JP2004517430A - データ再生方法および装置 - Google Patents

Abstract

ＤＶＤデータが光ディスクから読み取られる。外側エラー修正シンドロームのために、ダブルバッファリング（２３０Ａ／２３０Ｂ）が使用される。一方のＥＣＣフレームのためのシンドロームが一方のシンドロームバッファ（２３０Ａ）に蓄積され、また、他方のシンドロームバッファ（２３０Ｂ）内に予め蓄積されたシンドロームを使用して、先のデータブロックのためのエラー修正演算が行なわれる。更なるデータブロックが受けられる時に、シンドロームバッファが交互に使用され、一方、メインバッファ（２０８）へのデータの流れは途切れない。これにより、デコーダにおけるバッファリング要件が減り、エラー修正演算における制約が緩和される。より高いスループットを与えるマルチビームの実施が開示されている。

Description

【０００１】
本発明は、データ再生方法および装置に関し、特に、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）等の回転キャリアからデータを引き出してデコードするための方法および装置に関する。
【０００２】
市販の光データ記憶装置は、通常、良く知られたＣＤ−ＲＯＭ光ディスクフォーマットの形態を成している。これらの記憶媒体および他の記憶媒体の歴史的な概要および技術的な説明は、それ自体ＣＤ−ＲＯＭ上で利用できるＰＣテクノロジーガイドおよびｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｃｔｅｃｈｇｕｉｄｅ．ｃｏｍ／１０ｄｖｄ．ｈｔｍ．で見ることができる。ＤＶＤは、その通常の（「１×」）データ転送速度およびデータ容量の点で、ＣＤ−ＲＯＭの能力を上回る。ＤＶＤ／ＣＤデコーダは、例えばＷＯ−Ａ−９９／４８０９７に記載されている。適した回路を組み込んだ集積回路（ＩＣｓ）は、フィリップス・セミコンダクターズから例えばＳＡＡ７３３５という製品で市販されている。
【０００３】
ＤＶＤドライブでエラー修正機能を成すためには、ＣＤ−ＲＯＭよりも非常に大きなチップ面積が必要となる。ＣＤ−ＲＯＭと同様に、ＤＶＤディスク上のデータは、２Ｋバイトのセクタに編成される。しかしながら、ＣＤシステムは、基本的に、エラー保護のための連続するリニアなコードを組み込み、これにより、これらのセクタに対応するスケールで作動するのに対して、ＤＶＤは、エラー保護の目的のためにセクタがＥＣＣフレームと呼ばれる大きなブロックに編成される２次元ブロックをベースとした仕組みを採用する。ＣＤ−ＲＯＭのセクタにほぼ対応するＥＣＣフレームの各列において、いわゆる内側修正プロセスが行なわれる。外側修正プロセスは、全ＥＣＣフレームの列にわたって行なわれる。
【０００４】
内側修正プロセスは、所要時間およびバッファリング要件において比較的小規模であるが、外側修正プロセスは、かなり、やり甲斐のあるプロセスである。最初に、シンドロームは、ＥＣＣフレームの全てのカラムに関して蓄積される必要がある。そして、１６バイトのシンドロームは、受けられた各データバイト毎に更新される。これにより、シンドロームバッファは、かなりのサイズを有するようになるが、非常に高い帯域幅でアクセス可能でなければならず、したがって、シンドロームジェネレータを有するチップ上になければならない。また、ユーザデータそれ自体の大部分は外部ＲＡＭに蓄えられる。また、エラー修正回路は、必要な修正を演算して実行するため、蓄積されたシンドロームから得られる情報に基づいて、記憶されたデータへのアクセスを必要とする。エラー修正が行なわれる間、外部のバッファにデータを全速で送ることができない。エラー修正演算が行なわれる間に入力データを取り入れるため、フレームの１５％を記憶できるＦＩＦＯバッファが既知のデコーダチップ上に設けられる。
【０００５】
シンドロームおよびＦＩＦＯの記憶要件は、基本的な「シングルスピード」のＤＶＤドライブにおいてさえ、実施コストに寄与する。また、高スループットでの光ディスクドライブの形成、マルチスピードドライブのためのデコーダの提供には、絶え間無い競争があり、コストに関するこれらの要素は重大な問題である。スループットを高める１つの方法は、ディスクの回転速度を上げることである。しかし、ディスクの引張強さ及び消費電力に関する実用的な限界は、２００Ｈｚから４００Ｈｚのスピン速度に制限を設ける。ＤＶＤの場合、これは、２０から４０Ｘの“Ｘ”率に等しい。
【０００６】
スピン速度を上げること無く標準的な光ディスクから高データ転送速度を得る１つの解決策は、いわゆる“マルチビーム”手法である。マルチビームシステムにおいて、リードバックレーザビームは、光ピックアップユニット（ＯＰＵ）内で、隣接する径方向トラック上に集光される多数の別個のビームに分割される。Ｎ個のビームから成るＯＰＵを用いると、ディスクの所定の回転速度において、データを速度のＮ倍で（原理的には）読み取ることができる。ＣＤシステムにおけるマルチビームアーキテクチャは、ＷＯ−Ａ−９８／０３７５５５（Ｚｅｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ）に記載されている。別個の読み取りヘッドを有する複雑な構成も、ＣＤリーダとの関連で、例えばＵＳ５，４６５，２４４（コバヤシ／東芝（Ｋｏｂａｙａｓｈｉ／Ｔｏｓｈｉｂａ））によって知られている。また、所定のデータスループットに関してデータ転送速度が問題ではなく、ビームの数に関連する要因に比例してディスクスピン速度を減らすことができれば、マルチビーム手法は、ドライブの消費電力を減らす可能性をもたらす。ドライブの消費電力は、スピンドルモータおよびドライバによって浪費される電力により左右されるため、この手法は、携帯用機器において、消費電力を著しく低減できるという利点を与える。
【０００７】
メモリ帯域幅および回路の複雑度に関する問題は、要求の多いＤＶＤエラー修正に関連する。一方、既存のＤＶＤドライバのコストにおける主要な要因は、高速ＤＶＤドライバの実施において、重要な課題を与える。
【０００８】
本発明の目的は、デジタル記憶回転媒体からデータを読み取るための改良された方法および装置を提供することである。本発明の特定の目的は、ＤＶＤレコーディングに組み込まれているような２次元コードをデコードしながら、回転記憶媒体からの読み取りを有効に行なえるようにすることである。
【０００９】
本発明は、第１の形態において、所定のサイズのデータブロックに基づいて加えられるエラー保護コードを含む連続するデータストリームからデータを再生する方法であって、
（ａ）エラー修正プロセスで使用するための複数のシンドロームバッファを提供し、各シンドロームバッファは、そのようなデータブロック内のデータの修正が得られるエラー修正シンドロームを記憶することができ、
（ｂ）第１のシンドロームバッファを使用して、第１のデータブロックの修正に適用できる第１のシンドロームを蓄積するステップと、
（ｃ）前記第１のシンドロームから得られる修正を加えることなく、前記第１のデータブロックのためのデータをデータバッファに記憶するステップと、
（ｄ）第２のシンドロームバッファを使用して、第２のデータブロック内のデータの修正が得られる第２のシンドロームを蓄積するステップと、
（ｅ）ステップ（ｄ）と同時に、第１のシンドロームバッファに蓄積された第１のシンドロームを使用して、第１のデータブロックに適用できる修正を演算するステップと、
（ｆ）ステップ（ｅ）の後、次のデータブロックのためのシンドロームの蓄積に使用するために、第１のシンドロームバッファを解放するステップと、
（ｇ）第２のシンドロームバッファ内に蓄積された第２のシンドロームを使用して、前記第２のデータブロックに適用できる修正を演算するステップと、
を含むステップによって前記データストリームを処理し、
所望の全てのデータブロックが処理されるまで、同様の方法で処理を続ける方法を提供する。
【００１０】
本発明者は、これによって大容量メモリおよび高速処理といった矛盾する要件を有効に切り離すことができることが分かった。
【００１１】
このダブルバッファリング技術は、エラーおよび場所を演算するエラー修正器の速度をシステムから切り離す。なぜなら、これらの演算は、次のＥＣＣデータフレームの受信と平行に行なうことができるからである。演算は、前もって連続的に行なわれなければならなかった。したがって、受けたデータは、エラー修正のランタイムの間、ＦＩＦＯに蓄えられなければならなかった。データの流れを持続するのではなく、ユーザデータは、外側エラー修正が演算されて加えられる前に、デコーダからメイン出力バッファメモリに送られる。修正のためのデータバッファへのアクセスを拡張して、データストリームに対する妨害を最小限に抑えることができる。
【００１２】
ステップ（ｅ）およびステップ（ｇ）のそれぞれにおいて、修正演算の結果は、第１および第２のシンドロームバッファに記憶され、蓄積された第１および第２のシンドロームにそれぞれ上書きされても良い。
【００１３】
方法は、ステップ（ｅ）およびステップ（ｇ）で行なわれた修正演算の結果にしたがって、各データブロックに修正を加えるステップ（ｈ）を更に備えている。
【００１４】
データバッファの所定の場所で、読み込み−修正−書き込み演算により、修正がデータに加えられても良い。また、修正は、シンドロームバッファからバッファメモリの他の部分に送られて、その後に加えられても良い。例えば、修正は、各データブロックからの読み取り中に、データバッファから加えられても良い。
【００１５】
第１および第２のシンドロームバッファは、永久に指定されても良く、あるいは、２つ以上の物理的なシンドロームバッファのセット間から、ブロック毎に指定されても良い。
【００１６】
マルチトラックの実施において、受けられたデータストリームは、平行に読み取られるＮ個のサブストリームのセットのうちの１つであっても良く、１つの記録されたデータストリーム内のＮ個の各場所から始まり、ステップ（ａ）は、少なくとも２Ｎ個の物理的なシンドロームバッファを提供しても良い。１つの記録されたデータストリームは、ＤＶＤのような、ディスク状の記録キャリア上に螺旋状に記録されたデータを備えていても良い。先に使用したように、用語「連続するデータストリーム」は、マルチトラック装置で読み取られる記録されたデータストリームの各部を含むことを意図している。また、その後の句“まとめる”は、記録された長いシーケンスをリストアすることを意図している。
【００１７】
マルチトラックの実施において、前記データストリームは、１つのデータブロックを通じて部分的に始まっても良く、ステップ（ｂ）は、不完全シンドロームだけを蓄積することから成り（ａ）、（ｉ）前記不完全シンドロームを記憶して、その後、同じデータブロックの始めが前記ストリームの他方に受けられる時に、シンドロームを完全にするステップを更に備えていても良い。
【００１８】
ステップ（ｈ）は、第１のシンドロームバッファからの不完全シンドロームを前記バッファメモリに送ることを含んでいても良い。また、不完全シンドロームは、データブロックの始まりまで、第１のシンドロームバッファを占有したままであっても良い。後者の場合、ステップ（ａ）で、少なくとも３Ｎ−１個のシンドロームバッファが提供されても良い。
【００１９】
送信時、不完全シンドロームは、これを完全にするために、前記シンドロームバッファのうちの１つに送り戻されても良い。また、シンドロームの完全化は、前記バッファメモリにおいて、あるいは、読み取り時等のその後において、行なわれても良い。
【００２０】
第１および第２のシンドロームは、外側エラー修正の一部を形成しても良く、各データブロックは、それ自体の内部で内側エラー修正プロセスが施される多数のサブブロックを備え、ステップ（ｃ）で記憶されたデータは、前記内側エラー修正プロセスが施された後、前記バッファに記憶されても良い。前記サブブロックは、２次元マトリクスの列と見なされても良く、内側エラー修正は、各列に適用され、受けたデータストリーム内において比較的局在化しており、一方、外側修正プロセスは、マトリクスのカラムに適用され、データストリーム内において比較的幅広く延在していても良い。
【００２１】
本発明は、第２の形態において、光ディスク上に記録されたＤＶＤデータを備えたデータを処理する方法であって、外側エラー修正シンドロームのためにダブルバッファリングが使用され、一方のＥＣＣフレームのためのシンドロームが一方のシンドロームバッファに蓄積され、また、他方のシンドロームバッファ内に予め蓄積されたシンドロームを使用して、先のデータブロックのためのエラー修正演算が行なわれ、更なるデータブロックが受けられる時に、今度は、他方のシンドロームバッファが使用される方法を提供する。
【００２２】
好ましい実施形態において、各ブロックのためのデータは、対応する修正が演算され又は加えられる前に、シンドロームバッファと一体ではないバッファメモリに送られる。
【００２３】
本発明は、更に、記録キャリア上に記憶されるデータを再生するための装置であって、キャリアからデータを読み取るためのピックアップを有するディスク搬送手段と、キャリアからデータを回収するための信号処理手段と、キャリアから読み取られたデータをデコードするとともに、内部に含まれるエラー修正コードにしたがってエラー修正するためのデコーダとを備え、デコーダが、前述した本発明の第１および第２の形態に記載の方法を実施するように構成されている装置を提供する。
【００２４】
本発明は、更にまた、所定サイズのデータブロックに基づいて加えられるエラー保護コードを含む少なくとも１つの連続するデータストリームを受ける入力手段を備え、前述した本発明の第１および第２の形態に記載の方法を実施するように構成されたデコーダを提供する。
【００２５】
デコーダは、内側および外側エラー修正器を有する集積回路と、チャンネル毎に少なくとも１つの外側エラー修正シンドロームを記憶するバッファと、データブロックの末端に達した後に不完全シンドロームを外部メモリに送る手段とを備えていても良い。
【００２６】
以下、添付された図面を参照しながら、単なる一例として、本発明の実施形態を説明する。
【００２７】
（ＤＶＤ読み取りアーキテクチャおよびエラー修正フォーマットの概要）
図１は、光ディスク再生装置の基本要素、この場合、ホストコンピュータと共に使用可能なＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、すなわち、オーディオおよびビデオ素材用の家庭用ＤＶＤプレーヤの一部の基本要素を示している。ディスク１０２のための搬送機構１００と、既知のタイプの様々なサーボシステムによって駆動されて集光される光ピックアップ（ＯＰＵ）１０４と、プリアンプ１０６と、処理・バッファリング回路１０８と、コンピュータ、オーディオ／ビデオ再生システム、他のホストへのインタフェース１１０とが重要な特色である。本開示内容は、主に、処理・バッファリング回路１０８に関するものであり、その他の要素については詳細に説明しない。
【００２８】
図２は、ＤＶＤ−ＲＯＭシステムのデータ読み取り経路を示している。図示のように、このデータ読み取り経路は、ビット検出器２００と、ＥＦＭ＋復調器２０２と、エラ−修正部２０４、２０６と、記憶バッファ２０８と、ホストインタフェース１１０とから成る複雑な構造を成している。エラー修正は、２段階で、すなわち、内側エラー修正部２０４と外側エラー修正部２０６とで行なわれる。両方のタイプのエラー修正では、特定のコードワードに関してシンドローム（すなわち“サイン”）が形成される（それぞれ、２１２、２１６）ことを前提としている。内側エラー修正の場合、１つのコードワードＰＩが、１列の記録セクタと共に与えられ、ロー・バッファ２１０内に記憶される。外側エラー修正は、外側コードワードＰＯを使用して、同じセクタの複数のカラムにわたって行なわれる。形成されたシンドロームは、その後、修正可能な全てのエラーのアドレスおよび値を計算するエラー修正モジュール（２１４／２１８）に加えられる。修正可能なエラーだけが存在する場合には、得られた修正を誤ったデータに加えることにより、オリジナルデータが回復される。外側修正処理を行なうためには、バッファ２０８にアクセスすることが必要である。バッファ２０８は、光ピックアップから内側エラー修正部を介して送られるデータの流れを必ず遮断する。データを損失させることなく、これらの遮断を緩和するため、ロー・バッファ２１０の出力部にＦＩＦＯバッファ２２０が設けられる。データに修正が加えられると、修正されたデータは、ホストインタフェース１１０を介して、ユーザに送られる。
【００２９】
実際には、各種の要素２００から２２０は、その機能に専用の回路によって実施されても良く、あるいは、プログラム制御可能なソフトウエアと同じ機能を達成するソフトウエアとを適切に組み合わせることによって実施されても良い。
【００３０】
図３は、ディスク１０２上に記憶されるデータのためのＤＶＤデータセクタフォーマットを示している。未加工のコンピュータデータは、ＣＤ−ＲＯＭの場合と同様に、２０４８バイトのセクタに分解される。各ＤＶＤデータセクタは、２０６４バイトの長さであり、物理的データアドレス＆ＩＤおよびデータを含む１２バイトの識別子（ＩＤ）と、４バイトのエラー修正および検出コードＥＤＣとを備えている。なお、この長さは、ＣＤ−ＲＯＭセクタ（２３５２バイト）よりも短い。
【００３１】
図４は、ＲＳ（リード・ソロモン）プロダクトコードを使用して、図３に示される１６個のセクタを記録ブロックまたはエラー修正コード（ＥＣＣ）フレームに組み合わせる方法を示している。ＲＳ−ＰＣは、ブロックコードであり、ＥＣＣフレームであるバッファ付きデータブロックにわたってエラー修正（ＥＲＣＯ）が働くことを意味する。これは、ＣＤ−ＲＯＭで使用されるＣＩＲＣ＋第３レベル（Ｃ３）の保護よりも強力（有効）である。エラー修正冗長度は、約１３％（ＣＤのそれの半分）である。ＥＣＣフレームは１６×１３＝２０８個の列を備えており、各列は１８２バイトのデータから成る。各列（図示せず）内でデータがＥＭＦ＋変調によってエンコードされる。また、各列中の０バイトおよび９１バイト位置の前に、３２ビットの同期コード（図示せず）が挿入される。
【００３２】
２０６４バイトの各データセクタは、１２列のＥＣＣフレームにわたって広がるように占有している。各列は、１７２バイトのセクタデータと、内側エラー修正において加えられたコードワード（パリティ）である１０バイトのＰＩとを備えている。各ＥＣＣフレーム中には１６個のデータセクタがある。１２列毎に、１３番目の列ＰＯが挿入される。各カラムの１６バイトのＰＯは、ＥＣＣブロックの各カラムのための１６バイトの外側保護コードワードを形成する。このコードは、列にわたってＴ＝５修正コードを与え且つカラムにわたってＴ＝８修正コードを与えるデータ行列のカラムおよび列にわたって働く。
【００３３】
９１バイト毎に挿入される同期パターンは、それらのブロック中における位置によって異なる。特に、データセクタのＩＤ領域の直ぐ後に続く各記録セクタ中の最初の同期パターンは、ＥＣＣフレーム内で固有のものである。このようにして、ＥＦＭ＋デコーダは、列０、１３、２６．．．およびセクタＩＤ領域が見出されるＥＣＣフレーム内の１３番目の列全ての開始を識別することができる。
【００３４】
データ経路で使用されるバッファのサイズは、ハードウエアで実施すると、著しい費用がかかることが分かる。ＤＶＤ内側コードワードは、１７２バイト＋１０バイトのパリティ・チェックコードから成る１列のＤＶＤ記録セクタに対応する。これは、図２のロー・バッファ２１０が少なくとも１８２バイトの長さであることを意味している。実施には、このロー・バッファは、シンドローム形成中に１つのコードワードを記憶するために使用される。この１つのコードワードは、エラー修正され、入出力データのためのバッファとして機能する。したがって、バッファサイズの上限は、１８２バイトの４倍すなわち７２８バイトであると見なしても良い。内側修正の場合には、データバッファの他、１２バイトに等しいシンドロームのための幾つかの記憶装置が必要である。
【００３５】
ＤＶＤ外側コードワードは、ＤＶＤ記録セクタの複数のカラムに対応している。したがって、非常に多量のデータを考慮しなければならない。１つの記録セクタ中に１７２個のカラム（列の長さ）および１９２個のデータ列がある場合、３２Ｋバイトのバッファが必要となる。このサイズのバッファを集積して１つのＩＣにするためには、費用がかかるため、データが外部のＤＲＡＭメモリに送られている間にシンドロームを計算することが非常に有効である。これは、修正プロセスがシンドロームだけに基づいており、また、全ての修正が、読み込み−修正−書き込み演算で、外部のＤＲＡＭに加えられるため、可能である。これは、バッファに対して２つの入力チャンネルが設けられた図２に示されている。この場合、一方の入力チャンネルは、内側修正後のデータのためのものであり、他方の入力チャンネルは、外側修正されたデータのためのものである。
【００３６】
１７２列の記録セクタにわたってエラー修正を行なうと、１６バイトの長さの１７２個のシンドロームを記憶しなければならなく、その結果、２７５２バイトの記憶装置が必要となる。しかしながら、計算されたシンドロームがエラー修正器に加えられる間、データストリームは依然として続いているため、一般に５Ｋバイト（ＥＣＣフレーム約１５％）の容量を持つＦＩＦＯバッファ２２０が必要となる。
【００３７】
また、ＤＶＤ−ＲＯＭデータ経路中には、前述したバッファの他、実施コストを上げる多くの計算ブロックもある。最も高価なブロックは、一般にゲート数が１００００ゲートを遥かに上回るエラー修正器である。ＥＦＭ＋復調器（多くの場合、ＲＯＭルックアップ表として実現される）およびシンドロームジェネレータは、エラー修正器よりもサイズが著しく小さく、それぞれがエラー修正器の２０％のサイズを有している。したがって、エラー修正器は、多くの場合、内側および外側エラー修正器において、共有リソースとして実施される。
【００３８】
（シンドロームダブルバッファリング）
図６は、ダブルシンドロームバッファを特徴とする変更されたデコーダにおけるデータ経路を示す変更されたブロック図である。同じ機能を有する部品には、図２と同じ参照符号が付されている。外側エラー修正器２０６において大きな変更がある。この場合、外側シンドロームジェネレータ２１６および外側エラー修正器２１８の両方で使用されるシンドロームバッファを２つに分割した。２つのシンドロームバッファ２３０Ａおよび２３０Ｂが設けられ、各シンドロームバッファ２３０Ａおよび２３０Ｂは、１つの完全外側シンドローム（１８２×１６バイト）を保持することができる。選択回路２３２および２３４により、一方のバッファがシンドロームジェネレータ２１６に接続され、他方のバッファが外側エラー修正器２１８に接続される。内側ＥＲＣＯ回路２０４を通ったユーザデータは、バッファマネージャ２３６を介して、バッファ２０８に直接に記憶される。また、バッファマネージャ２３６により、外側エラー修正器２１８は、記憶されたユーザデータにアクセスすることができる。
【００３９】
動作中、完全ＥＣＣフレームにおける１つのシンドロームがバッファ２３０Ａ（例えば）に蓄積される。一方、外側エラー修正プロセスによって修正されていないこのフレームにおけるデータは、メインメモリバッファ２０８へと流れる。フレームの末尾で、セレクタ２３２、２３４は、シンドロームバッファ２３０Ａおよび２３０Ｂの役割を切り換える。これにより、バッファ２３０Ｂは、次のフレームにおける外側エラー保護シンドロームを直ちに蓄積し始めることができる。したがって、次のフレームにおけるデータは、遅れることなく、内側ＥＲＣＯ回路２０４からメインバッファ２０８へと流れる。これにより、ＦＩＦＯバッファ２２０を排除でき、あるいは、ＦＩＦＯバッファ２２０を少なくとも５Ｋバイトから数バイトまで減少させることができる。この次のフレームが流れている間、エラー修正器２１８は、バッファ２３０Ａ内に残存しているシンドロームを処理して完全ＥＣＣフレームに関するエラーの場所および値の情報を得る機会を有する。この計算の結果は、シンドロームバッファ内に都合良く記憶し戻すことができる。その後、この計算の結果は、メインバッファ２０８に対する読み込み−修正−書き込みアクセスによってエラーを修正するために使用される。このアクセスは、フレーム周期の間中、散在させることができ、これにより、次のフレームにおけるデータの流れを中断させないで済む。
【００４０】
次のフレームの末尾で、シンドロームバッファ２３０Ａおよび２３０Ｂの役割が再び逆にされ、ディスクから再生されたデータの持続時間の間、プロセスが続けられる。
【００４１】
前述した手法は、様々に変形することができる。特に、シンドロームバッファの総数は、２つに限らない。また、望ましい場合には、記憶装置の大きな本体から、バッファ２３０Ａおよび２３０Ｂのためのスペースを動的に割り当てることができる。バッファ２０８内で読み込み−修正−書き込み演算により修正を行なう必要がない。バッファからホストにデータを読み取っている間、修正を延期し、修正をオンザフライで行なうことができる。また、後の参照のために、ユーザデータと平行して、エラーの場所および値の情報をバッファ内に簡単に記憶することができる。
【００４２】
（マルチビームシステム）
全データの読み取り速度を速くするために、前述したＷＯ−Ａ−９８／３７５５５のＣＤシステム等のＣＤ−ＲＯＭシステムにおいて既に知られているようなマルチビームシステムを考えても良い。マルチビームデコーダ（図示せず）に対する非常に単純なアプローチにおいては、Ｎビームシステムのため、図２の全てのデータ経路をＮ回複製することができる。これらのＮ個のチャンネルからのデータは、大きなＲＡＭバッファで再び組み合わせられる。このような手法の主な利点は、エラー修正論理がＮ回複製され、ＥＲＣＯバッファ（３２Ｋバイト）およびシンドロームＲＡＭＳ（２Ｋ７バイト）がＮ回複製される点である。これは、非常に高価な１チップデコーダにおいて行なわれる。しかしながら、シンドロームダブルバッファ技術を使用すると、少なくとも５ＫバイトのＦＩＦＯバッファを複製する必要がなくなる。
【００４３】
図６は、更に洗練されたマルチビームシステムを示している。ここでは、前述した部分的なシンドローム演算およびシンドロームダブルバッファリングを有利に適用することができる。従来の（すなわち、高スピン速度）ＤＶＤディスク搬送機構５００およびディスク５０２には、Ｎ個のビームを有し且つＮ個の平行なチャンネルに読み取り信号を出力するマルチビームＯＰＵ５０４が補足されている。以下の実施形態では、Ｎ＝７が一般的な形態であるが、明瞭のため、図６および図７には４つのチャンネルだけが示されている。別個のプリアンプステージ５０６ａ、ｂ、ｃ、ｄが各チャンネル毎に設けられており、最大で内側ＥＲＣＯ処理を含む同様のチャンネル処理が、回路５０８ａ、ｂ、ｃ、ｄにより平行に行なわれる。
【００４４】
バッファマネージャブロック５１３のメモリインタフェースを適切に制御することにより、メインＥＲＣＯバッファを外部のＳＤＲＡＭ５１４内に配置することができ、エラー修正器の一部をチャンネル間で共有することができる。シングルビームシステムと比較したバッファマネージャの拡張機能については、図１１において後述する。図６の構成において、内側修正は従来型であり、外側シンドロームジェネレータ（非常に高いメモリ帯域幅）はオンチップである。一方、メインバッファはメモリ５１４が外部メモリとなっている。共有の外側修正器５１０が使用される。これらの特徴については、後の図面において説明する。また、外側ＥＲＣＯ回路の性能に応じて、多数の平行な外側修正器を使用し、性能を高めても良い。これらのパラメータを調整して、複雑度や電力消費に対して性能を調整することにより、様々なデザインを設計することができる。
【００４５】
図７は、ＤＶＤまたはＣＤの（誇張された）螺旋状トラック上におけるマルチビーム読み取りプロセスを示している。チャンネルａ、ｂ、ｃ、ｄは、ディスク上の４つの調整トラックに付随するビームスポットに関連している。ビームａは、４つの調整トラックのうちの最も内側のトラックのビームであり、ビームｄは、４つの調整トラックのうちの最も外側のトラックのビームである。この図は、ビームがディスクの表面にわたって外側に動き回っている状態を示している。無論、実際には、ＯＰＵが同じ角度位置に留まりつつ径方向外側に進みながら、ディスクが回転する。調整点を４つの平行なトラックとして見なすことができるが、実際には、調整点が連続する１つの螺旋上における単なる点であり、１回転後にビームａがビームｂの開始位置に達する等といったことを覚えておかなければならない。螺旋トラックに記憶されたデータの１つのリニアシーケンスが図７の最下部に示されている。このシーケンスには、ＥＣＣフレームの境界線が示されている。
【００４６】
黒丸は、最初の回転の開始時におけるビーム位置を示している。対応するデータ内の位置が、図の最下部に線形表示で示されている。三角形は、１回転後のビームの位置を示している。正方形は、１回転してジャンプした後のビーム位置ａ’、ｂ’等を示している。ディスクの回転が完全に終了するまで、ジャンプ待ち時間に起因して、データが失われるのが分かる。このため、事実上、最大ジャンプがＮ−１トラックとなり、チャンネルａは、点ａ’で、ごく最近読み取られたチャンネルｄの部分に重ね合わされる。
【００４７】
なお、一般に、ジャンプ後の読み取りは、ＥＣＣフレームを通じて部分的に始まる。図７で星印^{“ ＊”}が付されたＥＣＣフレームは、任意の１つのビームによって部分的にのみ読み取られ、これにより、一部のデータまたは順序がバラバラのデータが外側シンドロームジェネレータに送られる。これは、エラー修正コードがリニアである場合、ＣＤ−ＲＯＭシステムにおいては問題となならず、新たなトラック場所にジャンプした後、有効なデータを短時間でデコードすることができる。しかしながら、ＤＶＤにおいて、デコードするには、内側ＥＲＣＯプロセスおよび外側ＥＲＣＯプロセスから有効なデータが得られる前に、完全ＥＣＣフレームが必要となる。しかしながら、この装置は、セクタを基準としてセクタＩＤ領域を使用することによりシンドロームを部分的に蓄積し、ＥＣＣフレームの中央にジャンプした時にその場所を識別するように構成されている。この技術は、前述した我々の同時係属中の出願［ＩＤ４００１９６］の主題である。
【００４８】
（マルチトラックＤＶＤ−ＲＯＭシステムの詳細な例）
前述したように、性能およびスループットを維持もしくは高めながら、スピン速度を下げるため、データは、提案したマルチトラックＤＶＤ−ＲＯＭシステムにおいて、複数の平行なトラックから読み取られる。しかしながら、Ｎ個の平行な入力チャンネルから受けられるデータが再結合されて１つのデータストリームとなる様々なアーキテクチャを、データ経路（図２）中における場所に応じて考えることができる。無論、この再結合ブロックを配置すると、それによって生じるシステムの性能およびコストに大きな影響を与える。図８から図１０を参照して説明する第１の詳細な実施形態においては、ビット検出またはＥＦＭ＋復調の直後に、再結合が行なわれる。その結果、メインデコードエレクトロニクスが１つのスポットシステムから殆ど変化しないシステムが得られる。同時係属中の出願［ＩＤ４００１９６］には、スループットレートを高め且つ自由度を高める他の解決手段が開示されている。この解決手段では、内側エラー修正器または外側エラー修正器の後で再結合が行なわれ、これにより、最大性能とシステムコストとの間で更に細かい調整を行なうことができる。
【００４９】
標準的なＤＶＤデコードプロセス（図２）の機能ブロックがこれらの実施形態で認められる。無論、平行性が作用し始める場合、各ブロックの事例の数で、また、ストリームおよび一部のデータの再結合を扱うための制御論理および構造化の可能性において、差が生じる。
【００５０】
図示するため、以下の実用的な例は、以下の前提に基づいている。
【００５１】
・期待されるユーザデータ速度：６４×ＤＶＤ（ちょうど、９０Ｍバイト／秒を下回る）
・Ｎ＝７チャンネルのマルチトラックシステム
・ＥＤＣフレームに基づくデータ再結合
・ジャンピングおよびデータ同期化後のシステム効率８０％を考慮に入れた。
【００５２】
・各入力チャンネルに必要な性能：１１．５×ＤＶＤ、各チャンネルデータ速度＝ほぼ３８Ｍバイト／秒
（第１の例−エラー修正前の再結合）
図８（ａ）は、バッファ無しの再結合を伴うシステムのブロック図を示している。このシステムでは、入力データバイトをＥＦＭ＋デコーダに送るために、マルチプレクサ７２０が使用される。先端側のみが示されている図８（ｂ）の構成は、別個のＥＦＭ＋復調器を各チャンネル毎に有しており、マルチプレクサが内側エラー修正器領域のロー・バッファに入っている。２つの異なる実施形態の動作は類似している。しかしながら、マルチプレクサを通過するデータ量は、（ｂ）の場合の方が格段に少ない。図９を参照しながら詳細に説明するように、外側ＥＲＣＯ回路に対応して、ダイナミックシンドロームバッファ７２２が設けられている。
【００５３】
ＤＶＤデータフォーマットに関する一般的な説明で述べたように、９１バイト毎に挿入されるＥＦＭ＋同期ワードにより、ＥＦＭ＋デコーダは、ＥＣＣフレーム構造におけるセクタおよび列の境界を識別することができる。この装置の設計者は、この有益な情報が実際にデータ経路の初期段階で利用できることが分かった。これにより、データ、特に一部のデータを、適切なバッファの位置に迅速に方向付けることができ、セクタそれ自体の大規模なデコードの結果が出るまでデータを“不安定な状態”にしたままにしないで済む。列およびセクタの境界を識別するためにＥＦＭ＋復調器によって形成される様々なフラグは、図８（ｂ）のマルチプレクサの出力部に示されている。すなわち、
・ｄａｔａ［３１：０］、一度に４データバイト
・ｄａｔａ＿ｖａｌｉｄ、有効なデータが存在するか否かを示す
・ｐｉ＿ｒｏｗ＿ｓｔａｒｔ、新たなＰＩコードワードが開始することを示す
・ｅｄｃ＿ｓｔａｒｔ、新たなＥＣＣ記録セクタの開始を示す
・ｃｈａｎｎｅｌ＿ｎｒ、どの入力チャンネルから現在のデータが送られているのかを示す。
【００５４】
図９および図１０について詳細に説明する前に、この装置の動作について概略的に説明する。ＰＩコードワードを含む全ての列がロー・バッファに送られると、シンドロームが形成され、このシンドロームがエラー修正モジュールに加えられる。ロー・バッファで全ての修正が行なわれると、コードワードを外側エラー修正器へと送ることができる。なお、内側エラー修正プロセスの結果は、外側プロセスに対する「ヒント」として役立つ。例えば、内側シンドロームは、全てのデータ列の消去を示しても良い。外側ＥＲＣＯプロセスを支援する外側コードワードＰＯと共にこの情報を使用して、カラム内のエラーの場所を見つけることができる。
【００５５】
このような手法には、以下のサイズの内側ロー・バッファ、すなわち、入力されるＰＩコードワードを受け入れる１８２バイトのＮ個のバッファ、処理を待つ（Ｎ−１）個のバッファ、内側シンドローム形成中に使用される１個のバッファ、内側エラー修正プロセスで使用される１個のバッファ、データを外側エラー修正器に送信するための１個のバッファが必要である。したがって、全体で（２Ｎ＋２）個のバッファが必要となる。Ｎ＝７の場合、１８２バイトの１６個のバッファが必要であり、その結果、２９１２バイトの記憶装置が必要となる。また、実際の記憶スペースの他、ロー・バッファは、入力マルチプレクサを制御して実際のバッファのためのアドレスを形成するとともに完全で且つ修正準備が整っている完全な列を識別する論理を含んでいなければならない。さらに、この制御論理においては、修正が正しいバッファに書き戻されて、完全に修正されたデータが外側エラー修正器に送られなければならないとともに、使用されなかったバッファスペースが、入力バッファリングプロセスに対して再び割り当てられなければならない。
【００５６】
バッファ無しでストリームの再結合を行なうと、Ｎ個の異なる記録セクタからの外側パリティコードワードＰＯが外側修正器に与えられ、その結果、Ｎ個のシンドロームが同時に形成される。したがって、特定のシンドロームが完備し、それをエラー修正器に送る場合、入力データを特定のシンドロームバッファに関連付けるには、別個の制御論理が必要になる。また、この制御論理においては、ユーザデータバッファ内の正しいアドレスに修正が書き込まれることを確実なものとしなければならない。
【００５７】
記憶要件に関し、シンドロームバッファは、以下に詳述するダブルバッファリングを用いて、現在計算されるＮ個のシンドロームと、修正を待っている（Ｎ−１）個のシンドロームと、現在のエラー修正プロセスに使用される１個のシンドロームとを記憶しなければならない。さらに、ジャンプの前後に、入力チャンネルを介してＥＣＣセクタの一部だけが送られることが分かる。これは、ジャンプが完了した後、その最初の列が欠けているＥＣＣセクタのために、最大Ｎ−１個の部分的に計算されたシンドロームが計算されることを意味する。欠けている列は、ディスクの回転の終わりで、隣接する入力チャンネルにより、ディスクから読み取られる。対応する不完全シンドロームをシンドロームバッファ７２２内に記憶することができる。しかしながら、このオンチップバッファのサイズを最小限に抑えるため、シンドロームは、新規なシステムで、オフチップユーザデータバッファ７２４内に記憶される。全てのシンドロームを局所的に記憶する場合、３Ｎ−１個のシンドロームバッファが必要であり、これにより、全体のバッファサイズが５５０４０バイトとなる。
【００５８】
不完全シンドロームを外部のメモリに記憶すると、シンドロームバッファの数は２Ｎ個まで減少する。また、修正を待っているＮ−１個のシンドロームを外部のメモリに記憶すると、Ｎ＋１個のバッファだけで済む。性能が低いシステムにおいては、Ｎ−１個のシンドロームを外部メモリに記憶して、バッファの数を２個まで減らすことができるかもしれない。なお、以上説明したシンドローム計算方法では、入力データバイトに正確なα値を左から掛ける必要がある。また、外部のユーザデータバッファのサイズは、ディスク回転時に、約２Ｍバイトであるデータ量の２倍に決められる。これは、修正されたデータが非線形な方法でバッファ内に置かれ、ディスクが完全に回転した後、一連のデータストリームを得ることができるためである。
【００５９】
前述した前提に基づき、ＥＦＭ変調後の各チャンネルにおけるデータ速度は、約１８Ｍバイト／秒である。このデータ速度は、１２０Ｍバイト／秒を超える全体の転送速度に等しい。この高いデーダ速度に対処するためには、バス幅を大きくして、クロック周波数を低くすることを提案する。この場合、３２ビットのバス幅が適している。各チャンネルからデータバイトを受け入れて、これらを３２ビットのワードにまとめてストリーム再結合ブロックから多重化するには、７５ＭＨｚのクロック周波数が非常に有効である。
【００６０】
（ＰＩコードワードのバッファリングおよび内側エラー修正）
ロー・バッファ７１０は、ＥＦＭ復調器からに入ってくるデータをＰＩコードワードに再構成して、完全なコードワードを識別し、７１２でシンドロームの形成を開始するとともに、シンドロームをエラー修正器７１４に送って修正がロー・バッファに書き戻されるようにするために使用されるため、内側修正領域の主要な要素である。また、内側修正後のデータは、外側エラー修正領域に送られなければならない。ローバッファ７１０は、これらの４つの機能にしたがって、図９に破線の境界線で示されるように概念的に分割される。
【００６１】
当業者であれば、既に知られたシングルビームデコーダの要素を複製することを大部分において含むこれらの機能を実行することができる。しかしながら、ロー・バッファおよび内側修正器の更なる詳細については、前述した我々の同時係属中の［ＩＤ４００１９６］に記載されている。
【００６２】
（外側シンドロームの取り扱い及びエラー修正）
図９は、外側シンドロームの取り扱い及びエラー修正７１６、７１８、７２２を詳細に示している。現在のエラー修正器と同様に、ＰＯコードワードにおけるシンドローム形成は、高い帯域幅の要件に起因して、問題である。外側エラー修正領域に送られる各データバイト毎に、１６バイトのシンドロームを読み取って更新しメモリに書き戻さなければならない。内側修正領域から３０Ｍワード／秒の速度で４バイトのデータが同時に受けられるため、この問題は更に複雑である。高いスループットに関連する問題を解消するために、７５ＭＨｚで作動する２つのシンドロームジェネレータ７１６ａ、７１６ｂを使用することが考えられる。パイプライン型のモジュール構成により、１６バイトのシンドロームおよびデータ項目をクロックサイクル毎に処理することができる。２つのジェネレータを組み合わせることにより、処理能力が１５０Ｍバイト／秒となる。
【００６３】
２つのシンドロームジェネレータにとって十分なメモリ帯域幅は、シンドロームバッファ７２２内の４つのインターリーブメモリバンクＢ０−Ｂ３を使用することによって与えられる。２つのメモリバンクは、２つのシンドロームジェネレータにおけるシンドロームを読み取るために使用され、残りの２つのメモリバンクは、先のデータ項目に関連する２つの修正されたシンドロームを記憶するために使用される。これにより、１２８ビット（１６バイト）のメモリ構造が４つのバンク内に配置される（なお、システム周波数（１５０ＭＨｚ）の２倍でメモリが作動する場合、バンク数を２個まで減らすことができる）。これらのバンクすなわちバンク対は、図５のシンドロームバッファ２３０Ａおよび２３０Ｂに対応している。
【００６４】
４つのメモリバンクが使用される場合、毎秒１２０Ｍバイトのデータが送られるという事実によって、各バンクに対するアクセス速度が決定される。既に述べたように、２つの異なるメモリバンクから２つの同時読み取りが行なわれ、これにより、１つのバンクのアクセス速度が入力データ速度の半分、すなわち、６０Ｍバイト／秒、つまり、６３百万アクセスになる。
【００６５】
以上、Ｎ＝７のシンドロームバッファ７２２によって、実際のシンドローム形成において十分なメモリ帯域幅が得られることを示してきた。ここでは、全てのシンドロームを外部メモリにキャッシュできるか否かについて吟味する。これが可能であるならば、Ｎ＝７のシンドロームバッファだけが必要となる。シンドロームをキャッシュする際の第１の問題は、バッファから完全シンドロームを検索するのに必要な帯域幅である。クロック周波数が７５ＭＨｚで、アクセス速度が６３ＭＨｚであるとすると、帯域幅の８５％が使用され、まだ１５％を使用できることは明らかである。３つ以上のＥＣＣフレームが同時に完成するような状況では、シンドロームバッファからのシンドロームを異なる場所にコピーする十分な時間が無い。すなわち、約３５％の利用可能な帯域幅が必要となる。
【００６６】
無論、メモリ帯域幅は、いつでも適するように大きくすることができるが、コストがかかる。本実施形態においては、不完全シンドロームをキャッシュすることに加え、シンドロームダブルバッファリングが使用される。シンドロームのダブルバッファリングは、チャンネル毎に２つのシンドロームバッファが使用されることを意味する。すなわち、一方のバッファは、シンドロームセットの形成のために使用され、他方のバッファは、エラー修正器にシンドロームが加えられる前に、完全シンドロームを含んでいる。シンドロームがエラー修正器に送られると、シンドロームは、その後、エラー修正器から得られるエラーの大きさ及び場所に取って代えられる。
【００６７】
無論、ダブルバッファリングは、バッファの数を２Ｎ個まで増大させる。既に説明したように、シンドロームがバッファから読み取られ、修正情報が書き戻される。
【００６８】
前記図６および図７の説明においては、ここで提案した有効なマルチトラックシステムがセクタ（ＥＤＣ）を基準に働くことについて概説した。これは、ジャンプが行なわれる度に、ＥＣＣフレームを用いて検索されたデータが整列されるため、重要である。その代わり、データ送信は、ＥＤＣセクタｎで始まり、次のＥＣＣフレームからのデータが処理される前に、最後のフレーム１５で終わる。最初のＥＣＣフレームセクタの残りのフレーム０．．．ｎ−１は、ディスク回転の終わりに、隣接するチャンネルから受けられる。これによって、ジャンプ後に、Ｎ−１個の不完全シンドロームが形成される可能性がある（最初のチャンネルは、ＥＣＣフレームに割り当てられ、あるいは、デイスク回転の終わりに向かってのみデータ処理を開始する）。これらの不完全シンドロームは、エラー修正のために使用することができないため、高価なバッファスペースを占める必要がなく、外部メモリに送ることができる。
【００６９】
前述したように、チャンネル毎に２つのバッファがある。一方のバッファは、現在のシンドロームおよび修正プロセスで使用される１つのシンドロームの計算のためである。不完全シンドロームによって占められるスペースを無くすため、次のシンドロームの計算に要する時間中に、不完全シンドロームを外部メモリに送らなければならない。シンドロームを読み取るには、１２８９６回の可能メモリアクセスと比較して、１７２回のバッファアクセスが必要である。これは、送信が危険ではないことを意味している。なお、外部メモリへの帯域幅は問題ではない。なぜなら、部分的に修正されたシンドロームの存在により、エラー修正器が作動しておらず、したがって、修正に必要な帯域幅が無いからである。不完全シンドロームの欠けている部分が形成されたら、この部分を、外部メモリに記憶された最初の部分と組み合わせなければならない。これにより、外部メモリから不完全シンドロームを読み取って、この不完全シンドロームを、外部メモリから検索された不完全シンドロームと組み合わせ、シンドロームバッファに書き戻すことが必要となる。この時点で、エラー修正を開始することができる。外部メモリからのメモリ帯域幅およびシンドロームバッファへのメモリ帯域幅が問題となることはない。なぜなら、前述したシンドロームの取り扱いは、ディスクの回転の終了時であって、ジャンプが開始される直前においてのみ、必要とされるからである。なお、前述した不完全シンドロームの取り扱いでは、最初のＥＤＣセクタの数に応じた出力まで上げられたαを、最初に形成されたシンドロームに掛けることが必要である。これは、データが外部メモリに書き込まれる前に行なうことができる。
【００７０】
図１０のブロック図は、外側修正領域に存在する４つのタスクを再度示している。すなわち、
１．各入力データバイトにおいては、１６バイトのシンドロームが更新されなければならない。すなわち、
・入力される４バイト分のデータがそれぞれラッチに記憶される。最初の利用可能なクロックサイクルで２データバイトが使用される。残る２バイトは以下の通りである。
【００７１】
・例えばバンクＢ２、Ｂ３から２つのシンドロームが読み取られる。同時に、２つのシンドロームジェネレータは、先のサイクルからの結果がバンクＢ０、Ｂ１に記憶される間、先のデータバイトに割り当てられたシンドロームを更新する。
【００７２】
・同時に、データバイトがバッファマネージャに送られる。これにより、制御論理は、データバイトを正確な記憶場所に書き込むために使用されるインデックス信号を形成する必要がある。
【００７３】
２．シンドロームからエラー修正情報が計算される。すなわち、
・完全シンドロームセットのリストが制御論理で維持される。
【００７４】
・シンドロームセットの１７２個のシンドロームがエラー修正器に送られ、エラー修正情報が得られると、それがシンドロームバッファに送り戻される（図１０では、これがシンドローム１において起こったように示されているが、無論、シンドロームのアドレスは異なる）。
【００７５】
３．修正情報が外部メモリに欠き込まれる。すなわち、
・修正情報の１７２セットの全てがエラー修正器から得られたら、エラーの大きさ及びアドレスがバッファマネージャに送られる（図１０では、単なる一例として、これがシンドローム２Ｎ−２において起こったように示されている）。
【００７６】
・制御論理９００は、修正がいずれのＥＣＣセクタに属しているかを示すインデックス信号を形成する。
【００７７】
４．不完全シンドロームを外部メモリにキャッシュする。すなわち、
・不完全シンドロームセットが形成される度に、１７２個のシンドロームがシンドロームバッファから読み取られて外部メモリに送信される（図１０では、シンドローム２Ｎ−１において起こったように示されている）。送信中、正確なα値を掛ける計算が成される（外部メモリへの送信は、スピードが重視されない）。
【００７８】
・これにより、バッファマネージャのためのアドレスを形成する制御論理が必要となる。
【００７９】
・制御論理は、入力されるＥＣＣセクタのＩＤを監視し、不完全シンドロームセットに対応する１つのセクタが見出されると、外部メモリにキャッシュされる不完全シンドロームに含まれないＥＤＣフレームからの情報を前記セクタが含むまで、シンドローム計算が行なわれる。
【００８０】
・第１の不完全シンドロームは、外部メモリから検索され、シンドロームバッファ内で第２の不完全シンドロームと組み合わせられる。これにより、読み取り−修正−書き込み演算が必要となる。
【００８１】
（バッファマネージャ）
図１１は、バッファマネージャ（図６のブロック５１３に対応している）を詳細に示している。このバッファマネージャは、ＤＶＤエラー修正器（図１０）からの外側修正およびデータを受けるとともに、これらを外部メモリＤＲＡＭ９２０または他のメモリに記憶する。インタフェース論理９２２は、ディスクから読み取られた入力データのアドレス指定および送信、修正、不完全シンドローム、ホストインタフェース（図６の５１２）を介して検索されて流出した出力データを管理する。
【００８２】
マルチトラックシステムにおいて、バッファマネージャは、たった１つのデータ入力および１つの修正入力チャンネルを維持するが、依然として、シングルチャンネルシステムと大きな差異がある。これは、マルチトラックシステムにおいて、送信されるデータが常にＮ＝７の異なるＥＣＣ記録セクタから生じるためである。したがって、バッファマネージャは、外部のＤＲＡＭのためのアドレスを形成するＮ個のアドレス計算ユニット（ＡＣＵ）９２４ａ〜ｇを有していなければならない。特定のＡＣＵに対する入力データ項目の関連付けは、外側エラー修正領域（図１０）によって与えられるインデックス信号によって行なわれる。ＡＣＵでのアドレス形成は、入力バイトの数、ＥＤＣ ＩＤ番号に関連する部分、制御ＣＰＵによってプログラム化できる部分に関連付けられたランニング・インデックスに基づいている。このようにして、他のＣＰＵの相互作用が無くても、２つのジャンプ間のデータを検索して外部メモリに記憶することができる。
【００８３】
図７を参照して説明したように、ディスク１回転のデータが読み取られると、Ｎ−１個のトラックのジャンプが要求される。正しいジャンプ時間を定めるために、装置は、対応するディスクトラック上に存在する全てのＥＤＣフレームがエラー無く受け取られてＤＲＡＭに記憶されたか否かを監視する。このため、本実施形態のバッファマネージャは、制御論理９２６によって与えられる以下の特定の機能性（無論、他の構成も可能である）を有している。
【００８４】
各ＥＤＣフレームは、小さなレジスタファイルにおいて、１ビット（または１ビットセット）で表わされる。これらのビットは、送信で受けられないデータ、受けられた修正、回復不能なエラーを含む各ＥＤＣフレームの状態を示している。単純な論理演算を使用して、連続するＥＤＣフレームのセットがエラー無く受けられたか否か、したがって、ジャンプが行なわれるか否かを所定の時間で知ることができる。ジャンピングは、デコーダとして同じＩＣ上にあっても良い制御ＣＰＵへの割り込みによって開始される。同様に、幾つかのＥＤＣフレームが誤っている場合に、割り込みが形成される。無論、この場合、ジャンプが遅れ、次のディスク回転で、今度は異なる入力チャンネルにより、当該ＥＤＣフレームが再び読み取られる。
【００８５】
前述した機能に加えて、バッファマネージャは、不完全シンドロームのキャッシングためのＡＣＵ９２８を有する他のチャンネルを必要とする。このチャンネルは、バースト転送のためのみに使用され、他のチャンネルよりも高い優先順位を有している。これは、対応するデータが、利用できる帯域幅が限られた外側シンドロームバッファから読み取られ且つこのシンドロームバッファに書き込まれるためである。
【００８６】
外部メモリに対する帯域幅の要件は、データがチャネル側から検索される速度、外側修正の数、ホストインタフェース帯域幅により、前述した６４ｘシステムで決定される。この章で前述したように、エラー修正器からのデータ転送速度は１２０Ｍバイト／秒である。これは、概ね、ホストインタフェースのデータ転送速度である。また、不完全シンドロームをキャッシュするには、約３．５Ｍバイト／秒の帯域幅が必要となる（１１．５ｘスピン速度の場合、毎秒約１１０回のジャンプが行なわれ、各ジャンプ後に、１６×１７２バイトの６個の不完全シンドロームが読み取られて書き込まれなければならない）。また、修正を外部メモリに書き込むために必要な読み込み−修正−書き込み演算を行なうには、約７０Ｍバイト／秒が必要である（最大で１７２×８修正を伴う毎秒３５６７個のＥＣＣセクタ。各セクタは約１５ブロックサイクルを必要とする）。これが、全体での、３１５Ｍバイト／秒の帯域幅要件である。
【００８７】
詳細な実施形態の説明をまとめると、この実施の利点は、以下を含むことが分かる。
【００８８】
・未加工データをまとめるために、大きな入力バッファを必要としない。
【００８９】
・ユーザデータに利用可能な外部メモリインタフェースの全性能。
【００９０】
・領域および出力効率（３２×ＤＶＤ性能を達成するために５０ＭＨｚクロックを必要とする既存のデコーダアーキテクチャを使用する）。
【００９１】
・ＥＤＣフレームの粒度の検討（アドレス形成およびデータチェックのための非常に複雑な理論体系が受け入れられる場合、均一なＰＩ−コードワードまたはＥＦＭフレーム粒度を達成できる）。
【００９２】
・ビット検出のためのブロック、ＥＦＭ復調、内側および外側シンドローム形成、エラー修正、ホストインタフェースは、問題無く、再使用できる。
【００９３】
従来のシングルトラックハードウエアに対して、幾つかの新たな回路ブロックが必要である。すなわち
・Ｎ個の入力データストリームのためのアドレスを形成することができ且つ列が完成する時期およびシンドローム形成とエラー修正とが開始されるべき時期を識別することができるロー・バッファ制御論理。
【００９４】
・シンドロームバッファのセットを維持し且つそれらを入力チャンネルに割り当てる外側エラー修正領域の制御論理。また、この論理は、どのシンドロームが完全で且つエラー修正に利用できるかを識別することが必要である。また、ユーザデータバッファ（データおよび修正）のためのアドレスまたはアドレスインデックスが形成されなければならない。
【００９５】
・バッファマネージャは、ユーザデータおよび修正のためのアドレス形成で使用される別の入力部を必要とする。外側エラー修正領域の制御論理は、現在のユーザデータまたは修正を、特定のＥＤＣまたはＥＣＣフレームに割り当てられるメモリセグメントに関連付けることができる、アドレスまたはアドレスインデックスを形成できなければならない。システムの実現に応じて、他のアドレス演算ユニット（ＡＣＵ）が必要となる場合がある。
【００９６】
本発明及びここに開示された技術は、一般に、ＤＶＤシステムおよび光ディスクに限定されない。特に、ブロック系のエラー保護の理論体系を使用する他のシステムが知られ又は考えられても良い。この場合、シンドロームのダブルバッファリングが性能やコストを有益なものにする。当業者であれば、これらの他の用途及びここに開示された技術の変形例を容易に理解できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ＤＶＤのための既知のシングルビーム再生装置の構造を概略的に示している。
【図２】
ＤＶＤデータをデコードするプロセスをブロック図で概略的に示している。
【図３】
ＤＶＤデータセクタのフォーマットを示している。
【図４】
１６個のデータセクタおよびエラー修正コードワードを含むＤＶＤにおけるＥＣＣフレームの構造を示している。
【図５】
シンドロームダブルバッファリングを用いてＤＶＤデータをデコードする本発明に係るプロセスを示している。
【図６】
マルチビームＤＶＤ再生装置の一般的な構造を概略的に示している。
【図７】
ＤＶＤの光ディスクからのマルチビーム読み取りのプロセスを示している。
【図８】
変形例（ａ）（ｂ）を伴う本発明の詳細な実施形態に係るマルチビームＤＶＤデコーダ回路をブロック図で示している。
【図９】
図８の回路における外側エラー修正器をより詳細に示している。
【図１０】
図８の回路における外部メモリのインタフェースをより詳細に示している。

Claims (20)

1. 所定のサイズのデータブロックに基づいて加えられるエラー保護コードを含む連続するデータストリームからデータを再生する方法であって、
   （ａ）エラー修正プロセスで使用するための複数のシンドロームバッファを提供し、各シンドロームバッファは、そのようなデータブロック内のデータの修正が得られるエラー修正シンドロームを記憶することができ、
   （ｂ）第１のシンドロームバッファを使用して、第１のデータブロックの修正に適用できる第１のシンドロームを蓄積するステップと、
   （ｃ）前記第１のシンドロームから得られる修正を加えることなく、前記第１のデータブロックのためのデータをデータバッファに記憶するステップと、
   （ｄ）第２のシンドロームバッファを使用して、第２のデータブロック内のデータの修正が得られる第２のシンドロームを蓄積するステップと、
   （ｅ）ステップ（ｄ）と同時に、第１のシンドロームバッファに蓄積された第１のシンドロームを使用して、第１のデータブロックに適用できる修正を演算するステップと、
   （ｆ）ステップ（ｅ）の後、次のデータブロックのためのシンドロームの蓄積に使用するために、第１のシンドロームバッファを解放するステップと、
   （ｇ）第２のシンドロームバッファ内に蓄積された第２のシンドロームを使用して、前記第２のデータブロックに適用できる修正を演算するステップと、
   を含むステップによって前記データストリームを処理し、
   所望の全てのデータブロックが処理されるまで、同様の方法で処理を続ける方法。
2. ステップ（ｅ）およびステップ（ｇ）のそれぞれにおいて、修正演算の結果は、第１および第２のシンドロームバッファに記憶され、蓄積された第１および第２のシンドロームにそれぞれ上書きされる請求項１に記載の方法
3. （ｈ）ステップ（ｅ）およびステップ（ｇ）で行なわれた修正演算の結果にしたがって、各データブロックに修正を加えるステップを更に備えている請求項１または２に記載の方法。
4. データバッファの所定の場所で、読み込み−修正−書き込み演算により、修正がデータに加えられる請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 第１および第２のシンドロームバッファは、２つ以上の物理的なシンドロームバッファのセット間から、ブロック毎に指定される請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 受けられたデータストリームは、平行に読み取られるＮ個のサブストリームのセットのうちの１つであり、１つの記録されたデータストリーム内のＮ個の各場所から始まり、ステップ（ａ）は、少なくとも２Ｎ個の物理的なシンドロームバッファを提供する請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. １つの記録されたデータストリームは、ディスク状の記録キャリア上に螺旋状に記録されたデータを備えている請求項６に記載の方法。
8. マルチトラックの実装において、前記データストリームは、１つのデータブロックを通じて部分的に始まり、ステップ（ｂ）は、不完全シンドロームだけを蓄積することから成り、（ｉ）前記不完全シンドロームを記憶して、その後、同じデータブロックの始めが前記ストリームの他方に受けられる時に、シンドロームを完全にするステップを更に備えている請求項６から７に記載の方法。
9. ステップ（ｉ）は、第１のシンドロームバッファからの不完全シンドロームを前記バッファメモリに送ることを含んでいる請求項８に記載の方法。
10. 不完全シンドロームは、これを完全にするために、前記シンドロームバッファのうちの１つに送り戻される請求項９に記載の方法。
11. 第１および第２のシンドロームは、外側エラー修正の一部を形成し、各データブロックは、それ自体の内部で内側エラー修正プロセスが施される多数のサブブロックを備え、ステップ（ｃ）で記憶されたデータは、前記内側エラー修正プロセスが施された後、前記バッファに記憶される請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記サブブロックは、２次元マトリクスの列と見なすことができ、内側エラー修正は、各列に適用され、受けたデータストリーム内において比較的局在化しており、一方、外側修正プロセスは、マトリクスのカラムに適用され、データストリーム内において比較的幅広く延在している請求項１１に記載の方法。
13. 光ディスク上に記録されたＤＶＤデータを備えたデータを処理する方法であって、外側エラー修正シンドロームのためにダブルバッファリングが使用され、一方のＥＣＣフレームのためのシンドロームが一方のシンドロームバッファに蓄積され、また、他方のシンドロームバッファ内に予め蓄積されたシンドロームを使用して、先のデータブロックのためのエラー修正演算が行なわれ、更なるデータブロックが受けられる時に、今度は、他方のシンドロームバッファが使用される方法。
14. 各ブロックのためのデータは、対応する修正が演算され又は加えられる前に、シンドロームバッファと一体ではないバッファメモリに送られる請求項１３に記載の方法。
15. 記録キャリア上に記憶されるデータを再生するための装置であって、キャリアからデータを読み取るためのピックアップを有するディスク搬送手段と、キャリアからデータを回収するための信号処理手段と、キャリアから読み取られたデータをデコードするとともに、内部に含まれるエラー修正コードにしたがってエラー修正するためのデコーダとを備え、デコーダは、請求項１から１４に記載の方法を実施するように構成されている装置。
16. 所定サイズのデータブロックに基づいて加えられるエラー保護コードを含む少なくとも１つの連続するデータストリームを受ける入力手段を備え、請求項１から１４に記載の方法を実施するように構成されたデコーダ。
17. 内側および外側エラー修正器を有する集積回路と、チャンネル毎に少なくとも１つの外側エラー修正シンドロームを記憶するバッファと、データブロックの末端に達した後に不完全シンドロームを外部メモリに送る手段とを備えている請求項１６に記載のデコーダ。
18. 図５から図１０を参照して実質的にここで説明した、データを再生する方法。
19. 図５から図１０を参照して実質的にここで説明したような再生装置。
20. 図５から図１０を参照して実質的にここで説明したようなデコーダ集積回路。

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