JP3810690B2 - 多値データ処理方法と多値データ処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスク（例えば、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ，ＤＶＤ）等の情報記録媒体に多値データを記録再生する際の多値データ処理方法及び多値データ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、情報記録媒体に連続する複数個（３個）の多値データの全組合せのテストデータを記録しておき、多値データ再生時にテストデータの再生信号値を記憶したテーブルを作成し、再生した多値データの信号値とテーブル上の信号値との誤差が最小になる多値データを再生多値データとして出力する多値データ処理方法があった。
また、上記のようなテーブルを使用して多値データを判定する時に、連続３個の両端の多値データを固定しきい値で判定した後、中央の多値データの再生信号値とテーブル上の信号値との誤差が最小になる多値データを再生多値データとして出力する多値データ処理方法があり、判定精度を向上させてテーブルをコンパクトにすることができる。
【０００３】
さらに、複数個の多値データを１セットとして扱い、各多値データの上位ビットには２値データをそのまま配置し、下位１ビットに所定の変換ルールによるデータを配置することによって２値データを多値データに変換して、その多値データの再生時には、下位１ビットが誤りやすいため、所定の変換ルールに従ったデータであることを利用して多値データを判定する多値データ処理方法があった。
この多値データ処理方法は、ｎ（ｎ≧２）ビット／シンボルの多値データを記録／送信する時に、ｍ（ｍ≧２）シンボルを１セットとして、各シンボルの上位（ｎ−１）ビット×ｍシンボル＝｛（ｎ−１）×ｍ｝ビットに任意の２値データを配置し、下位１ビット×ｍシンボル＝ｍビットに、「（ｍ−１）ビットをｍビットに変換（所定の変換ルールに相当する）」した２値データを配置することにより、所定の変換ルールによって１ビットの冗長データが発生するが、多値データの判定精度を向上させることができる。
【０００４】
さらにまた、上記の処理では下位１ビットに所定の変換ルールによるデータを配置しており、多値データの再生時のデータ誤りが下位１ビット以下である時に効果があるが、それを超えると誤判定が発生する。そこで、それを下位ｋビットに拡張した多値データ処理方法も提案されている。
この多値データ処理方法は、ｎ（ｎ≧２）ビット／シンボルの多値データを記録／送信する時に、ｍ（ｍ≧２）シンボルを１セットとして、各シンボルの上位（ｎ−ｋ）ビット×ｍシンボル＝｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビット（ｋ≧１かつｎ＞ｋ）に任意の２値データを配置し、下位ｋビット×ｍシンボル＝（ｍ×ｋ）ビットに、「（ｍ×ｋ−１）ビットを（ｍ×ｋ）ビットに変換（所定の変換ルールに相当する）」した２値データを配置することにより、下位ｋビットに拡張することによって、データの伝送路（光ディスクなどの情報記録媒体や通信路）に誤りが多く発生する性質があっても判定精度を向上させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の多値データ処理方法は、多値データを連続して記録した時に生ずる符号間干渉をデータ間の相関関係として捕らえた一種のパターン認識的な手法であり、多値数が多くなる場合や再生信号のノイズが多い場合等には、テーブル上の各パターンの区別があいまいになって誤判定し易いという問題があった。
また、多値データを再生する時には、再生信号に対して波形等化を行って符号間干渉を除去した後、固定したしきい値によって多値データの判定候補を出力し、その後、各多値データの下位ビットのデータが所定の変換ルールに従っている候補を選択し、誤差が最小になる多値データを再生多値データとして出力するので、実際には波形等化後も符号間干渉は若干残り、固定したしきい値による多値データの判定候補の出力時に誤りが起こる場合があり、最終的な再生多値データも誤る場合があるという問題があった。
この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、従来よりも多値データを正しく再生できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【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、次の（１）〜（１１）の多値データ処理方法を提供する。
（１） ２値データを１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換し、上記多値データと連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータとを情報記録媒体に記録する際、ｍシンボル（ｍ≧２である整数）の多値データを１セットとし、（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置し、残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換し、１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置して２値データを多値データに変換する多値データ処理方法によって多値データが記録された情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理方法であって、上記テストデータの再生信号を入力して多値データの信号値をテーブルに保存し、２値データが変換された多値データの再生信号を入力して多値データの信号値と上記テーブルの信号値との誤差が最小になる第１の多値データを出力し、上記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較して、一致しない時は、（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補から多値データの信号値と候補の信号値との誤差が最小になる候補を第２の多値データとして出力し、上記第２の多値データを再生多値データとして出力し、一致する時は、上記第１の多値データを再生多値データとして出力する多値データ処理方法。
【０００７】
（２） ２値データを１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換し、上記多値データと連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータとを情報記録媒体に記録し、上記情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理方法であって、記録時にｍシンボル（ｍ≧２である整数）の多値データを１セットとし、（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置し、残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換し、１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置して２値データを多値データに変換し、再生時にテストデータの再生信号を入力して多値データの信号値をテーブルに保存し、２値データが変換された多値データの再生信号を入力して多値データの信号値と前記テーブルの信号値との誤差が最小になる第１の多値データを出力し、上記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較して、一致しない時は、（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補から多値データの信号値と候補の信号値との誤差が最小になる候補を第２の多値データとして出力し、上記第２の多値データを再生多値データとして出力し、一致する時は、上記第１の多値データを再生多値データとして出力する多値データ処理方法。
【０００８】
（３） 上記のような多値データ処理方法において、上記テーブルに多値データの信号値を保存する時に、２の（Ｍ×ｎ）乗通りの連続Ｍ個の多値データから両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値を保存して、上記第１の多値データを出力する時に連続するＭ個の多値データの両端の２個の多値データは所定のしきい値で判定し、両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値と上記テーブル上の信号値との誤差が最小になる多値データを上記第１の多値データとして出力する多値データ処理方法。
【０００９】
（４） 上記のような多値データ処理方法において、上記所定のしきい値を上記テーブル上の信号値から決定する多値データ処理方法。
【００１０】
（７） ２値データを１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換し、上記多値データと連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータとを情報記録媒体に記録する際、ｍシンボル（ｍ≧２である整数）の多値データを１セットとし、（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置し、残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換し、１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置して２値データを多値データに変換し、上記残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する時に、先行するセットのデータも入力して変換する多値データ処理方法によって多値データが記録された情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理方法によって多値データが記録された情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理方法であって、上記テストデータの再生信号を入力して多値データの信号値を上記テーブルに保存し、２値データが変換された多値データの再生信号を入力して、多値データの信号値と上記テーブルの信号値との誤差が最小になる第１の多値データを出力し、上記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較して、一致しない時は、上記１セットを含む連続する複数セットにおいて、（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補から多値データの信号値と候補の信号値との誤差が最小になる候補を選択し、上記１セットに該当する候補を上記１セットにおける第２の多値データとして出力し、上記第２の多値データを再生多値データとして出力し、一致する時は、上記第１の多値データを再生多値データとして出力する多値データ処理方法。
【００１１】
（６） ２値データを１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換し、上記多値データと連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータとを情報記録媒体に記録し、上記情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理方法であって、記録時にｍシンボル（ｍ≧２である整数）の多値データを１セットとし、（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置し、残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを先行するセットのデータも入力して（ｍ×ｋ）ビットに変換し、１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置して２値データを多値データに変換して、再生時にテストデータの再生信号を入力して多値データの信号値をテーブルに保存し、２値データが変換された多値データの再生信号を入力して多値データの信号値と前記テーブルの信号値との誤差が最小になる第１の多値データを出力し、上記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較して、一致しない時は、上記１セットを含む連続する複数セットにおいて、（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補から多値データの信号値と候補の信号値との誤差が最小になる候補を選択し、上記１セットに該当する候補を上記１セットにおける第２の多値データとして出力し、上記第２の多値データを再生多値データとして出力し、一致する時は、上記第１の多値データを再生多値データとして出力する多値データ処理方法。
【００１２】
（７） 上記のような多値データ処理方法において、上記第２の多値データを出力する時に、上記複数セットの各セットにおいて、信号値の誤差が最小になる候補からＮ番目（１≦Ｎ≦２の（ｍ×ｋ−１）乗）に小さい候補までのＮ個の候補を選択し、上記複数セットにおける上記Ｎ個の候補の組合せ（Ｎの上記複数セット数乗通り）の中で信号値の誤差が最小になる候補を出力する多値データ処理方法。
【００１３】
（８） 上記のような多値データ処理方法において、上記テーブルに多値データの信号値を保存する時に、２の（Ｍ×ｎ）乗通りの連続Ｍ個の多値データから両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値を保存して、上記第１の多値データを出力する時に、連続するＭ個の多値データの両端の２個の多値データは所定のしきい値で判定し、両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値と上記テーブル上の値との誤差が最小になる多値データを出力する多値データ処理方法。
【００１４】
（９） 上記のような多値データ処理方法において、上記所定のしきい値を上記テーブル上の信号値から決定する多値データ処理方法。
【００１５】
また、次の（１０）〜（１８）の多値データ処理装置も提供する。
（１０） ２値データを入力して１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換する変換手段と、連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータを発生する発生手段と、上記変換手段から出力された多値データと上記発生手段から出力されたテストデータとを情報記録媒体に記録する手段を備え、上記変換手段が、入力した（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データをｍシンボル（ｍ≧２である整数）を１セットとする多値データに変換する手段であって、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置する手段と、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段と、上記（ｍ×ｋ）ビットを１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置する手段とからなる多値データ処理装置によって多値データが記録された情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理装置であって、上記情報記録媒体から再生信号を出力する再生信号出力手段と、その再生信号出力手段から出力される再生信号を入力して多値データの信号値を出力する信号値出力手段と、その信号値出力手段から出力されるテストデータの信号値をテーブルに記憶する記憶手段と、上記信号値出力手段から出力される２値データが変換された多値データの信号値と上記記憶手段におけるテーブル上の信号値との誤差を算出する第１の誤差算出手段と、上記第１の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる第１の多値データを出力する第１の多値データ出力手段と、その第１の多値データ出力手段によって出力された第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較する比較手段と、その比較手段の比較によって（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補の信号値と上記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出する第２の誤差算出手段と、その第２の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる多値データ候補を第２の多値データとして出力する第２の多値データ出力手段と、上記比較手段においてデータが一致しない場合は第２の多値データを再生多値データとして出力し、データが一致する場合は第１の多値データを再生多値データとして出力する手段とからなる多値データ処理装置。
【００１６】
（１１） ２値データを入力して１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換する変換手段と、連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータを発生する発生手段と、上記変換手段から出力された多値データと上記発生手段から出力されたテストデータとを情報記録媒体に記録する記録手段と、上記情報記録媒体から多値データを再生する再生手段を備えた多値データ処理装置であって、上記変換手段が、入力した（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データをｍシンボル（ｍ≧２である整数）を１セットとする多値データに変換する手段であって、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置する手段と、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段と、上記（ｍ×ｋ）ビットを１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置する手段とからなり、上記再生手段が、上記情報記録媒体から再生信号を出力する再生信号出力手段と、その再生信号出力手段から出力される再生信号を入力して多値データの信号値を出力する信号値出力手段と、その信号値出力手段から出力されるテストデータの信号値をテーブルに記憶する記憶手段と、上記信号値出力手段から出力される２値データが変換された多値データの信号値と上記記憶手段における上記テーブル上の信号値との誤差を算出する第１の誤差算出手段と、その第１の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる第１の多値データを出力する第１の多値データ出力手段と、その第１の多値データ出力手段によって出力された第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較する比較手段と、その比較手段による比較によって（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補の信号値と上記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出する第２の誤差算出手段と、その第２の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる多値データ候補を第２の多値データとして出力する第２の多値データ出力手段と、上記比較手段においてデータが一致しない場合は第２の多値データを再生多値データとして出力し、データが一致する場合は第１の多値データを再生多値データとして出力する手段とからなる多値データ処理装置。
【００１７】
（１２） 上記（１０）又は（１１）の多値データ処理装置において、上記記憶手段が、２の（Ｍ×ｎ）乗通りの連続Ｍ個の多値データから両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値を前記テーブル上の値として記憶し、上記第１の誤差算出手段が、連続するＭ個の多値データの両端の２個の多値データを所定のしきい値で判定する判定手段を有し、両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値と上記テーブル上の値との誤差を算出するようにした多値データ処理装置。
（１３） 上記（１２）の多値データ処理装置において、上記判定手段が、上記記憶手段における上記テーブル上の値から所定のしきい値を算出する手段を有する多値データ処理装置。
【００１８】
（１４） ２値データを入力して１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換する変換手段と、連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータを発生する発生手段と、上記変換手段から出力された多値データと上記発生手段から出力されたテストデータとを情報記録媒体に記録する手段とを備え、上記変換手段が、入力した（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データをｍシンボル（ｍ≧２である整数）を１セットとする多値データに変換する手段であって、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置する手段と、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段と、上記（ｍ×ｋ）ビットを１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置する手段とからなり、上記残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段が、先行するセットのデータも入力して変換するようにした多値データ処理装置によって多値データが記録された情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理装置であって、上記情報記録媒体から再生信号を出力する再生信号出力手段と、その再生信号出力手段から出力される再生信号を入力して多値データに対応する信号値を出力する信号値出力手段と、その信号値出力手段から出力されるテストデータの信号値を上記テーブルに記憶する記憶手段と、上記信号値出力手段から出力される２値データが変換された多値データの信号値と上記記憶手段におけるテーブル上の信号値との誤差を算出する第１の誤差算出手段と、その第１の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる第１の多値データを出力する第１の多値データ出力手段と、その第１の多値データ出力手段によって出力される第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較する比較手段と、その比較手段による比較によって上記１セットを含む連続する複数セットにおける（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補の信号値と上記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出する第２の誤差算出手段と、その第２の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる多値データ候補を第２の多値データとして出力する第２の多値データ出力手段と、上記比較手段による比較によってデータが一致しない場合は第２の多値データを再生多値データとして出力し、データが一致する場合は第１の多値データを再生多値データとして出力する手段とからなる多値データ処理装置。
【００１９】
（１５） ２値データを入力して１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換する変換手段と、連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータを発生する発生手段と、上記変換手段から出力された多値データと上記発生手段から出力されたテストデータとを情報記録媒体に記録する手段と、上記情報記録媒体から多値データを再生する再生手段を有する多値データ処理装置であって、上記変換手段が、入力した（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データをｍシンボル（ｍ≧２である整数）を１セットとする多値データに変換する手段であって、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置する手段と、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを先行するセットのデータも入力して（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段と、上記（ｍ×ｋ）ビットを１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置する手段とからなり、上記再生手段が、上記情報記録媒体から再生信号を出力する再生信号出力手段と、その再生信号出力手段から出力される再生信号を入力して多値データに対応する信号値を出力する信号値出力手段と、その信号値出力手段から出力されるテストデータの信号値をテーブルに記憶する記憶手段と、上記信号値出力手段から出力される２値データが変換された多値データの信号値と上記記憶手段におけるテーブル上の信号値との誤差を算出する第１の誤差算出手段と、上記第１の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる第１の多値データを出力する第１の多値データ出力手段と、上記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較する比較手段と、その比較手段による比較によって上記１セットを含む連続する複数セットにおける（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補の信号値と上記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出する第２の誤差算出手段と、上記第２の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる多値データ候補を第２の多値データとして出力する第２の多値データ出力手段と、上記比較手段による比較によってデータが一致しない場合は第２の多値データを再生多値データとして出力し、データが一致する場合は第１の多値データを再生多値データとして出力する手段とからなる多値データ処理装置。
【００２０】
（１６） 上記のような多値データ処理装置において、上記第２の誤差算出手段が、連続する複数セットの各セットにおいて、信号値の誤差が最小になる候補からＮ番目（１≦Ｎ≦２の（ｍ×ｋ−１）乗）に小さい候補までのＮ個の候補を選択し、上記複数セットにおける上記Ｎ個の候補の組合せ（Ｎの上記複数セット数乗通り）の信号値と上記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出する多値データ処理装置。
（１７） 上記のような多値データ処理装置において、上記記憶手段が、２の（Ｍ×ｎ）乗通りの連続Ｍ個の多値データから両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値をテーブル上の値として記憶し、上記第１の誤差算出手段が、連続するＭ個の多値データの両端の２個の多値データを所定のしきい値で判定する判定手段を有し、両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値と上記テーブル上の値との誤差を算出するようにした多値データ処理装置。
【００２１】
（１８） 上記のような多値データ処理装置において、上記判定手段が、上記記憶手段における上記テーブル上の値から所定のしきい値を算出する手段を有する多値データ処理装置。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施形態である光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
光ディスク１は、情報を記録する記録媒体である。記録面にはらせん状又は同心円上のトラックが形成されており、そのトラックにそってマークを記録する。トラックは一定の周期でわずかに蛇行している。
モータ２は、光ディスク１を記録及び再生時に所定の回転速度で回転させる。
光ヘッド３は、半導体発光素子（例えばレーザダイオード：ＬＤ）によって発生させたレーザ光スポットを照射して光ディスク１にマークを記録し、その記録されたマークをレーザ光スポットで走査してその反射光に基づく電気信号を再生信号として出力する。
【００２３】
演算増幅回路４は、光ヘッド３から出力された電気信号を演算増幅し、光ディスク１上のマークに対応した再生信号，レーザ光スポットが光ディスク１の記録面に焦点が合っているかを示すフォーカスエラー信号，レーザ光スポットがトラックに沿って走査しているかを示すトラッキングエラー信号，トラックの蛇行に対応した信号等を出力する。
サーボ回路５は、フォーカスエラー信号，トラッキングエラー信号，トラックの蛇行に対応した信号により、レーザ光スポットを光ディスク１の記録面に焦点を合わせて正しくトラックを走査させ、光ディスク１を線速度一定又は角速度一定に回転させる制御を行う。
レーザ駆動回路６は、変調回路７から出力された信号に従ってレーザ光で光ディスク１にマークを記録するための信号を出力する。
変調回路７は、入力した多値データに対応した大きさのマークとスペース（多値データ＝０：何も記録しない）を示す信号を出力する。
【００２４】
同期信号付加回路８は、所定量のデータの区切りを示すための同期信号を付加する。
多値化回路９は、入力した２値データを多値データに変換する。
誤り訂正用データ付加回路１０は、入力データに対して誤り訂正を行うためのデータを付加する。ＡＤ変換回路１１は、演算増幅回路４からの再生信号をデジタル信号に変換する。
フェーズロックループ回路（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ：ＰＬＬ）及び同期検出回路１２は、再生信号中の同期信号を検出し、多値データに同期したクロック信号を出力する。
波形等化回路１３は、波形等化を行う。多値判定回路１４は、多値データを判定する。多値−２値変換回路１５は、多値データを２値データに変換する。
誤り訂正回路１６は、誤り訂正用データを用いて誤り訂正を行う。
【００２５】
なお、図示を省略したが、光ヘッド３を光ディスク１の半径方向に移動させ、光ディスク１上のデータをサーチする機構も備わっている。
さらに、コンピュータ用の情報記憶装置として使用するためのインタフェース回路や、光ディスク装置全体の動作制御を行うマイクロプロセッサ等の図示も省略した。
【００２６】
次に、この光ディスク装置の処理動作について説明する。
まず、２値データを多値化して光ディスクに記録する場合の動作について説明する。
ホストコンピュータ（図示を省略）から入力された２値データは、誤り訂正用データ付加回路１０で所定量のブロックに分割され、誤り訂正用のデータを付加する。その後、多値化回路９で多値データに変換する。さらに、同期信号付加回路８で同期信号を付加する。その同期信号を付加した多値データの各値に対応したマークを光ディスク１に記録するために、変調回路７でレーザ光を駆動する信号を生成する。そして、レーザ駆動回路６の制御によって光ヘッド３によりマークを光ディスク１に記録する。
【００２７】
次に、光ディスク１から多値信号を読み出して多値判定を行い、２値データとして出力する場合の動作について説明する。
光ヘッド３により、一定強度のレーザ光を光ディスク１に照射し、その反射光を光電変換して電気信号を得る。その得られた信号を演算増幅回路４に入力し、サーボ回路５によって光ディスク１を安定して回転させ、光ヘッド３のトラッキングやフォーカス制御を行い、多値信号を再生する。
その再生された多値信号からＰＬＬ及び同期検出回路１２の同期検出回路によって同期信号を検出し、ＰＬＬ回路によって多値データに同期したクロックを生成し、Ａ／Ｄ変換回路１１によってデジタルデータを得る。
その後、波形等化回路１３によって波形等化を行い、多値判定回路１４で判定結果の多値データを出力する。多値−２値変換回路１５で２値データに変換した後、誤り訂正回路１６で誤りの検出と訂正を行い、訂正後の２値データを出力する。
【００２８】
次に、この光ディスク装置は、この発明に係わる機能として、図１に示した多値化回路９と多値判定回路１４に特徴を持つので、以下では多値化の方法と回路及び多値判定の方法及び回路について述べる。
まず、多値化の方法として、図２を用いて、２値データを多値データに変換する方法を説明する。
以下の説明では１個の多値データをシンボルと呼び、シンボルの取り得る値（３ビットの場合、８値であり０〜７等）をシンボル値と呼ぶ。
多値信号は、情報記録媒体に記録再生する時のアナログ信号を指し、多値信号をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換したデジタルデータを信号値と呼ぶ事にする。
【００２９】
図２に示すように、１シンボルの多値データをｎ（ｎ≧２である整数）ビットとし、ｍ（ｍ≧２である整数）シンボルを１セットとして、多値データを複数シンボル（Ｓ１〜Ｓｍ）単位で扱う。
この場合、１シンボルは２のｎ乗通りのシンボル値をとる。ＭＳＢは最上位ビット（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）を、ＬＳＢは最下位ビット（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）をそれぞれ示す。
【００３０】
次に、任意のデータを多値データに変換する処理について説明する。
まず、｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットのデータ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置する。
さらに、（ｍ×ｋ−１）ビットのデータを（ｍ×ｋ）ビットのデータに変換し、各シンボルの下位ｋビットに配置する。
このようにして、｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝＋（ｍ×ｋ−１）＝（ｎ×ｍ−１）ビットのデータを、ｎビット／シンボルのｍシンボルの多値データに変換する。
単純に（ｎ×ｍ）ビットのデータを、ｎビット／シンボルのｍシンボルの多値データに配置すると、各シンボルはランダムなシンボル値になり、１セット内のシンボル値系列は２の（ｎ×ｍ）乗通りになる。
【００３１】
しかし、（ｍ×ｋ−１）ビットデータを（ｍ×ｋ）ビットのデータに変換し、各シンボルの下位ｋビットに配置することにより、１セット内のシンボル値系列は２の（ｍ×ｋ−１）乗通りに制限することができる。
例えば、ｎ＝３，ｍ＝２，ｋ＝２の場合、単純な３ビット／シンボル，２シンボル／セットのシンボル値系列は２の（３×２）乗＝６４通りであるが、（２×２−１）＝３ビットデータを（２×２）＝４ビットのデータに変換し、各シンボルの下位２ビットに配置することにより、１セット内のシンボル値系列は２の（２×２−１）乗＝２の３乗＝８通りに制限することができる。
したがって、この場合は各シンボル値がランダムに変化する場合に比べて、変化の度合いを１／８に制限することができ、多値データを判定する時の候補を１／８に絞ることにより、誤り率を低減することができる（この発明の参考技術の説明）。
【００３２】
このようにして、この発明の参考技術の機能として、連続する複数個の多値データの全組合せを含むテストデータと２値データの（ｍ×ｋ−１）ビットを（ｍ×ｋ）ビットに変換し、多値データの下位ｋビットに設定した多値データとを情報記録媒体に記録するので、パターン認識による多値判定と上記変換ルールによる多値判定とを組み合わせることにより、判定時の誤りを低減することができる。
【００３３】
図３及び図４に、（ｍ×ｋ−１）ビットのデータを（ｍ×ｋ）ビットに変換する処理の説明に供するデータパターンの一例の図を示す。
図３には、一例としてｍ＝２，ｋ＝２の場合を示した。
３ビットのデータを４ビットに変換する方法として、（１）ＬＳＢ側に「０」を、（２）ＭＳＢの次のビットに「０」を、（３）ＭＳＢ側に「０」を、（４）ＭＳＢ側に「１」をそれぞれ付加する方法を示した。
この他にも、ＬＳＢの次のビットに「１を」、ＭＳＢ側に「１」を付加する等の方法もある。このような変換方法であればテーブルを作成することが無く、容易に変換を行える。
【００３４】
図４には、上記データパターンの他の例を示した。
すなわち、変換後の４ビットのデータパターンが、他のパターンと２ビット以上異なるように変換した例である。
このようにすることにより、各パターン間の分離度が向上し、判定時の誤りをより低減することができる。
また、（ｍ×ｋ−１）ビットのデータを（ｍ×ｋ）ビットのデータに変換する方法を１種類に限定せずに、セット毎に２種類を使い分けるようにしてもよい。
例えば、図４に示した変換テーブルの（１）と（２）を選択するためのセット単位に変化する「０」と「１」からなる数値系列Ｐとして、
Ｐ＝０，１，０，１，０，１，．．．．．
Ｐ＝０，０，１，１，０，０，．．．．．
等を定義して、Ｐ＝０の場合は（１）を、Ｐ＝１の場合は（２）をそれぞれ選択し、セット毎に変換テーブルを切り換えてもよい。
【００３５】
また、Ｐとして、初期値と生成方法を規定した乱数を使用してもよい。
このようにすることにより、ｍビットの全パターンが使用されるので、セット単位のデータパターンが偏らず、特殊な周波数成分が強調された多値信号にならないので、情報記録再生系や伝送路の周波数特性に適応し易くすることができる。また、Ｐの生成方法が簡単なので、容易に実施することができる。
さらに、２種類の変換テーブルを選択する方法として、固定した数値系列を使用するのではなく、セット内のデータを使用して次のセットのＰを決定してもよい。
【００３６】
例えば、Ｐの初期値として、第１番目のセットのＰ（１）を「０」とし、第ｉ番目（ｉ≧２である整数）のセットのＰを、
イ）Ｐ（ｉ）＝Ｐ（ｉ−１）ｅｏｒ（ｉ−１）番目のセットのＳｍのＬＳＢ（ｅｏｒ：排他的論理和演算子）
ロ）Ｐ（ｉ）＝ｎｏｔ（ｉ−１）番目のセットのＳ１のＭＳＢ（ｎｏｔ：論理否定演算子）
ハ）Ｐ（ｉ）＝（ｉ−１）番目のセットのＳ２のＬＳＢ
等の論理演算結果で定義する。
こうして、多値データの判定時に対象とするセットだけではなく、その前後の複数のセットを加味した多値判定が行え、誤りを低減することができる（この発明の他の参考技術とこの発明の請求項６に係わる説明）。
【００３７】
このようにして、この発明の他の参考技術の機能として、２値データを多値データに変換するルールに先行するセットのデータと関係付けているので、多値判定時に複数のセットを加味した多値判定が行え、誤判定をより低減することができる。
また、この発明の請求項６に係わる機能として、２値データを多値データに変換するルールに、先行するセットのデータと関係付けて多値データを記録する方法と、複数セットに渡って多値判定を行う方法とを併せ持っているので、多値判定の信頼性が上がり、追記又は書き換え可能な情報記録媒体にも適用することができる。
【００３８】
次に、上記多値データとは別に情報記録媒体に記録するテストデータについて説明する。
一例として、８値データが３シンボル連続する場合のテストデータを以下の表１に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
表１に示すように、８値データが３シンボル連続する場合の全組合せ（８の３乗＝５１２通り）を記述したテストデータである。
符号間干渉が隣接する前後の多値データのみに影響する場合に、３シンボル連続する場合の全組合せを記述したテストデータを記録する。
また、符号間干渉が、前の２シンボル及び後の２シンボルのデータに影響する場合は、５シンボル連続する場合の全組合せ（８の５乗＝３２７６８通り）を記述したテストデータを記録する。
次に、テストデータを情報記録媒体に記録するときの記録位置は、例えば、光ディスク１の場合、光ディスク１の内周部，外周部及びその中間の中周部に記録する。
あるいは、光ディスク１の１周毎に記録しても良い。あるいはまた、一定周期毎に２値データを多値データに変換したデータの間に挿入して記録しても良い。
こうして、光ディスクの記録位置における再生信号の変動の影響を抑えて、安定した多値データ再生が可能になる（この発明の参考技術の説明）。
【００４１】
このようにして、この発明の参考技術の記録媒体として、２値データを多値データに変換した多値データとテストデータとが記録された情報記録媒体であるので、多値データ再生時にパターン認識による多値判定と上記変換ルールによる多値判定とを組み合わせることができ、多値データ判定の誤りを低減でき、信頼性の高い情報記録媒体を提供することができる。
【００４２】
次に、上記に説明したテストデータと２値データを多値データに変換したデータを記録した情報記録媒体からデータを再生する時に、図１の多値判定回路１４で多値判定を行う方法を以下に説明する。
その説明を簡単にするために、３ビット／シンボルの多値データを２シンボル／セットで処理する場合を説明する。
３ビットの１シンボルは０〜７をシンボル値とする。図５にデータビットの配置を示した。
ｄ０，ｄ１は、それぞれ任意の２値データであり、ｂ０〜ｂ３は、図４に示した表に示す方法で３ビットデータを４ビットデータに変換したデータである。
テストデータは、８値データが３シンボル連続する場合のテストデータを使用する。
【００４３】
まず、テストデータを再生し、図６に示すテーブルを作成する。これは、テストデータにおける３シンボル連続多値データの全組合せの中央の多値データの信号値を記憶したテーブルである。
Ｔ（ｐ，ｑ，ｒ）（ｐ，ｑ，ｒ＝０，・・・，７）は、シンボル値がｐ，ｑ，ｒである連続３シンボルの多値データの中央の多値データの信号値を表す。
その信号値は、テストデータを１回再生した時の値を使っても良いし、複数回再生した時の平均値を使っても良い。
次に、上記テーブルを使用して第１の多値データを出力する方法を以下に説明する。
多値データの判定は、連続する３シンボルの多値データの信号値を入力し、中央の多値データのシンボル値を出力する。
そのために、まず前後の多値データの仮判定を行う。その仮判定を行うためのしきい値はテーブル上の値から算出する（この発明の請求項４と９に係わる説明）。
【００４４】
このようにして、この発明の請求項４と請求項９に係わる機能として、上記仮判定用のしきい値をテーブル上の信号値から決定しているので、再生信号の変動の影響を反映することができ、判定時の誤りを減少することができる。
【００４５】
まず、次の数１に示した式に基づく演算処理によって各シンボル値（ｓ＝０，・・・，７）に対応する信号値の代表値Ｌ（ｓ）を算出する。
次に、数２に示した式に基づく演算処理によって隣接するシンボル値間のしきい値Ｘ（ｕ）（ｕ＝０，・・・，６）を算出する。
そして、前後の多値データの信号値をＹとすると、次の数３に示した式に基づく条件を満足するｖを仮判定によるシンボル値とする。
【００４６】
【数１】
【００４７】
【数２】
Ｘ（ｕ）＝（Ｌ（ｕ）＋Ｌ（ｕ＋１））／２
【００４８】
【数３】
ｉ）Ｙ≧Ｘ（６）の場合、ｖ＝７
ｉｉ）Ｘ（ｖ）＞Ｙ≧Ｘ（ｖ−１）
ｉｉｉ）Ｘ（０）＞Ｙの場合、ｖ＝０
【００４９】
こうして得られた前後の多値データのシンボル値をｐ，ｒとし、中央の多値データの信号値とＴ（ｐ，ｑ，ｒ）との誤差が最小になるｑを第１の多値データとして出力する（この発明の請求項３と８に係わる説明）。
このようにして、この発明の請求項３と請求項８に係わる機能として、連続する複数個の多値データの中央の多値データの信号値をテーブルに記憶し、多値判定する時は前後の多値データは仮判定しているので、テーブルのデータ量を小さくすることができ、演算量を減らして処理速度の向上を図ることができる。
【００５０】
次に、出力された第１の多値データが記録時の変換ルールに一致しているか否かを確認する処理について説明する。
図７に、入力シンボルの信号値とシンボル値の判定候補の対応例を示す。
１セット内の第１及び第２シンボル（Ｓ１，Ｓ２）の入力信号データ値を図中に黒丸印で示した。
変換表で変換されたデータをシンボルの下位２ビットに配置することから、１シンボルの判定候補は４個になる。その判定候補は、入力信号値に最も近い４個を採用する。図７においては、Ｓ１の判定候補は、３，４，５，６であり、Ｓ２の判定候補は、０，１，２，３である。
【００５１】
Ｓ１の下位２ビット（ｂ０，ｂ１）及びＳ２の下位２ビット（ｂ２，ｂ３）は、図４の変換表で定められているので、２シンボルの判定候補は、図８に示す８通りのシンボル値系列になる。ここでは、図４の（１）欄の変換データを使用した。
第１の多値データがこの８通りのシンボル値系列のいずれかと一致していれば、第１の多値データは正しいものと判定する。
また、第１の多値データがこの８通りのシンボル値系列のいずれでもない場合は、この８通りの候補から入力信号値との誤差の合計が最小になる候補を第２の多値データとして出力する。
その時、各候補のシンボル値に対応した信号値は、各シンボル値に対応する信号値の代表値Ｌを使用する。あるいは、テーブル上の信号値を使用する。例えば、候補のＳ１のシンボル値が４である場合、Ｓ２のシンボル値が０であり、Ｓ１の前の多値データのシンボル値が５であった場合は、Ｓ１に対応する信号値は、Ｔ（５，４，０）を使用する。
【００５２】
こうして、Ｓ１，Ｓ２はそれぞれ３ビットのデータであり、２シンボルのシンボル値系列は６４通りが考えられるが、変換ルールにより、判定候補は８通りに絞られるため、判定結果の信頼性が向上する。
また、誤差を算出する時の各候補のシンボル値に対応した信号値は、テーブルの値を使用しているので、多値データ間の相関関係がより反映されているので、より判定結果の信頼性が向上する（この発明の請求項１と２に係わる説明）。
【００５３】
このようにして、この発明の請求項１に係わる機能として、情報記録媒体上のテストデータを再生してテーブルを作成して、パターン認識による多値判定を行った後、記録時の変換ルールに従わないデータを再び判定するので、判定時の誤りをより低減することができる。
また、この発明の請求項２に係わる機能として、追記又は書換え可能な情報記録媒体にも適用することができる。
したがって、パターン認識法によって再生された第１の多値データを、２値データを多値データに変換したルールに一致しているかで正誤を判定し、誤っている場合は、ルールに一致した第２の多値データを出力することにより、多値データをより正しく再生することができる。
【００５４】
上述の説明では、１セットにおける第１の多値データが変換ルールに一致しない場合は、そのセット内のデータのみを使用して第２の多値データを出力する場合を示したが、記録時の変換ルールに他のセットのデータも使用している場合は、変換ルールに一致しないセットを含む複数セットで第２の多値データを出力し、変換ルールに一致しないセットの第１の多値データを、そのセットの第２の多値データに置き換えるようにすることもできる。
次に、複数セットで第２の多値データを出力する時の処理について説明する。
まず、各セットにおいて、Ｐが「０」の場合と「１」の場合のそれぞれについて、誤差が最小になる候補を選択する。
【００５５】
次に、複数セットの先頭のセットでＰが「０」の場合と「１」の場合について、Ｐによって関連付けられたその後のセットの候補を選び、複数セット分の候補を２系列分作成して、両者の内の誤差の小さい方を第２の多値データとして出力する。
こうして、多値データの判定時に対象とするセットだけではなく、そのセットを含む複数のセットを加味した多値判定が行え、誤りを低減することができる（この発明の請求項５と６に係わる機能）。
このようにして、この発明の請求項５に係わる機能として、第２の多値データを出力する時に関係のある複数セットに渡って多値判定を行うので、誤判定をより低減することができる。
【００５６】
次に、上述の説明では、複数セットで第２の多値データを出力する時に、各セットで誤差が最小になる候補のみを使用する場合を示したが、それ以外の候補を使用するようにすることもできる。
例えば、誤差が２番目に小さい候補や更には全候補を使用して複数セットの各候補の全組合せから誤差が最小になる候補を第２の多値データとしても良い。
こうして、複数セットの組み合わせにおいて、各セットで誤差が最小になる候補の組み合わせが最小の誤差にならない場合には、より多値判定の精度を向上させることができる（この発明の請求項７に係わる説明）。
このようにして、この発明の請求項７に係わる機能として、複数セットに渡って多値判定を行う時に、各セットにおける誤差最小の候補だけでなく、それ以外の候補も含めるので、各セットで誤差が最小になる候補の組み合わせが最小の誤差にならない場合にはより多値判定の精度を向上させることができる。
【００５７】
以上に説明した多値データ処理方法は、マイクロプロセッサやデジタルシグナルプロセッサ等を用いたコンピュータシステム上で動作するソフトウェアとして実現することができる。
次に、専用のハードウェアを用いた実施例を示す。
図９は、２値データを多値データに変換する回路の構成を示すブロック図である。
（ｎ×ｍ−１）ビットのパラレルデータを入力し、１シンボルをｎビットとするパラレルデータを出力する。入力データをｍビットずつ入力し、その内の１ビットを出力する第１〜第（ｎ−ｋ）の第１〜第（ｎ−ｋ）セレクタＡ２１と、その他の入力データの（ｍ×ｋ−１）ビットを（ｍ×ｋ）ビットに変換する変換回路２２と、その変換回路２２の（ｍ×ｋ）ビットの出力を入力し、その内の１ビットを出力するセレクタＢ２３が主な回路構成要素である。
その他に、入出力データのタイミングに合わせて、各セレクタの切換を制御するための回路等が必要であるが、図示を省略した。
【００５８】
次に、図９に示した回路における２値データを多値データに変換する動作について説明する。一例として、ｍ＝２，ｎ＝３，ｋ＝２の場合について説明する。
図１０はその説明に供する図である。
入力の（ｎ×ｍ−１）＝（３×２−１）＝５ビットのパラレルデータをＭＳＢからｄ０，ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４とし、下位（ｍ×ｋ−１）＝（２×２−１）＝３ビット（ｄ２，ｄ３，ｄ４）を変換回路２２で（ｍ×ｋ）＝（２×２）＝４ビット（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）に変換する。
変換回路２２は、半導体メモリや論理回路を使用して変換テーブルを実現してもよいし、「０」又は「１」を付加する簡単な変換であれば、配線の追加だけで実現できる。
その後、（ｎ−ｋ）＝１個の第１〜第（ｎ−ｋ）セレクタＡ２１とセレクタＢ２３の出力を順次切り換えて、２個のシンボル（Ｓ１、Ｓ２）に図示したビットデータが配置されるようにして、３ビットのパラレルデータを出力する。
このように、簡単なハードウェア構成によって２値データを多値データに変換することができる（この発明の参考技術と請求項１１に係わる説明）。
【００５９】
このようにして、この発明の参考技術の機能として、連続する複数個の多値データの全組合せを含むテストデータと、２値データの（ｍ×ｋ−１）ビットを（ｍ×ｋ）ビットに変換し、多値データの下位ｋビットに設定した多値データとを情報記録媒体に記録するので、再生時にパターン認識による多値判定と上述の変換ルールによる多値判定とを組み合わせられるので、判定時の誤りを低減することができる。
また、この発明の請求項１１に係わる機能として、上述のようにして追記又は書換え可能な情報記録媒体にも適用することができる。
【００６０】
次に、上述した実施形態では入力がパラレルデータであるが、シフトレジスタ回路を入力に追加して、シリアルデータを入力できるようにしてもよい。
また、変換テーブルを２種類使用し、数値系列Ｐによってテーブルを選択する場合は、変換回路及び制御回路にその機能を付加すればよい（この発明の他の参考技術と請求項１５に係わる説明）。
このようにして、この発明の参考技術の機能として、２値データを多値データに変換するルールに先行するセットのデータと関係付けて多値データを記録するので、多値判定時に複数のセットを加味した多値判定が行え、誤判定をより低減することができる。
また、この発明の請求項１５に係わる機能として、２値データを多値データに変換するルールに先行するセットのデータと関係付けて多値データを記録し、複数セットに渡って多値判定を行う処理を併せ持っているので、多値判定の信頼性が上がり、追記又は書換え可能な情報記録媒体にも適用することができる。
【００６１】
図１１は、テストデータ発生回路の構成例を示すブロック図である。
このような９ビットのバイナリカウンタの出力を３ビットずつに分けて、各々を８値（３ビット）の多値データとして出力することにより、テストデータを発生することができる（この発明の参考技術とこの発明の請求項１１と１５に係わるテストデータの発生手段に相当する）。
【００６２】
次に、多値判定回路における第１の多値データを出力する回路について説明する。
図１２は、多値判定回路における第１の多値データを出力する回路の一構成例を示す図である。
平均化回路３１は、テストデータの信号値の平均値を求める。
テーブル用メモリ回路３２は、図６に示したテーブルを実現するためのメモリ回路である。テーブルを作成する時に信号値を入力するためのデータ入力端子と、誤差算出時に信号値を出力するためのデータ出力端子を備えており、メモリのアドレス入力端子を複数個の多値データの値として使用する。
【００６３】
例えば、３個の８値データが連続するテーブルを作成するのであれば、９ビットのアドレスデータを３ビットずつ使用する。また、後述する図１４の第２の多値データ出力回路へも信号値を出力する。
仮判定回路３３は、加算器等によって上記数１及び数２に示した式に基づく演算処理の計算を実行してしきい値を決定し、さらに、コンパレータ等によって上記数３に示した式に基づく演算処理を実行して、連続３個の多値データの両端の多値データを仮判定する。
判定候補生成回路３４は、仮判定回路３３から出力される連続３個の多値データの両端の多値データのシンボル値と、中央の多値データの候補のシンボル値（０〜７）を出力する。
【００６４】
アドレス切換回路３５は、テーブル用メモリ回路３２のアドレス入力の切換回路であり、テーブル作成時と仮判定のためのしきい値を算出する時は、テーブルアドレス生成回路３６の出力を入力する。また、多値データを判定する時は、判定候補生成回路３４の出力を入力する。そして、後述の図１４に示す第２の多値データ出力回路の判定候補出力回路における判定候補の信号値をテーブルから出力するための切換機能もある。
テーブルアドレス生成回路３６は、テーブルを作成する場合は、光ディスク上のテストデータを再生し、連続する３シンボルの多値データの全組合せの中央の多値データの信号値をメモリに入力する。この時の多値データのシンボル値はテストデータとして分かっており、図１１に示した回路で発生できるので、それをメモリ回路のアドレスに入力するためのアドレス生成回路である。また、仮判定のためのしきい値を算出する時のアドレスも生成する。
【００６５】
誤差算出回路３７は、候補のテーブル上の信号値と入力した中央の多値データの信号値との誤差を算出する回路である。
比較回路３８は、誤差算出回路３７から出力される誤差の中から最も小さい誤差を求める回路である。
最終判定回路３９は、誤差が最小になる判定候補を出力する回路である。
この他に、本判定回路や光ディスク装置全体の動作を制御する回路等があるが、図示を省略した。
【００６６】
次に、上記回路の動作について説明する。
まず、光ディスク（情報記録媒体）上のテストデータを再生し、テーブルアドレス生成回路３６と平均化回路３１によって、連続する３シンボルの多値データの中央の多値データの信号値をテーブル用メモリ回路３２に入力し、テーブルを作成する。
次に、テーブル上の信号値を仮判定回路３３に入力して、仮判定用のしきい値を算出する（この発明の請求項１３と１８に係わる説明）。
このようにして、この発明の請求項１３と１８に係わる機能として、仮判定用のしきい値をテーブル上の信号値から決定しているので、再生信号の変動の影響を反映でき、判定時の誤りを減少することができる。
【００６７】
次に、光ディスク（情報記録媒体）上の２値データを多値データに変換した多値データを再生し、連続する３シンボルの多値データの内の両端の信号値を仮判定回路３３に入力し、その仮判定結果による判定候補を判定候補生成回路３４から出力する。その判定候補に対応したテーブル上の信号値と連続する３シンボルの多値データの中央の多値データの信号値との誤差を誤差算出回路３７で算出し、比較回路３８で最小の誤差を求める。そして、最終判定回路３９によって最小の誤差に対応する判定候補を第１の多値データとして出力する（この発明の請求項１２と１７に係わる説明）。
このようにして、この発明の請求項１２に係わる機能として、連続する複数個の多値データの中央の多値データの信号値をテーブルに記憶し、多値判定する時は前後の多値データは仮判定するので、テーブルのためのメモリ容量を小さくでき、演算量を減らすことができる。したがって、装置のコストを抑えられ、高速処理が可能になる。
【００６８】
図１３に、出力された第１の多値データの下位ｋビットと記録時に変換したデータとを比較して、一致している場合は第１の多値データを再生多値データとして出力し、一致しない場合は第２の多値データを再生多値データとして出力する回路の一例を示した。
この回路の変換回路４２は、図９における変換回路２２と同じ回路であり、比較回路４１の比較結果の出力でセレクタ４３の２入力（第１の多値データと第２の多値データ）の一方を出力する。
【００６９】
図１４は、第２の多値データを出力する回路の一構成例を示す図である。
判定候補出力回路５１は、波形等化回路からの出力の信号値を入力して、判定候補のシンボル値と、それぞれのシンボル値に対応する理想的な信号値を出力する。例えば、図７に示した例のように、入力シンボル（Ｓ１）の信号値がシンボル値の４と５の間に対応する値であった場合、判定候補は、３，４，５，６とし、シンボル値（３，４，５，６）に対応する各信号値を各シンボルの前後のシンボル値を含めて第１の多値データ出力回路のテーブルのアドレスに入力し、テーブル上の信号値を出力する。この回路は、入力の信号値をアドレスとし、データとして判定候補のシンボル値を記憶したテーブルを半導体メモリや論理回路を用いて実現することができる。
【００７０】
誤差算出回路５２は、入力の信号値と判定候補の信号値との誤差を算出する。
第１レジスタ回路５３は、誤差算出回路５２の出力を１セット分又は複数セット分のシンボル数だけ保持する。
第１セレクタ回路５４は、第１レジスタ回路５３の出力を変換テーブルのビットパターンに対応して選択し、セット内或いは複数セットにわたる誤差の合計を算出するために出力する。
加算回路５５は、第１セレクタ回路５４から出力された誤差を加算し、合計値を出力する。
第２レジスタ回路５６は、加算回路５５の出力を保持する。
最小値検出回路５７は、第２レジスタ回路５６の出力から最小値を検出する。
【００７１】
第３レジスタ回路５８は、判定候補出力回路５１からの判定候補のシンボル値系列を１セット分又は複数セット分保持する。
第２セレクタ回路５９は、最小値検出回路５７で検出された最小値に対応する、変換テーブル上のビットパターンに対応して、第３レジスタ回路５８に保持された判定候補のシンボル値を選択して、判定結果として出力する。
制御回路６０は、本回路の動作を制御する。
変換テーブル６１は、２値データを多値データに変換する時に使用した変換テーブルと同じテーブルである。
【００７２】
変換テーブル選択用数値系列（Ｐ）生成回路６２は、セット毎に変換テーブルを切り換える場合の変換テーブルを選択するための数値系列（Ｐ）を生成する回路であり、変換テーブルが１種類の場合は不要である。そのＰが一義的に決まっている場合は、２値データを多値データに変換する時と同じ系列を生成するようにする。また、Ｐがセット内のデータとの論理演算で決定される場合は、判定候補のシンボル値を入力してＰを生成する。
上述のような構成要素からなる回路により、１セット分又は複数セット分のシンボルの個数の全判定候補の信号値の誤差を保持し、更に誤差の合計を算出して保持することができる。更に、誤差の合計の最小値を検出し、それに対応する変換テーブル上のビットパターンを選択することにより、各シンボルの判定結果を出力することができる（この発明の請求項１０と１１と１４と１５に係わる説明）。
【００７３】
このようにして、この発明の請求項１０に係わる機能として、情報記録媒体上のテストデータを再生してテーブルを作成して、パターン認識による多値判定を行った後、記録時の変換ルールに従わないデータを再び判定するので、判定時の誤りをより低減することができる。
また、この発明の請求項１４に係わる機能として、第２の多値データを出力する時に関係のある複数セットに渡って多値判定を行うので、誤判定をより低減することができる。
【００７４】
特に、複数セットの各セットにおける判定候補の複数セット分の全組合せについて誤差を保持し、各セットにおける誤差最小の候補のみの組合せだけでなく、全候補の組み合わせから誤差が最小になる候補を選択する（この発明の請求項１６に係わる説明）。
このようにして、この発明の請求項１６に係わる機能として、複数セットに渡って多値判定を行う時に、各セットにおける誤差最小の候補だけでなく、それ以外の候補も含めるので、各セットで誤差が最小になる候補の組み合わせが最小の誤差にならない場合にはより多値判定の精度を向上させることができる。
【００７５】
なお、この実施形態では、多値信号を量子化する手段として、再生信号の振幅を量子化するＡ／Ｄ変換を行っているが、他の量子化の実施形態を次に説明する。
図１５に、情報記録媒体（例えば光ディスク）上に記録するマークの長さを変化させた多値記録の説明に供する図を示す。
この場合、再生信号は２値であるが、記録マークに対応するパルスの時間長の変化が多値信号になる。この時間長を、基準クロックで動作するカウンタ回路で計数することにより、多値信号を量子化した信号値（デジタルデータ）のシンボル値０，１，２，３が得られる。
その後、各信号値から一定の値を減算することにより、上記実施形態で説明したＡ／Ｄ変換を行った場合も適応することができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明の多値データ処理方法と多値データ処理装置と記録媒体によれば、従来よりも多値データを正しく再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態である光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示した多値化回路９における２値データを多値データに変換する処理の説明に供する図である。
【図３】 図１に示した多値化回路９における（ｍ×ｋ−１）ビットのデータを（ｍ×ｋ）ビットに変換する処理の説明に供するデータパターンの一例の図を示す。
【図４】 図１に示した多値化回路９における（ｍ×ｋ−１）ビットのデータを（ｍ×ｋ）ビットに変換する処理の説明に供するデータパターンの他の例の図を示す。
【図５】 図１に示した多値判定回路１４における多値判定の処理の説明に供するデータパターンの一例を示す図である。
【図６】 図１に示した多値判定回路１４のテストデータにおける３シンボル連続多値データの全組合せの中央の多値データ信号値を記憶したテーブルフォーマットの図である。
【図７】 入力シンボルの信号値とシンボル値の判定候補の対応例を示す図である。
【図８】 図７に示した入力シンボルの信号値とシンボル値の判定候補に基づく８通りのシンボル値系列を示す図である。
【図９】 ２値データを多値データに変換する回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】 図９に示した回路における動作説明に供する図である。
【図１１】 テストデータ発生回路の構成例を示すブロック図である。
【図１２】 多値判定回路における第１の多値データを出力する回路の一構成例を示す図である。
【図１３】 第１の多値データと第２の多値データに基づいて再生多値データを出力する回路の一構成例を示す図である。
【図１４】 第２の多値データを出力する回路の一構成例を示す図である。
【図１５】 情報記録媒体上に記録するマークの長さを変化させた多値記録の説明に供する図である。
【符号の説明】
１：光ディスク ２：モータ
３：光ヘッド ４：演算増幅回路
５：サーボ回路 ６：レーザ駆動回路
７：変調回路 ８：同期信号付加回路
９：多値化回路 １０：誤り訂正用データ付加回路
１１：Ａ／Ｄ変換回路 １２：ＰＬＬ及び同期検出回路
１３：波形等化回路 １４：多値判定回路
１５：多値−２値変換回路 １６：誤り訂正回路
２１：第１〜第（ｎ−ｋ）セレクタＡ
２２，４２：変換回路 ２３：セレクタＢ
３１：平均化回路 ３２：テーブル用メモリ回路
３３：仮判定回路 ３４：判定候補生成回路
３５：アドレス切換回路 ３６：テーブルアドレス生成回路
３７：誤差算出回路 ３８，４１：比較回路
３９：最終判定回路 ４３：セレクタ
５１：判定候補出力回路 ５２：誤差算出回路
５３：第１レジスタ回路 ５４：第１セレクタ回路
５５：加算回路 ５６：第２レジスタ回路
５７：最小値検出回路 ５８：第３レジスタ回路
５９：第２セレクタ回路 ６０：制御回路
６１：変換テーブル
６２：変換テーブル選択用数値系列（Ｐ）生成回路
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスク（例えば、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ，ＤＶＤ）等の情報記録媒体に多値データを記録再生する際の多値データ処理方法及び多値データ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、情報記録媒体に連続する複数個（３個）の多値データの全組合せのテストデータを記録しておき、多値データ再生時にテストデータの再生信号値を記憶したテーブルを作成し、再生した多値データの信号値とテーブル上の信号値との誤差が最小になる多値データを再生多値データとして出力する多値データ処理方法があった。
また、上記のようなテーブルを使用して多値データを判定する時に、連続３個の両端の多値データを固定しきい値で判定した後、中央の多値データの再生信号値とテーブル上の信号値との誤差が最小になる多値データを再生多値データとして出力する多値データ処理方法があり、判定精度を向上させてテーブルをコンパクトにすることができる。
【０００３】
さらに、複数個の多値データを１セットとして扱い、各多値データの上位ビットには２値データをそのまま配置し、下位１ビットに所定の変換ルールによるデータを配置することによって２値データを多値データに変換して、その多値データの再生時には、下位１ビットが誤りやすいため、所定の変換ルールに従ったデータであることを利用して多値データを判定する多値データ処理方法があった。
この多値データ処理方法は、ｎ（ｎ≧２）ビット／シンボルの多値データを記録／送信する時に、ｍ（ｍ≧２）シンボルを１セットとして、各シンボルの上位（ｎ−１）ビット×ｍシンボル＝｛（ｎ−１）×ｍ｝ビットに任意の２値データを配置し、下位１ビット×ｍシンボル＝ｍビットに、「（ｍ−１）ビットをｍビットに変換（所定の変換ルールに相当する）」した２値データを配置することにより、所定の変換ルールによって１ビットの冗長データが発生するが、多値データの判定精度を向上させることができる。
【０００４】
さらにまた、上記の処理では下位１ビットに所定の変換ルールによるデータを配置しており、多値データの再生時のデータ誤りが下位１ビット以下である時に効果があるが、それを超えると誤判定が発生する。そこで、それを下位ｋビットに拡張した多値データ処理方法も提案されている。
この多値データ処理方法は、ｎ（ｎ≧２）ビット／シンボルの多値データを記録／送信する時に、ｍ（ｍ≧２）シンボルを１セットとして、各シンボルの上位（ｎ−ｋ）ビット×ｍシンボル＝｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビット（ｋ≧１かつｎ＞ｋ）に任意の２値データを配置し、下位ｋビット×ｍシンボル＝（ｍ×ｋ）ビットに、「（ｍ×ｋ−１）ビットを（ｍ×ｋ）ビットに変換（所定の変換ルールに相当する）」した２値データを配置することにより、下位ｋビットに拡張することによって、データの伝送路（光ディスクなどの情報記録媒体や通信路）に誤りが多く発生する性質があっても判定精度を向上させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の多値データ処理方法は、多値データを連続して記録した時に生ずる符号間干渉をデータ間の相関関係として捕らえた一種のパターン認識的な手法であり、多値数が多くなる場合や再生信号のノイズが多い場合等には、テーブル上の各パターンの区別があいまいになって誤判定し易いという問題があった。
また、多値データを再生する時には、再生信号に対して波形等化を行って符号間干渉を除去した後、固定したしきい値によって多値データの判定候補を出力し、その後、各多値データの下位ビットのデータが所定の変換ルールに従っている候補を選択し、誤差が最小になる多値データを再生多値データとして出力するので、実際には波形等化後も符号間干渉は若干残り、固定したしきい値による多値データの判定候補の出力時に誤りが起こる場合があり、最終的な再生多値データも誤る場合があるという問題があった。
この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、従来よりも多値データを正しく再生できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【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、次の（１）〜（１１）の多値データ処理方法を提供する。
（１） ２値データを１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換し、上記多値データと連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータとを情報記録媒体に記録する際、ｍシンボル（ｍ≧２である整数）の多値データを１セットとし、（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置し、残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換し、１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置して２値データを多値データに変換する多値データ処理方法によって多値データが記録された情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理方法であって、上記テストデータの再生信号を入力して多値データの信号値をテーブルに保存し、２値データが変換された多値データの再生信号を入力して多値データの信号値と上記テーブルの信号値との誤差が最小になる第１の多値データを出力し、上記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較して、一致しない時は、（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補から多値データの信号値と候補の信号値との誤差が最小になる候補を第２の多値データとして出力し、上記第２の多値データを再生多値データとして出力し、一致する時は、上記第１の多値データを再生多値データとして出力する多値データ処理方法。
【０００７】
（２） ２値データを１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換し、上記多値データと連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータとを情報記録媒体に記録し、上記情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理方法であって、記録時にｍシンボル（ｍ≧２である整数）の多値データを１セットとし、（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置し、残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換し、１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置して２値データを多値データに変換し、再生時にテストデータの再生信号を入力して多値データの信号値をテーブルに保存し、２値データが変換された多値データの再生信号を入力して多値データの信号値と前記テーブルの信号値との誤差が最小になる第１の多値データを出力し、上記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較して、一致しない時は、（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補から多値データの信号値と候補の信号値との誤差が最小になる候補を第２の多値データとして出力し、上記第２の多値データを再生多値データとして出力し、一致する時は、上記第１の多値データを再生多値データとして出力する多値データ処理方法。
【０００８】
（３） 上記のような多値データ処理方法において、上記テーブルに多値データの信号値を保存する時に、２の（Ｍ×ｎ）乗通りの連続Ｍ個の多値データから両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値を保存して、上記第１の多値データを出力する時に連続するＭ個の多値データの両端の２個の多値データは所定のしきい値で判定し、両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値と上記テーブル上の信号値との誤差が最小になる多値データを上記第１の多値データとして出力する多値データ処理方法。
【０００９】
（４） 上記のような多値データ処理方法において、上記所定のしきい値を上記テーブル上の信号値から決定する多値データ処理方法。
【００１０】
（７） ２値データを１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換し、上記多値データと連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータとを情報記録媒体に記録する際、ｍシンボル（ｍ≧２である整数）の多値データを１セットとし、（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置し、残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換し、１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置して２値データを多値データに変換し、上記残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する時に、先行するセットのデータも入力して変換する多値データ処理方法によって多値データが記録された情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理方法によって多値データが記録された情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理方法であって、上記テストデータの再生信号を入力して多値データの信号値を上記テーブルに保存し、２値データが変換された多値データの再生信号を入力して、多値データの信号値と上記テーブルの信号値との誤差が最小になる第１の多値データを出力し、上記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較して、一致しない時は、上記１セットを含む連続する複数セットにおいて、（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補から多値データの信号値と候補の信号値との誤差が最小になる候補を選択し、上記１セットに該当する候補を上記１セットにおける第２の多値データとして出力し、上記第２の多値データを再生多値データとして出力し、一致する時は、上記第１の多値データを再生多値データとして出力する多値データ処理方法。
【００１１】
（６） ２値データを１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換し、上記多値データと連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータとを情報記録媒体に記録し、上記情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理方法であって、記録時にｍシンボル（ｍ≧２である整数）の多値データを１セットとし、（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置し、残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを先行するセットのデータも入力して（ｍ×ｋ）ビットに変換し、１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置して２値データを多値データに変換して、再生時にテストデータの再生信号を入力して多値データの信号値をテーブルに保存し、２値データが変換された多値データの再生信号を入力して多値データの信号値と前記テーブルの信号値との誤差が最小になる第１の多値データを出力し、上記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較して、一致しない時は、上記１セットを含む連続する複数セットにおいて、（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補から多値データの信号値と候補の信号値との誤差が最小になる候補を選択し、上記１セットに該当する候補を上記１セットにおける第２の多値データとして出力し、上記第２の多値データを再生多値データとして出力し、一致する時は、上記第１の多値データを再生多値データとして出力する多値データ処理方法。
【００１２】
（７） 上記のような多値データ処理方法において、上記第２の多値データを出力する時に、上記複数セットの各セットにおいて、信号値の誤差が最小になる候補からＮ番目（１≦Ｎ≦２の（ｍ×ｋ−１）乗）に小さい候補までのＮ個の候補を選択し、上記複数セットにおける上記Ｎ個の候補の組合せ（Ｎの上記複数セット数乗通り）の中で信号値の誤差が最小になる候補を出力する多値データ処理方法。
【００１３】
（８） 上記のような多値データ処理方法において、上記テーブルに多値データの信号値を保存する時に、２の（Ｍ×ｎ）乗通りの連続Ｍ個の多値データから両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値を保存して、上記第１の多値データを出力する時に、連続するＭ個の多値データの両端の２個の多値データは所定のしきい値で判定し、両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値と上記テーブル上の値との誤差が最小になる多値データを出力する多値データ処理方法。
【００１４】
（９） 上記のような多値データ処理方法において、上記所定のしきい値を上記テーブル上の信号値から決定する多値データ処理方法。
【００１５】
また、次の（１０）〜（１８）の多値データ処理装置も提供する。
（１０） ２値データを入力して１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換する変換手段と、連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータを発生する発生手段と、上記変換手段から出力された多値データと上記発生手段から出力されたテストデータとを情報記録媒体に記録する手段を備え、上記変換手段が、入力した（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データをｍシンボル（ｍ≧２である整数）を１セットとする多値データに変換する手段であって、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置する手段と、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段と、上記（ｍ×ｋ）ビットを１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置する手段とからなる多値データ処理装置によって多値データが記録された情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理装置であって、上記情報記録媒体から再生信号を出力する再生信号出力手段と、その再生信号出力手段から出力される再生信号を入力して多値データの信号値を出力する信号値出力手段と、その信号値出力手段から出力されるテストデータの信号値をテーブルに記憶する記憶手段と、上記信号値出力手段から出力される２値データが変換された多値データの信号値と上記記憶手段におけるテーブル上の信号値との誤差を算出する第１の誤差算出手段と、上記第１の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる第１の多値データを出力する第１の多値データ出力手段と、その第１の多値データ出力手段によって出力された第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較する比較手段と、その比較手段の比較によって（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補の信号値と上記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出する第２の誤差算出手段と、その第２の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる多値データ候補を第２の多値データとして出力する第２の多値データ出力手段と、上記比較手段においてデータが一致しない場合は第２の多値データを再生多値データとして出力し、データが一致する場合は第１の多値データを再生多値データとして出力する手段とからなる多値データ処理装置。
【００１６】
（１１） ２値データを入力して１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換する変換手段と、連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータを発生する発生手段と、上記変換手段から出力された多値データと上記発生手段から出力されたテストデータとを情報記録媒体に記録する記録手段と、上記情報記録媒体から多値データを再生する再生手段を備えた多値データ処理装置であって、上記変換手段が、入力した（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データをｍシンボル（ｍ≧２である整数）を１セットとする多値データに変換する手段であって、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置する手段と、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段と、上記（ｍ×ｋ）ビットを１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置する手段とからなり、上記再生手段が、上記情報記録媒体から再生信号を出力する再生信号出力手段と、その再生信号出力手段から出力される再生信号を入力して多値データの信号値を出力する信号値出力手段と、その信号値出力手段から出力されるテストデータの信号値をテーブルに記憶する記憶手段と、上記信号値出力手段から出力される２値データが変換された多値データの信号値と上記記憶手段における上記テーブル上の信号値との誤差を算出する第１の誤差算出手段と、その第１の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる第１の多値データを出力する第１の多値データ出力手段と、その第１の多値データ出力手段によって出力された第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較する比較手段と、その比較手段による比較によって（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補の信号値と上記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出する第２の誤差算出手段と、その第２の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる多値データ候補を第２の多値データとして出力する第２の多値データ出力手段と、上記比較手段においてデータが一致しない場合は第２の多値データを再生多値データとして出力し、データが一致する場合は第１の多値データを再生多値データとして出力する手段とからなる多値データ処理装置。
【００１７】
（１２） 上記（１０）又は（１１）の多値データ処理装置において、上記記憶手段が、２の（Ｍ×ｎ）乗通りの連続Ｍ個の多値データから両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値を前記テーブル上の値として記憶し、上記第１の誤差算出手段が、連続するＭ個の多値データの両端の２個の多値データを所定のしきい値で判定する判定手段を有し、両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値と上記テーブル上の値との誤差を算出するようにした多値データ処理装置。
（１３） 上記（１２）の多値データ処理装置において、上記判定手段が、上記記憶手段における上記テーブル上の値から所定のしきい値を算出する手段を有する多値データ処理装置。
【００１８】
（１４） ２値データを入力して１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換する変換手段と、連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータを発生する発生手段と、上記変換手段から出力された多値データと上記発生手段から出力されたテストデータとを情報記録媒体に記録する手段とを備え、上記変換手段が、入力した（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データをｍシンボル（ｍ≧２である整数）を１セットとする多値データに変換する手段であって、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置する手段と、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段と、上記（ｍ×ｋ）ビットを１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置する手段とからなり、上記残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段が、先行するセットのデータも入力して変換するようにした多値データ処理装置によって多値データが記録された情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理装置であって、上記情報記録媒体から再生信号を出力する再生信号出力手段と、その再生信号出力手段から出力される再生信号を入力して多値データに対応する信号値を出力する信号値出力手段と、その信号値出力手段から出力されるテストデータの信号値を上記テーブルに記憶する記憶手段と、上記信号値出力手段から出力される２値データが変換された多値データの信号値と上記記憶手段におけるテーブル上の信号値との誤差を算出する第１の誤差算出手段と、その第１の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる第１の多値データを出力する第１の多値データ出力手段と、その第１の多値データ出力手段によって出力される第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較する比較手段と、その比較手段による比較によって上記１セットを含む連続する複数セットにおける（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補の信号値と上記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出する第２の誤差算出手段と、その第２の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる多値データ候補を第２の多値データとして出力する第２の多値データ出力手段と、上記比較手段による比較によってデータが一致しない場合は第２の多値データを再生多値データとして出力し、データが一致する場合は第１の多値データを再生多値データとして出力する手段とからなる多値データ処理装置。
【００１９】
（１５） ２値データを入力して１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換する変換手段と、連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータを発生する発生手段と、上記変換手段から出力された多値データと上記発生手段から出力されたテストデータとを情報記録媒体に記録する手段と、上記情報記録媒体から多値データを再生する再生手段を有する多値データ処理装置であって、上記変換手段が、入力した（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データをｍシンボル（ｍ≧２である整数）を１セットとする多値データに変換する手段であって、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置する手段と、上記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを先行するセットのデータも入力して（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段と、上記（ｍ×ｋ）ビットを１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置する手段とからなり、上記再生手段が、上記情報記録媒体から再生信号を出力する再生信号出力手段と、その再生信号出力手段から出力される再生信号を入力して多値データに対応する信号値を出力する信号値出力手段と、その信号値出力手段から出力されるテストデータの信号値をテーブルに記憶する記憶手段と、上記信号値出力手段から出力される２値データが変換された多値データの信号値と上記記憶手段におけるテーブル上の信号値との誤差を算出する第１の誤差算出手段と、上記第１の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる第１の多値データを出力する第１の多値データ出力手段と、上記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較する比較手段と、その比較手段による比較によって上記１セットを含む連続する複数セットにおける（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補の信号値と上記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出する第２の誤差算出手段と、上記第２の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる多値データ候補を第２の多値データとして出力する第２の多値データ出力手段と、上記比較手段による比較によってデータが一致しない場合は第２の多値データを再生多値データとして出力し、データが一致する場合は第１の多値データを再生多値データとして出力する手段とからなる多値データ処理装置。
【００２０】
（１６） 上記のような多値データ処理装置において、上記第２の誤差算出手段が、連続する複数セットの各セットにおいて、信号値の誤差が最小になる候補からＮ番目（１≦Ｎ≦２の（ｍ×ｋ−１）乗）に小さい候補までのＮ個の候補を選択し、上記複数セットにおける上記Ｎ個の候補の組合せ（Ｎの上記複数セット数乗通り）の信号値と上記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出する多値データ処理装置。
（１７） 上記のような多値データ処理装置において、上記記憶手段が、２の（Ｍ×ｎ）乗通りの連続Ｍ個の多値データから両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値をテーブル上の値として記憶し、上記第１の誤差算出手段が、連続するＭ個の多値データの両端の２個の多値データを所定のしきい値で判定する判定手段を有し、両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値と上記テーブル上の値との誤差を算出するようにした多値データ処理装置。
【００２１】
（１８） 上記のような多値データ処理装置において、上記判定手段が、上記記憶手段における上記テーブル上の値から所定のしきい値を算出する手段を有する多値データ処理装置。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施形態である光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
光ディスク１は、情報を記録する記録媒体である。記録面にはらせん状又は同心円上のトラックが形成されており、そのトラックにそってマークを記録する。トラックは一定の周期でわずかに蛇行している。
モータ２は、光ディスク１を記録及び再生時に所定の回転速度で回転させる。
光ヘッド３は、半導体発光素子（例えばレーザダイオード：ＬＤ）によって発生させたレーザ光スポットを照射して光ディスク１にマークを記録し、その記録されたマークをレーザ光スポットで走査してその反射光に基づく電気信号を再生信号として出力する。
【００２３】
演算増幅回路４は、光ヘッド３から出力された電気信号を演算増幅し、光ディスク１上のマークに対応した再生信号，レーザ光スポットが光ディスク１の記録面に焦点が合っているかを示すフォーカスエラー信号，レーザ光スポットがトラックに沿って走査しているかを示すトラッキングエラー信号，トラックの蛇行に対応した信号等を出力する。
サーボ回路５は、フォーカスエラー信号，トラッキングエラー信号，トラックの蛇行に対応した信号により、レーザ光スポットを光ディスク１の記録面に焦点を合わせて正しくトラックを走査させ、光ディスク１を線速度一定又は角速度一定に回転させる制御を行う。
レーザ駆動回路６は、変調回路７から出力された信号に従ってレーザ光で光ディスク１にマークを記録するための信号を出力する。
変調回路７は、入力した多値データに対応した大きさのマークとスペース（多値データ＝０：何も記録しない）を示す信号を出力する。
【００２４】
同期信号付加回路８は、所定量のデータの区切りを示すための同期信号を付加する。
多値化回路９は、入力した２値データを多値データに変換する。
誤り訂正用データ付加回路１０は、入力データに対して誤り訂正を行うためのデータを付加する。ＡＤ変換回路１１は、演算増幅回路４からの再生信号をデジタル信号に変換する。
フェーズロックループ回路（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ：ＰＬＬ）及び同期検出回路１２は、再生信号中の同期信号を検出し、多値データに同期したクロック信号を出力する。
波形等化回路１３は、波形等化を行う。多値判定回路１４は、多値データを判定する。多値−２値変換回路１５は、多値データを２値データに変換する。
誤り訂正回路１６は、誤り訂正用データを用いて誤り訂正を行う。
【００２５】
なお、図示を省略したが、光ヘッド３を光ディスク１の半径方向に移動させ、光ディスク１上のデータをサーチする機構も備わっている。
さらに、コンピュータ用の情報記憶装置として使用するためのインタフェース回路や、光ディスク装置全体の動作制御を行うマイクロプロセッサ等の図示も省略した。
【００２６】
次に、この光ディスク装置の処理動作について説明する。
まず、２値データを多値化して光ディスクに記録する場合の動作について説明する。
ホストコンピュータ（図示を省略）から入力された２値データは、誤り訂正用データ付加回路１０で所定量のブロックに分割され、誤り訂正用のデータを付加する。その後、多値化回路９で多値データに変換する。さらに、同期信号付加回路８で同期信号を付加する。その同期信号を付加した多値データの各値に対応したマークを光ディスク１に記録するために、変調回路７でレーザ光を駆動する信号を生成する。そして、レーザ駆動回路６の制御によって光ヘッド３によりマークを光ディスク１に記録する。
【００２７】
次に、光ディスク１から多値信号を読み出して多値判定を行い、２値データとして出力する場合の動作について説明する。
光ヘッド３により、一定強度のレーザ光を光ディスク１に照射し、その反射光を光電変換して電気信号を得る。その得られた信号を演算増幅回路４に入力し、サーボ回路５によって光ディスク１を安定して回転させ、光ヘッド３のトラッキングやフォーカス制御を行い、多値信号を再生する。
その再生された多値信号からＰＬＬ及び同期検出回路１２の同期検出回路によって同期信号を検出し、ＰＬＬ回路によって多値データに同期したクロックを生成し、Ａ／Ｄ変換回路１１によってデジタルデータを得る。
その後、波形等化回路１３によって波形等化を行い、多値判定回路１４で判定結果の多値データを出力する。多値−２値変換回路１５で２値データに変換した後、誤り訂正回路１６で誤りの検出と訂正を行い、訂正後の２値データを出力する。
【００２８】
次に、この光ディスク装置は、この発明に係わる機能として、図１に示した多値化回路９と多値判定回路１４に特徴を持つので、以下では多値化の方法と回路及び多値判定の方法及び回路について述べる。
まず、多値化の方法として、図２を用いて、２値データを多値データに変換する方法を説明する。
以下の説明では１個の多値データをシンボルと呼び、シンボルの取り得る値（３ビットの場合、８値であり０〜７等）をシンボル値と呼ぶ。
多値信号は、情報記録媒体に記録再生する時のアナログ信号を指し、多値信号をＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換したデジタルデータを信号値と呼ぶ事にする。
【００２９】
図２に示すように、１シンボルの多値データをｎ（ｎ≧２である整数）ビットとし、ｍ（ｍ≧２である整数）シンボルを１セットとして、多値データを複数シンボル（Ｓ１〜Ｓｍ）単位で扱う。
この場合、１シンボルは２のｎ乗通りのシンボル値をとる。ＭＳＢは最上位ビット（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）を、ＬＳＢは最下位ビット（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）をそれぞれ示す。
【００３０】
次に、任意のデータを多値データに変換する処理について説明する。
まず、｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットのデータ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置する。
さらに、（ｍ×ｋ−１）ビットのデータを（ｍ×ｋ）ビットのデータに変換し、各シンボルの下位ｋビットに配置する。
このようにして、｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝＋（ｍ×ｋ−１）＝（ｎ×ｍ−１）ビットのデータを、ｎビット／シンボルのｍシンボルの多値データに変換する。
単純に（ｎ×ｍ）ビットのデータを、ｎビット／シンボルのｍシンボルの多値データに配置すると、各シンボルはランダムなシンボル値になり、１セット内のシンボル値系列は２の（ｎ×ｍ）乗通りになる。
【００３１】
しかし、（ｍ×ｋ−１）ビットデータを（ｍ×ｋ）ビットのデータに変換し、各シンボルの下位ｋビットに配置することにより、１セット内のシンボル値系列は２の（ｍ×ｋ−１）乗通りに制限することができる。
例えば、ｎ＝３，ｍ＝２，ｋ＝２の場合、単純な３ビット／シンボル，２シンボル／セットのシンボル値系列は２の（３×２）乗＝６４通りであるが、（２×２−１）＝３ビットデータを（２×２）＝４ビットのデータに変換し、各シンボルの下位２ビットに配置することにより、１セット内のシンボル値系列は２の（２×２−１）乗＝２の３乗＝８通りに制限することができる。
したがって、この場合は各シンボル値がランダムに変化する場合に比べて、変化の度合いを１／８に制限することができ、多値データを判定する時の候補を１／８に絞ることにより、誤り率を低減することができる（この発明の参考技術の説明）。
【００３２】
このようにして、この発明の参考技術の機能として、連続する複数個の多値データの全組合せを含むテストデータと２値データの（ｍ×ｋ−１）ビットを（ｍ×ｋ）ビットに変換し、多値データの下位ｋビットに設定した多値データとを情報記録媒体に記録するので、パターン認識による多値判定と上記変換ルールによる多値判定とを組み合わせることにより、判定時の誤りを低減することができる。
【００３３】
図３及び図４に、（ｍ×ｋ−１）ビットのデータを（ｍ×ｋ）ビットに変換する処理の説明に供するデータパターンの一例の図を示す。
図３には、一例としてｍ＝２，ｋ＝２の場合を示した。
３ビットのデータを４ビットに変換する方法として、（１）ＬＳＢ側に「０」を、（２）ＭＳＢの次のビットに「０」を、（３）ＭＳＢ側に「０」を、（４）ＭＳＢ側に「１」をそれぞれ付加する方法を示した。
この他にも、ＬＳＢの次のビットに「１を」、ＭＳＢ側に「１」を付加する等の方法もある。このような変換方法であればテーブルを作成することが無く、容易に変換を行える。
【００３４】
図４には、上記データパターンの他の例を示した。
すなわち、変換後の４ビットのデータパターンが、他のパターンと２ビット以上異なるように変換した例である。
このようにすることにより、各パターン間の分離度が向上し、判定時の誤りをより低減することができる。
また、（ｍ×ｋ−１）ビットのデータを（ｍ×ｋ）ビットのデータに変換する方法を１種類に限定せずに、セット毎に２種類を使い分けるようにしてもよい。
例えば、図４に示した変換テーブルの（１）と（２）を選択するためのセット単位に変化する「０」と「１」からなる数値系列Ｐとして、
Ｐ＝０，１，０，１，０，１，．．．．．
Ｐ＝０，０，１，１，０，０，．．．．．
等を定義して、Ｐ＝０の場合は（１）を、Ｐ＝１の場合は（２）をそれぞれ選択し、セット毎に変換テーブルを切り換えてもよい。
【００３５】
また、Ｐとして、初期値と生成方法を規定した乱数を使用してもよい。
このようにすることにより、ｍビットの全パターンが使用されるので、セット単位のデータパターンが偏らず、特殊な周波数成分が強調された多値信号にならないので、情報記録再生系や伝送路の周波数特性に適応し易くすることができる。また、Ｐの生成方法が簡単なので、容易に実施することができる。
さらに、２種類の変換テーブルを選択する方法として、固定した数値系列を使用するのではなく、セット内のデータを使用して次のセットのＰを決定してもよい。
【００３６】
例えば、Ｐの初期値として、第１番目のセットのＰ（１）を「０」とし、第ｉ番目（ｉ≧２である整数）のセットのＰを、
イ）Ｐ（ｉ）＝Ｐ（ｉ−１）ｅｏｒ（ｉ−１）番目のセットのＳｍのＬＳＢ（ｅｏｒ：排他的論理和演算子）
ロ）Ｐ（ｉ）＝ｎｏｔ（ｉ−１）番目のセットのＳ１のＭＳＢ（ｎｏｔ：論理否定演算子）
ハ）Ｐ（ｉ）＝（ｉ−１）番目のセットのＳ２のＬＳＢ
等の論理演算結果で定義する。
こうして、多値データの判定時に対象とするセットだけではなく、その前後の複数のセットを加味した多値判定が行え、誤りを低減することができる（この発明の他の参考技術とこの発明の請求項６に係わる説明）。
【００３７】
このようにして、この発明の他の参考技術の機能として、２値データを多値データに変換するルールに先行するセットのデータと関係付けているので、多値判定時に複数のセットを加味した多値判定が行え、誤判定をより低減することができる。
また、この発明の請求項６に係わる機能として、２値データを多値データに変換するルールに、先行するセットのデータと関係付けて多値データを記録する方法と、複数セットに渡って多値判定を行う方法とを併せ持っているので、多値判定の信頼性が上がり、追記又は書き換え可能な情報記録媒体にも適用することができる。
【００３８】
次に、上記多値データとは別に情報記録媒体に記録するテストデータについて説明する。
一例として、８値データが３シンボル連続する場合のテストデータを以下の表１に示す。
【００３９】
【表１】
表１に示すように、８値データが３シンボル連続する場合の全組合せ（８の３乗＝５１２通り）を記述したテストデータである。
符号間干渉が隣接する前後の多値データのみに影響する場合に、３シンボル連続する場合の全組合せを記述したテストデータを記録する。
また、符号間干渉が、前の２シンボル及び後の２シンボルのデータに影響する場合は、５シンボル連続する場合の全組合せ（８の５乗＝３２７６８通り）を記述したテストデータを記録する。
次に、テストデータを情報記録媒体に記録するときの記録位置は、例えば、光ディスク１の場合、光ディスク１の内周部，外周部及びその中間の中周部に記録する。
あるいは、光ディスク１の１周毎に記録しても良い。あるいはまた、一定周期毎に２値データを多値データに変換したデータの間に挿入して記録しても良い。
こうして、光ディスクの記録位置における再生信号の変動の影響を抑えて、安定した多値データ再生が可能になる（この発明の参考技術の説明）。
【００４１】
このようにして、この発明の参考技術の記録媒体として、２値データを多値データに変換した多値データとテストデータとが記録された情報記録媒体であるので、多値データ再生時にパターン認識による多値判定と上記変換ルールによる多値判定とを組み合わせることができ、多値データ判定の誤りを低減でき、信頼性の高い情報記録媒体を提供することができる。
【００４２】
次に、上記に説明したテストデータと２値データを多値データに変換したデータを記録した情報記録媒体からデータを再生する時に、図１の多値判定回路１４で多値判定を行う方法を以下に説明する。
その説明を簡単にするために、３ビット／シンボルの多値データを２シンボル／セットで処理する場合を説明する。
３ビットの１シンボルは０〜７をシンボル値とする。図５にデータビットの配置を示した。
ｄ０，ｄ１は、それぞれ任意の２値データであり、ｂ０〜ｂ３は、図４に示した表に示す方法で３ビットデータを４ビットデータに変換したデータである。
テストデータは、８値データが３シンボル連続する場合のテストデータを使用する。
【００４３】
まず、テストデータを再生し、図６に示すテーブルを作成する。これは、テストデータにおける３シンボル連続多値データの全組合せの中央の多値データの信号値を記憶したテーブルである。
Ｔ（ｐ，ｑ，ｒ）（ｐ，ｑ，ｒ＝０，・・・，７）は、シンボル値がｐ，ｑ，ｒである連続３シンボルの多値データの中央の多値データの信号値を表す。
その信号値は、テストデータを１回再生した時の値を使っても良いし、複数回再生した時の平均値を使っても良い。
次に、上記テーブルを使用して第１の多値データを出力する方法を以下に説明する。
多値データの判定は、連続する３シンボルの多値データの信号値を入力し、中央の多値データのシンボル値を出力する。
そのために、まず前後の多値データの仮判定を行う。その仮判定を行うためのしきい値はテーブル上の値から算出する（この発明の請求項４と９に係わる説明）。
【００４４】
このようにして、この発明の請求項４と請求項９に係わる機能として、上記仮判定用のしきい値をテーブル上の信号値から決定しているので、再生信号の変動の影響を反映することができ、判定時の誤りを減少することができる。
【００４５】
まず、次の数１に示した式に基づく演算処理によって各シンボル値（ｓ＝０，・・・，７）に対応する信号値の代表値Ｌ（ｓ）を算出する。
次に、数２に示した式に基づく演算処理によって隣接するシンボル値間のしきい値Ｘ（ｕ）（ｕ＝０，・・・，６）を算出する。
そして、前後の多値データの信号値をＹとすると、次の数３に示した式に基づく条件を満足するｖを仮判定によるシンボル値とする。
【００４６】
【数１】
【数２】
Ｘ（ｕ）＝（Ｌ（ｕ）＋Ｌ（ｕ＋１））／２
【００４８】
【数３】
ｉ）Ｙ≧Ｘ（６）の場合、ｖ＝７
ｉｉ）Ｘ（ｖ）＞Ｙ≧Ｘ（ｖ−１）
ｉｉｉ）Ｘ（０）＞Ｙの場合、ｖ＝０
【００４９】
こうして得られた前後の多値データのシンボル値をｐ，ｒとし、中央の多値データの信号値とＴ（ｐ，ｑ，ｒ）との誤差が最小になるｑを第１の多値データとして出力する（この発明の請求項３と８に係わる説明）。
このようにして、この発明の請求項３と請求項８に係わる機能として、連続する複数個の多値データの中央の多値データの信号値をテーブルに記憶し、多値判定する時は前後の多値データは仮判定しているので、テーブルのデータ量を小さくすることができ、演算量を減らして処理速度の向上を図ることができる。
【００５０】
次に、出力された第１の多値データが記録時の変換ルールに一致しているか否かを確認する処理について説明する。
図７に、入力シンボルの信号値とシンボル値の判定候補の対応例を示す。
１セット内の第１及び第２シンボル（Ｓ１，Ｓ２）の入力信号データ値を図中に黒丸印で示した。
変換表で変換されたデータをシンボルの下位２ビットに配置することから、１シンボルの判定候補は４個になる。その判定候補は、入力信号値に最も近い４個を採用する。図７においては、Ｓ１の判定候補は、３，４，５，６であり、Ｓ２の判定候補は、０，１，２，３である。
【００５１】
Ｓ１の下位２ビット（ｂ０，ｂ１）及びＳ２の下位２ビット（ｂ２，ｂ３）は、図４の変換表で定められているので、２シンボルの判定候補は、図８に示す８通りのシンボル値系列になる。ここでは、図４の（１）欄の変換データを使用した。
第１の多値データがこの８通りのシンボル値系列のいずれかと一致していれば、第１の多値データは正しいものと判定する。
また、第１の多値データがこの８通りのシンボル値系列のいずれでもない場合は、この８通りの候補から入力信号値との誤差の合計が最小になる候補を第２の多値データとして出力する。
その時、各候補のシンボル値に対応した信号値は、各シンボル値に対応する信号値の代表値Ｌを使用する。あるいは、テーブル上の信号値を使用する。例えば、候補のＳ１のシンボル値が４である場合、Ｓ２のシンボル値が０であり、Ｓ１の前の多値データのシンボル値が５であった場合は、Ｓ１に対応する信号値は、Ｔ（５，４，０）を使用する。
【００５２】
こうして、Ｓ１，Ｓ２はそれぞれ３ビットのデータであり、２シンボルのシンボル値系列は６４通りが考えられるが、変換ルールにより、判定候補は８通りに絞られるため、判定結果の信頼性が向上する。
また、誤差を算出する時の各候補のシンボル値に対応した信号値は、テーブルの値を使用しているので、多値データ間の相関関係がより反映されているので、より判定結果の信頼性が向上する（この発明の請求項１と２に係わる説明）。
【００５３】
このようにして、この発明の請求項１に係わる機能として、情報記録媒体上のテストデータを再生してテーブルを作成して、パターン認識による多値判定を行った後、記録時の変換ルールに従わないデータを再び判定するので、判定時の誤りをより低減することができる。
また、この発明の請求項２に係わる機能として、追記又は書換え可能な情報記録媒体にも適用することができる。
したがって、パターン認識法によって再生された第１の多値データを、２値データを多値データに変換したルールに一致しているかで正誤を判定し、誤っている場合は、ルールに一致した第２の多値データを出力することにより、多値データをより正しく再生することができる。
【００５４】
上述の説明では、１セットにおける第１の多値データが変換ルールに一致しない場合は、そのセット内のデータのみを使用して第２の多値データを出力する場合を示したが、記録時の変換ルールに他のセットのデータも使用している場合は、変換ルールに一致しないセットを含む複数セットで第２の多値データを出力し、変換ルールに一致しないセットの第１の多値データを、そのセットの第２の多値データに置き換えるようにすることもできる。
次に、複数セットで第２の多値データを出力する時の処理について説明する。
まず、各セットにおいて、Ｐが「０」の場合と「１」の場合のそれぞれについて、誤差が最小になる候補を選択する。
【００５５】
次に、複数セットの先頭のセットでＰが「０」の場合と「１」の場合について、Ｐによって関連付けられたその後のセットの候補を選び、複数セット分の候補を２系列分作成して、両者の内の誤差の小さい方を第２の多値データとして出力する。
こうして、多値データの判定時に対象とするセットだけではなく、そのセットを含む複数のセットを加味した多値判定が行え、誤りを低減することができる（この発明の請求項５と６に係わる機能）。
このようにして、この発明の請求項５に係わる機能として、第２の多値データを出力する時に関係のある複数セットに渡って多値判定を行うので、誤判定をより低減することができる。
【００５６】
次に、上述の説明では、複数セットで第２の多値データを出力する時に、各セットで誤差が最小になる候補のみを使用する場合を示したが、それ以外の候補を使用するようにすることもできる。
例えば、誤差が２番目に小さい候補や更には全候補を使用して複数セットの各候補の全組合せから誤差が最小になる候補を第２の多値データとしても良い。
こうして、複数セットの組み合わせにおいて、各セットで誤差が最小になる候補の組み合わせが最小の誤差にならない場合には、より多値判定の精度を向上させることができる（この発明の請求項７に係わる説明）。
このようにして、この発明の請求項７に係わる機能として、複数セットに渡って多値判定を行う時に、各セットにおける誤差最小の候補だけでなく、それ以外の候補も含めるので、各セットで誤差が最小になる候補の組み合わせが最小の誤差にならない場合にはより多値判定の精度を向上させることができる。
【００５７】
以上に説明した多値データ処理方法は、マイクロプロセッサやデジタルシグナルプロセッサ等を用いたコンピュータシステム上で動作するソフトウェアとして実現することができる。
次に、専用のハードウェアを用いた実施例を示す。
図９は、２値データを多値データに変換する回路の構成を示すブロック図である。
（ｎ×ｍ−１）ビットのパラレルデータを入力し、１シンボルをｎビットとするパラレルデータを出力する。入力データをｍビットずつ入力し、その内の１ビットを出力する第１〜第（ｎ−ｋ）の第１〜第（ｎ−ｋ）セレクタＡ２１と、その他の入力データの（ｍ×ｋ−１）ビットを（ｍ×ｋ）ビットに変換する変換回路２２と、その変換回路２２の（ｍ×ｋ）ビットの出力を入力し、その内の１ビットを出力するセレクタＢ２３が主な回路構成要素である。
その他に、入出力データのタイミングに合わせて、各セレクタの切換を制御するための回路等が必要であるが、図示を省略した。
【００５８】
次に、図９に示した回路における２値データを多値データに変換する動作について説明する。一例として、ｍ＝２，ｎ＝３，ｋ＝２の場合について説明する。
図１０はその説明に供する図である。
入力の（ｎ×ｍ−１）＝（３×２−１）＝５ビットのパラレルデータをＭＳＢからｄ０，ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４とし、下位（ｍ×ｋ−１）＝（２×２−１）＝３ビット（ｄ２，ｄ３，ｄ４）を変換回路２２で（ｍ×ｋ）＝（２×２）＝４ビット（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）に変換する。
変換回路２２は、半導体メモリや論理回路を使用して変換テーブルを実現してもよいし、「０」又は「１」を付加する簡単な変換であれば、配線の追加だけで実現できる。
その後、（ｎ−ｋ）＝１個の第１〜第（ｎ−ｋ）セレクタＡ２１とセレクタＢ２３の出力を順次切り換えて、２個のシンボル（Ｓ１、Ｓ２）に図示したビットデータが配置されるようにして、３ビットのパラレルデータを出力する。
このように、簡単なハードウェア構成によって２値データを多値データに変換することができる（この発明の参考技術と請求項１１に係わる説明）。
【００５９】
このようにして、この発明の参考技術の機能として、連続する複数個の多値データの全組合せを含むテストデータと、２値データの（ｍ×ｋ−１）ビットを（ｍ×ｋ）ビットに変換し、多値データの下位ｋビットに設定した多値データとを情報記録媒体に記録するので、再生時にパターン認識による多値判定と上述の変換ルールによる多値判定とを組み合わせられるので、判定時の誤りを低減することができる。
また、この発明の請求項１１に係わる機能として、上述のようにして追記又は書換え可能な情報記録媒体にも適用することができる。
【００６０】
次に、上述した実施形態では入力がパラレルデータであるが、シフトレジスタ回路を入力に追加して、シリアルデータを入力できるようにしてもよい。
また、変換テーブルを２種類使用し、数値系列Ｐによってテーブルを選択する場合は、変換回路及び制御回路にその機能を付加すればよい（この発明の他の参考技術と請求項１５に係わる説明）。
このようにして、この発明の参考技術の機能として、２値データを多値データに変換するルールに先行するセットのデータと関係付けて多値データを記録するので、多値判定時に複数のセットを加味した多値判定が行え、誤判定をより低減することができる。
また、この発明の請求項１５に係わる機能として、２値データを多値データに変換するルールに先行するセットのデータと関係付けて多値データを記録し、複数セットに渡って多値判定を行う処理を併せ持っているので、多値判定の信頼性が上がり、追記又は書換え可能な情報記録媒体にも適用することができる。
【００６１】
図１１は、テストデータ発生回路の構成例を示すブロック図である。
このような９ビットのバイナリカウンタの出力を３ビットずつに分けて、各々を８値（３ビット）の多値データとして出力することにより、テストデータを発生することができる（この発明の参考技術とこの発明の請求項１１と１５に係わるテストデータの発生手段に相当する）。
【００６２】
次に、多値判定回路における第１の多値データを出力する回路について説明する。
図１２は、多値判定回路における第１の多値データを出力する回路の一構成例を示す図である。
平均化回路３１は、テストデータの信号値の平均値を求める。
テーブル用メモリ回路３２は、図６に示したテーブルを実現するためのメモリ回路である。テーブルを作成する時に信号値を入力するためのデータ入力端子と、誤差算出時に信号値を出力するためのデータ出力端子を備えており、メモリのアドレス入力端子を複数個の多値データの値として使用する。
【００６３】
例えば、３個の８値データが連続するテーブルを作成するのであれば、９ビットのアドレスデータを３ビットずつ使用する。また、後述する図１４の第２の多値データ出力回路へも信号値を出力する。
仮判定回路３３は、加算器等によって上記数１及び数２に示した式に基づく演算処理の計算を実行してしきい値を決定し、さらに、コンパレータ等によって上記数３に示した式に基づく演算処理を実行して、連続３個の多値データの両端の多値データを仮判定する。
判定候補生成回路３４は、仮判定回路３３から出力される連続３個の多値データの両端の多値データのシンボル値と、中央の多値データの候補のシンボル値（０〜７）を出力する。
【００６４】
アドレス切換回路３５は、テーブル用メモリ回路３２のアドレス入力の切換回路であり、テーブル作成時と仮判定のためのしきい値を算出する時は、テーブルアドレス生成回路３６の出力を入力する。また、多値データを判定する時は、判定候補生成回路３４の出力を入力する。そして、後述の図１４に示す第２の多値データ出力回路の判定候補出力回路における判定候補の信号値をテーブルから出力するための切換機能もある。
テーブルアドレス生成回路３６は、テーブルを作成する場合は、光ディスク上のテストデータを再生し、連続する３シンボルの多値データの全組合せの中央の多値データの信号値をメモリに入力する。この時の多値データのシンボル値はテストデータとして分かっており、図１１に示した回路で発生できるので、それをメモリ回路のアドレスに入力するためのアドレス生成回路である。また、仮判定のためのしきい値を算出する時のアドレスも生成する。
【００６５】
誤差算出回路３７は、候補のテーブル上の信号値と入力した中央の多値データの信号値との誤差を算出する回路である。
比較回路３８は、誤差算出回路３７から出力される誤差の中から最も小さい誤差を求める回路である。
最終判定回路３９は、誤差が最小になる判定候補を出力する回路である。
この他に、本判定回路や光ディスク装置全体の動作を制御する回路等があるが、図示を省略した。
【００６６】
次に、上記回路の動作について説明する。
まず、光ディスク（情報記録媒体）上のテストデータを再生し、テーブルアドレス生成回路３６と平均化回路３１によって、連続する３シンボルの多値データの中央の多値データの信号値をテーブル用メモリ回路３２に入力し、テーブルを作成する。
次に、テーブル上の信号値を仮判定回路３３に入力して、仮判定用のしきい値を算出する（この発明の請求項１３と１８に係わる説明）。
このようにして、この発明の請求項１３と１８に係わる機能として、仮判定用のしきい値をテーブル上の信号値から決定しているので、再生信号の変動の影響を反映でき、判定時の誤りを減少することができる。
【００６７】
次に、光ディスク（情報記録媒体）上の２値データを多値データに変換した多値データを再生し、連続する３シンボルの多値データの内の両端の信号値を仮判定回路３３に入力し、その仮判定結果による判定候補を判定候補生成回路３４から出力する。その判定候補に対応したテーブル上の信号値と連続する３シンボルの多値データの中央の多値データの信号値との誤差を誤差算出回路３７で算出し、比較回路３８で最小の誤差を求める。そして、最終判定回路３９によって最小の誤差に対応する判定候補を第１の多値データとして出力する（この発明の請求項１２と１７に係わる説明）。
このようにして、この発明の請求項１２に係わる機能として、連続する複数個の多値データの中央の多値データの信号値をテーブルに記憶し、多値判定する時は前後の多値データは仮判定するので、テーブルのためのメモリ容量を小さくでき、演算量を減らすことができる。したがって、装置のコストを抑えられ、高速処理が可能になる。
【００６８】
図１３に、出力された第１の多値データの下位ｋビットと記録時に変換したデータとを比較して、一致している場合は第１の多値データを再生多値データとして出力し、一致しない場合は第２の多値データを再生多値データとして出力する回路の一例を示した。
この回路の変換回路４２は、図９における変換回路２２と同じ回路であり、比較回路４１の比較結果の出力でセレクタ４３の２入力（第１の多値データと第２の多値データ）の一方を出力する。
【００６９】
図１４は、第２の多値データを出力する回路の一構成例を示す図である。
判定候補出力回路５１は、波形等化回路からの出力の信号値を入力して、判定候補のシンボル値と、それぞれのシンボル値に対応する理想的な信号値を出力する。例えば、図７に示した例のように、入力シンボル（Ｓ１）の信号値がシンボル値の４と５の間に対応する値であった場合、判定候補は、３，４，５，６とし、シンボル値（３，４，５，６）に対応する各信号値を各シンボルの前後のシンボル値を含めて第１の多値データ出力回路のテーブルのアドレスに入力し、テーブル上の信号値を出力する。この回路は、入力の信号値をアドレスとし、データとして判定候補のシンボル値を記憶したテーブルを半導体メモリや論理回路を用いて実現することができる。
【００７０】
誤差算出回路５２は、入力の信号値と判定候補の信号値との誤差を算出する。
第１レジスタ回路５３は、誤差算出回路５２の出力を１セット分又は複数セット分のシンボル数だけ保持する。
第１セレクタ回路５４は、第１レジスタ回路５３の出力を変換テーブルのビットパターンに対応して選択し、セット内或いは複数セットにわたる誤差の合計を算出するために出力する。
加算回路５５は、第１セレクタ回路５４から出力された誤差を加算し、合計値を出力する。
第２レジスタ回路５６は、加算回路５５の出力を保持する。
最小値検出回路５７は、第２レジスタ回路５６の出力から最小値を検出する。
【００７１】
第３レジスタ回路５８は、判定候補出力回路５１からの判定候補のシンボル値系列を１セット分又は複数セット分保持する。
第２セレクタ回路５９は、最小値検出回路５７で検出された最小値に対応する、変換テーブル上のビットパターンに対応して、第３レジスタ回路５８に保持された判定候補のシンボル値を選択して、判定結果として出力する。
制御回路６０は、本回路の動作を制御する。
変換テーブル６１は、２値データを多値データに変換する時に使用した変換テーブルと同じテーブルである。
【００７２】
変換テーブル選択用数値系列（Ｐ）生成回路６２は、セット毎に変換テーブルを切り換える場合の変換テーブルを選択するための数値系列（Ｐ）を生成する回路であり、変換テーブルが１種類の場合は不要である。そのＰが一義的に決まっている場合は、２値データを多値データに変換する時と同じ系列を生成するようにする。また、Ｐがセット内のデータとの論理演算で決定される場合は、判定候補のシンボル値を入力してＰを生成する。
上述のような構成要素からなる回路により、１セット分又は複数セット分のシンボルの個数の全判定候補の信号値の誤差を保持し、更に誤差の合計を算出して保持することができる。更に、誤差の合計の最小値を検出し、それに対応する変換テーブル上のビットパターンを選択することにより、各シンボルの判定結果を出力することができる（この発明の請求項１０と１１と１４と１５に係わる説明）。
【００７３】
このようにして、この発明の請求項１０に係わる機能として、情報記録媒体上のテストデータを再生してテーブルを作成して、パターン認識による多値判定を行った後、記録時の変換ルールに従わないデータを再び判定するので、判定時の誤りをより低減することができる。
また、この発明の請求項１４に係わる機能として、第２の多値データを出力する時に関係のある複数セットに渡って多値判定を行うので、誤判定をより低減することができる。
【００７４】
特に、複数セットの各セットにおける判定候補の複数セット分の全組合せについて誤差を保持し、各セットにおける誤差最小の候補のみの組合せだけでなく、全候補の組み合わせから誤差が最小になる候補を選択する（この発明の請求項１６に係わる説明）。
このようにして、この発明の請求項１６に係わる機能として、複数セットに渡って多値判定を行う時に、各セットにおける誤差最小の候補だけでなく、それ以外の候補も含めるので、各セットで誤差が最小になる候補の組み合わせが最小の誤差にならない場合にはより多値判定の精度を向上させることができる。
【００７５】
なお、この実施形態では、多値信号を量子化する手段として、再生信号の振幅を量子化するＡ／Ｄ変換を行っているが、他の量子化の実施形態を次に説明する。
図１５に、情報記録媒体（例えば光ディスク）上に記録するマークの長さを変化させた多値記録の説明に供する図を示す。
この場合、再生信号は２値であるが、記録マークに対応するパルスの時間長の変化が多値信号になる。この時間長を、基準クロックで動作するカウンタ回路で計数することにより、多値信号を量子化した信号値（デジタルデータ）のシンボル値０，１，２，３が得られる。
その後、各信号値から一定の値を減算することにより、上記実施形態で説明したＡ／Ｄ変換を行った場合も適応することができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明の多値データ処理方法と多値データ処理装置と記録媒体によれば、従来よりも多値データを正しく再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態である光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示した多値化回路９における２値データを多値データに変換する処理の説明に供する図である。
【図３】 図１に示した多値化回路９における（ｍ×ｋ−１）ビットのデータを（ｍ×ｋ）ビットに変換する処理の説明に供するデータパターンの一例の図を示す。
【図４】 図１に示した多値化回路９における（ｍ×ｋ−１）ビットのデータを（ｍ×ｋ）ビットに変換する処理の説明に供するデータパターンの他の例の図を示す。
【図５】 図１に示した多値判定回路１４における多値判定の処理の説明に供するデータパターンの一例を示す図である。
【図６】 図１に示した多値判定回路１４のテストデータにおける３シンボル連続多値データの全組合せの中央の多値データ信号値を記憶したテーブルフォーマットの図である。
【図７】 入力シンボルの信号値とシンボル値の判定候補の対応例を示す図である。
【図８】 図７に示した入力シンボルの信号値とシンボル値の判定候補に基づく８通りのシンボル値系列を示す図である。
【図９】 ２値データを多値データに変換する回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】 図９に示した回路における動作説明に供する図である。
【図１１】 テストデータ発生回路の構成例を示すブロック図である。
【図１２】 多値判定回路における第１の多値データを出力する回路の一構成例を示す図である。
【図１３】 第１の多値データと第２の多値データに基づいて再生多値データを出力する回路の一構成例を示す図である。
【図１４】 第２の多値データを出力する回路の一構成例を示す図である。
【図１５】 情報記録媒体上に記録するマークの長さを変化させた多値記録の説明に供する図である。
【符号の説明】
１：光ディスク ２：モータ
３：光ヘッド ４：演算増幅回路
５：サーボ回路 ６：レーザ駆動回路
７：変調回路 ８：同期信号付加回路
９：多値化回路 １０：誤り訂正用データ付加回路
１１：Ａ／Ｄ変換回路 １２：ＰＬＬ及び同期検出回路
１３：波形等化回路 １４：多値判定回路
１５：多値−２値変換回路 １６：誤り訂正回路
２１：第１〜第（ｎ−ｋ）セレクタＡ
２２，４２：変換回路 ２３：セレクタＢ
３１：平均化回路 ３２：テーブル用メモリ回路
３３：仮判定回路 ３４：判定候補生成回路
３５：アドレス切換回路 ３６：テーブルアドレス生成回路
３７：誤差算出回路 ３８，４１：比較回路
３９：最終判定回路 ４３：セレクタ
５１：判定候補出力回路 ５２：誤差算出回路
５３：第１レジスタ回路 ５４：第１セレクタ回路
５５：加算回路 ５６：第２レジスタ回路
５７：最小値検出回路 ５８：第３レジスタ回路
５９：第２セレクタ回路 ６０：制御回路
６１：変換テーブル
６２：変換テーブル選択用数値系列（Ｐ）生成回路
Claims (18)
- ２値データを１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換し、前記多値データと連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータとを情報記録媒体に記録する際、ｍシンボル（ｍ≧２である整数）の多値データを１セットとし、（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置し、残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換し、１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置して２値データを多値データに変換する多値データ処理方法によって多値データが記録された情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理方法であって、
前記テストデータの再生信号を入力して多値データの信号値をテーブルに保存し、２値データが変換された多値データの再生信号を入力して多値データの信号値と前記テーブルの信号値との誤差が最小になる第１の多値データを出力し、前記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較して、
一致しない時は、（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補から多値データの信号値と候補の信号値との誤差が最小になる候補を第２の多値データとして出力し、前記第２の多値データを再生多値データとして出力し、
一致する時は、前記第１の多値データを再生多値データとして出力することを特徴とする多値データ処理方法。 - ２値データを１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換し、前記多値データと連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータとを情報記録媒体に記録し、前記情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理方法であって、
記録時にｍシンボル（ｍ≧２である整数）の多値データを１セットとし、（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置し、残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換し、１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置して２値データを多値データに変換し、
再生時にテストデータの再生信号を入力して多値データの信号値をテーブルに保存し、２値データが変換された多値データの再生信号を入力して多値データの信号値と前記テーブルの信号値との誤差が最小になる第１の多値データを出力し、前記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較して、
一致しない時は、（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補から多値データの信号値と候補の信号値との誤差が最小になる候補を第２の多値データとして出力し、前記第２の多値データを再生多値データとして出力し、
一致する時は、前記第１の多値データを再生多値データとして出力することを特徴とする多値データ処理方法。 - 請求項１又は２記載の多値データ処理方法において、
前記テーブルに多値データの信号値を保存する時に、２の（Ｍ×ｎ）乗通りの連続Ｍ個の多値データから両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値を保存して、前記第１の多値データを出力する時に連続するＭ個の多値データの両端の２個の多値データは所定のしきい値で判定し、両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値と前記テーブル上の信号値との誤差が最小になる多値データを前記第１の多値データとして出力することを特徴とする多値データ処理方法。 - 請求項３記載の多値データ処理方法において、
前記所定のしきい値を前記テーブル上の信号値から決定することを特徴とする多値データ処理方法。 - ２値データを１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換し、前記多値データと連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータとを情報記録媒体に記録する際、ｍシンボル（ｍ≧２である整数）の多値データを１セットとし、（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置し、残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換し、１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置して２値データを多値データに変換し、前記残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する時に、先行するセットのデータも入力して変換する多値データ処理方法によって多値データが記録された情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理方法であって、
前記テストデータの再生信号を入力して多値データの信号値を前記テーブルに保存し、２値データが変換された多値データの再生信号を入力して、多値データの信号値と前記テーブルの信号値との誤差が最小になる第１の多値データを出力し、前記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較して、
一致しない時は、前記１セットを含む連続する複数セットにおいて、（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補から多値データの信号値と候補の信号値との誤差が最小になる候補を選択し、前記１セットに該当する候補を前記１セットにおける第２の多値データとして出力し、前記第２の多値データを再生多値データとして出力し、
一致する時は、前記第１の多値データを再生多値データとして出力することを特徴とする多値データ処理方法。 - ２値データを１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換し、前記多値データと連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータとを情報記録媒体に記録し、前記情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理方法であって、
記録時にｍシンボル（ｍ≧２である整数）の多値データを１セットとし、（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置し、残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを先行するセットのデータも入力して（ｍ×ｋ）ビットに変換し、１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置して２値データを多値データに変換して、
再生時にテストデータの再生信号を入力して多値データの信号値をテーブルに保存し、２値データが変換された多値データの再生信号を入力して多値データの信号値と前記テーブルの信号値との誤差が最小になる第１の多値データを出力し、前記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較して、
一致しない時は、前記１セットを含む連続する複数セットにおいて、（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補から多値データの信号値と候補の信号値との誤差が最小になる候補を選択し、前記１セットに該当する候補を前記１セットにおける第２の多値データとして出力し、前記第２の多値データを再生多値データとして出力し、
一致する時は、前記第１の多値データを再生多値データとして出力することを特徴とする多値データ処理方法。 - 請求項５又は６記載の多値データ処理方法において、
前記第２の多値データを出力する時に、前記複数セットの各セットにおいて、信号値の誤差が最小になる候補からＮ番目（１≦Ｎ≦２の（ｍ×ｋ−１）乗）に小さい候補までのＮ個の候補を選択し、前記複数セットにおける前記Ｎ個の候補の組合せ（Ｎの上記複数セット数乗通り）の中で信号値の誤差が最小になる候補を出力することを特徴とする多値データ処理方法。 - 請求項５又は６記載の多値データ処理方法において、
前記テーブルに多値データの信号値を保存する時に、２の（Ｍ×ｎ）乗通りの連続Ｍ個の多値データから両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値を保存して、
前記第１の多値データを出力する時に、連続するＭ個の多値データの両端の２個の多値データは所定のしきい値で判定し、両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値と前記テーブル上の値との誤差が最小になる多値データを出力することを特徴とする多値データ処理方法。 - 請求項８記載の多値データ処理方法において、
前記所定のしきい値を前記テーブル上の信号値から決定することを特徴とする多値データ処理方法。 - ２値データを入力して１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換する変換手段と、
連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータを発生する発生手段と、
前記変換手段から出力された多値データと前記発生手段から出力されたテストデータとを情報記録媒体に記録する手段とを備え、
前記変換手段が、入力した（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データをｍシンボル（ｍ≧２である整数）を１セットとする多値データに変換する手段であって、前記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置する手段と、前記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段と、前記（ｍ×ｋ）ビットを１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置する手段とからなる多値データ処理装置によって多値データが記録された情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理装置であって、
前記情報記録媒体から再生信号を出力する再生信号出力手段と、
該再生信号出力手段から出力される再生信号を入力して多値データの信号値を出力する信号値出力手段と、
該信号値出力手段から出力されるテストデータの信号値をテーブルに記憶する記憶手段と、
前記信号値出力手段から出力される２値データが変換された多値データの信号値と前記記憶手段におけるテーブル上の信号値との誤差を算出する第１の誤差算出手段と、
前記第１の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる第１の多値データを出力する第１の多値データ出力手段と、
該第１の多値データ出力手段によって出力された第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較する比較手段と、
該比較手段の比較によって（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補の信号値と前記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出する第２の誤差算出手段と、
該第２の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる多値データ候補を第２の多値データとして出力する第２の多値データ出力手段と、
前記比較手段においてデータが一致しない場合は第２の多値データを再生多値データとして出力し、データが一致する場合は第１の多値データを再生多値データとして出力する手段とからなることを特徴とする多値データ処理装置。 - ２値データを入力して１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換する変換手段と、
連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータを発生する発生手段と、
前記変換手段から出力された多値データと前記発生手段から出力されたテストデータとを情報記録媒体に記録する記録手段と、
前記情報記録媒体から多値データを再生する再生手段とを備えた多値データ処理装置であって、
前記変換手段が、入力した（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データをｍシンボル（ｍ≧２である整数）を１セットとする多値データに変換する手段であって、前記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置する手段と、前記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段と、前記（ｍ×ｋ）ビットを１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置する手段とからなり、
前記再生手段が、前記情報記録媒体から再生信号を出力する再生信号出力手段と、該再生信号出力手段から出力される再生信号を入力して多値データの信号値を出力する信号値出力手段と、該信号値出力手段から出力されるテストデータの信号値をテーブルに記憶する記憶手段と、前記信号値出力手段から出力される２値データが変換された多値データの信号値と前記記憶手段における前記テーブル上の信号値との誤差を算出する第１の誤差算出手段と、該第１の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる第１の多値データを出力する第１の多値データ出力手段と、該第１の多値データ出力手段によって出力された第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較する比較手段と、該比較手段による比較によって（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補の信号値と前記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出する第２の誤差算出手段と、該第２の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる多値データ候補を第２の多値データとして出力する第２の多値データ出力手段と、前記比較手段においてデータが一致しない場合は第２の多値データを再生多値データとして出力し、データが一致する場合は第１の多値データを再生多値データとして出力する手段とからなることを特徴とする多値データ処理装置。 - 請求項１０又は１１記載の多値データ処理装置において、
前記記憶手段が、２の（Ｍ×ｎ）乗通りの連続Ｍ個の多値データから両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値を前記テーブル上の値として記憶し、
前記第１の誤差算出手段が、連続するＭ個の多値データの両端の２個の多値データを所定のしきい値で判定する判定手段を有し、両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値と前記テーブル上の値との誤差を算出するようにしたことを特徴とする多値データ処理装置。 - 請求項１２記載の多値データ処理装置において、
前記判定手段が、前記記憶手段における前記テーブル上の値から所定のしきい値を算出する手段を有することを特徴とする多値データ処理装置。 - ２値データを入力して１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換する変換手段と、
連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータを発生する発生手段と、
前記変換手段から出力された多値データと前記発生手段から出力されたテストデータとを情報記録媒体に記録する手段とを備え、
前記変換手段が、入力した（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データをｍシンボル（ｍ≧２である整数）を１セットとする多値データに変換する手段であって、前記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置する手段と、前記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段と、前記（ｍ×ｋ）ビットを１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置する手段とからなり、前記残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段が、先行するセットのデータも入力して変換するようにした多値データ処理装置によって多値データが記録された情報記録媒体から多値データを再生する多値データ処理装置であって、
前記情報記録媒体から再生信号を出力する再生信号出力手段と、
該再生信号出力手段から出力される再生信号を入力して多値データに対応する信号値を出力する信号値出力手段と、
該信号値出力手段から出力されるテストデータの信号値を前記テーブルに記憶する記憶手段と、
前記信号値出力手段から出力される２値データが変換された多値データの信号値と前記記憶手段におけるテーブル上の信号値との誤差を算出する第１の誤差算出手段と、
該第１の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる第１の多値データを出力する第１の多値データ出力手段と、
該第１の多値データ出力手段によって出力される第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較する比較手段と、
該比較手段による比較によって前記１セットを含む連続する複数セットにおける（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補の信号値と前記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出する第２の誤差算出手段と、
該第２の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる多値データ候補を第２の多値データとして出力する第２の多値データ出力手段と、
前記比較手段による比較によってデータが一致しない場合は第２の多値データを再生多値データとして出力し、データが一致する場合は第１の多値データを再生多値データとして出力する手段とからなることを特徴とする多値データ処理装置。 - ２値データを入力して１シンボルがｎビット（ｎ≧２である整数）からなる多値データに変換する変換手段と、
連続するＭ個（Ｍ≧３である整数）の多値データの２の（Ｍ×ｎ）乗通りの組合せを含むテストデータを発生する発生手段と、
前記変換手段から出力された多値データと前記発生手段から出力されたテストデータとを情報記録媒体に記録する手段と、
前記情報記録媒体から多値データを再生する再生手段とを有する多値データ処理装置であって、
前記変換手段が、入力した（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データをｍシンボル（ｍ≧２である整数）を１セットとする多値データに変換する手段であって、前記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の｛（ｎ−ｋ）×ｍ｝ビットの２値データ（ｋ≧１かつｎ＞ｋである整数）を１セット内のｍシンボルの上位（ｎ−ｋ）ビットに配置する手段と、前記（ｎ×ｍ−１）ビットの２値データの内の残りの（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを先行するセットのデータも入力して（ｍ×ｋ）ビットに変換する手段と、前記（ｍ×ｋ）ビットを１セット内のｍシンボルの下位ｋビットに配置する手段とからなり、
前記再生手段が、前記情報記録媒体から再生信号を出力する再生信号出力手段と、該再生信号出力手段から出力される再生信号を入力して多値データに対応する信号値を出力する信号値出力手段と、該信号値出力手段から出力されるテストデータの信号値をテーブルに記憶する記憶手段と、前記信号値出力手段から出力される２値データが変換された多値データの信号値と前記記憶手段におけるテーブル上の信号値との誤差を算出する第１の誤差算出手段と、前記第１の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる第１の多値データを出力する第１の多値データ出力手段と、前記第１の多値データの１セット内のｍシンボルの多値データの下位ｋビットと（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータとを比較する比較手段と、該比較手段による比較によって前記１セットを含む連続する複数セットにおける（ｍ×ｋ−１）ビットの２値データを（ｍ×ｋ）ビットに変換したデータに一致する多値データ候補の信号値と前記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出する第２の誤差算出手段と、前記第２の誤差算出手段から出力される誤差が最小になる多値データ候補を第２の多値データとして出力する第２の多値データ出力手段と、前記比較手段による比較によってデータが一致しない場合は第２の多値データを再生多値データとして出力し、データが一致する場合は第１の多値データを再生多値データとして出力する手段とからなることを特徴とする多値データ処理装置。 - 請求項１４又は１５記載の多値データ処理装置において、
前記第２の誤差算出手段が、連続する複数セットの各セットにおいて、信号値の誤差が最小になる候補からＮ番目（１≦Ｎ≦２の（ｍ×ｋ−１）乗）に小さい候補までのＮ個の候補を選択し、前記複数セットにおける前記Ｎ個の候補の組合せ（Ｎの上記複数セット数乗通り）の信号値と前記２値データが変換された多値データの信号値との誤差を算出するようにしたことを特徴とする多値データ処理装置。 - 請求項１４又は１５記載の多値データ処理装置において、
前記記憶手段が、２の（Ｍ×ｎ）乗通りの連続Ｍ個の多値データから両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値をテーブル上の値として記憶し、
前記第１の誤差算出手段が、連続するＭ個の多値データの両端の２個の多値データを所定のしきい値で判定する判定手段を有し、両端を除いた（Ｍ−２）個の多値データの信号値と前記テーブル上の値との誤差を算出するようにしたことを特徴とする多値データ処理装置。 - 請求項１７記載の多値データ処理装置において、
前記判定手段が、前記記憶手段における前記テーブル上の値から所定のしきい値を算出する手段を有することを特徴とする多値データ処理装置。
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