JP2007035132A - 光ディスク処理装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 主信号の全範囲に渡ってある所定の区間毎に消失誤り訂正処理を可能とし、データ符号化率を低くすることなく、高い誤り訂正能力を有する光ディスク処理装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 ピケットコード及び所定のデータパターンを有する同期信号が所定間隔で挿入された主信号を光ディスクから読み出す読み出し手段（１０）と、読み出した主信号からピケットコード及び同期信号を分離する分離手段（７）と、ピケットコード及び同期信号の誤りを検出する誤り検出手段（４）と、誤り検出結果に応じて、ピケットコード間の主信号及びピケットコードと同期信号との間の主信号を消失誤りとして消失誤り訂正処理を行う訂正処理手段（２）とを有する光ディスク処理装置が提供される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスク処理装置及び方法に関する。

従来の光ディスク記録・再生装置では、誤り訂正能力を高めるため、各同期ブロックのデータ内に訂正能力の高いピケットコードを挿入し、データ再生する際には、誤り訂正処理の信頼性が高いピケットコードの誤りを検出する。これにより、ピケットコードとピケットコードで挟まれた範囲のデータが誤りであるとして消失誤り訂正処理を可能とする手法が考案されていた。（例えば、特許文献１参照）

また、誤り検出符号が付加された情報信号中の一部のデータをある所定値に設定して送信し、受信時に付加された誤り検出符号に基づき誤り検出する。それとともに、送信時に設定した所定値に変化があるか否かを検出することにより情報信号の誤り検出を行う手法が考案されていた。（例えば、特許文献２参照）

特開２００３−１２３３９２号公報 特開平３−２７２２２４号公報

上記従来技術の構成では、ピケットコード間での消失誤り訂正処理を行うことは可能である。しかし、ピケットコードで挟まれていないデータ区間、あるいはピケットコードとピケットコードとの間隔が長い区間が存在した場合、その区間では消失誤り訂正処理は不可能である。

データ符号化率を低くすることなく誤り訂正能力を高める手段の一つとして、データ全領域で消失誤り訂正処理可能とする手段がある。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、主信号（再生データ）の全範囲に渡ってある所定の区間毎に消失誤り訂正処理を可能とし、データ符号化率を低くすることなく、高い誤り訂正能力を有する光ディスク処理装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の光ディスク処理装置は、ピケットコード及び所定のデータパターンを有する同期信号が所定間隔で挿入された主信号を光ディスクから読み出す読み出し手段と、前記読み出した主信号から前記ピケットコード及び前記同期信号を分離する分離手段と、前記ピケットコード及び前記同期信号の誤りを検出する誤り検出手段と、前記誤り検出結果に応じて、前記ピケットコード間の主信号及び前記ピケットコードと前記同期信号との間の主信号を消失誤りとして消失誤り訂正処理を行う訂正処理手段とを有することを特徴とする。
また、本発明の光ディスク処理方法は、ピケットコード及び所定のデータパターンを有する同期信号が所定間隔で挿入された主信号を光ディスクから読み出す読み出しステップと、前記読み出した主信号から前記ピケットコード及び前記同期信号を分離する分離ステップと、前記ピケットコード及び前記同期信号の誤りを検出する誤り検出ステップと、前記誤り検出結果に応じて、前記ピケットコード間の主信号及び前記ピケットコードと前記同期信号との間の主信号を消失誤りとして消失誤り訂正処理を行う訂正処理ステップとを有することを特徴とする。

ピケットコード間の主信号だけでなく、ピケットコードと同期信号との間の主信号も消失誤り訂正処理を行うことができるので、主信号の全範囲に渡って所定の区間毎に消失誤り訂正処理をすることができる。また、データ符号化率を低くすることなく、高い誤り訂正能力を実現することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。
図４に、光ディスク記録・再生装置で光ディスクに記録されているデータを再生する場合の実施形態を示す。図５に、光ディスク記録・再生装置で入力データを光ディスクに記録する場合の実施形態を示す。

本発明の実施形態における光ディスク記録・再生装置の構成例を示すブロック図を図１に、再生処理のフローチャートを図４に示す。

ステップＳ４０１では、モータ制御回路１２がスピンドルモータ１１を介してディスク３を回転させる。次に、ステップＳ４０２では、サーボ・ヘッド制御回路９により制御されたヘッド部１０は、ディスク３に記録されている動画信号・音声信号などの連続性データを光／電気変換処理する。すなわち、ヘッド部１０は、ピケットコード及びエラー検出パターンが所定間隔で挿入された主信号を光ディスク３から読み出す。エラー検出パターンは、所定値もしくは所定のデータパターンを有する同期信号及びその他の付加信号部分である。次に、ステップＳ４０３及びＳ４０４では、ＡＤ／ＤＡ変換回路・変復調回路・ＲＦ ＰＬＬ回路８は、得られたデータ信号をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換処理及び復調する。再生データは、各々のフォーマットに則ったデータに変換される。

次に、ステップＳ４０５では、ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ回路７は、変換したデータを動画信号・音声信号などの主信号と、ピケットコード信号と、エラー検出パターンとに分離する。ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ回路７は、マルチプクサ／デマルチプレクサ回路である。

分離したピケットコード信号と、エラー検出パターンとはそれぞれ別々に復号化処理がピケットコード符号化／復号化回路５、ある値もしくはあるパターンで設定した信号符号化／復号化回路６で行われる。

ピケットコードは通常、ピケットコードのみでデコード可能にするため、ピケットコード単独で符号化されたデータであり、符号化された方式毎に復号化が行われる。

リードソロモン符号、ＢＣＨ符号などで符号化されている場合は、ピケットコード内部に情報データ部、パリティ部を有しており、ユークリッド法、ピーターソン法など数種の解放によりピケットコードの復号化が可能であり、また、誤り検出ももちろん可能となる。

ピケットコード内に有効なデータを埋め込むことは可能である。しかし、動画信号・音声信号などの主信号のみの再生の際にピケットコードを使用する場合は、ピケットコードは誤り訂正を行う必要は無く、誤り検出を行い、誤りがあるピケットコードに挟まれている主信号を検出することが可能であればよい。ステップＳ４０６では、バーストエラー検出器４は、ピケットコードの誤り検出を行う。

同様に、エラー検出パターンも、誤り検出を行うことが可能であれば充分である。ステップＳ４０６では、バーストエラー検出器４は、エラー検出パターンについて、誤り訂正ではなく誤り検出を行う。

ピケットコードと、エラー検出パターンの誤り検出を行った後、次の処理を行う。連続するピケットコードとピケットコード、あるいはピケットコードとエラー検出パターンとの両者で誤り検出された場合、その間に挟まれた主信号は連続してデータが誤っている可能性が高い。そのため、ステップＳ４０７において、信号処理・ＥＣＣ回路２は、主信号を復号化し、消失訂正個所として主信号の訂正処理を行う。すなわち、信号処理・ＥＣＣ回路２は、ピケットコード及びエラー検出パターンの誤り検出結果に応じて、ピケットコード間の主信号及びピケットコードとエラー検出パターンとの間の主信号を消失誤りとして消失誤り訂正処理を行う。その後、ステップＳ４０８へ進む。誤りがない場合は、直接ステップＳ４０８へ進む。ステップＳ４０８では、信号処理・ＥＣＣ回路２は、主信号を復号化し、主信号のランダム訂正処理を行う。

以上のように、信号処理・ＥＣＣ回路（訂正処理手段）２は、前記誤り検出結果が誤り有りの場合にはそれに対応するピケットコード間の主信号又はピケットコードとエラー検出パターンとの間の主信号を消失誤りとして訂正処理し、前記誤り検出結果が誤り無しの場合にはそれに対応するピケットコード間の主信号又はピケットコードとエラー検出パターンとの間の主信号をランダム誤り訂正処理する。

ランダム訂正と消失訂正の違いについて説明する。消失訂正とは、誤りデータの位置を特定して行う訂正処理である。リードソロモンなどのエラー訂正処理では、主データ及びパリティデータに対して演算を行い、その演算結果に基づいて誤りデータの位置を特定、訂正する。演算結果は既知であり、実際の演算結果とこの既知の値とが異なっている場合にエラーありとして訂正を行うが、ランダム訂正の場合、エラーの位置をまず特定し、その後訂正を行う。これに対し、消失訂正の場合、エラーの位置がわかっているので、後は演算結果に基づいてエラーデータを訂正するだけで済む。ランダム訂正の場合、エラー位置を特定しなければならないので、消失訂正に比べて演算量も増加し、また、誤訂正の確率も高くなる。また、ステップＳ４０８のランダム訂正処理は、ピケットコード及びエラー検出パターンのエラーの有無にかかわらず実行される。

ステップＳ４０９では、信号処理・ＥＣＣ回路２は、訂正処理をした主信号を、誤り訂正完了あるいは未完了フラグとともに画像処理部へ出力データ１３として送信し、本実施形態に関わる信号処理部分の機能は終了する。画像処理部では、エラー訂正処理された再生データから前記特定パターンを有する同期信号を検出して再生データを処理する。

図２（ａ）及び図３（ａ）は、ピケットコード２０３による消失訂正を示す図である。連続（隣接）するピケットコード２０３間の主信号は、消失訂正可能範囲２０１となる。これに対し、ピケットコード２０３が連続しない範囲の主信号は、消失訂正不可能範囲２０２となる。即ち、この範囲２０２においては、消失誤り訂正処理ができず、訂正能力が低下する。

図２（ｂ）及び図３（ｂ）は、ピケットコード２０３及びエラー検出パターン２０４挿入による消失訂正を示す図である。エラー検出パターン２０４は、同期信号及びその付加信号部分である。隣接するピケットコード２０３間の主信号は、消失訂正可能範囲２０１である。また、隣接するピケットコード２０３及びエラー検出パターン２０４間の主信号も、消失訂正可能範囲２０１である。

ピケットコード２０３のみを挿入した符号や、ある値もしくはあるパターンで設定した信号部分２０４を挿入した符号は、図２（ａ）や図３（ａ）に示すとおり、主信号の全範囲で消失訂正を行うことが不可能である。しかし、両者２０３及び２０４を挿入してピケットコード２０３あるいはエラー検出パターン２０４で誤りが検出された場合は、図２（ｂ）や図３（ｂ）に示すとおり、主信号の全範囲で消失訂正可能である。すなわち、信号処理・ＥＣＣ回路２は、主信号の全範囲において主信号の消失誤り訂正処理を行うことが可能であり、データ符号化率を下げることなく、訂正能力を高めることが可能となる。

次に、記録処理について説明する。図５は記録処理のフローチャートである。
ステップＳ５０１では、画像処理部から入力データ１として主信号が、本実施形態の機能に関わる信号処理部に入力される。次に、ステップＳ５０２では、信号処理・ＥＣＣ回路２は、例えばリードソロモン符号やＢＣＨ符号などの所定のフォーマットに則って主信号を符号化処理する。

次に、ステップＳ５０３及びＳ５０４では、主信号の符号化と同時に、ピケットコード符号化・復号化回路５及びエラー検出パターン符号化・復号化回路６は、ピケットコードとエラー検出パターンの符号化を行う。

具体的には、ピケットコード符号化・復号化回路５は、例えばＣＰＵから指示された情報データをＲＡＭから読み出して、その情報データにパリティを付加する処理をリードソロモン符号やＢＣＨ符号などで符号化処理しピケットコードを生成する。

エラー検出パターン符号化・復号化回路６は、ディスク再生時にある値もしくはあるパターンで設定した信号の誤り検出を可能とする同期信号を生成する。

具体的には、いくつかの手法がある。例えば、数ビットあるいは数バイトである固定パターンデータを決定する手法が考えられる。また、数ビットあるいは数バイトで数種類の固定値を決め、その数種類の固定値の連続した順番を定めて固定値数個で周期性をもつあるパターンデータを形成する手法が考えられる。また、数ビットあるいは数バイト内で単純なインクリメントあるいはデクリメントデータとし、範囲を越えたら再度初期値からインクリメント・デクリメントデータを繰り返す手法が考えられる。また、ＣＰＵから指示された情報データをＲＡＭから読み出しその情報データにリードソロモン符号やＢＣＨ符号などでパリティを付加して符号化する手法などが考えられる。

次に、ステップＳ５０５では、ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ回路７は、生成したピケットコードと、エラー検出パターンを、主信号に決められた挿入方法で所定間隔で挿入（合体）する。

ピケットコード２０３とエラー検出パターン２０４を挿入したデータの構成は図２（ｂ）や、図３（ｂ）に示すとおりである。

ステップＳ５０６及びＳ５０７では、ＡＤ／ＤＡ変換回路・変復調回路・ＲＦ ＰＬＬ回路８は、生成されたデータを、あるフォーマットに則った変調方式で変調し、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換処理する。その後、ステップＳ５０８及びＳ５０９では、サーボ・ヘッド制御回路９で制御されたヘッド部１０は、電気／光変換処理を行い、ディスク３に動画信号・音声信号などの主信号の連続性データを記録する。記録された主信号にはピケットコード及びエラー検出パターンが挿入されている。

ピケットコード２０３のみを挿入した符号や、エラー検出パターン２０４のみを挿入した符号では、図２（ａ）や図３（ａ）に示すとおりデータ復号の際に主信号の全範囲で消失訂正を行うことが不可能である。しかし、両者２０３及び２０４を挿入してピケットコード２０３あるいはエラー検出パターン２０４で誤り検出する復号手法の場合は、図２（ｂ）や図３（ｂ）に示すとおり、主信号の全範囲で消失訂正可能である。すなわち、信号処理・ＥＣＣ回路２は、主信号の全範囲において消失訂正として主信号の訂正処理を行うことが可能であり、データ符号化率を下げることなく、訂正能力を高めることが可能となる。

上記の実施形態によれば、光ディスク記録・再生装置は、光ディスクを再生する手段において、ピケットコードの誤りを検出する回路と、エラー検出パターンの誤りを検出する回路と、ピケットコードとエラー検出パターンの誤り検出結果から再生データの消失誤り訂正を行う回路と、再生データのランダム誤り訂正を行う回路を備えていることを特徴とする。

また、本実施形態の光ディスク記録・再生装置は、光ディスクにデータを記録する手段において、ピケットコードとエラー検出パターンをデータに挿入する回路を備えていることを特徴とする。

具体的には、ピケットコードの誤り検出回路（バーストエラー検出器）４では、ピケットコードは再生データやエラー検出パターンとは無関係に誤り検出・訂正処理可能であるため、再生データからピケットコードを抽出してピケットコードのみで誤り検出処理を行い、処理結果を再生データの消失誤り訂正を行う回路に送信することを特徴とする。

エラー検出パターンは、例えば周期性を持つパターンデータである。誤り検出手段は、エラー検出パターンの誤りを検出する際に、周期性を利用して前又は後のエラー検出パターンを推測して誤り検出を行うことができる。

エラー検出パターンの誤りを検出する回路４では、期待値としての固有のエラー検出パターン（同期信号パターンやその他の設定値信号パターン）と、再生したエラー検出パターン（同期信号パターンやその他の設定値信号パターン）とを比較し、所定ビット数以上の誤りビット数を検出した場合は再生データの消失誤り訂正処理可能と判断してその旨を再生データの消失誤り訂正を行う回路２に送信し、所定ビット数未満の誤りビット数を検出した場合もしくは誤りビットを未検出である場合は再生データの消失誤り訂正処理不要と判断してその旨を再生データの消失誤り訂正を行う回路２に送信することを特徴とする。エラー検出パターンは、例えば固定ビット長の固定パターンデータである。

また、エラー検出パターンの誤りを検出する回路４では、ビット誤り検出処理を行う際、再生データを消失誤り訂正処理するかどうかを判断する閾値である誤りビットの数（上記の所定ビット数）を、エラー検出パターン（同期信号）ごと、あるいはある固定のデータ数ごと、固定の同期ブロック数ごとに設定可能とすることを特徴とする。

再生データの消失誤り訂正を行う回路２では、エラー検出パターン誤り検出回路と、ピケットコード誤り検出回路から送信された再生データ消失誤り訂正可能あるいは不可能信号を受けて、消失誤り訂正可能である再生データ範囲を検出し、検出範囲に含まれる再生データの消失誤り訂正処理を行うことを特徴とする。

上記の光ディスク記録・再生装置によれば、光ディスクを再生する手段において、データ符号化率を低くすることなく再生データの全範囲で消失誤り訂正が可能であり、誤り訂正能力を高めることができる。

また、データを再生するディスクの記録品位、物理的状態によって再生時のデータ誤り率が変化するが、再生するディスクの状態により誤り訂正処理の処理能力を随時変化させ、光ディスク記録・再生装置の誤り訂正処理に使用しているＣＰＵの負荷などを調整することが可能である。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

光ディスク記録・再生装置の構成例を示す全体ブロック図である。 ピケットコード、エラー検出パターン挿入例を示す図である。 ピケットコード、エラー検出パターン挿入による消失訂正可能範囲例を示す図である。 ディスク再生時の処理フローチャートである。 ディスク記録時の処理フローチャートである。

符号の説明

１ 入力データ
２ 信号処理、ＥＣＣ回路
３ ディスク
４ バーストエラー検出器
５ ピケットコードデコード／エンコード回路
６ エラー検出パターンエラー検出回路
７ マルチプレクサ／デマルチプレクサ回路
８ ＡＤ／ＤＡ変換回路、変調回路、ＰＬＬ回路
９ サーボ・ヘッド制御回路
１０ ヘッド
１１ スピンドルモータ
１２ モータ制御回路

Claims (7)

1. ピケットコード及び所定のデータパターンを有する同期信号が所定間隔で挿入された主信号を光ディスクから読み出す読み出し手段と、
   前記読み出した主信号から前記ピケットコード及び前記同期信号を分離する分離手段と、
   前記ピケットコード及び前記同期信号の誤りを検出する誤り検出手段と、
   前記誤り検出結果に応じて、前記ピケットコード間の主信号及び前記ピケットコードと前記同期信号との間の主信号を消失誤りとして消失誤り訂正処理を行う訂正処理手段と
   を有することを特徴とする光ディスク処理装置。
2. 前記訂正処理手段は、前記誤り検出結果が誤り有りの場合にはそれに対応する前記ピケットコード間の主信号又は前記ピケットコードと前記同期信号との間の主信号を消失誤りとして訂正処理し、前記誤り検出結果が誤り無しの場合にはそれに対応する前記ピケットコード間の主信号又は前記ピケットコードと前記同期信号との間の主信号をランダム誤り訂正処理することを特徴とする請求項１記載の光ディスク処理装置。
3. 前記誤り検出手段は、前記同期信号の誤りを検出する際に、所定ビット数以上の誤りビット数を検出した場合のみ前記主信号の消失誤り訂正処理を行い、所定ビット数未満の誤りビット数を検出した場合又は誤りビットを未検出である場合には主信号の消失誤り訂正処理を行わないことを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク処理装置。
4. 前記同期信号は、固定ビット長の固定パターンデータであることを特徴とする請求項３記載の光ディスク処理装置。
5. 前記所定ビット数は、固定データ数毎又は同期信号毎に設定可能であることを特徴とする請求項３又は４記載の光ディスク処理装置。
6. さらに、ピケットコードを生成するピケットコード生成手段と、
   同期パターンデータを符号化して前記同期信号を生成する同期信号生成手段と、
   前記ピケットコード及び前記同期信号を所定間隔で主信号中に挿入する挿入手段と、
   前記挿入された主信号を光ディスクに記録する記録手段と
   を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ディスク処理装置。
7. ピケットコード及び所定のデータパターンを有する同期信号が所定間隔で挿入された主信号を光ディスクから読み出す読み出しステップと、
   前記読み出した主信号から前記ピケットコード及び前記同期信号を分離する分離ステップと、
   前記ピケットコード及び前記同期信号の誤りを検出する誤り検出ステップと、
   前記誤り検出結果に応じて、前記ピケットコード間の主信号及び前記ピケットコードと前記同期信号との間の主信号を消失誤りとして消失誤り訂正処理を行う訂正処理ステップと
   を有することを特徴とする光ディスク処理方法。

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