JP2001211086A - 選択的可変冗長性を具備する誤り訂正符号を与えるシステム及び方法 - Google Patents

選択的可変冗長性を具備する誤り訂正符号を与えるシステム及び方法

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JP2001211086A
JP2001211086A JP2000329735A JP2000329735A JP2001211086A JP 2001211086 A JP2001211086 A JP 2001211086A JP 2000329735 A JP2000329735 A JP 2000329735A JP 2000329735 A JP2000329735 A JP 2000329735A JP 2001211086 A JP2001211086 A JP 2001211086A
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Honda Yang
ヤン ホンダ
John T Gill Iii
ティー. ジル, サード ジョン
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STMicroelectronics lnc USA
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ST MICROELECTRONICS Inc
STMicroelectronics lnc USA
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    • H03M13/05Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 選択的に可変な冗長性を有するインターリー
ブ型誤り訂正符号化技術を提供する。 【解決手段】 本発明によれば、インターリーブ型符号
ワードの一部を形成するものではない不使用検査記号に
関してリード−ソロモン演算を実施することにより拡張
型検査記号を発生する。インターリーブ型符号ワードを
デコードし且つその中における訂正不可能なエラーの識
別を行った後に、該拡張型検査記号をデコードして前に
訂正不可能であったインターリーブ型符号ワードに対し
て対応する未使用検査記号を回復する。該回復した未使
用検査記号を前に訂正不可能であったインターリーブ符
号ワードへ付加しその誤り訂正能力を増加させる。次い
で、回復した未使用検査記号を有する前に訂正不可能で
あったインターリーブ型符号ワードをデコードし且つそ
の中にある誤りを訂正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リード−ソロモン
(Reed−Solomon)誤り訂正符号に関するも
のであって、更に詳細には、選択的に可変の冗長性を持
ったインターリーブ型誤り訂正符号を提供するシステム
及び方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えばディスクドライブ即ちディスク駆
動装置等の既存のデータ格納装置は、バースト誤り訂正
を実施するため及びより高い面積密度を達成するために
リード−ソロモン誤り訂正符号を使用する。ほぼ実時間
において複数個の誤りバーストを訂正する能力は、誤り
回復時間を最小とし且つデータの流れの中断を回避する
ために必要である。
【0003】磁気データ格納(記憶)装置はバースト状
のエラー即ち誤りを発生する傾向があるので、磁気格納
装置上に格納されているデータは、典型的に、インター
リーブ型のフォーマットで配列される。インターリーブ
は、しばしば、連続する誤りビット又は記号を各々を個
別的に訂正することが可能な異なるインターリーブに分
散させるために使用される。インターリーブは同一のハ
ードウエアデコーダコアが複数個のインターリーブを繰
返し処理することを可能とするので、インターリーブは
バースト誤りを効果的に処理するのに費用効果的な技術
である。
【0004】然しながら、従来のインターリーブ型符号
化技術は欠点がないものではない。例えば、インターリ
ーブした符号ワードは同数の冗長検査記号を有してお
り、従って同一の誤り訂正能力を所有している。ランダ
ムな誤りは実質的に全てのインターリーブではなく1つ
又は2つのインターリーブに集中する場合があることが
判明している。このランダムな誤りの集中は各インター
リーブした符号ワードにおいて冗長検査記号を与えるこ
との効果性を挫くべく作用する。前述したことに基づい
て、磁気記録媒体において通常遭遇するエラー即ち誤り
を訂正すべく修正した誤り訂正符号化技術を提供するシ
ステム及び方法に対する必要性が存在している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑みなされたものであって、上述した如き従来技術の欠
点を解消し、選択的に可変な冗長性を持った誤り訂正符
号を与える技術を提供することを目的とする。本システ
ムは、実質的にオーバーヘッドを増加させることなし
に、訂正不可能なインターリーブした符号ワードの能力
を増加させるために付加的なチェックシンボル即ち検査
記号を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】従来のリード−ソロモン
誤り訂正技術の場合には、発生された検査記号の幾つか
のみがインターリーブ型符号ワードの一部を形成し、従
って冗長性を与えるものである。不使用(未使用)の検
査記号は、通常、廃棄される。本発明の好適実施例にお
いては、プログラム可能な数の拡張型検査記号が不使用
の検査記号から発生される。各拡張型検査記号(exe
tended check symbol)は、不使用
の検査記号からなる列内の各不使用の検査記号に関して
リード−ソロモンコード化演算を実施することによって
形成される。拡張型検査記号は1つ又はそれ以上の組の
拡張型検査記号に組織化される。拡張型検査記号の組数
は、拡張型検査記号を形成する場合に使用されたリード
−ソロモン生成多項式の次数に基づいている。拡張型検
査記号の組数は、使用可能な付加的なオーバーヘッドの
量及びインターリーブ当たりの不使用検査記号の数の両
方によって制限される。該1つ又はそれ以上の組の拡張
型検査記号は、対応するインターリーブ型符号ワードと
共にメモリ内に格納される。
【0007】拡張型検査記号をコード化するためのシス
テムソフトウエア及び関連するハードウエアを有する本
発明の好適実施例に加えて、本発明の好適実施例は、
又、インターリーブ型符号ワードの従来のデコード動作
期間中に、訂正不可能なインターリーブ型符号ワードの
識別に基づいて、必要に応じて拡張型検査記号を選択的
にデコードする。特に、従来のインターリーブデコード
動作に続いて、訂正不可能なインターリーブ型符号ワー
ドの数が拡張型検査記号の組数以下であることの肯定的
決定に基づいて選択的にデコードされる。このデコード
動作は拡張型検査記号を発生するために使用された未使
用の検査記号を回復する。未使用の検査記号は、前の訂
正不可能なインターリーブ型符号ワードに加えられた場
合に、その中における前に訂正不可能な誤りを訂正する
ために使用可能な検査記号の数を増加させる。
【0008】未使用の検査記号を考慮に入れるために部
分的シンドロームの修正の後に、前に訂正不可能なイン
ターリーブ型符号ワードを再度デコードし、この場合の
回復された未使用の検査記号は訂正不可能なインターリ
ーブ型符号ワードの一部である。この繰返しデコード技
術において、訂正不可能なインターリーブ型符号ワード
の検査記号が選択的に増加されて、オーバーヘッドを著
しく増加させることなしに、前に訂正不可能なインター
リーブ型符号ワードの誤り訂正能力を増加させる。
【0009】単一レイヤーの拡張型検査記号を発生する
代わりに、本発明の第二の好適実施例においては、2つ
以上のレイヤーの拡張型検査記号を作成する。各レイヤ
ーの拡張型検査記号における拡張型検査記号の組数は異
なったものとすることが可能である。更に、各レイヤー
の拡張型検査記号における拡張型検査記号は、未使用検
査記号の異なる列から発生される。インターリーブ型符
号ワードをデコードする場合に、本システムソフトウエ
ア及び関連するハードウエアは、拡張型検査記号に起因
して訂正することが可能な訂正不可能なインターリーブ
型符号ワードの全てが訂正されるまで、拡張型検査記号
の異なるレイヤーからの拡張型検査記号を逐次的にデコ
ードする。
【0010】
【発明の実施の形態】図1を参照すると、本発明の好適
実施例に基づく制御システム1が示されている。制御シ
ステム1は、例えばハードディスクドライブのハードデ
ィスク制御器等のデータ記憶(格納)システムの一部と
することが可能である。一般的には、制御システム1
は、データ格納システム内に格納されるデータにおいて
そうでない場合には訂正不可能なエラー即ち誤りである
と考えられるものを訂正するために必要な冗長性の量に
依存して選択的に変化される誤り訂正を実施するための
冗長性を提供するように適合されている。
【0011】本発明の好適実施例によれば、制御システ
ム1はリード−ソロモン誤り訂正アルゴリズムを使用し
て検査記号をコード化し且つデコードするための処理要
素2で実現することが可能である。制御システム1は、
更に、エンコーディング(コード化即ち符号化)及びデ
コーディング(復号化)動作を実施するために処理要素
2を形態特定する制御ユニット3を有することが可能で
ある。メモリ4は、好適には、本発明の好適実施例に従
って、エンコーディング及びデコーディング操作を実施
するために制御処理要素2における制御ユニット3によ
って使用することが可能なシステムソフトウエアを格納
している。
【0012】上述したように、従来の誤り訂正符号化は
発生された全体的な検査記号のうちの一部のみを使用す
る。未使用の検査記号は廃棄され、従って従来の符号化
システムの誤り訂正能力に貢献するものではない。対照
的に、本発明の好適実施例の処理要素2は、未使用の検
査記号をエンコーディング即ちコード化することによっ
て拡張型検査記号を形成する。例えば、処理要素2は、
制御ユニット3によって制御されて、未使用の検査記号
に関してリード−ソロモンコード化演算を実施して拡張
型検査記号を発生する。該拡張型検査記号は、必要に応
じて選択的にデコードされて、その中に1つ又はそれ以
上の誤りを有するインターリーブ型符号ワードの誤り訂
正能力を増加させることが可能である。
【0013】以下、例示的な目的のためにのみ、5態様
インターリーブ型符号化構造に対して誤り訂正を与える
場合について本発明を説明する。理解すべきことである
が、本発明は任意のインターリーブ型符号化構造に関連
して使用することが可能である。
【0014】図2は本発明の好適な第一実施例に基づい
て制御システム1によって発生される5態様インターリ
ーブ型符号化パターン20を例示している。制御システ
ム1はインターリーブ型検査記号21を発生し、それら
は情報記号22と結合されてインターリーブ型符号ワー
ド23を形成する。インターリーブ型検査記号21を発
生する場合に、制御システム1は、更に、未使用の検査
記号24を発生し、それらは従来は廃棄されており且つ
誤り訂正を実施するために使用されることはない。制御
システム1はリード−ソロモン符号化演算を使用して1
つ又はそれ以上の組25の拡張型検査記号26を発生す
る。特に、拡張型検査記号26は未使用検査記号24の
単一の列27からの各未使用の検査記号から発生され
る。
【0015】拡張型検査記号26の組25の数は、拡張
型検査記号26を発生する場合に使用されたリード−ソ
ロモン生成多項式の次数に依存している。例えば、第一
次数生成多項式(x+α0)を使用することによって拡
張型検査記号26の単一の組25が発生される。換言す
ると、単一の組25の拡張型検査記号26の場合には、
未使用検査記号24の列27における未使用検査記号2
4に関してブール排他的OR(XOR)演算を実施する
ことによって拡張型検査記号26が形成される。未使用
検査記号24のその他の列27における未使用検査記号
24に関して同様のXOR演算を実施することによっ
て、拡張型検査記号26からなる完全な組25を発生さ
せることが可能である。
【0016】2番目の例においては、二次生成多項式
(x+α0)(x+α1)を使用して、拡張型検査記号2
6からなる2つの組25を発生させることが可能であ
る。特に、単一の列27における未使用検査記号に関し
て二次生成多項式を使用してリード−ソロモン演算を実
施することによって各組25に対して拡張型検査記号2
6を形成することが可能である。より詳細には、未使用
検査記号24の列27に対応する2つの拡張型検査記号
26は多項式割算を実施することからの残りである。例
えば、1つの組25Aにおける拡張型検査記号26が残
りの多項式の1次係数であり且つ2番目の組25Bにお
ける拡張型検査記号26がその0次係数である場合につ
いて考える。伝達順は上から下及び左から右である。
【0017】その他の列27における未使用の検査記号
24に関して同様のリード−ソロモン演算を実施するこ
とによって、拡張型検査記号26の2つの完全な組25
を発生することが可能である。
【0018】拡張型検査記号26の組25を形成するた
めにその他のリード−ソロモン多項式を使用することが
可能であることが理解される。更に、リード−ソロモン
演算の代わりに拡張型検査記号26の組25を形成する
ためにエンコーディング方法を使用することが可能であ
ることが理解される。
【0019】拡張型検査記号26の組25の数は、従来
使用されたインターリーブ型検査記号21の数と相対的
に検査記号の総数を制限するためにその数がインターリ
ーブ次数より小さい限り、特定の応用例に依存して変化
することが可能である。
【0020】制御システム1の処理要素2及び制御ユニ
ット3は、対応するインターリーブ型符号ワード23と
共に、データ格納装置(不図示)内に拡張型検査記号2
6の組25を格納する。
【0021】本発明の好適な第一実施例によれば、制御
システム1は、対応するインターリーブ型符号ワード2
3がそれから検索される場合に、データ格納装置からの
拡張型検査記号26の組25を検索する。制御システム
1はインターリーブ型符号ワード23をデコードし、且
つ1つ又はそれ以上の部分的シンドロームを発生して、
デコード処理期間中に誤りに遭遇したか否かを判別す
る。制御システム1は、又、インターリーブ型符号ワー
ド23をデコードすることから訂正不可能なインターリ
ーブ型符号ワード23の識別に基づいて拡張型検査記号
26の対応する組25をデコードする。特に、制御シス
テム1は検索した拡張型検査記号26をデコードして、
訂正不可能なインターリーブ型符号ワード23の数が拡
張型検査記号26の組25の数よりも大きいものでない
限り、訂正不可能なインターリーブ型符号ワード23に
対する未使用の検査記号24を回復する。未使用検査記
号24は、誤り及び消去デコード処理を実施することに
よって任意の他のタイプの消去と同一の態様で拡張型検
査記号26から回復させることが可能である。その後
に、未使用検査記号24はインターリーブ型符号ワード
23に対して使用可能なものとなる。制御システム1は
拡張型検査記号26に対応する未使用検査記号24を訂
正不可能なインターリーブ型符号ワード23内に組込
む。このように、その中に前に識別した訂正不可能な誤
りを有するインターリーブ型符号ワード23は、前に識
別した訂正不可能な誤りを訂正する蓋然性を改善するた
めに、付加的な冗長性(未使用検査記号24は拡張型検
査記号24に対応している)が与えられる。
【0022】未使用検査記号24を回復するために拡張
型検査記号26をデコードする場合に、制御システム1
は、回復された未使用検査記号24から部分的シンドロ
ームを発生することによって部分的シンドロームを修正
することが可能である。制御システム1は、未使用検査
記号24を包含する訂正不可能なインターリーブ型符号
ワード23をデコードし、且つ訂正不可能な誤りが残存
しているか否かを判別することが可能である。理解され
るように、制御システム1は反復的な特徴を提供してお
り、その場合にそうでなければ訂正不可能な誤りを訂正
することが必要とされる場合に、付加的な検査記号(拡
張型検査記号26に対応する未使用検査記号24)が与
えられる。
【0023】その好適な第一実施例に基づく本発明の動
作について図3を参照して説明する。最初に、拡張型検
査記号26の組25の数が予め選択され且つ制御システ
ム1のメモリ4内のシステムソフトウエア内に格納され
ているものと仮定する。データ格納装置(不図示)内に
格納すべき情報記号(即ち、データ)がステップ30に
おいて制御システム1によって受取られると、検査記号
がステップ31において発生される。発生された検査記
号の1つのグループはインターリーブ型検査記号21を
形成し、それらはステップ32において情報記号と結合
されてインターリーブ型符号ワード23を形成する。残
存する即ち未使用の検査記号24のうちの幾つかは、ス
テップ33において拡張型検査記号26を発生するため
に制御システム1によって使用することが可能である。
拡張型検査記号26は、所望の拡張型検査記号26の組
25の予め選択した数と一致する次数のリード−ソロモ
ン生成多項式を使用することによって形成される。その
結果発生するリード−ソロモン演算を選択した列27内
の未使用検査記号24に関して実施して各組25に対す
る拡張型検査記号26を形成する。拡張型検査記号26
の組25の形成に続いて、該インターリーブ型符号ワー
ド23及び対応する拡張型検査記号26がステップ34
においてメモリ内に格納される。
【0024】格納された情報(データ)記号が必要とさ
れる場合には、それに対するインターリーブ型符号ワー
ド23及び対応する拡張型検査記号26がステップ35
においてメモリから検索される。次いで、従来のインタ
ーリーブデコード処理がステップ36においてインター
リーブ型符号ワード23に関して実施される。このデコ
ード処理期間中に、訂正されたインターリーブ型符号ワ
ード23の未使用検査記号24がステップ37において
消去としてそれらにマーク付けすることによって再生さ
れる。そのデコード処理の一部は情報記号22及びイン
ターリーブ型検査記号21から部分的シンドロームを形
成することを包含しており、従ってこのデコードステッ
プからのインターリーブ型符号ワード23における訂正
不可能な誤りはステップ38において識別することが可
能である。
【0025】訂正不可能なインターリーブ型符号ワード
23の数が拡張型検査記号26の組25の数より大きい
ものでない場合には、拡張型検査記号26に対応する未
使用検査記号24がステップ39において回復される。
未使用検査記号24の回復は、1つ又はそれ以上の線形
方程式からなる簡単な組を解くことによって実施され
る。解くべき線形方程式の数は、訂正不可能なインター
リーブ型符号ワード23の数と一致している。
【0026】例えば、単に1組の拡張型検査記号26が
作成されたものと仮定する。従って、各拡張型検査記号
26及び対応する列の未使用検査記号24に対して、訂
正不可能なインターリーブ型符号ワード23に対する未
使用検査記号24を決定/発生させるために単純なXO
R演算を使用することが可能である。
【0027】2つの組25の組拡張型符号ワード26を
使用する具体例の場合には、2つの線形方程式を解くこ
とによって最大で2つの訂正不可能なインターリーブ型
符号ワード23に対して未使用検査記号24を回復する
ことが可能である。拡張型検査記号26を発生する場合
に使用される各列27に対して、次のように表される5
態様インターリーブ形態に対するパリティチェックマト
リクスは、
【数1】
【0028】訂正不可能なインターリーブ型符号ワード
23に対する未使用検査記号24を決定するために使用
することが可能である。例えば、単一の列27からの未
使用検査記号24を次式のごとくベクトルとして表現す
ることが可能である場合には、
【数2】
【0029】パリティチェックマトリクスを使用する2
つの線形方程式は次式の如くに表されることを理解する
ことが可能である。
【0030】
【数3】
【0031】これらの線形方程式は、未使用検査記号2
4の与えられた列に沿って何れか2つの未使用検査記号
24(何れか2つのc変数)を決定するために容易に解
くことが可能である。この回復手順は、訂正不可能なイ
ンターリーブ型符号ワード23に対する未使用検査記号
24の全てが拡張型検査記号26から回復されるまで、
未使用検査記号24の各列27及び拡張型検査記号26
のそれらの対応するビットに対して実施される。
【0032】特定のリード−ソロモン演算又はステップ
63において使用されるその他のエンコーディング即ち
コード化処理に基づいて、その他のマトリクス及び/又
はデコーディング方程式を使用することが可能であるこ
とが理解される。
【0033】拡張型検査記号26からの全ての可能な未
使用検査記号24の回復に続いて、デコーディングステ
ップ36期間中に発生された前に訂正不可能なインター
リーブ型符号ワード23の部分的シンドロームをステッ
プ40において修正して回復した未使用検査記号24を
考慮に入れる。該部分的シンドロームは、回復した未使
用検査記号24があたかもデータ格納装置から検索した
ものであるかのように回復した未使用検査記号24から
部分的シンドロームを発生することによって修正するこ
とが可能である。
【0034】回復した未使用検査記号24は前に訂正不
可能であったインターリーブ型符号ワード23の最も低
い次数位置にあるので、オリジナルの部分的シンドロー
ムは、回復した未使用検査記号24がデータ格納装置か
らのインターリーブ型符号ワードの受取りのすぐ後にあ
たかも与えられたかのように修正することが可能であ
る。
【0035】例えば、g(x)をインターリーブ型リー
ド−ソロモン符号の生成多項式であると、次式が成立す
る。
【0036】
【数4】
【0037】部分的シンドローム修正を以下の式を使用
することによって行われる。
【0038】
【数5】
【0039】尚、Ckは回復した未使用した検査記号2
4を表す。前に訂正不可能であったインターリーブ型符
号ワード23における全てのCkに対して、該方程式は
全ての部分的シンドロームに対して反復的に評価され
る。このように、組25当たりの拡張型検査記号26の
数と等しい数だけ全ての部分的シンドロームが修正され
る。
【0040】部分的シンドロームのその後の修正は、残
りの未使用検査記号24が関与する。未使用検査記号2
4のうちの幾つかは回復されているので、残りの未使用
検査記号24の数は、組25当たり拡張型検査記号26
の数だけ減少される。
【0041】この点において、回復された未使用検査記
号24は訂正不可能なインターリーブ型符号ワード23
の一部を形成し、それにより前に訂正不可能なものとし
て識別されたインターリーブ型符号ワード23の誤り訂
正能力を実質的に増加させる。その後に、前に訂正不可
能であったインターリーブ型符号ワード23をステップ
41においてデコードすることが可能である。前に訂正
不可能であったインターリーブ型符号ワード23が、今
や、冗長性が増加されているので、その中において任意
の誤りを訂正する能力は実質的に改善されている。
【0042】従来のインターリーブデコーディングの場
合には、最後のインターリーブ型検査記号は位置0であ
り、一方最初に受取ったデータが最も高い位置アドレス
を有している。然しながら、拡張型検査記号デコーディ
ングのために、アドレス計算は、それによって回復され
た未使用計算記号24によってオフセットされる。回復
された未使用検査記号24を有するより強いインターリ
ーブ型符号ワード23を形成するために、最後に回復さ
れた未使用検査記号24に最後のインターリーブ型検査
記号21ではなく位置0が割り当てられる。
【0043】このアドレスオフセットは、インターリー
ブ型アドレスドメインにおける消去位置、特にサーマル
アスペリティ(thermal asperity)即
ち熱的凹凸を、組25当たり拡張型検査記号26の数だ
けオフセットさせる。更に、このアドレスオフセット
は、チエン(Chien)サーチアルゴリズムにおける
合法的誤り範囲を組25当たり拡張型検査記号26の数
だけ増加させる。更に、このアドレスオフセットは、セ
クターアドレスへのインターリーブアドレス変換を組2
5当たり拡張型検査記号26の数だけオフセットさせ
る。拡張型検査記号26において誤り又は消去が発生す
ると、そのアドレス変換方程式が修正され且つエラー即
ち誤りはバッファメモリにおいて訂正されることはな
い。
【0044】理解することが可能であるように、その中
に訂正不可能な誤りを有するインターリーブ型符号ワー
ドの誤り訂正能力は、殆どオーバーヘッド(拡張型検査
記号26の発生及び格納)なしで、選択的に向上させる
ことが可能である。
【0045】図2に示した本発明の第一実施例において
は、拡張型検査記号26から未使用検査記号24を選択
的に発生させることによって、訂正不可能なインターリ
ーブ型符号ワード23の誤り訂正能力を向上させるため
に、単一のレイヤーの拡張型検査記号26が形成され
る。未使用検査記号24を発生する上で更により大きな
柔軟性が複数個のレイヤーを使用することによって与え
ることが可能である。
【0046】それに対応して、本発明の好適な第二実施
例では2つ又はそれ以上のレイヤー50の拡張型検査記
号26を使用する。この実施例においては、未使用検査
記号24の別の列27から拡張型検査記号26のレイヤ
ー50が発生される。図4に示したように、レイヤー5
0Aの拡張型検査記号26は、未使用検査記号24の第
一組の列27から発生され、レイヤー50Bの拡張型検
査記号26は未使用検査記号24の第二組の列27から
発生され、且つレイヤー50Nの拡張型検査記号は未使
用検査記号24のn番目の組の列27から発生される。
各レイヤー50内において、各組25における拡張型検
査記号26は同一である。組の数及びその中の拡張型検
査記号26の数は異なるレイヤー50の間で変化するこ
とが可能である。
【0047】各レイヤー50内の拡張型検査記号26
は、本発明の好適な第一実施例に関して上述した同様の
生成多項式を使用して発生される。未使用検査記号27
の各列に対するリード−ソロモン符号生成多項式は次式
で表すことが可能である。
【0048】
【数6】
【0049】尚、knはレイヤーnに対する拡張型検査
記号26の組数である。
【0050】一般的に、前に訂正可能なインターリーブ
型符号ワード23における誤りに基づいてレイヤー50
からの訂正不可能なインターリーブ型符号ワード23に
対して処理要素2及び制御ユニット3が逐次的に未使用
検査記号24を回復する。
【0051】本発明の好適な第二実施例の動作について
図5を参照して説明する。この操作における最初の2,
3のステップは、実質的に、本発明の第一実施例の動作
の最初のステップと一致している。情報記号がステップ
60において受取られ且つステップ61において検査記
号がそれから発生される。情報記号22及びインターリ
ーブ型検査記号21を使用してインターリーブ型符号ワ
ード23がステップ62において形成される。拡張型検
査記号26がレイヤー50に対してステップ63におけ
る未使用検査記号から発生される。各レイヤー50に対
して、拡張型検査記号26は次式で示される、
【数7】
【0052】リード−ソロモン生成多項式を使用して発
生される。インターリーブ型符号ワード23及び拡張型
検査記号26はステップ64においてデータ拡張装置内
に格納される。
【0053】対応するインターリーブ型符号ワード23
がそれから検索される場合に、拡張型検査記号26はス
テップ65においてデータ格納装置から検索される。イ
ンターリーブ型符号ワード23は従来の態様でステップ
66においてデコードされる。この従来のデコーディン
グ期間中に、未使用検査記号24がステップ67におい
て消去としてマーク付けされる。未使用検査記号24
は、インターリーブ型符号ワード23が訂正可能なもの
である限り、誤り及び消去デコーディングを実施するこ
とによって、真の消去を回復することが可能であるのと
同一の態様で回復することが可能である。
【0054】識別された訂正不可能なインターリーブ型
符号ワード23が存在しない場合には、デコーディング
が完了する。然しながら、1つ又はそれ以上の訂正不可
能なインターリーブ型符号ワード23が存在している場
合には、変数nがステップ68において1へ初期化され
る。訂正不可能なインターリーブ型符号ワード23の数
がレイヤーnにおける拡張型検査記号26の組25の数
nよりも大きい場合には、フレーム1が最も大きな数
の組25を有していることに注意し、訂正不可能なイン
ターリーブ型符号ワード23が宣言され且つ誤り訂正は
終了する。
【0055】然しながら、訂正不可能なインターリーブ
型符号ワード23の数がレイヤーnにおける拡張型検査
記号26の組25の数knよりも大きくない場合には、
レイヤーnからの拡張型検査記号26が、拡張型検査記
号26と関連する未使用検査記号24を回復するために
ステップ69においてデコードされる。未使用検査記号
24は本発明の好適な第一実施例に関して上述したよう
にkn個の線形方程式を解くことによって回復される。
【0056】従来のデコーディングステップ(ステップ
66)期間中に発生された訂正不可能なインターリーブ
型符号ワード23の部分的シンドロームが回復された未
使用検査記号24を考慮に入れるために修正される。該
部分的シンドロームは、本発明の第一実施例に関して上
述したのと同一の態様でアップデートされる。この点に
おいて、前に訂正不可能であったインターリーブ型符号
ワード23に対する検査記号が増加されて向上された誤
り訂正能力を与える。前に訂正不可能であったインター
リーブ型符号ワード23がステップ71においてデコー
ドされ、且つ残りの訂正不可能なインターリーブ型符号
ワード23が識別される。訂正不可能なインターリーブ
型符号ワードが残存していない場合には、デコーディン
グ/誤り訂正が終了する。然しながら、訂正不可能なイ
ンターリーブ型符号ワード23が残存している場合に
は、変数nがステップ72においてインクリメントされ
且つステップ69,70,71が繰返されて前に訂正不
可能であったインターリーブ型符号ワード23の誤り訂
正の別の繰返しを実行し、その場合に前に訂正不可能で
あったインターリーブ型符号ワード23は更に多くの検
査記号を有している。このように、訂正不可能な誤りが
最早存在しないか、全てのフレーム50に対する不使用
検査記号24が訂正不可能なインターリーブ型符号ワー
ド23に対して提供されたか、又は訂正不可能な誤りが
訂正不可能であるとして判別されるまで、ステップ69
−72が繰返される。
【0057】本発明の第二実施例の変形例では、各レイ
ヤー50に対する拡張型検査記号26を発生するために
同一の生成多項式g(x)、最も高い次数の生成多項式
を使用する。レイヤー50A(最大数の組の拡張型検査
記号26を有しているレイヤー)以外のレイヤー50の
場合には、エンコードされている拡張型検査記号26の
幾つかは、後に、ステップ64において対応するインタ
ーリーブ型符号ワード23と共に格納されることはな
い。レイヤーnの場合には、可能なk1組の拡張型検査
記号26のkn個の組25がメモリ内に格納され、残り
の(k1−kn)個の拡張検査記号の組25は格納されな
いままである。デコーディング処理期間中に(k1
n)の組25の仮想的な拡張型検査記号26及び訂正
不可能なインターリーブ型符号ワード23に対応する未
使用検査記号24は消去即ち削除としてマークが付けら
れ、且つステップ69において未使用検査記号24を回
復するために従来の誤り及び消去(削除)デコーディン
グを使用して再生される。
【0058】好適な第二実施例の上述した変形例の主要
な利点は、拡張型検査記号26の各レイヤー50に対し
て同一の生成多項式が使用されるということであり、そ
れによってハードウエアの複雑性を減少させる。第二実
施例のこの変形例の欠点は、ステップ69期間中に未使
用検査記号24を回復するのに必要な反復及び/計算が
増加するということである。
【0059】誤り訂正能力を改善する上での本発明の結
果は図6に示してある。図6は5態様インターリーブ構
造に対する訂正不可能セクターの確率対記号誤り率のグ
ラフである。9個の異なるコーディング形態からのプロ
ットを図6に示してあり、それは、インターリーブ当た
り8個、10個及び12個の検査記号を具備する3つの
従来のインターリーブ型コーディング構造(「x」、
「+」、「*」の記号で示してある)、及び本発明に基
づく種々の拡張型検査記号を使用した6個のコーディン
グ形態(ダイヤモンド形状、三角形状、円及び四角で示
してある)を包含している。1e−12のターゲット訂
正不可能セクター率が与えられると、記号誤り率8e−
5において2つの拡張型検査記号26からなる1つの組
25を付加することによって8個の記号の冗長性節約が
達成され、インターリーブ型符号ワード当たり8個の記
号に対して4個の拡張型検査記号26からなる1つの組
を付加することによって記号誤り率2e−4においてイ
ンターリーブ従来技術当たり10個の記号に対して6個
の検査記号の節約となり、且つインターリーブ当たり8
個の検査記号に対し6個の拡張型検査記号26からなる
2つの組25を付加することは、インターリーブ従来技
術当たり12個の記号であるのに比較して8個の記号の
節約となることに注意すべきである。
【0060】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ制限
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の好適実施例に基づく計算システムの
機能的ブロック図。
【図2】 本発明の第一の好適実施例に基づくインター
リーブ型符号化パターンを示した概略図。
【図3】 本発明の好適な第一実施例の動作を示したフ
ローチャート。
【図4】 本発明の好適な第二実施例に基づくインター
リーブ型符号化パターンを示した概略図。
【図5】 本発明の好適な第二実施例の動作を示したフ
ローチャート。
【図6】 従来の誤り訂正符号化技術と比較した本発明
を使用した場合の符号化利得を示したグラフ図。
【符号の説明】
1 制御システム 2 処理要素 3 制御ユニット 4 メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 20/18 536 G11B 20/18 536B 542 542B H03M 13/27 H03M 13/27 (72)発明者 ホンダ ヤン アメリカ合衆国, カリフォルニア 95070, サラトガ, ブロックトン レ ーン 19382 (72)発明者 ジョン ティー. ジル, サード アメリカ合衆国, カリフォルニア 94305, スタンフォード, サン ラフ ァエル プレイス 734

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インターリーブ型リード−ソロモン符号
    化を使用してデータにおける誤りを訂正する方法におい
    て、 受取った情報記号から検査記号を発生し、 前記情報記号からインターリーブ型符号ワード及び第一
    グループの検査記号を形成し、 第二グループの検査記号から少なくとも1組の拡張型検
    査記号を発生し、 前記インターリーブ型符号ワード及び前記拡張型検査記
    号をメモリ内に格納し、 前記インターリーブ型符号ワード及び拡張型検査記号を
    メモリから検索し、 前記インターリービ型符号ワードをデコードし、 前記デコードするステップに基づいて訂正不可能なイン
    ターリーブ型符号ワードを識別し、 前記識別するステップに応答して前記訂正不可能なイン
    ターリーブ型符号ワードに対応して前記拡張型検査記号
    から第二組の検査記号を回復し、前記訂正不可能なイン
    ターリーブ型符号ワード及び前記対応する第二グループ
    の検査記号が拡張型インターリーブ型符号ワードを形成
    し、 前記第二グループの検査記号をデコードするステップに
    続いて前記拡張型インターリーブ型符号ワードをデコー
    ドする、上記各ステップを有していることを特徴とする
    方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記少なくとも1組
    の拡張型検査記号を発生するステップが、 前記第二グループの検査記号における別個の列の検査記
    号から各拡張型検査記号を発生する、ステップを有して
    いることを特徴とする方法。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記少なくとも1組
    の拡張型検査記号を発生するステップが、 前記検査記号の前記第二グループの検査記号のものであ
    り、各インターリーブ型符号ワードに対応する検査記号
    から拡張型検査記号を符号化する、ステップを有してい
    ることを特徴とする方法。
  4. 【請求項4】 請求項3において、前記少なくとも1組
    の拡張型検査記号を発生するステップが、 前記第二グループの検査記号からの検査記号に関してリ
    ード−ソロモン演算を実施する、ステップを有している
    ことを特徴とする方法。
  5. 【請求項5】 請求項1において、各拡張型検査記号
    が、前記第二グループの検査記号における個別的な列の
    検査記号から少なくとも1組の拡張型検査記号を発生す
    るステップ期間中に発生されることを特徴とする方法。
  6. 【請求項6】 請求項1において、前記少なくとも1組
    の拡張型検査記号を発生するステップが、 前記第二グループの検査記号から複数組の拡張型検査記
    号を発生する、ステップを有していることを特徴とする
    方法。
  7. 【請求項7】 請求項6において、各組の拡張型検査記
    号からの拡張型検査記号を前記第二グループの検査記号
    からの同一の列から発生させることを特徴とする方法。
  8. 【請求項8】 請求項6において、前記第二グループの
    検査記号における各列に対して、各組の拡張型検査記号
    からの拡張型検査記号を前記列内の検査記号に関してリ
    ード−ソロモン演算を実施することによって発生させる
    ことを特徴とする方法。
  9. 【請求項9】 請求項1において、訂正不可能なインタ
    ーリーブ型符号ワードの数が拡張型検査記号の組数を超
    えるものでないことの肯定的決定に基づいて前記第二グ
    ループの検査記号をデコードすることを特徴とする方
    法。
  10. 【請求項10】 請求項1において、 前記訂正不可能なインターリーブ型符号ワードを識別す
    るステップが、1つ又はそれ以上の部分的シンドローム
    を計算するステップを有しており、 本方法が、更に、前記訂正不可能なインターリーブ型符
    号ワードを識別するステップに続いて第二グループの検
    査記号に基づいて前記1つ又はそれ以上の部分的シンド
    ロームを修正するステップを有している、ことを特徴と
    する方法。
  11. 【請求項11】 請求項1において、 前記少なくとも1組の拡張型検査記号を発生するステッ
    プが前記第二グループの検査記号から複数組の拡張型検
    査記号を発生するステップを有しており、前記拡張型検
    査記号の組をレイヤーへグループ化し、 前記回復するステップが単一のレイヤーに対応する第二
    グループの検査記号から検査記号を回復するステップを
    有しており、 本方法が、更に、単一のレイヤーに対応する検査記号を
    回復するステップ及び前記拡張型インターリーブ型符号
    ワードをデコードするステップに続いて訂正不可能なイ
    ンターリーブが存在することの肯定的決定に基づいて前
    記拡張型インターリーブ型符号ワードをデコードするス
    テップを繰返すステップを有しており、検査記号を回復
    する各ステップが個別的なレイヤーに対応する第二グル
    ープから検査記号を回復する、ことを特徴とする方法。
  12. 【請求項12】 請求項11において、各レイヤーから
    の拡張型検査記号の組が第二グループの検査記号の個別
    的な列から派生されることを特徴とする方法。
  13. 【請求項13】 データメモリ内に格納されているデー
    タにおける誤りを訂正するためのコンピュータプログラ
    ムを記録したコンピュータによって読取可能な記録媒体
    において、 受取った情報記号から検査記号を発生するための第一コ
    ンピュータ読取可能プログラム符号手順、 前記情報記号及び第一グループの検査記号からインター
    リーブ型符号ワードを形成するための第二コンピュータ
    読取可能プログラム符号手順、 第二グループの検査記号から少なくとも1組の拡張型検
    査記号を発生するための第三コンピュータ読取可能プロ
    グラム符号手順、 前記インターリーブ型符号ワード及び前記拡張型検査記
    号をメモリ内に格納するための第四コンピュータ読取可
    能プログラム符号手順、 前記インターリーブ型符号ワード及び拡張型検査記号を
    メモリから検索するための第五コンピュータ読取可能プ
    ログラム符号手順、 前記インターリーブ型符号ワードをデコードするための
    第六コンピュータ読取可能プログラム符号手順、 前記第六コンピュータ読取可能プログラム符号手順に基
    づいて訂正不可能なインターリーブ型符号ワードを識別
    するための第七コンピュータ読取可能プログラム符号手
    順、 前記第七コンピュータ読取可能プログラム符号手順に応
    答して前記拡張型検査記号から訂正不可能なインターリ
    ーブ型符号ワードに関係する第二組の検査記号を回復す
    る第八コンピュータ読取可能プログラム符号手順であっ
    て、前記検索された訂正不可能なインターリーブ型符号
    ワード及び対応する回復された第二グループの検査記号
    が拡張型インターリーブ型符号ワードを形成する第八コ
    ンピュータ読取可能プログラム符号手順、 前記拡張型インターリーブ型符号ワードの情報の回復に
    続いて前記拡張型インターリーブ型符号ワードをデコー
    ドする第九コンピュータ読取可能プログラム符号手順、
    を有していることを特徴とする記録媒体。
  14. 【請求項14】 請求項13において、前記第三コンピ
    ュータ読取可能プログラム符号手順が、前記第二グルー
    プの検査記号における個別的な列の検査記号から各拡張
    型検査記号を発生させることを特徴とする記録媒体。
  15. 【請求項15】 請求項13において、前記第三コンピ
    ュータ読取可能プログラム符号手順が、各インターリー
    ブ型符号ワードに対応する検査記号から拡張型検査記号
    を符号化し、前記検査記号が前記第二グループの検査記
    号からのものであることを特徴とする記録媒体。
  16. 【請求項16】 請求項13において、前記第三コンピ
    ュータ読取可能プログラム符号手順が前記第二グループ
    の検査記号からの検査記号に関してリード−ソロモン演
    算を実施することを特徴とする記録媒体。
  17. 【請求項17】 請求項13において、各拡張型検査記
    号が前記第二グループの検査記号における個別的な列の
    検査記号から発生されることを特徴とする記録媒体。
  18. 【請求項18】 請求項13において、前記第三コンピ
    ュータ読取可能プログラム符号手順が前記第二グループ
    の検査記号から複数組の拡張型検査記号を発生すること
    を特徴とする記録媒体。
  19. 【請求項19】 請求項13において、各組の拡張型検
    査記号からの拡張型検査記号が前記第二グループの検査
    記号からの同一の列から発生されることを特徴とする記
    録媒体。
  20. 【請求項20】 請求項13において、前記第二グルー
    プの計算記号における各列に対して、各組の拡張型検査
    記号からの拡張型検査記号が前記列内の検査記号に関し
    てリード−ソロモン演算を実施することによって発生さ
    れることを特徴とする記録媒体。
  21. 【請求項21】 請求項13において、訂正不可能なイ
    ンターリーブ型符号ワードの数が拡張型検査記号の組数
    よりも大きいものでないことの肯定的決定に基づいて前
    記第二グループの検査記号をデコードすることを特徴と
    する記録媒体。
  22. 【請求項22】 請求項13において、 前記第七コンピュータ読取可能プログラム符号手順が1
    つ又はそれ以上の部分的シンドロームを計算し、 本記録媒体が、更に、前記訂正不可能なインターリーブ
    型符号ワードの識別に続いて第二グループの検査記号に
    基づいて前記1つ又はそれ以上の部分的シンドロームを
    修正する第十コンピュータ読取可能プログラム符号手順
    を有している、ことを特徴とする記録媒体。
  23. 【請求項23】 請求項13において、各レイヤーから
    の拡張型検査記号の組が前記第二グループの検査記号の
    個別的な列から派生されることを特徴とする記録媒体。
  24. 【請求項24】 請求項13において、 前記第三コンピュータ読取可能プログラム符号手順が前
    記第二グループの検査記号から複数組の拡張型検査記号
    を発生し、前記拡張型検査記号の組をレイヤーへグルー
    プ化し、 前記第八コンピュータ読取可能プログラム符号手順が一
    度に単一のレイヤーに対応する第二グループの検査記号
    から逐次的に検査記号を回復する、ことを特徴とする記
    録媒体。
  25. 【請求項25】 データメモリ内に格納されているデー
    タにおける誤りを訂正するコンピュータプログラムを記
    録しているコンピュータによって読取可能な記録媒体に
    おいて、 メモリから拡張型検査記号を具備するインターリーブ型
    符号ワードを検索するための第一コンピュータ読取可能
    プログラム符号手順、 前記インターリーブ型符号ワードをデコードするための
    第二コンピュータ読取可能プログラム符号手順、 前記第二コンピュータ読取可能プログラム符号手順に基
    づいて訂正不可能なインターリーブ型符号ワードを識別
    するための第三コンピュータ読取可能プログラム符号手
    順、 前記第三コンピュータ読取可能プログラム符号手順に応
    答して前記拡張型検査記号から訂正不可能なインターリ
    ーブ型符号ワードに関連する第一検査記号を発生し、前
    記第一検査記号が前記訂正不可能なインターリーブ型符
    号ワードへ付加される第四コンピュータ読取可能プログ
    ラム符号手順、 前記第一検査記号を前記訂正不可能なインターリーブ型
    符号ワードへ付加した後に前記訂正不可能なインターリ
    ーブ型符号ワードをデコードするための第五コンピュー
    タ読取可能プログラム符号手順、を有していることを特
    徴とする記録媒体。
  26. 【請求項26】 請求項25において、更に、 前記第三コンピュータ読取可能プログラム符号手段に応
    答して前記拡張型検査記号から訂正不可能なインターリ
    ーブ型符号ワードに関連する第二検査記号を選択的に発
    生し、前記第二検査記号が前記訂正不可能なインターリ
    ーブ型符号ワードへ付加される第六コンピュータ読取可
    能プログラム符号手順、 を有しており、前記第五コンピュータ読取プログラム符
    号手順が、前記第一及び第二検査記号を前記訂正不可能
    なインターリーブ型符号ワードへ付加した後に前記訂正
    不可能なインターリーブ型符号ワードをデコードする、
    ことを特徴とする記録媒体。
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