1,i，ＦＷ2,i，・・・，は少なくとも２つの固定補助パケットのｉ番目のデジタルワード、およびＣＷiはデジタルワードの変換されたパケットのｉ番目の変換デジタルワードであり、ｉは１からｎまでの整数、としたことを特徴とする伝送媒体を経てデジタルデータ信号を送信する送信装置。
【請求項２】
前記少なくとも２つの補助パケットは非零の２進値の多数のデジタルワードを具え、補助パケットの非零デジタルワードの位置は他の補助パケットの非零デジタルワードの位置に一致せず、補助パケットの残存するデジタルワードは零２進値を有することを特徴とする請求項１に記載の伝送媒体を経てデジタルデータ信号を送信する送信装置。
【請求項３】
前記チャネル符号化手段は、さらにチャネル符号化デジタルデータ信号を形成するデジタルワードの変換パケットのシーケンスのシリアルデータ流において少なくとも変換パケットのデジタル和値を決定するデジタル和値決定手段を具え、前記計算手段によってさらにデータ流の各パケットに対し値α1.def，α2.def，・・・を決定し、前記チャネル符号化手段はさらにデジタルワードのパケットを式ＤＷi＋α1.def・ＦＷ1.i＋α2.def・ＦＷ2.i＋・・・に従ってデジタルワードの変換パケットに変換せしめ、ここに値α1.def，α2.def，・・・は変換されたパケットのシリアルデータ流のランニングデジタル和値が時間の関数として所望のパターンを示すような値とすることを特徴とする請求項１または２に記載の伝送媒体を経てデジタルデータ信号を送信する送信装置。
【請求項４】
前記チャネル符号化手段は、変換パケットの各々に対し同期ワードを発生する同期ワード発生手段を具え、且つ前記チャネル符号化手段によって同期ワードとＤＷi＋α1.def・ＦＷi＋α2.def・ＦＷi・・・のガロア体ＧF（２m）計算によって得られた変換デジタルワードＣＷiとを組合せてデジタルワードの変換パケットを得るようにしたことを特徴とする請求項１、２または３に記載の伝送媒体を経てデジタルデータ信号を送信する送信装置。
【請求項５】
前記値α1.def，α2.def，・・・は前記デジタルワードの変換パケットがほぼＤＣ成分を有さないように決定することを特徴とする請求項１〜４の何れかの項に記載の伝送媒体を経てデジタルデータ信号を送信する送信装置。
【請求項６】
前記値α1.def，α2.def，・・・は前記変換パケットのシリアルデータ流の最大ランレングスが第１の値よりも小さくなるように決定することを特徴とする請求項１〜５の何れかの項に記載の伝送媒体を経てデジタルデータ信号を送信する送信装置。
【請求項７】
前記値α1.def，α2.def，・・・は、変換パケットの同期ワードを除き、前記変換パケットが同期ワードのビットパターンに相当するビットパターンを具えないように決定することを特徴とする請求項４に記載の、またはこの請求項が請求項４に従属しない場合に請求項５または６の何れかの項に記載の伝送媒体を経てデジタルデータ信号を送信する送信装置。
【請求項８】
前記送信装置は、記録キャリアのトラックにデジタルデータ信号を記録する記録装置の形態とし、送信装置の送信手段が記録キャリアにチャネル符号化デジタルデータ信号を記録する記録手段の形態とすることを特徴とする請求項１〜７の何れかの項に記載の送信装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかの項に記載の送信装置によって伝送媒体を経て変換パケットのシリアルデータ流として伝送されたデジタルデータ信号を受信する受信機であって、伝送媒体からの送信信号を受けて出力側に変換パケットのシリアルデータ流のレプリカを得るようにした受信手段と、チャネル符号化信号をチャネル複合化信号に変換するチャネル複合化手段と、入力側に供給された信号の誤り検出および補正を行う誤り補正複合化手段とを具えるものにおいて、この誤り補正複合化手段の入力側を前記受信手段の出力側に結合し、この誤り補正複合化手段の出力側を前記チャネル複合化手段の入力側に結合し、デジタルデータ信号を前記チャネル複合化手段の出力側に得るようにし、且つ、前記チャネル複合化手段によってデジタルワードのパケットを再変換し、各パケットはｎｍビット変換デジタルワード（ここにｎおよびｍは１以上の整数とする）を具えるようにし、前記チャネル複合化手段は；前記パケットの各々に対し少なくとも２つの値α1，α2，・・・を前記チャネル複合化手段の入力側に供給された情報から再生する再生手段と、ｎデジタルワードの長さをも有する少なくとも２つの固定補助パケット（ＦＷ1,ＦＷ2，・・・）を供給する発生手段と、ガロア体ＧＦ（２m）において次式；
ＣＷi−α1・ＦＷ1.i−α2・ＦＷ2.i−・・・，
に従って再変換されたワードＲＤＷiを計算する計算手段とを具え、ここにＣＷiは変換パケットのｉ番目の変換デジタルワード、ＦＷ1,i，ＦＷ2,i，・・・，は少なくとも２つの固定補助パケットのｉ番目のデジタルワード、およびＲＤＷiは再変換デジタルワードの再変換されたパケットのｉ番目の再変換デジタルワードであり、ｉは１からｎまでの整数、としたことを特徴とする受信装置。
【請求項１０】
前記ｎデジタルワードＦＷ1,iを具える前記固定補助パケットの一方は請求項１〜６の何れかの項に記載の送信装置の前記固定補助パケットの一方に等しいことを特徴とする請求項９に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記受信装置は記録キャリアのトラックからデジタルデータ信号を再生する再生装置の形態とし、受信装置の受信手段は前記記録キャリアからチャネル符号化デジタルデータ信号を再生する再生手段の形態とすることを特徴とする請求項９〜10の何れかの項に記載の受信装置。
【請求項１２】
記録キャリアのトラックにチャネル符号化データ信号を具え、このチャネル符号化データ信号は変換パケットを具え、この変換パケットは値α1.def，α2.def，・・・を具えることを特徴とする請求項９に記載の受信装置によって得られる記録キャリア。
【請求項１３】
請求項１〜８の何れかの項に記載の送信装置で実施されるチャネル符号化データ信号を送信する方法。
【請求項１４】
請求項９〜11の何れかの項に記載の受信装置で実施されるチャネル符号化データ信号を受信する方法。
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明はデジタルデータ信号を受信する入力手段と、デジタルデータ信号の誤り保護符号化を行って誤り保護符号化デジタルデータ信号を得る誤り保護符号化手段と、処理された誤り保護符号化デジタルデータ信号をチャネル符号化デジタルデータ信号に変換するチャネル符号化手段と、このチャネル符号化デジタルデータ信号を伝送媒体に供給する手段とを具える伝送媒体を経てデジタルデータ信号を送信する送信装置および受信装置に関するものである。
また、本発明はかかる送信装置により発生されたチャネル符号化信号を送信する方法および受信する方法に関するものである。
さらに本発明は、送信方法を記録キャリアにチャネル符号化信号を記録する方法の形態とする場合には、かかる方法により得られた記録キャリアにも関するものである。記録キャリアは磁気的記録キャリアまたは光学的記録キャリアとすることができる。
発明の背景
送信装置に供給されるデータ信号は一例としてデータ圧縮デジタルビデオ信号とすることができる。磁気記録キャリアのような記録キャリアにデジタルデータ信号を記録する記録装置の形態の上述した送信装置はヨーロッパ特許出願公開EP-A 492,704、即ち、明細書の終わりの参照文献リストの文書（Ｄ１）から既知である。
チャネル符号化手段の例は米国特許USP 5,136,436,ヨーロッパ特許出願公開EP-A 476,766,およびヨーロッパ特許出願公開EP-A 476,767、即ち、前記参照文献リストの文書(D1),(D2),(D3)に記載されている。さらにR.H.Deng等による刊行物“DC-free coset codes”、IEEEトランザクション．オンIT,第34巻、第4号、1988年、第786-792頁、即ち、前記参照文献リストの文書(D5)には磁気および光学的記録用のチャネル符号化について記載されている。
本発明の目的はチャネル符号化を行い得る改良された手段を提供遷都するにある。発明の概要
この目的のため、本発明はデジタルデータ信号を受信する入力手段と、デジタルデータ信号の誤り保護符号化を行って誤り保護符号化デジタルデータ信号を得る誤り保護符号化手段と、処理された誤り保護符号化デジタルデータ信号をチャネル符号化デジタルデータ信号に変換するチャネル符号化手段と、このチャネル符号化デジタルデータ信号を伝送媒体に供給する手段とを具える伝送媒体を経てデジタルデータ信号を送信する送信装置において、前記誤り保護符号化手段によってデジタルデータ信号のｐｍ−ビットデジタルワードのパケットに誤り保護符号化ステップを実行させるとともにｎｍ−ビットデジタルワードの誤り保護符号化パケットを出力端子の供給するために、ここにｎ，ｍ，およびｐは１以上の整数、ｎ＞ｐである、前記チャネル符号化手段によってｎｍ−ビットデジタルワードの誤り保護符号化パケットをデジタルワードの符号化パケットに変換してチャネル符号化デジタルデータ信号を形成するようにし、前記チャネル符号化手段は各々がｎデジタルワードの長さを有する少なくとも２つの固定された補助パケットをも供給する発生手段を具えるとともにガロア体ＧＦ（２m）において次式；
ＤＷi＋α1・ＦＷ1.i＋α2・ＦＷ2.i＋・・・
に従って変換デジタルワードＣＷiを計算する計算手段をさらに具え、ここにＤＷiはパケットのｉ番目のデジタルワード、ＦＷ1,i，ＦＷ2,i，・・・，は少なくとも２つの固定補助パケットのｉ番目のデジタルワード、およびＣＷiはデジタルワードの変換されたパケットのｉ番目の変換デジタルワードであり、ｉは１からｎまでの整数、としたことを特徴とする。
特に、前記少なくとも２つの補助パケットは非零の２進値の多数のデジタルワードを具え、補助パケットの非零デジタルワードの位置は他の補助パケットの非零デジタルワードの位置に一致せず、補助パケットの残存するデジタルワードは零２進値を有するようにする。
また、本発明送信装置において、前記チャネル符号化手段は、さらにチャネル符号化デジタルデータ信号を形成するデジタルワードの変換パケットのシーケンスのシリアルデータ流において少なくとも変換パケットのデジタル和値を決定するデジタル和値決定手段を具え、前記計算手段によってさらにデータ流の各パケットに対し値α1.def，α2.def，・・・を決定し、前記チャネル符号化手段はさらにデジタルワードのパケットを式ＤＷi＋α1.def・ＦＷ1.i＋α2.def・ＦＷ2.i＋・・・に従ってデジタルワードの変換パケットに変換せしめ、ここに値α1.def，α2.def，・・・は変換されたパケットのシリアルデータ流のランニングデジタル和値が時間の関数として所望のパターンを示すような値とするのが好適である。
本発明は既知のチャネル符号化アルゴリズムが必ずしも極めて高い効率を有しているとは限らないと云う認識を基としてなしたものである。例えば、前記文書（Ｄ２）には、種々のチャネル符号化アルゴリズムの効率について検討がなされている。一例として、８−１０変換では８０％の効率が得られ、９−１０変換では９０％の効率が得られた。前記文書（Ｄ４）の２４−２５変換では効率を一層改善することができ、効率は９６〜９７％の値に増大された。
しかし、本発明によれば、さらに高い効率をも得ることができる。ｍ＝８とすると、αに対する可能な値は256となる。従って変換パケットにおけるデジタルワードの数は256以下とする必要がある。しかし、チャネル符号化手段によって発生した変換パケットのワードの数はチャネル符号化信号の変換パケットの各々によって満足すべき制約の数に依存する。或は又、制約の数が多くなればなる程パケットのワードの数は少なくなる。従来技術から充分既知の１つの制約は形成されたチャネル符号化信号にＤＣ成分（直流分）が含まれなくする必要があることである。他の要求は１つ以上のパイロット信号をチャネル符号化信号のデジタルデータ流に埋設させて、再生中トラッキングを行い得るようにすることである。また、他の要求はチャネル符号化信号に対するランレングスを特定の最大ランレングス値Ｔmaxとすることである。さらに、変換パケットが同期ワードを含む際に同期ワードのビットパターンが変換パケットの何処にも存在しないようにする必要が（常時ではないが）しばしばあることである。これら要求の全ては形成されたαの値が許容し得ないようになることである。
本発明によればパケットがほぼ200デジタルワードを含むとともにα1，α2，・・・に対する1つ以上の値が許容し得る値として残存する本発明によるチャネル符号化器を達成することができる。これがため、このチャネル符号化器の効率はほぼ99.5％の値まで増大される。
さらに、請求項のアルゴリズムを実施することによって伝送された値α1.def，α2.def，・・・の誤り保護を提供し、α1，α2，・・・に対する値が送受信（記録再生）ステップ中に生じる誤りを受け難くすることができる。
かかる効率の増大はチャネル符号化手段の一層複雑な符号化によって得ることができることは明らかである。しかし、チャネル符号化手段は極めて簡単とすることができる。本発明受信装置によって送信された信号に信号処理を施して元のデジタルデータ信号のレプリカを再生し得るようにする。
また、本発明は、送受信装置の請求項の何れかの項に記載の送信装置によって伝送媒体を経て変換パケットのシリアルデータ流として伝送されたデジタルデータ信号を受信する受信機であって、伝送媒体からの送信信号を受けて出力側に変換パケットのシリアルデータ流のレプリカを得るようにした受信手段と、チャネル符号化信号をチャネル複合化信号に変換するチャネル複合化手段と、入力側に供給された信号の誤り検出および補正を行う誤り補正複合化手段とを具えるものにおいて、この誤り補正複合化手段の入力側を前記受信手段の出力側に結合し、この誤り補正複合化手段の出力側を前記チャネル複合化手段の入力側に結合し、デジタルデータ信号を前記チャネル複合化手段の出力側に得るようにし、且つ、前記チャネル複合化手段によってデジタルワードのパケットを再変換し、各パケットはｎｍビット変換デジタルワード（ここにｎおよびｍは１以上の整数とする）を具えるようにし、前記チャネル複合化手段は；前記パケットの各々に対し少なくとも２つの値α1，α2，・・・を前記チャネル複合化手段の入力側に供給された情報から再生する再生手段と、ｎデジタルワードの長さをも有する少なくとも２つの固定補助パケット（ＦＷ1，ＦＷ2，・・・）を供給する発生手段と、ガロア体ＧＦ（２m）において次式；ＣＷi−α1・ＦＷ1.i−α2・ＦＷ2.i−・・・，に従って再変換されたワードＲＤＷiを計算する計算手段とを具え、ここにＣＷiは変換パケットのｉ番目の変換デジタルワード、ＦＷ1,i，ＦＷ2,i，・・・，は少なくとも２つの固定補助パケットのｉ番目のデジタルワード、およびＲＤＷiは再変換デジタルワードの再変換されたパケットのｉ番目の再変換デジタルワードであり、ｉは１からｎまでの整数、とする。
本発明受信装置の特定の例では、通常は誤り補正復号化手段の前段に位置されるチャネル符号化手段を誤り補正復号化手段の後段に置く。ｎデジタルワードのパケットで実行される送信装置のチャネル符号化手段のアルゴリズムのために、変換パケットを得るためのα値の追加を直線性処理とし、従って完全な変換パケットでの誤り補正復号化の実施はα値の補正をも行うことを意味する。
主請求項によって時間の関数として所望のパターンを示すようなランニングデジタル和ヲ得るようにチャネル符号化を請求する場合には、本発明によって、チャネル符号化信号の最大ランレングスに対する要求のみを達成するための、（または他の要求と組合せる）、あるいは“０１”の組合せのある最大数チャネル符号化信号のシリアルデータ流に互いに直接的に発生させるようにする要求のみを達成するための、（あるいは他の要求と組合せる）チャネル符号化を実行することに等しくなる。
【図面の簡単な説明】
図１ａは記録装置の形態の送信装置の一例を示すブロック図、
図１ｂは再生装置の形態の受信装置の一例を示すブロック図、
図２ａ乃至図２ｈはデータ信号処理の実行を説明するための種々のデータ流を示す説明図、
図３は記録装置のチャネル符号化ユニットの出力信号のシリアルデータ流を示す説明図、
図４は記録装置のチャネル符号化ユニットの一例の構成を示す回路図、
図５は図６の復号化器86の構成を示すブロック回路図、
図６は再生装置のチャネル復号化ユニットの一例の構成を示す説明図である。
発明を実施するための最良の形態
図１ａは磁気記録キャリアにデジタルデータ信号を記録する記録装置の形態の送信装置の一例を線図的にブロック図で示す。この記録装置には入力端子１を設け、これを誤り補正符号化ユニット３の入力端子２に結合するとともにこの誤り補正符号化ユニット３の出力端子４をチャネル符号化ユニット６の入力端子５に結合する。チャネル符号化ユニット６の出力端子７を記録ユニット９の入力端子８に結合し、この記録ユニット９によって少なくとも１つの書込みヘッド11により磁気記録キャリア10上にチャネル符号化ユニット６の出力信号を記録する。
図１ｂは記録キャリア10に図１ａの装置により記録された信号をこの記録キャリアから再生する再生装置の形態の受信装置の一例を線図的にブロック図で示す。この再生装置は再生ユニット26を具え、これにより読取りヘッド25によって記録キャリア10のトラックから情報を読取り得るようにする。再生ユニット26の出力端子15を誤り補正器17の入力端子16に結合する。誤り補正器17の出力端子18をチャネル復号化ユニット20の入力端子19に結合し、チャネル復号化ユニット20の出力端子21を再生装置の出力端子22に結合する。この際、図１ａの記録装置および図１ｂの再生装置にこれらユニットを直列に配置する順序に注目されたい。図１ａの記録装置には誤り補正符号化ユニット３およびチャネル符号化ユニット６をその通常の順序で配列する。再生装置で逆信号処理を行うためには、チャネル復号化ユニット20を前記誤り補正器17に追従させる必要がある。しかし、図１ｂはこの順序を逆にしたものを示す。チャネル符号化ユニット６で行われる特定の信号処理のため、後述するように、チャネル復号化ユニット20および誤り補正ユニット17の直列配列の順序を交換することができ、従って誤り補正ステップは後に説明するαdef値で達成され、その結果伝送すべきαdef値を良好に保護することができる。
誤り補正符号化器３では、誤り補正符号化は各々が８ビットより成るｐデジタルワード（バイト）のパケットで毎回実行する。図２ｂは入力端子１に供給される８ビットワードのシリアルデータ流を示す。誤り補正符号化の結果、ｎ−ｐパリティバイトがバイトのパケットに追加されて各々が８ビットより成るｎデジタルワード（バイト）の次のパケットＱが得られるようにする。これを図２ｃに示す。図２ｂの信号は種々の位置で零値の８ビットワードが挿入された図２ａに示す信号から得ることができる。図２ａおよび２ｂに示す所から明らかなように、零値ワード30、即ち、“００”（hex）は挿入され、且つ、他の零値ワード31がＡ−１ワードの後に挿入される。さらに他の零値ワードは32は図２ａのシリアルデータ流においてＢ−１ワードの後に再び挿入される。ワード30から出発してｐワードのシーケンスを誤り補正符号化ステップに用いて図２ｃに示すｎワードのパケットを得るようにする。ｎ−ｐパリティワードは図２ｃに示すパケットの最後のｎ−ｐワードとすることができ、また、パケットの位置が既知である限りパケットの内側に分散させることができる。
符号化器３によって発生するパケットＱはチャネル符号化ユニット６に供給する。このチャネル符号化ユニット６は誤り補正符号化器３によって供給されるデジタルワードのシリアルデータ流を送信チャネルに供給し得る変換データ流に変換するために必要であり、且つこのユニット６を伝送チャネル、本例では磁気記録チャネルの特性に適合せしめるようにする。
伝送チャネルの特性は記録ユニット９の入力端子８に供給される信号に制限を与えるようになる。
ある要求は、記録ユニット９に供給されるシリアルデータ流がＤＣ成分を有さなくなるようにすることである。これは、一般に、零のディスパリティを有するデータの変換ブロックに“データのブロック”をチャネル符号化することによって達成することができる。このディスパリティは当該全“データのブロック”に亘る和の値（即ち、ＤＳＶ）として規定されるものである。これら“データのブロック”ハ後述する変換パケットとなる。他の要求は、シリアルデータ流に通常存在する周波数と比較して相対的に低い周波数のパイロット信号をデータ流に埋設して再生中トラッキングが可能となるようにすることである。これは、チャネル符号化信号のランニングデジタル和値（即ち、ＤＳＶ）を計算してデータの変換ブロックに“データのブロック”をチャネル符号化し、従ってランニングデジタル和値が前記パイロット信号として作用するようにして達成させることができる。他の要求は、チャネル符号化信号がある最小および最大ランレングスＴminおよびＴmaxをそれぞれ満足するするようにする必要があることである。最小ランレングスＴminを必要とすることは、チャネル符号化信号のシリアルデータ流に許容される順次の“０”または“１”の最小数がＴminであることを意味し、最大ランレングスＴmaxを必要とすることは、チャネル符号化信号のシリアルデータ流に許容される順次の“０”または“１”の最大数がＴmaxであることを意味する。
再び他の要求は、シリアルデータ流に正規に挿入して記録ユニット９のチャネル符号化信号を得るようにする同期ワードに関するものである。チャネル符号化信号の同期ワードの他に、チャネル符号化信号のシリアルデータ流が同期ワードのビットパターンと同一のビットパターンを含まないようにする必要がしばしばある。
チャネル符号化ユニット６で実施されるチャネル符号化によって図３につき説明するように、ｎデジタルワードＤＷ1〜ＤＷnのパケットで行うべき計算を達成する。固定パケットＱf.1，Ｑf.2，・・・、本例では４つの固定パケットＱf.1〜Ｑf.4をチャネル符号化器６に用いることができる。これら固定パケットは次に示す形状を有する。図２ｄに示す固定パケットＱf.1の第１Ａワードは非零値を有する。他のｎ-Ａワードは零値を有する。図２ｅに示す固定パケットＱf.2の第１Ａワードは零値を有する。次のＢワードは非零値を有する。残りのｎ-Ａ-Ｂワードは零値を有する。図２ｆに示す固定パケットＱf.3の第１のＡ＋Ｂワードは零値を有する。次のＣワードは非零値を有する。残りのｎ-Ａ-Ｂ-Ｃワードは零値を有する。図２ｇに示す固定パケットＱf.4の第１のｎ-Ｄワードは零値を有する。最後のＤワードは非零値を有する。
Ａ，Ｂ，ＣおよびＤは互いに等しくすることができる。固定パケットのひとつの非零ワードの位置は固定パケットの任意のひとつの任意の他の非零ワードの位置と一致しない。
固定パケットＱf.1〜Ｑf.4の非零位置の第１ワードは値“０１”（hex）、即ち、１の（デシマル:decimal）値を有する。さらに、固定パケットＱf.1は非零ワード（第１の非零ワードを含む）のＡ-（ｎ-ｐ）を多かれ少なかれ任意に選択することによって得られた。次いで、固定パケットＱf.1ワードのＡ非零ワードの残りのｎ−ｐは選択されたＡ-（ｎ-ｐ）非零ワードで上述した所と同様の誤り補正符号化を実施することによって得られる。同様に、固定ワードＱf.2〜Ｑf.4を得ることができる。
かくして固定パケットＱf.1〜Ｑf.4を得ることにより、固定パケットＱおよびＱf.1〜Ｑf.4の関連するワードＤＷiおよびＦＷ1.i〜ＦＷ4.iをそれぞれ次式に従って加算して変換デジタルワードＣＷiが得られるようにする。
ＤＷi＋α1・ＦＷ1.i＋α2・ＦＷ2.i＋α3・ＦＷ3.i＋α4・ＦＷ4.i＝ＣＷi
ここにα1〜α4は後述する要求に従って決める必要がある。計算はガロア体ＧF（２m）で行い、ここにｍ＝８とする。そうでない場合には計算はＤＷiおよびＦＷ1.i〜ＦＷ4.iで実行し、ここにＤＷiおよびＦＷ1.i〜ＦＷ4.iに対する値は閉成対の値の素子であり、計算の得られた値ＣＷiは同様の閉成対の値からの素子である。これがため、ワードＣＷiは再び８ビットデジタルワードであり、ワードＤＷiおよびＦＷ1.i〜ＦＷ4.iも同様である（本例においては）。この点はStephen Gregoryによる著書“Introduction to the 4:2:2 digital video tape recorder”Pentech Press London, 1988,特にこの著書の第172-189頁のAppendix Aを参照されたい。
アルゴリズムはα1〜α4のある値に対しチャネル符号化ユニット６で行って、図２ｈに示すように変換パケットＣＰが得られるようにする。
今、チャネル符号化ユニット６の直流成分のない出力信号がチャネル符号化によって得られるものとする。α1〜α4の各々に対するある値に対して得られた変換パケットのディスパリティは変換パケットの全ての“１”を加算するとともに変換パケットの“０”の各々に対し１の値を減算することにより計算することができる。かくして計算されたディスパリティが０に等しくない場合にはα1〜α4に対する４つの値の組は許容し得ないものと考えられる。α1〜α4の１つ以上のものに対する他の値を新たに選択して再びα1〜α4に対する他の値により得られた変換パケットのディスパリティが零であるかどうかを決める。零である場合にはα1〜α4に対する４つの値のこの他の組が受け入れられる。零でない場合にはα1〜α4の各々に対する４つの値の受け入れられる組が見いだされるまで、前の手順を繰返す。チャネル符号化ユニット６も同期ワードをパケットＣＰに加算し得る場合には、チャネル符号化ユニット６によってその出力端子７に図３に示すような変換パケットＣＰ′を発生する。斯様にして同期ワードを含む変換パケットＣＰ′のディスパリティを計算してα1〜α4に対する４つの値の組が受け入れられるかどうかを決めるようにする。チャネル符号化信号がある最小ランレングスＴminを満足する要求のようなさらに他の制約を満足する必要がある場合には、変換パケットＣＰ（またはＣＰ′）をパケットの“１”または“０”の最短シーケンスに対してチェックする。このシーケンスの連続する“１”または“０”の数が最小ランレングスＴminよりも大きいかまたはこれに等しい場合にはα1〜α4に対する４つの値の組が受け入れられる。そうでない場合にはかかる４つの値の組は拒絶される。同様に、チャネル符号化信号がある最大ランレングスＴmaxを満足する場合には変換パケットＣＰ（またはＣＰ′）をパケットの“１”または“０”の最長シーケンスに対してチェックする。このシーケンスの連続する“１”または“０”の数が最大ランレングスＴmaxよりも小さいかまたはこれに等しい場合にはα1〜α4に対する４つの値の組が受け入れられる。そうでない場合にはかかる４つの値の組は拒絶される。
同期ワードを含まない変換パケットＣＰ′の部分が同期ワードのビットパターンに等しいビットパターンを有することを許されない場合にはこの部分をこのビットパターンの発生に対してチェックする。かかるビットパターンが検出される場合にはα1〜α4に対する４つの値の組が許容し得ないものとして拒絶される。かかるビットパターンが検出されない場合にはこの組は許容される。
同期ワードが挿入された箇所を除き、チャネル符号化器６のチャネル符号化出力信号のシリアルデータ流が同期ワードのデータパターンに等しいデータパターンを具えないことを確実にする他の手段が存在する。この場合には同期ワードのデータパターンを、シリアルデータ流で許容される“０”または“１”の最大ランレングス数（Ｔmax）よりも大きな“０”または“１”の数に等しくなるように選択する。最大ランレングスＴmaxに基づき、且つ上述したように（同期ワードを除く）変換パケットＣＰで実行されるチャネル符号化は変換パケットＣＰが同期ワードのデータパターンに等しいデータパターンを決して有さないと云う事実に注目する。シリアルデータ流が、同期ワードの位置を除き、同期ワードのデータパターンに等しいデータパターンを具えないと云う要求を満足するこの手段はα1〜α4に対する値の少ない組が許容し得ないものとして決定される利点を有する。その理由は最大ランレングスＴmaxの要求に基づくチャネル符号化が既に同期ワードパターンの要求を満足しているからである。
パイロット信号がチャネル符号化信号のシリアルデータ流に埋設する場合にはチャネル符号化信号のランニングデジタル和値を決める必要があり、且つ変換すべき各パケットに対しては、チャネル符号化信号に存在する周波数に比較して相対的に低い周波数のパイロット信号を得るために、発生した変換パケットＣＰ（またはＣＰ′）のディスパリティを如何なる値とするかを決める。α1〜α4に対する４つの値のかかる組は変換パケットに必要なディスパリティを達成するように選択する。
かかる値の組がチャネル符号化信号に課せられた全ての制約を満足することが明らかとなると、直ちにα1〜α4に対する４つの値の許容し得る組のサーチを停止することができる。この一組をα1.def〜α4.defとして示す。次いで、このα1.def〜α4.defを用いて得られた変換パケットＣＰ（またはＣＰ′）を出力端子７に供給する。即ち、次式：
ＤＷi＋α1.def・ＦＷ1.i＋・・・＋α4.def・ＦＷ4.i＝ＣＷi
による計算を実行して得られたすべてんお変換ワードＣＷiによって変換パケットＣＰまたはＣＰ′をそれぞれ得ることができる。この処理は次のパケットに対しても繰返される。
上述したように、α1〜α4に対する４つの値の有効な組が見いだされると直ちにこの組を組α1.def〜α4.defとして選択するものとする。しかし、α1〜α4に対する４つの値の可能な組の全部に対して変換パケットを決めることもできる。種々の要求によってα値の組の全部ではなく多数を除去し、従って許容し得るα値の少なくとも２組を残存させるものとする。種々の要求が最良のものとして満足されるα値の組をα1.def〜α4.defとして選択する。
変換パケットのシリアルデータ流のランニングデジタル和によってシリアルデータ流に埋設されるある周波数のパイロット信号を形成するするものとする。また、変換された最後のパケット内のシリアルデータ流のランニングデジタル和が時間の関数としてパイロット信号の所望のパターンの概数となる４つのα値の組をとることもできる。これは、例えば、４つのα値の各許容し得る組に対し、変換パケット内のランニングデジタル和の実際のパターンとランニングデジタル和の所望のパターンとの間の平方差を決めて変換パケット全体に亘り積分すること、および４つのα値の組を、積分された平方差が最低の値となる値α1.def〜α4.defとしてとることを意味する。
α値の充分大きな組および各α値に対する充分な値はパケットＱで実施される計算の終わりにαに対する４つの値の少なくとも１つの組を取出すために用いる必要があることは明らかである。各αに対し８−ビットデジタルワードおよび４つのα値を用いることは４つの値の2554の可能な組を用いることができることを意味する。チャネル符号化信号に課せられる制約が多くなればなるほど、終わりに、パケットＱの各々のチャネル符号化にαに対し少なくとも１つの値を許容するためにパケットＱのデジタルワードの数ｎが少なくなる。上述した制約の全部が存在する場合にはこのｎを200とし得る状態に導き得ることを確かめた。かかるチャネル符号化の効率は充分に高くほぼ99.5％となる。α1.def〜α4.defに対する値を決める他の手段は次の通りである。まず最初、パケットの第１のＡワードのシーケンスに対し全部の要求が満足されるようにα1に対する値を決める。この値をα1.defとして選定する。次いで、パケットの次のＢワードのシーケンスに対し全部の要求が満足されるようにα2に対する値を決める。この値をα2.defとして選定する。次に、パケットのＣワードのシーケンスに対し全部の要求が満足されるようにα3に対する値を決める。この値をα3.defとして選定する。さらに、パケットの最後のＤワードのシーケンスに対し全部の要求が満足されるようにα4に対する値を決める。この値をα4.defとして選定する。斯くして４つのαdefの値を上述したように簡単に決めることができる。その理由は固定パケットの“非零”ワードが分離されるからである。即ち、固定パケットの１つ以上の“非零”ワードが他の固定パケットの１つの“非零”ワードと位置的に一致しないからである。従って、固定パケットの“非零”ワード分離位置を選択する手段は、“非零”ワードが一般にオーバーラップし得るもαdef値の決定に有利である。
図４はチャネル符号化ユニット６の一例を示す。このチャネル符号化ユニット６は入力端子５に結合された入力端子51を有するメモリ50を具える。ｎデジタルワードＤＷ1〜ＤＷnのパケットＱはアドレス発生器52によってアドレス入力端子54に供給されるアドレスの影響の下でメモリ50に記憶することができる。メモリ50の出力端子55を加算ユニット58の入力端子56に結合する。チャネル符号化ユニット６はさらにワードＦＷ1.i〜ＦＷ4.iの固定パケットＱf.1〜Ｑf.4が記憶されるメモリ60.1〜60.4を具え、ここにｉは１〜ｎとする。また、アドレス発生器52によって発生されたアドレスはメモリ60.1〜60.4のアドレス入力端子に供給する。メモリ60.1〜60.4の出力端子を各乗算器66.1〜66.4の第１入力端子に結合する。乗算器66.1〜66.4の出力端子を加算ユニット58の各入力端子に結合する。発生器ユニット70によってα1〜α4に対する値を発生する。この発生器ユニット70によって発生したα1〜α4に対する値を各乗算器66.1〜66.4の第２出力端子に結合された各出力端子に供給する。
加算ユニット58の出力端子82に結合されたデータ入力端子を有するメモリ90を設ける。このメモリ90のアドレス信号入力端子91をアドレス発生器52の出力端子に結合する。メモリ90の出力端子93をチャネル符号化器の出力端子７に結合するとともに検出器ユニット86の入力端子84に結合する。
メモリ90はそのメモリ位置95に同期ワードに対応するビットパターンを記憶する。制御信号を中央処理ユニット74によって制御信号入力端子72に供給する。制御信号はＣＰＵ74により出力端子73を経てアドレス発生器52に供給され、このアドレス発生器52が次のアドレスをメモリ50および60.1〜60.4に供給し得るようにする。検出器86はその出力端子をＣＰＵ74の制御入力端子88に結合する。
パケットＱはメモリ50に記憶されるものとする。その手順は制御信号がその出力端子75にＣＰＵ74により発生することにより開始する。出力端子75に発生した制御信号の影響の下で、発生器70によってその出力端子71.1〜71.4にそれぞれα1〜α4に対する可能な値の第１の組を発生する。次いで、ＣＰＵ74からの制御信号の影響の下でアドレス発生器52によりアドレスを発生してメモリ50および60.1〜60.4の第１メモリ位置をアドレス指定する。これらメモリによって、固定パケットＱf.1〜Ｑf.4の第１固定ワードＦＷ1.i〜ＦＷ4.iおよび第１デジタルワードＤＷ1をその各出力端子に供給する。第１固定ワードＦＷ1.i〜ＦＷ4.iは各乗算器66.1〜66.4の第１入力端子に供給する。α1〜α4に対する値の第１の組は発生器70によって各乗算器66.1〜66.4の第２入力端子に供給する。乗算器66.1〜66.4の出力端子には、値α1・ＦＷ1.i，α2・ＦＷ2.i，α3・ＦＷ3.iが得られ、従って値ＤＷi＋α1・ＦＷ1.i，α2・ＦＷ2.i，α3・ＦＷ3.iが加算ユニット58の出力端子82に供給される。変換コードワードＣＷ1はメモリ90の入力端子92に供給され、且つメモリ90の次の位置97に記憶される。
次いで、ＣＰＵ74からの制御信号の影響の下でアドレス発生器52により続くアドレスを発生し、従ってメモリ50および60.1〜60.4の第２メモリ位置をアドレス指定する。第２デジタルワードＤＷ2および第２固定ワードＦＷ1.2〜ＦＷ4.2をこれらメモリに供給する。α1〜α4に対する値の同一の組に対しては次の変換ワードＣＷ2が得られ、これをメモリ90の入力端子92に供給し、メモリ90の次の位置に記憶する。
これを全てのｎコードワードに対して繰返して最後に変換コードワードＣＷnがメモリ90に記憶されるようになる。
ＣＰＵ74からの制御信号（図示せず）の影響の下で、メモリ90の内容を検出器ユニット86に供給する。検出器ユニット86は変換パケットＣＰ′がチャネル符号化信号に課せられた制約の一つが違反されたかどうかをチェックする。制約の違反がない場合には検出器ユニット86によってその出力端子87に第１制御信号を発生し、この制御信号をＣＰＵ74の入力端子88に供給する。α1〜α4に対する値の組はα1.def〜α4.defとして受け入れられ、メモリ90に記憶された変換パケットは出力端子７に供給される。
制約の１つが違反している場合には検出器ユニット86によってその出力端子87に第２制御信号を発生し、この第２制御信号をＣＰＵ74の入力端子88に供給する。発生器70によって最初に発生したα1〜α4に対する値の組は受け入れられないものとして拒絶される。
第２制御信号を受けると、ＣＰＵ74は出力端子75に制御信号を発生し、この制御信号の制御の下で、発生器70はその出力端子71.1〜71.4にα1〜α4に対する４つの値の次の組を発生する。このα1〜α4に対する４つの値の新たな組を用いて次の変換コードワードＣＷiを計算し、メモリ90に記憶する。再び、検出器86によって制約の１つが新たに計算された変換パケットによって違反するかどうかを検出する。制約の違反がない場合にはα1〜α4に対する値の新たな組はα1.def〜α4.defとして受け入れられる。制約の少なくとも1つが違反している場合にはこの新たな組も拒絶される。従ってα1〜α4に対する値の許容される組が見いだされるまで、再びα1〜α4に対する値の他の組により上述した手順を繰返す。出力端子７に変換パケットＣＰ′を供給した後、メモリ50に記憶されたデジタルワードの新たなパケットＱに対し上述した手順を繰返し、出力端子７に次の変換パケットＣＰ′を発生せしめるようにする。
所望に応じ、１Ｔプレコーダまたは２Ｔプレコーダをメモリ90の出力端子93および端子93′との間に挿入することができる。これら１Ｔプレコーダおよび２Ｔプレコーダは既知であり、さらに詳細な説明は行わない。
図５は図４の検出器86の実施例を線図的に示す。図５の検出器によって４つの制約の違反を検出する。第１の違反は変換パケットＣＰ′のディスパリティを零とする必要があることである。この目的のため、検出器はディスパリティ検出器101を具える。第２の違反は変換パケットのシリアルデータ流がある最大ランレングスＴmaxを義務つけられていることである。この目的のため、Ｔmax検出器102を設ける。第３の違反は変換パケットのシリアルデータ流がある最大ランレングスＴminを義務つけられていることである。この目的のため、Ｔmin検出器103を設ける。さらに、同期ワードを存在させることの他に、同期ワードのビットパターンに相当するビットパターンが変換パケットに発生するのをを許容しないようにする。この目的のため、比較器104を設けて変換パケットのデータ流と同期ワードとを比較する。図７の検出器に含まれる全ての素子の入力端子を検出器86の入力端子84に結合する。素子101乃至104の出力端子を組合せユニット105の関連する入力端子に結合し、その出力端子を検出器86の出力端子87に結合する。制約の違反を検出すると、検出器86の素子はその出力端子に２進信号“１”を発生し、従って出力端子87の２進信号“１”は制約の１つの違反を示す。
符号化器３および５の処理の直線性のため、変換パケットＣＰに含まれるα1.def α4.dedに対する値も符号化された誤り補正となる。これがため、再生中、値α1.def〜α4.defをも、これらが正しくない場合に、補正し得る変換パケットで誤り補正ステップを実行することができる。これがため、上述した符号化によってワードα1.def〜α4.defを含む誤り検出されたデータ流を得ることができる。図１ｂに示す再生装置の再生について以下に説明する。図１ｂには示さないが同期ワードを含むパケットＣＰ′が受信された場合に存在する同期検出器110（図６参照）はその入力端子112を図１ｂの再生ユニット26の出力端子15に結合して再生装置の同期化を行う。同期ワードを検出すると、同期検出信号をＣＰＵ74′の入力端子114に供給する。同期検出信号を受信すると、ＣＰＵ74′によって図１ｂの誤り検出ユニット17のための制御信号（図示せず）を発生して、補正器17で誤り検出および誤り補正をパケットＣＰ′で毎回行う。α1.def〜α4.defに対する値の１つ以上が正しくない場合には、これを補正ユニット17によって補正することができる。斯様にして入力端子16に供給されたパケットＣＰ′を補正して出力端子18に補正されたパケットＣＰ′が得られるようにする。図１ｂのチャネル復号化ユニット20を図６に線図的に示す実施例につき以下に説明する。このチャネル復号化ユニット20は図４のチャネル符号化ユニットとほぼ同様の構成を有し、メモリ60.1〜60.4および70′、アドレス発生器52、乗算器66.1〜66.4および加算器58の代わりに減算ユニット58′を具える。
メモリ60.1〜60.4は同様の固定データパケットＱf.1〜Ｑf.4を有し、その各々は図６のメモリ60.1〜60.4の場合と同様に記憶されたワードＦＷ1.i〜ＦＷ4.iを有する。制御可能なスイッチ109を設け、その第１端子ａをチャネル復号化ユニットの入力端子19に結合し、第２端子ｂをメモリ70′の入力端子92に結合し、第３端子ｃを減算ユニット58′の入力端子56に結合する。メモリ70′はαに対する少なくとも１つの値を記憶する。
補正されたパケットＣＰ′を受信すると、ＣＰＵ74′によってスイッチ109の制御信号を発生し、このスイッチを位置ａ-ｂに設定する。α1.defに対する値はＣＰＵ74′により入力端子72に供給される制御信号の影響の下で、メモリ70′にロードすることができる。第２制御信号の影響の下で、スイッチ109は位置ａ-ｃに位置して２からＡまでのｉランニングに対し次のデジタルワードＣＷiを減算器58′に供給する。アドレス発生器52への制御信号の影響の下で、アドレスを発生しメモリ60.1〜60.4に、特にメモリ60.1に供給して、次に、固定データワードＦＷ1.iが乗算器66.1に供給されるようにする。
これがため、チャネル復号化ユニット20は前述したガロア体ＧＦ（２m）で次式で示す計算を行う。
ＲＷi＝ＣＷi−α1.def・ＦＷ1.i
これがため出力端子21に元のデータワードＤＷiのレプリカである再変換されたデータワードＲＷi（ｉは２からＡまで）が発生する。
次いで、ｉがＡ＋１に等しい場合には、スイッチ109の制御信号によってスイッチを再び位置ａ-ｂに制御して値α2.defがシリアルデータ流から再生されてメモリ70′に記憶される。次の第２制御信号の影響の下で、スイッチ109は位置ａ-ｃに位置し、次のデータワードＣＷi（ｉはＡ＋２からＡ＋Ｂまで）を減算器58′に供給する。アドレス発生器52への制御信号の影響の下で、アドレスを発生しメモリ60.1〜60.4に、特にメモリ60.2に供給して、次に、固定データワードＦＷ2.iが乗算器66.2に供給されるようにする。
これがため、チャネル復号化ユニット20は前述したガロア体ＧＦ（２m）で次式で示す計算を行う。
ＲＷi＝ＣＷi−α2.def・ＦＷ2.i
これがため、出力端子21に元のデータワードＤＷiのレプリカである再変換されたデータワードＲＷi（ｉはＡ＋２からＡ＋Ｂまで）が発生する。
次いで、ｉがＡ＋Ｂ＋１に等しい場合には、スイッチ109の制御信号によってスイッチを再び位置ａ-ｂに制御して値α3.defがシリアルデータ流から再生されてメモリ70′に記憶される。次の第２制御信号の影響の下で、スイッチ109は位置ａ-ｃに位置し、次のデータワードＣＷi（ｉはＡ＋Ｂ＋２からＡ＋Ｂ＋Ｃまで）を減算器58′に供給する。アドレス発生器52への制御信号の影響の下で、アドレスを発生しメモリ60.1〜60.4に、特にメモリ60.3に供給して、次に、固定データワードＦＷ3.iが乗算器66.3に供給されるようにする。
これがため、チャネル復号化ユニット20は前述したガロア体ＧＦ（２m）で次式で示す計算を行う。
ＲＷi＝ＣＷi−α3.def・ＦＷ3.i
これがため、出力端子21に元のデータワードＤＷiのレプリカである再変換されたデータワードＲＷi（ｉはＡ＋Ｂ＋２からＡ＋Ｂ＋Ｃまで）が発生する。
次いで、ｉがＡ＋Ｂ＋Ｃ＋１に等しい場合には、スイッチ109の制御信号によってスイッチを再び位置ａ-ｂに制御して値α4.defがシリアルデータ流から再生されてメモリ70′に記憶される。次の第２制御信号の影響の下で、スイッチ109は位置ａ-ｃに位置し、次のデータワードＣＷi（ｉはＡ＋Ｂ＋Ｃ＋２からｎまで）を減算器58′に供給する。アドレス発生器52への制御信号の影響の下で、アドレスを発生しメモリ60.1〜60.4に、特にメモリ60.4に供給して、次に、固定データワードＦＷ4.iが乗算器66.4に供給されるようにする。
これがため、チャネル復号化ユニット20は前述したガロア体ＧＦ（２m）で次式で示す計算を行う。
ＲＷi＝ＣＷi−α4.def・ＦＷ4.i
これがため、出力端子21に元のデータワードＤＷiのレプリカである再変換されたデータワードＲＷi（ｉはＡ＋Ｂ＋Ｃ＋２からｎまで）が発生する。
これがため、図２ａに示すような元のデジタル信号のレプリカを再生装置の出力端子22に得ることができる。
本発明は上述した例にのみ限定されるものではなく、要旨を限定しない範囲内で種々の変形や変更が可能である。
参考文献
前述した文書のリストを以下に列挙する。
（Ｄ１）EP-A 492,704(PHN-13.546)
（Ｄ２）USP 5,136,436(PHN-12.533)
（Ｄ３）EP-A 476,766(PHN-13.458)
（Ｄ４）EP-A 476、767(PHN-13.537)
（Ｄ５）R.H.Deng等による刊行物“DC-free coset codes”、IEEEトランザクション．オンIT,第34巻、第4号、1988年、第786-792頁
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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