JP2002111514A - 誤り訂正符号化／復号方法、および誤り訂正符号化／復号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の交錯法を用いたＥＣＣブロックと比べ、
符号化率は同程度で、比較的長いバースト誤りに対して
訂正能力がより高いＥＣＣブロックを生成／復号する誤
り訂正符号化／復号方法および装置を提供する。 【解決手段】データ配置部２１１は、Ｗ×Ｍ×ｋバイト
の原始データをＷ×Ｍ個のｋバイトの原始データに分割
してメモリ２１３内に配置し、さらにそれらをＣ符号化
部２１２へ送る。次に、それぞれのｋバイトの原始デー
タに対して、Ｃ符号化部２１２は（ｎ，ｋ）符号Ｃの符
号化を行い、得られるｎ−ｋバイトの冗長データをデー
タ配置部２１１へ送る。冗長データを受けたデータ配置
部２１１は、Ｗ×Ｍ個のｎバイトの符号Ｃ符号語を得
て、Ｍ×ｎバイト×Ｗバイトの２次元配列の各列にＭ個
の符号Ｃ符号語を、各列においてはＭ個の符号Ｃ符号語
の各バイトをＭ個の符号Ｃ符号語について交互に配置し
た場合の、この２次元配列の各行をフレームとして上段
から順に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誤り訂正符号とし
て交錯法を用いる誤り訂正符号化／復号方法、誤り訂正
符号化／復号装置、およびそれらを用いた記憶／通信装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気テープ装置、磁気ディスク装置、光
ディスク装置のような、記憶媒体にデータを記憶する記
憶装置や、通信回線あるいは無線を用いてデータを伝送
する通信装置では、データの信頼性を確保するための技
術として、誤り訂正符号が用いられている。

【０００３】例えば記憶装置では、原始データを誤り訂
正符号化することによって記録データに冗長度を持たせ
ることにより、データ中に幾らかの誤りが発生した場合
であっても、再生データを誤り訂正（復号）することで
原始データを無事に得ることができるようにしている。

【０００４】記憶媒体で発生する誤りには、通常、ラン
ダム誤りとバースト誤りの２種類がある。ランダム誤り
は、データのバイト位置に独立に発生する誤りであり、
一方バースト誤りは、データ中の連続したバイトに発生
する誤りである。ランダム誤りは、例えば、記憶媒体に
存在する比較的小さく局部的な欠陥等で発生し、一方バ
ースト誤りは、例えば、記憶媒体に存在する比較的大き
な傷や汚れ等で発生する。

【０００５】尚、本明細書中では、１ビット、あるいは
２ビット以上のビット群の、誤り訂正符号で扱うデータ
の所定のサイズの単位を、バイトと称する。

【０００６】記憶装置においては一般に、再生時、記憶
媒体上の物理的なデータ位置と記憶装置内部で扱う論理
的なデータ位置とを合わせるため（いわゆる、バイト同
期するため）、Ｓｙｎｃと呼ばれる（または、同期コー
ド、シンクバイト等とも呼ばれる）記憶装置がそれをＳ
ｙｎｃであると判断できる信号を記録時に書き込み、Ｓ
ｙｎｃ以外の部分にデータを変調した信号を書き込んで
いる。記憶媒体に欠陥や傷等が存在することによって記
憶装置の信号再生系が記憶媒体からデータを正常に再生
できない場合、記憶装置はバイト同期をすることができ
ないことがある。これを防止するために記憶装置は、記
憶媒体上でＳｙｎｃが所定間隔で存在するように、Ｓｙ
ｎｃ間に含まれるデータを所定長にし、所定間隔でバイ
ト再同期ができるようにしている。以下、本明細書中で
は、１個のＳｙｎｃが付加される所定長のデータを、フ
レームと称する。また、記憶装置がデータを記録／再生
する際に記憶媒体にアクセスするデータの所定のサイズ
の単位を、ＥＣＣブロックと称する。

【０００７】従来、バースト誤りに対して高い訂正能力
を持つＥＣＣブロックとして、交錯法を用いたものがあ
る。図１３は、Ｗ×ｋバイトの原始データに対する、
（ｎ，ｋ）符号Ｃを用いてＷ回の交錯を行った、ｎ個の
Ｗバイトのフレームから成るＥＣＣブロックのデータ配
置および記録順を示す図である。ここに、「（ｎ，ｋ）
符号」とは、ｋバイトの原始データをｎバイトの符号語
へと符号化する誤り訂正符号のことである。

【０００８】このＥＣＣブロックの符号化は、まず、ｋ
×Ｗバイトの原始データを、Ｗ個のｋバイトの原始デー
タに分割する。次に、それぞれのｋバイトの原始データ
を符号Ｃで符号化を行って、符号Ｃのｎバイトの符号語
をＷ個生成する。０≦ｉ≦Ｗ−１について、ｃ［ｉ］
［０］，ｃ［ｉ］［１］，…，ｃ［ｉ］［ｎ−１］のｎ
バイトが符号Ｃの符号語である。そうして、それぞれの
ｎバイトの符号語を、ｎバイト×Ｗバイトの２次元配列
の各列として配置し、最終的に２次元配列の行を上段か
ら順に、各行においてはバイトを図中矢印の方向で記録
する。

【０００９】このＥＣＣブロックの符号化率はｋ／ｎで
ある。符号Ｃとして、例えば（ｎ−ｋ）÷２バイト誤り
訂正の（ｎ，ｋ）リード・ソロモン符号を用いれば、こ
のＥＣＣブロックの訂正可能バースト誤り最大長は（ｎ
−ｋ）÷２×Ｗバイト、すなわちこれをフレーム長で割
れば、訂正可能バースト誤り最大長は（ｎ−ｋ）÷２フ
レームであると言える。

【００１０】また、より大きな長さの原始データに対し
て、例えばＷ×Ｍ×ｋバイトの原始データに対して記憶
装置が１個のＥＣＣブロックを生成する場合には、図１
４のように、それぞれがｎ個のＷバイトのフレームから
成る２次元配列を、Ｍ個合わせて構成されるようなＥＣ
Ｃブロックを生成することができる。０≦ｉ≦Ｍ−１お
よび０≦ｊ≦Ｗ−１について、ｃ［ｉ］［ｊ］［０］，
ｃ［ｉ］［ｊ］［１］，…，ｃ［ｉ］［ｊ］［ｎ−１］
のｎバイトが符号Ｃの１個の符号語である。記憶装置は
このＥＣＣブロックを、行を上段から順に、各行におい
てはバイトを図中矢印の方向で記録する。

【００１１】このＥＣＣブロックでは、バースト誤りが
適切な位置で発生すると仮定するならば、訂正可能バー
スト誤り最大長は（ｎ−ｋ）フレームであると言え、ま
たバースト誤りが任意の位置で発生する場合には、訂正
可能バースト誤り最大長は（ｎ−ｋ）÷２フレームであ
ると言える。

【００１２】前述の交錯法を用いたＥＣＣブロックと比
べて、バースト誤りに対してより高い訂正能力を持つＥ
ＣＣブロックとして、交錯法およびバースト誤り指示を
用いたものがある。図１５は、２×ｋ１×Ｗ＋ｋ２バイ
トの原始データに対する、（ｎ，ｋ１）符号Ｃ１および
（ｎ，ｋ２）符号Ｃ２を用いた、符号Ｃ２が符号Ｃ１の
バースト誤り指示を行う、ｎ個の２×Ｗ＋１バイトのフ
レームから成るＥＣＣブロックのデータ配置および記録
順を示す図である。ここに、符号Ｃ２は、符号Ｃ１より
も訂正能力が高いものであり、また、ｎ−ｋ２＝２×
（ｎ−ｋ１）とし、符号Ｃ１は（ｎ−ｋ１）÷２バイト
誤り訂正、符号Ｃ２はｎ−ｋ１バイト誤り訂正を行うも
のであるとする。

【００１３】このＥＣＣブロックの符号化は、まず、２
×ｋ１×Ｗ＋ｋ２バイトの原始データを、２×Ｗ個のｋ
１バイトの原始データと、１個のｋ２バイトの原始デー
タに分割する。次に、それぞれのｋ１バイトの原始デー
タを符号Ｃ１で符号化を行い、またｋ２バイトの原始デ
ータを符号Ｃ２で符号化を行い、符号Ｃ１のｎバイトの
符号語を２×Ｗ個と、符号Ｃ２のｎバイトの符号語を１
個生成する。０≦ｉ≦２×Ｗ−１について、ｃ１［ｉ］
［０］，ｃ１［ｉ］［１］，…，ｃ１［ｉ］［ｎ−１］
のｎバイトが符号Ｃ１の符号語であり、ｃ２［０］，ｃ
２［１］，…，ｃ２［ｎ−１］のｎバイトが符号Ｃ２の
符号語である。そうして、それぞれのｎバイトの符号語
を、ｎバイト×（２×Ｗ＋１）バイトの２次元配列の各
列として配置し、最終的に２次元配列の行を上段から順
に、各行においてはバイトを図中矢印の方向で記録す
る。図１５では、１個存在する符号Ｃ２の符号語を、２
次元配列の第Ｗ＋１列に配置している。

【００１４】このＥＣＣブロックの復号は、まず、符号
Ｃ２の復号を行う。次に、符号Ｃ２の復号で訂正された
（誤りが存在した）バイトと記録媒体上で近隣に存在し
ていた符号Ｃ１のバイトを、バースト誤りの影響で訂正
しなければならない（誤りが存在する）バイトであると
見なし、そのような符号Ｃ１のバイトに消失フラグを立
てる。すなわち、訂正能力のより高い符号Ｃ２が、訂正
能力のより弱い符号Ｃ１に対して、バースト誤り指示を
行う。符号Ｃ１は、単独では（ｎ−ｋ１）÷２バイトの
誤りを訂正することができるものであるが、消失フラグ
を併用して消失訂正を行えば最大ｎ−ｋ１バイトの誤り
を訂正することが可能である。

【００１５】このＥＣＣブロックの符号化率は（２×Ｗ
×ｋ１＋ｋ２）／（２×Ｗ＋１）／ｎ、すなわち大きな
Ｗに対しては符号化率は約ｋ１／ｎであり、このＥＣＣ
ブロックの訂正可能バースト誤り最大長は（ｎ−ｋ１）
×（２×Ｗ＋１）バイト、すなわちｎ−ｋ１フレームで
ある。この訂正可能バースト誤り最大長は、それがＥＣ
Ｃブロック中の任意の箇所で発生しても訂正可能であ
り、前述の交錯法を用いたＥＣＣブロックと比べて、バ
ースト誤りに対してより高い訂正能力を持つ。

【００１６】前述の交錯法およびバースト誤り指示を用
いたＥＣＣブロックに対して、より大きな長さの原始デ
ータに対して１個のＥＣＣブロックを生成する場合に
は、図１６のようなＥＣＣブロックを生成することがで
きる。

【００１７】図１６は、Ｌ×Ｗ１×Ｍ１×ｋ１＋（Ｌ−
１）×Ｗ２×Ｍ２×ｋ２バイトの原始データに対する、
（ｎ１，ｋ１）符号Ｃ１および（ｎ２，ｋ２）符号Ｃ２
を用いた、符号Ｃ２が符号Ｃ１のバースト誤り指示を行
う、Ｍ１×ｎ１（＝Ｍ２×ｎ２）個の（Ｌ−１）×（Ｗ
１＋Ｗ２）＋Ｗ１バイトのフレームから成る、交錯法お
よびバースト誤り指示を用いたＥＣＣブロックのデータ
配置および記録順を示す図である。ここに、このＥＣＣ
ブロックの列を構成しているＭ２個の符号Ｃ２は、同様
に列を構成しているＭ１個の符号Ｃ１よりも訂正能力が
高いものである。

【００１８】このＥＣＣブロックの符号化は、まず、Ｌ
×Ｗ１×Ｍ１×ｋ１＋（Ｌ−１）×Ｗ２×Ｍ２×ｋ２バ
イトの原始データを、Ｌ×Ｗ１×Ｍ１個のｋ１バイトの
原始データと、（Ｌ−１）×Ｗ２×Ｍ２個のｋ２バイト
の原始データに分割する。次に、それぞれのｋ１バイト
の原始データを符号Ｃ１で符号化を行い、またそれぞれ
のｋ２バイトの原始データを符号Ｃ２で符号化を行い、
符号Ｃ１のｎ１バイトの符号語をＬ×Ｗ１×Ｍ１個と、
符号Ｃ２のｎ２バイトの符号語を（Ｌ−１）×Ｗ２×Ｍ
２個を生成する。０≦ｈ≦Ｌ−１，０≦ｉ≦Ｗ１−１，
０≦ｊ≦Ｍ１−１について、ｃ１［ｈ］［ｉ］［ｊ］
［０］，ｃ１［ｈ］［ｉ］［ｊ］［１］，…，ｃ１
［ｈ］［ｉ］［ｊ］［ｎ１−１］のｎ１バイトが符号Ｃ
１の符号語であり、また０≦ｈ≦Ｌ−２，０≦ｉ≦Ｗ１
−１，０≦ｊ≦Ｍ１−１について、ｃ２［ｈ］［ｉ］
［ｊ］［０］，ｃ２［ｈ］［ｉ］［ｊ］［１］，…，ｃ
２［ｈ］［ｉ］［ｊ］［ｎ２−１］のｎ２バイトが符号
Ｃ２の符号語である。

【００１９】符号語の生成後、符号Ｃ１のｎ１バイト符
号語をＭ１個ずつと、符号Ｃ２のｎ２バイトの符号語を
Ｍ２個ずつを、Ｍ１×ｎ１（＝Ｍ２×ｎ２）バイト×
（（Ｌ−１）×（Ｗ１＋Ｗ２）＋Ｗ１）バイトの２次元
配列の各列として配置し、最終的に２次元配列の行を上
段から順に、各行においてはバイトを図中矢印の方向で
記録する。図１６では、符号Ｃ１符号語による列をＷ１
個と、符号Ｃ２符号語による列をＷ２個を、交互に配置
している。

【００２０】このＥＣＣブロックでは、符号Ｃ２の訂正
能力が充分に大きく、ＥＣＣブロックが訂正不能となる
のは符号Ｃ１に因ると仮定し、さらにバースト誤りが適
切な位置で発生すると仮定するなら、訂正可能バースト
誤り最大長は２×（ｎ１−ｋ１）フレームであると言
え、またバースト誤りが任意の位置で発生する場合に
は、訂正可能バースト誤り最大長は（ｎ−ｋ）フレーム
であると言える。

【００２１】ジャパニーズ ジャーナル オブ アプラ
イド フィジクス、３９（２０００年）、第９１２項か
ら第９１９項（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏ
ｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．３９（２
０００），ｐｐ．９１２−９１９）に論じられているＥ
ＣＣブロックは、図１６において、１バイト＝８ビット
で、符号Ｃ１としてＧＦ（２＾８）の（２４８，２１
６）リード・ソロモン符号、符号Ｃ２としてＧＦ（２＾
８）の（６２，３０）リード・ソロモン符号を用い、Ｌ
＝４，Ｗ１＝３８，Ｗ２＝１，Ｍ１＝２，Ｍ２＝８とし
たものである。

【００２２】なお、誤り訂正符号の詳細については、今
井秀樹著「符号理論」（電子情報通信学会編、１９９
０）等を参照されたい。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ＥＣ
Ｃブロックの幾つかの列が複数の符号語から成る場合、
誤り訂正能力をＥＣＣブロックの中で分散させることが
配慮されておらず、比較的長いバースト誤りに対して訂
正能力を偏って使用してしまうことにより、比較的長い
バースト誤りに対しては訂正能力が低いという問題があ
った。

【００２４】本発明の目的は、図１４のような交錯法あ
るいは図１６のような交錯法およびバースト指示を用い
たＥＣＣブロックと比べて、同程度の符号化率で、訂正
可能バースト誤り最大長が大きなＥＣＣブロックを生成
／復号する誤り訂正符号化／復号方法を提供することに
ある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】係る課題を解決するため
に、本発明の誤り訂正符号化方法は、複数のフレームを
２次元配列と見なした時に、その２次元配列の幾つかの
列が複数の符号語から成るものを、各符号語の各バイト
を複数の符号語について交互に出力するように、フレー
ムを並び替えて出力する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。尚、本発明は、データの信
頼性を確保するために誤り訂正の技術を用いる記憶装置
および通信装置に共通して適用できるものであるが、以
下では記憶装置の一つである光ディスクを用いた記憶装
置に適用した場合について説明する。又、本明細書中の
ＥＣＣブロックの記録順を示す図では、行が上段から順
にバイトデータが出力され、各行の出力においては図中
の記録（送信）順の方向にバイトデータが出力される。

【００２７】まず、本発明の第１の実施の形態について
説明する。

【００２８】図２は、本実施の形態における誤り訂正符
号化装置、および前記誤り訂正符号化装置を用いた記録
装置の概略構成を示すブロック図である。記録装置２０
１は、誤り訂正符号化装置２０２および信号記録系２０
３から構成される。誤り訂正符号化装置２０２は、デー
タ配置部２１１、およびＣ符号化部２１２から構成され
る。さらにデータ配置部２１１は、メモリ２１３を有す
る。信号記録系２０３は、光ディスク２２１、信号変調
部２２２、光学ヘッド２２３、および図示していないス
ピンドルモータから構成される。

【００２９】図１は、本実施の形態の誤り訂正符号化装
置２０２によって生成されるＥＣＣブロックのデータ配
置および記録順を示す図である。

【００３０】まずデータ配置部２１１は、Ｗ×Ｍ×ｋバ
イトの原始データを、Ｗ×Ｍ個のｋバイトの原始データ
に分割してメモリ２１３内に配置し、さらにそれらのｋ
バイトの原始データをＣ符号化部２１２へ送る。次に、
それぞれのｋバイトの原始データに対して、Ｃ符号化部
２１２は（ｎ，ｋ）符号Ｃの符号化を行い、得られるｎ
−ｋバイトの冗長データをデータ配置部２１１へ送る。
冗長データを受けたデータ配置部２１１は、メモリ２１
３内の原始データと合わせて、結果としてＷ×Ｍ個のｎ
バイトの符号Ｃ符号語を得る。０≦ｉ≦Ｗ−１，０≦ｊ
≦Ｍ−１であるｉ、ｊについて、ｃ［ｉ］［ｊ］
［０］，ｃ［ｉ］［ｊ］［１］，…，ｃ［ｉ］［ｊ］
［ｎ−１］のｎバイトが、ｋバイトの原始データとそれ
に対応するｎ−ｋバイトの冗長データを合わせた符号Ｃ
符号語のｎバイトである。その後、データ配置部２１１
は、図１のように、Ｍ×ｎバイト×Ｗバイトの２次元配
列の各列にＭ個の符号Ｃ符号語を、各列においてはＭ個
の符号Ｃ符号語の各バイトをＭ個の符号Ｃ符号語につい
て交互に配置した場合の、この２次元配列の各行をフレ
ームとして上段から順に信号変調部へ出力する。すなわ
ち、データ配置部２１１は、ＥＣＣブロックとしてＭ×
ｎ個のＷバイトのフレームを順に出力し、０≦ｈ≦Ｍ×
ｎ−１のｈについて、その第ｈ＋１番目のフレームはｃ
［０］［ｈ％Ｍ］［ｈ÷Ｍ］，ｃ［１］［ｈ％Ｍ］［ｈ
÷Ｍ］，…，ｃ［Ｗ−１］［ｈ％Ｍ］［ｈ÷Ｍ］から成
るように出力する。ここに‘％’は、剰余演算（割算の
余りをとる演算）を表し、例えば５％３＝２である。

【００３１】なお、上記では、データ配置部２１１がＷ
×Ｍ×ｋバイトの原始データをメモリ２１３内に配置し
た後にＣ符号化部による符号化を行うとしたが、これ
を、データ配置部２１１が原始データの一部を入手した
時点で、これをＣ符号化部２１２へ送り、Ｃ符号化部２
１２が符号化を開始するように実施することもできる。

【００３２】また、データ配置部２１１がＷ×Ｍ個の符
号Ｃ符号語を得た後に信号変調部２２２へ出力するとし
たが、これを、データ配置部２１１が各符号Ｃ符号語の
一部を得た時点で受け取った各符号Ｃ符号語の信号変調
部２２２への出力を開始するように実施することもでき
る。

【００３３】さらに、データ配置部２１１は、原始デー
タをメモリ２１３内に配置せずに、自己に記録した配置
情報を元に、直接Ｃ符号化部２１２、および信号変調部
２２２へ送るように実施することもできる。

【００３４】以上により、本実施の形態の誤り訂正符号
化装置が生成するＥＣＣブロックは、バースト誤りが任
意の位置で発生する場合であっても、訂正可能バースト
誤り最大長はＭ×（ｎ−ｋ）÷２フレームであり、図１
４をＥＣＣブロックとする場合と比べて、符号化率は同
じで、バースト誤り訂正能力はより高くなる。

【００３５】図２の、本実施の形態の誤り訂正符号化装
置２０２を用いた記録装置２０１では、誤り訂正符号化
装置２０２が出力するＥＣＣブロック、すなわちＭ×ｎ
個の長さＷバイトのフレームに対して、信号変調部２２
２はこれを記録に供する信号へと変調し、また各フレー
ムにＳｙｎｃを付加し、光学ヘッドへ送る。そうして光
学ヘッドは、光ディスク上の目的の位置に信号を書き込
む。

【００３６】図３は、本発明における誤り訂正復号装置
３０２、および前記誤り訂正復号装置を用いた再生装置
３０１の概略構成を示す図である。

【００３７】再生装置３０１は、誤り訂正復号装置３０
２および信号再生系３０３から構成される。誤り訂正復
号装置３０２は、データ配置部３１１、およびＣ復号部
３１２から構成される。さらにデータ配置部３１１は、
メモリ３１３を有する。信号再生系は、光ディスク３２
１、信号復調部３２２、光学ヘッド３２３、および図示
していないスピンドルモータから構成される。

【００３８】本実施の形態の誤り訂正復号装置を用いた
再生装置３０１では、光学ヘッドは、光ディスク上の目
的の位置から信号を読み出して信号復調部３２２へ送
り、信号復調部３２２は、その信号に対して等価や復調
等の処理を行い、またＳｙｎｃを検出することによって
バイト同期を行い、再生されたデータをＥＣＣブロック
として誤り訂正復号装置３０２へ出力する。

【００３９】本実施の形態の誤り訂正復号装置３０２で
は、記憶媒体から誤っているかもしれない長さＷ×Ｍ×
ｎバイトのＥＣＣブロックを受けると、データ配置部３
１１は、符号化に対する逆配置を行いＷ×Ｍ個の符号Ｃ
符号語枠を得て、各符号Ｃ符号語枠あるいは各符号Ｃ符
号語枠の原始データに対応するバイトをメモリ３１３内
に配置し、さらに各符号Ｃ符号語枠をＣ復号部３１２へ
送る。

【００４０】次に、各符号Ｃ符号語枠に対して、Ｃ復号
部３１２は一般の符号Ｃの復号を行い、訂正結果をデー
タ配置部３１１へ送る。訂正結果を受けたデータ配置部
３１１は、訂正結果に基づきメモリ３１３内のデータを
訂正し、結果として原始データを得る。

【００４１】なお、データ配置部３１１がメモリ３１３
内に配置した後にデータの復号を行うとしたが、これ
を、データ配置部３１１が再生データの一部を入手した
時点で、これをＣ復号部３１２へ送り、Ｃ復号部３１２
が復号を開始するように実施することもできる。

【００４２】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。

【００４３】図４は、本実施の形態における誤り訂正符
号化装置、および前記誤り訂正符号化装置を用いた記録
装置の概略構成を示すブロック図である。

【００４４】記録装置４０１は、誤り訂正符号化装置４
０２および信号記録系２０３から構成される。誤り訂正
符号化装置４０２は、データ配置部４１１、Ｃ１符号化
部４１２、およびＣ２符号化部４１３から構成される。
さらにデータ配置部４１１は、メモリ４１４を有する。

【００４５】図6は、本実施の形態の誤り訂正符号化装
置によって生成されるＥＣＣブロックのデータ配置およ
び記録順を示す図である。ここでは、Ｍ１×ｎ１＝Ｍ２
×ｎ２であるとする。

【００４６】まずデータ配置部４１１は、Ｌ×Ｗ１×Ｍ
１×ｋ１＋（Ｌ−１）×Ｗ２×Ｍ２×ｋ２バイトの原始
データを、Ｌ×Ｗ１×Ｍ１個のｋ１バイトの原始データ
と（Ｌ−１）×Ｗ２×Ｍ２個のｋ２バイトの原始データ
に分割してメモリ４１４内に配置し、さらに、それぞれ
のｋ１バイトの原始データをＣ１符号化部４１２へ、そ
れぞれのｋ２バイトの各原始データをＣ２符号化部４１
３へ送る。次に、それぞれのｋ１バイトの原始データに
対して、Ｃ１符号化部４１２は（ｎ１，ｋ１）符号Ｃ１
の符号化を行い、得られるｎ１−ｋ１バイトの冗長デー
タをデータ配置部４１１へ送り、また、それぞれのｋ２
バイトの原始データに対して、Ｃ２符号化部４１３は
（ｎ２，ｋ２）符号Ｃ２の符号化を行い、得られるｎ２
−ｋ２バイトの冗長データをデータ配置部４１１へ送
る。

【００４７】冗長データを受けたデータ配置部４１１
は、メモリ４１４内の原始データと合わせて、結果とし
てＬ×Ｗ１×Ｍ１個のｎ１バイトの符号Ｃ１符号語、お
よび（Ｌ−１）×Ｗ２×Ｍ２個のｎ２バイトの符号Ｃ２
符号語を得る。０≦ｈ≦Ｌ−１，０≦ｉ≦Ｗ１−１，０
≦ｊ≦Ｍ１−１であるｈ、ｉ、ｊついて、ｃ１［ｈ］
［ｉ］［ｊ］［０］，ｃ１［ｈ］［ｉ］［ｊ］［１］，
…，ｃ１［ｈ］［ｉ］［ｊ］［ｎ１−１］のｎ１バイト
が、ｋ１バイトの原始データとそれに対応するｎ１−ｋ
１バイトの冗長データを合わせた符号Ｃ１符号語のｎ１
バイトであり、また、０≦ｈ≦Ｌ−２，０≦ｉ≦Ｗ２−
１，０≦ｊ≦Ｍ２−１であるｈ、ｉ、ｊついて、ｃ２
［ｈ］［ｉ］［ｊ］［０］，ｃ２［ｈ］［ｉ］［ｊ］
［１］，…，ｃ２［ｈ］［ｉ］［ｊ］［ｎ２−１］のｎ
２バイトが、ｋ２バイトの原始データとそれに対応する
ｎ２−ｋ２バイトの冗長データを合わせた符号Ｃ２符号
語のｎ２バイトである。

【００４８】その後、データ配置部４１１は、図６のよ
うに、Ｍ１×ｎ１バイト×（Ｌ−１）×（Ｗ１＋Ｗ２）
＋Ｗ１バイトの２次元配列の各列にＭ１個の符号Ｃ１符
号語あるいはＭ２個の符号Ｃ２符号語を、各列において
はＭ１個の符号Ｃ１符号語の各バイトあるいはＭ２個の
符号Ｃ２符号語の各バイトをＭ１個の符号Ｃ１符号語に
ついてあるいはＭ２個の符号Ｃ２の符号Ｃ２符号語につ
いて交互に配置した場合の、この２次元配列の各行をフ
レームとして上段から順に信号変調部２２２へ出力す
る。

【００４９】すなわち、データ配置部４１１はＥＣＣブ
ロックとしてＭ１×ｎ１個の（Ｌ−１）×（Ｗ１＋Ｗ
２）＋Ｗ１バイトのフレームを順に出力し、０≦ｊ≦Ｍ
１×ｎ１−１，０≦ｈ≦Ｌ−１，０≦ｉ≦Ｗ１−１につ
いて、その第ｊ＋１番目のフレームの第ｈ×（Ｗ１＋Ｗ
２）＋ｉ＋１番目のバイトはｃ１［ｈ］［ｉ］［ｊ％Ｍ
１］［ｊ÷Ｍ１］であり、０≦ｊ≦Ｍ２×ｎ２−１，０
≦ｈ≦Ｌ−２，０≦ｉ≦Ｗ２−１について、その第ｊ＋
１番目のフレームの第ｈ×（Ｗ１＋Ｗ２）＋Ｗ１＋ｉ＋
１番目のバイトはｃ２［ｈ］［ｉ］［ｊ％Ｍ２］［ｊ÷
Ｍ２］であるように出力する。

【００５０】なお、上記では、データ配置部４１１がＬ
×Ｗ１×Ｍ１×ｋ１＋（Ｌ−１）×Ｗ２×Ｍ２×ｋ２バ
イトの原始データをメモリ４１４内に配置した後にＣ１
符号化部４１２あるいはＣ２符号化部４１３による符号
化を行うとしたが、これを、データ配置部４１１が原始
データの一部を入手した時点で、これをＣ１符号化部４
１２あるいはＣ２符号化部４１３へ送り、Ｃ１符号化部
４１２あるいはＣ２符号化部４１３が符号化を開始する
ように実施することもできる。また、データ配置部４１
１がＬ×Ｗ１×Ｍ１個の符号Ｃ１符号語および（Ｌ−
１）×Ｗ２×Ｍ２個の符号Ｃ２符号語を得た後に信号変
調部２２２へ出力するとしたが、これを、データ配置部
４１１が各符号の符号語の一部を得た時点で信号変調部
２２２へ出力を開始するように実施することもできる。

【００５１】さらに、データ配置部４１１は、原始デー
タをメモリ４１４内に配置せずに、これをＣ１符号化部
４１２、Ｃ２符号化部４１３、および信号変調部２２２
へ送るように実施することもできる。

【００５２】以上により、本実施の形態の誤り訂正符号
化装置が生成するＥＣＣブロックでは、符号Ｃ２の訂正
能力が充分に大きく、ＥＣＣブロックが訂正不能となる
のは符号Ｃ１に因ると仮定すると、バースト誤りが任意
の位置で発生する場合であっても、訂正可能バースト誤
り最大長はＭ１×（ｎ−ｋ）フレームであり、図１６を
ＥＣＣブロックとする場合と比べて、符号化率は同じ
で、バースト誤り訂正能力はより高くなる。

【００５３】図４の、本実施の形態の誤り訂正符号化装
置を用いた記録装置では、誤り訂正符号化装置４１１が
出力するＥＣＣブロック、すなわちＭ１×ｎ１個の長さ
（Ｌ−１）×（Ｗ１＋Ｗ２）＋Ｗ１バイトのフレームに
対して、信号変調部２２２はこれを記録に供する信号へ
と変調し、また各フレームにＳｙｎｃを付加し、光学ヘ
ッドへ送る。そうして光学ヘッドは、光ディスク上の目
的の位置に信号を書き込む。

【００５４】図５は、本発明における誤り訂正復号装
置、および前記誤り訂正復号装置を用いた再生装置の概
略構成を示す図である。再生装置５０１は、誤り訂正復
号装置５０２および信号再生系３０３から構成される。
誤り訂正復号装置は、データ配置部５１１、Ｃ１復号部
５１２、およびＣ２復号部５１３から構成される。さら
にデータ配置部５１１は、メモリ５１４を有する。

【００５５】本実施の形態の誤り訂正復号装置５０２で
は、記憶媒体から誤っているかもしれない長さ（（Ｌ−
１）×（Ｗ１＋Ｗ２）＋Ｗ１）×Ｍ１×ｎ１バイトのＥ
ＣＣブロックを受けると、データ配置部５１１は、符号
化に対する逆配置を行いＬ×Ｗ１×Ｍ１個の符号Ｃ１符
号語枠および（Ｌ−１）×Ｗ２×Ｍ２個の符号Ｃ２符号
語枠を得て、各符号符号語枠あるいは各符号符号語枠の
原始データに対応するバイトをメモリ５１４内に配置
し、さらに各符号Ｃ１符号語枠をＣ１復号部５１２へ、
各符号Ｃ２符号語枠をＣ２復号部５１３へ送る。次に、
Ｃ１復号部５１２が各符号Ｃ１符号語枠に対して符号Ｃ
１の一般の復号を、Ｃ２復号部５１３が各符号Ｃ２符号
語枠に対して符号Ｃ２の一般の復号を行い、訂正結果を
データ配置部５１１へ送る。なお、Ｃ１復号部５１２お
よびＣ２復号部５１３が連携して、Ｃ２復号部５１３が
訂正結果（消失フラグ）をＣ１復号部５１２へ送り、Ｃ
１復号部５１２はそれを利用して一般の消失訂正を行っ
ても良い。訂正結果を受けたデータ配置部５１１は、訂
正結果に基づきメモリ５１４内のデータを訂正し、結果
として原始データを得る。なお、データ配置部５１１が
メモリ５１４内にデータを配置した後に復号を行うとし
たが、これを、データ配置部５１１が再生データの一部
を入手した時点で、入手したデータをＣ１復号部５１２
あるいはＣ２復号部５１３へ送り、Ｃ１復号部５１２あ
るいはＣ２復号部５１３が復号を開始するように実施す
ることもできる。

【００５６】なお、符号Ｃ１として（２４８，２１６）
符号、符号Ｃ２として（６２，３０）符号を用い、Ｌ＝
４，Ｗ１＝３８，Ｗ２＝１，Ｍ１＝２，Ｍ２＝８とした
場合の、本実施の形態で生成されるＥＣＣブロックのデ
ータ配置および記録順を示す図を、図７に示す。

【００５７】第１の実施の形態ではＥＣＣブロックの構
成符号として符号Ｃの１種類を、また第２の実施の形態
では符号Ｃ１および符号Ｃ２の２種類を用いたが、また
第２の実施の形態ではＥＣＣブロック中の符号Ｃ１と符
号Ｃ２のデータ配置を示したが、本発明の実施の形態
は、複数のフレームの所定のバイト位置に複数の符号語
が存在し、且つ前記複数の符号語のうちのいずれかの１
バイトが各フレームに存在する場合に、各フレームに前
記複数の符号語のいずれかの１バイトを、複数の符号語
について交互に配置しているのであれば構わず、符号の
種類やデータ配置は構わない。また、Ｓｙｎｃを付加す
る位置は、フレーム内のどの箇所であっても構わない。
また、各構成符号に対する復号においては、Ｓｙｎｃに
よるバイト同期ミスを信号復調部から受け、各符号の復
号部ではそれを消失フラグとして利用して消失訂正を行
っても構わない。

【００５８】以上、本発明の実施の形態について、光デ
ィスクを用いた記憶装置に適用した例を挙げて説明した
が、本発明は、磁気ディスク記憶装置や磁気テープ記憶
装置等の一般の記憶装置にも適用可能である。

【００５９】また本発明は、図８のように、アンテナ８
１１と信号変調部８１２を備える信号送信系８０２およ
び誤り訂正符号化装置２０２から構成される送信装置８
０１や、図１３のように、アンテナ９１１と信号復調部
９１２を備える信号受信系９０２および誤り訂正復号装
置３０２から構成される受信装置９０１のような無線通
信装置や、通信回線を用いる有線通信装置にも適用可能
である。

【００６０】さらに本発明では、誤り訂正符号化装置と
誤り訂正復号装置の機能を合わせ持った誤り訂正符号化
復号装置を、記憶装置においては記録装置と再生装置の
機能を合わせ持った記録再生装置を、通信装置において
は送信装置と受信装置の機能を合わせ持った送信受信装
置をも考えることができる。

【００６１】本発明の適用例の幾つかを挙げると、図１
０のように、図示していないケーブルまたはコネクタを
介して、ホスト１００２とのインタフェースを行うＩ／
Ｆ１０１１、ＥＣＣブロックの生成／復号を行う誤り訂
正符号化復号装置１０１２、および記憶媒体に対して信
号の記録／再生を行う信号記録再生系１０１３から構成
されるホストデータ記憶装置１００１に本発明を適用で
きる。

【００６２】また、図１１のように、誤り訂正符号化復
号装置１０１２および信号記録再生系１０１３、および
テレビジョン放送を受信してディジタル動画像データに
変換する放送受信部１１１１、ディジタル動画像データ
を圧縮／復元する動画像圧縮復元装置１１１２、および
ディジタル動画像データをオーディオビジュアル信号に
変換し図示してないケーブルまたはコネクタを介してモ
ニタ１１０２へその信号を送るＡＶ信号出力部１１１３
から構成されるテレビジョン放送記憶装置１１０１にも
本発明を適用できる。

【００６３】さらに、図１２のように、マイク１２１
１、アンプ１２１２、Ａ／Ｄ１２１３、および送信装置
８０１により、音声をディジタル信号に変換して誤り訂
正符号化して送信し、受信装置９０１、Ｄ／Ａ１２２
２、アンプ１２２３、およびスピーカ１２２４により、
受信した音声ディジタル信号を復号して音として出力す
る音声通信システム１２０１にも本発明を適用できる。

【００６４】さらに、レンズ、受光部、マイク、アン
プ、Ａ／Ｄ、モニタ、動画像圧縮復元装置、誤り訂正符
号化復号装置等から構成される携帯ビデオ記録再生装置
としても適用できる。以上、本発明の実施の形態を説明
したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更し実施し得
ることは述べるまでもない。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、ＥＣＣブロックの幾つ
かの列が複数の符号語から成る場合に、誤り訂正能力を
ＥＣＣブロックの中で分散させることによって、従来技
術と比べて同程度の符号化率で、比較的長いバースト誤
りに対しても訂正能力が高いＥＣＣブロックを生成／復
号することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるＥＣＣブロックのデ
ータ配置および記録（送信）順を示す図である。

【図２】本発明の一実施例における誤り訂正符号化装
置、および誤り訂正符号化装置を用いた記録装置の概略
構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施例における誤り訂正復号装置、
および誤り訂正復号装置を用いた再生装置の概略構成を
示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施例における誤り訂正符号化装
置、および誤り訂正符号化装置を用いた記録装置の概略
構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の一実施例における誤り訂正復号装置、
および誤り訂正復号装置を用いた再生装置の概略構成を
示すブロック図である。

【図６】本発明の一実施例におけるＥＣＣブロックのデ
ータ配置および記録（送信）順を示す図である。

【図７】本発明の一実施例におけるＥＣＣブロックのデ
ータ配置および記録（送信）順の例を示す図である。

【図８】本発明における誤り訂正符号化装置を用いた送
信装置の概略構成を示すブロック図である。

【図９】本発明における誤り訂正復号装置を用いた受信
装置の概略構成を示すブロック図である。

【図１０】本発明の一実施例におけるホストデータ記憶
装置の概略構成を示すブロック図である。

【図１１】本発明の一実施例におけるテレビジョン放送
記憶装置の概略構成を示すブロック図である。

【図１２】本発明の一実施例における音声通信装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図１３】従来のＥＣＣブロックのデータ配置および記
録（送信）順を示す図である。

【図１４】従来のＥＣＣブロックのデータ配置および記
録（送信）順を示す図である。

【図１５】従来のＥＣＣブロックのデータ配置および記
録（送信）順を示す図である。

【図１６】従来のＥＣＣブロックのデータ配置および記
録（送信）順を示す図である。

【符号の説明】

２０１…記録装置、２０２…誤り訂正符号化装置、２１
１…データ配置部、２１２…Ｃ符号化部、２１３…メモ
リ、３０１…再生装置、３０２…誤り訂正復号装置、３
０３…信号再生系、３１１…データ配置部、３１２…Ｃ
復号部、３１３…メモリ、８０１…送信装置、９０１…
受信装置。

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 ５３６Ａ ５７２ ５７２Ｃ ５７２Ｆ (72)発明者 宮本 治一 東京都東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社 日立製作所中央研究所内 (72)発明者 片山 ゆかり 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 Ｆターム(参考） 5B001 AA13 AB02 AC02 AD04 AD06 AE04 5J065 AA03 AB01 AC02 AC03 AD03 AE06 AH06

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原始データに対して複数の符号語を生成
   し、複数の符号語のうちの幾つかの１バイトずつを合わ
   せたものをフレームとし、複数のフレームを合わせたも
   のをＥＣＣブロックとして出力する誤り訂正符号化方法
   において、原始データを所定のサイズ毎に誤り訂正符号
   化して複数の符号語を生成し、各フレームの所定のバイ
   ト位置には複数の符号語のうちの所定数の符号語のいず
   れかの１バイトを、前記所定数の符号語についてフレー
   ム順に対して交互に各フレームに配置し、各フレームを
   順にＥＣＣブロックとして出力することを特徴とする誤
   り訂正符号化方法。
2. 【請求項２】複数の符号語枠のうちの幾つかの１バイト
   ずつを合わせたものをフレームとし、複数のフレームを
   合わせたものをＥＣＣブロックとして、入力されるＥＣ
   Ｃブロックを複数の符号語枠に分配し、各符号語枠に対
   して復号を行うことによって原始データを得る誤り訂正
   復号方法において、各フレームの所定のバイト位置には
   複数の符号語枠のうちの所定数の符号語枠のいずれかの
   １バイトが、前記所定数の符号語枠についてフレーム順
   に対して交互に各フレームに存在する入力ＥＣＣブロッ
   クを、複数の符号語枠へ分配し、前記各符号語枠に対し
   て、一般の復号法によって復号を行うことで原始データ
   を得ることを特徴とする誤り訂正復号方法。
3. 【請求項３】原始データに対して複数の符号語を生成
   し、複数の符号語のうちの幾つかの１バイトずつを合わ
   せたものをフレームとし、複数のフレームを合わせたも
   のをＥＣＣブロックとして出力する誤り訂正符号化装置
   において、原始データを所定のサイズ毎に誤り訂正符号
   化して複数の符号語を生成する手段と、各フレームの所
   定のバイト位置には複数の符号語のうちの所定数の符号
   語のいずれかの１バイトを、前記所定数の符号語につい
   てフレーム順に対して交互に各フレームに配置する手段
   と、各フレームを順にＥＣＣブロックとして出力する手
   段を有することを特徴とする誤り訂正符号化装置。
4. 【請求項４】複数の符号語枠のうちの幾つかの１バイト
   ずつを合わせたものをフレームとし、複数のフレームを
   合わせたものをＥＣＣブロックとして、入力されるＥＣ
   Ｃブロックを複数の符号語枠に分配し、各符号語枠に対
   して復号を行うことによって原始データを得る誤り訂正
   復号装置において、各フレームの所定のバイト位置には
   複数の符号語枠のうちの所定数の符号語枠のいずれかの
   １バイトが、前記所定数の符号語枠についてフレーム順
   に対して交互に各フレームに存在する入力ＥＣＣブロッ
   クを、複数の符号語枠へ分配する手段と、前記各符号語
   枠に対して、一般の復号法によって復号を行うことで原
   始データを得る手段を有することを特徴とする誤り訂正
   復号方法。
5. 【請求項５】請求項１記載の誤り訂正符号化方法を具現
   化した手段、あるいは請求項３記載の誤り訂正符号化装
   置を具備することを特徴とする記録装置。
6. 【請求項６】請求項２記載の誤り訂正復号方法を具現化
   した手段、あるいは請求項４記載の誤り訂正復号装置を
   具備することを特徴とする再生装置。
7. 【請求項７】請求項１いずれか記載の誤り訂正符号化方
   法を具現化した手段、あるいは請求項３いずれか記載の
   誤り訂正符号化装置を具備することを特徴とする送信装
   置。
8. 【請求項８】請求項２記載の誤り訂正復号方法を具現化
   した手段、あるいは請求項４記載の誤り訂正復号装置を
   具備することを特徴とする受信装置。