JP2005174473A

JP2005174473A - Multi-level modulating method, optical information recording apparatus, optical information reproducing method, and optical information recording medium

Info

Publication number: JP2005174473A
Application number: JP2003413587A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kobayashi; 誠司小林
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-12-11
Filing date: 2003-12-11
Publication date: 2005-06-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To record and reproduce appropriate multi-level information by making a multi-level signal in which a DC component of a modulation signal is eliminated. <P>SOLUTION: A multi-level signal in which a DC component of a modulation signal is eliminated is made and recorded in an optical disk by applying technology of guided scramble described in a recording system of multi-level information. Thereby, inserting a pit of position reference is not required, and recording density can be improved. Also, signal processing technology such as a turbo code can be applied by combining guided scramble and multi-level recording like the above. And not only variation of a low frequency component but also influence of random noise including high frequency components can be eliminated by applying the turbo code. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば光ディスク等に用いる多値変調方法、光ディスク記録装置、光ディスク再生方法、及び、光ディスクなどの光情報記録媒体に関する。例えばコンパクトディスク（ＣＤ）またはディジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）などと同等な機能を持つ変調方式、記録装置、及び再生方法として適用することにより、従来よりも高い密度で安定した信号再生を実現するものである。また、ＣＤやＤＶＤのような光情報記録媒体として適用することにより、従来よりも高い記録密度でありながら、良好な再生特性の媒体を供給可能とするものである。 The present invention relates to a multi-level modulation method, an optical disc recording apparatus, an optical disc reproducing method, and an optical information recording medium such as an optical disc used for an optical disc, for example. For example, by applying it as a modulation method, a recording device, and a reproduction method having functions equivalent to those of a compact disc (CD) or a digital versatile disc (DVD), it is possible to realize stable signal reproduction at a higher density than before. is there. Further, by applying it as an optical information recording medium such as a CD or a DVD, it is possible to supply a medium having good reproduction characteristics while having a higher recording density than conventional ones.

従来より、ＣＤやＤＶＤのような光ディスクに多値記録を行うことが提案されている。例えば、情報ピットの立ち上がりエッジまたは立下りエッジの位置を、所定の基準位置からステップ状にずらすことにより多値情報を表すようにした情報記録再生方式が提案されている（例えば特許文献１参照）。
このような方式を採用したことにより、従来の光ディスクにおいて多値情報の記録再生が可能となり、従来よりも高い記録密度を実現することが可能となる。しかし、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクにおいては、媒体上に記録されるピットの大きさが微妙に変化することにより、再生信号の振幅が変動してしまう問題点がある。 Conventionally, it has been proposed to perform multilevel recording on an optical disk such as a CD or a DVD. For example, an information recording / reproducing method has been proposed in which multivalue information is represented by shifting the position of the rising edge or falling edge of the information pit in a stepped manner from a predetermined reference position (see, for example, Patent Document 1). .
By adopting such a method, it becomes possible to record / reproduce multi-value information on a conventional optical disc, and to realize a higher recording density than the conventional one. However, in an optical disk such as a CD or DVD, there is a problem that the amplitude of a reproduction signal varies due to a slight change in the size of pits recorded on the medium.

そこで、例えばＣＤで実際に使われている変調方式、ＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulation）では、このような問題点を解決するために、変調信号の直流成分を除去していた。また、ＤＶＤで採用されている変調方式においても、同様に直流成分を除去した信号を記録するように工夫することで、媒体から生ずる振幅変動があっても安定な信号再生を実現するように工夫されている。このように２値の記録再生方式であれば、変調信号から直流成分を除去しておくことにより、再生信号の振幅変動に対応することが可能である。 Therefore, for example, in the modulation method actually used in CD, EFM (Eight to Fourteen Modulation), the DC component of the modulation signal is removed in order to solve such a problem. In addition, in the modulation system adopted in DVD, it is devised to record a signal from which the DC component is removed in the same manner, so that stable signal reproduction can be realized even if there is an amplitude fluctuation generated from the medium. Has been. In this way, with a binary recording / reproducing system, it is possible to cope with fluctuations in the amplitude of the reproduced signal by removing the DC component from the modulated signal.

しかし、多値情報では直流成分が大きく変動するため、これまで変調信号から直流成分を除去することができないという問題点があった。この問題点を解決するため、上述した特許文献１の場合には、周期的に位置基準ピットと呼ばれるピットを挿入し、再生時に位置基準から検出された信号が所定のレベルになるように補正を行っていた。
しかし、このように位置基準ピットを挿入した場合は、位置基準ピットの上に欠陥などが存在すると基準レベルを誤って認識し、その結果、多くのピットに読み取り誤りを発生してしまうという問題点があった。 However, since the DC component greatly fluctuates in the multi-value information, there has been a problem that the DC component cannot be removed from the modulation signal. In order to solve this problem, in the case of Patent Document 1 described above, a pit called a position reference pit is periodically inserted, and correction is performed so that a signal detected from the position reference at the time of reproduction becomes a predetermined level. I was going.
However, when the position reference pit is inserted in this way, if there is a defect on the position reference pit, the reference level is erroneously recognized, and as a result, a reading error occurs in many pits. was there.

一方、多値信号の変調方法として、ガイデッドスクランブルという技術が知られている。この技術は１９９１年にFair等により論文発表された技術であり、データを一度別の系列に変換し、この結果、直流成分を除去することを可能とするものである。例えば、ガイデッドスクランブルを書き換え型の光ディスクに適用して、ピット列利用することにより、繰り返し記録の耐久性を向上させるアイデアが出願されている（例えば特許文献２参照）。また、ガイデッドスクランブルをＲＬＬ符号に適用することで直流成分を除去することが提案されている（例えば特許文献３参照）。 On the other hand, as a multi-level signal modulation method, a technique called guided scrambling is known. This technique is a technique published by Fair et al. In 1991, which converts data once into another series and, as a result, removes a DC component. For example, an application has been filed for an idea of improving the durability of repeated recording by applying guided scramble to a rewritable optical disk and using a pit string (see, for example, Patent Document 2). In addition, it has been proposed to remove DC components by applying guided scrambling to RLL codes (see, for example, Patent Document 3).

特許第3068105号公報Japanese Patent No. 3068105 特開2002-216358号公報JP 2002-216358 A 特開2000-134101号公報JP 2000-134101 A

上述のように従来の多値記録に用いる変調方式において、多値情報の直流成分の変動を除去するために、周期的に位置基準ピットと呼ばれるピットを挿入し、再生時に位置基準から検出された信号が所定のレベルになるように補正を行う方法では、位置基準ピットの上の欠陥などによる基準レベルの誤認識の結果、読み取り誤りが頻発するという問題点があった。 As described above, in the conventional modulation method used for multi-level recording, in order to remove the fluctuation of the DC component of multi-level information, pits called position reference pits are periodically inserted and detected from the position reference during reproduction. In the method of correcting so that the signal becomes a predetermined level, there is a problem that reading errors frequently occur as a result of erroneous recognition of the reference level due to a defect on the position reference pit.

そこで本発明は、多値情報の記録方式に上述したガイデッドスクランブルの技術を適用することにより、変調信号の直流成分を除去した多値信号を作成して適正な多値情報の記録、再生を行うことが可能な多値変調方法、光情報記録装置、光情報再生方法、及び光情報記録媒体を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention applies the above-described guided scramble technique to the multi-value information recording method, thereby creating a multi-value signal from which the DC component of the modulation signal is removed, and recording and reproducing proper multi-value information. An object of the present invention is to provide a multilevel modulation method, an optical information recording apparatus, an optical information reproducing method, and an optical information recording medium.

上述の目的を達成するため、本発明の多値変調方法は、光情報記録媒体に対する記録用データに冗長ビットを付加し、前記冗長ビットの情報に応じて前記記録用データを異なる２進数列に変換し、前記異なる２進数列の各々に対して、それぞれ多値変調パターン信号を発生させ、前記多値変調パターン信号に対して所定の評価値を求め、前記評価値に応じて前記多値変調パターン信号を選択するようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the multilevel modulation method of the present invention adds redundant bits to recording data for an optical information recording medium, and converts the recording data into different binary sequences according to the information of the redundant bits. Converting, generating a multilevel modulation pattern signal for each of the different binary sequences, obtaining a predetermined evaluation value for the multilevel modulation pattern signal, and performing the multilevel modulation according to the evaluation value A pattern signal is selected.

また、本発明の光情報記録装置は、光情報記録媒体に対する記録用データに冗長ビットを付加する冗長ビット付加手段と、前記冗長ビットに応じて前記記録用データを異なる２進数列に変換するビット変換手段と、前記ビット変換手段の出力に対して、それぞれ多値変調パターン信号を発生させる変調手段と、前記多値変調パターン信号に対して所定の評価値を求める評価手段と、前記評価手段の出力に応じて前記多値変調パターン信号を選択する選択手段とを有することを特徴とする。 Further, the optical information recording apparatus of the present invention includes a redundant bit adding means for adding redundant bits to recording data for the optical information recording medium, and a bit for converting the recording data into a different binary number sequence according to the redundant bits. A conversion means, a modulation means for generating a multilevel modulation pattern signal for each output of the bit conversion means, an evaluation means for obtaining a predetermined evaluation value for the multilevel modulation pattern signal, and the evaluation means Selecting means for selecting the multi-level modulation pattern signal in accordance with the output.

また、本発明の光情報再生方法は、多値ディジタル信号が記録された光情報記録媒体に光学的手段によりレーザ光線を集光させて照射し、レーザ光線が前記光情報記録媒体により反射または回折された光線を電気信号に変換して検出することにより前記光情報記録媒体上に記録された多値ディジタル信号データを読み出す場合に、前記光情報記録媒体から読み出した多値ディジタル信号に対してガイデッドスクランブルの復号演算を行うようにしたことを特徴とする。 The optical information reproducing method of the present invention irradiates an optical information recording medium on which a multilevel digital signal is recorded by condensing a laser beam by optical means, and the laser beam is reflected or diffracted by the optical information recording medium. When the multilevel digital signal data recorded on the optical information recording medium is read out by converting the detected light beam into an electrical signal and detected, the multilevel digital signal read out from the optical information recording medium is guided. A scramble decoding operation is performed.

また、本発明の光情報記録媒体は、所望のデータが多値ディジタル信号として記録され、前記所望のデータがガイデッドスクランブルによりスクランブル処理され、さらに前記スクランブル処理において前記多値ディジタル信号が直流成分を持たないように、前記ガイデッドスクランブルの結果が選択されていることを特徴とする。 In the optical information recording medium of the present invention, desired data is recorded as a multilevel digital signal, the desired data is scrambled by guided scrambling, and the multilevel digital signal has a DC component in the scramble processing. The guided scrambled result is selected so as not to be present.

本発明の多値変調方法、及び光情報記録装置によれば、光情報記録媒体に対する記録用データに冗長ビットを付加し、冗長ビットの情報に応じて記録用データを異なる２進数列に変換し、この異なる２進数列の各々に対して、それぞれ多値変調パターン信号を発生させ、多値変調パターン信号に対して所定の評価値を求め、評価値に応じて多値変調パターン信号を選択するようにしたことから、位置基準のピットを挿入することが必要なくなり、従来の欠点を除去した適正な多値の記録再生が可能となり、記録密度を向上させることが可能となる。
また、本発明の光情報再生方法によれば、多値情報を記録した光情報記録媒体を再生して、ガイデッドスクランブルの影響を取り除いた信号再生が可能となる。たとえば、光情報記録媒体の反射膜に膜厚の不均一性などがあって、再生信号の振幅が変動したような場合であっても、従来よりも高い読み取りマージンで情報の再生が可能となる。
また、本発明の光情報記録媒体では、多値情報を用いた結果、高密度記録が可能となり、また、直流成分を除去した信号を記録することが可能となるので、光情報記録媒体から生ずる振幅変動などがあっても、安定的な信号再生を実現することが可能となる。 According to the multi-level modulation method and the optical information recording apparatus of the present invention, redundant bits are added to the recording data for the optical information recording medium, and the recording data is converted into different binary number sequences according to the information of the redundant bits. A multi-value modulation pattern signal is generated for each of these different binary sequences, a predetermined evaluation value is obtained for the multi-value modulation pattern signal, and a multi-value modulation pattern signal is selected according to the evaluation value. As a result, it is not necessary to insert position-reference pits, and appropriate multi-value recording / reproduction that eliminates the conventional defects is possible, thereby improving the recording density.
Further, according to the optical information reproducing method of the present invention, it is possible to reproduce an optical information recording medium on which multi-value information is recorded, and to reproduce a signal without the influence of guided scramble. For example, even if the reflection film of the optical information recording medium has a non-uniform film thickness and the amplitude of the reproduction signal fluctuates, information can be reproduced with a higher reading margin than before. .
Further, in the optical information recording medium of the present invention, as a result of using multi-value information, high-density recording is possible, and a signal from which a DC component is removed can be recorded. Stable signal reproduction can be realized even if there are amplitude fluctuations.

本発明の実施の形態では、多値情報の記録方式に上述したガイデッドスクランブルの技術を適用することにより、変調信号の直流成分を除去した多値信号を作成して光ディスクに記録する。これにより、位置基準のピットを挿入することが必要なくなり、従来の欠点を除去して多値の記録再生が可能となり、記録密度を向上させることが可能となる。また、このようにガイデッドスクランブルと多値記録を組み合わせることにより、ターボ符号などの信号処理技術を適用することも可能となる。そして、ターボ符号を適用することにより、低周波成分の変動だけでなく、高い周波数成分を含むランダムノイズの影響までもが除去可能となる。この結果、各種光ディスクを用いた記録再生システムにおいて、これまで以上の高密度化が可能となる。 In the embodiment of the present invention, the above-described guided scramble technique is applied to the multi-value information recording method to create a multi-value signal from which the DC component of the modulation signal is removed and record it on the optical disk. As a result, it is not necessary to insert position-reference pits, multi-value recording / reproduction can be performed by removing conventional defects, and recording density can be improved. In addition, by combining guided scrambling and multi-level recording in this way, it becomes possible to apply a signal processing technique such as turbo code. Then, by applying the turbo code, not only the fluctuation of the low frequency component but also the influence of random noise including the high frequency component can be removed. As a result, in a recording / reproducing system using various optical disks, it is possible to achieve higher density than ever.

図１は、本発明の実施例に係る光ディスク記録装置１を示すブロック図である。
この光ディスク記録装置１は、ディスク原盤２を露光して情報源１０より出力されるディジタルデータＳＡを記録する。
ＥＣＣ回路１１は、情報源１０から供給されるディジタルデータSAに対してインターリーブを施し、誤り訂正符号を付加する。このようにして誤り訂正符号が付加することにより、完成した光ディスク媒体上にドロップアウトのような信号欠落があっても、データを再生することが可能となる。
ディジタルデータＳＢは変調回路３に送られる。変調回路３は、後に詳述するように、ディジタルデータＳＢに対してガイデッドスクランブルを施し、ターボ符号などの冗長度を付加した後に多値変調信号ＳＣとして出力する。 FIG. 1 is a block diagram showing an optical disc recording apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
The optical disc recording apparatus 1 records the digital data SA output from the information source 10 by exposing the disc master 2.
The ECC circuit 11 interleaves the digital data SA supplied from the information source 10 and adds an error correction code. By adding the error correction code in this way, data can be reproduced even if there is a signal loss such as dropout on the completed optical disk medium.
The digital data SB is sent to the modulation circuit 3. As will be described in detail later, the modulation circuit 3 performs guided scrambling on the digital data SB, adds a redundancy such as a turbo code, and outputs the result as a multilevel modulation signal SC.

また、この光ディスク記録装置１において、スピンドルモータ１８は、ディスク原盤２を回転駆動し、その底部に保持したＦＧ信号発生回路（図示せず）より、所定の回転角毎に信号レベルが立ち上がるＦＧ信号ＦＧを出力する。スピンドルサーボ回路１９は、ディスク原盤２の露光位置に応じて、このＦＧ信号ＦＧの周波数が所定の周波数になるようにスピンドルモータ１８を駆動し、これによりディスク原盤２を所定の回転数になるように回転駆動する。
記録用レーザ１５は、ガスレーザー等により構成され、ディスク原盤露光用のレーザビームＬ１を射出する。光変調器１４は、電気音響光学素子などで構成されるAOM(Acousto Optic Modulator)であり、レーザビームＬ１を変調回路３から出力される多値変調信号SCに応じてオン・オフする。 In this optical disk recording apparatus 1, the spindle motor 18 drives the disk master 2 to rotate, and an FG signal whose signal level rises at every predetermined rotation angle from an FG signal generation circuit (not shown) held at the bottom of the disk motor. FG is output. The spindle servo circuit 19 drives the spindle motor 18 so that the frequency of the FG signal FG becomes a predetermined frequency in accordance with the exposure position of the disk master 2, so that the disk master 2 has a predetermined rotation speed. To rotate.
The recording laser 15 is composed of a gas laser or the like, and emits a laser beam L1 for disc master exposure. The optical modulator 14 is an AOM (Acousto Optic Modulator) composed of an electroacoustic optical element or the like, and turns on / off the laser beam L1 according to the multilevel modulation signal SC output from the modulation circuit 3.

このようにして得られたレーザ光Ｌ２は、ミラー１６により光路が折り曲げられてディスク原盤２に向けて進行し、対物レンズ１７によってディスク原盤２の上に集光される。これらミラー１６及び対物レンズ１７は、図示しないスレッド機構により、ディスク原盤２の回転に同期してディスク原盤２の外周方向に順次移動し、これによりレーザビームＬ２による露光位置を順次ディスク原盤２の外周方向に変位させる。
これによりこの光ディスク記録装置１では、ディスク原盤２を回転駆動した状態で、ミラー１６及び対物レンズ１７の移動によりらせん状にピット列として多値変調信号ＳＣを記録する。 The laser beam L2 thus obtained is bent toward the disc master 2 by the optical path being bent by the mirror 16, and is focused on the disc master 2 by the objective lens 17. The mirror 16 and the objective lens 17 are sequentially moved in the outer circumferential direction of the disk master 2 in synchronization with the rotation of the disk master 2 by a thread mechanism (not shown), whereby the exposure position by the laser beam L2 is sequentially moved to the outer periphery of the disk master 2. Displace in the direction.
As a result, in the optical disk recording apparatus 1, the multi-value modulation signal SC is recorded as a pit row spirally by the movement of the mirror 16 and the objective lens 17 while the disk master 2 is rotationally driven.

また、図示は省略するが、本例の光ディスクの製造工程では、このようにして情報源１０からの情報が記録されたディスク原盤２を現像する。次に現像されたディスク原盤２を電鋳処理することにより、マザーディスクを作成し、このマザーディスクよりスタンパーを作成する。さらに光ディスクの製造工程では、このようにして作成したスタンパーよりディスク状基板を作成し、このディスク状基板に反射膜、保護膜を形成して光ディスク２０を作成する。
そして、以上のような工程を経て完成した光ディスク２０は市販されて、ユーザの家庭にあるプレイヤーで再生することができる。 Although not shown, in the optical disc manufacturing process of this example, the master disc 2 on which the information from the information source 10 is recorded is developed in this way. Next, a mother disk is created by electroforming the developed disk master 2, and a stamper is created from this mother disk. Further, in the manufacturing process of the optical disk, a disk-shaped substrate is formed from the stamper thus prepared, and a reflective film and a protective film are formed on the disk-shaped substrate to form the optical disk 20.
The optical disc 20 completed through the above steps is commercially available and can be played back by a player in the user's home.

図２は、本実施例における変調回路３の構成を詳しく示したブロック図である。
この図２においてＥＣＣ回路１１から供給されるディジタルデータＳＢは、長さがN-2ビットのディジタルデータであるものとする。また、２ビット付加回路３１Ａ〜３１Ｄは、２ビットのデータを先頭に追加して、長さがＮビットのデータＸ(n) (n=0,1,2…N-1) としてガイデッドスクランブラー３２Ａ〜３２Ｄに供給する。このとき２ビット付加回路３１Ａは、２ビットデータとして『００』を先頭に追加する。同様にして、２ビット付加回路３１Ｂは『０１』、３２Ｃは『１０』、そして３２Ｄは『１１』のデータを先頭に追加する。以上の結果、２ビット付加回路３１Ａ〜３１Ｄは、それぞれ先頭の２ビットだけが異なるＮビットのデータＸ（ｎ）を出力する。 FIG. 2 is a block diagram showing in detail the configuration of the modulation circuit 3 in this embodiment.
In FIG. 2, it is assumed that the digital data SB supplied from the ECC circuit 11 is digital data having a length of N-2 bits. Further, the 2-bit additional circuits 31A to 31D add 2-bit data to the head, and are guided scrambler as data X (n) (n = 0, 1, 2... N-1) having a length of N bits. Supply to 32A-32D. At this time, the 2-bit addition circuit 31A adds “00” to the head as 2-bit data. Similarly, the 2-bit addition circuit 31B adds “01”, 32C “10”, and 32D “11” to the head. As a result, the 2-bit additional circuits 31A to 31D each output N-bit data X (n) that is different only in the first two bits.

ガイデッドスクランブラー３２Ａ〜３２Ｄとして示される４つの回路ブロックは、全て同一の回路で構成されている。すなわち、これら４つの回路における違いは、入力されるデータＸ（ｎ）の先頭２ビットだけである。これらの回路は、以下の式２で表されるように動作する。
Ｙ（０）＝Ｘ（０）
Ｙ（１）＝Ｘ（１）
Ｙ（ｎ）＝Ｘ（ｎ）＊Ｙ（ｎ−２）ただし、ｎ＞１のとき。
……式２
ここで、式２の演算は、以下の式１において、Ｍ＝２，Ｚ１＝０，Ｚ２＝１としたことに相当している。
Y(n)=X(n) * Z1・Y(n-1) * Z2・Y(n-2) * Z3・……ZM・Y(n-M) ……式１
ただし、これらの式において、＊は排他的論理和を表す演算、Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，……，ＺＭはＭビットの２進数列を表すものとし、冗長ビットと記録用データで形成される２進数列Ｘ（ｎ） (n=1,2,…N)に対して、式１または式２を適用した結果得られる２進数列Ｙ（ｎ）を出力とするガイデッドスクランブル演算を行ったものである。 All of the four circuit blocks shown as guided scramblers 32A to 32D are composed of the same circuit. That is, the difference in these four circuits is only the first 2 bits of the input data X (n). These circuits operate as represented by Equation 2 below.
Y (0) = X (0)
Y (1) = X (1)
Y (n) = X (n) * Y (n-2) where n> 1.
...... Formula 2
Here, the calculation of Expression 2 corresponds to setting M = 2, Z1 = 0, and Z2 = 1 in Expression 1 below.
Y (n) = X (n) * Z1 ・ Y (n-1) * Z2 ・ Y (n-2) * Z3 ・ …… ZM ・ Y (nM) …… Formula 1
In these equations, * is an operation representing an exclusive OR, Z1, Z2, Z3,..., ZM represent a binary sequence of M bits, and 2 formed by redundant bits and recording data. This is a result of a guided scramble operation that outputs a binary sequence Y (n) obtained as a result of applying Equation 1 or Equation 2 to the binary sequence X (n) (n = 1, 2,... N). is there.

図３は、ガイデッドスクランブラー３２Ａ〜３２Ｄの動作を説明する模式図である。
図３（Ａ）においては、ｎ＝０とｎ＝１の場合において、Ｘ（ｎ）の値がＹ（ｎ）にコピーされている。続いてｎ＝２としてＹ（２）のデータが、波線で示すエクスクルーシブ・オアの論理回路により計算されている。この演算は、波線の回路が一段ずつシフトしていくことにより、ｎ＝３，ｎ＝４，……と順次行われていく。最後にはＹ（０）からＹ（１２）までの値が図３（Ｂ）に示すように定められる。 FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation of guided scramblers 32A to 32D.
In FIG. 3A, the value of X (n) is copied to Y (n) when n = 0 and n = 1. Subsequently, the data of Y (2) is calculated by an exclusive OR logic circuit indicated by a broken line with n = 2. This calculation is sequentially performed as n = 3, n = 4,..., By shifting the wavy line circuit step by step. Finally, values from Y (0) to Y (12) are determined as shown in FIG.

以上説明したのと同等な演算が、ガイデッドスクランブラー３２Ａ〜３２Ｄの全てにおいて行われる。この結果、Ｙ（０）とＹ（１）の値によって、それぞれ異なる２進数出力、Ｙ（０）〜Ｙ（１２）が得られる。例えば図３（Ｃ）は、ガイデッドスクランブラー３２Ｂにおいて求められるビット出力Ｙ（０）〜Ｙ（１２）を示している。図３（Ｂ）と図３（Ｃ）を比較すると、Ｙ（１）の値が０から１に変化しただけで、全く異なる２進数列が結果として得られていることが判る。
同様に図３（Ｄ）と図３（Ｅ）においては、それぞれガイデッドスクランブラー３２Ｃと３２Ｄにおいて得られる２進数出力Ｙ（０）〜Ｙ（１２）を示した。Ｙ（１）の値が０から１に変化したことによっても、まったく異なる２進数系列が出力に得られることが判る。 An operation equivalent to that described above is performed in all of the guided scramblers 32A to 32D. As a result, different binary outputs, Y (0) to Y (12), are obtained depending on the values of Y (0) and Y (1). For example, FIG. 3C shows bit outputs Y (0) to Y (12) obtained in the guided scrambler 32B. Comparing FIG. 3B and FIG. 3C, it can be seen that a completely different binary number sequence is obtained as a result only by changing the value of Y (1) from 0 to 1.
Similarly, in FIGS. 3D and 3E, binary output Y (0) to Y (12) obtained in guided scramblers 32C and 32D, respectively, are shown. It can be seen that even if the value of Y (1) is changed from 0 to 1, a completely different binary sequence can be obtained at the output.

以上、２ビットの情報をデータ列に付加することにより、それに引き続く２進数列を、互いに全く異なる数列に変換することができることを説明した。このような手法は、ガイデッドスクランブルと呼ばれており、1991年に以下の論文により紹介されている。
“Guided Scrambling: A New Line Coding Technique for High Bit Rate Fiber Optic Transmission Systems, “ Ivan J. Fair 他、IEEE Transactions on Communications, Vol. 39, NO. 2, Feb 1991.
また同論文に説明されているように、このように変換された２進数列Ｙ（ｎ）を逆変換して、元の２審数列Ｘ（ｎ）に戻すことも簡単に行うことができる。 As described above, it has been described that by adding 2-bit information to a data string, the subsequent binary number sequence can be converted into a completely different number sequence. Such a technique is called guided scramble and was introduced in 1991 by the following paper.
“Guided Scrambling: A New Line Coding Technique for High Bit Rate Fiber Optic Transmission Systems,“ Ivan J. Fair et al., IEEE Transactions on Communications, Vol. 39, NO. 2, Feb 1991.
Further, as explained in the same paper, the binary number sequence Y (n) thus converted can be inversely converted back to the original binary number sequence X (n).

次に、図２に示す変調回路３の全体構成においては、ガイデッドスクランブラー３２Ａ〜３２Ｄの出力が、それぞれ多値変調回路３３Ａ〜３３Ｄに接続されている。多値変調回路３３Ａ〜３３Ｄは、それぞれの入力を８値の変調信号ＳＸＡ〜ＳＸＤに変換して出力する。これら４本の多値変調信号ＳＸＡ〜ＳＸＤは、全て同じ情報を保持しているが、その波形を比較するとガイデッドスクランブルの効果により、互いに全く異なる波形となっている。多値変調信号ＳＸＡ〜ＳＸＤは、所定のクロック毎にＤＳＶ評価回路３４に入力される。 Next, in the entire configuration of the modulation circuit 3 shown in FIG. 2, the outputs of the guided scramblers 32A to 32D are connected to the multilevel modulation circuits 33A to 33D, respectively. The multi-level modulation circuits 33A to 33D convert respective inputs into 8-level modulation signals SXA to SXD and output them. These four multi-level modulation signals SXA to SXD all hold the same information, but their waveforms are completely different from each other due to the effect of guided scramble. The multi-level modulation signals SXA to SXD are input to the DSV evaluation circuit 34 every predetermined clock.

ＤＳＶ評価回路３４は、多値変調信号ＳＸＡ〜ＳＸＤに対して、それぞれ直流成分の評価を行う。すなわち、ｎ番目のクロックにおける多値変調信号をそれぞれＳＸＡ（ｎ）、ＳＸＢ（ｎ）、ＳＸＣ（ｎ）、ＳＸＤ（ｎ）とすると、次の数式３に示す演算を行って直流成分の強さを求める。
ＶＡ＝｛ Σ ＳＸＡ（ｎ）｝２
ＶＢ＝｛ Σ ＳＸＢ（ｎ）｝２
ＶＣ＝｛ Σ ＳＸＣ（ｎ）｝２
ＶＤ＝｛ Σ ＳＸＤ（ｎ）｝２
……式３ The DSV evaluation circuit 34 evaluates the DC component for each of the multilevel modulation signals SXA to SXD. That is, assuming that the multilevel modulation signal in the nth clock is SXA (n), SXB (n), SXC (n), and SXD (n), respectively, the calculation shown in the following Equation 3 is performed and the strength of the DC component is calculated. Ask for.
VA = {Σ SXA (n)} 2
VB = {Σ SXB (n)} 2
VC = {Σ SXC (n)} 2
VD = {Σ SXD (n)} 2
...... Formula 3

ＤＳＶ評価回路３４は、以上の演算により求めた直流成分の強さを表すパラメターＶＡ，ＶＢ，ＶＣ，ＶＤを比較し、最も直流成分の小さい多値変調信号がデータセレクター３０の出力に得られるように、データセレクター選択信号ＳＳを出力する。以上の結果、例えばＶＡの値が、ＶＢ，ＶＣ，ＶＤよりも小さかった場合には、多値変調信号ＳＸＡがデータセレクター３０の出力に現れる。 The DSV evaluation circuit 34 compares the parameters VA, VB, VC, VD representing the strength of the DC component obtained by the above calculation so that the multi-level modulation signal having the smallest DC component can be obtained at the output of the data selector 30. In addition, a data selector selection signal SS is output. As a result, for example, when the value of VA is smaller than VB, VC, and VD, the multilevel modulation signal SXA appears at the output of the data selector 30.

以上のように変調回路３を構成することにより、直流成分の最も少ない信号が変調信号ＳＣとして出力される。ここで変調信号ＳＣはガイデッドスクランブルにより、元のデータとは異なるデータに変換されているが、ガイデッドスクランブルを行ったときと同等の演算を繰り返して行うことにより、元のデータに復元することが可能となっている。 By configuring the modulation circuit 3 as described above, a signal having the smallest DC component is output as the modulation signal SC. Here, the modulated signal SC has been converted to data different from the original data by guided scramble, but can be restored to the original data by repeatedly performing the same operation as when guided scramble is performed. It has become.

図４は、多値変調回路３３Ａ〜３３Ｄの内部構成を示すブロック図である。この図において、入力された２進数の情報Ｙ（ｎ）は、ターボ符号付加回路３３０により、ターボ符号と呼ばれる冗長度が付加され、信号Ｑ（ｎ）として出力される。また同期パターン・アドレス情報発生回路３３１は、周期的にデータの始点を示す同期パターンと、データの位置を示すアドレス情報を発生し、データセレクター３３２に供給する。データセレクター３３２は、ターボ符号付加回路３３０の出力Ｑ（ｎ）と、同期パターン・アドレス情報発生回路３３１の出力を周期的に切り替えることにより、データの中に同期パターンやアドレス情報を織り交ぜたデータにして出力する。 FIG. 4 is a block diagram showing the internal configuration of the multilevel modulation circuits 33A to 33D. In this figure, the input binary number information Y (n) is added with redundancy called a turbo code by a turbo code addition circuit 330 and is output as a signal Q (n). The synchronization pattern / address information generation circuit 331 periodically generates a synchronization pattern indicating the start point of data and address information indicating the position of the data, and supplies the address information to the data selector 332. The data selector 332 periodically switches between the output Q (n) of the turbo code addition circuit 330 and the output of the synchronization pattern / address information generation circuit 331, thereby interleaving the synchronization pattern and address information in the data. And output.

ビット数変換回路３３０は、このようにしてデータセレクター３３２の出力を３ビット単位に切り分ける。多段階エッジ変調回路３３４は、３ビット単位の情報に応じて、記録信号のエッジ位置をシフトした信号を作成し、多値変調信号ＳＸとして出力するように構成されている。 In this way, the bit number conversion circuit 330 cuts the output of the data selector 332 in units of 3 bits. The multistage edge modulation circuit 334 is configured to create a signal in which the edge position of the recording signal is shifted in accordance with information in units of 3 bits, and output the signal as a multilevel modulation signal SX.

図５は、ターボ符号付加回路３３０の内部構成を示すブロック図である。
なお、ターボ符号は、フランス人のクロード・ベルー氏により1995年に発明された符号である。図５において、入力されたデータＹ（ｎ）は、たたみ込み符号演算回路３４１により別のデータに変換される。また同様にして、インターリーブ回路３４２がデータ並びを攪乱した後に、たたみ込み符号演算回路３４３が所定の演算を行い、別のデータに変換する。データセレクター３４４は周期的にデータを切り替えて出力する。
すなわち、殆どの場合は、入力データＹ（ｎ）をそのまま出力している。しかし周期的に、たたみ込み符号演算回路３４１の出力または、たたみ込み符号演算回路３４３の出力を選択して出力するように構成されている。この結果ターボ符号付加回路３３０の出力Ｑ（ｎ）には、２通りの方法で演算された冗長情報が織り込まれて出力される。
以上のようにして作成された信号を記録した光ディスクでは、ターボ符号付加回路３３０により追加された冗長情報を使って、ノイズの影響を取り除いて高い信頼性でデータを復号することが可能になる。 FIG. 5 is a block diagram showing an internal configuration of the turbo code adding circuit 330.
The turbo code was invented in 1995 by Frenchman Claude Belou. In FIG. 5, input data Y (n) is converted into other data by a convolutional code calculation circuit 341. Similarly, after the interleave circuit 342 disturbs the data arrangement, the convolutional code calculation circuit 343 performs a predetermined calculation and converts it into other data. The data selector 344 periodically switches and outputs data.
That is, in most cases, the input data Y (n) is output as it is. However, the output of the convolutional code calculation circuit 341 or the output of the convolutional code calculation circuit 343 is selected and output periodically. As a result, redundant information calculated by two methods is woven into the output Q (n) of the turbo code adding circuit 330 and output.
In the optical disc on which the signal created as described above is recorded, it is possible to decode the data with high reliability by removing the influence of noise using the redundant information added by the turbo code adding circuit 330.

図６は多段階エッジ変調回路３３４の動作を説明する模式図である。
同図においては、一定の間隔Ｐでピットが記録されるようになされている。このとき入力された３ビットのデータペアーに応じて、ピットの前縁と後縁の位置が、微少な間隔Δだけシフトされることにより、８段階のエッジ変調が施されるようになされている。すなわち、３ビットのデータペアーが（１，１，１）と（１，１，１）の場合には、図６（Ａ）の左側に示すように、前縁のエッジが一番左側に、後縁のエッジ位置が一番右側に選択される。この結果、図６（Ｂ）に示すように最大サイズのピットがディスク上に記録される。
これに対して３ビットのデータペアーが（０，１，０）と（０，１，０）の場合には、同図右側に示す位置にエッジが設定される。この結果図６（Ｂ）の右側に示すように、比較的小さいピットが記録される。 FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the operation of the multistage edge modulation circuit 334.
In the figure, pits are recorded at a constant interval P. According to the 3-bit data pair input at this time, the positions of the leading edge and the trailing edge of the pit are shifted by a minute interval Δ, so that eight-level edge modulation is performed. . That is, when the 3-bit data pair is (1, 1, 1) and (1, 1, 1), as shown on the left side of FIG. The edge position of the trailing edge is selected on the rightmost side. As a result, the maximum size pits are recorded on the disc as shown in FIG.
On the other hand, when the 3-bit data pair is (0, 1, 0) and (0, 1, 0), an edge is set at the position shown on the right side of FIG. As a result, as shown on the right side of FIG. 6B, relatively small pits are recorded.

このようにエッジ位置が変位されたピット列に対して、通常の光ピックアップを使ってレーザ光線を照射し、再生信号を観測すると図６（Ｃ）に示すような信号が予想される。光ピックアップの分解能が有限であるために、このようにピットエッジの部分が傾斜した信号として観測されるものである。この再生信号を、例えば図６（Ｃ）の波線で示すような一定のサンプリングタイミングでＡＤ変換すれば、８段階の多値情報が再生されることになる。 When the pit row whose edge position is displaced in this way is irradiated with a laser beam using a normal optical pickup and the reproduction signal is observed, a signal as shown in FIG. 6C is expected. Since the resolution of the optical pickup is finite, the pit edge portion is observed as a tilted signal. If this reproduction signal is AD-converted at a constant sampling timing as indicated by, for example, the broken line in FIG. 6C, multi-level information in eight stages is reproduced.

ところで多値の情報を光ディスク上に記録再生する方法は多くが提案されている。図６に示したのは最も簡単に実現することが可能な一例であり、別の方法を使って多値情報を記録した光ディスク装置を構成して本発明に適用することも、もちろん可能である。 By the way, many methods for recording and reproducing multi-value information on an optical disk have been proposed. FIG. 6 shows an example that can be most easily realized, and it is of course possible to configure an optical disc apparatus that records multi-level information using another method and apply it to the present invention. .

図７は、変調回路３によって作成された信号のスペクトルの一例を示す模式図であり、横軸が周波数、縦軸が直流成分レベルを示している。
通常、多値変調を施した場合には、直流成分を抑圧することができない。これに対して本発明では、ガイデッドスクランブル技術を適用して複数の異なる信号を作成して、そのなかから最も直流成分の少ない信号を採用する。この結果、図７に示すように直流成分を抑圧した変調信号を得ることが可能となっている。
なお、本例では、説明を簡単にするために２ビットの情報を追加することを説明したが、図７に示す実験では３００ビットの長さのデータに対して、５ビットの情報を追加し、全部で３２通りのデータの中からＤＣ成分が最も小さくなるものを選択するように構成している。） FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a spectrum of a signal created by the modulation circuit 3, where the horizontal axis indicates the frequency and the vertical axis indicates the DC component level.
Usually, when multilevel modulation is performed, the DC component cannot be suppressed. On the other hand, in the present invention, a guided scramble technique is applied to create a plurality of different signals, and a signal having the smallest direct current component is employed. As a result, as shown in FIG. 7, it is possible to obtain a modulation signal in which the DC component is suppressed.
In this example, for the sake of simplicity, it has been described that 2-bit information is added. However, in the experiment shown in FIG. 7, 5-bit information is added to data having a length of 300 bits. , The data having the smallest DC component is selected from the total of 32 types of data. )

図８は本実施例による光ディスク再生装置（再生系）の構成を示すブロック図である。
以下、上述したガイデッドスクランブリング技術を適用した多値情報記録ディスクを再生する、光ディスク再生装置４に関して説明する。図８において、光ディスク２０はスピンドルモータ４１によって回転させられる。スピンドルモータ４１は図示しないサーボ回路により所定の回転数で回転するように制御が行われている。
マトリックス演算回路４２では、光ピックアップ７において検出された電気信号に対して演算を行い、フォーカスエラー信号ＦＳ、トラックエラー信号ＴＫ、および高周波信号ＨＦを出力する。フォーカスエラー信号ＦＳはサーボ回路４３に供給され、光ピックアップ７内部の対物レンズにより照射された光線が常に光ディスク２０の上で焦点を結ぶように制御が行なわれる。トラックエラー信号ＴＫもサーボ回路４３に供給され、再生に用いるレーザスポットがトラック中心をトレースするように光ピックアップ７の対物レンズを制御する。 FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the optical disk playback apparatus (playback system) according to this embodiment.
Hereinafter, an optical disk reproducing apparatus 4 that reproduces a multilevel information recording disk to which the above-described guided scrambling technique is applied will be described. In FIG. 8, the optical disk 20 is rotated by a spindle motor 41. The spindle motor 41 is controlled to rotate at a predetermined rotational speed by a servo circuit (not shown).
The matrix operation circuit 42 performs an operation on the electrical signal detected by the optical pickup 7 and outputs a focus error signal FS, a track error signal TK, and a high frequency signal HF. The focus error signal FS is supplied to the servo circuit 43, and control is performed so that the light beam irradiated by the objective lens inside the optical pickup 7 is always focused on the optical disc 20. A track error signal TK is also supplied to the servo circuit 43 to control the objective lens of the optical pickup 7 so that the laser spot used for reproduction traces the center of the track.

高周波信号ＨＦはピットとして記録された情報を検出した信号である。ただし、高周波信号ＨＦはピックアップ７の周波数特性により高い周波数成分が劣化している。そこで高周波信号ＨＦはイコライザー４４に供給される。
イコライザー４４は、ＦＩＲ(Finite Impulse Response)フィルターなどで構成され、高周波信号ＨＦのうち高い周波数成分の信号を強調してイコライズ信号ＥＳとして出力する。
イコライズ信号ＥＳは、ローカットフィルター４５に入力される。ローカットフィルター４５は、抵抗とコンデンサーで構成される単純な低周波成分除去の回路である。これまで提案されていた多値の光ディスクシステムでは、記録再生信号に直流成分を含んでいるため、このようなローカットフィルターを使うことは不可能であった。しかし、本発明を適用した場合には、ガイデッドスクランブルの効果により、記録信号から低周波成分が除去されている。そこでこのような単純なローカットフィルターを採用することで、光ディスクに特有な低周波の揺らぎ成分を除去することが可能となっている。 The high frequency signal HF is a signal obtained by detecting information recorded as pits. However, the high frequency signal HF has a high frequency component deteriorated due to the frequency characteristics of the pickup 7. Therefore, the high frequency signal HF is supplied to the equalizer 44.
The equalizer 44 is configured by a FIR (Finite Impulse Response) filter or the like, and emphasizes a high frequency component signal of the high frequency signal HF and outputs it as an equalize signal ES.
The equalize signal ES is input to the low cut filter 45. The low cut filter 45 is a simple low-frequency component removal circuit composed of a resistor and a capacitor. In the multi-valued optical disk system that has been proposed so far, it is impossible to use such a low cut filter because the recording / reproducing signal includes a DC component. However, when the present invention is applied, the low-frequency component is removed from the recording signal due to the effect of guided scramble. Therefore, by adopting such a simple low-cut filter, it is possible to remove a low-frequency fluctuation component peculiar to an optical disk.

またイコライズ信号ＥＳは、同時にＰＬＬ回路４９に供給される。ＰＬＬ回路４９は周期的に記録されているピット列に同期したクロックＣＬＫを生成してシステム全体に供給する。ＡＤコンバータ４６は、クロックＣＬＫで与えられるタイミングで再生信号をサンプリングする。この結果ＡＤコンバータの出力にはピットエッジの位置に応じた８段階の多値検出信号ＦＳが現れる。
ターボ復号回路４７は、以上のようにして得られた多値検出信号ＦＳに対して、適当な信号処理を行い、最も確からしい符号を出力する。このとき、たたみ込み符号演算回路３４１と３４３で付加された情報を使うので、光ディスクに固有なランダムノイズの影響を除去することが可能となり、記録密度を高めた多値の情報であっても正しく再生することが可能になっている。 The equalize signal ES is supplied to the PLL circuit 49 at the same time. The PLL circuit 49 generates a clock CLK synchronized with a periodically recorded pit string and supplies it to the entire system. The AD converter 46 samples the reproduction signal at a timing given by the clock CLK. As a result, an 8-stage multilevel detection signal FS corresponding to the position of the pit edge appears at the output of the AD converter.
The turbo decoding circuit 47 performs appropriate signal processing on the multilevel detection signal FS obtained as described above, and outputs the most probable code. At this time, since the information added by the convolutional code calculation circuits 341 and 343 is used, it is possible to remove the influence of random noise inherent in the optical disk, and even multi-value information with a high recording density can be correctly obtained. It is possible to play.

ＥＣＣ回路４８は、記録時の符号化において付加されたＥＣＣ（Error Correcting Code）に基づいて、ターボ復号回路４７から出力される誤りを訂正する。このような誤リは、例えぱ光ディスク２０上に存在するディフェクト等に起因して生じるバーストエラーなどがある。このようにしてＥＣＣ回路４８から得られる信号は、元々記録されたデータと等しくなっている。従って、例えば本再生装置をコンパクトディスクプレイヤーと同じような用途に適用する場合においては、ＥＣＣ回路４８の出力にＤＡコンバータとスピーカを接続することにより、スピーカから音楽信号が再生される。 The ECC circuit 48 corrects an error output from the turbo decoding circuit 47 based on an ECC (Error Correcting Code) added in encoding at the time of recording. Such an error includes, for example, a burst error caused by a defect or the like existing on the optical disc 20. The signal obtained from the ECC circuit 48 in this way is equal to the originally recorded data. Therefore, for example, when the present reproducing apparatus is applied to the same application as a compact disc player, a music signal is reproduced from the speaker by connecting a DA converter and a speaker to the output of the ECC circuit 48.

以上の説明ではターボ符号を前提として説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えばＬＤＰＣ(Long Distance Parity Check)符号や、たたみ込み符号などをターボ符号の代わりに使うように構成することも可能である。
また、光情報記録媒体としては、光ディスクに限らず、例えばカード型の媒体であってもよい。 In the above description, the turbo code has been assumed. However, the present invention is not limited to this, and for example, an LDPC (Long Distance Parity Check) code or a convolutional code is used instead of the turbo code. It is also possible to do.
Further, the optical information recording medium is not limited to an optical disk, and may be, for example, a card type medium.

本発明の実施例による光ディスク記録装置の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of an optical disk recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１に示す光ディスク記録装置における変調回路の内部構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a modulation circuit in the optical disc recording apparatus shown in FIG. 1. 図２に示す変調回路におけるガイデッドスクランブラーの動作を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the operation | movement of the guided scrambler in the modulation circuit shown in FIG. 図２に示す変調回路における多値変調回路の内部構成を説明するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an internal configuration of a multilevel modulation circuit in the modulation circuit shown in FIG. 2. 図２に示す変調回路におけるターボ符号付加回路の内部構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of a turbo code adding circuit in the modulation circuit shown in FIG. 2. 図２に示す変調回路における多段階エッジ変調回路の動作と、その出力波形を説明する模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation of the multistage edge modulation circuit in the modulation circuit shown in FIG. 2 and its output waveform. 図４に示す多値変調回路の出力信号スペクトルの一例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of an output signal spectrum of the multilevel modulation circuit illustrated in FIG. 4. 本発明の実施例による光ディスク再生装置の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of an optical disk reproducing device according to an embodiment of the present invention.

Explanation of symbols

１……光ディスク記録装置、２０……光ディスク、４……光ディスク再生装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical disc recording device, 20 ... Optical disc, 4 ... Optical disc reproducing | regenerating apparatus.

Claims

Add redundant bits to data for recording on optical information recording media,
Converting the recording data into a different binary number sequence according to the information of the redundant bits;
Generating a multi-level modulation pattern signal for each of the different binary sequences;
A predetermined evaluation value is obtained for the multilevel modulation pattern signal,
The multi-level modulation pattern signal is selected according to the evaluation value.
A multi-level modulation method characterized by the above.

2. The multi-value modulation method according to claim 1, wherein the optical information recording medium is a disk medium on which a multi-value digital signal is recorded by forming a track in which pits or marks are spiral or concentric.

Redundant bit adding means for adding redundant bits to data for recording on an optical information recording medium;
Bit conversion means for converting the recording data into different binary sequences in accordance with the redundant bits;
Modulation means for generating multi-level modulation pattern signals for the output of the bit conversion means;
Evaluation means for obtaining a predetermined evaluation value for the multi-level modulation pattern signal;
Selecting means for selecting the multi-level modulation pattern signal according to the output of the evaluation means;
An optical information recording apparatus comprising:

4. The optical information recording apparatus according to claim 3, wherein the multi-level modulation means is configured to obtain a multi-level reproduction signal equivalently by shifting the pit edge position in a stepwise manner.

4. The optical information recording apparatus according to claim 3, wherein the multilevel modulation means includes turbo code calculation means for performing a predetermined calculation on the output of the bit conversion means and adding a second redundant bit. .

The bit conversion means is formed of the redundant bits and the recording data when * is an operation representing an exclusive OR, and Z1, Z2, Z3,..., ZM are binary sequences of M bits. For a binary sequence X (n) (n = 1, 2,... N),
Y (n) = X (n) * Z1 ・ Y (n-1) * Z2 ・ Y (n-2) * Z3 ・ …… ZM ・ Y (nM) …… Formula 1
4. The optical information recording apparatus according to claim 3, wherein a guided scramble operation is performed using a binary number sequence Y (n) obtained as a result of applying the above.

4. The optical information recording apparatus according to claim 3, wherein the evaluating means is a direct current component calculating means for obtaining a direct current component of the multilevel modulation pattern signal.

4. The optical information recording medium according to claim 3, wherein the optical information recording medium is a disk medium on which a multi-value digital signal is recorded by forming a track in which pits or marks are spiral or concentric.

The optical information recording medium on which the multilevel digital signal is recorded is irradiated with a laser beam condensed by optical means, and the laser beam reflected or diffracted by the optical information recording medium is converted into an electric signal and detected. When reading multi-value digital signal data recorded on the optical information recording medium,
The guided scramble decoding operation is performed on the multilevel digital signal read from the optical information recording medium.
An optical information reproducing method characterized by the above.

10. The optical information reproducing method according to claim 9, wherein the optical information recording medium is a disk medium on which a multilevel digital signal is recorded by forming a track in which pits or marks are spiral or concentric.

The desired data is recorded as a multi-value digital signal,
The desired data is scrambled by guided scramble,
Furthermore, the guided scramble result is selected so that the multilevel digital signal does not have a direct current component in the scramble process.
An optical information recording medium.

12. The optical information recording medium according to claim 11, wherein a turbo code is added to the multilevel digital signal.

12. The optical information recording medium according to claim 11, wherein the optical information recording medium is a disk medium on which a multilevel digital signal is recorded by forming a spiral or concentric track of pits or marks.