JP2005108332A - Data reproducing device using repetition decoding and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a data recording and reproducing device using repetition decoding in which an effect of error correction by the repetition decoding is sufficiently demonstrated even when a burst error is included in a reproduced signal. <P>SOLUTION: This reproducing device for performing reproduction of data from a reproduced signal using repetition decoding has: a read error detecting means for detecting a read error region in the reproduced signal; a reproduced signal probability obtaining means for obtaining a probability value for an expected value of the reproduced signal; a control means for controlling the reproduced signal probability obtaining means so that the probability value for the expected value of the reproduced signal of the read error region becomes equal among all branches in the read error region on the basis of the detection result of the detecting means; and a repetition decoding calculating means for performing repetition decoding calculations using the probability value obtained from the reproduced signal probability obtaining means. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、反復復号を用いたデータ再生装置及びデータ再生方法に関し、特に、バーストエラーを補償するデータ再生装置及びデータ再生方法に関する。   The present invention relates to a data reproducing apparatus and a data reproducing method using iterative decoding, and more particularly to a data reproducing apparatus and a data reproducing method for compensating for a burst error.

〔反復復号の必要性〕
記録媒体の高密度化を実現する上で、再生信号のSNR(Signal to Noise Ratio)の低下が問題となる。この問題を解決する手法として、低SNR信号に対する検出能力の高い信号処理方式である反復復号方式が、記録媒体の高密度化を実現する手段の一つとして必要とされている。
[Necessity of iterative decoding]
A reduction in the SNR (Signal to Noise Ratio) of the reproduction signal becomes a problem in realizing high-density recording media. As a technique for solving this problem, an iterative decoding method, which is a signal processing method having a high detection capability for a low SNR signal, is required as one of means for realizing a high density recording medium.

〔反復復号の基本構成〕
反復復号方式は、連結した2個以上の符号器に対して、それぞれに対応した復号器間で一方の復号結果を他方にフィードバックしながら反復的に復号を行なうことで、低SNR信号に対する検出能力を高めるという特徴を有しており、符号化利得が高いことで注目されている。
[Basic configuration of iterative decoding]
In the iterative decoding method, the detection capability for low SNR signals is obtained by repeatedly decoding two or more linked encoders while feeding back one decoding result to the other between the corresponding decoders. It has been attracting attention because of its high coding gain.

図1は、反復復号方式の構成を示した図である。図1の構成は、再帰的組織畳込み符号処理により生成したパリティビットをユーザデータuiに付加する第一の符号器100と、ユーザデータuiとパリティビットを含んで構成される符号データxiを所定の規則に基づいて並べ替えるインタリーバ200と、インタリーバ200により変換された符号データciをさらに符号化する第二の符号器300によりユーザデータuiの符号化が行なわれる。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an iterative decoding method. In the configuration of FIG. 1, a first encoder 100 that adds parity bits generated by recursive systematic convolutional code processing to user data ui, and code data xi including user data ui and parity bits are predetermined. The user data ui is encoded by an interleaver 200 that performs rearrangement based on the above rule and a second encoder 300 that further encodes the code data ci converted by the interleaver 200.

さらに、図1の構成は、通信路900を介してノイズが付加された第二の符号データyi(以下、受信信号系列とも呼称する)と後述の第二の復号器600よりインタリーバ700を介して出力される事前情報La(ci)を用いて第二の符号器に対応した復号処理を行う第一の復号器400と、第一の復号器よりデインタリーバ500を介して出力される事前情報La'(xi)からユーザデータuiとパリティビットに関する情報を分離したデータを用いて第一の符号器100に対応した復号処理を行う第二の復号器600と、第二の復号器600のユーザデータuiに関する復号結果L(ui*)を硬判定する硬判定器800を用いて、再生信号データyiよりユーザデータui'を推定する。   In addition, the configuration of FIG. 1 includes second code data yi (hereinafter also referred to as a received signal sequence) to which noise is added via a communication path 900 and a second decoder 600 described later via an interleaver 700. The first decoder 400 that performs decoding processing corresponding to the second encoder using the output prior information La (ci), and the prior information La that is output from the first decoder via the deinterleaver 500 'The second decoder 600 that performs the decoding process corresponding to the first encoder 100 using the data obtained by separating the user data ui and the parity bit information from (xi), and the user data of the second decoder 600 User data ui ′ is estimated from reproduction signal data yi using hard decision unit 800 that makes a hard decision on the decoding result L (ui *) regarding ui.

上述の構成において、第一の復号器400の事前情報La(ci)は、第二の復号器600から出力される外部尤度情報Le'(xi)をインターリーバ700で変換することにより得られる。第二の復号器600の事前情報La'(xi)は、第一の復号器400から出力される外部尤度情報Le(ci)をデインタリーバ500で変換することにより得られる。   In the above configuration, the prior information La (ci) of the first decoder 400 is obtained by converting the external likelihood information Le ′ (xi) output from the second decoder 600 by the interleaver 700. . The prior information La ′ (xi) of the second decoder 600 is obtained by converting the external likelihood information Le (ci) output from the first decoder 400 by the deinterleaver 500.

また、第一の復号器400は、受信信号系列yiが検出された条件のもとで、次の入力ビットciが1となる確率P(ci=1|y)と、ciが0となる確率P(ci=0|y)との対数尤度比、すなわち事後確率(APP: a posteriori probability)の対数尤度比(LLR: Log-Likelihood Ratio)であるL(ci*)を計算し、対数尤度比L(ci*)から事前情報La(ci)を減算することにより外部尤度情報Le(ci)を出力する。第二の復号器600は、デインターリーブ500を介して第一の復号器400より入力される事前情報La'(xi)を、データビットuiに対応した尤度情報L(ui)とパリティビットpiに対応した尤度情報L(pi)とに変換するデパンクチャ処理を行い、尤度情報L(ui)とL(pi)を用いて、データビットuiに対する対数尤度比L(ui*)とパリティビットに対する対数尤度比L(pi*)を計算し、対数尤度比L(ui*)とL(pi*)を結合し且つ間引きを行なうパンクチャ処理の結果から事前情報La'(xi)を減算することにより外部尤度情報Le'(xi)を出力する。出力された外部尤度情報Le'(xi)は、インターリーバ700で変換され、事前情報La(ci)として第一の復号器400に入力され、上述の復号処理が反復して繰り返される。   Further, the first decoder 400 has a probability P (ci = 1 | y) that the next input bit ci is 1 and a probability that ci is 0 under the condition that the received signal sequence yi is detected. Logarithmic likelihood ratio with P (ci = 0 | y), that is, L (ci *), which is the log-likelihood ratio (LLR) of the posteriori probability (APP), is calculated The external likelihood information Le (ci) is output by subtracting the prior information La (ci) from the likelihood ratio L (ci *). The second decoder 600 converts the prior information La ′ (xi) input from the first decoder 400 via the deinterleave 500 into the likelihood information L (ui) corresponding to the data bit ui and the parity bit pi. Is converted into likelihood information L (pi) corresponding to, and the log likelihood ratio L (ui *) and parity for the data bit ui using the likelihood information L (ui) and L (pi) Calculate the log likelihood ratio L (pi *) for the bit, combine the log likelihood ratios L (ui *) and L (pi *), and obtain the prior information La ′ (xi) from the result of puncturing that performs decimation. External likelihood information Le ′ (xi) is output by subtraction. The output external likelihood information Le ′ (xi) is converted by the interleaver 700 and input to the first decoder 400 as prior information La (ci), and the above decoding process is repeated repeatedly.

〔反復復号を適用した記録再生装置の構成〕
図2に、反復復号方式を適用したデータ記録再生装置1000の構成図を示す。図2のデータ記録再生装置1000の記録系は、外符号器(Outer encoder)1100、パンクチャ(MUX & Puncturer)1110、インタリーバ(Interleaver)1200及びレーザ駆動回路(LD Driver)1300を備えている。パンクチャ1110は、ユーザデータuiと外符号器1100にて生成されたパリティビット列piとを所定の規則に従って結合し、得られたビット列から所定の規則に従ってビットを間引くことにより(puncture機能)、符号化データビット列xiを生成する。インターリーバ1200は、パンクチャからの符号化データビット列xiの配列を変えて符号化データビット列ciを生成する。レーザ駆動回路1300は、符号化データビット列ciに基づいてレーザ発光を制御し、光ディスクに記録を行なう。
[Configuration of recording / reproducing apparatus applying iterative decoding]
FIG. 2 shows a configuration diagram of a data recording / reproducing apparatus 1000 to which the iterative decoding method is applied. The recording system of the data recording / reproducing apparatus 1000 of FIG. 2 includes an outer encoder 1100, a puncture (MUX & Puncturer) 1110, an interleaver (Interleaver) 1200, and a laser drive circuit (LD Driver) 1300. The puncture 1110 is encoded by combining the user data ui and the parity bit string pi generated by the outer encoder 1100 according to a predetermined rule, and thinning out bits from the obtained bit string according to the predetermined rule (puncture function). A data bit string xi is generated. The interleaver 1200 changes the arrangement of the encoded data bit sequence xi from the puncture to generate the encoded data bit sequence ci. The laser drive circuit 1300 controls laser emission based on the encoded data bit string ci and records on the optical disc.

一方、このデータ記録再生装置の再生系は、アンプ(Amp)1401、AGC1402、ローパスフィルタ(LPF)1403、等化器(EQ)1404及びアナログ・デジタル変換器(A/D)1500、反復復号器1600、コントローラ1700を備えている。光学ヘッドから得られた再生信号は、アンプ1401、AGC1402、ローパスフィルタ1403及び等化器1404によって波形整形され、アナログ・デジタル変換器1500によりサンプリング処理が行われる。次に、反復復号器1600がサンプリング処理後の再生信号データyiから推定されるユーザデータui'を復号することにより、記録媒体の記録データからユーザデータが再生される。反復復号器1600は、コントローラ1700(例えば、光磁気ディスク装置の場合にはODC)により制御される。反復復号器1600では、コントローラ1700が決定した回数の反復復号を行なうことにより、ユーザデータの復号を行なう。   On the other hand, the reproduction system of this data recording / reproducing apparatus includes an amplifier (Amp) 1401, an AGC 1402, a low-pass filter (LPF) 1403, an equalizer (EQ) 1404, an analog / digital converter (A / D) 1500, and an iterative decoder. 1600 and controller 1700. The reproduction signal obtained from the optical head is waveform-shaped by an amplifier 1401, AGC 1402, low-pass filter 1403, and equalizer 1404, and sampling processing is performed by an analog / digital converter 1500. Next, the iterative decoder 1600 decodes the user data ui ′ estimated from the reproduction signal data yi after the sampling process, whereby the user data is reproduced from the recording data of the recording medium. The iterative decoder 1600 is controlled by a controller 1700 (for example, ODC in the case of a magneto-optical disk device). The iterative decoder 1600 decodes user data by performing iterative decoding the number of times determined by the controller 1700.

再生分解能の限界を超えて高密度に記録データの書き込みが行なわれたとき、再生信号は記録データのビット間で波形干渉が生じ、この波形を等化することにより、PR(Partial Response)特性をもたせることができる。即ち、外符号器1100で符号化されたユーザデータuiは、PRチャネルにおいて符号化がなされた状態とみなすことができる。従って、上記記録系の外符号器1100とPRチャネルの符号化機能により、反復復号方式における符号構成が実現される。この符号構成は、ターボ符号とも呼ばれるものである。   When recorded data is written at a high density exceeding the limit of the playback resolution, the playback signal has waveform interference between the bits of the recorded data. By equalizing this waveform, the PR (Partial Response) characteristics are improved. Can be given. That is, the user data ui encoded by the outer encoder 1100 can be regarded as being encoded in the PR channel. Therefore, a code configuration in the iterative decoding method is realized by the recording system outer encoder 1100 and the PR channel encoding function. This code configuration is also called a turbo code.

再生系における反復復号器1600は、記録系の外符号器1100と再生系のPRチャネルとに対応した復号器を備えている。図1に示す構成において、第一の復号器400がPRチャネルに対応した復号器に相当し(以下、第一の復号器400をPRチャネルMAP復号器とも呼称する)、第二の復号器600が外符号器1100に対応した復号器に相当する(以下、第二の復号器600を外符号対応MAP復号器とも呼称する)。   The iterative decoder 1600 in the reproduction system includes a decoder corresponding to the recording-system outer encoder 1100 and the reproduction-system PR channel. In the configuration shown in FIG. 1, the first decoder 400 corresponds to a decoder corresponding to the PR channel (hereinafter, the first decoder 400 is also referred to as a PR channel MAP decoder), and the second decoder 600 Corresponds to a decoder corresponding to the outer encoder 1100 (hereinafter, the second decoder 600 is also referred to as an outer code-compatible MAP decoder).

上記第一及び第二の復号器では、MAP(Maximum A Posteriori Probability:最大事後確率)復号法が使用される。MAP復号法は、ユーザデータuiが発生する確率(事前情報)と通信路特性に規定される値(尤度情報)とを用いて得られるユーザデータuiの事後確率が最大となる値をビット単位で判定し、検知した再生信号データyiからユーザデータuiを推定する方法である。MAP復号法を実現する手法としては、BCJRアルゴリズムなどが用いられる。   In the first and second decoders, the MAP (Maximum A Posteriori Probability) decoding method is used. In the MAP decoding method, a value that maximizes the posterior probability of the user data ui obtained by using the probability (preliminary information) that the user data ui occurs and the value (likelihood information) defined in the channel characteristics is expressed in bits. In this method, the user data ui is estimated from the reproduced signal data yi determined and detected. As a technique for realizing the MAP decoding method, a BCJR algorithm or the like is used.

〔PRチャネルMAP復号器の構成〕
図3に、BCJRアルゴリズムを用いた従来のPRチャネルMAP復号器の構成を示す。PRチャネルMAP復号器400は、γ演算手段401、α演算手段402、αメモリ403、β演算手段404、事後確率対数尤度比(LLR)演算手段405、再生信号確率取得手段406、減算手段407を含んで構成される。事後確率対数尤度比演算手段405は、再生信号確率取得手段406より出力される再生信号データyiの発生確率と復号器へ入力される事前情報La(ci)を用いて隣接する状態間の遷移確率を求めるγ演算手段401と、α演算手段402の出力を格納したαメモリ403と、β演算手段404とを用いて、再生信号データyiより推定される符号データciに関する事後確率の対数尤度比L(ci)を出力する。PRチャネルMAP復号器400は、事後確率対数尤度比演算手段405より出力される対数尤度比L(ci)から事前情報La(ci)を減算手段407を用いて減算することにより、第二の復号器に対する事前情報となる外部情報Le(ci)を出力する。
[Configuration of PR channel MAP decoder]
FIG. 3 shows a configuration of a conventional PR channel MAP decoder using the BCJR algorithm. The PR channel MAP decoder 400 includes a γ calculating unit 401, an α calculating unit 402, an α memory 403, a β calculating unit 404, a posterior probability log likelihood ratio (LLR) calculating unit 405, a reproduction signal probability acquiring unit 406, and a subtracting unit 407. It is comprised including. The posterior probability log-likelihood ratio calculation means 405 uses the occurrence probability of the reproduction signal data yi output from the reproduction signal probability acquisition means 406 and the transition between adjacent states using the prior information La (ci) input to the decoder. Logarithmic likelihood of the posterior probability of the code data ci estimated from the reproduced signal data yi using the γ calculating means 401 for obtaining the probability, the α memory 403 storing the output of the α calculating means 402, and the β calculating means 404 Output the ratio L (ci). The PR channel MAP decoder 400 subtracts the prior information La (ci) from the log likelihood ratio L (ci) output from the posterior probability log likelihood ratio calculation means 405 using the subtraction means 407, thereby The external information Le (ci), which is prior information for the decoder, is output.

光ディスク、磁気ディスク、磁気テープなど記録媒体には、一般的に部分的な欠陥が存在する。特に、可換媒体の場合は、ゴミの付着や取り扱い時に起こるキズなどの影響で欠陥が増加する。   Recording media such as optical disks, magnetic disks, and magnetic tapes generally have partial defects. In particular, in the case of a replaceable medium, defects increase due to the influence of dust adhering and scratches that occur during handling.

反復復号は、高密度記録でのSNRの低下に対しては大きな検出能力を示すが、記録媒体の欠陥部分(バーストエラー)の再生信号が入力されると、本来の値とは異なるサンプル値となるため、本来高くなるべきパスの確率値が下がり、逆に間違ったパスの確率値が上がる、という問題がある。   Although iterative decoding shows a large detection capability against a decrease in SNR in high-density recording, when a reproduction signal of a defective portion (burst error) of a recording medium is input, a sample value different from the original value is obtained. Therefore, there is a problem in that the probability value of the path that should be originally increased is lowered and the probability value of the wrong path is increased.

上記問題は反復復号を構成する復号器単体において生じることであるが、反復復号では復号器間の確率伝播を反復して行なうため、反復過程において、一方の復号器で生じたエラーが他方の復号器に伝播し、バーストエラーに起因するエラー情報が増大する傾向を示す。   The above problem occurs in a single decoder constituting the iterative decoding. In the iterative decoding, the probability propagation between the decoders is repeatedly performed, so that an error generated in one decoder in the iterative process is decoded in the other decoding. Error information due to burst errors tends to increase.

そのため、従来の反復復号器では、反復過程において、誤り訂正符号を用いた誤り訂正を行う場合においても、バーストエラー発生時のエラー情報の増大により、誤り訂正符号の訂正能力の限界を超えてしまうため、期待される復号結果を得ることが出来ない、という問題がある。   Therefore, in the conventional iterative decoder, even when error correction using an error correction code is performed in an iterative process, the limit of error correction code correction capability is exceeded due to an increase in error information when a burst error occurs. Therefore, there is a problem that an expected decoding result cannot be obtained.

そこで本発明は、再生信号内にバーストエラーを含んだ場合にも、反復復号による誤り訂正の効果が十分に得られることを特徴とする反復復号を用いたデータ記録再生装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a data recording / reproducing apparatus using iterative decoding, in which the effect of error correction by iterative decoding can be sufficiently obtained even when a burst signal is included in the reproduced signal. And

本発明は、反復復号を用いて再生信号からデータの再生を行う再生装置であって、前記再生信号中の読込みエラー領域を検出する読込みエラー検出手段と、前記再生信号の期待値に対する確率値を取得する再生信号確率取得手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、読込みエラー領域の前記再生信号の期待値に対する確率値が、読込みエラー領域における全ブランチ間で同等となるように、前記再生信号確率取得手段を制御する制御手段と、前記再生信号確率取得手段から得られる確率値を用いて反復復号演算を行う反復復号演算手段とを有することを特徴とする。   The present invention relates to a reproduction apparatus that reproduces data from a reproduction signal using iterative decoding, a read error detection unit that detects a read error region in the reproduction signal, and a probability value for an expected value of the reproduction signal. Based on the detection result of the reproduction signal probability acquisition means to be acquired and the detection means, the reproduction value is such that the probability value with respect to the expected value of the reproduction signal in the read error area is the same among all branches in the read error area. It comprises control means for controlling signal probability acquisition means, and iterative decoding calculation means for performing iterative decoding calculation using a probability value obtained from the reproduction signal probability acquisition means.

本発明は、反復復号処理における確率計算の過程において、有効範囲外の再生信号による誤り伝播の要素となる確率値を完全に除去することにより、再生信号内にバーストエラーを含んだ場合においても、反復復号による誤り訂正の効果が十分に得られる、という効果を奏する。   In the process of probability calculation in the iterative decoding process, the present invention completely eliminates a probability value that becomes an element of error propagation by a reproduction signal outside the effective range, thereby including a burst error in the reproduction signal. There is an effect that a sufficient error correction effect by iterative decoding can be obtained.

本発明の実施形態を、図を用いて以下に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

〔構成の説明〕
図7に、本発明によるPRチャネルMAP復号器を適用するデータ記録再生装置の構成を示す。図7のデータ記録再生装置の構成は、図2に示した従来のデータ記録再生装置の構成と、基本的な構成は同様である。本発明の構成において、従来の構成と異なる点は、読込みエラー検出器1800とPRチャネルコントローラ1900が備えられている点である。
[Description of configuration]
FIG. 7 shows the configuration of a data recording / reproducing apparatus to which the PR channel MAP decoder according to the present invention is applied. The configuration of the data recording / reproducing apparatus in FIG. 7 is the same as that of the conventional data recording / reproducing apparatus shown in FIG. The configuration of the present invention is different from the conventional configuration in that a read error detector 1800 and a PR channel controller 1900 are provided.

前述の読込みエラー検出器1800は、A/D変換器1500によりデジタルデータに変換された再生信号から、読込みエラー領域を検出する。検出した結果に基づいて、PRチャネルコントローラ1900は、読込みエラー領域に対応するサンプル位置における再生信号確率取得手段406の出力を、読込みエラー領域において隣接する状態間の全ブランチ間で略同じ値となるように制御する。なお、再生信号確率取得手段406は、入力値である再生信号のサンプル値に基づいて確率値を演算する構成として実現しても良いし、入力値と確率値の組合せを設定された一覧表から該当する確率値を取得する構成として実現しても良い。   The read error detector 1800 described above detects a read error region from the reproduction signal converted into digital data by the A / D converter 1500. Based on the detected result, the PR channel controller 1900 sets the output of the reproduction signal probability acquisition means 406 at the sample position corresponding to the reading error area to substantially the same value for all branches between adjacent states in the reading error area. To control. The reproduction signal probability acquisition means 406 may be realized as a configuration for calculating a probability value based on a sample value of a reproduction signal that is an input value, or from a list in which combinations of input values and probability values are set. You may implement | achieve as a structure which acquires applicable probability value.

読込みエラー検出器1800は、論理回路などで構成されたメモリ手段を有しており、該当するデータブロックの反復復号動作が完了するまで、その読込みエラー位置の情報を記憶しておく機能を有する。   The read error detector 1800 has a memory means composed of a logic circuit or the like, and has a function of storing information on the read error position until the iterative decoding operation of the corresponding data block is completed.

図8に、本発明によるPRチャネルMAP復号器の実施例を示す。図8のPRチャネルMAP復号器は、図3に示す従来のPRチャネルMAP復号器と、基本的な構成は同様である。本発明の構成において、従来の構成と異なる点は、再生信号確率取得器406がPRチャネルコントローラ1900より制御を受ける構成となる点である。   FIG. 8 shows an embodiment of a PR channel MAP decoder according to the present invention. The PR channel MAP decoder of FIG. 8 has the same basic configuration as the conventional PR channel MAP decoder shown in FIG. The configuration of the present invention is different from the conventional configuration in that the reproduction signal probability acquisition unit 406 is controlled by the PR channel controller 1900.

〔BCJRアルゴリズムの概要〕
次に、BCJRアルゴリズムを用いたPRチャネルMAP復号器400の復号処理を、図5を用いて説明する。図5に示すトレリス線図は、時刻t=0から時刻t=7において検出された再生信号データyiが、状態S1と状態S0を遷移していく様子を示している。トレリス線図における節は、各時点において検出された再生信号の検出レベルに基づいて確率的に定められる再生信号データyiの状態を表しており、状態S1は再生信号データyiより推定されるデータ列ciが1である状態を示し、状態S0は再生信号データyiより推定されるデータ列ciが0である状態を示している。
[Outline of BCJR algorithm]
Next, decoding processing of the PR channel MAP decoder 400 using the BCJR algorithm will be described with reference to FIG. The trellis diagram shown in FIG. 5 shows how the reproduction signal data yi detected from time t = 0 to time t = 7 transitions between the state S1 and the state S0. A section in the trellis diagram represents the state of the reproduction signal data yi that is stochastically determined based on the detection level of the reproduction signal detected at each time point, and the state S1 is a data string estimated from the reproduction signal data yi. The ci indicates a state of 1, and the state S0 indicates a state where the data string ci estimated from the reproduction signal data yi is 0.

また、図5のトレリス線図における各隣接する節を結ぶ枝(以下、ブランチと呼称)は、隣接する状態間の遷移を表しており、各ブランチには状態間の遷移の確率であるγ値が特性値として割り当てられている。即ち、ブランチは、ある時点の状態から隣接するある状態へ遷移する確率を表している。また、複数の節を介して特定の節に至るまでに選択されたブランチの集合を、パスメトリクスと呼ぶ。   In addition, branches (hereinafter referred to as “branches”) connecting adjacent nodes in the trellis diagram of FIG. 5 represent transitions between adjacent states, and each branch has a γ value that is the probability of transition between states. Is assigned as a characteristic value. That is, a branch represents the probability of transition from a state at a certain point in time to a certain adjacent state. A set of branches selected up to a specific clause through a plurality of clauses is called a path metric.

BCJRアルゴリズムでは、隣接する状態間の遷移の確率(ブランチ)であるγ値と、前方からの遷移の確率(パスメトリクス)であるα値と、後方からの遷移の確率(パスメトリクス)であるβ値とを用いて、各区間の事後確率の対数尤度比を求める。図5の例では、時刻t=2から時刻t=3における事後確率を求める例を示している。即ち、時刻t=2から時刻t=3の区間における状態間の遷移の確率(ブランチ)であるγ値と、時刻t=0から時刻t=2に至るまでの順方向の遷移の確率(パスメトリクス)であるα値と、時刻t=7から時刻t=3に至るまでの逆方向の遷移の確率(パスメトリクス)であるβ値とを用いて、時刻t=2から時刻t=3における事後確率及び事後確率の対数尤度比が求められる。
〔記録データビット列とPRチャネル出力の関係〕
図4に、PR(1,1)方式における記録データビットの全組み合わせと再生信号P(t)の検出レベルの期待値との対応関係を示す。PR(1,1)方式における再生信号P(t)の検出レベルは、2つのビットの状態が反映された値となる。
In the BCJR algorithm, a γ value that is a transition probability (branch) between adjacent states, an α value that is a transition probability (path metric) from the front, and a β that is a transition probability (path metric) from the rear. Using the value, the log likelihood ratio of the posterior probability of each section is obtained. In the example of FIG. 5, an example is shown in which the posterior probability is obtained from time t = 2 to time t = 3. That is, the γ value that is the transition probability (branch) between states in the section from time t = 2 to time t = 3, and the forward transition probability (path) from time t = 0 to time t = 2. Metric) and a β value that is the probability of transition in the reverse direction (path metrics) from time t = 7 to time t = 3, from time t = 2 to time t = 3 The posterior probability and the log likelihood ratio of the posterior probability are obtained.
[Relationship between recording data bit string and PR channel output]
FIG. 4 shows the correspondence between all combinations of recording data bits in the PR (1,1) system and the expected value of the detection level of the reproduction signal P (t). The detection level of the reproduction signal P (t) in the PR (1,1) system is a value reflecting the state of two bits.

例えば、図4の3)は、時刻t-1においてビット(0,1)から再生信号P(t-1)=1を検出し、時刻tにおいてビット(1,0)から再生信号P(t)=1を検出したことを示している。このとき、時刻t-2からt-1において状態S0から状態S1に遷移し、時刻t-1からtにおいて状態S1から状態S0に遷移している。図4のその他の組合せにおいても同様となるため以下説明を省略する。なお、再生信号データyiは、上述の再生信号P(t)を波形整形した後、サンプリング処理により得られる値となる。   For example, 3) in FIG. 4 detects the reproduction signal P (t-1) = 1 from the bit (0,1) at time t-1, and reproduces the reproduction signal P (t from bit (1,0) at time t. ) = 1 is detected. At this time, the state S0 changes to the state S1 from the time t-2 to the time t-1, and the state S1 changes to the state S0 from the time t-1 to the time t. The same applies to the other combinations in FIG. Note that the reproduction signal data yi is a value obtained by sampling after shaping the waveform of the reproduction signal P (t) described above.

図5に示すトレリス線図において太線矢印で示す状態の遷移は、時刻t=0から時刻t=2に至るまでの遷移が図4の5)
に相当し、時刻t=1から時刻t=3に至るまでの遷移が図4の7)
に相当する。即ち、図5に示すトレリス線図において、時刻t=1において再生信号P(t=1)=0を検出し、時刻t=2において再生信号P(t=2)=1を検出したことになる。
〔トレリスの基本構成と再生信号の検出レベルとの関係〕
図6は、図5に示すトレリス線図の基本となる部分だけを示している。図6の時刻t-1から時刻tにおいて、状態S0から状態S0への遷移は、再生信号P(t)=0を検出したことに相当する。換言すると、再生信号P(t)=0を検出したときは、時刻t-1から時刻tにおいて、状態S0から状態S0へ遷移する確率γ(0,0)が、他の状態間の遷移が生じる確率より確からしい(遷移する確率の高い)ことになる。
In the trellis diagram shown in FIG. 5, the state transition indicated by the thick arrow is the transition from time t = 0 to time t = 2 in FIG.
The transition from time t = 1 to time t = 3 is shown in FIG.
It corresponds to. That is, in the trellis diagram shown in FIG. 5, the reproduction signal P (t = 1) = 0 is detected at time t = 1, and the reproduction signal P (t = 2) = 1 is detected at time t = 2. Become.
[Relationship between basic trellis structure and playback signal detection level]
FIG. 6 shows only the basic part of the trellis diagram shown in FIG. From time t-1 to time t in FIG. 6, the transition from the state S0 to the state S0 corresponds to detection of the reproduction signal P (t) = 0. In other words, when the reproduction signal P (t) = 0 is detected, the probability γ (0,0) of transition from the state S0 to the state S0 from the time t-1 to the time t is the transition between other states. It is more likely than the probability of occurrence (high probability of transition).

図6の時刻t-1から時刻tにおいて、状態S0から状態S1への遷移及び状態S1から状態S0への遷移は、再生信号P(t)=1を検出したことに相当する。換言すると、再生信号P(t)=1を検出したときは、時刻t-1から時刻tにおいて、状態S0から状態S1又は状態S1から状態S0へ遷移する確率γ(0,1)及びγ(1,0)が、他の状態間の遷移が生じる確率より確からしい(遷移する確率の高い)ことになる。   From time t-1 to time t in FIG. 6, the transition from the state S0 to the state S1 and the transition from the state S1 to the state S0 correspond to the detection of the reproduction signal P (t) = 1. In other words, when the reproduction signal P (t) = 1 is detected, the probabilities γ (0,1) and γ () that transition from the state S0 to the state S1 or from the state S1 to the state S0 from time t-1 to time t. 1,0) is more likely (high probability of transition) than the probability of transition between other states.

図6の時刻t-1から時刻tにおいて、状態S1から状態S1への遷移は、再生信号P(t)=2を検出したことに相当する。換言すると、再生信号P(t)=2を検出したときは、時刻t-1から時刻tにおいて、状態S1から状態S1へ遷移する確率γ(1,1)が、他の状態間の遷移が生じる確率より確からしい(遷移する確率の高い)ことになる。
〔γ計算の式〕
上述のγ値は尤度情報P(yi)と事前確率Pa(ci)とにより表わされる。なお、それらは計算の便宜上、対数にて扱われる。これにより、γ値は次式(1)で表わされる。
From time t-1 to time t in FIG. 6, the transition from the state S1 to the state S1 corresponds to the detection of the reproduction signal P (t) = 2. In other words, when the reproduction signal P (t) = 2 is detected, the probability γ (1,1) of transition from the state S1 to the state S1 from the time t-1 to the time t is the transition between other states. It is more likely than the probability of occurrence (high probability of transition).
[Gamma calculation formula]
The above γ value is represented by likelihood information P (yi) and prior probability Pa (ci). These are handled in logarithm for convenience of calculation. Accordingly, the γ value is expressed by the following equation (1).

γ(S(t-1),S(t))=Pa(ci)+P(yi) ・・・・(1)
事前確率Pa(ci)は、復号以前に既知となっている情報ビットciの発生確率を表し、第一と第二の復号器間において他方の復号器(例えば、PRチャネルMAP復号器に対する外符号対応MAP復号器)の復号結果の出力より得られる事前情報La(ci)から得られる。事前情報La(ci)は、上述の事前確率Pa(ci)の対数比で表現されており、この事前情報La(ci)から事前確率Pa(ci)を得る方法は、既知であるため説明を省略する。
γ (S (t-1), S (t)) = Pa (ci) + P (yi) (1)
Prior probability Pa (ci) represents the occurrence probability of information bit ci that is known before decoding, and is the outer code for the other decoder (for example, PR channel MAP decoder) between the first and second decoders. It is obtained from prior information La (ci) obtained from the output of the decoding result of the corresponding MAP decoder. Prior information La (ci) is expressed by the logarithmic ratio of the above-mentioned prior probability Pa (ci), and since the method for obtaining prior probability Pa (ci) from this prior information La (ci) is known, the explanation will be given. Omitted.

尤度情報P(yi)は、通信路に入力された情報ビットciに対する再生信号データyiの発生確率を表し、再生信号P(t)の検出レベルに応じて、隣接する状態間の各ブランチの確率値を特徴付けている。   The likelihood information P (yi) represents the occurrence probability of the reproduction signal data yi for the information bit ci input to the communication path, and each branch between adjacent states according to the detection level of the reproduction signal P (t). Characterizes the probability value.

従来の反復復号器では、読込みエラーが発生した場合、PRチャネルMAP復号器に入力される再生信号データyiは再生信号として有効な範囲と異なるサンプル値となるため、上述のγ演算において本来尤もらしさが高くなるべきブランチの確率値が下がり、逆に間違ったブランチの確率値が高くなる、という問題が生じる。   In the conventional iterative decoder, when a read error occurs, the reproduction signal data yi input to the PR channel MAP decoder has a sample value that is different from a valid range as a reproduction signal. There is a problem that the probability value of the branch to be increased is lowered and the probability value of the wrong branch is increased.

この問題は、γ演算の式(1)における尤度情報P(yi)が、再生信号に生じた読込みエラーの影響により、本来期待される値と著しく異なる値となることに起因している。すなわち、尤度情報P(yi)が本来期待される値と著しく異なる値となることにより、読込みエラー発生箇所においてブランチの確率値が間違った値となる。例えば、図4の1)
に示すように時刻tにおいて記録ビット(0,0)を再生する場合、本来なら再生信号P(t)=0を得るべきであるが、読込みエラーの発生により、再生信号P(t)=4を得たとする。この場合、図6に示すトレリス線図において、本来ならばγ(0,0)の確率値が高くなるところが、読込みエラーの発生によりγ(1,1)の確率値が高くなり、相対して本来高くなるべきγ(0,0)の確率値が低くなることになる。
This problem is caused by the likelihood information P (yi) in the expression (1) of the γ operation being a value significantly different from the originally expected value due to the influence of the reading error that has occurred in the reproduction signal. That is, since the likelihood information P (yi) is a value that is significantly different from the originally expected value, the probability value of the branch becomes an incorrect value at the read error occurrence location. For example, Fig. 4 1)
As shown in FIG. 4, when the recording bit (0, 0) is reproduced at time t, the reproduction signal P (t) = 0 should be obtained, but the reproduction signal P (t) = 4 due to the occurrence of a read error. Suppose that In this case, in the trellis diagram shown in FIG. 6, if the probability value of γ (0,0) is originally high, the probability value of γ (1,1) becomes high due to the occurrence of a read error. The probability value of γ (0,0), which should originally be high, will be low.

従来より反復復号演算では、読込みエラーにより生じた誤った確率値を、他のサンプルデータの確率値との関係に基づいて、尤もらしい値に訂正される。しかしながら、記録媒体上の瑕疵等によりバーストエラーが発生した場合には、誤った確率値が複数含まれることとなり、反復復号による訂正能力の限界を超えてしまうために期待される復号結果を得ることが出来ない、という問題がある。   Conventionally, in an iterative decoding operation, an erroneous probability value caused by a reading error is corrected to a plausible value based on the relationship with the probability values of other sample data. However, when a burst error occurs due to defects on the recording medium, multiple erroneous probability values are included, and the expected decoding result is obtained because the limit of the correction capability by iterative decoding is exceeded. There is a problem that cannot be done.

さらに、上記γ演算の値を用いたα演算及びβ演算により事後確率計算が行なわれ、得られた事後確率は他方の復号器の事前情報として用いられるため、上述のバーストエラーに影響された尤度情報は反復復号を構成する復号器間において伝播されることとなる。   Further, the a posteriori probability calculation is performed by the α operation and the β operation using the value of the γ operation, and the obtained posterior probability is used as the prior information of the other decoder. The degree information is propagated between the decoders constituting the iterative decoding.

本発明による反復復号器では、再生信号における読込みエラーの発生位置を読込みエラー検出器1800にて検出し、PRチャネルコントローラ1900を用いて、前記検出されたエラー領域における前記再生信号の期待値に対する確率値が、読込みエラー領域の全ブランチ間で同等となるように、読込みエラー領域の再生信号データyiに対する尤度情報P(yi)を、略同じ値に強制的に変換する、という制御を行なう。変換の値としては、実数であればいずれでもよい。ただし、全ブランチ間で略同じ値とする。なお、再生信号確率取得手段の出力は、事後確率演算手段において対数尤度比として処理されるため、全ブランチ間で略同じに設定された値が0となることが明らかである。本実施例においては、説明の簡単化のため、変換する値を全てP(yi)=0とした場合について説明を続ける。   In the iterative decoder according to the present invention, the read error detector 1800 detects the occurrence position of the read error in the reproduced signal, and the PR channel controller 1900 is used to determine the probability of the expected value of the reproduced signal in the detected error region. Control is performed such that the likelihood information P (yi) for the reproduction signal data yi in the read error area is forcibly converted to substantially the same value so that the value is the same among all branches in the read error area. The conversion value may be any real number. However, the same value is used for all branches. Since the output of the reproduction signal probability acquisition means is processed as a log likelihood ratio in the posterior probability calculation means, it is clear that the value set substantially the same among all branches is zero. In this embodiment, for simplification of description, the description will be continued for the case where all the values to be converted are P (yi) = 0.

反復一回目の復号処理は、事前確率Pa(ci)の対数比である事前情報La(ci)をLa(ci)=0として扱うため、上述の読込みエラー領域における全ブランチは、事前確率Pa(ci)及び尤度情報P(yi)が0となり、γ=0となる。つまり、上述の読込みエラー領域において取り得る経路の全組合せ間で経路の発生確率が同等となり、このとき読込みエラー領域を通過する経路は不確定な状態となる。すなわち、反復一回目における第一の復号器の復号結果は、エラー領域において、0である確率と1である確率が同等となる。   Since the first decoding process of the iteration treats the prior information La (ci), which is the logarithmic ratio of the prior probability Pa (ci), as La (ci) = 0, all branches in the read error region described above have prior probability Pa ( ci) and likelihood information P (yi) are 0, and γ = 0. That is, the probability of path generation is the same among all combinations of paths that can be taken in the read error area described above, and the path passing through the read error area is indeterminate. That is, the decoding result of the first decoder in the first iteration has the same probability of being 0 and 1 in the error region.

反復二回目以降は、上述の復号処理で得た確率情報を他方の復号器に送って得た復号結果を事前情報La(ci)として用いる。すなわち、上述の復号処理を反復して繰り返すことにより、γ演算における尤度情報P(yi)を0に置き換えるものの、他方の復号器から入力された事前情報La(ci)より得られる事前確率Pa(ci)の確からしさを用いてデータの復号が可能となる。   After the second iteration, the decoding result obtained by sending the probability information obtained by the above decoding process to the other decoder is used as the prior information La (ci). That is, by repeating the above decoding process repeatedly, the likelihood information P (yi) in the γ operation is replaced with 0, but the prior probability Pa obtained from the prior information La (ci) input from the other decoder Data can be decoded using the probability of (ci).

上述の読込みトエラー領域におけるγ演算を式で表すと次式(2)となる。   When the γ operation in the read error area is expressed by the following equation (2).

γ(S(t-1),S(t))=Pa(ci) ・・・・(2)
上述のPRチャネルコントローラ1900は、γ演算器401におけるγ演算を、再生信号データyiが有効範囲内であるときは式(1)とし、再生信号データyiが読込みエラー領域であるときは実質的に式(2)となるように、再生信号確率取得手段406の出力を制御する。
γ (S (t-1), S (t)) = Pa (ci) (2)
The above-mentioned PR channel controller 1900 uses the γ calculation in the γ calculator 401 as the expression (1) when the reproduction signal data yi is within the effective range, and substantially when the reproduction signal data yi is in the reading error area. The output of the reproduction signal probability acquisition unit 406 is controlled so as to satisfy Expression (2).

読込みエラーの発生により、PRチャネルコントローラから制御を受けた再生信号確率取得手段406は、γ演算器401に尤度情報P(yi)として0を入力する。これにより、γ演算器401のγ演算式は実質的に式(2)となる。なお、上述の例では、読込みエラー領域において置き換える値を、尤度情報P(yi)=0の例を示したが、この値に限定されるものではなく、読込みエラー領域において隣接する状態間の全ブランチ間で略同じ値とすることにより、尤度情報P(yi)=0以外の値であっても実質的に式(2)とみなすことが出来る。   The reproduction signal probability acquisition means 406, which is controlled by the PR channel controller due to the occurrence of the read error, inputs 0 as likelihood information P (yi) to the γ calculator 401. As a result, the γ arithmetic expression of the γ arithmetic unit 401 is substantially the expression (2). In the above example, the value to be replaced in the read error area is shown as an example of likelihood information P (yi) = 0, but the value is not limited to this value. By setting substantially the same value among all branches, even if the likelihood information P (yi) is a value other than 0, it can be substantially regarded as Expression (2).

また、読込みエラー領域以外において、再生信号確率取得手段406は、再生信号データyiを用いて尤度情報P(yi)を求め、尤度情報P(yi)をγ演算器401に入力する。これにより、γ演算器401のγ演算式は式(1)となる。   Further, in a region other than the read error region, the reproduction signal probability acquisition unit 406 obtains likelihood information P (yi) using the reproduction signal data yi, and inputs the likelihood information P (yi) to the γ calculator 401. As a result, the γ arithmetic expression of the γ arithmetic unit 401 becomes the expression (1).

次に、PRチャネルMAP復号器400の出力は、デインタリーバ500を通して、外符号器対応復号器600の入力(事前情報La'(xi))となる。この事前情報La'(xi)を用いて、外符号器対応復号器600にて復号演算が行なわれる。   Next, the output of the PR channel MAP decoder 400 becomes the input (preliminary information La ′ (xi)) of the decoder 600 corresponding to the outer encoder through the deinterleaver 500. Using this prior information La ′ (xi), a decoding operation is performed in decoder 600 corresponding to the outer encoder.

反復2回目以降では、外符号器対応復号器600の出力がPRチャネルMAP復号器400にフィードバックされて、事前情報La(ci)として利用される。反復2回目以降のPRチャネルMAP復号器400では、反復1回目と同様に、PRチャネルコントローラ1900によって、読込みエラー領域の再生信号データyiに対する尤度情報P(yi)のみを、読込みエラー領域において隣接する状態間の全ブランチについて、略同じ値に設定する。ただし、反復2回目以降の復号演算では、上述の事前情報La(ci)により、パスの重み付けがなされた計算が行なわれる。   From the second iteration onward, the output of the outer encoder-compatible decoder 600 is fed back to the PR channel MAP decoder 400 and used as prior information La (ci). In the PR channel MAP decoder 400 after the second iteration, as in the first iteration, only the likelihood information P (yi) for the read signal data yi in the read error area is adjacent in the read error area by the PR channel controller 1900. Set to substantially the same value for all branches between the states to be executed. However, in the decoding operation after the second iteration, calculation with the path weighted is performed by the above-described prior information La (ci).

以上のように、本発明では、再生信号のサンプル値を置換するのではなく、又はPRチャネルMAP復号器の出力の尤度情報を置換するものでもなく、読込みエラー領域において隣接する状態間の全てのブランチにおける再生信号データyiに対する尤度情報P(yi)のみを略同じ値に置換してMAP復号を行なうため、読込みエラー発生時においても、一方の復号器の出力を他方の復号器の事前情報として有効に用いることが可能である。   As described above, in the present invention, the sample values of the reproduction signal are not replaced, or the likelihood information of the output of the PR channel MAP decoder is not replaced, and all the adjacent states in the read error region are not replaced. MAP decoding is performed by replacing only the likelihood information P (yi) with respect to the reproduced signal data yi in the branch of FIG. 1 with substantially the same value, so that even when a read error occurs, the output of one decoder is used in advance of the other decoder. It can be used effectively as information.

〔読込みエラー検出器の説明〕
次に、読込みエラー検出器1800の実施例を、図9に示す。読込みエラー検出器1800は、比較器1801、1802、シフトレジスタ1803、1804及び論理和回路1805を有する。比較器1801、1802は、入力a と入力bを有し、aがbより大きいか又は等しい場合には、出力はハイレベルであり、a<bの場合には出力はローレベルとなるものとする。比較器1801は、再生信号データyiと、読込みエラー検出レベルの正側のしきい値B1とを比較し、読込みエラー部分か否かを判定する。比較器1802は、再生信号データyiと、読込みエラー検出レベルの負側のしきい値B2とを比較し、読込みエラー部分か否かを判定する。2つの比較器の出力は、読込みエラー位置(BP)を表わす、N段のシフトレジスタ1803、1804へ入力され、各シフトレジスタのすべての出力を論理和回路1805に入力する。論理和回路1805は、各シフトレジスタから入力される値のうちハイレベルの値が1つ以上あれば、ハイレベルの読込みエラーゲート信号(BG)を出力する。
[Description of read error detector]
Next, an embodiment of the read error detector 1800 is shown in FIG. The read error detector 1800 includes comparators 1801 and 1802, shift registers 1803 and 1804, and an OR circuit 1805. The comparators 1801 and 1802 have inputs a and b, and when a is greater than or equal to b, the output is at a high level, and when a <b, the output is at a low level. To do. The comparator 1801 compares the reproduction signal data yi with the positive threshold value B1 of the read error detection level, and determines whether or not it is a read error portion. The comparator 1802 compares the reproduction signal data yi with the negative threshold B2 of the read error detection level, and determines whether or not it is a read error portion. The outputs of the two comparators are input to N-stage shift registers 1803 and 1804 representing a read error position (BP), and all the outputs of the shift registers are input to an OR circuit 1805. The logical sum circuit 1805 outputs a high level read error gate signal (BG) if there is at least one high level value among the values input from each shift register.

なお、しきい値B1及びB2は、図示しないレジスタに記憶する構成であっても良いし、コントローラ1700より入力される構成であっても良い。   The threshold values B1 and B2 may be stored in a register (not shown) or may be input from the controller 1700.

図10は、読込みエラー検出器1800の動作を示したものである。図10(a)は、再生信号内に読込みエラー部分を有する再生信号データyi 2001を示す。   FIG. 10 shows the operation of the read error detector 1800. FIG. 10A shows reproduction signal data yi 2001 having a read error portion in the reproduction signal.

図9で説明したように、読込みエラー検出器1800は、再生信号データyiが、読込みエラー検出レベルの正側のしきい値B1よりも大きい又は、読込みエラー検出レベルの負側のしきい値B2よりも小さい場合には、読込みエラー位置BPであると判定する。   As described with reference to FIG. 9, the read error detector 1800 has the reproduction signal data yi larger than the positive threshold value B1 of the read error detection level or the negative threshold value B2 of the read error detection level. If it is smaller than this, it is determined that the read error position BP.

図10に示す本実施例では、図9のシフトレジスタ1803と1804の段数Nが、例えば、N=4 の場合の例を示す。なお、シフトレジスタ1803及び1804の段数Nは、ビームのスポット径と媒体上の記録マークのサイズ等に基づいて、任意に定められる値であり、通常は反復復号の処理単位であるブロック長より小さな値となる。   The present embodiment shown in FIG. 10 shows an example in which the number of stages N of the shift registers 1803 and 1804 in FIG. 9 is N = 4, for example. Note that the number N of stages of the shift registers 1803 and 1804 is an arbitrarily determined value based on the spot diameter of the beam, the size of the recording mark on the medium, and the like, and is usually smaller than the block length, which is an iterative decoding processing unit. Value.

シフトレジスタ1803の出力は、図10(b)に示すように、再生信号データyiが、読込みエラー検出レベルの正側のしきい値B1よりも大きいときに、ハイレベル2002から2005となる。一方、シフトレジスタ1804の出力は、図10(c)に示すように、再生信号データyiが、読込みエラー検出レベルの負側のしきい値B2よりも小さいときに、ハイレベル2006及び2007となる。そして、各シフトレジスタ1803と1804のN段の出力の全てを論理和回路1805に入力すると、図10(d)に示すように、論理和回路1805の出力には、読込みエラー期間にハイレベル2008から2010となる信号が得られる。このように読込みエラーの影響している範囲の時間期間を有する読込みエラーゲート信号BGを作成できる。   As shown in FIG. 10B, the output of the shift register 1803 becomes the high level 2002 to 2005 when the reproduction signal data yi is larger than the positive threshold value B1 of the read error detection level. On the other hand, as shown in FIG. 10C, the output of the shift register 1804 becomes a high level 2006 and 2007 when the reproduction signal data yi is smaller than the negative threshold B2 of the read error detection level. . When all the N-stage outputs of the shift registers 1803 and 1804 are input to the OR circuit 1805, as shown in FIG. 10D, the output of the OR circuit 1805 has a high level during the read error period. To get the signal 2010. In this way, the read error gate signal BG having a time period in the range affected by the read error can be created.

このようにして、読込みエラー検出器1800により作成した読込みエラーゲート信号BGを、図8のPR チャネルコントローラ1900に供給することにより、再生信号確率取得手段406の出力を制御することが可能となる。   In this way, by supplying the read error gate signal BG created by the read error detector 1800 to the PR channel controller 1900 of FIG. 8, the output of the reproduction signal probability acquisition means 406 can be controlled.

なお、上述の実施例は検出パルスの後方にのみゲート生成をする構成としたが、他の実施例として、前方に広げる方式も考えられる。例えば、サンプリング値yiを、前記シフトレジスタのN/2段分だけ遅延させると読込みエラー位置BPのN/2前から読込みエラーゲート信号BGを開くことになるので、光ビームのガウシアン分布の裾で発生するキズや塵埃による読込みエラー領域の小さな影響にも対応することができる。すなわち、読込みエラー位置BPより前の部分における読込みエラーの影響を受けているサンプル値yiについても、補償の範囲とすることが可能となる。   In the above-described embodiment, the gate is generated only behind the detection pulse. However, as another embodiment, a method of spreading forward is also conceivable. For example, if the sampling value yi is delayed by N / 2 stages of the shift register, the read error gate signal BG is opened from N / 2 before the read error position BP. It is also possible to cope with a small influence of a reading error area due to generated scratches and dust. In other words, the sample value yi that is affected by the reading error in the portion before the reading error position BP can also be set as the compensation range.

また、上述の読込みエラー領域の検出は、反復復号器において再生信号の復号が反復処理される毎に、読込みエラー検出手段を用いた検出が行なわれる構成としても良いし、再生信号の反復処理が終了するまで検出結果をメモリに記憶し、2回目以降の反復復号処理においては、読込みエラー位置をメモリから読み取る構成としても良い。なお、メモリに記憶する方法としては、反復復号の処理単位であるブロック長ぶんの配列をメモリ上に用意し、処理単位ブロックにおけるサンプリング値に対応した位置に検出結果(読取り正常か読取りエラーかを表わす2値の情報)を格納する方法がある。この方法では、PRチャネルコントローラは、反復復号処理において復号対象のサンプリング値に対応した位置に格納されている検出結果を参照し、再生信号確率取得手段の動作を制御することになる。なお、メモリに記憶するその他の方法としては、読込みエラーを検出した位置情報のみを記憶する方法が考えられる。この方法では、PRチャネルコントローラは、反復復号処理において復号対象のサンプリング値の位置とメモリ上の検出位置とを比較し、再生信号確率取得手段の動作を制御することになる。   In addition, the above-described detection of the read error area may be configured such that detection is performed using a read error detection means every time the reproduction signal is iteratively processed in the iterative decoder. The detection result may be stored in the memory until completion, and the read error position may be read from the memory in the second and subsequent iterative decoding processes. In addition, as a method of storing in the memory, an array of block lengths, which is an iterative decoding processing unit, is prepared on the memory, and the detection result (reading normal or reading error is indicated at a position corresponding to the sampling value in the processing unit block. There is a method of storing binary information). In this method, the PR channel controller refers to the detection result stored in the position corresponding to the sampling value to be decoded in the iterative decoding process, and controls the operation of the reproduction signal probability acquisition means. As another method of storing in the memory, a method of storing only the position information where the reading error is detected can be considered. In this method, the PR channel controller compares the position of the sampling value to be decoded with the detected position on the memory in the iterative decoding process, and controls the operation of the reproduction signal probability acquisition means.

以上のように、読込みエラー領域の再生信号データyiに対する尤度情報P(yi)を、隣接する状態間の全てのブランチについて、略同じ値に強制的に変換することにより、読込みエラー領域における選択し得る経路の確率はすべて同等となる。その後のγ値、α値、β値の演算は、PRチャネルコントローラにより制御された再生信号確率取得手段の出力値をもとに演算を進める。これにより、読込みエラー発生時において、本来のパスとは異なるパスの確率値が増大しないようにすることが可能となる。   As described above, the likelihood information P (yi) for the read signal data yi in the read error area is forcibly converted to substantially the same value for all branches between adjacent states, thereby selecting in the read error area All possible path probabilities are equal. Subsequent calculation of the γ value, α value, and β value proceeds based on the output value of the reproduction signal probability acquisition means controlled by the PR channel controller. This makes it possible to prevent the probability value of a path different from the original path from increasing when a read error occurs.

特に、本発明では、再生信号のサンプル値を置換するのではなく、又はPRチャネルMAP復号器の出力を置換するものでもなく、読込みエラー領域における再生信号の期待値に対する確率値が、読込みエラー領域の全ブランチ間で同等となるように、再生信号データyiに対する尤度情報P(yi)のみを同じ値に置換した確率値を用いてMAP復号を行なうため、読込みエラー発生時においても、一方の復号器の出力を他方の復号器の事前情報として有効に用いることを可能としている。   In particular, in the present invention, the sample value of the reproduction signal is not replaced, or the output of the PR channel MAP decoder is not replaced, and the probability value with respect to the expected value of the reproduction signal in the read error region is determined as the read error region. MAP decoding is performed using a probability value obtained by replacing only the likelihood information P (yi) for the reproduced signal data yi with the same value so as to be equivalent among all branches of the read signal data. The output of the decoder can be effectively used as prior information of the other decoder.

これにより、本発明に従った反復復号方式は、反復復号器の訂正能力を超えたバーストエラーに対しても、反復過程で誤った尤度情報を伝播することなく、低SNRにおいても復号能力が高いシステムを得ることができる。   Accordingly, the iterative decoding scheme according to the present invention has a decoding capability even at a low SNR without propagating erroneous likelihood information in an iterative process even for a burst error exceeding the correction capability of the iterative decoder. High system can be obtained.

反復復号方式の基本構成を示す図The figure which shows the basic composition of an iterative decoding system 従来の反復復号方式を用いた光ディスクの記録/再生システムの構成を示す図The figure which shows the structure of the recording / reproducing system of the optical disk using the conventional iterative decoding system 従来のPRチャネルMAP復号器の構成を示す図The figure which shows the structure of the conventional PR channel MAP decoder. 記録媒体上のデータビット列とPRチャネル再生信号(PR(1,1)方式)との関係を示した図The figure which showed the relation between the data bit string on the recording medium and the PR channel reproduction signal (PR (1,1) system) トレリス線図の例を示す図A diagram showing an example of a trellis diagram ブランチとPRチャネル再生信号(PR(1,1)方式)との関係を示した図The figure which showed the relation between the branch and PR channel reproduction signal (PR (1,1) system) 本発明による反復復号方式を用いた光ディスク記録/再生システムの構成を示す図The figure which shows the structure of the optical disk recording / reproducing system using the iterative decoding system by this invention 本発明によるPRチャネルMAP復号器の構成を示す図The figure which shows the structure of PR channel MAP decoder by this invention 本発明の読込みエラー検出器の実施例を示す図The figure which shows the Example of the reading error detector of this invention 本発明の読込みエラー検出器の動作の説明を示す図The figure which shows description of operation | movement of the reading error detector of this invention

Claims (4)

反復復号を用いて再生信号からデータの再生を行う再生装置であって、
前記再生信号中の読込みエラー領域を検出する読込みエラー検出手段と、
前記再生信号の期待値に対する確率値を取得する再生信号確率取得手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、読込みエラー領域の前記再生信号の期待値に対する確率値が、読込みエラー領域における全ブランチ間で同等となるように、前記再生信号確率取得手段を制御する制御手段と、
前記再生信号確率取得手段から得られる確率値を用いて反復復号演算を行う反復復号演算手段と、を有することを特徴とする再生装置。
A playback device for playing back data from a playback signal using iterative decoding,
A reading error detecting means for detecting a reading error area in the reproduction signal;
Reproduction signal probability acquisition means for acquiring a probability value for an expected value of the reproduction signal;
Control means for controlling the reproduction signal probability acquisition means so that the probability value for the expected value of the reproduction signal in the read error area is equal among all branches in the read error area based on the detection result of the detection means. When,
A reproduction apparatus comprising: an iterative decoding operation unit that performs an iterative decoding operation using a probability value obtained from the reproduction signal probability acquisition unit.
請求項1の再生装置であって、
前記読込みエラー検出手段により検出された読込みエラー位置の情報を、前記読込みエラー位置に該当する再生信号の反復復号が完了するまで記憶する記憶手段を有することを特徴とする再生装置。
The playback device according to claim 1,
A playback apparatus comprising: storage means for storing information on a read error position detected by the read error detection means until iterative decoding of a playback signal corresponding to the read error position is completed.
請求項1の再生装置であって、
前記エラー検出手段の検出結果に対して、再生信号確率演算手段の処理を所定のクロックだけ遅延させて実行することを特徴とする再生装置。
The playback device according to claim 1,
A reproduction apparatus characterized in that the processing of the reproduction signal probability calculation means is delayed by a predetermined clock with respect to the detection result of the error detection means.
反復復号を用いて再生信号からデータの再生を行う再生装置により再生した前記再生信号内の読込みエラーを訂正する方法であって、
前記再生信号中の読込みエラー領域を検出する読込みエラー検出ステップと、
前記再生信号の期待値に対する確率値を取得する再生信号確率取得ステップと、
前記検出ステップの検出結果に基づいて、読込みエラー領域の前記再生信号の期待値に対する確率値が、読込みエラー領域における全ブランチ間で同等となるように、前記再生信号確率取得ステップの動作を制御する制御ステップと、
前記再生信号確率取得ステップから得られる確率値を用いて反復復号演算を行なう反復復号演算ステップと、
を有することを再生装置に実行させることを特徴とする読込みエラーの訂正方法。
A method of correcting a read error in the reproduction signal reproduced by a reproduction device that reproduces data from the reproduction signal using iterative decoding,
A read error detecting step for detecting a read error area in the reproduction signal;
A reproduction signal probability acquisition step of acquiring a probability value with respect to an expected value of the reproduction signal;
Based on the detection result of the detection step, the operation of the reproduction signal probability acquisition step is controlled so that the probability value with respect to the expected value of the reproduction signal in the reading error region is the same among all branches in the reading error region. Control steps;
An iterative decoding operation step for performing an iterative decoding operation using a probability value obtained from the reproduction signal probability acquisition step;
A reading error correction method, characterized by causing a playback device to have
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US9083386B2 (en) 2012-02-16 2015-07-14 Fujitsu Limited Electronic apparatus, receiving apparatus, and error correction method

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