JP2003203420A - デジタル情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザーデータ誤りの検出および訂正に用い
る記憶メモリの容量を節減するとともに、総アクセス量
を節減する。 【解決手段】 メモリ制御回路１４により、信号中のユ
ーザーデータとパリティデータを分離し、ユーザーデー
タは外乱等による入出力データレート変動を吸収するシ
ョックプルーフメモリ１５に、パリティデータはエラー
訂正メモリ１６に記録する。また、セクタ処理回路１８
により、データをシステムに転送する直前に、デスクラ
ンブル等のセクタ処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｄ
ＶＤ、ＭＯ等の光ディスク、ＨＤＤ等の記録媒体に記録
されたデータの記録再生を行うためのデジタル情報記録
再生装置に関し、特に、ユーザーデータとデータの誤り
を訂正するためのパリティデータとを一時的にメモリに
記憶して、エラーを検出／訂正するための機能を備えた
デジタル情報記録再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のデジタル情報記録再生装置におい
て採用されている冗長データ（パリティ）を用いた誤り
訂正方法を、図４を用いて説明する。従来のデジタル情
報記録再生装置において、記録媒体に記録されるデータ
には、記録媒体からデータを再生する際のエラーに対応
するために、一般的に誤り訂正信号（ECC:Error Correc
tion Code）、誤り検出符号（EDC:Error Detection Cod
e）等のパリティが、冗長データとして加えられてい
る。そして、データを再生する際に、これらの冗長デー
タに基づいて誤りに対する検出／訂正処理を行うことに
より、データの信頼性を向上させるようになっている。

【０００３】記録の対象となるユーザーデータは、ある
一定のデータ数を単位として処理される。すなわち、図
４（ａ）に示すように、２０４８バイト（１セクタ）に
対して、セクタ番号を示すＩＤおよび誤り検出符号ＥＤ
Ｃを付加し、これにスクランブル処理などが施されて２
０６４４バイトのデータとなり、図４（ｂ）に示すよう
に、１７２バイト×１２ラインの構成となる。

【０００４】そして、図４（ｃ）に示すように、この１
セクタ分のデータを１６セクタ分まとめて、１７２バイ
ト×１９２（１２×１６）ラインの行列上に配置した３
３０２４バイトのデータ（１クラスタ）を構成する。こ
れをデータシンボルとし、縦方向と横方向で異なる誤り
訂正符号によりパリティが生成され、積符号として付加
される。

【０００５】まず、縦方向（アウター方向）の各１９２
バイトに対して、外符号用のアウターパリティＰＯが１
６バイト付加される。これを１７２符号分繰り返して行
う。続いて、横方向（インナー方向）の各１７２バイト
に対して、内符号用のインナーパリティＰＩが１０バイ
ト付加される。これを２０８符号分繰り返して行う。な
お、各誤り訂正符号としては、バイト単位の誤り訂正が
可能なリード・ソロモン（ＲＳ）符号が用いられること
が多い。

【０００６】結果として、図４（ｄ）に示すように、１
８２バイト×２０８バイト＝３７８５６バイトの積符号
構成となるデータが生成される。これを１ＥＣＣ分のデ
ータとする。１ＥＣＣ分のデータに対して、バーストエ
ラーに対応するためにインターリーブ処理が施され、記
録のための変調処理を行ない、再生同期信号が９１バイ
ト毎に付加されて、ディスク等の記録媒体に記録され
る。

【０００７】次に、図５を用いて、一般的なデジタル情
報記録再生装置を説明する。まず、データの記録時にお
ける処理を説明する。データの記録時において、記録媒
体５１に蓄積されるシステムからの入力データは、メモ
リ制御回路（２）５８を介して、入力と出力データのレ
ート変動を吸収するためのショックプルーフメモリ５９
へ蓄積される。

【０００８】セクタ処理回路５７では、ショックプルー
フメモリ５９に蓄積されたユーザーデータを読み出し、
記録単位であるセクタ（本例では２０４８バイト）毎に
セクタＩＤと誤り検出符号ＥＤＣを付加するとともに、
スクランブル処理等を行い、メモリ制御回路（１）５４
を介して、エラー訂正メモリ５５に書き込む。

【０００９】誤り訂正回路５６は、メモリ制御回路
（１）５４を介して、エラー訂正メモリ５５から縦方向
１９２バイト分のデータを読み出し、１６バイトのアウ
ターパリティを計算して、エラー訂正メモリ５５に書き
込む。続いて、エラー訂正メモリ２−５から横方向１８
２バイト分のデータを読み出し、１０バイトのインナー
パリティを計算して、エラー訂正メモリ５５に書き込
む。以上の処理により、１ＥＣＣ分のユーザーデータと
パリティデータが用意される。

【００１０】変復調回路５３では、メモリ制御回路
（１）５４を介して、エラー訂正メモリ５５のデータを
読み出し、記録媒体のバーストエラー耐性を向上させる
ためのインターリーブ処理が施されて、９１バイト毎の
デジタルデータに変調され、ピックアップ５２によって
光磁気ディスク等の記録媒体５１に記録される。

【００１１】次に、データの再生時における処理を説明
する。データの再生時において、記録媒体５１からピッ
クアップ５２を介して再生された信号は、変復調回路５
３で９１バイト毎のデジタルデータに復調されるととも
に、インターリーブの解除が行われ、メモリ制御回路
（１）５４を介してエラー訂正メモリ５５に一時的に記
憶される。これを繰り返すことにより、１ＥＣＣ分のデ
ータがエラー訂正メモリ５５に格納される。

【００１２】エラー訂正メモリ５５は、変復調回路５３
の他にも、後述する誤り訂正回路５６、セクタ処理回路
５７からも順次アクセスされるため、アクセスを分散さ
せるために通常２〜３ページ分のデータを記憶し、それ
ぞれのデータをページ切り替えして用いるのが一般的で
ある。

【００１３】誤り訂正回路５６は、エラー訂正メモリ５
５に格納されている１ＥＣＣ分の誤り訂正処理を行う。
１ＥＣＣ分の誤り訂正処理は、２つの方向にＲＳ符号が
付加させた積符号では、各方向の符号に対する誤り訂正
処理を交互に繰り返し行っている。すなわち、まず、イ
ンナー系列の符号に対して、誤り訂正処理が順次実行さ
れる。インナー系列の１８２バイトの符号は、それぞれ
１０バイトのインターパリティＰＩが付加されており、
５バイトまでの誤りを検出して訂正することができる。

【００１４】誤り訂正回路５６は、メモリ制御回路
（１）５４に対して、１つのインナー系列のデータ１８
２バイトのデータをエラー訂正メモリ５５から読み出す
ことを要求する。読み出されたデータは、誤り訂正回路
５６に入力され、誤り検出がなされる。そして、誤りが
あった場合には、誤り訂正回路５６は、メモリ制御回路
（１）５４に対してデータの訂正要求を行う。

【００１５】データの訂正要求を受けたメモリ制御回路
（１）５４では、対応するデータをエラー訂正メモリ５
５から読み出し、訂正後のデータをエラー訂正メモリ５
５に書き込む。誤り訂正回路５６は、同様の処理を全て
のインナー系列の２０８符号に対して行う。続いて、ア
ウター系列の符号に対して、誤り訂正処理が順次実行さ
れる。アウター系列の２０８バイトの符号は、それぞれ
１６バイトのアウターパリティＰＯが付加されているの
で、８バイトまでの誤りを検出して訂正することができ
る。

【００１６】誤り訂正回路５６は、メモリ制御回路
（１）５４に対して、１つのアウター系列のデータであ
る２０８バイトのデータをエラー訂正メモリ５５から読
み出し、訂正後のデータをエラー訂正メモリ５５に書き
込む。誤り訂正回路５６は、同様の処理を全てのアウタ
ー系列の１８２符号に対して行う。そして、各系列の一
連の誤り訂正処理を交互に繰り返し行うことにより、誤
りが訂正される。

【００１７】ここで、各系列の一連の訂正処理の繰り返
し回数が多いほど、多くの誤りを訂正することができる
が、その分、多くのメモリアクセスが必要となる。セク
タ処理回路５７では、エラー訂正メモリ５５に格納され
ている誤り訂正パリティＰＯ，ＰＩを除いたユーザーデ
ータの読み出しを、メモリ制御回路（１）５４に順次要
求する。ユーザーデータの読み出しは、例えば１セクタ
のデータを１７２バイトずつ１２回読み出すことにより
行われる。そして、読み出されたデータから、ＥＤＣを
用いたセクタ毎の誤り検出や、スクランブルの解除を行
う。

【００１８】読み出されたデータは、メモリ制御回路
（２）５８を介して、ショックプルーフメモリ５９に蓄
積され、再生システムの要求に従って読み出されて、再
生される。ある程度の容量を持ったショックプルーフメ
モリ５９にデータを蓄積することにより、外乱などで記
録媒体５１からの信号がしばらく途切れた場合において
も、システムの要求に応じてデータを送出することが可
能となる。例えば、携帯型の光磁気ディスク装置では、
一般にデータレートの数秒から十数秒分の容量を確保し
ている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のデジタル情報記録再生装置を用いて、ＭＰＥＧ２動
画像のような転送レートが最大１０数ＭＢｉｔ／ｓにも
達するユーザーデータをリアルタイムで再生する場合
に、先に示したエラー訂正メモリは、単位時間分のデー
タとパリティについて、変復調されたデータの書き込み
および誤り検出／訂正のために、数回にわたるデータの
読み出しと書き込み、およびセクタ処理回路へのデータ
の読み出しの処理を、単位時間内に行う必要がある。こ
のため、エラー訂正メモリのアクセスレートは、一般的
に、転送するデータレートのおよそ４〜１０倍程度必要
となる。一方、メモリおよびその制御回路は、その動作
速度が上昇するに従い、消費電力および制御回路にかか
るコストが増大する傾向がある。

【００２０】上述したように、ＭＰＥＧ２動画像などの
転送量の大きなデータを処理する場合には、２〜３ペー
ジ分の容量を持ったエラー訂正メモリを用意し、変復調
されたデータの書き込み、エラー訂正のための読み出し
と書き込み、セクタ処理回路へのデータの読み出しを、
並列処理することによりメモリのアクセスレートを軽減
している。ただし、この場合には、ＥＣＣを１ページ分
だけ記憶する場合と比較して、メモリ容量が２〜３倍と
なるため、コストが増大する要因となる。以上のよう
に、従来の技術では、転送量の大きなデータを処理する
場合に、メモリや制御回路の消費電力が多大になった
り、エラー訂正のために大容量のメモリが必要になると
いう問題があった。

【００２１】本発明は、上述した事情に鑑み提案された
もので、総メモリアクセスレートを低減するとともに、
記憶メモリ量を低減して、低コスト化を実現することが
可能なデジタル情報記録再生装置を提供することを目的
とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るデジタル情
報記録再生装置は、信号の変復調を行なうための変復調
手段と、メモリに格納されているデータを読み出し、誤
りを検出した場合に前記メモリに格納されているデータ
を訂正するための誤り訂正手段と、データの誤り訂正の
ためのパリティを一時的に記憶するためのエラー訂正メ
モリと、データ入力レートの変動があった場合に、後段
が要求するレートでデータ出力を行うためのショックプ
ルーフメモリと、前記誤り訂正手段、前記各メモリに対
する要求を調停し、入出力されるデータが、ユーザーデ
ータとパリティデータのいずれであるかを判別して前記
各メモリヘのリード／ライトを行なうためのメモリ制御
手段と、スクランブル／デスクランブル等のセクタ処理
を行なうためのセクタ処理手段とを備え、データの記録
時には、前記ショックプルーフメモリに蓄積されたユー
ザーデータと、前記エラー訂正メモリに蓄積されたパリ
ティデータとを前記変復調手段に出力し、データの再生
時には、復調された信号における前記ユーザーデータを
前記ショックプルーフメモリに蓄積するとともに、前記
パリティデータを前記エラー訂正メモリに蓄積すること
を特徴とする。

【００２３】また、本発明は、前記デジタル情報記録再
生装置において、データの記録時には、前記セクタ処理
後のデータを前記ショックプルーフメモリに蓄積し、デ
ータの再生時には、前記セクタ処理前のデータを前記シ
ョックプルーフメモリに蓄積することを特徴とする。

【００２４】また、本発明は、前記デジタル情報記録再
生装置において、前記メモリ制御手段により、前記ユー
ザーデータと前記パリティデータとを分離・合成するこ
とを特徴とする。この場合、転送されたデータ数を計数
し、当該計数結果に基づいて前記ユーザーデータと前記
パリティデータの識別を行うように構成することが可能
である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明に
係るデジタル情報記録再生装置の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るデジタル情報記録再生
装置の概略構成を示すブロック図である。

【００２６】本発明の実施形態に係るデジタル情報記録
再生装置は、図１に示すように、光磁気ディスク等から
なる記録媒体１１、この記録媒体１１から再生信号を取
り出すためのピックアップ１２、インターリーブ／デイ
ンターリーブ等の処理を行うための変復調回路１３、外
乱等によるデータレートの変動を吸収するためのショッ
クプルーフメモリ１５、信号のエラー訂正用パリティを
保存するためのエラー訂正メモリ１６、ショックプルー
フメモリ１５およびエラー訂正メモリ１６を制御するた
めのメモリ制御回路１４、信号のエラーを検出／訂正す
るための誤り訂正回路１７、およびスクランブル／デス
クランブルを行うとともに信号ヘッダの付加／削除等を
行うためのセクタ処理回路１８を備えている。

【００２７】まず、このデジタル情報記録再生装置によ
り、デジタル信号を光磁気ディスク等の記録媒体１１に
記録するための処理を説明する。システムからの入力デ
ータは、セクタ処理回路１８によりセクタＩＤとＥＤＣ
の付加が行われるとともに、データのスクランブル処理
が施された後、メモリ制御回路１４を介して、ショック
プルーフメモリ１５に蓄積される。

【００２８】誤り訂正回路１７は、メモリ制御回路１４
を介して、ショックプルーフメモリ１５から縦方向１９
２バイト分のデータを読み出し、１６バイトのアウター
パリティを計算して、エラー訂正メモリ１６に書き込
む。続いて、ショックプルーフメモリ１５から横方向１
８２バイト分のデータを読み出し、１０バイトのインナ
ーパリティを計算して、エラー訂正メモリ１６に書き込
む。以上の処理により、１ＥＣＣ分のユーザーデータと
パリティデータが用意される。

【００２９】変復調回路１３では、メモリ制御回路１４
を介して、ショックプルーフメモリ１５のユーザーデー
タと、エラー訂正メモリ１６のパリティデータを適切な
順序で読み出す。そして、記録媒体１１のバーストエラ
ー耐性を向上させるためのインターリーブ処理を施し、
９１バイト毎のデジタルデータに変調して、ピックアッ
プ１２により記録媒体１１に記録する。

【００３０】次に、デジタル信号を光磁気ディスク等の
記録媒体１１から再生するための処理を説明する。記録
媒体１１からピックアップ１２を介して再生された信号
は、変復調回路１３により９１バイト毎のデジタルデー
タに復調されるとともに、インターリーブの解除が行わ
れる。メモリ制御回路１４は、そのデータがユーザーデ
ータであればショックプルーフメモリ１５に対して書き
込みを行い、パリティデータであればエラー訂正メモリ
１６に対して書き込みを行う。誤り訂正回路１７からデ
ータの読み出し要求があった場合には、メモリ制御回路
１４は、そのデータがユーザーデータであればショック
プルーフメモリ１５から読み出しを行い、パリティデー
タであればエラー訂正メモリ１６から読み出しを行う。
ここで、各データに誤りがある場合には、誤り訂正回路
１７は、メモリ制御回路１４を介して、ユーザーデータ
またはパリティデータ内の誤りのあったデータを訂正す
る。

【００３１】誤り訂正回路１７による１ＥＣＣ分の訂正
処理が完了すると、セクタ処理回路１８は再生システム
の要求に従って、ショックプルーフメモリ１５に蓄積さ
れた訂正済みのユーザーデータを読み出し、ＥＤＣを用
いたセクタ毎の誤り検出およびスクランブルの解除等を
行い、データを順次再生システムに送出する。

【００３２】本実施形態では、変復調されたデータを、
メモリ制御回路１４においてユーザーデータとパリティ
データに分離することにより、エラー訂正メモリを介さ
ずにユーザーデータを直接ショックプルーフメモリ１５
に書き込むようになっている。これにより、ユーザーデ
ータをエラー訂正メモリからショックプルーフメモリヘ
転送する際のメモリ転送量を節減することができる。ま
た、エラー訂正メモリにユーザーデータを記憶する必要
がなくなるため、メモリ容量が従来の１３％程度（パリ
ティデータ量／ユーザーデータ量＋パリティデータ量）
となり、エラー訂正メモリに要するコストを大幅に低減
することができる。

【００３３】次に、本実施形態におけるメモリ制御回路
の具体的な構成例を説明する。図２は、デジタルデータ
の記録時におけるメモリ制御回路の模式図である。な
お、実際には、ショックプルーフメモリ、エラー訂正メ
モリの各メモリは複数のページからなり、順次ページ切
り換えを行いながら処理されるが、ここでは簡略化のた
め、１ページ単位の処理に限定して説明する。

【００３４】デジタルデータの記録時には、図２に示す
ように、セクタ処理回路１８から出力されたユーザーデ
ータは、メモリ制御回路１４ａにより、ショックプルー
フメモリ１５に順次記憶される。誤り訂正回路１７は、
ショックプルーフメモリ１５に記憶されたユーザーデー
タを読み込み、パリティデータを生成して、エラー訂正
メモリ１６に記憶する。

【００３５】変復調回路１３には、ユーザーデータとそ
れに対応するパリティデータが１つのストリームデータ
に合成されて、出力される。具体的には、図４（ｄ）に
示すように、データの縦方向および横方向の座標を、そ
れぞれ内部の２０８進Ｒｏｗカウンタ２１と１８２進Ｃ
ｏｌｕｍカウンタ２２に記憶し、データ転送毎に、これ
らのカウンタをインクリメントする。そして、ＲＡＭデ
ータ出力セレクタ２３により、Ｒｏｗカウンタ＜１９２
及びＣｏｌｕｍカウンタ＜１７２の場合には、ユーザー
データを出力し、それ以外の場合には、パリティデータ
を出力することにより、正しいデータが生成される。

【００３６】図３は、デジタルデータの再生時における
メモリ制御回路の模式図である。ここでも簡略化のた
め、１ページ単位の処理に限定して説明する。変復調回
路１３から入力されたストリームデータは、Ｒｏｗカウ
ンタ２４とＣｏｌｕｍカウンタ２５の値に基づいて、Ｒ
ＡＭイネーブルセレクタ２６によってユーザーデータと
パリティデータに選別される。すなわち、Ｒｏｗカウン
タ＜１９２及びＣｏｌｕｍカウンタ＜１７２の場合に
は、ユーザーデータとしてショックプルーフメモリ１５
に記憶され、それ以外の場合には、パリティデータとし
てエラー訂正メモリ１６に記憶される。

【００３７】誤り訂正回路１７は、図２と同様に、ユー
ザーデータとパリティデータを各メモリから読み込み、
誤りの検出処理を行う。ここで、もしデータに誤りが検
出された場合には、ユーザーデータまたはパリティデー
タの誤りのあったアドレスに対して、訂正後のデータを
書き込む。データの誤り訂正が行われた後、セクタ処理
回路１８は、後段の再生システムの要求に従って、ショ
ックプルーフメモリ１５からデータの読み出しを行う。

【００３８】なお、上述した説明では、ショックプルー
フメモリ１５とエラー訂正メモリ１６を別個のメモリと
して扱っているが、これらをひとつのメモリの別領域に
設けることにより、制御回路を簡略化することも可能で
ある。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るデジ
タル情報記録再生装置では、ユーザーデータとパリティ
データを分離して、エラー訂正メモリを介さずユーザー
データを直接ショックプルーフメモリに書き込む。ま
た、データをシステムに送信する直前に、デスクランブ
ル等のセクタ処理を行う。したがって、総メモリアクセ
スレートを低減できるとともに、記憶メモリ量を低減し
て、低コスト化を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るデジタル情報記録再生
装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】記録時のメモリ制御回路の動作説明図である。

【図３】再生時のメモリ制御回路の動作説明図である。

【図４】積符号型誤り訂正信号を用いたエラー訂正方法
の説明図である。

【図５】従来のデジタル情報記録再生装置の概略構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１１ 記録媒体 １２ ピックアップ １３ 変復調回路 １４ メモリ制御回路 １５ ショックプルーフメモリ １６ エラー訂正メモリ １７ 誤り訂正回路 １８ セクタ処理回路

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ１１Ｂ 20/18 ５１２Ｅ ５３２ ５３２Ｅ ５７０ ５７０Ｌ ５７２ ５７２Ｄ ５７２Ｆ ５７４ ５７４Ｄ Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ０４Ｎ 5/93 Ｚ 5/93 5/92 Ｈ Ｆターム(参考） 5C053 FA23 GB15 KA01 LA11 5D044 AB05 BC03 BC06 CC06 FG10 FG23 GK03 HH05 5D090 AA01 BB10 CC04 DD03 FF43

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号の変復調を行なうための変復調手段
   と、 メモリに格納されているデータを読み出し、誤りを検出
   した場合に前記メモリに格納されているデータを訂正す
   るための誤り訂正手段と、 データの誤り訂正のためのパリティを一時的に記憶する
   ためのエラー訂正メモリと、 データ入力レートの変動があった場合に、後段が要求す
   るレートでデータ出力を行うためのショックプルーフメ
   モリと、 前記誤り訂正手段、前記各メモリに対する要求を調停
   し、入出力されるデータが、ユーザーデータとパリティ
   データのいずれであるかを判別して前記各メモリヘのリ
   ード／ライトを行なうためのメモリ制御手段と、 スクランブル／デスクランブル等のセクタ処理を行なう
   ためのセクタ処理手段とを備え、 データの記録時には、前記ショックプルーフメモリに蓄
   積されたユーザーデータと、前記エラー訂正メモリに蓄
   積されたパリティデータとを前記変復調手段に出力し、 データの再生時には、復調された信号における前記ユー
   ザーデータを前記ショックプルーフメモリに蓄積すると
   ともに、前記パリティデータを前記エラー訂正メモリに
   蓄積することを特徴とするデジタル情報記録再生装置。
2. 【請求項２】 データの記録時には、前記セクタ処理後
   のデータを前記ショックプルーフメモリに蓄積し、 データの再生時には、前記セクタ処理前のデータを前記
   ショックプルーフメモリに蓄積することを特徴とする請
   求項１記載のデジタル情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記メモリ制御手段により、前記ユーザ
   ーデータと前記パリティデータとを分離・合成すること
   を特徴とする請求項１記載のデジタル情報記録再生装
   置。
4. 【請求項４】 転送されたデータ数を計数し、当該計数
   結果に基づいて前記ユーザーデータと前記パリティデー
   タの識別を行うことを特徴とする請求項３記載のデジタ
   ル情報記録再生装置。