(57)【要約】再生時に正しく２値化スライスがなされるような変調コードを生成可能なデジタル変調装置を提供する。このために、デジタル変調装置（１０Ａ）において、ＤＳＶ変化量算出器（１５）は、変調コード生成器（１１）によって生成された候補変調コード（ＣＯＤＥａ，ＣＯＤＥｂ）についてのＤＳＶの変化量（ΔＤＳＶａ，ΔＤＳＶｂ）を算出する。変調コード判定器（１３）は、変化量（ΔＤＳＶａ，ΔＤＳＶｂ）を比較し、その絶対値が小さい方に対応する候補変調コードを変調コード（ＣＯＤＥ）として選択すべき判定を行う。そして、変調コード選択器（１４）は、候補変調コード（ＣＯＤＥａ，ＣＯＤＥｂ）の中から変調コード判定器（１３）が判定したものを選択し、この選択したコードを、ソースデータ（ＤＡＴＡ）についての変調コード（ＣＯＤＥ）として出力する。
2004102565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成手段と、
前記コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶの変化の度合いを算出するＤＳＶ変化算出手段と、
前記ＤＳＶ変化算出手段によって算出されたＤＳＶの変化の度合いを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶの変化の度合いを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定手段と、
前記コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードの中から前記コード判定手段の判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択手段とを備えた
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載のデジタル変調装置において、
前記ＤＳＶの変化の度合いの算出対象範囲は、前記変調コード生成手段によって生成された、直近所定個数の候補変調コードからなるコード系列であり、
前記所定個数は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項３】
請求の範囲第１項に記載のデジタル変調装置において、
前記ＤＳＶの変化の度合いの算出対象範囲は、前記変調コード生成手段によって生成された、直近所定個数の候補変調コードからなるコード系列であり、
前記所定個数は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域ろ波回路の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項４】
請求の範囲第１項に記載のデジタル変調装置において、
前記ＤＳＶ変化算出手段は、
前記変調コード生成手段によって生成された所定個数の候補変調コードからなるコード系列について、当該コード系列におけるコードごとに、当該コードのＤＳＶに相当するＣＤＳを保持するＣＤＳ保持手段と、
前記コード系列における各コードのＣＤＳを積算し、当該積算値を保持するＣＤＳ積算手段とを有し、
前記ＣＤＳ積算手段が保持するＣＤＳの積算値を、前記ＤＳＶの変化の度合いとして出力する
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項５】
請求の範囲第４項に記載のデジタル変調装置において、
前記ＣＤＳ保持手段は、前記ＤＳＶ変化算出手段にコードが入力されたとき、この入力されたコードに係る第１のＣＤＳを保持するとともに、保持しているＣＤＳのうち最も古いコードに係る第２のＣＤＳを出力するものであり、
前記ＣＤＳ積算手段は、保持しているＣＤＳの積算値に、前記第１のＣＤＳを加算するとともに前記第２のＣＤＳを減算して得られる値を、新たなＣＤＳの積算値として保持するものである
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項６】
請求の範囲第５項に記載のデジタル変調装置において、
前記ＣＤＳ保持手段は、シフトレジスタである
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項７】
請求の範囲第１項に記載のデジタル変調装置において、
前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出手段を備え、
前記変調コード判定手段は、前記ＤＳＶの変化の度合いのいずれもが所定の閾値を超えるとき、前記判定を行う一方、前記ＤＳＶの変化の度合いの少なくとも一つが前記所定の閾値以下のとき、前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶのうち、対応する前記ＤＳＶの変化の度合いが前記所定の閾値以下となるＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうち当該ＤＳＶが所定値に相対的に近くなるものを、前記変調コードとすべき判定を行う
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項８】
入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成手段と、
前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出手段と、
前記ＤＳＶ算出手段によって算出されるＤＳＶの初期化を行うＤＳＶリセット手段と、
前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定手段と、
前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードの中から前記変調コード判定手段の判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択手段とを備えた
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項９】
請求の範囲第８項に記載のデジタル変調装置において、
前記ＤＳＶリセット手段は、前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶのいずれかが所定の閾値以上となったとき、前記初期化を行う
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１０】
請求の範囲第９項に記載のデジタル変調装置において、
前記所定の閾値は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１１】
請求の範囲第９項に記載のデジタル変調装置において、
前記所定の閾値は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域通過フィルタの特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１２】
請求の範囲第８項に記載のデジタル変調装置において、
前記ＤＳＶリセット手段は、所定の周期で、前記初期化を行う
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１３】
請求の範囲第１２項に記載のデジタル変調装置において、
前記所定の周期は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１４】
請求の範囲第１２項に記載のデジタル変調装置において、
前記所定の周期は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域通過フィルタの特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１５】
入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置であって、
前記変調コードの系列における各ビットの論理レベルに応じた値にランレングスに応じた重み付けをして累積した値を、当該変調コードの系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として用い、この指標が所定値に近づくように前記変調コードを選択する
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１６】
請求の範囲第１５項に記載のデジタル変調装置において、
前記ランレングスに応じた重み付けは、第１のランレングスが第２のランレングスよりも長いとき、当該第１のランレングスに対応する重みが当該第２のランレングスに対応する重み以上となるようにして行う
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１７】
請求の範囲第１６項に記載のデジタル変調装置において、
前記第１および第２のランレングスに対応する重みは、前記変更コードの系列に対応するアナログ信号波形における前記第１および第２のランレングスに相当する区間の積分値に基づいて決定されたものである
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１８】
入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成ステップと、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶの変化の度合いを算出するＤＳＶ変化算出ステップと、
前記ＤＳＶ変化算出ステップで算出されたＤＳＶの変化の度合いを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶの変化の度合いを相対的に小さくするものを、前記変調コードとして出力する変調コード出力ステップとを備えた
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項１９】
請求の範囲第１８項に記載のデジタル変調方法において、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出ステップを備え、
前記変調コード出力ステップは、前記ＤＳＶの変化の度合いのいずれもが所定の閾値を超えるとき、前記出力を行う一方、前記ＤＳＶの変化の度合いの少なくとも一つが前記所定の閾値以下のとき、前記ＤＳＶ算出ステップで算出されたＤＳＶのうち、対応する前記ＤＳＶの変化の度合いが前記所定の閾値以下となるＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数のコードのうち当該ＤＳＶが所定値に相対的に近くなるものを、前記変調コードとして出力する
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項２０】
入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成ステップと、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出ステップと、
前記ＤＳＶ算出ステップで算出されるＤＳＶの初期化を行うＤＳＶリセットステップと、
前記ＤＳＶ算出ステップで算出されたＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶを相対的に小さくするものを、前記変調コードとして出力するコード出力ステップとを備えた
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項２１】
入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法であって、
前記変調コードの系列における各ビットの論理レベルに応じた値にランレングスに応じた重み付けをして累積した値を、当該変調コードの系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として用い、この指標が所定値に近づくように前記変調コードを選択する
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、デジタル変調技術に関し、特に、ソースデータをランレングスが制限された変調コードに変換して記録媒体にデータ書き込みを行う情報記録装置や、伝送チャネルへ流す信号として当該変調コードを用いる通信装置（特に、送信装置）などに好適なデジタル変調技術に属する。
【背景技術】  記録媒体へのデータ記録の際にＲＬＬ（Ｒｕｎ  Ｌｅｎｇｔｈ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）などのＤＣ成分を抑制する必要のあるデジタル変調においては、変調後の信号が安定して再生できるように、信号のＤＣ成分を抑える必要がある。図１７は、信号記録が可能な光ディスク装置や、特に光通信を行う通信装置などとしての従来のデジタル変調装置の一構成を示す。従来のデジタル変調装置１０は、ソースデータＤＡＴＡを入力して変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂを生成する変調コード生成器１１と、変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂをそれぞれ入力してＤＳＶａおよびＤＳＶｂをそれぞれ算出する２個のＤＳＶ算出器１２と、ＤＳＶａとＤＳＶｂとの大小比較を行い、選択すべき変調コードを判定する変調コード判定器１３と、変調コード判定器１３の判定結果に基づいて、コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのいずれか一方を選択し、変調コードＣＯＤＥとして出力する変調コード選択器１４とを備えている。このように、従来のデジタル変調装置１０では、２値化信号のＤＳＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｍ  Ｖａｌｕｅ）をＤＣ成分の指標にして、常にＤＳＶの絶対値が最小になるように複数の変調コードの中から最適な変調コードの選択を行っている。
ＤＳＶとは、伝送チャネルに流すＮＲＺＩ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ  Ｉｎｖｅｒｔ）形式の変調信号の“０”と“１”との量のバランスを取るために導入された指標であり、ＮＲＺＩ形式の変調信号を構成する各チャネルビットについて“０”ならば“−１”、“１”ならば“＋１”を積算して得られる数値である。すなわち、ＤＳＶが“０”であれば、変調開始時点から現在までのＮＲＺＩ形式の変調信号を構成するチャネルビットの“０”と“１”との数が等しいことを表している。したがって、ＤＳＶ値を“０”に近づけるコード選択制御（ＤＣ制御とも称する）を行うことにより、変調信号のＤＣ成分を低く抑えることができる（たとえば、特許文献１参照）。
また、コード間に結合ビットを挟んで変調データ列を生成していくような方法もある（たとえば、非特許文献１参照）。この場合も、変調コードが（１４ビットの）コード部と（３ビットの）結合ビット部で構成されていると考えれば、上記のＤＳＶを指標に用いたＤＣ制御方法によるデジタル変調方式であると言える。
【特許文献１】特開平９−１６２７４４号公報（第５−９項、第１−２図）
【非特許文献１】中島平太郎・小川博司共著、「図解コンパクトディスク読本」、改定２版、オーム社、平成５年１２月、ｐ．１２５−１３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】  上記のデジタル変調装置１０によってデジタル変調された信号は、次のようにして再生される。図１８は、デジタル変調された信号を再生するＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤなどの信号再生装置の復調部分の一構成を示す。まず、伝送チャネルを伝ってきたチャネル信号ＣＯＤＥを低域通過フィルタ２１に通すことにより、チャネル信号ＣＯＤＥのＤＣ成分ＤＣｒｅｆが抽出される。ここで、チャネル信号ＣＯＤＥは、上記のデジタル変調装置１０によって生成された変調コードＣＯＤＥである。次に、２値化器２２によってチャネル信号ＣＯＤＥが自身のＤＣ成分ＤＣｒｅｆを閾値（スライスレベルとも称する）として２値化スライスされ、ＮＲＺＩ形式の変調２値化データＤＴ０が出力される。その後、変調２値化データＤＴ０は復調器２３によって復調され、元のソースデータであるデータＤＴ１が再生される。
上記の構成の復調部を備えた信号再生装置において、できる限り正しい復調を実現するためには、２値化スライスレベルを適正に保つことが重要となる。そのためには、チャネル信号ＣＯＤＥのＤＣ成分が安定して抽出される必要がある。しかし、ＤＳＶ値を無条件に“０”に近づけるようなコード選択制御を行う従来の方法では、ある特定の条件下では、チャネル信号ＣＯＤＥのＤＣ成分を安定して抽出できなくなるおそれがある。たとえば、ソースコードの入力パターンによりＤＣ制御が十分なされないなどの理由でＤＣ成分が十分に抑制されていない状態から、ＤＣ制御が（再び）かかり始めるような場合が、この特定の条件として挙げられる。
上記の特定の条件下において、従来のデジタル変調装置は、ＤＣ制御可能な変調コードごとにＤＳＶを“０”に近づけようとして、常にプラス側あるいはマイナス側といった一方的な変調コードの選択を行う。その結果、図１９に示すように、局所的に見るとＮＲＺＩ形式の変調信号の“０”と“１”とのバランスが崩れてしまう。この場合、信号復調時に変調信号のＤＣ成分が変動してしまい、２値化スライスを正しく行うことができなくなるおそれがある。そして、２値化スライスが正しく行われない場合、再生時に信号再生ジッタが増大し、再生エラーを引き起こす要因となる。
上記の問題に鑑み、本発明は、ソースデータを入力してランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置および方法について、再生時に正しく２値化スライスがなされるような変調コードを生成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】  上記の課題を解決するために、本発明が講じた手段は、入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置として、前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成手段と、前記コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶの変化の度合いを算出するＤＳＶ変化算出手段と、前記ＤＳＶ変化算出手段によって算出されたＤＳＶの変化の度合いを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶの変化の度合いを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定手段と、前記コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードの中から前記コード判定手段の判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択手段とを備えたものとする。
これによると、ソースコードについて生成され得る変調コード（候補変調コード）のうち、ＤＳＶの変化の度合いをより小さくするようなものが選択され、出力される。このようにＤＳＶの変化の度合いが小さくなるようにＤＣ制御を行うことよって、生成される変調コードの系列にＤＳＶについて減少または増加の一方的な変化が無くなり、“０”と“１”とのバランスがとれた変調コードを得ることができる。すなわち、ＤＣ成分を安定して抽出することができ、正しく２値化スライスを行うことができるような変調コードを生成することができる。
好ましくは、前記ＤＳＶの変化の度合いの算出対象範囲は、前記変調コード生成手段によって生成された、直近所定個数の候補変調コードからなるコード系列であり、前記所定個数は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定されるものとする。
また、好ましくは、前記ＤＳＶの変化の度合いの算出対象範囲は、前記変調コード生成手段によって生成された、直近所定個数の候補変調コードからなるコード系列であり、前記所定個数は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域ろ波回路の特性に応じて決定されるものとする。
そして、具体的には、前記ＤＳＶ変化算出手段は、前記変調コード生成手段によって生成された所定個数の候補変調コードからなるコード系列について、当該コード系列におけるコードごとに、当該コードのＤＳＶに相当するＣＤＳを保持するＣＤＳ保持手段と、前記コード系列における各コードのＣＤＳを積算し、当該積算値を保持するＣＤＳ積算手段とを有し、前記ＣＤＳ積算手段が保持するＣＤＳの積算値を、前記ＤＳＶの変化の度合いとして出力するものとする。
より具体的には、前記ＣＤＳ保持手段は、前記ＤＳＶ変化算出手段にコードが入力されたとき、この入力されたコードに係る第１のＣＤＳを保持するとともに、保持しているＣＤＳのうち最も古いコードに係る第２のＣＤＳを出力するものとする。また、前記ＣＤＳ積算手段は、保持しているＣＤＳの積算値に、前記第１のＣＤＳを加算するとともに前記第２のＣＤＳを減算して得られる値を、新たなＣＤＳの積算値として保持するものとする。
また、上記のデジタル変調装置は、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出手段を備え、前記変調コード判定手段は、前記ＤＳＶの変化の度合いのいずれもが所定の閾値を超えるとき、前記判定を行う一方、前記ＤＳＶの変化の度合いの少なくとも一つが前記所定の閾値以下のとき、前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶのうち、対応する前記ＤＳＶの変化の度合いが前記所定の閾値以下となるＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうち当該ＤＳＶが所定値に相対的に近くなるものを、前記変調コードとすべき判定を行うものであることが好ましい。
これによると、変調コードを生成する過程において、ＤＳＶの変化の度合いを所定の閾値内に抑えながら、ＤＳＶが所定値に収束させることができる。これにより、ＤＳＶの急激な変化を抑制しつつＤＳＶを好ましい値に近づけることができる。
また、本発明が講じた手段は、入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置として、前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成手段と、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出手段と、前記ＤＳＶ算出手段によって算出されるＤＳＶの初期化を行うＤＳＶリセット手段と、前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定手段と、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードの中から前記変調コード判定手段の判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択手段とを備えたものとする。
これによると、ＤＳＶ算出手段によって算出されるＤＳＶが適宜初期化されるため、変調コード生成の過程でＤＳＶがプラス側あるいはマイナス側に不当に大きくなり過ぎることを防ぐことができる。これにより、ＤＳＶの急激な変化を抑制することができる。
好ましくは、前記ＤＳＶリセット手段は、前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶのいずれかが所定の閾値以上となったとき、および／または、所定の周期で、前記初期化を行うものとする。
また、本発明が講じた手段は、入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置として、前記変調コードの系列における各ビットの論理レベルに応じた値にランレングスに応じた重み付けをして累積した値を、当該変調コードの系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として用い、この指標が所定値に近づくように前記変調コードを選択するものとする。
これによると、変調コードの系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として、ＤＳＶではなく、変調コードの系列における各ビットの論理レベルに応じた値にランレングスに応じた重み付けをして累積した値を用いることによって、より正確に実際の変調コードのアナログ信号波形を近似することができる。したがって、ＤＳＶを指標とする従来のＤＣ制御よりも、より正確なＤＣ制御を実現することができ、変調コードの再生時の安定性を向上させることができる。
好ましくは、前記ランレングスに応じた重み付けは、第１のランレングスが第２のランレングスよりも長いとき、当該第１のランレングスに対応する重みが当該第２のランレングスに対応する重み以上となるようにして行うものとする。具体的には、前記第１および第２のランレングスに対応する重みは、前記変更コードの系列に対応するアナログ信号波形における前記第１および第２のランレングスに相当する区間の積分値に基づいて決定されたものとする。
一方、上記の課題を解決するために、本発明が講じた手段は、入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法として、前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成ステップと、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶの変化の度合いを算出するＤＳＶ変化算出ステップと、前記ＤＳＶ変化算出ステップで算出されたＤＳＶの変化の度合いを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶの変化の度合いを相対的に小さくするものを、前記変調コードとして出力する変調コード出力ステップとを備えたものとする。
これによると、ＤＳＶの変化の度合いが小さくなるようにＤＣ制御が行われ、“０”と“１”とのバランスがとれたＮＲＺＩ形式の変調コードを得ることができる。すなわち、ＤＣ成分を安定して抽出することができ、正しく２値化スライスを行うことができるような変調コードを生成することができる。
好ましくは、上記のデジタル変調方法は、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出ステップを備え、前記変調コード出力ステップは、前記ＤＳＶの変化の度合いのいずれもが所定の閾値を超えるとき、前記出力を行う一方、前記ＤＳＶの変化の度合いの少なくとも一つが前記所定の閾値以下のとき、前記ＤＳＶ算出ステップで算出されたＤＳＶのうち、対応する前記ＤＳＶの変化の度合いが前記所定の閾値以下となるＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数のコードのうち当該ＤＳＶを相対的に小さくするものを、前記変調コードとして出力するものとする。
また、本発明が講じた手段は、入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法として、前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成ステップと、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出ステップと、前記ＤＳＶ算出ステップで算出されるＤＳＶの初期化を行うＤＳＶリセットステップと、前記ＤＳＶ算出ステップで算出されたＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのうち当該ＤＳＶが所定値に相対的に近くなるものを、前記変調コードとして出力するコード出力ステップとを備えたものとする。
これによると、ＤＳＶ算出ステップによって算出されるＤＳＶが適宜初期化されるため、変調コード生成の過程でＤＳＶがプラス側あるいはマイナス側に不当に大きくなり過ぎることがなくなり、ＤＳＶの急激な変化を抑制することができる。
また、本発明が講じた手段は、入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法として、前記変調コードの系列における各ビットの論理レベルに応じた値にランレングスに応じた重み付けをして累積した値を、当該変調コードの系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として用い、この指標が所定値に近づくように前記変調コードを選択するものとする。
これによると、変調コードの系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として、ＤＳＶではなく、変調コードの系列における各ビットの論理レベルに応じた値にランレングスに応じた重み付けをして累積した値を用いることによって、より正確に実際の変調コードのアナログ信号波形を近似することができる。したがって、ＤＳＶを指標とする従来のＤＣ制御よりも、より正確なＤＣ制御を実現することができ、より安定的に再生可能な変調コードを生成することができる。
【発明の効果】  以上、説明したように、本発明によると、与えられたソースコードから、再生時に正しく２値化スライスすることが可能な変調コードを生成するデジタル変調装置およびデジタル変調方法を実現することができる。これにより、本発明のデジタル変調装置およびデジタル変調方法によって生成された変調コードを復調し、再生する信号再生装置や通信装置などにおいて、信号再生時の再生信号のジッタを軽減し、再生精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の第１の実施形態に係るデジタル変調装置の構成図である。
図２は、ＤＳＶ変化量算出器の内部構成図である。
図３は、本発明の第１の実施形態に係るデジタル変調処理のフローチャートである。
図４は、本発明の第１の実施形態に係るデジタル変調処理の具体例を示す図である。
図５は、本発明の第１の実施形態に係るデジタル変調処理によるＤＳＶおよびΔＤＳＶの変化を示すグラフである。
図６は、本発明の第２の実施形態に係るデジタル変調装置の構成図である。
図７は、本発明の第２の実施形態に係るデジタル変調処理のフローチャートである。
図８は、本発明の第２の実施形態に係るデジタル変調処理の具体例を示す図である。
図９は、本発明の第３の実施形態に係るデジタル変調装置の構成図である。
図１０は、本発明の第３の実施形態に係るデジタル変調処理のフローチャートである。
図１１は、本発明の第３の実施形態に係るデジタル変調処理によるＤＳＶの変化を示すグラフである。
図１２は、本発明の第３の実施形態に係る別のデジタル変調処理のフローチャートである。
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る別のデジタル変調処理によるＤＳＶの変化を示すグラフである。
図１４は、本発明の第４の実施形態に係るデジタル変調装置の構成図である。
図１５は、本発明に係るＤＣ成分評価指標を説明するための図である。
図１６は、本発明の第４の実施形態に係るデジタル変調処理のフローチャートである。
図１７は、従来のデジタル変調装置の構成図である。
図１８は、デジタル変調された信号を再生する信号再生装置の復調部分の構成図である。
図１９は、従来のデジタル変調装置によるＤＳＶの変化を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面中の主な符号は次のとおりである。
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ  デジタル変調装置
１１  変調コード生成器
１２  ＤＳＶ算出器
１３，１６  変調コード判定器
１４  変調コード選択器
１５  ＤＳＶ変化量算出器
１７  リセット判定器
１８  ＤＣ成分評価指標算出器
１５１，１５５  レジスタ
１５２  シフトレジスタ
１５３  減算器
１５４  加算器
ＤＡＴＡ  ソースデータ
ＣＯＤＥａ，ＣＯＤＥｂ  候補変調コード
ΔＤＳＶａ，ΔＤＳＶｂ  ＤＳＶの変化量
ＤＳＶａ，ＤＳＶｂ  ＤＳＶ
ＤＣａ，ＤＣｂ  ＤＣ成分評価指標
ＣＯＤＥ  変調コード
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデジタル変調装置の構成を示す。本実施形態のデジタル変調装置１０Ａは、変調コード生成手段としての変調コード生成器１１と、変調コード判定手段としての変調コード判定器１３と、変調コード選択手段としての変調コード選択器１４と、ＤＳＶ変化算出手段としての２個のＤＳＶ変化量算出器１５とを備え、ソースデータＤＡＴＡを入力し、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードＣＯＤＥを出力する。
変調コード生成器１１は、ソースデータＤＡＴＡを入力し、デジタル変調装置１０Ａが出力する変調コードＣＯＤＥの候補となる候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂを生成する。なお、ある特定のソースデータの入力パターンについては、対応する変調コードが１個しか存在しない場合もあるが、そのような場合には、その１個の変調コードを、候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂの双方に適用するものとする。
ＤＳＶ変化量算出器１５は、変調コード生成器１１によって生成された候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのそれぞれを入力し、変調コード系列に係るＤＳＶの変化の度合いとして変化量ΔＤＳＶａおよびΔＤＳＶｂをそれぞれ出力する。図２は、ＤＳＶ変化量算出器１５の内部構成を示す。ＤＳＶ変化量算出器１５は、ｎ個（ｎは２以上の自然数）のレジスタ１５１からなるＣＤＳ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｍ）保持手段としてのシフトレジスタ１５２と、ＣＤＳ積算手段としての減算器１５３、加算器１５４およびレジスタ１５５とを備えている。なお、ＣＤＳとは、１個のＮＲＺＩ形式の変調コードに係るＤＳＶを表す値を指す。
ＤＳＶ変化量算出器１５の動作は次の通りである。まず、ＤＳＶ変化量算出器１５にＣＤＳが入力されるごとに、そのＣＤＳを、シフトレジスタ１５２に入力（シフト・イン）するとともに、減算器１５３の被減算値側（プラス側）に入力する。また、減算器１５３の減算値側（マイナス側）にシフトレジスタ１５２の出力（シフト・アウト）を与える。ＣＤＳは、変調コード生成器１１から出力される候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのそれぞれについてのものである。減算器１５３は、「現在のＣＤＳ−変調コードｎ個分前のＣＤＳ」を算出して、算出結果を加算器１５４の一方の入力端子に与える。加算器１５４の他方の入力端子には、加算器１５４の出力を保持するレジスタ１５５の出力が与えられている。したがって、加算器１５４およびレジスタ１５５によって、「現在のＣＤＳ−変調コードｎ個分前のＣＤＳ」が積算される。そして、この積算値がΔＤＳＶとして出力される。
ＤＳＶ変化量算出器１５の動作開始時点では、レジスタ１５１が保持する値はすべて“０”にリセットされる。ＣＤＳの入力が開始し、第１〜ｎ個目のＣＤＳの入力に対しては、シフトレジスタ１５２から“０”が出力され、結果として、レジスタ１５５には「第１〜ｎ個目のＣＤＳ」の積算値が格納される。その後、第ｎ＋１個目のＣＤＳが入力されると、シフトレジスタ１５２から第１個目のＣＤＳが出力され、減算器１５３は、「第ｎ＋１個目のＣＤＳ−第１個目のＣＤＳ」を算出する。そして、加算器１５４およびレジスタ１５５によって、減算器１５３の算出結果がそれまでのＣＤＳ積算値に加えられる。すなわち、「第１〜ｎ個目のＣＤＳ積算値＋第ｎ＋１個目のＣＤＳ−第１個目のＣＤＳ」が計算され、レジスタ１５５に格納される値は、「第２〜ｎ＋１個目のＣＤＳ積算値」となる。上記の演算は、第ｎ＋２個目以降のＣＤＳの入力に対しても同様に行われる。以上のように、ＤＳＶ変化量算出器１５は、与えられた現在の変調コードを含む直近ｎ個分の変調コード系列に係るＤＳＶの変化量を出力する。
一方、図１に戻り、変調コード判定器１３は、ＤＳＶ変化量算出器１５から出力される変化量ΔＤＳＶａおよびΔＤＳＶｂについて大小比較を行い、候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのうちのいずれを変調コードＣＯＤＥとすべきかについての判定を行う。この大小比較は、ＤＳＶの変化の度合いを比較するという性質のものであるため、ＤＳＶ変化量を正値に変換して行う必要がある。正値への変換は、たとえば、絶対値や二乗値などを用いることができる。なお、本実施例では、絶対値を用いるものとする。そして、変調コード判定器１３は、候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのうち、上記の大小比較の結果、ＤＳＶ変化量が小さくなる方を、変調コードＣＯＤＥとすべきと判定する。
変調コード選択器１４は、候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂの中から、変調コード判定器１３によって判定された方を選択し、変調コードＣＯＤＥとして出力する。
次に、本実施形態に係るデジタル変調処理について、図３に示したフローチャートを参照しながら説明する。
まず、デジタル変調処理が開始すると、ソースデータに対応する一つ以上の候補変調コードを生成する（ステップＳ１１）。ここで、一つ以上としているのは、上述したように、ある特定のソースデータの入力パターンについては、対応する変調コードが１個しか存在しない場合もあるからである。本ステップＳ１１は、変調コード生成器１１による処理に相当する。
次に、ステップＳ１１で生成された各候補変調コードについて、変調コード系列に係る変化量（ΔＤＳＶ）を算出する（ステップＳ１２）。本ステップＳ１２は、ＤＳＶ変化量算出器１５による処理に相当する。
そして、ステップＳ１２で算出されたΔＤＳＶを互いに比較し、ステップＳ１１で生成された候補変調コードのうち、変化量（ΔＤＳＶ）の絶対値（二乗値でもよい）を相対的に小さくするものを選択して出力する（ステップＳ１３）。本ステップＳ１３は、変調コード判定器１３および変調コード選択器１４による処理に相当する。
その後、変調すべき全ソースデータの処理が完了したか否かを判断し（ステップＳ１４）、まだ変調すべきソースデータが残っている場合には、ステップＳ１１に戻って次のソースデータについての処理を行う一方、全ソースデータの処理が完了した場合には、デジタル変調処理を終了する。
次に、本実施形態に係るデジタル変調処理について、図４に示した具体例を参照しながら説明する。同図は、順に入力されるソースデータ２０１、２０２および２０３に対して変調コードを出力する過程を示す。
ソースデータ２０１〜２０３に対して、候補変調コードＣＯＤＥａとして変調コード２１１、２１２および２１３が、候補変調コードＣＯＤＥｂとして変調コード２２１、２２２および２２３がそれぞれ生成される。ここで、変調コード２１１〜２１３および変調コード２２１〜２２３はいずれもＮＲＺ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）形式となっている。これは、変調コード生成器１１からの出力段階では、まだＮＲＺＩ形式のＬｏｗレベルおよびＨｉｇｈレベルが確定していないという理由による。ただし、候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂは必ずしもＮＲＺ形式で表す必要はない。たとえば、ＮＲＺＩ形式の初期レベルとしてＬｏｗレベルおよびＨｉｇｈレベルのいずれか一方を選び、候補変調コードを一旦出力しておき、その後、正しい初期レベルが確定した時点で、レベルが反転している場合には、ＮＲＺＩ形式の変調コード全体をビット反転するようにしてもよい。
変調コード２３１〜２３３および変調コード２４１〜２４３は、それぞれ変調コード２１１〜２１３および変調コード２２１〜２２３をＮＲＺＩ形式に変換したものである。また、各変調コード２３１〜２３３および変調コード２４１〜２４３の下にＣＤＳを示す。上述したように、ΔＤＳＶは、所定の算出範囲におけるＣＤＳの積算値として表される。ここでは、所定の算出範囲を直近の変調コード２個分として説明する。
まず、ソースデータ２０１が入力され、候補変調コード２３１（ＣＯＤＥａ）および候補変調コード２４１（ＣＯＤＥｂ）のＣＤＳは、それぞれ“＋２”および“＋４”と算出される。ここで、図示していないが、ソースデータ２０１の１個前のソースデータについてのＣＤＳは“０”であるとする。したがって、この場合の変化量２５１（ΔＤＳＶａ）および変化量２６１（ΔＤＳＶｂ）は、それぞれ“＋２”および“＋４”と算出される。そして、絶対値が相対的に小さい変化量２５１に対応する候補変調コード２３１が、ソースデータ２０１に対する変調コードとして出力される。
次に、ソースデータ２０２が入力される。直前に候補変調コード２３１が出力されたことによって、今回のＮＲＺＩ形式の初期レベルはＬｏｗに確定しており、候補変調コード２１２および２２２のＮＲＺＩ変換はそれぞれ候補変調コード２３２および２４２のようになる。なお、候補変調コード２１２および２２２は同一であり、これは、上述した変調コード生成器１１によって複数の変調コードを割り当てられない場合を表している。
ソースデータ２０２について、候補変調コード２３２（ＣＯＤＥａ）および候補変調コード２４２（ＣＯＤＥｂ）のＣＤＳは、いずれも“−２”と算出される。ここで、直前のＣＤＳは、先ほど選択された候補変調コード２３１についてのものであり、その値は“＋２”である。したがって、この場合の変化量２５２（ΔＤＳＶａ）および変化量２６２（ΔＤＳＶｂ）は、いずれも“０”と算出される。この場合、候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのいずれを選択してもよく、ここでは、候補変調コードＣＯＤＥａ側を選択するものとする。したがって、候補変調コード２３２が、ソースデータ２０２に対する変調コードとして出力される。
そして、ソースデータ２０３について、候補変調コード２３３（ＣＯＤＥａ）および候補変調コード２４３（ＣＯＤＥｂ）のＣＤＳは、それぞれ“−６”および“＋２”と算出される。ここで、直前のＣＤＳは、先ほど選択された候補変調コード２３２についてのものであり、その値は“−２”である。したがって、この場合の変化量２５３（ΔＤＳＶａ）および変化量２６３（ΔＤＳＶｂ）は、それぞれ“−８”および“０”と算出される。そして、絶対値が相対的に小さい変化量２６３に対応する候補変調コード２４３が、ソースデータ２０３に対する変調コードとして出力される。
以上、本実施形態によると、図５に示すように、与えられたソースデータに対して、ＤＳＶの変化量（ΔＤＳＶ）の絶対値が“０”に近づくようにＤＣ制御が行われ、ＤＳＶの急激な変化が抑制される。これにより、生成された変調コードを、たとえば、図１８に示した信号再生装置によって復調する場合に、低域通過フィルタ２１によって抽出されるＤＣ成分ＤＣｒｅｆが安定し、その結果、２値化スライスが正しく行われ、再生精度を向上することができる。
なお、上記の説明では、ΔＤＳＶの算出範囲を直近の変調コード２個分、すなわち、ＤＳＶ変化量算出器１５におけるレジスタ１５１の数を“２”としたが、本発明はこれに限定されるものではない。この算出範囲は、生成された変調コードを復調する信号再生装置の特性に応じて設定することが好ましい。たとえば、図１８に示した信号再生装置における低域通過フィルタ２１の特性に応じて算出範囲を設定する。これにより、各種信号再生装置に最適の変調コードを生成することができる。
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るデジタル変調装置の構成を示す。本実施形態のデジタル変調装置１０Ｂは、変調コード生成器１１と、２個のＤＳＶ算出器１２と、変調コード選択器１４と、２個のＤＳＶ変化量算出器１５と、変調コード判定器１６とを備え、ソースデータＤＡＴＡを入力し、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードＣＯＤＥを出力する。変調コード判定器１６以外の構成要素については既に説明した通りである。
変調コード判定器１６は、ＤＳＶ変化量算出器１５からそれぞれ出力される変化量ΔＤＳＶａおよびΔＤＳＶｂ、ならびにＤＳＶ算出器１２からそれぞれ出力されるＤＳＶａおよびＤＳＶｂを入力し、これら入力に基づいて、候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのうちのいずれを変調コードＣＯＤＥとすべきかについての判定を行う。具体的には、変化量ΔＤＳＶａおよびΔＤＳＶｂのいずれもが所定の閾値を超えるとき、これらの大小比較を行い、上記判定を行う。この判定は、第１の実施形態で説明したのと同様である。一方、変化量ΔＤＳＶａおよびΔＤＳＶｂの少なくとも一方が所定の閾値以下のとき、その条件を満たすＤＳＶについて大小比較を行い、相対的に小さい方に対応する候補変調コード（ＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのいずれか一方）を、変調コードＣＯＤＥとすべき判定を行う。すなわち、所定の閾値以下となるΔＤＳＶが変化量ΔＤＳＶａおよびΔＤＳＶｂのいずれか一方のときは、そのΔＤＳＶに対応する変調コードが選択され、変化量ΔＤＳＶａおよびΔＤＳＶｂのいずれもが所定の閾値以下のときは、ＤＳＶａとＤＳＶｂとの大小比較が行われ、この比較結果に応じた変調コードが選択される。なお、ＤＳＶの大小比較は、ΔＤＳＶの大小比較と同様に、絶対値や二乗値などで正値に変換してから行う。
次に、本実施形態に係るデジタル変調処理について、図７に示したフローチャートを参照しながら説明する。
まず、デジタル変調処理が開始すると、ソースデータに対応する一つ以上の候補変調コードを生成する（ステップＳ２１）。本ステップＳ２１は、変調コード生成器１１による処理に相当する。
そして、ステップＳ２１で生成された各候補変調コードについて、変調コード系列に係るＤＳＶおよびΔＤＳＶを算出する（ステップＳ２２）。本ステップＳ２２は、ＤＳＶ算出器１２およびＤＳＶ変化量算出器１５による処理に相当する。
次に、ステップＳ２２で算出されたΔＤＳＶのうち、その絶対値（二乗値でもよい）が所定の閾値以下のものがあるか否かを判断する（ステップＳ２３）。Ｙｅｓの場合、ステップＳ２２で算出されたＤＳＶのうち、対応するΔＤＳＶが所定の閾値以下となるＤＳＶを互いに比較し、ステップＳ２１で生成された候補変調コードのうち、当該ＤＳＶの絶対値（二乗値でもよい）を相対的に小さくするものを選択して出力する（ステップＳ２４）。Ｎｏの場合、ステップＳ２２で算出されたΔＤＳＶを互いに比較し、ステップＳ２１で生成された候補変調コードのうち、ΔＤＳＶの絶対値（二乗値でもよい）を相対的に小さくするものを選択して出力する（ステップＳ２５）。ステップＳ２３〜Ｓ２５は、変調コード判定器１６による処理に相当する。
その後、変調すべき全ソースデータの処理が完了したか否かを判断し（ステップＳ２６）、まだ変調すべきソースデータが残っている場合には、ステップＳ２１に戻って次のソースデータについての処理を行う一方、全ソースデータの処理が完了した場合には、デジタル変調処理を終了する。
次に、本実施形態に係るデジタル変調処理について、図８に示した具体例を参照しながら説明する。同図は、図４と同様に、順に入力されるソースデータ２０１、２０２および２０３に対して変調コードを出力する過程を示す。なお、図８に例示したソースコードは図４のものと同様である。また、第１の実施形態と同様に、ΔＤＳＶの算出範囲は直近の変調コード２個分とし、また、ΔＤＳＶの大きさ判定のための所定の閾値を“５”とする。
まず、ソースデータ２０１が入力され、変調コード２３１（ＣＯＤＥａ）および変調コード２４１（ＣＯＤＥｂ）のＣＤＳは、それぞれ“＋２”および“＋４”と算出される。また、ＤＳＶ２７１（ＤＳＶａ）およびＤＳＶ２８１（ＤＳＶｂ）は、それぞれ“−５０”および“−４８”と算出される。ここで、図示していないが、ソースデータ２０１の１個前のソースデータについてのＣＤＳは“０”、ＤＳＶは“−５２”であるとする。この場合の変化量２５１（ΔＤＳＶａ）および変化量２６１（ΔＤＳＶｂ）は、それぞれ“＋２”および“＋４”と算出される。変化量２５１および２６１の絶対値はいずれも閾値以内であるため、ＤＳＶ２７１とＤＳＶ２８１との絶対値の大小が比較され、相対的に小さい方であるＤＳＶ２８１に対応する候補変調コード２４１が、ソースデータ２０１に対する変調コードとして出力される。
次に、ソースデータ２０２が入力され、候補変調コード２３２（ＣＯＤＥａ）および候補変調コード２４２（ＣＯＤＥｂ）のＣＤＳは、いずれも“−２”と算出される。また、ＤＳＶ２７２（ＤＳＶａ）およびＤＳＶ２８２（ＤＳＶｂ）は、いずれも“−５０”と算出される。ここで、直前のＣＤＳは、先ほど選択された候補変調コード２４１についてのものであり、その値は“＋４”である。したがって、この場合の変化量２５２（ΔＤＳＶａ）および変化量２６２（ΔＤＳＶｂ）は、いずれも“＋２”と算出される。変化量２５２および２６２の絶対値はいずれも閾値以内であるため、ＤＳＶ２７２とＤＳＶ２８２との絶対値の大小が比較されるが、ＤＳＶ２７２およびＤＳＶ２８２の値は等しいため、いずれを選択してもよい。ここでは、候補変調コードＣＯＤＥａ側を選択するものとする。したがって、候補変調コード２５２が、ソースデータ２０２に対する変調コードとして出力される。
そして、ソースデータ２０３について、候補変調コード２３３（ＣＯＤＥａ）および候補変調コード２４３（ＣＯＤＥｂ）のＣＤＳは、それぞれ“−６”および“＋２”と算出される。また、ＤＳＶ２７３（ＤＳＶａ）およびＤＳＶ２８３（ＤＳＶｂ）は、それぞれ“−５６”および“−４８”と算出される。ここで、直前のＣＤＳは、先ほど選択された候補変調コード２３２についてのものであり、その値は“−２”である。したがって、この場合の変化量２５３（ΔＤＳＶａ）および変化量２６３（ΔＤＳＶｂ）は、それぞれ“−８”および“０”と算出される。このうち、変化量２５３の絶対値は閾値を超えているが、変化量２６３の絶対値は閾値以下であるため、ＤＳＶ２７３とＤＳＶ２８３との絶対値の大小が比較される。そして、相対的に小さい方であるＤＳＶ２８３に対応する候補変調コード２４３が、ソースデータ２０３に対する変調コードとして出力される。
以上、本実施形態によると、与えられたソースデータに対して、ＤＳＶの変化量（ΔＤＳＶ）を所定の閾値で決定される範囲内に抑えながら、ＤＳＶを所定値（“０”）に収束させるようにＤＣ制御が行われる。これにより、ＤＳＶの急激な変化を抑制しつつＤＳＶを好ましい値に近づけることができる。
なお、上記の説明では、ΔＤＳＶの大きさ判定のための所定の閾値を“５”としたが、これはあくまで一例であって、本発明を限定するものではない。この所定の閾値は、生成された変調コードを復調する信号再生装置の特性に応じて設定することが好ましい。これにより、各種信号再生装置に最適の変調コードを生成することができる。
（第３の実施形態）
図９は、本発明の第３の実施形態に係るデジタル変調処理の構成を示す。本実施形態のデジタル変調装置１０Ｃは、変調コード生成器１１と、２個のＤＳＶ算出器１２と、変調コード判定器１３と、変調コード選択器１４と、ＤＳＶリセット手段としてのＤＳＶリセット判定器１７とを備え、ソースデータＤＡＴＡを入力し、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードＣＯＤＥを出力する。ＤＳＶリセット判定器１７以外の構成要素については既に説明した通りである。
ＤＳＶリセット判定器１７は、ＤＳＶ算出器１２からそれぞれ出力されるＤＳＶａおよびＤＳＶｂを入力し、これらのうちいずれかが所定の閾値以上のとき、ＤＳＶ算出器１２にリセット信号ＲＳを出力する。これにより、ＤＳＶ算出器１２において保持されているＤＳＶが“０”に初期化される。
次に、本実施形態に係るデジタル変調処理について、図１０に示したフローチャートを参照しながら説明する。
まず、デジタル変調処理が開始すると、ソースデータに対応する一つ以上の候補変調コードを生成する（ステップＳ３１）。本ステップＳ３１は、変調コード生成器１１による処理に相当する。
そして、ステップＳ３１で生成された各候補変調コードについて、変調コード系列に係るＤＳＶを算出する（ステップＳ３２）。本ステップＳ３２は、ＤＳＶ算出器１２による処理に相当する。
次に、ステップＳ３２で算出されたＤＳＶを互いに比較し、ステップＳ３１で生成された候補変調コードのうち、ＤＳＶの絶対値（二乗値でもよい）を相対的に小さくするものを選択して出力する（ステップＳ３３）。本ステップＳ１３は、変調コード判定器１３および変調コード選択器１４による処理に相当する。
その後、ＤＳＶの絶対値（二乗値でもよい）がいずれも所定の閾値以上か否かを判断する（ステップＳ３４）。Ｙｅｓの場合、ＤＳＶをリセットする（ステップＳ３５）。ステップＳ３４およびＳ３５は、ＤＳＶリセット判定器１７による処理に相当する。
そして、ステップＳ３５でのＤＳＶのリセット後、または、ステップＳ３４においてＮｏの場合、変調すべき全ソースデータの処理が完了したか否かを判断し（ステップＳ３６）、まだ変調すべきソースデータが残っている場合には、ステップＳ３１に戻って次のソースデータについての処理を行う一方、全ソースデータの処理が完了した場合には、デジタル変調処理を終了する。
上記のデジタル変調処理によると、ＤＳＶは、図１１に示したように変化する。
一方、ＤＳＶリセット判定器１７について、ＤＳＶａおよびＤＳＶｂの入力を無くし、所定の周期で、リセット信号ＲＳを出力し、ＤＳＶ算出器１２が保持するＤＳＶを“０”に初期化するように構成することも可能である。この場合のデジタル変調処理のフローを図１４に示す。同図のフローチャートは、図１０のフローチャートにおける、ＤＳＶの絶対値がいずれも所定の閾値以上か否かを判断する処理（ステップＳ３４）を、所定の周期が経過したか否かを判断する処理（ステップＳ３７）に置き換えたものである。なお、本ステップＳ３７は、ＤＳＶリセット判定器１７による処理に相当する。そして、このデジタル変調処理によると、ＤＳＶは、図１３に示したように変化する。
以上、本実施形態によると、与えられたソースデータに対して、ＤＳＶを適宜初期化することによって、デジタル変調処理の過程でＤＳＶの絶対値が不当に大きくなり過ぎることがなく、ＤＳＶの急激な変化が抑制される。これにより、生成された変調コード（変調信号）の再生時のジッタが軽減され、安定性が向上する。
なお、ＤＳＶのリセット条件、すなわち、所定の閾値あるいは所定の周期を、生成された変調信号を再生する信号再生装置の特性に合わせてあらかじめ決めておくか、あるいは動作時に調整することによって、より一層、変調信号再生時の安定性を向上させることができる。たとえば、図１８に示した信号再生装置における低域通過フィルタ２１の特性に応じてＤＳＶのリセット条件を設定することが可能である。
（第４の実施形態）
図１４は、本発明の第４の実施形態に係るデジタル変調装置の構成を示す。本実施形態のデジタル変調装置１０Ｄは、変調コード生成器１１と、２個のＤＳＶ算出器１２と、変調コード判定器１３と、変調コード選択器１４と、ＤＣ成分評価指標算出器１８とを備え、ソースデータＤＡＴＡを入力し、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードＣＯＤＥを出力する。デジタル変調装置１０Ｄは、図１７に示した従来のデジタル変調装置におけるＤＳＶ算出器１２をＤＣ成分評価指標算出器１８に置き換えた構成をしている。すなわち、デジタル変調装置１０Ｄは、変調コード系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として、ＤＳＶとは異なる評価指標（以下、「ＤＣ成分評価指標」と呼ぶ）を用い、ＤＣ成分評価指標が所定値、たとえば“０”に近づくように、変調コードＣＯＤＥを選択する。
ＤＣ成分評価指標算出器１８は、変調コード生成器１１によって生成された候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのそれぞれについて、ＤＣ成分評価指標を用いて、ＤＣ成分値ＤＣａおよびＤＣｂを出力する。以下、ＤＣ成分評価指標について、図１５を参照しながら詳細に説明する。
ＤＳＶの計算には、信号変調モデル１００が用いられる。一般に、ＤＳＶの計算は、２値化した変調信号モデルにおいてＬｏｗ区間とＨｉｇｈ区間とのバランスを取るための指標である。同図に示したように、３ＴのＨｉｇｈ区間、６ＴのＬｏｗ区間、１４ＴのＨｉｇｈ区間、…と続いている場合、ＤＳＶは、「＋３−６＋１４＋…」のように「Ｈｉｇｈの期間（Ｔ数）−Ｌｏｗの期間（Ｔ数）」を積算することによって算出される。なお、通常は「Ｈｉｇｈ期間−Ｌｏｗ期間」を変調コード単位に分割して求めておき（いわゆるＣＤＳ）、それらを複数の変調コードに渡って積算することで算出される。
ＤＳＶは、変調信号のＤＣ成分を“０”に近づけるための簡易な制御指標という意味では大変重要である。しかし、実際の変調信号は変調信号モデル２００のようなアナログ波形をしている。したがって、ＤＳＶは、変調信号のＤＣ成分を正確に表し得るものではない。そこで、より正確に変調信号のＤＣ成分を表す指標として、本発明において導入したのが「ＤＣ成分評価指標」である。
ＤＣ成分評価指標は、変調信号モデル２００で示したように、Ｈｉｇｈ区間およびＬｏｗ区間のアナログ信号レベルを積算して求める。具体的には、３Ｔ幅、４Ｔ幅、…のようにＮＲＺＩ形式の変調コードのパルス幅に対応するアナログ信号振幅に応じて所定の演算を行った値、たとえば、各ランレングスに相当する区間の積分値を用意する。同図の例では、「３ＴのＨｉｇｈ」、「６ＴのＬｏｗ」、「１４ＴのＨｉｇｈ」、…に対応して、「３Ｔ→２４」、「６Ｔ→７２」、「１４Ｔ→２１０」、…などがそれぞれ割り当てられている。このように、ランレングスがより長い信号ほど、より重み付けを大きくする。そして、これら値を、Ｈｉｇｈ区間では加算し、Ｌｏｗ区間では減算する。すなわち、「２４−７２＋２１０−…」と計算していくことによって、ＤＳＶよりも正確なＤＣ成分の評価指標であるＤＣ成分評価指標を得ることができる。また、このＤＣ成分評価指標を変調コード単位に分割して求めておき、それらを複数の変調コードに渡って積算して求めてもよい。
次に、本実施形態に係るデジタル変調処理について、図１６に示したフローチャートを参照しながら説明する。
まず、デジタル変調処理が開始すると、ソースデータに対応する一つ以上の候補変調コードを生成する（ステップＳ４１）。本ステップＳ１１は、変調コード生成器１１による処理に相当する。
次に、ステップＳ４１で生成された各候補変調コードについて、変調コード系列に係るＤＣ成分評価指標を算出する（ステップＳ４２）。本ステップＳ４２は、ＤＣ成分評価指標算出器１８による処理に相当する。
そして、ステップＳ４２で算出されたＤＣ成分評価指標を互いに比較し、ステップＳ４１で生成された候補変調コードのうち、ＤＣ成分評価指標の絶対値（二乗値でもよい）を相対的に小さくするものを選択して出力する（ステップＳ４３）。本ステップＳ４３は、変調コード判定器１３および変調コード選択器１４による処理に相当する。
その後、変調すべき全ソースデータの処理が完了したか否かを判断し（ステップＳ４４）、まだ変調すべきソースデータが残っている場合には、ステップＳ４１に戻って次のソースデータについての処理を行う一方、全ソースデータの処理が完了した場合には、デジタル変調処理を終了する。
以上、本実施形態によると、ＤＳＶよりも、実際の変調信号の波形により近似したＤＣ成分評価指標を用いることによって、より正確なＤＣ制御を行うことができる。これにより、より一層、変調信号の再生時の安定性を向上させることができる。
なお、ＤＣ成分評価指標の重み付けは、あらかじめ用意したテーブルを参照して得るようにしてもよいし、また、ランレングスをパラメータとする関数を用いて算出してもよい。
また、上記の各実施形態において、変調コード生成器１１が生成する候補変調コードは２系統であるとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、３系統以上の候補変調コードを生成するようにしてもよい。この場合、その系統数に応じてＤＳＶ算出器１２やＤＳＶ変化量算出器１５の個数を増やすことは言うまでもない。
また、上記の各実施形態において、変調コード生成器１１、ＤＳＶ算出器１２、変調コード判定器１３、変調コード選択器１４、ＤＳＶ変化量算出器１５、変調コード判定器１６、リセット判定器１７およびＤＣ成分評価指標算出器１８は、ハードウェアおよびソフトウェアのいずれでも実現可能である。また、デジタル変調装置の一部あるいはすべての機能をソフトウェア処理することも可能である。
【産業上の利用の可能性】
以上説明したように、本発明は、ソースデータをランレングスが制限された変調コードに変換して記録媒体にデータ書き込みを行う情報記録装置や、伝送チャネルへ流す信号として当該変調コードを用いる通信装置（特に、送信装置）などに適用できる。
【図１】
2004102565.tif 000003
【図２】
2004102565.tif 000004
【図３】
2004102565.tif 000005
【図４】
2004102565.tif 000006
【図５】
2004102565.tif 000007
【図６】
2004102565.tif 000008
【図７】
2004102565.tif 000009
【図８】
2004102565.tif 000010
【図９】
2004102565.tif 000011
【図１０】
2004102565.tif 000012
【図１１】
2004102565.tif 000013
【図１２】
2004102565.tif 000014
【図１３】
2004102565.tif 000015
【図１４】
2004102565.tif 000016
【図１５】
2004102565.tif 000017
【図１６】
2004102565.tif 000018
【図１７】
2004102565.tif 000019
【図１８】
2004102565.tif 000020
【図１９】
2004102565.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成17年1月21日(2005.1.21)
【手続補正００１】
【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】
【書類名】特許請求の範囲
【請求項１】入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成手段と、
前記コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶの変化の度合いを算出するＤＳＶ変化算出手段と、
前記ＤＳＶ変化算出手段によって算出されたＤＳＶの変化の度合いを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶの変化の度合いを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定手段と、
前記コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードの中から前記コード判定手段の判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択手段とを備えた
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項２】請求の範囲第１項に記載のデジタル変調装置において、
前記ＤＳＶの変化の度合いの算出対象範囲は、前記変調コード生成手段によって生成された、直近所定個数の候補変調コードからなるコード系列であり、
前記所定個数は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項３】請求の範囲第１項に記載のデジタル変調装置において、
前記ＤＳＶの変化の度合いの算出対象範囲は、前記変調コード生成手段によって生成された、直近所定個数の候補変調コードからなるコード系列であり、
前記所定個数は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域ろ波回路の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項４】請求の範囲第１項に記載のデジタル変調装置において、
前記ＤＳＶ変化算出手段は、
前記変調コード生成手段によって生成された所定個数の候補変調コードからなるコード系列について、当該コード系列におけるコードごとに、当該コードのＤＳＶに相当するＣＤＳを保持するＣＤＳ保持手段と、
前記コード系列における各コードのＣＤＳを積算し、当該積算値を保持するＣＤＳ積算手段とを有し、
前記ＣＤＳ積算手段が保持するＣＤＳの積算値を、前記ＤＳＶの変化の度合いとして出力する
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項５】請求の範囲第４項に記載のデジタル変調装置において、
前記ＣＤＳ保持手段は、前記ＤＳＶ変化算出手段にコードが入力されたとき、この入力されたコードに係る第１のＣＤＳを保持するとともに、保持しているＣＤＳのうち最も古いコードに係る第２のＣＤＳを出力するものであり、
前記ＣＤＳ積算手段は、保持しているＣＤＳの積算値に、前記第１のＣＤＳを加算するとともに前記第２のＣＤＳを減算して得られる値を、新たなＣＤＳの積算値として保持するものである
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項６】請求の範囲第５項に記載のデジタル変調装置において、
前記ＣＤＳ保持手段は、シフトレジスタである
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項７】請求の範囲第１項に記載のデジタル変調装置において、
前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出手段を備え、
前記変調コード判定手段は、前記ＤＳＶの変化の度合いのいずれもが所定の閾値を超えるとき、前記判定を行う一方、前記ＤＳＶの変化の度合いの少なくとも一つが前記所定の閾値以下のとき、前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶのうち、対応する前記ＤＳＶの変化の度合いが前記所定の閾値以下となるＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうち当該ＤＳＶが所定値に相対的に近くなるものを、前記変調コードとすべき判定を行う
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項８】（削除）
【請求項９】入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成手段と、
前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出手段と、
前記ＤＳＶ算出手段によって算出されるＤＳＶの初期化を行うＤＳＶリセット手段と、
前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定手段と、
前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードの中から前記変調コード判定手段の判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択手段とを備え、
前記ＤＳＶリセット手段は、前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶのいずれかが所定の閾値以上となったとき、前記初期化を行う
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１０】請求の範囲第９項に記載のデジタル変調装置において、
前記所定の閾値は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１１】請求の範囲第９項に記載のデジタル変調装置において、
前記所定の閾値は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域通過フィルタの特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１２】（削除）
【請求項１３】入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成手段と、
前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出手段と、
前記ＤＳＶ算出手段によって算出されるＤＳＶの初期化を行うＤＳＶリセット手段と、
前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定手段と、
前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードの中から前記変調コード判定手段の判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択手段とを備え、
前記ＤＳＶリセット手段は、所定の周期で、前記初期化を行うものであり、
前記所定の周期は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１４】請求の範囲第１３項に記載のデジタル変調装置において、
前記所定の周期は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域通過フィルタの特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１５】入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置であって、
前記変調コードの系列における各ビットの論理レベルに応じた値にランレングスに応じた重み付けをして累積した値を、当該変調コードの系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として用い、この指標が所定値に近づくように前記変調コードを選択することを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１６】請求の範囲第１５項に記載のデジタル変調装置において、
前記ランレングスに応じた重み付けは、第１のランレングスが第２のランレングスよりも長いとき、当該第１のランレングスに対応する重みが当該第２のランレングスに対応する重み以上となるようにして行う
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１７】請求の範囲第１６項に記載のデジタル変調装置において、
前記第１および第２のランレングスに対応する重みは、前記変更コードの系列に対応するアナログ信号波形における前記第１および第２のランレングスに相当する区間の積分値に基づいて決定されたものである
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１８】入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成ステップと、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶの変化の度合いを算出するＤＳＶ変化算出ステップと、
前記ＤＳＶ変化算出ステップで算出されたＤＳＶの変化の度合いを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶの変化の度合いを相対的に小さくするものを、前記変調コードとして出力する変調コード出力ステップとを備えた
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項１９】請求の範囲第１８項に記載のデジタル変調方法において、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出ステップを備え、
前記変調コード出力ステップは、前記ＤＳＶの変化の度合いのいずれもが所定の閾値を超えるとき、前記出力を行う一方、前記ＤＳＶの変化の度合いの少なくとも一つが前記所定の閾値以下のとき、前記ＤＳＶ算出ステップで算出されたＤＳＶのうち、対応する前記ＤＳＶの変化の度合いが前記所定の閾値以下となるＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数のコードのうち当該ＤＳＶが所定値に相対的に近くなるものを、前記変調コードとして出力する
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項２０】（削除）
【請求項２１】入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法であって、
前記変調コードの系列における各ビットの論理レベルに応じた値にランレングスに応じた重み付けをして累積した値を、当該変調コードの系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として用い、この指標が所定値に近づくように前記変調コードを選択する
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項２２】入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成ステップと、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出ステップと、
前記ＤＳＶ算出ステップで算出されるＤＳＶの初期化を行うＤＳＶリセットステップと、
前記ＤＳＶ算出ステップで算出されたＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定ステップと、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードの中から前記変調コード判定ステップの判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択ステップとを備え、
前記ＤＳＶリセットステップは、前記ＤＳＶ算出ステップで算出されたＤＳＶのいずれかが所定の閾値以上となったとき、前記初期化を行う
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項２３】請求の範囲第２２項に記載のデジタル変調方法において、
前記所定の閾値は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項２４】請求の範囲第２２項に記載のデジタル変調方法において、
前記所定の閾値は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域通過フィルタの特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項２５】入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成ステップと、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出ステップと、
前記ＤＳＶ算出ステップで算出されるＤＳＶの初期化を行うＤＳＶリセットステップと、
前記ＤＳＶ算出ステップで算出されたＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定ステップと、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードの中から前記変調コード判定ステップの判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択ステップとを備え、
前記ＤＳＶリセットステップは、所定の周期で、前記初期化を行うものであり、
前記所定の周期は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項２６】請求の範囲第２５項に記載のデジタル変調方法において、
前記所定の周期は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域通過フィルタの特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調方法。




【手続補正書】
【提出日】平成17年7月27日(2005.7.27)
【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】
入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成手段と、
前記コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶの変化の度合いを算出するＤＳＶ変化算出手段と、
前記ＤＳＶ変化算出手段によって算出されたＤＳＶの変化の度合いを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶの変化の度合いを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定手段と、
前記コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードの中から前記コード判定手段の判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択手段とを備えた
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタル変調装置において、
前記ＤＳＶの変化の度合いの算出対象範囲は、前記変調コード生成手段によって生成された、直近所定個数の候補変調コードからなるコード系列であり、
前記所定個数は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項３】
請求項１に記載のデジタル変調装置において、
前記ＤＳＶの変化の度合いの算出対象範囲は、前記変調コード生成手段によって生成された、直近所定個数の候補変調コードからなるコード系列であり、
前記所定個数は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域ろ波回路の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項４】
請求項１に記載のデジタル変調装置において、
前記ＤＳＶ変化算出手段は、
前記変調コード生成手段によって生成された所定個数の候補変調コードからなるコード系列について、当該コード系列におけるコードごとに、当該コードのＤＳＶに相当するＣＤＳを保持するＣＤＳ保持手段と、
前記コード系列における各コードのＣＤＳを積算し、当該積算値を保持するＣＤＳ積算手段とを有し、
前記ＣＤＳ積算手段が保持するＣＤＳの積算値を、前記ＤＳＶの変化の度合いとして出力する
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項５】
請求項４に記載のデジタル変調装置において、
前記ＣＤＳ保持手段は、前記ＤＳＶ変化算出手段にコードが入力されたとき、この入力されたコードに係る第１のＣＤＳを保持するとともに、保持しているＣＤＳのうち最も古いコードに係る第２のＣＤＳを出力するものであり、
前記ＣＤＳ積算手段は、保持しているＣＤＳの積算値に、前記第１のＣＤＳを加算するとともに前記第２のＣＤＳを減算して得られる値を、新たなＣＤＳの積算値として保持するものである
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項６】
請求項５に記載のデジタル変調装置において、
前記ＣＤＳ保持手段は、シフトレジスタである
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項７】
請求項１に記載のデジタル変調装置において、
前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出手段を備え、
前記変調コード判定手段は、前記ＤＳＶの変化の度合いのいずれもが所定の閾値を超えるとき、前記判定を行う一方、前記ＤＳＶの変化の度合いの少なくとも一つが前記所定の閾値以下のとき、前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶのうち、対応する前記ＤＳＶの変化の度合いが前記所定の閾値以下となるＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうち当該ＤＳＶが所定値に相対的に近くなるものを、前記変調コードとすべき判定を行う
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項８】
入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成手段と、
前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出手段と、
前記ＤＳＶ算出手段によって算出されるＤＳＶの初期化を行うＤＳＶリセット手段と、
前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定手段と、
前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードの中から前記変調コード判定手段の判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択手段とを備え、
前記ＤＳＶリセット手段は、前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶのいずれかが所定の閾値以上となったとき、前記初期化を行う
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項９】
請求項８に記載のデジタル変調装置において、
前記所定の閾値は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のデジタル変調装置において、
前記所定の閾値は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域通過フィルタの特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１１】
入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成手段と、
前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出手段と、
前記ＤＳＶ算出手段によって算出されるＤＳＶの初期化を行うＤＳＶリセット手段と、
前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定手段と、
前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードの中から前記変調コード判定手段の判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択手段とを備え、
前記ＤＳＶリセット手段は、所定の周期で、前記初期化を行うものであり、
前記所定の周期は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のデジタル変調装置において、
前記所定の周期は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域通過フィルタの特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１３】
入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置であって、
前記変調コードの系列における各ビットの論理レベルに応じた値にランレングスに応じた重み付けをして累積した値を、当該変調コードの系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として用い、この指標が所定値に近づくように前記変調コードを選択する
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のデジタル変調装置において、
前記ランレングスに応じた重み付けは、第１のランレングスが第２のランレングスよりも長いとき、当該第１のランレングスに対応する重みが当該第２のランレングスに対応する重み以上となるようにして行う
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のデジタル変調装置において、
前記第１および第２のランレングスに対応する重みは、前記変更コードの系列に対応するアナログ信号波形における前記第１および第２のランレングスに相当する区間の積分値に基づいて決定されたものである
ことを特徴とするデジタル変調装置。
【請求項１６】
入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成ステップと、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶの変化の度合いを算出するＤＳＶ変化算出ステップと、
前記ＤＳＶ変化算出ステップで算出されたＤＳＶの変化の度合いを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶの変化の度合いを相対的に小さくするものを、前記変調コードとして出力する変調コード出力ステップとを備えた
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載のデジタル変調方法において、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出ステップを備え、
前記変調コード出力ステップは、前記ＤＳＶの変化の度合いのいずれもが所定の閾値を超えるとき、前記出力を行う一方、前記ＤＳＶの変化の度合いの少なくとも一つが前記所定の閾値以下のとき、前記ＤＳＶ算出ステップで算出されたＤＳＶのうち、対応する前記ＤＳＶの変化の度合いが前記所定の閾値以下となるＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数のコードのうち当該ＤＳＶが所定値に相対的に近くなるものを、前記変調コードとして出力する
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項１８】
入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法であって、
前記変調コードの系列における各ビットの論理レベルに応じた値にランレングスに応じた重み付けをして累積した値を、当該変調コードの系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として用い、この指標が所定値に近づくように前記変調コードを選択する
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項１９】
入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成ステップと、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出ステップと、
前記ＤＳＶ算出ステップで算出されるＤＳＶの初期化を行うＤＳＶリセットステップと、
前記ＤＳＶ算出ステップで算出されたＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定ステップと、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードの中から前記変調コード判定ステップの判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択ステップとを備え、
前記ＤＳＶリセットステップは、前記ＤＳＶ算出ステップで算出されたＤＳＶのいずれかが所定の閾値以上となったとき、前記初期化を行う
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載のデジタル変調方法において、
前記所定の閾値は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載のデジタル変調方法において、
前記所定の閾値は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域通過フィルタの特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項２２】
入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法であって、
前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成ステップと、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出ステップと、
前記ＤＳＶ算出ステップで算出されるＤＳＶの初期化を行うＤＳＶリセットステップと、
前記ＤＳＶ算出ステップで算出されたＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定ステップと、
前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードの中から前記変調コード判定ステップの判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択ステップとを備え、
前記ＤＳＶリセットステップは、所定の周期で、前記初期化を行うものであり、
前記所定の周期は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載のデジタル変調方法において、
前記所定の周期は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域通過フィルタの特性に応じて決定される
ことを特徴とするデジタル変調方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル変調技術に関し、特に、ソースデータをランレングスが制限された変調コードに変換して記録媒体にデータ書き込みを行う情報記録装置や、伝送チャネルへ流す信号として当該変調コードを用いる通信装置（特に、送信装置）などに好適なデジタル変調技術に属する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体へのデータ記録の際にＲＬＬ（Run Length Limited）などのＤＣ成分を抑制する必要のあるデジタル変調においては、変調後の信号が安定して再生できるように、信号のＤＣ成分を抑える必要がある。図１７は、信号記録が可能な光ディスク装置や、特に光通信を行う通信装置などとしての従来のデジタル変調装置の一構成を示す。従来のデジタル変調装置１０は、ソースデータＤＡＴＡを入力して変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂを生成する変調コード生成器１１と、変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂをそれぞれ入力してＤＳＶａおよびＤＳＶｂをそれぞれ算出する２個のＤＳＶ算出器１２と、ＤＳＶａとＤＳＶｂとの大小比較を行い、選択すべき変調コードを判定する変調コード判定器１３と、変調コード判定器１３の判定結果に基づいて、コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのいずれか一方を選択し、変調コードＣＯＤＥとして出力する変調コード選択器１４とを備えている。このように、従来のデジタル変調装置１０では、２値化信号のＤＳＶ（Digital Sum Value）をＤＣ成分の指標にして、常にＤＳＶの絶対値が最小になるように複数の変調コードの中から最適な変調コードの選択を行っている。
【０００３】
ＤＳＶとは、伝送チャネルに流すＮＲＺＩ（Non Return to Zero Invert）形式の変調信号の“０”と“１”との量のバランスを取るために導入された指標であり、ＮＲＺＩ形式の変調信号を構成する各チャネルビットについて“０”ならば“−１”、“１”ならば“＋１”を積算して得られる数値である。すなわち、ＤＳＶが“０”であれば、変調開始時点から現在までのＮＲＺＩ形式の変調信号を構成するチャネルビットの“０”と“１”との数が等しいことを表している。したがって、ＤＳＶ値を“０”に近づけるコード選択制御（ＤＣ制御とも称する）を行うことにより、変調信号のＤＣ成分を低く抑えることができる（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、コード間に結合ビットを挟んで変調データ列を生成していくような方法もある（たとえば、非特許文献１参照）。この場合も、変調コードが（１４ビットの）コード部と（３ビットの）結合ビット部で構成されていると考えれば、上記のＤＳＶを指標に用いたＤＣ制御方法によるデジタル変調方式であると言える。
【特許文献１】特開平９―１６２７４４号公報（第５−９項、第１−２図）
【非特許文献１】中島平太郎・小川博司共著、「図解コンパクトディスク読本」、改定２版、オーム社、平成５年１２月、ｐ．１２５−１３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のデジタル変調装置１０によってデジタル変調された信号は、次のようにして再生される。図１８は、デジタル変調された信号を再生するＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤなどの信号再生装置の復調部分の一構成を示す。まず、伝送チャネルを伝ってきたチャネル信号ＣＯＤＥを低域通過フィルタ２１に通すことにより、チャネル信号ＣＯＤＥのＤＣ成分ＤＣｒｅｆが抽出される。ここで、チャネル信号ＣＯＤＥは、上記のデジタル変調装置１０によって生成された変調コードＣＯＤＥである。次に、２値化器２２によってチャネル信号ＣＯＤＥが自身のＤＣ成分ＤＣｒｅｆを閾値（スライスレベルとも称する）として２値化スライスされ、ＮＲＺＩ形式の変調２値化データＤＴ０が出力される。その後、変調２値化データＤＴ０は復調器２３によって復調され、元のソースデータであるデータＤＴ１が再生される。
【０００６】
上記の構成の復調部を備えた信号再生装置において、できる限り正しい復調を実現するためには、２値化スライスレベルを適正に保つことが重要となる。そのためには、チャネル信号ＣＯＤＥのＤＣ成分が安定して抽出される必要がある。しかし、ＤＳＶ値を無条件に“０”に近づけるようなコード選択制御を行う従来の方法では、ある特定の条件下では、チャネル信号ＣＯＤＥのＤＣ成分を安定して抽出できなくなるおそれがある。たとえば、ソースコードの入力パターンによりＤＣ制御が十分なされないなどの理由でＤＣ成分が十分に抑制されていない状態から、ＤＣ制御が（再び）かかり始めるような場合が、この特定の条件として挙げられる。
【０００７】
上記の特定の条件下において、従来のデジタル変調装置は、ＤＣ制御可能な変調コードごとにＤＳＶを“０”に近づけようとして、常にプラス側あるいはマイナス側といった一方的な変調コードの選択を行う。その結果、図１９に示すように、局所的に見るとＮＲＺＩ形式の変調信号の“０”と“１”とのバランスが崩れてしまう。この場合、信号復調時に変調信号のＤＣ成分が変動してしまい、２値化スライスを正しく行うことができなくなるおそれがある。そして、２値化スライスが正しく行われない場合、再生時に信号再生ジッタが増大し、再生エラーを引き起こす要因となる。
【０００８】
上記の問題に鑑み、本発明は、ソースデータを入力してランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置および方法について、再生時に正しく２値化スライスがなされるような変調コードを生成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明が講じた手段は、入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置として、前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成手段と、前記コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶの変化の度合いを算出するＤＳＶ変化算出手段と、前記ＤＳＶ変化算出手段によって算出されたＤＳＶの変化の度合いを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶの変化の度合いを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定手段と、前記コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードの中から前記コード判定手段の判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択手段とを備えたものとする。
【００１０】
これによると、ソースコードについて生成され得る変調コード（候補変調コード）のうち、ＤＳＶの変化の度合いをより小さくするようなものが選択され、出力される。このようにＤＳＶの変化の度合いが小さくなるようにＤＣ制御を行うことよって、生成される変調コードの系列にＤＳＶについて減少または増加の一方的な変化が無くなり、“０”と“１”とのバランスがとれた変調コードを得ることができる。すなわち、ＤＣ成分を安定して抽出することができ、正しく２値化スライスを行うことができるような変調コードを生成することができる。
【００１１】
好ましくは、前記ＤＳＶの変化の度合いの算出対象範囲は、前記変調コード生成手段によって生成された、直近所定個数の候補変調コードからなるコード系列であり、前記所定個数は、前記変調コードを再生する信号再生装置の特性に応じて決定されるものとする。
【００１２】
また、好ましくは、前記ＤＳＶの変化の度合いの算出対象範囲は、前記変調コード生成手段によって生成された、直近所定個数の候補変調コードからなるコード系列であり、前記所定個数は、前記変調コードを再生する信号再生装置における２値化スライスレベル決定用の低域ろ波回路の特性に応じて決定されるものとする。
【００１３】
そして、具体的には、前記ＤＳＶ変化算出手段は、前記変調コード生成手段によって生成された所定個数の候補変調コードからなるコード系列について、当該コード系列におけるコードごとに、当該コードのＤＳＶに相当するＣＤＳを保持するＣＤＳ保持手段と、前記コード系列における各コードのＣＤＳを積算し、当該積算値を保持するＣＤＳ積算手段とを有し、前記ＣＤＳ積算手段が保持するＣＤＳの積算値を、前記ＤＳＶの変化の度合いとして出力するものとする。
【００１４】
より具体的には、前記ＣＤＳ保持手段は、前記ＤＳＶ変化算出手段にコードが入力されたとき、この入力されたコードに係る第１のＣＤＳを保持するとともに、保持しているＣＤＳのうち最も古いコードに係る第２のＣＤＳを出力するものとする。また、前記ＣＤＳ積算手段は、保持しているＣＤＳの積算値に、前記第１のＣＤＳを加算するとともに前記第２のＣＤＳを減算して得られる値を、新たなＣＤＳの積算値として保持するものとする。
【００１５】
また、上記のデジタル変調装置は、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出手段を備え、前記変調コード判定手段は、前記ＤＳＶの変化の度合いのいずれもが所定の閾値を超えるとき、前記判定を行う一方、前記ＤＳＶの変化の度合いの少なくとも一つが前記所定の閾値以下のとき、前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶのうち、対応する前記ＤＳＶの変化の度合いが前記所定の閾値以下となるＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうち当該ＤＳＶが所定値に相対的に近くなるものを、前記変調コードとすべき判定を行うものであることが好ましい。
【００１６】
これによると、変調コードを生成する過程において、ＤＳＶの変化の度合いを所定の閾値内に抑えながら、ＤＳＶが所定値に収束させることができる。これにより、ＤＳＶの急激な変化を抑制しつつＤＳＶを好ましい値に近づけることができる。
【００１７】
また、本発明が講じた手段は、入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置として、前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成手段と、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出手段と、前記ＤＳＶ算出手段によって算出されるＤＳＶの初期化を行うＤＳＶリセット手段と、前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶを相対的に小さくするものを、前記変調コードとすべき判定を行う変調コード判定手段と、前記変調コード生成手段によって生成された複数の候補変調コードの中から前記変調コード判定手段の判定結果に該当するものを選択し、この選択した候補変調コードを前記変調コードとして出力する変調コード選択手段とを備えたものとする。
【００１８】
これによると、ＤＳＶ算出手段によって算出されるＤＳＶが適宜初期化されるため、変調コード生成の過程でＤＳＶがプラス側あるいはマイナス側に不当に大きくなり過ぎることを防ぐことができる。これにより、ＤＳＶの急激な変化を抑制することができる。
【００１９】
好ましくは、前記ＤＳＶリセット手段は、前記ＤＳＶ算出手段によって算出されたＤＳＶのいずれかが所定の閾値以上となったとき、および／または、所定の周期で、前記初期化を行うものとする。
【００２０】
また、本発明が講じた手段は、入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調装置として、前記変調コードの系列における各ビットの論理レベルに応じた値にランレングスに応じた重み付けをして累積した値を、当該変調コードの系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として用い、この指標が所定値に近づくように前記変調コードを選択するものとする。
【００２１】
これによると、変調コードの系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として、ＤＳＶではなく、変調コードの系列における各ビットの論理レベルに応じた値にランレングスに応じた重み付けをして累積した値を用いることによって、より正確に実際の変調コードのアナログ信号波形を近似することができる。したがって、ＤＳＶを指標とする従来のＤＣ制御よりも、より正確なＤＣ制御を実現することができ、変調コードの再生時の安定性を向上させることができる。
【００２２】
好ましくは、前記ランレングスに応じた重み付けは、第１のランレングスが第２のランレングスよりも長いとき、当該第１のランレングスに対応する重みが当該第２のランレングスに対応する重み以上となるようにして行うものとする。具体的には、前記第１および第２のランレングスに対応する重みは、前記変更コードの系列に対応するアナログ信号波形における前記第１および第２のランレングスに相当する区間の積分値に基づいて決定されたものとする。
【００２３】
一方、上記の課題を解決するために、本発明が講じた手段は、入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法として、前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成ステップと、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶの変化の度合いを算出するＤＳＶ変化算出ステップと、前記ＤＳＶ変化算出ステップで算出されたＤＳＶの変化の度合いを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのうちＤＳＶの変化の度合いを相対的に小さくするものを、前記変調コードとして出力する変調コード出力ステップとを備えたものとする。
【００２４】
これによると、ＤＳＶの変化の度合いが小さくなるようにＤＣ制御が行われ、“０”と“１”とのバランスがとれたＮＲＺＩ形式の変調コードを得ることができる。すなわち、ＤＣ成分を安定して抽出することができ、正しく２値化スライスを行うことができるような変調コードを生成することができる。
【００２５】
好ましくは、上記のデジタル変調方法は、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出ステップを備え、前記変調コード出力ステップは、前記ＤＳＶの変化の度合いのいずれもが所定の閾値を超えるとき、前記出力を行う一方、前記ＤＳＶの変化の度合いの少なくとも一つが前記所定の閾値以下のとき、前記ＤＳＶ算出ステップで算出されたＤＳＶのうち、対応する前記ＤＳＶの変化の度合いが前記所定の閾値以下となるＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数のコードのうち当該ＤＳＶを相対的に小さくするものを、前記変調コードとして出力するものとする。
【００２６】
また、本発明が講じた手段は、入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法として、前記ソースデータに対して、前記変調コードの候補となる複数の候補変調コードを生成する変調コード生成ステップと、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのそれぞれについて、当該候補変調コードを前記変調コードとして選択したときの変調コード系列に係るＤＳＶを算出するＤＳＶ算出ステップと、前記ＤＳＶ算出ステップで算出されるＤＳＶの初期化を行うＤＳＶリセットステップと、前記ＤＳＶ算出ステップで算出されたＤＳＶを互いに比較し、前記変調コード生成ステップで生成された複数の候補変調コードのうち当該ＤＳＶが所定値に相対的に近くなるものを、前記変調コードとして出力するコード出力ステップとを備えたものとする。
【００２７】
これによると、ＤＳＶ算出ステップによって算出されるＤＳＶが適宜初期化されるため、変調コード生成の過程でＤＳＶがプラス側あるいはマイナス側に不当に大きくなり過ぎることがなくなり、ＤＳＶの急激な変化を抑制することができる。
【００２８】
また、本発明が講じた手段は、入力されたソースデータを、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードに変換するデジタル変調方法として、前記変調コードの系列における各ビットの論理レベルに応じた値にランレングスに応じた重み付けをして累積した値を、当該変調コードの系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として用い、この指標が所定値に近づくように前記変調コードを選択するものとする。
【００２９】
これによると、変調コードの系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として、ＤＳＶではなく、変調コードの系列における各ビットの論理レベルに応じた値にランレングスに応じた重み付けをして累積した値を用いることによって、より正確に実際の変調コードのアナログ信号波形を近似することができる。したがって、ＤＳＶを指標とする従来のＤＣ制御よりも、より正確なＤＣ制御を実現することができ、より安定的に再生可能な変調コードを生成することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上、説明したように、本発明によると、与えられたソースコードから、再生時に正しく２値化スライスすることが可能な変調コードを生成するデジタル変調装置およびデジタル変調方法を実現することができる。これにより、本発明のデジタル変調装置およびデジタル変調方法によって生成された変調コードを復調し、再生する信号再生装置や通信装置などにおいて、信号再生時の再生信号のジッタを軽減し、再生精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデジタル変調装置の構成を示す。本実施形態のデジタル変調装置１０Ａは、変調コード生成手段としての変調コード生成器１１と、変調コード判定手段としての変調コード判定器１３と、変調コード選択手段としての変調コード選択器１４と、ＤＳＶ変化算出手段としての２個のＤＳＶ変化量算出器１５とを備え、ソースデータＤＡＴＡを入力し、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードＣＯＤＥを出力する。
【００３３】
変調コード生成器１１は、ソースデータＤＡＴＡを入力し、デジタル変調装置１０Ａが出力する変調コードＣＯＤＥの候補となる候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂを生成する。なお、ある特定のソースデータの入力パターンについては、対応する変調コードが１個しか存在しない場合もあるが、そのような場合には、その１個の変調コードを、候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂの双方に適用するものとする。
【００３４】
ＤＳＶ変化量算出器１５は、変調コード生成器１１によって生成された候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのそれぞれを入力し、変調コード系列に係るＤＳＶの変化の度合いとして変化量ΔＤＳＶａおよびΔＤＳＶｂをそれぞれ出力する。図２は、ＤＳＶ変化量算出器１５の内部構成を示す。ＤＳＶ変化量算出器１５は、ｎ個（ｎは２以上の自然数）のレジスタ１５１からなるＣＤＳ（Code Digital Sum）保持手段としてのシフトレジスタ１５２と、ＣＤＳ積算手段としての減算器１５３、加算器１５４およびレジスタ１５５とを備えている。なお、ＣＤＳとは、１個のＮＲＺＩ形式の変調コードに係るＤＳＶを表す値を指す。
【００３５】
ＤＳＶ変化量算出器１５の動作は次の通りである。まず、ＤＳＶ変化量算出器１５にＣＤＳが入力されるごとに、そのＣＤＳを、シフトレジスタ１５２に入力（シフト・イン）するとともに、減算器１５３の被減算値側（プラス側）に入力する。また、減算器１５３の減算値側（マイナス側）にシフトレジスタ１５２の出力（シフト・アウト）を与える。ＣＤＳは、変調コード生成器１１から出力される候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのそれぞれについてのものである。減算器１５３は、「現在のＣＤＳ−変調コードｎ個分前のＣＤＳ」を算出して、算出結果を加算器１５４の一方の入力端子に与える。加算器１５４の他方の入力端子には、加算器１５４の出力を保持するレジスタ１５５の出力が与えられている。したがって、加算器１５４およびレジスタ１５５によって、「現在のＣＤＳ−変調コードｎ個分前のＣＤＳ」が積算される。そして、この積算値がΔＤＳＶとして出力される。
【００３６】
ＤＳＶ変化量算出器１５の動作開始時点では、レジスタ１５１が保持する値はすべて“０”にリセットされる。ＣＤＳの入力が開始し、第１〜ｎ個目のＣＤＳの入力に対しては、シフトレジスタ１５２から“０”が出力され、結果として、レジスタ１５５には「第１〜ｎ個目のＣＤＳ」の積算値が格納される。その後、第ｎ＋１個目のＣＤＳが入力されると、シフトレジスタ１５２から第１個目のＣＤＳが出力され、減算器１５３は、「第ｎ＋１個目のＣＤＳ−第１個目のＣＤＳ」を算出する。そして、加算器１５４およびレジスタ１５５によって、減算器１５３の算出結果がそれまでのＣＤＳ積算値に加えられる。すなわち、「第１〜ｎ個目のＣＤＳ積算値＋第ｎ＋１個目のＣＤＳ−第１個目のＣＤＳ」が計算され、レジスタ１５５に格納される値は、「第２〜ｎ＋１個目のＣＤＳ積算値」となる。上記の演算は、第ｎ＋２個目以降のＣＤＳの入力に対しても同様に行われる。以上のように、ＤＳＶ変化量算出器１５は、与えられた現在の変調コードを含む直近ｎ個分の変調コード系列に係るＤＳＶの変化量を出力する。
【００３７】
一方、図１に戻り、変調コード判定器１３は、ＤＳＶ変化量算出器１５から出力される変化量ΔＤＳＶａおよびΔＤＳＶｂについて大小比較を行い、候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのうちのいずれを変調コードＣＯＤＥとすべきかについての判定を行う。この大小比較は、ＤＳＶの変化の度合いを比較するという性質のものであるため、ＤＳＶ変化量を正値に変換して行う必要がある。正値への変換は、たとえば、絶対値や二乗値などを用いることができる。なお、本実施例では、絶対値を用いるものとする。そして、変調コード判定器１３は、候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのうち、上記の大小比較の結果、ＤＳＶ変化量が小さくなる方を、変調コードＣＯＤＥとすべきと判定する。
【００３８】
変調コード選択器１４は、候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂの中から、変調コード判定器１３によって判定された方を選択し、変調コードＣＯＤＥとして出力する。
【００３９】
次に、本実施形態に係るデジタル変調処理について、図３に示したフローチャートを参照しながら説明する。
【００４０】
まず、デジタル変調処理が開始すると、ソースデータに対応する一つ以上の候補変調コードを生成する（ステップＳ１１）。ここで、一つ以上としているのは、上述したように、ある特定のソースデータの入力パターンについては、対応する変調コードが１個しか存在しない場合もあるからである。本ステップＳ１１は、変調コード生成器１１による処理に相当する。
【００４１】
次に、ステップＳ１１で生成された各候補変調コードについて、変調コード系列に係る変化量（ΔＤＳＶ）を算出する（ステップＳ１２）。本ステップＳ１２は、ＤＳＶ変化量算出器１５による処理に相当する。
【００４２】
そして、ステップＳ１２で算出されたΔＤＳＶを互いに比較し、ステップＳ１１で生成された候補変調コードのうち、変化量（ΔＤＳＶ）の絶対値（二乗値でもよい）を相対的に小さくするものを選択して出力する（ステップＳ１３）。本ステップＳ１３は、変調コード判定器１３および変調コード選択器１４による処理に相当する。
【００４３】
その後、変調すべき全ソースデータの処理が完了したか否かを判断し（ステップＳ１４）、まだ変調すべきソースデータが残っている場合には、ステップＳ１１に戻って次のソースデータについての処理を行う一方、全ソースデータの処理が完了した場合には、デジタル変調処理を終了する。
【００４４】
次に、本実施形態に係るデジタル変調処理について、図４に示した具体例を参照しながら説明する。同図は、順に入力されるソースデータ２０１、２０２および２０３に対して変調コードを出力する過程を示す。
【００４５】
ソースデータ２０１〜２０３に対して、候補変調コードＣＯＤＥａとして変調コード２１１、２１２および２１３が、候補変調コードＣＯＤＥｂとして変調コード２２１、２２２および２２３がそれぞれ生成される。ここで、変調コード２１１〜２１３および変調コード２２１〜２２３はいずれもＮＲＺ（Non Return to Zero）形式となっている。これは、変調コード生成器１１からの出力段階では、まだＮＲＺＩ形式のＬｏｗレベルおよびＨｉｇｈレベルが確定していないという理由による。ただし、候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂは必ずしもＮＲＺ形式で表す必要はない。たとえば、ＮＲＺＩ形式の初期レベルとしてＬｏｗレベルおよびＨｉｇｈレベルのいずれか一方を選び、候補変調コードを一旦出力しておき、その後、正しい初期レベルが確定した時点で、レベルが反転している場合には、ＮＲＺＩ形式の変調コード全体をビット反転するようにしてもよい。
【００４６】
変調コード２３１〜２３３および変調コード２４１〜２４３は、それぞれ変調コード２１１〜２１３および変調コード２２１〜２２３をＮＲＺＩ形式に変換したものである。また、各変調コード２３１〜２３３および変調コード２４１〜２４３の下にＣＤＳを示す。上述したように、ΔＤＳＶは、所定の算出範囲におけるＣＤＳの積算値として表される。ここでは、所定の算出範囲を直近の変調コード２個分として説明する。
【００４７】
まず、ソースデータ２０１が入力され、候補変調コード２３１（ＣＯＤＥａ）および候補変調コード２４１（ＣＯＤＥｂ）のＣＤＳは、それぞれ“＋２”および“＋４”と算出される。ここで、図示していないが、ソースデータ２０１の１個前のソースデータについてのＣＤＳは“０”であるとする。したがって、この場合の変化量２５１（ΔＤＳＶａ）および変化量２６１（ΔＤＳＶｂ）は、それぞれ“＋２”および“＋４”と算出される。そして、絶対値が相対的に小さい変化量２５１に対応する候補変調コード２３１が、ソースデータ２０１に対する変調コードとして出力される。
【００４８】
次に、ソースデータ２０２が入力される。直前に候補変調コード２３１が出力されたことによって、今回のＮＲＺＩ形式の初期レベルはＬｏｗに確定しており、候補変調コード２１２および２２２のＮＲＺＩ変換はそれぞれ候補変調コード２３２および２４２のようになる。なお、候補変調コード２１２および２２２は同一であり、これは、上述した変調コード生成器１１によって複数の変調コードを割り当てられない場合を表している。
【００４９】
ソースデータ２０２について、候補変調コード２３２（ＣＯＤＥａ）および候補変調コード２４２（ＣＯＤＥｂ）のＣＤＳは、いずれも“−２”と算出される。ここで、直前のＣＤＳは、先ほど選択された候補変調コード２３１についてのものであり、その値は“＋２”である。したがって、この場合の変化量２５２（ΔＤＳＶａ）および変化量２６２（ΔＤＳＶｂ）は、いずれも“０”と算出される。この場合、候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのいずれを選択してもよく、ここでは、候補変調コードＣＯＤＥａ側を選択するものとする。したがって、候補変調コード２３２が、ソースデータ２０２に対する変調コードとして出力される。
【００５０】
そして、ソースデータ２０３について、候補変調コード２３３（ＣＯＤＥａ）および候補変調コード２４３（ＣＯＤＥｂ）のＣＤＳは、それぞれ“−６”および“＋２”と算出される。ここで、直前のＣＤＳは、先ほど選択された候補変調コード２３２についてのものであり、その値は“−２”である。したがって、この場合の変化量２５３（ΔＤＳＶａ）および変化量２６３（ΔＤＳＶｂ）は、それぞれ“−８”および“０”と算出される。そして、絶対値が相対的に小さい変化量２６３に対応する候補変調コード２４３が、ソースデータ２０３に対する変調コードとして出力される。
【００５１】
以上、本実施形態によると、図５に示すように、与えられたソースデータに対して、ＤＳＶの変化量（ΔＤＳＶ）の絶対値が“０”に近づくようにＤＣ制御が行われ、ＤＳＶの急激な変化が抑制される。これにより、生成された変調コードを、たとえば、図１８に示した信号再生装置によって復調する場合に、低域通過フィルタ２１によって抽出されるＤＣ成分ＤＣｒｅｆが安定し、その結果、２値化スライスが正しく行われ、再生精度を向上することができる。
【００５２】
なお、上記の説明では、ΔＤＳＶの算出範囲を直近の変調コード２個分、すなわち、ＤＳＶ変化量算出器１５におけるレジスタ１５１の数を“２”としたが、本発明はこれに限定されるものではない。この算出範囲は、生成された変調コードを復調する信号再生装置の特性に応じて設定することが好ましい。たとえば、図１８に示した信号再生装置における低域通過フィルタ２１の特性に応じて算出範囲を設定する。これにより、各種信号再生装置に最適の変調コードを生成することができる。
【００５３】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るデジタル変調装置の構成を示す。本実施形態のデジタル変調装置１０Ｂは、変調コード生成器１１と、２個のＤＳＶ算出器１２と、変調コード選択器１４と、２個のＤＳＶ変化量算出器１５と、変調コード判定器１６とを備え、ソースデータＤＡＴＡを入力し、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードＣＯＤＥを出力する。変調コード判定器１６以外の構成要素については既に説明した通りである。
【００５４】
変調コード判定器１６は、ＤＳＶ変化量算出器１５からそれぞれ出力される変化量ΔＤＳＶａおよびΔＤＳＶｂ、ならびにＤＳＶ算出器１２からそれぞれ出力されるＤＳＶａおよびＤＳＶｂを入力し、これら入力に基づいて、候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのうちのいずれを変調コードＣＯＤＥとすべきかについての判定を行う。具体的には、変化量ΔＤＳＶａおよびΔＤＳＶｂのいずれもが所定の閾値を超えるとき、これらの大小比較を行い、上記判定を行う。この判定は、第１の実施形態で説明したのと同様である。一方、変化量ΔＤＳＶａおよびΔＤＳＶｂの少なくとも一方が所定の閾値以下のとき、その条件を満たすＤＳＶについて大小比較を行い、相対的に小さい方に対応する候補変調コード（ＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのいずれか一方）を、変調コードＣＯＤＥとすべき判定を行う。すなわち、所定の閾値以下となるΔＤＳＶが変化量ΔＤＳＶａおよびΔＤＳＶｂのいずれか一方のときは、そのΔＤＳＶに対応する変調コードが選択され、変化量ΔＤＳＶａおよびΔＤＳＶｂのいずれもが所定の閾値以下のときは、ＤＳＶａとＤＳＶｂとの大小比較が行われ、この比較結果に応じた変調コードが選択される。なお、ＤＳＶの大小比較は、ΔＤＳＶの大小比較と同様に、絶対値や二乗値などで正値に変換してから行う。
【００５５】
次に、本実施形態に係るデジタル変調処理について、図７に示したフローチャートを参照しながら説明する。
【００５６】
まず、デジタル変調処理が開始すると、ソースデータに対応する一つ以上の候補変調コードを生成する（ステップＳ２１）。本ステップＳ２１は、変調コード生成器１１による処理に相当する。
【００５７】
そして、ステップＳ２１で生成された各候補変調コードについて、変調コード系列に係るＤＳＶおよびΔＤＳＶを算出する（ステップＳ２２）。本ステップＳ２２は、ＤＳＶ算出器１２およびＤＳＶ変化量算出器１５による処理に相当する。
【００５８】
次に、ステップＳ２２で算出されたΔＤＳＶのうち、その絶対値（二乗値でもよい）が所定の閾値以下のものがあるか否かを判断する（ステップＳ２３）。Ｙｅｓの場合、ステップＳ２２で算出されたＤＳＶのうち、対応するΔＤＳＶが所定の閾値以下となるＤＳＶを互いに比較し、ステップＳ２１で生成された候補変調コードのうち、当該ＤＳＶの絶対値（二乗値でもよい）を相対的に小さくするものを選択して出力する（ステップＳ２４）。Ｎｏの場合、ステップＳ２２で算出されたΔＤＳＶを互いに比較し、ステップＳ２１で生成された候補変調コードのうち、ΔＤＳＶの絶対値（二乗値でもよい）を相対的に小さくするものを選択して出力する（ステップＳ２５）。ステップＳ２３〜Ｓ２５は、変調コード判定器１６による処理に相当する。
【００５９】
その後、変調すべき全ソースデータの処理が完了したか否かを判断し（ステップＳ２６）、まだ変調すべきソースデータが残っている場合には、ステップＳ２１に戻って次のソースデータについての処理を行う一方、全ソースデータの処理が完了した場合には、デジタル変調処理を終了する。
【００６０】
次に、本実施形態に係るデジタル変調処理について、図８に示した具体例を参照しながら説明する。同図は、図４と同様に、順に入力されるソースデータ２０１、２０２および２０３に対して変調コードを出力する過程を示す。なお、図８に例示したソースコードは図４のものと同様である。また、第１の実施形態と同様に、ΔＤＳＶの算出範囲は直近の変調コード２個分とし、また、ΔＤＳＶの大きさ判定のための所定の閾値を“５”とする。
【００６１】
まず、ソースデータ２０１が入力され、変調コード２３１（ＣＯＤＥａ）および変調コード２４１（ＣＯＤＥｂ）のＣＤＳは、それぞれ“＋２”および“＋４”と算出される。また、ＤＳＶ２７１（ＤＳＶａ）およびＤＳＶ２８１（ＤＳＶｂ）は、それぞれ“−５０”および“−４８”と算出される。ここで、図示していないが、ソースデータ２０１の１個前のソースデータについてのＣＤＳは“０”、ＤＳＶは“−５２”であるとする。この場合の変化量２５１（ΔＤＳＶａ）および変化量２６１（ΔＤＳＶｂ）は、それぞれ“＋２”および“＋４”と算出される。変化量２５１および２６１の絶対値はいずれも閾値以内であるため、ＤＳＶ２７１とＤＳＶ２８１との絶対値の大小が比較され、相対的に小さい方であるＤＳＶ２８１に対応する候補変調コード２４１が、ソースデータ２０１に対する変調コードとして出力される。
【００６２】
次に、ソースデータ２０２が入力され、候補変調コード２３２（ＣＯＤＥａ）および候補変調コード２４２（ＣＯＤＥｂ）のＣＤＳは、いずれも“−２”と算出される。また、ＤＳＶ２７２（ＤＳＶａ）およびＤＳＶ２８２（ＤＳＶｂ）は、いずれも“−５０”と算出される。ここで、直前のＣＤＳは、先ほど選択された候補変調コード２４１についてのものであり、その値は“＋４”である。したがって、この場合の変化量２５２（ΔＤＳＶａ）および変化量２６２（ΔＤＳＶｂ）は、いずれも“＋２”と算出される。変化量２５２および２６２の絶対値はいずれも閾値以内であるため、ＤＳＶ２７２とＤＳＶ２８２との絶対値の大小が比較されるが、ＤＳＶ２７２およびＤＳＶ２８２の値は等しいため、いずれを選択してもよい。ここでは、候補変調コードＣＯＤＥａ側を選択するものとする。したがって、候補変調コード２５２が、ソースデータ２０２に対する変調コードとして出力される。
【００６３】
そして、ソースデータ２０３について、候補変調コード２３３（ＣＯＤＥａ）および候補変調コード２４３（ＣＯＤＥｂ）のＣＤＳは、それぞれ“−６”および“＋２”と算出される。また、ＤＳＶ２７３（ＤＳＶａ）およびＤＳＶ２８３（ＤＳＶｂ）は、それぞれ“−５６”および“−４８”と算出される。ここで、直前のＣＤＳは、先ほど選択された候補変調コード２３２についてのものであり、その値は“−２”である。したがって、この場合の変化量２５３（ΔＤＳＶａ）および変化量２６３（ΔＤＳＶｂ）は、それぞれ“−８”および“０”と算出される。このうち、変化量２５３の絶対値は閾値を超えているが、変化量２６３の絶対値は閾値以下であるため、ＤＳＶ２７３とＤＳＶ２８３との絶対値の大小が比較される。そして、相対的に小さい方であるＤＳＶ２８３に対応する候補変調コード２４３が、ソースデータ２０３に対する変調コードとして出力される。
【００６４】
以上、本実施形態によると、与えられたソースデータに対して、ＤＳＶの変化量（ΔＤＳＶ）を所定の閾値で決定される範囲内に抑えながら、ＤＳＶを所定値（“０”）に収束させるようにＤＣ制御が行われる。これにより、ＤＳＶの急激な変化を抑制しつつＤＳＶを好ましい値に近づけることができる。
【００６５】
なお、上記の説明では、ΔＤＳＶの大きさ判定のための所定の閾値を“５”としたが、これはあくまで一例であって、本発明を限定するものではない。この所定の閾値は、生成された変調コードを復調する信号再生装置の特性に応じて設定することが好ましい。これにより、各種信号再生装置に最適の変調コードを生成することができる。
【００６６】
（第３の実施形態）
図９は、本発明の第３の実施形態に係るデジタル変調処理の構成を示す。本実施形態のデジタル変調装置１０Ｃは、変調コード生成器１１と、２個のＤＳＶ算出器１２と、変調コード判定器１３と、変調コード選択器１４と、ＤＳＶリセット手段としてのＤＳＶリセット判定器１７とを備え、ソースデータＤＡＴＡを入力し、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードＣＯＤＥを出力する。ＤＳＶリセット判定器１７以外の構成要素については既に説明した通りである。
【００６７】
ＤＳＶリセット判定器１７は、ＤＳＶ算出器１２からそれぞれ出力されるＤＳＶａおよびＤＳＶｂを入力し、これらのうちいずれかが所定の閾値以上のとき、ＤＳＶ算出器１２にリセット信号ＲＳを出力する。これにより、ＤＳＶ算出器１２において保持されているＤＳＶが“０”に初期化される。
【００６８】
次に、本実施形態に係るデジタル変調処理について、図１０に示したフローチャートを参照しながら説明する。
【００６９】
まず、デジタル変調処理が開始すると、ソースデータに対応する一つ以上の候補変調コードを生成する（ステップＳ３１）。本ステップＳ３１は、変調コード生成器１１による処理に相当する。
【００７０】
そして、ステップＳ３１で生成された各候補変調コードについて、変調コード系列に係るＤＳＶを算出する（ステップＳ３２）。本ステップＳ３２は、ＤＳＶ算出器１２による処理に相当する。
【００７１】
次に、ステップＳ３２で算出されたＤＳＶを互いに比較し、ステップＳ３１で生成された候補変調コードのうち、ＤＳＶの絶対値（二乗値でもよい）を相対的に小さくするものを選択して出力する（ステップＳ３３）。本ステップＳ３３は、変調コード判定器１３および変調コード選択器１４による処理に相当する。
【００７２】
その後、ＤＳＶの絶対値（二乗値でもよい）がいずれも所定の閾値以上か否かを判断する（ステップＳ３４）。Ｙｅｓの場合、ＤＳＶをリセットする（ステップＳ３５）。ステップＳ３４およびＳ３５は、ＤＳＶリセット判定器１７による処理に相当する。
【００７３】
そして、ステップＳ３５でのＤＳＶのリセット後、または、ステップＳ３４においてＮｏの場合、変調すべき全ソースデータの処理が完了したか否かを判断し（ステップＳ３６）、まだ変調すべきソースデータが残っている場合には、ステップＳ３１に戻って次のソースデータについての処理を行う一方、全ソースデータの処理が完了した場合には、デジタル変調処理を終了する。
【００７４】
上記のデジタル変調処理によると、ＤＳＶは、図１１に示したように変化する。
【００７５】
一方、ＤＳＶリセット判定器１７について、ＤＳＶａおよびＤＳＶｂの入力を無くし、所定の周期で、リセット信号ＲＳを出力し、ＤＳＶ算出器１２が保持するＤＳＶを“０”に初期化するように構成することも可能である。この場合のデジタル変調処理のフローを図１４に示す。同図のフローチャートは、図１０のフローチャートにおける、ＤＳＶの絶対値がいずれも所定の閾値以上か否かを判断する処理（ステップＳ３４）を、所定の周期が経過したか否かを判断する処理（ステップＳ３７）に置き換えたものである。なお、本ステップＳ３７は、ＤＳＶリセット判定器１７による処理に相当する。そして、このデジタル変調処理によると、ＤＳＶは、図１３に示したように変化する。
【００７６】
以上、本実施形態によると、与えられたソースデータに対して、ＤＳＶを適宜初期化することによって、デジタル変調処理の過程でＤＳＶの絶対値が不当に大きくなり過ぎることがなく、ＤＳＶの急激な変化が抑制される。これにより、生成された変調コード（変調信号）の再生時のジッタが軽減され、安定性が向上する。
【００７７】
なお、ＤＳＶのリセット条件、すなわち、所定の閾値あるいは所定の周期を、生成された変調信号を再生する信号再生装置の特性に合わせてあらかじめ決めておくか、あるいは動作時に調整することによって、より一層、変調信号再生時の安定性を向上させることができる。たとえば、図１８に示した信号再生装置における低域通過フィルタ２１の特性に応じてＤＳＶのリセット条件を設定することが可能である。
【００７８】
（第４の実施形態）
図１４は、本発明の第４の実施形態に係るデジタル変調装置の構成を示す。本実施形態のデジタル変調装置１０Ｄは、変調コード生成器１１と、２個のＤＳＶ算出器１２と、変調コード判定器１３と、変調コード選択器１４と、ＤＣ成分評価指標算出器１８とを備え、ソースデータＤＡＴＡを入力し、ランレングスが制限されたＮＲＺＩ形式の変調コードＣＯＤＥを出力する。デジタル変調装置１０Ｄは、図１７に示した従来のデジタル変調装置におけるＤＳＶ算出器１２をＤＣ成分評価指標算出器１８に置き換えた構成をしている。すなわち、デジタル変調装置１０Ｄは、変調コード系列に含まれるＤＣ成分を表す指標として、ＤＳＶとは異なる評価指標（以下、「ＤＣ成分評価指標」と呼ぶ）を用い、ＤＣ成分評価指標が所定値、たとえば“０”に近づくように、変調コードＣＯＤＥを選択する。
【００７９】
ＤＣ成分評価指標算出器１８は、変調コード生成器１１によって生成された候補変調コードＣＯＤＥａおよびＣＯＤＥｂのそれぞれについて、ＤＣ成分評価指標を用いて、ＤＣ成分値ＤＣａおよびＤＣｂを出力する。以下、ＤＣ成分評価指標について、図１５を参照しながら詳細に説明する。
【００８０】
ＤＳＶの計算には、信号変調モデル１００が用いられる。一般に、ＤＳＶの計算は、２値化した変調信号モデルにおいてＬｏｗ区間とＨｉｇｈ区間とのバランスを取るための指標である。同図に示したように、３ＴのＨｉｇｈ区間、６ＴのＬｏｗ区間、１４ＴのＨｉｇｈ区間、…と続いている場合、ＤＳＶは、「＋３−６＋１４＋…」のように「Ｈｉｇｈの期間（Ｔ数）−Ｌｏｗの期間（Ｔ数）」を積算することによって算出される。なお、通常は「Ｈｉｇｈ期間−Ｌｏｗ期間」を変調コード単位に分割して求めておき（いわゆるＣＤＳ）、それらを複数の変調コードに渡って積算することで算出される。
【００８１】
ＤＳＶは、変調信号のＤＣ成分を“０”に近づけるための簡易な制御指標という意味では大変重要である。しかし、実際の変調信号は変調信号モデル２００のようなアナログ波形をしている。したがって、ＤＳＶは、変調信号のＤＣ成分を正確に表し得るものではない。そこで、より正確に変調信号のＤＣ成分を表す指標として、本発明において導入したのが「ＤＣ成分評価指標」である。
【００８２】
ＤＣ成分評価指標は、変調信号モデル２００で示したように、Ｈｉｇｈ区間およびＬｏｗ区間のアナログ信号レベルを積算して求める。具体的には、３Ｔ幅、４Ｔ幅、…のようにＮＲＺＩ形式の変調コードのパルス幅に対応するアナログ信号振幅に応じて所定の演算を行った値、たとえば、各ランレングスに相当する区間の積分値を用意する。同図の例では、「３ＴのＨｉｇｈ」、「６ＴのＬｏｗ」、「１４ＴのＨｉｇｈ」、…に対応して、「３Ｔ→２４」、「６Ｔ→７２」、「１４Ｔ→２１０」、…などがそれぞれ割り当てられている。このように、ランレングスがより長い信号ほど、より重み付けを大きくする。そして、これら値を、Ｈｉｇｈ区間では加算し、Ｌｏｗ区間では減算する。すなわち、「２４−７２＋２１０−…」と計算していくことによって、ＤＳＶよりも正確なＤＣ成分の評価指標であるＤＣ成分評価指標を得ることができる。また、このＤＣ成分評価指標を変調コード単位に分割して求めておき、それらを複数の変調コードに渡って積算して求めてもよい。
【００８３】
次に、本実施形態に係るデジタル変調処理について、図１６に示したフローチャートを参照しながら説明する。
【００８４】
まず、デジタル変調処理が開始すると、ソースデータに対応する一つ以上の候補変調コードを生成する（ステップＳ４１）。本ステップＳ４１は、変調コード生成器１１による処理に相当する。
【００８５】
次に、ステップＳ４１で生成された各候補変調コードについて、変調コード系列に係るＤＣ成分評価指標を算出する（ステップＳ４２）。本ステップＳ４２は、ＤＣ成分評価指標算出器１８による処理に相当する。
【００８６】
そして、ステップＳ４２で算出されたＤＣ成分評価指標を互いに比較し、ステップＳ４１で生成された候補変調コードのうち、ＤＣ成分評価指標の絶対値（二乗値でもよい）を相対的に小さくするものを選択して出力する（ステップＳ４３）。本ステップＳ４３は、変調コード判定器１３および変調コード選択器１４による処理に相当する。
【００８７】
その後、変調すべき全ソースデータの処理が完了したか否かを判断し（ステップＳ４４）、まだ変調すべきソースデータが残っている場合には、ステップＳ４１に戻って次のソースデータについての処理を行う一方、全ソースデータの処理が完了した場合には、デジタル変調処理を終了する。
【００８８】
以上、本実施形態によると、ＤＳＶよりも、実際の変調信号の波形により近似したＤＣ成分評価指標を用いることによって、より正確なＤＣ制御を行うことができる。これにより、より一層、変調信号の再生時の安定性を向上させることができる。
【００８９】
なお、ＤＣ成分評価指標の重み付けは、あらかじめ用意したテーブルを参照して得るようにしてもよいし、また、ランレングスをパラメータとする関数を用いて算出してもよい。
【００９０】
また、上記の各実施形態において、変調コード生成器１１が生成する候補変調コードは２系統であるとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、３系統以上の候補変調コードを生成するようにしてもよい。この場合、その系統数に応じてＤＳＶ算出器１２やＤＳＶ変化量算出器１５の個数を増やすことは言うまでもない。
【００９１】
また、上記の各実施形態において、変調コード生成器１１、ＤＳＶ算出器１２、変調コード判定器１３、変調コード選択器１４、ＤＳＶ変化量算出器１５、変調コード判定器１６、リセット判定器１７およびＤＣ成分評価指標算出器１８は、ハードウェアおよびソフトウェアのいずれでも実現可能である。また、デジタル変調装置の一部あるいはすべての機能をソフトウェア処理することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上説明したように、本発明は、ソースデータをランレングスが制限された変調コードに変換して記録媒体にデータ書き込みを行う情報記録装置や、伝送チャネルへ流す信号として当該変調コードを用いる通信装置（特に、送信装置）などに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るデジタル変調装置の構成図である。
【図２】ＤＳＶ変化量算出器の内部構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るデジタル変調処理のフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るデジタル変調処理の具体例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るデジタル変調処理によるＤＳＶおよびΔＤＳＶの変化を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るデジタル変調装置の構成図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るデジタル変調処理のフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るデジタル変調処理の具体例を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るデジタル変調装置の構成図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るデジタル変調処理のフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係るデジタル変調処理によるＤＳＶの変化を示すグラフである。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る別のデジタル変調処理のフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る別のデジタル変調処理によるＤＳＶの変化を示すグラフである。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係るデジタル変調装置の構成図である。
【図１５】本発明に係るＤＣ成分評価指標を説明するための図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係るデジタル変調処理のフローチャートである。
【図１７】従来のデジタル変調装置の構成図である。
【図１８】デジタル変調された信号を再生する信号再生装置の復調部分の構成図である。
【図１９】従来のデジタル変調装置によるＤＳＶの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９４】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ  デジタル変調装置
１１  変調コード生成器
１２  ＤＳＶ算出器
１３，１６  変調コード判定器
１４  変調コード選択器
１５  ＤＳＶ変化量算出器
１７  リセット判定器
１８  ＤＣ成分評価指標算出器
１５１，１５５  レジスタ
１５２  シフトレジスタ
１５３  減算器
１５４  加算器
ＤＡＴＡ  ソースデータ
ＣＯＤＥａ，ＣＯＤＥｂ  候補変調コード
ΔＤＳＶａ，ΔＤＳＶｂ  ＤＳＶの変化量
ＤＳＶａ，ＤＳＶｂ  ＤＳＶ
ＤＣａ，ＤＣｂ  ＤＣ成分評価指標
ＣＯＤＥ  変調コード
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004102565.tif 000022
【図２】
2004102565.tif 000023
【図３】
2004102565.tif 000024
【図４】
2004102565.tif 000025
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2004102565.tif 000029
【図９】
2004102565.tif 000030
【図１０】
2004102565.tif 000031
【図１１】
2004102565.tif 000032
【図１２】
2004102565.tif 000033
【図１３】
2004102565.tif 000034
【図１４】
2004102565.tif 000035
【図１５】
2004102565.tif 000036
【図１６】
2004102565.tif 000037
【図１７】
2004102565.tif 000038
【図１８】
2004102565.tif 000039
【図１９】
2004102565.tif 000040
【国際調査報告】
2004102565.tif 000041
2004102565.tif 000042
2004102565.tif 000043
2004102565.tif 000044
2004102565.tif 000045
2004102565.tif 000046
2004102565.tif 000047