(57)【要約】本発明は異なる２種類のブロック符号の符号化を、実質的に１種類の符号化部によって符号化することができるようにするものである。ｍビットのデータは始点固定符号化部２１で前半符号と後半符号に分割されて符号化され、符号始点状態が固定されたｎビットの仮符号に変換される。符号Ａ／Ｂカウンタ２４は、リセット信号の入力を受けて、符号選択信号を符号逆順部２２および先頭符号修正部２３に出力する。符号逆順部２２は、始点固定符号化部２１から先頭符号を除く符号語の入力を受け、符号選択信号が符号Ｂを示している場合はそのままの順番で、符号Ａを示している場合は逆順として、先頭符号を除く符号語を生成し、ラッチ２５に出力する。先頭符号修正部２３は、仮終点状態および仮先頭符号、並びに、符号選択信号を基に、先頭符号の修正が必要か否かを判断して、必要に応じて修正、すなわち、反転させて先頭符号を生成する。本発明は、記録再生装置に適用できる。
2003032497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方に対して他方の一部が逆順となっている、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に符号化する符号化方法において、
第１のブロック符号の変換規則を用いて仮符号化を行う仮符号化ステップと、
前記第１のブロック符号と、前記第１のブロック符号の逆順となっている第２のブロック符号とのいずれかを選択する選択信号を出力する選択ステップと、
前記仮符号化ステップの処理により得られた仮符号語の先頭符号および終点状態、並びに、前記選択ステップの処理により出力された前記選択信号を基に、最終的な符号語の先頭ビットを決定する先頭ビット決定ステップと
を含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項２】
前記仮符号化ステップの処理により得られた前記仮符号語の前記先頭符号および前記終点状態、並びに、前記選択ステップの処理により出力された前記選択信号を基に、前記最終的な符号語の終点状態を決定する終点状態決定ステップ
を更に備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の符号化方法。
【請求項３】
前記仮符号化ステップの処理では、符号分割法を用いて仮符号化が実行され、分割された全ての前記符号において仮符号化が終了した後に、
前記最終的な符号語が決定される
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の符号化方法。
【請求項４】
前記符号は、その最大ラン長が有限の値に制限されている
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の符号化方法。
【請求項５】
前記符号は、その累積電荷の振幅が有限の値に制限されている
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の符号化方法。
【請求項６】
前記符号は、それぞれ異なる２つの状態を有している
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の符号化方法。
【請求項７】
一方に対して他方の一部が逆順となっている、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に符号化する符号化装置において、
第１のブロック符号の変換規則を用いて仮符号化を行う仮符号化部と、
前記第１のブロック符号と、前記第１のブロック符号の逆順となっている第２のブロック符号とのいずれかを選択する選択信号を出力する選択信号出力部と、
前記仮符号化部により得られた仮符号語の先頭符号および終点状態、並びに、前記選択信号出力部により出力された前記選択信号を基に、最終的な符号語の先頭ビットを決定する先頭ビット決定部と
を備えることを特徴とする符号化装置。
【請求項８】
一方に対して他方の一部が逆順となっている、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に符号化する符号化装置用のプログラムであって、
第１のブロック符号の変換規則を用いて仮符号化を行う仮符号化ステップと、
前記第１のブロック符号と、前記第１のブロック符号の逆順となっている第２のブロック符号とのいずれかを選択する選択信号を出力する選択ステップと、
前記仮符号化ステップの処理により得られた仮符号語の先頭符号および終点状態、並びに、前記選択ステップの処理により出力された前記選択信号を基に、最終的な符号語の先頭ビットを決定する先頭ビット決定ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項９】
一方に対して他方の一部が逆順となっている、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に符号化する符号化装置を制御するコンピュータが実行可能なプログラムであって、
第１のブロック符号の変換規則を用いて仮符号化を行う仮符号化ステップと、
前記第１のブロック符号と、前記第１のブロック符号の逆順となっている第２のブロック符号とのいずれかを選択する選択信号を出力する選択ステップと、
前記仮符号化ステップの処理により得られた仮符号語の先頭符号および終点状態、並びに、前記選択ステップの処理により出力された前記選択信号を基に、最終的な符号語の先頭ビットを決定する先頭ビット決定ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
一方に対して他方の一部が逆順となっている、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に符号化する符号化方法において、
第１のブロック符号の変換規則を用いて仮符号化を行う仮符号化ステップと、
前記第１のブロック符号と、前記第１のブロック符号の逆順となっている第２のブロック符号とのいずれかを選択する選択信号を出力する選択ステップと、
前記選択ステップの処理により出力された前記選択信号に基づいて、前記仮符号化ステップの処理により生成された仮符号を必要に応じて逆順変換して出力し、必要のない場合は前記仮符号をそのまま出力する選択的逆順変換ステップと、
前記選択的逆順変換ステップの処理により出力された前記仮符号の先頭符号を除いて状態検査を実行し、最終的な符号語の先頭符号を決定する先頭符号決定ステップと
を含むことを特徴とする符号化方法。
【請求項１１】
前記仮符号化ステップの処理では、符号分割法を用いて仮符号化が実行され、分割された全ての前記符号において仮符号化が終了した後に、前記最終的な符号語が決定される
ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の符号化方法。
【請求項１２】
一方に対して他方の一部が逆順となっている、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に符号化する符号化装置において、
第１のブロック符号の変換規則を用いて仮符号化を行う仮符号化部と、
前記第１のブロック符号と、前記第１のブロック符号の逆順となっている第２のブロック符号とのいずれかを選択する選択信号を出力する選択信号出力部と、
前記選択信号出力部により出力された前記選択信号に基づいて、前記仮符号化部により生成された仮符号を必要に応じて逆順変換して出力し、必要のない場合は前記仮符号をそのまま出力する選択的逆順変換部と、
前記選択的逆順変換部により出力された前記仮符号の先頭符号を除いて状態検査を実行し、最終的な符号語の先頭符号を決定する先頭符号決定部と
を備えることを特徴とする符号化装置。
【請求項１３】
一方に対して他方の一部が逆順となっている、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に符号化する符号化装置用のプログラムであって、
第１のブロック符号の変換規則を用いて仮符号化を行う仮符号化ステップと、
前記第１のブロック符号と、前記第１のブロック符号の逆順となっている第２のブロック符号とのいずれかを選択する選択信号を出力する選択ステップと、
前記選択ステップの処理により出力された前記選択信号に基づいて、前記仮符号化ステップの処理により生成された仮符号を必要に応じて逆順変換して出力し、必要のない場合は前記仮符号をそのまま出力する選択的逆順変換ステップと、
前記選択的逆順変換ステップの処理により出力された前記仮符号の先頭符号を除いて状態検査を実行し、最終的な符号語の先頭符号を決定する先頭符号決定ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項１４】
一方に対して他方の一部が逆順となっている、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に符号化する符号化装置を制御するコンピュータが実行可能なプログラムであって、
第１のブロック符号の変換規則を用いて仮符号化を行う仮符号化ステップと、
前記第１のブロック符号と、前記第１のブロック符号の逆順となっている第２のブロック符号とのいずれかを選択する選択信号を出力する選択ステップと、
前記選択ステップの処理により出力された前記選択信号に基づいて、前記仮符号化ステップの処理により生成された仮符号を必要に応じて逆順変換して出力し、必要のない場合は前記仮符号をそのまま出力する選択的逆順変換ステップと、
前記選択的逆順変換ステップの処理により出力された前記仮符号の先頭符号を除いて状態検査を実行し、最終的な符号語の先頭符号を決定する先頭符号決定ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項１５】
一方に対して他方の一部が逆順となっている、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に復号する復号方法において、
検出符号を取得する検出符号取得ステップと、
前記検出符号取得ステップの処理により取得された前記検出符号のうちの先頭符号を除く前記検出符号の状態検査を実行して、新たな先頭符号を推定する先頭符号推定ステップと、
前記先頭符号推定ステップの処理により推定された前記新たな先頭符号、および、前記検出符号取得ステップの処理により取得された前記検出符号のうちの先頭符号を除く前記検出符号を復号する復号ステップと
を含むことを特徴とする復号方法。
【請求項１６】
前記復号ステップの処理では、符号分割法を用いて復号が実行され、分割されたうちの先頭の分割符号の終点状態を用いて、後続する分割符号の復号が実行される
ことを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の復号方法。
【請求項１７】
一方に対して他方の一部が逆順となっている、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に復号する復号装置において、
検出符号を取得する検出符号取得部と、
前記検出符号取得部により取得された前記検出符号のうちの先頭符号を除く前記検出符号の状態検査を実行して、新たな先頭符号を推定する先頭符号推定部と、
前記先頭符号推定部により推定された前記新たな先頭符号、および、前記検出符号取得部により取得された前記検出符号のうちの先頭符号を除く前記検出符号を復号する復号部と
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項１８】
一方に対して他方の一部が逆順となっている、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に復号する復号装置用のプログラムであって、
検出符号を取得する検出符号取得ステップと、
前記検出符号取得ステップの処理により取得された前記検出符号のうちの先頭符号を除く前記検出符号の状態検査を実行して、新たな先頭符号を推定する先頭符号推定ステップと、
前記先頭符号推定ステップの処理により推定された前記新たな先頭符号、および、前記検出符号取得ステップの処理により取得された前記検出符号のうちの先頭符号を除く前記検出符号を復号する復号ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項１９】
一方に対して他方の一部が逆順となっている、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に復号する復号装置を制御するコンピュータが実行可能なプログラムであって、
検出符号を取得する検出符号取得ステップと、
前記検出符号取得ステップの処理により取得された前記検出符号のうちの先頭符号を除く前記検出符号の状態検査を実行して、新たな先頭符号を推定する先頭符号推定ステップと、
前記先頭符号推定ステップの処理により推定された前記新たな先頭符号、および、前記検出符号取得ステップの処理により取得された前記検出符号のうちの先頭符号を除く前記検出符号を復号する復号ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、符号化方法および復号方法に関し、例えば、デジタルビデオテープレコーダ、あるいはコンピュータ用をはじめとするハードディスクドライブなどの磁気記録再生装置、および、光磁気ディスクドライブをはじめとする光磁気記録再生装置などの各種記録再生装置、並びに、各種通信装置などにおいて、一方に対して他方の一部は逆順である異なる２種類のブロック符号を、１符号語毎に交互に符号化、あるいは復号する場合に用いて好適な符号化方法および復号方法に関する。
背景技術
近年、各種記録再生装置や通信装置において、入力データを符号化することによって、デジタル伝送信号のデータ誤り率の低減が図られている。
図１に、一般的な記録再生装置における、デジタル信号処理回路のブロック図を示す。
符号化部１は、入力されたデータをｍ：ｎの比に符号化する。ここで、ｍは符号化前のデータビット長、ｎは符号化後のデータビット長である。Ｄ／Ａ変換部２は、入力された記録符号をデジタル信号からアナログ信号、すなわち、記録矩形波に変換する。記録再生部３は、例えば、磁気ヘッドや光ピックアップ、およびそれらの駆動を制御するための制御回路などで構成され、Ｄ／Ａ変換部２から入力された記録波を、図示しない記録媒体に記録する。
また、記録再生部３は、記録媒体に記録されている信号を再生して、アナログの再生波を、アナログ等化部４に出力する。アナログ等化部４は、記録再生部３から入力された再生波を所定の目標等化特性に等化する。
Ａ／Ｄ変換部５には、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ：位相同期ループ）回路が含まれる。ＰＬＬには、位相誤差検出のみをデジタル部で行うハイブリットデジタルＰＬＬを用いても良いし、位相誤差検出と信号同期の両方をデジタル部で行うフルデジタルＰＬＬを用いても良い。
また、アナログ等化部４による等化が充分でない場合には、Ａ／Ｄ変換部５と符号検出部６との間に、更に、デジタル等化部を設けても良い。なお、この場合は、アナログ等化部４に代わってローパスフィルタを設けるようにしても良い。
符号検出部６には、近年では、一般的に最尤検出器が用いられ、入力されたデジタル再生信号、すなわち、等化信号を符号に変換する。換言すれば、符号検出部６は、符号を検出する。復号部７は、入力された検出符号をｎ：ｍの比で復号し、出力データを生成して出力する。
図１において、符号化部１に用いられる符号として、様々な符号が実用化されている。それらの符号は、畳み込み符号とブロック符号に大きく分類される。畳み込み符号においては、ブロック符号とは異なり、情報列を区切って独立の符号を生成するのではなく、連続的に符号化を実行する。記録再生装置においては、通常、大きな符号化率でも、比較的良好な特性を得ることができるブロック符号が用いられる場合が多い。
例えば、ハードディスクを用いた記録再生装置においては、８／９変換符号や、１６／１７変換符号が実用化され、３．８ｍｍおよび８ｍｍテープストリーマ磁気記録再生装置においては、８／１０変換符号や、１６／２０変換符号が、それぞれ実用化されている。これらの既に実用化されているブロック符号は、いずれも、入力データに対して１種類の変換規則を全てのブロックに対して毎回繰り返して適応することにより、符号化、および復号が実行される。
これに対して、異なる２種類のブロック符号を交互に繰り返して適応し、それらの符号化ブロックを連接して高符号化率を実現し、かつデータ誤り率が低減されたトレリス符号を構成することが提案されている。以下、このように、異なる２種類のブロック符号を交互に連接するトレリス符号は、「交互変換トレリス符号」と称するものとする。
例えば、Ｌ．Ｆｒｅｄｒｉｃｓｏｎ，ｅｔ．ａｌ．，”Ｔｒｅｌｌｉｓ  ｃｏｄｉｎｇ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｖｅｎｕｓ  Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ，”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ，ｏｎ  Ｍａｇｎ．，ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．５，ｐｐ．２７４３−２７４５，Ｓｅｐ．１９９７．の論文には、符号化率０．８の１２／１５変換トレリス符号を構成することができる交互変換トレリス符号について開示されている。また、特開平１１−１８６９１７号公報、および、Ｍ．Ｎｏｄａ，”Ｈｉｇｈ−Ｒａｔｅ  Ｍａｔｃｈｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｎｕｌｌ  ｃｏｄｅ，”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ｏｎ  Ｍａｇｎ．，ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．４，ｐｐ．１９４６−１９４８，Ｊｕｌｙ  １９９８の論文には、更に高い符号化率の符号の構成について開示されており、この技術を用いることにより、例えば、符号化率約０．８８９の２４／２７変換トレリス符号を構成することができる。
これらの相互変換トレリス符号においては、いずれも、符号語ビットが奇数の場合、異なる２種類のブロック符号のうちの一方のブロック符号を、簡単な回路を用いて変換することによって、他方のブロック符号を得ることが可能であることが指摘されている。従って、交互変換トレリス符号を用いる場合の実質的な符号化、および復号を実行するための回路は、１種類のブロック符号を用いる場合とほぼ同等の規模で実現することが可能であると推定される。
例えば、Ｌ．Ｆｒｅｄｒｉｃｓｏｎ，ｅｔ．ａｌ．，”Ｔｒｅｌｌｉｓ  ｃｏｄｉｎｇ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｖｅｎｕｓ  Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ，”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ｏｎ  Ｍａｇｎ．，ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．５，ｐｐ．２７４３−２７４５，Ｓｅｐ．１９９７．の論文に開示されている交互交換トレリス符号においては、ＮＲＺ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ：非ゼロ復帰）変調が前提とされており、異なる２種類のブロック符号のうちの一方のブロック符号を逆順とした後、状態遷移が満足されるように符号語を全反転することによって、他方のブロック符号を得ることができる。
また、Ｍ．Ｎｏｄａ，”Ｈｉｇｈ−Ｒａｔｅ  Ｍａｔｃｈｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｎｕｌｌ  ｃｏｄｅ，”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ｏｎ  Ｍａｇｎ．，ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．４，ｐｐ．１９４６−１９４８，Ｊｕｌｙ  １９９８の論文に開示されている交互交換トレリス符号においては、ＮＲＺＩ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ  Ｉｎｖｅｒｔｅｄ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ  ｏｎ  ｏｎｅ）：非ゼロ復帰逆転）変調が前提とされており、異なる２種類のブロック符号のうちの一方のブロック符号を逆順として、１ビットシフトした後、状態遷移が満足されるように、必要に応じて、その先頭符号のみを反転することによって、他方のブロック符号を得ることができる。
また、符号化および復号に関する従来技術の問題点のひとつに、長いビット拘束長を有する符号変換においては、その変換符号語数が多くなるため、直接的な変換を行おうとすれば、符号化、および復号を実行する回路が、それらのビット拘束長に対応して、指数関数的に複雑化してしまうという問題がある。
この問題を解決するための具体的方法のひとつに、例えば、実質的に必要な変換符号語数を削減する符号分割法がある。例えば、Ａ．Ｗｌｄｍｅｒ  ａｎｄ  Ｐ．Ｆｒａｎａｓｚｅｃ，”Ａ  ＤＣ−Ｂａｌａｎｃｅｄ，Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｅｄ−Ｂｌｏｃｋ，８Ｂ／１０Ｂ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｄｅ，”ＩＢＭ  Ｊ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐ．，Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．５，ｐｐ．４４０−４５１，Ｓｅｐ．１９８３の論文に開示されている符号分割法を用いた場合、８／１０変換ＤＣフリー符号を、３／４変換と５／６変換の、２つの独立した変換符号に符号分割することによって、必要な変換符号数を、２の８乗、すなわち、２５６個から、２の３乗と２の５乗との和である４０個に、約８４パーセント削減することができる。
また、特開平１１−２１５００３に開示されている符号分割法を用いた場合、１６／１８変換ＤＣフリー符号を、７／８変換と９／１０変換の、２つの独立した変換符号に符号分割することによって、必要な変換符号数を、２の１６乗、すなわち、６５５３６個から、２の７乗と２の９乗との和である６４０個に、約９９パーセント削減することができる。
ただし、これらの符号分割法は、それぞれの変換符号において、個別に検証されることによって、その分割方法が発見されて適応されるものであり、全ての符号に対して適応可能なものではない。
上述した交互変換トレリス符号においても、このような符号分割法を組み合わせることが可能な場合がある。その場合、符号化、および復号を実行する回路の規模を大きく削減することが可能である。例えば、Ｍ．Ｎｏｄａ，”Ｈｉｇｈ−Ｒａｔｅ  Ｍａｔｃｈｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｎｕｌｌ  ｃｏｄｅ，”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ｏｎ  Ｍａｇｎ．，ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．４，ｐｐ．１９４６−１９４８，Ｊｕｌｙ  １９９８には、異なる２種類のブロック符号を交互に用いる２４／２７変換トレリス符号において、その一方のみのブロック符号を、１２／１３変換と１２／１４変換の独立した変換符号に符号分割することによって、必要な変換符号数を、２の２４乗、すなわち、１６７７７２１６個から、２の１２乗と２の１２乗との和である８１９２個に、約９９．９５パーセント削減することができる。
上述したように、特開平１１−１８６９１７号公報、および、Ｍ．Ｎｏｄａ，”Ｈｉｇｈ−Ｒａｔｅ  Ｍａｔｃｈｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｎｕｌｌ  ｃｏｄｅ，”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ｏｎ  Ｍａｇｎ．，ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．４，ｐｐ．１９４６−１９４８，Ｊｕｌｙ  １９９８の論文に開示されている交互変換トレリス符号においては、異なる２種類のブロック符号が用いられ、一方のブロック符号を逆順として、１ビットシフトした後に、遷移状態が満足されるように、その先頭符号を必要に応じて反転することによって、他方のブロック符号を得ることができる。
しかしながら、このような、ＮＲＺＩ変調を用いた交互変換トレリス符号を実用化するためには、遷移状態が満足されるか否かを判定することによって、先頭符号を反転するか否かを決定する必要があるが、その具体的な条件判定方法は、まだ確定されていない。更に、条件を判定して、先頭符号を反転するか否かを決定し、必要に応じて符号の反転を行わせるという処理を実現することができる技術、すなわち具体的かつ実現可能な回路構成については明らかになっていない。更に、復号時において、変換されてしまった先頭符号を元の符号に戻す方法についても、確定されていない。
また、同様に、符号分割法を適応した交互変換トレリス符号を実用化するためにも、遷移状態が満足されるか否かを判定することによって、先頭符号を反転するか否かを決定し、復号時には、変換されてしまった先頭符号を元の符号に戻さなければならないが、それら具体的な条件判定方法や、回路構成についても明らかになっていない。
発明の開示
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、符号分割法を適応した交互変換トレリス符号を実用化するにあたって、遷移状態が満足されるか否かを判定することによって、先頭符号を反転するか否かを決定し、復号時は、変換されてしまった先頭符号を元の符号に戻すことができるようにするものである。
本発明の第１の符号化方法、記録媒体に記録されているプログラム、およびプログラムは、第１のブロック符号の変換規則を用いて仮符号化を行う仮符号化ステップと、第１のブロック符号と、第１のブロック符号の逆順となっている第２のブロック符号とのいずれかを選択する選択信号を出力する選択ステップと、仮符号化ステップの処理により得られた仮符号語の先頭符号および終点状態、並びに、選択ステップの処理により出力された選択信号を基に、最終的な符号語の先頭ビットを決定する先頭ビット決定ステップとを含むことを特徴とする。
仮符号化ステップの処理により得られた仮符号語の先頭符号および終点状態、並びに、選択ステップの処理により出力された選択信号を基に、最終的な符号語の終点状態を決定する終点状態決定ステップを更に備えさせるようにすることができる。
仮符号化ステップの処理では、符号分割法を用いて仮符号化が実行され、分割された全ての符号において仮符号化が終了した後に、最終的な符号語が決定されるものとすることができる。
符号は、その最大ラン長が有限の値に制限されているものとすることができる。
符号は、その累積電荷の振幅が有限の値に制限されているものとすることができる。
符号は、それぞれ異なる２つの状態を有しているものとすることができる。
本発明の第１の符号化装置は、第１のブロック符号の変換規則を用いて仮符号化を行う仮符号化部と、第１のブロック符号と、第１のブロック符号の逆順となっている第２のブロック符号とのいずれかを選択する選択信号を出力する選択信号出力部と、仮符号化部により得られた仮符号語の先頭符号および終点状態、並びに、選択信号出力部により出力された選択信号を基に、最終的な符号語の先頭ビットを決定する先頭ビット決定部とを備えることを特徴とする。
本発明の第２の符号化方法、記録媒体に記録されているプログラム、およびプログラムは、第１のブロック符号の変換規則を用いて仮符号化を行う仮符号化ステップと、第１のブロック符号と、第１のブロック符号の逆順となっている第２のブロック符号とのいずれかを選択する選択信号を出力する選択ステップと、選択ステップの処理により出力された選択信号に基づいて、仮符号化ステップの処理により生成された仮符号を必要に応じて逆順変換して出力し、必要のない場合は仮符号をそのまま出力する選択的逆順変換ステップと、選択的逆順変換ステップの処理により出力された仮符号の先頭符号を除いて状態検査を実行し、最終的な符号語の先頭符号を決定する先頭符号決定ステップとを含むことを特徴とする。
仮符号化ステップの処理では、符号分割法を用いて仮符号化が実行され、分割された全ての符号において仮符号化が終了した後に、最終的な符号語が決定されるものとすることができる。
本発明の第２の符号化装置は、第１のブロック符号の変換規則を用いて仮符号化を行う仮符号化部と、第１のブロック符号と、第１のブロック符号の逆順となっている第２のブロック符号とのいずれかを選択する選択信号を出力する選択信号出力部と、選択信号出力部により出力された選択信号に基づいて、仮符号化部により生成された仮符号を必要に応じて逆順変換して出力し、必要のない場合は仮符号をそのまま出力する選択的逆順変換部と、選択的逆順変換部により出力された仮符号の先頭符号を除いて状態検査を実行し、最終的な符号語の先頭符号を決定する先頭符号決定部とを備えることを特徴とする。
本発明の復号方法、第３の記録媒体に記録されているプログラム、およびプログラムは、検出符号を取得する検出符号取得ステップと、検出符号取得ステップの処理により取得された検出符号のうちの先頭符号を除く検出符号の状態検査を実行して、新たな先頭符号を推定する先頭符号推定ステップと、先頭符号推定ステップの処理により推定された新たな先頭符号、および、検出符号取得ステップの処理により取得された検出符号のうちの先頭符号を除く検出符号を復号する復号ステップとを含むことを特徴とする。
復号ステップの処理では、符号分割法を用いて復号が実行され、分割されたうちの先頭の分割符号の終点状態を用いて、後続する分割符号の復号が実行されるものとすることができる。
本発明の復号装置は、検出符号を取得する検出符号取得部と、検出符号取得部により取得された検出符号のうちの先頭符号を除く検出符号の状態検査を実行して、新たな先頭符号を推定する先頭符号推定部と、先頭符号推定部により推定された新たな先頭符号、および、検出符号取得部により取得された検出符号のうちの先頭符号を除く検出符号を復号する復号部とを備えることを特徴とする。
本発明の第１の符号化方法、および符号化装置、並びにプログラムにおいては、第１のブロック符号の変換規則を用いて仮符号化が行われ、第１のブロック符号と、第１のブロック符号の逆順となっている第２のブロック符号とのいずれかを選択する選択信号が出力され、仮符号語の先頭符号および終点状態、並びに、選択信号を基に、最終的な符号語の先頭ビットが決定される。
本発明の第２の符号化方法、および符号化装置、並びにプログラムにおいては、第１のブロック符号の変換規則を用いて仮符号化が行われ、第１のブロック符号と、第１のブロック符号の逆順となっている第２のブロック符号とのいずれかを選択する選択信号が出力され、出力された選択信号に基づいて、仮符号が必要に応じて逆順変換されて出力され、必要のない場合は仮符号がそのまま出力され、出力された仮符号の先頭符号を除いて状態検査が実行されて、最終的な符号語の先頭符号が決定される。
本発明の復号方法および復号装置、並びに第３のプログラムにおいては、検出符号が取得され、取得された検出符号のうちの先頭符号を除く検出符号の状態検査が実行されて、新たな先頭符号が推定され、推定された新たな先頭符号、および、取得された検出符号のうちの先頭符号を除く検出符号が復号される。
発明を実施するための最良の形態
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図２に、本発明を適応した記録再生装置における、デジタル信号処理回路のブロック図を示す。なお、従来の場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。すなわち、図２の記録再生装置は、符号化部１に代わって符号化部１５が設けられ、復号部７に代わって復号部１６が設けられている以外は、図１における場合と同様の構成を有している。
図２に示される記録再生装置は、符号化部１５、Ｄ／Ａ変換部２、および記録再生部３から構成される符号化装置１１と、記録再生部３、アナログ等化回路４、Ａ／Ｄ変換部５、符号検出部６、および復号部１６から構成される復号装置１２との２つの装置として構成するようにしても良い。
また、図２に示される記録再生装置、および復号装置１２においては、図１を用いて説明した従来における場合と同様に、アナログ等化部４による等化が充分でない場合、Ａ／Ｄ変換部５と符号検出部６との間に、更に、デジタル等化部を設けても良い。なお、この場合は、アナログ等化部４に代わってローパスフィルタを設けるようにしても良い。
符号化部１５において実行される符号化処理、および復号部１６において実行される復号処理には、特開平１１−１８６９１７号公報、および、Ｍ．Ｎｏｄａ，”Ｈｉｇｈ−Ｒａｔｅ  Ｍａｔｃｈｅｄ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｎｕｌｌ  ｃｏｄｅ，”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ｏｎ  Ｍａｇｎ．，ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．４，ｐｐ．１９４６−１９４８，Ｊｕｌｙ  １９９８の論文に開示されている交互変換トレリス符号を用いるものとする。
図３に、符号のＤＳＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｍ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を８に制限する、ＮＲＺＩ変調を前提とした符号生成のための８状態の状態遷移図を示す。ＤＳＶは、符号系列の累積直流電荷ＲＤＳ（Ｒｕｎｎｉｎｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｍ）の振幅を示す。ＲＤＳとは、符号のシンボル「１」または「０」に、それぞれ＋１または−１を割り当てて、符号系列の開始時点、すなわち、始点からのシンボルの総和をとったものである。符号ＲＤＳの振幅ＤＳＶが有限に制限された符号は、符号のパワースペクトラムの直流成分にスペクトラルヌルを有する。
この状態遷移図によると、シンボル０が最も続く場合が、状態が７，５，３，１，２，４，６，８と遷移した場合であり、その最大磁化反転間隔Ｔｍａｘ＝８Ｔｓであるが、符号変換における冗長分の符号語を取り除くことにより、Ｔｍａｘ＝７Ｔｓとすることができる。ここで、Ｔｓはシステムクロックの時間間隔である。なお、ＮＲＺＩ変調が前提である場合、最大磁化反転間隔は、符号系列のいわゆる最大ラン長に１を加え、Ｔｓを乗じたものであり、ＮＲＺ変調が前提である場合、最大磁化反転間隔は、最大ラン長にＴｓを乗じたものである。
符号には、図３に示される状態遷移図において、状態２および３を始点として、状態４および５を終点とする２４／２７変換符号と、状態４および５を始点として、状態２および３を終点とする２４／２７変換符号とを交互に用いた。これは、すなわち、交互変換トレリス符号を用いたこととなる。
それらの交互変換２４／２７トレリス符号の状態遷移トレリス線図を、図４に示す。図４Ａに状態４および５を始点として、状態２および３を終点とする２４／２７変換符号を、図４Ｂに、状態２および３を始点として、状態４および５を終点とする２４／２７変換符号を、それぞれ示す。図４に示されている数字は、図３を用いて説明した状態遷移図の各状態に対応している。また、それぞれの状態から出力される実線および点線は、ＮＲＺＩ変調前の符号が１であったか、０であったかを、それぞれ示している。
この交互変換２４／２７トレリス符号の状態遷移トレリス線図を適応した符号化を実行した場合、符号の最尤検出時に推定符号の確定ができない可能性のある符号系列、すなわち、準破壊的符号系列ＱＣＳ（Ｑｕａｓｉ−ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を除去すると同時に、高符号化率の２４／２７符号を１２／１３変換符号と１２／１４変換符号とに分割して符号化、および復号することが可能であるため、数千ゲート程度の実用的な回路規模で、符号化部１５、および復号部１６を構成することができる。
ただし、この場合、符号Ｂのみが、１２／１３変換符号と１２／１４変換符号とに分割して符号化、および復号することが可能であり、符号Ａは、符号Ｂを変換することにより得られる符号である。
ここで、複数の始点状態および終点状態を有する符号を符号化するためには、符号の終点状態を毎時刻求めて、保存しておかなければならない。
例えば、符号Ａを、符号Ｂの変換により得るのではなく、全く異なる２つの符号として、交互変換トレリス符号を構成して、個別に符号化を実行するようにした場合、符号化を行うための回路をそれぞれの符号で設けるようにし、それぞれの終点状態の判定を個別に行うようにすることにより、容易に各符号の終点状態を求めるようにすることができる。このように、交互変換トレリス符号のそれぞれの符号に個別に状態判定を実行させるための状態判定器の構成方法については、例えば、特開平１１−３１２９８３号公報に開示されている。
しかしながら、特開平１１−３１２９８３号公報に開示されている方法を利用した場合、ブロック符号の符号化のための回路が２種類必要となる。このような、回路規模の増加を避けるためには、符号Ｂのみの符号化部を設けるようにし、符号Ａについては、符号Ｂを変換することにより得るようにすることが有効である。従って、符号Ｂを符号Ａに変換した場合、その先頭符号および符号の終点状態を決定する必要が生じる。
図４Ｂに示される符号Ｂの２ビット目から２７ビット目、換言すれば、先頭ビットである１ビット目を除く部分の状態遷移トレリスを逆向きに観測、すなわち、２７ビット目から２ビット目の方向に観測すると、図４Ａに示される符号Ａの状態遷移トレリスの２ビット目から２７ビット目と同一の形を有している事がわかる。すなわち、図５Ａに示される、符号Ｂの先頭ビットを取り除いた２ビット目からのトレリス線図と、図５Ｂに示される、符号Ａの先頭ビットを取り除いて逆に並べたトレリス線図とは、それぞれの状態番号は異なるが、図中実践と点線によって示される１および０の遷移が同一である。この特性を利用することにより、符号Ｂを変換して符号Ａを生成する場合に適応される２つの法則を見出すことができる。
まず、１つ目の法則である法則１について説明する。符号Ｂを符号化した場合、符号Ｂの始点状態に関わらず、その終点状態が４であれば、この符号Ｂを符号Ａに変換したときの符号Ａの１ビット目の符号状態は３である。従って、この場合符号Ａの先頭符号は、前時刻の符号終点状態が４であれば１となり、前時刻の符号終点状態が５であれば０となる。同様に、符号Ｂを符号化した場合、符号Ｂの始点状態に関わらず、その終点状態が５であれば、この符号Ｂを符号Ａに変換したときの符号Ａの１ビット目の符号状態は６である。従って、この場合符号Ａの先頭符号は、前時刻の符号終点状態が４であれば０となり、前時刻の符号終点状態が５であれば１となる。
次に、２つ目の法則である法則２について説明する。符号Ｂを符号化するにあたって、始点を状態３に固定した場合、符号Ｂの１ビット目の符号が１であれば、この符号Ｂを符号Ａに変換したときの符号終点状態は３である。同様に、符号Ｂの１ビット目の符号が０であれば、この符号Ｂを符号Ａに変換したときの符号終点状態は２である。また、同様にして、符号Ｂを符号化するにあたって、始点を状態２に固定した場合には、符号Ｂの１ビット目の符号が１であれば、この符号Ｂを符号Ａに変換したときの符号終点状態は２であり、符号Ｂの１ビット目の符号が０であれば、この符号Ｂを符号Ａに変換したときの符号終点状態は３である。
以上説明した２つの法則により、前時刻の符号終点状態と、符号Ｂの終点状態とから、変換後の符号Ａの先頭符号を決定することができ、始点状態を固定した符号Ｂの先頭符号から、変換後の符号Ａの終点状態を決定することができる。ここで、符号Ａではなく、符号Ｂの符号化においては、前時刻の符号終点状態が、固定した符号Ｂの終点状態と異なる場合のみ、符号Ｂの先頭符号を反転させるようにすればよい。
図６は、上述した２つの法則を適応して、符号Ａおよび符号Ｂを符号化する符号化部１５の更に詳細な構成の一例を示すブロック図である。
入力されたｍビットのデータは、始点固定符号化部２１において、符号始点状態が固定されたｎビットの仮符号に変換される。ここでは、２４／２７変換が実行されるので、ｍ＝２４、ｎ＝２７である。
図７は、始点固定符号化部２１の更に詳細な構成の一例を示すブロック図である。
ｍビットのデータのうち、αビットの前半データが前半符号化部３１に、（ｍ−α）ビットの後半データが後半符号化部３２に、それぞれ入力される。ただし、ここでは、２４／２７符号を１２／１３変換符号と１２／１４変換符号とに分割して符号化されるので、α＝１２である。
前半符号化部３１は、αビットの前半データの入力を受けて、始点状態を固定して符号化を行い、βビットの前半符号を出力するとともに、２ビットの前半符号終点状態情報を後半符号化部３２に出力する。ここでは、１２／１３変換符号に符号化されるので、β＝１３である。また、図４を用いて説明したように、前半符号の終点状態は、１、４、５の３種類存在するので、前半符号終点状態情報は、２ビットで示すことが可能である。
後半符号化部３２は、（ｍ−α）ビットの後半データ、および２ビットの前半符号終点状態情報の入力を受けて符号化を行い、（ｎ−β）ビットの後半符号を生成して出力するとともに、１ビットの仮終点状態情報を、図６の先頭符号修正部２３に出力する。図４を用いて説明したように、後半符号の終点状態は、４、５の２種類存在するので、前半符号終点状態情報は、１ビットで示すことが可能である。
図７を用いて説明した前半符号化部３１および後半符号化部３２においては、どのような符号化方法を用いて符号化するようにしても良い。例えば、符号語を小さい順、もしくは大きい順に並べ、既によく知られているｅｎｕｍｅｒａｔｉｖｅ  ｓｏｕｒｃｅ  ｃｏｄｉｎｇ法を用いて符号化を実行するための回路を構成した場合、その回路規模は、前半符号化部３１および後半符号化部３２を合計して、約３０００ゲートとなる。ｅｎｕｍｅｒａｔｉｖｅ  ｓｏｕｒｃｅ  ｃｏｄｉｎｇ法についての詳細は、例えば、Ｔ．Ｍ．Ｃｏｖｅｒ，”Ｅｎｕｍｅｒａｔｉｖｅ  ｓｏｕｒｃｅ  ｃｏｄｉｎｇ，”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ｏｎ  Ｉｎｆｏ．Ｔｈｅｏｒｙ，ｖｏｌ．ＩＴ−１９，Ｎｏ．１，ｐｐ．７３−７７，Ｊａｎ−１９７３．の論文に記載されている。
そして、βビットの前半符号と、（ｎ−β）ビットの後半符号とが連接されて、仮符号語が生成される。先頭符号を除いた（ｎ−１）ビットの仮符号語は、図６の符号逆順器２２に出力され、先頭符号、および仮終点状態は、先頭符号修正部２３に出力される。
符号Ａ／Ｂカウンタ２４は、１ビットのリセット信号の入力を受けてリセットされ、異なる２種類の符号語のうち、いずれの符号語を選択するか、すなわち、符号Ａを選択するか、もしくは符号Ｂを選択するかを示す符号選択信号を、符号逆順部２２および先頭符号修正部２３に出力する。
符号逆順部２２は、始点固定符号化部２１から、先頭符号を除く（ｎ−１）ビットの符号語の入力を受け、符号Ａ／Ｂカウンタ２４から入力される符号選択信号が符号Ｂを示している場合は、そのままの順番で、符号Ａを示している場合は、逆順として、（ｎ−１）ビットの先頭符号を除く符号語を生成し、ラッチ２５に出力する。
先頭符号修正部２３は、始点固定符号化部２１から入力される仮終点状態および仮先頭符号、並びに、符号Ａ／Ｂカウンタ２４から入力される符号選択信号を基に、先頭符号を生成し、ラッチ２５に出力する。
図８は、先頭符号修正部２３の更に詳細な構成を説明するための論理回路図である。
先頭符号修正部２３においては、上述した法則１および法則２を適応した演算が実行されることにより、先頭符号が修正されて、出力される。ここで、先頭符号修正部２３の出力Ｍは、次の式（１）および式（２）に示されるプール代数によって表現することが可能である。
2003032497.tif 000003
式（１）および式（２）においては、符号Ａ／Ｂカウンタ２４から入力される仮先頭符号をＲ、始点固定符号化部２１から入力される仮終点状態および符号選択信号をそれぞれＳおよびＱとする。また、例えば、フリップフロップなどで構成され、入力された信号を１ビット分遅延させる遅延部３５に入力される信号、すなわち、現時刻での符号終点状態をＸ、遅延部３５の出力、すなわち、前回符号化された符号の符号終点状態をＹとする。なお、式（１）および式（２）において、記号「〜」は、ビット反転を示す。
図８を用いて説明した先頭符号修正部２３の回路規模は、約３０ゲートである。すなわち、上述した法則１および法則２を適応することにより、非常に回路規模の小さい先頭符号修正部２３を用いて、先頭符号の修正が必要か否かを判断して、必要に応じて先頭符号を修正、すなわち、反転させるようにすることができる。
ラッチ２５は、先頭符号修正部２３から入力された先頭符号、および符号逆順部２２から入力された（ｎ−１）ビットの先頭符号を除く符号語を、ｎＴｓの時間間隔で同期させ、ｎビットの並列符号として並列／直列変換部２６に出力する。
並列／直列変換部２６は、入力されたｎビットの並列符号を、１ビットの直列符号に変換し、Ｔｓの時間間隔の記録符号として出力する。
図６を用いて説明した符号化部１５から出力された記録符号は、図１を用いて説明した場合と同様にして、Ｄ／Ａ変換部２で記録矩形波に変換され、記録再生部３で、図示しない記録媒体に記録される。
次に、図９および図１０のフローチャートを参照して、以上説明した、法則１および法則２を適応した、符号化部１５の符号化処理について説明する。
ステップＳ１において、始点固定符号化部２１は、ｍビットのデータの入力を受ける。
ステップＳ２において、図１１および図１２を用いて後述する仮符号および仮終点状態算出処理が実行される。
ステップＳ３において、符号Ａ／Ｂカウンタ２４は、符号選択を示すパリティは、Ｂであるか否かを判断する。ステップＳ３において、符号選択を示すパリティは、Ｂであると判断された場合、処理は、ステップＳ１４に進む。
ステップＳ３において、符号選択を示すパリティは、Ｂではない、すなわち、Ａであると判断された場合、ステップＳ４において、符号Ａ／Ｂカウンタ２４は、符号Ａを示す符号選択信号を、符号逆順部２２および先頭符号修正部２３に出力するので、符号逆順部２２は、始点固定符号化部２１から入力された（ｎ−１）ビットの仮符号を逆順として、１ビットシフトし、ラッチ２５に出力する。
ステップＳ５において、先頭符号修正部２３は、符号Ｂの仮終点状態ｙは５であるか否かを判断する。ここで、符号Ｂの仮終点状態ｙは、４もしくは５のいずれかの値をとる。
ステップＳ５において、符号Ｂの仮終点状態ｙは５ではない、すなわち４であると判断された場合、ステップＳ６において、先頭符号修正部２３は、前時刻の終点状態は５であるか否かを判断する。
ステップＳ５において、符号Ｂの仮終点状態ｙは５であると判断された場合、ステップＳ７において、先頭符号修正部２３は、前時刻の終点状態は５であるか否かを判断する。ここで、前時刻の終点状態は４もしくは５のいずれかの値をとる。
ステップＳ６において、前時刻の終点状態は５ではない、すなわち４であると判断された場合、もしくは、ステップＳ７において、前時刻の終点状態は５であると判断された場合、ステップＳ８において、先頭符号修正部２３は、先頭符号を１とする。
ステップＳ６において、前時刻の終点状態は５であると判断された場合、もしくは、ステップＳ７において、前時刻の終点状態は５ではない、すなわち４であると判断された場合、ステップＳ９において、先頭符号修正部２３は、先頭符号を０とする。
ステップＳ８、もしくは、ステップＳ９の処理の終了後、ステップＳ１０において、先頭符号修正部２３は、ステップＳ２の仮符号および仮終点状態算出処理において算出され、始点固定符号化部２１から出力された１ビット目の符号、すなわち、先頭符号は１であるか否かを判断する。
ステップＳ１０において、先頭符号は１であると判断された場合、ステップＳ１１において、先頭符号修正部２３は、符号終点状態を３とする。ここで、符号終点状態は、２もしくは３のいずれかの値をとる。
ステップＳ１０において、先頭符号は１ではないと判断された場合、ステップＳ１２において、先頭符号修正部２３は、符号終点状態を２とする。
ステップＳ１１、もしくは、ステップＳ１２の処理の終了後、ステップＳ１３において、符号Ａ／Ｂカウンタ２４は、リセット信号の入力を受け、符号選択を示すパリティをＢにする。
ステップＳ３において、符号選択を示すパリティは、Ｂであると判断された場合、ステップＳ１４において、符号Ａ／Ｂカウンタ２４は、符号Ｂを示す符号選択信号を、符号逆順部２２および先頭符号修正部２３に出力するので、符号逆順部２２は、始点固定符号化部２１から入力された（ｎ−１）ビットの仮符号を逆順にせずに、ラッチ２５に出力する。
ステップＳ１５において、先頭符号修正部２３は、前時刻の終点状態は３であるか否かを判断する。
ステップＳ１５において、前時刻の終点状態は３ではないと判断された場合、ステップＳ１６において、先頭符号修正部２３は、先頭符号の論理を反転する。
ステップＳ１５において、前時刻の終点状態は３であると判断された場合、もしくは、ステップＳ１６の処理の終了後、ステップＳ１７において、先頭符号修正部２３は、符号終点状態をステップＳ２の仮符号および仮終点状態算出処理において計算された仮終点状態とする。
ステップＳ１８において、符号Ａ／Ｂカウンタ２４は、リセット信号の入力を受け、符号選択信号を示す符号選択を示すパリティをＡにする。
ステップＳ１９において、ラッチ２５は、先頭符号修正部２３から入力された先頭符号、および符号逆順部２２から入力された（ｎ−１）ビットの先頭符号を除く符号語を、ｎＴｓの時間間隔で同期させ、ｎビットの並列符号として並列／直列変換部２６に出力する。Ｔｓは、システムのクロック時間間隔である。そして、並列／直列変換部２６は、入力されたｎビットの並列符号を、１ビットの直列符号に変換し、Ｔｓの時間間隔の記録符号として出力して、処理が終了される。
次に、図１１および図１２のフローチャートを参照して、図９のステップＳ２において実行される仮符号および仮終点状態算出処理について説明する。
ステップＳ３１において、前半符号化部３１は、入力された前半のαビットのデータを、始点状態を３と仮定してβビットの符号に変換し、前半符号を出力するとともに、前半符号の終点状態を示す前半符号終点状態情報を、後半符号化部３２に出力する。ここで、前半符号の終点状態は、１，４、もしくは５のいずれかの値をとる。なお、前半符号化部３１においては、どのような符号化方法を用いて符号化するようにしても良い。
ステップＳ３２において、後半符号化部３２は、前半符号化部３１から入力された前半符号終点状態情報を基に、前半符号の終点状態ｘは１であるか否かを判断する。ステップＳ３２において、前半符号の終点状態ｘは１であると判断された場合、処理は、ステップＳ４２に進む。
ステップＳ３２において、前半符号の終点状態ｘは１ではない、すなわち、４もしくは５であると判断された場合、ステップＳ３３において、後半符号化部３２は、後半（ｍ−α）ビットのデータを、始点状態を５と仮定して、（ｎ−β）ビットの符号に変換する。ここで、後半符号化部３２においては、どのような符号化方法を用いて符号化するようにしても良い。
ステップＳ３４において、後半符号化部３２は、後半符号の終点状態ｙを計算する。ここで、後半符号の終点状態ｙは、４もしくは５のうちのいずれかの値をとる。
ステップＳ３５において、後半符号化部３２は、前半符号化部３１から入力された前半符号終点状態情報を基に、前半符号の終点状態ｘは５であるか否かを判断する。ステップＳ３５において、前半符号の終点状態ｘは５であると判断された場合、処理は、ステップＳ４４に進む。
ステップＳ３５において、前半符号の終点状態ｘは５ではない、すなわち４であると判断された場合、ステップＳ３６において、後半符号化部３２は、後半の符号の否重複符号パリティを算出する。
符号Ｂの全体については、同一パスは存在しないが、後半符号のみでは、同一パスが存在してしまうので、どちらかのパスを選択する必要が生じる。ここでは、状態４を始点とした場合に、状態違反を示す符号に対しては、否重複符号パリティを０とし、状態違反を示さない符号に対しては、否重複符号パリティを１とする。
ステップＳ３７において、後半符号化部３２は、ステップＳ３６において算出された否重複符号パリティは１であるか否かを判断する。
ステップＳ３７において、否重複符号パリティは１ではない、すなわち、状態制限に違反していないと判断された場合、ステップＳ３８において、後半符号化部３２は、後半符号の先頭符号の論理を反転する。
ステップＳ３７において、否重複符号パリティは１である、すなわち、状態制限に違反していると判断された場合、ステップＳ３９において、後半符号化部３２は、終点状態の４もしくは５の値を逆転する必要があるので、ステップＳ３４において計算された後半符号の終点状態は、ｙ＝５であるか否かを判断する。
ステップＳ３９において、後半符号の終点状態は、ｙ＝５であると判断された場合、ステップＳ４０において、後半符号化部３２は、後半符号の終点状態をｙ＝４とする。
ステップＳ３９において、後半符号の終点状態は、ｙ＝５ではない、すなわちＹ＝４であると判断された場合、ステップＳ４１において、後半符号化部３２は、後半符号の終点状態をｙ＝５とする。
ステップＳ３２において、前半符号の終点状態ｘは１であると判断された場合、ステップＳ４２において、後半符号化部３２は、後半（ｍ−α）ビットのデータを、始点状態を１と仮定して、（ｎ−β）ビットの符号に変換する。
ステップＳ４３において、後半符号化部３２は、後半符号の終点状態ｙを計算する。ここで、後半符号の終点状態ｙは、４もしくは５のうちのいずれかの値をとる。
ステップＳ３５において、前半符号の終点状態ｘは５であると判断された場合、ステップＳ３８、ステップＳ４０、ステップＳ４１もしくはステップＳ４３のいずれかの処理の終了後、ステップＳ４４において、前半符号と後半符号とにより、ｎビットの仮符号が生成される。
そして、ステップＳ４５において、後半符号化部３２から出力される仮終点状態およびｎビットの仮符号のうちの仮先頭符号が、先頭符号修正部２３に出力され、仮先頭符号を除く（ｎ−１）ビットの仮符号が符号逆順部２２に出力されて、処理は、図９のステップＳ３に戻る。
図９および図１０、並びに、図１１および図１２を用いて説明した処理により、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に符号化するにあたって、まず一方のブロック符号のみの変換規則を用いて仮符号化を行い、その仮符号語の先頭符号と終点状態、および、２種類のブロック符号を選択するための選択信号の、３つの情報を基に、最終的な符号語の先頭ビット、および終点状態を決定することができる。
例えば、図１３Ａに示される２４ビットのデータ語が、始点固定符号化部２１に入力された場合、始点固定符号化部２１は、２４ビットのデータ語を符号化して、図１３Ｂに示される２７ビットの仮符号語を生成し、その先頭ビットを除いて、符号逆順部２２に出力する。そして、符号逆順部２２、および先頭符号修正部２３に入力される符号選択信号に基づいて、符号逆順部２２は、入力された符号を逆順にするか否かを決定し、先頭符号修正部２３は、入力された仮先頭符号を修正するか否かを決定して、ラッチ２５に出力する。
従って、図１３Ｃに示されるように、符号選択信号がＡである場合、ラッチ２５から出力される符号は、先頭ビットが除かれた２６ビットの仮符号語が逆順されて、先頭符号修正部２３から入力された先頭符号が付加された２７ビットの符号となる。そして、符号選択信号がＢである場合、ラッチ２５から出力される符号は、先頭ビットが除かれた２６ビットの符号語が逆順されることなく、先頭符号修正部２３から入力された先頭符号が付加された２７ビットの符号となる。
次に、復号処理について説明する。記録再生部３により読み出された、図示しない記録媒体に記録されている信号は、図１を用いて説明した場合と同様にして、アナログ等化部４で、所定の目標等化特性に等化され、Ａ／Ｄ変換部５で、ａビットに量子化されたデジタルの等化信号に変換されて、符号検出部６に出力され、符号が検出される。検出されたｎビットの符号は、復号部１６に入力される。
復号部１６においては、符号化部１５における場合とは逆に、まず、符号Ａを符号Ｂに戻す必要がある。しかしながら、復号部１６において、前時刻の情報を参照することは、深刻なエラー伝搬の原因となるので、符号化部１５における場合とは異なり、前時刻の情報を参照することはできない。
そこで、復号部１６においては、ＮＲＺＩを前提とし、かつ、ＱＣＳの除去されたトレリス符号において、先頭符号を０もしくは１のいずれか任意の値に固定し、かつ、符号始点状態を仮符号化時の状態に固定して、全ビットの状態検査を実行すると、先頭符号が誤っていた場合、必ず符号化時の状態遷移規則に違反するという、３つ目の法則である法則３を利用することにより、先頭符号以外の部分に対して復号を実行する。
すなわち、復号部１６においては、先頭符号を、０、もしくは１のいずれか任意の値に固定して全ビットの状態検査を実行し、その結果、符号化時の状態遷移規則に違反した場合には、先頭符号を反転することにより、復号を実行する。換言すれば、復号処理において、検出符号の先頭ビットは用いられない。
図１４は、復号部１６の更に詳細な構成を示すブロック図である。
先頭符号除去部４１は、入力されたｎビットの符号から、先頭符号を除去し、先頭符号を除く、（ｎ−１）ビットの検出符号を、符号逆順部４３に入力する。
符号Ａ／Ｂカウンタ４２は、１ビットのリセット信号の入力を受けて、異なる２種類の符号語のうち、いずれの符号語を選択するか、すなわち、ここでは、符号Ａを選択するか、もしくは符号Ｂを選択するかを示す符号選択信号を、符号逆順部４３に出力する。
符号逆順部４３は、符号Ａ／Ｂカウンタ４２から入力された符号選択信号に従って、先頭符号除去部４１から入力された、先頭符号を除く（ｎ−１）ビットの検出符号をそのまま、もしくは逆順に変換して、状態検査部４４および始点固定復号部４５に出力する。
状態検査部４４は、入力された先頭符号を除く（ｎ−１）ビットの符号に対して、先頭符号を１もしくは０として固定して付加して状態検査を実行し、その結果を用いて、正しい先頭符号を推定し、１ビットの先頭符号と、２ビットの前半符号終点状態情報とを始点固定復号部４５に出力する。
ここで、仮に状態検査部４４に入力されるトレリス符号において、ＱＣＳが除去されていない場合、符号始点状態を仮符号化時の状態に固定したうえで、先頭符号を０もしくは１に固定して、全ビットの状態検査を行うと、先頭符号が誤っていても、符号化時の状態遷移規則には、必ずしも違反しない。このため、復号部１６において復号される符号は、必ずＱＣＳが除去されていなければならない。
また、符号Ａは、符号Ｂから変換して符号化しているので、符号Ａの先頭符号は、仮符号化における先頭符号の情報を全く含んでいない。従って、このような符号を復号するためには、入力符号の先頭ビットを、状態検査によって生成する必要がある。
このようにして状態判定を実行する状態検査部４４は、例えば、特開平１１−３１２９８４号公報に開示されている状態判定器を用いて構成することが可能である。この状態判定器は、約１５０ゲートの論理回路から構成される。
始点固定復号部４５は、符号逆順部４３から入力された先頭符号を除く（ｎ−１）ビットの符号、並びに、状態検査部４４から入力された１ビットの先頭符号および２ビットの前半符号終点状態情報を基に、復号処理を実行してｍビットの検出データをラッチ４６に出力する。ラッチ４６は、ｎＴｓの時間間隔で、ｍビットの出力データを出力する。
図１５は、始点固定復号部４５の更に詳細な構成を示すブロック図である。
前半復号部５１は、状態検査部４４から出力された先頭符号、および符号逆順部４３から出力された先頭符号を除く（ｎ−１）ビットの符号のうちの前半符号との合計βビットの符号の入力を受けて復号処理を実行し、αビットのデータを出力する。
後半復号部５２は、符号逆順部４３から出力された先頭符号を除く（ｎ−１）ビットの符号のうちの後半符号（ｎ−β）ビットの入力を受けて復号処理を実行し、（ｍ−α）ビットのデータを出力する。
そして、前半復号部５１から出力されたαビットのデータと、後半復号部５２から出力された（ｍ−α）ビットのデータは、ｍビットの検出データとしてラッチ４６に出力される。
図１５の前半復号部５１および後半復号部５２においては、どのような復号方法を用いて復号処理を実行するようにしても良い。例えば、図７を用いて説明した前半符号化部３１および後半符号化部３２と同様に、符号語を小さい順、もしくは大きい順に並べ、既によく知られているｅｎｕｍｅｒａｔｉｖｅ  ｓｏｕｒｃｅ  ｃｏｄｉｎｇ法を用いて復号を実行するための回路を構成した場合、その回路規模は、前半復号部５１および後半復号部５２を合計して、約２５００ゲートとなる。
次に、図１６のフローチャートを参照して、復号部１６が実行する復号処理について説明する。
入力されたｎビットの符号のうちの先頭ビットは、先頭符号除去部４１において削除されるので、ステップＳ６１において、符号逆順部４３は、先頭符号除去部４１から、先頭ビットを除く（ｎ−１）ビットの符号の入力を受ける。
ステップＳ６２において、符号Ａ／Ｂカウンタ４２は、符号選択を示すパリティは、Ｂであるか否かを判断する。
ステップＳ６２において、符号選択を示すパリティは、Ｂではない、すなわち符号Ａが選択されていると判断された場合、符号Ａ／Ｂカウンタ４２は、符号Ａを選択する符号選択信号を出力するので、ステップＳ６３において、符号逆順部４３は、先頭符号除去部４１から入力された符号を逆順として出力する。
ステップＳ６２において、符号Ａ／Ｂカウンタ４２は、リセット信号の入力を受け、符号選択を示すパリティをＢとする。
ステップＳ６２において、符号選択を示すパリティは、Ｂであると判断された場合、符号Ａ／Ｂカウンタ４２は、符号Ｂを選択する符号選択信号を出力するので、ステップＳ６５において、符号逆順部４３は、先頭符号除去部４１から入力された符号を逆順としないで出力する。
ステップＳ６６において、符号Ａ／Ｂカウンタ４２は、リセット信号の入力を受け、符号選択を示すパリティをＡとする。
ステップＳ６４、もしくはステップＳ６６の処理の終了後、ステップＳ６７において、状態検査部４４は、始点状態を４と仮定して、符号の状態違反パリティを計算する。ここで、状態違反があった場合、状態違反パリティは０となり、状態違反がなかった場合、状態違反パリティは１となる。
ステップＳ６８において、状態検査部４４は、符号の状態違反パリティは１であるか否かを判断する。
ステップＳ６８において、符号の状態違反パリティは１であると判断された場合、ステップＳ６９において、状態検査部４４は、先頭符号として、１ビットの符号０を出力する。
ステップＳ６８において、符号の状態違反パリティは１ではなく、０であると判断された場合、ステップＳ７０において、状態検査部４４は、先頭符号として、１ビットの符号１を出力する。
ステップＳ６９もしくはステップＳ７０の処理の終了後、ステップＳ７１において、状態検査部４４は、始点状態を３と仮定して、符号のβビット目の状態、すなわち、前半符号の最終状態であるｘを計算する。
ステップＳ７２において、図１７を用いて後述する始点固定復号処理が実行される。
ステップＳ７３において、始点固定復号部４５は、復号されたｍビットのデータをラッチ４６に出力し、ラッチ４６は、ｍビットのデータを、ｎＴｓの時間間隔で同期させ、出力して、処理が終了される。ここで、Ｔｓは、システムのクロック時間間隔である。
次に、図１７のフローチャートを参照して、図１６のステップＳ７２において実行される始点固定復号処理について説明する。
ステップＳ８１において、始点固定復号部４５は、状態検査部４４から出力される先頭符号と、符号逆順部４３から出力される先頭符号を除く符号との、合わせてｎビットの符号と、状態検査部４４から出力されるβビット目、すなわち、前半符号の終点状態の符号状態ｘの入力を受ける。入力されたｎビットの符号のうち、βビットの前半符号は前半復号部５１に、（ｎ−β）ビットの後半符号および前半符号終点状態は後半符号復号部５２に入力される。ここで、前半符号の終点状態ｘは、１、４、もしくは５のうちのいずれかの値をとるものとする。
ステップＳ８２において、前半復号部５１は、始点状態を３として、符号の前半βビットをαビットのデータに復号する。前半復号部５１においては、どのような復号方法を用いて復号処理を実行するようにしても良い。
ステップＳ８３において、後半復号部５２は、入力された前半符号の終点状態ｘは、ｘ≠４であるか否かを判断する。
ステップＳ８３において、前半符号の終点状態ｘは、ｘ≠４ではないと判断された場合、ステップＳ８４において、後半復号部５２は、後半符号の先頭符号の論理を反転する。
ステップＳ８３において、前半符号の終点状態ｘは、ｘ≠４であると判断された場合、もしくは、ステップＳ８４の処理の終了後、ステップＳ８５において、後半復号部５２は、前半符号の終点状態ｘは、ｘ＝１であるか否かを判断する。
ステップＳ８５において、ｘ＝１であると判断された場合、ステップＳ８６において、後半復号部５２は、始点状態を１として、後半（ｎ−β）ビット符号を（ｍ−α）ビットのデータに復号する。
ステップＳ８５において、ｘ＝１ではないと判断された場合、ステップＳ８７において、後半復号部５２は、始点状態を５として、後半（ｎ−β）ビット符号を（ｍ−α）ビットのデータに復号する。
なお、ステップＳ８６およびステップＳ８７において、後半復号部５２は、どのような復号方法を用いて復号処理を実行するようにしても良い。
ステップＳ８６もしくはステップＳ８７の処理の終了後、ステップＳ８８において、前半復号部５１から出力された前半符号に対する復号結果と、後半復号部５２から出力された後半符号に対する復号結果とによって、復号データが生成され、ステップＳ８９において、生成されたｍビットの復号データが出力されて、処理は、図１６のステップＳ７３に戻る。
図１６および図１７を用いて説明した処理により、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に復号するにあたって、符号検出部６において検出された先頭符号を用いずに、先頭符号を除く符号の状態検査によって、先頭符号を推定して、復号処理を実行することができる。また、復号処理においては、符号分割法が用いられている。すなわち、前半の分割符号の終点状態が検出され、その結果を用いて後半の分割符号が復号される。
例えば、図１８Ａに示される２６ビットの符号語、すなわち、先頭符号を除いた符号語が、符号逆順部４３に入力された場合、符号逆順部４３は、符号選択信号がＡである場合は、対応する２６ビットの符号語を逆順して、始点固定復号部４５に出力し、符号選択信号がＢである場合は、対応する２６ビットの符号語を逆順せずに、始点固定復号部４５に出力する。
また、始点固定復号部４５は、更に１ビットの先頭符号を、状態検査部４４から入力される。従って、始点固定復号部４５は、図１８Ｂに示される２７ビットの符号語の入力を受ける。そして、始点固定復号部４５は、上述した処理により、入力された符号語を復号して、図１８Ｃに示される２４ビットのデータを生成して出力する。
更に、上述した復号処理に利用された、ＮＲＺＩを前提とし、かつ、ＱＣＳの除去されたトレリス符号において、先頭符号を０もしくは１のいずれか任意の値に固定し、かつ、符号始点状態を仮符号化時の状態に固定して、全ビットの状態検査を実行すると、先頭符号が誤っていた場合、必ず符号化時の状態遷移規則に違反するという、法則３を適応して、符号化処理を実行することも可能である。
図１９は、法則３を適応した符号化部６１の構成を示すブロック図である。符号化部６１は、図２の符号化部１５に代わって設けることが可能である。
始点固定符号化部７１は、図６を用いて説明した始点固定符号化部２１と同様にして、入力されたｍビットのデータを符号化し、先頭符号を除く（ｎ−１）ビットの仮符号語を作成して、符号逆順部７３に出力する。
符号Ａ／Ｂカウンタ７２は、図６を用いて説明した符号Ａ／Ｂカウンタ２４と同様にして、リセット信号に従って切り替えられる符号選択信号を、符号逆順部７３に出力する。
符号逆順部７３は、図６を用いて説明した符号逆順部２２と同様にして、符号Ａ／Ｂカウンタ７２から入力される符号選択信号に従って、始点固定符号化部７１から入力された先頭符号を除く（ｎ−１）ビットの仮符号語を逆順にするか、あるいは、そのままの順番で、状態検査部７４およびラッチ７６に出力する。
状態検査部７４は、図６を用いて説明した状態検査部４４と同様にして、入力された先頭符号を除く（ｎ−１）ビットの符号に対して、先頭符号を１もしくは０として固定して付加して状態検査を実行し、その結果を用いて、正しい先頭符号を推定し、１ビットの仮先頭符号と、１ビットの前半符号終点状態情報とを先頭符号修正部７５に出力する。
先頭符号修正部７５は、状態検査部７４から入力される終点状態および仮先頭符号を基に、先頭符号を検出して、ラッチ７６に出力する。図２０は、先頭符号修正部７５の更に詳細な構成を示す論理回路図である。
先頭符号修正部７５の出力Ｍは、次の式（３）に示されるプール代数によって表現することが可能である。
2003032497.tif 000004
式（３）において、状態検査部７４から入力される仮先頭符号をＲとする。また、図２０に示されるように、状態検査部７４から入力される終点状態Ｘは、現時刻での符号終点状態として、例えば、フリップフロップなどで構成され、入力された信号を１ビット分遅延させる遅延部７８に入力される。そして、遅延部７８の出力、すなわち、前回符号化された符号の符号終点状態をＹとする。
ラッチ７６は、符号逆順部７３から、先頭符号を除く（ｎ−１）ビットの仮符号語の入力を受け、更に、先頭符号修正部７５から、先頭符号の入力を受けるので、合わせて、ｎビットの符号の入力を受ける。そして、ラッチ７６は、入力された符号を、ｎＴｓの時間間隔で同期させ、ｎビットの並列符号として、並列／直列変換部７７に出力する。
並列／直列変換部７７は、図６を用いて説明した並列／直列変換部２６と同様にして、入力されたｎビットの並列符号を、１ビットの直列符号に変換し、Ｔｓの時間間隔の記録符号として出力する。
すなわち、図１９を用いて説明した符号化部６１においては、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に符号化するにあたって、まず、一方のブロック符号のみの変換規則を用いて、先頭符号を除く符号語の仮符号化と逆順変換が行われる。そして、先頭符号を除く仮符号の状態検査が実行されることによって、先頭符号が決定されるので、それらの符号に対して、同期および直列変換が実行されて、記録符号として出力される。
なお、図１９を用いて説明した符号化部６１と図６を用いて説明した符号化部１５とに、同一のデータが入力された場合、それぞれの符号化部から出力される記録符号は、同一の符号となるのは言うまでもない。
以上説明したような符号化処理および復号処理を実行しない場合、交互変換トレリス符号の符号化装置、および復号装置において、実質的な変換規則を１種類とすることは非常に困難である。以下、比較例として、本発明を適応しない交互変換トレリス符号の符号化装置、および復号装置について説明する。
図２１は、比較例において、図６を用いて説明した符号化部１５に代わって用いられる、符号化部８１の構成の一例を示すブロック図である。
入力されたｍビットのデータは、始点固定符号化部９１−１および９１−２にそれぞれ入力される。始点固定符号化部９１−１および９１−２は、それぞれ異なる変換規則によって、入力されたデータを符号化し、それぞれ、符号始点状態の固定されたｎビットの仮符号語と、１ビットの仮終点状態を、選択部９４に出力する。符号Ａ／Ｂカウンタ９３は、図６を用いて説明した符号Ａ／Ｂカウンタ２４と同様にして、リセット信号に従って切り替えられる符号選択信号を、選択部９４に出力する。
選択部９４は、符号Ａ／Ｂカウンタ９３から入力される符号選択信号に基づいて、始点固定符号化部９１−１および９１−２からそれぞれ入力された、ｎビットの仮符号語と１ビットの仮終点状態のうちのいずれかを選択して、先頭符号を除く（ｎ−１）ビットの符号語をラッチ９６に、終点状態および仮先頭符号を先頭符号修正部９５に出力する。
先頭符号修正部９５は、入力された終点状態および仮先頭符号を基に、先頭符号を推定してラッチ９４に出力する。ラッチ９４は、選択部９４から先頭符号を除く（ｎ−１）ビットの符号語の入力を受け、先頭符号修正部９５から先頭符号の入力を受けるので、合計ｎビットの符号の入力を受け、ｎＴｓの時間間隔で同期させ、ｎビットの並列符号として、並列／直列変換部９７に出力する。
並列／直列変換部９７は、図６を用いて説明した並列／直列変換部２６と同様にして、入力されたｎビットの並列符号を、１ビットの直列符号に変換し、Ｔｓの時間間隔の記録符号として、Ｄ／Ａ変換部２に出力する。
図２１を用いて説明した符号化部８１は、始点固定符号化部９１−１および９１−２の、２つの始点固定符号化部が必要となる。従って、図２１を用いて説明した符号化部８１の回路規模は、図６を用いて説明した符号化部１５と比較して、符号分割法を用いなくても、約２倍となる。
符号Ａは符号Ｂのように符号分割を行うことが出来ないので、符号Ａのための始点固定符号化部を必要とする図２１を用いて説明した符号化部８１は、本実施の形態のように、符号分割法を組み合わせた場合と比較して、（２ｍ＋２α＋２ｍ−α）／（２α＋２ｍ−α）倍、すなわち、ｍ＝２４、α＝１２ならば、２０４９倍複雑である。
次に、図２２は、比較例において、図１４を用いて説明した復号部１６に代わって用いられる、復号部１０１の構成の一例を示すブロック図である。
入力されたｎビットの検出符号は、状態検査部１１１−１および１１１−２に入力され、その先頭検出符号は、先頭符号反転部１１２−１および１１２−２に入力され、先頭検出符号を除く（ｎ−１）ビットの検出符号は始点固定復号部１１３−１および１１３−２に入力される。
ここで、符号化の際の始点状態が２種類存在するため、状態検査部１１１−１および１１１−２は、２種類の始点状態に対応して、個別に入力された検出符号の状態検査を行い、符号化規則に違反しているか否かを示す１ビットの状態違反パリティを生成し、状態検査部１１１−１は先頭符号反転部１１２−１に、状態検査部１１１−２は先頭符号反転部１１２−２に、それぞれ出力する。
先頭符号反転部１１２−１および１１２−２は、入力される状態違反パリティに基づいて、状態違反である場合、入力された先頭検出符号を反転し、状態違反でない場合、入力された先頭検出符号を反転しないものとして、必要に応じて修正された先頭符号を、先頭符号反転部１１２−１は始点固定復号部１１３−１に、先頭符号反転部１１２−２は始点固定復号部１１３−２に、それぞれ出力する。
始点固定復号部１１３−１および１１３−２は、入力された先頭符号および先頭検出符号を除く（ｎ−１）ビットの検出符号の合計ｎビットの符号の入力を受けて復号処理を実行し、ｍビットの仮データを、それぞれ選択部１１５に出力する。
符号Ａ／Ｂカウンタ１１４は、図１４を用いて説明した符号Ａ／Ｂカウンタ４２と同様にして、リセット信号に従って切り替えられる符号選択信号を、選択１１５に出力する。
選択部１１５は、符号Ａ／Ｂカウンタ１１４から入力される符号選択信号に基づいて、始点固定復号部１１３−１および１１３−２のそれぞれから入力されるｍビットの仮データのうちのいずれかを選択して、ラッチ１１６に出力する。ラッチ１１６は、図１４を用いて説明したラッチ４６と同様にして、ｎＴｓの時間間隔で、ｍビットの出力データを出力する。
図２２を用いて説明した復号部１０１においては、符号化の際の始点状態が２種類存在するため、始点固定復号部１１３−１および１１３−２の２つの始点固定復号部が必要となる。従って、図２２を用いて説明した復号部１０１の回路規模は、図１４を用いて説明した復号部１６と比較して、符号分割法を用いなくても、約２倍となる。
符号Ａは符号Ｂのように符号分割を行うことが出来ないので、図２２を用いて説明した復号部１０１は、本実施の形態のように、符号分割法を組み合わせた場合と比較して、図２１を用いて説明した符号化部８１における場合と同様に、ｍ＝２４、α＝１２ならば、２０４９倍複雑である。
以上説明したように、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に符号化するトレリス符号において、実質的に１種類の符号化部を用いて符号化を実行し、更に、実質的に１種類の復号部を用いて復号を実行する本発明を適応することにより、高符号化率のトレリス符号のための符号化装置、および復号装置を、小さな回路規模で実現することが可能となる。
なお、ＮＲＺ変調を前提として、同様の処理を実行することも可能であるが、その場合には、符号化部１５、もしくは符号化部６１、および復号部１６における符号化処理および復号処理において、符号の極性を管理する必要がある。
上述した一連の処理は、ソフトウェアにより実行することもできる。そのソフトウェアは、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
この記録媒体は、図２３に示すように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク１４１、光ディスク１４２）、光磁気ディスク１４３、もしくは半導体メモリ１４４などよりなるパッケージメディアなどにより構成される。磁気ディスク１４１は、フレキシブルディスクを含み、光ディスク１４２は、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋを含み、光磁気ディスク１４３は、ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）（商標）を含む。
図２３を用いて、パーソナルコンピュータ１２１について説明する。
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１３１は、入出力インターフェース１３２および内部バス１３３を介して、ユーザが、入力部１３４を用いて入力した各種指令に対応する信号や、ネットワークインターフェース１４０を介して、他のパーソナルコンピュータが送信した制御信号の入力を受け、入力された信号に基づいた各種処理を実行する。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１３５は、ＣＰＵ１３１が使用するプログラムや演算用のパラメータのうちの基本的に固定のデータを格納する。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１３６は、ＣＰＵ１３１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータを格納する。ＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３５、およびＲＡＭ１３６は、内部バス１３３により相互に接続されている。
内部バス１３３は、入出力インターフェース１３２とも接続されている。入力部１３４は、例えば、キーボード、タッチパッド、ジョグダイヤル、あるいはマウスなどからなり、ユーザがＣＰＵ１３１に各種の指令を入力するとき操作される。表示部１３７は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）や液晶表示装置などからなり、各種情報をテキスト、あるいはイメージなどで表示する。
ＨＤＤ（ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ  ｄｒｉｖｅ）１３８は、ハードディスクを駆動し、それらにＣＰＵ１３１によって実行するプログラムや情報を記録または再生させる。ドライブ１３９には、必要に応じて磁気ディスク１４１、光ディスク１４２、光磁気ディスク１４３、および半導体メモリ１４４が装着され、データの授受を行う。
ネットワークインターフェース１４０は、他のパーソナルコンピュータや、パーソナルコンピュータ以外の各種装置と所定のケーブルを用いて有線で、もしくは無線で接続され、それらの機器との情報の授受を行ったり、インターネットを介してウェブサーバにアクセスし、情報の授受を行う。
これらの入力部１３４乃至ネットワークインターフェース１４０は、入出力インターフェース１３２および内部バス１３３を介してＣＰＵ１３１に接続されている。
また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
産業上の利用可能性
本発明の第１の符号化方法、および符号化装置、並びにプログラムによれば、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に符号化するトレリス符号において、実質的に１種類の符号化部を用いて符号化を実行することができ、高符号化率のトレリス符号のための符号化装置を、小さな回路規模で実現することが可能となる。
本発明の第２の符号化方法、および符号化装置、並びにプログラムによれば、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に符号化するトレリス符号において、実質的に１種類の符号化部を用いて符号化を実行することができ、高符号化率のトレリス符号のための符号化装置を、小さな回路規模で実現することが可能となる。
本発明の復号方法および復号装置、並びに第３のプログラムによれば、異なる２種類のブロック符号を１符号語毎に交互に符号化するトレリス符号において、実質的に１種類の復号部を用いて復号を実行することができ、高符号化率のトレリス符号のための復号装置を、小さな回路規模で実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
図１は、一般的な記録再生装置の構成を示すブロック図である。
図２は、本発明を適応した記録再生装置の構成を示すブロック図である。
図３は、本発明で用いられる８状態の状態遷移図について説明するための図である。
図４Ａは、状態遷移トレリス線図について説明するための図である。
図４Ｂは、状態遷移トレリス線図について説明するための図である。
図５Ａは、状態遷移トレリス線図について説明するための図である。
図５Ｂは、状態遷移トレリス線図について説明するための図である。
図６は、図３の符号化部の更に詳細な構成を示すブロック図である。
図７は、図６の始点固定符号化部の更に詳細な構成を示すブロック図である。
図８は、図６の先頭符号修正部の更に詳細な構成を示すブロック図である。
図９は、符号化処理について説明するためのフローチャートである。
図１０は、符号化処理について説明するためのフローチャートである。
図１１は、仮符号および仮終点状態算出処理について説明するためのフローチャートである。
図１２は、仮符号および仮終点状態算出処理について説明するためのフローチャートである。
図１３Ａは、データの具体例を示す図である。
図１３Ｂは、仮符号語の具体例を示す図である。
図１３Ｃは、符号語の具体例を示す図である。
図１４は、図３の復号部の更に詳細な構成を示すブロック図である。
図１５は、図１４の始点固定復号部の更に詳細な構成を示すブロック図である。
図１６は、復号処理について説明するためのフローチャートである。
図１７は、始点固定復号処理について説明するためのフローチャートである。
図１８Ａは、検出符号語の具体例を示す図である。
図１８Ｂは、符号語の具体例を示す図である。
図１８Ｃは、データの具体例を示す図である。
図１９は、図６と異なる構成を有する符号化部の構成を示すブロック図である。
図２０は、図１９の先頭符号修正部の更に詳細な構成を示すブロック図である。
図２１は、比較例の符号化部の構成を示すブロック図である。
図２２は、比較例の復号部の構成を示すブロック図である。
図２３は、パーソナルコンピュータの構成を示すブロック図である。
【図１】
2003032497.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
2003032497.tif 000022
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2003032497.tif 000025
【図１８Ａ】
2003032497.tif 000026
【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１９】
2003032497.tif 000029
【図２０】
2003032497.tif 000030
【図２１】
2003032497.tif 000031
【図２２】
2003032497.tif 000032
【図２３】
2003032497.tif 000033
【国際調査報告】
2003032497.tif 000034
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