(57)【要約】【課題】オンビット連続数の制約条件と信号の直流成分の制約条件の制約条件を同時に充足するＭＴＲ符号化方法、ＭＴＲ復号方法、ＭＴＲ符号器、ＭＴＲ復号器及び磁気記録装置を提供する。【解決手段】本発明のＭＴＲ符号器３０３ｂは、付加ビットＴ1、Ｔ2、・・・、Ｔnをそれぞれ使用して入力データの畳み込みを行う畳み込み部（３１１ａ1、３１１ａ2、・・・、３１１ａn）と、各畳み込み部により畳み込まれたデータをＭＴＲ符号化するＭＴＲ符号化部（３１２ａ1、３１２ａ2、・・・、３１２ａn）と、各ＭＴＲ符号化部によりＭＴＲ符号化されたデータのＲＤＳ及びオンビット連続数を算出するＲＤＳ計算部（３１３ａ1、３１３ａ2、・・・、３１３ａn）及びオンビット連続チェック部（３１４ａ1、３１４ａ2、・・・、３１４ａn）と、ＲＤＳ及びンビット連続数に基づいて最適なデータを選択する選択部３１５とを備えた。【選択図】        図２
2007242066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたデータをＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号を用いて符号化した結果を出力するＭＴＲ符号化方法であって、
入力されたデータに複数パターンの付加ビットが付加された複数パターンのデータそれぞれに対して畳み込みを行う畳み込み工程と、
前記畳み込み工程により畳み込まれた畳み込みデータをＭＴＲ符号を用いてそれぞれＭＴＲ符号化するＭＴＲ符号化工程と、
前記ＭＴＲ符号化工程によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのＲＤＳ（Running Sum Value）を算出するＲＤＳ算出工程と、
前記ＭＴＲ符号化工程によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのビットがオン状態の連続数であるオンビット連続数を算出するオンビット連続数算出工程と、
前記ＲＤＳ算出工程により算出されたＲＤＳと前記オンビット連続数算出工程により算出された前記オンビット連続数とに基づいて、該ＲＤＳ及び該オンビット連続数が小さい前記畳み込みデータを選択するデータ選択工程と
を含んだことを特徴とするＭＴＲ符号化方法。
【請求項２】
前記データ選択工程により選択された前記畳み込みデータに対応する前記付加ビットを追加してＭＴＲ符号化されたデータとして出力することを特徴とする請求項１に記載のＭＴＲ符号化方法。
【請求項３】
前記データ選択工程は、
前記ＲＤＳ算出工程によりＲＤＳがそれぞれ算出された前記畳み込みデータのうち前記ＲＤＳが所定値を超えないデータを選択するＲＤＳ抑制条件充足データ選択工程と、
前記ＲＤＳ抑制条件充足データ選択工程により選択された各データのうち前記オンビット連続数が所定値を超えないデータを選択するビット連続数抑制条件充足データ選択工程と
を含んだことを特徴とする請求項１又は２に記載のＭＴＲ符号化方法。
【請求項４】
前記データ選択工程は、
前記ＲＤＳ算出工程よりＲＤＳがそれぞれ算出された前記畳み込みデータのうち前記オンビット連続数が所定値を超えないデータを選択するオンビット連続数抑制条件充足データ選択工程と、
前記オンビット連続数抑制条件充足データ選択工程により選択された各データのうち前記ＲＤＳが所定値を超えないデータを選択するＲＤＳ抑制条件充足データ選択工程と
を含んだことを特徴とする請求項１又は２に記載のＭＴＲ符号化方法。
【請求項５】
付加ビットを伴い入力されたＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号化されたデータを復号した結果を出力するＭＴＲ復号方法であって、
前記入力されたデータをＭＴＲ符号を用いて復号するＭＴＲ復号工程と、
前記ＭＴＲ復号工程により復号されたデータを、前記付加ビットを用いて畳み込み逆変換を行う畳み込み逆変換工程と
を含んだことを特徴とするＭＴＲ復号方法。
【請求項６】
入力されたデータをＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号を用いて符号化した結果を出力するＭＴＲ符号器であって、
入力されたデータに複数パターンの付加ビットが付加された複数パターンのデータそれぞれに対して畳み込みを行う畳み込み手段と、
前記畳み込み手段により畳み込まれた畳み込みデータをＭＴＲ符号を用いてそれぞれＭＴＲ符号化するＭＴＲ符号化手段と、
前記ＭＴＲ符号化手段によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのＲＤＳ（Running Sum Value）を算出するＲＤＳ算出手段と、
前記ＭＴＲ符号化手段によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのビットがオン状態の連続数であるオンビット連続数を算出するオンビット連続数算出手段と、
前記ＲＤＳ算出手段により算出されたＲＤＳと前記オンビット連続数算出手段により算出された前記オンビット連続数とに基づいて、該ＲＤＳ及び該オンビット連続数が小さい前記畳み込みデータを選択するデータ選択手段と
を備えたことを特徴とするＭＴＲ符号器。
【請求項７】
前記データ選択手段は、
前記ＲＤＳ算出手段によりＲＤＳがそれぞれ算出された前記畳み込みデータのうち前記ＲＤＳが所定値を超えないデータを選択するＲＤＳ抑制条件充足データ選択手段と、
前記ＲＤＳ抑制条件充足データ選択手段により選択された各データのうち前記オンビット連続数が所定値を超えないデータを選択するビット連続数抑制条件充足データ選択手段と
を備えたことを特徴とする請求項６に記載のＭＴＲ符号器。
【請求項８】
前記データ選択手段は、
前記ＲＤＳ算出手段よりＲＤＳがそれぞれ算出された前記畳み込みデータのうち前記オンビット連続数が所定値を超えないデータを選択するオンビット連続数抑制条件充足データ選択手段と、
前記オンビット連続数抑制条件充足データ選択手段により選択された各データのうち前記ＲＤＳが所定値を超えないデータを選択するＲＤＳ抑制条件充足データ選択手段と
を備えたことを特徴とする請求項６に記載のＭＴＲ符号器。
【請求項９】
付加ビットを伴い入力されたＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号化されたデータを復号した結果を出力するＭＴＲ復号器であって、
前記入力されたデータをＭＴＲ符号を用いて復号するＭＴＲ復号手段と、
前記ＭＴＲ復号手段により復号されたデータを、前記付加ビットを用いて畳み込み逆変換を行う畳み込み逆変換手段と、
を備えたことを特徴とするＭＴＲ復号器。
【請求項１０】
入力されたデータをＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号を用いて符号化して磁気記録媒体に記録し、該磁気記録媒体から読み出されたデータを該ＭＴＲ符号を用いて復号した結果を出力する磁気記録装置であって、
入力されたデータに複数パターンの付加ビットが付加された複数パターンのデータそれぞれに対して畳み込みを行う畳み込み手段と、前記畳み込み手段により畳み込まれた畳み込みデータをＭＴＲ符号を用いてそれぞれＭＴＲ符号化するＭＴＲ符号化手段と、前記ＭＴＲ符号化手段によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのＲＤＳ（Running Sum Value）を算出するＲＤＳ算出手段と、前記ＭＴＲ符号化手段によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのビットがオン状態の連続数であるオンビット連続数を算出するオンビット連続数算出手段と、前記ＲＤＳ算出手段により算出されたＲＤＳと前記オンビット連続数算出手段により算出された前記オンビット連続数とに基づいて、該ＲＤＳ及び該オンビット連続数が小さい前記畳み込みデータを選択するデータ選択手段とを備えたＭＴＲ符号器と、
前記入力されたデータをＭＴＲ符号を用いて復号するＭＴＲ復号手段と、前記ＭＴＲ復号手段により復号されたデータを、前記付加ビットを用いて畳み込み逆変換を行う畳み込み逆変換手段とを備えたことＭＴＲ復号器と
を有することを特徴とする磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＴＲ符号化方法、ＭＴＲ復号方法、ＭＴＲ符号器、ＭＴＲ復号器及び磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスクなどの磁気記録装置は、内蔵される磁気記録媒体の磁化膜を、面内磁気記録方式によって磁化することによって、情報を記録するものである。この面内磁気記録方式は、磁化膜における磁化単位の磁化方向が磁気記録媒体の面に水平である磁気記録方式である。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されているように、面内磁気記録方式では、ＲＬＬ（Run Length Limited）符号を使用するＲＬＬ符号器で情報を符号化して磁気記録媒体に記録する。また、磁気記録媒体から読み出された符号化情報は、ＲＬＬ復号器で復号されることとなる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０２１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に代表される従来技術では、以下の問題点を有する。即ち、最近では、情報の再生性能の向上のために、連続するオンビット（ビットが“１”）の数を一定数以内に抑制して信号の安定化を図ることができるＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号を使用するＭＴＲ符号器／復号器がＲＬＬ符号器／復号器に代わって使用されるようになってきている。
【０００６】
さらに、近年、ハードディスクなどの磁気記録媒体は、記録密度の高密度化が進んできている。この高密度化に寄与する技術の一つとして、従来の面内磁気記録方式に代わり垂直磁気記録方式が大きく期待されている。面内磁気記録方式が磁気記録媒体の磁化膜を水平方向に磁化するのに対し、垂直磁気記録方式は、磁気記録媒体の磁化膜を垂直方向に磁化するため、磁化状態をより安定させ、記録密度の向上を図ることが可能となる。
【０００７】
この垂直磁気記録方式は、従来の面内磁気記録方式と比べ、再生信号の特性が大きく異なる。面内磁気記録方式では、磁化単位の磁化の遷移点でピークが現れる、直流成分を有さない再生信号を用いていた。これに対し、垂直記録方式では、直流成分を有する信号を用いる。そのために、垂直記録方式では、増幅器の影響により直流成分がカットオフされた場合に、信号がひずんでしまうことになる。
【０００８】
そこで、垂直記録方式においては、増幅器の影響を抑制するために、信号の直流成分をいかに抑制してから符号化するかが肝要となってくる。信号の直流成分を畳み込みにより予め抑制しておくと、増幅器の制限により直流成分がカットオフされた場合にも、影響を小さく留めることが可能となる。
【０００９】
しかし、直流成分が抑制された信号をＭＴＲ符号器で符号化すると、直流成分の抑制が崩れてしまうこととなる。垂直記録方式においても、信号の安定化のためにＭＴＲ符号を使用することが望ましいが、このＭＴＲ符号化と、垂直記録方式に不可欠である信号の直流成分を抑制して増幅器の影響を最小限に留めることとは両立が困難であった。
【００１０】
このことから、ＭＴＲ符号化と、ＭＴＲ符号化によるオンビット連続数の制約条件と信号の直流成分の制約条件との２つの制約条件を同時に充足することによって、より安定する信号となるような符号化の達成がきわめて重要な課題となってきている。
【００１１】
本発明は、上記問題点（課題）を解消するためになされたものであって、ＭＴＲ符号化によるオンビット連続数の制約条件と信号の直流成分の制約条件との、従来では両立が困難であった２つの制約条件を同時に充足することが可能なＭＴＲ符号化方法、ＭＴＲ復号方法、ＭＴＲ符号器、ＭＴＲ復号器及び磁気記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した問題を解決し、目的を達成するため、本発明は、入力されたデータをＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号を用いて符号化した結果を出力するＭＴＲ符号化方法であって、入力されたデータに複数パターンの付加ビットが付加された複数パターンのデータそれぞれに対して畳み込みを行う畳み込み工程と、前記畳み込み工程により畳み込まれた畳み込みデータをＭＴＲ符号を用いてそれぞれＭＴＲ符号化するＭＴＲ符号化工程と、前記ＭＴＲ符号化工程によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのＲＤＳ（Running Sum Value）を算出するＲＤＳ算出工程と、前記ＭＴＲ符号化工程によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのビットがオン状態の連続数であるオンビット連続数を算出するオンビット連続数算出工程と、前記ＲＤＳ算出工程により算出されたＲＤＳと前記オンビット連続数算出工程により算出された前記オンビット連続数とに基づいて、該ＲＤＳ及び該オンビット連続数が小さい前記畳み込みデータを選択するデータ選択工程とを含んだことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記データ選択工程により選択された前記畳み込みデータに対応する前記付加ビットを追加してＭＴＲ符号化されたデータとして出力することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記データ選択工程は、前記ＲＤＳ算出工程によりＲＤＳがそれぞれ算出された前記畳み込みデータのうち前記ＲＤＳが所定値を超えないデータを選択するＲＤＳ抑制条件充足データ選択工程と、前記ＲＤＳ抑制条件充足データ選択工程により選択された各データのうち前記オンビット連続数が所定値を超えないデータを選択するビット連続数抑制条件充足データ選択工程とを含んだことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記データ選択工程は、前記ＲＤＳ算出工程よりＲＤＳがそれぞれ算出された前記畳み込みデータのうち前記オンビット連続数が所定値を超えないデータを選択するオンビット連続数抑制条件充足データ選択工程と、前記オンビット連続数抑制条件充足データ選択工程により選択された各データのうち前記ＲＤＳが所定値を超えないデータを選択するＲＤＳ抑制条件充足データ選択工程とを含んだことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、付加ビットを伴い入力されたＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号化されたデータを復号した結果を出力するＭＴＲ復号方法であって、前記入力されたデータをＭＴＲ符号を用いて復号するＭＴＲ復号工程と、前記ＭＴＲ復号工程により復号されたデータを、前記付加ビットを用いて畳み込み逆変換を行う畳み込み逆変換工程と、を含んだことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、入力されたデータをＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号を用いて符号化した結果を出力するＭＴＲ符号器であって、入力されたデータに複数パターンの付加ビットが付加された複数パターンのデータそれぞれに対して畳み込みを行う畳み込み手段と、前記畳み込み手段により畳み込まれた畳み込みデータをＭＴＲ符号を用いてそれぞれＭＴＲ符号化するＭＴＲ符号化手段と、前記ＭＴＲ符号化手段によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのＲＤＳ（Running Sum Value）を算出するＲＤＳ算出手段と、前記ＭＴＲ符号化手段によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのビットがオン状態の連続数であるオンビット連続数を算出するオンビット連続数算出手段と、前記ＲＤＳ算出手段により算出されたＲＤＳと前記オンビット連続数算出手段により算出された前記オンビット連続数とに基づいて、該ＲＤＳ及び該オンビット連続数が小さい前記畳み込みデータを選択するデータ選択手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上記発明において、前記データ選択手段は、前記ＲＤＳ算出手段によりＲＤＳがそれぞれ算出された前記畳み込みデータのうち前記ＲＤＳが所定値を超えないデータを選択するＲＤＳ抑制条件充足データ選択手段と、前記ＲＤＳ抑制条件充足データ選択手段により選択された各データのうち前記オンビット連続数が所定値を超えないデータを選択するビット連続数抑制条件充足データ選択手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、上記発明において、前記データ選択手段は、前記ＲＤＳ算出手段よりＲＤＳがそれぞれ算出された前記畳み込みデータのうち前記オンビット連続数が所定値を超えないデータを選択するオンビット連続数抑制条件充足データ選択手段と、前記オンビット連続数抑制条件充足データ選択手段により選択された各データのうち前記ＲＤＳが所定値を超えないデータを選択するＲＤＳ抑制条件充足データ選択手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、付加ビットを伴い入力されたＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号化されたデータを復号した結果を出力するＭＴＲ復号器であって、前記入力されたデータをＭＴＲ符号を用いて復号するＭＴＲ復号手段と、前記ＭＴＲ復号手段により復号されたデータを、前記付加ビットを用いて畳み込み逆変換を行う畳み込み逆変換手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、入力されたデータをＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号を用いて符号化して磁気記録媒体に記録し、該磁気記録媒体から読み出されたデータを該ＭＴＲ符号を用いて復号した結果を出力する磁気記録装置であって、入力されたデータに複数パターンの付加ビットが付加された複数パターンのデータそれぞれに対して畳み込みを行う畳み込み手段と、前記畳み込み手段により畳み込まれた畳み込みデータをＭＴＲ符号を用いてそれぞれＭＴＲ符号化するＭＴＲ符号化手段と、前記ＭＴＲ符号化手段によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのＲＤＳ（Running Sum Value）を算出するＲＤＳ算出手段と、前記ＭＴＲ符号化手段によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのビットがオン状態の連続数であるオンビット連続数を算出するオンビット連続数算出手段と、前記ＲＤＳ算出手段により算出されたＲＤＳと前記オンビット連続数算出手段により算出された前記オンビット連続数とに基づいて、該ＲＤＳ及び該オンビット連続数が小さい前記畳み込みデータを選択するデータ選択手段とを備えたＭＴＲ符号器と、前記入力されたデータをＭＴＲ符号を用いて復号するＭＴＲ復号手段と、前記ＭＴＲ復号手段により復号されたデータを、前記付加ビットを用いて畳み込み逆変換を行う畳み込み逆変換手段とを備えたことＭＴＲ復号器とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ＲＤＳが小さいＤＣ（直流）成分が抑制されかつ“１”の連続性が抑制されたＭＴＲ符号化されたデータへ入力データを符号化することが可能となり、垂直記録方式により好適なデータへ符号化することが可能となる。
【００２３】
また、本発明によれば、ＲＤＳが小さいＤＣ（直流）成分がより抑制されかつ“１”の連続性がより抑制されたＭＴＲ符号化されたデータと共に、該データの畳み込みに使用した付加ビットを出力するので、該付加ビットと共にデータを磁気記録媒体へ記録可能となり、データをＭＴＲ復号して畳み込み逆変換する際にこの付加ビット利用することが可能となる。
【００２４】
また、本発明によれば、ＲＤＳが所定値以下のデータへ絞り込んだ候補の中から“１”の連続性が最も抑制されたデータを選択するので、ＤＣ（直流）成分がより抑制されたデータであって、“１”の連続性が最も抑制されたＭＴＲ符号化された最適なデータを効率的に選択することができる。
【００２５】
また、本発明によれば、“１”の連続が所定数以下のデータへ絞り込んだ候補の中からＲＤＳが最小のデータを選択するので、“１”の連続性がより抑制されたＭＴＲ符号化されたデータであって、ＤＣ（直流）成分が最も抑制された最適なデータを効率的に選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照して、本発明のＭＴＲ符号化方法、ＭＴＲ復号方法、ＭＴＲ符号器、ＭＴＲ復号器及び磁気記録装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、本発明のＭＴＲ符号化方法、ＭＴＲ復号方法、ＭＴＲ符号器、ＭＴＲ復号器及び磁気記録装置における磁気記録媒体の磁気記録方式は、垂直記録方式とする。
【実施例１】
【００２７】
図１は、本発明に係る磁気記録装置のハードウェア構成を示す機能ブロック図である。同図は、磁気記録装置のハードウェア構成のうち、磁気記録媒体から信号を読み出す再生ヘッド及び該磁気記録媒体へ信号を書き込む記録ヘッドから外部への出力インターフェースの間に接続されている信号処理関連の電気的ハードウェアの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、信号処理関連の電気的ハードウェアは、再生ヘッドから信号を受け取り、記録ヘッドへ信号を受け渡すプリアンプ１００と、信号の変調や復調を行うためにリードライトチャネル２００と、信号の各種符号化や復号を行うハードディスクコントローラ３００と、ハードディスクコントローラ３００から外部へ信号を出力し、該ハードディスクコントローラ３００へ外部から信号を入力するためのインターフェースであるＩ／Ｆ部４００とを有する。
【００２８】
プリアンプ１００は、再生ヘッドから入力された信号を増幅してリードライトチャネル２００へ受け渡すための入力アンプ１０１ａと、リードライトチャネル２００から入力された信号を増幅して記録ヘッドへ受け渡すための出力アンプ１０１ｂとを有する。
【００２９】
リードライトチャネル２００は、再生系回路として、入力された信号の利得を可変的に調整するＶＧＡ（Variable Gain Amplifier）２０１と、ＶＧＡ２０１から受け渡された信号のうち所定周波数を下回る信号だけを通過させ、所定周波数以上の信号を該所定周波数を下回るまで減衰させるフィルタであるＬＰＦ（Low Pass Filter）２０２と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ（Analog Digital Converter）２０３と、波形等化のためのＦＩＲ（Finite Impulse Response Filter）２０４と、復号結果として想定される全てのデータ列から再生信号とのユークリッド距離が最小のデータ列を選択するビタビ復号器２０５と、信号の入力レベルが変化しても信号出力レベルが一定になるようにＶＧＡ２０１を制御するＡＧＣ２０６と、基準クロックを制御するＰＬＬ２０７とを有する。
【００３０】
また、リードライトチャネル２００は、記録系回路として、ハードディスクコントローラ３００から受け取った信号のタイミングを磁化反転点の時間的なずれであるＮＬＴＳ（Non Linear Transition Shift）分だけ調整する回路である記録補償２０９と、記録補償された高速のシリアル信号を記録ヘッドへ受け渡すためのドライバ２１０とを有する。記録ヘッドは、ドライバ２１０から受け渡されたシリアル信号に応じて磁気記録媒体上にデータが記録されることとなる。
【００３１】
ハードディスクコントローラ３００は、再生系回路として、リードライトチャネル２００から受け取ったをＥＣＣ（Error Correction Code）パリティを使用して誤り訂正するＥＣＣ復号器３０１と、ＭＴＲ符号化された信号を復号するＭＴＲ復号器３０３ａと、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）パリティを使用して誤り検出するＣＲＣ復号器３０４とを有する。ＥＣＣ復号器３０１、ＭＴＲ復号器３０３ａ及びＣＲＣ復号器を経て復号され出力された信号は、Ｉ／Ｆ部４００を介して外部へ出力される。
【００３２】
ハードディスクコントローラ３００は、記録系回路として、Ｉ／Ｆ部４００を介して外部から入力された信号に誤り検出用のパリティを付加するＣＲＣ符号器３０６と、ＭＴＲ符号化するＭＴＲ符号器３０３ｂと、ＭＴＲ符号化された信号にＥＣＣパリティを付加するＥＣＣ符号器３０７とを有する。
【００３３】
なお、従来の電気的ハードウェア構成では、ＭＴＲ復号器３０３ａ及びＭＴＲ符号器３０３ｂの代わりに、それぞれＲＬＬ復号器及びＲＬＬ符号器を有するものであった。しかし、ＲＬＬによる符号化及び復号では、“１”の連続性、即ち、オンビットの連続を抑制できず、オンビットの状態を示す信号電圧のハイレベル状態同士が干渉して弱めあうため、エラーレートが発生するという問題点があった。ここで、単に、ＲＬＬ符号器及び復号器に代えてＭＴＲ符号器及びＭＴＲ復号器を採用すると、エラーレートの改善は図れるものの、信号に抑制されたＤＣ（直流）成分を含む場合に、このＤＣ抑制が乱されてしまう。よって、信号にＤＣ（直流）成分を必要とする垂直直記録方式において、ＭＴＲ符号器及び復号器を採用することが難しかった。
【００３４】
本発明は、かかる問題点を克服するためになされたものであって、信号にＤＣ成分を必要とする垂直直記録方式において好適なＭＴＲ符号器及び復号器を提供することを目的としている。本発明によれば、通常のＭＴＲ符号化方法で制限された“１”の連続性（オンビット連続）に関する制約条件をさらに厳格にすることが可能となり、垂直直記録方式においてもエラーレートの改善を図ることができる。即ち、本発明の特徴は、“１”の連続性の制約とＤＣ抑制の制約とを併せて充足することができるＭＴＲ符号化方法である。
【００３５】
次に、図１に示したＭＴＲ符号器の構成について説明する。図２は、ＭＴＲ符号器の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、ＭＴＲ符号器３０３ｂは、Ｔ1＝0000畳み込み（Convolution）部３１１ａ1、Ｔ2＝0001畳み込み部３１１ａ2、・・・、Ｔn-1＝1110畳み込み部３１１ａn-1、Ｔn＝1111畳み込み部３１１ａnと、ＭＴＲ符号化部３１２ａ1、ＭＴＲ符号化部３１２ａ2、・・・、ＭＴＲ符号化部３１２ａn-1、ＭＴＲ符号化部３１２ａnと、ＲＤＳ計算部３１３ａ1及びオンビット（ビット“１”）連続チェック部３１４ａ1、ＲＤＳ計算部３１３ａ2及びオンビット連続チェック部３１４ａ2、・・・、ＲＤＳ計算部３１３ａn-1及びオンビット連続チェック部３１４ａn-1、ＲＤＳ計算部３１３ａn及びオンビット連続チェック部３１４ａnと、選択部３１５とを有する。
【００３６】
なお、ＲＤＳ（Running Sum Value）とは、ＮＲＺＩ（Non-Return to Zero Inverse）においてビットがオンの状態を表現するオンビットを“１”とし、ビットがオフの状態を表現するオフビットを“−１”とし、該信号単位で“１”及び“−１”を総和した値である。この値が小さければ小さい程、ＤＣ（直流成分）抑制された信号である。
【００３７】
ＣＲＣ符号器３０６からＭＴＲ符号器３０３ｂへ入力された入力信号は、ｎ個の系列に分岐される。Ｔ1＝0000畳み込み部３１１ａ1、ＭＴＲ符号化部３１２ａ1、ＲＤＳ計算部３１３ａ1及びオンビット連続チェック部３１４ａ1は同一系列であり、前述の分岐された信号のうちの一系列が通過する経路である。Ｔ2＝0001畳み込み部３１１ａ2、ＭＴＲ符号化部３１２ａ2、ＲＤＳ計算部３１３ａ2及びオンビット連続チェック部３１４ａ2と、・・・、Ｔn-1＝1110畳み込み部３１１ａn-1、ＭＴＲ符号化部３１２ａn-1、ＲＤＳ計算部３１３ａn-1及びオンビット連続チェック部３１４ａn-1とについても同様である。
【００３８】
具体的には、ｎ個の系列に分岐された入力信号の一つは、Ｔ1＝0000畳み込み部３１１ａ1、ＭＴＲ符号化部３１２ａ1、ＲＤＳ計算部３１３ａ1及びオンビット連続チェック部３１４ａ1の系列で処理される。先ず、４ビットの付加ビットＴ1＝0000を入力データに付加し、該付加ビット基づき畳み込み演算処理する。続いて、畳み込まれたデータをＭＴＲ符号化部３１２ａ1でＭＴＲ符号化する。更に、ＭＴＲ符号化されたデータのＲＤＳ及びオンビット連続数を算出する。このＭＴＲ符号化されたデータとＲＤＳ及びオンビット連続数とを選択部３１５へ入力する。同様に、付加ビットをＴ2＝0001、・・・、Ｔn-1＝1110、Ｔn＝1111と変化させて、各ＭＴＲ符号化されたデータを生成し、それぞれのＲＤＳ及びオンビット連続数を算出し、選択部３１５へ入力する。これらｎ個の異なる付加ビットに基づいてＭＴＲ符号化されたデータが入力された選択部３１５では、ＲＤＳ及びオンビット連続数が最小となるデータを選択して出力する。データの選択は、ＲＤＳが所定値を超えないデータ群のうちのオンビット連続数が最小のデータを選択することとしてもよいし、オンビット連続数が所定数を超えないデータ群のうちのＲＤＳが最小のデータを選択することとしてもよい。いずれにしても、ＤＣ抑制されたＭＴＲ符号化されたデータを得ることが可能となる。なお、付加ビットのビット数は、４ビットに限られるものではない。また、各ＭＴＲ符号化部（ＭＴＲ符号化部３１２ａ1、ＭＴＲ符号化部３１２ａ2、・・・、ＭＴＲ符号化部３１２ａn-1、ＭＴＲ符号化部３１２ａn）は、同一の構成であってもよい。
【００３９】
このように、畳み込みを行うための付加ビットにバリエーションを持たせ、複数の異なる畳み込み結果に対してＭＴＲ符号化を行うことにより、よりＤＣ抑制された、オンビットの連続性が抑制されエラーレートを改善可能なＭＴＲ符号化されたデータを得ることが可能となり、垂直記録方式により好適な信号を得ることが可能となる。
【００４０】
次に、図２に示した畳み込み部における畳み込み演算符号化の概要について説明する。図３は、図２に示した畳み込み部における畳み込み演算符号化の概要を示す図である。同図に示すように、入力信号ＩＮＰＵＴのデータ列を付加ビットＴiのビット数単位のセグメントＤ0、Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3、・・・、Ｄn-1、Ｄnに分割し、ＴiとＤ0の畳み込み結果をＤ0´、Ｄ0´とＤ1との畳み込み結果をＤ1´、Ｄ1´とＤ2との畳み込み結果をＤ2´、・・・、Ｄn-1´とＤnとの畳み込み結果をＤn´とし、最終的にＴi、Ｄ0´、Ｄ1´、Ｄ2´、・・・、Ｄn-1´、Ｄn´を並べた結果を出力信号ＯＵＴＰＵＴとする。
【００４１】
次に、図２に示したＭＴＲ復号器の構成について説明する。図４は、図２に示したＭＴＲ復号器の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、ＭＴＲ復号器３０３ａは、ＥＣＣ復号器３０１から入力されたＭＴＲ符号化された信号のＭＴＲ符号化を復号するＭＴＲ復号部３２１と、畳み込みの逆変換を行う畳み込み逆変換部３２２とを有する。復号され畳み込み逆変換された信号がＣＲＣ復号器３０４へ出力されることとなる。
【００４２】
次に、図４に示した畳み込み逆変換部における畳み込み逆変換の概要について説明する。図５は、図４に示した畳み込み逆変換部における畳み込み逆変換の概要を示す図である。同図に示すように、入力信号ＩＮＰＵＴのデータ列を付加ビットＴiのビット数単位のセグメントＤ0´、Ｄ1´、Ｄ2´、Ｄ3´、・・・、Ｄn-1´、Ｄn´に分割し、ＴiとＤ0´の畳み込み逆変換結果をＤ0、Ｄ0´とＤ1´との畳み込み逆変換結果をＤ1、Ｄ1´とＤ2´との畳み込み逆変換結果をＤ2、・・・、Ｄn-1´とＤn´との畳み込み逆変換結果をＤn´とし、最終的にＤ0、Ｄ1、Ｄ2、・・・、Ｄn-1、Ｄnを並べた結果を出力信号ＯＵＴＰＵＴとする。
【００４３】
次に、図２に示したＭＴＲ符号器におけるＭＴＲ符号化の処理手順について説明する。図６は、図２に示したＭＴＲ符号器によるＭＴＲ符号化の手順を示すフローチャートである。同図に示すように、先ず、畳み込み部（Ｔ1＝0000畳み込み部３１１ａ1、Ｔ2＝0001畳み込み部３１１ａ2、・・・、Ｔn-1＝1110畳み込み部３１１ａn-1、Ｔn＝1111畳み込み部３１１ａn）で、付加ビットＴ1、Ｔ2、・・・、Ｔn-1、Ｔnに基づいて入力データのスクランブル（畳み込み）を行う（ステップＳ１０１）。続いて、ＭＴＲ符号化部（ＭＴＲ符号化部３１２ａ1、ＭＴＲ符号化部３１２ａ2、・・・、ＭＴＲ符号化部３１２ａn-1、ＭＴＲ符号化部３１２ａn）でＭＴＲ符号化を行う（ステップＳ１０２）。続いて、ＲＤＳ計算部（ＲＤＳ計算部３１３ａ1、ＲＤＳ計算部３１３ａ2、・・・、ＲＤＳ計算部３１３ａn-1、ＲＤＳ計算部３１３ａn）でＲＤＳの演算を行う（ステップＳ１０３）。続いて、ステップＳ１０３で計算されたＲＤＳのうち所定数値を超えないものを候補としてＭＴＲ符号化されたデータを所定候補数だけ選択する（ステップＳ１０４）。続いて、ステップＳ１０４で選択された候補のデータに対して、それぞれ“１”の連続性の検査、即ち、オンビット連続チェックを行う（ステップＳ１０５）。続いて、ステップＳ１０５でオンビット連続チェックされたデータのうち“１”の連続数、即ち、オンビット連続数が最小のデータを一つ選択する（ステップＳ１０６）。このようにして、ＲＤＳがなるべく小さくかつオンビット連続数が最小のＭＴＲ符号化されたデータが一つ選択されることとなる。このようにして選択されたデータは、ＤＣ（直流成分）抑制され、“１”の連続性（信号におけるオンビットの連続性）が抑制されたＭＴＲ符号化されたデータである。
【実施例２】
【００４４】
以上、本発明の実施例１を説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内で、更に種々の異なる実施例で実施されてもよいものである。また、実施例１に記載した効果は、これに限定されるものではない。
【００４５】
例えば、図６に示したＭＲＴ符号器におけるＭＴＲ符号化の手順に代えて、他の手順を実行してもよい。図７は、図６に示したＭＴＲ符号器におけるＭＴＲ符号化の手順の変形例を示すフローチャートである。同図に示すステップＳ１１１及びステップＳ１１２は図６のステップＳ１０１及びステップＳ１０２と同一である。ステップＳ１１２に引き続き実行されるステップＳ１１３及びステップＳ１１４は図６のステップＳ１０５及びステップＳ１０６と同一であり、ステップＳ１１４に引き続き実行されるステップＳ１１５及びステップＳ１１６は図６のステップＳ１０３及びステップＳ１０４と同一である。即ち、同図に示す手順によれば、先ず、入力データに対して、それぞれ“１”の連続性の検査、即ち、オンビット連続チェックを行い（ステップＳ１１３）、ステップＳ１１３でオンビット連続チェックされたデータのうち“１”の連続数、即ち、オンビット連続数のうち所定数値を超えないものを候補としてＭＴＲ符号化されたデータを所定候補数だけ選択する（ステップＳ１１４）。続いて、ＲＤＳ計算部でＲＤＳの演算を行い（ステップＳ１１５）、ステップＳ１１５で計算されたＲＤＳが最小であるＭＴＲ符号化されたデータを一つだけ選択する（ステップＳ１１６）。このようにして、オンビット連続数がなるべく小さくＲＤＳが最小のＭＴＲ符号化されたデータが一つ選択されることとなる。このようにして選択されたデータは、“１”の連続性（信号におけるオンビットの連続性）が抑制され、ＤＣ（直流成分）抑制されたＭＴＲ符号化されたデータである。
【００４６】
（付記１）入力されたデータをＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号を用いて符号化した結果を出力するＭＴＲ符号化方法であって、
入力されたデータに複数パターンの付加ビットが付加された複数パターンのデータそれぞれに対して畳み込みを行う畳み込み工程と、
前記畳み込み工程により畳み込まれた畳み込みデータをＭＴＲ符号を用いてそれぞれＭＴＲ符号化するＭＴＲ符号化工程と、
前記ＭＴＲ符号化工程によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのＲＤＳ（Running Sum Value）を算出するＲＤＳ算出工程と、
前記ＭＴＲ符号化工程によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのビットがオン状態の連続数であるオンビット連続数を算出するオンビット連続数算出工程と、
前記ＲＤＳ算出工程により算出されたＲＤＳと前記オンビット連続数算出工程により算出された前記オンビット連続数とに基づいて、該ＲＤＳ及び該オンビット連続数が小さい前記畳み込みデータを選択するデータ選択工程と
を含んだことを特徴とするＭＴＲ符号化方法。
【００４７】
（付記２）前記データ選択工程により選択された前記畳み込みデータに対応する前記付加ビットを追加してＭＴＲ符号化されたデータとして出力することを特徴とする付記１に記載のＭＴＲ符号化方法。
【００４８】
（付記３）前記データ選択工程は、
前記ＲＤＳ算出工程によりＲＤＳがそれぞれ算出された前記畳み込みデータのうち前記ＲＤＳが所定値を超えないデータを選択するＲＤＳ抑制条件充足データ選択工程と、
前記ＲＤＳ抑制条件充足データ選択工程により選択された各データのうち前記オンビット連続数が所定値を超えないデータを選択するビット連続数抑制条件充足データ選択工程と
を含んだことを特徴とする付記１又は２に記載のＭＴＲ符号化方法。
【００４９】
（付記４）前記データ選択工程は、
前記ＲＤＳ算出工程よりＲＤＳがそれぞれ算出された前記畳み込みデータのうち前記オンビット連続数が所定値を超えないデータを選択するオンビット連続数抑制条件充足データ選択工程と、
前記オンビット連続数抑制条件充足データ選択工程により選択された各データのうち前記ＲＤＳが所定値を超えないデータを選択するＲＤＳ抑制条件充足データ選択工程と
を含んだことを特徴とする付記１又は２に記載のＭＴＲ符号化方法。
【００５０】
（付記５）付加ビットを伴い入力されたＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号化されたデータを復号した結果を出力するＭＴＲ復号方法であって、
前記入力されたデータをＭＴＲ符号を用いて復号するＭＴＲ復号工程と、
前記ＭＴＲ復号工程により復号されたデータを、前記付加ビットを用いて畳み込み逆変換を行う畳み込み逆変換工程と
を含んだことを特徴とするＭＴＲ復号方法。
【００５１】
（付記６）入力されたデータをＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号を用いて符号化した結果を出力するＭＴＲ符号器であって、
入力されたデータに複数パターンの付加ビットが付加された複数パターンのデータそれぞれに対して畳み込みを行う畳み込み手段と、
前記畳み込み手段により畳み込まれた畳み込みデータをＭＴＲ符号を用いてそれぞれＭＴＲ符号化するＭＴＲ符号化手段と、
前記ＭＴＲ符号化手段によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのＲＤＳ（Running Sum Value）を算出するＲＤＳ算出手段と、
前記ＭＴＲ符号化手段によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのビットがオン状態の連続数であるオンビット連続数を算出するオンビット連続数算出手段と、
前記ＲＤＳ算出手段により算出されたＲＤＳと前記オンビット連続数算出手段により算出された前記オンビット連続数とに基づいて、該ＲＤＳ及び該オンビット連続数が小さい前記畳み込みデータを選択するデータ選択手段と
を備えたことを特徴とするＭＴＲ符号器。
【００５２】
（付記７）前記データ選択工程により選択された前記畳み込みデータに対応する前記付加ビットをＭＴＲ符号化された該畳み込みデータに付加して出力することを特徴とする付記６に記載のＭＴＲ符号器。
【００５３】
（付記８）前記データ選択手段は、
前記ＲＤＳ算出手段によりＲＤＳがそれぞれ算出された前記畳み込みデータのうち前記ＲＤＳが所定値を超えないデータを選択するＲＤＳ抑制条件充足データ選択手段と、
前記ＲＤＳ抑制条件充足データ選択手段により選択された各データのうち前記オンビット連続数が所定値を超えないデータを選択するビット連続数抑制条件充足データ選択手段と
を備えたことを特徴とする付記６又は７に記載のＭＴＲ符号器。
【００５４】
（付記９）前記データ選択手段は、
前記ＲＤＳ算出手段よりＲＤＳがそれぞれ算出された前記畳み込みデータのうち前記オンビット連続数が所定値を超えないデータを選択するオンビット連続数抑制条件充足データ選択手段と、
前記オンビット連続数抑制条件充足データ選択手段により選択された各データのうち前記ＲＤＳが所定値を超えないデータを選択するＲＤＳ抑制条件充足データ選択手段と
を備えたことを特徴とする付記６又は７に記載のＭＴＲ符号器。
【００５５】
（付記１０）付加ビットを伴い入力されたＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号化されたデータを復号した結果を出力するＭＴＲ復号器であって、
前記入力されたデータをＭＴＲ符号を用いて復号するＭＴＲ復号手段と、
前記ＭＴＲ復号手段により復号されたデータを、前記付加ビットを用いて畳み込み逆変換を行う畳み込み逆変換手段と、
を備えたことを特徴とするＭＴＲ復号器。
【００５６】
（付記１１）入力されたデータをＭＴＲ（Maximum Transition Run）符号を用いて符号化して磁気記録媒体に記録し、該磁気記録媒体から読み出されたデータを該ＭＴＲ符号を用いて復号した結果を出力する磁気記録装置であって、
入力されたデータに複数パターンの付加ビットが付加された複数パターンのデータそれぞれに対して畳み込みを行う畳み込み手段と、前記畳み込み手段により畳み込まれた畳み込みデータをＭＴＲ符号を用いてそれぞれＭＴＲ符号化するＭＴＲ符号化手段と、前記ＭＴＲ符号化手段によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのＲＤＳ（Running Sum Value）を算出するＲＤＳ算出手段と、前記ＭＴＲ符号化手段によりＭＴＲ符号化された前記畳み込みデータのビットがオン状態の連続数であるオンビット連続数を算出するオンビット連続数算出手段と、前記ＲＤＳ算出手段により算出されたＲＤＳと前記オンビット連続数算出手段により算出された前記オンビット連続数とに基づいて、該ＲＤＳ及び該オンビット連続数が小さい前記畳み込みデータを選択するデータ選択手段とを備えたＭＴＲ符号器と、
前記入力されたデータをＭＴＲ符号を用いて復号するＭＴＲ復号手段と、前記ＭＴＲ復号手段により復号されたデータを、前記付加ビットを用いて畳み込み逆変換を行う畳み込み逆変換手段とを備えたことＭＴＲ復号器と
を有することを特徴とする磁気記録装置。
【００５７】
（付記１２）前記データ選択手段は、
前記ＲＤＳ算出手段によりＲＤＳがそれぞれ算出された前記畳み込みデータのうち前記ＲＤＳが所定値を超えないデータを選択するＲＤＳ抑制条件充足データ選択手段と、
前記ＲＤＳ抑制条件充足データ選択手段により選択された各データのうち前記オンビット連続数が所定値を超えないデータを選択するビット連続数抑制条件充足データ選択手段と
を含んだことを特徴とする付記１１に記載の磁気記録装置。
【００５８】
（付記１３）前記データ選択手段は、
前記ＲＤＳ算出手段よりＲＤＳがそれぞれ算出された前記畳み込みデータのうち前記オンビット連続数が所定値を超えないデータを選択するオンビット連続数抑制条件充足データ選択手段と、
前記オンビット連続数抑制条件充足データ選択手段により選択された各データのうち前記ＲＤＳが所定値を超えないデータを選択するＲＤＳ抑制条件充足データ選択手段と
を含んだことを特徴とする付記１１に記載の磁気記録装置。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、磁気記録装置の磁気記録媒体への書き込み信号を、安定状態を保つために直流成分を極力抑制しながらＭＴＲ符号化したい場合に有用であり、特に、垂直記録方式のように信号に直流成分を必要とする記録方式において、信号の安定状態を保つための直流成分を極力抑制しながらＭＴＲ符号化する場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】磁気記録装置のハードウェア構成を示す機能ブロック図である。
【図２】ＭＴＲ符号器の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】畳み込み演算符号化の概要を示す図である。
【図４】ＭＴＲ復号器の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】畳み込み逆変換の概要を示す図である。
【図６】ＭＴＲ符号化の手順を示すフローチャートである。
【図７】ＭＴＲ符号化の手順の変形例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１００    プリアンプ
１０１ａ    入力アンプ
１０１ｂ    出力アンプ
２００    リードライトチャネル
２０１    ＶＧＡ
２０２    ＬＰＦ
２０３    ＡＤＣ
２０４    ＦＩＲ
２０５    ビタビ復号器
２０６    ＡＧＣ
２０７    ＰＬＬ
２０９    記録補償
２１０    ドライバ
３００    ハードディスクコントローラ
３０１    ＥＣＣ復号器
３０３ａ    ＭＴＲ復号器
３０３ｂ    ＭＴＲ符号器
３０４    ＣＲＣ復号器
３０６    ＣＲＣ符号器
３０７    ＥＣＣ符号器
３１１ａ1、３１１ａ2、・・・、３１１ａn-1、３１１ａn    畳み込み部
３１２ａ1、３１２ａ2、・・・、３１２ａn-1、３１２ａn    ＭＴＲ符号化部
３１３ａ1、３１３ａ2、・・・、３１３ａn-1、３１３ａn    ＲＤＳ計算部
３１４ａ1、３１４ａ2、・・・、３１４ａn-1、３１４ａn    オンビット連続チェック部
３１５    選択部
３２１    ＭＴＲ復号部
３２２    畳み込み逆変換部
４００    Ｉ／Ｆ部
【図１】
2007242066.tif 000003
【図２】
2007242066.tif 000004
【図３】
2007242066.tif 000005
【図４】
2007242066.tif 000006
【図５】
2007242066.tif 000007
【図６】
2007242066.tif 000008
【図７】
2007242066.tif 000009