JPH04225625A - ディジタル変調方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報チャンネルを介し
ての直列的な２進形式のデータ伝送の符号化回路に関し
、特に、データの高密度記録等において有効なディジタ
ル変調方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、コンポジット・ディジタル・ビデ
オテープレコーダに用いられているいわゆるＤ−２フォ
ーマットには、ディジタル変調コードとしてＭ２　コー
ド（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　　Ｍｉｌｌｅｒ　　Ｃｏｄｅ）
が採用されている。このＭ２　コード変調は、非ブロッ
ク変調コードである。このＭ２　コードは、以下に述べ
るような各種の特性パラメータに優れている変調方式で
ある。

【０００３】ここで、被変調信号列の周期をＴとして表
すと、信号の反転（遷移）が生じている位置と次の反転
位置との間の最小間隔である最小反転間隔ＴＭＩＮ　は
、ＴＭＩＮ　＝１．０Ｔになっている。また、信号の反
転（遷移）が生じている位置と次の反転位置との間の最
大間隔である最大反転間隔ＴＭＡＸ　は、ＴＭＡＸ　＝
３．０Ｔになっている。さらに、ジッタによる信号の時
間軸が揺れたとき、どのくらい揺れても符号誤りを起こ
さないかの余裕度を示す検出窓幅ＴＷ　は、ＴＷ　＝０
．５Ｔである。このＭ２　コード変調における最大の特
徴は、直流成分を含まないいわゆるＤＣフリーコードで
あることにある。この変調信号の直流成分を評価すると
きに用いる各ディジタル波形レベルの総和値ＤＳＶ（Ｄ
ｉｇｉｔａｌＳｕｍ　　Ｖａｌｕｅ）は、コードの波形
がハイレベル“１”にあるときに＋１点とし、ローレベ
ル“０”にあるときに−１点として表す規則によって、
その点数の総和の値で表すものである。このＭ２　コー
ド変調における波形レベル総和値ＤＳＶの値は、±３以
内になるようにレベル遷移の発生を制御して直流成分を
抑えている。このＭ２　コード変調は、このように直流
成分を含まないことによって、システム設計を非常に有
利なものにしている。

【０００４】上記したように最小反転間隔ＴＭＩＮ　は
、１．０Ｔと大きく、高密度化の可能性も有している。 また、このフォーマットによるデータ記録等によって品
質の高いデータ伝送等を可能にしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、今後さらに
、データの記録において記録の高密度化が進むことが予
想される。すなわち記録に際して短波長による記録と、
記録するトラックを狭くする狭トラック化による記録が
行われる。特に、上記したような狭トラック化した場合
は、トラッキングのトラッキング精度が保障されている
限界を越えてしまうことがあることを考慮して、トラッ
ク幅よりも広い幅の再生磁気ヘッドを用いてデータを読
み出している。このとき、再生磁気ヘッドは、隣接した
トラック間のデータも読み出してしまう。すなわち隣接
トラック間にクロストークが発生し、延いてはこのクロ
ストークの発生がＳ／Ｎを悪化させる。

【０００６】この隣接したトラック間のクロストークは
、磁気ヘッドのアジマスロス効果が小さくなる記録波長
領域すなわち低周波数による記録で特に悪化する。この
隣接したトラック間のクロストークは、ディジタル変調
方式に大きく依存する。

【０００７】そこで本発明は上述の課題に鑑み、現在用
いられているＭ２コード変調よりもさらに低周波数成分
を少なく、高密度記録する上でも良いエラーレートを実
現できるディジタル変調方式の提供を目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
変調方式は、入力データ列を８ビット毎に分離し、この
８ビットのデータを１６ビットからなるディジタル変調
コードに変換するディジタル変調方式において、上記１
６ビットの変調コードは、第２ビットから第１５ビット
の間において“０”または“１”の連続する数が２以上
であり、かつ、第１ビットから第１６ビットの間に“０
”または“１”の連続する数が５以下であり、かつ、第
１３ビットから第１６ビットの間に“０”または“１”
の連続する数が４以下であり、かつ、上記変調コードの
各ビットの“１”を“＋１”とし、“０”を“−１”と
して累積的に加算した値ＤＳＶを計算するときの上記変
調コード内の１６ビットすべての総和値ＣＤＳの絶対値
を４以下、かつ、上記変調コード内の先頭ビットから任
意の第ｋビットまでの和の値ＣＤＳ（ｋ）の絶対値を５
以下にするような条件を満足するものとなし、このよう
な条件を満足する１６ビットの変調コードを継続して伝
送あるいは記録する際にディジタルデータのどの部分を
とっても“０”または“１”の連続する数を２以上から
５以下にし、かつ、直流成分を除去して、かつ、上記Ｄ
ＳＶの絶対値を３以下にする条件を満たすことより、上
述した課題を解決する。

【０００９】

【作用】本発明に係るディジタル変調方式は、ディジタ
ル変調コードにおけるＭ２　コードのパラメータとの比
較において、最小反転間隔ＴＭＩＮ　、検出窓幅ＴＷ　
等の各パラメータを同じ値にしながら、最大反転間隔Ｔ
ＭＡＸ　を小さくする。このため、低域成分は、Ｍ２コ
ード変調の場合より抑圧できる。また、このディジタル
変調方式は、低域成分が少ないため、記録時における隣
接トラック間のクロストーク量を少なくしてアイパター
ンのＳ／Ｎ比を良くすることができる。記録するために
用いる最短記録波長すなわち最小反転間隔ＴＭＩＮ　が
、Ｍ２　コードと同じであっても、２．５Ｔと短い最大
反転間隔ＴＭＡＸ　が、再生側でのＰＬＬ方式によるク
ロックのロックを容易にする。このディジタル変調方式
は、スペクトラムの集中度が良いので、オーバーライト
時の消去率を良くする。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について図面
を参照しながら説明する。本発明に係るディジタル変調
方式は、入力データ列を８ビット毎に分離し、この８ビ
ットのデータを１６ビットからなるディジタル変調コー
ドに変換するディジタル変調方式である。換言すれば入
力される８ビットの２値信号は２８通りすなわち入力デ
ータは２５６通りある。これに対して１６ビットの２値
信号は２１６通りすなわち６５５３６通りに８ビットの
入力データを対応して変換することを意味する。

【００１０】従って、このような場合、単に一つの入力
データに対して複数個の変換コードが対応することにな
る。この中から直流成分を除去した低域成分の少ない、
良いエラーレートにできる変換コードを入力データに対
応して迅速に選択する必要性が生じることから、下記の
条件をすべて満足する変調コードを予めテーブルとして
持つようにしている。すなわちこの満足すべき条件は、
８−１６変換に変調コードが、上記１６ビットの変調コ
ードの第２ビットから第１５ビットの間において“０”
または“１”の連続する数が２以上であり、かつ、第１
ビットから第１６ビットの間に“０”または“１”の連
続する数が５以下であり、かつ、第１３ビットから第１
６ビットの間に“０”または“１”の連続する数が４以
下であり、かつ、上記変調コードの各ビットの“１”を
“＋１”とし、“０”を“−１”として加算した値ＤＳ
Ｖを計算するときの上記変調コード内の１６ビットすべ
ての総和値ＣＤＳの絶対値を４以下、かつ、上記変調コ
ード内の先頭ビットから任意の第ｋビットまでの和の値
ＣＳＤ（ｋ）の絶対値を５以下にする条件を満足するよ
う変調する。

【００１１】以上が、この８−１６変換のディジタル変
調方式の変調コードを単独で見たときの変換規則である
。さらに、このような変調コードを複数連続させる場合
には、上述したように２５６通りの各データに対応する
それぞれ複数個の変調コードの中から、全体のディジタ
ルデータとしてより望ましい変調コードを選択すること
ができる。

【００１２】すなわち、上記変調コードは、上記条件を
満足しつつ後述するように符号間の連結をも考慮に入れ
た変調コードすなわち継続して伝送あるいは記録される
ディジタルデータのどの部分をとっても“０”または“
１”の連続する数を２以上から５以下にし、かつ、直流
成分を除去して、かつ、上記ＤＳＶの絶対値を３以下に
する条件を満たすようになされる。入力データ列から８
ビット毎に分離されたデータは、この変調コードを選択
し、入力データに対応して変調している。特に後述する
符号間の連結において条件を満足するように選択すると
、波形レベル総和値ＤＳＶ＝０の場合とＤＳＶ＝±２の
場合の２種類の状態になる。これらの状態に応じて迅速
に入力データに対応する変換コードを選択するため、本
実施例では後述するようないくつかのテーブルを用意し
ている。

【００１３】上記した規則に則っている変調コードに関
して、さらに具体的な例を以て説明する。先ず、第１に
、“１”をディジタル波形レベル“＋１”とし、“０”
をディジタル波形レベル“−１”として扱い、コードデ
ータ（あるいは、ビット）ごとの上記ディジタル波形レ
ベルの総和値によって表されるディジタル総和値ＤＳＶ
は、直流成分を含まないいわゆるＤＣフリーコードであ
ることを判断するための指標として用いている。

【００１４】第２に、コード波形レベル総和値を示すコ
ードディジタル総和ＣＤＳは、この１６ビットからなる
変調コード内のすべてのディジタル波形レベルの総和値
を示している。

【００１５】第３に、コード波形レベル総和値の一つで
あるＣＤＳ（ｋ）は、この現在の変調コードの先頭ビッ
トから任意のビットまでのディジタルコード波形レベル
の総和値として表される。

【００１６】同様に、上記規則に従って求めたｎ番目の
１６ビットからなる変調コードの波形レベル総和値ＤＳ
Ｖ（ｎ）は、過去から現時点までのコードデータ（ある
いは、ビット）ごとの上記ディジタル波形レベルの総和
値を示している。すなわち、この現時点におけるｎ番目
の１６ビットからなる変調コードの波形レベル総和値Ｄ
ＳＶ（ｎ）は、（ｎ−１）番目までの１６ビットからな
る変調コードの波形レベル総和値ＤＳＶ（ｎ−１）と現
在の１６ビットからなる変調コードのすべてのディジタ
ル波形レベルの総和値との加算で示している。上記した
３つのレベル総和値は、それぞれ数１、数２及び数３で
表すことができる。

【数１】

【数２】

【数３】

【００１８】ここで、式中の添字ｋは、１≦ｋ≦１６の
範囲の値をとり、変数ｎは、１６ビットからなる変調コ
ードのｎ番目の変調コードを示している。また、数１及
び数２に用いられるＡｉ　は、各ビットの値を示し、こ
のディジタル値は、２値的に“１”あるいは、“０”で
ある。

【００１９】この８ビットのディジタルデータを１６ビ
ットのディジタル変調コードに変換するための上述した
変換規則の条件をすべて満足している変調コードにおい
て、さらに、符号間の連結をも考慮に入れてすなわち継
続して伝送あるいは記録されるディジタルデータのどの
部分をとっても“０”または“１”の連続する数を２以
上から５以下にし、かつ、直流成分を除去して、かつ、
上記ＤＳＶの絶対値を３以下にする条件を満たす、過去
から現時点までの変調コードデータの波形レベル総和値
は、ＤＳＶ＝０のときと、ＤＳＶ＝±２のときの２種類
に分けられる。上記した記号や数式を用いて表１〜表５
を参照しながら説明する。

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

【表５】

【００２０】なお、表２〜表５に示している項目ＪＴに
ついては、状態遷移図を説明するときに後述する。数３
で示される現時点におけるｎ番目の１６ビットからなる
変調コードの波形レベル総和値ＤＳＶが、表１の上欄の
項目に示されている。また、ここで、表１に示されてい
るＣＤＳＰは、１６ビットからなる変調コードの先頭ビ
ットから任意のビットまでの波形レベル総和値であり、
上記ＣＤＳ（ｋ）に相当するものである。

【００２１】この表１に示す波形レベル総和値ＤＳＶ＝
０における条件は、上記した８−１６変換の変換コード
を満足してブロックのはじめの部分で“０”または、“
１”の連続する数が４以下、かつ、変調された変調コー
ド内の各ビットごとのコードデータに対するディジタル
コード波形レベルの総和の絶対値を３以下にするすなわ
ち｜ＣＤＳ（ｋ）｜≦３を満足する変調コードであり、
かつ、コードディジタルレベル総和値ＣＤＳがゼロの変
調コードと、１６ビットからなるコードディジタルレベ
ル総和値ＣＤＳは−２で、はじめの部分が“０〜”で始
まり、終わりの部分でも“０”の連続した“〜００”で
終わる変調コードの場合及びコードディジタルレベル総
和値ＣＤＳは−２で、はじめの部分が“０〜”で始まり
、終わりの部分で、“１”の連続した“〜１１”で終わ
る変調コードの場合がある。

【００２２】また、上記した３つパターンを持つ変調コ
ードデータに対して、全１６ビットのデータを反転して
も上記条件をすべて満足することは、明らかである。た
とえば、表２のテーブル０に示す被変調コードであるＮ
ＲＺデータ１４４〜１５０が、上記ブロックのはじめの
部分で“０”または、“１”の連続する数が４以下で、
かつ｜ＣＤＳ（ｋ）｜≦３を満足する変調コードであり
、かつ、コードディジタルレベル総和値ＣＤＳがゼロの
変調コードに対応している。また、表３のテーブル１に
示すように上記したテーブル０とは、逆に、テーブル０
に示した変調コード全１６ビットのデータを反転しても
上記条件を満足するデータを作成することができる。 この条件を満足する変調コードは、表３のテーブル１に
示す被変調コードであるＮＲＺデータ１４４〜１５０の
場合が相当している。このときの１６ビットからなるコ
ードディジタルレベル総和値ＣＤＳは、数１で計算する
とゼロになっている。

【００２３】上記したコードの他に、波形レベル総和値
ＤＳＶ＝０のときの変調コードは、１６ビットからなる
コードディジタルレベル総和値ＣＤＳが、−２ではじめ
の部分が“０〜”で始まり、終わりの部分も“０”の連
続した“〜００”で終わる変調コードの場合がある。表
２のテーブル０に示す被変調コードであるＮＲＺデータ
１２８〜１４３が、上記条件を満足する変調コードに対
応している。

【００２４】また、コードディジタルレベル総和値ＣＤ
Ｓが、＋２ではじめの部分が“０〜”で始まり、終わり
の部分で“１”の連続した“〜１１”で終わる変調コー
ドの場合がある。表２のテーブル０に示す被変調コード
であるＮＲＺデータ１２０〜１２７が、上記条件を満足
する変調コードに対応している。表３に示したテーブル
１は、表２に示したテーブル０における一つの被変調コ
ードであるＮＲＺデータに対応する変調コードの全１６
ビットの各ビットデータを反転して作成された変調コー
ドである。

【００２５】このようにして前述している８−１６変換
の規則を満足しつつ符号間の連結をも考慮に入れて、ど
の部分をとっても“０”または“１”の連続する数が２
以上から５以下にし、かつ、直流成分を除去して、かつ
、上記ＤＳＶの絶対値を３以下にする条件を満たす波形
レベル総和値ＤＳＶ＝０のときの被変調コードのＮＲＺ
データ０〜２５５までの入力データは、表１に示すよう
な１６ビットからなる変調コードに変換している。

【００２６】次に、上記と同様８−１６変換の規則を満
足しつつ符号間の連結をも考慮に入れた波形レベル総和
値ＤＳＶ＝±２のときの条件に基づきもう一つの変調コ
ード用のテーブルを作成する。もう一つの変調コード用
のテーブルは、表１に示すように波形レベル総和値ＤＳ
Ｖ＝＋２のときと、ＤＳＶ＝−２のときの２つの場合が
ある。この両者の関係は、表１から明らかなように変調
コードが各ビット毎に対応関係が逆で、反転している。 このため、両者の波形レベル総和値ＤＳＶの符号は、互
いに逆の関係になっている。また、この両者の関係を包
括的にみると、コードデータのディジタルレベルの総和
の絶対値は上記１６ビットからなる変調コード内の先頭
ビットから任意の第ｋビットまでの和の値ＣＤＳ（ｋ）
の絶対値が５以下になっている。このことから、波形レ
ベル総和値ＤＳＶ＝＋２及び−２の場合、変調コードは
、条件を満足し、単に符号が逆の関係にあるだけである
ことが判る。

【００２７】そこで、一方の波形レベル総和値ＤＳＶ＝
＋２のときの条件について説明し、他方の波形レベル総
和値ＤＳＶ＝−２のときについては省略する。先ず、波
形レベル総和値ＤＳＶ＝＋２のとき、８−１６変換の規
則を満足しつつ、表１に示されている条件としては、上
述したコードデータのディジタルレベルの総和の絶対値
が上記変調コード内の先頭ビットから任意の第ｋビット
までの絶対値の総和が５以下になっている、すなわちこ
のコードの任意のビットまでのディジタルレベルの総和
の絶対値であるＣＤＳ（ｋ）は、−５≦ＣＤＳ（ｋ）≦
１の範囲になければならない。このＣＤＳ（ｋ）が−５
≦ＣＤＳ（ｋ）≦１の範囲になる変調コードにおいて、
さらに符号間の連結を考慮に入れた条件を課して変調コ
ードを作成する場合を検討する。

【００２８】上記波形レベル総和値ＤＳＶ＝＋２、｜Ｃ
ＤＳ（ｋ）｜≦５である変調コードの中で、−５≦ＣＤ
Ｓ（ｋ）≦１の範囲になる条件を満足する１６ビットの
変調コードは、表１からも明らかなように６種類の条件
が考えられる。レベル総和値ＤＳＶ＝＋２のときの条件
に基づく変調コードは、第１の条件で、１６ビットから
なるコードディジタルレベル総和値ＣＤＳがゼロであり
、しかもはじめの部分が“０”の連続である“００〜”
で始まり、終わりの部分が“１”の連続である“〜１１
”で終わる変調コードの場合である。

【００２９】第２の条件で、変調コードは、上記と同様
に、コードディジタルレベル総和値ＣＤＳがゼロであり
、しかもはじめの部分が“１”と“０”で始まるすなわ
ち“１０〜”で、終わりの部分が“１”の連続した“〜
１１”で終わる変調コードの場合である。

【００３０】第３の条件で、変調コードは、コードディ
ジタルレベル総和値ＣＤＳが−２であり、しかもはじめ
の部分が“０”の連続で始まるすなわち“００〜”の変
調コードの場合である。

【００３１】第４の条件で、変調コードは、上記と同様
にコードディジタルレベル総和値ＣＤＳが−２であり、
しかもはじめの部分が“１０〜”で始まる変調コードの
場合である。

【００３２】第５の条件で、変調コードは、コードディ
ジタルレベル総和値ＣＤＳが−４であり、しかもはじめ
の部分は“０”の連続した“００〜”で始まり、終わり
の部分も“０”の連続した“〜００”で終わる変調コー
ドの場合である。

【００３３】最後に第６の条件で、変調コードは、上記
と同様にコードレベル総和値ＣＤＳは−４であり、しか
もはじめの部分が“１０〜”で始まり、終わりの部分が
“０”の連続した“〜００”で終わる変調コードの場合
である。

【００３４】たとえば、上記した第１から第６までの条
件について表４のテーブル４で示すと、第１の条件を満
足する変調コードは、被変調コードであるＮＲＺデータ
３０〜３３に対する変調コードが対応している。また、
第２の条件を満足する変調コードは、被変調コードであ
るＮＲＺデータ２４１〜２４８に対する変調コードが対
応している。第３の条件を満足する変調コードは、被変
調コードであるＮＲＺデータ３４〜４０及び１９１に対
する変調コードが対応している。第４の条件を満足する
変調コードは、被変調コードであるＮＲＺデータ１０１
〜１０５に対する変調コードが対応している。第５の条
件を満足する変調コードは、被変調コードであるＮＲＺ
データ１８５〜１９０に対応する変調コードが対応して
いる。第６の条件を満足する変調コードは、被変調コー
ドであるＮＲＺデータ９０〜１００に対する変調コード
が示している。

【００３５】このようにしてレベル総和値ＤＳＶ＝−２
のときも上記同様に１６ビットからなる先頭ビットから
任意の第ｋビットまでのディジタルレベルの総和の絶対
値であるＣＤＳ（ｋ）は、−１≦ＣＤＳ（ｋ）≦５の範
囲にあることが判る。この範囲の変調コードにおいて、
符号間の連結を考慮に入れた条件を課して変調コードを
作成したテーブルが、表５である。

【００３６】波形レベル総和値ＤＳＶ＝±２のとき、被
変調コードのＮＲＺデータ０〜２５５に対する変調コー
ドは、すべて表１に示している。この波形レベル総和値
ＤＳＶ＝±２のとき変調コードは、それぞれ上記した６
種類の条件から構成されている。また、上記した表２に
示すテーブル０と表３に示すテーブル１の相互関係と同
様に、表４に示したテーブル４は、表５に示したテーブ
ル５における一つの被変調コードであるＮＲＺデータに
対応する変調コードの全１６ビットの各ビットデータを
反転して作成された変調コードである。

【００３７】この８−１６ビット変換では、単に一つの
入力データに対して複数個の変換コードが対応し、この
中から直流成分の除去された入力データに対応する変換
コードを迅速に選択する必要性が生じることから、上記
の条件をすべて満足する変調コードのテーブルを予め作
成した。たとえば上記テーブルをリードオンリーメモリ
（ＲＯＭ）内に書き込んでおき、対応するデータを読み
出して入力されるＮＲＺデータをディジタル変調してい
る。本実施例では、上記した８−１６変換規則及び符号
間の連結における規則を満足する６種類のテーブルを用
いている。以下にこれらのテーブル作成について説明す
る。

【００３８】この変調データとして示すテーブルは、波
形レベル総和値ＤＳＶ＝０の場合、先ず、テーブル０と
テーブル２を用いて被変調コードデータであるＮＲＺデ
ータに対応させる変調コードを作成する。この場合、テ
ーブル０は、変調コードのはじめの部分が“００〜”で
始まる変調コードかあるいは、“０１〜”始まる変調コ
ードかによってテーブルのデータに２分して作成してい
る。

【００３９】上記と同様にレベル総和値ＤＳＶ＝０の場
合、テーブル２は、変調コードのはじめの部分が“００
〜”で始まる変調コードかあるいは、“１１〜”始まる
変調コードかでテーブルのデータに２分して作成してい
る。

【００４０】また、テーブル１とテーブル３は、上記し
たテーブル０とテーブル２に収められているデータ全１
６ビットを反転させて変調コードを作成している。テー
ブル１の場合は、変換のはじめの部分が“１１〜”で始
まる変調コードかあるいは、“１０〜”始まる変調コー
ドからなるテーブルのデータに２分して作成している。 テーブル３の場合は、変換のはじめの部分が“１１〜”
で始まる変調コードかあるいは、“０１〜”始まる変調
コードからなるテーブルのデータに２分して作成してい
る。

【００４１】このように、レベル総和値ＤＳＶ＝０の場
合は、この作成されたデータの組み合わせから４つのテ
ーブルを作成する。このときの被変調コードであるＮＲ
Ｚとの対応は任意にとることができる。また、レベル総
和値ＤＳＶ＝±２のテーブルに対しては、同様に変調コ
ードのはじめの部分が“００〜”で始まる変調コードか
あるいは、“１０〜”始まる変調コードかによってテー
ブルのデータを２分して作成し、全１６ビットを反転さ
せてそれぞれ“１１〜”と“０１〜”で始まる変調コー
ドからなるテーブルのデータを作成している。この場合
、この作成されたデータの組み合わせから２つのテーブ
ルを作成する。作成された２つのテーブルが、テーブル
４とテーブル５である。レベル総和値ＤＳＶ＝±２の場
合もまた、このときの被変調コードであるＮＲＺとの対
応は任意にとることができる。

【００４２】このようにしてディジタル変調するため、
６種類のテーブルが作成される。次に、上記作成された
６種類のテーブルの選択する条件を説明する。このテー
ブルの選択する条件には、変調されたコードを連結する
ときの条件が重要な意味をもっている。すなわち継続し
て伝送あるいは記録されるディジタルデータのどの部分
をとっても“０”または“１”の連続する数が２以上か
ら５以下にし、かつ、直流成分の除去して、かつ、上記
ＤＳＶの絶対値を３以下にする条件を満足させる必要が
あるからである。

【００４３】従って、上記条件を満足させるためのテー
ブル選択条件は、現時点のブロックまでの波形レベル総
和値ＤＳＶ＝０及びＤＳＶ＝±２の値に対して現時点の
ブロックから一つ前のブロックの終わり２ビットによっ
てテーブル０からテーブル５までそれぞれ選択を行う。 テーブル０は、レベル総和値ＤＳＶ＝０かつ、一つ前の
ブロックの符号の終わりが“１”と“０”すなわち“〜
１０”のときに選択する。 テーブル１は、レベル総和値ＤＳＶ＝０かつ、一つ前の
ブロックの符号の終わりが“０”と“１”すなわち“〜
０１”のときに選択する。 テーブル２は、レベル総和値ＤＳＶ＝０かつ、一つ前の
ブロックの符号の終わりが“１”で連続して“〜１１”
のときに選択する。 テーブル３は、レベル総和値ＤＳＶ＝０かつ、一つ前の
ブロックの符号の終わりが“０”で連続して“〜００”
のときに選択する。 テーブル４は、レベル総和値ＤＳＶ＝±２かつ、一つ前
のブロックの符号の終わりが“１”で連続して“〜１１
”のときに選択する。 テーブル５は、レベル総和値ＤＳＶ＝±２かつ、一つ前
のブロックの符号の終わりが“０”で連続して“〜００
”のときに選択する。ここでは、６種類のテーブルによ
るディジタル変調方式の例を示したが、符号語の前ビッ
トとの反転情報を示すテーブルを用いると、２つのテー
ブルでも変換させることができる。

【００４４】この新しい８−１６変換方式は、図１に示
すような状態遷移に従って動作する。先ず、この図１中
で用いている記号について説明する。特に、コードディ
ジタルレベル総和値ＣＤＳ、変調コード内の先頭ビット
から任意のビットまでの波形レベル総和値ＣＤＳ（ｋ）
及び波形レベル総和値ＤＳＶは、それぞれ上記した数１
、数２及び数３で表している。

【００４５】さらに、この新しい８−１６に変換におけ
る状態遷移をするかどうかを示すＪＴは、図１に示すよ
うに、この新しい８−１６変換方式では、２つの状態数
しか採り得ない。従って、この状態遷移を示すＪＴは、
１ビットの２値データで示すことができる。また、この
状態遷移を示すＪＴは、具体的に回路動作させる上で後
述する状態Ｓ０　、Ｓ１　を選択している。換言すれば
、この８−１６変換して変調するためのデータが格納さ
れているレベル総和値ＤＳＶ＝０とレベル総和値ＤＳＶ
＝±２のいずれのテーブルを選択するかに用いている。

【００４６】図１に示すようにレベル総和値ＤＳＶ＝０
は、状態Ｓ０　を示し、一方、レベル総和値ＤＳＶ＝±
２は、状態Ｓ１　を示している。たとえば、数３に示す
ように右辺第１項の１６ビットからなる（ｎ−１）番目
の変調コード内の波形レベル総和ＤＳＶ（ｎ−１）＝０
の状態を示している。この状態Ｓ０　において、次のｎ
番目の１６ビットからなる変調コード内のコードディジ
タルレベル総和値ＣＤＳ（ｎ）＝０のとき、ｎ番目の波
形レベル総和値はＤＳＶ（ｎ）＝０になる。状態遷移を
するかどうかを示すＪＴは、ＪＴ＝０になり、これらの
条件によって、状態遷移は、起こさず状態Ｓ０　に戻る
（ループ１）。

【００４７】また、上記と同様に（ｎ−１）番目の変調
コード内の波形レベル総和ＤＳＶ（ｎ−１）＝０の状態
Ｓ０　において、次のｎ番目の１６ビットからなる変調
コード内のコードディジタルレベル総和値ＣＤＳ（ｎ）
＝±２のとき、状態遷移をするかどうかを示すＪＴは、
ＪＴ＝１になる。この条件によって、状態は、状態Ｓ０
　から状態Ｓ１　に遷移する。このとき、数３の左辺に
示すｎ番目の１６ビットからなる変調コードのレベル総
和値はＤＳＶ（ｎ）＝±２になる。

【００４８】この状態Ｓ０　から遷移した状態Ｓ１　に
ついて、次の８−１６変換が行われる。この状態Ｓ１　
における条件を順を追って説明すると、上記したように
数３に示すように右辺第１項の１６ビットからなるｎ番
目の変調コード内の波形レベル総和値ＤＳＶ（ｎ）＝±
２の状態を示している。この状態Ｓ１　において、次の
（ｎ＋１）番目の変調コード内のコードディジタルレベ
ル総和値ＣＤＳ（ｎ＋１）＝０のとき、波形レベル総和
値はＤＳＶ（ｎ＋１）＝±２になる。よって、状態遷移
をするかどうかを示すＪＴは、ＪＴ＝１になり、状態遷
移を起こさず、状態状態Ｓ１　に戻る（ループ２）。

【００４９】また、ｎ番目の１６ビットからなる上記し
た変調コード内の波形レベル総和値はＤＳＶ（ｎ）＝＋
２のとき、この状態Ｓ１　において、次の（ｎ＋１）番
目の変調コード内のコードディジタルレベル総和値がＣ
ＤＳ（ｎ＋１）＝−４、あるいは波形レベル総和値がＤ
ＳＶ（ｎ）＝−２のとき、次の（ｎ＋１）番目の１６ビ
ットからなる変調コード内のコードディジタルレベル総
和値がＣＤＳ（ｎ＋１）＝＋４の場合、波形レベル総和
値はＤＳＶ（ｎ＋１）＝−２あるいは波形レベル総和値
はＤＳＶ（ｎ＋１）＝＋２になる。状態遷移をするかど
うかを示すＪＴは、ＪＴ＝１になる。（ループ３）。

【００５０】次に、（ｎ＋１）番目の波形レベル総和値
ＤＳＶ（ｎ＋１）がＤＳＶ（ｎ＋１）＝±２の値のとき
、上記（ｎ＋１）番目の波形レベル総和値ＤＳＶに対応
して次の（ｎ＋２）番目の１６ビットからなる変調コー
ド内のコードディジタルレベル総和値がＣＤＳ（ｎ＋２
）＝−２あるいは＋２をとると、（ｎ＋２）番目の波形
レベル総和値はＤＳＶ（ｎ＋２）＝０になる。これによ
って、状態遷移をするかどうかを示すＪＴは、ＪＴ＝０
になるので、状態Ｓ１　から状態Ｓ０　に遷移が起こる
。

【００５１】図１に示した状態遷移図は、このように波
形レベル総和値ＤＳＶ＝０、かつ、次の１６ビットから
なる変調コード内のコードディジタルレベル総和値がＣ
ＤＳ＝±２のとき、あるいは波形レベル総和値ＤＳＶ＝
±２かつ次の１６ビットからなる変調コード内のコード
ディジタルレベル総和値がＣＤＳ＝−２あるいは＋２の
場合、状態遷移が起こることを示している。

【００５２】上記した状態Ｓ０　及びＳ１　の２つの状
態に対応してテーブルを持っているが、その中に共通の
変調コードが５６個あるから、８−１６変換によるディ
ジタル変調方式の符号数は、４５６個になる。さらに、
この同期パターンに３つの符号を用いているから、最終
的にこのディジタル変調方式の符号数は、４５９個にな
る。

【００５３】８−１６変換によるディジタル変調方式で
は、上記のように状態遷移が極めて簡単なため、ディジ
タル変調する際に波形レベル総和値であるＤＳＶを計算
する必要がなくなり、たとえば８−１４変換（ＥＦＭ）
のハードウェア構成に比べて約３０％減少させることが
できる。

【００５４】また、この８−１６変換によるディジタル
変調方式は、復号時にシリアル・データから１６ビット
の並列のデータに並べかえる必要がある。このディジタ
ル変調方式は１６ビットの並列のデータに並べかえるた
めの符号の境界を示すセルフ・ロックパターンを持って
いる。このセルフ・ロックパターンのチェックは、一つ
前のブロックのパターン４ビットと次のブロックのパタ
ーン６ビットとの、この相前後するブロックのパターン
の計１０ビットをチェックすることによって行われる。 すなわち、一つ前のブロックのパターン４ビットが、そ
れぞれすべて“１”あるいは“０”であっても、次のブ
ロックのパターン６ビットの最初の１ビットが上記パタ
ーン４ビットのデータと同じ“１”をとり、次のビット
から５ビットが“０”をとるかあるいは、逆に最初の１
ビットが上記パターン４ビットのデータと同じ“０”を
とり、次のビットから５ビットが“１”をとるようにす
ることによって、セルフ・ロックするためのパターンは
、同一レベルの期間が２．５Ｔずつになる。

【００５５】この符号中において、２．５Ｔ−２．５Ｔ
というパターンは、符号間の連結時にしか発生しないた
め、このパターンを検出することよって、セルフ・ロッ
クとして利用することができる。このように８−１６変
換によるディジタル変調方式では、符号中の上記セルフ
・ロックパターンの発生確率が低いため、ＳＹＮＣパタ
ーン及びプリアンブル・パターンにこのセルフ・ロック
パターンを含ませている。しかし、このセルフ・ロック
が外れると、ＳＹＮＣ検出もできなくなるので、疑似的
にロックする確率を大幅に低く抑える必要がある。

【００５６】このため、セルフ・ロックパターンは、２
．５Ｔ−３Ｔ及び３Ｔ−３Ｔというパターンを用いるこ
とも考えられる。この場合には、８−１６変換による符
号に含まれないパターンを使うことで、符号間とＳＹＮ
Ｃとの広くすることができ、疑似的にロックする確率を
低く抑えるている。

【００５７】この８−１６変換によるディジタル変調方
式は、ブロック符号を用いているため、同期及びエラー
検出が容易に行うことができる。この方式によれば、エ
ラー検出能力は、８−１４変換方式に比べて３．５倍高
い。

【００５８】また、この８−１６変換によるディジタル
変調方式は、符号間の距離が比較的広いためエラーの中
にはハミング距離が最も近い符号が一つしかない場合も
存在する。従って、このようなエラーは、ハミング距離
が最も近い符号であった確率が高いため、エラー符号と
置き換えることができ、求める符号語とみなしていわゆ
るハミング訂正して復号する。このとき、すべてのエラ
ーに対する上記ハミング訂正が可能な符号数は、全体の
１５％程度である。

【００５９】次に、新しい８−１６変換方式によるエン
コーダについて図２を参照しながら回路構成を説明する
。このエンコーダのリードオンリーメモリであるＲＯＭ
１４には、入力端子１０を介して同期信号が入力され、
入力端子１１を介して被変調コードである入力データ列
が入力されている。この入力データ列は、８ビット毎に
分離したＮＲＺである。また、入力端子１３を介してこ
のデコーダを動作させるクロック信号が、並列に供給さ
れる複数ビットを直列な１ビットで出力する並列−直列
変換器１５と、Ｊ−Ｋフリップフロップ１６のクロック
端子に供給している。このクロック信号は、記録クロッ
ク信号として出力端子１８から出している。入力端子１
２を介して上記クロック信号の１／１６に分周した周波
数のクロック信号を上記のＲＯＭ１４に供給している。

【００６０】このＲＯＭ１４は、６種類持っているテー
ブルのいずれを読み出すかを選択するテーブル選択信号
をＲＯＭ１４から出力し、また、このＲＯＭ１４に入力
している。このテーブルを選択する条件は、上述した通
りで、レベル総和値ＤＳＶの値と一つ前のブロックの符
号の終わりの２ビットの採るデータによって選択される
。

【００６１】この入力される８ビットの被変調コードの
ＮＲＺデータは、上記のテーブル選択に従いＲＯＭ１４
の選択されたテーブル番号の被変調コードであるＮＲＺ
データに応じて８ビットから１６ビットで構成される変
調コードに変換される。このＲＯＭ１４からの出力は、
１６ビットの並列な信号である。

【００６２】並列に供給される複数ビットを直列な１ビ
ットで出力する並列−直列変換器１５は、このＲＯＭ１
４からの出力信号を入力し、入力端子１３から供給され
るクロック信号で直列な１ビットの信号に変換して出力
する。この出力信号は、Ｊ−Ｋフリップフロップ１６の
Ｊ端子とＫ端子に供給される。このＪ−Ｋフリップフロ
ップ１６は、このＪ−Ｋフリップフロップのクロック端
子に入力端子１３を介して供給されるクロック信号の立
ち上がりタイミングでＪ端子とＫ端子に供給される信号
の状態に応じて信号の状態を保持あるいは反転して出力
する。この出力信号は、出力端子１７を介し、記録デー
タとして出力している。

【００６３】さらに、この新しい８−１６変換方式によ
るデコーダについて図３を参照しながら回路構成を説明
する。入力端子２０を介して供給される再生データと、
入力端子２１を介して供給される再生クロックが、それ
ぞれ直列−並列変換器２２に入力されている。この入力
される再生クロックのタイミングによって、直列に１ビ
ットごとに入力される再生データが、複数ビットたとえ
ば、１６ビットを並列に変換されて出力される。この直
列−並列変換器２２からの出力は、いわゆるバレルシフ
ター２５とウィンドウ検出器２４に送っている。このと
きウィンドウ検出器２４に入力する信号は、上記直列−
並列変換器２２から出力される１６ビットの出力信号の
内の１２ビットからなる信号を供給している。

【００６４】また、入力端子２１を介して供給される再
生クロック信号は、分周回路２３に送っている。この分
周回路２３で１／１６に分周されたクロック信号が、ウ
ィンドウ検出器２４、バレルシフター２５及びＲＯＭ２
６に供給されている。ウィンドウ検出器２４では、８−
１６変換されたブロックからなる符号と符号の境界を示
すパターンを検出する機能を有している。この検出を行
うために、ウィンドウ検出器２４は、検出された境界を
示すパターンと上記分周回路２３で１／１６に分周され
たクロックとの位相差をエッジからのずれ量として４ビ
ットのディジタル符号に変換して上記バレルシフター２
５に送る。

【００６５】バレルシフター２５は、直列−並列変換器
２２から出力される１６ビットの出力信号をウィンドウ
検出器２４から供給される４ビットのディジタル符号に
応じて位相をシフトさせる。この１６ビットからなる位
相が調整された信号はＲＯＭ２６に供給する。

【００６６】このＲＯＭ３０は、分周回路２３から供給
される１／１６に分周された再生クロック信号によって
動作させて、供給された１６ビット信号に対応した８ビ
ットからなる出力データを出力端子２７を介して出力す
る。この他にも、ＲＯＭ３０は、ＳＹＮＣ検出ビット、
エラー検出ビットをそれぞれ出力端子２８、２９を介し
て出力する。

【００６７】このように構成することにより、この新し
い８−１６変換方式による復号が行われる。一方、この
新しい８−１６変換方式とＭ２　コード変換方式の周波
数特性が、スペクトルアナライザによって解析され、こ
の結果を図４に示す。図４に示すようにこの新しい８−
１６変換方式の周波数特性が示すスペクトルのレベルは
、約５ＭＨｚ付近を境にＭ２　コード変換方式の周波数
特性が示すスペクトルのレベルより小さくなっている。 すなわち最大反転間隔ＴＭＡＸ　を小さくなるようにし
たため、低域成分が抑圧されていることを示している。 表６に各変換の特性パラメータを示す。

【表６】

【００６８】表６に示すようにこの新しい８−１６変換
方式は、ディジタル変調コードにおけるＭ２　コードの
最小反転間隔ＴＭＩＮ　、検出窓幅ＴＷ　、直流成分を
含まないいわゆるＤＣフリーコードであることを示すレ
ベル総和値ＤＳＶと同じに保ちながら、最大反転間隔Ｔ
ＭＡＸ　を小さくする。このため、低域成分は、Ｍ２　
コード変調の場合より抑圧できる。

【００６９】上述したように、この新しい８−１６変換
方式は、Ｍ２　コードと比較して低域成分が少ないため
、記録時における隣接トラック間のクロストーク量を少
なくしてアイパターンのＳ／Ｎ比を良くすることができ
る。

【００７０】また、記録するために用いる最短波長は、
Ｍ２　コードと同じにしても最大反転間隔ＴＭＡＸ　が
２．５Ｔと短いので、再生側でのＰＬＬ方式によるクロ
ックのロックが容易になる。

【００７１】この新しい８−１６変換方式は、スペクト
ラムの集中度が良いので、オーバーライト時の消去率を
良くすることができる。さらに、この新しい８−１６変
換方式は、変調コードを記録しているＲＯＭ内のテーブ
ルの並び方を工夫したことによってハードウェアの占め
る量を少なくすることができる。

【００７２】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のディジタル変調方式によれば、入力データ列を８ビ
ット毎に分離し、この８ビットのデータを１６ビットか
らなるディジタル変調コードに変換するディジタル変調
方式において、上記１６ビットの変調コードは、第２ビ
ットから第１５ビットの間において“０”または“１”
の連続する数が２以上であり、かつ、第１ビットから第
１６ビットの間に“０”または“１”の連続する数が５
以下であり、かつ、第１３ビットから第１６ビットの間
に“０”または“１”の連続する数が４以下であり、か
つ、上記変調コードの各ビットの“１”を“＋１”とし
、“０”を“−１”として累積的に加算した値ＤＳＶを
計算するときの上記変調コード内の１６ビットすべての
総和値ＣＤＳの絶対値を４以下、かつ、上記変調コード
内の先頭ビットから任意の第ｋビットまでの和の値ＣＤ
Ｓ（ｋ）の絶対値を５以下にするような条件を満足する
ものとなし、このような条件を満足する１６ビットの変
調コードを継続して伝送あるいは記録する際にディジタ
ルデータのどの部分をとっても“０”または“１”の連
続する数を２以上から５以下にし、かつ、直流成分を除
去して、かつ、上記ＤＳＶの絶対値を３以下にする条件
を満たすことより、変調における低域成分を少なくでき
る。たとえばディジタルビデオテープレコーダを高密度
記録化させていくための狭トラックへの短波長記録を実
現する手段として、従来用いられてきたディジタル変調
方式のＭ２　コードよりもさらに良いエラーレートを実
現することができ、スペクトラムの集中度が良いので、
オーバーライト時の消去率を良くできる。また、変調コ
ードを記録しているＲＯＭ内のテーブルの並び方を工夫
することによってハードウェアの占める量を少なくする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディジタル変調方式の状態遷移を示す状態遷移
図

【図２】ディジタル変調方式のエンコーダのブロック回
路図

【図３】ディジタル変調方式のデコーダのブロック回路
図

【図４】ディジタル変調方式における新８−１６ビット
変換方式とＭ２　コードの変換方式の場合の周波数特性
を示す図

【符号の説明】

１４、２６・・・・・ＲＯＭ １５・・・・・・・・並列−直列変換器１６・・・・・
・・・Ｊ−Ｋフリップフロップ２２・・・・・・・・直
列−並列変換器２３・・・・・・・・分周回路 ２４・・・・・・・・ウィンドウ検出器２５・・・・・
・・・バレルシフター

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入力データ列を８ビット毎に分離し、
   この８ビットのデータを１６ビットからなるディジタル
   変調コードに変換するディジタル変調方式において、上
   記１６ビットの変調コードは、第２ビットから第１５ビ
   ットの間において“０”または“１”の連続する数が２
   以上であり、かつ、第１ビットから第１６ビットの間に
   “０”または“１”の連続する数が５以下であり、かつ
   、第１３ビットから第１６ビットの間に“０”または“
   １”の連続する数が４以下であり、かつ、上記変調コー
   ドの各ビットの“１”を“＋１”とし、“０”を“−１
   ”として累積的に加算した値ＤＳＶを計算するときの上
   記変調コード内の１６ビットすべての総和値ＣＤＳの絶
   対値を４以下、かつ、上記変調コード内の先頭ビットか
   ら任意の第ｋビットまでの和の値ＣＤＳ（ｋ）の絶対値
   を５以下にするような条件を満足するものとなし、この
   ような条件を満足する１６ビットの変調コードを継続し
   て伝送あるいは記録する際にディジタルデータのどの部
   分をとっても“０”または“１”の連続する数を２以上
   から５以下にし、かつ、直流成分を除去して、かつ、上
   記ＤＳＶの絶対値を３以下にする条件を満たすようにす
   ることを特徴とするディジタル変調方式。