JP3668178B2 - 情報記録再生装置とその信号評価方法及び情報記録再生媒体 - Google Patents
情報記録再生装置とその信号評価方法及び情報記録再生媒体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、情報記録再生装置及び方法と情報記録媒体に関するもので、特に情報記録媒体に記録された信号を再生し、その再生信号の評価する評価手段、評価方法の改善に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
情報記録再生装置における信号処理として、PRML(Partial Response and Maximum Likelihood)（パーシャルレスポンスアンドマキシマムライクリーフッド）識別方式を用いた信号品質の評価がある。
【０００３】
また、信号品質の評価に関連する技術として、Lecroy社製デジタルオシロスコープに導入されているSAM(Sequenced Amplitude Margin)について説明する。SAMはPRML識別方式を前提とした評価方法である。
【０００４】
PRML識別方式では記録再生特性に応じたPR（Partial Response）特性が用いられる。例としてPR(1,2,2,1)特性の説明をする。PR(1,2,2,1)特性の場合、タップ係数が1、2、2、1である4タップのFIR(Finite Impulse Response)フィルタが用られる。そしてFIRフィルタに、例えば00010000という系列が入力すると、その出力は、00012210となる。同様に、000110000が入力すると、000134310を出力、0001110000が入力すると、000135531を出力、00011110000が入力すると、00013565310を出力する。これらの出力が各ビット系列における理想信号である。次に、ビタビ復号器はフィルタ（等化器）より入力された再生信号と理想信号とを比較し、最も近い系列を選択する。またユークリッド距離という概念が導入されている。ユークリッド距離とは信号間の距離を示すもので信号SA、SBを仮定するとE = Σ(SA - SB)2
で定義される。
【０００５】
図１９にSAMのブロック図を示す。光ディスク１１に記録されている情報は光ヘッド装置１２により光学的に読取られ、電気信号に変換されて出力される。この信号は、増幅器１３で増幅されてアナログデジタル変換器１４で２値化され、等化器１５に入力され、波形等化される。等化器１５の出力は、ビタビ復号器１６、SAM計算器１７に入力される。
【０００６】
図２０において、SAM計算器１７の処理を説明する。等化器１５から再生信号が1ビット入力されると、SAMはnビットの全パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離を計算する（ステップA1,A2）。次に計算したパターンごとのユークリッド距離を比較し最も小さい値(Emin)とその次に小さい値(Enext)を選出する（ステップA3）。この時ユークリッド距離がEminであるビットパターンはビタビ復号器１６が選択するパターンと同じである。
【０００７】
次に選ばれたEmin、Enextに対しEnext-Eminを計算する（ステップA４）。これはビタビ復号器１６が選択するパターンと次に選択するであろうパターンを比較することである。このときEnext-Eminが大きいほど復号で誤る可能性は低くなり、小さいほど高くなる。
【０００８】
具体的に数字を用いて説明すると、PR等化された以下の再生信号S1、S2を仮定する。
【０００９】
S1 = [5.9 6.1 5.9 4.9 2.9 0.9 0.1 0 0.1]
S2 = [5.8 6.0 5.8 4.7 2.7 1.1 0.2 0.1 0.2]
この2つの再生信号S1、S2に対して、全パターンの理想信号のユークリッド距離を計算する。ユークリッド距離を比較した結果、S1、S2のユークリッド距離が最小の理想信号が[6 6 6 5 3 1 0 0 0]（これは [1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0]の上記FIRフィルタの出力）、次に小さい理想信号が[6 6 5 3 1 0 0 0 0]（同様に[1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0]の出力）になったとするとユークリッド距離はそれぞれ
S1
Emin = (6-5.9)2+(6-6.1)2+(6-5.9)2+…(0-0.1)2 = 0.08
Enext = (6-5.9)2+(6-6.1)2+(5-5.9)2+…(0-0.1)2 = 8.88
S2
Emin = (6-5.8)2+(6-6.0)2+(6-5.8)2+…(0-0.2)2 = 0.36
Enext = (6-5.8)2+(6-6.0)2+(5-5.8)2+…(0-0.2)2 = 7.76
となりS1はEnext-Emin = 8.8、S2はEnext-Emin = 7.4となる。この結果S1の方が大きいためこちらのほうが誤りにくいと言える。このようにSAM計算器１７は等化器１５から再生信号が入力されるたびに上記の手順で計算を行い、Enext-Eminの計算結果を累積しその分布をとることで信号の評価をおこなう。
【００１０】
なお信号品質の評価に関連する技術として特開平０８−１９５０３７号公報、特開平０７−２３５１５０号公報がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
SAMの問題点は変調符号のD制約が1以上の場合、あるビット系列に対しユークリッド距離が最小となるビット系列の組を作ると、組ごとに最小ユークリッド距離が異なる。このためEnext-Eminの分布をとった際、分布は複数に別れ評価値にならない。
【００１２】
またSAMは1ビット再生信号が入力されるごとに全系列の理想信号とそのユークリッド距離を計算し、最小の値と次に小さい値を選択するため計算量が多くなる問題がある。
【００１３】
そこで本発明では、あらかじめ誤りやすいパターン対し、誤パターンのテーブルを作成することにより少ない計算量で評価値を算出することができ、またパターンごとに重み付けを行なうことにより単一の分布からエラーレートと相関の高い評価値を算出することができるようにした情報記録再生装置及び情報記録媒体を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するために、識別方式にPRML識別方式を用いており、予め誤パターンテーブルを作成、用意し、ETS,EFSを算出後、誤パターンのテーブルをもちいて、誤り可能性の判定、重み付けを行い、評価値を算出する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１に本発明の装置の一実施の形態を示す。光ディスク１１にマーク、スペースとして記録された情報は、光ヘッド装置（PUH）１２を通して微弱なアナログ信号として読み出される。微弱なアナログ信号はプリ増幅器１３で十分な大きさに増幅される。増幅されたアナログ再生信号は、アナログデジタル（AD）変換器１４でデジタル再生信号に変換される。
【００１７】
デジタル再生信号は等化器１５によって使用するPR特性に応じた波形へと等化され、ビタビ復号器１６と評価値計算器２００へ送られる。
【００１８】
ビタビ復号器１６では、ビタビアルゴリズムに従って二値の識別データへ復号される。識別データは、図示しない後段回路へ送られ、必要に応じて復調、誤り訂正等の処理を施された後、ユーザへと渡される。
【００１９】
また、識別データは、評価値計算器２００へも送られる。評価値計算器２００は等化器１５からの入力とビタビ復号器１６からの入力を用いて評価値を計算する。
【００２０】
評価値計算器２００は、遅延器２０１、評価値計算器２０２、状態判定器２０３、参照テーブル２０４を含む。遅延器２０１は、等化器１５の出力を時間調整するための遅延器である。状態判定器２０３は、ビタビ復号器１６の出力である識別データと、参照テーブル２０４に記憶されている誤パターンとを比較し、その比較結果を評価値計算器２０２に与える。比較処理の内容については、後述する。評価値計算器２０２が計算を実行する場合には、等化器２０１からの再生信号を用いて、評価値の計算を行なう。
【００２１】
参照テーブル２０４の内容は、ディスク（記録媒体）に記録されていても良く、これを読み出して使用してもよい。またこの装置自体が自動生成してもよい。
【００２２】
図２に評価値計算の手順を示す。ビタビ復号器から入力された識別データに対し、評価値計算器２００は予め用意した参照テーブル２００のパターンを参照する（ステップB１）。参照テーブル２０４には各パターンに対して正パターンとその理想信号、誤パターンとその理想信号、正パターンと誤パターンのユークリッド距離（以下Eｊとする）が用意されている（図３参照）。
【００２３】
入力された識別データに対し、これと同じパターンがテーブル内の正パターンにある場合はETS、EFSの計算へと進み(ステップB2)、ない場合は次の入力について同様の処理を行なう。ETS、EFSの計算では、等化器から入力された再生信号を用いる。
【００２４】
ここで、ETSとは正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離でありEFSとは誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離である。
【００２５】
ETS,EFSの計算後、EFSは誤り可能性判定のために用いられる。誤り可能性判定においてEFS<Eｊを満たすときは重み付け処理へと進み（ステップB3,B4）、満たさないときは開始へ戻り次の入力に対して同様の処理を行なう。判定（EFS<Eｊ）を満たした場合、ETSに対しETS/Eｊの重み付けを行ない、RMS値の算出に用いる。
【００２６】
以下に本処理装置の特徴的な箇所の詳細を説明する。
【００２７】
（１−１）ユークリッド距離を用いた参照テーブルの誤りパターン作成方法。
【００２８】
誤パターンのテーブルは、正パターンとその理想信号、誤パターンとその理想信号、正パターンと誤パターンのユークリッド距離Eｊから構成され、正パターン、誤パターンのビット長は各変調符号とPR特性に従い変わる。また、今、符号ビット1が、ｎ個のものをｎTマーク、また符号ビット０がｎ個のものをｎTスペースと呼ぶ。するとビット長は各変調符号における最短のTと最長のTによって変わる。
【００２９】
以下、実施例として変調符号にRLL(1,7)符号(RLL:Run-Length Limited)を用いると、記録データ中に現われる系列は2T〜8Tのマークとスペースになる。
【００３０】
テーブルのビット長は、変調符号のnTの範囲に従い、これらを含むよう決定する必要がある。またPR特性によって正パターンと誤パターンの最小ユークリッド距離は変わるが、ビット長はこの最小ユークリッド距離の1.7倍以下のものをすべて含む長さを選ぶ。
【００３１】
例えばPR[1221]において最小ユークリッド距離は10であるが、ビット長8の場合、最小ユークリッド距離10の次の値は36となり17以下の数字は10のみとなる。一方、ビット長12の場合、最小ユークリッド距離は同じく10であるが次の値は12、その次に14となりビット長8のときには現れていない17以下の値がビット長12では現れる。
【００３２】
一般に各PR特性において最小ユークリッド距離の1.7倍以下の数字がすべては現れないが（例えばPR[1221]においては10，12，14のみ）、ビット長を変化させることにより現れ得る例えば1.7倍以下の値をすべてを含むようにビット長は決める。
【００３３】
こうして決まったビット長において、正パターンに対して誤パターンを考えるとき、前後のnビットが同じパターンのものを考える。nの値は各PR特性の拘束長kによって変わり、n=k-1とする。PR[1221]は拘束長が4であることから前後3ビットについて同じものから考える。
【００３４】
例えば[011111010]のビット列に対して[011101010]の様に前3ビット[011]、後ろ3ビット[010]が一致することである。上記ビット長において前後nビットが同じであり変調符号のD制約を満たす、すべてのパターンに対し、これと同じすべてのパターンとのユークリッド距離を計算する。計算したユークリッド距離の中で値が最小ユークリッド距離の1.7倍以下となるものをテーブルに記載するようにしている。ただし同じパターン同士のユークリッド距離は0で17以下であるがこれは除く。この処理は、本情報記録再生装置が内部処理により、予め自動生成するようにしても良い。
【００３５】
図３に誤パターンテーブルの一部を示す。ここでビット長12のとき、PR[1221]では拘束長が4であることから、ビット系列のFIRフィルタ出力である理想信号の長さは9となる。記載されているエラーの種類に関しては、本来2Tマーク2Tスペースのものを3Tマーク3Tスペースへ取り違えた場合、2Tマーク2Tスペースに対して2Tスペース2Tマークと言うふうに玉突きによるシフトで誤った場合、nTマークnTスペースのエッジシフトにより誤った場合等である。これらは、実際の再生信号においてエラーの起こりやすいパターンである。このテーブルを逐次参照しながら処理を進める。
【００３６】
（１−２）ETS、EFSの計算。
【００３７】
図４を用いて原理を説明する。評価値算出器２００には等化器１５から再生信号が、またビタビ復号器１６からは復号した識別データが入力される。このとき入力データはテーブル内におけるビット長分のメモリ３０１，３０２に蓄える。
【００３８】
今の場合、再生信号は9ビット、識別データは12ビットである。処理が進む度に、新たな再生信号と復号された識別データがメモリ領域に追加される。それに従いメモリのデータは1ビットシフトして更新を行なう。
【００３９】
このビット系列に対しテーブルを参照し、正パターンと一致するパターンすべてに関して判定を行なう。今、ビタビ復号器１６より入力された識別データのビット系列が[111111000000]（メモリ３２）だとすると、テーブル内で該当するものは
第1パターン→111111000000（正パターン）→666653100（理想信号）→111111100000（誤パターン）→666665310（理想信号）→Eｊ 10
第2パターン→111111000000（正パターン）→666653100（理想信号）→111110000000（誤パターン）→666531000（理想信号）→Eｊ 10
の２つのパターンとなる。
【００４０】
このようにビット系列とテーブル内の正パターンが一致したとき、正パターンと再生信号のユークリッド距離ETSと、誤パターンと再生信号のユークリッド距離EFSを算出する。
【００４１】
（２）誤パターンと再生信号のユークリッド距離EFSによる誤り可能性の判定方法。
【００４２】
判定にはEFSを用いる。判定方法はEFSと正パターン、誤パターンのユークリッド距離をEｊを比較し、EFS＜Eｊを満たした場合に、再生信号を評価値計算用として採用する。
【００４３】
これはテーブルから検出されたパターンに関して、該当のエラーが起こりうるかを判断する為である。具体的には図５に示すように実信号が正パターンの理想レベルと誤パターンの理想レベルの間にある場合（EFS＜Eｊの場合）、該当のエラーが起こる可能性があるとし、逆に図６に示すように実信号が正パターンの理想レベルと誤パターンの理想レベルの間にない場合（EFS＞Eｊの場合）、該当のエラーが起こる可能性は少ないと考える。
【００４４】
この判定により該当のエラーが起こりうるEFS＜Eｊの時にのみ、評価値を算出する。
【００４５】
例としてビタビ復号器からの入力のビット列[111111000000]に対し、再生信号が[5.9 6.1 5.9 4.9 2.9 0.9 0.1 0 0.1]だとすると、先の第1パターンの場合EFS =Σ(PF-S)2 = 8.88となりこれはEFS＜Eｊを満たす。第2パターンの場合EFS =Σ(PF-S)2 = 10.88となりこれはEFS＜Eｊを満たさない。
【００４６】
よって第1パターンの場合についてのみ評価値を算出する。この時の実信号と誤パターンの理想レベルを比較したものが図７である。ここでEｊは各パターンごとに違いPR[1221]の場合10，12，14があるので各パターンに該当するものを用いる。
【００４７】
（３）正パターンと再生信号のユークリッド距離に対する重み付け方法。
【００４８】
正パターンと再生信号のユークリッド距離ETSに対して重み付けを行なう。重み付けには、正パターンと誤パターンのユークリッド距離Eｊを用いる。このユークリッド距離Eｊは正パターンに対して、誤パターンへのエラーの起こりやすさを表しており、距離が近いほど誤りやすく、距離が遠いほど誤りにくい。これを用いETS/Eｊとすることで重みをつける。
【００４９】
先の第1パターンの場合、ETS =Σ(PT-S)2 = 0.08でありEｊ = 10であるのでETS／Eｊ = 0.008となる。
【００５０】
（４）RMS値による評価値算出方法。
【００５１】
各パターンごとに重み付けしたユークリッド距離は等化器、ビタビ復号器からの入力が終了した時点で、ETS／Eｊ値のRMS(root mean square)値を算出することで達成される。
【００５２】
図８、図９は再生信号の品質によってETS／Eｊの分布が違うことを示しており、また図１０はRMS値とbER(bit error rate)の相関図である。
【００５３】
実施例では、PR(1,2,2,1)特性を用いて説明したが、その他のPR特性でも本発明は適用可能である。また実施例では、RLL(1,7)符号を用いて説明したが、そのほかの変調符号でも本発明は適用可能である。
【００５４】
上記の評価値で算出される記録媒体としては、RMS値が０．１５以下であれば、良好な品質の再生信号が得られていることになる。
【００５５】
この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００５６】
図１３に示すように、先の実施の形態で説明した、項目（１−１）、（１−２）、（３）、（４）の手法を用いた評価値算出方法であってもよい。即ち、この実施例では、識別データがテーブルのパターンと一致したら、ETSを計算し、重み付け処理ETS/Eｊを直ぐに計算するものである（ステップC1,C2）。
【００５７】
この評価において、ETS／EｊのRMS値を求め、この値が０．１５以下であれば良好な品質の再生信号が得られていることになる。
【００５８】
図１４は更にまた別の実施例である。
【００５９】
第1の実施例における項目（１−１）、（１−２）、（２）、（３）で述べた手法を実行したあと、以下の（５）の手法で評価値を算出しても良い。
【００６０】
（５）ETS/Eｊの平均、RMSを用いた評価値算出方法である。
【００６１】
各パターンごとに重み付けしたユークリッド距離は、等化器１５、ビタビ復号器１６からの入力が終了した時点で、ETS／Eｊ値の分布における平均値μを求め、そのRMSを算出し、RMS／(1‐μ)を求めこれを評価値とするものである（ステップB5）。
【００６２】
この評価において、ETS／Eｊ値の分布における平均値μを求め、そのRMS値を求め、次にRMS／(1‐μ)を求める。この時のRMS／(1‐μ)値として、０．１７以下であれば良好な品質の再生信号が得られていることになる。
【００６３】
図１５は更に別の実施例である。
【００６４】
第1の実施例における項目（１−１）、（１−２）で述べた手法を実行した後、以下の（６）、（７）の手法で評価値を算出しても良い。
【００６５】
（６）ETS/EFSを用いた評価値算出方法。
【００６６】
つまり、正パターンと再生信号のユークリッド距離ETS、誤パターンと再生信号のユークリッド距離EFSの値においてETS/EFSを算出するのである（ステップE1）。これも評価値を意味することになる。
【００６７】
（７）ETS/EFSの平均、RMSを用いた評価値算出方法。
【００６８】
各パターンごとに算出したETS/EFSは等化器１５、ビタビ復号器１６からの入力が終了した時点で、ETS/EFS値の分布におけるRMS値を算出し、これを評価値とするのである（ステップE2）。
【００６９】
この評価において、RMS値として、０．２２以下であれば良好な品質の再生信号が得られていることになる。
【００７０】
図１６は更にまた別の実施例である。
【００７１】
第1の実施例で説明したの項目（１−１）、（１−２）の手法を実行した後、（９）、（１０）で述べる手法で評価値を算出しても良い。
【００７２】
（９）｜(EFS-ETS)｜/Eｊを用いた評価値算出方法。
【００７３】
正パターンと再生信号のユークリッド距離ETS、誤パターンと再生信号のユークリッド距離EFSの値を用いて｜(EFS-ETS)｜/Eｊを計算し、評価値計算に用いるのである（ステップF1）。
【００７４】
（１０）｜(EFS-ETS)｜/Eｊを用いた評価値算出方法。
【００７５】
各パターンごとに算出した｜(EFS-ETS)｜/Eｊは等化器、ビタビ復号器からの入力が終了した時点で、｜(EFS-ETS)｜/Eｊ値の分布における平均値μ及び分散の平方根σを用いてσ/μ値を算出しこれを評価値とするのである（ステップF2）。
【００７６】
この評価において、σ／μ値として、０．３２以下であれば良好な品質の再生信号が得られていることになる。
【００７７】
またこの発明では、図１５の実施例の変形を採用しても良い。
【００７８】
（１１）ETS/EFSの分布を用いたエラーレートの予測。
【００７９】
即ち、先の項目（１−１）、（１−２）、（６）、（７）の手法の実行後、ETS/EFSの分布が統計におけるF分布であることを利用し、ETS、EFSの母集団である1ビット毎の等化誤差の平均、分散とF分布の確率密度関数を用い、ETS/EFSの分布を確率密度関数で近似したものに関して、図１１におけるX軸1以上を積分する。1以上の部分はETS、EFSにおいてETS>EFSとなる部分であり、この時ビタビ復号器は誤パターンを選択する。確率密度関数のエラーに該当する部分を積分することによってエラーレートを予想情報とすることができる。
【００８０】
また、この発明では、図１６の変形を採用してもよい。
【００８１】
（１２）｜EFS-ETS｜／Ｅｊの分布を用いたエラーレートの予測。
【００８２】
即ち、先の項目（１−１）、（１−２），（６）、（７）の手法の実行後、｜EFS-ETS｜／Ｅｊの分布が統計における正規分布であることを利用し、｜EFS-ETS｜／Ｅｊの平均値μ及び分散の平方根σと正規分布の確率密度関数をもちい、｜EFS-ETS｜／Ｅｊの分布を確率密度関数で近似したものに関して、図１２におけるX軸0以下を積分する。0以下の部分はETS、EFSにおいてETS>EFSとなる部分でありこの時ビタビ復号器は誤パターンを選択する。確率密度関数のエラーに該当する部分を積分することによってエラーレートを予想することができる。
【００８３】
この発明ではさらに以下のような処理を行なってもよい。
【００８４】
即ち、先の項目（１−１）、（１−２）の処理の後、ETS/EFSから｜ETS−EFS｜を算出する。そのご、同じユークリッド距離Ejをもつサンプル毎に分布を取る。上記の実施例では、Ejは、１０、１２、１４の３種類であるから、分布は３つとなる。個々のEjに対してではなく、同じEjを持つもので分布をとる。すると、例えば図１７の（A）、（B）,（C）に示すような分布を得ることができる。従って、この場合、分布が３つであることから、平均μ分散の平方根σは、ここの分布から３つずつ算出される。
【００８５】
これら複数の平均μと分散σを用いて評価値を算出することが得きる。
【００８６】
評価算出式としては、以下の（１）、（２）式が適用される。
【００８７】
評価値＝Σ（（Aj×（σ／μ）） ただしΣAj＝１ …（１）
実施例においては、
評価値＝A1×（σ10/μ10）＋A2×（σ12/μ12）＋A3×（σ14/μ14）
ただしA1＋A2＋A3＝１
評価値＝（Σ（Aj×σ／μ）２ ）1/2 ただしΣAj２ ＝１ …（２）
実施例においては、
評価値＝（(A1×（σ10/μ10）２＋A2×（σ12/μ12）２＋A3×（σ14/μ14）２ )1/2
ただし（A1）２＋（A2）２＋（A3）２＝１
また実施例において分布の数は３であったが、これに限るものではない。
【００８８】
また上記の式（１）で得られる評価値が基準としての０．３３以下の場合は、再生信号が良好であることを示す。また式（２）で得られる評価値が基準としての０．３３以下の場合は、再生信号が良好であることを示す。
【００８９】
以上説明した本発明の要点をまとめると以下のように述べることができる。
【００９０】
本発明では、評価値算出器２００は、正パターンとその理想信号、これに対応する誤パターンとその理想信号、前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊのテーブルを格納した参照テーブル２０４を有する。これにより、パターン比較により、誤り率の高い場合の再生信号の場合のユークリッド距離を評価値計算用として用いるものである。これにより、計算量を軽減し高速で評価値を得られるようにしている。
【００９１】
（A１）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊと、EFSを用いて、誤り可能性の判定を行い、誤り可能性の判定があれば、FTSに対して重み付けを行い、この結果に対して、ETS/Eｊのルート処理を行い評価値を算出するものである。
【００９２】
このような、評価値算出機能を有することにより、情報記録再生装置における再生信号の品質を短時間で知ることができる。
【００９３】
（A２）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、
誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊにより、FTSに対して重み付けを行い、この結果に対して、ETS/Eｊのルート処理を行い評価値を算出するものである。
【００９４】
（A3）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、
誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊと、EFSを用いて、誤り可能性の判定を行い、誤り可能性の判定があれば、FTSに対して重み付けを行い、ETS/Eｊの平均のルート処理（RMS）を行い、RMS／(1‐μ)を評価値として算出するものである。
【００９５】
（A4）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、ETS/EFSを算出し、ETS/EFSのRMSを評価値とするものである。
【００９６】
（A5）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、
誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊを用いて｜EFS-ETS｜／Ｅｊを計算して、評価値とするものである。
【００９７】
また、｜EFS-ETS｜／Ｅｊの分布における平均値μと分散の平方根σとを用いて、σ／μを評価値とするものである。
【００９８】
（A6）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、
誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、FTS/EFSを算出し、この値の分布における平均値μを求め、ETS/EFSのRMS処理値を評価値として得ると共に、ETS/EFSの分布が統計におけるF分布であることを利用し、ETS、EFSの母集団である1ビット毎の等化誤差の平均、分散とF分布の確率密度関数を用い、ETS/EFSの分布を確率密度関数で近似したものに関して、X軸1以上を積分し、エラーレートの予測情報を得るものである。
【００９９】
（A7）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、｜EFS-ETS｜／Ｅｊを算出し、この値の分布における平均値μと、分散の平方根σを用いて、σ／μを求め評価値を得ると共に、｜EFS-ETS｜／Ｅｊの分布が統計における正規分布であることを利用し、｜EFS-ETS｜／Ｅｊの平均値μ及び分散の平方根σと正規分布の確率密度関数を用い、｜EFS-ETS｜／Ｅｊの分布を確率密度関数で近似したものに関してX軸0以下を積分し、エラーレートの予想情報を得ることができる。
【０１００】
（A8）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊとの情報を記憶した参照テーブルを有する。
【０１０１】
（A9）上記（A1）,(A8)の情報記録再生装置で情報が記録された情報記録再生媒体としても特徴がある。
【０１０２】
この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の実施の形態では再生信号の品質を評価するための評価値を得る方法及び手段を示した。しかし、ディスクに記録されている信号の品質評価を行い、この品質が良好となるように、得られた評価値をフィードバックして、記録系の制御情報として用いてもよい。
【０１０３】
またこの発明は種々変形、応用が可能である。参照テーブルの正パターンの内容は、予め光ディスクの所定位置に記録する。そして、再生装置で再生して実際に参照テーブル２０４の内容と比較し、誤り状況を判定するものである。これにより、ディスク自体の評価が可能である。また参照テーブルの正パターンをテスト位置に記録する。そして、実際に再生して見て参照テーブル２０４を用いて、再生信号の品質を評価するものである。そして品質結果に応じて、記録系の記録信号制御部に補正信号をフィードバックするようにしてもよい。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、再生信号が誤りやすいパターン対し、予め誤パターンのテーブルを作成することにより少ない計算量で評価値を算出することができ、またパターンごとに重み付けを行なうことにより単一の分布からエラーレートと相関の高い評価値を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る情報記録再生装置の一実施の形態を示す図。
【図２】図１の評価値算出器の動作を説明するために示したフローチャート。
【図３】図１の参照テーブル内のデータの例を示す図。
【図４】図１の評価値算出器内のメモリ内の様子を示す説明図。
【図５】この発明の装置の動作を説明するために、ユークリッド距離EFS，Eｊの関係に基づく正パターン、誤パターン、実信号の関係を示す説明図。
【図６】この発明の装置の動作を説明するために、ユークリッド距離EFS，Eｊの関係に基づく正パターン、誤パターン、実信号の関係を示す説明図。
【図７】この発明の装置の動作を説明するために、ユークリッド距離EFS，Eｊの関係に基づく正パターン、誤パターン、実信号の関係を示す説明図。
【図８】再生信号の第1の品質に応じたユークリッド距離ETS／Eｊ値の分布を示す図。
【図９】再生信号の第２の品質に応じたユークリッド距離ETS／Eｊ値の分布を示す図。
【図１０】表価値としての平方根値とビットエラー率の相関を示す説明図。
【図１１】ETS／EFS値の分布を確率密度関数で近似して示した説明図。
【図１２】EFS−EFTの分布を確率密度関数で近似して示した説明図。
【図１３】この発明の装置の動作の他の動作例を説明するために示したフローチャート。
【図１４】この発明の装置の動作の更に他の動作例を説明するために示したフローチャート。
【図１５】この発明の装置の動作のまた別の動作例を説明するために示したフローチャート。
【図１６】この発明の装置の動作の更に別の動作例を説明するために示したフローチャート。
【図１７】この発明の更に他の実施の形態を説明するために示したユークリッド距離毎の評価値計算用の平方根の分布図。
【図１８】この発明の装置の動作の更に別の動作例を説明するために示したフロー
【図１９】品質評価機能を備えた従来の情報記録再生装置を示す図。
【図２０】図１９の装置の動作を説明するために示したフローチャート。
【符号の説明】
１１…光ディスク、１２…光ヘッド装置、１３…増幅器、１４…アナログデジタル変換器、１５…等化器、１６…ビタビ復号器、２００…評価値算出器、２０４…参照テーブル。
【発明の属する技術分野】
この発明は、情報記録再生装置及び方法と情報記録媒体に関するもので、特に情報記録媒体に記録された信号を再生し、その再生信号の評価する評価手段、評価方法の改善に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
情報記録再生装置における信号処理として、PRML(Partial Response and Maximum Likelihood)（パーシャルレスポンスアンドマキシマムライクリーフッド）識別方式を用いた信号品質の評価がある。
【０００３】
また、信号品質の評価に関連する技術として、Lecroy社製デジタルオシロスコープに導入されているSAM(Sequenced Amplitude Margin)について説明する。SAMはPRML識別方式を前提とした評価方法である。
【０００４】
PRML識別方式では記録再生特性に応じたPR（Partial Response）特性が用いられる。例としてPR(1,2,2,1)特性の説明をする。PR(1,2,2,1)特性の場合、タップ係数が1、2、2、1である4タップのFIR(Finite Impulse Response)フィルタが用られる。そしてFIRフィルタに、例えば00010000という系列が入力すると、その出力は、00012210となる。同様に、000110000が入力すると、000134310を出力、0001110000が入力すると、000135531を出力、00011110000が入力すると、00013565310を出力する。これらの出力が各ビット系列における理想信号である。次に、ビタビ復号器はフィルタ（等化器）より入力された再生信号と理想信号とを比較し、最も近い系列を選択する。またユークリッド距離という概念が導入されている。ユークリッド距離とは信号間の距離を示すもので信号SA、SBを仮定するとE = Σ(SA - SB)2
で定義される。
【０００５】
図１９にSAMのブロック図を示す。光ディスク１１に記録されている情報は光ヘッド装置１２により光学的に読取られ、電気信号に変換されて出力される。この信号は、増幅器１３で増幅されてアナログデジタル変換器１４で２値化され、等化器１５に入力され、波形等化される。等化器１５の出力は、ビタビ復号器１６、SAM計算器１７に入力される。
【０００６】
図２０において、SAM計算器１７の処理を説明する。等化器１５から再生信号が1ビット入力されると、SAMはnビットの全パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離を計算する（ステップA1,A2）。次に計算したパターンごとのユークリッド距離を比較し最も小さい値(Emin)とその次に小さい値(Enext)を選出する（ステップA3）。この時ユークリッド距離がEminであるビットパターンはビタビ復号器１６が選択するパターンと同じである。
【０００７】
次に選ばれたEmin、Enextに対しEnext-Eminを計算する（ステップA４）。これはビタビ復号器１６が選択するパターンと次に選択するであろうパターンを比較することである。このときEnext-Eminが大きいほど復号で誤る可能性は低くなり、小さいほど高くなる。
【０００８】
具体的に数字を用いて説明すると、PR等化された以下の再生信号S1、S2を仮定する。
【０００９】
S1 = [5.9 6.1 5.9 4.9 2.9 0.9 0.1 0 0.1]
S2 = [5.8 6.0 5.8 4.7 2.7 1.1 0.2 0.1 0.2]
この2つの再生信号S1、S2に対して、全パターンの理想信号のユークリッド距離を計算する。ユークリッド距離を比較した結果、S1、S2のユークリッド距離が最小の理想信号が[6 6 6 5 3 1 0 0 0]（これは [1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0]の上記FIRフィルタの出力）、次に小さい理想信号が[6 6 5 3 1 0 0 0 0]（同様に[1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0]の出力）になったとするとユークリッド距離はそれぞれ
S1
Emin = (6-5.9)2+(6-6.1)2+(6-5.9)2+…(0-0.1)2 = 0.08
Enext = (6-5.9)2+(6-6.1)2+(5-5.9)2+…(0-0.1)2 = 8.88
S2
Emin = (6-5.8)2+(6-6.0)2+(6-5.8)2+…(0-0.2)2 = 0.36
Enext = (6-5.8)2+(6-6.0)2+(5-5.8)2+…(0-0.2)2 = 7.76
となりS1はEnext-Emin = 8.8、S2はEnext-Emin = 7.4となる。この結果S1の方が大きいためこちらのほうが誤りにくいと言える。このようにSAM計算器１７は等化器１５から再生信号が入力されるたびに上記の手順で計算を行い、Enext-Eminの計算結果を累積しその分布をとることで信号の評価をおこなう。
【００１０】
なお信号品質の評価に関連する技術として特開平０８−１９５０３７号公報、特開平０７−２３５１５０号公報がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
SAMの問題点は変調符号のD制約が1以上の場合、あるビット系列に対しユークリッド距離が最小となるビット系列の組を作ると、組ごとに最小ユークリッド距離が異なる。このためEnext-Eminの分布をとった際、分布は複数に別れ評価値にならない。
【００１２】
またSAMは1ビット再生信号が入力されるごとに全系列の理想信号とそのユークリッド距離を計算し、最小の値と次に小さい値を選択するため計算量が多くなる問題がある。
【００１３】
そこで本発明では、あらかじめ誤りやすいパターン対し、誤パターンのテーブルを作成することにより少ない計算量で評価値を算出することができ、またパターンごとに重み付けを行なうことにより単一の分布からエラーレートと相関の高い評価値を算出することができるようにした情報記録再生装置及び情報記録媒体を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するために、識別方式にPRML識別方式を用いており、予め誤パターンテーブルを作成、用意し、ETS,EFSを算出後、誤パターンのテーブルをもちいて、誤り可能性の判定、重み付けを行い、評価値を算出する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１に本発明の装置の一実施の形態を示す。光ディスク１１にマーク、スペースとして記録された情報は、光ヘッド装置（PUH）１２を通して微弱なアナログ信号として読み出される。微弱なアナログ信号はプリ増幅器１３で十分な大きさに増幅される。増幅されたアナログ再生信号は、アナログデジタル（AD）変換器１４でデジタル再生信号に変換される。
【００１７】
デジタル再生信号は等化器１５によって使用するPR特性に応じた波形へと等化され、ビタビ復号器１６と評価値計算器２００へ送られる。
【００１８】
ビタビ復号器１６では、ビタビアルゴリズムに従って二値の識別データへ復号される。識別データは、図示しない後段回路へ送られ、必要に応じて復調、誤り訂正等の処理を施された後、ユーザへと渡される。
【００１９】
また、識別データは、評価値計算器２００へも送られる。評価値計算器２００は等化器１５からの入力とビタビ復号器１６からの入力を用いて評価値を計算する。
【００２０】
評価値計算器２００は、遅延器２０１、評価値計算器２０２、状態判定器２０３、参照テーブル２０４を含む。遅延器２０１は、等化器１５の出力を時間調整するための遅延器である。状態判定器２０３は、ビタビ復号器１６の出力である識別データと、参照テーブル２０４に記憶されている誤パターンとを比較し、その比較結果を評価値計算器２０２に与える。比較処理の内容については、後述する。評価値計算器２０２が計算を実行する場合には、等化器２０１からの再生信号を用いて、評価値の計算を行なう。
【００２１】
参照テーブル２０４の内容は、ディスク（記録媒体）に記録されていても良く、これを読み出して使用してもよい。またこの装置自体が自動生成してもよい。
【００２２】
図２に評価値計算の手順を示す。ビタビ復号器から入力された識別データに対し、評価値計算器２００は予め用意した参照テーブル２００のパターンを参照する（ステップB１）。参照テーブル２０４には各パターンに対して正パターンとその理想信号、誤パターンとその理想信号、正パターンと誤パターンのユークリッド距離（以下Eｊとする）が用意されている（図３参照）。
【００２３】
入力された識別データに対し、これと同じパターンがテーブル内の正パターンにある場合はETS、EFSの計算へと進み(ステップB2)、ない場合は次の入力について同様の処理を行なう。ETS、EFSの計算では、等化器から入力された再生信号を用いる。
【００２４】
ここで、ETSとは正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離でありEFSとは誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離である。
【００２５】
ETS,EFSの計算後、EFSは誤り可能性判定のために用いられる。誤り可能性判定においてEFS<Eｊを満たすときは重み付け処理へと進み（ステップB3,B4）、満たさないときは開始へ戻り次の入力に対して同様の処理を行なう。判定（EFS<Eｊ）を満たした場合、ETSに対しETS/Eｊの重み付けを行ない、RMS値の算出に用いる。
【００２６】
以下に本処理装置の特徴的な箇所の詳細を説明する。
【００２７】
（１−１）ユークリッド距離を用いた参照テーブルの誤りパターン作成方法。
【００２８】
誤パターンのテーブルは、正パターンとその理想信号、誤パターンとその理想信号、正パターンと誤パターンのユークリッド距離Eｊから構成され、正パターン、誤パターンのビット長は各変調符号とPR特性に従い変わる。また、今、符号ビット1が、ｎ個のものをｎTマーク、また符号ビット０がｎ個のものをｎTスペースと呼ぶ。するとビット長は各変調符号における最短のTと最長のTによって変わる。
【００２９】
以下、実施例として変調符号にRLL(1,7)符号(RLL:Run-Length Limited)を用いると、記録データ中に現われる系列は2T〜8Tのマークとスペースになる。
【００３０】
テーブルのビット長は、変調符号のnTの範囲に従い、これらを含むよう決定する必要がある。またPR特性によって正パターンと誤パターンの最小ユークリッド距離は変わるが、ビット長はこの最小ユークリッド距離の1.7倍以下のものをすべて含む長さを選ぶ。
【００３１】
例えばPR[1221]において最小ユークリッド距離は10であるが、ビット長8の場合、最小ユークリッド距離10の次の値は36となり17以下の数字は10のみとなる。一方、ビット長12の場合、最小ユークリッド距離は同じく10であるが次の値は12、その次に14となりビット長8のときには現れていない17以下の値がビット長12では現れる。
【００３２】
一般に各PR特性において最小ユークリッド距離の1.7倍以下の数字がすべては現れないが（例えばPR[1221]においては10，12，14のみ）、ビット長を変化させることにより現れ得る例えば1.7倍以下の値をすべてを含むようにビット長は決める。
【００３３】
こうして決まったビット長において、正パターンに対して誤パターンを考えるとき、前後のnビットが同じパターンのものを考える。nの値は各PR特性の拘束長kによって変わり、n=k-1とする。PR[1221]は拘束長が4であることから前後3ビットについて同じものから考える。
【００３４】
例えば[011111010]のビット列に対して[011101010]の様に前3ビット[011]、後ろ3ビット[010]が一致することである。上記ビット長において前後nビットが同じであり変調符号のD制約を満たす、すべてのパターンに対し、これと同じすべてのパターンとのユークリッド距離を計算する。計算したユークリッド距離の中で値が最小ユークリッド距離の1.7倍以下となるものをテーブルに記載するようにしている。ただし同じパターン同士のユークリッド距離は0で17以下であるがこれは除く。この処理は、本情報記録再生装置が内部処理により、予め自動生成するようにしても良い。
【００３５】
図３に誤パターンテーブルの一部を示す。ここでビット長12のとき、PR[1221]では拘束長が4であることから、ビット系列のFIRフィルタ出力である理想信号の長さは9となる。記載されているエラーの種類に関しては、本来2Tマーク2Tスペースのものを3Tマーク3Tスペースへ取り違えた場合、2Tマーク2Tスペースに対して2Tスペース2Tマークと言うふうに玉突きによるシフトで誤った場合、nTマークnTスペースのエッジシフトにより誤った場合等である。これらは、実際の再生信号においてエラーの起こりやすいパターンである。このテーブルを逐次参照しながら処理を進める。
【００３６】
（１−２）ETS、EFSの計算。
【００３７】
図４を用いて原理を説明する。評価値算出器２００には等化器１５から再生信号が、またビタビ復号器１６からは復号した識別データが入力される。このとき入力データはテーブル内におけるビット長分のメモリ３０１，３０２に蓄える。
【００３８】
今の場合、再生信号は9ビット、識別データは12ビットである。処理が進む度に、新たな再生信号と復号された識別データがメモリ領域に追加される。それに従いメモリのデータは1ビットシフトして更新を行なう。
【００３９】
このビット系列に対しテーブルを参照し、正パターンと一致するパターンすべてに関して判定を行なう。今、ビタビ復号器１６より入力された識別データのビット系列が[111111000000]（メモリ３２）だとすると、テーブル内で該当するものは
第1パターン→111111000000（正パターン）→666653100（理想信号）→111111100000（誤パターン）→666665310（理想信号）→Eｊ 10
第2パターン→111111000000（正パターン）→666653100（理想信号）→111110000000（誤パターン）→666531000（理想信号）→Eｊ 10
の２つのパターンとなる。
【００４０】
このようにビット系列とテーブル内の正パターンが一致したとき、正パターンと再生信号のユークリッド距離ETSと、誤パターンと再生信号のユークリッド距離EFSを算出する。
【００４１】
（２）誤パターンと再生信号のユークリッド距離EFSによる誤り可能性の判定方法。
【００４２】
判定にはEFSを用いる。判定方法はEFSと正パターン、誤パターンのユークリッド距離をEｊを比較し、EFS＜Eｊを満たした場合に、再生信号を評価値計算用として採用する。
【００４３】
これはテーブルから検出されたパターンに関して、該当のエラーが起こりうるかを判断する為である。具体的には図５に示すように実信号が正パターンの理想レベルと誤パターンの理想レベルの間にある場合（EFS＜Eｊの場合）、該当のエラーが起こる可能性があるとし、逆に図６に示すように実信号が正パターンの理想レベルと誤パターンの理想レベルの間にない場合（EFS＞Eｊの場合）、該当のエラーが起こる可能性は少ないと考える。
【００４４】
この判定により該当のエラーが起こりうるEFS＜Eｊの時にのみ、評価値を算出する。
【００４５】
例としてビタビ復号器からの入力のビット列[111111000000]に対し、再生信号が[5.9 6.1 5.9 4.9 2.9 0.9 0.1 0 0.1]だとすると、先の第1パターンの場合EFS =Σ(PF-S)2 = 8.88となりこれはEFS＜Eｊを満たす。第2パターンの場合EFS =Σ(PF-S)2 = 10.88となりこれはEFS＜Eｊを満たさない。
【００４６】
よって第1パターンの場合についてのみ評価値を算出する。この時の実信号と誤パターンの理想レベルを比較したものが図７である。ここでEｊは各パターンごとに違いPR[1221]の場合10，12，14があるので各パターンに該当するものを用いる。
【００４７】
（３）正パターンと再生信号のユークリッド距離に対する重み付け方法。
【００４８】
正パターンと再生信号のユークリッド距離ETSに対して重み付けを行なう。重み付けには、正パターンと誤パターンのユークリッド距離Eｊを用いる。このユークリッド距離Eｊは正パターンに対して、誤パターンへのエラーの起こりやすさを表しており、距離が近いほど誤りやすく、距離が遠いほど誤りにくい。これを用いETS/Eｊとすることで重みをつける。
【００４９】
先の第1パターンの場合、ETS =Σ(PT-S)2 = 0.08でありEｊ = 10であるのでETS／Eｊ = 0.008となる。
【００５０】
（４）RMS値による評価値算出方法。
【００５１】
各パターンごとに重み付けしたユークリッド距離は等化器、ビタビ復号器からの入力が終了した時点で、ETS／Eｊ値のRMS(root mean square)値を算出することで達成される。
【００５２】
図８、図９は再生信号の品質によってETS／Eｊの分布が違うことを示しており、また図１０はRMS値とbER(bit error rate)の相関図である。
【００５３】
実施例では、PR(1,2,2,1)特性を用いて説明したが、その他のPR特性でも本発明は適用可能である。また実施例では、RLL(1,7)符号を用いて説明したが、そのほかの変調符号でも本発明は適用可能である。
【００５４】
上記の評価値で算出される記録媒体としては、RMS値が０．１５以下であれば、良好な品質の再生信号が得られていることになる。
【００５５】
この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００５６】
図１３に示すように、先の実施の形態で説明した、項目（１−１）、（１−２）、（３）、（４）の手法を用いた評価値算出方法であってもよい。即ち、この実施例では、識別データがテーブルのパターンと一致したら、ETSを計算し、重み付け処理ETS/Eｊを直ぐに計算するものである（ステップC1,C2）。
【００５７】
この評価において、ETS／EｊのRMS値を求め、この値が０．１５以下であれば良好な品質の再生信号が得られていることになる。
【００５８】
図１４は更にまた別の実施例である。
【００５９】
第1の実施例における項目（１−１）、（１−２）、（２）、（３）で述べた手法を実行したあと、以下の（５）の手法で評価値を算出しても良い。
【００６０】
（５）ETS/Eｊの平均、RMSを用いた評価値算出方法である。
【００６１】
各パターンごとに重み付けしたユークリッド距離は、等化器１５、ビタビ復号器１６からの入力が終了した時点で、ETS／Eｊ値の分布における平均値μを求め、そのRMSを算出し、RMS／(1‐μ)を求めこれを評価値とするものである（ステップB5）。
【００６２】
この評価において、ETS／Eｊ値の分布における平均値μを求め、そのRMS値を求め、次にRMS／(1‐μ)を求める。この時のRMS／(1‐μ)値として、０．１７以下であれば良好な品質の再生信号が得られていることになる。
【００６３】
図１５は更に別の実施例である。
【００６４】
第1の実施例における項目（１−１）、（１−２）で述べた手法を実行した後、以下の（６）、（７）の手法で評価値を算出しても良い。
【００６５】
（６）ETS/EFSを用いた評価値算出方法。
【００６６】
つまり、正パターンと再生信号のユークリッド距離ETS、誤パターンと再生信号のユークリッド距離EFSの値においてETS/EFSを算出するのである（ステップE1）。これも評価値を意味することになる。
【００６７】
（７）ETS/EFSの平均、RMSを用いた評価値算出方法。
【００６８】
各パターンごとに算出したETS/EFSは等化器１５、ビタビ復号器１６からの入力が終了した時点で、ETS/EFS値の分布におけるRMS値を算出し、これを評価値とするのである（ステップE2）。
【００６９】
この評価において、RMS値として、０．２２以下であれば良好な品質の再生信号が得られていることになる。
【００７０】
図１６は更にまた別の実施例である。
【００７１】
第1の実施例で説明したの項目（１−１）、（１−２）の手法を実行した後、（９）、（１０）で述べる手法で評価値を算出しても良い。
【００７２】
（９）｜(EFS-ETS)｜/Eｊを用いた評価値算出方法。
【００７３】
正パターンと再生信号のユークリッド距離ETS、誤パターンと再生信号のユークリッド距離EFSの値を用いて｜(EFS-ETS)｜/Eｊを計算し、評価値計算に用いるのである（ステップF1）。
【００７４】
（１０）｜(EFS-ETS)｜/Eｊを用いた評価値算出方法。
【００７５】
各パターンごとに算出した｜(EFS-ETS)｜/Eｊは等化器、ビタビ復号器からの入力が終了した時点で、｜(EFS-ETS)｜/Eｊ値の分布における平均値μ及び分散の平方根σを用いてσ/μ値を算出しこれを評価値とするのである（ステップF2）。
【００７６】
この評価において、σ／μ値として、０．３２以下であれば良好な品質の再生信号が得られていることになる。
【００７７】
またこの発明では、図１５の実施例の変形を採用しても良い。
【００７８】
（１１）ETS/EFSの分布を用いたエラーレートの予測。
【００７９】
即ち、先の項目（１−１）、（１−２）、（６）、（７）の手法の実行後、ETS/EFSの分布が統計におけるF分布であることを利用し、ETS、EFSの母集団である1ビット毎の等化誤差の平均、分散とF分布の確率密度関数を用い、ETS/EFSの分布を確率密度関数で近似したものに関して、図１１におけるX軸1以上を積分する。1以上の部分はETS、EFSにおいてETS>EFSとなる部分であり、この時ビタビ復号器は誤パターンを選択する。確率密度関数のエラーに該当する部分を積分することによってエラーレートを予想情報とすることができる。
【００８０】
また、この発明では、図１６の変形を採用してもよい。
【００８１】
（１２）｜EFS-ETS｜／Ｅｊの分布を用いたエラーレートの予測。
【００８２】
即ち、先の項目（１−１）、（１−２），（６）、（７）の手法の実行後、｜EFS-ETS｜／Ｅｊの分布が統計における正規分布であることを利用し、｜EFS-ETS｜／Ｅｊの平均値μ及び分散の平方根σと正規分布の確率密度関数をもちい、｜EFS-ETS｜／Ｅｊの分布を確率密度関数で近似したものに関して、図１２におけるX軸0以下を積分する。0以下の部分はETS、EFSにおいてETS>EFSとなる部分でありこの時ビタビ復号器は誤パターンを選択する。確率密度関数のエラーに該当する部分を積分することによってエラーレートを予想することができる。
【００８３】
この発明ではさらに以下のような処理を行なってもよい。
【００８４】
即ち、先の項目（１−１）、（１−２）の処理の後、ETS/EFSから｜ETS−EFS｜を算出する。そのご、同じユークリッド距離Ejをもつサンプル毎に分布を取る。上記の実施例では、Ejは、１０、１２、１４の３種類であるから、分布は３つとなる。個々のEjに対してではなく、同じEjを持つもので分布をとる。すると、例えば図１７の（A）、（B）,（C）に示すような分布を得ることができる。従って、この場合、分布が３つであることから、平均μ分散の平方根σは、ここの分布から３つずつ算出される。
【００８５】
これら複数の平均μと分散σを用いて評価値を算出することが得きる。
【００８６】
評価算出式としては、以下の（１）、（２）式が適用される。
【００８７】
評価値＝Σ（（Aj×（σ／μ）） ただしΣAj＝１ …（１）
実施例においては、
評価値＝A1×（σ10/μ10）＋A2×（σ12/μ12）＋A3×（σ14/μ14）
ただしA1＋A2＋A3＝１
評価値＝（Σ（Aj×σ／μ）２ ）1/2 ただしΣAj２ ＝１ …（２）
実施例においては、
評価値＝（(A1×（σ10/μ10）２＋A2×（σ12/μ12）２＋A3×（σ14/μ14）２ )1/2
ただし（A1）２＋（A2）２＋（A3）２＝１
また実施例において分布の数は３であったが、これに限るものではない。
【００８８】
また上記の式（１）で得られる評価値が基準としての０．３３以下の場合は、再生信号が良好であることを示す。また式（２）で得られる評価値が基準としての０．３３以下の場合は、再生信号が良好であることを示す。
【００８９】
以上説明した本発明の要点をまとめると以下のように述べることができる。
【００９０】
本発明では、評価値算出器２００は、正パターンとその理想信号、これに対応する誤パターンとその理想信号、前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊのテーブルを格納した参照テーブル２０４を有する。これにより、パターン比較により、誤り率の高い場合の再生信号の場合のユークリッド距離を評価値計算用として用いるものである。これにより、計算量を軽減し高速で評価値を得られるようにしている。
【００９１】
（A１）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊと、EFSを用いて、誤り可能性の判定を行い、誤り可能性の判定があれば、FTSに対して重み付けを行い、この結果に対して、ETS/Eｊのルート処理を行い評価値を算出するものである。
【００９２】
このような、評価値算出機能を有することにより、情報記録再生装置における再生信号の品質を短時間で知ることができる。
【００９３】
（A２）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、
誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊにより、FTSに対して重み付けを行い、この結果に対して、ETS/Eｊのルート処理を行い評価値を算出するものである。
【００９４】
（A3）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、
誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊと、EFSを用いて、誤り可能性の判定を行い、誤り可能性の判定があれば、FTSに対して重み付けを行い、ETS/Eｊの平均のルート処理（RMS）を行い、RMS／(1‐μ)を評価値として算出するものである。
【００９５】
（A4）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、ETS/EFSを算出し、ETS/EFSのRMSを評価値とするものである。
【００９６】
（A5）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、
誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊを用いて｜EFS-ETS｜／Ｅｊを計算して、評価値とするものである。
【００９７】
また、｜EFS-ETS｜／Ｅｊの分布における平均値μと分散の平方根σとを用いて、σ／μを評価値とするものである。
【００９８】
（A6）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、
誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、FTS/EFSを算出し、この値の分布における平均値μを求め、ETS/EFSのRMS処理値を評価値として得ると共に、ETS/EFSの分布が統計におけるF分布であることを利用し、ETS、EFSの母集団である1ビット毎の等化誤差の平均、分散とF分布の確率密度関数を用い、ETS/EFSの分布を確率密度関数で近似したものに関して、X軸1以上を積分し、エラーレートの予測情報を得るものである。
【００９９】
（A7）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、｜EFS-ETS｜／Ｅｊを算出し、この値の分布における平均値μと、分散の平方根σを用いて、σ／μを求め評価値を得ると共に、｜EFS-ETS｜／Ｅｊの分布が統計における正規分布であることを利用し、｜EFS-ETS｜／Ｅｊの平均値μ及び分散の平方根σと正規分布の確率密度関数を用い、｜EFS-ETS｜／Ｅｊの分布を確率密度関数で近似したものに関してX軸0以下を積分し、エラーレートの予想情報を得ることができる。
【０１００】
（A8）識別方式にPRML識別方式を用いた情報記録再生装置において、誤パターンのテーブルを作成して用意し、正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離EFSを算出し、正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊとの情報を記憶した参照テーブルを有する。
【０１０１】
（A9）上記（A1）,(A8)の情報記録再生装置で情報が記録された情報記録再生媒体としても特徴がある。
【０１０２】
この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の実施の形態では再生信号の品質を評価するための評価値を得る方法及び手段を示した。しかし、ディスクに記録されている信号の品質評価を行い、この品質が良好となるように、得られた評価値をフィードバックして、記録系の制御情報として用いてもよい。
【０１０３】
またこの発明は種々変形、応用が可能である。参照テーブルの正パターンの内容は、予め光ディスクの所定位置に記録する。そして、再生装置で再生して実際に参照テーブル２０４の内容と比較し、誤り状況を判定するものである。これにより、ディスク自体の評価が可能である。また参照テーブルの正パターンをテスト位置に記録する。そして、実際に再生して見て参照テーブル２０４を用いて、再生信号の品質を評価するものである。そして品質結果に応じて、記録系の記録信号制御部に補正信号をフィードバックするようにしてもよい。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、再生信号が誤りやすいパターン対し、予め誤パターンのテーブルを作成することにより少ない計算量で評価値を算出することができ、またパターンごとに重み付けを行なうことにより単一の分布からエラーレートと相関の高い評価値を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る情報記録再生装置の一実施の形態を示す図。
【図２】図１の評価値算出器の動作を説明するために示したフローチャート。
【図３】図１の参照テーブル内のデータの例を示す図。
【図４】図１の評価値算出器内のメモリ内の様子を示す説明図。
【図５】この発明の装置の動作を説明するために、ユークリッド距離EFS，Eｊの関係に基づく正パターン、誤パターン、実信号の関係を示す説明図。
【図６】この発明の装置の動作を説明するために、ユークリッド距離EFS，Eｊの関係に基づく正パターン、誤パターン、実信号の関係を示す説明図。
【図７】この発明の装置の動作を説明するために、ユークリッド距離EFS，Eｊの関係に基づく正パターン、誤パターン、実信号の関係を示す説明図。
【図８】再生信号の第1の品質に応じたユークリッド距離ETS／Eｊ値の分布を示す図。
【図９】再生信号の第２の品質に応じたユークリッド距離ETS／Eｊ値の分布を示す図。
【図１０】表価値としての平方根値とビットエラー率の相関を示す説明図。
【図１１】ETS／EFS値の分布を確率密度関数で近似して示した説明図。
【図１２】EFS−EFTの分布を確率密度関数で近似して示した説明図。
【図１３】この発明の装置の動作の他の動作例を説明するために示したフローチャート。
【図１４】この発明の装置の動作の更に他の動作例を説明するために示したフローチャート。
【図１５】この発明の装置の動作のまた別の動作例を説明するために示したフローチャート。
【図１６】この発明の装置の動作の更に別の動作例を説明するために示したフローチャート。
【図１７】この発明の更に他の実施の形態を説明するために示したユークリッド距離毎の評価値計算用の平方根の分布図。
【図１８】この発明の装置の動作の更に別の動作例を説明するために示したフロー
【図１９】品質評価機能を備えた従来の情報記録再生装置を示す図。
【図２０】図１９の装置の動作を説明するために示したフローチャート。
【符号の説明】
１１…光ディスク、１２…光ヘッド装置、１３…増幅器、１４…アナログデジタル変換器、１５…等化器、１６…ビタビ復号器、２００…評価値算出器、２０４…参照テーブル。
Claims (15)
- 識別方式にパーシャル・レスポンス・アンド・マキシマム・ライクリーフッド（PRML）識別方式を用いて識別信号を得る情報記録再生装置において、
正パターンとその理想信号、これに対応する誤パターンとその理想信号、前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊのテーブルと、
前記識別信号が上記テーブルの何れかのパターンと一致した場合、前記正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（EFS）を算出する手段と、
前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊと、前記EFSを用いて、誤り可能性の判定を行い、誤り可能性の判定があれば、前記ETSに対して重み付けを行い、この結果に対して、ETS/EｊのRMS処理を行い評価値を算出する手段と
を有することを特徴とする情報記録再生装置。 - 識別方式にパーシャル・レスポンス・アンド・マキシマム・ライクリーフッド（PRML）識別方式を用いて識別信号を得る情報記録再生装置において、
正パターンとその理想信号、これに対応する誤パターンとその理想信号、前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊのテーブルと、
前記識別信号が上記テーブルの何れかのパターンと一致した場合、前記正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（EFS）を算出する手段と、
前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊにより、前記ETSに対して重み付けを行い、この結果に対して、ETS/EｊのRMS処理を行い評価値を算出する手段と
を有することを特徴とする情報記録再生装置。 - 識別方式にパーシャル・レスポンス・アンド・マキシマム・ライクリーフッド（PRML）識別方式を用いて識別信号を得る情報記録再生装置において、
正パターンとその理想信号、これに対応する誤パターンとその理想信号、前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊのテーブルと、
前記識別信号が上記テーブルの何れかのパターンと一致した場合、前記正パターンの理想信号と再生信号とのユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号とのユークリッド距離（EFS）を算出する手段と、
前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊと、前記EFSを用いて、誤り可能性の判定を行い、誤り可能性の判定があれば、前記FTSに対して重み付けを行い、ETS/Eｊの平均値及びETS/EｊのRMSを算出し、RMS／(1‐E)を評価値として算出する手段と
を有することを特徴とする情報記録再生装置。 - 識別方式にパーシャル・レスポンス・アンド・マキシマム・ライクリーフッド（PRML）識別方式を用いて識別信号を得る情報記録再生装置において、
正パターンとその理想信号、これに対応する誤パターンとその理想信号、前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊのテーブルと、
前記識別信号が上記テーブルの何れかのパターンと一致した場合、前記正パターンの理想信号と再生信号とのユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号とのユークリッド距離（EFS）を算出する手段と、
ETS/EFSを算出し、ETS/EFSのRMS処理値を評価値とする手段と
を有することを特徴とする情報記録再生装置。 - 識別方式にパーシャル・レスポンス・アンド・マキシマム・ライクリーフッド（PRML）識別方式を用いて識別信号を得る情報記録再生装置において、
正パターンとその理想信号、これに対応する誤パターンとその理想信号、前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊのテーブルと、
前記識別信号が上記テーブルの何れかのパターンと一致した場合、正パターンの理想信号と再生信号とのユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号とのユークリッド距離（EFS）を算出する手段と、
正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊを用いて｜（ETS−EFS）｜／Eｊを計算し、｜（ETS−EFS）｜／Eｊの分布における平均値μと分散の平方根σとを用いて、σ／μを評価値とする手段と
を有することを特徴とする情報記録再生装置。 - 識別方式にパーシャル・レスポンス・アンド・マキシマム・ライクリーフッド（PRML）識別方式を用いて識別信号を得る情報記録再生装置において、
正パターンとその理想信号、これに対応する誤パターンとその理想信号、前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊのテーブルと、
前記識別信号が上記テーブルの何れかのパターンと一致した場合、前記正パターンの理想信号と再生信号とのユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（EFS）を算出する手段と、
FTS/EFSを算出し、ETS/EFSのRMS処理値を評価値として得ると共に、ETS/EFSの分布が統計におけるF分布であることを利用し、ETS、EFSの母集団である1ビット毎の等化誤差の平均、分散とF分布の確率密度関数を用い、ETS/EFSの分布を確率密度関数で近似したものに関して、X軸1以上を積分し、エラーレートの予測情報を得る手段と
を有することを特徴とする情報記録再生装置。 - 識別方式にパーシャル・レスポンス・アンド・マキシマム・ライクリーフッド（PRML）識別方式を用いて識別信号を得る情報記録再生装置において、
正パターンとその理想信号、これに対応する誤パターンとその理想信号、前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊのテーブルと、
前記識別信号が上記テーブルの何れかのパターンと一致した場合、前記正パターンの理想信号と再生信号とのユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号とのユークリッド距離（EFS）を算出する手段と、
｜FTS−EFS｜／Ｅｊを算出し、この値の分布における平均値μと、分散の平方根σよりσ／μを求め評価値を得ると共に、｜FTS−EFS｜／Ｅｊの分布が統計における正規分布であることを利用し、｜（EFS-ETS）｜/Eｊの平均値μ及び分散の平方根σと正規分布の確率密度関数を用い、｜（EFS-ETS）｜/Eｊの分布を確率密度関数で近似したものに関してX軸0以下を積分し、エラーレートの予想情報を得る手段と
を有することを特徴とする情報記録再生装置。 - 識別方式にパーシャル・レスポンス・アンド・マキシマム・ライクリーフッド（PRML）識別方式を用いて識別信号を得る情報記録再生装置において、
再生信号が導入されるビタビ復号器と、
正パターンと誤パターンが記述されており、前記誤パターンは理想信号のエッジがシフトしたエッジシフトによる誤パターンと、理想信号が２Ｔ（Ｔは符号ビット長）シフトすることで生じた誤パターンとを記述した参照テーブルと、
前記ビタビ復号器からの復号出力である識別データと前記参照テーブルに記述されている前記正パターン及び誤パターンとの比較を行う判定器と、
前記判定器の比較結果、一致が得られた正パターンと前記再生信号の距離情報であるＥＴＳと，一致が得られた誤りパターンと前記再生信号の距離情報であるＥＦＳを算出し、少なくとも前記ＥＦＳを用いて誤り可能性の判定を行う評価値計算器と、
を具備したことを特徴とする情報記録再生装置。 - 識別方式にパーシャル・レスポンス・アンド・マキシマム・ライクリーフッド（PRML）識別方式を用いて識別信号を得る情報記録再生装置の信号評価方法において、
正パターンとその理想信号、これに対応する誤パターンとその理想信号、前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊのテーブルを用意し、
前記識別信号が上記テーブルの何れかのパターンと一致した場合、前記正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離（EFS）を算出し、
前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊと、前記EFSを用いて、誤り可能性の判定を行い、誤り可能性の判定があれば、前記FTSに対して重み付けを行い、この結果に対して、ETS/Eｊのルート処理を行い評価値を算出する
ことを特徴とする情報記録再生装置の信号評価方法。 - 識別方式にパーシャル・レスポンス・アンド・マキシマム・ライクリーフッド（PRML）識別方式を用いて識別信号を得る情報記録再生装置において、
正パターンとその理想信号、これに対応する誤パターンとその理想信号、前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊのテーブルと、
前記識別信号が上記テーブルの何れかのパターンと一致した場合、前記正パターンの理想信号と再生信号とのユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号とのユークリッド距離（EFS）を算出する手段と、
同じユークリッド距離Eｊを持つサンプル毎に｜ETS-EFS｜の分布をとり、各分布毎に分布の平均μおよび分布の分散の平方根σを算出し、これらを用いて評価値を算出する手段と
を具備したことを特徴とする情報記録再生装置。 - 前記評価値を算出する手段は、
評価値＝Σ（（Aj×（σ／μ）） ただしΣAj＝１
を実行することを特徴とする請求項１０記載の情報記録再生装置。 - 前記評価値を算出する手段は、
評価値＝（Σ（Aj×σ／μ）２ ）1/2 ただしΣAj２ ＝１
を実行することを特徴とする請求項１０記載の情報記録再生装置。 - 識別方式にパーシャル・レスポンス・アンド・マキシマム・ライクリーフッド（PRML）識別方式を用いて識別信号を得る情報記録再生装置の信号評価方法において、
正パターンとその理想信号、これに対応する誤パターンとその理想信号、前記正パターンと誤パターンとのユークリッド距離Eｊのテーブルを用意し、
前記識別信号が上記テーブルの何れかのパターンと一致した場合、前記正パターンの理想信号と再生信号とのユークリッド距離（ETS）、誤パターンの理想信号と再生信号とのユークリッド距離（EFS）を算出し、
同じユークリッド距離Eｊを持つサンプル毎に｜ETS-EFS｜の分布をとり、各分布毎に分布の平均μおよび分布の分散の平方根σを算出し、これらを用いて評価値を算出することを特徴とする情報記録再生装置の信号評価方法。 - 前記評価値を算出する方法は、
評価値＝Σ（（Aj×（σ／μ）） ただしΣAj＝１
であることを特徴とする請求項１３記載の情報記録再生装置の信号評価方法。 - 前記評価値を算出する方法は、
評価値＝（Σ（Aj×σ／μ）２ ）1/2 ただしΣAj２ ＝１
であることを特徴とする請求項１３記載の情報記録再生装置の信号評価方法。
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