JP2007122822A - データ処理装置及びデータ処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】再生信号の品質向上とともに、データのエラー訂正回路の効率化、低消費電力化を可能とするデータ処理装置及び方法の提供を課題とする。
【解決手段】ディスク状記録媒体より情報データを再生する再生手段（５）と、再生手段により再生された情報データ中のエラーを訂正するエラー訂正手段（１１）と、ディスク状記録媒体に記録されている情報データの記録時における環境を示す環境情報に基づいてエラー訂正手段による訂正処理を変更する制御手段（１０）とを備えるデータ処理装置が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、データ処理装置及びデータ処理方法に関する。

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を消失誤り訂正として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、ピケットコードにデータスクランブル用のシードデータとしてトラック番号、ＩＤ情報などを埋め込み、データ再生の際、スクランブル解除前後でＩＤ情報のチェック、またはＥＤＣチェックを行う。スクランブル解除前データがエラー未検出の場合はスクランブルがかかっていないディスクであったと判断し、スクランブル解除後データがエラー未検出の場合はスクランブルがかかっていたディスクであったと判断する手法が考案されていた。（例えば、特許文献２参照）

ディスク記録データにスクランブルをかける手法は記録データの機密保持という機能も有するが、ディスクの同じ場所に何度も記録するとディスクの媒体変質、劣化が生じ、記録データ品質が低下することを防ぐ意味もある。

特開２００３−１２３３９２号公報 特開２００３−２４２７２８号公報

これまで、光ディスク再生信号を誤り訂正処理してデータ復号を行う際に、再生時の外乱による再生信号品質劣化対策として、再生データの消失訂正処理を可能とするピケットコードを挿入する手法などが考案されていた。

しかし、外乱は光ディスク記録時にももちろん生じ、ベリファイ処理を行って何度もリトライする手法などで対応することがほとんどである。外乱の規模によっては、外乱による記録データのデータ欠けや、データ化けが残る場合や、記録時のレーザーパワーなどが劣化したまま記録することにより記録マーク、スペースが異常な形状になる場合などがあった。

そのような外乱が存在する記録状態で記録した光ディスクを再生する場合と、通常の記録状態で記録した光ディスクを再生する場合とでは、データ復号処理での必要とされる誤り訂正能力には差があり、データ復号処理のさらなる効率化が必要となる。

本発明は、再生信号の品質向上とともに、データのエラー訂正回路の効率化、低消費電力化を可能とするデータ処理装置及び方法の提供を目的とする。

本発明のデータ処理装置は、ディスク状記録媒体より情報データを再生する再生手段と、前記再生手段により再生された情報データ中のエラーを訂正するエラー訂正手段と、前記ディスク状記録媒体に記録されている情報データの記録時における環境を示す環境情報に基づいて前記エラー訂正手段による訂正処理を変更する制御手段とを備える。
また、本発明のデータ処理装置は、環境情報を検出する検出手段と、前記環境情報をピケットコードとして符号化する符号化手段と、前記情報データ中に一定間隔で前記ピケットコードを挿入する挿入手段と、前記ピケットコードが挿入された情報データをディスク状記録媒体に記録する記録手段とを備える。
また、本発明のデータ処理方法は、ディスク状記録媒体より情報データを再生する再生ステップと、前記再生された情報データ中のエラーを訂正する際に、前記ディスク状記録媒体に記録されている情報データの記録時における環境を示す環境情報に基づいてエラー訂正処理を変更するエラー訂正ステップとを備える。
また、本発明のデータ処理方法は、環境情報を検出する検出ステップと、前記環境情報をピケットコードとして符号化する符号化ステップと、前記情報データ中に一定間隔で前記ピケットコードを挿入する挿入ステップと、前記ピケットコードが挿入された情報データをディスク状記録媒体に記録する記録ステップとを備える。

環境情報に基づいてエラー訂正処理を変更することにより、エラー訂正によりデータの品質を向上させることができる。また、エラー訂正の信頼性を向上させ、エラー訂正による消費電力を低減することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態による光ディスク記録・再生装置（データ処理装置）の構成例を示すブロック図であり、図３は本発明の実施形態による光ディスク記録・再生装置の光ディスク記録時の処理例を示すフローチャートである。以下、光ディスク記録・再生装置が入力データを光ディスクに記録する場合を説明する。

ステップＳ３０１では、画像処理部から入力データ１３として主信号（動画信号及び音声信号等）が、信号処理・ＥＣＣ回路部１１に入力される。次に、ステップＳ３０２では、信号処理・ＥＣＣ回路部１２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、主信号に対して符号化処理を行う。

ステップＳ３０３では、装置状態・外乱検出器１４は、装置状態及び環境情報を検出する。次に、ステップＳ３０４では、ピケットコード符号化・復号化回路９は、上記検出結果に応じてピケットコードの符号化を行う。

具体的には、装置状態・外乱検出器１４は、光ディスク記録時の装置振動状態を示す値、装置周辺温度を示す値、記録レーザーパワーを示す値などを検出する。ピケットコード符号化・復号化回路９は、得られた情報を連結させてデータの塊を生成し、リードソロモン符号やＢＣＨ符号などで符号化し、ピケットコードを生成する。

ピケットコード符号化・復号化回路９において、レーザーパワー、装置周辺温度などの数値はそのまま２値化され、装置振動状態などは設定した閾値以上で１、閾値以下で０などのフラグ情報として設定される。

ステップＳ３０５では、ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ回路８は、生成したピケットコードを、決められた挿入方法で符号化された主信号に挿入し、両者を合体する。

ステップＳ３０６では、変調・復調回路７は、上記の合体したデータをあるフォーマットに則った変調方式で変調する。

ステップＳ３０７では、ＡＤ／ＤＡ変換回路６は、変調されたデータをデジタル形式からアナログ形式に変換する。

ステップＳ３０８では、ヘッド部５は、サーボ・ヘッド制御回路４の制御に応じて、アナログ形式のデータに対して電気／光変換処理を行う。また、サーボ・ヘッド制御回路４は、記録位置に応じて、モータ制御回路３及びスピンドルモータ２を介してディスク１を回転させる。

ステップＳ３０９では、ヘッド部５は、ディスク１に動画信号・音声信号などの連続性データを記録する。

なお、本実施形態では、エラー訂正のためのピケットコード内に記録時の環境情報を付加して記録していたが、これに限らず、記録データとは独立に再生可能な形態で環境情報を記録しておくことも可能である。

例えば、ディスク上の記録データを管理するための管理情報内に記録時の環境情報を付加しておき、再生時には、この管理情報から検出した環境情報に従ってエラー訂正処理を切り替える構成としてもよい。

図２は、図１の光ディスク記録・再生装置のディスク再生時の処理例を示すフローチャートである。以下、光ディスク記録・再生装置が図３の処理により光ディスクに記録したデータを再生する場合を説明する。

ステップＳ２０１では、ディスク１よりデータを読み出す。具体的には、サーボ・ヘッド制御回路４は、再生位置に応じて、モータ制御回路３及びスピンドルモータ２を介してディスク１を回転させる。次に、ヘッド部５は、サーボ・ヘッド制御回路４の制御に応じて、ディスク１に記録されている主信号（動画信号及び音声信号等）及びピケットコードの連続性データに対して光／電気変換処理を行う。

次に、ＡＤ／ＤＡ変換回路６は、得られたデータ信号をアナログ形式からデジタル形式に変換する。次に、変調・復調回路７は、変換したデータを復調する。

次に、ステップＳ２０２では、ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ回路８は、復調した再生データをピケットコードと主信号（動画信号及び音声信号等）とに分離する。次に、ピケットコード符号化・復号化回路９は、ピケットコードを復号化して誤り検出を行う。

次に、ステップＳ２０３では、ピケットコード内容確認回路１０は、ピケットコードの誤り検出結果に応じて、訂正範囲を決定する。すなわち、ピケットコード内容確認回路１１は、ピケットコード誤り位置検出結果から、主信号の消失誤り訂正処理を行う範囲を決定する。

次に、ステップＳ２０４では、ピケットコード符号化・復号化回路９は、ピケットコードを復号化し、記録環境情報を取得する。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を行う。

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法によりピケットコードの復号化が可能である。また、誤り検出ももちろん可能となる。

動画信号・音声信号などの主信号復号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。

図４は、ピケットコード挿入による消失訂正の例を示す。４０１はピケットコード、４０２はピケットコード誤り検出個所、４０３は消失訂正区間である。ピケットコード４０１は、主信号中に一定間隔で挿入される。信号処理・ＥＣＣ回路１１は、ピケットコード誤り（エラー）検出箇所４０２間に挟まれた消失訂正区間４０３の主信号を消失誤り訂正可能である。

しかし、本実施形態では、ピケットコードの誤り検出結果と、ピケットコードに埋め込んだ有効なデータの復号結果の両者を用いて、主信号復号時の消失訂正距離、ランダム訂正距離、訂正処理回数をピケットコード内容確認回路１１で設定する。消失訂正距離及びランダム訂正距離は、各々設定可能である。

具体的には、ステップＳ２０５では、ピケットコード内容確認回路１１は、取得した環境情報に基づいて繰り返し回数、消失訂正距離及びランダム訂正距離を設定する。すなわち、ピケットコード内容確認回路１１は、ピケットコードを復号して得られた光ディスク記録時のレーザーパワー、周辺温度、振動状態などの装置状態や装置周辺環境状態を確認する。

ピケットコード内容確認回路１１は、装置状態や装置周辺環境状態を示す値が、ＣＰＵから設定可能である閾値以上の異常な数値の場合に、主信号復号時の訂正処理繰り返し回数を多く、また消失訂正距離、ランダム訂正距離を長く設定する。

また、ピケットコード内容確認回路１１は、装置状態や装置周辺環境状態を示す値が、ＣＰＵから設定可能である閾値以下の正常な数値の場合には、主信号復号時の訂正処理繰り返し回数を少なく、また消失訂正距離、ランダム訂正距離を短く設定する。

次に、ステップＳ２０６では、信号処理・ＥＣＣ回路１１は、主信号を復号化して消失訂正及びランダム訂正を行う。すなわち、信号処理・ＥＣＣ回路１１は、設定された消失訂正範囲、消失訂正距離、ランダム訂正距離及び繰り返し回数に応じて主信号の誤りを訂正復号する。

次にステップＳ２０７では、信号処理・ＥＣＣ回路１１は、誤り訂正復号された主信号を出力データ１２として画像処理部へ出力する。

訂正処理回数を多く、訂正距離を長くした場合は、誤り訂正能力を高めて再生信号処理の品質向上を図っている。

また、訂正処理回数を少なく、訂正距離を短くした場合は、誤訂正確率の低下と、余剰回路消費電力の削減を図っている。

ピケットコードは主信号よりも誤り訂正能力が高い符号化方式で符号化されている場合が多く、ピケットコードの誤り検出結果および誤り訂正後のピケットコードの信頼性は高い。

以上のように、ピケットコード内容確認回路１０は、消失誤り検出結果を信号処理・ＥＣＣ回路１１に出力する。信号処理・ＥＣＣ回路１１は、消失誤り検出結果を基に、主信号の誤り訂正処理を行い、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共に画像処理部へ出力データ１２として送信し、信号処理部分の機能は終了する。

以上のように、本実施形態によれば、ピケットコードに光ディスク記録時の外乱情報を入力しておき、光ディスク再生時には復号したピケットコードの内容によってデータ復号処理の訂正能力を可変させる。ヘッド５は、ディスク状記録媒体１より情報データ（主信号）を再生する。信号処理・ＥＣＣ回路（エラー訂正手段）１１は、ヘッド５により再生された情報データ中のエラーを訂正する。ピケットコード内容確認回路（制御手段）１０は、ディスク状記録媒体１に記録されている情報データの記録時における環境を示す環境情報（装置状態情報を含む）に基づいて信号処理・ＥＣＣ回路１１による訂正処理を変更する。

本実施形態は、ピケットコードの誤りを検出する回路１０と、ピケットコードを復号する回路９と、再生データ復号回路１１と、ピケットコード復号内容によって再生データ復号時の誤り訂正能力を可変設定する回路１０を備えている。

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、記録時の装置および装置周辺環境の状態をピケットコードとして符号化する回路９と、ピケットコードをデータに挿入する回路８を備えている。

具体的には、ピケットコードの誤り検出回路１０は、ピケットコードを再生データと無関係に誤り検出・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する。そして、リードソロモン符号や、ＢＣＨ符号などで符号化されたピケットコードを符号化方式毎に異なる復号化方式で誤り検出を行う。そして、ピケットコードの誤り訂正処理のためにピケットコード復号回路９に、また再生データの消失訂正処理を行うために再生データ復号回路１１に、誤り検出結果として誤り値情報と誤り位置情報を送信する。

ピケットコード復号回路９は、ピケットコード誤り検出回路１０で検出したピケットコード誤り値情報と誤り位置情報を基にピケットコードの誤り訂正処理を行う。

ピケットコード復号回路９で復号されたピケットコードには、データ記録時の装置状態や装置周辺の環境状態が記録されている。ピケットコード内容確認回路１０は、各々の状態パラメータが、各々設定してある閾値以上または以下であるときに、再生データ復号時のランダム訂正距離、消失訂正距離や、訂正処理回数を調整する。そして、設定した訂正距離と訂正処理回数を再生データ復号回路１１に送信する。

上記、訂正距離と訂正処理回数を決定する際の閾値はＣＰＵから設定可能である。
再生データ復号回路１１は、ピケットコードの復号により得られた訂正距離、訂正処理回数および再生時の装置振動状態情報などに従って、再生データの消失復号処理、ランダム復号処理を行う。

記録時の装置及び装置周辺環境の状態をピケットコードとして符号化する回路９は、装置状態・外乱検出器１４から記録時のレーザーパワー、周囲温度、球面収差、振動センサ検知情報等の情報をリードソロモン符号や、ＢＣＨ符号、ターボ符号などで符号化する。

ピケットコード挿入回路８は、符号化したピケットコードを、主データ内に周期的に挿入する。

本実施形態によれば、光ディスク記録品位を考慮した再生データ復号処理を行うことにより、記録時および再生時の装置状態、装置周辺環境状態が良好の場合は再生データの誤り訂正距離を小さくして誤訂正確率を低くすることができる。逆に、記録時および再生時の装置状態、装置周辺環境状態が劣悪の場合は再生データの誤り訂正距離を大きくして訂正能力を高めることができる。

また、光ディスク記録品位を考慮した再生データ復号処理を行うことにより、記録時および再生時の装置状態、装置周辺環境状態が良好の場合は再生データの誤り訂正処理回数を小さくして回路消費電力を低減することができる。逆に、記録時および再生時の装置状態、装置周辺環境状態が劣悪の場合は再生データの誤り訂正処理回数を大きくして訂正信頼性を高めることができる。

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、また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。

本発明の実施形態による光ディスク記録・再生装置の構成例を示すブロック図である。 ディスク再生時のデータ処理例を示すフローチャートである。 ディスク記録時のデータ処理例を示すフローチャートである。 ピケットコード挿入による消失訂正の例を示す図である。

符号の説明

１ ディスク
２ スピンドルモータ
３ モータ制御回路
４ サーボ・ヘッド制御回路
５ ヘッド
６ ＡＤ／ＤＡ変換回路
７ 変調・復調回路
８ ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ回路
９ ピケットコード符号化・復号化回路
１０ ピケットコード内容確認・消失訂正範囲決定・訂正距離決定回路
１１ 信号処理・ＥＣＣ回路
１２ 出力データ
１３ 入力データ
１４ 装置状態・外乱検出器

Claims (12)

1. ディスク状記録媒体より情報データを再生する再生手段と、
   前記再生手段により再生された情報データ中のエラーを訂正するエラー訂正手段と、
   前記ディスク状記録媒体に記録されている情報データの記録時における環境を示す環境情報に基づいて前記エラー訂正手段による訂正処理を変更する制御手段とを備えるデータ処理装置。
2. 情報データを前記ディスク記録媒体に記録すると共に、前記記録時における環境を示す環境情報を前記ディスク記録媒体に記録する記録手段をさらに備える請求項１記載のデータ処理装置。
3. 前記ディスク状記録媒体には、前記情報データ中に一定間隔で前記環境情報がピケットコードとして記録されており、
   前記制御手段は、前記情報データとは無関係に誤り検出可能である前記ピケットコードの誤り検出結果及び前記ピケットコードの復号結果に基づいて前記エラー訂正手段による訂正処理を変更する請求項１又は２記載のデータ処理装置。
4. 前記エラー訂正手段は、エラー検出されたピケットコード間に挟まれた区間の情報データを消失誤り訂正処理する請求項３記載のデータ処理装置。
5. 前記制御手段は、前記環境情報に基づいてランダム訂正及び消失訂正の訂正距離と訂正処理回数とを設定する請求項１〜４のいずれか１項に記載のデータ処理装置。
6. 前記制御手段は、前記環境情報に基づいてランダム訂正及び消失訂正の訂正距離を各々設定する請求項１〜４のいずれか１項に記載のデータ処理装置。
7. 前記エラー訂正手段は、消失誤り訂正処理を行う請求項１又は２記載のデータ処理装置。
8. 前記制御手段は、前記環境情報に基づいて消失訂正の訂正距離を設定する請求項７記載のデータ処理装置。
9. 前記環境情報は、装置状態情報を含む請求項１〜８のいずれか１項に記載のデータ処理装置。
10. 環境情報を検出する検出手段と、
    前記環境情報をピケットコードとして符号化する符号化手段と、
    前記情報データ中に一定間隔で前記ピケットコードを挿入する挿入手段と、
    前記ピケットコードが挿入された情報データをディスク状記録媒体に記録する記録手段とを備えるデータ処理装置。
11. ディスク状記録媒体より情報データを再生する再生ステップと、
    前記再生された情報データ中のエラーを訂正する際に、前記ディスク状記録媒体に記録されている情報データの記録時における環境を示す環境情報に基づいてエラー訂正処理を変更するエラー訂正ステップとを備えるデータ処理方法。
12. 環境情報を検出する検出ステップと、
    前記環境情報をピケットコードとして符号化する符号化ステップと、
    前記情報データ中に一定間隔で前記ピケットコードを挿入する挿入ステップと、
    前記ピケットコードが挿入された情報データをディスク状記録媒体に記録する記録ステップとを備えるデータ処理方法。

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