JP2004342243A - 符号化復号化装置および符号化復号化方法 - Google Patents
符号化復号化装置および符号化復号化方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】伝送路の伝送特性に最適なＰＲ方式を採用してデータを符号化することができる符号化復号化装置、プログラムおよび方法を提供する。
【解決手段】符号化方式とＰＲＭＬ復号化方式とを組み合わせてデータを符号化復号化する符号化復号化装置１であって、符号化方式は、ＮＲＺＩ則で最小ランレングスが２、符号化率が１／２であり、ＰＲＭＬ復号化方式は、正係数であり、時間軸に対称形であることし、符号化器３と、プリコーダ７と、光ヘッド・媒体部７と、等化器９と、ビタビ復号器１１とを備える構成とした。
【選択図】 図１
【解決手段】符号化方式とＰＲＭＬ復号化方式とを組み合わせてデータを符号化復号化する符号化復号化装置１であって、符号化方式は、ＮＲＺＩ則で最小ランレングスが２、符号化率が１／２であり、ＰＲＭＬ復号化方式は、正係数であり、時間軸に対称形であることし、符号化器３と、プリコーダ７と、光ヘッド・媒体部７と、等化器９と、ビタビ復号器１１とを備える構成とした。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等の記録媒体にデータを記録再生する際の符号化、復号化に係り、特に狭帯域、低ＳＮ比の伝送路における符号化復号化装置および符号化復号化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスク等の記録媒体にデータを記録する記録装置等で用いられるベースバンド伝送符号化方式を、ＮＲＺＩ則（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ Ｉｎｖｅｒｓｅ ｒｕｌｅ）の最小ランレングスｄの値で分類すると、最小ランレングスｄ＝０のＮＲＺ系符号、ｄ＝１の（１，７）系符号およびｄ＝２の（２，７）系符号となる。ＮＲＺＩ則（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ Ｉｎｖｅｒｓｅ ｒｕｌｅ）とは、記録媒体に記録する記録符号から記録電流を生成するときの規則であり、記録符号ビットの“１”、“０”を、記録電流の反転“あり”、“なし”に対応させるものである。ランレングスとは、ＮＲＺＩ則において、記録符号ビット列の“０”の連続数のことであり、ｄ＝ｘの符号（ｘは整数）とは、ランレングスの数、つまり、“０”の連続する数がｘ以上の符号である。
【０００３】
（２，７）系符号の一例として、８／１６変調方式符号がある。この８／１６変調方式符号は、データビット８ビットのデータを、チャンネルビット１６ビットのデータに変換する際の符号化率が１／２のＲＬＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）符号化方式であり、データレートに対して記録信号レートを約２／３低く設定でき、現在、ＤＶＤに採用されているものである。
【０００４】
この８／１６変調方式符号の特徴は、入力データを変調後の符号語列（変調符号列）において、“１”と“１”との間には、必ず３個以上１１個以下の“０”が入るようなランレングスの制限がなされた規則（ＲＬＬ）を持っていることであり、ＮＲＺＩ則によって符号化された記録符号ビット列（記録符号列）で見ると、連続する“０”または“１”が最小２個、最大１０個となるものである。このため、８／１６変調方式符号は、ｄ，ｋ表示で（２，１０）ＲＬＬ符号と表記することができる。
【０００５】
ところで、光ディスク等の記録媒体にデータを記録する記録装置（例えば、特許文献１参照）では、ＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式を用いることで、記録媒体へのデータの記録密度を上げられることが一般的に知られている。このＰＲＭＬ方式は、記録された信号が、常に前に書き込まれた信号の影響を受ける符号間干渉を利用して、データを復号する際に、データの多値化を行う。つまり、ＳＮ比の劣化を代償にして伝送帯域の狭小化を図るＰＲ方式と、再生したデータ間に相互関係がある場合に最も的確な符号を検出して、ＳＮ比の改善を図るＭＬ方式とを組み合わせたデジタル信号のベースバンド伝送方式である。
【０００６】
また、従来では、光ディスク等の記録媒体にデータを記録する際に供される伝送路（例えば、光ヘッドや光ディスク等からなる光ディスク伝送系）の伝送特性を正確に測定することなく、前記した記録符号と組み合わせるＰＲ方式の評価を、実験、或いはシミュレーションで検討してから、記録符号（２，７）系符号（８／１４変調［８／１４符号］、８／９変調［８／９符号］、８／１０変調［８／１０符号］、４／１５変調［４／１５符号］等）とＰＲ方式との誤り率の低い組み合わせを選定していた。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−６６７５５号公報（段落７−段落２６、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の記録装置では、光ディスク等の記録媒体にデータを記録する際に供される伝送路の伝送特性を正確に測定することなく、実験、或いはシミュレーションで検討してから、記録符号とＰＲ方式との組み合わせを選定していたので、この伝送特性に最適なＰＲ方式を採用してデータを符号化しているといえないという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は前記した従来の技術が有する課題を解消し、伝送路の伝送特性に最適なＰＲ方式を採用してデータを符号化することができる符号化復号化装置および符号化復号化方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記した目的を達成するため、以下に示す構成とした。
請求項１記載の符号化復号化装置は、符号化方式とＰＲＭＬ復号化方式とを組み合わせてデータを符号化復号化する符号化復号化装置であって、前記符号化方式は、ＮＲＺＩ則で最小ランレングスが２、符号化率が１／２であり、前記ＰＲＭＬ復号化方式は、正係数であり、時間軸に対称形であることを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、符号化復号化装置は、符号化方式がＮＲＺＩ則で最小ランレングスが２、符号化率が１／２であり、ＰＲＭＬ復号化方式が正係数でありこの係数が時間軸に対称に配置される対称形である方式を採用している。ここで言う正係数とは、データ（信号）が入力される係数器の数値が全て正の整数であることを指す。また、時間軸に対称形であるとは、係数器の係数を時間軸の進む方向から見て、左右対称となっていることを指す。つまり、この符号化復号化装置において、取り扱われるデータは、信号理論的には、伝達関数の位相特性がフラットであるものである。
【００１２】
請求項２記載の符号化復号化装置は、請求項１に記載の符号化復号装置において、前記ＰＲ方式は、ＮＲＺＩ則で最小ランレングスが２、符号化率が１／２の符号化方式と、ＰＲ（１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，２，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，３，４，４，３，１）、ＰＲ（１，２，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，１，１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，３，２，１）復号化方式のいずれか１つの復号化方式とを組み合わせたものであることを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、サンプルポイントに基づいて、ＰＲ方式と、最適な復号化方式が、ＰＲ（１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，２，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，３，４，４，３，１）、ＰＲ（１，２，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，１，１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，３，２，１）復号化方式のいずれかの中から組み合わせられる。これによって、伝送特性に適した符号化復号化方式が選択される。
【００１４】
請求項３記載の符号化復号化方法は、符号化方式とＰＲＭＬ復号化方式とを組み合わせてデータを符号化復号化する符号化復号化装置であって、前記符号化方式は、ＮＲＺＩ則で最小ランレングスが２、符号化率が１／２であり、前記ＰＲＭＬ復号化方式は、正係数であり、時間軸に対称形であることを特徴とする。
【００１５】
この方法によれば、符号化方式がＮＲＺＩ則で最小ランレングスが２、符号化率が１／２であり、ＰＲＭＬ復号化方式が正係数であり、この係数が時間軸に対称に配置される対称形である方式を採用している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（符号化復号化装置の構成）
図１は、符号化復号化装置１のブロック図である。この図１に示すように、符号化復号化装置１は、入力されたデータである情報符号列を符号化して記録後、復号化して復号符号列として出力するもので、符号化器３と、プリコーダ５と、光ヘッド・媒体部７と、等化器９と、ビタビ復号器１１とを備えている。
【００１７】
また、この符号化復号化装置１は、狭帯域な伝送路において、データを効率的に伝送するために符号化方式と復号化方式とを適切に選択するもので、この図１に示した構成は、狭帯域な伝送系の一例として、光ディスクの伝送系（光ヘッド、光ディスク等の記録媒体を含むもの）を取り上げたものである。光ディスクのような狭帯域のベースバンド伝送では、伝送可能な帯域幅が狭いので記録信号レートの低い符号化方式が最適とされる。この実施の形態で使用している符号化方式は、ＮＲＺＩ則を用いた最小ランレングスにｄによって分類すると、ｄ＝２の（２，７）系符号であり、この（２，７）系符号は、ｄ＝０のＮＲＺ系符号、ｄ＝１の（１，７）系符号に比べ、同じデータレートに対して記録信号レートを最も低く（データレート２／３）設定できるので、光ディスクのような狭帯域のベースバンド伝送に適しているものである。
【００１８】
符号化器３は、情報符号列を８／１６変調方式符号に変換して変調符号列を生成するものである。この符号化器３は、（２，７）系符号の一種である８／１６変調方式符号を採用しており、この８／１６変調方式符号は、ＤＶＤ記録伝送方式として採用されているものである。
【００１９】
プリコーダ５は、符号化器３で符号化された変調符号列を高密度記録に適したＮＲＺＩ化した記録符号列に変換するものである。なお、ＮＲＺＩ化した記録符号列とは、ＮＲＺＩ則に基づいて生成された記録符号列のことであり、この記録符号列から記録媒体に記録する記録電流を生成するときに、記録符号列の記録符号ビットの“１”、“０”を、記録電流の反転“あり”、“なし”に対応させたものである。
【００２０】
光ヘッド・媒体部７は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の光ディスク（媒体）にデータを記録すると共に、当該媒体に記録されているデータを読み出すためのものである。つまり、この光ヘッド・媒体部７には、プリコーダ５から記録符号列が入力され、等化器９に再生符号列が出力される。また、この光ヘッド・媒体部７では光ディスク伝送系の伝達関数が測定される。
【００２１】
なお、この実施の形態における光ディスク伝送系の伝達関数の測定結果によれば、周波数特性がｓｉｎｃ関数とｓｉｎｃ２関数の間に位置し、位相特性がほぼフラットになる。
【００２２】
［ゲート関数波形、三角波形について］
ここで、時間軸波形であるゲート関数波形および三角波形と、これらをフーリエ変換した波形とを図に示す。なお、図２（ａ）はゲート関数波形の時間軸波形であり、図２（ｃ）はゲート関数波形をフーリエ変換した周波数軸波形の振幅特性を示したものであり、ｓｉｎｃ関数となっている。図２（ｂ）は三角波形の時間軸波形であり、図２（ｄ）は三角波形をフーリエ変換した周波数軸波形の振幅特性を示したものであり、ｓｉｎｃ２関数となっている。
【００２３】
図２（ａ）に示したように、ゲート関数波形の時間軸波形は、振幅を縦軸に、時間軸ｔを横軸に取ったグラフにおいて、原点を中心に−τからτまで凸である矩形波ある。図２（ｂ）に示したように、ゲート関数波形の周波数軸波形は、振幅を縦軸に、周波数軸ωを横軸に取ったグラフにおいて、周波数ω＝２π／τ、周波数ω＝４π／τのときに振幅が０となって減衰していく波形である。
【００２４】
また、図２（ｃ）に示したように、三角波形の時間軸波形は、振幅を縦軸に、時間軸ｔを横軸に取ったグラフにおいて、時間ｔ＝０における振幅の値を頂点として、原点を中心に−２τから２τまで存在する三角形状の波形である。図２（ｄ）に示したように、三角波形の周波数軸波形は、振幅を縦軸に、周波数軸ωを横軸に取ったグラフにおいて、周波数ωの増加に伴って振幅が減衰していく波形で、周波数ω＝２π／τのときに振幅が０となり、周波数ω＝０から周波数ω＝４π／τまで存在する波形である。
【００２５】
時間軸波形がゲート関数波形となるＰＲ方式は、ＰＲ（１Ｎ）方式（ポリバイナリ符号）と呼ばれており、まず、ＰＲ（１Ｎ）方式の中から光ディスク伝送系に適した方式（サンプルポイント数Ｎ）が選択され、その後三角波形にまで選択の範囲が拡張される。
【００２６】
［入力データと、８／１６変調方式符号との信号スペクトルについて］
また、ここで、光ディスク伝送系に適したＰＲ（１Ｎ）方式のサンプル数の求め方を説明するために、まず、入力データ（情報符号列）と、８／１６変調方式符号である変調符号列との関係を、図３に示した信号スペクトルについて述べる。
【００２７】
図３（ａ）はＮＲＺ符号である入力データ（情報符号列）の振幅−周波数特性を示したものであり、図３（ｂ）は８／１６変調方式符号である変調符号列の振幅−周波数特性を示したものである。
【００２８】
この図３（ａ）、（ｂ）に示すように、入力データ（情報符号列）のデータクロック（ａＭＨｚ）に比べ、８／１６変調方式符号の符号クロック（２ａＭＨｚ）は２倍になり、符号の最高周波数は、符号クロック（２ａＭＨｚ）の１／３倍である。また、８／１６変調方式符号の信号帯域は符号クロック（２ａＭＨｚ）の１／３倍であり、データクロック（ａＭＨｚ）の２／３倍となり、入力データ（情報符号列）より２／３倍の狭帯域となる。
【００２９】
ところで、ＰＲ方式のクロックは符号クロックと同一であるので、このＰＲ方式のクロックにおけるＰＲ（１Ｎ）方式の周波数特性と光ディスク伝送系の伝達関数とを比較することで、光ディスク伝送系に適したＰＲ（１Ｎ）方式のサンプルポイント数Ｎを求めることができる。
【００３０】
［ＰＲ（１Ｎ）方式における周波数スペクトルと、ＰＲ（１，１，１，１）方式、ＰＲ（１，１，１，１，１）方式の光ディスク伝送特性とについて］
さらに、ここで、図４、図５を参照して、ＰＲ（１Ｎ）方式における周波数スペクトルと、ＰＲ（１，１，１，１）方式、ＰＲ（１，１，１，１，１）方式の光ディスク伝送特性とについて説明を付加する。
【００３１】
この図４に示すように、振幅ｍはサンプルクロックの周波数ｆの関数であり、ｍ＝ｓｉｎｃ（πｆ）＝ｓｉｎ（πｆ）／πｆと示されるものである。また、この図４には、ＰＲ（１Ｎ）方式における周波数スペクトルであるＰＲ（１，１）、ＰＲ（１，１，１）、ＰＲ（１，１，１，１）、ＰＲ（１，１，１，１，１）、ＰＲ（１，１，１，１，１，１）を示しており、これらの周波数スペクトルは、サンプルクロックを“２”とした場合、ＰＲ（１，１）のｍのゼロクロス点が“１”となり、ＰＲ（１，１，１）のゼロクロス点が“２／３”となり、ＰＲ（１，１，１，１）のゼロクロス点が“１／２”となり、ＰＲ（１，１，１，１，１）のゼロクロス点が“２／５”となり、ＰＲ（１，１，１，１，１，１）のゼロクロス点が“１／３”となるものである。
【００３２】
また、図５に示すように、ＰＲ（１，１，１，１）の周波数スペクトル（周波数“１／２”）とＰＲ（１，１，１，１，１）の周波数スペクトル（周波数“１／３”）との間に囲まれている領域が光ディスクの伝送帯域となるようにサンプルクロックは設定される。
【００３３】
一方、光ディスク伝送系では、光ディスクの伝送帯域は一般に符号の最高周波数の１〜１．５倍程度に設定される。
【００３４】
これら図４、図５からＰＲ（１Ｎ）方式として、Ｎ＝４〜６までを考慮にしてＰＲ方式を選択すればよいことがわかる。そしてまた、これら図４、図５から、ＰＲ（１，１，１，１）方式、ＰＲ（１，１，１，１，１）方式およびＰＲ（１，１，１，１，１，１）方式の周波数特性が光ディスク伝送系の周波数特性に近く、等化量が少なくなることがわかる。また、ＰＲ方式の次数Ｎが６以上になると、多値化によるＳＮ劣化がＭＬ（Ｍａｘｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式によるＳＮ比の改善を上回るようになってしまい、誤り率特性も劣化することになる。
【００３５】
［ＰＲ（１Ｎ）方式とＰＲ（１Ｎ）方式との相互積について］
ここで、ＰＲ（１Ｎ）方式とＰＲ（１Ｎ）方式との相互積について、図６を参照して説明する。この図６は、次数Ｎ＝２〜６のＰＲ（１Ｎ）方式とＰＲ（１Ｎ）方式との相互積の関係について説明した図である。
【００３６】
図６では、次数Ｎ＝２〜６のＰＲ（１Ｎ）方式とＰＲ（１Ｎ）方式との相互積の関係を一覧表にしたもので、例えば、次数２のＰＲ（１，１）と次数４のＰＲ（１，１，１，１）の相互積は、ＰＲ（１，２，２，２，１）となる。この次数が特許請求の範囲の請求項に記載したサンプルポイント数に相当するものである。
【００３７】
この図６に示すように、ＰＲ方式の次数Ｎを、Ｎ＝４〜６で、ゲート関数波形と、三角波形とに相当するＰＲ方式を選択すると、図６中ハッチングを施した、ＰＲ（１，１，１，１）、ＰＲ（１，１，１，１，１）、ＰＲ（１，１，１，１，１，１）、ＰＲ（１，２，２，１）、ＰＲ（１，２，３，２，１）、ＰＲ（１，２，２，２，１）、ＰＲ（１，２，３，３，２，１）、ＰＲ（１，２，２，２，２，１）、の８種類となる。
【００３８】
図１に戻って、符号化復号化装置１の構成の説明を続ける。
等化器９は、光ヘッド・媒体部７で再生出力された再生符号列を等化して、等化符号列を出力するものである。この等化器９の詳細を図７に示す。この図７に示すように、等化器９は、加算器９ａ（９ａ１、９ａ２、９ａ３、９ａ４）と、係数器９ｂ（９ｂ１、９ｂ２、９ｂ３、９ｂ４）と、遅延器９ｃ（９ｃ１、９ｃ２、９ｃ３、９ｃ４）とを備えている。ここに示した等化器９は、無ひずみ伝送路に適用した場合のＰＲ（１，２，２，１）方式の場合であり、アナログ回路として実現したものである。なお、他のＰＲ方式の場合、等化器９の構成は、加算器９ａ、係数器９ｂ、遅延器９ｃの数を増減させ、係数器９ｂで乗算する係数を変更させたものになる。
【００３９】
加算器９ａは、入力された値同士を加算して出力するもので、加算器９ａ１は、伝送特性測定部７から入力された入力値（再生符号列）と係数器９ｂ１から入力された係数値とを加算するものであり、加算器９ａ２は、加算器９ａ１から入力された入力値と係数器９ｂ２から入力された係数値とを加算するものであり、加算器９ａ３は、加算器９ａ２から入力された入力値と係数器９ｂ３から入力された係数値とを加算するものであり、加算器９ａ４は、加算器９ａ３から入力された入力値と係数器９ｂ４から入力された係数値とを加算するものである。
【００４０】
係数器９ｂは、入力された値にＰＲ方式の係数（この実施の形態ではＰＲ（１，２，２，１）方式なので、係数は“１”、“２”）を乗算して出力するもので、係数器９ｂ１は遅延器９ｃ１から入力された遅延値に係数“１”を乗算して加算器９ａ１に出力するものであり、係数器９ｂ２は遅延器９ｃ２から入力された遅延値に係数“２”を乗算して加算器９ａ２に出力するものであり、係数器９ｂ３は遅延器９ｃ３から入力された遅延値に係数“２”を乗算して加算器９ａ３に出力するものであり、係数器９ｂ４は遅延器９ｃ４から入力された遅延値に係数“１”を乗算して加算器９ａ４に出力するものである。
【００４１】
遅延器９ｃは、入力された値を設定された遅延量τ（１クロックの時間に相当）だけ遅延させた遅延値を出力するもので、遅延器９ｃ１は光ヘッド・媒体部７から入力された入力値（再生符号列）を遅延量τだけ遅延させた遅延値を係数器９ｂ１および遅延器９ｃ２に出力するものであり、遅延器９ｃ２は遅延器９ｃ１から入力された入力値を遅延量τだけ遅延させた遅延値を係数器９ｂ２および遅延器９ｃ３に出力するものであり、遅延器９ｃ３は遅延器９ｃ２から入力された入力値を遅延量τだけ遅延させた遅延値を係数器９ｂ３および遅延器９ｃ４に出力するものであり、遅延器９ｃ４は遅延器９ｃ３から入力された入力値を遅延量τだけ遅延させた遅延値を係数器９ｂ４に出力するものである。
【００４２】
つまり、この等化器９では、遅延器９ｃで遅延量τだけ遅延された遅延値が係数器９ｂに出力され、この係数器９ｂで係数が乗算された係数値が加算器９ａに出力され、加算器９ａに入力された入力値同士が加算され出力されて、最終的に末端の加算器９ａ（この場合、９ａ４）から等化符号列が出力される。
【００４３】
ビタビ復号器１１は、等化器９で等化された等化符号列をビタビアルゴリズムによって復号化して復号符号列として出力するものである。ビタビアルゴリズム（Ｖｉｔｅｒｂｉ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）とは、符号が持つ繰り返し特性を利用し、受信系列に対して送信符号に最も近い、即ち尤度を最大にする符号系列を推定する復号をする方法である。
【００４４】
この符号化復号化装置１によれば、入力された情報符号列が符号化器３で変調符号列に変調され、プリコーダ５でプリコードされて記録符号列とされる。光ヘッド・媒体部７で測定された伝達関数に基づいて、ＰＲ方式が選択され、等化器９で再生符号列が等化符号列に等化されて、ビタビ復号器１１で等化符号列が復号符号列に復号化される。このため、光ヘッド・媒体部７にて伝送路の伝送特性が測定され、これに基づいて入力データである情報符号列が符号化されると共に、等化器９で再生符号列が等化され、その後、復号化することができる。
【００４５】
すなわち、この符号化復号化装置１によれば、光ディスク伝送系における光記録装置、垂直磁気記録装置、光磁気記録装置（ＭＯ）やＦＰＵ等の狭帯域に帯域制限された伝送において、制限された帯域内で伝送レートと誤り率とのバランスを図ることができると共に、最適なＰＲ方式が適宜選択されるので、従来の回路と比べ、回路規模を小さくすることができる。
【００４６】
（符号化復号化装置の動作）
次に、図８に示すフローチャートを参照して、符号化復号化装置１の動作について説明する（適宜、図１参照）。
まず、符号化復号化装置１の符号化器３に情報符号列が入力され、この符号化器３で変調符号列に符号化される（Ｓ１）。続いて、プリコーダ５で変調符号列が記録符号列にプリコードされる（Ｓ２）。
【００４７】
そして、光ヘッド・媒体部７において、記録機器のヘッド、光ディスク（媒体）、およびノイズとの影響を受けた伝送特性が測定され、記録符号列が当該符号化復号化装置１の図示を省略した記録媒体に記録される。その後、当該符号化復号化装置１のユーザの操作によって、記録媒体に記録された記録符号列が再生され、再生符号列にされる（Ｓ３）。この再生符号列が等化器９に出力される。
【００４８】
すると、等化器９に再生符号列が入力され、この等化器９で等化符号列に等化され、ビタビ復号器１１に出力される（Ｓ４）。そして、ビタビ復号器１１で等化符号列がビタビアルゴリズムによって復号化され、復号符号列として出力される（Ｓ５）。なお、ビタビ復号器１１では、ポストプリコード演算を実行している。ちなみに、ポストプリコードとは、逆プリコードのことである。
【００４９】
この符号化復号化装置１の動作によれば、光ヘッド・媒体部７によって伝送特性が測定されて、記録符号列が記録される。また、記録符号列が再生される場合には、等化器９で最適なＰＲ方式に基づいて（伝送特性による）等化され、ビタビ復号器１１で復号化することができる。
【００５０】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
符号化復号化装置１の各構成の処理を一つずつの過程ととらえた符号化復号化方法とみなすことは可能である。この符号化復号化方法、符号化復号化装置１と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１、３記載の発明によれば、伝送路の伝送特性に最適なＰＲ方式が選択されて、符号化復号化を行うことができる。また、光ディスク伝送系における光記録装置、垂直磁気記録装置、光磁気記録装置（ＭＯ等）やＦＰＵ等の狭帯域に帯域制限された伝送において、制限された帯域内で伝送レートと誤り率とのバランスを図ることができると共に、最適なＰＲ方式が適宜選択されるので、従来の回路と比べ、回路規模を小さくすることができる。
【００５２】
請求項２記載の発明によれば、サンプルポイントに基づいて、ＰＲ方式と、最適な復号化方式が、ＰＲ（１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，２，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，３，４，４，３，１）、ＰＲ（１，２，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，１，１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，３，２，１）復号化方式のいずれかの中から組み合わせられるので、伝送特性に適した符号化復号化方式を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施の形態である符号化復号化装置のブロック図である。
【図２】ゲート関数波形と三角波形とを説明した図である。
【図３】入力データとＥＦＭ＋符号とを説明した図である。
【図４】ＰＲ（１Ｎ）方式の周波数スペクトルを説明した図である。
【図５】光ディスクの伝送帯域の設定とＰＲ特性とを説明した図である。
【図６】ＰＲ（１Ｎ）方式とＰＲ（１Ｎ）方式との相互積の関係を説明した図である。
【図７】図１に示した等化器の構成を説明した図である。
【図８】図１に示した符号化復号化装置の動作を説明したフローチャートである。
【符号の説明】
１ 符号化復号化装置
３ 符号化器
５ プリコーダ
７ 光ヘッド・媒体部
９ 等化器
９ａ 加算器
９ｂ 係数器
９ｃ 遅延器
１１ ビタビ復号器
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等の記録媒体にデータを記録再生する際の符号化、復号化に係り、特に狭帯域、低ＳＮ比の伝送路における符号化復号化装置および符号化復号化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスク等の記録媒体にデータを記録する記録装置等で用いられるベースバンド伝送符号化方式を、ＮＲＺＩ則（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ Ｉｎｖｅｒｓｅ ｒｕｌｅ）の最小ランレングスｄの値で分類すると、最小ランレングスｄ＝０のＮＲＺ系符号、ｄ＝１の（１，７）系符号およびｄ＝２の（２，７）系符号となる。ＮＲＺＩ則（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ Ｉｎｖｅｒｓｅ ｒｕｌｅ）とは、記録媒体に記録する記録符号から記録電流を生成するときの規則であり、記録符号ビットの“１”、“０”を、記録電流の反転“あり”、“なし”に対応させるものである。ランレングスとは、ＮＲＺＩ則において、記録符号ビット列の“０”の連続数のことであり、ｄ＝ｘの符号（ｘは整数）とは、ランレングスの数、つまり、“０”の連続する数がｘ以上の符号である。
【０００３】
（２，７）系符号の一例として、８／１６変調方式符号がある。この８／１６変調方式符号は、データビット８ビットのデータを、チャンネルビット１６ビットのデータに変換する際の符号化率が１／２のＲＬＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）符号化方式であり、データレートに対して記録信号レートを約２／３低く設定でき、現在、ＤＶＤに採用されているものである。
【０００４】
この８／１６変調方式符号の特徴は、入力データを変調後の符号語列（変調符号列）において、“１”と“１”との間には、必ず３個以上１１個以下の“０”が入るようなランレングスの制限がなされた規則（ＲＬＬ）を持っていることであり、ＮＲＺＩ則によって符号化された記録符号ビット列（記録符号列）で見ると、連続する“０”または“１”が最小２個、最大１０個となるものである。このため、８／１６変調方式符号は、ｄ，ｋ表示で（２，１０）ＲＬＬ符号と表記することができる。
【０００５】
ところで、光ディスク等の記録媒体にデータを記録する記録装置（例えば、特許文献１参照）では、ＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式を用いることで、記録媒体へのデータの記録密度を上げられることが一般的に知られている。このＰＲＭＬ方式は、記録された信号が、常に前に書き込まれた信号の影響を受ける符号間干渉を利用して、データを復号する際に、データの多値化を行う。つまり、ＳＮ比の劣化を代償にして伝送帯域の狭小化を図るＰＲ方式と、再生したデータ間に相互関係がある場合に最も的確な符号を検出して、ＳＮ比の改善を図るＭＬ方式とを組み合わせたデジタル信号のベースバンド伝送方式である。
【０００６】
また、従来では、光ディスク等の記録媒体にデータを記録する際に供される伝送路（例えば、光ヘッドや光ディスク等からなる光ディスク伝送系）の伝送特性を正確に測定することなく、前記した記録符号と組み合わせるＰＲ方式の評価を、実験、或いはシミュレーションで検討してから、記録符号（２，７）系符号（８／１４変調［８／１４符号］、８／９変調［８／９符号］、８／１０変調［８／１０符号］、４／１５変調［４／１５符号］等）とＰＲ方式との誤り率の低い組み合わせを選定していた。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−６６７５５号公報（段落７−段落２６、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の記録装置では、光ディスク等の記録媒体にデータを記録する際に供される伝送路の伝送特性を正確に測定することなく、実験、或いはシミュレーションで検討してから、記録符号とＰＲ方式との組み合わせを選定していたので、この伝送特性に最適なＰＲ方式を採用してデータを符号化しているといえないという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は前記した従来の技術が有する課題を解消し、伝送路の伝送特性に最適なＰＲ方式を採用してデータを符号化することができる符号化復号化装置および符号化復号化方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記した目的を達成するため、以下に示す構成とした。
請求項１記載の符号化復号化装置は、符号化方式とＰＲＭＬ復号化方式とを組み合わせてデータを符号化復号化する符号化復号化装置であって、前記符号化方式は、ＮＲＺＩ則で最小ランレングスが２、符号化率が１／２であり、前記ＰＲＭＬ復号化方式は、正係数であり、時間軸に対称形であることを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、符号化復号化装置は、符号化方式がＮＲＺＩ則で最小ランレングスが２、符号化率が１／２であり、ＰＲＭＬ復号化方式が正係数でありこの係数が時間軸に対称に配置される対称形である方式を採用している。ここで言う正係数とは、データ（信号）が入力される係数器の数値が全て正の整数であることを指す。また、時間軸に対称形であるとは、係数器の係数を時間軸の進む方向から見て、左右対称となっていることを指す。つまり、この符号化復号化装置において、取り扱われるデータは、信号理論的には、伝達関数の位相特性がフラットであるものである。
【００１２】
請求項２記載の符号化復号化装置は、請求項１に記載の符号化復号装置において、前記ＰＲ方式は、ＮＲＺＩ則で最小ランレングスが２、符号化率が１／２の符号化方式と、ＰＲ（１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，２，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，３，４，４，３，１）、ＰＲ（１，２，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，１，１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，３，２，１）復号化方式のいずれか１つの復号化方式とを組み合わせたものであることを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、サンプルポイントに基づいて、ＰＲ方式と、最適な復号化方式が、ＰＲ（１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，２，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，３，４，４，３，１）、ＰＲ（１，２，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，１，１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，３，２，１）復号化方式のいずれかの中から組み合わせられる。これによって、伝送特性に適した符号化復号化方式が選択される。
【００１４】
請求項３記載の符号化復号化方法は、符号化方式とＰＲＭＬ復号化方式とを組み合わせてデータを符号化復号化する符号化復号化装置であって、前記符号化方式は、ＮＲＺＩ則で最小ランレングスが２、符号化率が１／２であり、前記ＰＲＭＬ復号化方式は、正係数であり、時間軸に対称形であることを特徴とする。
【００１５】
この方法によれば、符号化方式がＮＲＺＩ則で最小ランレングスが２、符号化率が１／２であり、ＰＲＭＬ復号化方式が正係数であり、この係数が時間軸に対称に配置される対称形である方式を採用している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（符号化復号化装置の構成）
図１は、符号化復号化装置１のブロック図である。この図１に示すように、符号化復号化装置１は、入力されたデータである情報符号列を符号化して記録後、復号化して復号符号列として出力するもので、符号化器３と、プリコーダ５と、光ヘッド・媒体部７と、等化器９と、ビタビ復号器１１とを備えている。
【００１７】
また、この符号化復号化装置１は、狭帯域な伝送路において、データを効率的に伝送するために符号化方式と復号化方式とを適切に選択するもので、この図１に示した構成は、狭帯域な伝送系の一例として、光ディスクの伝送系（光ヘッド、光ディスク等の記録媒体を含むもの）を取り上げたものである。光ディスクのような狭帯域のベースバンド伝送では、伝送可能な帯域幅が狭いので記録信号レートの低い符号化方式が最適とされる。この実施の形態で使用している符号化方式は、ＮＲＺＩ則を用いた最小ランレングスにｄによって分類すると、ｄ＝２の（２，７）系符号であり、この（２，７）系符号は、ｄ＝０のＮＲＺ系符号、ｄ＝１の（１，７）系符号に比べ、同じデータレートに対して記録信号レートを最も低く（データレート２／３）設定できるので、光ディスクのような狭帯域のベースバンド伝送に適しているものである。
【００１８】
符号化器３は、情報符号列を８／１６変調方式符号に変換して変調符号列を生成するものである。この符号化器３は、（２，７）系符号の一種である８／１６変調方式符号を採用しており、この８／１６変調方式符号は、ＤＶＤ記録伝送方式として採用されているものである。
【００１９】
プリコーダ５は、符号化器３で符号化された変調符号列を高密度記録に適したＮＲＺＩ化した記録符号列に変換するものである。なお、ＮＲＺＩ化した記録符号列とは、ＮＲＺＩ則に基づいて生成された記録符号列のことであり、この記録符号列から記録媒体に記録する記録電流を生成するときに、記録符号列の記録符号ビットの“１”、“０”を、記録電流の反転“あり”、“なし”に対応させたものである。
【００２０】
光ヘッド・媒体部７は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の光ディスク（媒体）にデータを記録すると共に、当該媒体に記録されているデータを読み出すためのものである。つまり、この光ヘッド・媒体部７には、プリコーダ５から記録符号列が入力され、等化器９に再生符号列が出力される。また、この光ヘッド・媒体部７では光ディスク伝送系の伝達関数が測定される。
【００２１】
なお、この実施の形態における光ディスク伝送系の伝達関数の測定結果によれば、周波数特性がｓｉｎｃ関数とｓｉｎｃ２関数の間に位置し、位相特性がほぼフラットになる。
【００２２】
［ゲート関数波形、三角波形について］
ここで、時間軸波形であるゲート関数波形および三角波形と、これらをフーリエ変換した波形とを図に示す。なお、図２（ａ）はゲート関数波形の時間軸波形であり、図２（ｃ）はゲート関数波形をフーリエ変換した周波数軸波形の振幅特性を示したものであり、ｓｉｎｃ関数となっている。図２（ｂ）は三角波形の時間軸波形であり、図２（ｄ）は三角波形をフーリエ変換した周波数軸波形の振幅特性を示したものであり、ｓｉｎｃ２関数となっている。
【００２３】
図２（ａ）に示したように、ゲート関数波形の時間軸波形は、振幅を縦軸に、時間軸ｔを横軸に取ったグラフにおいて、原点を中心に−τからτまで凸である矩形波ある。図２（ｂ）に示したように、ゲート関数波形の周波数軸波形は、振幅を縦軸に、周波数軸ωを横軸に取ったグラフにおいて、周波数ω＝２π／τ、周波数ω＝４π／τのときに振幅が０となって減衰していく波形である。
【００２４】
また、図２（ｃ）に示したように、三角波形の時間軸波形は、振幅を縦軸に、時間軸ｔを横軸に取ったグラフにおいて、時間ｔ＝０における振幅の値を頂点として、原点を中心に−２τから２τまで存在する三角形状の波形である。図２（ｄ）に示したように、三角波形の周波数軸波形は、振幅を縦軸に、周波数軸ωを横軸に取ったグラフにおいて、周波数ωの増加に伴って振幅が減衰していく波形で、周波数ω＝２π／τのときに振幅が０となり、周波数ω＝０から周波数ω＝４π／τまで存在する波形である。
【００２５】
時間軸波形がゲート関数波形となるＰＲ方式は、ＰＲ（１Ｎ）方式（ポリバイナリ符号）と呼ばれており、まず、ＰＲ（１Ｎ）方式の中から光ディスク伝送系に適した方式（サンプルポイント数Ｎ）が選択され、その後三角波形にまで選択の範囲が拡張される。
【００２６】
［入力データと、８／１６変調方式符号との信号スペクトルについて］
また、ここで、光ディスク伝送系に適したＰＲ（１Ｎ）方式のサンプル数の求め方を説明するために、まず、入力データ（情報符号列）と、８／１６変調方式符号である変調符号列との関係を、図３に示した信号スペクトルについて述べる。
【００２７】
図３（ａ）はＮＲＺ符号である入力データ（情報符号列）の振幅−周波数特性を示したものであり、図３（ｂ）は８／１６変調方式符号である変調符号列の振幅−周波数特性を示したものである。
【００２８】
この図３（ａ）、（ｂ）に示すように、入力データ（情報符号列）のデータクロック（ａＭＨｚ）に比べ、８／１６変調方式符号の符号クロック（２ａＭＨｚ）は２倍になり、符号の最高周波数は、符号クロック（２ａＭＨｚ）の１／３倍である。また、８／１６変調方式符号の信号帯域は符号クロック（２ａＭＨｚ）の１／３倍であり、データクロック（ａＭＨｚ）の２／３倍となり、入力データ（情報符号列）より２／３倍の狭帯域となる。
【００２９】
ところで、ＰＲ方式のクロックは符号クロックと同一であるので、このＰＲ方式のクロックにおけるＰＲ（１Ｎ）方式の周波数特性と光ディスク伝送系の伝達関数とを比較することで、光ディスク伝送系に適したＰＲ（１Ｎ）方式のサンプルポイント数Ｎを求めることができる。
【００３０】
［ＰＲ（１Ｎ）方式における周波数スペクトルと、ＰＲ（１，１，１，１）方式、ＰＲ（１，１，１，１，１）方式の光ディスク伝送特性とについて］
さらに、ここで、図４、図５を参照して、ＰＲ（１Ｎ）方式における周波数スペクトルと、ＰＲ（１，１，１，１）方式、ＰＲ（１，１，１，１，１）方式の光ディスク伝送特性とについて説明を付加する。
【００３１】
この図４に示すように、振幅ｍはサンプルクロックの周波数ｆの関数であり、ｍ＝ｓｉｎｃ（πｆ）＝ｓｉｎ（πｆ）／πｆと示されるものである。また、この図４には、ＰＲ（１Ｎ）方式における周波数スペクトルであるＰＲ（１，１）、ＰＲ（１，１，１）、ＰＲ（１，１，１，１）、ＰＲ（１，１，１，１，１）、ＰＲ（１，１，１，１，１，１）を示しており、これらの周波数スペクトルは、サンプルクロックを“２”とした場合、ＰＲ（１，１）のｍのゼロクロス点が“１”となり、ＰＲ（１，１，１）のゼロクロス点が“２／３”となり、ＰＲ（１，１，１，１）のゼロクロス点が“１／２”となり、ＰＲ（１，１，１，１，１）のゼロクロス点が“２／５”となり、ＰＲ（１，１，１，１，１，１）のゼロクロス点が“１／３”となるものである。
【００３２】
また、図５に示すように、ＰＲ（１，１，１，１）の周波数スペクトル（周波数“１／２”）とＰＲ（１，１，１，１，１）の周波数スペクトル（周波数“１／３”）との間に囲まれている領域が光ディスクの伝送帯域となるようにサンプルクロックは設定される。
【００３３】
一方、光ディスク伝送系では、光ディスクの伝送帯域は一般に符号の最高周波数の１〜１．５倍程度に設定される。
【００３４】
これら図４、図５からＰＲ（１Ｎ）方式として、Ｎ＝４〜６までを考慮にしてＰＲ方式を選択すればよいことがわかる。そしてまた、これら図４、図５から、ＰＲ（１，１，１，１）方式、ＰＲ（１，１，１，１，１）方式およびＰＲ（１，１，１，１，１，１）方式の周波数特性が光ディスク伝送系の周波数特性に近く、等化量が少なくなることがわかる。また、ＰＲ方式の次数Ｎが６以上になると、多値化によるＳＮ劣化がＭＬ（Ｍａｘｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式によるＳＮ比の改善を上回るようになってしまい、誤り率特性も劣化することになる。
【００３５】
［ＰＲ（１Ｎ）方式とＰＲ（１Ｎ）方式との相互積について］
ここで、ＰＲ（１Ｎ）方式とＰＲ（１Ｎ）方式との相互積について、図６を参照して説明する。この図６は、次数Ｎ＝２〜６のＰＲ（１Ｎ）方式とＰＲ（１Ｎ）方式との相互積の関係について説明した図である。
【００３６】
図６では、次数Ｎ＝２〜６のＰＲ（１Ｎ）方式とＰＲ（１Ｎ）方式との相互積の関係を一覧表にしたもので、例えば、次数２のＰＲ（１，１）と次数４のＰＲ（１，１，１，１）の相互積は、ＰＲ（１，２，２，２，１）となる。この次数が特許請求の範囲の請求項に記載したサンプルポイント数に相当するものである。
【００３７】
この図６に示すように、ＰＲ方式の次数Ｎを、Ｎ＝４〜６で、ゲート関数波形と、三角波形とに相当するＰＲ方式を選択すると、図６中ハッチングを施した、ＰＲ（１，１，１，１）、ＰＲ（１，１，１，１，１）、ＰＲ（１，１，１，１，１，１）、ＰＲ（１，２，２，１）、ＰＲ（１，２，３，２，１）、ＰＲ（１，２，２，２，１）、ＰＲ（１，２，３，３，２，１）、ＰＲ（１，２，２，２，２，１）、の８種類となる。
【００３８】
図１に戻って、符号化復号化装置１の構成の説明を続ける。
等化器９は、光ヘッド・媒体部７で再生出力された再生符号列を等化して、等化符号列を出力するものである。この等化器９の詳細を図７に示す。この図７に示すように、等化器９は、加算器９ａ（９ａ１、９ａ２、９ａ３、９ａ４）と、係数器９ｂ（９ｂ１、９ｂ２、９ｂ３、９ｂ４）と、遅延器９ｃ（９ｃ１、９ｃ２、９ｃ３、９ｃ４）とを備えている。ここに示した等化器９は、無ひずみ伝送路に適用した場合のＰＲ（１，２，２，１）方式の場合であり、アナログ回路として実現したものである。なお、他のＰＲ方式の場合、等化器９の構成は、加算器９ａ、係数器９ｂ、遅延器９ｃの数を増減させ、係数器９ｂで乗算する係数を変更させたものになる。
【００３９】
加算器９ａは、入力された値同士を加算して出力するもので、加算器９ａ１は、伝送特性測定部７から入力された入力値（再生符号列）と係数器９ｂ１から入力された係数値とを加算するものであり、加算器９ａ２は、加算器９ａ１から入力された入力値と係数器９ｂ２から入力された係数値とを加算するものであり、加算器９ａ３は、加算器９ａ２から入力された入力値と係数器９ｂ３から入力された係数値とを加算するものであり、加算器９ａ４は、加算器９ａ３から入力された入力値と係数器９ｂ４から入力された係数値とを加算するものである。
【００４０】
係数器９ｂは、入力された値にＰＲ方式の係数（この実施の形態ではＰＲ（１，２，２，１）方式なので、係数は“１”、“２”）を乗算して出力するもので、係数器９ｂ１は遅延器９ｃ１から入力された遅延値に係数“１”を乗算して加算器９ａ１に出力するものであり、係数器９ｂ２は遅延器９ｃ２から入力された遅延値に係数“２”を乗算して加算器９ａ２に出力するものであり、係数器９ｂ３は遅延器９ｃ３から入力された遅延値に係数“２”を乗算して加算器９ａ３に出力するものであり、係数器９ｂ４は遅延器９ｃ４から入力された遅延値に係数“１”を乗算して加算器９ａ４に出力するものである。
【００４１】
遅延器９ｃは、入力された値を設定された遅延量τ（１クロックの時間に相当）だけ遅延させた遅延値を出力するもので、遅延器９ｃ１は光ヘッド・媒体部７から入力された入力値（再生符号列）を遅延量τだけ遅延させた遅延値を係数器９ｂ１および遅延器９ｃ２に出力するものであり、遅延器９ｃ２は遅延器９ｃ１から入力された入力値を遅延量τだけ遅延させた遅延値を係数器９ｂ２および遅延器９ｃ３に出力するものであり、遅延器９ｃ３は遅延器９ｃ２から入力された入力値を遅延量τだけ遅延させた遅延値を係数器９ｂ３および遅延器９ｃ４に出力するものであり、遅延器９ｃ４は遅延器９ｃ３から入力された入力値を遅延量τだけ遅延させた遅延値を係数器９ｂ４に出力するものである。
【００４２】
つまり、この等化器９では、遅延器９ｃで遅延量τだけ遅延された遅延値が係数器９ｂに出力され、この係数器９ｂで係数が乗算された係数値が加算器９ａに出力され、加算器９ａに入力された入力値同士が加算され出力されて、最終的に末端の加算器９ａ（この場合、９ａ４）から等化符号列が出力される。
【００４３】
ビタビ復号器１１は、等化器９で等化された等化符号列をビタビアルゴリズムによって復号化して復号符号列として出力するものである。ビタビアルゴリズム（Ｖｉｔｅｒｂｉ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）とは、符号が持つ繰り返し特性を利用し、受信系列に対して送信符号に最も近い、即ち尤度を最大にする符号系列を推定する復号をする方法である。
【００４４】
この符号化復号化装置１によれば、入力された情報符号列が符号化器３で変調符号列に変調され、プリコーダ５でプリコードされて記録符号列とされる。光ヘッド・媒体部７で測定された伝達関数に基づいて、ＰＲ方式が選択され、等化器９で再生符号列が等化符号列に等化されて、ビタビ復号器１１で等化符号列が復号符号列に復号化される。このため、光ヘッド・媒体部７にて伝送路の伝送特性が測定され、これに基づいて入力データである情報符号列が符号化されると共に、等化器９で再生符号列が等化され、その後、復号化することができる。
【００４５】
すなわち、この符号化復号化装置１によれば、光ディスク伝送系における光記録装置、垂直磁気記録装置、光磁気記録装置（ＭＯ）やＦＰＵ等の狭帯域に帯域制限された伝送において、制限された帯域内で伝送レートと誤り率とのバランスを図ることができると共に、最適なＰＲ方式が適宜選択されるので、従来の回路と比べ、回路規模を小さくすることができる。
【００４６】
（符号化復号化装置の動作）
次に、図８に示すフローチャートを参照して、符号化復号化装置１の動作について説明する（適宜、図１参照）。
まず、符号化復号化装置１の符号化器３に情報符号列が入力され、この符号化器３で変調符号列に符号化される（Ｓ１）。続いて、プリコーダ５で変調符号列が記録符号列にプリコードされる（Ｓ２）。
【００４７】
そして、光ヘッド・媒体部７において、記録機器のヘッド、光ディスク（媒体）、およびノイズとの影響を受けた伝送特性が測定され、記録符号列が当該符号化復号化装置１の図示を省略した記録媒体に記録される。その後、当該符号化復号化装置１のユーザの操作によって、記録媒体に記録された記録符号列が再生され、再生符号列にされる（Ｓ３）。この再生符号列が等化器９に出力される。
【００４８】
すると、等化器９に再生符号列が入力され、この等化器９で等化符号列に等化され、ビタビ復号器１１に出力される（Ｓ４）。そして、ビタビ復号器１１で等化符号列がビタビアルゴリズムによって復号化され、復号符号列として出力される（Ｓ５）。なお、ビタビ復号器１１では、ポストプリコード演算を実行している。ちなみに、ポストプリコードとは、逆プリコードのことである。
【００４９】
この符号化復号化装置１の動作によれば、光ヘッド・媒体部７によって伝送特性が測定されて、記録符号列が記録される。また、記録符号列が再生される場合には、等化器９で最適なＰＲ方式に基づいて（伝送特性による）等化され、ビタビ復号器１１で復号化することができる。
【００５０】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
符号化復号化装置１の各構成の処理を一つずつの過程ととらえた符号化復号化方法とみなすことは可能である。この符号化復号化方法、符号化復号化装置１と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１、３記載の発明によれば、伝送路の伝送特性に最適なＰＲ方式が選択されて、符号化復号化を行うことができる。また、光ディスク伝送系における光記録装置、垂直磁気記録装置、光磁気記録装置（ＭＯ等）やＦＰＵ等の狭帯域に帯域制限された伝送において、制限された帯域内で伝送レートと誤り率とのバランスを図ることができると共に、最適なＰＲ方式が適宜選択されるので、従来の回路と比べ、回路規模を小さくすることができる。
【００５２】
請求項２記載の発明によれば、サンプルポイントに基づいて、ＰＲ方式と、最適な復号化方式が、ＰＲ（１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，２，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，３，４，４，３，１）、ＰＲ（１，２，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，１，１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，３，２，１）復号化方式のいずれかの中から組み合わせられるので、伝送特性に適した符号化復号化方式を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施の形態である符号化復号化装置のブロック図である。
【図２】ゲート関数波形と三角波形とを説明した図である。
【図３】入力データとＥＦＭ＋符号とを説明した図である。
【図４】ＰＲ（１Ｎ）方式の周波数スペクトルを説明した図である。
【図５】光ディスクの伝送帯域の設定とＰＲ特性とを説明した図である。
【図６】ＰＲ（１Ｎ）方式とＰＲ（１Ｎ）方式との相互積の関係を説明した図である。
【図７】図１に示した等化器の構成を説明した図である。
【図８】図１に示した符号化復号化装置の動作を説明したフローチャートである。
【符号の説明】
１ 符号化復号化装置
３ 符号化器
５ プリコーダ
７ 光ヘッド・媒体部
９ 等化器
９ａ 加算器
９ｂ 係数器
９ｃ 遅延器
１１ ビタビ復号器
Claims (3)
- 符号化方式とＰＲＭＬ復号化方式とを組み合わせてデータを符号化復号化する符号化復号化装置であって、
前記符号化方式は、ＮＲＺＩ則で最小ランレングスが２、符号化率が１／２であり、
前記ＰＲＭＬ復号化方式は、正係数であり、時間軸に対称形であることを特徴とする符号化復号化装置。 - 前記ＰＲＭＬ復号化方式は、ＰＲ（１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，２，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，３，４，４，３，１）、ＰＲ（１，２，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，１，１，１，１，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，２，１）ＭＬ復号化方式、ＰＲ（１，２，３，２，１）復号化方式のいずれか１つであることを特徴とする請求項１に記載の符号化復号化装置。
- 符号化方式とＰＲＭＬ復号化方式とを組み合わせてデータを符号化復号化する符号化復号化方法であって、
前記符号化方式は、ＮＲＺＩ則で最小ランレングスが２、符号化率が１／２であり、
前記ＰＲＭＬ復号化方式は、正係数であり、時間軸に対称形であることを特徴とする符号化復号化方法。
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