JP2004532571A - 情報ワードを符号化する方法と装置、情報ワードを復号する方法と装置、記憶媒体および信号 - Google Patents
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Abstract
本発明は、情報ワードを符号化する方法と装置および情報ワードを復号する方法と装置に関する。また、本発明は、記憶媒体およびそのような符号化された情報ワードを有する信号に関する。バースト指摘サブコードの特性を改善させるために、バースト指摘サブコードバイトのビットを別々のチャネルワードに符号化することが提案される。このように、これらのビットは、符号化されたデータのフレーム全体にわたって分配させられる。これにより、バーストエラー探知と訂正特性が改善させられる。
Description
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、情報ワードを符号化する方法に関する。この方法は、情報ワードをエラー訂正コードワードを含むエラー訂正コードに符号化する段階、および、前記エラー訂正コードワードをチャネルワードを含む変調コードに符号化する段階を含む。これに関して、バーストエラーを示すことができるバースト指摘サブコードを用いる。バースト指摘サブコードは、バースト指摘サブコードバイトを含む。バースト指摘サブコードは、多くのバースト指摘サブコードビットを含む。
【０００２】
また、本発明は、情報ワードを復号する方法に関する。この方法は、エラー訂正コードのエラー訂正コードワードを得るために、チャネルワードを含む変調コードを復号する段階、および、前記情報ワードを得るために、前記エラー訂正コードワードを復号する段階を含む。これに関して、バーストエラーを示すバースト指摘サブコードを使用することができる。前記バースト指摘サブコードは、バースト指摘サブコードバイトを含む。バースト指摘サブコードバイトは、多くのバースト指摘サブコードビットを含む。
【０００３】
また、本発明は、請求項１６の導入部（ｐｒｅａｍｂｌｅ）に従って情報ワードを符号化する装置に関する。
【０００４】
また、本発明は、請求項１６の導入部に従って情報ワードを復号する装置に関する。
【０００５】
本発明は、このような方法で符号化された情報を記憶する記憶媒体と、このような方法で符号化された情報ワードを含むチャネルワードのストリームを有する信号に関する。
【０００６】
（従来の技術および発明が解決しようとする課題）
光学的記録の技術分野において、光ディスクシステムで、ＥＣＣコードワードを符号化するためのエラー訂正コード（ｅｒｒｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｃｏｄｅ（ＥＣＣ））処理と変調処理が行われる。
【０００７】
例えば、ＤＶＲの実用的な場合には、ＥＣＣ処理はバースト指摘サブコード（ｂｕｒｓｔ−ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｓｕｂｃｏｄｅ（ＢＩＳ））と共同して長距離ＥＣＣコード（ｌｏｎｇ−ｄｉｓｔａｎｃｅ ＥＣＣ ｃｏｄｅ（ＬＤＣ））のフォーマットのエラー訂正コードを用いる。ＬＤＣコードは、［２４８，２１６，３３］リードソロモンコードから成る。ＢＩＳコードは、［６２，３０，３３］リードソロモンコードから成る。ＢＩＳコードは、アドレス情報と制御情報を伝達し、非常に強く・丈夫に保護される。従って、非常に高い確率で、ＢＩＳコードを適切に復号することが可能である。即ち、ＢＩＳコードのエラーのすべてを訂正・指摘する（ｃｏｒｒｅｃｔ）ことが可能である。
【０００８】
この種類の符号化を行う理由は、ＤＶＲの技術分野では、ＤＶＲの入射表面におけるレーザースポット（ｌａｓｅｒ ｓｐｏｔ）のスポットサイズが、ＤＶＤディスクに関するおよそ０．５０ｍｍの直径から０．１４ｍｍの直径に減らされる。このため、記録層から読み取りを行っている間の通常のランダムエラーに加えてバーストエラーを引き起こすかもしれないディスク表面上のほこりや傷への感度が増大させられる。上述したＥＣＣコードは、これらのエラーを効果的に扱うために２つの訂正機構、即ち、ＢＩＳと結合させられたＬＤＣを用いる。
【０００９】
ＢＩＳコードの訂正されたバイトの位置とエラーである同期パターン（ＳＹＮＣ−ｐａｔｔｅｒｎｓ）の位置は、いわゆるピケット（ｐｉｃｋｅｔｓ）として用いられる。ピケットは、これらのピケットの間のＬＤＣデータにおいて長いバーストエラーとなりそうな位置を示す。引き続いて起こるピケットがエラー・誤りである場合には、これらのピケットの間に物理的に位置しているすべてのデータもエラーとして探知される可能性が高い。ＬＤＣは、消去訂正を実行するためにこの情報を用いることができる。これに関して、ＢＩＳバイトは、変調処理においてＬＤＣバイト用と同じ変調コードである変調コードを用いて符号化される。
【００１０】
そのような光ディスクシステムは、記事“ディジタルビデオ記録（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）の光ディスクシステム”（会報ＩＳＯＭ／ＯＤＳ、ハワイ、１９９９年、ＳＰＩＥ，ｖｏｌ．３８６４、頁５０から５２、Ｔ．Ｎａｒａｈａｒａ，Ｓ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，Ｍ．Ｈａｔｔｏｒｉ，Ｙ．Ｓｈｉｍｐｕｋｕ，Ｇ．ｖａｎ ｄｅｎ Ｅｎｄｅｎ，Ｊ．Ｋａｈｌｍａｎ，Ｍ．ｖａｎ Ｄｉｊｋ，Ｒ．ｖａｎ Ｗｏｕｄｅｎｂｅｒｇ）に開示されている。
【００１１】
また、ＢＩＳシステムは、ＷＯ００／０７３００とＷＯ９９／３４２７１にも開示されている。
【００１２】
しかしながら、この知られたシステムによって探知されないバーストエラーがさらに存在する。なぜなら、これらのバーストエラーは、２つの近隣のピケットを有効に用いないで当該２つのピケットの間に位置しているからである。さらに、長いバーストエラーの後部も、先行技術のシステムによっては探知されない。
【００１３】
したがって、本発明の目的はバーストエラー探知を改善させることである。
【００１４】
（課題を解決するための手段）
この目的を達成するために、上述したように情報を符号化する方法が提供される。この方法は、各バースト指摘サブコードバイトのバースト指摘サブコードビットを別々のチャネルワードに符号化することを特徴とする。
【００１５】
さらに、この目的を達成するために、上述したように情報を復号する方法が提供される。この方法は、別々のチャネルワードからバースト指摘サブコードビットを復号することを特徴とする。
【００１６】
また、この目的を達成するために、情報を符号化する請求項１６に記載された装置が提供される。
【００１７】
また、この目的を達成するために、情報を復号する請求項１７に記載された装置が提供される。
【００１８】
また、この目的は、符号化された情報を記憶する請求項１７に記載された記憶媒体が提供される。
【００１９】
また、この目的を達成するために、符号化された情報ワードを含むチャネルワードのストリームを有する信号が提供される。この信号は、特に、インターネットでの適用、例えば、記憶媒体を必要としないで情報を送信する場合への適用に用いられてよい。
【００２０】
本発明によると、バースト指摘サブコードビットをチャネルワードの全体のフレームにわたって分配・分散ことが可能である。フレームは、代表的には、同期パターンの後に来るチャネルワードのグループである。知られているシステムでは、ＢＩＳビットは３バイトに分類されるが、本発明によると、先行技術の（３）ＢＩＳバイト数の粗いレイク・分配（ｒａｋｅ）よりもずっとバーストエラーに敏感である細かいレイク・分配が提供される。この細かいレイク・分配は、バーストエラー発生の探知のための大多数の分離されたＢＩＳビットを含む。
【００２１】
このように、バーストエラーの探知が、改善される。結果として、エラー訂正コード特性も改善することが可能である。
【００２２】
好ましくは、ＢＩＳビットは、別々のチャネルワードの特定の特性に、特に、チャネルワードのパリティーに、また、特に、変調コードの代用コードで符号化されるワードに，符号化される。メインコードと代用コードのそのような結合・組み合わせは、結合コード（ｃｏｍｂｉ ｃｏｄｅ）として知られている。
【００２３】
好ましくは、代用コードは、反対のパリティーを持ち、基礎となる有限状態機械（ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ ｆｉｎｉｔｅ−ｓｔａｔｅ ｍａｃｈｉｎｅ）における同じ次の状態を持つ２つの可能なチャネルワードを用いる。このように、チャネルワードを含む信号のＤＣ制御は、単純な方法で、特に、たくさんの冗長さを加えることなく実行可能である。このように、高いコード率が維持される。
【００２４】
さらに、変調コードのメインコード、代用コードまたはチャネルワードのパリティーに符号化されるバースト指摘サブコードビットを持つ代用コードによってエラー訂正コードワードをチャネルワードに符号化することが好ましい。ＢＩＳビットの情報は、代用コードのために用いられるチャネルワードのパリティーに、または、代用コードのチャネルワードが代用コードのコードテーブルに現れる順番で符号化されることが可能である。このように、高いコード率を得ることができる。これにより、高いエラー訂正特性が保持され、チャネル信号において低いＤＣ内容・ＤＣ成分（ＤＣ−ｃｏｎｔｅｎｔ）または存在しないＤＣ成分が保持・維持される。
【００２５】
好ましくは、ＢＩＳビットは、チャネルワードのフレーム全体にわたって分配される。このように、バーストエラー指摘が、全体のデータブロックまたはデータクラスターにわたって実質的に可能となる。このように、ＢＩＳビットを分配することは、短いバーストエラーでさえ探知することを可能にし、符号化システムのエラー訂正特性の改善を可能する。
【００２６】
さらに、探知されたエラーＢＩＳビットに基づくエラー訂正コード復号に消去を割り当てる（適用する）ことが好ましい。このように、高い信頼性で、バーストエラーを除去することが可能である。
【００２７】
さらに、高い符号化効率を持つ１７ＰＰコードのような長さの変化するコードを変調コードとして用いることが好ましい。
【００２８】
（発明の実施の形態）
図１は、ＤＶＲのシステムの原理構成を示している。情報ビットストリーム１は、信号ライン２を介してＥＣＣ符号化部３にセットされる。ＥＣＣ符号化部３は、エラー訂正符号化を情報ビットストリーム１に適用する。これによって、ＥＣＣコードワード４が生成される。
【００２９】
好ましくは、ＥＣＣ符号化部３は、リードソロモンコード（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｃｏｄｅ）のような長いＥＣＣコードを用いる。ランダムバイトエラーとバーストエラーのほとんどの発生の組み合わせが訂正されるように、コードが設計される。ランダムバイトエラーは、復調部にエラーバイトを出力させるジターによるエラーのうちの１つである。エラーのバーストは、例えば、ほこり、指紋、傷などに起因する。
【００３０】
図２は、一般的に、ＤＶＲのために用いられるＥＣＣ構成を示す。このコードは、２つの接続機構を用いる。即ち、このコードは、バースト指摘サブコード（ＢＩＳ）と結合させられた長距離コード（ＬＤＣ）を用いる。
【００３１】
長距離コードは、クラスター５ごとに３０４［２４８、２１６、３３］リードソロモンコードワード（３０４［２４８，２１６，３３］Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ ｃｏｄｅ ｗｏｒｄｓ）から構成される。論理２キロバイト情報ブロック（ｌｏｇｉｃａｌ ２Ｋｂｙｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ）は、余分な・追加のエラー探知のために用いられる追加の４バイトと共に、９．５リードソロモンコードワード（９．５Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ ｃｏｄｅ ｗｏｒｄｓ）に配置される。ＬＤＣが十分なパリティーシンボルを持ち、ランダムエラー、エラーの複合の長いバーストおよびエラーの短いバーストを訂正するためのインターリーブレングス（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ ｌｅｎｇｔｈ）を持つように、ＬＤＣが設計される。ＢＩＳコードによってエラーであると示されるシンボルに消去訂正を用いることによって、バーストエラー訂正能力を向上させることが可能である。
【００３２】
ＬＤＣのバイト６は、同期パターン７およびバースト指摘サブコードのバイト８と複合化（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ）される。
【００３３】
バースト指摘サブコードは、２４［６２、３０、３３］リードソロモンコードワードを有し、アドレス情報とコントロール情報を伝達する・伝える。低いコード率となる［６２、３０、３３］リードソロモンコードの大きい距離（ｈｉｇｈ−ｄｉｓｔａｎｃｅ）のため、バースト指摘サブコードのコードワードはエラーから強く保護される。従って、バースト指摘サブコードは、非常に高い確率で適切に復号される。
訂正されたバイトとエラー同期化パターンの位置は、ピケット（ｐｉｃｋｅｔｓ）として役立つ。ピケットは、これらのピケットの間でのＬＤＣデータにおける長いバーストエラーの可能性のある位置を示す。続いて起こるピケットがエラーとして探知された場合には、これらのピケットの間に物理的に位置するすべてのデータもエラーとして探知されると推定してよい。そのような場合には、消去訂正を実行するために、長距離コードは、この情報を用いることができる。
【００３４】
消去は、最もエラーの可能性のあるバイトに割り当てられる。なぜならば、これらのバイトは、推定されるエラーバーストの１部であるからである。エラーのバーストは、エラーであるＢＩＳビット（または、ＢＩＳバイト）に基づいて、ある方式・方法によって示される。従って、強いエラー訂正コードがＢＩＳバイトの情報に適用されるので、ＢＩＳバイトをエラーのない状態で復号することができる。
【００３５】
物理的クラスター５は、１６の物理的な４キロバイトブロック９に編成された６４キロバイトのユーザーデータから構成される。各ブロック９は、再び、３１個の記録フレーム１０に分割される。１つの論理２キロバイトブロックのユーザーデータを得ることが望まれるならば、ＬＤＣ６における対応する１０リードソロモンコードワードと共に、すべてのアドレス情報を持つバースト指摘サブコードを復号することが、単に必要とされる。６４キロバイトのＬＤＣクラスター５を完全に復号する必要がないので、１つの論理２キロバイトブロックへの早いアクセスが可能になる。
【００３６】
再び、図１を参照すると、そのようなＥＣＣコードワード４は、信号ライン１１を介してチャネル変調／符号化部１２へ伝達される。
【００３７】
特に、チャネル変調部１２によって生成されたチャネルコードは、結合コードの原理に基づいて設計される。また、チャネルコードは、チャネルコードは、ＥＦＭ（８から１４への変調（Ｅｉｇｈｔ−ｔｏ−Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ））のようなＲＬＬ（ランレングス限定（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ））制限（ｄ＝２、ｋ＝１０）を用いて設計可能である。ＲＬＬシーケンスは、（ｄ＋１）チャネルビットの最小ランレングスと（ｋ＋１）チャネルビットの最大ランレングスを持つ。光学的記録に用いられるこれらのコードは、ＤＣ成分がない。即ち、これらのコードは、低周波数においてほとんど全く内容（ｃｏｎｔｅｎｔ）を持たない。低周波数のディスクノイズから情報信号を分離するために、ＤＣ成分のない特性が必要とされる。ＤＣ成分のない特性は、スライサーレベル（ｓｌｉｃｅｒ ｌｅｖｅｌ）を制御するために必要とされる。当該スライサーレベルは、タイミング回復のためのものであり、当該情報信号がサーボシステムと干渉するのを防ぐためのものである。ＲＬＬシーケンスのＤＣ制御は、ランニングディジタル総和（Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｍ（ＲＤＳ））制御によって実行される。ランニングディジタル総和は、２極チャネルビットストリーム（ｂｉｐｏｌａｒ ｃｈａｎｎｅｌ ｂｉｔ ｓｔｒｅａｍ）の所定のビット位置までの積分である。そのようなコードは、ＥＦＭＣＣとして知られている。このコードは、２つのチャネルコードＣ１とＣ２の結合に基づく結合コードである。これらの２つのチャネルコードＣ１とＣ２は、バイトごとに基づいて、作用・機能する。これらの両方のコードは、所定の数の状態、好ましくは６つの状態から構成されるＦＳＭ（有限状態機械（Ｆｉｎｉｔｅ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ））に基づいて作成される。
【００３８】
そのようなコードのさらなる詳細は、Ｗ．Ｍ．Ｊ Ｃｏｅｎｅ，Ｅ．Ｃｈｕａｎｇによる“ＥＦＭＣＣ：高密度光学記録のための新たな結合コード”（ＳＰＩＥの会報・集録，光学的データ保存２０００（Ｗｈｉｓｔｌｅｒ，Ｃａｎａｄａ），Ｖｏｌ．４０９０、頁２７５から２８２）、および、Ｗ．Ｍ．Ｊ．Ｃｏｅｎｅによる“ＤＣ成分のないランレングス限定符号化のための結合コード”（Ｃｏｎｓｕｍｅｒ ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓのＩＥＥＥ会報・報告書，２０００年１１月，Ｖｏｌ．４６，Ｎｒ．４，頁１０８２から１０８７）に説明されている。これらの文献は、本願に組み込まれる。
【００３９】
コードＣ１は、メインコードと呼ばれ、１バイトを１５ビットチャネルワードにマッピングする。これにより高い符号化率が実現される。コードＣ２は、代用コード（ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）と呼ばれ、１バイトを２つの可能な１７ビットチャネルワードのうちの一方のチャネルワードにマッピングする。コードＣ２の目的は、保証されたＤＣ制御を達成することである。
【００４０】
代用コードＣ２の２つの１７ビットチャネルワードは、ＦＳＭの符号化状態の各々に関して次の２つの条件を満足する。第１の条件は、両方のチャネルワードが反対のパリティーを持つことである。第２の条件は、両方のチャネルワードがＦＳＭにおいて同じ次の状態（ｓａｍｅ ｎｅｘｔ−ｓｔａｔｅ）を持つことである。
与えられたフォーマットのためのＥＦＭＣＣ符号化は、メインコードＣ１と代用コードＣ２がＥＣＣコードワード４の符号化のために用いられる順番を定義する交互方式に基づく。
【００４１】
ＤＶＲディスクのような記憶媒体１５に記録するために、チャネル変調部１２によって符号化されたデータは、電気的ライン１４を介してチャネルワード１３として出力される。
【００４２】
代用コードＣ２を用いて符号化されたコードワード４は、ＤＣ内容（ＤＣ−ｃｏｎｔｅｎｔ）の制御のためのチャネルビットストリーム１３におけるポイント（ｐｏｉｎｔｓ）である。代用コードＣ２でのパリティーの選択は、代用コードＣ２で符号化される次のコードワードまでのすべてメインコードＣ１で符号化される引き続いて起こるコードワードに関するチャネルビットストリーム１３の極を決定する。ＥＦＭＣＣの代用コードＣ２は、実際は、パリティーチェックコードである。このように、チャネルワードのパリティーは、制御可能である。
【００４３】
読み取り装置は、記憶媒体１５に保存されたチャネルワード１３を読み取ることができる。この読み取り装置は、チャネルワードを再生成し、生成されたチャネルワードを信号ライン１６を介してチャネル復調部またはチャネル復号部１７へ送る。このチャネル復調部またはチャネル復号化部１７は、チャネル変調部またはチャネル符号化部１２に整合させられている。
【００４４】
チャネル復調部１７は、ＥＣＣコードワードを再生成して、再生成されたＥＣＣコードワードを信号ライン１８を介してＥＣＣ復号化部１９へ伝達する。このＥＣＣ復号化部１９は、オリジナル情報１を再生成して、この再生成された情報を出力２０へ出力する。
【００４５】
ＲＬＬチャネルに加えて（ｏｎ ｔｏｐ ｏｆ ＲＬＬ ｃｈａｎｅｌ）、ＢＩＳバイト８（図２を参照）を別のチャネルに符号化することが提案される。この別のチャネルは、ＥＦＭＣＣの代用コードＣ２を用いたＬＤＣバイト６の符号化に関連し得るパリティーチャネルである。この考え・アイデアは、バースト指摘のためにＢＩＳビットを収容する（ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｅ）ために、代用コードＣ２のパリティー選択を使用することである。好ましくは、３ＢＩＳバイト、即ち、２４ＢＩＳビットが、ＤＶＲフォーマットでの単一のフレームのために必要とされる。
【００４６】
結果として、ＬＤＣバイト６の３つのクラスが、供給される。
【００４７】
ＥＦＭＣＣのメインコードＣ１で符号化されたＬＤＣバイト６の第１クラスが供給される。
【００４８】
ＤＣ制御の観点から、ＥＦＭＣＣの代用コードＣ２で符号化されたＬＤＣバイトの第２クラスが供給される。
【００４９】
ＥＦＭＣＣの代用コードＣ２で符号化されたＬＤＣバイトの第３クラスが、代用コードの対応する１７ビットチャネルワードのパリティーでのＢＩＳビットの収納（ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｏｎ）と共に供給される。代替的には、代用コードＣ２の符号化テーブルにエントリー・項目として存在する第１または第２チャネルワードのどちらかを用いて、ＢＩＳビットを符号化することが可能である。
【００５０】
第３クラスにおいて、１７ビットチャネルワードは、９ビットの情報、即ち、ＬＤＣバイトに対応する８ビットと追加の１ビットを表す。この追加の１ビットは、ＢＩＳビットに対応するチャネルワードのパリティービットである。
【００５１】
このように、先行技術では、ＢＩＳビットが３バイトにグループ化・分類されるのに対し、上記の第３クラスにおいては、個々のＢＩＳビットを全体の１フレーム１０にわたって広げる・分配する（ｓｐｒｅａｄ）ことが可能である。従って、本発明によると、バーストエラー探知のための分離させられた２４ＢＩＳビットの細かいレイク・分配（ｒａｋｅ）が、供給される。これと対照的に、既知の符号化方式では、図２に示されるように、３ＢＩＳバイトのずっと粗いレイク・分配となる
図３は、本発明の好適実施形態による、同期パターン２３と１５２ＬＤＣバイト２４を有する１つのフレーム２２にわたる２４ＢＩＳ２１ビットの対称的な分散を示している。
【００５２】
各フレーム２２は、８つのセグメント（ｓｅｇｍａｎｔｓ）２５に分離させられる。各セグメント２５は、
３Ｂ １Ｓ ５Ｂ １Ｓ ５Ｂ １Ｓ ３Ｂ
の構成を有する１９バイトを持つ。
【００５３】
この構成は、１つのフレーム２２において８回、繰り返される。Ｂで示されバイトは、ＥＦＭＣＣ、即ち、メインコードＣ１または代用コードＣ２を用いて符号化される。Ｓで示されるバイトは、ＢＩＳビットを収納するために、ＥＦＭＣＣの代用コードＣ２を用いて符号化される。各セグメント２２は、３ＢＩＳビットを含み、このように、全部で、１つの全体のフレーム２２に関して２４ＢＩＳビットまたは３ＢＩＳバイトになる。
【００５４】
より一般的に表現すると、この構成は
ｘ１Ｂ １Ｓ ｘ２Ｂ １Ｓ ｘ３Ｂ １Ｓ．．.ｘｎ−１Ｂ １Ｓ ｘｎＢ １Ｓ ｘｎ＋１Ｂ
の構成のバイトとして表現できる。ここで、ｘ１，ｘ２，ｘ３，．．．，ｘｎ−１，ｘｎ，ｘｎ＋１は整数値であり、２ｘ１，ｘ２，．．．，ｘｎ−１，ｘｎ，２ｘｎ＋１は、できるだけお互いに近い値であり、Ｂはバースト指摘サブコードビットのない前記メインコードＣ１または代用コードＣ２で符号化されたバイトを示し、Ｓはバースト指摘サブコードビットを持つ前記代用コードＣ２で符号化されたバイトを示している。
【００５５】
結果として、２４ピケットの細かいレイク・分配、即ち、バーストエラーの位置を指摘するための２４ＢＩＳビットを含むバイトＢが、構築される。この位置情報は、ＬＤＣコードの上述した消去方式（ｅｒａｓｕｒｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ）に用いることができる。
【００５６】
各セグメント２５において、３ＢＩＳバイト２１は、Ｒ＝１／２の率で符号化される。なぜなら、ＥＦＭＣＣの代用コードＣ２のチャネルワード１３は、ＥＦＭＣＣのメインコードＣ１のチャネルワードより２ビット長いからである。先行技術では、ＢＩＳバイトは、Ｒ＝８／１５の率で、ＥＦＭＣＣのメインコードＣ１によって符号化が行われていた。このように、３ＢＩＳバイト２１の符号化は、１つの記録フレームに関して、３チャネルビットの余分のオーバーヘッド（ｏｖｅｒｈｅａｄ）を必要とする。しかしながら、フレームの長さは約２４００チャネルビットなので、このことは、１０００に対して１（１ ｐｒｏｍｉｌｌｅ）の相対的なオーバーヘッドを意味している。
【００５７】
ＲＬＬチャネルに加えて，ＢＩＳバイトのビットを別のチャネルに符号化する考えは、所定数のチャネルビットまたは既知のチャネルビットにわたってチャネルビットストリームにおける所定の位置上でパリティーチェックを実行できるどんなコードにも原理的に適用可能である。上述した実施形態によると、これは、パリティーチャネルのための代用コードで意図的に符号化されるバイトの位置によって、可能である。
【００５８】
書き換え可能なディスクに関しては、チャネル変調の異なるフォーマット、即ち、いわゆる１７ＰＰ変調コードを用いてもよい。１７ＰＰ変調コードは、（ｄｋ）シーケンスに基づくランレングス限定（ＲＬＬ）コードである。１７ＰＰ変調コードは、ｄ＝１、ｋ＝７のランレングス限定を持つ。ＤＣ制御は、このコードのパリティー保存特性によって実行される。この特性は、コードワードのパリティーと対応するチャネルワードのパリティーが等しいことを意味する。そのようなコードのさらなる詳細は、米国特許第５，４７７，２２２号と国際公開番号ＷＯ９９／６３６７１号に説明されており、これらの文献は本願に組み込まれる。
【００５９】
１７ＰＰコードは、Ｒ＝２／３の率の長さが変化する同期コード（ｖａｒｉａｂｌｅ−ｌｅｎｇｔｈ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｃｏｄｅ）である。この１７ＰＰコードでは、データワードは２、４、６または８データビットの長さを持ち、対応するチャネルワードは、３、６、９または１２チャネルビットを持つ。
【００６０】
（ｄｋ）チャネルビットストリームの部分のパリティーは、データビットストリームにおいてシングルＤＣ制御ビット（ｓｉｎｇｌｅ ＤＣ−ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｉｔｓ）を複合化することにより確実な方法で制御可能である。この場合、ＤＣビットを０から１に変化させることは、パリティーも変化させることになる。（ｄｋ）ビットストリームにおけるパリティーの変化は、２極チャネルビットストリームにおけるパリティー変化を引き起こす。これらの変化は、ランニングディジタル総和ＲＤＳの値を制限するのに用いることが可能である。
【００６１】
以下において、どのようにＲＬＬチャネルに加えてＢＩＳバイトのビットを別のチャネルへ符号化する上述のアプローチがＤＶＲの書き換え可能フォーマットのための１７ＰＰコードに適用されるかを説明する。
【００６２】
１７ＰＰコードは、連続的な２、４、６または８データビットに基づく長さの変化するコードであり、パリティー保存特性が、対応する３、５、９または１２チャネルビットに関して、維持されるので、１７ＰＰコードは変化するサイズの連続する符号化ウインドウにおいてパリティーを保存する。このことは、チャネルビットストリームの演繹的・推測的（ｐｒｉｏｒｉ）に十分に定義された部分のパリティーの観測から直接的にＢＩＳビットを得ることを不可能にする。従って、チャネルビットストリームを完全に復号した後に、データビットストリームにおけるＢＩＳビットの探知を実行することが提案される。このように本発明の考えは、１７ＰＰチャネルコードにも適用可能である。
【００６３】
ＢＩＳビットの代わりにＢＩＳバイトを用いる先行技術の方式と比較すると、２つの変更を実行しなければならない。最初の変更はＢＩＳビットを探知することである。結合コード方式が用いられる場合には、ＲＬＬ復号は必要とされず、ＢＩＳビットを収納するチャネルワードのパリティーの探知のみを実行しなければならない。二番目の変更は、ＥＣＣ復号の消去方式（ｅｒａｓｕｒｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ）を採用しなければならないことである。
【００６４】
図４は、本発明による提案に基づく結合コードと比較した先行技術のエラー訂正コード性能の図である。水平軸は、ＥＣＣ復号の前におけるランダムバイトエラーの可能性・確率を示しており、縦の軸は、ＥＣＣ復号の前における最大の許容バーストエラー発生率を示している。
【００６５】
ｗをウインドウサイズと呼ばれるパラメーターであると仮定する。２つのピケットバイト／ビットがお互いに近接しており、即ち、２つのピケットバイト／ビットが、せいぜいｗ−２ピケットバイト／ビットだけ離れており、かつ、２つのピケットバイト／ビットの両方がＢＩＳ復号の間に探知されたエラーの影響を受けている（エラーによって破壊されている）場合には、これらの２つのピケットバイト／ビットの間のすべてのメインバイトが消去される消去方式が考慮される。
【００６６】
また、ＥＣＣ復号の後において、エラー・失敗（ｆａｉｌｕｒｅｓ）の間の所定の平均バイト数と調査されるべきバーストエラーのバーストの所定の長さが推定される。曲線２６は、本発明の提案に基づく結合コードの曲線を示し、曲線２７は、先行技術の提案を示している。曲線２６と２７より下の範囲は、以下のように定義される許容領域（ｃａｐａｃｉｔｙ ｒｅｇｉｏｎｓ）を示す。曲線の下のどの点も、ＥＣＣ復号の後におけるエラー・失敗の間の許容される平均バイト数に対応する。本発明の提案に基づく結合コードは、小さなランダムバイトエラーの確率に関してライン２８に示される理想的な状態に近づく。これによって、復号部は、バースト発生のすべてのバイトの正確な位置を知ることが想定・推定される。曲線２７の先行技術と比較すると、本発明による曲線２６の結合コードは、小さなランダムバイトエラーの確率に関して、およそ２．５倍、良い。
【００６７】
先行技術においては、ｗ＝２．５のウインドウサイズは、既に、図示された許容領域を達成している。本発明による結合コードにいては、ｗ＝８のウインドウサイズは既に、許容領域を達成している。一般的に、すべての状況において、ｗ＝２は、先行技術において、十分に要件を満足させる。ｗ＝８は、本発明による結合コードに関して、十分に許容領域の要件を満足させる。
【００６８】
要約すると、ＲＬＬチャネルに加えて、バースト指摘サブコードのビットを別のチャネルに、特に、結合コードの代用コードのチャネルワードのパリティーに、符号化し、これにより、ＢＩＳビットを全体のフレームにわたって分配する考えは、改善されたエラー探知と改善された訂正特性を有する細かいレイク・分配のバースト指摘サブコードを与える。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】ＥＣＣ符号化部、チャネル符号化部、記憶媒体、チャネル復号部およびＥＣＣ復号部を持つＤＶＲシステムの概略的な図である。
【図２】バースト指摘サブコード列を持つ６４キロバイトの物理的クラスターの知られているＥＣＣ構成の図である。
【図３】本発明の好適実施形態による代用コードのパリティーチャネルによる２４バースト指摘サブコードビットを含む１５２バイトのためのフレームフォーマットの図である。
【図４】本発明の実施形態によるＥＦＭＣＣと比較した場合の先行技術のＤＶＲのためのバースト指摘サブコード のＥＣＣ性能を示す図である。
（発明の属する技術分野）
本発明は、情報ワードを符号化する方法に関する。この方法は、情報ワードをエラー訂正コードワードを含むエラー訂正コードに符号化する段階、および、前記エラー訂正コードワードをチャネルワードを含む変調コードに符号化する段階を含む。これに関して、バーストエラーを示すことができるバースト指摘サブコードを用いる。バースト指摘サブコードは、バースト指摘サブコードバイトを含む。バースト指摘サブコードは、多くのバースト指摘サブコードビットを含む。
【０００２】
また、本発明は、情報ワードを復号する方法に関する。この方法は、エラー訂正コードのエラー訂正コードワードを得るために、チャネルワードを含む変調コードを復号する段階、および、前記情報ワードを得るために、前記エラー訂正コードワードを復号する段階を含む。これに関して、バーストエラーを示すバースト指摘サブコードを使用することができる。前記バースト指摘サブコードは、バースト指摘サブコードバイトを含む。バースト指摘サブコードバイトは、多くのバースト指摘サブコードビットを含む。
【０００３】
また、本発明は、請求項１６の導入部（ｐｒｅａｍｂｌｅ）に従って情報ワードを符号化する装置に関する。
【０００４】
また、本発明は、請求項１６の導入部に従って情報ワードを復号する装置に関する。
【０００５】
本発明は、このような方法で符号化された情報を記憶する記憶媒体と、このような方法で符号化された情報ワードを含むチャネルワードのストリームを有する信号に関する。
【０００６】
（従来の技術および発明が解決しようとする課題）
光学的記録の技術分野において、光ディスクシステムで、ＥＣＣコードワードを符号化するためのエラー訂正コード（ｅｒｒｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｃｏｄｅ（ＥＣＣ））処理と変調処理が行われる。
【０００７】
例えば、ＤＶＲの実用的な場合には、ＥＣＣ処理はバースト指摘サブコード（ｂｕｒｓｔ−ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｓｕｂｃｏｄｅ（ＢＩＳ））と共同して長距離ＥＣＣコード（ｌｏｎｇ−ｄｉｓｔａｎｃｅ ＥＣＣ ｃｏｄｅ（ＬＤＣ））のフォーマットのエラー訂正コードを用いる。ＬＤＣコードは、［２４８，２１６，３３］リードソロモンコードから成る。ＢＩＳコードは、［６２，３０，３３］リードソロモンコードから成る。ＢＩＳコードは、アドレス情報と制御情報を伝達し、非常に強く・丈夫に保護される。従って、非常に高い確率で、ＢＩＳコードを適切に復号することが可能である。即ち、ＢＩＳコードのエラーのすべてを訂正・指摘する（ｃｏｒｒｅｃｔ）ことが可能である。
【０００８】
この種類の符号化を行う理由は、ＤＶＲの技術分野では、ＤＶＲの入射表面におけるレーザースポット（ｌａｓｅｒ ｓｐｏｔ）のスポットサイズが、ＤＶＤディスクに関するおよそ０．５０ｍｍの直径から０．１４ｍｍの直径に減らされる。このため、記録層から読み取りを行っている間の通常のランダムエラーに加えてバーストエラーを引き起こすかもしれないディスク表面上のほこりや傷への感度が増大させられる。上述したＥＣＣコードは、これらのエラーを効果的に扱うために２つの訂正機構、即ち、ＢＩＳと結合させられたＬＤＣを用いる。
【０００９】
ＢＩＳコードの訂正されたバイトの位置とエラーである同期パターン（ＳＹＮＣ−ｐａｔｔｅｒｎｓ）の位置は、いわゆるピケット（ｐｉｃｋｅｔｓ）として用いられる。ピケットは、これらのピケットの間のＬＤＣデータにおいて長いバーストエラーとなりそうな位置を示す。引き続いて起こるピケットがエラー・誤りである場合には、これらのピケットの間に物理的に位置しているすべてのデータもエラーとして探知される可能性が高い。ＬＤＣは、消去訂正を実行するためにこの情報を用いることができる。これに関して、ＢＩＳバイトは、変調処理においてＬＤＣバイト用と同じ変調コードである変調コードを用いて符号化される。
【００１０】
そのような光ディスクシステムは、記事“ディジタルビデオ記録（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）の光ディスクシステム”（会報ＩＳＯＭ／ＯＤＳ、ハワイ、１９９９年、ＳＰＩＥ，ｖｏｌ．３８６４、頁５０から５２、Ｔ．Ｎａｒａｈａｒａ，Ｓ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，Ｍ．Ｈａｔｔｏｒｉ，Ｙ．Ｓｈｉｍｐｕｋｕ，Ｇ．ｖａｎ ｄｅｎ Ｅｎｄｅｎ，Ｊ．Ｋａｈｌｍａｎ，Ｍ．ｖａｎ Ｄｉｊｋ，Ｒ．ｖａｎ Ｗｏｕｄｅｎｂｅｒｇ）に開示されている。
【００１１】
また、ＢＩＳシステムは、ＷＯ００／０７３００とＷＯ９９／３４２７１にも開示されている。
【００１２】
しかしながら、この知られたシステムによって探知されないバーストエラーがさらに存在する。なぜなら、これらのバーストエラーは、２つの近隣のピケットを有効に用いないで当該２つのピケットの間に位置しているからである。さらに、長いバーストエラーの後部も、先行技術のシステムによっては探知されない。
【００１３】
したがって、本発明の目的はバーストエラー探知を改善させることである。
【００１４】
（課題を解決するための手段）
この目的を達成するために、上述したように情報を符号化する方法が提供される。この方法は、各バースト指摘サブコードバイトのバースト指摘サブコードビットを別々のチャネルワードに符号化することを特徴とする。
【００１５】
さらに、この目的を達成するために、上述したように情報を復号する方法が提供される。この方法は、別々のチャネルワードからバースト指摘サブコードビットを復号することを特徴とする。
【００１６】
また、この目的を達成するために、情報を符号化する請求項１６に記載された装置が提供される。
【００１７】
また、この目的を達成するために、情報を復号する請求項１７に記載された装置が提供される。
【００１８】
また、この目的は、符号化された情報を記憶する請求項１７に記載された記憶媒体が提供される。
【００１９】
また、この目的を達成するために、符号化された情報ワードを含むチャネルワードのストリームを有する信号が提供される。この信号は、特に、インターネットでの適用、例えば、記憶媒体を必要としないで情報を送信する場合への適用に用いられてよい。
【００２０】
本発明によると、バースト指摘サブコードビットをチャネルワードの全体のフレームにわたって分配・分散ことが可能である。フレームは、代表的には、同期パターンの後に来るチャネルワードのグループである。知られているシステムでは、ＢＩＳビットは３バイトに分類されるが、本発明によると、先行技術の（３）ＢＩＳバイト数の粗いレイク・分配（ｒａｋｅ）よりもずっとバーストエラーに敏感である細かいレイク・分配が提供される。この細かいレイク・分配は、バーストエラー発生の探知のための大多数の分離されたＢＩＳビットを含む。
【００２１】
このように、バーストエラーの探知が、改善される。結果として、エラー訂正コード特性も改善することが可能である。
【００２２】
好ましくは、ＢＩＳビットは、別々のチャネルワードの特定の特性に、特に、チャネルワードのパリティーに、また、特に、変調コードの代用コードで符号化されるワードに，符号化される。メインコードと代用コードのそのような結合・組み合わせは、結合コード（ｃｏｍｂｉ ｃｏｄｅ）として知られている。
【００２３】
好ましくは、代用コードは、反対のパリティーを持ち、基礎となる有限状態機械（ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ ｆｉｎｉｔｅ−ｓｔａｔｅ ｍａｃｈｉｎｅ）における同じ次の状態を持つ２つの可能なチャネルワードを用いる。このように、チャネルワードを含む信号のＤＣ制御は、単純な方法で、特に、たくさんの冗長さを加えることなく実行可能である。このように、高いコード率が維持される。
【００２４】
さらに、変調コードのメインコード、代用コードまたはチャネルワードのパリティーに符号化されるバースト指摘サブコードビットを持つ代用コードによってエラー訂正コードワードをチャネルワードに符号化することが好ましい。ＢＩＳビットの情報は、代用コードのために用いられるチャネルワードのパリティーに、または、代用コードのチャネルワードが代用コードのコードテーブルに現れる順番で符号化されることが可能である。このように、高いコード率を得ることができる。これにより、高いエラー訂正特性が保持され、チャネル信号において低いＤＣ内容・ＤＣ成分（ＤＣ−ｃｏｎｔｅｎｔ）または存在しないＤＣ成分が保持・維持される。
【００２５】
好ましくは、ＢＩＳビットは、チャネルワードのフレーム全体にわたって分配される。このように、バーストエラー指摘が、全体のデータブロックまたはデータクラスターにわたって実質的に可能となる。このように、ＢＩＳビットを分配することは、短いバーストエラーでさえ探知することを可能にし、符号化システムのエラー訂正特性の改善を可能する。
【００２６】
さらに、探知されたエラーＢＩＳビットに基づくエラー訂正コード復号に消去を割り当てる（適用する）ことが好ましい。このように、高い信頼性で、バーストエラーを除去することが可能である。
【００２７】
さらに、高い符号化効率を持つ１７ＰＰコードのような長さの変化するコードを変調コードとして用いることが好ましい。
【００２８】
（発明の実施の形態）
図１は、ＤＶＲのシステムの原理構成を示している。情報ビットストリーム１は、信号ライン２を介してＥＣＣ符号化部３にセットされる。ＥＣＣ符号化部３は、エラー訂正符号化を情報ビットストリーム１に適用する。これによって、ＥＣＣコードワード４が生成される。
【００２９】
好ましくは、ＥＣＣ符号化部３は、リードソロモンコード（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｃｏｄｅ）のような長いＥＣＣコードを用いる。ランダムバイトエラーとバーストエラーのほとんどの発生の組み合わせが訂正されるように、コードが設計される。ランダムバイトエラーは、復調部にエラーバイトを出力させるジターによるエラーのうちの１つである。エラーのバーストは、例えば、ほこり、指紋、傷などに起因する。
【００３０】
図２は、一般的に、ＤＶＲのために用いられるＥＣＣ構成を示す。このコードは、２つの接続機構を用いる。即ち、このコードは、バースト指摘サブコード（ＢＩＳ）と結合させられた長距離コード（ＬＤＣ）を用いる。
【００３１】
長距離コードは、クラスター５ごとに３０４［２４８、２１６、３３］リードソロモンコードワード（３０４［２４８，２１６，３３］Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ ｃｏｄｅ ｗｏｒｄｓ）から構成される。論理２キロバイト情報ブロック（ｌｏｇｉｃａｌ ２Ｋｂｙｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ）は、余分な・追加のエラー探知のために用いられる追加の４バイトと共に、９．５リードソロモンコードワード（９．５Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ ｃｏｄｅ ｗｏｒｄｓ）に配置される。ＬＤＣが十分なパリティーシンボルを持ち、ランダムエラー、エラーの複合の長いバーストおよびエラーの短いバーストを訂正するためのインターリーブレングス（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ ｌｅｎｇｔｈ）を持つように、ＬＤＣが設計される。ＢＩＳコードによってエラーであると示されるシンボルに消去訂正を用いることによって、バーストエラー訂正能力を向上させることが可能である。
【００３２】
ＬＤＣのバイト６は、同期パターン７およびバースト指摘サブコードのバイト８と複合化（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ）される。
【００３３】
バースト指摘サブコードは、２４［６２、３０、３３］リードソロモンコードワードを有し、アドレス情報とコントロール情報を伝達する・伝える。低いコード率となる［６２、３０、３３］リードソロモンコードの大きい距離（ｈｉｇｈ−ｄｉｓｔａｎｃｅ）のため、バースト指摘サブコードのコードワードはエラーから強く保護される。従って、バースト指摘サブコードは、非常に高い確率で適切に復号される。
訂正されたバイトとエラー同期化パターンの位置は、ピケット（ｐｉｃｋｅｔｓ）として役立つ。ピケットは、これらのピケットの間でのＬＤＣデータにおける長いバーストエラーの可能性のある位置を示す。続いて起こるピケットがエラーとして探知された場合には、これらのピケットの間に物理的に位置するすべてのデータもエラーとして探知されると推定してよい。そのような場合には、消去訂正を実行するために、長距離コードは、この情報を用いることができる。
【００３４】
消去は、最もエラーの可能性のあるバイトに割り当てられる。なぜならば、これらのバイトは、推定されるエラーバーストの１部であるからである。エラーのバーストは、エラーであるＢＩＳビット（または、ＢＩＳバイト）に基づいて、ある方式・方法によって示される。従って、強いエラー訂正コードがＢＩＳバイトの情報に適用されるので、ＢＩＳバイトをエラーのない状態で復号することができる。
【００３５】
物理的クラスター５は、１６の物理的な４キロバイトブロック９に編成された６４キロバイトのユーザーデータから構成される。各ブロック９は、再び、３１個の記録フレーム１０に分割される。１つの論理２キロバイトブロックのユーザーデータを得ることが望まれるならば、ＬＤＣ６における対応する１０リードソロモンコードワードと共に、すべてのアドレス情報を持つバースト指摘サブコードを復号することが、単に必要とされる。６４キロバイトのＬＤＣクラスター５を完全に復号する必要がないので、１つの論理２キロバイトブロックへの早いアクセスが可能になる。
【００３６】
再び、図１を参照すると、そのようなＥＣＣコードワード４は、信号ライン１１を介してチャネル変調／符号化部１２へ伝達される。
【００３７】
特に、チャネル変調部１２によって生成されたチャネルコードは、結合コードの原理に基づいて設計される。また、チャネルコードは、チャネルコードは、ＥＦＭ（８から１４への変調（Ｅｉｇｈｔ−ｔｏ−Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ））のようなＲＬＬ（ランレングス限定（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ））制限（ｄ＝２、ｋ＝１０）を用いて設計可能である。ＲＬＬシーケンスは、（ｄ＋１）チャネルビットの最小ランレングスと（ｋ＋１）チャネルビットの最大ランレングスを持つ。光学的記録に用いられるこれらのコードは、ＤＣ成分がない。即ち、これらのコードは、低周波数においてほとんど全く内容（ｃｏｎｔｅｎｔ）を持たない。低周波数のディスクノイズから情報信号を分離するために、ＤＣ成分のない特性が必要とされる。ＤＣ成分のない特性は、スライサーレベル（ｓｌｉｃｅｒ ｌｅｖｅｌ）を制御するために必要とされる。当該スライサーレベルは、タイミング回復のためのものであり、当該情報信号がサーボシステムと干渉するのを防ぐためのものである。ＲＬＬシーケンスのＤＣ制御は、ランニングディジタル総和（Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｍ（ＲＤＳ））制御によって実行される。ランニングディジタル総和は、２極チャネルビットストリーム（ｂｉｐｏｌａｒ ｃｈａｎｎｅｌ ｂｉｔ ｓｔｒｅａｍ）の所定のビット位置までの積分である。そのようなコードは、ＥＦＭＣＣとして知られている。このコードは、２つのチャネルコードＣ１とＣ２の結合に基づく結合コードである。これらの２つのチャネルコードＣ１とＣ２は、バイトごとに基づいて、作用・機能する。これらの両方のコードは、所定の数の状態、好ましくは６つの状態から構成されるＦＳＭ（有限状態機械（Ｆｉｎｉｔｅ Ｓｔａｔｅ Ｍａｃｈｉｎｅ））に基づいて作成される。
【００３８】
そのようなコードのさらなる詳細は、Ｗ．Ｍ．Ｊ Ｃｏｅｎｅ，Ｅ．Ｃｈｕａｎｇによる“ＥＦＭＣＣ：高密度光学記録のための新たな結合コード”（ＳＰＩＥの会報・集録，光学的データ保存２０００（Ｗｈｉｓｔｌｅｒ，Ｃａｎａｄａ），Ｖｏｌ．４０９０、頁２７５から２８２）、および、Ｗ．Ｍ．Ｊ．Ｃｏｅｎｅによる“ＤＣ成分のないランレングス限定符号化のための結合コード”（Ｃｏｎｓｕｍｅｒ ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓのＩＥＥＥ会報・報告書，２０００年１１月，Ｖｏｌ．４６，Ｎｒ．４，頁１０８２から１０８７）に説明されている。これらの文献は、本願に組み込まれる。
【００３９】
コードＣ１は、メインコードと呼ばれ、１バイトを１５ビットチャネルワードにマッピングする。これにより高い符号化率が実現される。コードＣ２は、代用コード（ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）と呼ばれ、１バイトを２つの可能な１７ビットチャネルワードのうちの一方のチャネルワードにマッピングする。コードＣ２の目的は、保証されたＤＣ制御を達成することである。
【００４０】
代用コードＣ２の２つの１７ビットチャネルワードは、ＦＳＭの符号化状態の各々に関して次の２つの条件を満足する。第１の条件は、両方のチャネルワードが反対のパリティーを持つことである。第２の条件は、両方のチャネルワードがＦＳＭにおいて同じ次の状態（ｓａｍｅ ｎｅｘｔ−ｓｔａｔｅ）を持つことである。
与えられたフォーマットのためのＥＦＭＣＣ符号化は、メインコードＣ１と代用コードＣ２がＥＣＣコードワード４の符号化のために用いられる順番を定義する交互方式に基づく。
【００４１】
ＤＶＲディスクのような記憶媒体１５に記録するために、チャネル変調部１２によって符号化されたデータは、電気的ライン１４を介してチャネルワード１３として出力される。
【００４２】
代用コードＣ２を用いて符号化されたコードワード４は、ＤＣ内容（ＤＣ−ｃｏｎｔｅｎｔ）の制御のためのチャネルビットストリーム１３におけるポイント（ｐｏｉｎｔｓ）である。代用コードＣ２でのパリティーの選択は、代用コードＣ２で符号化される次のコードワードまでのすべてメインコードＣ１で符号化される引き続いて起こるコードワードに関するチャネルビットストリーム１３の極を決定する。ＥＦＭＣＣの代用コードＣ２は、実際は、パリティーチェックコードである。このように、チャネルワードのパリティーは、制御可能である。
【００４３】
読み取り装置は、記憶媒体１５に保存されたチャネルワード１３を読み取ることができる。この読み取り装置は、チャネルワードを再生成し、生成されたチャネルワードを信号ライン１６を介してチャネル復調部またはチャネル復号部１７へ送る。このチャネル復調部またはチャネル復号化部１７は、チャネル変調部またはチャネル符号化部１２に整合させられている。
【００４４】
チャネル復調部１７は、ＥＣＣコードワードを再生成して、再生成されたＥＣＣコードワードを信号ライン１８を介してＥＣＣ復号化部１９へ伝達する。このＥＣＣ復号化部１９は、オリジナル情報１を再生成して、この再生成された情報を出力２０へ出力する。
【００４５】
ＲＬＬチャネルに加えて（ｏｎ ｔｏｐ ｏｆ ＲＬＬ ｃｈａｎｅｌ）、ＢＩＳバイト８（図２を参照）を別のチャネルに符号化することが提案される。この別のチャネルは、ＥＦＭＣＣの代用コードＣ２を用いたＬＤＣバイト６の符号化に関連し得るパリティーチャネルである。この考え・アイデアは、バースト指摘のためにＢＩＳビットを収容する（ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｅ）ために、代用コードＣ２のパリティー選択を使用することである。好ましくは、３ＢＩＳバイト、即ち、２４ＢＩＳビットが、ＤＶＲフォーマットでの単一のフレームのために必要とされる。
【００４６】
結果として、ＬＤＣバイト６の３つのクラスが、供給される。
【００４７】
ＥＦＭＣＣのメインコードＣ１で符号化されたＬＤＣバイト６の第１クラスが供給される。
【００４８】
ＤＣ制御の観点から、ＥＦＭＣＣの代用コードＣ２で符号化されたＬＤＣバイトの第２クラスが供給される。
【００４９】
ＥＦＭＣＣの代用コードＣ２で符号化されたＬＤＣバイトの第３クラスが、代用コードの対応する１７ビットチャネルワードのパリティーでのＢＩＳビットの収納（ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｏｎ）と共に供給される。代替的には、代用コードＣ２の符号化テーブルにエントリー・項目として存在する第１または第２チャネルワードのどちらかを用いて、ＢＩＳビットを符号化することが可能である。
【００５０】
第３クラスにおいて、１７ビットチャネルワードは、９ビットの情報、即ち、ＬＤＣバイトに対応する８ビットと追加の１ビットを表す。この追加の１ビットは、ＢＩＳビットに対応するチャネルワードのパリティービットである。
【００５１】
このように、先行技術では、ＢＩＳビットが３バイトにグループ化・分類されるのに対し、上記の第３クラスにおいては、個々のＢＩＳビットを全体の１フレーム１０にわたって広げる・分配する（ｓｐｒｅａｄ）ことが可能である。従って、本発明によると、バーストエラー探知のための分離させられた２４ＢＩＳビットの細かいレイク・分配（ｒａｋｅ）が、供給される。これと対照的に、既知の符号化方式では、図２に示されるように、３ＢＩＳバイトのずっと粗いレイク・分配となる
図３は、本発明の好適実施形態による、同期パターン２３と１５２ＬＤＣバイト２４を有する１つのフレーム２２にわたる２４ＢＩＳ２１ビットの対称的な分散を示している。
【００５２】
各フレーム２２は、８つのセグメント（ｓｅｇｍａｎｔｓ）２５に分離させられる。各セグメント２５は、
３Ｂ １Ｓ ５Ｂ １Ｓ ５Ｂ １Ｓ ３Ｂ
の構成を有する１９バイトを持つ。
【００５３】
この構成は、１つのフレーム２２において８回、繰り返される。Ｂで示されバイトは、ＥＦＭＣＣ、即ち、メインコードＣ１または代用コードＣ２を用いて符号化される。Ｓで示されるバイトは、ＢＩＳビットを収納するために、ＥＦＭＣＣの代用コードＣ２を用いて符号化される。各セグメント２２は、３ＢＩＳビットを含み、このように、全部で、１つの全体のフレーム２２に関して２４ＢＩＳビットまたは３ＢＩＳバイトになる。
【００５４】
より一般的に表現すると、この構成は
ｘ１Ｂ １Ｓ ｘ２Ｂ １Ｓ ｘ３Ｂ １Ｓ．．.ｘｎ−１Ｂ １Ｓ ｘｎＢ １Ｓ ｘｎ＋１Ｂ
の構成のバイトとして表現できる。ここで、ｘ１，ｘ２，ｘ３，．．．，ｘｎ−１，ｘｎ，ｘｎ＋１は整数値であり、２ｘ１，ｘ２，．．．，ｘｎ−１，ｘｎ，２ｘｎ＋１は、できるだけお互いに近い値であり、Ｂはバースト指摘サブコードビットのない前記メインコードＣ１または代用コードＣ２で符号化されたバイトを示し、Ｓはバースト指摘サブコードビットを持つ前記代用コードＣ２で符号化されたバイトを示している。
【００５５】
結果として、２４ピケットの細かいレイク・分配、即ち、バーストエラーの位置を指摘するための２４ＢＩＳビットを含むバイトＢが、構築される。この位置情報は、ＬＤＣコードの上述した消去方式（ｅｒａｓｕｒｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ）に用いることができる。
【００５６】
各セグメント２５において、３ＢＩＳバイト２１は、Ｒ＝１／２の率で符号化される。なぜなら、ＥＦＭＣＣの代用コードＣ２のチャネルワード１３は、ＥＦＭＣＣのメインコードＣ１のチャネルワードより２ビット長いからである。先行技術では、ＢＩＳバイトは、Ｒ＝８／１５の率で、ＥＦＭＣＣのメインコードＣ１によって符号化が行われていた。このように、３ＢＩＳバイト２１の符号化は、１つの記録フレームに関して、３チャネルビットの余分のオーバーヘッド（ｏｖｅｒｈｅａｄ）を必要とする。しかしながら、フレームの長さは約２４００チャネルビットなので、このことは、１０００に対して１（１ ｐｒｏｍｉｌｌｅ）の相対的なオーバーヘッドを意味している。
【００５７】
ＲＬＬチャネルに加えて，ＢＩＳバイトのビットを別のチャネルに符号化する考えは、所定数のチャネルビットまたは既知のチャネルビットにわたってチャネルビットストリームにおける所定の位置上でパリティーチェックを実行できるどんなコードにも原理的に適用可能である。上述した実施形態によると、これは、パリティーチャネルのための代用コードで意図的に符号化されるバイトの位置によって、可能である。
【００５８】
書き換え可能なディスクに関しては、チャネル変調の異なるフォーマット、即ち、いわゆる１７ＰＰ変調コードを用いてもよい。１７ＰＰ変調コードは、（ｄｋ）シーケンスに基づくランレングス限定（ＲＬＬ）コードである。１７ＰＰ変調コードは、ｄ＝１、ｋ＝７のランレングス限定を持つ。ＤＣ制御は、このコードのパリティー保存特性によって実行される。この特性は、コードワードのパリティーと対応するチャネルワードのパリティーが等しいことを意味する。そのようなコードのさらなる詳細は、米国特許第５，４７７，２２２号と国際公開番号ＷＯ９９／６３６７１号に説明されており、これらの文献は本願に組み込まれる。
【００５９】
１７ＰＰコードは、Ｒ＝２／３の率の長さが変化する同期コード（ｖａｒｉａｂｌｅ−ｌｅｎｇｔｈ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｃｏｄｅ）である。この１７ＰＰコードでは、データワードは２、４、６または８データビットの長さを持ち、対応するチャネルワードは、３、６、９または１２チャネルビットを持つ。
【００６０】
（ｄｋ）チャネルビットストリームの部分のパリティーは、データビットストリームにおいてシングルＤＣ制御ビット（ｓｉｎｇｌｅ ＤＣ−ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｉｔｓ）を複合化することにより確実な方法で制御可能である。この場合、ＤＣビットを０から１に変化させることは、パリティーも変化させることになる。（ｄｋ）ビットストリームにおけるパリティーの変化は、２極チャネルビットストリームにおけるパリティー変化を引き起こす。これらの変化は、ランニングディジタル総和ＲＤＳの値を制限するのに用いることが可能である。
【００６１】
以下において、どのようにＲＬＬチャネルに加えてＢＩＳバイトのビットを別のチャネルへ符号化する上述のアプローチがＤＶＲの書き換え可能フォーマットのための１７ＰＰコードに適用されるかを説明する。
【００６２】
１７ＰＰコードは、連続的な２、４、６または８データビットに基づく長さの変化するコードであり、パリティー保存特性が、対応する３、５、９または１２チャネルビットに関して、維持されるので、１７ＰＰコードは変化するサイズの連続する符号化ウインドウにおいてパリティーを保存する。このことは、チャネルビットストリームの演繹的・推測的（ｐｒｉｏｒｉ）に十分に定義された部分のパリティーの観測から直接的にＢＩＳビットを得ることを不可能にする。従って、チャネルビットストリームを完全に復号した後に、データビットストリームにおけるＢＩＳビットの探知を実行することが提案される。このように本発明の考えは、１７ＰＰチャネルコードにも適用可能である。
【００６３】
ＢＩＳビットの代わりにＢＩＳバイトを用いる先行技術の方式と比較すると、２つの変更を実行しなければならない。最初の変更はＢＩＳビットを探知することである。結合コード方式が用いられる場合には、ＲＬＬ復号は必要とされず、ＢＩＳビットを収納するチャネルワードのパリティーの探知のみを実行しなければならない。二番目の変更は、ＥＣＣ復号の消去方式（ｅｒａｓｕｒｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ）を採用しなければならないことである。
【００６４】
図４は、本発明による提案に基づく結合コードと比較した先行技術のエラー訂正コード性能の図である。水平軸は、ＥＣＣ復号の前におけるランダムバイトエラーの可能性・確率を示しており、縦の軸は、ＥＣＣ復号の前における最大の許容バーストエラー発生率を示している。
【００６５】
ｗをウインドウサイズと呼ばれるパラメーターであると仮定する。２つのピケットバイト／ビットがお互いに近接しており、即ち、２つのピケットバイト／ビットが、せいぜいｗ−２ピケットバイト／ビットだけ離れており、かつ、２つのピケットバイト／ビットの両方がＢＩＳ復号の間に探知されたエラーの影響を受けている（エラーによって破壊されている）場合には、これらの２つのピケットバイト／ビットの間のすべてのメインバイトが消去される消去方式が考慮される。
【００６６】
また、ＥＣＣ復号の後において、エラー・失敗（ｆａｉｌｕｒｅｓ）の間の所定の平均バイト数と調査されるべきバーストエラーのバーストの所定の長さが推定される。曲線２６は、本発明の提案に基づく結合コードの曲線を示し、曲線２７は、先行技術の提案を示している。曲線２６と２７より下の範囲は、以下のように定義される許容領域（ｃａｐａｃｉｔｙ ｒｅｇｉｏｎｓ）を示す。曲線の下のどの点も、ＥＣＣ復号の後におけるエラー・失敗の間の許容される平均バイト数に対応する。本発明の提案に基づく結合コードは、小さなランダムバイトエラーの確率に関してライン２８に示される理想的な状態に近づく。これによって、復号部は、バースト発生のすべてのバイトの正確な位置を知ることが想定・推定される。曲線２７の先行技術と比較すると、本発明による曲線２６の結合コードは、小さなランダムバイトエラーの確率に関して、およそ２．５倍、良い。
【００６７】
先行技術においては、ｗ＝２．５のウインドウサイズは、既に、図示された許容領域を達成している。本発明による結合コードにいては、ｗ＝８のウインドウサイズは既に、許容領域を達成している。一般的に、すべての状況において、ｗ＝２は、先行技術において、十分に要件を満足させる。ｗ＝８は、本発明による結合コードに関して、十分に許容領域の要件を満足させる。
【００６８】
要約すると、ＲＬＬチャネルに加えて、バースト指摘サブコードのビットを別のチャネルに、特に、結合コードの代用コードのチャネルワードのパリティーに、符号化し、これにより、ＢＩＳビットを全体のフレームにわたって分配する考えは、改善されたエラー探知と改善された訂正特性を有する細かいレイク・分配のバースト指摘サブコードを与える。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】ＥＣＣ符号化部、チャネル符号化部、記憶媒体、チャネル復号部およびＥＣＣ復号部を持つＤＶＲシステムの概略的な図である。
【図２】バースト指摘サブコード列を持つ６４キロバイトの物理的クラスターの知られているＥＣＣ構成の図である。
【図３】本発明の好適実施形態による代用コードのパリティーチャネルによる２４バースト指摘サブコードビットを含む１５２バイトのためのフレームフォーマットの図である。
【図４】本発明の実施形態によるＥＦＭＣＣと比較した場合の先行技術のＤＶＲのためのバースト指摘サブコード のＥＣＣ性能を示す図である。
Claims (19)
- 情報ワードを符号化する方法であって、
前記情報ワードをエラー訂正コードワードを有するエラー訂正コードに符号化する段階、
前記エラー訂正コードワードをチャネルワードを有する変調コードに符号化する段階、
から構成され、
バーストエラーを指摘することが可能なバースト指摘サブコードを用い、当該バースト指摘サブコードはバースト指摘サブコードバイトを有し、当該バースト指摘サブコードバイトは多数のバースト指摘サブコードビットを含み、
前記各バースト指摘サブコードバイトの前記バースト指摘サブコードビットを別々のチャネルワードに符号化することを特徴とする方法。 - 前記バースト指摘サブコードビットを、別々のチャネルワードの特定の特性、特に、前記別々のチャネルワードのパリティーに、符号化することを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記変調コードの代用コードの前記チャネルワードのパリティーに、前記バースト指摘サブコードビットの各々を符号化することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
- 前記代用コードは、反対のパリティーと、基となる有限状態機械の同じ次の状態とを持つ２つの可能なチャネルワードを与えることを特徴とする請求項３に記載の方法。
- ａ）前記変調コードのメインコード，
ｂ）前記変調コードの前記代用コード、または
ｃ）前記チャネルワードの前記パリティーに符号化されたバースト指摘サブコードビットを前記変調コードの代用コード、
を用いてチャネルワードに前記エラー訂正コードワードを符号化することを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 多くのバースト指摘サブコードバイトの前記バースト指摘サブコードビットを、チャネルワードの全体のフレームにわたって分散させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記フレームはは、多数のセグメントを有し、当該セグメントの各々は、
ｘ１Ｂ １Ｓ ｘ２Ｂ １Ｓ ｘ３Ｂ １Ｓ．．.ｘｎ−１Ｂ １Ｓ ｘｎＢ １Ｓ ｘｎ＋１Ｂ
の構成を持つ多数のバイトを有し、
ｘ１，ｘ２，ｘ３，．．．，ｘｎ−１，ｘｎ，ｘｎ＋１は整数値であり、２ｘ１，ｘ２，．．．，ｘｎ−１，ｘｎ，２ｘｎ＋１はできるだけお互いに近い値であり、Ｂはバースト指摘サブコードのない前記メインコードまたは代用コードで符号化されたバイトを示し、Ｓはバースト指摘サブコードビットを持つ前記代用コードで符号化されたバイトを示すことを特徴とする請求項５または６に記載の方法。 - ｘ１＋ｉは３に等しく、ｘ２＋ｉは５に等しく、ｘ３＋ｉは５に等しく、ｘ４＋ｉは３に等しく、ｉは、前記セグメントの指標であり、ｉ＝０，１，２，３，．．．，７であり、前記セグメントのバイト数は１９であり、前記セグメントの各々は３バースト指摘サブコードビットを含み、前記フレームの各々は２４バースト指摘サブコードビットまたは３バースト指摘サブコードバイトを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
- 前記変調コードは長さが変化するコードであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記長さが変化するコードは、ランレングス制限パリティー保存コードであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
- 情報ワードを復号する方法であって、エラー訂正コードのエラー訂正コードワードを得るために、チャネルワードを有する変調コードを復号する段階と、前記情報ワードを得るために、前記エラー訂正コードワードを復号する段階を含み、
バーストエラーを指摘するバースト指摘サブコードを用い、当該バースト指摘サブコードはバースト指摘サブコードバイトを有し、当該バースト指摘サブコードバイトは多くのバースト指摘サブコードビットを含み、
別々のチャネルワードから前記バースト指摘サブコードビットを復号することを特徴とする方法。 - 前記チャネルワードのパリティーから前記バースト指摘サブコードビットを復号することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
- バーストエラーを訂正するために、探知されたエラーバースト指摘サブコードに基づいて前記エラー訂正コードの復号に消去を割り当てることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
- 請求項１から１０のいずれかの請求項に記載の方法で符号化された情報を復号することを特徴とする請求項１１、１２または１３に記載の方法。
- 消去方式が連続するバースト指摘サブコードビットのウインドウサイズｗに基づき、２つの連続するエラーバースト指摘サブコードビットがお互いの位置の隔たりがｗ−２以下である場合にまたは条件で、前記消去を割り当てることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
- 情報ワードを符号化する装置であって、
情報ワードをエラー訂正コードワードを有するエラー訂正コードに符号化する情報符号化手段、および
エラー訂正コードワードをチャネルワードを有する変調コードに符号化するコードワード符号化手段を含み、
これにより、バーストエラーを指摘できるバースト指摘サブコードを用い、当該バースト指摘サブコードはバースト指摘サブコードバイトを有し、当該バースト指摘サブコードバイトは、多くのバースト指摘サブコードビットを含み、
前記コードワード符号化手段は、前記各バースト指摘サブコードバイトの前記バースト指摘サブコードビットを別々のチャネルワードに符号化することを特徴とする装置。 - 情報ワードを復号する装置であって、
エラー訂正コードのエラー訂正コードワードを得るために、チャネルワードを有する変調コード復号するコードワード復号手段、および
前記情報ワードを得るために、前記エラー訂正コードワードを復号する情報復号手段を含み、
バーストエラーを指摘するバースト指摘サブコードを用い、当該バースト指摘サブコードはバースト指摘サブコードバイトを有し、当該バースト指摘サブコードバイトは多くのバースト指摘サブコードビット含み、
前記コードワード復号手段は、別々のチャネルワードから前記バースト指摘サブコードビットを復号することを特徴とする装置。 - 請求項１から１０のいずれかの請求項に記載された方法に従って符号化された情報ワードを記憶する記憶媒体。
- 請求項１から１０のいずれかの請求項に記載された方法に従って符号化された情報ワードを含むチャネルワードのストリームを有する信号。
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