JP2005018892A - データ記録再生信号処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、再生信号の品質に応じて、復号手段を切り替えることが可能な、データ記録再生信号処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、入力データを再帰的組織畳み込み符号器とデータの順序を入れ替えるインターリーバを備えるターボ符号化手段により符号化して記録媒体に記録するデータ記録再生装置において、記録媒体から再生したデータの最尤復号手段と、記録媒体から再生したデータのターボ反復復号手段と、最尤復号手段及びターボ反復復号手段の復号したデータの信号品質を検出する信号品質検出手段を有し、最尤復号手段とターボ反復復号手段の一方の復号手段で、記録媒体から再生したデータの復号を行い、信号品質検出手段により検出した前記一方の手段の復号したデータの信号品質に応じて、最尤復号手段とターボ反復復号手段の一方の復号手段から他方の復号手段へ切り換えて、記録媒体から再生したデータの復号を行う。
【選択図】 図９
【解決手段】本発明は、入力データを再帰的組織畳み込み符号器とデータの順序を入れ替えるインターリーバを備えるターボ符号化手段により符号化して記録媒体に記録するデータ記録再生装置において、記録媒体から再生したデータの最尤復号手段と、記録媒体から再生したデータのターボ反復復号手段と、最尤復号手段及びターボ反復復号手段の復号したデータの信号品質を検出する信号品質検出手段を有し、最尤復号手段とターボ反復復号手段の一方の復号手段で、記録媒体から再生したデータの復号を行い、信号品質検出手段により検出した前記一方の手段の復号したデータの信号品質に応じて、最尤復号手段とターボ反復復号手段の一方の復号手段から他方の復号手段へ切り換えて、記録媒体から再生したデータの復号を行う。
【選択図】 図９
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ記録再生信号処理装置に関連し、特に、再生信号の品質に応じて、復号手段を切り換えることが可能な、データ記録再生信号処理装置に関連する。
【０００２】
【従来の技術】
データ記録再生信号処理装置には、光ディスクや磁気ディスクなどの記録媒体にデータを記録及び再生する、多くの分野において使用されている。近年では、ディジタル放送や、音楽配信などの急速な普及により、大容量な媒体にデータの高速転送が可能なデータ記録再生信号処理装置が、不可欠のものとなっている。
【０００３】
図１は、光磁気（ＭＯ）ディスク装置を例にした、従来のデータ記録再生信号処理装置１００の構成を示す。図１に示す従来のデータ記録再生信号処理装置１００は、主に、光ディスクコントローラ（ＯＤＣ又は、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１１０とＰＲチャネル１２０及び、最尤復号器１３０により構成される。
【０００４】
光ディスクコントローラ（ＯＤＣ又はＯｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１１０は、信号処理制御やデータのインターフェースなどを行う機能を有し、入力データ１１１に対して、誤り訂正符号化を実行且つ、ＲＬＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）変調を行って、記録データを作成する。光ディスクコントローラ１１０により作成された記録データは、書きこみデータとしてＰＲチャネル１２０へ送られる。
【０００５】
ＰＲチャネル１２０は、主に、記録再生光ピックアップ１２１、光磁気ディスク１２２、自動ゲイン制御部（ＡＧＣ）１２３、アナログ等化器１２４、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器１２５、及び、ディジタル等化器１２６を有する。光ディスクコントローラ１１０により送られた記録信号は、ＰＲチャネル１２０内の記録再生光ピックアップ１２１により、光信号に変換されて、光磁気ディスク１２２上へ記録される。
【０００６】
一方、光磁気ディスク１２２上に記録された信号は、記録再生光ピックアップ１２１により再生され、ＭＯ信号１２７として、ＡＧＣ１２３へ送られ、信号振幅の制御が行われる。次に、ＡＧＣ１２３により振幅制御されたＭＯ信号は、アナログ等化器１２４で波形等化されたのちに、Ａ／Ｄ変換器１２５でディジタル信号に変換され、更にディジタル等化器１２６で波形等化された後に、ＰＲチャネル１２０より、最尤復号器１３０へ出力される。
【０００７】
最尤復号手段としての、最尤復号器１３０は、ＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式による再生を行い、再生された信号を、光ディスクコントローラ１１０へ送る。
【０００８】
光ディスクコントローラ１１０では、入力データ１１１に行ったのとは逆に、ＲＬＬ復調を行いこの後に、ＲＬＬ復調後の信号中に存在するデータの誤りに対して、誤り訂正を行う。
【０００９】
また、近年では、記録媒体の記録密度の高密度化を行うために、更に低ＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）の場合でも、ＰＲＭＬ方式よりも低誤り率で、データの記録及び再生を行うことが可能である、ターボ符号を適用する研究が盛んである。ターボ符号は、現在では、第３世代の誤り訂正符号として携帯電話に採用されている。
【００１０】
図２は、光磁気（ＭＯ）ディスク装置を例にした、ターボ符号を使用するデータ記録再生信号処理装置１００の構成を示す。本構成は、図１のデータ記録再生信号処理装置１００の構成に対して、ターボ符号器２１０を追加して、更に、最尤復号器１３０をターボ反復復号器２２０としたものである。
【００１１】
図２で、図１と同一番号の構成要素は同一の構成要素を示す。
【００１２】
図２では、光ディスクコントローラ１１０から出力されたデータは、ターボ符号器２１０へ送られ、ターボ符号化されて、記録データが作成される。ターボ符号器２１０により作成された記録データは、ＰＲチャネル１２０へ送られる。
【００１３】
ＰＲチャネル１２０の構成と動作は、図１で説明したのと同様である。ＰＲチャネル１２０で再生された信号１２８は、ターボ符号器２２０へ送られる。
【００１４】
ターボ復号器２２０は、ＰＲチャネル１２０から出力された再生データについて、ターボ反復復号を実行し、そして、光ディスクコントローラ１１０へ送る。
【００１５】
光ディスクコントローラ１１０では、図１のデータ記録再生信号処理装置１００と同様に、記録時に入力データ１１１に行ったのとは逆に、ＲＬＬ復調を行いこの後に、ＲＬＬ復調後の信号中に存在するデータの誤りに対して、誤り訂正を行う。
【００１６】
図３は、上述のターボ符号化器２１０の第１の構成例を示し、図６は、上述のターボ反復復号器２２０の第１の構成例を示す。
【００１７】
図３のターボ符号化器２１０は、主にインターリーバ３０１、再帰的組織畳み込み符号器である、再帰的組織（ＲＳＣ：Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）符号化器３０２、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ，又は、Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ ｗｉｔｈ ｐｕｎｃｔｕｒｅ）３０３及び、プリコーダ３０４により構成される。ｕｋは、ターボ符号化器２１０に入力するデータ１１２であり、ａｋはｕｋと等しく、ｐｋはパリティデータを示す。
【００１８】
インターリーバ３０１は、データの順序を入れ替え、ＲＳＣ符号化器３０２は畳み込み符号化を行う。入力データ系列ａｋと、ＲＳＣ符号化器３０２の出力のパリティ系列ｐｋは、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）３０３へ入力される。
【００１９】
図４は、パンクチャ動作の概要を示す。パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）３０３は、入力データ系列ａｋとパリティデータ系列ｐｋを、多重して出力する。この場合に、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）３０３は、記録再生装置の場合には、記録容量を高める工夫として、パリティデータ系列ｐｋを図４のようにｎシンボル毎に（ｎ−１）シンボルを間引く。即ち、図４に示されたように、入力データ系列（ａｋ）４０１とパリティデータ系列（ｐｋ）４０２を多重する場合には、ｐｋの内の（ｎ−１）のシンボルを間引き、ｎシンボルのａｋと１シンボルのｐｋにより１ターボブロック４０３を生成する。そして、ターボ符号では、インタリーバサイズ（図３の構成ではパリティデータｐｋを含めたサイズ）を１ターボブロックとして記録及び再生する。
【００２０】
プリコーダ３０４は、一般的にＰＲチャネル１２０の逆特性を有する。例えば、ＰＲチャネル１２０である記録及び再生チャネルが１＋Ｄｓ（ここで、Ｄｓは１チャネルビットの遅延を表す）特性を持つ光磁気ディスク装置では、図５に示すように、１／（１＋Ｄｓ）の伝達関数を用いるプリコーダ３０４を使用する。図５は、プリコーダ３０４の構成例を示し、加算器５０１と、１チャネルビットの遅延器５０２により構成される。
【００２１】
次に、ターボ反復復号器２２０について説明する。図６は、ターボ反復復号器２２０の例を示す図である。ターボ反復復号器２２０は、主に、ＰＲチャネル軟判定器６０１、減算器６０２、パンクチャ及びデマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ又は、ｄｅ−ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ ｗｉｔｈ ｄｅ−ｐｕｎｃｔｕｒｅ）６０３、インターリーバ６０４、ターボ軟判定器６０５、デインターリーバ６０６、減算器６０７、６０８、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）６０９、及び、硬判定部６１０より構成される。
【００２２】
ここで、ＰＲＭＬ方式では、一般的にＰＲチャネル１２０に対して、最尤復号を行い、プリコーダに対しては、その逆特性を持つポストコーダにより逆変換を行う。しかし、ターボ反復復号では、その構成上プリコーダも含めて、ＰＲチャネル１２０をプリコーディッドＰＲチャネルと考えて、軟判定復号を行う。
【００２３】
これは、軟判定値をポストコードする構成が非常に困難であるからである。ターボ反復復号器は、ビタビ復号器に代表される（幾つかのレベルのサンプル信号を０又は１のバイナリデータに復号する）硬判定復号を行わない。代わりに、（幾つかのレベルのサンプル信号を、対数尤度比と呼ぶ０に対する１の確率を出力する、（ＭＡＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ ａ Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）方式や、ＳＯＶＡ（Ｓｏｆｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｖｉｔｅｒｂｉ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）方式などが一般的である）複数個の軟判定器を使用して、互いに他の判定結果を利用しながら、インターリーバ（あるいはディインターリーバ）を介して反復することにより、誤ったデータ訂正する。これにより、ターボ反復復号器は、ＰＲＭＬ方式よりも低いＳＮ比の信号も、低い誤り率で再生できる優れた特性を持つ復号器である。
【００２４】
図２のＰＲチャネル１２０のディジタル等化器１２６より出力された再生信号１２８は、ＰＲチャネル軟判定器６０１によりＰＲチャネルの軟判定復号が行われ、尤度情報Ｌ（ｂｉ）６２０が出力される。減算器６０２により、この尤度情報から事前確率６２９が減算され、パンクチャ及びデマルチプレクサ部６０３に送られる。
【００２５】
パンクチャ及びデマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）６０３は、図３のパンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）３０３の逆操作を行う部分であり、１つの系列を２つの系列に分割し、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）３０３により消去されたシンボル位置に、ダミーシンボル（一般的には復号器に影響を与えない０）を挿入する。
【００２６】
パンクチャ及びデマルチプレクサ部６０３の出力のデータ系列６２１は、インターリーバ６０４に送られ、インターリーブされ、その出力が、ターボ軟判定器６０５へ送られる。一方、パンクチャ及びデマルチプレクサ部６０３によりダミーシンボル（一般的には復号器に影響を与えない０）が挿入されたパリティ系列６２２の出力も、ターボ軟判定器６０５へ送られる。
【００２７】
データ系列６２３とパリティ系列６２２が、ターボ軟判定器６０５により、軟判定復号され、データ系列の尤度情報６２４とパリティ系列の尤度情報Ｌ（ｐｋ）６２５が出力される。パリティ系列の尤度情報Ｌ（ｐｋ）６２５は、減算器６０７により、事前確率６２２が減算された後に、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）６０９へ入力される。
【００２８】
一方、データ系列の尤度情報６２４は、デインターリーバ６０６に送られる。デインターリーバ（π− １）６０６は、図３のインターリーバ３０１の逆操作を行う。そして、デインタリーバ６０６によりデインターリーブされたデータ系列６２６は、減算器６０８により、事前確率６２１が減算された後に、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）６０９へ入力される。
【００２９】
パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）６０９は、ＰＲチャネル軟判定器６０１に事前情報６２９を提供する。このようにして、繰返し復号が行われる。
【００３０】
最後に、硬判定器６１０は、（ターボ軟判定器６０５による出力が、０に対する１の確率を持つ対数尤度比（ＬＬＲ：Ｌｏｇ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ）である場合には、）値０をしきい値として、記号”０”と記号”１”の２値データに変換する。図３及び、図６に示す構成を持つターボ符号化器２１０とターボ反復復号器２２０では、主信号（ｕｋ，ａｋ）にインターリーバを挿入しないため、即ち、図３のパンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）３０３の出力にインターリーバを挿入しないため、ＲＬＬ変調による制約をそのまま維持することが可能である。
【００３１】
また、図７は、図３のターボ符号化器２１０とは異なる形式の、ターボ符号化器の第２の構成例を示す図である。図８は、図６のターボ反復復号器２２０とは異なる形式の、ターボ反復復号器の第２の構成例を示す図である。図７及び図８おいて、図３及び図６と同一番号の構成要素は、同一の構成要素を示す。図３と図７の構成の違いは、図７では、インターリーバ３０１がパンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）３０３の後段に配置されていることである。また、図６と図８の違いは、図８は、図７の構成に対応して、減算器６０２の出力とパンクチャ及びデマルチプレクサ部６０３の間にデインターリーバ６０６が配置され、更に、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）６０９の出力から減算器６０７により、事前確率が減算された後に、インターリーバ６０４が配置されていることである。
【００３２】
各構成要素の機能は同様であり、その配置が異なり、図７では、パリティビットを付加した後にインターリーブを行うため、記録データｃｉは、ユーザデータｕｋとの相関は失われる。
【００３３】
本発明に関連する先行技術は、特許文献１に記載されている。
【００３４】
【特許文献１】
特開２０００−２００４６６号公報
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、データ記録再生信号処理にＰＲＭＬ方式やターボ反復復号方式を使用する場合には、次のような問題点がある。
【００３６】
先ず第１は、データ記録再生信号処理としてＰＲＭＬ方式を用いた場合には、光ヘッドや媒体への塵埃の影響や経時変化により生じるＳＮ比の劣化により、ランダム誤りが増加して、データの信頼性が低下することである。
【００３７】
第２は、データ記録再生信号処理としてターボ反復復号を用いる場合には、記録媒体上の傷や塵埃の影響によりバースト誤りが発生し、ターボ反復復号により、誤りを攪拌し増大することである。
【００３８】
第３は、データ記録再生信号処理としてターボ反復復号を用いる場合には、媒体へのデータの試し書きを行うときに、復号器は反復動作を行うので、これにより大きな処理時間を必要としてしまうことである。さらに、ターボ反復復号器は、読み出しパワー対誤り率の特性が、比較的急峻であるために、読み出しに最適なパワーを検索するのが困難であることである。
【００３９】
第４は、ターボ反復復号は、複数の軟判定復号器及びインターリーバを有する構成であるために、回路規模が大きいことである。
【００４０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、再生信号の品質に応じて、復号手段を切り替えることが可能な、データ記録再生信号処理装置を提供することを目的とする。
【００４１】
【課題を解決するための手段】
そこで、それぞれの課題を解決するために本発明では、つぎのように構成する。
【００４２】
先ず、上述の第１の課題に対しては、記録媒体の通常の再生時には、ＰＲＭＬ復号方法を用いて再生し、そして、セクタ毎あるいは、ブロックごとに信号品質を検査し、信号品質に応じてターボ反復復号方法を用いて再生するように構成する。
【００４３】
上述の第２の課題に対しては、記録媒体の通常の再生時には、ターボ反復復号方法を用いて再生し、そして、記録媒体上の傷や塵埃により発生するバースト誤りを検出したときに、反復復号により誤りが増大したと判断した場合には、ＰＲＭＬ復号方法を用いて再生する。
【００４４】
上述の第３の課題に対しては、通常の再生時のデータ再生信号処理には、ターボ反復復号方法を用いるが、媒体上へデータの試し書きを行うときには、ＰＲＭＬ復号方法を用いてデータを再生し、高速に、最適な読み出しパワーの検索処理を行う。
【００４５】
上述の第４の課題に対しては、ターボ反復復号器内の機能モジュールとＰＲＭＬ復号器内の機能モジュールとを共通化することにより、回路規模を低減する。
【００４６】
信号品質の劣化要因は、記録媒体やヘッド上のごみやほこりなどによる汚れ、外的磁界による劣化、記録媒体上の傷、記録媒体の経時劣化などがある。光磁気ディスク装置では、記録したデータを再生する場合には、ＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）により復号データ品質を検査する。そして、誤りが多いために訂正が困難であると判断した場合には、これが、回路などから生じる一時的なＳＮ比の劣化に起因するのであれば、リトライ（再読み込み）を行うことにより正しく再生できる。
【００４７】
しかし、レンズの汚れや経時劣化などによるＳＮ比の劣化に対しては、リトライを実行しても、記録媒体からデータを読み込むことはできない。このような場合にＳＮ比の改善効果の高い、ターボ反復復号を行うことにより、誤り数を低減し、誤り訂正を容易にする。
【００４８】
また、上述の内容とは逆に、ターボ反復復号方法をデータの再生のために通常の再生時に用いる場合において、傷や塵埃の影響により、バースト誤りが生じると、反復復号動作により誤りを拡散し且つ増加させる結果となり、誤り訂正が正常に動作しなくなってしまう。
【００４９】
そこで、バースト誤りを検知し且つ、誤りの数が増大したと判断した場合には、ＰＲＭＬ方法を復号方法として用いて、誤りを増加させることなしに、ＰＲＭＬ方法による誤り訂正を行い、これにより、その後のＯＤＣで実行される誤り訂正動作による訂正確率を上昇させる。
【００５０】
さらに、ターボ反復復号は、その構成上、反復処理を行うために、逐次処理を行うことができない。そこで、逐次にデータを処理しながら読み出しパワーの設定を実行するために、記録媒体へ試し書きをする場合には、ＰＲＭＬ方法を復号方法を用いる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を実施するための実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００５２】
先ず最初に、本発明の第１の実施例について説明する。本発明の第１の実施例は、ユーザデータにターボ符号化を行って記録し、そして、通常の再生時には、ＰＲＭＬ復号方法を用いて再生する。そして、リトライが発生した時には、ターボ復号方法を使用して再生する実施例である。
【００５３】
図９は、本発明の第１の実施例のデータ記録再生信号処理装置９００の実施例を示す。図９のデータ記録再生信号処理装置９００は、主に、光ディスクコントローラ（ＯＤＣ、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）９０１と、ターボ符号器２１０、ＰＲチャネル１２０及び、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２により構成される。図９において、図２と同一番号の構成要素は同一の構成要素を示す。
【００５４】
光ディスクコントローラ９０１は、入力データ９１１を記録する場合には、入力データ９１１に対して、誤り訂正符号化を実行且つ、ＲＬＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）変調を行って、記録データを作成する。光ディスクコントローラ９０１から出力されたデータは、ターボ符号器２１０へ送られ、ターボ符号化されて、記録データが作成される。ターボ符号器２１０により作成された記録データは、ＰＲチャネル１２０へ送られる。
【００５５】
ＰＲチャネル１２０の構成と動作は、図１で説明したのと同様である。ＰＲチャネル１２０で再生された信号１２８は、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２へ送られる。
【００５６】
ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、通常の再生においては、ＰＲＭＬ復号方法を使用するデータ復号モード（ＰＲＭＬ復号モードと呼ぶ）で、ＰＲチャネル１２０で再生された信号１２８を復号する。そして、復号した結果ｕｋ’を、光ディスクコントローラ９０１へ送る。
【００５７】
光ディスクコントローラ９０１では、セクタ毎に或は前述の１ターボブロック毎に、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）符号あるいはＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）により、復号した結果ｕｋ’の信号品質を、データの誤りを検出することにより検査する。
【００５８】
光ディスクコントローラ９０１が、誤り個数が予め定められた設定値よりも多いと判断した場合には、光ディスクコントローラ９０１から、ＰＲチャネル１２０とＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２へモード切り換え信号９１２を送る。このモード切り換え信号９１２はＰＲチャネル１２０に対しては、リトライ要求信号である。このモード切り換え信号９１２が、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２に送られると、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、データ復号モードを、上述のＰＲＭＬ復号モードから、ターボ反復復号を使用してデータの復号を行うデータ復号モード（ターボ反復復号モードと呼ぶ）に切り替えて復号する。
【００５９】
図１０は、第１のデータフォーマットの例を示し、この第１のデータフォーマットは、セクタ毎に信号品質を検査する場合のデータフォーマットの例である。図１０の第１のデータフォーマットは、複数のデータブロック１００２、１００３と、この１セクタ内の複数のデータブロック１００２、１００３に対して、誤り検出及び訂正用のＥＣＣデータ１００４が付加されて、１セクタのデータを構成する。更に、記録媒体上の各セクタに配置されているアドレス情報１００１の後に、記録される。
【００６０】
この各セクタのデータの再生時には、複数のデータブロック１００２、１００３と、ＥＣＣデータ１００４から、セクタ内のデータ内の誤りを検出する。誤りの個数が多いために、誤り訂正不能と判断した場合には、光ディスクコントローラ９０１から、ＰＲチャネル１２０とＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２へモード切り換え信号９１２を送る。このモード切り換え信号９１２はＰＲチャネル１２０に対しては、リトライ要求信号である。そして、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、ＰＲＭＬ復号モードからターボ反復復号モードへデータ復号モードを切り換えて、リトライ再生を行う。
【００６１】
図１１は、第２のデータフォーマットの例を示し、この第２のデータフォーマットは、セクタ毎に信号品質を検査する場合の別のデータフォーマットの例である。図１１の第２のデータフォーマットは、複数のデータブロック１００２、１００３と、セクタのデータブロック１００２、１００３に対するＣＲＣ符号１００５及び、この１セクタ内の複数のデータブロック１００２、１００３とＣＲＣ符号１００５に対して、誤り検出及び訂正用のＥＣＣデータ１００４が付加されて、１セクタのデータを構成する。更に、記録媒体上の各セクタに配置されているアドレス情報１００１の後に、記録される。
【００６２】
この各セクタのデータの再生時には、複数のデータブロック１００２、１００３とＣＲＣ符号１００５を使用して、ＥＣＣデコードを行う前に、セクタ内のデータ内の誤りを検出する。ＣＲＣ符号１００５により、データブロック１００２、１００３内に誤りがあると判断した場合には、光ディスクコントローラ９０１から、ＰＲチャネル１２０とＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２へモード切り換え信号９１２を送る。このモード切り換え信号９１２はＰＲチャネル１２０に対しては、リトライ要求信号である。そして、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、ＰＲＭＬ復号モードからターボ反復復号モードへデータ復号モードを切り換えて、リトライ再生を行う。
【００６３】
なおＣＲＣ符号１００５の代わりに、パリティビット符号を使用しても良い。
【００６４】
図１２は、第３のデータフォーマットの例を示し、この第３のデータフォーマットは、１セクタ内のデータブロック毎にデータ復号モードを切り換えることが可能なデータフォーマットである。図１２の第３のデータフォーマットは、複数のデータブロック１００６、１００７及び、この１セクタ内の複数のデータブロック１００６、１００７に対して、誤り検出及び訂正用のＥＣＣデータ１００４が付加されて、１セクタのデータを構成する。更に、１データブロックは、データブロック１００６に示すように、データ部１００２とＣＲＣ符号１００５により構成される。更に、記録媒体上の各セクタに配置されているアドレス情報１００１の後に、記録される。
【００６５】
この各セクタのデータブロックの再生時には、各データブロック１００６毎にデータ１００２とＣＲＣ符号１００５を使用して、ＥＣＣデコードを行う前に、セクタ内のデータブロック内の誤りを検出する。ＣＲＣ符号１００５により、データブロック１００６内に誤りがあると判断した場合には、光ディスクコントローラ９０１から、ＰＲチャネル１２０とＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２へモード切り換え信号を送る。このモード切り換え信号９１２はＰＲチャネル１２０に対しては、リトライ要求信号である。そして、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、ＰＲＭＬ復号モードからターボ反復復号モードへデータ復号モードを切り換えて、リトライ再生を行う。このように、図１２に示された第３のデータフォーマットを使用すると、データブロック毎に、信号品質を検査して、信号品質が良好でない場合には、ＰＲＭＬ復号モードからターボ反復復号モードへデータ復号モードを切り換えて、リトライ再生を行うことができる。ＣＲＣ符号を用いると、ＥＣＣを用いるときと比較して、デコード処理が簡単であるので、データブロックを再生した直後に誤りの検出を行うことができ、素早く、データ復号モードの切り替えを行うことができる。
【００６６】
なおＣＲＣ符号１００５の代わりに、パリティビット符号を使用しても良い。
【００６７】
図１３は、本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第１の実施例を示し、図１４は、本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第２の実施例を示す。
【００６８】
図１３に示す本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第１の実施例は主に、切り換えスイッチ１３０１、メモリ１３０２、ＰＲＭＬ復号器１３０３、及びターボ反復復号器１３０４により構成される。図１３に示されたメモリ１３０２は、ターボ反復復号器１３０４によりターボ反復復号を実行する時に、ターボ反復復号が終了するまで、ディジタル等化器１２６の出力データを保持する。
【００６９】
図１３のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、光ディスクコントローラ９０１から、モード切り換え信号９１２を受信する。モード切り換え信号９１２が、ＰＲＭＬ方式で復号するＰＲＭＬ復号モードを示す場合には、切り換えスイッチ１３０１を端子Ｐ側に接続して、ディジタル等化器１２６から出力されるデータをＰＲＭＬ復号器１３０３へ入力する。そして、ＰＲＭＬ復号器１３０３はＰＲＭＬ方式で復号を行った後に、復号したデータ１３１４を、光ディスクコントローラ９０１へ出力する。
【００７０】
一方、モード切り換え信号９１２が、ターボ反復復号方式で復号するターボ反復復号モードを示す場合には、切り換えスイッチ１３０１を端子Ｔ側に接続して、ディジタル等化器１２６から出力されるデータをメモリ１３０２へ入力する。そして、ターボ反復復号器１３０４は、メモリ１３０２に格納されたデータを、ターボ反復復号した後に、復号した信号１３１５を、光ディスクコントローラ９０１へ出力する。
【００７１】
ＰＲＭＬ方式は、逐次復号が可能であるので、図１３に示されたように、ディジタル等化器１２６からの出力信号をメモリに格納せずに復号する。従って、ＰＲＭＬ復号モード時は、ディジタル等化器１２６からのデータ出力とほぼ同時に復号可能である。しかし、リトライ要求があると、ターボ復号モードに切り換えるために、メモリ１３０２にディジタル等化器１２６からのデータを格納するために、もう一度、記録媒体からデータを読み直す必要がある。
【００７２】
図１４は、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第２の実施例を示す。図１４において、図１３と同一番号の構成要素は、同一の構成要素を示す。図１４の構成で図１３と異なる点は、メモリ１３０２を、ディジタル等化器１２６と切り換えスイッチ１３０１の間に設けた点である。図１４に示す実施例では、ＰＲＭＬ方式で復号する場合とターボ反復復号方式で復号する場合の両方で、ディジタル等化器１２６からの出力データが、一旦メモリ１３０２に格納される。そして、ＰＲＭＬ復号モードで復号する場合と、ターボ反復復号モードで復号する場合のいずれの場合も、メモリ１３０２に格納されたデータを読み出して復号する。
【００７３】
本実施例により、リトライ要求があった場合にも、記録媒体から再度データを読み出すこと無しに、即座に、メモリ１３０２に蓄えられたデータを用いてターボ反復復号を行うことが可能である。
【００７４】
次に、図１３及び図１４に示すＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の、ＰＲＭＬ復号モードで復号する場合の、実施例について説明する。
【００７５】
図１５から図１８は、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の、ＰＲＭＬ復号モードで復号する場合の、実施例を示す。
【００７６】
ここで、先ず最初に、ＰＲ（１，１）チャネルについて説明する。
【００７７】
図１９は、ＰＲ（１，１）チャネルのインパルス応答特性を示す。
【００７８】
図２０Ａは、図３のプリコーダ３０４の特性と図１９のＰＲ（１，１）チャネルの特性を合わせた、プリコーデッドＰＲ（１，１）チャネルの場合の状態遷移図を示し、図２０Ｂは、その状態遷移表を示す。
【００７９】
一方、図２１Ａは、図３のプリコーダ３０４の特性を含まない、図１９のＰＲ（１，１）チャネルのみの特性の場合の状態遷移図を示し、、図２０Ｂは、その状態遷移表を示す。
【００８０】
図１５は、図３のターボ符号器の第１の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネル１２０を通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第１の実施例を示す。図１５に示されたＰＲＭＬ復号モードで復号する第１の実施例は、最尤復号器１５０１とデマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）１５０２より構成される。図１５に示す最尤復号器１５０１は、図２０Ａに示す状態遷移図及び、図２０Ｂに示す状態遷移表に従って、最尤復号を実行する。この再尤復号器１５０１は、図３に示された、プリコーダ３０４の持つ、１／（１＋Ｄｓ）特性対する逆特性を考慮して、再尤復号を実行する。最尤復号器１５０１により最尤復号されたデータｂｉ’は、ＤＥＭＵＸ１５０２により、ターボ符号化により付加したパリティシンボルｐｋが削除され、ユーザデータｕｋ’が出力される。
【００８１】
図１６は、図３のターボ符号器の第１の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネル１２０を通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第２の実施例を示す。図１６に示されたＰＲＭＬ復号モードで復号する第２の実施例は、最尤復号器１６０１、ポストコーダ１６０２及び、デマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）１６０３より構成される。
【００８２】
図１６に示す最尤復号器１６０１は、図２１Ａに示す状態遷移図及び、図２１Ｂに示す状態遷移表に従って、最尤復号を実行する。この実施例では、ポストコーダ１６０２は、プリコーダ３０４の持つ、１／（１＋Ｄｓ）特性に対する逆特性を有する。従って、最尤復号器１６０１は、図３のプリコーダ３０４の特性を含まない、図１９のＰＲ（１，１）チャネルのみの特性の場合の復号を実行する。
【００８３】
最尤復号され、且つポストコーダ１６０２で処理されたデータは、図１５に示されたＰＲＭＬ復号モードで復号する第１の実施例と同様に、デマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）１６０３より処理され、ユーザデータｕｋ’が出力される。
【００８４】
図１７は、図７のターボ符号器の第２の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネル１２０を通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第３の実施例を示す。図１７に示されたＰＲＭＬ復号モードで復号する第３の実施例は、最尤復号器１７０１、デインターリーバ１７０２、及び、デマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）１７０３より構成される。
【００８５】
図１７に示す最尤復号器１７０１は、図２０Ａに示す状態遷移図及び、図２０Ｂに示す状態遷移表に従って、最尤復号を実行する。この再尤復号器１７０１は、図３に示された、プリコーダ３０４の持つ、１／（１＋Ｄｓ）特性対する逆特性を考慮して、再尤復号を実行する。最尤復号器１７０１により最尤復号されたデータは、デインターリーバ１７０２によりデインターリーブされる。
【００８６】
図７のターボ符号器の第２の構成例では、主信号（ａｋ）にパリティシンボルｐｋを付加したｂｉを、インターリーブしているため、復号時にはその信号の逆変換を行うためデインターリーブする必要があるためである。
【００８７】
そして、デインターリーバ１７０２より出力されるこのデインターリーブされたデータｂｉ’は、ＤＥＭＵＸ１７０２により、ターボ符号化により付加したパリティシンボルｐｋが削除され、ユーザデータｕｋ’が出力される。
【００８８】
図１８は、図７のターボ符号器の第２の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネル１２０を通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第４の実施例を示す。図１８に示されたＰＲＭＬ復号モードで復号する第４の実施例は、最尤復号器１８０１、ポストコーダ１８０２、デインターリーバ１８０３及び、デマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）１８０４より構成される。
【００８９】
図１８に示す最尤復号器１８０１は、図２１Ａに示す状態遷移図及び、図２１Ｂに示す状態遷移表に従って、最尤復号を実行する。この実施例では、ポストコーダ１８０２は、プリコーダ３０４の持つ、１／（１＋Ｄｓ）特性対する逆特性を有する。従って、最尤復号器１８０１は、図７のプリコーダ３０４の特性を含まない、図１９のＰＲ（１，１）チャネルのみの特性の場合の復号を実行する。
【００９０】
最尤復号され、且つポストコーダ１８０２で処理されたデータは、図１７に示されたＰＲＭＬ復号モードで復号する第３の実施例と同様に、デインターリーバ１８０３及び、デマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）１８０４より処理され、ユーザデータｕｋ’が出力される。
【００９１】
次に、図１３及び図１４に示すＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の、ＰＲＭＬ復号モードで復号する場合の、実施例について説明する。
【００９２】
図１３及び図１４に示すＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２におけるターボ反復復号モードでは、図３のターボ符号器の第１の構成例で符号化する場合には、図６に示すターボ反復復号器２２０の第１の構成例によりターボ復号される。また、図７に示すターボ符号化器の第２の構成例で符号化する場合には、図８に示すターボ反復復号器の第２の構成例によりターボ復号される。
【００９３】
次に、本発明の第２の実施例について図２２から図２６を使用して、説明する。本実施例は、ＰＲＭＬ復号器とターボ反復復号器内のモジュールを共用して、回路規模を低減する場合の実施例である。
【００９４】
図２２は、本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例を示す図である。図２２に示すＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例は、主に、ＰＲＭＬ復号器１３０３とターボ反復復号器１３０４より構成される。図２２に示す本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例も、図１３及び図１４に示した本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第１と第２の実施例の場合と同様に、リトライ要求が発生した場合には、光ディスクコントローラ９０１からデータ復号モードが切り替えられる。
【００９５】
図２３は、図３のターボ符号器の第１の構成例に対応する、図２２に示されたＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例の第１の構成例を示す。図２３は、ＰＲＭＬ復号器とターボ反復復号器内のモジュールを共用する第１の構成例を示す。図２３のＰＲＭＬ復号器とターボ反復復号器内のモジュールを共用するＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第１の構成例は、主にＰＲＭＬ復号器１３０３とターボ反復復号器１３０４により構成される。ＰＲＭＬ復号器１３０３は、メモリ２３０１、ＰＲチャネル軟判定器２３０２、パンクチャ及びデマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）２３０３、硬判定器２３０４より構成される。一方ターボ反復復号器１３０４は、減算器２３１５、２３１６、インターリーバ２３１７、ターボ軟判定器２３１８、減算器２３１９、２３２０、デインターリーバ２３２１及び、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）２３２２、切り換えスイッチ２３３０、２３３１及び、２３３２より構成される。
【００９６】
図２３に示されたＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、ＰＲＭＬ復号モード及びターボ反復復号モードに関わらず、ディジタル等化器１２６の出力（ｅｉ）１２８をメモリ２３０１に格納する。
【００９７】
ＰＲＭＬ復号モード時は、モード切り換え信号９１２により、ターボ反復復号器１３０４内の切り換えスイッチ２３３０から２３３２は切断されており、ＰＲＭＬ復号器１３０３によってＰＲＭＬ復号を行う。ＰＲＭＬ復号は、図２３に示すようにターボ反復復号器で用いるＰＲチャネル軟判定器２３０２により軟判定復号を行い、ＤＥＭＵＸ２３０３によりデータ系列の尤度情報Ｌ（ａｋ）とパリティ系列の尤度情報Ｌ（ｐｋ）に分ける。データ系列の尤度情報Ｌ（ａｋ）は、硬判定器２３０４により２値信号へ判定され。ユーザデータｕｋ’が出力される。
【００９８】
ターボ反復復号モード時は、モード切り換え信号９１２により、ターボ反復復号器１３０４内の切り換えスイッチ２３３０から２３３２は閉じられており、ＰＲＭＬ復号器１３０３とターボ反復復号器１３０４によってターボ反復復号を行う。
【００９９】
図２３のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、図６に示された、ターボ反復復号器２２０の第１の構成例の動作に対応する。図６に示された、ターボ反復復号器２２０の第１の構成例との違いは、ＰＲチャネル軟判定器２３０２の出力の尤度情報から事前確率を減算する減算器２３１５と２３１６が、パンクチャ及びデマルチプレクサ部２３０３の前ではなく、パンクチャ及びデマルチプレクサ部２３０３の後方に配置されていることである。
【０１００】
これにより、パンクチャ及びデマルチプレクサ部２３０３の出力の信号をターボ軟判定器２３１８へ送り、ターボ反復復号動作を行う。
【０１０１】
以上に示した構成により、ターボ反復復号のモジュールの一部をＰＲＭＬ復号器１３０３として用いることが可能となり、回路規模削減を行うことができる。
【０１０２】
図２４は、図７のターボ符号器の第２の構成例に対応する、図２２に示されたＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例の第２の構成例を示す。
【０１０３】
図２４は、ＰＲＭＬ復号器とターボ反復復号器内のモジュールを共用する第２の構成例を示す。図２４のＰＲＭＬ復号器とターボ反復復号器内のモジュールを共用するＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第２の構成例は、主にＰＲＭＬ復号器１３０３とターボ反復復号器１３０４により構成される。ＰＲＭＬ復号器１３０３は、メモリ２３０１、ＰＲチャネル軟判定器２３０２、パンクチャ及びデマルチプレクサ部２３０３、硬判定器２３０４、減算器２３０５、デインターリーバ２３２１より構成される。一方ターボ反復復号器１３０４は、ターボ軟判定器２３１８、減算器２３２０、インターリーバ２３１７及び、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）２３２２、切り換えスイッチ２３３０、２３３１、２３３２及び、２３３３より構成される。
【０１０４】
基本的な動作は図２３に示すＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例の第１の構成例と同様であり、ターボ符号化器の構成の違いに対応してインターリーバ２３１７とデインターリーバ２３２１の位置が異なる。
【０１０５】
次に、本発明に従った、データの再生手順について、図２５と２６を用いて詳しく説明する。
【０１０６】
図２５は、前述の図１０の第１のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の第１の例を示す。
【０１０７】
図２５の手順は、ステップ２５０１で再生が開始し、ステップ２５０２で、ＰＲＭＬ復号モードが設定され、再生が継続する。
【０１０８】
ステップ２５０３で、誤り訂正機能により、復号データ中の誤りが検出される。この誤りが訂正可能である場合には、ステップ２５０４へ進み正常に再生が終了する。
【０１０９】
一方、ステップ２５０３で誤りが訂正不能である場合には、処理はステップ２５０５へ進み、リトライが要求される。リトライ要求が発生すると、ステップ２５０６で記録媒体から再びデータが読み込まれ、そして、次にステップ２５０７でターボ反復復号が実行される。次に処理はステップ２５０８へ進む。
【０１１０】
ステップ２５０８では、再度、誤り訂正機能により、復号データ中の誤りが検出される。この誤りが訂正可能である場合には、ステップ２５０９へ進み正常に再生が終了する。一方、訂正不能の場合には、ステップ２５１０へ進み、訂正不能のセクタは、欠陥セクタとして登録され、以後は使用されない。
【０１１１】
図２６は、前述の図１１の第２のデータフォーマットの例及び、図１２の第３のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の例を示す。
【０１１２】
図２６の手順は、ステップ２６０１で再生が開始し、ステップ２６０２で、ＰＲＭＬ復号モードが設定され、再生が継続する。
【０１１３】
ステップ２６０３で、ＣＲＣ検出機能により、復号データ中の誤りが検出される。
【０１１４】
この誤りが少ない場合には、処理はステップ２６０７へ進む。一方、この誤りが多い場合には、処理はステップ２６０４へ進み、ブロックデータのリトライが要求される。リトライ要求が発生すると、ステップ２６０５で記録媒体から再びデータが読み込まれ、そして、次にステップ２６０６でターボ反復復号が実行される。次に処理はステップ２６０７へ進む。
【０１１５】
ステップ２６０７では、誤り訂正機能により、復号データ中の誤りが検出される。この誤りが訂正可能である場合には、ステップ２６０８へ進み正常に再生が終了する。一方、訂正不能の場合には、ステップ２６０９へ進み、訂正不能のセクタは、欠陥セクタとして登録され、以後は使用されない。
【０１１６】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。本発明の第３の実施例は、通常の記録及び再生の場合には、記録時にはターボ符号化を行わずにプリコードのみを行って記録媒体にデータを記録し、再生時にはターボ反復復号を行わずにＰＲＭＬ復号を行う。そして、交替セクタ要求が発生したときにのみ、再度ターボ符号化を行ってデータを記録媒体に記録し、且つ、再生時にターボ復号を行う実施例である。
【０１１７】
図２７は、本発明の第３の実施例のデータ記録再生信号処理装置２７００を示す。図２７の構成要素のうち、図９と同一番号の構成要素は、同一の構成要素を示すものとする。図２７に示す本発明の第３の実施例のデータ記録再生信号処理装置２７００が、図９に示された本発明の第１の実施例のデータ記録再生信号処理装置と異なる点は、光ディスクコントローラ９０１からの出力信号にプリコードを行うプリコーダ２７０１と、光ディスクコントローラ９０１からのモード切り換え信号９１２に従って、ターボ符号化器２１０とプリコーダ２７０１の出力を選択して出力を切り換える切り換え部２７０２を設けたことである。
【０１１８】
本発明の第３の実施例では、通常の記録及び再生の場合には、光ディスクコントローラ９０１からのモード切り換え信号９１２は、記録時には、切り換え部２７０２がプリコーダ２７０１の出力を選択するように設定され、光ディスクコントローラ９０１からの記録データｕｋに、プリコードのみを行って記録媒体にデータを記録する。そして、再生時には、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２により、ターボ反復復号を行わずにＰＲＭＬ復号を行う。
【０１１９】
しかし、データ記録時のベリファイ再生を実行しているときに、誤りが多いと判断して、交替セクタ要求が発生した場合には、同じセクタを、再度、ターボ符号器を用いてターボ符号化したデータを、記録媒体に記録する。そして、セクタ情報内に、そこに記録された符号がプリコーダ２７０１かターボ符号化器２１０のどちらを用いて記録されたかを示す判別情報も、記録する。
【０１２０】
そして、再生時には、この判別情報に従って、光ディスクコントローラ９０１からＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２へ、ＰＲＭＬ復号を行うか又は、ターボ反復復号を行うかを指示して、再生を行う。
【０１２１】
次に、本発明の第４の実施例について説明する。本発明の第４の実施例は、通常の記録及び再生の場合には、記録時にはターボ符号化を行って記録し、再生時にもターボ反復復号を行う。そして、バースト誤りが発生した場合には、ＰＲＭＬにより復号により再生を行う実施例である。
【０１２２】
本発明の第４の実施例のデータ記録再生信号処理装置は、図９に示された本発明の第１の実施例のデータ記録再生信号処理装置の実施例と同じ構成であり、常にデータをターボ符号化して記録し、通常の再生時は、ターボ反復復号によりデータの復号を行う。そして、復号されたデータ中に、誤りが多数発生していることを検出し、更にＥＣＣを用いても訂正不能と判断した場合には、復号モードをＰＲＭＬ復号モードを切り替えて、リトライ再生を行う。
【０１２３】
図２８は、ＰＲＭＬ復号とターボ反復復号についてのＳＮ比（ＳＮＲ）対ビット誤り率の関係を示す。２８０１は、ターボ復号の場合のＳＮ比（ＳＮＲ）とビット誤り率の関係を示し、２８０２は、ＰＲＭＬ復号の場合のＳＮ比（ＳＮＲ）とビット誤り率の関係を示す。図２８に示されたように、ビット誤り率１０− ４で比較すると、ターボ復号を用いると、ＰＲＭＬ復号を用いるよりも、ＳＮ比が３ｄＢ低い信号でも再生可能と言われている。しかしながら、１０− ２よりも大きなビット誤り率を起こすＳ／Ｎ比の領域２８０３においては、ターボ反復復号を用いると、ＰＲＭＬ復号を用いるよりも、ビット誤り率が大きいという特性を有する。
【０１２４】
これは、次のような理由による。
【０１２５】
例えば、図６に示す本発明のターボ反復復号器２２０の第１の構成例を用いて復号し、ターボ反復復号により誤りが増加する例を図２９Ａと図２９Ｂに示す。
【０１２６】
図２９Ａは、１データブロック中に誤りがある場合にＰＲＭＬ復号を行う場合を示し、図２９Ｂは、１データブロック中に誤りがある場合にターボ反復復号を行う場合を示す。
【０１２７】
図２９Ａより、ＰＲＭＬ復号では、１データブロック２９０１中に塵埃２９０２、２９０３や傷２９０４が発生している場所を中心に、ＰＲＭＬ復号２９２０により、復号データ２９１０内に、誤り２９１１から２９２０が発生する。曲線２９３１は、ＥＣＣ２９４０で検出した、復号データの先頭から、当該位置までの累積誤り個数を示す。
【０１２８】
それに対して図２９Ｂに示すターボ反復復号を用いた場合には、図２８に示したように特性の逆転が生じる領域２８０３においては、１データブロック２９０１中に塵埃２９０２、２９０３や傷２９０４が発生している場所を中心に、ＰＲ軟判定２９５０により、復号データ２９４１内に、誤り２９１１から２９２０が発生し、そして、インターリーブ２９６０を行うことにより、インターリーバの出力データ２９５１の示すように、誤りが拡散し、次に、ターボ軟判定復号２９７０行うことにより、ターボ軟判定復号器の出力データ２９６１の示すように、誤りが更に拡散し、そして、更に、デインターリーブ２９８０を行うことにより、デインターリーバの出力データ２９７１の示すように、誤りが拡散する。曲線２９３１は、ＥＣＣ２９４０で検出した、復号データの先頭から、当該位置までの累積誤り個数を示す。このように、反復動作により図２９Ｂに示すように塵埃や傷のところ以外の場所にも誤りが波及してしまい、ＰＲＭＬ復号方法で復号するよりも誤りが増加してしまう。
【０１２９】
図３０Ａと図３０Ｂは、図２９Ａ及び図２９Ｂに示した復号出力を、ＥＣＣでデコードした場合について、ＥＣＣデコード単位と訂正不能な場合の関係を示す。
【０１３０】
図３０Ａは、ＰＲＭＬ復号による復号データ２９１０と、そのバイト単位でのＥＣＣデコードブロック３００１を示す。ＥＣＣデコードブロック３００１内の部分３０１１から３０１４は、誤りの発生している部分を示す。
【０１３１】
図３０Ｂは、ターボ反復復号による復号データ２９７１と、そのバイト単位でのＥＣＣデコードブロック３００２を示す。ＥＣＣデコードブロック３００２内の部分３０１１から３０１４は、誤りの発生している部分を示す。
【０１３２】
ＥＣＣでは、符号化と復号化の単位をバイト単位（１バイト＝８ビット）で行い、バイト単位で構成するＥＣＣデコードブロック内に１ビットでも誤りが生じると、バイト誤りとなる。
【０１３３】
そのため、ビット数としてはそれほど多くない誤り個数でも、広がりが多い場合には、バイト誤りの個数は多くなってしまう。
【０１３４】
図３０Ａより、ＰＲＭＬ復号では、局部的に誤りを多く生じているが、その他の部分では誤りは少なく、バイトエラーとしては、少ないことがわかる。この場合、ＥＣＣでは訂正可能となる。
【０１３５】
しかし、図３０Ｂに示すように、ターボ反復復号を用いた場合には、誤り位置が分散されてしまい、バイトエラーが多くなってしまう。このような状態になると、ＥＣＣでは訂正不可能となってしまう。
【０１３６】
このために、本発明では、ターボ反復復号を用いたことにより、誤りの数と分散が多くなったと検出された場合には、ＰＲＭＬ復号を使用することにより、誤りの伝播を抑えた検出を行い、そして、後続のＥＣＣにより訂正を容易に可能にする。
【０１３７】
そこで、復号されたデータ中に誤りが多いと判断される場合は、ＰＲＭＬ復号方法を用いて復号することにより、ターボ反復復号と異なり、誤り波及の影響を最小限にすることができ、後続のＥＣＣによる訂正確率を向上させることが可能でとなる。
【０１３８】
前述の、図１３、図１４及び、図２２に示した本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第１、第２及び、第３の実施例、及び、図１５と図１６のターボ符号器の第１の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネルを通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第１と第２の実施例、図１７と図１８の、ターボ符号器の第２の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネルを通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第３と第４の実施例、図２３と図２４で示した、本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例の第１と第２の構成例は、上記と同構成により通常のデータの記録及び再生に際し、ターボ符号化及び復号を行い、上記のように多数の誤りの発生が検出されたときにのみ、ＰＲＭＬ復号を実行する構成を実現できる。
【０１３９】
次に、本発明の第４の実施例に従った、データの再生手順について、図３１と図３２を用いて詳しく説明する。
【０１４０】
図３１は、前述の図１０の第１のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の第３の例を示す。
【０１４１】
図３１の手順は、ステップ３１０１で再生が開始し、ステップ３１０２で、ターボ反復復号モードが設定され、再生が継続する。
【０１４２】
ステップ３１０３で、誤り訂正機能により、復号データ中の誤りが検出される。この誤りが訂正可能である場合には、ステップ３１０４へ進み正常に再生が終了する。
【０１４３】
一方、ステップ３１０３で誤りが訂正不能である場合には、処理はステップ３１０５へ進み、リトライが要求が発生する。リトライ要求が発生すると、ステップ３１０６で記録媒体から再びデータが読み込まれ、そして、次にステップ３１０７でＰＲＭＬ復号が実行される。次に処理はステップ３１０８へ進む。
【０１４４】
ステップ３１０８では、再度、誤り訂正機能により、復号データ中の誤りが検出される。この誤りが訂正可能である場合には、ステップ３１０９へ進み正常に再生が終了する。一方、訂正不能の場合には、ステップ３１１０へ進み、訂正不能のセクタは、欠陥セクタとして登録され、以後は使用されない。
【０１４５】
図３２は、前述の図１１の第２のデータフォーマットの例及び、図１２の第３のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の第４の例を示す。
【０１４６】
図３２の手順は、ステップ３２０１で再生が開始し、ステップ３２０２で、ターボ反復復号モードが設定され、再生が継続する。
【０１４７】
ステップ３２０３で、ＣＲＣ検出機能により、復号データ中の誤りが検出される。
【０１４８】
この誤りが少ない場合には、処理はステップ３２０７へ進む。一方、この誤りが多い場合には、処理はステップ３２０４へ進み、ブロックデータのリトライが要求が発生される。リトライ要求が発生すると、ステップ３２０５で記録媒体から再びデータが読み込まれ、そして、次にステップ３２０６でＰＲＭＬ復号が実行される。次に処理はステップ３２０７へ進む。
【０１４９】
ステップ３２０７では、誤り訂正機能により、復号データ中の誤りが検出される。この誤りが訂正可能である場合には、ステップ３２０８へ進み正常に再生が終了する。一方、訂正不能の場合には、ステップ３２０９へ進み、訂正不能のセクタは、欠陥セクタとして登録され、以後は使用されない。
【０１５０】
次に、本発明の第５の実施例について説明する。本発明の第５の実施例は、通常のデータの記録及び再生はターボ符号化及びターボ復号を使用して行い、記録媒体への試し書きのときはＰＲＭＬ復号を使用する実施例である。
図３３は、ディスク形状の記録媒体の、データゾーンとテストゾーンの配置例を示す。データゾーン３３０１は、主にユーザデータを記録再生するゾーンである。
【０１５１】
テストゾーン３３０２は、ディスクの外周側に配置され、テストゾーン３３０３は、ディスクの内周側に配置されており、ディスクをドライブに入れた直後に、又は、定期的な時間経過後に環境温度変化などに対応するため、最適なライト／リードパワーを設定するために、試し書きを行う領域である。
【０１５２】
データゾーン３３０１は、テストゾーン３３０２と３３０３の間に配置される。
従来は、テストゾーン３３０２と３３０２には、予め定められたパターンのデータを、通常の記録再生する場合と同じ信号処理方式を使用して記録媒体に記録し且つ再生して、最適パワーを探し出すように構成した。
本発明では、通常の記録再生を行うためのデータ信号処理方式としては、低ＳＮ比でも記録されたデータの再生が可能なターボ符号化及びターボ反復復号を用い、上述のテストライト／リード時には、ＰＲＭＬ復号方法を用いて最適パワーを設定する構成である。
【０１５３】
図３４は、試し書き時に信号処理回路を切り替える本発明の第５の実施例の第１の構成例を示す。図３４に示す本発明の第５の実施例の第１の構成例は、光ディスクコントローラ９０１、スイッチ３４０１、３４０３、３４０５及び、３４０８、ターボ符号器３４０２、ＰＲＭＬ復号器３４０６、ターボ復号器３４０７、ビット比較器３４０９より構成される。ビット比較器３４０９は、再生されたデータが正しいかどうかを、記録の直後に最尤復号手段であるＰＲＭＬ復号器３４０６により再生されたデータから判断する判断手段である。光ディスクコントローラ９０１からは、テストモード信号３４１０が、スイッチ３４０１、３４０３、３４０５及び、３４０８へ送られ、テストライト／リード時と通常の記録再生時とで、スイッチ３４０１、３４０３、３４０５及び、３４０８が、切り替えを行う。
図３４に示されているように、テストライト／リード時は、ターボ符号器３４０２が、スイッチ３４０１と３４０３によりバイパスされ、光ディスクコントローラ９０１の出力データ１１２が、ＰＲチャネル１２０へ送られて、ターボ符号化を行わずデータ１１２が記録される。
テストライト／リード時の再生時には、スイッチ３４０５と３４０８によりＰＲＭＬ復号器３４０６が選択され、これを用いてＰＲチャネル１２０の出力するデータ１２８再生する。
そして、記録媒体へのリードパワー条件を変えながら、記録したユーザデータ１１２と復号データ３４１１を、ビット比較器３４０９比較する。
【０１５４】
図３５は、ＰＲＭＬ復号とターボ復号の場合の、リードパワー対ビット誤り率の関係を示す図である。曲線３５０１は、ターボ復号の場合の、リードパワー対ビット誤り率の関係を示し、曲線３５０２は、ＰＲＭＬ復号の場合の、リードパワー対ビット誤り率の関係を示す。このように、テストリード時に、ＰＲＭＬ復号を使用するとリードパワー対ビット誤り率の関係が緩やかなために、高速に、最も低いビット誤り率３５０３となる最適リードパワー３５０４を検出することができる。
【０１５５】
図３６は、試し書き時に信号処理回路を切り替える本発明の第５の実施例の第２の構成例を示す。図３６は、ターボ反復復号器内におけるＰＲチャネルに対する軟判定器を最尤復号器の代わりに用いてＰＲＭＬ復号を行う構成例である。
【０１５６】
図３６に示す本発明の第５の実施例の第２の構成例は、光ディスクコントローラ９０１、スイッチ３４０１、３４０３及び、３４０８、ターボ符号器３４０２、プリコーダ３４２０、ＰＲチャネル１２０、ターボ反復復号器３４２２、硬判定復号器３４２５、及び、ビット比較器３４０９より構成される。ビット比較器３４０９は、再生されたデータが正しいかどうかを、記録の直後に最尤復号手段であるターボ反復復号器３４２２により再生されたデータから判断する判断手段である。ターボ反復復号器３４２２は、プリコーデッドＰＲＭＬチャネル軟判定器３４２３とターボ復号器３４２４により構成される。
【０１５７】
スイッチ３４０１と３４０３で、テストライトリード時は、プリコーダ３４２０の出力を選択し、データ記録時は、ターボ符号器３４０２の出力を選択して、ＰＲチャンネル１２０へ送る。
スイッチ３４０８で、テストライトリード時は、プリコーデッドＰＲＭＬチャネル軟判定器３４２３の出力を選択し、データ再生時は、ターボ復号器３４２４の出力を選択することにより、ＰＲＭＬ復号のためだけに信号処理モジュールを持つ必要なく、ターボ反復復号器３４２２のみで、ＰＲＭＬ復号とターボ反復復号の両方の機能を実行することができる。
次に、本発明の第６の実施例について説明する。本発明の第６の実施例は、データ記録再生信号処理装置の、下位互換性あるいは上位互換性を容易に実現することができる実施例である。
【０１５８】
本発明の第６の実施例は、上記した信号品質によってＰＲＭＬ復号とターボ反復復号を切り換える前述の実施例とは異なる用途における実施例である。
【０１５９】
図３７は、データ記録再生信号処理装置の各世代間で、記録及び再生信号処理方式が異なる場合の例を示す。図３７に示されたように、例えば、第１世代の装置では再生方式にＰＲＭＬ方式を使用し、また、第２世代の装置では記録密度の向上のためにターボ符号化及び復号方式を用いた場合には、通常は、第２世代の装置では、下位互換を行うため、全世代の装置の記録及び再生回路の機能を、全て持つ必要がある。ここで、下位互換性とは、第１世代の装置が記録した記録媒体を、第２世代の装置で、再生できることをいうとする。
【０１６０】
図１に示す従来のデータ記録再生信号処理装置が記録を行うように、第１世代の装置が記録する場合には、図２３を参照して前述したＰＲＭＬとターボ反復復号のモジュールを共通化する本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例の第１の構成例の、パンクチャ及びデマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）２３０３において、パリティ部Ｌ（ｐｋ）が存在しないと判断し、Ｌ（ｂｉ）をＬ（ａｋ）とすることにより第１世代の装置で記録したデータを回路増加することなく、第２世代の装置で、再生可能とすることができる。
【０１６１】
また、第１世代の装置においても第２世代を予想して、ターボ符号化を行って記録媒体に記録し、図１５、図１６、図１７、図１８、図２３、図２４を参照して前述した高速動作時のように、ＰＲＭＬ復号を行い、第２世代の装置では、ＰＲＭＬ復号器と並列して、ターボ反復復号器を備え下位互換を図ることも可能である。
【０１６２】
以下に、ターボ反復復号器をオプション（あるいは第２世代の装置）とし装備し、標準構成（あるいは第１世代の装置）としてはＰＲＭＬ復号器を有する装置の実施例を説明する。図３８は、標準構成としてはＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１に、オプションとして、ターボ反復復号器を装着可能な、データ記録再生信号処理装置の実施例を示す。標準構成としてはＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１には、ＰＲＭＬ復号用の機能が、例えば、ＰＲＭＬ用ＬＳＩモジュール３８０２として装備されている。このＰＲＭＬ用ＬＳＩモジュール３８０２の両側には、例えば、拡張用コネクタ３８０３と３８０４が装備されている。一方、オプションのターボ反復復号器３８０５には、ターボ反復復号モジュール３８０６とコネクタ３８０７と３８０８が装備されている。そして、このターボ反復復号器３８０５のコネクタ３８０７と３８０８を、ＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１上の拡張用コネクタ３８０３と３８０４へ挿入することにより、ターボ反復復号モジュール３８０６が追加される。これにより、ＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１は、さらに、ターボ反復復号も実行できるようになる。
【０１６３】
図３９は、標準構成（あるいは第１世代の装置）としてＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１を示す。また、図４０は、オプションのターボ反復復号器３８０５の構成例を示す。
【０１６４】
図３９の標準構成（あるいは第１世代の装置）のＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１は、光ディスクコントローラ９０１、ＰＲチャネル１２０及び、切り換え器３９０１、プリコーダ３９０２、Ａ／Ｄ変換器３９０３、ＰＲＭＬ復号器３９０４、ポストコーダ３９０５及び、切り換え器３９０６より構成される。図３９中の信号３９０７は、将来、拡張用にターボ符号化及び復号を用いるときの選択信号である。また、拡張用に入出力端子３９１０、３９１１、３９１２及び、３９１３を有する。この入出力端子３９１０、３９１１、３９１２及び、３９１３は、図３８のコネクタ３８０３又は３８０４内に配置される。
【０１６５】
また、図４０のオプションのターボ反復復号器３８０５は、ターボ符号化器４００１と、ターボ反復復号器４００２及び、入出力端子３９２０、３９２１、３９２２及び、３９２３を有する。この入出力端子３９２０、３９２１、３９２２及び、３９２３は、図３８のコネクタ３８０７又は３８０８内に配置される。
【０１６６】
図３９の標準構成（あるいは第１世代の装置）のＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１は、単独では、光ディスクコントローラ９０１により出力されたデータを、プリコーダ３９０２でプリコードして、ＰＲチャネル１２０を介して記録媒体に記録する。一方、記録媒体に記録されたデータをＰＲチャネル１２０を介して再生する場合には、ＰＲチャネル１２０からの出力信号をＡ／Ｄ変換器３９０３によりディジタル信号に変換し、次にＰＲＭＬ復号器３９０４で復号した後に、復号されたデータが切り換え器３９０６を介して光ディスクコントローラ９０１へ送られる。
【０１６７】
図３９の標準構成（あるいは第１世代の装置）のＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１が、単独で動作する場合には、光ディスクコントローラ９０１から出力される信選択信号３９０７は、拡張用の入出力端子３９１０、３９１１、３９１２及び、３９１３からの信号を選択することはない。
【０１６８】
次に、信頼性向上や、上位互換などの目的によりターボ反復復号器を追加する場合には、図４０に示されたオプションのターボ反復復号器３８０５が、ＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１へ挿入される。
【０１６９】
または、図３８のＰＲＭＬ用ＬＳＩモジュール３８０２に、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などのソフトウェアプログラミング可能なデバイスを用いる場合においては、通常ＰＲＭＬ復号のみをプログラミング実装し、そこにターボ反復復号用のマクロをソフトウェアとして追加してもよい。この構成は、製品構成の共通化を図ることによる開発コスト削減、製品世代の上位下位互換を容易に可能にすることができる。
【０１７０】
この場合には、データの符号化は、製品構成（あるいは世代）に関わらず、図３のターボ符号化器の第１の構成例又は、図７の本発明のターボ符号化器の第２の構成例に示すようなターボ符号化器を用いることができる。
【０１７１】
以上のように、図３９の標準構成（あるいは第１世代の装置）のＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１へ、図４０に示されたオプションのターボ反復復号器３８０５を接続することにより、ターボ反復復号を容易に追加することができる。
【０１７２】
また、ＤＶＤ±ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭなどのような、相変化記録媒体と光磁気（ＭＯ）記録媒体の両者の記録及び再生が可能なドライブを構成するために、このようなドライブに使用するＬＳＩでは、相変化媒体を再生するときにはＰＲＭＬ方式を使用して再生し、一方、光磁気記録媒体を再生するときにはターボ復号方式を使用して再生するように構成できる。
【０１７３】
この場合には、相変化記録媒体を再生するときに使用するＰＲＭＬ方式の再生部として、ターボ反復復号器内のＰＲチャネル軟判定器を使用して、相変化記録媒体の再生を行う。或は、上記のドライブに使用するＬＳＩに、ＰＲＭＬ方式の復号器とターボ反復復号器の両方を有し、再生する媒体により再生信号処理を実行する復号器を切り替えることも可能である。
【０１７４】
このように、１つのＬＳＩにＰＲＭＬ方式の復号器とターボ復号器の両方の機能を搭載することにより、相変化媒体のみの記録及び再生を行う装置と、光磁気記録媒体のみの記録及び再生を行う装置で、同じＬＳＩを使用して、再生回路の共通化を実現でき、これにより、製造コストの低減を実現できる。
【０１７５】
以上のように本発明の実施例を参照して説明したように、通常の再生時には、ＰＲＭＬ復号方法を用いて再生し、セクタ毎あるいは、ブロックごとに信号品質を検査し、信号品質に応じてターボ反復復号方法を用いて再生する、データ記録再生信号処理装置を提供できる。
【０１７６】
また、通常の再生時には、ターボ反復復号方法を用いて再生し、傷や塵埃によりバースト誤りを検出したときに、反復復号により誤りが増大したと判断した場合には、ＰＲＭＬ復号方法を用いて再生する、データ記録再生信号処理装置を提供できる。
【０１７７】
更に、通常の再生時のデータ再生信号処理には、ターボ反復復号方法を用いるが、媒体へデータの試し書きを行うときには、ＰＲＭＬ復号方法を用いてデータを再生し、高速に、最適な読み出しパワーの検索処理を行う、データ記録再生信号処理装置を提供できる。
【０１７８】
また、ターボ反復復号器内の機能モジュールとＰＲＭＬ復号器内の機能モジュールとを共通化することにより、データ記録再生信号処理装置の、回路規模を低減することができる。
（付記）
（付記１） 入力データを、再帰的組織畳み込み符号器とデータの順序を入れ替えるインターリーバを備えるターボ符号化手段により符号化して記録媒体に記録するデータ記録再生装置において、
前記記録媒体から再生したデータの最尤復号手段と、
前記記録媒体から再生したデータのターボ反復復号手段と、
前記最尤復号手段及び前記ターボ反復復号手段の復号したデータの信号品質を検出する信号品質検出手段を有し、
前記最尤復号手段と前記ターボ反復復号手段の一方の復号手段で、前記記録媒体から再生したデータの復号を行い、前記信号品質検出手段により検出した前記一方の手段の復号したデータの信号品質に応じて、前記最尤復号手段と前記ターボ反復復号手段の前記一方の復号手段から他方の復号手段へ切り換えて、前記記録媒体から再生したデータの復号を行うことを特徴とするデータ記録再生信号処理装置。
【０１７９】
（付記２） 前記信号品質検出手段は、前記最尤復号手段あるいは前記ターボ反復復号手段のいずれか一方の復号手段から出力されたデータの誤りを、セクタ毎に付加された誤り訂正符号により検出し且つ訂正する誤り検出訂正手段であり、
前記誤り検出訂正手段により、前記出力されたデータの誤りを訂正した結果、誤り訂正不能と判断した場合には、前記一方の復号手段とは異なる他方の復号手段に切り換え、且つ前記記録媒体からセクタ単位でデータを再度再生することを特徴とする、付記１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８０】
（付記３） 前記信号品質検出手段は、前記最尤復号手段あるいは前記ターボ反復復号手段のいずれか一方の復号手段から出力されたデータの誤りを、ターボ符号化の単位の１ターボブロック毎に付加された誤り検出符号により検出する誤り検出手段であり、
前記誤り検出手段により、前記出力されたデータの誤りの数が予め定められた誤りの数より大きいと判断した場合には、前記一方の復号手段とは異なる他方の復号手段切り換え、且つ前記記録媒体から前記１ターボブロック単位でデータを再度再生することを特徴とする、付記１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８１】
（付記４） 前記１ターボブロック毎に付加する誤り検出符号は、ＣＲＣ符号であることを特徴とする付記３に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８２】
（付記５） 前記ターボブロック毎に付加する誤り検出符号は、パリティ検査符号であることを特徴とする、付記３に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８３】
（付記６） 前記再生したデータをターボブロック毎に記憶するメモリを更に有し、前記信号品質検出手段により検出した信号品質に応じて、前記最尤復号手段と前記ターボ反復復号手段とを切り換える場合には、前記メモリに格納された前記データを使用して、切り換えられた後の前記最尤復号又は前記ターボ反復復号のいずれかの復号手段で、前記記録媒体から再生したデータの復号を行うことを特徴とする付記１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８４】
（付記７） 前記インターリーバは、入力データと前記再帰的組織畳み込み符号器により生成されたパリティビットをインターリーブし、
前記最尤復号手段は、前記記録媒体から再生したデータの最尤復号を行う最尤復号部と、前記最尤復号部による最尤復号後にディインターリーブを行うデインターリーバと、前記パリティビットを消去するパリティビット消去部とを有することを特徴とする付記１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８５】
（付記８） 前記ターボ反復復号手段は、ＰＲチャネル軟判定手段とターボ軟判定手段とＰＲチャネル軟判定手段の軟判定結果を硬判定する硬判定手段を有し、前記最尤復号手段の動作を、前記ＰＲチャネル軟判定手段と前記硬判定手段により実行することを特徴とする付記１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８６】
（付記９） 入力データにプリコード処理を行うプリコード手段と、
前記プリコード手段の出力データを記録媒体に記録する記録手段と、
前記記録媒体に記録されたデータを再生する最尤復号手段と、
前記最尤復号手段により復号されたデータが正しいかどうかを、前記記録の直後に前記最尤復号手段により復号されたデータから判断する判断手段とを有する記録再生装置において、
入力データをターボ符号化するターボ符号化手段と、
前記記録媒体に記録されたデータを復号するターボ反復復号手段とを有し、
前記判断手段により、前記復号されたデータが正しくないと判断した場合には、前記ターボ符号化手段を用いて、前記判断手段により、復号されたデータが正しくないと判断された前記入力データをターボ符号化したデータを、前記記録媒体に記録し、且つ、前記記録媒体の前記セクタにターボ符号化して記録された前記入力データを、前記ターボ反復復号手段により復号することを特徴とするデータ記録再生信号処理装置。
【０１８７】
（付記１０） 前記入力データに前記プリコード手段によりプリコード処理を行って前記記録媒体に記録したか又は、前記入力データに前記ターボ符号化手段によりターボ符号化処理を行って前記記録媒体に記録したかを示す情報を、前記記録媒体に記録することを特徴とする付記９に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８８】
（付記１１） 入力データをターボ符号化するターボ符号化手段と、
前記ターボ符号化手段によりターボ符号化されたデータを記録媒体に記録する記録手段と、
前記記録媒体からデータを再生するターボ反復復号手段とを有するデータ記録再生信号処理装置において、
前記記録媒体に記録されたデータを復号する最尤復号手段を有し、
前記記録媒体は、試し書きにより最適パワーを設定する最適パワー設定領域を有し、前記領域において最適パワーの設定を行う場合には、前記記録媒体の前記最適パワー設定領域に試し書きデータを記録し、前記前記記録媒体の前記最適パワー設定領域から、前記最尤復号手段によりデータを復号することを特徴とするデータ記録再生信号処理装置。
【０１８９】
（付記１２） 前記ターボ反復復号手段は、ＰＲチャネル軟判定手段とターボ軟判定手段とＰＲチャネル軟判定手段の軟判定結果を硬判定する硬判定手段を有し、
前記最尤復号手段の動作を、前記ＰＲチャネル軟判定手段と前記硬判定手段により実行することを特徴とする付記１１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１９０】
（付記１３） 前記最適パワーは、前記最尤復号手段の再生したデータの誤り率が、最適なビット誤り率となるパワーであることを特徴とする、付記１１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１９１】
（付記１４） 最尤復号手段を有するデータ記録再生信号処理装置において、
ターボ符号化手段及びターボ反復復号化手段を有するターボ符号化／復号ブロックを接続することが可能な、接続部を有することを特徴とするデータ記録再生信号処理装置。
【０１９２】
【発明の効果】
本発明によれば、再生信号の品質に応じて、復号手段を切り換えることが可能な、データ記録再生信号処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光磁気ディスク装置を例にした、従来のデータ記録再生信号処理装置の構成を示す図である。
【図２】光磁気ディスク装置を例にした、ターボ符号を使用するデータ記録再生信号処理装置の構成を示す図である。
【図３】従来のターボ符号化器の第１の構成例を示す図である。
【図４】パンクチャ動作の概要を示す図である。
【図５】プリコーダの構成例を示す図である。
【図６】従来のターボ反復復号器２２０の第１の構成例を示す図である。
【図７】従来のターボ符号化器の第２の構成例を示す図である。
【図８】従来のターボ反復復号器の第２の構成例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施例のデータ記録再生信号処理装置の実施例を示す図である。
【図１０】第１のデータフォーマットの例を示す図である。
【図１１】第２のデータフォーマットの例を示す図である。
【図１２】第３のデータフォーマットの例を示す図である。
【図１３】本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第１の実施例を示す図である。
【図１４】本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第２の実施例を示す図である。
【図１５】ターボ符号器の第１の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネルを通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第１の実施例を示す図である。
【図１６】ターボ符号器の第１の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネルを通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第２の実施例を示す図である。
【図１７】ターボ符号器の第２の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネルを通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第３の実施例を示す図である。
【図１８】ターボ符号器の第２の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネルを通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第４の実施例を示す図である。
【図１９】ＰＲ（１，１）チャネルのインパルス応答特性を示す図である。
【図２０Ａ】プリコーデッドＰＲ（１，１）チャネルの状態遷移図を示す図である。
【図２０Ｂ】プリコーデッドＰＲ（１，１）チャネルの状態遷移表を示す図である。
【図２１Ａ】ＰＲ（１，１）チャネルの状態遷移図を示す図である。
【図２１Ｂ】ＰＲ（１，１）チャネルの状態遷移表を示す図である。
【図２２】本発明の第２の実施例である、本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例を示す図である。
【図２３】図２２に示された本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例の第１の構成例を示す図である。
【図２４】図２２に示された本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例の第２の構成例を示す図である。
【図２５】第１のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の第１の例を示す図である。
【図２６】第２及び第３のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の第２の例を示す図である。
【図２７】本発明の第３の実施例のデータ記録再生信号処理装置２７００を示す図である。
【図２８】ＰＲＭＬ復号方法とターボ復号のＳＮ比とビット誤り率の関係を示す図である。
【図２９Ａ】１データブロック中に誤りがある場合にＰＲＭＬ復号を行う場合を示す図である。
【図２９Ｂ】１データブロック中に誤りがある場合にターボ反復復号を行う場合を示す図である。
【図３０Ａ】ＰＲＭＬ復号による復号データと、そのバイト単位でのＥＣＣデコードブロックを示す図である。
【図３０Ｂ】ターボ反復復号による復号データと、そのバイト単位でのＥＣＣデコードブロックを示す図である。
【図３１】第１のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の第３の例を示す図である。
【図３２】第２のデータフォーマットの例及び、第３のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の第４の例を示す図である。
【図３３】ディスク形状の記録媒体の、データゾーンとテストゾーンの配置例を示す図である。
【図３４】試し書き時に信号処理回路を切り替える本発明の第５の実施例の第１の構成例を示す図である。
【図３５】ＰＲＭＬ復号とターボ復号の場合の、リードパワーとビット誤り率の関係例を示す図である。
【図３６】試し書き時に信号処理回路を切り替える本発明の第５の実施例の第２の構成例を示す図である。
【図３７】データ記録再生信号処理装置の各世代間で、記録及び再生信号処理方式が異なる場合の例を示す図である。
【図３８】標準構成としてはＰＲＭＬ復号器を有する装置に、オプションとして、ターボ反復復号器を装着可能な、データ記録再生信号処理装置の実施例を示す図である。
【図３９】標準構成（あるいは第１世代の装置）としてＰＲＭＬ復号器を有する装置を示す図である。
【図４０】オプションのターボ反復復号器の構成例を示す図である。
を示す図である。
【符号の説明】
１１０ 光ディスクコントローラ（ＯＤＣ）
１２０ ＰＲチャネル
１２１ 記録再生光ピックアップ
１２２ 光磁気ディスク
１２３ 自動ゲイン制御部（ＡＧＣ）
１２４ アナログ等化器
１２５ Ａ／Ｄ変換器
１２６ ディジタル等化器
２１０ ターボ反復復号器
９０２ ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ記録再生信号処理装置に関連し、特に、再生信号の品質に応じて、復号手段を切り換えることが可能な、データ記録再生信号処理装置に関連する。
【０００２】
【従来の技術】
データ記録再生信号処理装置には、光ディスクや磁気ディスクなどの記録媒体にデータを記録及び再生する、多くの分野において使用されている。近年では、ディジタル放送や、音楽配信などの急速な普及により、大容量な媒体にデータの高速転送が可能なデータ記録再生信号処理装置が、不可欠のものとなっている。
【０００３】
図１は、光磁気（ＭＯ）ディスク装置を例にした、従来のデータ記録再生信号処理装置１００の構成を示す。図１に示す従来のデータ記録再生信号処理装置１００は、主に、光ディスクコントローラ（ＯＤＣ又は、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１１０とＰＲチャネル１２０及び、最尤復号器１３０により構成される。
【０００４】
光ディスクコントローラ（ＯＤＣ又はＯｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１１０は、信号処理制御やデータのインターフェースなどを行う機能を有し、入力データ１１１に対して、誤り訂正符号化を実行且つ、ＲＬＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）変調を行って、記録データを作成する。光ディスクコントローラ１１０により作成された記録データは、書きこみデータとしてＰＲチャネル１２０へ送られる。
【０００５】
ＰＲチャネル１２０は、主に、記録再生光ピックアップ１２１、光磁気ディスク１２２、自動ゲイン制御部（ＡＧＣ）１２３、アナログ等化器１２４、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器１２５、及び、ディジタル等化器１２６を有する。光ディスクコントローラ１１０により送られた記録信号は、ＰＲチャネル１２０内の記録再生光ピックアップ１２１により、光信号に変換されて、光磁気ディスク１２２上へ記録される。
【０００６】
一方、光磁気ディスク１２２上に記録された信号は、記録再生光ピックアップ１２１により再生され、ＭＯ信号１２７として、ＡＧＣ１２３へ送られ、信号振幅の制御が行われる。次に、ＡＧＣ１２３により振幅制御されたＭＯ信号は、アナログ等化器１２４で波形等化されたのちに、Ａ／Ｄ変換器１２５でディジタル信号に変換され、更にディジタル等化器１２６で波形等化された後に、ＰＲチャネル１２０より、最尤復号器１３０へ出力される。
【０００７】
最尤復号手段としての、最尤復号器１３０は、ＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式による再生を行い、再生された信号を、光ディスクコントローラ１１０へ送る。
【０００８】
光ディスクコントローラ１１０では、入力データ１１１に行ったのとは逆に、ＲＬＬ復調を行いこの後に、ＲＬＬ復調後の信号中に存在するデータの誤りに対して、誤り訂正を行う。
【０００９】
また、近年では、記録媒体の記録密度の高密度化を行うために、更に低ＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）の場合でも、ＰＲＭＬ方式よりも低誤り率で、データの記録及び再生を行うことが可能である、ターボ符号を適用する研究が盛んである。ターボ符号は、現在では、第３世代の誤り訂正符号として携帯電話に採用されている。
【００１０】
図２は、光磁気（ＭＯ）ディスク装置を例にした、ターボ符号を使用するデータ記録再生信号処理装置１００の構成を示す。本構成は、図１のデータ記録再生信号処理装置１００の構成に対して、ターボ符号器２１０を追加して、更に、最尤復号器１３０をターボ反復復号器２２０としたものである。
【００１１】
図２で、図１と同一番号の構成要素は同一の構成要素を示す。
【００１２】
図２では、光ディスクコントローラ１１０から出力されたデータは、ターボ符号器２１０へ送られ、ターボ符号化されて、記録データが作成される。ターボ符号器２１０により作成された記録データは、ＰＲチャネル１２０へ送られる。
【００１３】
ＰＲチャネル１２０の構成と動作は、図１で説明したのと同様である。ＰＲチャネル１２０で再生された信号１２８は、ターボ符号器２２０へ送られる。
【００１４】
ターボ復号器２２０は、ＰＲチャネル１２０から出力された再生データについて、ターボ反復復号を実行し、そして、光ディスクコントローラ１１０へ送る。
【００１５】
光ディスクコントローラ１１０では、図１のデータ記録再生信号処理装置１００と同様に、記録時に入力データ１１１に行ったのとは逆に、ＲＬＬ復調を行いこの後に、ＲＬＬ復調後の信号中に存在するデータの誤りに対して、誤り訂正を行う。
【００１６】
図３は、上述のターボ符号化器２１０の第１の構成例を示し、図６は、上述のターボ反復復号器２２０の第１の構成例を示す。
【００１７】
図３のターボ符号化器２１０は、主にインターリーバ３０１、再帰的組織畳み込み符号器である、再帰的組織（ＲＳＣ：Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）符号化器３０２、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ，又は、Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ ｗｉｔｈ ｐｕｎｃｔｕｒｅ）３０３及び、プリコーダ３０４により構成される。ｕｋは、ターボ符号化器２１０に入力するデータ１１２であり、ａｋはｕｋと等しく、ｐｋはパリティデータを示す。
【００１８】
インターリーバ３０１は、データの順序を入れ替え、ＲＳＣ符号化器３０２は畳み込み符号化を行う。入力データ系列ａｋと、ＲＳＣ符号化器３０２の出力のパリティ系列ｐｋは、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）３０３へ入力される。
【００１９】
図４は、パンクチャ動作の概要を示す。パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）３０３は、入力データ系列ａｋとパリティデータ系列ｐｋを、多重して出力する。この場合に、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）３０３は、記録再生装置の場合には、記録容量を高める工夫として、パリティデータ系列ｐｋを図４のようにｎシンボル毎に（ｎ−１）シンボルを間引く。即ち、図４に示されたように、入力データ系列（ａｋ）４０１とパリティデータ系列（ｐｋ）４０２を多重する場合には、ｐｋの内の（ｎ−１）のシンボルを間引き、ｎシンボルのａｋと１シンボルのｐｋにより１ターボブロック４０３を生成する。そして、ターボ符号では、インタリーバサイズ（図３の構成ではパリティデータｐｋを含めたサイズ）を１ターボブロックとして記録及び再生する。
【００２０】
プリコーダ３０４は、一般的にＰＲチャネル１２０の逆特性を有する。例えば、ＰＲチャネル１２０である記録及び再生チャネルが１＋Ｄｓ（ここで、Ｄｓは１チャネルビットの遅延を表す）特性を持つ光磁気ディスク装置では、図５に示すように、１／（１＋Ｄｓ）の伝達関数を用いるプリコーダ３０４を使用する。図５は、プリコーダ３０４の構成例を示し、加算器５０１と、１チャネルビットの遅延器５０２により構成される。
【００２１】
次に、ターボ反復復号器２２０について説明する。図６は、ターボ反復復号器２２０の例を示す図である。ターボ反復復号器２２０は、主に、ＰＲチャネル軟判定器６０１、減算器６０２、パンクチャ及びデマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ又は、ｄｅ−ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ ｗｉｔｈ ｄｅ−ｐｕｎｃｔｕｒｅ）６０３、インターリーバ６０４、ターボ軟判定器６０５、デインターリーバ６０６、減算器６０７、６０８、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）６０９、及び、硬判定部６１０より構成される。
【００２２】
ここで、ＰＲＭＬ方式では、一般的にＰＲチャネル１２０に対して、最尤復号を行い、プリコーダに対しては、その逆特性を持つポストコーダにより逆変換を行う。しかし、ターボ反復復号では、その構成上プリコーダも含めて、ＰＲチャネル１２０をプリコーディッドＰＲチャネルと考えて、軟判定復号を行う。
【００２３】
これは、軟判定値をポストコードする構成が非常に困難であるからである。ターボ反復復号器は、ビタビ復号器に代表される（幾つかのレベルのサンプル信号を０又は１のバイナリデータに復号する）硬判定復号を行わない。代わりに、（幾つかのレベルのサンプル信号を、対数尤度比と呼ぶ０に対する１の確率を出力する、（ＭＡＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ ａ Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）方式や、ＳＯＶＡ（Ｓｏｆｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｖｉｔｅｒｂｉ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）方式などが一般的である）複数個の軟判定器を使用して、互いに他の判定結果を利用しながら、インターリーバ（あるいはディインターリーバ）を介して反復することにより、誤ったデータ訂正する。これにより、ターボ反復復号器は、ＰＲＭＬ方式よりも低いＳＮ比の信号も、低い誤り率で再生できる優れた特性を持つ復号器である。
【００２４】
図２のＰＲチャネル１２０のディジタル等化器１２６より出力された再生信号１２８は、ＰＲチャネル軟判定器６０１によりＰＲチャネルの軟判定復号が行われ、尤度情報Ｌ（ｂｉ）６２０が出力される。減算器６０２により、この尤度情報から事前確率６２９が減算され、パンクチャ及びデマルチプレクサ部６０３に送られる。
【００２５】
パンクチャ及びデマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）６０３は、図３のパンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）３０３の逆操作を行う部分であり、１つの系列を２つの系列に分割し、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）３０３により消去されたシンボル位置に、ダミーシンボル（一般的には復号器に影響を与えない０）を挿入する。
【００２６】
パンクチャ及びデマルチプレクサ部６０３の出力のデータ系列６２１は、インターリーバ６０４に送られ、インターリーブされ、その出力が、ターボ軟判定器６０５へ送られる。一方、パンクチャ及びデマルチプレクサ部６０３によりダミーシンボル（一般的には復号器に影響を与えない０）が挿入されたパリティ系列６２２の出力も、ターボ軟判定器６０５へ送られる。
【００２７】
データ系列６２３とパリティ系列６２２が、ターボ軟判定器６０５により、軟判定復号され、データ系列の尤度情報６２４とパリティ系列の尤度情報Ｌ（ｐｋ）６２５が出力される。パリティ系列の尤度情報Ｌ（ｐｋ）６２５は、減算器６０７により、事前確率６２２が減算された後に、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）６０９へ入力される。
【００２８】
一方、データ系列の尤度情報６２４は、デインターリーバ６０６に送られる。デインターリーバ（π− １）６０６は、図３のインターリーバ３０１の逆操作を行う。そして、デインタリーバ６０６によりデインターリーブされたデータ系列６２６は、減算器６０８により、事前確率６２１が減算された後に、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）６０９へ入力される。
【００２９】
パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）６０９は、ＰＲチャネル軟判定器６０１に事前情報６２９を提供する。このようにして、繰返し復号が行われる。
【００３０】
最後に、硬判定器６１０は、（ターボ軟判定器６０５による出力が、０に対する１の確率を持つ対数尤度比（ＬＬＲ：Ｌｏｇ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ）である場合には、）値０をしきい値として、記号”０”と記号”１”の２値データに変換する。図３及び、図６に示す構成を持つターボ符号化器２１０とターボ反復復号器２２０では、主信号（ｕｋ，ａｋ）にインターリーバを挿入しないため、即ち、図３のパンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）３０３の出力にインターリーバを挿入しないため、ＲＬＬ変調による制約をそのまま維持することが可能である。
【００３１】
また、図７は、図３のターボ符号化器２１０とは異なる形式の、ターボ符号化器の第２の構成例を示す図である。図８は、図６のターボ反復復号器２２０とは異なる形式の、ターボ反復復号器の第２の構成例を示す図である。図７及び図８おいて、図３及び図６と同一番号の構成要素は、同一の構成要素を示す。図３と図７の構成の違いは、図７では、インターリーバ３０１がパンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）３０３の後段に配置されていることである。また、図６と図８の違いは、図８は、図７の構成に対応して、減算器６０２の出力とパンクチャ及びデマルチプレクサ部６０３の間にデインターリーバ６０６が配置され、更に、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）６０９の出力から減算器６０７により、事前確率が減算された後に、インターリーバ６０４が配置されていることである。
【００３２】
各構成要素の機能は同様であり、その配置が異なり、図７では、パリティビットを付加した後にインターリーブを行うため、記録データｃｉは、ユーザデータｕｋとの相関は失われる。
【００３３】
本発明に関連する先行技術は、特許文献１に記載されている。
【００３４】
【特許文献１】
特開２０００−２００４６６号公報
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、データ記録再生信号処理にＰＲＭＬ方式やターボ反復復号方式を使用する場合には、次のような問題点がある。
【００３６】
先ず第１は、データ記録再生信号処理としてＰＲＭＬ方式を用いた場合には、光ヘッドや媒体への塵埃の影響や経時変化により生じるＳＮ比の劣化により、ランダム誤りが増加して、データの信頼性が低下することである。
【００３７】
第２は、データ記録再生信号処理としてターボ反復復号を用いる場合には、記録媒体上の傷や塵埃の影響によりバースト誤りが発生し、ターボ反復復号により、誤りを攪拌し増大することである。
【００３８】
第３は、データ記録再生信号処理としてターボ反復復号を用いる場合には、媒体へのデータの試し書きを行うときに、復号器は反復動作を行うので、これにより大きな処理時間を必要としてしまうことである。さらに、ターボ反復復号器は、読み出しパワー対誤り率の特性が、比較的急峻であるために、読み出しに最適なパワーを検索するのが困難であることである。
【００３９】
第４は、ターボ反復復号は、複数の軟判定復号器及びインターリーバを有する構成であるために、回路規模が大きいことである。
【００４０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、再生信号の品質に応じて、復号手段を切り替えることが可能な、データ記録再生信号処理装置を提供することを目的とする。
【００４１】
【課題を解決するための手段】
そこで、それぞれの課題を解決するために本発明では、つぎのように構成する。
【００４２】
先ず、上述の第１の課題に対しては、記録媒体の通常の再生時には、ＰＲＭＬ復号方法を用いて再生し、そして、セクタ毎あるいは、ブロックごとに信号品質を検査し、信号品質に応じてターボ反復復号方法を用いて再生するように構成する。
【００４３】
上述の第２の課題に対しては、記録媒体の通常の再生時には、ターボ反復復号方法を用いて再生し、そして、記録媒体上の傷や塵埃により発生するバースト誤りを検出したときに、反復復号により誤りが増大したと判断した場合には、ＰＲＭＬ復号方法を用いて再生する。
【００４４】
上述の第３の課題に対しては、通常の再生時のデータ再生信号処理には、ターボ反復復号方法を用いるが、媒体上へデータの試し書きを行うときには、ＰＲＭＬ復号方法を用いてデータを再生し、高速に、最適な読み出しパワーの検索処理を行う。
【００４５】
上述の第４の課題に対しては、ターボ反復復号器内の機能モジュールとＰＲＭＬ復号器内の機能モジュールとを共通化することにより、回路規模を低減する。
【００４６】
信号品質の劣化要因は、記録媒体やヘッド上のごみやほこりなどによる汚れ、外的磁界による劣化、記録媒体上の傷、記録媒体の経時劣化などがある。光磁気ディスク装置では、記録したデータを再生する場合には、ＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）により復号データ品質を検査する。そして、誤りが多いために訂正が困難であると判断した場合には、これが、回路などから生じる一時的なＳＮ比の劣化に起因するのであれば、リトライ（再読み込み）を行うことにより正しく再生できる。
【００４７】
しかし、レンズの汚れや経時劣化などによるＳＮ比の劣化に対しては、リトライを実行しても、記録媒体からデータを読み込むことはできない。このような場合にＳＮ比の改善効果の高い、ターボ反復復号を行うことにより、誤り数を低減し、誤り訂正を容易にする。
【００４８】
また、上述の内容とは逆に、ターボ反復復号方法をデータの再生のために通常の再生時に用いる場合において、傷や塵埃の影響により、バースト誤りが生じると、反復復号動作により誤りを拡散し且つ増加させる結果となり、誤り訂正が正常に動作しなくなってしまう。
【００４９】
そこで、バースト誤りを検知し且つ、誤りの数が増大したと判断した場合には、ＰＲＭＬ方法を復号方法として用いて、誤りを増加させることなしに、ＰＲＭＬ方法による誤り訂正を行い、これにより、その後のＯＤＣで実行される誤り訂正動作による訂正確率を上昇させる。
【００５０】
さらに、ターボ反復復号は、その構成上、反復処理を行うために、逐次処理を行うことができない。そこで、逐次にデータを処理しながら読み出しパワーの設定を実行するために、記録媒体へ試し書きをする場合には、ＰＲＭＬ方法を復号方法を用いる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を実施するための実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００５２】
先ず最初に、本発明の第１の実施例について説明する。本発明の第１の実施例は、ユーザデータにターボ符号化を行って記録し、そして、通常の再生時には、ＰＲＭＬ復号方法を用いて再生する。そして、リトライが発生した時には、ターボ復号方法を使用して再生する実施例である。
【００５３】
図９は、本発明の第１の実施例のデータ記録再生信号処理装置９００の実施例を示す。図９のデータ記録再生信号処理装置９００は、主に、光ディスクコントローラ（ＯＤＣ、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）９０１と、ターボ符号器２１０、ＰＲチャネル１２０及び、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２により構成される。図９において、図２と同一番号の構成要素は同一の構成要素を示す。
【００５４】
光ディスクコントローラ９０１は、入力データ９１１を記録する場合には、入力データ９１１に対して、誤り訂正符号化を実行且つ、ＲＬＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）変調を行って、記録データを作成する。光ディスクコントローラ９０１から出力されたデータは、ターボ符号器２１０へ送られ、ターボ符号化されて、記録データが作成される。ターボ符号器２１０により作成された記録データは、ＰＲチャネル１２０へ送られる。
【００５５】
ＰＲチャネル１２０の構成と動作は、図１で説明したのと同様である。ＰＲチャネル１２０で再生された信号１２８は、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２へ送られる。
【００５６】
ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、通常の再生においては、ＰＲＭＬ復号方法を使用するデータ復号モード（ＰＲＭＬ復号モードと呼ぶ）で、ＰＲチャネル１２０で再生された信号１２８を復号する。そして、復号した結果ｕｋ’を、光ディスクコントローラ９０１へ送る。
【００５７】
光ディスクコントローラ９０１では、セクタ毎に或は前述の１ターボブロック毎に、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）符号あるいはＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）により、復号した結果ｕｋ’の信号品質を、データの誤りを検出することにより検査する。
【００５８】
光ディスクコントローラ９０１が、誤り個数が予め定められた設定値よりも多いと判断した場合には、光ディスクコントローラ９０１から、ＰＲチャネル１２０とＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２へモード切り換え信号９１２を送る。このモード切り換え信号９１２はＰＲチャネル１２０に対しては、リトライ要求信号である。このモード切り換え信号９１２が、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２に送られると、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、データ復号モードを、上述のＰＲＭＬ復号モードから、ターボ反復復号を使用してデータの復号を行うデータ復号モード（ターボ反復復号モードと呼ぶ）に切り替えて復号する。
【００５９】
図１０は、第１のデータフォーマットの例を示し、この第１のデータフォーマットは、セクタ毎に信号品質を検査する場合のデータフォーマットの例である。図１０の第１のデータフォーマットは、複数のデータブロック１００２、１００３と、この１セクタ内の複数のデータブロック１００２、１００３に対して、誤り検出及び訂正用のＥＣＣデータ１００４が付加されて、１セクタのデータを構成する。更に、記録媒体上の各セクタに配置されているアドレス情報１００１の後に、記録される。
【００６０】
この各セクタのデータの再生時には、複数のデータブロック１００２、１００３と、ＥＣＣデータ１００４から、セクタ内のデータ内の誤りを検出する。誤りの個数が多いために、誤り訂正不能と判断した場合には、光ディスクコントローラ９０１から、ＰＲチャネル１２０とＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２へモード切り換え信号９１２を送る。このモード切り換え信号９１２はＰＲチャネル１２０に対しては、リトライ要求信号である。そして、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、ＰＲＭＬ復号モードからターボ反復復号モードへデータ復号モードを切り換えて、リトライ再生を行う。
【００６１】
図１１は、第２のデータフォーマットの例を示し、この第２のデータフォーマットは、セクタ毎に信号品質を検査する場合の別のデータフォーマットの例である。図１１の第２のデータフォーマットは、複数のデータブロック１００２、１００３と、セクタのデータブロック１００２、１００３に対するＣＲＣ符号１００５及び、この１セクタ内の複数のデータブロック１００２、１００３とＣＲＣ符号１００５に対して、誤り検出及び訂正用のＥＣＣデータ１００４が付加されて、１セクタのデータを構成する。更に、記録媒体上の各セクタに配置されているアドレス情報１００１の後に、記録される。
【００６２】
この各セクタのデータの再生時には、複数のデータブロック１００２、１００３とＣＲＣ符号１００５を使用して、ＥＣＣデコードを行う前に、セクタ内のデータ内の誤りを検出する。ＣＲＣ符号１００５により、データブロック１００２、１００３内に誤りがあると判断した場合には、光ディスクコントローラ９０１から、ＰＲチャネル１２０とＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２へモード切り換え信号９１２を送る。このモード切り換え信号９１２はＰＲチャネル１２０に対しては、リトライ要求信号である。そして、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、ＰＲＭＬ復号モードからターボ反復復号モードへデータ復号モードを切り換えて、リトライ再生を行う。
【００６３】
なおＣＲＣ符号１００５の代わりに、パリティビット符号を使用しても良い。
【００６４】
図１２は、第３のデータフォーマットの例を示し、この第３のデータフォーマットは、１セクタ内のデータブロック毎にデータ復号モードを切り換えることが可能なデータフォーマットである。図１２の第３のデータフォーマットは、複数のデータブロック１００６、１００７及び、この１セクタ内の複数のデータブロック１００６、１００７に対して、誤り検出及び訂正用のＥＣＣデータ１００４が付加されて、１セクタのデータを構成する。更に、１データブロックは、データブロック１００６に示すように、データ部１００２とＣＲＣ符号１００５により構成される。更に、記録媒体上の各セクタに配置されているアドレス情報１００１の後に、記録される。
【００６５】
この各セクタのデータブロックの再生時には、各データブロック１００６毎にデータ１００２とＣＲＣ符号１００５を使用して、ＥＣＣデコードを行う前に、セクタ内のデータブロック内の誤りを検出する。ＣＲＣ符号１００５により、データブロック１００６内に誤りがあると判断した場合には、光ディスクコントローラ９０１から、ＰＲチャネル１２０とＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２へモード切り換え信号を送る。このモード切り換え信号９１２はＰＲチャネル１２０に対しては、リトライ要求信号である。そして、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、ＰＲＭＬ復号モードからターボ反復復号モードへデータ復号モードを切り換えて、リトライ再生を行う。このように、図１２に示された第３のデータフォーマットを使用すると、データブロック毎に、信号品質を検査して、信号品質が良好でない場合には、ＰＲＭＬ復号モードからターボ反復復号モードへデータ復号モードを切り換えて、リトライ再生を行うことができる。ＣＲＣ符号を用いると、ＥＣＣを用いるときと比較して、デコード処理が簡単であるので、データブロックを再生した直後に誤りの検出を行うことができ、素早く、データ復号モードの切り替えを行うことができる。
【００６６】
なおＣＲＣ符号１００５の代わりに、パリティビット符号を使用しても良い。
【００６７】
図１３は、本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第１の実施例を示し、図１４は、本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第２の実施例を示す。
【００６８】
図１３に示す本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第１の実施例は主に、切り換えスイッチ１３０１、メモリ１３０２、ＰＲＭＬ復号器１３０３、及びターボ反復復号器１３０４により構成される。図１３に示されたメモリ１３０２は、ターボ反復復号器１３０４によりターボ反復復号を実行する時に、ターボ反復復号が終了するまで、ディジタル等化器１２６の出力データを保持する。
【００６９】
図１３のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、光ディスクコントローラ９０１から、モード切り換え信号９１２を受信する。モード切り換え信号９１２が、ＰＲＭＬ方式で復号するＰＲＭＬ復号モードを示す場合には、切り換えスイッチ１３０１を端子Ｐ側に接続して、ディジタル等化器１２６から出力されるデータをＰＲＭＬ復号器１３０３へ入力する。そして、ＰＲＭＬ復号器１３０３はＰＲＭＬ方式で復号を行った後に、復号したデータ１３１４を、光ディスクコントローラ９０１へ出力する。
【００７０】
一方、モード切り換え信号９１２が、ターボ反復復号方式で復号するターボ反復復号モードを示す場合には、切り換えスイッチ１３０１を端子Ｔ側に接続して、ディジタル等化器１２６から出力されるデータをメモリ１３０２へ入力する。そして、ターボ反復復号器１３０４は、メモリ１３０２に格納されたデータを、ターボ反復復号した後に、復号した信号１３１５を、光ディスクコントローラ９０１へ出力する。
【００７１】
ＰＲＭＬ方式は、逐次復号が可能であるので、図１３に示されたように、ディジタル等化器１２６からの出力信号をメモリに格納せずに復号する。従って、ＰＲＭＬ復号モード時は、ディジタル等化器１２６からのデータ出力とほぼ同時に復号可能である。しかし、リトライ要求があると、ターボ復号モードに切り換えるために、メモリ１３０２にディジタル等化器１２６からのデータを格納するために、もう一度、記録媒体からデータを読み直す必要がある。
【００７２】
図１４は、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第２の実施例を示す。図１４において、図１３と同一番号の構成要素は、同一の構成要素を示す。図１４の構成で図１３と異なる点は、メモリ１３０２を、ディジタル等化器１２６と切り換えスイッチ１３０１の間に設けた点である。図１４に示す実施例では、ＰＲＭＬ方式で復号する場合とターボ反復復号方式で復号する場合の両方で、ディジタル等化器１２６からの出力データが、一旦メモリ１３０２に格納される。そして、ＰＲＭＬ復号モードで復号する場合と、ターボ反復復号モードで復号する場合のいずれの場合も、メモリ１３０２に格納されたデータを読み出して復号する。
【００７３】
本実施例により、リトライ要求があった場合にも、記録媒体から再度データを読み出すこと無しに、即座に、メモリ１３０２に蓄えられたデータを用いてターボ反復復号を行うことが可能である。
【００７４】
次に、図１３及び図１４に示すＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の、ＰＲＭＬ復号モードで復号する場合の、実施例について説明する。
【００７５】
図１５から図１８は、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の、ＰＲＭＬ復号モードで復号する場合の、実施例を示す。
【００７６】
ここで、先ず最初に、ＰＲ（１，１）チャネルについて説明する。
【００７７】
図１９は、ＰＲ（１，１）チャネルのインパルス応答特性を示す。
【００７８】
図２０Ａは、図３のプリコーダ３０４の特性と図１９のＰＲ（１，１）チャネルの特性を合わせた、プリコーデッドＰＲ（１，１）チャネルの場合の状態遷移図を示し、図２０Ｂは、その状態遷移表を示す。
【００７９】
一方、図２１Ａは、図３のプリコーダ３０４の特性を含まない、図１９のＰＲ（１，１）チャネルのみの特性の場合の状態遷移図を示し、、図２０Ｂは、その状態遷移表を示す。
【００８０】
図１５は、図３のターボ符号器の第１の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネル１２０を通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第１の実施例を示す。図１５に示されたＰＲＭＬ復号モードで復号する第１の実施例は、最尤復号器１５０１とデマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）１５０２より構成される。図１５に示す最尤復号器１５０１は、図２０Ａに示す状態遷移図及び、図２０Ｂに示す状態遷移表に従って、最尤復号を実行する。この再尤復号器１５０１は、図３に示された、プリコーダ３０４の持つ、１／（１＋Ｄｓ）特性対する逆特性を考慮して、再尤復号を実行する。最尤復号器１５０１により最尤復号されたデータｂｉ’は、ＤＥＭＵＸ１５０２により、ターボ符号化により付加したパリティシンボルｐｋが削除され、ユーザデータｕｋ’が出力される。
【００８１】
図１６は、図３のターボ符号器の第１の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネル１２０を通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第２の実施例を示す。図１６に示されたＰＲＭＬ復号モードで復号する第２の実施例は、最尤復号器１６０１、ポストコーダ１６０２及び、デマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）１６０３より構成される。
【００８２】
図１６に示す最尤復号器１６０１は、図２１Ａに示す状態遷移図及び、図２１Ｂに示す状態遷移表に従って、最尤復号を実行する。この実施例では、ポストコーダ１６０２は、プリコーダ３０４の持つ、１／（１＋Ｄｓ）特性に対する逆特性を有する。従って、最尤復号器１６０１は、図３のプリコーダ３０４の特性を含まない、図１９のＰＲ（１，１）チャネルのみの特性の場合の復号を実行する。
【００８３】
最尤復号され、且つポストコーダ１６０２で処理されたデータは、図１５に示されたＰＲＭＬ復号モードで復号する第１の実施例と同様に、デマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）１６０３より処理され、ユーザデータｕｋ’が出力される。
【００８４】
図１７は、図７のターボ符号器の第２の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネル１２０を通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第３の実施例を示す。図１７に示されたＰＲＭＬ復号モードで復号する第３の実施例は、最尤復号器１７０１、デインターリーバ１７０２、及び、デマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）１７０３より構成される。
【００８５】
図１７に示す最尤復号器１７０１は、図２０Ａに示す状態遷移図及び、図２０Ｂに示す状態遷移表に従って、最尤復号を実行する。この再尤復号器１７０１は、図３に示された、プリコーダ３０４の持つ、１／（１＋Ｄｓ）特性対する逆特性を考慮して、再尤復号を実行する。最尤復号器１７０１により最尤復号されたデータは、デインターリーバ１７０２によりデインターリーブされる。
【００８６】
図７のターボ符号器の第２の構成例では、主信号（ａｋ）にパリティシンボルｐｋを付加したｂｉを、インターリーブしているため、復号時にはその信号の逆変換を行うためデインターリーブする必要があるためである。
【００８７】
そして、デインターリーバ１７０２より出力されるこのデインターリーブされたデータｂｉ’は、ＤＥＭＵＸ１７０２により、ターボ符号化により付加したパリティシンボルｐｋが削除され、ユーザデータｕｋ’が出力される。
【００８８】
図１８は、図７のターボ符号器の第２の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネル１２０を通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第４の実施例を示す。図１８に示されたＰＲＭＬ復号モードで復号する第４の実施例は、最尤復号器１８０１、ポストコーダ１８０２、デインターリーバ１８０３及び、デマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）１８０４より構成される。
【００８９】
図１８に示す最尤復号器１８０１は、図２１Ａに示す状態遷移図及び、図２１Ｂに示す状態遷移表に従って、最尤復号を実行する。この実施例では、ポストコーダ１８０２は、プリコーダ３０４の持つ、１／（１＋Ｄｓ）特性対する逆特性を有する。従って、最尤復号器１８０１は、図７のプリコーダ３０４の特性を含まない、図１９のＰＲ（１，１）チャネルのみの特性の場合の復号を実行する。
【００９０】
最尤復号され、且つポストコーダ１８０２で処理されたデータは、図１７に示されたＰＲＭＬ復号モードで復号する第３の実施例と同様に、デインターリーバ１８０３及び、デマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）１８０４より処理され、ユーザデータｕｋ’が出力される。
【００９１】
次に、図１３及び図１４に示すＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の、ＰＲＭＬ復号モードで復号する場合の、実施例について説明する。
【００９２】
図１３及び図１４に示すＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２におけるターボ反復復号モードでは、図３のターボ符号器の第１の構成例で符号化する場合には、図６に示すターボ反復復号器２２０の第１の構成例によりターボ復号される。また、図７に示すターボ符号化器の第２の構成例で符号化する場合には、図８に示すターボ反復復号器の第２の構成例によりターボ復号される。
【００９３】
次に、本発明の第２の実施例について図２２から図２６を使用して、説明する。本実施例は、ＰＲＭＬ復号器とターボ反復復号器内のモジュールを共用して、回路規模を低減する場合の実施例である。
【００９４】
図２２は、本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例を示す図である。図２２に示すＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例は、主に、ＰＲＭＬ復号器１３０３とターボ反復復号器１３０４より構成される。図２２に示す本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例も、図１３及び図１４に示した本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第１と第２の実施例の場合と同様に、リトライ要求が発生した場合には、光ディスクコントローラ９０１からデータ復号モードが切り替えられる。
【００９５】
図２３は、図３のターボ符号器の第１の構成例に対応する、図２２に示されたＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例の第１の構成例を示す。図２３は、ＰＲＭＬ復号器とターボ反復復号器内のモジュールを共用する第１の構成例を示す。図２３のＰＲＭＬ復号器とターボ反復復号器内のモジュールを共用するＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第１の構成例は、主にＰＲＭＬ復号器１３０３とターボ反復復号器１３０４により構成される。ＰＲＭＬ復号器１３０３は、メモリ２３０１、ＰＲチャネル軟判定器２３０２、パンクチャ及びデマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）２３０３、硬判定器２３０４より構成される。一方ターボ反復復号器１３０４は、減算器２３１５、２３１６、インターリーバ２３１７、ターボ軟判定器２３１８、減算器２３１９、２３２０、デインターリーバ２３２１及び、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）２３２２、切り換えスイッチ２３３０、２３３１及び、２３３２より構成される。
【００９６】
図２３に示されたＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、ＰＲＭＬ復号モード及びターボ反復復号モードに関わらず、ディジタル等化器１２６の出力（ｅｉ）１２８をメモリ２３０１に格納する。
【００９７】
ＰＲＭＬ復号モード時は、モード切り換え信号９１２により、ターボ反復復号器１３０４内の切り換えスイッチ２３３０から２３３２は切断されており、ＰＲＭＬ復号器１３０３によってＰＲＭＬ復号を行う。ＰＲＭＬ復号は、図２３に示すようにターボ反復復号器で用いるＰＲチャネル軟判定器２３０２により軟判定復号を行い、ＤＥＭＵＸ２３０３によりデータ系列の尤度情報Ｌ（ａｋ）とパリティ系列の尤度情報Ｌ（ｐｋ）に分ける。データ系列の尤度情報Ｌ（ａｋ）は、硬判定器２３０４により２値信号へ判定され。ユーザデータｕｋ’が出力される。
【００９８】
ターボ反復復号モード時は、モード切り換え信号９１２により、ターボ反復復号器１３０４内の切り換えスイッチ２３３０から２３３２は閉じられており、ＰＲＭＬ復号器１３０３とターボ反復復号器１３０４によってターボ反復復号を行う。
【００９９】
図２３のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２は、図６に示された、ターボ反復復号器２２０の第１の構成例の動作に対応する。図６に示された、ターボ反復復号器２２０の第１の構成例との違いは、ＰＲチャネル軟判定器２３０２の出力の尤度情報から事前確率を減算する減算器２３１５と２３１６が、パンクチャ及びデマルチプレクサ部２３０３の前ではなく、パンクチャ及びデマルチプレクサ部２３０３の後方に配置されていることである。
【０１００】
これにより、パンクチャ及びデマルチプレクサ部２３０３の出力の信号をターボ軟判定器２３１８へ送り、ターボ反復復号動作を行う。
【０１０１】
以上に示した構成により、ターボ反復復号のモジュールの一部をＰＲＭＬ復号器１３０３として用いることが可能となり、回路規模削減を行うことができる。
【０１０２】
図２４は、図７のターボ符号器の第２の構成例に対応する、図２２に示されたＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例の第２の構成例を示す。
【０１０３】
図２４は、ＰＲＭＬ復号器とターボ反復復号器内のモジュールを共用する第２の構成例を示す。図２４のＰＲＭＬ復号器とターボ反復復号器内のモジュールを共用するＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第２の構成例は、主にＰＲＭＬ復号器１３０３とターボ反復復号器１３０４により構成される。ＰＲＭＬ復号器１３０３は、メモリ２３０１、ＰＲチャネル軟判定器２３０２、パンクチャ及びデマルチプレクサ部２３０３、硬判定器２３０４、減算器２３０５、デインターリーバ２３２１より構成される。一方ターボ反復復号器１３０４は、ターボ軟判定器２３１８、減算器２３２０、インターリーバ２３１７及び、パンクチャ及びマルチプレクサ部（ＰＵＭＵＸ）２３２２、切り換えスイッチ２３３０、２３３１、２３３２及び、２３３３より構成される。
【０１０４】
基本的な動作は図２３に示すＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例の第１の構成例と同様であり、ターボ符号化器の構成の違いに対応してインターリーバ２３１７とデインターリーバ２３２１の位置が異なる。
【０１０５】
次に、本発明に従った、データの再生手順について、図２５と２６を用いて詳しく説明する。
【０１０６】
図２５は、前述の図１０の第１のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の第１の例を示す。
【０１０７】
図２５の手順は、ステップ２５０１で再生が開始し、ステップ２５０２で、ＰＲＭＬ復号モードが設定され、再生が継続する。
【０１０８】
ステップ２５０３で、誤り訂正機能により、復号データ中の誤りが検出される。この誤りが訂正可能である場合には、ステップ２５０４へ進み正常に再生が終了する。
【０１０９】
一方、ステップ２５０３で誤りが訂正不能である場合には、処理はステップ２５０５へ進み、リトライが要求される。リトライ要求が発生すると、ステップ２５０６で記録媒体から再びデータが読み込まれ、そして、次にステップ２５０７でターボ反復復号が実行される。次に処理はステップ２５０８へ進む。
【０１１０】
ステップ２５０８では、再度、誤り訂正機能により、復号データ中の誤りが検出される。この誤りが訂正可能である場合には、ステップ２５０９へ進み正常に再生が終了する。一方、訂正不能の場合には、ステップ２５１０へ進み、訂正不能のセクタは、欠陥セクタとして登録され、以後は使用されない。
【０１１１】
図２６は、前述の図１１の第２のデータフォーマットの例及び、図１２の第３のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の例を示す。
【０１１２】
図２６の手順は、ステップ２６０１で再生が開始し、ステップ２６０２で、ＰＲＭＬ復号モードが設定され、再生が継続する。
【０１１３】
ステップ２６０３で、ＣＲＣ検出機能により、復号データ中の誤りが検出される。
【０１１４】
この誤りが少ない場合には、処理はステップ２６０７へ進む。一方、この誤りが多い場合には、処理はステップ２６０４へ進み、ブロックデータのリトライが要求される。リトライ要求が発生すると、ステップ２６０５で記録媒体から再びデータが読み込まれ、そして、次にステップ２６０６でターボ反復復号が実行される。次に処理はステップ２６０７へ進む。
【０１１５】
ステップ２６０７では、誤り訂正機能により、復号データ中の誤りが検出される。この誤りが訂正可能である場合には、ステップ２６０８へ進み正常に再生が終了する。一方、訂正不能の場合には、ステップ２６０９へ進み、訂正不能のセクタは、欠陥セクタとして登録され、以後は使用されない。
【０１１６】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。本発明の第３の実施例は、通常の記録及び再生の場合には、記録時にはターボ符号化を行わずにプリコードのみを行って記録媒体にデータを記録し、再生時にはターボ反復復号を行わずにＰＲＭＬ復号を行う。そして、交替セクタ要求が発生したときにのみ、再度ターボ符号化を行ってデータを記録媒体に記録し、且つ、再生時にターボ復号を行う実施例である。
【０１１７】
図２７は、本発明の第３の実施例のデータ記録再生信号処理装置２７００を示す。図２７の構成要素のうち、図９と同一番号の構成要素は、同一の構成要素を示すものとする。図２７に示す本発明の第３の実施例のデータ記録再生信号処理装置２７００が、図９に示された本発明の第１の実施例のデータ記録再生信号処理装置と異なる点は、光ディスクコントローラ９０１からの出力信号にプリコードを行うプリコーダ２７０１と、光ディスクコントローラ９０１からのモード切り換え信号９１２に従って、ターボ符号化器２１０とプリコーダ２７０１の出力を選択して出力を切り換える切り換え部２７０２を設けたことである。
【０１１８】
本発明の第３の実施例では、通常の記録及び再生の場合には、光ディスクコントローラ９０１からのモード切り換え信号９１２は、記録時には、切り換え部２７０２がプリコーダ２７０１の出力を選択するように設定され、光ディスクコントローラ９０１からの記録データｕｋに、プリコードのみを行って記録媒体にデータを記録する。そして、再生時には、ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２により、ターボ反復復号を行わずにＰＲＭＬ復号を行う。
【０１１９】
しかし、データ記録時のベリファイ再生を実行しているときに、誤りが多いと判断して、交替セクタ要求が発生した場合には、同じセクタを、再度、ターボ符号器を用いてターボ符号化したデータを、記録媒体に記録する。そして、セクタ情報内に、そこに記録された符号がプリコーダ２７０１かターボ符号化器２１０のどちらを用いて記録されたかを示す判別情報も、記録する。
【０１２０】
そして、再生時には、この判別情報に従って、光ディスクコントローラ９０１からＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２へ、ＰＲＭＬ復号を行うか又は、ターボ反復復号を行うかを指示して、再生を行う。
【０１２１】
次に、本発明の第４の実施例について説明する。本発明の第４の実施例は、通常の記録及び再生の場合には、記録時にはターボ符号化を行って記録し、再生時にもターボ反復復号を行う。そして、バースト誤りが発生した場合には、ＰＲＭＬにより復号により再生を行う実施例である。
【０１２２】
本発明の第４の実施例のデータ記録再生信号処理装置は、図９に示された本発明の第１の実施例のデータ記録再生信号処理装置の実施例と同じ構成であり、常にデータをターボ符号化して記録し、通常の再生時は、ターボ反復復号によりデータの復号を行う。そして、復号されたデータ中に、誤りが多数発生していることを検出し、更にＥＣＣを用いても訂正不能と判断した場合には、復号モードをＰＲＭＬ復号モードを切り替えて、リトライ再生を行う。
【０１２３】
図２８は、ＰＲＭＬ復号とターボ反復復号についてのＳＮ比（ＳＮＲ）対ビット誤り率の関係を示す。２８０１は、ターボ復号の場合のＳＮ比（ＳＮＲ）とビット誤り率の関係を示し、２８０２は、ＰＲＭＬ復号の場合のＳＮ比（ＳＮＲ）とビット誤り率の関係を示す。図２８に示されたように、ビット誤り率１０− ４で比較すると、ターボ復号を用いると、ＰＲＭＬ復号を用いるよりも、ＳＮ比が３ｄＢ低い信号でも再生可能と言われている。しかしながら、１０− ２よりも大きなビット誤り率を起こすＳ／Ｎ比の領域２８０３においては、ターボ反復復号を用いると、ＰＲＭＬ復号を用いるよりも、ビット誤り率が大きいという特性を有する。
【０１２４】
これは、次のような理由による。
【０１２５】
例えば、図６に示す本発明のターボ反復復号器２２０の第１の構成例を用いて復号し、ターボ反復復号により誤りが増加する例を図２９Ａと図２９Ｂに示す。
【０１２６】
図２９Ａは、１データブロック中に誤りがある場合にＰＲＭＬ復号を行う場合を示し、図２９Ｂは、１データブロック中に誤りがある場合にターボ反復復号を行う場合を示す。
【０１２７】
図２９Ａより、ＰＲＭＬ復号では、１データブロック２９０１中に塵埃２９０２、２９０３や傷２９０４が発生している場所を中心に、ＰＲＭＬ復号２９２０により、復号データ２９１０内に、誤り２９１１から２９２０が発生する。曲線２９３１は、ＥＣＣ２９４０で検出した、復号データの先頭から、当該位置までの累積誤り個数を示す。
【０１２８】
それに対して図２９Ｂに示すターボ反復復号を用いた場合には、図２８に示したように特性の逆転が生じる領域２８０３においては、１データブロック２９０１中に塵埃２９０２、２９０３や傷２９０４が発生している場所を中心に、ＰＲ軟判定２９５０により、復号データ２９４１内に、誤り２９１１から２９２０が発生し、そして、インターリーブ２９６０を行うことにより、インターリーバの出力データ２９５１の示すように、誤りが拡散し、次に、ターボ軟判定復号２９７０行うことにより、ターボ軟判定復号器の出力データ２９６１の示すように、誤りが更に拡散し、そして、更に、デインターリーブ２９８０を行うことにより、デインターリーバの出力データ２９７１の示すように、誤りが拡散する。曲線２９３１は、ＥＣＣ２９４０で検出した、復号データの先頭から、当該位置までの累積誤り個数を示す。このように、反復動作により図２９Ｂに示すように塵埃や傷のところ以外の場所にも誤りが波及してしまい、ＰＲＭＬ復号方法で復号するよりも誤りが増加してしまう。
【０１２９】
図３０Ａと図３０Ｂは、図２９Ａ及び図２９Ｂに示した復号出力を、ＥＣＣでデコードした場合について、ＥＣＣデコード単位と訂正不能な場合の関係を示す。
【０１３０】
図３０Ａは、ＰＲＭＬ復号による復号データ２９１０と、そのバイト単位でのＥＣＣデコードブロック３００１を示す。ＥＣＣデコードブロック３００１内の部分３０１１から３０１４は、誤りの発生している部分を示す。
【０１３１】
図３０Ｂは、ターボ反復復号による復号データ２９７１と、そのバイト単位でのＥＣＣデコードブロック３００２を示す。ＥＣＣデコードブロック３００２内の部分３０１１から３０１４は、誤りの発生している部分を示す。
【０１３２】
ＥＣＣでは、符号化と復号化の単位をバイト単位（１バイト＝８ビット）で行い、バイト単位で構成するＥＣＣデコードブロック内に１ビットでも誤りが生じると、バイト誤りとなる。
【０１３３】
そのため、ビット数としてはそれほど多くない誤り個数でも、広がりが多い場合には、バイト誤りの個数は多くなってしまう。
【０１３４】
図３０Ａより、ＰＲＭＬ復号では、局部的に誤りを多く生じているが、その他の部分では誤りは少なく、バイトエラーとしては、少ないことがわかる。この場合、ＥＣＣでは訂正可能となる。
【０１３５】
しかし、図３０Ｂに示すように、ターボ反復復号を用いた場合には、誤り位置が分散されてしまい、バイトエラーが多くなってしまう。このような状態になると、ＥＣＣでは訂正不可能となってしまう。
【０１３６】
このために、本発明では、ターボ反復復号を用いたことにより、誤りの数と分散が多くなったと検出された場合には、ＰＲＭＬ復号を使用することにより、誤りの伝播を抑えた検出を行い、そして、後続のＥＣＣにより訂正を容易に可能にする。
【０１３７】
そこで、復号されたデータ中に誤りが多いと判断される場合は、ＰＲＭＬ復号方法を用いて復号することにより、ターボ反復復号と異なり、誤り波及の影響を最小限にすることができ、後続のＥＣＣによる訂正確率を向上させることが可能でとなる。
【０１３８】
前述の、図１３、図１４及び、図２２に示した本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第１、第２及び、第３の実施例、及び、図１５と図１６のターボ符号器の第１の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネルを通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第１と第２の実施例、図１７と図１８の、ターボ符号器の第２の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネルを通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第３と第４の実施例、図２３と図２４で示した、本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例の第１と第２の構成例は、上記と同構成により通常のデータの記録及び再生に際し、ターボ符号化及び復号を行い、上記のように多数の誤りの発生が検出されたときにのみ、ＰＲＭＬ復号を実行する構成を実現できる。
【０１３９】
次に、本発明の第４の実施例に従った、データの再生手順について、図３１と図３２を用いて詳しく説明する。
【０１４０】
図３１は、前述の図１０の第１のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の第３の例を示す。
【０１４１】
図３１の手順は、ステップ３１０１で再生が開始し、ステップ３１０２で、ターボ反復復号モードが設定され、再生が継続する。
【０１４２】
ステップ３１０３で、誤り訂正機能により、復号データ中の誤りが検出される。この誤りが訂正可能である場合には、ステップ３１０４へ進み正常に再生が終了する。
【０１４３】
一方、ステップ３１０３で誤りが訂正不能である場合には、処理はステップ３１０５へ進み、リトライが要求が発生する。リトライ要求が発生すると、ステップ３１０６で記録媒体から再びデータが読み込まれ、そして、次にステップ３１０７でＰＲＭＬ復号が実行される。次に処理はステップ３１０８へ進む。
【０１４４】
ステップ３１０８では、再度、誤り訂正機能により、復号データ中の誤りが検出される。この誤りが訂正可能である場合には、ステップ３１０９へ進み正常に再生が終了する。一方、訂正不能の場合には、ステップ３１１０へ進み、訂正不能のセクタは、欠陥セクタとして登録され、以後は使用されない。
【０１４５】
図３２は、前述の図１１の第２のデータフォーマットの例及び、図１２の第３のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の第４の例を示す。
【０１４６】
図３２の手順は、ステップ３２０１で再生が開始し、ステップ３２０２で、ターボ反復復号モードが設定され、再生が継続する。
【０１４７】
ステップ３２０３で、ＣＲＣ検出機能により、復号データ中の誤りが検出される。
【０１４８】
この誤りが少ない場合には、処理はステップ３２０７へ進む。一方、この誤りが多い場合には、処理はステップ３２０４へ進み、ブロックデータのリトライが要求が発生される。リトライ要求が発生すると、ステップ３２０５で記録媒体から再びデータが読み込まれ、そして、次にステップ３２０６でＰＲＭＬ復号が実行される。次に処理はステップ３２０７へ進む。
【０１４９】
ステップ３２０７では、誤り訂正機能により、復号データ中の誤りが検出される。この誤りが訂正可能である場合には、ステップ３２０８へ進み正常に再生が終了する。一方、訂正不能の場合には、ステップ３２０９へ進み、訂正不能のセクタは、欠陥セクタとして登録され、以後は使用されない。
【０１５０】
次に、本発明の第５の実施例について説明する。本発明の第５の実施例は、通常のデータの記録及び再生はターボ符号化及びターボ復号を使用して行い、記録媒体への試し書きのときはＰＲＭＬ復号を使用する実施例である。
図３３は、ディスク形状の記録媒体の、データゾーンとテストゾーンの配置例を示す。データゾーン３３０１は、主にユーザデータを記録再生するゾーンである。
【０１５１】
テストゾーン３３０２は、ディスクの外周側に配置され、テストゾーン３３０３は、ディスクの内周側に配置されており、ディスクをドライブに入れた直後に、又は、定期的な時間経過後に環境温度変化などに対応するため、最適なライト／リードパワーを設定するために、試し書きを行う領域である。
【０１５２】
データゾーン３３０１は、テストゾーン３３０２と３３０３の間に配置される。
従来は、テストゾーン３３０２と３３０２には、予め定められたパターンのデータを、通常の記録再生する場合と同じ信号処理方式を使用して記録媒体に記録し且つ再生して、最適パワーを探し出すように構成した。
本発明では、通常の記録再生を行うためのデータ信号処理方式としては、低ＳＮ比でも記録されたデータの再生が可能なターボ符号化及びターボ反復復号を用い、上述のテストライト／リード時には、ＰＲＭＬ復号方法を用いて最適パワーを設定する構成である。
【０１５３】
図３４は、試し書き時に信号処理回路を切り替える本発明の第５の実施例の第１の構成例を示す。図３４に示す本発明の第５の実施例の第１の構成例は、光ディスクコントローラ９０１、スイッチ３４０１、３４０３、３４０５及び、３４０８、ターボ符号器３４０２、ＰＲＭＬ復号器３４０６、ターボ復号器３４０７、ビット比較器３４０９より構成される。ビット比較器３４０９は、再生されたデータが正しいかどうかを、記録の直後に最尤復号手段であるＰＲＭＬ復号器３４０６により再生されたデータから判断する判断手段である。光ディスクコントローラ９０１からは、テストモード信号３４１０が、スイッチ３４０１、３４０３、３４０５及び、３４０８へ送られ、テストライト／リード時と通常の記録再生時とで、スイッチ３４０１、３４０３、３４０５及び、３４０８が、切り替えを行う。
図３４に示されているように、テストライト／リード時は、ターボ符号器３４０２が、スイッチ３４０１と３４０３によりバイパスされ、光ディスクコントローラ９０１の出力データ１１２が、ＰＲチャネル１２０へ送られて、ターボ符号化を行わずデータ１１２が記録される。
テストライト／リード時の再生時には、スイッチ３４０５と３４０８によりＰＲＭＬ復号器３４０６が選択され、これを用いてＰＲチャネル１２０の出力するデータ１２８再生する。
そして、記録媒体へのリードパワー条件を変えながら、記録したユーザデータ１１２と復号データ３４１１を、ビット比較器３４０９比較する。
【０１５４】
図３５は、ＰＲＭＬ復号とターボ復号の場合の、リードパワー対ビット誤り率の関係を示す図である。曲線３５０１は、ターボ復号の場合の、リードパワー対ビット誤り率の関係を示し、曲線３５０２は、ＰＲＭＬ復号の場合の、リードパワー対ビット誤り率の関係を示す。このように、テストリード時に、ＰＲＭＬ復号を使用するとリードパワー対ビット誤り率の関係が緩やかなために、高速に、最も低いビット誤り率３５０３となる最適リードパワー３５０４を検出することができる。
【０１５５】
図３６は、試し書き時に信号処理回路を切り替える本発明の第５の実施例の第２の構成例を示す。図３６は、ターボ反復復号器内におけるＰＲチャネルに対する軟判定器を最尤復号器の代わりに用いてＰＲＭＬ復号を行う構成例である。
【０１５６】
図３６に示す本発明の第５の実施例の第２の構成例は、光ディスクコントローラ９０１、スイッチ３４０１、３４０３及び、３４０８、ターボ符号器３４０２、プリコーダ３４２０、ＰＲチャネル１２０、ターボ反復復号器３４２２、硬判定復号器３４２５、及び、ビット比較器３４０９より構成される。ビット比較器３４０９は、再生されたデータが正しいかどうかを、記録の直後に最尤復号手段であるターボ反復復号器３４２２により再生されたデータから判断する判断手段である。ターボ反復復号器３４２２は、プリコーデッドＰＲＭＬチャネル軟判定器３４２３とターボ復号器３４２４により構成される。
【０１５７】
スイッチ３４０１と３４０３で、テストライトリード時は、プリコーダ３４２０の出力を選択し、データ記録時は、ターボ符号器３４０２の出力を選択して、ＰＲチャンネル１２０へ送る。
スイッチ３４０８で、テストライトリード時は、プリコーデッドＰＲＭＬチャネル軟判定器３４２３の出力を選択し、データ再生時は、ターボ復号器３４２４の出力を選択することにより、ＰＲＭＬ復号のためだけに信号処理モジュールを持つ必要なく、ターボ反復復号器３４２２のみで、ＰＲＭＬ復号とターボ反復復号の両方の機能を実行することができる。
次に、本発明の第６の実施例について説明する。本発明の第６の実施例は、データ記録再生信号処理装置の、下位互換性あるいは上位互換性を容易に実現することができる実施例である。
【０１５８】
本発明の第６の実施例は、上記した信号品質によってＰＲＭＬ復号とターボ反復復号を切り換える前述の実施例とは異なる用途における実施例である。
【０１５９】
図３７は、データ記録再生信号処理装置の各世代間で、記録及び再生信号処理方式が異なる場合の例を示す。図３７に示されたように、例えば、第１世代の装置では再生方式にＰＲＭＬ方式を使用し、また、第２世代の装置では記録密度の向上のためにターボ符号化及び復号方式を用いた場合には、通常は、第２世代の装置では、下位互換を行うため、全世代の装置の記録及び再生回路の機能を、全て持つ必要がある。ここで、下位互換性とは、第１世代の装置が記録した記録媒体を、第２世代の装置で、再生できることをいうとする。
【０１６０】
図１に示す従来のデータ記録再生信号処理装置が記録を行うように、第１世代の装置が記録する場合には、図２３を参照して前述したＰＲＭＬとターボ反復復号のモジュールを共通化する本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例の第１の構成例の、パンクチャ及びデマルチプレクサ部（ＤＥＭＵＸ）２３０３において、パリティ部Ｌ（ｐｋ）が存在しないと判断し、Ｌ（ｂｉ）をＬ（ａｋ）とすることにより第１世代の装置で記録したデータを回路増加することなく、第２世代の装置で、再生可能とすることができる。
【０１６１】
また、第１世代の装置においても第２世代を予想して、ターボ符号化を行って記録媒体に記録し、図１５、図１６、図１７、図１８、図２３、図２４を参照して前述した高速動作時のように、ＰＲＭＬ復号を行い、第２世代の装置では、ＰＲＭＬ復号器と並列して、ターボ反復復号器を備え下位互換を図ることも可能である。
【０１６２】
以下に、ターボ反復復号器をオプション（あるいは第２世代の装置）とし装備し、標準構成（あるいは第１世代の装置）としてはＰＲＭＬ復号器を有する装置の実施例を説明する。図３８は、標準構成としてはＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１に、オプションとして、ターボ反復復号器を装着可能な、データ記録再生信号処理装置の実施例を示す。標準構成としてはＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１には、ＰＲＭＬ復号用の機能が、例えば、ＰＲＭＬ用ＬＳＩモジュール３８０２として装備されている。このＰＲＭＬ用ＬＳＩモジュール３８０２の両側には、例えば、拡張用コネクタ３８０３と３８０４が装備されている。一方、オプションのターボ反復復号器３８０５には、ターボ反復復号モジュール３８０６とコネクタ３８０７と３８０８が装備されている。そして、このターボ反復復号器３８０５のコネクタ３８０７と３８０８を、ＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１上の拡張用コネクタ３８０３と３８０４へ挿入することにより、ターボ反復復号モジュール３８０６が追加される。これにより、ＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１は、さらに、ターボ反復復号も実行できるようになる。
【０１６３】
図３９は、標準構成（あるいは第１世代の装置）としてＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１を示す。また、図４０は、オプションのターボ反復復号器３８０５の構成例を示す。
【０１６４】
図３９の標準構成（あるいは第１世代の装置）のＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１は、光ディスクコントローラ９０１、ＰＲチャネル１２０及び、切り換え器３９０１、プリコーダ３９０２、Ａ／Ｄ変換器３９０３、ＰＲＭＬ復号器３９０４、ポストコーダ３９０５及び、切り換え器３９０６より構成される。図３９中の信号３９０７は、将来、拡張用にターボ符号化及び復号を用いるときの選択信号である。また、拡張用に入出力端子３９１０、３９１１、３９１２及び、３９１３を有する。この入出力端子３９１０、３９１１、３９１２及び、３９１３は、図３８のコネクタ３８０３又は３８０４内に配置される。
【０１６５】
また、図４０のオプションのターボ反復復号器３８０５は、ターボ符号化器４００１と、ターボ反復復号器４００２及び、入出力端子３９２０、３９２１、３９２２及び、３９２３を有する。この入出力端子３９２０、３９２１、３９２２及び、３９２３は、図３８のコネクタ３８０７又は３８０８内に配置される。
【０１６６】
図３９の標準構成（あるいは第１世代の装置）のＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１は、単独では、光ディスクコントローラ９０１により出力されたデータを、プリコーダ３９０２でプリコードして、ＰＲチャネル１２０を介して記録媒体に記録する。一方、記録媒体に記録されたデータをＰＲチャネル１２０を介して再生する場合には、ＰＲチャネル１２０からの出力信号をＡ／Ｄ変換器３９０３によりディジタル信号に変換し、次にＰＲＭＬ復号器３９０４で復号した後に、復号されたデータが切り換え器３９０６を介して光ディスクコントローラ９０１へ送られる。
【０１６７】
図３９の標準構成（あるいは第１世代の装置）のＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１が、単独で動作する場合には、光ディスクコントローラ９０１から出力される信選択信号３９０７は、拡張用の入出力端子３９１０、３９１１、３９１２及び、３９１３からの信号を選択することはない。
【０１６８】
次に、信頼性向上や、上位互換などの目的によりターボ反復復号器を追加する場合には、図４０に示されたオプションのターボ反復復号器３８０５が、ＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１へ挿入される。
【０１６９】
または、図３８のＰＲＭＬ用ＬＳＩモジュール３８０２に、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などのソフトウェアプログラミング可能なデバイスを用いる場合においては、通常ＰＲＭＬ復号のみをプログラミング実装し、そこにターボ反復復号用のマクロをソフトウェアとして追加してもよい。この構成は、製品構成の共通化を図ることによる開発コスト削減、製品世代の上位下位互換を容易に可能にすることができる。
【０１７０】
この場合には、データの符号化は、製品構成（あるいは世代）に関わらず、図３のターボ符号化器の第１の構成例又は、図７の本発明のターボ符号化器の第２の構成例に示すようなターボ符号化器を用いることができる。
【０１７１】
以上のように、図３９の標準構成（あるいは第１世代の装置）のＰＲＭＬ復号器を有する装置３８０１へ、図４０に示されたオプションのターボ反復復号器３８０５を接続することにより、ターボ反復復号を容易に追加することができる。
【０１７２】
また、ＤＶＤ±ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭなどのような、相変化記録媒体と光磁気（ＭＯ）記録媒体の両者の記録及び再生が可能なドライブを構成するために、このようなドライブに使用するＬＳＩでは、相変化媒体を再生するときにはＰＲＭＬ方式を使用して再生し、一方、光磁気記録媒体を再生するときにはターボ復号方式を使用して再生するように構成できる。
【０１７３】
この場合には、相変化記録媒体を再生するときに使用するＰＲＭＬ方式の再生部として、ターボ反復復号器内のＰＲチャネル軟判定器を使用して、相変化記録媒体の再生を行う。或は、上記のドライブに使用するＬＳＩに、ＰＲＭＬ方式の復号器とターボ反復復号器の両方を有し、再生する媒体により再生信号処理を実行する復号器を切り替えることも可能である。
【０１７４】
このように、１つのＬＳＩにＰＲＭＬ方式の復号器とターボ復号器の両方の機能を搭載することにより、相変化媒体のみの記録及び再生を行う装置と、光磁気記録媒体のみの記録及び再生を行う装置で、同じＬＳＩを使用して、再生回路の共通化を実現でき、これにより、製造コストの低減を実現できる。
【０１７５】
以上のように本発明の実施例を参照して説明したように、通常の再生時には、ＰＲＭＬ復号方法を用いて再生し、セクタ毎あるいは、ブロックごとに信号品質を検査し、信号品質に応じてターボ反復復号方法を用いて再生する、データ記録再生信号処理装置を提供できる。
【０１７６】
また、通常の再生時には、ターボ反復復号方法を用いて再生し、傷や塵埃によりバースト誤りを検出したときに、反復復号により誤りが増大したと判断した場合には、ＰＲＭＬ復号方法を用いて再生する、データ記録再生信号処理装置を提供できる。
【０１７７】
更に、通常の再生時のデータ再生信号処理には、ターボ反復復号方法を用いるが、媒体へデータの試し書きを行うときには、ＰＲＭＬ復号方法を用いてデータを再生し、高速に、最適な読み出しパワーの検索処理を行う、データ記録再生信号処理装置を提供できる。
【０１７８】
また、ターボ反復復号器内の機能モジュールとＰＲＭＬ復号器内の機能モジュールとを共通化することにより、データ記録再生信号処理装置の、回路規模を低減することができる。
（付記）
（付記１） 入力データを、再帰的組織畳み込み符号器とデータの順序を入れ替えるインターリーバを備えるターボ符号化手段により符号化して記録媒体に記録するデータ記録再生装置において、
前記記録媒体から再生したデータの最尤復号手段と、
前記記録媒体から再生したデータのターボ反復復号手段と、
前記最尤復号手段及び前記ターボ反復復号手段の復号したデータの信号品質を検出する信号品質検出手段を有し、
前記最尤復号手段と前記ターボ反復復号手段の一方の復号手段で、前記記録媒体から再生したデータの復号を行い、前記信号品質検出手段により検出した前記一方の手段の復号したデータの信号品質に応じて、前記最尤復号手段と前記ターボ反復復号手段の前記一方の復号手段から他方の復号手段へ切り換えて、前記記録媒体から再生したデータの復号を行うことを特徴とするデータ記録再生信号処理装置。
【０１７９】
（付記２） 前記信号品質検出手段は、前記最尤復号手段あるいは前記ターボ反復復号手段のいずれか一方の復号手段から出力されたデータの誤りを、セクタ毎に付加された誤り訂正符号により検出し且つ訂正する誤り検出訂正手段であり、
前記誤り検出訂正手段により、前記出力されたデータの誤りを訂正した結果、誤り訂正不能と判断した場合には、前記一方の復号手段とは異なる他方の復号手段に切り換え、且つ前記記録媒体からセクタ単位でデータを再度再生することを特徴とする、付記１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８０】
（付記３） 前記信号品質検出手段は、前記最尤復号手段あるいは前記ターボ反復復号手段のいずれか一方の復号手段から出力されたデータの誤りを、ターボ符号化の単位の１ターボブロック毎に付加された誤り検出符号により検出する誤り検出手段であり、
前記誤り検出手段により、前記出力されたデータの誤りの数が予め定められた誤りの数より大きいと判断した場合には、前記一方の復号手段とは異なる他方の復号手段切り換え、且つ前記記録媒体から前記１ターボブロック単位でデータを再度再生することを特徴とする、付記１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８１】
（付記４） 前記１ターボブロック毎に付加する誤り検出符号は、ＣＲＣ符号であることを特徴とする付記３に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８２】
（付記５） 前記ターボブロック毎に付加する誤り検出符号は、パリティ検査符号であることを特徴とする、付記３に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８３】
（付記６） 前記再生したデータをターボブロック毎に記憶するメモリを更に有し、前記信号品質検出手段により検出した信号品質に応じて、前記最尤復号手段と前記ターボ反復復号手段とを切り換える場合には、前記メモリに格納された前記データを使用して、切り換えられた後の前記最尤復号又は前記ターボ反復復号のいずれかの復号手段で、前記記録媒体から再生したデータの復号を行うことを特徴とする付記１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８４】
（付記７） 前記インターリーバは、入力データと前記再帰的組織畳み込み符号器により生成されたパリティビットをインターリーブし、
前記最尤復号手段は、前記記録媒体から再生したデータの最尤復号を行う最尤復号部と、前記最尤復号部による最尤復号後にディインターリーブを行うデインターリーバと、前記パリティビットを消去するパリティビット消去部とを有することを特徴とする付記１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８５】
（付記８） 前記ターボ反復復号手段は、ＰＲチャネル軟判定手段とターボ軟判定手段とＰＲチャネル軟判定手段の軟判定結果を硬判定する硬判定手段を有し、前記最尤復号手段の動作を、前記ＰＲチャネル軟判定手段と前記硬判定手段により実行することを特徴とする付記１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８６】
（付記９） 入力データにプリコード処理を行うプリコード手段と、
前記プリコード手段の出力データを記録媒体に記録する記録手段と、
前記記録媒体に記録されたデータを再生する最尤復号手段と、
前記最尤復号手段により復号されたデータが正しいかどうかを、前記記録の直後に前記最尤復号手段により復号されたデータから判断する判断手段とを有する記録再生装置において、
入力データをターボ符号化するターボ符号化手段と、
前記記録媒体に記録されたデータを復号するターボ反復復号手段とを有し、
前記判断手段により、前記復号されたデータが正しくないと判断した場合には、前記ターボ符号化手段を用いて、前記判断手段により、復号されたデータが正しくないと判断された前記入力データをターボ符号化したデータを、前記記録媒体に記録し、且つ、前記記録媒体の前記セクタにターボ符号化して記録された前記入力データを、前記ターボ反復復号手段により復号することを特徴とするデータ記録再生信号処理装置。
【０１８７】
（付記１０） 前記入力データに前記プリコード手段によりプリコード処理を行って前記記録媒体に記録したか又は、前記入力データに前記ターボ符号化手段によりターボ符号化処理を行って前記記録媒体に記録したかを示す情報を、前記記録媒体に記録することを特徴とする付記９に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１８８】
（付記１１） 入力データをターボ符号化するターボ符号化手段と、
前記ターボ符号化手段によりターボ符号化されたデータを記録媒体に記録する記録手段と、
前記記録媒体からデータを再生するターボ反復復号手段とを有するデータ記録再生信号処理装置において、
前記記録媒体に記録されたデータを復号する最尤復号手段を有し、
前記記録媒体は、試し書きにより最適パワーを設定する最適パワー設定領域を有し、前記領域において最適パワーの設定を行う場合には、前記記録媒体の前記最適パワー設定領域に試し書きデータを記録し、前記前記記録媒体の前記最適パワー設定領域から、前記最尤復号手段によりデータを復号することを特徴とするデータ記録再生信号処理装置。
【０１８９】
（付記１２） 前記ターボ反復復号手段は、ＰＲチャネル軟判定手段とターボ軟判定手段とＰＲチャネル軟判定手段の軟判定結果を硬判定する硬判定手段を有し、
前記最尤復号手段の動作を、前記ＰＲチャネル軟判定手段と前記硬判定手段により実行することを特徴とする付記１１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１９０】
（付記１３） 前記最適パワーは、前記最尤復号手段の再生したデータの誤り率が、最適なビット誤り率となるパワーであることを特徴とする、付記１１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
【０１９１】
（付記１４） 最尤復号手段を有するデータ記録再生信号処理装置において、
ターボ符号化手段及びターボ反復復号化手段を有するターボ符号化／復号ブロックを接続することが可能な、接続部を有することを特徴とするデータ記録再生信号処理装置。
【０１９２】
【発明の効果】
本発明によれば、再生信号の品質に応じて、復号手段を切り換えることが可能な、データ記録再生信号処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光磁気ディスク装置を例にした、従来のデータ記録再生信号処理装置の構成を示す図である。
【図２】光磁気ディスク装置を例にした、ターボ符号を使用するデータ記録再生信号処理装置の構成を示す図である。
【図３】従来のターボ符号化器の第１の構成例を示す図である。
【図４】パンクチャ動作の概要を示す図である。
【図５】プリコーダの構成例を示す図である。
【図６】従来のターボ反復復号器２２０の第１の構成例を示す図である。
【図７】従来のターボ符号化器の第２の構成例を示す図である。
【図８】従来のターボ反復復号器の第２の構成例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施例のデータ記録再生信号処理装置の実施例を示す図である。
【図１０】第１のデータフォーマットの例を示す図である。
【図１１】第２のデータフォーマットの例を示す図である。
【図１２】第３のデータフォーマットの例を示す図である。
【図１３】本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第１の実施例を示す図である。
【図１４】本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第２の実施例を示す図である。
【図１５】ターボ符号器の第１の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネルを通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第１の実施例を示す図である。
【図１６】ターボ符号器の第１の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネルを通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第２の実施例を示す図である。
【図１７】ターボ符号器の第２の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネルを通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第３の実施例を示す図である。
【図１８】ターボ符号器の第２の構成例で符号化されたターボ符号を、ＰＲチャネルを通した後に、ＰＲＭＬ方式で再生する場合の第４の実施例を示す図である。
【図１９】ＰＲ（１，１）チャネルのインパルス応答特性を示す図である。
【図２０Ａ】プリコーデッドＰＲ（１，１）チャネルの状態遷移図を示す図である。
【図２０Ｂ】プリコーデッドＰＲ（１，１）チャネルの状態遷移表を示す図である。
【図２１Ａ】ＰＲ（１，１）チャネルの状態遷移図を示す図である。
【図２１Ｂ】ＰＲ（１，１）チャネルの状態遷移表を示す図である。
【図２２】本発明の第２の実施例である、本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例を示す図である。
【図２３】図２２に示された本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例の第１の構成例を示す図である。
【図２４】図２２に示された本発明のＰＲＭＬ／ターボ反復復号器９０２の第３の実施例の第２の構成例を示す図である。
【図２５】第１のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の第１の例を示す図である。
【図２６】第２及び第３のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の第２の例を示す図である。
【図２７】本発明の第３の実施例のデータ記録再生信号処理装置２７００を示す図である。
【図２８】ＰＲＭＬ復号方法とターボ復号のＳＮ比とビット誤り率の関係を示す図である。
【図２９Ａ】１データブロック中に誤りがある場合にＰＲＭＬ復号を行う場合を示す図である。
【図２９Ｂ】１データブロック中に誤りがある場合にターボ反復復号を行う場合を示す図である。
【図３０Ａ】ＰＲＭＬ復号による復号データと、そのバイト単位でのＥＣＣデコードブロックを示す図である。
【図３０Ｂ】ターボ反復復号による復号データと、そのバイト単位でのＥＣＣデコードブロックを示す図である。
【図３１】第１のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の第３の例を示す図である。
【図３２】第２のデータフォーマットの例及び、第３のデータフォーマットの例に従って記録されたデータを、本発明に従って再生する手順の第４の例を示す図である。
【図３３】ディスク形状の記録媒体の、データゾーンとテストゾーンの配置例を示す図である。
【図３４】試し書き時に信号処理回路を切り替える本発明の第５の実施例の第１の構成例を示す図である。
【図３５】ＰＲＭＬ復号とターボ復号の場合の、リードパワーとビット誤り率の関係例を示す図である。
【図３６】試し書き時に信号処理回路を切り替える本発明の第５の実施例の第２の構成例を示す図である。
【図３７】データ記録再生信号処理装置の各世代間で、記録及び再生信号処理方式が異なる場合の例を示す図である。
【図３８】標準構成としてはＰＲＭＬ復号器を有する装置に、オプションとして、ターボ反復復号器を装着可能な、データ記録再生信号処理装置の実施例を示す図である。
【図３９】標準構成（あるいは第１世代の装置）としてＰＲＭＬ復号器を有する装置を示す図である。
【図４０】オプションのターボ反復復号器の構成例を示す図である。
を示す図である。
【符号の説明】
１１０ 光ディスクコントローラ（ＯＤＣ）
１２０ ＰＲチャネル
１２１ 記録再生光ピックアップ
１２２ 光磁気ディスク
１２３ 自動ゲイン制御部（ＡＧＣ）
１２４ アナログ等化器
１２５ Ａ／Ｄ変換器
１２６ ディジタル等化器
２１０ ターボ反復復号器
９０２ ＰＲＭＬ／ターボ反復復号器
Claims (5)
- 入力データを、再帰的組織畳み込み符号器とデータの順序を入れ替えるインターリーバを備えるターボ符号化手段により符号化して記録媒体に記録するデータ記録再生装置において、
前記記録媒体から再生したデータの最尤復号手段と、
前記記録媒体から再生したデータのターボ反復復号手段と、
前記最尤復号手段及び前記ターボ反復復号手段の復号したデータの信号品質を検出する信号品質検出手段を有し、
前記最尤復号手段と前記ターボ反復復号手段の一方の復号手段で、前記記録媒体から再生したデータの復号を行い、前記信号品質検出手段により検出した前記一方の手段の復号したデータの信号品質に応じて、前記最尤復号手段と前記ターボ反復復号手段の前記一方の復号手段から他方の復号手段へ切り換えて、前記記録媒体から再生したデータの復号を行うことを特徴とするデータ記録再生信号処理装置。 - 前記再生したデータをターボブロック毎に記憶するメモリを更に有し、前記信号品質検出手段により検出した信号品質に応じて、前記最尤復号手段と前記ターボ反復復号手段とを切り換える場合には、前記メモリに格納された前記データを使用して、切り換えられた後の前記最尤復号又は前記ターボ反復復号のいずれかの復号手段で、前記記録媒体から再生したデータの復号を行うことを特徴とする請求項１に記載のデータ記録再生信号処理装置。
- 入力データにプリコード処理を行うプリコード手段と、
前記プリコード手段の出力データを記録媒体に記録する記録手段と、
前記記録媒体に記録されたデータを再生する最尤復号手段と、
前記最尤復号手段により復号されたデータが正しいかどうかを、前記記録の直後に前記最尤復号手段により復号されたデータから判断する判断手段とを有する記録再生装置において、
入力データをターボ符号化するターボ符号化手段と、
前記記録媒体に記録されたデータを復号するターボ反復復号手段とを有し、
前記判断手段により、前記復号されたデータが正しくないと判断した場合には、前記ターボ符号化手段を用いて、前記判断手段により、復号されたデータが正しくないと判断された前記入力データをターボ符号化したデータを、前記記録媒体に記録し、且つ、前記記録媒体の前記セクタにターボ符号化して記録された前記入力データを、前記ターボ反復復号手段により復号することを特徴とするデータ記録再生信号処理装置。 - 入力データをターボ符号化するターボ符号化手段と、
前記ターボ符号化手段によりターボ符号化されたデータを記録媒体に記録する記録手段と、
前記記録媒体からデータを再生するターボ反復復号手段とを有するデータ記録再生信号処理装置において、
前記記録媒体に記録されたデータを復号する最尤復号手段を有し、
前記記録媒体は、試し書きにより最適パワーを設定する最適パワー設定領域を有し、前記領域において最適パワーの設定を行う場合には、前記記録媒体の前記最適パワー設定領域に試し書きデータを記録し、前記前記記録媒体の前記最適パワー設定領域から、前記最尤復号手段によりデータを復号することを特徴とするデータ記録再生信号処理装置。 - 最尤復号手段を有するデータ記録再生信号処理装置において、
ターボ符号化手段及びターボ反復復号化手段を有するターボ符号化／復号ブロックを接続することが可能な、接続部を有することを特徴とするデータ記録再生信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003181360A JP2005018892A (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | データ記録再生信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003181360A JP2005018892A (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | データ記録再生信号処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005018892A true JP2005018892A (ja) | 2005-01-20 |
Family
ID=34182091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003181360A Pending JP2005018892A (ja) | 2003-06-25 | 2003-06-25 | データ記録再生信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005018892A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013175276A (ja) * | 2007-06-05 | 2013-09-05 | Micron Technology Inc | データ値のアナログ通信を利用するソリッドステートメモリ |
-
2003
- 2003-06-25 JP JP2003181360A patent/JP2005018892A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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