JP2008112543A - デジタルデータ復号装置およびデジタルデータ復号方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データ補間手段によってデータを補間することなくチャネルビットレートの半分の周波数に同期した再生クロックを用いてデータの復号化が行えるようにする。
【解決手段】デジタルデータ復号装置は入力データ系列における現時刻の状態から次時刻の状態に至るすべてのパスのブランチメトリックを算出し、その算出されたブランチメトリックをそのブランチメトリックに対応するパスのパスメトリックに加算して次時刻の状態に至るすべてのパスのパスメトリックを求め、その求められたパスメトリックに基づき、パスのうちの最尤パスを選択し、入力が行われないときは、選択された最尤パスのパスメトリックをブランチメトリックを加算せずにそのまま用いて、最尤パスを選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＰＲＭＬ方式による信号処理を行う光ディスク装置、固定磁気ディスク装置等の情報再生装置に適用されるデジタルデータ復号装置およびデジタルデータ復号方に関する。

従来から、デジタルデータを記録および再生することが可能な記録媒体として、ＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｋ）に代表される光ディスクや磁気ディスクがある。このうち、光ディスク、例えば、ＤＶＤファミリーの１つであるＤＶＤ−ＲＡＭでは、記録媒体（ディスク）に信号の記録層が備えられていて、この記録層に適切なエネルギーを持つレーザ光が照射されることで記録層の結晶状態が変化し、その記録層に再度適切なエネルギーのレーザ光が照射されると、記録層の結晶状態に応じた量の反射光が得られる。この反射光が検出されることによって、デジタルデータの再生が行われるようになっている。

ところで、近年、光ディスク等の記録媒体に記録されたデジタルデータを再生する情報再生装置や記録媒体にデジタルデータを記録する情報記録装置、さらにはＭＲヘッドを使用した固定磁気ディスク装置においては、高密度の記録再生を実現するため、ＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）と呼ばれる方式の技術（ＰＲＭＬ技術）が採用されている。ＰＲＭＬ技術は、以下に示すパーシャルレスポンス方式とビタビ復号方式を組み合わせる方式で、その詳細は特許文献１等に開示されている。

ここで、パーシャルレスポンス方式（ＰＲ）は、符号間干渉（隣り合って記録されているピットが光スポットに入り込むことによる再生信号同士の干渉）を積極的に利用して必要な信号帯域を圧縮し、高域成分を要しない再生回路を実現することによって、デジタルデータの再生を行う方式である。

また、ビタビ復号方式（ＭＬ）は、いわゆる最尤系列推定方式の一種であって、再生波形のもつ符号間干渉の規則を有効に利用し、複数時刻にわたる信号振幅の情報に基づいてデジタルデータの再生を行う方式である。

そして、従来、ＰＲＭＬ技術は、ＰＬＬ回路、ＡＤコンバータ、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタおよびビタビ復号器によって実現されており、これらは、再生クロックにしたがって処理を実行していた。この再生クロックは、記録媒体に記録されているデジタルデータのクロック成分（チャネルビットレートともいう）に同期しており、ＰＬＬ回路によって生成されている。

ところが、デジタルデータの再生が標準再生速度よりも倍率の高い速度（高倍速）で実行されるときは、再生クロックの周波数が高くなることによって、消費電力が増大するという課題があった。そのため、従来、チャネルビットレートの半分の周波数に同期した再生クロックを用いてデータの復号化を行い、高倍速の再生が行われても消費電力が増大しないようにする技術があった（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−１９５８３０号公報 特開２００２−２６９９２５号公報

しかしながら、上記特許文献２記載の技術には、チャネルビットレートの半分の周波数に同期した再生クロックを用いていることにより、次のような課題があった。すなわち、上記特許文献２記載の技術では、ＦＩＲフィルタから出力される再生データが半分になる関係で、ビタビ復号器の前段にデータ補間手段を設けなければならなかった。そして、そのデータ補間手段によってデータを補間して、ビタビ復号器がチャネルビットレートで作動するようにしなければならなかった。

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、デジタルデータ復号装置およびデジタルデータ復号方法において、データ補間手段によってデータを補間することなくチャネルビットレートの半分の周波数に同期した再生クロックを用いてデータの復号化が行えるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、入力データ系列における現時刻の状態から次時刻の状態に至るすべてのパスのブランチメトリックを算出するブランチメトリック算出手段と、そのブランチメトリック算出手段により算出されたブランチメトリックをそのブランチメトリックに対応するパスのパスメトリックに加算して次時刻の状態に至るすべてのパスのパスメトリックを求め、その求められたパスメトリックに基づき、パスのうちの最尤パスを選択するパス演算手段とを有し、そのパス演算手段は、入力が行われないときは、選択された最尤パスのパスメトリックをブランチメトリックを加算せずにそのまま用いて、最尤パスを選択するように構成されているデジタルデータ復号装置を提供する。

また、本発明は、入力データ系列における現時刻の状態から次時刻の状態に至るすべてのパスのブランチメトリックを算出するブランチメトリック算出手段と、そのブランチメトリック算出手段により算出されたブランチメトリックをそのブランチメトリックに対応するパスのパスメトリックに加算して次時刻の状態に至るすべてのパスのパスメトリックを求める加算手段と、その加算手段によって求められるすべてのパスのパスメトリックを比較して最小または最大パスメトリックを求める比較手段と、その比較手段により求められた最小または最大パスメトリックに対応するパスをパスのうちの最尤パスとして選択するパス選択手段とを有し、比較手段は、加算手段によってブランチメトリックが加算されないときは、最小または最大パスメトリックをブランチメトリックを加算せずにそのまま用いて付加用パスメトリックを求めるように構成され、パス選択手段は、加算手段によってブランチメトリックが加算されないときは、付加用パスメトリックに対応するパスを最尤パスとして選択するように構成されているデジタルデータ復号装置を提供する。

さらに、本発明は入力データ系列における現時刻の状態から次時刻の状態に至るすべてのパスのブランチメトリックを算出するブランチメトリック算出手段と、そのブランチメトリック算出手段により算出されたブランチメトリックをそのブランチメトリックに対応するパスのパスメトリックに加算して次時刻の状態に至るすべてのパスのパスメトリックを求める加算手段と、その加算手段によって求められるすべてのパスのパスメトリックを比較して最小または最大パスメトリックを求める第１の比較手段と、その第１の比較手段により求められた最小または最大パスメトリックに対応するパスをパスのうちの最尤パスとして選択する第１のパス選択手段と、加算手段によってブランチメトリックが加算されないときに、最小または最大パスメトリックをブランチメトリックを加算せずにそのまま用いて付加用パスメトリックを求める第２の比較手段と、加算手段によってブランチメトリックが加算されないときに、付加用パスメトリックに対応するパスを最尤パスとして選択する第２のパス選択手段とを有するデジタルデータ復号装置を提供する。

また、本発明は入力データ系列における現時刻の状態から次時刻の状態に至るすべてのパスのブランチメトリックを算出するブランチメトリック算出手段と、そのブランチメトリック算出手段により算出されたブランチメトリックをそのブランチメトリックに対応するパスのパスメトリックに加算して次時刻の状態に至るすべてのパスのパスメトリックを求め、その求められたパスメトリックに基づき、パスのうちの最尤パスを選択するパス演算手段とを有し、ブランチメトリック算出手段は、入力データ系列を構成するデータが入力されないときは、決められた値に設定された定数メトリックをブランチメトリックとして出力するように構成されているデジタルデータ復号装置を提供する。

そして、本発明は、入力データ系列における現時刻の状態から次時刻の状態に至るすべてのパスのブランチメトリックを算出し、その算出されたブランチメトリックをそのブランチメトリックに対応するパスのパスメトリックに加算して次時刻の状態に至るすべてのパスのパスメトリックを求め、その求められたパスメトリックに基づき、パスのうちの最尤パスを選択し、入力が行われないときは、選択された最尤パスのパスメトリックをブランチメトリックを加算せずにそのまま用いて、最尤パスを選択するデジタルデータ復号方法を提供する。

以上詳述したように、本発明によれば、データ補間手段によってデータを補間することなくチャネルビットレートの半分の周波数に同期した再生クロックを用いてデータの復号化が行えるデジタルデータ復号装置およびデジタルデータ復号方法が得られる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係るデジタルデータ復号装置としてのビタビ復号器８の構成を示すブロック図、図２は情報再生装置１の構成を示すブロック図である。ビタビ復号器８は図２に示す情報再生装置１に組み込まれているので、まず、情報再生装置１について説明する。

情報再生装置１は図２に示すように記録媒体として光ディスクＤが用いられる。情報再生装置１は光ディスクＤに記録されているデジタルデータを再生可能なディスク再生装置で、光ディスクの規格（例えば、ＤＶＤ）にしたがってデジタルデータを再生する。

情報再生装置１は、光ピックアップ（Optical Pickup）等を備えたＰＵＨ(Pick up head)２と、プリアンプ３と、ＰＬＬ回路４を有している。また、情報再生装置１は、ＡＤ変換器（ＡＤ Converter）５と、オフセットゲイン調整器６と、適応等化器７およびビタビ復号器(Viterbi decoder)８を有している。

ＰＵＨ２は、適切なレーザ光を光ディスクＤに照射して光ディスクＤからの反射光を検出し、微弱なアナログ再生信号をプリアンプ３に出力する。プリアンプ３は、ＰＵＨ３から出力されるアナログ再生信号について増幅等の処理を施し、十分な信号レベルにしてＡＤ変換器５に出力する。

ＰＬＬ回路４はアナログ再生信号を入力し、そのアナログ再生信号が有するクロック成分であるチャネルビットレートの半分の周波数に同期した再生クロック（以下「ハーフレートクロック」という）を生成して、そのハーフレートクロックをＡＤ変換器５に出力する。

ＡＤ変換器５は入力されるアナログ再生信号をハーフレートクロックのタイミングにしたがいサンプリングしてデジタル信号系列に変換する。なお、次のような場合には、ＡＤ変換器５がハーフレートクロックにしたがってサンプリングを行っても、サンプリング定理により、理論上、デジタルデータを復号することが可能であることがわかっている。すなわち、復調されるべきデジタルデータの符号として、例えば、８−１６変調符号のように最小ランレングスが“２”で制限された符号が用いられ、かつ、光再生特性であるＭＴＦ（Mutual Transfer Function）特性がチャネルビットレートのほぼ１／４以下の帯域で分布している場合である。

オフセットゲイン調整器６は、ＡＤ変換器５から出力されるデジタル信号系列についてのオフセット調整およびゲイン調整を行い、適応等化器７に出力する。

適応等化器７は、オフセットゲイン調整器６から出力されるデジタル信号系列について、適用されるＰＲ特性に応じた波形等化を行い、波形等化されたデータをビタビ復号器８に出力する。適応等化器７は、ＦＩＲフィルタが用いられている。ＦＩＲフィルタは予め定められたフィルタ係数によりデジタル信号系列を波形等化してビタビ復号器８に出力する。

次に、ビタビ復号器８の構成について説明する。ビタビ復号器８は、図１に示すように、パスメトリックメモリ（Path Metric Memory）１１と、ブランチメトリック算出部(Branch Metric calculator）１２と、加算部(add unit)１３と、第１の比較部(compare unit)１４とを有している。また、ビタビ復号器８は、第１の選択部(select unit)１５と、第２の比較部１６と、第２の選択部１７と、パスメモリ(Path Memory）１８とを有している。

このビタビ復号器８は、加算部１３、第１の比較部１４、第１の選択部１５、第２の比較部１６および第２の選択部１７により、後述のようにして、パスメトリックについての加算（Add）、比較（Compare）および選択（Select）が行われ、これらの回路によって、パス演算部としてのＡＣＳ演算部１９が構成されている。

ビタビ復号器８はＰＬＬ回路４によって生成されるハーフレートクロックにしたがって作動するように構成されている。ビタビ復号器８は適応等化器７から入力するデジタル信号系列（入力データ系列）の各サンプル点の状態におけるメトリックを算出した上で、入力データ系列におけるメトリックが最小となるパスを確からしさの最も高いパス（最尤パスといい、生き残りパスまたはサバイバルパスともいう）として順次保存する。そして、ビタビ復号器８はこの動作を各時刻において繰り返し行うことによってデジタルデータを復号する。ここで、メトリックはブランチメトリックの各状態における加算値、ブランチメトリックは各パスの確率的な長さを示している。

ブランチメトリック算出部１２は、入力データ系列における現時刻の状態から次時刻の状態に至るすべてのパスのブランチメトリックを算出する。

加算部１３はブランチメトリック算出部１２により算出されたすべてのパスのブランチメトリックをそのブランチメトリックに対応するパスのパスメトリックに加算して、次時刻の状態に至るすべてのパスのパスメトリックを求める（加算部１３によるブランチメトリックの加算を「ブランチメトリック加算」ともいう）。

第１の比較部１４は、加算部１３により求められた各パスのパスメトリックについての比較を行い、最も値の小さいパスメトリックを求める（本実施の形態では、この求められたパスメトリックを「最小パスメトリック」という）。

第１の選択部１５は、第１の比較部１４により求められた最小パスメトリックに対応するパスを最も確からしいパス（最尤パス）として選択するパス選択を行い、その選択したパスを示す選択信号ｓｇ１をパスメモリ１８に出力する。

第１の選択部１５により選択されたパスのパスメトリックＰＭは、第２の比較部１６および第２の選択部１７を介してパスメトリックメモリ１１に記憶され、次時刻におけるパスメトリックとして用いられる。また、パスメトリックＰＭは第２の比較部１６におけるパスメトリックの比較に用いられる（詳しくは後述する）。この第１の選択部１５では、ブランチメトリック算出部１２に入力されるサンプリングデータについての上記パス選択を行う。

そして、ビタビ復号器８は、チャネルビットレートで処理を行うビタビ復号器（以下「チャネルレートビタビ復号器」という）と比較して、第２の比較部１６および第２の選択部１７を有する点で大きく相違している。第２の比較部１６および第２の選択部１７については後述する。

パスメモリ１８は、ＡＣＳ演算部１９で求められた生き残りパスを記憶する。このパスメモリ１８は、第１の選択部１５から出力される選択信号ｓｇ１と、第２の選択部１７から出力される後述する付加選択信号ｓｇ２を用いて生き残りパスを逆に辿ることによってデジタルデータを復号し、復号データｄを出力する。

ここで、図３は、ＰＲ(１２２２１)のインパルス応答波形を示す図である。このＰＲクラスは、ＨＤ ＤＶＤでの使用が規定されている。ＡＤ変換器５がチャネルビットレートに同期したクロックでサンプリングする場合は図３に示す白丸（“○”）と、黒丸（“●”）の両方の点のサンプリングデータ（入力データ系列を構成している各時刻におけるデータ）が取得される。しかし、ＡＤ変換器５がハーフレートクロックでサンプリングする場合は白丸（“○”）と、黒丸（“●”）のいずれか一方の点のサンプリングデータだけが取得される。この場合は入力されない方のサンプリングデータが欠落することになる。

そのため、ビタビ復号器８は、ブランチメトリック算出部１２に入力される入力データ系列のデータ数がチャネルレートビタビ復号器の半分になっている。したがって、入力データ系列が図３に示すように、ＰＲ（１２２２１）に適応した入力データ系列であった場合、白丸（“○”）と、黒丸（“●”）のどちらか片方のサンプリングデータのみが入力されることとなる。この場合、ブランチメトリック算出部１２によるブランチメトリックの算出が一回おきに実行されることとなる。

しかしながら、ビタビ復号器８は、チャネルビットレートで作動する場合と同じ数だけ復号データｄを出力する必要がある。つまり、ブランチメトリック算出部１２に入力されていないサンプリングデータに対しても復号を行い、デジタルデータが出力されるようにする必要がある。

そのため、ビタビ復号器８では、第２の比較部１６および第２の選択部１７が追加され、ブランチメトリック算出部１２に入力されていないサンプリングデータに対する付加選択信号ｓｇ２を生成するようにしている。

そして、上述のとおり、ブランチメトリック算出部１２に入力されるデータ数がチャネルレートビタビ復号器の半分になっており、ブランチメトリック算出部１２にデータが入力されないときは、加算部１３における加算と、第１の比較部１４における比較とが行われないこととなる。

そのため、第２の比較部１６は、第１の選択部１５により選択されたパスのパスメトリックＰＭを用いて比較を行い、最小パスメトリックを求めるようになっている。また、第２の選択部１７は、第２の比較部１６により求められた最小パスメトリック（これを本実施の形態では、付加用パスメトリックともいう）に対応するパスを最も確からしいパス（最尤パス）として選択するパス選択を行い、その選択したパスを示す選択信号（以下「付加選択信号」という）ｓｇ２をパスメモリ１８に出力する。また、第２の選択部１７は自ら選択したパスのパスメトリックＰＭおよび第１の選択部１５により選択されたパスのパスメトリックＰＭをパスメトリックメモリ１１に記憶させてパスメトリックを更新する。

ここで、例えば図４、５に示すように、ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３の順に時刻が推移する２つの状態Ｓ０、Ｓ１があったとする（ｔ０を現時刻とすると、時刻ｔ１が次時刻になる）。図４はチャネルレートビタビ復号器における状態遷移図、図５はビタビ復号器８における状態遷移図を示している。

チャネルレートビタビ復号器では、チャネルレートに同期したクロックでサンプリングが行われるので、状態Ｓ０、Ｓ１それぞれの時刻ｔ０におけるパスメトリックをＰＭ_０（０）、ＰＭ_１（０）とし、時刻ｔ０から時刻ｔ１にいたるすべてのパスのブランチメトリックを図に示すように、ＢＭ_０（１）、ＢＭ_０（２）、ＢＭ_０（３）、ＢＭ_０（４）とすると、状態Ｓ０、Ｓ１それぞれの時刻ｔ１におけるパスメトリックＰＭ_０（１）、ＰＭ_１（１）は次の式１，式２により求められる。なお、ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）は、Ａ，Ｂのうちの値の小さい方を選択することを意味している。
式１ ＰＭ_０（１）＝ｍｉｎ（ＰＭ_０（０）＋ＢＭ_０（１）、ＰＭ_１（０）＋ＢＭ_０（２））
式２ ＰＭ_１（１）＝ｍｉｎ（ＰＭ_０（０）＋ＢＭ_０（３）、ＰＭ_１（０）＋ＢＭ_０（４））

以下、同様にして、時刻ｔ２以降のパスメトリックは図４に示すようにして求められる。

これに対し、ビタビ復号器８は、サンプリングデータが半分しか入力されないので、例えば、図５に示すように、時刻ｔ０のサンプリングデータが入力されると、その次の時刻ｔ１のサンプリングデータが入力されないこととなる。この場合、ブランチメトリック算出部１２によるブランチメトリックの算出と、加算部１３による加算とが行われないこととなる。そのため、時刻ｔ２におけるパスメトリックは、第２の比較部１６および第２の選択部１７が式３，式４にしたがってパスメトリック演算を行うことによって求められる。

式３，式４では、時刻ｔ１におけるパスメトリックＰＭ_０（１）、ＰＭ_１（１）をブランチメトリックを加算せずにそのまま用いている。
式３ ＰＭ_０（２）＝ｍｉｎ（ＰＭ_０（１）、ＰＭ_１（１））
式４ ＰＭ_１（２）＝ｍｉｎ（ＰＭ_０（１）、ＰＭ_１（１））

このようにすると、サンプリングデータが入力されない時刻についても、パスメトリックが求められ、最も確からしいパス（最尤パス）を求めることができる。

式３、式４にしたがって、パスメトリックが求められる場合、前時刻のパスメトリックがそのまま用いられているので、第２の比較部１６によって、値の同じパスメトリックの比較が行われていることになる。

また、ＰＭ_０（２）、ＰＭ_１（２）を求める場合、ブランチメトリック算出部１２によってブランチメトリックが算出されていないので、式３，式４は、次の式５，式６において、決められた値に設定された定数メトリックａ０をともに０に設定した場合と同じである。
式５ ＰＭ_０（２）＝ｍｉｎ（ＰＭ_０（１）＋ａ０、ＰＭ_１（１）＋ａ０）
式６ ＰＭ_１（２）＝ｍｉｎ（ＰＭ_０（１）＋ａ０、ＰＭ_１（１）＋ａ０）

ここで、定数メトリックａ０は、ユーザが設定してレジスタに記憶させた０以外の数値にすることもできる。さらに、定数メトリックａ０を用いる代わりに復号の状況などに応じて値が変更される可変メトリックを用いてもよい。

このように、第２の比較部１６では、入力されたサンプリングデータに対して、第１の比較部１４により求められた現時刻のパスメトリックＰＭをそのまま用いて次時刻の最小パスメトリックを求めている。パスメモリ１８では、付加選択信号ｓｇ２を用いて、ブランチメトリック算出部１２に入力されていないサンプリングデータに対する復号が行われることとなる。

以上のように、ビタビ復号器８では、サンプリングデータが入力されないことで加算部１３によるブランチメトリック加算が行われないときに第２の比較部１６および第２の選択部１７が比較、選択を行い、それによって生成した付加選択信号ｓｇ２をパスメモリ１８に出力している。また、加算部１３によるブランチメトリック加算が行われるときは、第１の選択部１５および第１の比較部１４が比較、選択を行い、それによって生成した選択信号ｓｇ１をパスメモリ１８に出力している。

パスメモリ１８では、選択信号ｓｇ１と付加選択信号ｓｇ２を用いることによって、サンプリングデータが入力されるときはもとより入力されないときもデジタルデータを復号することができる。

このようにすることによって、以下の作用効果を奏することができる。ビタビ復号器８では、ブランチメトリック算出部１２によるブランチメトリックの算出や、加算部１３によるブランチメトリック加算、第１の比較部１４、第２の比較部１６による各パスにおけるパスメトリックの比較、第１の選択部１５、第２の選択部１７によるパスメトリックの選択及びパスメモリ１８への選択信号ｓｇ１，ｓｇ２の出力のすべてがチャネルレートビタビ復号器の半分の動作周波数で実行できるようになっている。そのため、ビタビ復号器８における動作周波数が半減し、これにより、情報再生装置１における消費電力を低減させることができる。

ところで、ＤＶＤやＨＤ ＤＶＤによる光ディスクでは、Ｔ長と呼ばれるチャネルビット長とそれをナイキスト周波数とするサンプリング周波数（以下、チャネルレート周波数という）が規定されている。

ＤＶＤでは、１倍速で線速度一定でのアクセスの場合、チャネルレート周波数は２６．１６MHzである。ＨＤ ＤＶＤでは、６４．８MHzである。通常、これらのチャネルレート周波数で処理が行われる。ＤＶＤでは、３Ｔが最小マークスペース長である。ＨＤ ＤＶＤやブルーレイ（Blu-ray）では、２Ｔが最小マークスペース長になっている。

上述したとおり、サンプリングの定理に基づけば、チャネルビットレートの半分程度の周波数でサンプリングを行っても大きな情報の欠落はないと考えられているのでチャネルビットレートを半分の周波数に落とし、ハーフレートクロックでサンプリングを行うことができる。これにより、ビタビ復号器８への入力データ数を半分に減らすことができる。加えて、ビタビ復号器自身の動作周波数も半分にすることもできる。

なお、上記の実施の形態では、ビタビ復号器８をＨＤ ＤＶＤによる情報再生装置１に適用した場合を例にとって説明しているが、本発明は、ＤＶＤやブルーレイによる情報再生装置にも適用することができる。

また、本発明の実施の形態にかかるビタビ復号器８によれば、ブランチメトリック算出部１２への入力データ系列を従来の半分のレートに落とすことができる。

これにより、情報再生装置１において、ビタビ復号器８の前段に備えられているＡＤ変換器５、適応等化器７等の動作周波数を半分に低減することができる。そのため、消費電力も低減することができる。

従来の技術では、ハーフレートで光ディスクからデータを読み出しながら、ビタビ復号器の前段でチャネルビットレートに変換するためのデータ補間手段を必要としている（例えば、特開２００２−２６９９２５号公報の図１２などを参照）。

しかしながら、本発明の実施の形態に係るビタビ復号器８では、ブランチメトリック算出部１２にデータが入力されないときでも、第２の比較部１６と第２の選択部１７とによってパスメトリックについての比較、選択を行い、パス選択信号を出力しているから、このようなデータ補間手段を必要としない。ビタビ復号器８はデータ補間手段によるデータの補間を行う必要がなく、ハーフレートクロックでデジタルデータを復号することができる。

本発明の実施の形態にかかるビタビ復号器８では、データ補間回路を設けることを要しない。それでも、ビタビ復号器８はハーフレートでデジタルデータを復号することが可能なため、ブランチメトリック算出部１２におけるブランチメトリックの算出処理を半減することができる。これにより、ビタビ復号器８は動作周波数や消費電力を低減することができる。

（第２の実施の形態）
次に、図６を参照して第２の実施の形態にかかるビタビ復号器２０について説明する。ビタビ復号器２０は、図６に示すように、ビタビ復号器８と比較して、ＡＣＳ演算部１９の代わりにＡＣＳ演算部２３を有する点で相違し、そのほかの点は一致している。

ＡＣＳ演算部２３はＡＣＳ演算部１９と同様に加算部１３を有している。しかし、ＡＣＳ演算部２３は第１の比較部１４、第１の選択部１５、第２の比較部１６および第２の選択部１７を有してなく、比較部２１と選択部２２を有している。比較部２１は第１の比較部１４と第２の比較部１６を１つにまとめたもので、双方の機能を併有している。また、選択部２２は第１の選択部１５と第２の選択部１７を１つにまとめたもので、双方の機能を併有している。

比較部２１には図６に示すように制御信号ｃｇが入力される。この制御信号ｃｇは加算部１３によるブランチメトリック加算が行われたか否かを示している。例えば、制御信号ｃｇは加算部１３によって生成することができる（この場合、加算部１３が制御信号生成手段としての機能を有している）。

そして、比較部２１は、制御信号ｃｇが加算部１３によるブランチメトリック加算が行われたことを示すときは、第１の比較部１４としての動作を行い、ブランチメトリック加算が行われたことを示さないときは第２の比較部１６としての動作を行う。比較部２１がこのような動作を行うことにより、サンプリングデータが入力されたときのパスメトリックと、サンプリングデータが入力されないときのパスメトリックとが交互に出力されるようになる。そのため、ビタビ復号器２０はビタビ復号器８と同様にしてデジタルデータの復号を行うことができる。

（第３の実施の形態）
次に、図７を参照して第３の実施の形態にかかるビタビ復号器２４について説明する。ビタビ復号器２４は、図７に示すように、ビタビ復号器８と比較して、ＡＣＳ演算部１９の代わりにＡＣＳ演算部２５を有する点と、ブランチメトリック算出部１２代わりにブランチメトリック算出部２６を有する点で相違し、そのほかの点は一致している。

ＡＣＳ演算部２５は、加算部１３と、第１の比較部１４および第１の選択部１５を有するが、第２の比較部１６および第２の選択部１７は有していない。ＡＣＳ演算部２５は、チャネルレートビタビ復号器のＡＣＳ演算部と共通している。

ブランチメトリック算出部２６は、データが入力されたときは現時刻の状態から次時刻の状態に至るすべてのパスのブランチメトリックを算出して出力し、データが入力されないときは定数メトリックａ０をブランチメトリックとして出力する。このようにすることによって、サンプリングデータが入力されない時刻についても、上記式５、式６によって、パスメトリックが求められるようになる。そのため、ビタビ復号器２４はビタビ復号器８と同様にしてデジタルデータの復号を行うことができる。

なお、上記の実施の形態では、記録媒体として光ディスクを用いる情報再生装置１を例にとって説明しているが、本発明は、記録媒体として光ディスクを用いる装置には限られるものではなく、ＭＲヘッドを使用した固定磁気ディスク装置についても適用可能である。

また、上記各実施の形態では、値の小さいパスメトリックを選択することによって、最も確からしいパスを選択するようにしていたが、値の大きいパスメトリックを選択することによって、最も確からしいパスを選択するようにしてもよい。

上記の実施の形態では、ビタビ復号器８，２０，２４を例にとって説明しているが、ビタビ復号器は別の構成を備えてもよい。すなわち、ビタビ復号器は、ブランチメトリック加算が行われないときは、選択された最尤パスのパスメトリックをそのまま用いて、最尤パスを選択するように構成されたパス演算手段を有していればよい。

以上の説明は、本発明の実施の形態についての説明であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。又、各実施形態における構成要素、機能、特徴あるいは方法ステップを適宜組み合わせて構成される装置又は方法も本発明に含まれるものである。

本発明の第１の実施の形態に係るビタビ復号器の内部構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係るビタビ復号器が組み込まれている情報再生装置の内部構成の一例を示すブロック図である。 ＰＲ(１２２２１)のインパルス応答波形を示す図である。 チャネルレートビタビ復号器における状態遷移図である。 本発明の第１の実施の形態に係るビタビ復号器における状態遷移図である。 本発明の第２の実施の形態に係るビタビ復号器の内部構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態に係るビタビ復号器の内部構成の一例を示すブロック図である。

符号の説明

１…情報再生装置、４…ＰＬＬ回路、５…ＡＤ変換器
８、２０、２４…ビタビ復号器
１１…パスメトリックメモリ、１２…ブランチメトリック算出部
１３…加算部、１４…第１の比較部、１５…第１の選択部
１６…第２の比較部、１７…第２の選択部、１８…パスメモリ
１９、２３、２５…ＡＣＳ演算部、２１…比較部、２２…選択部

Claims (9)

1. 入力データ系列における現時刻の状態から次時刻の状態に至るすべてのパスのブランチメトリックを算出するブランチメトリック算出手段と、
   該ブランチメトリック算出手段により算出された前記ブランチメトリックを該ブランチメトリックに対応する前記パスのパスメトリックに加算して前記次時刻の状態に至るすべてのパスのパスメトリックを求め、該求められたパスメトリックに基づき、前記パスのうちの最尤パスを選択するパス演算手段とを有し、
   該パス演算手段は、入力が行われないときは、選択された前記最尤パスのパスメトリックを前記ブランチメトリックを加算せずにそのまま用いて、前記最尤パスを選択するように構成されているデジタルデータ復号装置。
2. 入力データ系列における現時刻の状態から次時刻の状態に至るすべてのパスのブランチメトリックを算出するブランチメトリック算出手段と、
   該ブランチメトリック算出手段により算出された前記ブランチメトリックを該ブランチメトリックに対応する前記パスのパスメトリックに加算して前記次時刻の状態に至るすべてのパスのパスメトリックを求める加算手段と、
   該加算手段によって求められる前記すべてのパスのパスメトリックを比較して最小または最大パスメトリックを求める比較手段と、
   該比較手段により求められた前記最小または最大パスメトリックに対応するパスを前記パスのうちの最尤パスとして選択するパス選択手段とを有し、
   前記比較手段は、前記加算手段によって前記ブランチメトリックが加算されないときは、前記最小または最大パスメトリックを前記ブランチメトリックを加算せずにそのまま用いて付加用パスメトリックを求めるように構成され、
   前記パス選択手段は、前記加算手段によって前記ブランチメトリックが加算されないときは、前記付加用パスメトリックに対応するパスを前記最尤パスとして選択するように構成されているデジタルデータ復号装置。
3. 入力データ系列における現時刻の状態から次時刻の状態に至るすべてのパスのブランチメトリックを算出するブランチメトリック算出手段と、
   該ブランチメトリック算出手段により算出された前記ブランチメトリックを該ブランチメトリックに対応する前記パスのパスメトリックに加算して前記次時刻の状態に至るすべてのパスのパスメトリックを求める加算手段と、
   該加算手段によって求められる前記すべてのパスのパスメトリックを比較して最小または最大パスメトリックを求める第１の比較手段と、
   該第１の比較手段により求められた前記最小または最大パスメトリックに対応するパスを前記パスのうちの最尤パスとして選択する第１のパス選択手段と、
   前記加算手段によって前記ブランチメトリックが加算されないときに、前記最小または最大パスメトリックを前記ブランチメトリックを加算せずにそのまま用いて付加用パスメトリックを求める第２の比較手段と、
   前記加算手段によって前記ブランチメトリックが加算されないときに、前記付加用パスメトリックに対応するパスを前記最尤パスとして選択する第２のパス選択手段とを有するデジタルデータ復号装置。
4. 入力データ系列における現時刻の状態から次時刻の状態に至るすべてのパスのブランチメトリックを算出するブランチメトリック算出手段と、
   該ブランチメトリック算出手段により算出された前記ブランチメトリックを該ブランチメトリックに対応する前記パスのパスメトリックに加算して前記次時刻の状態に至るすべてのパスのパスメトリックを求め、該求められたパスメトリックに基づき、前記パスのうちの最尤パスを選択するパス演算手段とを有し、
   前記ブランチメトリック算出手段は、前記入力データ系列を構成するデータが入力されないときは、決められた値に設定された定数メトリックを前記ブランチメトリックとして出力するように構成されているデジタルデータ復号装置。
5. 前記パス演算手段によって選択された前記最尤パスのパスメトリックを記憶するパスメトリック記憶手段を更に有する請求項１記載のデジタルデータ復号装置。
6. 前記パス選択手段によって選択された前記最尤パスのパスメトリックを記憶するパスメトリック記憶手段を更に有する請求項２記載のデジタルデータ復号装置。
7. 前記ブランチメトリックが加算されたか否かを示す制御信号を生成する制御信号生成手段を更に有する請求項１〜５のいずれか一項記載のデジタルデータ復号装置。
8. 前記パス演算手段は、前記ブランチメトリック算出手段に前記入力データ系列を構成するデータが入力されないときに、定数メトリックを用いて前記パスメトリック演算を行うように構成されている請求項１記載のデジタルデータ復号装置。
9. 入力データ系列における現時刻の状態から次時刻の状態に至るすべてのパスのブランチメトリックを算出し、
   該算出された前記ブランチメトリックを該ブランチメトリックに対応する前記パスのパスメトリックに加算して前記次時刻の状態に至るすべてのパスのパスメトリックを求め、該求められたパスメトリックに基づき、前記パスのうちの最尤パスを選択し、
   入力が行われないときは、選択された前記最尤パスのパスメトリックを前記ブランチメトリックを加算せずにそのまま用いて、前記最尤パスを選択するデジタルデータ復号方法。

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