(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
禁止データパターンを回避するためにオーディオ又はビデオのデジタル情報を処理する方法であって、
デジタルワードを含むオーディオ又はビデオのデジタル情報の一区分を受信し、
符号化処理を制御するために符号化キーを入手し、該符号化キーを通じて該一区分の各デジタルワードに用いられる該符号化処理が該禁止データパターンと等しい結果にならないようにし、
符号化された情報を発生させるために、該一区分のデジタルワードに該符号化処理を行い、該符号化キーによって該符号化処理が制御されるようにし、
制御情報であって、該制御情報は該禁止データパターンと等しくなく、かつ該制御情報を通じて該符号化処理に対して相補的な復号処理用の復号キーが入手され得ることを特徴とする制御情報を入手し、
該制御情報及び符号化された情報を送信又は記憶に適した形にアセンブルすることから成るオーディオ又はビデオのデジタル情報処理方法。
【請求項２】
該禁止データパターンのブール排他論理和及び該一区分では生じないゼロでないデータパターンから該符号化キーを入手し、該符号化キー及び該一区分の該デジタルワードのブール排他論理和から該符号化された情報を発生させることを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項３】
それぞれのデータパターンにつき該一区分内の発生頻度を表わす一連の数値を形成すると共にゼロ発生頻度を有する１つ以上のゼロでないデータパターンを選択することによって、該一区分内では発生しない該データパターンを入手することを特徴とする、請求項２の方法。
【請求項４】
禁止データパターンを回復するために情報を処理する方法であって、
デジタルワード及び制御情報を含む情報の一区分を受信すると共に該制御情報から復号処理を制御する復号キーを引出し、
オーディオ又はビデオ情報を発生させるために該一区分内の該デジタルワードに該復号処理を行い、該禁止データパターンを有する１つ又はそれ以上のデジタルワードを回復するために、該復号キーによって制御されるように該復号処理が行われるようにし、
該復号されたオーディオ又はビデオ情報から出力オーディオ又はビデオ信号を発生させることから成る情報処理方法。
【請求項５】
該復号処理は、該一区分内に該デジタルワードを有する該復号キーのブール排他論理和から復号されたオーディオ又はビデオ情報を発生させることを特徴とする、請求項４の方法。
【請求項６】
禁止データパターンを回避するためにオーディオ又はビデオのデジタル情報を処理する装置であって、
デジタルワードを含むオーディオ又はビデオのデジタル情報の一区分を受信する装置と、
符号化処理を制御するために符号化キーを入手する装置であって、該符号化キーを通じて該一区分の各デジタルワードに用いられる該符号化処理が該禁止データパターンと等しくない結果になるようにすることを特徴とする装置と、
符号化された情報を発生させるために、該一区分のデジタルワードに該符号化処理を行う装置であって、該符号化キーによって該符号化処理が制御されることを特徴とする装置と、
制御情報を入手する装置であって、該制御情報は該禁止データパターンと等しくなく、かつ該制御情報を通じて該符号化処理に対して相補的な復号処理用の復号キーが入手され得ることを特徴とする制御情報を入手する装置と、
制御情報及び符号化された情報を送信又は記憶に適した形にアセンブルする装置とから成るオーディオ又はビデオのデジタル情報処理装置。
【請求項７】
該禁止データパターンのブール排他論理和及び該一区分では生じないゼロでないデータパターンから該符号化キーを入手し、該符号化キー及び該一区分の該デジタルワードのブール排他論理和から該符号化された情報を発生させることを特徴とする、請求項６の装置。
【請求項８】
それぞれのデータパターンにつき該一区分内の発生頻度を表わす一連の数値を形成すると共にゼロ発生頻度を有する１つ又はそれ以上のゼロでないデータパターンを選択することによって、該一区分内では発生しない該データパターンを入手することを特徴とする、請求項７の装置。
【請求項９】
禁止データパターンを回復するために情報を処理する装置であって、
デジタルワード及び制御情報を含む情報の一区分を受信すると共に該制御情報から復号処理を制御する復号キーを引出す装置と、
復号されたオーディオ又はビデオ情報を発生させるために該一区分内の該デジタルワードに該復号処理を行う装置であって、該禁止データパターンを有する１つ又はそれ以上のデジタルワードを回復するために、該復号キーによって制御されるように該復号処理が行われるようにすることを特徴とする装置と、
該復号されたオーディオ又はビデオ情報から出力オーディオ又はビデオ信号を発生させる装置とから成る情報処理装置。
【請求項１０】
該復号処理を行う装置は、該一区分内に該デジタルワードを有する該復号キーのブール排他論理和から復号されるオーディオ又はビデオ情報を発生させることを特徴とする、請求項９の装置。
【請求項１１】
デジタルワードの一区分を入手するために、該一区分がデジタルワードの閾値数を超えるデジタルワードを含まないように該オーディオ又はビデオデジタル情報を分割することを含み、該閾値数が可能なすべての該デジタルワードの計数未満であることを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項１２】
デジタルワードの一区分を入手するために、少なくとも閾値数の異なったデータパターンが該一区分内のあらゆるデジタルワードでは発生しないように該オーディオ又はビデオデジタル情報を分割することを含むことを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項１３】
デジタルワードの一区分を入手するために、該一区分がデジタルワードの閾値数を超えるデジタルワードを含まないように該オーディオ又はビデオのデジタル情報を分割する装置を含み、該閾値数が可能なすべての該デジタルワードの計数未満であることを特徴とする、請求項６の装置。
【請求項１４】
デジタルワードの一区分を入手するために、少なくとも閾値数の異なったデータパターンが該一区分内いかなるデジタルワードでも発生しないように該オーディオ又はビデオデジタル情報を分割する装置を含むことを特徴とする、請求項６の装置。
【請求項１５】
デジタルワードの一区分を入手するために、該一区分に該禁止データパターンを有するデジタルワードがないように、該禁止データパターンを有するデジタルワードより前のある位置において該オーディオ又はビデオデジタル情報を分割することを含むことを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項１６】
デジタルワードの一区分を入手するために、該一区分に該禁止データパターンを有するデジタルワードがないように、該禁止データパターンを有するデジタルワードより前のある位置において該オーディオ又はビデオデジタル情報を分割する装置を含むことを特徴とする、請求項６の装置。
【請求項１７】
１つ又はそれ以上の禁止データパターンを回避するためにオーディオ又はビデオデジタル情報を処理する方法であって、
該オーディオ又はビデオデジタル情報を受信し、該オーディオ又はビデオデジタル情報が複数のデジタルワードを含むようにし、
任意の該禁止データパターンを有するデジタルワードの前の位置において該オーディオ又はビデオデジタル情報を分割することにより、該位置の前にある任意の禁止データパターンを有するデジタルワードを持たない、デジタルワードの第１区分と、該位置の後にある該禁止データパターンの１つを有する１つ又はそれ以上のデジタルワードを有する、デジタルワードの第２区分を入手するようにし、
任意の該禁止データパターンを有するデジタルワードを含まない修正区分が入手できるようにするために、デジタルワードの該第２区分を処理し、
該修正された区分を有する制御情報を送信又は記憶に適した形にアセンブルし、該制御情報は、該第２区分がいかにして該修正された区分から回復され得るかを示すようにすることから成るオーディオ又はビデオのデジタル情報処理方法。
【請求項１８】
１つ又はそれ以上の禁止データパターンを回避するためにオーディオ又はビデオデジタル情報を処理する装置であって、
該オーディオ又はビデオデジタル情報を受信する情報受信装置であって、該オーディオ又はビデオデジタル情報が複数のデジタルワードを含むことを特徴とする情報受信装置と、
任意の該禁止データパターンを有するデジタルワードの前の位置において該オーディオ又はビデオデジタル情報を分割する情報分割装置であって、該位置の前にある任意の禁止データパターンを有するデジタルワードを持たない、デジタルワードの第１区分と、該位置の後にある該禁止データパターンの１つを有する１つ又はそれ以上のデジタルワードを有する、デジタルワードの第２区分を入手することを特徴とする情報分割装置と、
任意の該禁止データパターンを有するデジタルワードを含まない修正された区分が入手できるようにするために、デジタルワードの該第２区分を処理する装置と、
該修正された区分を有する制御情報を送信又は記憶に適した形にアセンブルするアセンブル装置であって、該制御情報は、該第２区分がいかにして該修正された区分から回復され得るかを示すようにすることを特徴とするアセンブル装置とから成るオーディオ又はビデオのデジタル情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はオーディオ又はビデオ情報等の情報処理に関する。特に、本発明は不要又は禁止データパターンの発生を回避又は防止するための情報処理に関する。
【０００２】
【発明の背景】
情報を生成し、記憶し又は送信する用途において、一定のビットパターンを「禁止」パターンとして指定し、これらのパターンが情報を伝えるデジタルワードの流れ（ストリーム）内で発生しないようにすることは望ましいであろう。その一例は、データストリーム内の情報のフレーム又は境界を定める同期（sync）パターンを用いるシステムで見出される。同期パターンは、情報のフレーム又はパケットを処理することを意図する装置を調整、即ち、同期させるために用いられる。このような場合、同期パターンがデータストリームそれ自体において発生するのを防止し、データストリーム内の情報が同期パターンとして誤って識別され得ないようにすることが有用である。
【０００３】
デジタルオーディオ搬送分野では他の例が起こる。デジタルオーディオ情報の直列（シリアル）送信は、オーディオエンジニアリングソサエティ（ＡＥＳ）により発行されるＡＥＳ３（ＡＮＳＩ  Ｓ４．４０）のような各種の国際標準の主題である。この標準は、線形パルス符号変調（ＰＣＭ）形式で表される２チャンネルデジタルオーディオの直列送信を定める。この標準によると、２チャンネルようＰＣＭサンプルは対をなしてインターリーブされると共に伝送される。２の補数表示で表される１６ビットＰＣＭの場合には、これらの振幅値は３２７６７（１６進法表記で０ｘ７ＦＦＦとして表される）乃至３２７６８（０ｘ８０００）の範囲内で変化し得る。この表示では、最大負数値が最大正数値より一単位だけ大きいために僅かな量の非対称が導入される。
【０００４】
ある装置は、０ｘ８０００の最大負数値を避けることによってこの非対称を避けるように設計される。もしこの数値がＰＣＭ振幅を伝送するために用いられないならば、送信制御又は通信情報のような他の幾つかの目的で使用され得る。もしこの数値を有するＰＣＭサンプルがオーディオ情報内で発生してしまうならば、それは制御又は通信情報として誤って識別され得る。従って、この特殊なデータパターンはオーディオ情報ないでは避けられるべきである。これは-３２７６８（０ｘ８０００）の禁止数値を、-３２７６７（０ｘ８００１）のような他の数値で置き換えることによって達成され得る。この置換では、逆行できない誤差がオーディオ情報内に導入されるが、当該誤差はＰＣＭオーディオ情報にとって重要ではない。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】
情報がＰＣＭオーディオサンプルではなくて、符号化される形のオーディオ情報を表す場合には問題が起こる。このようなビットストリームの２つの例が、ドルビーＡＣ-３及び各種のＩＳＯＭＰＥＧ標準に従うものである。この場合には、０ｘ８００１のような一数値を０ｘ８０００のような他の数値に置き換えることは、殆ど確実にオーディオ情報内の可聴変化を表し、この置換が逆行できないので、回復されるオーディオ情報内に受容できない歪を生じさせるであろう。
【０００６】
この問題は重要である。何故ならば、上記ＡＣ-３及びＭＰＥＧ形式のような符号化された形式でより多くのオーディオチャンネルを伝送するために、ＡＥＳ３両立式ビットストリームのような１チャンネル又は２チャンネルＰＣＭビットストリームのために本来設計された装置を用いることにつき関心がますます高まっているからである。一方では、禁止データパターンが制御又は通信情報として不正確に翻訳処理されので、これらの符号化された形式は、正しく伝送されない禁止データパターンを含み得る。他方では、これらの禁止データパターンを防止する既知の置換方法は、回復されるオーディオ内に可聴歪を生じさせる符号化情報の逆行不能な変化を導入する。
【０００７】
この問題は、符号化されたオーディオ情報内における禁止データパターンの発生を防止することによって解決され得る。これを達成する一方法は、符号化されるオーディオ情報をすべての禁止データパターンが避けられることを保証する形式にさせることである。例えば、デジタルオーディオ情報は一連のｎビットワードに解釈分解され、各ワードは、特定の禁止データパターンを回避するように保証され得る、より長いｍビットコード（符号）に変換され得る。ｍビットコードは、それらが禁止データを全く含まないので何らの困難もなく伝送され得る。元の符号化されたオーディオ情報は、各ｍビットコードを適切なｎビットワードに変換することによって回復され得る。多くの適切なｎ対ｍビット符号化案が知られている。この研究方法の問題は、ワード当たり（ｍ−ｎ）ビットのオーバーヘッド（間接負荷）を要することである。多くの用途においてこのオーバーヘッドは、満たすことが不可能でないとしても、困難な記憶容量要件又は帯域幅要件を課する。
【０００８】
符号化されたオーディオ情報内における禁止データパターンの発生を防止する他の方法は、禁止データパターンの発生を回避するために符号化される流れのシンタックス（体系）を設計することである。例えば、数値０ｘ８０００は、この禁止データパターンが単一の１-ビットに続く１５‐ビットから構成されるので、符号化される流れが１４連続０-ビットを越えるものを決して含まないことを保証することによって回避され得る。この接近方法の問題は、それによって符号化プロセスのすべての段階で考慮されなければならない基本的ビットストリーム上の制限が課されることである。さらに、この手法は、もし避けられるべき禁止データが２以上ならば、シンタックス上極端に複雑な制限が課され得ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、符号化されるデジタルオーディオ又はデジタルビデオデータストリームのような、デジタル情報流れの１つ又はそれ以上の禁止データパターンを避けるために有効な方法を提供することである。この目的は、以下の独立請求項に詳説される本発明によって達成され得る。各種の有利な実施形態は以下の従属請求項に詳説される。
【００１０】
本発明の一面によると禁止データパタンを回避するために、デジタルワードを含むオーディオ又はビデオデジタル情報の一部分、即ち、一区分を受信し、符号化処理を制御するために符号化手段を入手し、該符号化手段を通じて該一区分の各デジタルワードに用いられる該符号化処理が該禁止データパターンと等しい結果にならないようにし、符号化された情報を発生させるために、該一区分のデジタルワードに該符号化処理を行い、該符号化手段によって該符号化処理が制御されるようにし、手段情報及び符号化された情報を送信又は記憶に適した形にアセンブルし、該手段情報が該禁止データパターンと等しくなくかつ該手段情報を通じて該符号化処理に対して相補的な復号処理用の復号手段が入手され得るようにすることによって情報が処理される。
【００１１】
本発明の他の面によると、禁止データパターンを含む元の情報を回復するために、デジタルワードを含む情報の一区分を受信すると共に復号処理を制御する復号手段を引出し、復号されたオーディオ又はビデオ情報を発生させるために該一区分内の該デジタルワードに該復号処理を行い、該禁止データパターンを有する１つ又はそれ以上のデジタルワードを回復するために、該復号手段によって制御されるように該復号処理が行われるようにし、該復号されたオーディオ又はビデオ情報から出力オーディオ又はビデオ信号を発生させることによって情報が処理される。
【００１２】
本発明の他の面によると、禁止データパターンを回避するために、デジタルワードを含むオーディオ又はビデオデジタル情報の一区分を受信し、該禁止データパターンと等しくなくかつ該一区分内では発生しない置換データパターンを入手し、該禁止データパターンを有する該一区分内の各デジタルワードを該置換データパターンを有する置換デジタルワードに置換え、該置換データパターン及び置換デジタルワードを有する該第１区分を送信及び記憶に適した形にアセンブルすることによって情報が処理される。
【００１３】
本発明の他の面によると、禁止データパターンを含む元の情報を回復するために、デジタルワードを含む情報の一区分を受信してそれから置換データパターンを引出し、該一区分内の該置換データパターンを有する各デジタルワードを該禁止データパターンを有する置換デジタルワードに置換え、該一区分から該置換デジタルワードを有する出力信号を発生させることによって情報が処理される。
【００１４】
本発明の他の面によると、禁止データパターンを含む元の情報を回復するために、デジタルワードを含むオーディオ又はビデオデジタル情報の一区分を受信し、一組のフラッグを構成し、該組の各フラッグが、該禁止データパターン又は置換データパターンのいずれかを有する該一区分のそれぞれのデジタルワードに相当し、該組の各フラッグが、該それぞれのデジタルワードが該禁止データパターン又は該置換デーtパターンを有するかどうかを示すようにし、該禁止データパターンを有する該一区分内の各デジタルワードを、該置換データパターンを有する置換デジタルワードに置換えるようにし、該組のフラッグ及び置換デジタルワードを送信及び記憶に適した形にアセンブルすることによって情報が処理される。
【００１５】
本発明の他の面によると、禁止データパターンを含む元の情報を回復するために、デジタルワードを含む情報の一区分を受信し、各フラッグが置換データパターンを有する該一区分のそれぞれのデジタルワードに相当し、各フラッグは、該それぞれのデジタルワードが該禁止データパターン又は該置換データパターンを持つべきかどうかを示すようにし、該禁止データパターンを有するデジタルワードで、該置換データパターンを有すると共に該それぞれのデジタルワードが該禁止データパターンを持つべきであることを示すそれぞれのフラッグに相当する、該一区分のそれぞれのデジタルワードを置換え、置換デジタルワードを有する該一区分から出力信号を発生させることによって情報が処理される。
【００１６】
本発明の他の面によると、禁止データパターンを回避するために、該オーディオ又はビデオデジタル情報を受信し、該オーディオ又はビデオデジタル情報が複数のデジタルワードを含むようにし、任意の該禁止データパターンを有するデジタルワードの前の位置において該オーディオ又はビデオデジタル情報を分割し、任意の禁止データパターンを有するデジタルワードを持たない該位置に先立つデジタルワードの第１区分及び該禁止データパターンの１つを有する１つ又はそれ以上のデジタルワードを有する該位置の後のデジタルワードの第２区分を入手するようにし、任意の該禁止データパターンを有するデジタルワードを含まない修正された区分を入手するためにデジタルワードの該第２区分を処理し、該修正された区分を有する制御情報を送信又は記憶に適した形にアセンブルし、該制御情報は、該第２区分がいかにして該修正された区分から回復され得るかを示すようにすることによって情報が処理される。
【００１７】
本発明の各種の特徴及びその望ましい実施形態は、以下の論議及び幾つかの図面では同一要素が同一参照番号で示される添付図を見ることによってより良く理解されるであろう。以下の論議及び図面の内容は例としてのみ詳説されるものであり、本発明の範囲を限定するものと理解されるべきではない。
【００１８】
【実施形態】
概観
本発明は、デジタルオーディオ及びデジタルビデオ情報のようなデジタル情報を送信しかつ記憶する広範なシステムで用いられ得る。図１の構成図は、そのようなシステムの主要な構成要素を表す。一例においてそのようなシステムは、ＰＣＭオーディオサンプルチャンネルの限られた数を送信又は記憶するように設計されたビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）又はシリアルデジタルインターフェース（ＳＤＩ）エンべッダ（埋め込み装置）のような装置によってより多くのオーディオ情報チャンネルが送信又は記憶されることを可能にする。この例の構成要素４は、ＡＥＳ３-両立式信号によって伝送されるオーディオ情報の２チャンネルを送信又は記憶する装置を表す。これらの装置は、送信又は記憶されるべき情報内で１つ又はそれ以上の禁止データパターンが発生しないことを想定するように作動する。
【００１９】
この例では、エンコーダ２はオーディオ情報の多重チャンネルを表す経路（パス）１から信号を受信する。エンコーダ２はこの信号を処理し、構成要素４では正しく送信又は記憶できない１つ又はそれ以上の禁止データパターン等のあらゆるデータパターンを本質的に含み得る符号化されたデジタル信号を発生させる。情報プロセッサ３では、エンコーダ２から符号化されたデジタル信号を受信し、起こり得るあらゆる禁止データパターンを回避するためにそれが処理される。結果的に生じる符号化された情報は構成要素４によって適切に送信又は記憶される。次いで逆情報プロセッサ５は、構成要素４から符号化された情報を受信し、エンコーダ２から本来受信したものとして符号化されたデジタル信号を回復させるためにそれを処理する。回復された符号化デジタル信号はデコーダ６に送られ、経路７に沿って通されるオーディオ情報の多重チャンネルを回復させるためにそれが復号される。
【００２０】
図２は、本発明の各種の面を実行し得る装置２０の主な構成要素の構成図である。マイクロプロセッサ、より特殊化されたデジタル信号処理回路要素又は本質的にあらゆる他の形式のプログラム制御される演算装置のようなプロセッサ２２は、本発明の各種の面を実施するために１つ又はそれ以上の命令プログラムを実行する。例えば、これらの命令プログラムは、読出し専用記憶装置（ＲＯＭ）２４のような永続性メモリ内か若しくは図示されていないディスクドライブのような記憶装置によって記憶され得る。ワークエリア又はスクラッチパッド（作業用）記憶装置は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２３によって与えられ得る。入力２５は、本発明により処理されるべき情報を受信する１つ又はそれ以上の構成要素を表す。出力２６は、プロセッサ２２によって行われる処理の結果を他の装置に与える１つ又はそれ以上の構成要素を表す。１つ又はそれ以上の物理的バスを表し得るバス２１は、これらの構成要素を共に結合する。
【００２１】
もし本発明が、命令の１つ又はそれ以上のプログラムによって実行されるならば、これらのプログラムは磁気テープ又はディスク、光学ディスク、不揮発性メモリチップ又は光学繊維、ワイヤ（電線）又は空気を介した放射のような本質的にあらゆる媒体で具体化され得る。
【００２２】
図に示される装置２０の構成は、本発明の各面を実行するために用いられ得る一例に過ぎない。例えば、バスアーキテクチャは不要である。さらに、本発明はアプリケーション特定集積回路（ＡＳＩＣ）によって実行され得る。他の具体例は直ちに明らかである。
【００２３】
本発明は、図１によって示唆されるように、システム内の他の装置間に挿入される別個の装置によって実行され得る。その代わりに、本発明を実施するのに要するオペレーション（操作）の一部又はすべてがエンコーダ２又は構成要素４のような装置内で実行され得る。
【００２４】
符号化技術
図３は、情報プロセッサ３の一実施形態の主要構成要素を例示する。プロセッサ３は、全く禁止データパターンを含み得ない情報流れの符号化された表示を発生させるために、逆行可能な符号化プロセスを用いることによって禁止データパターンを回避する。これは、情報流れを各区分に分割し、符号化プロセスの結果が禁止データパターンを含み得ないように選択されるそれぞれの符号化キー（解決のかぎ）により各区分を符号化することによって達成され得る。
【００２５】
図３を参照すると、パーティション（分割）１０３は経路１００から情報流れを受信し、流れを経路１０１に沿って送られる各区分に分割する。入手キー１１０はそれぞれの区分の内容を分析し、その区分につき適切な符号化キーを識別する。符号化キー識別の指示は、経路１１５に沿って符号化１２０に送られる。符号化１２０は、当該区分の符号化された表示を発生させるために、経路１１５から受信される符号化キーにより符号化プロセスを当該区分に施す。復号キーの表示又は適切な復号キーが引き出され得る他の情報のようなキー情報及び符号化された表示がフォーマット１３０に送られ、そこでこの情報が送信又は記憶に適した形式にアセンブルされる。
【００２６】
キーの選択は、符号化１２０によって行われるプロセスの特性に依存する。符号化１２０は対称符号化プロセスを用い、そのことが符号化キー及び復号キーが同一であることを意味することが予想される。対称符号化プロセスは、通常それがより効率的に実行され得るので概して望ましい。その代わりに、入手キー１１０は、はっきりした符号化及び復号キーを識別し得る。この場合符号化１２０は、符号化キーによる非対称符号化プロセスを用い、復号キーの幾つかの表示が符号化された表示でのアセンブルのためにフォーマット１３０に送られる。
【００２７】
符号化キー
一実施形態では、情報流れの一区分のキーＫ及び各デジタルワードＷ（ｉ）間でビット毎の排他的論理和（ＯＲ）を行うことによって対称符号化処理が実行される。この符号化プロセスは次式で表される。
【００２８】
【式１】
0004424855.tif 000002
排他的論理和演算は対称符号化プロセスである。何故ならばそれは自己反転プロセス、即ち、あらゆる任意のキーＫにつき、同一キーを有する排他的論理和演算の二度目を用いることによって、符号化されたワードＸ（ｉ）から原ワードＷ（ｉ）が得られ、それは次式出表し得る。
【００２９】
【式２】
0004424855.tif 000003
【００３０】
特定区分の禁止データパターンＦを回避する適切なキーＫは、当該区分のどのデジタルワードでも生じないデータパターンＵを識別し、次いで「用いられていない（未使用）」データパターンＵ及び禁止データパターンＦでビット毎に排他的論理和をとることによってこの符号化プロセスにつき選択し得る。このようにして選択されるキーＫは、符号化された区分では禁止データパターンが生じないことを保証する。以下に述べるように、未使用データパターンがゼロでないように強制されるならば、キーのこの選択は同様にキー自体が禁止データパターンと等しくないことを保証する。
【００３１】
キーを入手するのに用いられる演算は次式で表し得る。
【００３２】
【式３】
0004424855.tif 000004
キーＫにつきこの式を式１に代入することによって符号化プロセスは次式に書き換えられる。
【００３３】
【式４】
0004424855.tif 000005
【００３４】
上記のようにして得られるキーＫを用いる式１の符号化プロセスが禁止パターンＦを回避することは矛盾によって立証される。これは、幾つかの数値ｉに関して、符号化されたワードＸ（ｉ）が禁止データパターンＦと等しいと仮定することによって証明される。これは次式で表し得る。
【００３５】
【式５】
0004424855.tif 000006
排他的論理和演算が自己反転プロセスなので、原ワードＷ（ｉ）が未使用ワードＵと等しい場合においてのみ、符号化されたワードＸ（ｉ）が禁止データパターンと等しくなり得る。しかし、未使用データパターンは、一区分では生じないデータパターンであると定められるので、原ワードＷ（ｉ）は未使用ワードと等しくなり得ない。矛盾により、当初の仮定は間違いでなければならず、このことでいかなる符号化されたワードも禁止データパターンと等しくなり得ないことが証明される。
【００３６】
もし未使用データパターンＵがゼロと等しいならば、あらゆる任意の数値Ｖ及び数値ゼロ間の排他的論理和は任意の数値Ｖに戻るので、キーＫは禁止データパターンと等しくなるであろう。望ましい実施形態では、未使用データパターンＵはゼロでないように強制され、このことでキーＫそれ自体が禁止データパターンＦと等しくなることが避けられる。もしキーが禁止データパターンと等しくなり得るならば、符号化された情報に禁止データパターンが現れるのを防止するために、符号化された区分とのアセンブリに関してキーそれ自体よりはむしろキーの修正された表示がフォーマット１３０に与えられなければならないであろう。
【００３７】
未使用データパターン
用いられていない（未使用）データパターンを識別し得る構成要素の一実施形態が図４に示される。構成要素１１１はアレイ（配列）を形成し、それは当該区分で特定のデータパターンが生じるかどうかを指示し、同区分では生じないゼロでないパターンＵを選択し、未使用データパターンを構成要素１１２に送る。構成要素１１２は、構成要素１１１から未使用データパターンＵを受信し、経路１０２から禁止データパターンＦを受信し、式３により符号化キーＫを入手する。
【００３８】
未使用データパターンを見出す一方法は、各可能なデータパターンを表す要素のアレイを構成し、数値ゼロで各要素を初期化することで開始される。当該区分の各デジタルワードの内容が検査され、これらの内容に基づいて、アレイ内の相当する要素が１に設定される。同区分のすべてのデジタルワードが検査されてしまった後、なおゼロに設定される要素を見出すためにアレイの各要素が検査される。アレイ内の各ゼロ数値要素は当該区分では発生しないデータパターンと一致する。
【００３９】
各データパターンに関する実際の頻度計数は、計算され得るが本方法にとっては不要である。相当するデータパターンが原区分で生じることを明示するために各要素を単に更新するだけで十分である。
【００４０】
本方法は、区分長が減少するにつれて減少する要素数でアレイを構成することによって小区分長に関して非常に有効にされ得る。要素の数は、区分長より大きいか若しくはそれと等しい２の最小冪、例えば、２Ｂと等しく設定され得る。この場合各デジタルワードの最上位ビットＢの検査のみが必要である。原区分のすべてのデジタルワードが検査されてしまった後、ゼロ数値アレイ要素が選択されて未使用ワードの最上位ビットＢを決めるために用いられ得る。未使用データパターンに関する残りの最下位ビットは任意に設定され得る。もし所望ならば、未使用データパターンがゼロと等しくないことを保証するためにこれらの最下位ビットは１に設定され得る。
【００４１】
これは以下のプログラムフラグメント（断片）に示される。このプログラムフラグメントは、Ｃ及びＢＡＳＩＣプログラム言語のある体系的特長を含むシンタックスで表される。しかし、プログラムフラグメントはこれらの言語に精通していない者によって理解され得る。本明細書に記載されるこのプログラムフラグメント又は他のプログラムフラグメントは、コンパイルに適切なソース（原始）コード区分にされることを意図するものではなく、単に可能な実施例の新しい面を伝えるために示される。
【００４２】
【式６】
0004424855.tif 000007
【００４３】
ライン（１）のステートメント（文）は、当該区分長より長い２の最小整数冪に対し整数“size”を初期化する。この文では、機能“log２”は、区分長の底-２対数を戻し、機能“ceiling”は、この対数より大きいか若しくはそれと等しい最小整数を戻す。ライン（２）の文は、冪“size”に対して２累乗したものと等しい要素数を“array”に割当て、各要素をゼロ数値に対して初期化する。ライン（３）の文は、一区分のすべてのデジタルワードが検査されてしまうまでライン（４）乃至（６）の文を反復させる。ライン（４）の文は、当該区分から次のデジタルワードを入手する。ライン（５）の文は、このデジタルワードの最上位ビット“size”を入手し、これらのビットを可変“index”に代入される数値に変換する。この例では、各デジタルワードが“len”と等しいビット数を持つと仮定される。ライン（６）の文は、この“index”数値に相当する“array”の要素が１に設定されることを保証する。当該区分のすべてのワードが検査されてしまった後、ライン（８）乃至１０）の文は、ゼロの数値を持つ“array”の要素を見出し、“index” をこの要素の数と等しく設定する。ライン（１１）の文は、“index”の数値をデジタルワードの最上位ビット内に移動させ、この数値の最下位ビット数“len-size”及び１の数値を持つビットの適当な数でビット毎のオア（ＯＲ）を実行する。
【００４４】
一例として、もし一原区分が１６-ビットデジタルワードを含み、区分長が２００２であるならば、区分長より大きいか若しくはそれと等しい２の最小冪は２１１、即ち、２０４８である。２０４８要素のアレイは、当該区分の各デジタルワードの１１最上位ビットが検査されるにつれて更新される。例えば、１６進法表記で表される２つのデータパターン０ｘ００００及び０ｘ００１Ｆは、両データパターンの１１最上位ビットが同一なので、共にアレイの第１要素を更新するようにさせるであろう。この例では、両データパターンの１１最上位ビットはすべてゼロである。同例を続けると、もしアレイの第２要素が原区分で生じる対応するデータパターンを示さないならば、ゼロに設定された１０最上位ビット及び１に設定された１１番目最上位ビットを有するデータパターンを持つデジタルワードが当該区分にはないことがそれで分かる。未使用データパターンは、０ｘ００２０乃至０ｘ００３Ｆ範囲内の任意の数値から選択され得る。
【００４５】
もし所望なら、当該区分の任意のデジタルワードが禁止データパターンを持つかどうかを決めるためにアレイもまた検査され得る。もし所望でないならば、式１に示されるような符号化操作に必要な処理は避け得る。この条件は符号化キーをゼロに設定することによって符号化された情報で伝送され得る。もし上記の排他的ＯＲ（論理和）符号化プロセスが用いられるならば、未使用データパターンとして禁止データパターンを選択する通常の結果はゼロ数値キーである。
【００４６】
区分長
当該区分の長さは固定又は可変にされ得る。一実施形態では、各区分にはデジタルワードが持ち得るすべての可能な数値の数より２だけ小さい数を越えない多数のデジタルワードが含まれるように区分長が限定される。例えば、もし情報流れが１６-ビットデジタルワードを含むならば、これらのデータワードが持ち得る可能な数値は２１６、即ち、６５，５３６であり、従って区分長は６５，５３４と等しいか又はそれ未満に限定される。各区分では少なくとも１つのゼロ数値が発生しないことを保証するのでこの区分長は好都合である。
【００４７】
その代わりに、可変長区分は幾つかの方法の任意のもので形成され得る。一方法では情報流れの各デジタルワードが検査され、それぞれのデータパターンの発生を表す要素のアレイが更新され、当該区分に残りのゼロでないデータパターンが１つしかないデジタルワードの直前の一区分内に情報流れが分割される。もし所望ならば、情報流れは、当該区分を何らかの最大長さに限定するためにより早い位置で分割され得る。
【００４８】
図４を参照すると、構成要素１１１の実施形態では未使用データパターンを見出すために用いられるアレイの要素を検査し、経路１１４に沿って情報流れをどこで分割すべきかを指示し得る。
【００４９】
他の方法では、情報流れの各デジタルワードが検査され、それが禁止データパターンを有するデジタルワードの直前の一区分に分割される。もし所望ならば、当該区分が少なくとも何らかの最小長さを有することを保証するために情報流れが何らかの遅い位置で分割され得る。もし一区分に禁止データパターンがないことが分かっているならば、符号化操作を実行するのに要する処理は回避され得る。これは符号化キーをゼロに設定することによって符号化された情報で伝送され得る。
【００５０】
情報流れを分割するのに用いられ得る一プロセスが次のプログラムフラグメントで示される。
【００５１】
【式７】
0004424855.tif 000008
【００５２】
ライン（１）の文は、現区分に記憶されるデジタルワードの数を計数する可変“length”を初期化する。ライン（２）の文は、入力情報流れの終端に達するまでライン（３）乃至ライン（１７）を反復するようにさせる。ライン（４）の文は、入力情報流れから次のデジタルワードを入手する。ライン（５）の文は、このデジタルワードが禁止データパターンと等しい内容を有するかどうかを決定する。もしそうならば、ライン（６）の文は既にこの区分に記憶されたデジタルワードの数が少なくとも最少許容長さの一区分を生成するのに十分大きいかどうかを決定する。もし最少長さが達成されてしまったならば、ライン（７）及び（８）の文は現区分の終端信号を送り、新しい一区分を開始するためにデジタルワードカウンタをリセットする。もしデジタルワードが禁止データパターンと等しい内容を有しないならば、ライン（１２）の文は既に現区分に記憶されたデジタルワードの数が少なくとも最大許容長さの一区分を生成するのに十分大きいかどうかを決定する。もし最大長さが達成されてしまったならば、ライン（１３）及び（１４）の文は現区分の終端信号を送り、新しい一区分を開始するためにデジタルワードカウンタをリセットする。ライン（１７）の文は、丁度読み取られたデジタルワードを現区分内に記憶させる。情報流れの終端に達すると、ライン（１９）の文は、最少許容長さ未満の長さを有し得る現区分の終端信号を送る。
【００５３】
もし各区分の長さが変化し得るならば、相手方逆情報プロセッサ５が各符号化される区分の境界及び範囲を正しく認識し得るように、符号化された情報と共に区分長の何らかの指示を送るべきである。区分長の指示には禁止データパターンが用いられないことを保証するために注意しなければならない。
【００５４】
多重禁止データパターン
この符号化技術は多重禁止データパターンを回避するために拡張され得る。もし区分長がデジタルワードに対するすべての可能な数値の数より著しく小さいならば、２つ又はそれ以上の禁止データパターンの回避を保証する単一キーを選ぶことが可能であろう。例えば、もし区分長が全可能数値数の平方根未満ならば、２つの禁止データパターンを回避する単一キーワードを見出すことが常に可能である。このキーは、第１禁止データパターンを回避するためにキービットの最上位半分を選択し、第２禁止データパターンを回避するためにキービットの最下位半分を選択することによってこのキーは入手できる。もし２つの禁止データパターンが何らかのビットを共有するならば、区分長をより長くしてそれでもなお両禁止データパターン回避を保証することができる。
【００５５】
原情報の回復
図５は、図３に示すような情報プロセッサ３によって発生される符号化された情報から元情報流れを回復させる逆情報プロセッサ５の構成図である。デフォーマット１５０は、経路１５１から入力信号を受信し、入力信号から符号化された区分及び復号キーを引出し、経路１６１に沿って符号化された区分及び経路１６２に沿って復号キーを送る。このような関係において、ここ及び本明細書の他の場所で用いられる「引出す」の用語は、概して入力信号によって伝送されるものから情報を入手するデフォーマット、導出の各プロセスを指す。デコード（復号）１６０は、それぞれの復号キーに従って符号化された区分に復号プロセスを行う。復号プロセスから結果的に生じる復号された区分は経路１６９に沿って送られる。
【００５６】
もしデコード１６０によって行われる復号プロセスが、符号化された情報を発生させるために用いられる符号化プロセスに対して相補的ならば、復号された区分は、元情報流れの対応する区分で伝送された同一情報を含むであろう。一実施形態では、上記式２に示す排他的ＯＲ演算を行うことによってデコード１６０は復号プロセスを実行する。
【００５７】
もし所望ならば、ゼロ-数値キーで復号が不必要であることを示し得る。既に述べた通り、排他的ＯＲ符号化プロセスを用いる場合この状況は普通の結果である。
【００５８】
もし可変長区分が可能ならば、デフォーマット１５０はまた、各区分の長さ及び境界を識別するために必要とされるものすべてを入力信号から引出す。
【００５９】
各符号化された区分が符号化された情報から入手されるにつれて復号操作が実行され得るように、区分境界の復号キー及び必要とされるあらゆる指示が対応する符号化された区分より先にアセンブルされるのが望ましい。
【００６０】
未使用データパターン置換技術
図６は、情報プロセッサ３の他の実施形態に対する主要構成要素を例示し、それは禁止データパターンを許容されているが使用されていない（未使用）データパターンに置換える（代用する）ことによって禁止データパターンを回避する。これは、情報流れを各区分に分割し、それぞれの区分の未使用データパターンを識別し、その区分で生じるすべての禁止データパターンを置換えることによって達成される。
【００６１】
図６を参照して、分割２０３は経路２００から情報流れを受信し、当該流れを各区分に分割して経路２０１に沿って送る。置換データパターン２１０を入手し、それぞれの内容を分析し、その区分につき適切な置換データパターンを識別する。置換データパターンは経路２１５に沿って送られる。置換２２０は、当該区分を検査し、経路２０２から受信される、禁止データパターンを有する各デジタルワードを、置換データパターンを有する他のデジタルワードで置換する。置換データパターン及び置換操作から結果的に生じる修正された区分はフォーマット２３０に送られ、そこでそれらは送信及び記憶に適した形式を有する符号化された情報にアセンブルされる。この関係において、ここ及び明細書の他の場所で用いられる[符号化された]の用語は、概して情報を一形式から他の形式に変換するプロセスを指す。
【００６２】
もし禁止データパターンが逆情報プロセッサに知られていないならば、このパターンの表示もまたアセンブルされなければならない。禁止データパターンそれ自体は修正された区分にはアセンブルされ得ない。従って、その表示はエンコード２２５によって発生され、経路２２６に沿ってフォーマット２３０へ送られる。表示を発生するのに用いられるプロセスは決定的ではなく、各種の方法で実施され得る。例えば、当該表示は禁止データパターンのすべて又は選ばれたビットを反転させることによって発生され得るか若しくは表示は可能な禁止データパターンの表内への指数（指標）でよい。表示プロセスは２つの要件を満たすことのみを必要とする。第１に、それはともかく禁止データパターンを逆情報プロセッサに伝送しなければならず、表示それ自体はあらゆる禁止データパターンと等しくなり得ない。
【００６３】
その代わりに、置換データパターン、禁止データパターンは、フォーマット２３０によって発生される符号化された情報の初期化パラメータとして１回又はそれ以上の回数で伝送するのが可能で、区分毎に伝送する必要はない。
【００６４】
置換データパターン
置換データパターンを識別し得る構成要素の一実施形態が図７に示される。構成要素２１１は、当該区分で特定のデータパターンが生じるかどうかを示すアレイを形成し、同アレイを構成要素２１２へ送る。構成要素２１２は当該区分では生じないデータパターンＵを選択するために同アレイを用い、選択された未使用データパターンを経路２０２から受信される禁止データパターンＦと比較する。もし選択された未使用データパターンが禁止データパターンと等しいならば、当該禁止データパターンと等しくない未使用データパターンが選択されるまで、他の未使用データパターンを選択するために構成要素２１２は当該アレイを用いる。もし２つのパターンが等しくないならば、構成要素２１２は、置換データパターンとして、選択された未使用データパターンを経路２１５に沿って送る。
【００６５】
以上未使用データパターンを見出す方法が論議されている。ゼロ数値が禁止データパターンでないとすれば、当該ゼロ数値置換データパターンが困難もなく用いられ得る。もし所望ならば、当該区分に禁止データパターンを有する何らかのデジタルワードがあるかどうかを決めるためにアレイが検査され得る。もしそうでないならば、記載された置換操作は回避され得る。この条件は、ゼロ数値のような保留されているデータパターンによって伝送され得る。この保留数値は逆情報プロセッサによって知られなければならず、置換データパターンとして用いることはできない。
【００６６】
区分長
既に述べた通り、区分の長さは固定又は可変にされ得る。この置換技術に対する要件は僅かに異なる。何故ならば、禁止データパターンと等しくない少なくとも１つの未使用データパターンが発見できるように当該区分が分割されなければならないからでる。
【００６７】
図７を参照すると、構成要素２１１の一実施形態では未使用データパターンを見出すために用いられるアレイの要素が検査され、情報流れが分割されるべき場所が経路２１４に沿って示される。
【００６８】
多重禁止データパターン
この置換技術は、各データパターンにつき異なった未使用データパターンを見出すことによって多重禁止データパターンを回避するために拡張され得る。この状況では、各未使用データパターンはフォーマット２３０によってアセンブルされなければならない。各置換データパターンに対応する禁止データパターンもまた同様に逆情報プロセッサへ伝送されなければならない。これは、対応する禁止データパターンの表示と共に置換データパターンをアセンブルすることによって達成され得る。若しくは、先に禁止データパターンが逆情報プロセッサに知られているならば、所定の順序で各禁止データパターンにつき置換データパターンをアセンブルすることによって対応関係がそれとなく伝送され得る。もし所望ならば、一区分に特定の禁止データパターンがないことは、その特定の禁止データパターンにつきゼロ数値置換データパターンをアセンブルすることによって伝送され得る。
【００６９】
上記の通り、禁止データパターンそれ自体は逆情報プロセッサへ直接伝送できない。従って、その代わりに代替表示が伝送されなければならない。これらの表示はエンコード２２５によって発生される。
【００７０】
元情報の回復
図８は、図６に示すような情報プロセッサ３によって発生される符号化された情報から元の情報流れを回復させる逆情報プロセッサ５の構成図である。
【００７１】
デフォーマット２５０は経路２５１から入力信号を受信し、入力信号から修正された区分及び置換データパターンを引出し、経路２６１に沿って修正された区分及び経路２６２に沿って置換データパターンを送る。逆置換２６０では、修正された区分が検査されて各発生されるデータパターンが禁止データパターンに置換えられる。逆置換プロセスから結果的に生じる当該区分は経路２６９に沿って送られる。
【００７２】
もし禁止データパターンの表示もまた同様に入力信号によって伝送されるならば、フォーマット２５０で表示が引出されてそれが経路２１７に沿ってデコード２７０に送られ、そこで禁止データパターンが回復されてそれが経路２７２に沿って逆置換２６０へ送られる。禁止データパターンを回復させるのに用いられるプロセスは、当該表示を発生させるために用いられるプロセスを反転させる。
【００７３】
幾つかの実施形態では、元の区分に禁止データパターンを持つデジタルワードがなかったことを示すためにゼロ数値置換データが用いられる。これらの実施形態では、もし経路２６２から受信する置換データパターンがゼロならば、逆置換２６０は受信される区分のデジタルワードを検査する必要はないが、無変更でこの区分を経路２６９に沿って送り得る。
【００７４】
もし可変長区分が許されるならば、デフォーマット２５０でもまた同様に入力信号から各区分の長さ及び境界を識別するのに要するものはすべて引出される。
【００７５】
望ましくは、各修正される区分が受信されるにつれて逆置換操作が行われ得るように、対応する修正される区分より先に置換データパターン及び必要とされるあらゆる区分境界の表示がアセンブルされる。
【００７６】
置換フラッグを用いる置換技術
図９は、禁止データパターンを許容されるデータパターンに置換えかつ置換えられたデータパターンの発生が元の情報流れで発生されるのか又は禁止データパターンに対して置換えられたものかどうかを示すフラッグを構成することによって、禁止データパターンを回避する情報プロセッサ３の他の実施形態に関する主要構成要素を例示する。これは、情報流れを各区分に分割し、それぞれの区分において発生される置換データパターン及び禁止データパターンを識別し、各発生につきフラッグを構成し、その区分で発生されるすべての禁止データパターンを置換データパターンで置換えることによって達成され得る。フラッグの組は、禁止データパターンと等しくない形式で伝送されなければならない。これは、フラッグの組が禁止データパターンと等しくなり得ないことを保証する適切な数値を有するビットでフラッグの組をパッドする（詰め込む）ことによって達成され得る。
【００７７】
図９を参照すると、分割３０３は、経路３００から情報流れを受信し、同流れを経路３０１に沿って送られる各区分に分割する。走査３１０は、それぞれの区分の内容を分析し、経路３０５から受信される置換データパターン及び経路３０２から受信される禁止データパターンの発生を識別し、これら発生されるものの表示を経路３１５に沿って送る。フラッグ３１８は、経路３１９に沿って通されるフラッグの組を構成する。当該組の第１フラッグは置換データパターン又は禁止データパターンのいずれかの第１発生に対応し、それがどのパターンであるかを示す。例えば、１と等しいフラッグは禁止データパターンの発生を示し、ゼロと等しいフラッグは置換データパターンの発生を示す。置換３２０は経路３１５から受信する表示に応答し、禁止データパターンを有しかつ経路３０２から受信する各デジタルワードを、置換データパターンを有しかつ経路３０５から受信する他のデジタルワードで置換える。フラッグの組及び置換操作から結果的に生じる修正された区分がフォーマット３３０に送られ、そこでこれらの情報が送信又は記憶に適した形式にアセンブルされる。
【００７８】
もし置換データパターンが逆情報プロセッサに知られていないならば、フォーマット３３０は経路３０５からそのパターンを受信し、それをフラッグ及び修正された区分と共にアセンブルする。
【００７９】
もし禁止データパターンが逆情報プロセッサに知られていないならば、このパターンの表示もまたアセンブルされなければならない。禁止データパターンそれ自体は修正された区分ではアセンブルされ得ない。従って、その表示がエンコード３２５によって発生され、経路３２６に沿ってフォーマット３３０へ送られる。表示を発生させるために用いられるプロセスは決定的ではなく、既に述べた通り各種の方法で実施され得る。
【００８０】
その代わりに、置換データ、禁止データは初期化パラメータとして１回又はそれ以上の回数で伝送されることが可能で、各区分毎に伝送することは要しない。
【００８１】
置換フラッグ
フラッグの組は各種の方法で構成され得る。一実施形態では、フラッグは２つだけの可能な数値の一方をとり得る単一ビットである。他の実施形態では、多重ビットフラッグは、幾つかの数値の１つをとり得る。一区分に対する２進フラッグの組を構成するのに用いられ得る一プロセスが以下のプログラムフラグメントに示される。
【００８２】
【式８】
0004424855.tif 000009
【００８３】
ライン（１）の文は、アレイ“flag”の指標“ｉ”を初期化する。ライン（２）の文は、当該区分の各デジタルワードにつきライン（３）乃至（１５）の文を反復させる。ライン（３）の文は、入力情報流れから次のデジタルワードを入手する。ライン（４）の文は、このデジタルワードが、禁止データパターンと等しい内容を有するかどうかを決める。もしそうならば、ライン（５）乃至（７）の文は、フラッグアレイの対応する要素を１に設定し、デジタルワードが置換データパターンを含むようにデジタルワードを修正する。もしそうでないならば、ライン（１０）の文は、このデジタルワードが、置換データパターンと等しい内容を有するかどうかを決める。もしそうならば、ライン（１１）及び（１２）の文は、フラッグアレイの対応する要素をゼロに設定する。ライン（１５）の文は、可能な限り置換データパターンを含むように修正されるデジタルワードをバッファ内に記憶させる。当該区分のすべてのデジタルワードが検査されてしまった後、ライン（１７）の文は、“flag”アレイが禁止データパターンと等しくないことを保証するために必要に応じてそれを適切な数値を有するビットでパッドし、ライン（１８）及び（１９）の文は、“flag”アレイ及びバッファに記憶されたデジタルワードを書き込むことによって、符号化された情報の一区分を発生させる。
【００８４】
置換データパターン
一実施形態では、置換データパターンは先に知られており、未使用データパターンを用いる置換技術につき既に述べた通り動的に識別する必要はない。しかし他の実施形態では、各区分でなされなければならない置換の数を最少にし、置換されるものの数が何らかの閾値数を超えないことを保証するために、置換データパターンは動的に識別される。これは図７に示す装置と同様なものを用いて実施される。
【００８５】
区分長
各区分の長さは固定するか若しくは可変にされ得る。この置換技術は一区分では未使用データパターンは全く必要としないが、置換データパターンを有する各修正される区分のデジタルワード総数が、フラッグ３１８によって各区分につき発生されるフラッグ数を超えないことを保証するのが望ましいであろう。この条件は多数の方法で達成され得る。
【００８６】
一方法では、禁止データパターン及び置換データパターンが稀にしか起こらない程度に元情報流れのデータが十分に無作為になることを保証せんとすることによってこの条件の確率を最大化することが試みられる。例えば、もし情報流れが無作為数値を有する１６ビットデジタルワードの列と仮定すれば、発生する禁止及び置換データパターンの平均数は、各３２，７６８デジタルワードで１回のみである。もし当該区分が２００２デジタルワードに限定されるならば、一区分内で禁止/置換データパターンを有する８を超えるデジタルワードを有する確率は３．０４ｘ１０‐17に過ぎない。もし３０区分が情報の１秒を表わすならば、禁止/置換データパターンの発生数は、３４．８百万年に１度だけ閾値８を越すであろう。もし元情報流れが十分に無作為でないならば、禁止データパターン置換に先立って元情報流れにスクランブル（混乱）がかけられ得るであろう。その後逆情報プロセッサは、置換が反転されてからスクランブルの効果を反転させるであろう。
【００８７】
条件を保証する他の方法は、禁止及び置換データパターンを有する各それぞれの区分の数がその区分のフラッグ数を決して超えないように情報流れを可変長区分に分割することによって満たされる。区分長の表示は区分と共にアセンブルされ得る。情報流れを可変長区分に分割する色々な方法は既に論議されており、これらの方法がこの置換技術と共に用いられよう改変され得る。
【００８８】
図１０は、可変長区分の分割を制御するために用いられ得る装置を例示する。構成要素３１１は、情報流れの各デジタルワードを検査し、経路３０２から受信する禁止データパターン及び経路３０５から受信する置換データパターンを有するデジタルワードの数を計数する。各発生の表示は経路３１５に沿って置換３２０及びフラッグ３１８に送られる。この計数が閾値数に達すると、構成要素３１２は、情報流れが区分に分割されるべきことを経路３１４に沿って示し、構成要素３１１は次の区分のためにカウンタをゼロに設定する。
【００８９】
条件を保証するさらに他の方法は、各区分につきフラッグの可変数を発生させかつフラッグ数の指示をフォーマット３３０に送ることによって満たされる。
【００９０】
多重禁止データパターン
この置換技術は、フラッグの単一組と共に各禁止データパターンにつき異なった置換データパターンを用いることによって多重禁止データパターンを回避するために拡張され得る。この場合には、各置換データパターン及び各対応する禁止データパターンは、これらのパターン及びそれらの対応性が先に逆情報プロセッサ５に知られていない限り、符号化された情報と共にアセンブルのためにフォーマット３３０に送られなければならない。
【００９１】
その代わりに、単一置換データパターンは、どの禁止データパターンが置換えられてしまったかを示すフラッグの単一組を構成することによって多重禁止データパターンを置換えるために拡張され得る。この場合には、各禁止データパターン及びそのフラッグとの対応性は、これらのパターン及びそれらのフラッグへの対応性が先に逆情報プロセッサ５に知られていない限り、アセンブルのために修正された区分と共にフォーマット３３０に送られなければならない。例えば、２ビットフラッグの組は以下のものを伝送し得る。即ち、００は元情報流れで生じる置換データパターンを示し、０１は第1禁止データパターンを置換える置換データパターンを示し、１０は第２禁止データパターンを置換える置換データパターンを示し、１１は第３禁止データパターンを置換える置換データパターンを示す。
【００９２】
他の代替物では、各禁止データパターンにつき別個の置換データパターン及びフラッグの別個の組が設定され得る。それぞれの禁止データパターンの表示は、これらのパターン及びそれらのフラッグの組への対応性が先に逆情報プロセッサ５に知られていない限り、アセンブルのために修正された区分と共にフォーマット３３０に送られなければならない。
【００９３】
既に述べた通り、禁止データパターンそれ自体は逆情報プロセッサへ直接伝送され得ない。従って、その代わりに代替表示が伝送されなければならない。これらの表示はエンコード３２５によって発生される。さらに、フラッグの1つ又はそれ以上の組は、禁止データパターンのいずれとも等しくならないように伝送されなければならない。
【００９４】
元信号の回復
図１１は、図９に示すような情報プロセッサ３によって発生される情報から元情報流れを回復させる逆情報プロセッサ５の構成図である。
【００９５】
デフォーマット３５０は、経路３５１から入力信号を受信し、入力信号から修正された区分及びフラッグの組を引出し、修正された区分を経路３６２に沿って逆置換３６０及び走査３７６へ送り、フラッグの組を経路３７５に沿って走査３７６ヘ送る。走査３７６は、経路３６１から受信される置換データパターンの発生を見出すために修正された区分及びグラッグの組を検査し、置換データパターンを有するどのデジタルワードが禁止データパターンを有するデジタルワードと置換えられるべきかの表示を経路３７７に沿って発生させる。逆置換３６０は、経路３７７から表示を受信し、経路３７２から受信される、発生が表示された置換データパターンを禁止データパターンで置換える。逆置換プロセスから結果的に生じる区分は経路３６９に沿って送られる。
【００９６】
置換データパターンが符号化された情報で伝送されるならば、フォーマット３５０はこのパターンを引出し、それを経路３６１に沿って走査３７６へ送る。
【００９７】
もし禁止データパターンの表示が符号化された情報で伝送されるならば、フォーマット３５０は表示を引出してそれを経路３７１に沿ってデコード３７０へ送り、そこで禁止データパターンが回復され、それが経路３７２に沿って逆置換３６０に送られる。禁止データパターンを回復するのに用いられるプロセスは、表示を発生させるために用いられるプロセスを反転させる。
【００９８】
この実施形態では、もしそれぞれの区分に対するフラッグの組の全フラッグがゼロと等しいならば、その区分に対する逆置換は不要であり、それは変化なしに経路３６９へ送られ得る。
【００９９】
もし可変長区分が許されるならば、フォーマット３５０もまた、各区分の長さ及び境界を識別するのに必要なものはすべて符号化された情報から引出す。
【０１００】
各修正された区分が受信されるにつれて逆置換操作ができるように、フラッグ及び区分境界の表示に要するものはすべて対応する修正された区分より先にアセンブルされるのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による情報プロセッサ及び逆情報プロセッサを組込んだ符号化/復号システムの構成図である。
【図２】  本発明の各面による情報プロセッサ及び逆情報プロセッサを実行するのに用いられ得る装置の構成図である。
【図３】  キーを入手し、禁止データパターンを回避するために該キーにより情報流れを符号化し、キー及び符号化される情報を符号化された情報にアセンブルする情報プロセッサの構成図である。
【図４】  図３の情報プロセッサで用いられるのに適したキーを入手する構成要素の構成図である。
【図５】  図３の情報プロセッサによって発生される符号化された情報から元の情報流れを回復する逆情報プロセッサの構成図である。
【図６】  情報流れの一区分には現れない置換データパターンを識別し、符号化された情報を発生させるために発生される禁止データパターンを置換データパターンで置換え、置換データパターン及び符号化された情報を出力情報にアセンブルする情報プロセッサの構成図である。
【図７】  図６の情報プロセッサで用いられるのに適した置換データパターンを識別する構成要素の構成図である。
【図８】  図６の情報プロセッサで発生される符号化された情報から元の情報流れを回復させる逆情報プロセッサの構成図である。
【図９】  置換データパターンを入手し、符号化された情報を発生させるために、発生される禁止データパターンを置換データパターンと置換え、符号化された情報で置換データパターンがどのように用いられるかを示すフラッグの組を構成し、フラッグの組及び符号化された情報を出力情報にアセンブルする情報プロセッサの構成図である。
【図１０】  情報流れを各区分に分割するために図９の情報プロセッサで用いられ得る装置の構成図である。
【図１１】  図９の情報プロセッサで発生される符号化された情報から元の情報流れを回復させる逆情報プロセッサの構成図である。
【図１】
0004424855.tif 000010
【図２】
0004424855.tif 000011
【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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