JP2003203435A

JP2003203435A - データ再生装置

Info

Publication number: JP2003203435A
Application number: JP2002002264A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Taguchi; 雅一田口; Akihiro Itakura; 昭宏板倉
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2003-07-18
Also published as: US7287211B2; US20030131305A1; US20080263430A1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の課題は、転送レートの劣化を極力防止
しつつより正しいデータ復号を可能とするデータ再生装
置を提供することである。【解決手段】上記課題は、記録媒体（１１０）からの再
生信号を所定の周期でサンプリングして得られるサンプ
リング値からターボ符号化の手法に対応した反復復号の
手法に従って尤度情報を生成し、その尤度情報を硬判定
して得られるデータビットに基づいて復号データを生成
するデータ再生装置において、各データビットが硬判定
の信頼性が十分でないと見込まれる所定範囲の尤度情報
から得られたものであるか否かを判定する信頼性判定手
段と（４７７２、４７７３、４７７４）、上記データビ
ットに対して対応する上記信頼性判定手段での判定結果
を加味して所定の規則に従った誤り訂正復号を行なって
復号データを生成する誤り訂正復号手段（５０）とを有
するデータ再生装置にて達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装
置、光ディスク装置、磁気テープ装置等のデータ再生装
置に係り、詳しくは、ターボ符号化の手法に従ってデー
タ記録のなされた記録媒体から反復復号の手法を用いて
データの再生を行うデータ再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ターボ符号化は、符号化利得の大きな符
号化技術であり、通信分野において注目されてきた。タ
ーボ符号化装置は、一般的に、２つの再帰的組織畳み込
み符号器を用いてデータビット列ｕを符号化するもの
で、例えば、図１または図２に示すように構成される。

【０００３】図１において、このターボ符号化装置は、
第一の符号器１１、インターリーバ（π1）１２、第二
の符号器１３及び合成器１４を有する。データビット列
ｕは、第一の符号器１１に提供されると供に、インター
リーバ（π1）１２を介して第二の符号器１３に供給さ
れる。

【０００４】上記第一の符号器１１及び第二の符号器１
３は、再帰的組織畳み込み符号器であり、第一の符号器
１１は、入力されるデータビット列ｕから対応するパリ
ティビット列ｐ1を生成する。また、インターリーバ
（π1）１２は、入力されるデータビット列ｕのビット
配列順序を変えた信号列を出力する。第二の符号器１３
は、インターリーバ（π1）１２からの信号列から対応
するパリティビット列ｐ2を生成する。

【０００５】合成器（MUX/puncture）１４は、上記デー
タビット列ｕ、第一の符号器１１から出力されるパリテ
ィビット列ｐ1及び第二の符号器１３から出力されるパ
リティビット列ｐ2を所定の規則に従って結合して符号
化データビット列ｙkを生成する。また、データビット
列ｕ、パリティビット列ｐ1及びｐ2の結合に際して、結
合器１４は、所定の規則に従ってビットを間引いて（pu
ncture機能）符号化率を上げている。上記のようにして
生成された符号化データビット列ｙkが当該ターボ符号
化装置から出力される。通信システムでは、このような
符号化データビット列ｙkが所定の規則に従って変調さ
れ、送信装置から送信される。

【０００６】また、図２に示す構成のターボ符号化装置
は、２つの再帰的畳み込み符号器（第一の符号器１１、
第二の符号器１３）が直列的に接続された構成となる。
この例では、データビット列ｕが第一の符号器１１にて
符号化され、その符号化により得られた信号列のビット
配列順序がインターリーバ（π1）１２にて変更され
る。そして、インターリーバ（π1）１２から出力され
る信号列が第二の符号器１３にて符号化され、その符号
化により得られた信号列が符号化データビット列ｙkと
して出力される。

【０００７】上記のように送信装置から送信された信号
が受信装置にて受信されると、その受信装置では、受信
信号が復調され、符号化データビットｙkに含まれるデ
ータビット列ｕ、パリティビット列ｐ1、ｐ2のそれぞれ
に対応した信号値列Ｕ、Ｙ1、Ｙ2が得られる。これらの
信号値列Ｕ、Ｙ1、Ｙ2が上記ターボ符号化装置に対応し
た復号装置に入力される。

【０００８】この復号装置では、上記２つの符号器に対
応した２つの復号器で軟出力復号がなされ、一方の復号
器から得られる各情報ビットに関する軟出力情報（尤度
情報）が他方の復号器の事前情報として与えられる。そ
して、そのような動作が反復して行なわれる。例えば、
図１に示すターボ符号化装置から出力される符号化デー
タビット列ｙkに含まれた各ビット列ｕ、ｐ1、ｐ2に対
応する復調信号列Ｕ、Ｙ1、Ｙ2を処理するための復号装
置は、例えば、図３に示すように構成される。

【０００９】図３において、この復号装置は、第一の軟
入力軟出力復号器（SISO：Soft InSoft Out）２１、イ
ンターリーバ（π1）２２、２３、デインターリーバ
（π1^-1）２３、第二の軟入力軟出力復号器（SISO）２
４、及び硬判定器２６を有している。第一の軟入力軟出
力復号器２１は上記第一の符号器１１に対応し、第二の
軟入力軟出力復号器２４は上記第二の符号器１３に対応
する。

【００１０】第一の軟入力軟出力復号器２１は、受信信
号値列Ｕ、Ｙ1を入力すると供に第二の軟入力軟出力復
号器２４からの事前情報Ｌ（ｕ）を入力し、各ビットの
事後確率を推定するための最大事後確率（MAP：Maximum
a posterior Probability）復号を行なう。この事後確
率とは、信号値列Ｙ（ｙ0、ｙ1、・・・、ｙk、・・
・、ｙn）を検出した条件のもと、ビットｕkが０である
かまたは１であるかの確率である。MAP復号では、この
事後確率Ｐ（ｕk｜Ｙ）の対数比である対数尤度比Ｌ
（ｕ*）をＬ（ｕ*）＝Ｌ（ｕk｜Ｙ）＝ln｛Ｐ（ｕk=1｜Ｙ）／Ｐ（ｕk=0｜Ｙ）｝・・・（１）に従って計算する。上記式（１）において、信号値列Ｙ
は、受信信号値列Ｕ及びＹ1である。

【００１１】上記ビットｕkが１である確率Ｐ（ｕk=1｜
Ｙ）及びビットｕkが０である確率Ｐ（ｕk=0｜Ｙ）は、
信号値列Ｕ、Ｙ１から得られる状態遷移を表すトレリス
線図に基づいて計算される。

【００１２】一方、上記対数尤度比Ｌ（ｕ*）は、Ｌ（ｕ*）＝Ｌc・ｙk＋Ｌ（ｕk）＋Ｌe（ｕk）・・・（２）Ｌc・ｙk：通信路値（Ｌc：S/Nにより決まる定数（通信
路値定数）、ｙk：受信信号系列ｙ0、ｙ1、・・・、ｙ
n）Ｌ（ｕk）：ｕk＝１、ｕk＝０に関する既知の出現確率
となる事前情報Ｌe（ｕk）：符号の拘束からｕkに関して得られる外部
尤度情報のように表現される。

【００１３】上記式（２）から、第一の軟入力軟出力復
号器２１は、外部尤度情報Ｌe（ｕk）を次式に従って計
算する。

【００１４】Ｌe（ｕk）＝Ｌ（ｕ*）−Ｌc・ｙk−Ｌ（ｕk）・・・（３）この式（３）に上述したように演算された（式（１）参
照）対数尤度比Ｌ（ｕ*）を代入することにより、外部
尤度情報Ｌe（ｕk）を得る。このようにして順次得られ
た外部尤度情報Ｌe（ｕk）の列は、インターリーバ（π
1）２３を介して第二の軟入力軟出力復号器２４に事前
情報Ｌ（ｕk）の列として供給される。この第二の軟入
力軟出力復号器２４には、上記事前情報Ｌ（ｕk）の列
のほか、当該復号装置に入力された信号値列Ｕがインタ
ーリーバ（π1）２２を介して供給されると供に信号値
列Ｙ2が供給される。

【００１５】第二の軟入力軟出力復号器２４は、上記式
（１）に基づくと供に入力される事前情報Ｌ（ｕk）を
加味して新たな対数尤度比Ｌ（ｕ*）を計算する。そし
て、その得られた対数尤度比Ｌ（ｕ*）、及び第一の軟
入力軟出力復号器２１から供給される事前情報Ｌ（ｕ
k）を用いて上記式（３）に従って外部尤度情報Ｌe（ｕ
k）を算出する。

【００１６】このように第二の軟入力軟出力復号器２４
にて得られた外部尤度情報Ｌe（ｕk）は、デインターリ
ーバ（π1^-1）２５を介して第一の軟入力軟出力復号器
２１に事前情報Ｌ（ｕk）として供給される。そして、
第一の軟入力軟出力復号器２１は、その事前情報Ｌ（ｕ
k）を加味して上述した手順に従って対数尤度比Ｌ（ｕ
*）及び外部尤度情報Ｌe（ｕk）を算出する。そして、
その外部尤度情報Ｌe（ｕk）が第二の軟入力軟出力２４
の事前情報Ｌ（ｕk）として用いられる。

【００１７】上記のようにして、第一の軟入力軟出力復
号器２１と第二の軟入力軟出力復号器２４は、他方の復
号器にて算出される外部尤度情報Ｌe（ｕk）を事前情報
Ｌ（ｕk）として用いて対数尤度比Ｌ（ｕ*）を算出する
処理を繰り返し行なう（反復復号）。なお、第一の軟入
力軟出力復号器２１の初回の処理では、事前情報Ｌ（ｕ
k）はゼロ（Ｌ（ｕk）＝０）となる。

【００１８】硬判定器２６は、上記復号処理が所定回数
反復された際に第二の軟入力軟出力復号器２４にて得ら
れた対数尤度比Ｌ（ｕ*）に基づいてビットｕkが０及び
１のいずれであるかを判定する。例えば、その対数尤度
比Ｌ（ｕ*）が正（Ｌ（ｕ*）＞０）であれば、ビットｕ
kが１（ｕk＝１）であると判定し、負（Ｌ（ｕ*）＜
０）であれば、ビットｕkが０（ｕk＝０）であると判定
する。そして、その判定結果が復号結果Ｕkとして出力
される。

【００１９】上記のような復号処理を繰り返す（反復復
号）過程で、徐々にビットｕkの本来取り得るべき値
（１または０）となる確率が高くなると供にそうでない
値の確率が低くなり（ビットｕkの１となる確率と０と
なる確率の差が大きくなり）、硬判定器２６での判定の
信頼性が増すようになる。

【００２０】上記のような通信システムに適用されるタ
ーボ符号・復号の手法を磁気ディスク装置や光ディスク
装置等のデータ記録再生装置に提供することが検討され
ている。ターボ符号・復号の手法を磁気ディスク装置に
提供した例が、例えば、「W.E. Ryan, “Performance o
f High Rate Turbo Codes on a PR4-Equalized Magneti
c Recording Channel”, Proc. IEEE Int. Conf. On Co
mmunications, pp947-951, 1998」に提案されている。

【００２１】このようなデータ記録再生装置では、デー
タを記録媒体に書込む記録系（書込み系）に上記ターボ
符号化の手法が用いられ、記録媒体からデータを再生す
る再生系（読出し系）に上記反復復号の手法が用いられ
る。このような手法を適用することにより、記録媒体
（磁気ディスク、光ディスク（光磁気ディスクを含
む）、磁気テープ等）に高密度に記録されたデータを誤
り少なく再生することが可能となる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上記のような反復復号
の手法を用いてデータ復号を行なうデータ再生装置で
は、SNR（Signal to Noise Ratio）が良好な場合や、復
号処理の反復回数が十分大きい場合には、ランダムデー
タの復号処理の結果得られる対数尤度比Ｌ（ｕ*）の分
布は、例えば、図４に示すようになる。この場合、対数
尤度比Ｌ（ｕ*）はビットｕkが１である確率が高い＋側
とビットｕkが０である確率が高い−側に分かれて分布
する。このため、その対数尤度比Ｌ（ｕ*）を前述した
ように「０」をスライスレベルＬ0として硬判定すれ
ば、正しいデータ復号が可能となる。

【００２３】一方、上記SNRが悪い場合や、SNRが比較的
良好であってもその復号処理の反復回数が十分でない場
合には、上記ランダムデータの復号処理の結果得られる
対数尤度比Ｌ（ｕ*）の分布は、図５に示すように、＋
側と−側とに明確に分離しない。このため、そのような
分布となる対数尤度比Ｌ（ｕ*）を「０」をスライスレ
ベルＬ0として硬判定した場合、「０」近傍の対数尤度
比Ｌ（ｕ*）に対する判定が正しいとは限らず、正しく
復号されないデータが発生しうる。

【００２４】このような状況では、繰り返して実行され
る復号処理の反復回数を増加させることにより、得られ
る対数尤度比Ｌ（ｕ*）の分布を図４に示すように＋側
と−側とに分離させることが可能となる。

【００２５】しかし、このように復号処理の反復回数を
増加させることは、データ復号に要する時間が増大し、
転送レートが劣化してしまう。

【００２６】そこで、本発明の課題は、転送レートの劣
化を極力防止しつつより正しいデータ復号を可能とする
データ再生装置を提供することである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、請求項１に記載されるように、記録媒体
からの再生信号を所定の周期でサンプリングして得られ
るサンプリング値からターボ符号化の手法に対応した反
復復号の手法に従って尤度情報を生成し、その尤度情報
を硬判定して得られるデータビットに基づいて復号デー
タを生成するデータ再生装置において、各データビット
が硬判定の信頼性が十分でないと見込まれる所定範囲の
尤度情報から得られたものであるか否かを判定する信頼
性判定手段と、上記データビットに対して対応する上記
信頼性判定手段での判定結果を加味して所定の規則に従
った誤り訂正復号を行なって復号データを生成する誤り
訂正復号手段とを有するように構成される。

【００２８】このようなデータ再生装置では、各ビット
データが硬判定の信頼性が十分でないと見込まれる所定
範囲の尤度情報に対する当該硬判定により得られたもの
であるか否かの判定結果を加味してそのデータビットの
誤り訂正復号がなされる。このようにデータビットの誤
り訂正復号に際してそのような判定結果を用いることか
ら、硬判定により得られた各ビットデータの誤りを訂正
するに際して利用できる情報がより多くなり、その分、
より多くのビットデータの誤りを訂正することが可能と
なる。

【００２９】このことは、硬判定の信頼性が十分でない
と見込まれる尤度情報の当該硬判定により得られたビッ
トデータからでも正しいデータ復号が可能になることを
意味する。このように、反復復号の処理により得られる
尤度情報は、硬判定の信頼性が十分でないと見込まれる
程度の尤度情報であっても、より正しいデータ復号が可
能となることから、その復号処理の反復回数を低減する
ことができる。

【００３０】上記誤り訂正復号手段は、請求項２に記載
されるように、上記信頼性判定手段にて上記所定範囲の
尤度情報から得られたものであるとの判定がなされたデ
ータビットを誤りデータとして扱うように構成すること
ができる。

【００３１】この場合、誤り訂正復号手段は、どのデー
タビットが誤っているかについての情報を特に処理する
ことなく事前に得ることができるので、より多くのデー
タビットの誤りを訂正できるようになる。

【００３２】特に、誤り訂正復号手段は、請求項３に記
載されるように、ＥＣＣ（Error Collecting Code）復
号を行なうものであって、上記所定範囲の尤度情報から
得られたものであるとの判定がなされたデータビットを
消失データとして扱って消失訂正復号の手法に従った処
理を行うように構成することができる。

【００３３】通常、ＥＣＣ復号においては、通常、最大
消失訂正長のほうが最大誤り訂正長より大きい。従っ
て、上記のように上記所定範囲の尤度情報から得られた
ものであるとの判定がなされたデータビットを消失デー
タとして扱うことによって、より多くのデータビットの
訂正を行うことができるようになる。

【００３４】上記所定範囲の尤度情報の判定を容易に行
なえるという観点から、本発明は、請求項４に記載され
るように、上記各データ再生装置において、上記信頼性
判定手段は、上記所定範囲を決める２つのスライスレベ
ルを用いて各データビットが当該所定範囲の尤度情報か
ら得られたものであるか否かを判定するように構成する
ことができる。

【００３５】このようなデータ再生装置では、反復復号
により得られた尤度情報と上記２つのスライスレベルと
を比較し、その比較結果に基づいてその尤度情報が上記
所定範囲にあるか否かを容易に判定することができる。

【００３６】データの復号条件や記録媒体におけるデー
タの記録条件などが種々変化してもできるだけ正しいデ
ータ復号が可能となるという観点から、本発明は、請求
項５に記載されるように、上記各データ再生装置におい
て、上記硬判定の信頼性が十分でないと見込まれる尤度
情報の所定範囲を可変設定する範囲設定手段を有するよ
うに構成することができる。

【００３７】上記範囲設定手段は、データの復号条件や
記録媒体におけるデータの記録条件などに応じて上記硬
判定の信頼性が十分でないと見込まれる尤度情報の所定
範囲を設定することができる。

【００３８】また、上記範囲設定手段は、請求項６に記
載されるように、ランダムデータに関して反復復号の手
法に従って生成される尤度情報のヒストグラムにおける
ピーク位置の尤度情報を基準にして上記硬判定の信頼性
が十分でないと見込まれる尤度情報の所定範囲を設定す
るように構成することができる。

【００３９】更に、上記範囲設定手段は、請求項７に記
載されるように、ランダムデータに関して反復復号の手
法に従って生成される尤度情報のヒストグラムの標準偏
差を基準にして上記硬判定の信頼性が十分でないと見込
まれる尤度情報の所定範囲を設定するように構成するこ
とができる。

【００４０】更に、また、上記範囲設定手段は、請求項
８に記載されるように、ランダムデータに関して反復復
号の手法に従って生成される尤度情報のヒストグラムに
おける発生回数が所定数以下となる尤度情報の範囲に基
づいて上記硬判定の信頼性が十分でないと見込まれる尤
度情報の所定範囲を設定するように構成することができ
る。

【００４１】また、上記範囲設定手段は、請求項９に記
載されるように、反復復号の手法に従った復号処理の反
復回数に基づいて上記硬判定の信頼性が十分でないと見
込まれる尤度情報の所定範囲を設定するように構成する
ことができる。

【００４２】復号処理の反復回数が少なくなると、上記
硬判定の信頼性が十分でないと見込まれる所定範囲の尤
度情報の出現頻度が多くなる。このため、誤り訂正手段
にて訂正可能な条件のもとで上記硬判定の信頼性が十分
でないと見込まれる尤度情報の所定範囲を設定すること
ができなくなる。

【００４３】このような観点から、本発明は、請求項１
０に記載されるように、上記データ再生装置において、
上記復号処理の反復回数が所定回数以下となる場合に、
上記範囲設定手段の機能を実質的に無効にする制御手段
を有するように構成することができる。

【００４４】上記範囲設定手段の機能を実質的に無効に
するための制御は、当該所定範囲の設定を行なわないこ
と、及び、その所定範囲が２つのスライスレベルにて決
められる場合、そのスライスレベルを同じに設定するこ
とを含む。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。

【００４６】本発明の実施の一形態に係るデータ再生装
置は例えば図６に示すように構成される。図６では、デ
ータ再生装置は、データの記録及び再生を行うデータ記
録再生装置のリード系として実現されている。

【００４７】図６に示すデータ記録再生装置は、記録媒
体として光磁気ディスク（MO）１１０を用いた光ディス
ク装置であり、記録再生機構１００、光磁気ディスク１
１０にデータの書込みを行なうライト系、及びその光磁
気ディスク１１０からデータの再生を行なうリード系を
有する。上記記録再生機構１００は、光ビーム出力ユニ
ット（例えば、レーザダイオード（LD））、光検出器
（フォトディテクタ）を備えた光学ヘッド（図示略）、
及び光磁気ディスク１１０を所定速度にて回転させるデ
ィスク駆動装置１２０を備えている。

【００４８】ライト系は、符号器３１、結合器３２、イ
ンターリーバ３３、及びＬＤ駆動回路３４を有する。符
号器３１は、例えば、図７に示すように、２つの遅延素
子３１１、３１２及び２つの排他的論理和ゲート３１
５、３１６にて構成される再帰的組織畳み込み符号器で
あり、記録すべきユーザデータｕkに対して拘束長＝３
の符号化を行なうことによってそのユーザデータｕkに
対応したパリティビット列ｐkを生成する。

【００４９】結合器３２は、ユーザデータｕkと符号器
３１にて生成されたパリティビット列ｐkとを所定の規
則に従って結合し、その結合にて得られたビット列から
所定の規則に従ってビットを間引いて（puncture機能）
符号化データビット列ａiを生成する。インターリーバ
（π）３３は、結合器３２からの符号化データビット列
ａiの配列を所定の規則に従って変えて符号化データビ
ット列ｃiを生成する。

【００５０】ＬＤ駆動回路３４は、符号化データビット
列ｃiに基づいて記録再生機構１００の光ビーム出力ユ
ニットの駆動制御を行なう。この符号化データビット列
ｃiに基づいて駆動制御される光ビーム出力ユニットか
らの光ビームにより光磁気ディスク１１０に信号の書込
みがなされる。

【００５１】上記光磁気ディスク１１０への信号の書込
みは、その信号再生時に所定の波形干渉が発生するよう
に高密度にてなされる。

【００５２】また、このデータ記録再生装置のリード系
は、アンプ４１、ＡＧＣ（Auto gain controller）４
２、ローパスフィルタ４３、等化器４４、及びアナログ
デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄという）４５を有してい
る。上記記録再生機構１００の光検出器から出力される
MO再生信号は、アンプ４１、ＡＧＣ４２、ローパスフィ
ルタ４３及び等化器４４によってＰＲ波形（パーシャル
レスポンス波形）とみなしうるように波形整形される。
即ち、光磁気ディスク１１０からの再生信号は、実質的
にＰＲチャネルでの符号化がなされた状態となる。従っ
て、上記ライト系（符号器３１）とそのＰＲチャネルで
の実質的な符号化機能により図２に示すようなターボ符
号化装置の構成が実現される。

【００５３】また、このリード系は、メモリユニット４
６、反復復号器４７、コントローラ４８及びＥＣＣ復号
回路５０を有する。上記のように波形等化された後の信
号はＡ／Ｄ４５によって所定周期にてデジタル値（サン
プリング値）に変換され、このＡ／Ｄ４５から順次出力
されるサンプリング値ｙiはメモリユニット４６に格納
される。そして、そのメモリユニット４６に格納された
サンプリング値ｙiが反復復号器４７にて復号（ターボ
復号）される。コントローラ４８は、反復復号器４７の
動作や復号条件を制御する。この反復復号器４７は復号
処理を繰り返し実行して復元されたデータ列Ｕk及び後
述するようなそのデータ列Ｕkの各データビットに対応
したフラグビットＦkを出力する。

【００５４】ＥＣＣ復号回路５０は、反復復号器４７か
ら出力されるデータビット列ＵkとフラグビットＦｋに
基づいてＥＣＣ（Error Collecting Code）による誤り
訂正復号を行って最終的な復号データを生成する。この
ＥＣＣ復号回路５０の詳細な動作については後述する。

【００５５】上記反復復号器４７は、前述したように、
リード系における符号器３１とＰＲチャネルでの符号化
機能に対応した復号器を有するものであり、例えば、図
８に示すように構成される。

【００５６】図８において、この反復復号器４７は、Ｐ
Ｒチャネル復号器４７１、デインターリーバ（π^-1）４
７２、分解器４７３、コード復号器４７４、結合器４７
５、インターリーバ（π）４７６及び硬判定器４７７を
有している。

【００５７】ＰＲチャネル復号器４７１は、前述したＰ
Ｒチャネルの符号化機能に対応した復号器であり、事後
確率復号（APP：a posteriori probability decoding）
を行なう。具体的には、入力されるサンプリング値Ｙ
（ｙ1、ｙ2、・・・、ｙn）が検出された条件のもと
で、ビットｃiが１になる確率Ｐ（ｃi＝１｜Ｙ）とそれ
が０になる確率Ｐ（ｃi＝０｜Ｙ）との比に基づいた対
数尤度比Ｌ（ｃi*）が演算される。

【００５８】Ｌ（ｃi*）＝ln｛Ｐ（ｃi＝１｜Ｙ）／Ｐ（ｃi＝０｜Ｙ）｝・・・（４）上記各確率は、サンプリング値ｙiの状態遷移を表すト
レリス線図に基づいて計算される。このとき通信路値定
数Ｌcが用いられる。

【００５９】上記対数尤度比Ｌ（ｃi*）は、上記式
（４）にて演算されることから、ビットｃiが１になる
最大確率からそのビットｃiが０になる最大確率までの
確率を正の数値Ｌmaxから負の数値Ｌminまで連続的に表
現した数値範囲（図４及び図５における横軸）の値とな
る。

【００６０】ＰＲチャネル復号器４７１が出力した尤度
情報Ｌ（ｃi*）から後述するようなコード復号器４７４
からの出力に基づいた事前情報Ｌa（ｃi）が減算器４７
８にて減算されて外部尤度情報Ｌe（ｃ）が得られる。

【００６１】このようにして順次得られる外部尤度情報
Ｌe（ｃ）の列は、デインターリーバ（π^-1）４７２に
て配列順序が変えられて分解器４７３に供給される。分
解器４７３は、順次入力される尤度情報の列をデータビ
ットｕkに対応した尤度情報Ｌ（ｕk）の列とパリティビ
ットｐkに対応した尤度情報Ｌ（ｐk）の列に分解する。
また、その分解の際に、符号処理での間引き（結合器３
２のpuncture機能）の規則に対応した規則に従って情報
の追加を行なう（depuncture機能）。

【００６２】コード復号器４７４は、前述したライト系
の符号器３１に対応した復号器であり、事後確率復号
（APP）を行なう。具体的には、上記のようにデータビ
ットに関する尤度情報である事前情報Ｌ（ｕk）及びパ
リティビットに関する尤度情報である事前情報Ｌ（ｐ
k）に基づいてデータビットに関する事後確率（ｕk＝１
となる確率、ｕk＝０となる確率）で表される対数尤度
比Ｌ（ｕ*）及びパリティビットに関する事後確率（ｐk
＝１となる確率、ｐk=０となる確率）で表される対数尤
度比Ｌ（ｐ*）を計算する。

【００６３】上記コード復号器４７４から順次出力され
る対数尤度比Ｌ（ｕ*）の列及び対数尤度比Ｌ（ｐ*）の
列は、結合器４７５に供給される。この結合器４７５
は、各対数尤度比Ｌ（ｕ*）の列とＬ（ｐ*）の列とを結
合し、所定の規則に従ってその情報の間引きを行なう
（puncture機能）。その結果、結合器４７５から尤度情
報Ｌ（ｃ*）が出力される。

【００６４】このコード復号器４７４では、通信路値Ｌ
c・ｙiは考慮しなくてもよいので、上記対数尤度比Ｌ
（ｕ*）とＬ（ｐ*）とを結合して得られる上記尤度情報
Ｌ（ｃ*）は、Ｌ（ｃ*）＝Ｌe（ｃ）＋Ｌ a（ｃ）・・・（５）Ｌe（ｃ）：事前情報Ｌa（ｃ）：外部尤度情報と表現できる。

【００６５】そして、上記コード復号器４７４に供給さ
れる事前情報Ｌe（ｃ）（Ｌ（ｕk）とＬ（ｐk）への分
解前）が減算器４７９により上記尤度情報Ｌ（ｃ*）か
ら減算される。その結果、外部尤度情報Ｌa（ｃi）が得
られる。

【００６６】この外部尤度情報Ｌa（ｃi）は、インター
リーバ（π）４７６を介して上記ＰＲチャネル復号器４
７１と減算器４７８に事前情報Ｌa（ｃi）として供給さ
れる。

【００６７】上記のようにＰＲチャネル復号器４７１と
コード復号器４７４を有する反復復号器４７では、一方
の復号器が他方の復号器から供給される事前情報を用い
て繰り返し復号処理を行う（反復復号）。

【００６８】硬判定器４７７は、上記反復復号の処理が
所定の回数行なわれた際にコード復号器４７４から出力
されるデータビットｕkに関する対数尤度比Ｌ（ｕ*）に
基づいてデータビットＵkが１及び０のいずれかである
かを判定し、その判定された値のデータビットＵkを出
力する。また、この硬判定器４７７は、硬判定により得
られた各データビットＵｋに対してその判定の信頼性を
表すフラグビットＦkを生成し、そのフラグビットＦkを
対応するデータビットＵkと供に出力する。

【００６９】上記硬判定器４７７の具体的な構成につい
て説明する。

【００７０】データ記録再生におけるSNRが悪い場合や
上記復号処理の反復回数が十分でない場合には、ランダ
ムデータの復号処理の結果得られる対数尤度比Ｌ（ｕ
*）の分布は、図５に示すように、データビットＵkが１
である確率が高い＋側とデータビットＵkが０である確
率が高い−側とに明確には分離しない。このような状況
で発生する「０」近傍の対数尤度比Ｌ（ｕ*）はデータ
ビットが０である確率と１である確率とが近いことを表
すため、その対数尤度比Ｌ（ｕ*）からはデータビット
を「０」及び「１」のいずれかに十分な信頼性をもって
確定することができない。

【００７１】そこで、上記硬判定器４７７は、図９に示
すように、「０」近傍の所定範囲を決める２つのスライ
スレベルＬp、Ｌmを用いて対数尤度比Ｌ（ｕ*）の硬判
定を行い、その２つのスライスレベルＬp、Ｌmで決まる
上記所定範囲内の対数尤度比Ｌ（ｕ*）に対する硬判定
結果Ｕｋであるか否かを表すフラグビットＦkを生成す
る。

【００７２】このようなフラグビットＦkを硬判定結果
Ｕkと供に出力する硬判定器４７７は、例えば、図１０
に示すように、構成することができる。即ち、この硬判
定器４７７は、第一の比較器４７７１、第二の比較器４
７７２、第三の比較器４７７３及びフラグチェック回路
４７７４を有し、図１１に示す論理表に従って検出デー
タＵk及びフラグビットＦkの値を決定する。

【００７３】第一の比較器４７７１は、対数尤度比Ｌ
（ｕ*）（ａ入力）と「０」のスライスレベルＬ0（ｂ入
力）とを比較し、対数尤度比Ｌ（ｕ*）がスライスレベ
ルＬ0より大きい場合（ａ＞ｂ）に、「true」判定して
検出データＵk＝１を出力し、そうでない場合（ａ≦
ｂ）に「fail」判定して検出データＵk＝０を出力す
る。

【００７４】第二の比較器４７７２は、対数尤度比Ｌ
（ｕ*）（ｃ入力）とスライスレベルＬ0より大きいスラ
イスレベルＬp（ｄ入力）とを比較し、対数尤度比Ｌ
（ｕ*）がスライスレベルＬｐより大きい場合（ｃ＞
ｄ）に、「true」判定出力を行ない、そうでない場合
（ｃ≦ｄ）に、「fail」判定出力を行なう。第三の比較
器４７７３は、対数尤度比Ｌ（ｕ*）（ｅ入力）とスラ
イスレベルＬ０より小さいスライスレベルＬm（ｆ入
力）とを比較し、対数尤度比Ｌ（ｕ*）がスライスレベ
ルＬｍより大きい場合（ｅ＞ｆ）に、「true」判定出力
を行い、そうでない場合（ｅ≦ｆ）に、「fail」判定出
力を行なう。

【００７５】フラグチェック回路４７７４は、上記第二
の比較器４７７２からの判定出力と第三の比較器４７７
３からの判定出力に基づいてフラグビットＦkの値を決
定する。具体的には、第二の比較器４７７２及び第三の
比較器４７７３の双方から「true」判定出力がなされた
場合及び「fail」判定出力がなされた場合には、フラグ
チェック回路４７７４はフラグビットＦk＝０を出力す
る。また、第二の比較器４７７２から「fail」判定出力
がなされ、かつ第三の比較器４７７３から「true」判定
出力がなされた場合に、フラグチェック回路４７７４は
フラグビットＦk＝１を出力する。

【００７６】なお、第二の比較器４７７２からの「tru
e」判定出力と第三の比較器４７７３からの「fail」判
定出力は、図９に示す各スライスレベルＬm、Ｌ0、Ｌp
の関係（Ｌm＜Ｌ0＜Ｌｍ）から、同時にはありえない。
また、同様の理由により、検出データＵk＝１の判定、
第二の比較器４７７２及び第三の比較器４７７３の双方
からの「fail」判定出力は同時にはありえず、検出デー
タＵk＝０の判定、第二の比較器４７７２及び第三の比
較器４７７３の双方からの「true」判定出力は同時には
ありえない。

【００７７】ただし、無同期回路などでは、回路遅延に
より上記のような判定がなされる場合があるが、通常、
硬判定器４７７は同期型の回路で構成されるので、上記
のような場合を考える必要はない。

【００７８】上記のような判定処理（図１１参照）の結
果、硬判定器４７７は、コード復号器４７４からの対数
尤度比Ｌ（ｕ*）が、Ｌ（ｕ*）＞Ｌp＞Ｌ0＞Ｌm である場合、検出データＵk＝１、フラグビットＦk＝０
を出力する。この場合、検出データＵk＝１が比較的高
い信頼性をもって確定されたことを表す。

【００７９】また、上記対数尤度比Ｌ（ｕ*）が、Ｌ（ｕ*）≦Ｌm＜Ｌ0＜Ｌp である場合、硬判定器４７７は、検出データＵk＝０、
フラグビットＦk＝０を出力する。この場合、検出デー
タＵk＝０が比較的高い信頼性をもって確定されたこと
を表す。

【００８０】更に、上記対数尤度比Ｌ（ｕ*）が、Ｌ0＜Ｌ（ｕ*）≦Ｌp である場合、硬判定器４７７は、検出データＵk＝１、
フラグビットＦk＝１を出力する。この場合、検出デー
タＵk＝１は十分な信頼性をもって確定されていないこ
とを表す。

【００８１】また、上記対数尤度比Ｌ（ｕ*）が、Ｌm＜Ｌ（ｕ*）≦Ｌ0 である場合、硬判定器４７７は、検出データＵk＝０、
フラグビットＦk＝１を出力する。この場合、検出デー
タＵk＝０は十分な信頼性をもって確定されていないこ
とを表す。

【００８２】上記対数尤度比Ｌ（ｕ*）が、Ｌm＜Ｌ（ｕ*）≦Ｌp の場合、「０」のスライスレベルＬ0に基づいて判定さ
れた検出データの値は、１及び０のいずれの値であって
も十分な信頼性をもって確定された値ではないので、い
ずれの値でもよい。このような観点から、「０」近傍の
２つのスライスレベルＬm、Ｌｐだけを用いて検出デー
タＵk及びフラグビットＦkの値を決定することができ
る。この場合、硬判定器４７７は、例えば、図１２に示
すように構成することができる。即ち、この硬判定器４
７７は、第一の比較器４７７５、第二の比較器４７７６
及びデコーダ／チェック回路４７７７を有し、図１３に
示す論理表に従って検出データＵk及びフラグビットＦk
の値を決定する。

【００８３】第一の比較器４７７５は、図１０に示す第
二の比較器４７７２と同様に、対数尤度比Ｌ（ｕ*）
（ｃ入力）と「０」より大きいスライスレベルＬp（ｄ
入力）とを比較し、対数尤度比Ｌ（ｕ*）がスライスレ
ベルＬｐより大きい場合（ｃ＞ｄ）に、「true」判定出
力を行い、そうでない場合（ｃ≦ｄ）に、「fail」判定
出力を行なう。第二の比較器４７７６は、図１０に示す
第三の比較器４７７３と同様に、対数尤度比Ｌ（ｕ*）
（ｅ入力）と「０」より小さいスライスレベルＬm（ｆ
入力）とを比較し、対数尤度比Ｌ（ｕ*）がスライスレ
ベルＬｍより大きい場合（ｅ＞ｆ）に、「true」判定出
力を行い、そうでない場合（ｅ≦ｆ）に、「fail」判定
出力を行なう。

【００８４】デコーダ／チェック回路４７７７は、上記
第一の比較器４７７５からの判定出力と第二の比較器４
７７６からの判定出力に基づいて検出データＵk及びフ
ラグビットＦkの値を決定する。具体的には、第一の比
較器４７７５及び第二の比較器４７７６の双方から「tr
ue」判定出力がなされた場合には、デコーダ／チェック
回路４７７７は、検出データＵk＝１及びフラグビット
Ｆk＝０を出力する。第一の比較器４７７５及び第二の
比較器４７７６の双方から「fail」判定出力がなされた
場合には、デコーダ／チェック回路４７７７は検出デー
タＵｋ＝０及びフラグビットＦk＝０を出力する。

【００８５】また、第一の比較器４７７５から「fail」
判定出力がなされ、かつ第二の比較器４７７６から「tr
ue」判定出力がなされた場合には、デコーダ／チェック
回路４７７７はフラグビットＦk＝１を出力すると供
に、検出データＵkとして予め定めた値（例えば、１）
を出力する。

【００８６】なお、第一の比較器４７７５からの「tru
e」判定出力と第二の比較器４７７６からの「fail」判
定出力は、図９に示す各スライスレベルＬm、Ｌpの関係
（Ｌm＜Ｌp）から、同時にはありえない。

【００８７】上記のような判定処理（図１３参照）の結
果、硬判定器４７７は、コード復号器４７４からの対数
尤度比Ｌ（ｕ*）が、Ｌ（ｕ*）＞Ｌp＞Ｌm である場合、検出データＵk＝１、フラグビットＦk＝０
を出力する。

【００８８】また、上記対数尤度比Ｌ（ｕ*）が、Ｌ（ｕ*）≦Ｌm＜Ｌp である場合、硬判定器４７７は、検出データＵk＝０、
フラグビットＦk＝０を出力する。

【００８９】上記各場合は、フラグビットＦk＝０であ
り、そのときの検出データＵk＝１or０が比較的高い信
頼性をもって確定されたことを表す。

【００９０】一方、上記対数尤度比Ｌ（ｕ*）が、Ｌm＜Ｌ（ｕ*）≦Ｌp である場合、硬判定器４７７は、検出データＵk＝１
（予め定めた値）、フラグビットＦk＝１を出力する。
この場合、フラグビットＦk＝１であり、検出データＵk
＝１は十分な信頼性をもって確定されていないとことを
表す。

【００９１】上述したような硬判定処理により得られた
検出データＵk及びフラグビットＦkは対になって反復復
号器４７の硬判定器４７７からＥＣＣ復号回路５０（図
６参照）に供給される。ＥＣＣ復号回路５０は、上記検
出データＵk及びフラグビットＦkに基づいて誤り訂正復
号を行なって復号データを生成する。

【００９２】ＥＣＣ復号回路５０は、誤り訂正機能と消
失訂正機能を有する。誤り訂正機能は、パリティチェッ
クにより誤りビットの検出及びその検出された誤りビッ
トの訂正を行なう。消失訂正機能は、予め判っている誤
りビット（消失データ）の訂正を行なう。このように消
失訂正では、誤りビットの検出を行なう必要がないの
で、一般に、最大消失訂正長は最大誤り訂正長よい大き
い。上記のように検出データＵk及びフラグビットFｋを
対にして入力するＥＣＣ復号回路５０は、十分な信頼性
をもって確定されていないことを表すフラグビットＦk
＝１に対応した検出データＵkを消失データとして扱
う。従って、ＥＣＣ復号回路５０は、フラグビットＦk
＝０に対応した検出データＵkについては誤り訂正機能
にて訂正を行い、フラグビットＦk＝１に対応した検出
データＵkについては消失訂正機能にて訂正を行う。

【００９３】例えば、ＥＣＣ（Error Collecting Cod
e）に積符号を用いた場合のデータ構造が図１４に示さ
れる。この場合、インナー（Inner）方向のｘビットに
対してｂビットのパリティが付加されると供に、アウタ
ー（Outer）方向のｙ列（rows）に対してｑ列（rows）
のパリティが付加される。このように構成されるデータ
ビット列がＤ1,１から矢印に添ってＤy+q,x+pまで光磁
気ディスク１１０の記録トラックに記録されていく。デ
ータ量（ｘビット、ｙ列）に応じて付加されたパリティ
量（ｂビット、ｑ列）によって訂正可能な最大バースト
量やエラー数が異なる。例えば、インナー方向（Inne
r）及びアウター（Outer）方向についてそれぞれ最大誤
り訂正長が２ビット、最大消失訂正長が３ビットとなる
積符号を用いたデータの記録がなされた場合について以
下説明する。

【００９４】従来の復号装置の硬判定器（図３参照）で
の検出データが、例えば、図１５（ａ）に示すように、
インナー方向及びアウター方向にそれぞれ連続して３ビ
ット（計９ビット）誤った場合、最大誤り訂正長が２ビ
ットとなるＥＣＣ復号回路５０は、インナー方向にもア
ウター方向にもその誤りビットを救済することができな
い。

【００９５】これに対し、上記実施の形態に係る反復復
号器４７の硬判定器４７７ではゼロに近い対数尤度比か
ら判定されたデータビットの誤っている可能性が高い
が、そのようデータビット対してフラグビットＦk＝１
が付加される。このため、図１５（ａ）に示すような９
個の誤りビットは、図１５（ｂ）に示すように、そのフ
ラグビットＦk＝１となる消失データとしてＥＣＣ復号
回路５０にて扱われる可能性が高い。このような場合、
最大消失訂正長が３ビットとなるＥＣＣ復号回路５０
は、インナー方向にもアウター方向にもその消失データ
の訂正を行うことが可能となる。

【００９６】また、上記硬判定器４７７におけるスライ
スレベルが適正でなかった場合など、比較的高い信頼性
をもって確定されたデータビット（Ｆk＝０）であって
も誤っている可能性がある。このような場合、図１５
（ａ）に示す９つの誤りビットのうち、例えば、図１５
（ｃ）に示すように、インナー方向に並ぶ３つのデータ
ビットが消失データ（フラグビットＦk＝１）として判
定することができていれば、最大消失訂正長が３ビット
となるＥＣＣ復号回路５０は以下の手順、に従って
その消失データとなる３つのデータビット及び残りの６
つの誤りビットの訂正が可能となる。

【００９７】ＥＣＣ復号回路５０（最大消失訂正長が
３）はインナー方向に消失データとして並ぶ３ビットの
訂正を行う。

【００９８】上記のようにインナー方向の３ビットの
訂正がなされると、アウター方向の誤りビット数は２に
なり、ＥＣＣ復号回路５０（最大誤り訂正長が２）はそ
のアウター方向に並ぶ２つの誤りビットの訂正を３回繰
り繰り返し行う。

【００９９】上記のように本発明の実施の形態に係るデ
ータ再生装置では、反復復号器４７の硬判定器４７７に
て十分な信頼性をもって確定されずに誤りの可能性の高
いデータビットに対してフラグビットＦk＝１が付与さ
れ、そのフラグビットＦk＝１に対応したデータビット
をＥＣＣ復号回路５０が消失データとして取り扱うこと
により、従来全く訂正できなかった誤りビットの訂正の
可能性が増す。その結果、反復復号とＥＣＣ復号とを含
むシステム全体のデータ検出能力を向上させることがで
きる。

【０１００】また、復号処理の反復回数が比較的少なく
ても、その復号処理により得られる対数尤度比（軟判定
結果）から十分な信頼性をもって確定されなかった硬判
定結果に対しては、ＥＣＣ復号回路５０が消失データと
して効率的に処理できるので、システム全体での復号処
理に要する時間遅延をより小さくすることができる。

【０１０１】ところで、記録媒体の記録状態や復号処理
の反復回数によって反復復号にて得られる対数尤度比Ｌ
（ｕ*）（軟判定結果）の分布（ヒストグラム）が異な
る。このように対数尤度比Ｌ（ｕ*）のヒストグラムが
異なると、その対数尤度比Ｌ（ｕ*）を硬判定する際に
用いられるスライスレベルＬp、Ｌmの最適値が異なる。
そこで、コントローラ４８は、所定の機会（データの読
出し開始時、再生リトライ時など）に上記硬判定に用い
られるスライスレベルＬp、Ｌmの設定処理を行う。

【０１０２】このスライスレベルの設定処理は次のよう
にしてなされる。

【０１０３】記録媒体（光磁気ディスク１００）の所定
の領域に記録されたランダムデータを再生する際に反復
復号器４７にて得られる対数尤度比Ｌ（ｕ*）のヒスト
グラムを生成する。そして、図１６に示すように、その
ヒストグラムのピークＰ1、Ｐ２に対応した対数尤度比
の値を基準にして２つのスライスレベルＬp、Ｌmの値を
決定する。

【０１０４】具体的には、図１７に示すように、各ピー
クＰ1、Ｐ2の値（対数尤度比）の絶対値｜Ｐ1｜、｜Ｐ2
｜の、例えば、3分の１の値がそれぞれスライスレベル
の絶対値｜Ｌp｜、｜Ｌm｜となるように各スライスレベ
ルＬpの値（正の値）、Ｌmの値（負の値）を設定する。

【０１０５】また、図１８に示すように上記のように得
られた対数尤度比Ｌ（ｕ*）のヒストグラムの標準偏差
σ1、σ0を用いて各スライスレベルＬp、Ｌmの値を設定
することができる。

【０１０６】上記対数尤度比Ｌ（ｕ*）のヒストグラム
が正規分布であると仮定する。サンプル値の平均値を中
心にした標準偏差σの正規分布では、図１９に示すよう
に、中心の両側２σの範囲に全体のサンプル個数の９
５．４４％が含まれ、中心の両側３σの範囲には全体の
サンプル個数の９９．７３％が含まれることが数学的に
知られている。従って、２σの位置にスライスレベルＬ
pまたはＬmが設定されれば、硬判定にて得られた全体の
データビットのうちの２．２８％のデータビットに対し
てフラグビットFｋ＝１が付与されることになる。

【０１０７】このことから、図１８に示すように、その
平均値が正側となる対数尤度比Ｌ（ｕ*）のヒストグラ
ムが標準偏差σ1の正規分布であると仮定し、その平均
値からスライスレベルＬ0＝０の方向へ２σ1だけ離れた
位置に対応した値をスライスレベルＬpの値として設定
する。また、同様に、その平均値が負側となる対数尤度
比Ｌ（ｕ*）のヒストグラムが標準偏差σ0の正規分布で
あると仮定し、その平均値からスライスレベルＬ0＝０
の方向へ２σ0だけ離れた位置に対応した値をスライス
レベルＬmの値として設定する。

【０１０８】このように各スライスレベルＬp、Ｌmの値
を設定した場合、例えば、２kBフォーマットの記録媒体
では、その４．５６８％の約７４６ビットは十分な信頼
性をもって確定できない、誤りの可能性のあるデータビ
ットとなるが、その程度のデータビットはＥＣＣ復号に
て十分訂正可能である。

【０１０９】各ヒストグラムの平均値から３σ1、３σ0
だけ離れた位置に対応した値にスライスレベルＬp、Ｌm
を設定した場合、例えば、２kBフォーマットの記録媒体
では、その０．２７％の約４４ビットは十分な信頼性を
もって確定できない、誤りの可能性のあるデータビット
となるが、この程度のデータビットも上記同様ＥＣＣ復
号にて十分訂正可能である。

【０１１０】更に、図２０に示すように、上記のように
して得られた対数尤度比Ｌ（ｕ*）のヒストグラムから
所定の頻度ｋに対応した対数尤度比の値を決定し、その
値をスライスレベルＬp、Ｌｍの値として設定すること
ができる。

【０１１１】具体的には、対数尤度比Ｌ（ｕ*）のヒス
トグラムにおいて頻度ｋに対応した対数尤度比の値のう
ちゼロに近い２つの正、負の値をそれぞれスライスレベ
ルＬp、Ｌｍの値として設定する。

【０１１２】上記所定の頻度ｋは、記録データのフォー
マット、ＥＣＣ復号の種類（訂正復号能力が異なる）に
基づいて決められる。

【０１１３】また、前述したように、復号処理の反復回
数に応じて得られる対数尤度比Ｌ（ｕ*）の分布が異な
る。即ち、その反復回数が増加すれば、一般にゼロを中
心としてデータ「０」と「１」の確率がそれぞれ増加す
ることから、正側の分布と負側の分布が離れてゆく。

【０１１４】従って、図２１に示すように復号処理の反
復回数に応じて上記スライスレベルＬp、Ｌmの値を設定
することができる。

【０１１５】例えば、図２１（ａ）に示すように、復号
処理の反復回数が小さい場合（例えば、２回）、対数尤
度比Ｌ（ｕ*）の分布は、正側と負側に分離しない。こ
のような場合、ゼロ近傍の対数尤度比Ｌ（ｕ*）が出現
する可能性が高いくなり、ＥＣＣ復号における最大消失
訂正長の制限から、２つのスライスレベルＬp、Ｌmの差
が小さくなり、実質的にそれらを区別することができな
くなる。そのため、各スライスレベルＬp、Ｌmはゼロに
設定される。この場合、対数尤度比Ｌ（ｕ*）がゼロに
なる場合にだけフラグビットＦk＝１の設定がなされ
る。

【０１１６】復号処理の反復回数が大きくなるに従って
（図２１（ａ）〜（ｄ）参照）、対数尤度比Ｌ（ｕ*）
の分布は、正側と負側に分離してゆく。その結果、ゼロ
近傍の対数尤度比Ｌ（ｕ*）が出現する頻度が少なくな
り、その結果、スライスレベルＬp、Ｌmの差を順次大き
くすることが可能となる。

【０１１７】なお、図２１（ｂ）は、復号処理の反復回
数が５回の場合に設定されるスライスレベルＬp5、Ｌm
5、図２１（ｃ）は、復号処理の反復回数が８回の場合
に設定されるスライスレベルＬp8、Ｌm8、及び図２１
（ｄ）は、復号処理の反復回数が１０回の場合に設定さ
れるスライスレベルＬp10、Ｌm10をそれぞれ示してい
る。この例では、各スライスレベルの差（Ｌp−Ｌm）の
関係は、（Ｌp5−Ｌm5）＜（Ｌp8−Ｌm8）＜（Ｌp10−Ｌm10）となる。

【０１１８】反復復号器４７の硬判定器４７７にて用い
られるスライスレベルを上記のように記録媒体のデータ
の記録状態、復号処理の反復回数等のデータ復号の条件
に応じて可変設定できるようにしたので、種々の記録媒
体から種々の復号条件にてデータ復号を行なう場合であ
っても、硬判定に用いられるスライスレベルの値を適正
な値に保持することが可能となる。これにより、より高
いデータの検出能力を発揮することのできるデータ再生
装置を実現することができる。

【０１１９】なお、上記実施の形態では、光磁気ディス
ク１００を記録媒体として用いるデータ記録再生装置の
リード系として実現されるデータ再生装置を説明した
が、データ再生専用の装置であっても、他の記録媒体
（磁気ディスク、光ディスク、磁気テープなど）からデ
ータを再生する装置であってもよい。

【０１２０】上記例において、図１０に示す第二の比較
器４７７２、第三の比較器４７７３及びフラグチェック
回路４７７４、及び図１２に示す第一の比較器４７７
５、第二の比較器４７７６及びデコーダ／チェック回路
４７７７は、信頼性判定手段に対応する。ＥＣＣ復号回
路５０は、誤り訂正復号手段に対応する。また、図６に
示すコントローラ４８の機能は、硬判定の信頼性が十分
でないと見込まれる尤度情報の所定範囲を可変設定する
範囲設定手段に対応する。

【０１２１】なお、本願発明を以下の通り付記として記
す。

【０１２２】（付記１）記録媒体からの再生信号を所定
の周期でサンプリングして得られるサンプリング値から
ターボ符号化の手法に対応した反復復号の手法に従って
尤度情報を生成し、その尤度情報を硬判定して得られる
データビットに基づいて復号データを生成するデータ再
生装置において、各データビットが硬判定の信頼性が十
分でないと見込まれる所定範囲の尤度情報から得られた
ものであるか否かを判定する信頼性判定手段と、上記デ
ータビットに対して対応する上記信頼性判定手段での判
定結果を加味して所定の規則に従った誤り訂正復号を行
なって復号データを生成する誤り訂正復号手段とを有す
るデータ再生装置。

【０１２３】（付記２）付記１記載のデータ再生装置に
おいて、上記信頼性判定手段は、その判定結果を対応す
るデータビットと対になるフラグ情報として出力するよ
うにしたデータ再生装置。

【０１２４】このようなデータ再生装置では、各ビット
データが硬判定の信頼性が十分でないと見込まれる所定
範囲の尤度情報から得られたものであるか否かの判定結
果を容易に誤り訂正復号手段に提供できるようになる。

【０１２５】（付記３）付記１または２記載のデータ再
生装置において、上記誤り訂正復号手段は、上記信頼性
判定手段にて上記所定範囲の尤度情報から得られたもの
であるとの判定がなされたデータビットを誤りデータと
して扱うようにしたデータ再生装置。

【０１２６】（付記４）付記３記載のデータ再生装置に
おいて、上記誤り訂正復号手段は、ＥＣＣ復号を行うも
のであって、上記所定範囲の尤度情報から得られたもの
であるとの判定がなされたデータビットを消失データと
して扱って消失訂正復号の手法に従った処理を行うよう
にしたデータ再生装置。

【０１２７】（付記５）付記１乃至４いずれか記載のデ
ータ再生装置において、上記信頼性判定手段は、上記所
定範囲を決める２つのスライスレベルを用いて各データ
ビットが当該所定範囲の尤度情報から得られたものであ
るか否かを判定するようにしたデータ再生装置。

【０１２８】（付記６）付記５記載のデータ再生装置に
おいて、上記反復復号の手法に従って得られる尤度情報
は、データビットの１である最大確率からその０である
最大確率までの確率を連続的に表現した数値範囲のいず
れかの値であって、上記数値範囲の中央値を上記尤度情
報の硬判定を行なうためのスライスレベルとして用いる
と供に、上記２つのスライスレベルは、上記数値範囲の
中央値より大きい第一のスライスレベルと、上記数値範
囲の中央値より小さい第二のスライスレベルとなるデー
タ再生装置。

【０１２９】上記データビットの１である最大確率から
その０である最大確率までの確率を連続的に表現した数
値範囲の中央値は、１である確率と０である確率が同程
度であることを表し、データビットの値（１または０）
を得るための尤度情報の硬判定のスライスレベルとして
用いられる。このような中央値より大きい第一のスライ
スレベルと、その中央値より小さい第二のスライスレベ
ルとにより硬判定の信頼性が十分でないと見込まれる尤
度情報の所定範囲が決められる。従って、この所定範囲
は、データビットが１である確率と０である確率が同程
度である尤度情報を含む。

【０１３０】上記尤度情報の表現形式は、データビット
の１である最大確率からその０である最大確率までの確
率を連続的に表現された数値範囲の数値であれば特に限
定されない。

【０１３１】（付記７）付記５記載のデータ再生装置に
おいて、上記反復復号の手法に従って得られる尤度情報
は、データビットの１である最大確率からその０である
最大確率までの確率を連続的に表現した数値範囲のいず
れかの値であり、上記２つのスライスレベルは、上記数
値範囲の中央値より大きい第一のスライスレベルと、上
記数値範囲の中央値より小さい第二のスライスレベルと
なると共に、上記第一のスライスレベルに基づいてビッ
トデータが１であるか否か、また、上記第二のスライス
レベルを用いてビットデータが０であるか否かのそれぞ
れの硬判定を行い、上記第一のスライスレベル及び第二
のスライスレベルにて決まる上記硬判定の信頼性が十分
でないと見込まれる所定範囲の尤度情報に対する硬判定
結果としてのデータビットを１または０の任意の値とす
るようにしたデータ再生装置。

【０１３２】このようなデータ再生装置では、上記第一
のスライスレベル及び第二のスライスレベルを用いた尤
度情報の硬判定結果に基づいて、データビット（０また
は１）の判定及びそのデータビットが硬判定の信頼性が
十分でないと見込まれる所定範囲の尤度情報から得られ
たものであるか否かの判定がなされる。

【０１３３】硬判定の信頼性が十分でないと見込まれる
所定範囲の尤度情報に対する硬判定結果としてのビット
データは１または０の任意の値になる。このように硬判
定の信頼性が十分でないと見込まれる所定範囲の尤度情
報に対する硬判結果が１または０のいずれであっても、
誤り訂正復号手段は、信頼性が十分でないという情報を
利用してその誤り訂正を行なうので、正しい訂正ができ
る可能性がより高くなる。

【０１３４】（付記８）付記６または７記載のデータ再
生装置において、上記反復復号の手法に従って得られる
尤度情報は、１である確率と０である確率との比に基づ
いて定められた対数尤度比としたデータ再生装置。

【０１３５】この場合、データビットの１である最大確
率を正の値とすると、データビットの０である最大確率
は負の値となり、その数値範囲の中央値は「０」とな
る。

【０１３６】（付記９）付記１乃至８いずれか記載のデ
ータ再生装置において、上記硬判定の信頼性が十分でな
いと見込まれる尤度情報の所定範囲を可変設定する範囲
設定手段を有するデータ再生装置。

【０１３７】（付記１０）付記９記載のデータ再生装置
において、上記範囲設定手段は、上記硬判定の信頼性が
十分でないと見込まれる尤度情報の所定範囲を決める２
つのスライスレベルを可変設定するようにしたデータ再
生装置。

【０１３８】（付記１１）付記９記載のデータ再生装置
において、上記範囲設定手段は、ランダムデータに関し
て反復復号の手法に従って生成される尤度情報のヒスト
グラムにおけるピーク位置の尤度情報を基準にして上記
硬判定の信頼性が十分でないと見込まれる尤度情報の所
定範囲を設定するようにしたデータ再生装置。

【０１３９】（付記１２）付記１０記載のデータ再生装
置において、上記反復復号の手法に従って得られる尤度
情報は、データビットの１である最大確率からその０で
ある最大確率までの確率を連続的に表現した数値範囲の
いずれかの値であり、上記２つのスライスレベルは、上
記数値範囲の中央値より大きい第一のスライスレベル
と、上記数値範囲の中央値より小さい第二のスライスレ
ベルとなり、上記範囲設定手段は、ランダムデータに関
して反復復号の手法に従って生成される尤度情報のヒス
トグラムにおけるピーク位置の尤度情報の数値より上記
数値範囲の中央値に近い数値を上記第一のスライスレベ
ル及び第二のスライスレベルとして設定するようにした
データ再生装置。

【０１４０】（付記１３）付記９記載のデータ再生装置
において、上記範囲設定手段は、ランダムデータに関し
て反復復号の手法に従って生成される尤度情報のヒスト
グラムの標準偏差を基準にして上記硬判定の信頼性が十
分でないと見込まれる尤度情報の所定範囲を設定するよ
うにしたデータ再生装置。

【０１４１】（付記１４）付記１０記載のデータ再生装
置において、上記反復復号の手法に従って得られる尤度
情報は、データビットの１である最大確率からその０で
ある最大確率までの確率を連続的に表現した数値範囲の
いずれかの値であり、上記２つのスライスレベルは、上
記数値範囲の中央値より大きい第一のスライスレベル
と、上記数値範囲の中央値より小さい第二のスライスレ
ベルとなり、上記範囲設定手段は、上記数値範囲の中央
値から、ランダムデータに関して反復復号の手法に従っ
て生成される尤度情報のヒストグラムの標準偏差分だけ
上記数値範囲の増大方向及び減少方向にずらした数値を
それぞれ上記第一のスライスレベル及び第二のスライス
レベルとして設定するようにしたデータ再生装置。

【０１４２】（付記１５）付記９記載のデータ再生装置
において、上記範囲設定手段は、ランダムデータに関し
て反復復号の手法に従って生成される尤度情報のヒスト
グラムにおける発生回数が所定数以下となる尤度情報の
範囲に基づいて上記硬判定の信頼性が十分でないと見込
まれる尤度情報の所定範囲を設定するようにしたデータ
再生装置。

【０１４３】（付記１６）付記１０記載のデータ再生装
置において、上記反復復号の手法に従って得られる尤度
情報は、データビットの１である最大確率からその０で
ある最大確率までの確率を連続的に表現した数値範囲の
いずれかの値であり、上記２つのスライスレベルは、上
記数値範囲の中央値より大きい第一のスライスレベル
と、上記数値範囲の中央値より小さい第二のスライスレ
ベルとなり、上記範囲設定手段は、ランダムデータに関
して反復復号の手法に従って生成される尤度情報のヒス
トグラムにおける発生回数が所定数以下の範囲であって
上記数値範囲の中央値を含む範囲の境界となる２つの数
値を上記第一のスライスレベル及び第二のスライスレベ
ルとして設定するようにしたデータ再生装置。

【０１４４】（付記１７）付記９記載のデータ再生装置
において、上記範囲設定手段は、反復復号の手法に従っ
た復号処理の反復回数に基づいて上記硬判定の信頼性が
十分でないと見込まれる尤度情報の所定範囲を設定する
ようにしたデータ再生装置。

【０１４５】（付記１８）付記１０記載のデータ再生装
置において、上記反復復号の手法に従って得られる尤度
情報は、データビットの１である最大確率からその０で
ある最大確率までの確率を連続的に表現した数値範囲の
いずれかの値であり、上記２つのスライスレベルは、上
記数値範囲の中央値より大きい第一のスライスレベル
と、上記数値範囲の中央値より小さい第二のスライスレ
ベルとなり、上記範囲設定手段は、反復復号の手法に従
った復号処理の反復回数に基づいて上記第一のスライス
レベル及び第二のスライスレベルの値を設定するように
したデータ再生装置。

【０１４６】（付記１９）付記１７または１８記載のデ
ータ再生装置において、上記復号処理の反復回数が所定
回数以下となる場合に、上記範囲設定手段の機能を実質
的に無効にする制御手段を有するデータ再生装置。

【０１４７】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１乃至１
０記載の本願発明によれば、反復復号の処理により得ら
れる尤度情報は、硬判定の信頼性が十分でないと見込ま
れる程度の尤度情報であっても、誤り訂正によってより
正しいデータに復号することが可能となることから、そ
の復号処理の反復回数を低減することができる。その結
果、転送レートの劣化を極力防止しつつより正しいデー
タ復号を可能とするデータ再生装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ターボ符号装置の構成例を示すブロック図であ
る。

【図２】ターボ符号化装置の他の構成例を示すブロック
図である。

【図３】図１に示すターボ符号化装置に対応する復号装
置の構成例を示すブロック図である。

【図４】反復復号処理にて得られる対数尤度比の分布
（ヒストグラム）の一例を示す図である。

【図５】反復復号処理にて得られる対数尤度比ん分布
（ヒストグラム）の他の一例を示す図である。

【図６】本発明の実施の一形態に係るデータ再生装置を
示すブロック図である。

【図７】図６に示す装置のライト系における符号器の構
成例を示す図である。

【図８】図６に示す装置のリード系における反復復号器
の構成例を示す図である。

【図９】硬判定器にて用いられるスライスレベルを示す
図である。

【図１０】硬判定器の第一の構成例を示す図である。

【図１１】図１０に示す硬判定器の論理動作を表す図で
ある。

【図１２】硬判定器の第二の構成例を示す図である。

【図１３】図１２に示す硬判定器の論理動作を表す図で
ある。

【図１４】ＥＣＣに積符号を用いた場合の記録データの
構造例を示す図である。

【図１５】誤りの状態とＥＣＣ復号回路での誤り訂正の
関係を示す図である。

【図１６】対数尤度比の分布と硬判定器にて用いられる
スライスレベルとの関係の第一の例を示す図である。

【図１７】図１６に示すスライスレベルを決定するため
の手法を示す図である。

【図１８】対数尤度比の分布と硬判定器にて用いられる
スライスレベルとの関係の第二の例を示す図である。

【図１９】図１８に示すスライスレベルを決定するため
の手法を示す図である。

【図２０】対数尤度比の分布と硬判定器にて用いられる
スライスレベルとの関係の第三の例と、そのスライスレ
ベルを決定するための手法を示す図である。

【図２１】対数尤度比の分布と硬判定器にて用いられる
スライスレベルとの関係の第四の例と、そのスライスレ
ベルを決定するための手法を示す図である。

【符号の説明】

３１符号器３２結合器３３インターリーバ（π）３４ＬＤ駆動回路４１アンプ４２ＡＧＣ４３ローパスフィルタ４４等化器４５アナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ）４６メモリユニット４７反復復号器４８コントローラ５０ＥＣＣ復号回路１００記録再生機構１１０光磁気ディスク（記録媒体）１２０ディスク駆動装置４７１ＰＲチャネル復号器４７２デインターリーバ（π^-1）４７３分解器４７４コード復号器４７５結合器４７６インターリーバ（π）４７７硬判定器４７７１第一の比較器４７７２第二の比較器４７７３第三の比較器４７７４フラグチェック回路

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０３Ｍ 13/29 Ｈ０３Ｍ 13/29 13/45 13/45 Ｆターム(参考） 5D044 BC08 CC09 DE68 GL02 GL32 5J065 AA01 AB01 AC03 AD10 AE07 AF02 AG05 AG06 AH15 AH21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体からの再生信号を所定の周期でサ
ンプリングして得られるサンプリング値からターボ符号
化の手法に対応した反復復号の手法に従って尤度情報を
生成し、その尤度情報を硬判定して得られるデータビッ
トに基づいて復号データを生成するデータ再生装置にお
いて、各データビットが硬判定の信頼性が十分でないと見込ま
れる所定範囲の尤度情報から得られたものであるか否か
を判定する信頼性判定手段と、上記データビットに対して対応する上記信頼性判定手段
での判定結果を加味して所定の規則に従った誤り訂正復
号を行なって復号データを生成する誤り訂正復号手段と
を有するデータ再生装置。
【請求項２】請求項１記載のデータ再生装置において、上記誤り訂正復号手段は、上記信頼性判定手段にて上記
所定範囲の尤度情報から得られたものであるとの判定が
なされたデータビットを誤りデータとして扱うようにし
たデータ再生装置。
【請求項３】請求項２記載のデータ再生装置において、上記誤り訂正復号手段は、ＥＣＣ復号を行うものであっ
て、上記所定範囲の尤度情報から得られたものであると
の判定がなされたデータビットを消失データとして扱っ
て消失訂正復号の手法に従った処理を行うようにしたデ
ータ再生装置。
【請求項４】請求項１乃至３いずれか記載のデータ再生
装置において、上記信頼性判定手段は、上記所定範囲を決める２つのス
ライスレベルを用いて各データビットが当該所定範囲の
尤度情報から得られたものであるか否かを判定するよう
にしたデータ再生装置。
【請求項５】請求項１乃至４いずれか記載のデータ再生
装置において、上記硬判定の信頼性が十分でないと見込まれる尤度情報
の所定範囲を可変設定する範囲設定手段を有するデータ
再生装置。
【請求項６】請求項５記載のデータ再生装置において、上記範囲設定手段は、ランダムデータに関して反復復号
の手法に従って生成される尤度情報のヒストグラムにお
けるピーク位置の尤度情報を基準にして上記硬判定の信
頼性が十分でないと見込まれる尤度情報の所定範囲を設
定するようにしたデータ再生装置。
【請求項７】請求項５記載のデータ再生装置において、上記範囲設定手段は、ランダムデータに関して反復復号
の手法に従って生成される尤度情報のヒストグラムの標
準偏差を基準にして上記硬判定の信頼性が十分でないと
見込まれる尤度情報の所定範囲を設定するようにしたデ
ータ再生装置。
【請求項８】請求項５記載のデータ再生装置において、上記範囲設定手段は、ランダムデータに関して反復復号
の手法に従って生成される尤度情報のヒストグラムにお
ける発生回数が所定数以下となる尤度情報の範囲に基づ
いて上記硬判定の信頼性が十分でないと見込まれる尤度
情報の所定範囲を設定するようにしたデータ再生装置。
【請求項９】請求項５記載のデータ再生装置において、上記範囲設定手段は、反復復号の手法に従った復号処理
の反復回数に基づいて上記硬判定の信頼性が十分でない
と見込まれる尤度情報の所定範囲を設定するようにした
データ再生装置。
【請求項１０】請求項９記載のデータ再生装置におい
て、上記復号処理の反復回数が所定回数以下となる場合に、
上記範囲設定手段の機能を実質的に無効にする制御手段
を有するデータ再生装置。