JP2006512706A

JP2006512706A - 記録媒体上のトラック間の漏話低減のための方法、記録装置、再生装置、および記録媒体

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Publication number: JP2006512706A
Application number: JP2004563446A
Authority: JP
Inventors: カールマン，ヨセフス　アー　ハー　エム
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2002-12-30
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2023-12-01
Also published as: EP1581948A1; TWI336466B; TW200423043A; KR100994946B1; US7486206B2; AU2003303417A1; CN100409353C; WO2004059646A1; CN1732532A; JP4411217B2; KR20050088344A; US20060072418A1

Abstract

記録担体上で隣接するトラックに記録されたデータの間の漏話を低減させるため、データストリームの符号語へのエンコードが制御点を用いて制御される。ある第一のトラックと第二のトラックがいずれも同じ第三のトラックに隣接しているとして、第一のトラック内の符号語は、第二のトラック内の対応するビットからできうる限り多くのビットにおいて異なるような符号語を生成する制御点の値を選ぶことによって変更される。第一のトラックと第二のトラック上の対応するビット位置においてビット値が反対になるようにすることによって、第三のトラックに保存されている符号語に対するこれらのビット位置による寄与が最小となる。

Description

この発明は、符号語のストリームの保存のためのトラックを有する記録媒体上に符号語のストリームを保存するためのチャンネルコードを用いて、入力語のストリームをエンコードして符号語のストリームにする方法に関するものであって、その方法は：
入力語のストリームをエンコードして符号語のストリームにするステップを有する。この発明はまた、記録担体上にデータを記録するための記録装置、記録担体、再生装置、およびエンコーダーに関するものでもある。

記録担体上で隣接するトラック間の漏話を許容できるレベルに保つためには、トラックどうしを比較的離して位置させる。離れれば離れるほど漏話は低くなるので、漏話がトラック間の最小間隔、最小トラックピッチを決めていることになる。この最小トラックピッチに付随する問題は、それが最大記録密度（平方センチあたりのビット数）に帰結し、これが物理的な大きさが与えられた記録担体の記録容量の最大値を決めてしまうということである。

隣接トラック間での漏話を増加させることなく最小トラックピッチを小さくする方法を提供することによってこの問題を克服することがこの発明の目的の一つである。

この目的を達成するため、前記方法は次のステップ、すなわち、
入力語のデータストリームまたは符号語のストリーム中で、該入力語のデータストリームまたは符号語のストリームを変更によって変えうる制御点を決め、
可能なＮ通りの変更の群のうちの各変更について、第一のトラック中の符号語の群と、該第一のトラックに隣接するある第三のトラックに隣接する第二のトラック中の符号語の群との間において、前記第三のトラックに影響する漏話を表す、前記変更に対する漏話値を決定し、
Ｎ通りの変更の群のうちで漏話値が最小になるものとして定義される最適な変更を選択し、
その最適な変更を用いてデータストリームを変更する、ステップを有することを特徴としている。

制御点とは、データストリーム中で、該データストリームの後続の部分に影響しうる点である。

前記制御点における選択肢のそれぞれについてデータストリーム中の以後の部分がどう変わるかの結果を計算し、記録担体上の所与の点における漏話が最小になるような選択肢をその制御点のものとして選択することによって、漏話を低減することができる。このようにして漏話が低減されれば、通常の仕方によって、それを利用してトラックピッチを小さくすることができる。このように、本発明に基づく方法を適用することによって、漏話が改善され、その結果として信号対雑音比が改善されることにより、信号対雑音比に影響する他のパラメータの選択の自由度が向上し、改善された信号対雑音比を最低限の許容レベルまでまた低下させるような選択もできるようになる。本発明に基づく方法が適用されると、トラックピッチを小さくできるばかりでなく、たとえば信号対雑音比が低下した記録媒体を用いた結果などによる、信号対雑音比がより悪い記録システムにも対応できる。

もちろん、信号対雑音比に影響する他のパラメータをすべて変えずにおくことで、信号対雑音比を向上させて、記憶媒体上に読み書きをする際のビットエラー率を低くするためにこの方法を使用することも可能である。

当該方法の実施形態の一つはＮ＝２であることを特徴とするものである。Ｎを２に限定することで、漏話を制御するには、単一のビットまたは二つだけの選択肢で十分ということになる。これは記録装置および再生装置によって行われる計算を単純化する。

当該方法の実施形態の一つは、前記制御点がビット挿入点であることを特徴とするものである。再生装置が挿入されたビットを識別できるようにデータストリームの所定の場所にビットを挿入することによって、後続のデータストリームのエンコードに影響を与えることができる。前記ビット挿入点に「０」という値をもつビットが挿入された場合、エンコードされて得られるデータストリームは、「１」という値をもつビットが挿入された場合とは異なるものになる。エンコードされたデータストリームを計算したのち、計算されたデータストリームの漏話値が最小となる場合に対応するビットが、そのビット挿入点においてデータストリームに挿入され、エンコードされる。後続のデータストリームに対する計算は、次のビット挿入点まで行われ、当該データストリームは、ビット挿入点から次のビット挿入点までのセクションを単位として個々に漏話に関して最適化される。

当該方法の実施形態の一つは、前記制御点が符号語置換点であることを特徴とするものである。

ビット挿入点の代わりに符号置換語を選ぶことができる。

多くの符号法では、データストリームをエンコードしたときに決して現れない符号語というものがある。そのような符号語を漏話の度合いを変えるのに使うことができる。記録装置と再生装置の両方に知られているテーブルを作成する。当該記録装置がそのテーブルにある符号語に遭遇したら、エンコードされたデータストリーム中でその符号語をそのまま残すか、前記テーブルに従ってその符号語を置換符号語で置き換えるかの選択肢がある。現れるはずのない符号語の集合の中から置換符号語を選ぶことによって、再生装置はエンコードされたデータストリーム中で置換符号語を他の符号語から識別することができ、その置換符号語をテーブル中の対応する符号語で置き換えることができる。置換符号語の選択は、ＥＦＭプラス方式のエンコードおよびデコードにおいて使われている方法のように、コーダーの状態に依存して行うこともできる。置換符号語を用いてデータストリームを変更する方法は、特許申請ＥＰ０２０７６４２４．７において開示されている。記録装置は、符号語を置換符号語で置き換えるかどうかを、漏話への影響を計算した結果に応じて選択する。エンコードされたデータストリームを記録媒体に適するＮＲＺＩフォーマットにエンコードするのに用いられるＮＲＺＩエンコーダーのため、置換符号語は、「１」であるビットの数を置き換えられるもとの符号語に比べて奇数個変えることによって、後続のＮＲＺＩエンコードされたデータストリームに影響することができる。「１」であるビットの数を偶数から奇数へ、あるいは奇数から偶数へ変えるということは、ＮＲＺＩコーダーから出てくるＮＲＺＩエンコードされた後続ビットすべての極性が反転するということを意味する。ＮＲＺＩコーダーにはいってくる「１」は、ＮＲＺＩコーダーの出力レベルの反転を意味するのである。

当該方法のさらなる実施形態の一つは、第一のトラック中の符号語の群と第二のトラック中の符号語の群の間でビットごとに行った排他的ＮＯＲ演算の結果について、全体を通したビット合計値を計算することによって、漏話値を決めることを特徴とするものである。

トラック間の漏話は、第一のトラック中のビットが第二のトラック中のビットと反対の極性であるときに最小となる。完全な状況というのはありえない。というのも、そうだとしたら、あるトラックの内容が、第二のトラックの内容は第一のトラックの内容を正確に反転させたものでなければならないと規定することになってしまうからである。そこで当該方法では、ビット合計値を求めることによって、互いに近くに位置していて反対極性になっているようなビットの量の指標を得ることにしている。排他的ＮＯＲ演算によって、第一のトラック上のビットが第二のトラック上で対応するビット位置にあるビットの反対極性になっているかどうかが判断できる。このようにして、第一のトラック中のビットの群と第二のトラック中のビットの群との間のビットごとの比較が実現される。もしビット合計値が小さければ、第一のトラック中のビットの群の極性は第二のトラック中のビットの群の極性と著しく異なっている、すなわち漏話は少ないということになる。もしビット合計値が大きければ、第一のトラック中のビットの群の極性は第二のトラック中のビットの群の極性と似ている、すなわち漏話が大きいということになる。

当該方法のさらなる実施形態の一つは、第一のトラック中の符号語の群が第一のトラックのある区間に限定されており、第二のトラック中の符号語の群が第二のトラックのある区間に限定されており、第一のトラックの前記区間が第二のトラックの前記区間との対応関係が第一のトラックの読み取り方向と垂直になるように配置されていることを特徴とするものである。

トラック全体に対してビット合計値を計算する代わりに、読み取り方向に垂直に対応するよう配置されているトラックの区間だけについて計算を実行することもできる。このことはより多くの制御点の使用を必要とするが、これにより、より小さな領域での漏話に対する制御が改善され、よりよい最適化が実現できる。ビットごとの排他的ＮＯＲ演算において関係するトラックの区間どうしが厳密に揃っていることが不可欠なのはもちろんである。すなわち、第一のトラックの区間の先頭は第二のトラックの対応する区間の先頭に揃っていなければならず、第一のトラックの区間の終わりは第二のトラックの対応する区間の終わりに揃っていなければならない。

トラックへのデータの記録は、本発明の有効性に影響することなく、いくつかの方法で行うことができる：
データが光学記録媒体上のピットによって表現される
データが光学記録媒体上のトラック位置の変調によって表現される
データが光磁気または磁気記録媒体上の磁気領域によって表現される
データが記録媒体中の物理的な相違によって表現され、データの読み出しが、読もうとするビットに近接するビットが漏話によって読み書きのノイズレベルを増加させうるような方法で行われる限りいつでも、本発明は適用できる。

本発明はまた、漏話のある複数の伝送回線を通じてのデータの並列伝送にも適用することができる。伝送が連携をもって行われる場合には、データのエンコードに制御点を含めることができ、第一の回線上のデータのエンコードを第二の回線のデータとの関係で本発明に従って変更することにより、第一の回線と第二の回線の第三の回線に対するノイズレベルの寄与を低減させることができる。

ここで本発明を図に基づいて説明する。

全体としてのエンコーダーと、該全体としてのエンコーダー中に含まれる各エンコーダーの区別をよりはっきりさせるため、全体としてのエンコーダーの中に含まれる各エンコーダーは「コーダー」と呼んでいる。全体としてのエンコーダーは「エンコーダー」と呼ぶ。

図１Ａは隣接しあうトラックのある区間を示している。第一のトラック１と第二のトラック２は第三のトラック３に隣接する位置にある。

第三のトラック３への漏話を低減するために、隣接トラック１、２中のビットのビット値は反対極性になっているのがよい。現在の例では、第二のトラック２のビット値は、第一のトラック１のビット値と異なっているが、第８位Ｐ８、第１１位Ｐ１１、第１２位Ｐ１２だけは例外になっている。第二のトラック２のビットが第一のトラック１のビット値の正確な反対ビット値になっているわけにはいかないことは明らかである。さもなければ第二のトラック２には情報が記録できないことになってしまう。第三のトラック３のビット位置は「どちらでもよい」を表すビット値を示している。実際に記録されている値は本発明にとって全く重要でないからである。本発明による措置は隣接トラック１、２においてのみ適用される。漏話を起こすのは、隣接トラック１、２のビット値なのである。第一のトラック１の「１」による漏話の寄与を第二のトラック２の対応する位置にある「０」によって打ち消し、第一のトラック１の「０」の寄与を第二のトラック２の「１」によって打ち消すことによって、隣接トラック１、２全体としての第三のトラック３に保存されたデータへの影響が低減される。

位置Ｐ８での第一のトラック１と第二のトラック２のビット値はともに「０」であるため、これらのビット値は反対でなく、漏話に対して同じ方向の寄与をし、漏話を増し、第三のトラック３の位置Ｐ８におけるデータビットのノイズレベルを増加させることになる。同じことが、第一のトラック１と第二のトラック２のビット値がいずれも「１」である第十二位Ｐ１２についても成り立つ。ここでも互いに打ち消しあわずに、漏話に対して同じ方向の寄与をするのである。

第二のトラック２に保存されたデータはできるだけ多くの位置で第一のトラック１の対応するビット位置に保存されたデータの正確な反対になっているほうがよい。

図１Ｂは漏話および対応するビット位置とはどういうものかの概念を図解するものである。

示されているのはデータが保存されている三本のトラック１、２、３である。円が読み取りスポット４Ｂの大きさを表す。トラックピッチを小さくすると、第三のトラック３の隣接トラック１、２に含まれるデータビット４Ｃ、４Ｄが前記読み取り（または書き込み）スポット４Ｂによってカバーされる領域に含まれてきて、第三のトラックのデータビット４Ａを読み出すときのノイズレベルに寄与する。これらの含まれたデータビット４Ｃ、４Ｄのことをこの文書では第一のトラック１と第二のトラック２の対応するビット位置と記している。

各トラックの読み取り方向は、当該トラックの長さ方向である。

読み取りスポット４Ｂが図１Ｂに示したようなものである場合、読み取り（または書き込み）スポット内に含まれるデータビット４Ｂ、４Ｃは、読み出すべきデータビット４Ａとの対応関係が読み取り方向に垂直になるように配置されている。

図１Ｃは漏話および対応するビット位置とはどういうものかの概念を別の形の読み取りスポットとの関係で図解するものである。

示されているのはデータが保存されている三本のトラック１、２、３である。斜めの楕円が読み取りスポット５Ｂの大きさを表す。トラックピッチを小さくすると、第三のトラック３の隣接トラック１、２に含まれるデータビット５Ｅ、５Ｆが前記読み取り（または書き込み）スポット５Ｂによってカバーされる領域に含まれてきて、第三のトラックのデータビット５Ａを読み出すときのノイズレベルに寄与する。読み取りスポットまたは書き込みスポットの形に依存して、漏話に影響する隣接トラック上のデータビットが、読み出しまたは書き込みされるデータビットに対して異なる位置関係になることは明らかである。読み出すべきデータビットのノイズレベルに寄与するデータビット５Ｅ、５Ｆはもはや読み出すべきデータビットとの対応関係が垂直になるように配置されてはいないが、寄与するデータビット５Ｅ、５Ｆはやはり第一のトラック１および第二のトラック２上で対応するビット位置にあると考えることにする。読み取りスポット５Ｂが円形であったならばノイズレベルに寄与したであろうデータビット５Ｃ、５Ｄは図１Ｃの細長い楕円の場合にはもはやノイズレベルには寄与せず、したがって対応するビット位置にあるとは考えない。

図１Ｃはまた、読み取りスポットまたは書き込みスポットの形状のために、第一のトラック１および第二のトラック２の複数のビットがスポット内に含まれ、各ビットが０％から１００％の間の割合でスポットに含まれていることをも図示している。その結果、漏話の判定を第一のトラック１および第二のトラック２の中で最大の割合でスポット内に含まれるビットのみに適用するのではなく、これらのビットにすぐ隣接するビットにも適用することが好都合である。それらのビットの漏話への寄与が小さいことを反映するため、重み関数が適用される。その重み関数は漏話を引き起こすビットと影響を受けるビットとの間の物理的な距離を反映したものとすることができる。漏話は直接に距離の関数となるからである。重み付けはまた、読み取りスポットもしくは書き込みスポットの物理的な形状またはピットの形状に基づいたものにすることもできる。

図２は同心円状のトラックを有する記録担体を示している。

トラックが同心円状であるため、各トラックがもつデータの量は隣接トラックと比べてわずかに異なっている。極力互いの反対となることが想定されているトラックどうしが異なる量のデータをもっていることになるので、これは理論的には問題を呈することになる。しかし、数多くのトラックがあり、トラックどうしが非常に近接しあって位置しているため、第一のトラック２１と第二のトラック２２の間のデータ量の相違は非常に小さい。

トラックを局所的に、たとえば図に示されている扇形２４の部分を観察すると、トラックの半径とピットの大きさのために曲率は非常に小さく、漏話に関係するトラックのその区間については、トラックは直線で平行に走っていると考えることができる。

さらに、すべての位置についてトラックどうしが正確に反対の極性である必要はない。情報を保存しなければならない以上、いずれにせよトラック間で相違は出るものなのである。結果として、トラックどうしがもつデータの量が異なっていることは問題ではない。第三のトラック２３におけるビットエラー率を下げるのに寄与するのは、できるだけ多くのビット位置について極性を反対にしようと努力することによって全体として漏話を低減させることなのである。

図３は内側から外側に向かうらせん状のトラックをもつ記録担体を示している。

トラックを局所的に、たとえば図に示されている扇形３４の部分を観察すると、トラックの半径とトラック半径に比べて近接しているトラック間隔のために曲率は非常に小さい。互いに隣接するトラックのその区間は、らせん状のトラックの区間ではなく、図２で議論したような隣接する同心円状トラックの区間であると考えることができる。したがって、図２の議論は、一本のらせん状トラック（内側に向かうものであれ外側に向かうものであれ）がある場合にも有効である。

図４はコーダー４１を有するエンコーダー４０を示している。記録担体に記録するべきデータはコーダー４１の入力に提示され、コーダー４１によってエンコードされ、エンコードされたデータがコーダー４１の出力に供給される。コーダー４１の出力から、エンコードされたデータは、第一のビット挿入手段４２Ａの入力と第二のビット挿入手段４２Ｂの入力とに渡される。第一のビット挿入手段４２Ａは、エンコードされたデータストリームの所定の制御点に「０」というビットを挿入する。第二のビット挿入手段４２Ｂは、エンコードされたデータストリームの所定の制御点に「１」というビットを挿入する。第一のビット挿入手段４２Ａは、所定の制御点に「０」というビットを含んだエンコードされたデータストリームを、第一のＮＲＺＩコーダー４３Ａに供給し、第一のＮＲＺＩコーダー４３Ａはそのデータをエンコードして、所定の制御点にビット「０」があるデータに基づいた結果としてのＮＲＺＩエンコードされたデータを第一の遅延手段４４Ａおよび第一の排他的ＮＯＲ手段４５Ａに供給する。第二のビット挿入手段４２Ｂは、所定の制御点に「１」というビットを含んだエンコードされたデータストリームを、第二のＮＲＺＩコーダー４３Ｂに供給し、第二のＮＲＺＩコーダー４３Ｂはそのデータをエンコードして、所定の制御点にビット「１」があるデータに基づいた結果としてのＮＲＺＩエンコードされたデータを第二の遅延手段４４Ｂおよび第二の排他的ＮＯＲ手段４５Ｂに供給する。第一の遅延手段４４Ａは、第一のＮＲＺＩコーダー４３Ａからくるデータを１トラックの期間だけ遅延させ、遅延データを第三の遅延手段４７Ａおよび選択手段４８の第一の入力４８Ａに供給する。第二の遅延手段４４Ｂは、第二のＮＲＺＩコーダー４３Ｂからくるデータを１トラックの期間だけ遅延させ、遅延データを第四の遅延手段４７Ｂおよび選択手段４８の第二の入力４８Ｂに供給する。第三の遅延手段４７Ａは第一の遅延手段４４Ａからくるデータを１トラックの期間だけ遅延させ、今や第一のＮＲＺＩコーダー４３Ａの出力に比べて２トラックぶん遅延されたそのデータを第一の排他的ＮＯＲ手段４５Ａの第二の入力に供給する。

第四の遅延手段４７Ｂは第二の遅延手段４４Ｂからくる遅延データを１トラックの期間だけ遅延させ、今や第二のＮＲＺＩコーダー４３Ｂの出力に比べて２トラックぶん遅延されたそのデータを第二の排他的ＮＯＲ手段４５Ｂの第二の入力に供給する。第一の排他的ＮＯＲ手段４５Ａの出力は第一の積分手段４６Ａの入力に供給され、第一の積分手段４６Ａは第一の排他的ＮＯＲ手段によって供給される出力データを積分してこの積分の結果を選択手段４８の第三の入力４８Ｃに供給する。第二の排他的ＮＯＲ手段４５Ｂの出力は第二の積分手段４６Ｂの入力に供給され、第二の積分手段４６Ｂは第二の排他的ＮＯＲ手段によって供給される出力データを積分してこの積分の結果を選択手段４８の第四の入力４８Ｄに供給する。選択手段４８は第一の遅延手段４４Ａの内容と第二の遅延手段４４Ｂの内容のいずれが漏話が少なくなる結果をもたらすかを判断し、その遅延手段の内容を選択手段４８の出力に供給する。選択された内容は選択手段の出力によって、当該エンコーダー４０の出力４９に供給される。

前記判断は、第一の遅延手段４４Ａと第二の遅延手段４４Ｂ内に存在するデータ区間についてなされる。ひとたび選択がなされれば、積分手段４６Ａ、４６Ｂはリセットされて、次のデータ区間について再び判断を開始できるようにされる。

排他的ＮＯＲ手段は現在のデータと２トラックの期間ぶん遅延されたデータとの差を算定する。現在のデータは図１における第三のトラック３に対応する。２トラックの期間ぶん遅延されたデータは図１における第二のトラックに対応する。

排他的ＮＯＲ手段４５Ａ、４５Ｂはこうして図１の第二のトラック２と第一のトラック１の間の各ビット位置についての差を算定する。図１における第三のトラック３は、漏話の犠牲者でしかなく、寄与する側ではないので、前記算定においては無視される。

積分手段４６Ａ、４６Ｂは実質的に、遅延手段４４Ａ、４４Ｂの内容と遅延されたデータとの間で値が等しくなるビット位置の数を数えていることになる。積分手段からくる数字が大きいということは、多くのビット位置が等しいビット値をもつということを示す。積分手段からくる数字が小さいということは、多くのビット位置が等しくないビット値をもつということを示す。前記算定は所定の制御点において挿入されたビットの値「０」と値「１」の両方について行われるから、選択手段は二つの指標を受け取ることになる。一つは第一の積分手段４６Ａからで、「０」が挿入された場合の漏話の量を示すもの、もう一つは第二の積分手段からで、「１」が挿入された場合の漏話の量を示すものである。最小の積分結果を出力値として与える積分手段に対応するデータを選択することによって、記録担体上の漏話を最小にすることが実現される。

前記の例では、漏話を最小にするような所定の制御点での挿入ビットを決めるのに並列的な決定法を用い、ハードウェアによってこの例を説明しているが、この原理を逐次的なやり方で実装することも同じように適切であることに注意しておく。すなわち、まず挿入ビット値「０」の場合の漏話を求め、次いで挿入ビット値「１」の場合の漏話を求め、それから漏話を最小にする挿入ビットを選択し、その挿入ビット値を用いて記録担体に記録するためにデータをエンコードするのである。もちろん、ハードウェアでなく、処理手段におけるソフトウェアによって行うこともできる。

さらに、本発明は所定の制御点におけるビット挿入を用いて説明されたが、データがエンコード、デコードされる仕方に影響する方法はほかにも存在し、全く同じように簡単に適用することができることをさらに注意しておく必要がある。その一つの例が、符号語置換である。符号語置換においては、エンコードの際に、あらかじめ決められたテーブルに基づいて、いくつかの符号語または符号語の列が、コーダー４１によって現れるはずのない他の符号語で置き換えられる。前記の現れるはずのない符号語を使うことで、当該データがＮＲＺＩコーダー４３Ａ、４３Ｂによってエンコードされた結果が影響を受ける。たとえば置換されたもとの符号語から「１」の数が奇数個変わるような場合で、これによって漏話の量も影響を受ける。デコードの際には、デコーダー９１は挿入ビットを除去する代わりに、現れるはずのない符号語を所定のテーブルにある対応する符号語で置き換えてもとのデータを復元する。

図５は、図４のエンコーダー４０と同様のエンコーダー５０を示しているが、今度はエンコーダー５０によって生成された結果の符号語が通信路の制約条件に適合することを保証するよう修正されている。図４の要素４２Ａ、４２Ｂ、４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ、４４Ｂ、４５Ａ、４５Ｂ、４６Ａ、４６Ｂ、４７Ａ、４７Ｂ、４８Ａ、４８Ｂ、４９はそれぞれ図５の要素５２Ａ、５２Ｂ、５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ、５４Ｂ、５５Ａ、５５Ｂ、５６Ａ、５６Ｂ、５７Ａ、５７Ｂ、５８Ａ、５８Ｂ、５９に対応する。図４のコーダー４１は同一のコーダー５１Ａ、５１Ｂに分割されている。漏話が最小となるような制御点での挿入ビットのビット値を判断するためには、制御点でビット値「０」のビットが挿入されたものと制御点でビット値「１」のビットが挿入されたものの二つのバージョンをエンコードしなければならないからである。

結果の符号語が通信路の制約条件に適合することを保証するために、ビット挿入手段５２Ａ、５２Ｂが、図４での最初のコーダー４１と二番目のコーダー４３Ａ、４３Ｂとの間の位置ではなく、最初のコーダー５１Ａ、５１Ｂより前の位置に移されている。最初のコーダー４１のあとでビットが挿入されている図４のときのように、エンコードされたあとのデータストリームにビットを挿入する場合、通信路の制約条件が破られる可能性がある。データストリームがまだエンコードされていないコーダー５１Ａ、５１Ｂより前の段階でデータストリーム中の所定の制御点にビットを挿入する場合には、挿入されるビットもエンコードの際に取り入れられる。コーダー５１Ａ、５１Ｂによって生成されるすべての符号語は通信路の制約条件に適合する。したがって、図５に示されるようなエンコーダー５０の符号語もまた通信路の制約条件に適合する。

図６は、本発明のソフトウェアによる実装のステップを示している。

あるブロックのデータが入力ストリームから取得される。このデータブロックは二つの制御点の間に位置するものである。

次に、二つの操作が実行されるが、これは逐次的でも並列でもよい。まず制御点のためにある値が選択され、その制御点から次の制御点までの前記データブロックがエンコードされる。結果として得られるビット列を前の前のトラックの対応する位置におけるビットと比較する。これは、エンコードされたビットと、前の前のトラックの対応する位置のビット、すなわち２トラック遅延されたビットとに対して排他的ＮＯＲ演算をビットごとに行うことによって実現される。

排他的ＮＯＲ演算は、それぞれの位置について、エンコードされたビットと前の前のトラックの対応する位置のビットが同じビット値であれば、すなわち両方がビット値「０」か両方がビット値「１」であれば、「１」の結果を与える。

積分ルーチンを用いて排他的ＮＯＲ演算の結果の「１」の数を数える。「１」の数を数えることによって、漏話の指標が得られる。「１」の数が多ければ高レベルの漏話があるということを意味する。

「１」の数が少なければ漏話は少なく、したがって、処理中の二つのトラックにはさまれたトラック上に位置するデータのノイズレベルへの寄与は小さいということになる。

それから、制御点のために第二の値が選択され、その制御点から次の制御点までの前記データブロックがやはりエンコードされるが今度は制御値が異なっている。結果として得られるビット列を前の前のトラックの対応する位置におけるビットと比較する。これは、エンコードされたビットと、前の前のトラックの対応する位置のビット、すなわち２トラック遅延されたビットとに対して排他的ＮＯＲ演算をビットごとに行うことによって実現される。

二つの積分ルーチンの結果が比較されて、当該制御点のための値としては、二つの結果のうち小さい結果を与えるエンコードを与えるほうが選択される。

当該制御点に値が割り当てられたので、ここでエンコードがもう一度行われて、記録担体に記録すべき最終的なデータを算出する。

この最後のエンコードのステップは回避することもできることに注意しておく。バッファを用い、両方のバージョンのエンコードされたデータブロックを保存しておき、積分ルーチンの結果を比較したのちに、積分ルーチンの結果が小さくなるほうに対応するエンコードされたデータブロックのバージョンをバッファから読み出すようにすれば、再計算をする必要はなくなるのである。

図７は、排他的ＮＯＲの出力を積分することによって、第一の制御点ＣＰ１と第二の制御点ＣＰ２の間のデータブロックに対するビット合計値が計算されていく過程を示している。ビット合計値は、対応するビット位置でビット値が等しいものの数を合計していくものなので、増加するのみである。二つの折れ線が示されている。第一の折れ線は第一の制御ポイント値ＣＰＶ１を用いてエンコードされているデータブロックに対応するもので、第二の折れ線は第二の制御ポイント値ＣＰＶ２を用いてエンコードされている同じデータブロックに対応するものである。

第一の終点値ＥＰ１は、エンコードの際に第一の制御点値ＣＰＶ１が使われた場合の、データブロックの終点における積分の最終的な値である。第二の終点値ＥＰ２は、エンコードの際に第二の制御点値ＣＰＶ２が使われた場合の、データブロックの終点における積分の最終的な値である。

二つの終点値ＥＰ１、ＥＰ２の小さいほうが、当該データブロックの先頭の制御点ＣＰ１において使われる値として選ばれる。上で説明したように、これにより隣接するトラックに及ぼす漏話を最小にするようにエンコードされたデータブロックが得られる。

図８は本発明を含む記録装置を示している。

記録装置８０はエンコーダー５０を有しており、記録担体上に保存すべきデータを入力８３から受け取る。前記エンコーダー５０は図５のエンコーダー５０の機能を有している。エンコードされたデータはそれからビット・エンジン８１に渡され、このビット・エンジン８１が通常の仕方によってデータを処理し、記録担体８２上に該データを記録する。ビット・エンジン８１とエンコーダー５０のいずれも、やはり記録装置の通常の仕方によって、たとえばマイクロコントローラーなどの制御手段８４によって制御されている。

図９は再生装置を示している。

再生装置９０はビット・エンジン８１を有しており、該ビット・エンジンが記録担体から記録されたデータを引き出し、処理し、デコーダー９１に供給する。デコーダーは通常の仕方によってエンコードの逆の過程を行い、所定の制御点に挿入された挿入ビットを除去する。このようにしてもとのデータが復元され、デコーダー９１は、挿入ビットが除去されたデコード済みデータを再生装置９０の出力９２に供給できる。

繰り返し注意しておくが、本発明は所定の制御点におけるビット挿入を用いて説明されたが、データがエンコード、デコードされる仕方に影響する方法はほかにも存在し、全く同じように簡単に適用することができる。その一つの例が、符号語置換である。符号語置換においては、エンコードの際に、あらかじめ決められたテーブルに基づいて、いくつかの符号語が、コーダー４１によって現れるはずのない符号語または符号語の列で置き換えられる。前記の現れるはずのない符号語を使うことで、当該データがＮＲＺＩコーダーによってエンコードされる仕方が影響を受ける。たとえば置換されたもとの符号語から「１」の数が奇数個変わるような場合で、これによって漏話の量も影響を受ける。デコードの際には、デコーダー９１は挿入ビットを除去する代わりに、現れるはずのない符号語を所定のテーブルにある対応する符号語で置き換えてもとのデータを復元する。

隣接しあうトラックのある区間を示す図である。漏話と対応するビット位置の概念を説明する図である。漏話と対応するビット位置の概念を、別の形の読み取りスポットとの関係で説明する図である。同心円状のトラックを有するディスクの形をした記録担体を示す図である。らせん状のトラックを有するディスクの形をした記録担体を示す図である。トラックに記録するべきデータをエンコードするエンコーダーを示す図である。トラックに記録するべきデータをエンコードするさらなるエンコーダーを示す図である。漏話低減のソフトウェアによる実装を示すフローチャートである。漏話の度合いを示すビット合計値を示すグラフである。本発明を含む記録装置を示す図である。再生装置を示す図である。

Claims

符号語のストリームの保存のためのトラックを有する記録媒体上に符号語のストリームを保存するためのチャンネルコードを用いて、入力語のストリームをエンコードして符号語のストリームにする方法であって：
入力語のストリームを符号化して符号語のストリームにするステップを有し、
入力語のデータストリームまたは符号語のストリーム中で、該入力語のデータストリームまたは符号語のストリームを変更によって変えうる制御点を決め、
可能なＮ通りの変更の群のうちの各変更について、第一のトラック中の符号語の群と、該第一のトラックに隣接するある第三のトラックに隣接する第二のトラック中の符号語の群との間において、前記第三のトラックに影響する漏話を表す、前記変更に対する漏話値を決定し、
Ｎ通りの変更の群のうちで漏話値が最小になるものとして定義される最適な変更を選択し、
その最適な変更を用いてデータストリームを変更する、ステップを有することを特徴とする方法。
チャンネルコードを用いて入力語のストリームをエンコードして符号語のストリームにする請求項１記載の方法であって、
Ｎ＝２であることを特徴とする方法。
チャンネルコードを用いて入力語のストリームをエンコードして符号語のストリームにする請求項２記載の方法であって、
前記制御点がビット挿入点であることを特徴とする方法。
チャンネルコードを用いて入力語のストリームをエンコードして符号語のストリームにする請求項１または２記載の方法であって、
前記制御点が符号語置換点であることを特徴とする方法。
チャンネルコードを用いて入力語のストリームをエンコードして符号語のストリームにする請求項１、２、３または４記載の方法であって、前記制御点が入力語のストリーム中に設定されることを特徴とする方法。
チャンネルコードを用いて入力語のストリームをエンコードして符号語のストリームにする請求項１、２、３または４記載の方法であって、制御点が符号語のストリーム中に設定されることを特徴とする方法。
チャンネルコードを用いて入力語のストリームをエンコードして符号語のストリームにする請求項１、２、３、４、５または６記載の方法であって、第一のトラック中の符号語の群および第二のトラック中の符号語の群に対してビットごとに実行される排他的ＮＯＲ演算のビット合計値を計算してある漏話値が決定されることを特徴とする方法。
チャンネルコードを用いて入力語のストリームをエンコードして符号語のストリームにする請求項１記載の方法であって、
第一のトラック中の符号語の群が第一のトラックのある区間に限定されており、第二のトラック中の符号語の群が第二のトラックのある区間に限定されており、第一のトラックの前記区間が第二のトラックの前記区間との対応関係において第一のトラックの読み取り方向と垂直になるように配置されていることを特徴とする方法。
チャンネルコードを用いて入力語のストリームをエンコードして符号語のストリームにする請求項８記載の方法であって、
前記のビットごとの排他的ＮＯＲ関数が物理的な距離を反映する重み関数を含むことを特徴とする方法。
符号語のストリームの保存のためのトラックを有する記録媒体のためのチャンネルコードを用いて入力語のストリームをエンコードして符号語のストリームにするエンコーダーであって、
入力語のストリームをエンコードして符号語のストリームとするための符号化手段を有し、
さらに、
制御点変更手段であって、データストリームを受け取るための入力と制御点変更手段が動作するエンコード手段に接続された出力とを備え、データストリームを変更しうる制御点を入力のデータストリーム中に設定し、変更命令入力において受け取られた変更命令によって制御点を変更する手段と、
前記エンコード手段の出力に接続された入力と、第一の制御点変更に対して第一の漏話値を決定し、第二の制御点変更に対して第二の漏話値を決定するよう動作する出力を備えた漏話決定手段と、
前記漏話決定手段の出力に接続された入力と、変更命令入力に接続された出力とを備えて動作し、第一の漏話値と第二の漏話値のうちの最小の漏話値に対応する制御点変更を選択するよう動作する選択手段とを有することを特徴とするエンコーダー。
請求項１０記載のエンコーダーであって、前記漏話決定手段が、記録媒体中のある第一のトラック内の符号語の群と、記録媒体中の前記第一のトラックに隣接する記録媒体中のある第三のトラックに隣接する記録媒体中のある第二のトラック内の符号語の群とを処理し、前記第三のトラックに影響する漏話を表す漏話値を決定するよう動作することを特徴とするエンコーダー。
請求項１０または１１記載のエンコーダーを有することを特徴とする記録装置。
符号語のストリームを含むトラックを有する記録媒体であって、前記の符号語のストリームがある第一のトラック内のある第一のデータブロックと前記第一のデータブロックに対応するある制御点とを有し、前記制御点がある値を含んでおり、前記値が、第一のトラック内の第一のデータブロックと、前記第一のトラックに隣接するある第三のトラックに隣接する第二のトラック内の第二のデータブロックとの間の漏話に基づくものであることを特徴とする記録媒体。