JP2002540660A - バイナリチャネル信号に関連する信号のチャネルビットのストリームをバイナリソース信号に関連する信号のソースビットのストリームへ復号する方法 - Google Patents

バイナリチャネル信号に関連する信号のチャネルビットのストリームをバイナリソース信号に関連する信号のソースビットのストリームへ復号する方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、バイナリチャネル信号に関連する信号のチャネルビットのストリームをバイナリソース信号に関連する信号のソースビットのストリームへ復号する方法に関する。このバイナリチャネルは、主チャネルと２次チャネルを有する。２次チャネルは主チャネル中に埋め込まれる。２次チャネルビットのストリーム中の誤りを訂正するために、訂正された主チャネルビットのストリームが使用される。訂正された主チャネルビットのストリームは、訂正されたソースビットのストリームから再構成される。２次チャネルは、例えば、断ち符号化又は、又は、０人ビット符号化を介して異なる方法で主チャネル中に埋め込まれる。本発明は、更に復号装置にも関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、バイナリチャネル信号に関連する信号のチャネルビットのストリー
ムをバイナリソース信号に関連する信号のソースビットのストリームへ復号する
方法に関する。
【０００２】 本発明は、主チャネルを復号する複合手段を有する、バイナリチャネル信号に
関連する信号のチャネルビットのストリームをバイナリソース信号に関連する信
号のソースビットのストリームへ復号する装置にも関する。
【０００３】 本発明は、異なる種類のチャネルコードを有する記録担体に適用可能である。
チャネルコード中で、ソースビットは所定の機構に従って、チャネルビットに符
号化される。記録担体に蓄積された情報は、例えば、ラン長制限された（ＲＬＬ
）コードにより符号化できる。ＲＬＬコードは、２つのパラメータ（ｄ＋１）と
（ｋ＋１）により特徴付けられ、それぞれコード中で発生する最小ラン長と最大
ラン長を規定する。時間の長さは通常はラン長として知られる連続する遷移間の
チャネルビット数で表現される。そのような遷移は例えば、例えば、ＣＤ−ＤＡ
やＣＤ−Ｒではピットマークからランドマークへの遷移であり、例えば、Ｃ−Ｒ
Ｗでは、アモルファス領域から結晶領域への遷移である。
【０００４】 上述の方法の機能は、ＵＫ特許出願番号ＧＢ２０８３３２２（ＰＨＱ８０００
７）より理解される。この文献はチャネルビットのストリームをソースビットの
ストリームへ復号する装置を開示する。この場合には復号されるべきバイナリチ
ャネル信号は、ラン長制限される。チャネルビットのこのストリームは、光記録
担体対しては典型的に、焦点の合わされたレーザビームにより記録担体を読むこ
とにより得られる。このＲＬＬコードと読出し技術を使用することにより、記録
担体を合理的に高容量にすることができる。ＵＫ特許出願番号ＧＢ２０８３３２
２では、コンパクトディスクディジタルオーディオ規格で採用されているＥＦＭ
と呼ばれるチャネルコードが開示されている。
【０００５】 しかし、ビーム径の状態（使用される対物レンズのＮＡによる）と現在のレー
ザビームの波長では、同じ検出マージンを保持する場合には、記録担体の容量を
増加できない。
【０００６】 本発明の目的は、上述の条件下で、記録担体のデータ容量を増加することであ
る。
【０００７】 本発明では、主チャネルの上に２次チャネルを加え且つこの２次チャネルの信
頼性ある検出を提供することにより記録担体の容量が増加される。主チャネルは
ピットと非ピット（ランド）が２つの可能な信号レベル（しきい値以下と以上）
に関連する、バイナリチャネルである。
【０００８】 本発明に従った方法は、バイナリチャネルは主チャネルと２次チャネルを有し
、２次チャネルは主チャネル中に埋め込まれ、訂正された主チャネルビットのス
トリームが２次チャネルビットのストリーム中の誤りを訂正するのに使用される
ことを特徴。
【０００９】 本発明は、２次チャネルに関連するバイナリチャネルのビットのストリーム内
の誤りは主チャネルのマークで訂正されるという認識に基づく。これらの誤りを
訂正するために、主チャネルに関連するバイナリソースの誤り訂正されたビット
のストリームが、主チャネルに関連するバイナリチャネルの誤り訂正されたビッ
トのストリームへ再符号化されねばならない。
【００１０】 主チャネルの誤り訂正と２次チャネルの誤り訂正の間のこの作用を確立すると
きには、信頼性ある２次チャネルが形成される。２次チャネルはその階層構造に
より主チャネルによって存在することに注意すべきである。
【００１１】 ２次チャネルを埋め込むことにより、主チャネルの容量の上に更なる容量が発
生される。２次チャネルを含む記録担体を読み出すときには、従来の再生装置は
主チャネルに蓄積された情報のみを見ることができ、一方、２次チャネルを読出
し復号できる手段が装備された改良された再生装置は、２次チャネルの情報も見
ることができる。
【００１２】 本発明に従った他の方法は、訂正された主チャネルビットのストリームは、訂
正されたソースビットのストリームから再構成されることを特徴とする。
【００１３】 本発明に従った他の方法は、２次チャネルは多値符号化を介して主チャネルに
埋め込まれていることを特徴とする。
【００１４】 多値符号化は異なる方法で達成される。多値符号化は、復号されるデータが、
記録担体から読み出されたときに、読出し信号の異なるレベルを使用する符号化
を意味する。読出し信号の異なるレベルは、例えば、記録担体から読み出される
ピット又は、マークの外形を変更することにより達成される。この外形の変更は
、異なる種類の、幅、深さ、幅又は深さの変化の数等である。２次チャネルの物
理パラメータは、多値符号化に使用され得る。例えば、いわゆる”ピーナッツ”
構造が構成され又は、ピット及びマークの深さ及び／又は幅が変更される。
【００１５】 本発明に従った他の方法は、２次チャネルはマージンビット符号化を介して主
チャネルに埋め込まれていることを特徴とする。
【００１６】 チャネル符号化では、ソースビットはチャネルビットに符号化される。あるチ
ャネル符号化では、チャネルビットを含む変調されたチャネル信号のある特性に
影響を及ぼすことが出きるためにチャネルビット間にマージンビットが挿入され
る。マージンビットを使用して、例えば、符号化されたチャネルビットの連結に
より形成される変調されたチャネル信号のＤＣ−成分は制御される。又は、０人
ビット符号化では、マージンビットの選択に与えられる部分的な自由度が使用さ
れる。幾つかのマージンビットパターンはＤＣ−制御に使用され、他は更なる容
量を発生するのに使用され得る。
【００１７】 本発明に従った他の方法は、バイナリチャネルは第１及び第２のクラスのマー
ジンビットパターンを構成するマージンビットを有し、第１のクラスのマージン
ビットパターンはバイナリチャネルの特性に影響を及ぼすために使用され、第２
のクラスのマージンビットパターンは２次チャネルを生成するために使用される
ことを特徴とする。
【００１８】 この方法は、全てのマージンビットパターンが、バイナリチャネルンの特性に
影響を与えることについて、等しく適するのではないということに基づいている
。従って、ＤＣ−制御に適する第１のクラスのマージンビットパターンと、マー
ジンビットチャネルの更なる容量のために適する第２のクラスのマージンビット
パターン間で区別がなされる。
【００１９】 本発明に従った他の方法は、多値レベル符号化は、所定の最小ラン長に対して
のみ適用されることを特徴とする。
【００２０】 ２次チャネルが形成されるのに対する最小ランを示す長パラメータｎｍｉｎは
、主チャネルの通常のタイミング再生が影響を受けないように選択される。（従
って、多値符号化されたピットとマークを有する記録担体は従来の復号器で読み
出されることに注意する。）ＤＶＤの条件では、Ｉ６ラン長に対しては既に等化
されたアイパターン（即ち、ランドマークに対する最大振幅レベルとピットマー
クに対する最小振幅レベル）は飽和するので、例えば、ＤＶＤでは、ｎｍｉｎの
合理的な値は６である。ラン長の発生で情報を担う主チャネルは別として、更な
る容量は、更に長いラン長（２次チャネル）の振幅レベルで有効である。この２
次チャネルに関連するビットはチャネルビットストリーム中の主チャネル符号化
が長いラン長を使用するその位置にのみ存在できるので、２次チャネルは階層的
に主チャネルに依存する。２次チャネルは制限された多値（ＬＭＬ）符号化で実
現される。制限は、多値符号化はｎｍｉｎが所定値の、Ｉｎｍｉｎ又は、それよ
り長いラン長に対してのみ適用される。
【００２１】 本発明に従った他の方法は、訂正された主チャネルビットのストリームに対応
する再構成された信号の物理的パラメータは、２次チャネルビットのストリーム
中の誤りを訂正するのに使用されることを特徴とする。
【００２２】 信頼性ある２次チャネルを形成するために、２次チャネルビットのストリーム
内の誤りは訂正されねばならない。２次チャネルビットのストリームに対する誤
り訂正は、２段階よりなる。第１の段階は主チャネルの遷移シフトチャネルエラ
ーにより起こる２次チャネル内のビット消去又はビット挿入エラーに関する。第
２段階は、通常の形式のビットフリップ誤りに関し、（例えば、リードソロモン
誤り訂正符号を使用し）標準の誤り訂正手順が適用できる。２次チャネルに関す
る誤り訂正の第１段階は、本発明に関連する。この訂正を行うために主チャネル
に関するバイナリチャネルのビットのストリームの物理パラメータを使用する。
主チャネルの誤り訂正及び主チャネルの訂正されたソースビットのストリームの
再符号化後に、主チャネルに関連するバイナリチャネルビットのストリームは訂
正されると考えられる。
【００２３】 本発明に従った他の方法は、物理的パラメータは、ラン長であることを特徴と
する。
【００２４】 バイナリーチャネル信号のビットのストリームの検出中は、主チャネルビット
ストリーム内の誤りの可能性のあるラン長を導き得る。即ち、検出されたラン長
は、符号化されたラン長と異なりうる。従って、最初に、各ラン長は潜在的に２
次チャネルを担うとし、そして２次チャネル検出は各ラン長に行われる。実際の
２次チャネルビットは符号化ラン長ＩｎがＩｎｍｉｎよりも小さくないときにの
み検出される。
【００２５】 本発明に従った他の方法は、次チャネルは、２次ピットチャネルと２次ラン
ドチャネルに分割されることを特徴とする。
【００２６】 本発明に従った他の方法は、主チャネルからの消失情報が、２次チャネルに
関連するバイナリチャネルの２次チャネルビットのストリームの誤りを訂正する
のに使用されることを特徴とする ２次チャネルに関連するバイナリチャネルのビットのストリーム内の誤りを訂
正するときには、主チャネルからの消失情報を利用することにより、（２次チャ
ネルの誤り訂正の第２段階と呼んだ）２次チャネルの従来の誤り訂正が改良され
る。消失情報は、ビットストリーム内の可能性のある誤りの存在を示す情報であ
り、そして、主チャネルの誤り訂正中に発生される。消失情報を使用することに
より、２次チャネルの誤り訂正の第２段径で訂正可能な誤りの数は、増加される
。
【００２７】 本発明に従った装置は、前記復号手段は２次チャネルも復号すると考えられ、
２次チャネルは主チャネル中に埋め込まれ、前記復号手段は、主チャネルに関す
るバイナリチャネルの訂正されたビットのストリームを使用して、２次チャネル
に関連するバイナリチャネルのビットのストリーム中の誤りを訂正するとも考え
られることを特徴とする。
【００２８】 本発明に従った装置は、記録担体を読み出すための読出し手段を更に有するこ
とを特徴とする。
【００２９】 この装置は、読出し手段も有する。記録担体が読み出されるときには、バイナ
リチャネル信号のビットのストリームが得られる。
【００３０】 図１は、符号化方法の実施例を示す。ユーザデータ１は、主ユーザビット３を
含む主チャネル２と２次ユーザビット５を含む２次チャネル４の間に配置される
。ステップ６では、誤り訂正は主ユーザビット３に行われ主ソースビット７を生
じる。主ソースビット７は、ユーザデータとステップ６で発生されたパリティを
有する。ステップ８では、主ソースビット７の符号化は、振幅情報なしに、主チ
ャネルビット９を生じる。ステップ８の符号化は、例えば、例えば、ＥＦＭ＋の
ような当業者に既知の標準ＲＬＬチャネルコードを介して行われる。異なる情報
担体は、例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ又は、ＤＶＤ−ＲＷが（ｄ＝２
、ｋ＝１０）のＲＬＬＥＦＭ＋コードを使用するように、異なるＤＶＤフォーマ
ットのように、チャネルコードとしてＲＬＬチャネルコードを使用する。
【００３１】 ステップ１０では、誤り訂正が２次ユーザビット５に与えられ、２次ソースビ
ット１１を生じる。２次ソースビット１１は、ユーザデータとステップ１０で発
生されたパリティを有する。２次ソースビット１１は、さらに、２次ピットの２
次ピットチャネル１２と２次ランドの２次ランドチャンネル１３に分割される。
ステップ１４では、ｄ＝０のＤＣフリーチャネルコードが２次ピットチャネル１
５と２次ランドチャネル１６を発生するために両チャネルを符号化するのに使用
される。ｄ＝０のチャネルコードの例は、米国特許番号５，６４２，１１３（Ｐ
ＨＮ１４７８９）の８−ｔｏ−９ｄ＝０コードである。符号化に使用されるコー
ドのＤＣフリー特性は、２次ビットの検出のために測定された波形からスライス
レベルを取り出す（２次チャネルの検出中）のに必要である。
【００３２】 ２次チャネルビットは、２次チャネルビットストリームから発生されるべき波
形中に統合されるべき、振幅情報を生じる。ステップ１７では，主チャネルビッ
ト９、２次ピットチャネルビット１５と２次ランドチャネルビット１６は、結合
され集合されたチャネルビット１８となる。これらの集合されたチャネルビット
１８は、記録担体１９に書きこまれる。
【００３３】 集合されたチャネルビット１８を記録担体上に書きこむ際に、多値符号化はＩ
ｎｍｉｎ又はそれより大きいラン長に対してのみ適用される。ここで、Ｉｎｍｉ ｎ は所定の値である。多値符号化は異なる方法で行うことができる。例えば、ピ
ットの場合にはレーザが所定の場所で所定の期間だけオフされ、ランドの場合に
はレーザが所定の場所で所定の期間だけオンされることにより実現される、ピッ
トとランドはいわゆる”ピーナッツ”構造で支配される。多値符号化は狭ピット
構造でも行うことができる。本発明の方法は特定の種類の多値符号化に制限され
ない。本実施例では、制限された多値符号化が使用されるが、本発明に従った方
法はいわゆる多値符号化には制限されない。多値符号化に関する更なる情報は、
欧州特許出願番号ＥＰ０８６６４５４Ａ２と国際特許出願ＷＯ９７／３５３０４
に示されている。
【００３４】 ２次チャネル２は、長ラン長にともなう２次振幅効果の連結により、主チャネ
ル４と独立である。主チャネルと２次チャネル間の階層により発生する検出問題
を、Ｉｎｍｉｎ＝６の場合に説明する。例えば、主チャネルで発生する誤りは、
Ｉ５をＩ６へ変える（単純な遷移シフト）とする。第１のランは、追加のビット
を担わず、一方、第２のランは担う。従って、２次チャネルの直接的な検出は、
ビット挿入を生じる。ＲＬＬ検出中にＩ６がＩ５に代わるとビット削除が発生す
る。実際に単純なＲＬＬチャネルの遷移シフトは、ＬＭＬチャネルではビットス
リップ（ビット挿入とビット削除）を導く。これは、更に図２を参照して説明す
る。
【００３５】 図２は、２次チャネルのビットスリップの存在と発生を示す。図２ａでは、下
のＲＬＬシーケンス４７は、この図のシーケンス４７に示されるように、ラン長
４Ｔ，５Ｔ，６Ｔ，５Ｔ，３Ｔ，７Ｔ，４Ｔ，９Ｔ及び、６Ｔで示される。破線
４８は主チャネル検出に使用する、通常のスライスレベルを示す。シーケンス４
７のＬＭＬ＝０とＬＭＬ＝１は、どのようなある種の２次／ＬＭＬソースビット
が示されたラン長に存在するかを示す。ＬＭＬ＝０とＬＭＬ＝１の意味は、図３
を使用して示される。
【００３６】 図３は、２次チャネルの検出の実施例を示す。２次チャネルの検出は、ランが
２次チャネル振幅効果を有してもそうでなくとも、例えば、ラン及び、中心の振
幅で動作するスライサを介して、信号波形とチェックをもとに行われる。あるも
のは、（ｎチャネルビットに等しい長さのシンボルに対して）全てのラン上の、
シンボルごとの基準で、２次チャネル効果の情報を蓄積する。単一ビット遷移シ
フトが主チャネルの主エラーソースであれば、あるものは、Ｉ（ｎｍｉｎ−１）
及びそれ以上の範囲の全てのランに対するこの情報を蓄積もできる。主チャネル
の失われたランの問題を避けるために、シンボル毎の基準の蓄積は必要である。
即ち、短ラン長の信号波形は、主チャネルのスライサレベルに達せず、低確率を
起こす。
【００３７】 ラン長６Ｔと７Ｔに対して、どのように２次／ＬＭＬビットが検出されるかを
示す。破線４９は、２次／ＬＭＬランドビット検出に使用する、ＬＭＬランドス
ライサレベルを示す。破線５０は、２次／ＬＭＬピットビット検出に使用する、
ＬＭＬピットスライサレベルを示す。これらのスライサレベル４９，５０での検
出により、ＬＭＬビットのキャラクタがＬＭＬ＝０又は、ＬＭＬ＝１により示さ
れる。スライサレベル４９，５０は、ランが２次チャネル効果を有するか否かを
決定するのに使用する。
【００３８】 図２ｂは、ＬＭＬビット挿入とＬＭＬビット削除の原理を示す。矢印５１は図
２ａからの元のラン長５Ｔが、６Ｔラン長として検出されたというＬＭＬビット
挿入を示す。この場合には、パラメータｎｍｉｎがｎｍｉｎ＝６であるなら、Ｒ
ＬＬ検出中にＩ５がＩ６となるときに、ビット挿入が発生する。矢印５２は図２
ａからの元のラン長６Ｔが、５Ｔラン長として検出されたというＬＭＬビット削
除を示す。この場合には、パラメータｎｍｉｎがｎｍｉｎ＝６であるなら、ＲＬ
Ｌ検出中にＩ６がＩ５となるときに、ビット挿入が発生する。
【００３９】 ビットスリップの上述の問題の解決は図４に示す。図４は、本発明に従った復
号方法の実施例を示す。主チャネルビットは、信号波形２０から検出される。主
チャネルビットを主ユーザビットへ復号する方法は、独立しており、当業者には
良く知られている。ステップ２２で、主チャネルビット２１は主ソースビット２
３に復号され、ステップ２４で、主ソースビット２３に誤り訂正が行われ、これ
により訂正された主ソースビット２５が得られる。訂正された主ソースビット２
５は、ユーザデータとパリティである。
【００４０】 本発明に従った復号方法のこの実施例では、２次チャネルの検出は、以下を要
する。ステップ２６では、２次チャネル検出は完了する。主チャネルの検出中は
、チャネルエラーは主チャネルビットストリーム内の誤りのラン長となる。即ち
、検出されたラン長は符号化されたラン長と異なる。従って、最初に、各ラン長
は潜在的に２次チャネルを担うとし、そして２次チャネル検出は各ラン長に行わ
れる。実際の２次チャネルビットは符号化ラン長ＩｎがＩｎｍｉｎよりも小さく
ないときにのみ検出されることに注意する。ステップ２６では、２次チャネルの
検出は、ランが２次チャネル振幅効果を有してもそうでなくとも、（即ち、潜在
的なＬＭＬビットは値１又は、０を有するなら）。例えば、ラン及び、中心の振
幅で動作するスライサを介して、信号波形とチェックをもとに行われるあるもの
は、ブロック３０で、全てのラン上の、シンボルごとの基準で、２次チャネル効
果の情報を蓄積する。単一ビット遷移シフトが主チャネルの主エラーソースであ
れば、あるものは、Ｉ（ｎｍｉｎ−１）及びそれ以上の範囲の全てのランに対す
るこの情報を蓄積もできる。失われたランの問題を避けるために、シンボル毎の
基準の蓄積は必要である。即ち、短ラン長の信号波形は、主チャネルのスライサ
レベルに達しない。
【００４１】 ステップ２４で、主チャネルの誤り訂正後、訂正された主チャネルソースビッ
ト２５は、ステップ２７で再符号化され、正しい主チャネルビットストリーム２
８を生じる。ステップ２９で、正しい主チャネルビットストリーム２８は、主チ
ャネルビットストリーム内の全てのランの正確な位置を生じるのに使用されブロ
ック，３１で示される。ステップ３２は、ブロック３１で蓄積された長ラン長の
発生の正確な知識は、ブロック３０で蓄積された潜在的な２次チャネルビットに
関する２次チャネル情報と結合され、検出された２次チャネルビット３３を生じ
る。ステップ３４では、２次チャネルの復号は２次チャネルユーザビット３５を
生じる。ステップ３６では、２次チャネルの従来の誤り訂正は最後に訂正された
２次チャネルユーザビット３７を生じる。ステップ３９では、２次チャネルユー
ザデータ３７は、主チャネルのユーザデータ２５（即ち、訂正された主ソースビ
ット）と結合され、完全なユーザデータ４０に再集合される。また、このステッ
プ３９では、パリティは削除される。
【００４２】 上述の実施例は、本発明に従った復号方法が適用される一例を示す。２次チャ
ネルの誤り訂正（ステップ３６）は、主チャネルの誤り訂正中に（ステップ３６
）発生された情報を介して改善される。これは破線３８で示されている。例えば
、主チャネルの誤り訂正発生されたバーストエラーに関する情報は、２次チャネ
ルの誤り訂正の消失情報として使用できる。
【００４３】 例として、本発明に従ったこの方法を適用する幾つかの特性が与えられる。最
大エントロピックｄ＝２、ｋ＝１０ＲＬＬシーケンスについては、Ｉｎｍｉｎ＝
６に対する２次ＬＭＬ／チャネルで利用できる更なる容量は平均で１１．５％で
ある。十分に長いデータシーケンスに対しては、２次ＬＭＬ／チャネル内の更な
る容量の分布は、非常に狭い。６４ｋｂの完全なセクタについては、１１．３％
の容量が、実際に常に保証される（確率１−１０−１５）。即ち、保証されない
確率は、説明の誤り訂正符号化（ＥＣＣ）の誤訂正確率（確率１−１０−１２）
よりも小さい。ＥＣＣに対する同じオーバーヘッドが、主／ＲＬＬ及び、２次／
ＬＭＬチャネルに与えられるなら、２次／ＬＭＬソースビットのチャネル符号化
のオーバーヘッドのみが考慮されるべきである。
【００４４】 ＬＭＬチャネルコードは本質的にＤＣフリーｄ＝０コードであり、ピットとラ
ンドで追加の振幅レベルのスライサ制御を可能とする。低レート８−ｔｏ−９ｄ
＝０コード（１２．５％のオーバーへッド、米国特許番号５，６４２，１１３（
ＰＨＮ１４７８９）参照）についてさえ、約１０．０％の最終容量増加が、ＲＬ
Ｌチャネルの容量上に達成される。
【００４５】 更に、安定なトラッキングサーボ（ラジアルプッシュプル）に有益である、短
長のラン長の間のバランスを合わせるために、スクランブラーが使用されてもよ
い。代わりに、最大容量を達成するために、２次／ＬＭＬチャネルの容量を保証
するために、スクランブラーが使用されてもよい。
【００４６】 図５は、本発明に従った復号装置４６の実施例を示された。装置は、例えば、
ＤＶＤ−ＲＯＭのような記録担体４２の読出しのための読出し手段４１を有する
。この読出し手段４１は、記録担体４２上に焦点の合わされた光スポットを発生
する光学系と、反射光スポットを検出する検出器を有する。読出し手段４１は、
バイナリチャネル４３に関連する信号のビットのストリームを生じる。バイナリ
チャネル４３に関連する信号のビットのストリームは、復号器４４内で、バイナ
リソース４５に関連する信号のビットのストリームへ復号する。復号器４４は、
例えば、（ＥＦＭ＋）−１のＲＬＬチャネルコードを復号する標準手段と、例え
ば、ＣＩＲＣ訂正のような誤り訂正手段を有し、両者とも当業者に既知である。
復号器４４は、更に、本発明に従った方法に従って２次チャネルを復号する手段
を有する。バイナリソース４５に関連する信号のビットのストリームは、装置４
６から出力され、例えば、オーディオ情報の再生又は、ビデオ情報の表示のため
に更に処理される。
【００４７】 異なる２次チャネルの追加を、図６と７を参照して説明する。この２次チャネ
ルは、マージンビットチャネルと呼ばれる。ＣＤで使用されているＥＦＭチャネ
ルコードでは（ＵＫ特許出願番号ＧＢ２０８３３２２（ＰＨＱ８０００７）参照
）、８つのソースビットが１４のチャネルビットと３つのマージンビットに符号
化される。マージンビットの機能は、（Ｉ）ラン長の制約ｄ＝２とｋ＝１０の違
反を防ぎ、（ＩＩ）マージンビットの選択による自由度を介してＤＣ制御をする
ための手段を提供することである。
【００４８】 （ＥＦＭワード１とＥＦＭワード２により）最大で、４つの可能なマージンビ
ットの選択がある。 ０００ １００ ０１０ ００１ １パターン以上が許されていれば、マージンビットでＤＣ制御が可能である。パ
ターン１が”０００”で、少なくとも他のパターン２，３及び、４のうちの１つ
がが許されていれば、ＤＣ制御は最も効果的である。このように、マージンビッ
ト付加後のワードのランニングディジタルサム（ＲＤＳ）への符合の貢献（不均
衡）が制御され、ＲＤＳの最も低い絶対値が選択される。ＥＦＭコードの効果的
なレートは、８／１７＝０．４７０６であり、理論的容量ｄ＝２、ｋ＝１０に対
して０．５４１８を考慮すると最適ではない。マージンビット符号化（いわゆる
マージンビットチャネル）を介して埋め込まれた２次チャネルの強い復号を提供
するために、ＬＭＬチャネルのビットスリップを防ぐのと同様な方法が以下に説
明するようにマージンビットチャネルにも使用できる。更なる容量を形成するた
めのマージンビットパターンを使用では、マージンビットの選択で与えられる一
部の自由度が使用される。幾つかのマージンビットパターン（ＭＢＰ）は、ＤＣ
制御に使用され、他は、更なる容量を形成するために使用される。マージンビッ
トパターン（ＭＢＰ）の選択のストラテジーは、図６の表と関連して説明する。
前の１４ビットＥＦＭワード（マージンビット前）の後続するゼロ（所定のｎ）
−１０ｎ｜の数と、現在のの１４ビットＥＦＭワード（マージンビット後）の先
行するゼロ（所定のｎ）｜０ｍ１−の数とに関して設定される。表記０ｎは、連
続するゼロの数を意味する。
【００４９】 図６では、表中のマークは異なるクラスのマージンビットパターン（ＭＢＰ）
を参照し、以下の意味を有する。 Ｘ：マージンビットパターン（ＭＢＰ）を単一に選択可能。 ２：単一の１のあるＭＢＰに関する２つの選択が可能。 ３：単一の１のあるＭＢＰに関する３つの選択が可能。 ４：全ての４つのＭＢＰの選択が可能。 Ｈ３：ＭＢＰの３つの選択が可能で、１つは全てゼロのＭＢＰである。 ＤＣ：ＭＢＰの２つの選択が可能で、１つは全てゼロのＭＢＰである。 例えば、標準のＥＦＭ符号化では、１つ以上のＭＢＰが可能（クラス２，３，４
、Ｈ３及び、ＤＣ）なマージンビットの全位置がＤＣ制御に使用される。
【００５０】 他に更なる容量を発生させるために、いくつかのＭＢＰはＤＣ制御を実現する
代わりに更なる容量を発生させるために使用される。これは、１つ以上のＭＢＰ
が可能な場所で可能である。マージンビットの前後の２つのＥＦＭワードは可能
なＭＢＰの数を決定するので、ＭＢチャネルは階層的にＥＦＭチャネルに依存す
ることは明らかである。ＭＢチャネルは２次チャネルであり、ＥＦＭチャネルに
埋め込まれ、そして、その使用は主ＥＦＭチャネルのデータ内容に依存するので
確率論的な性質をである。
【００５１】 実施例では、ＤＣ制御に向くＭＢＰクラスとＭＢチャネル内の更なる容量に向
くＭＢＰクラス間で区別が行われる。これに関する第１の注目は、反対のパリテ
ィを有するＭＢＰが選択されることができるならＤＣ制御が最も効果的であるこ
とである。これは、ＭＢＰはＤＣ制御に理想的な２つの代替パターンを有してい
なければならないことを意味する。そのうちの１つは、全てゼロのＭＢＰである
。この条件を満足するＭＢＰクラスは、４、Ｈ３及び、ＤＣである。他のクラス
２と３は、追加のＭＢチャネルの更なる容量を発生するのに使用するのに適する
。最後のクラスＸは両方の目的に、使用できない。
【００５２】 更に詳しくＤＣ制御に最適なＭＢＰクラス即ち、４、Ｈ３及びＤＣを考える。
後者のクラス（ＤＣ）は、可能な代替パターンの数にも関わらず最低の更なる容
量を生じる。これゆえ、ＤＣ制御に使用するのが好ましい。反対の論証は、その
クラスのＭＢＰの各位置で更なる情報の２ビットを生じる前のクラス（４）に関
して保持する。このように、ＭＢＰクラスは追加のＭＢチャネルの更なる容量に
関して使用されるのに適する。他のクラス（Ｈ３）は、上述の理由により、ＤＣ
抑圧に関する制御点又は、このクラスのｌｏｇ２（３）＝１．５８ビットのＭＢ
チャネルの位置でのいずれかで発生する意味で、中間のクラスである。このクラ
スをＨ３と呼び、このクラスのＨはハイブリッドキャラクタを示す。提示される
更なる実施例では、クラスＨ３の一部はＤＣ制御に使用され、他の部分はＭＢチ
ャネルの更なる容量を発生するのに使用される。６≧ｍ≧ｍｎｉｍ又は、６≧ｎ
≧ｍｍｉｎならば、幾つかのＭＢＰは更なる容量に使用される。一方２≦ｍ≦ｍ ｍｉｎ 又は、２≦ｎ≦ｍｍｉｎの場合には、ＤＣ制御に使用される。パラメータ
ｍｍｉｎは、２から６の間で変わる。
【００５３】 １つの可能な実施例では、異なるＭＢＰクラス以下の使用を説明する。 ２，３，４：Ｂチャネルに関する。 ＤＣ：ＤＣ制御。 Ｘ：全く使用しない。 Ｈ３：一部はＭＢチャネル、一部はＤＣ制御。 マージンビットチャネルが付加されるＥＦＭのＤＣ制御性能は、減少する。ハイ
ブリッドクラスＨ３の選択は、単に、ＤＣ制御と更なる容量の間の１つの可能な
”コントロールノブ”実施例の利用である。他の利用は、ＤＣ制御には偶数位置
で、そして更なる容量には奇数位置でクラス４のＭＢＰを使用する、クラス４の
時分割である。
【００５４】 図７を参照して符号化方法について説明する。
【００５５】 ユーザデータ７１は、ＥＦＭチャネル７２（１００％）とＭＢチャンネル７３
（さらなる部分ｆ）の間で分割される。ＥＣＣ７４はＥＦＭチャネルのユーザデ
ータ７２にあたえられ、ソースビット７５（ユーザデータ＋パリティ）を生じる
。ＥＦＭ符号化７６はＥＦＭチャネルのチャネルビット７７を生じ、各ワードは
１４チャネルビットである。ＥＣＣ７８は、ＭＢチャンネルに関連するユーザデ
ータ７３に与えられ、ＭＢソースビット７９（ユーザデータ＋パリティ）を生じ
る。ＥＦＭ符号化７６の後に、全ＥＦＭチャネルワードは知られ、マージンビッ
ト８０の各位置の分類は例えば、図６に示す表に従って成される。そして、ＭＢ
ＰはＭＢチャネルに使用されそして、ＭＢＰはＤＣ制御に使用されることは明ら
かである。前の位置で、ＭＢチャネルのソースビットに従って、ＭＢＰパターン
が８１で選択される。更に、ＤＣ制御に使用するＭＢＰは、８２で、ランニング
ディジタルサム（ＲＤＳ）に基づき、ＤＣ制御ストラテジーに従って、選択され
る。ＭＢチャネルのオーバーキャパシティに関連するＭＢＰパターンからを除き
、全チャネルビットが唯一に規定される。オーバーキャパシティは、追加のＭＢ
チャネルの容量の部分がＭＢセクタに対していわば１００保証（８σ境界）とな
るように選択される事実による。ＭＢセクタは、ＥＦＭバイトのサイズにより定
義される。ＭＢチャネルの容量は所定のＭＢセクタサイズに関して不充分である
という約１０−１６の確率を意味する８σ境界が使用される。オーバーキャパシ
ティの領域の後者のＭＢＰは、８３でＤＣ制御に使用される。最後に、全ＭＢＰ
は唯一に定義されたとき、チャネルビットストリームは、書きこみチャネル８４
（例えば、ＲＯＭマスタリング）へ転送され得る。チャネルビットストリームは
例えば、光記録担体のような好適な情報キャリアに書きこまれる。
【００５６】 ＭＢチャネルの復号には、ＭＢチャネルに度の位置が使用されそして、各位置
にどのくらいの更なる情報が符号化されているかを知ることが必須である。この
ために、各ＭＢＰ位置でのＭＢＰクラスは唯一に且つ明瞭に規定されることが要
求される。これは、２つの周囲のＥＦＭチャネルワードが誤り無く知られている
なら可能である。従って、上述の復号に次の部の更なるステップが必要である。
このステップは、ＬＭＬチャネル（図４）の復号で説明した復号ステップと似て
いる。
【００５７】 ＭＢチャネルと共にＥＦＭチャネルの復号を説明する。
【００５８】 ステップ１：チャネルビットの副分割：同期化後、検出されたチャネルビット
は、ＥＦＭチャネルワードに関連するチャネルビットとマージンビットに関連す
るチャネルビットに副分割される。
【００５９】 ステップ２：正しいＥＦＭチャネルワードの再発生：ＥＦＭチャネルワードは
ＥＦＭテーブルに従って、復号され、そして、誤り訂正され（ＥＣＣ）、ＥＦＭ
チャネルの正しいユーザデータが発生される。ＥＦＭチャネルの誤り訂正された
ソースビットは、ＥＦＭテーブルに従って、再符号化され、（訂正された）ＥＦ
Ｍチャネルワードの元の組が得られる。
【００６０】 ステップ３：ＭＢＰのＭＢチャネルへの貢献：訂正されたＥＦＭチャネルワー
ドの組は、上述のテーブルに従って、マージンビットの各位置でＭＢＰの形式を
明瞭に規定する。ＭＢチャネルのチャネルビットがどこにあるかが唯一に規定さ
れる。
【００６１】 ステップ４：ＭＢＰのラン長訂正：訂正されたＥＦＭチャネルワードとＭＢチ
ャネルの検出されたマージンビットの連結により発生するラン長違反は、例えば
、擬似最大尤度又は、ラン長プッシュバック検出の標準的な原理を介して訂正さ
れる。結果のＭＢＰビットは、ラン長訂正された”ＭＢ”ソースビットと呼ばれ
る。この種の訂正の例は、 検出： −０１００１０００− ＥＦＭ訂正：−００１０１０００− ラン長訂正：−００１００１００− 第２の問題は、ＥＦＭチャネルワードの訂正に際し、ＥＦＭワードの１つから、
又は、マージンビットパターンほかへ遷移シフトがあることである。単一の遷移
は、全体のＲＬＬチャネルビットストリーム上の検出で失われない。ＭＢＰのパ
ターンはこの点に基づき訂正できる。ラン長訂正のこの種の変形は、対象のマー
ジンビットにのみ適用でき、そして、ＥＦＭチャネル上の誤り訂正により援助さ
れる。２つの例を以下に示す。第１はＭＢＰから先行するＥＦＭワードへのシフ
トである。 検出： −０００１００００− ＥＦＭ訂正：−００１１００００− ラン長訂正：−００１０００００− 第１はＥＦＭワードからＭＢＰへのシフトである。 検出： −０００１００００− ＥＦＭ訂正：−００００００００− ラン長訂正：−０００１００００− ラン長訂正は省略できる。上述のようなラン長訂正を考える代わりに一旦、検出
されたＥＦＭワードと、マージンビットの前後に配置された再符号化された訂正
されたワード間で差即ち、最後の”１”と最初の”１”のそれぞれの差が、検出
されると、これらのＭＢチャネルが容量に使用される限り、消失情報が、ＥＦＭ
ワードの前後のＭＢＰに対するＭＢチャネルのＥＣＣへ送られる。しかし、ラン
長訂正は、ランダムエラーに対して最も可能性のあるエラーである単一のビット
遷移シフトエラーのＭＢＰへの効果を修復するのに非常に成功する。
【００６２】 ステップ５：ＭＢソースビットに関するＥＣＣ：ラン長訂正された”ＭＢ”ソ
ースビットは更に誤り訂正され、最後にＭＢチャネルの訂正されたユーザビット
がＥＦＭチャネルのユーザビットと共に得られ、全体のユーザデータの組を生じ
る。ＭＢソースビットの誤り訂正は、ＥＦＭチャネルの誤り訂正から得られた消
失情報を使用できる（図３の破線の矢印）。２つの連続するＥＦＭワードは悪く
検出されたと識別され、そして、ＥＦＭワード間にあるマージンビットに関連す
る潜在的なＭＢビットは、ＭＢチャネルのＥＣＣ前に消去される。
【００６３】 ＭＢチャネルの更なる容量は、ユーザバイト当り最大で０．６７ビット（８．
４％）である。しかし、ＤＣ抑圧はＥＦＭと比較して約１０ｄＢ減少する。ＥＦ
Ｍプラスと比較してＤＣ抑圧の減少は１から２ｄＢであるが、ＭＢチャネルの更
なる容量は、ユーザバイト当りで０．４０ビット（５．０％）である。ＭＢチャ
ネルの更なる容量は、実際に、（ｉ）許容されるＤＣ制御の減少と（ｉｉ）ＭＢ
容量が保証されるＭＢセクタのサイズにより決定される。
【００６４】 マージンビットチャネルを有するチャネルビットストリームを有する情報担体
を読み出すときに、図４を参照して説明して復号方法と図５を参照して説明した
復号装置が使用できる。
【００６５】 マージンビットチャネル蓄積された情報担体、２次チャネルとしてマージンビ
ットチャネルを符号化する符号化の方法と、２次チャネルとしてマージンビット
チャネルを符号化する符号化の装置は、主チャネルに埋め込まれた２次チャネル
を復号する方法と独立に使用もできる。
【００６６】 本発明は、好適な実施例と共に説明したが、これらの例には制限されないと理
解されるべきである。種々の変形は、請求項に記載された本発明の範囲を超える
こと無く、当業者には明らかである。例えば、例として照会された２つの異なる
種類の２次チャネル、ＬＭＬチャネルとＭＢチャネルは、例えば、容量を増加す
るのに別々に使用できるが、しかし共にも使用できる。
【００６７】 更に本発明は、各々の及び各特徴又は、特徴の組合せがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 符号化方法の実施例を示す図である。
【図２】 ２次チャネル内のビットスリップの存在と発生を示す図である。
【図３】 ２次チャネルの検出の実施例を示す図である。
【図４】 本発明に従った復号方法の実施例を示す図である。
【図５】 本発明に従った復号装置の実施例を示す図である。
【図６】 マージンビットパターンの分類の実施例を示す図である。
【図７】 マージンビット符号化を介して２次チャネルを符号化する負五化するための方
法の実施例を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０３Ｍ 13/25 Ｈ０３Ｍ 13/25 Ｈ０４Ｊ 15/00 Ｈ０４Ｊ 15/00 Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＫＲ (72)発明者 クーネ，ウィレム エム イェー エム オランダ国，5656 アーアー アインドー フェン， プロフ・ホルストラーン ６ (72)発明者 バヘン，コンスタント ペー エム イェ ー オランダ国，5656 アーアー アインドー フェン， プロフ・ホルストラーン ６ Ｆターム(参考） 5C053 FA24 GB01 GB05 GB14 GB15 GB26 HA33 5D044 BC04 CC04 DE11 DE17 DE28 DE48 GL20 5J065 AA03 AB01 AC03 AD01 AD11 AE06 5K022 FF00

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バイナリチャネルに関連する信号のチャネルビットのストリ
    ームをバイナリソースに関連する信号のソースビットのストリームへ復号する方
    法であって、バイナリチャネルは主チャネルと２次チャネルを有し、２次チャネ
    ルは主チャネル中に埋め込まれ、訂正された主チャネルビットのストリームが２
    次チャネルビットのストリーム中の誤りを訂正するのに使用されることを特徴と
    する方法。
  2. 【請求項２】 訂正された主チャネルビットのストリームは、訂正されたソ
    ースビットのストリームから再構成されることを特徴とする請求項１記載の方法
    。
  3. 【請求項３】 ２次チャネルは多値符号化を介して主チャネルに埋め込まれ
    ていることを特徴とする請求項１或は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 ２次チャネルはマージンビット符号化を介して主チャネルに
    埋め込まれていることを特徴とする請求項１或は２記載の方法。
  5. 【請求項５】 バイナリチャネルは第１及び第２のクラスのマージンビット
    パターンを構成するマージンビットを有し、第１のクラスのマージンビットパタ
    ーンはバイナリチャネルの特性に影響を及ぼすために使用され、第２のクラスの
    マージンビットパターンは２次チャネルを生成するために使用されることを特徴
    とする請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 多値レベル符号化は、所定の最小ラン長に対してのみ適用さ
    れることを特徴とする請求項３記載の方法。
  7. 【請求項７】 訂正された主チャネルビットのストリームに対応する再構成
    された信号の物理的パラメータは、２次チャネルビットのストリーム中の誤りを
    訂正するのに使用されることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記
    載の方法。
  8. 【請求項８】 物理的パラメータは、ラン長であることを特徴とする請求項
    ７記載の方法。
  9. 【請求項９】 ２次チャネルは、２次ピットチャネルと２次ランドチャネル
    に分割されることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の方法。
  10. 【請求項１０】 主チャネルからの消失情報が、２次チャネルに関連するバ
    イナリチャネルの２次チャネルビットのストリームの誤りを訂正するのに使用さ
    れることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の方法。
  11. 【請求項１１】 バイナリチャネルに関連する信号のチャネルビットのスト
    リームをバイナリソースに関連する信号のソースビットのストリームへ復号する
    装置であって、装置は、主チャネルを復号すると考えられる復号手段を有し、 前記復号手段は２次チャネルも復号すると考えられ、２次チャネルは主チャネ
    ル中に埋め込まれ、前記復号手段は、主チャネルに関するバイナリチャネルの訂
    正されたビットのストリームを使用して、２次チャネルに関連するバイナリチャ
    ネルのビットのストリーム中の誤りを訂正するとも考えられることを特徴とする
    装置。
  12. 【請求項１２】 ２次チャネルは多値符号化を介して主チャネルに埋め込ま
    れていることを特徴とする請求項１１記載の装置。
  13. 【請求項１３】 ２次チャネルはマージンビット符号化を介して主チャネル
    に埋め込まれていることを特徴とする請求項１１記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記復号手段は多値符号化されたバイナリチャネルを復号
    するとも考えられ、多値符号化は、所定の最小ラン長に対してのみ適用されるこ
    とを特徴とする請求項１１或は１２記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記復号手段は、２次チャネルビットに関連するバイナリ
    チャネルのビットのストリーム中の誤りを訂正するのに、主チャネルに関連する
    バイナリチャネルのビットのストリームの物理的パラメータを使用して２次チャ
    ネルを復号するとも考えられることを特徴とする請求項１１或は１２記載の装置
    。
  16. 【請求項１６】 物理的パラメータは、ラン長であることを特徴とする請求
    項１５記載の装置。
  17. 【請求項１７】 ２次チャネルは、２次ピットチャネルと２次ランドチャネ
    ルに分割されることを特徴とする請求項１１乃至１３のうちいずれか一項記載の
    装置。
  18. 【請求項１８】 主チャネルからの消失情報が、２次チャネルに関連するバ
    イナリチャネルのビットのストリームの誤りを訂正するのに使用されることを特
    徴とする請求項１１乃至１３のうちいずれか一項記載の装置。
  19. 【請求項１９】 装置は、記録担体を読み出すための読出し手段を更に有す
    ることを特徴とする請求項１１乃至１３のうちいずれか一項記載の装置。
JP2000607215A 1999-03-23 2000-03-07 バイナリチャネル信号に関連する信号のチャネルビットのストリームをバイナリソース信号に関連する信号のソースビットのストリームへ復号する方法 Pending JP2002540660A (ja)

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