JP3871171B2 - 復調装置および復調方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、復調装置および復調方法に関し、特に、データ伝送や記録媒体への記録に適するように変調されたデータを、復調してデータを再生する復調装置および復調方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
データを所定の伝送路で伝送する、または、例えば磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の記録媒体に記録するとき、伝送や記録に適するようにデータの変調が行われる。このような変調方法の1つとして、ブロック符号が知られている。このブロック符号は、データ列をm×iビットからなる単位(以下、単にデータ語と称する)にブロック化し、このデータ語を適当な符号則に従ってn×iビットからなる符号語に変換するものである。そして、この符号は、iが1のとき、固定長符号となり、また、iが複数個選べるとき、すなわち、1乃至imax(最大のi)の範囲の所定のiを選択して変換したとき、可変長符号となる。このブロック符号化された符号は、可変長符号(d,k;m,n;r)と表される。
【0003】
ここでiは、拘束長と称され、imaxは、最大拘束長rと称される。また、最小ランdは、符号系列内の連続する”1”の間に入る、連続する”0”の最小の個数を示し、最大ランkは、符号系列内の連続する”1”の間に入る、連続する”0”の最大の個数を示している。
【0004】
コンパクトディスクやミニディスク等においては、上述のようにして得られた可変長符号に対して、”1”で反転、”0”で無反転とするNRZI(NonReturn to Zero Inverted)変調を行い、NRZI変調された可変長符号(以下、NRZI変調された可変長符号を、レベル符号と称する)を記録する。
【0005】
また、レベル符号を、”1”から”0”あるいは”0”から”1”に反転したとき、即ち、エッジとなったとき、”1”とする、逆NRZI変調を行うと、元のEFM符号やRLL(1-7)符号と同じ符号列を得ることができる。この逆NRZI符号列は、エッジ符号と称する。
【0006】
レベル符号の最小反転間隔をTminとし、最大反転間隔をTmaxとするとき、線速方向に高密度の記録を行うためには、最小反転間隔Tminは長い方が、すなわち最小ランdは大きい方が良く、また、クロックの再生の面からは最大反転間隔Tmaxは短いほうが、すなわち最大ランkは小さい方が望ましく、種々の変調方法が提案されている。
【0007】
具体的には、例えば磁気ディスクまたは光磁気ディスク等で用いられる変調方式としてRLL(Run Length Limited Code)(2-7)がある。この変調方式のパラメータは(2,7;1,2;3)であり、レベル符号のビット間隔をTとすると、(d+1)Tで求められる最小反転間隔Tminは、(2+1)Tより3Tとなる。データ列のビット間隔をTdataとすると、この最小反転間隔Tminは、(m/n)×Tmin=(1/2)×3より、1.5Tdataとなる。また、(k+1)Tで求められる最大反転間隔Tmaxは、8(=7+1)T((=(m/n)×Tmax)Tdata=(1/2)×8Tdata=4.0Tdata)となる。さらに、(m/n)Tで求められる検出窓幅Twは、0.5(=1/2)Tdataとなる。
【0008】
この他、例えば、磁気ディスクまたは光磁気ディスク等の記録で用いられる変調方式としてRLL(1-7)がある。この変調方式のパラメータは(1,7;2,3;2)であり、最小反転間隔Tminは、2(=1+1)T(=2/3×2Tdata=1.33Tdata)となる。また最大反転間隔Tmaxは8(=7+1)T(=2/3×8Tdata=5.33Tdata)となる。さらに検出窓幅Twは、0.67(=2/3)Tdataとなる。
【0009】
ここでRLL(2-7)とRLL(1-7)を比較すると、例えば磁気ディスクシステムや光磁気ディスクシステムにおいて、線速方向に記録密度を高くするには、最小反転間隔Tminが1.33TdataであるRLL(1-7)より、1.5TdataであるRLL(2-7)の方が望ましい。しかしながら、実際には、RLL(2-7)より、検出窓幅Twがより大きく、ジッタに対する許容量が大きいと言われるRLL(1-7)がよく用いられている。
【0010】
RLL(1-7)符号の変換テーブルは、例えば、表1に示すようなテーブルである。
【0011】
<表1>
ここで変換テーブル内の記号xは、次に続くチャネルビットが”0”であるとき”1”を与え、または次に続くチャネルビットが”1”であるとき”0”を与える。最大拘束長rは2である。
【0012】
また、最小ランdが2で、最大反転間隔Tmaxが8T(最大ラン7)であるRLL(2-7)符号の変換テーブルは、例えば、表2に示すようなテーブルである。
【0013】
<表2>
最大拘束長rは4である。
【0014】
ところで、RLL(1-7)による変調を行ったチャネルビット列は、発生頻度としてはTminである2Tが一番多く、以下3T,4Tと続く。2Tや3Tのようなエッジ情報が早い周期で多く発生すると、クロック再生には有利であるが、2Tが連続しつづけると、記録波形に歪みが生じやすくなる(2Tの波形出力は小さく、デフォーカスやタンジェンシャル・チルトによる影響を受けやすい)。また、さらに高線密度で、最小マークの連続した記録は、ノイズ等の外乱の影響を受けやすく、データ再生誤りを起こしやすくなる。
【0015】
そこで、本出願人は特願平9−133379号として、Tminが所定の回数以上連続するのを制限することを提案したが、その符号の変換テーブルは、例えば表3に示すテーブルである。
【0016】
<表3>
ここで変換テーブル内の記号xは、次に来るチャネルビットが”0”であるとき”1”を与え、また次に来るチャネルビットが”1”であるとき”0”を与える。最大拘束長rは3である。
【0017】
表3を使用した変換は、データ列が”10”となった場合、さらに次の4データを参照し、合計6データ列が”100110”となったとき、最小ランdの繰り返しを制限するコード”100 000 010”を与える。この変換により得られる符号の最小ランdの繰り返しは、最大で5回までになる。
【0018】
表3を使用した変換は、表1のRLL(1-7)と比較すると、最小ランd、最大ランk、基本データ長m、および基本符号長nが同じであるが、拘束長rが2から3に大きくなっている。これは、即ち、テーブルの最大サイズが大きくなっていることを示し、例えば復調時にビットシフトエラーが発生したとき、復調エラー伝搬が増加する可能性があることを示している。
【0019】
ビットシフトエラーとは、符号列においてエッジを表す”1”が、前または後ろに1ビットずれるエラーのことである。エラー伝搬は、例えば、ビットシフトエラーによって1ヶ所でエラーが発生した符号列を、そのまま復号した際に発生する復調エラーの、エラーの先頭からエラーの終了までのビット数で表される。
【0020】
このビットシフトエラーは、実際の記録再生装置における、データ再生時にもっともよく発生するエラーの形態である。また、これらエラーは、もっぱら最小ランd付近において発生することが確認されている。
【0021】
またさらに、可変長符号(d,k;m,n;r)を、例えば可変長符号(2,7;1,2;5)であるとするとき、すなわち0の最小ランdを2ビット、0の最大ランkを7ビット、基本データ長mを1ビット、基本符号長nを2ビット、最大拘束長rを5とする変換テーブルは、例えば、表4に示すような変換テーブルとされる。
【0022】
<表4>
RML(2,7;1,2;5)
最大拘束長rは5である。
【0023】
表4に示した変換テーブルを使用した変換は、データ列が”010”となった場合、さらに次の2データを参照し、合計5データ列が”01001”となったとき、最小ランdの繰り返しを制限するコード”0000100100”を与えることで、この変換により得られる符号の最小ランdの繰り返しは、最大で4回までとなる。
【0024】
この表4の処理は、表2のRLL(2-7)と比較すると、最小ランd、最大ランk、基本データ長m、および基本符号長nが同じであるが、最大拘束長rが、4から5に大きくなっている。これは、即ち、テーブルの最大サイズが大きくなっていることを示し、例えば復調のときにビットシフトエラーが発生した場合、復調エラー伝搬が増加する可能性があることを示している。
【0025】
この他のラン長制限符号として、本出願人が特願平10−150280号にて提案している、例えば、表5および表6の変換テーブルで得られる符号がある。表5および表6の変換テーブルで得られる符号は、RLL(1,7)符号であり、その上に最小ランdの連続を制限し、さらにデータ語と符号語の対応した要素に規則を与えた変調符号(17PP(Parity Preserve)符号)である。
【0026】
<表5>
【0027】
表5は、最小ランdが1、かつ最大ランkが7で、変換テーブル内の要素に不確定符号を有する。不確定符号は、直前および直後の符号語列の如何によらず、最小ランdと最大ランkを守るように、”0”か”1”かを決定する。すなわち表5の変換テーブルを利用した処理は、変換するデータ列2ビットが(11)であったとき、その直前の符号語列によって”000”あるいは”101”が選択され、直前の符号語列の1チャネルビットが”1”であったとき、最小ランdを守るため、(11)は、”000”に変換され、直前の符号語列の1チャネルビットが”0”であったとき、(11)は、”101”に変換され、最大ランdを守れるようにする。
【0028】
表5の変換テーブルは、可変長構造である。すなわち拘束長iが1における変換コードは、必要数の4つ(2^(m x i) = 2^(2 x 1) = 4)よりも少ない3つで構成されている。その結果、データ列を変換する際に、拘束長iが1だけでは変換出来ないデータ列が存在することになる。結局、表5において、全てのデータ列に対応するためには、すなわち変換テーブルとして成り立つためには、拘束長iが3までのテーブルを参照する必要がある。
【0029】
また、表5の変換テーブルは、変換テーブル内に、最小ランの連続を制限する、置き換えコードを有する。すなわち、データ列が(110111)である場合、表5の変換テーブルを使用する処理は、さらに後ろに続く符号語列を参照し、それが”010”であったとき、”001 000 000”に置き換える。後ろに続く符号語列が”010”以外のとき、”*0* 010 *0*”とテーブル変換する。
【0030】
これによって、データ変換後の符号語列は、最小ランdの連続が制限され、最大でも6回までの最小ランdの繰り返しとなる。
【0031】
さらに表5の変換テーブルは、データ列の要素内の”1”の個数と、変換される符号語列の要素内の”1”の個数が、それを2で割った時の余りが、どちらも1あるいは0で同一となるような変換規則を有する。例えば、データ列の要素(000001)は”010 100 100”の符号語列に対応しているが、それぞれ”1”の個数は、データ列では1個、対応する符号語列では3個であり、どちらも2で割った余りが1で一致している。同様にして、データ列の要素(000000)は、”010 100 000”の符号語列に対応しているが、それぞれ”1”の個数は、データ列が0個、対応する符号語列は2個であり、どちらも2で割った余りが0で一致している。
【0032】
そして表5の変換テーブルは、最大拘束長rが4である。拘束長iが4の変換コードは、最大ランkが7を実現するための、置き換えコードを有する。
【0033】
<表6>
【0034】
表6の変換テーブルは、最小ランdが1、最大ランkが7で、拘束長iが1において変換コードを4つ(2^(m x i) = 2^(2 x 1) = 4)有する構造をしている。すなわち表6の変換テーブルは、拘束長iが1をメインテーブルとし、以下拘束長iを大きくすることで、最小ランd、および最大ランk等を制限する構造となっている。表6の変換テーブルは、拘束長iが2では最小ランdを1に制限する置き換えコードを与え、拘束長iが3では最大ランkを8までに制限する置き換えコードを与え、さらに、拘束長iが4では、1である最小ランdの連続を制限する置き換えコードを与えると共に、最大ランkを7までに制限する置き換えコードを与える。表6の変換テーブルは、最大拘束長rが4である。
【0035】
表6の変換テーブルは、変換テーブル内に、最小ランdの連続を制限する、置き換えコードを有する。すなわち、表6の変換テーブルを使用した処理では、例えばデータ列(00010001)は、”100010010010”に置き換えられ、データ列(10010001)は、その直前の符号語列を参照し、それが”0”か”1”かによって変換コードを選択して置き換えられる。表6の変換テーブルを使用した処理は、直前の符号語列が”0”ならば、”100000010010”を、”1”ならば”000010010010”を選択する。これにより、データ変換後の符号語列は、最小ランdの連続が制限され、最大でも6回までの最小ランdの繰り返しとなる。
【0036】
さらに表6の変換テーブルは、データ列の要素内の”1”の個数と、変換される符号語列の要素内の”1”の個数が、それを2で割ったときの余りが、どちらも1あるいは0で同一となるような変換規則を有する。例えば、データ列の要素(1000)は、”000010”の符号語列に対応しているが、それぞれ”1”の個数は、データ列が1個、対応する符号語列は1個であり、どちらも2で割った余りが1で一致する。同様に、データ列の要素(111111)は、”000010010”の符号語列に対応しているが、それぞれ”1”の個数は、データ列では6個、対応する符号語列では2個であり、どちらも2で割った余りが0で一致する。
【0037】
そして表6の変換テーブルは、最大拘束長iが4の変換コードにおいて、最大ランkが7を実現するための、置き換えコードを有する。このとき、表6の変換テーブルを使用した処理は、変換するために、その直前の符号語列を参照し、それが”010”であるとき、置き換えが実行される。
【0038】
ここでDSV(Digital Sum Value)制御について説明する。表1乃至表6の変換テーブルを使用したデータ変換は、それだけではDSV制御が行われない。従って、システムによってDSV制御を行う必要があるとき、データ変調後のチャネルビット列に、所定の間隔でDSV制御ビットが挟みこまれる。
【0039】
ところで、表5および表6に従ってデータ列を変調し、変調後のチャネルビット列を、所定の間隔で、これまでと同様にDSV制御することができるが、表5および表6の例では、データ列と、変換される符号語列の関係を生かして、さらに効率良くDSV制御を行うことができる。
【0040】
即ち、変換テーブルが、データ列の要素内の”1”の個数と、変換される符号語列の要素内の”1”の個数が、それを2で割った時の余りが、どちらも1あるいは0で同一となるような変換規則を有するとき、チャネルビットに、「反転」を表す”1”、あるいは「非反転」を表す”0”のDSV制御ビットを挿入することは、データビット列内に、「反転」するならば”1”を挾み、「非反転」ならば”0”のDSV制御ビットを挿入することと等価となる。
【0041】
たとえば表5の変換テーブルを使用したデータ変換において、データ変換する3ビットが”001”と続いたときに、その後ろにおいてDSV制御ビットを挾むと決定すると、データ変換は、(001−x)(xは1ビットで、0又は1)となる。ここでxに”0”を与えれば、表5の変換テーブルは、表7に示すようになる。
【0042】
<表7>
【0043】
また、”1”を与えれば、表5の変換テーブルは、表8に示すようになる。
<表8>
【0044】
符号語列をNRZI化してレベル符号化したとき、表7の変換テーブルおよび表8の変換テーブルは、表9に示すようになる。
【0045】
<表9>
【0046】
レベル符号列の最後の3ビットが相互に反転する。すなわち、DSV制御ビットxの、”1”と”0”を選択することによって、データ列内においても、DSV制御が行えることになる。
【0047】
DSV制御による冗長度を考えると、データ列内において1ビットでDSV制御を行うことは、チャネルビット列で表現すれば、表5および表6の基本データ長mが2で、基本符号長nが3であるから、1.5チャネルビットでDSV制御を行っていることに相当する。ここで、例えば、表1のようなRLL(1-7)テーブルにおいてDSV制御をするためには、チャネルビット列においてDSV制御を行うことになり、最小ランdを守るためには、少なくとも2チャネルビットが必要であり、冗長度は、より大きくなってしまう。
【0048】
表5および表6の変換テーブルを使用した変換は、データ列内でDSV制御を行えるので、効率が良い。表5および表6の変換テーブルにより変換された符号は、DSV制御が行えると共に、最小ランdの繰り返しが制限されているので、高線密度記録再生に適している符号である。
【0049】
ところで、表5および表6変換テーブルにより変換された符号(PP17符号)は、表3のRML17符号と比較すると、最小ランd、最大ランk、基本データ長m、および基本符号長nが同じであるが、最大拘束長rが3から4と大きい。これは即ち、テーブルの最大サイズが大きくなっていることを示し、例えば復調時にビットシフトエラーが発生したとき、エラー伝搬が増加する可能性があることを示す。エラー伝搬は少ない方がよいのは言うまでもない。
【0050】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、磁気ディスクや光磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体を高密度化していった場合、変調符号としてRLL(1-7)あるいはRLL(2-7)など、最小ランdが1以上である最小マーク長が大きい符号を選択して、記録・再生時の歪みを少なくすることでエラーの発生を抑え、より高密度記録再生に適した符号としてRML17符号や、PP17符号を選択すると、これら最大拘束長rの大きな符号は、エラーが発生した後のエラー伝搬が増加することがあるという課題がある。
【0051】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記のようなビットシフトエラーが発生したとき、より簡単な構成でエラー伝搬が小さくなるようにする。
【0052】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の復調装置は、最小ランが連続する部分の前後の複数のビットからなる符号パターンの並びに基づいて、最小ランのラン長制限を守らない符号列を検出し、所定の符号パターンの並びに置換することにより、符号列のエラーを補正する補正手段を備えることを特徴とする。
【0053】
請求項4に記載の復調方法は、最小ランが連続する部分の前後の複数のビットからなる符号パターンの並びに基づいて、最小ランのラン長制限を守らない符号列を検出し、所定の符号パターンの並びに置換することにより、符号列のエラーを補正する補正ステップを含むことを特徴とする。
【0055】
請求項5に記載の復調装置は、最小ランと最大ランとが隣接する符号パターンの並びに基づいて、最小ラン及び最大ランの制限を守らない符号列を検出し、所定の符号パターンの並びに置換することにより、符号列のエラーを補正する補正手段を備えることを特徴とする。
【0056】
請求項8に記載の復調方法は、最小ランと最大ランとが隣接する符号パターンの並びに基づいて、最小ラン及び最大ランの制限を守らない符号列を検出し、所定の符号パターンの並びに置換することにより、符号列のエラーを補正する補正ステップを含むことを特徴とする。
【0058】
請求項1に記載の復調装置および請求項4に記載の復調方法においては、最小ランが連続する部分の前後の複数のビットからなる符号パターンの並びに基づいて、最小ランのラン長制限を守らない符号列を検出し、所定の符号パターンの並びに置換することにより、符号列のエラーが補正される。
【0059】
請求項5に記載の復調装置および請求項8に記載の復調方法においては、最小ランと最大ランとが隣接する符号パターンの並びに基づいて、最小ラン及び最大ランの制限を守らない符号列を検出し、所定の符号パターンの並びに置換することにより、符号列のエラーが補正される。
【0060】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手段の後の括弧内に、対応する実施の形態(但し一例)を付加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。但し勿論この記載は、各手段を記載したものに限定することを意味するものではない。
【0061】
すなわち、請求項1に記載の復調装置は、最小ランが連続する部分の前後の複数のビットからなる符号パターンの並びに基づいて、最小ランのラン長制限を守らない符号列を検出し、所定の符号パターンの並びに置換することにより、符号列のエラーを補正する補正手段(例えば、図1のランエラー補正部12)を備えることを特徴とする。
【0062】
請求項5に記載の復調装置は、最小ランと最大ランとが隣接する符号パターンの並びに基づいて、最小ラン及び最大ランの制限を守らない符号列を検出し、所定の符号パターンの並びに置換することにより、符号列のエラーを補正する補正手段(例えば、図1のランエラー補正部12)を備えることを特徴とする。
【0063】
図1は、表1乃至表5の変換テーブルに対応する復調テーブルを用いた、復調装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。復調装置のコンパレート部11は、伝送路より伝送されてきた信号、または、記録媒体より再生された信号を、2値化する。コンパレート部11はまた、チャネルビット列に変調した後に挿入された、同期信号などのデータとは関係のない部分を取り除く。
【0064】
ランエラー補正部12では、2値化されたデータより、最小ラン、最大ラン付近において発生したエラーを検出し、補正を行う。復調部13は、復調テーブル(逆変換テーブル)に基づいて、符号列をデータに復調する。
【0065】
バッファ14は、復調部13から供給されたシリアルデータを一旦記憶し、所定の転送レートで読み出し、出力する。タイミング管理部15は、タイミング信号を生成し、コンパレート部11、ランエラー補正部12、復調部13、およびバッファ14に供給し、タイミングを管理する。
【0066】
表5および表6を用いた場合においては、データ列を、DSV制御ビットを1ビットだけ挿入した後に符号語列に変換する様な、DSV制御方法を用いることが出来る図2は、そのような再生データ列を復調する復調装置の構成を表している。この復調装置は、復調部13の後段において、復調されたデータ列より、任意の間隔で挿入されているデータ列内のDSV制御ビットを取り除き、元のデータ列を生成する、DSVビット取り出し部21を備える。その他の各部は、図1に示した復調装置と同じであり、対応する部分には、同一の番号を付してあり、その説明は、適宜省略する。
【0067】
図1および図2の復調装置におけるコンパレート部11は、伝送路より伝送されてきた信号、または、記録媒体より再生された信号がNRZI変調されているとき(レベル符号であるとき)、2値化したデータをさらに逆NRZI符号(エッジ符号)化する。ランエラー補正部12は、2値化された(エッジ符号化された)データ列より、最小ランおよび最大ラン付近において発生したエラーを検出し、補正を行う。
【0068】
図3は復調部13の構成例を表している。拘束長判定部32は、ランエラー補正部12より2値化され、かつ、補正されたデジタル信号の入力を受け、拘束長iを判定し、その判定結果をマルチプレクサ36に供給する。最小ラン連続制限コード検出部33は、ランエラー補正部12により2値化され、補正されたデジタル信号の入力から、最小ランの連続を制限するために与えられた専用のコード(符号)を検出したとき、その情報を拘束長判定部32に供給する。最小ラン・最大ラン補償コード検出部34は、ランエラー補正部12により2値化され、補正されたデジタル信号の入力から、最小ランおよび最大ランを補償するために与えられた専用のコードを検出し、その情報を拘束長判定部32に供給する。
【0069】
逆変換部35−1乃至35−4は、n×iビットの符号語を、m×iビットのデータに逆変換するテーブル(表5の例では、iが1乃至4であり、その逆変換テーブルは、実質的に表5と同一の変換テーブルとなる)を有している。マルチプレクサ36は、拘束長判定部32から供給された信号に基づき、逆変換部35−iからのデータを選択し、シリアルデータとして出力する。
【0070】
次に、その動作の詳細について説明する。伝送路より伝送されてきた信号、あるいは記録媒体より再生され、波形等化等の処理がなされた信号は、コンパレート部11に入力され、コンパレートされ、2値化される。コンパレート部11は2値化した信号を、逆NRZI符号(”1”がエッジを示す符号)のデジタル信号に変換し、ランエラー補正部12に入力する。ランエラー補正部12においては、ランエラーの補正が行われる。その詳細は、後述する。ランエラー補正部12から出力されたデジタル信号は、拘束長判定部32に入力され、拘束長の判定処理が行われる。その判定結果(拘束長)は、マルチプレクサ36に出力される。拘束長判定部32は、この判定のために、表5に対応する逆変換テーブル(復調テーブル)を有している。
【0071】
ランエラー補正部12からのデジタル信号出力はまた、最小ラン連続制限データ検出部33にも供給され、最小ランの連続を制限するために与えられた専用のパターンが検出され、その検出結果が拘束長判定部32に出力される。最小ラン連続制限データ検出部33は、表5に示す変換テーブルのうちの、最小ランの連続を制限する置き換えコード(表5の場合、符号語”001 000 000”)を含む逆変換テーブルを有しており、この逆変換テーブルを参照して、最小ランの連続を制限するコードを検出したとき、所定の検出信号を拘束長判定部32に出力する。
【0072】
さらに、このランエラー補正部12からのデジタル信号出力は、最小ラン・最大ラン補償コード検出部34にも供給される。最小ラン・最大ラン補償コード検出部34は、最小ラン及び最大ランを補償するために与えられた専用のパターンを検出したとき、その検出結果を拘束長判定部32に出力する。最小ラン・最大ラン補償コード検出部34は、表5に示す変換テーブルの中では、最大ランを守る置き換えコード(表5の場合、符号語列”000 100 100 100”あるいは”010 100 100 100”)を含む逆変換テーブルを有しており、この逆変換テーブルを参照して、最大ランを守る置き換えコードを検出したとき、所定の検出信号を拘束長判定部32に出力する。
【0073】
以上のことから、拘束長判定部32、最小ラン連続制限データ検出部33、および最小ラン・最大ラン補償コード検出部34は、表5の変換テーブルに対応する逆変換テーブルを分割して有いていればよいことになる。
【0074】
次に図4を参照して、拘束長判定部32、最小ラン連続制限コード検出部33、及び最小ラン・最大ラン補償コード検出部34の処理の具体例を説明する。
【0075】
最小ラン・最大ラン補償コード検出部34は、表5に示すテーブルの、”000-100-100-100”あるいは”010-100-100-100”の逆変換部分を有し、入力された符号語列12ビットが、これと一致する場合、拘束長i=4を示す検出信号を拘束長判定部32に出力する。
【0076】
最小ラン連続制限コード検出部33は、表5に示すテーブルの、”001-000-000”の逆変換部分を有し、入力された符号語列12ビットが、”001-000-000-(not100)”と一致する場合、拘束長i=3を示す検出信号を拘束長判定部32に出力する。ここで (not100)は、”100”以外の3ビットの符号語列を示す。
【0077】
また、拘束長判定部32は、表5に示す逆変換テーブルを内蔵しており、入力された符号語列の9ビット又は12ビットが、”000-100-100”、”000-100-000-(not100)”、”010-100-100”、あるいは”010-100-000-(not100)”のいずれかに一致する場合、拘束長i=3と判定する。これに一致しない場合、入力された符号語列の6ビット又は9ビットが、”010-100”、”010-000-(not100)”、あるいは”000-100”のいずれかに一致するとき、拘束長判定部32は、拘束長i=2と判定する。さらに、これに当てはまらない場合、入力された符号語列の3ビットが、”000”もしくは”101”、”001”、または”010”のいずれかに一致するとき、拘束長判定部32は、拘束長i=1と判定する。
【0078】
なお、拘束長判定部32、最小ラン連続制限コード検出部33、及び最小ラン・最大ラン補償コード検出部34の拘束長判定の処理は、図4に示す他に、拘束長の小さい方から順に(i=1、i=2、i=3、またはi=4の順に)、検出するように構成してもよい。この構成でも、同様に拘束長の判定を行うことが可能である。
【0079】
拘束長の小さい方から順にi=1、i=2、i=3、またはi=4のように判定していった場合、入力された符号語列が例えば”000-100-100-100”であったとき、拘束長判定部32は、拘束長の小さいほうから順に一致または不一致を判定していくと、拘束長が1あるいは、拘束長が2、拘束長が3、そして拘束長が4と、全ての拘束長にあてはまると判定する。このような場合、拘束長判定部32は、決定規則として、それぞれ判定された拘束長から最大のものを選択し、決定する。
【0080】
一方、逆変換部35−1は、アドレス”101/000”にデータ(11)が、アドレス”001”にはデータ(10)が、そしてアドレス”010”にはデータ(01)が書き込まれている。同様に、逆変換部35−2乃至35−4の各逆変換テーブルも、同様にそれぞれ対応するデータが書き込まれており、供給された3×iビットの符号語列を、2×iビットのデータ列に変換し、そのデータ語をマルチプレクサ36に出力する。
【0081】
マルチプレクサ36は、逆変換テーブル35−1乃至35−4より供給されたデータの中から、拘束長判定部32の拘束長判定結果に対応して、逆変換テーブル35−iのデータを選択し、シリアルデータとして出力する。
【0082】
逆変換テーブルは、例えば、次の表10のようになる。
【0083】
<表10>
【0084】
次に、図5を参照してランエラー補正部12における処理を説明する。補正の可能な最小ラン・最大ラン付近で発生するエラーには、具体的には、最小ランが連続するエラーと、最小ランと最大ランが続くエラーとがある。
【0085】
表5では(d,k)が(1,7)であるから、最小ランが2T、最大ランが8Tである。すなわち1Tや9Tが発生した場合は、必ずエラーが発生したことがわかる。そして、どちらのエッジがエラーを起こしたかを、その前後のランによって判定することができる。
【0086】
図5(A)に示すように、最小ランが連続するエラーに対するランエラー補正部12が行う補正は、表11の通りである。
<表11>
(a) nT - 1T - 2T ( nは3以上 ) => (n-1)T - 2T - 2T
(b) 2T - 1T - nT ( nは3以上 ) => 2T - 2T - (n-1)T
【0087】
これをデータの並び(エッジデータ)で表せば、表12のようになる。
<表12>
(a) 011010 => 101010
(b) 010110 => 010101
【0088】
図5(B)に示すように、最大ランと最小ランが続くエラーに対する、ランエラー補正部12が行う補正は、表13の通りである。
<表13>
(c) 1T - 9T => 2T - 8T
(d) 9T - 1T => 8T - 2T
【0089】
これをデータの並び(エッジデータ)で表せば、表14のようになる。
<表14>
(c) 0110000000001 => 0101000000001
(d) 1000000000110 => 1000000001010
【0090】
上記 (a) 乃至 (d) のエラー補正により、パターンの並びだけで簡単に確からしく補正を行うことができる。このような補正を行うことによって、ランエラー補正部12の出力値は、ビットシフトによるエラーが減少したデータとなる。
【0091】
さらに図6は、ランエラー補正部12の他の処理を説明する図である。
【0092】
表5の変換テーブルに対応する可変長符号(d,k;m,n)は(1,7;2,3)であり、その変換処理は、2データビットに対して3符号語単位で行うことがある。すなわち図5で示したランエラー補正を、3チャネルビット単位に置き換えた場合の具体的な処理を示す図が、図6である。
【0093】
3ビット単位であるために、検出項目が増加しているが、処理の中身は図6の場合と同様である。
【0094】
<表15>
(a) nT - 1T - 2T ( nは3以上 ) => (n-1)T - 2T - 2T
(b) 2T - 1T - nT ( nは3以上 ) => 2T - 2T - (n-1)T(c) 1T - 9T => 2T - 8T
(d) 9T - 1T => 8T - 2T
【0095】
これをデータの並びで表せば、次のようになる。
<表16>
(a) 011010 => 101010
(b) 010110 => 010101
(c) 0110000000001 => 0101000000001
(d) 1000000000110 => 1000000001010
【0096】
表15および 表16に示した(a)乃至(d)のエラー補正により、パターンの並びだけで簡単に確からしく補正が行うことができる。この補正によって、ランエラー補正部12の出力値は、ビットシフトによるエラーが減少したデータとなる。
【0097】
なお、以上では復調装置の例として表5に対応する場合について説明したが、表1乃至表4、及び表6に対応する復調装置も、同様にして実現することが出来る。表1、および表2では、図3の最小ラン連続制限コード検出部33、および最小ラン・最大ラン補償コード検出部34が省略される。表3、および表4では、図3の最小ラン・最大ラン補償コード検出部34が省略される。表6は、表5と同様である。また、図3の逆変換テーブル部35−1乃至35−4は、それぞれの表に対応した拘束長と、その逆変換テーブルを搭載する。
【0098】
ここで、表6について具体的な例を示す。例えば、復調装置内の具体的構成例を示す図3の例において、最小ラン連続制限コード検出部33には、表6における拘束長i=4のテーブルCを与えれば良い。また、最小ラン・最大ラン補償コード検出部34には、表6における拘束長i=2のテーブルA、拘束長i=3のテーブルB、および拘束長i=4のテーブルDを与えれば良い。
【0099】
逆変換テーブルは例えば、次の表17のようになる。
【0100】
<表17>
【0101】
次に、本発明における効果のシミュレーション結果を示す。すなわち、まず表5にもとづいて、Tminの連続を制限し、かつデータ列内においてDSV制御ビットを挿入したデータ列を変調した符号語列を作成する。次に、この符号語列より任意の位置でシフトエラーを前方向または後方向に発生させる。そして、エラーを含んだ符号語列を、本方式を用いた場合とそうでない場合の2通りで復調を行う。復調結果は、一箇所のエラー発生によって何データ語までエラーが伝搬したかによって評価を行った。
【0102】
符号語列(チャネルビット列)は、13107200ビットの任意に作成したランダムデータを、表5の変調コードテーブルを用いて、56データビットおきにDSV制御ビットを1ビットを挿入することでDSV制御を行い、発生させた。発生した符号語列は、DSV制御されていることを確認した。また、平均のラン長は 3.366チャネルビットであった。さらに、最小ランは2T、および最大ランは8Tであることを確認した。そして最小ラン2Tの連続は、最大でも6回までであることを確認した。
【0103】
そして、上記のように得られたチャネルビット列より、任意の間隔でシフトエラーを発生させ、それを、ランエラー補正の有り/無しの両方で復調する。復調結果を1バイト単位(8ビット単位)で区切り、一ヶ所のシフトエラーによって何バイトまで復調エラーが発生するかを調べた。
【0104】
結果は、表18に示す。Byte errorは、百分率で示している。また、バイト単位をビット単位で見直したときの平均エラー伝搬長も示す。
【0105】
<表18>
【0106】
表18に示すように、本発明に係るランエラー補正部12を加えることによって、復調エラーが発生しない場合(Byte-error(0))が増加しており(2.82%が11.90%に増加した)、すなわちビットシフト時のエラー補正が有効に行われることが確かめられた。また平均エラー伝搬(一ヶ所のシフトエラーに対して、平均して伝搬するバイトあるいはビット数:Average-Byte error rate)は、バイト単位(8データ単位に区切った時のエラー)で、1.1668Byteが1.0707Byte に減少し、またビット単位(bit error rate)で見ても2.8496bitが2.6672bit に減少しており、双方において、伝搬値を少なくなることが確認できた。
【0107】
なお、17PPの最悪のエラー伝搬は、3バイトであり、これは例えば同じ最小ランdが1の符号である、表1の従来RLL(1、7)符号では2バイトである。また、表3のRML符号でも、最悪のエラー伝搬は、2バイトである。しかしながら、結果にあるとおり、表5における、実際の3バイトのエラー伝搬の発生は、あったとしても1000分の1以下であり、非常に小さいことが示された。
【0108】
さらに、上記エラーレートの結果の数値は、DSVビット1ビットを、含んだまま(即ち図2の復調装置ブロック図で言うところの変調部13の直後の値を示す)であり、実際のデータ列であるためには、さらにDSVビットの1ビットを取り出す必要がある。従って、データ列でいうエラー伝搬特性は、これよりも前後することになる。一般に、エラー伝搬平均値は、上記の結果よりも良好になる。その結果を、表19に示す。いずれにしても、ランエラー補正がある場合、エラーは減少し、平均エラー伝搬も良好になった。
【0109】
<表19>
【0110】
以上より、最小ランdが1以上のRLL符号列によるチャネルビット列において、最小ラン付近あるいは最大ラン付近を補正するというランエラー補正を行うことによって、ビットシフトによる復調エラーを減らすとともに、平均エラーレートを良好にすることができる。
【0111】
なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものとする。
【0112】
なお、上記したような処理を行うコンピュータプログラムをユーザに提供する提供媒体としては、磁気ディスク、CD-ROM、固体メモリなどの記録媒体の他、ネットワーク、衛星などの通信媒体を利用することができる。
【0113】
【発明の効果】
請求項1に記載の復調装置および請求項4に記載の復調方法によれば、最小ランが連続する部分の前後の複数のビットからなる符号パターンの並びに基づいて、最小ランのラン長制限を守らない符号列を検出し、所定の符号パターンの並びに置換することにより、符号列のエラーが補正されるようにしたので、ビットシフトエラーが発生したときの復調を、より簡単な構成でエラー伝搬が小さくなるようにする。
【0114】
請求項5に記載の復調装置および請求項8に記載の復調方法によれば、最小ランと最大ランとが隣接する符号パターンの並びに基づいて、最小ラン及び最大ランの制限を守らない符号列を検出し、所定の符号パターンの並びに置換することにより、符号列のエラーが補正されるようにしたので、ビットシフトエラーが発生したときの復調を、より簡単な構成でエラー伝搬が小さくなるようにする。
【図面の簡単な説明】
【図1】復調装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図2】復調装置の他の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図3】ランエラー補正部12、および復調部13の構成を示すブロック図である。
【図4】復調の処理を説明する図である。
【図5】ランエラー補正部12の処理を説明する図である。
【図6】ランエラー補正部12の処理を説明する図である。
【符号の説明】
12 ランエラー補正部, 13 復調部, 32 拘束長判定部, 33 最小ラン連続制限コード検出部, 34 最小ラン・最大ラン補償コード検出部
Claims (8)
- 最小ランdが1以上で、基本符号長がnビットのラン長制限符号を含む符号(d,k;m,n;r)を、基本データ長がmビットのデータに復調する復調装置において、
最小ランが連続する部分の前後の複数のビットからなる符号パターンの並びに基づいて、最小ランのラン長制限を守らない符号列を検出し、所定の符号パターンの並びに置換することにより、前記符号列のエラーを補正する補正手段
を備えることを特徴とする復調装置。 - 前記補正手段は、最小ランdが1のときに、レベル符号のビット間隔をTとして、「2T−1T−nT ( nは、n≧ ( 最小ランの値 + 1 ) を満たす正の整数 ) 」の符号列を検出し、「2T−2T−(n−1)T」に補正し、「nT−1T−2T」の符号列を検出し、「(n−1)T−2T−2T」に補正する
ことを特徴とする請求項1に記載の復調装置。 - 前記補正手段は、3チャネルビット単位で符号列を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の復調装置。 - 最小ランdが1以上で、基本符号長がnビットのラン長制限符号を含む符号 (d,k;m,n;r) を、基本データ長がmビットのデータに復調する復調方法において、
最小ランが連続する部分の前後の複数のビットからなる符号パターンの並びに基づいて、最小ランのラン長制限を守らない符号列を検出し、所定の符号パターンの並びに置換することにより、前記符号列のエラーを補正する補正ステップ
を含むことを特徴とする復調方法。 - 最小ランdが1以上で、基本符号長がnビットのラン長制限符号を含む符号 (d,k;m,n;r) を、基本データ長がmビットのデータに復調する復調装置において、
最小ランと最大ランとが隣接する符号パターンの並びに基づいて、最小ラン及び最大ランの制限を守らない符号列を検出し、所定の符号パターンの並びに置換することにより、前記符号列のエラーを補正する補正手段
を備えることを特徴とする復調装置。 - 前記補正手段は、最小ランd=1および最大ランk=7のときに、レベル符号のビット間隔をTとして、「1T−9T」の符号列を検出し、「2T - 8T」に補正し、「9T−1T」の符号列を検出し、「8T−2T」に補正する
ことを特徴とする請求項5に記載の復調装置。 - 前記補正手段は、3チャネルビット単位で符号列を検出する
ことを特徴とする請求項5に記載の復調装置。 - 最小ランdが1以上で、基本符号長がnビットのラン長制限符号を含む符号 (d,k;m,n;r) を、基本データ長がmビットのデータに復調する復調方法において、
最小ランと最大ランとが隣接する符号パターンの並びに基づいて、最小ラン及び最大ランの制限を守らない符号列を検出し、所定の符号パターンの並びに置換することにより、前記符号列のエラーを補正する補正ステップ
を含むことを特徴とする復調方法。
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