JP3931724B2 - 復号装置及び復号方法、並びに情報再生装置及び情報再生方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビタビ復号を用いて情報の復号を行う復号装置及び復号方法、並びに情報再生装置及び情報再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルビデオテープレコーダ、ハードディスク、光学式ディスク等の、いわゆるディジタルマスストレージ分野では、ＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）方法と呼ばれる再生等化・検出方法が用いられている。
【０００３】
このＰＲＭＬ方法は、多値であるが狭い帯域での記録再生が可能になるパーシャルレスポンス等化と、状態遷移の尤度を再帰的に計算することによってビット毎の識別に比べて良好なエラーレートが得られる最尤復号化とを組み合わせたものである。最尤復号化の代表的なアルゴリズムがビタビ復号であり、これを実現した装置をビタビ復号器と呼ぶ。
【０００４】
ビタビ復号器は、光磁気ディスク装置等に代表される情報記録装置において記録媒体から再生される再生信号を復号する際などに多用されている。
【０００５】
ビタビ復号方法は、ホワイトノイズを含む再生信号を復号する場合にビットエラーレートを小さくすることができる復号方法である。ビタビ復号方法では、記録媒体に対する記録方法に応じて複数個の状態を予め特定し、記録媒体から再生される再生信号にもとづいて、リードクロックにしたがうタイミングで行われる計算処理によって、リードクロックにしたがう各時点において、最尤な状態遷移を選択する。そして、このような選択の結果に対応して‘１’又は‘０’の復号データ値の系列としての復号データを生成する。
【０００６】
上述のような従来のビタビ復号器では、ＣＨＱ（チャンネルクオリティ）と呼ばれるパラメータを算出し、再生信号の信号品質を判断している。
このＣＨＱは、ビタビ復号器のシフトレジスタの個数ｎ、時刻ｋ、再生信号ｚ［ｋ＋ｎ］、振幅基準値をＣｉｊｋ［ｋ＋ｎ］とすると、以下の式によって算出される。
ＣＨＱ＝Σｉｊａｂｓ（ｚ［ｋ＋ｎ］−Ｃｉｊｋ［ｋ＋ｎ］）
すなわち、ＣＨＱは、すべての状態について、再生信号ｚ［ｋ＋ｎ］と振幅基準値Ｃｉｊｋ［ｋ＋ｎ］の差を累積した値になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の式からわかるように、従来は、全ての振幅基準値に対して単一のＣＨＱしか算出していない。そのため、各振幅基準値における信号品質のレベルが認識できない場合や振幅基準値における信号品質の良否が相殺される場合があり、ＣＨＱの信頼性が低くなるという問題が起こる。また、ＣＨＱを用いてブロックの制御を行う場合にも、細かい制御には対応できないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、信頼性が高く、使用目的に応じた信号品質を示す値を求める信号処理装置および光ディスク装置を提供することである。
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明にかかる復号装置は、再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する復号装置において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶手段と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質パラメータ算出手段と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択手段と、上記状態記憶手段からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出手段とを備え、上記信号選択手段は、上記信号種検出手段からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータを該信号種毎に分類することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明にかかる復号方法は、再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する復号方法において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶工程と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出工程と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択工程と、上記状態記憶工程からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出工程とを有し、上記信号選択工程では、上記信号種検出工程からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータが該信号種毎に分類されることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明にかかる情報再生装置は、記録媒体に記録された信号を読み出して得られる再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する情報再生装置において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶手段と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出手段と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択手段と、上記状態記憶手段からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出手段とを備え、上記信号選択手段は、上記信号種検出手段からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータを該信号種毎に分類することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる情報再生方法は、記録媒体に記録された信号を読み出して得られる再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する情報再生方法において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶工程と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出工程と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択工程と、上記状態記憶工程からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出工程とを有し、上記信号選択工程では、上記信号種検出工程からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータが該信号種毎に分類されることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体例としての光ディスク装置１について詳細に説明する。光ディスク装置１は、図１に示すように、ディスクを回転させるスピンドルモータ２、ディスクにレーザを照射しデータの読み書きを行う光ピックアップ３、レーザ強度の調節を行うレーザコントローラ４、レーザコントローラ４やスピンドルモータ２の制御を行うＤＳＰ（Digital Signal Processor）５、同期信号を生成するリードチャネル６、再生信号のデコードやゲート信号の生成を行うコントローラ７、ＤＳＰ５やコントローラ７の設定を行うＣＰＵ８を有し、インターフェースを介してホストコンピュータ９に接続されている。
【００１４】
スピンドルモータ２は、ＤＳＰ５からの制御信号を入力し、ディスクの回転駆動を行う。光ピックアップ３は、レーザコントローラ４の制御に応じてレーザ光をディスクに照射する。光ピックアップ３の出力するレーザ光には、再生用のレーザ光と記録用のレーザ光がある。再生時には、光ピックアップ３は、ディスク表面に読み取り光を照射し、その反射光を再生信号とサーボ信号に変換する。記録時には、光ピックアップ３は、ディスク表面に書き込み光を照射し、光ディスクを加熱する。加熱された光ディスク表面では、外部磁石の磁力によって磁束の方向が変化し、情報が記録される。さらに、光ピックアップ３は、再生信号をリードチャネル６に出力し、サーボ信号をＤＳＰ５に出力する。リードチャネル６は、入力した再生信号を二値化信号に変換してコントローラ７に出力するとともに、入力した再生信号をもとに同期信号を生成しＤＳＰ５に出力する。
【００１５】
ＤＳＰ５は、リードチャネル６からの同期信号、光ピックアップ３からのサーボ信号、ＣＰＵ８からの設定情報を入力し、これらの信号にもとづいてスピンドルモータ２、レーザコントローラ４、光ピックアップ３の動作を制御する。
【００１６】
コントローラ７は、ホストコンピュータ９から入力される信号にもとづいてゲート信号を生成し、リードチャネル６における記録／再生の動作を切り換えるとともに、リードチャネル６から入力される再生信号の復号やデータの形式変換を行う。
【００１７】
また、コントローラ７は、ビタビ復号器１０を内蔵している。ビタビ復号は、再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とにもとづく最尤復号であり、ビタビ復号器１０は、ＰＲ（１，２，１）の光ディスク記録を復号する。ＰＲ（１，２，１）は、ＰＷＭ記録に対するパーシャルレスポンス応答であり、その符号はＲＬＬ（１−７）である。
【００１８】
また、ビタビ復号器１０には、ＣＨＱを算出するＣＨＱ算出部１６が設けられている。ＣＨＱとは、チャンネルクオリティの略であり信号品質を示す。ＣＨＱ算出部１６は、再生信号と振幅基準値との差を求め、この差の絶対値を加算することにより、ＣＨＱの値を算出する。本具体例におけるＣＨＱ算出部１６は、再生信号と振幅基準値のほかに、振幅基準値の状態遷移を示すセレクト信号を入力し、このセレクト信号に応じてＣＨＱを分類して記録することを特徴としている。
【００１９】
ここで、ＰＲ（１，２，１）、ＲＬＬ（１−７）のビタビ復号について説明する。ＰＲ（１，２，１）は、記録波形の非対称性などから一般的にＰＲ（ａ，ｂ，ｃ）と表せる。ＰＷＭはマークエッジで記録するので、復号するもとのデータをａｋ＝｛０，１｝、その記録データをｂｋ＝｛０，１｝とすると、ｂｋは式（１）のように表される。
ｂｋ＝（ａｋ＋ｂｋ）ｍｏｄ２・・・（１）
このときのリードデータは、式（２）のように表される 。
【００２０】
ｙｋ＝ａ×ｂｋ−２＋ｂ×ｂｋ−１＋ｃ×ｂｋ・・・（２）
（２）式によってビタビ復号は、６値４状態となるが、このビタビ復号では、ＲＬＬ（１−７）を使用するため４値４状態となる。
【００２１】
４値４状態における状態遷移は、図２の状態遷移図で表される。図２において、Ｃｉｊｋはｙｋの取りうる値を示しており、ｉ，ｊ，ｋは各々ｂｋ−２，ｂｋ−１，ｂｋを示している。例えば、Ｃ０１１はｂｋ−２＝０，ｂｋ−１＝１，ｂｋ＝１であり、元のデータａｋが復号される状態遷移は、Ｓ００からＳ０１及びＳ１０からＳ１０の２通りであることが状態遷移図からわかる。
【００２２】
次に、ビタビ復号器１０の内部構成について説明する。図３に示すように、ビタビ復号器１０は、再生信号と振幅基準値とのユークリッド距離の相対値（ブランチメトリック）を計算するブランチメトリック計算回路（以下、ＢＭＣ：Branch Metric Calculatorと記す。）１１、ブランチメトリックと過去のブランチメトリックとの総和であるパスメトリックから最尤パスを選択し、新たなパスメトリックを計算する加算・比較・選択回路（以下、ＡＣＳ：Add Compare Selectと記す。）１２、パスメトリックの状態遷移を記憶するステータスメモリユニット（以下、ＳＭＵ：Status Memory Unitと記す。）１３、再生信号と振幅基準値の同期をとるシフトレジスタ１４、振幅基準値の更新を行うＲＡＡ（Reference Amplitude Adaptive）部１５、チャネルクオリティ（ＣＨＱ：Channel quality）を算出するＣＨＱ算出部１６、復号を行うマージ回路１７を有する。
【００２３】
ＢＭＣ１１は、再生信号のブランチメトリックを算出し、ＡＣＳ１２に出力する。ブランチメトリックは、再生信号ｙｋのＡ／Ｄ変換値ｚ［ｋ］と振幅基準値とのユークリッド距離の相対値であり、ブランチメトリックをｂｍＸＸＸ、振幅基準値をＣＸＸＸとすると式（３）のように表現される。
【００２４】
ｂｍ０００＝（ｚ［ｋ］−Ｃ０００）×２
ｂｍ００１＝（ｚ［ｋ］−Ｃ００１）×２
ｂｍ０１１＝（ｚ［ｋ］−Ｃ０１１）×２
ｂｍ１１０＝（ｚ［ｋ］−Ｃ１１０）×２
ｂｍ１００＝（ｚ［ｋ］−Ｃ１００）×２
ｂｍ１１１＝（ｚ［ｋ］−Ｃ１１１）×２・・・（３）
ＡＣＳ１２は、式（４）に従って、ブランチメトリックと過去のブランチメトリックの総和であるパスメトリックから最尤パスを選択し、新たなパスメトリックを計算する。式（４）において、ｍｊｋ［ｋ］は、時刻ｔ＝ｋにおける状態ｓｉｊのパスメトリックを表している。選択されたパスメトリックｍｊｋ［ｋ］は、どの状態からどの状態へ遷移したかを示している。その状態はＳＭＵ１３に記憶される。
ＳＭＵ１３は、状態数と同数のサブブロックから構成される。サブブロックは、図４に示すように４つのサブブロックから構成される。サブブロックの各ブロックは図２の状態遷移図における各状態に対応しており、Ｒｅａｄゲートから入力される再生信号とセレクト信号に従ってサブブロックに記憶された再生信号をシフトさせて状態遷移を行う。
【００２５】
サブブロックは、図５に示すようにｎ段のレジスタ構造になっている。各レジスタは状態数に対応するビット幅があり、この場合は２ビットである。ｋ段目のレジスタはｋ時間前の入力に対する最尤の状態を示しており、ＳＭＵ１３の段数ｎが十分に大きい場合は４つのサブブロックのｎ段目のレジスタ値は一致する。なお、この段数の長さをビタビレングスともいう。
【００２６】
このレジスタ構造において、ｋ段目のレジスタはｋ−１段目のレジスタからシフトされる。例えば、サブブロックＳＭ０１、ＳＭ１０のｋ段目の入力はそれぞれｋ−１段目のＳＭ００、ＳＭ１１からシフト入力される。また、ＳＭ１１、ＳＭ００への入力はＡＣＳからのセレクト信号により決まる。パス長（パスメモリ段数ｎ）が充分に大きい場合は、ｎ段目における４つのサブブロックのレジスタ値がすべて一致するので、どの最終段のデータも復号できる。ここではＳＭ１０からの出力値をｓｍ［ｋ＋ｎ］とｓｍ［ｋ＋ｎ＋１］を用いて復号している。復号はマージ回路１７が行う。マージ回路１７は、ｓｍ［ｋ＋ｎ］からｓｍ［ｋ＋ｎ＋１］への状態遷移に対応して復号結果を決定する。
【００２７】
ＲＡＡ部１５は、振幅基準値Ｃｉｊｋの更新を行う。振幅基準値Ｃｉｊｋは、状態遷移の状況を予想させる重要なパラメータであるが、記録状況やデフォーカスなどのさまざまな要因によって変動する。この変動により、ＰＲ（１，２，１）はＰＲ（０．８，２，０．９）などの値に変化する。そこで、ＲＡＡ部１５は振幅基準値の適応化を行い、このような変動を吸収する。振幅基準値の適応化方法は振幅基準値を入力振幅とビタビ復号器の復号結果に応じて逐次適応更新する方法である。
【００２８】
例えば、入力ｚ［ｋ］に対してビタビ復号を行った結果、最尤パスの遷移がｓｍ［ｋ＋ｎ］＝０１、ｓｍ［ｋ＋ｎ＋１］＝１１となったとすると、このときの対応する振幅基準値は式（５）のように表され、式（５）により振幅基準値を更新する。
Ｃｉｊｋ＝ａ×ｚ［ｋ］＋（１−ａ）×Ｃｉｊｋ・・・（５）
シフトレジスタ１４は、再生信号ｚ［ｋ］を格納し、ＲＡＡ部１５から振幅基準値Ｃｉｊｋが出力されると、この振幅基準値Ｃｉｊｋの出力に同期して、再生信号ｚ［ｋ］を演算部１６に出力する。シフトレジスタ１４は、ＳＭＵ１３の出力を待機するので、ＳＭＵ１３の段数、すなわち、ビタビレングスと同じ個数のシフトレジスタが存在する。
【００２９】
ＣＨＱ算出部１６は、信号品質を示すパラメータＣＨＱを算出する。図６は、ＣＨＱ算出部１６の内部構成を示す図である。図６に示すように、ＣＨＱ算出部１６は、ＣＨＱを算出する演算部２０と、振幅基準値ごとのＣＨＱを記録する複数のレジスタ２１〜２６とから構成され、レジスタ２１〜２６には、それぞれＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１１、Ｃ１１１、Ｃ１１０、Ｃ１００に対応するＣＨＱの値ＣＨＱ０００、ＣＨＱ００１、ＣＨＱ０１１、ＣＨＱ１１１、ＣＨＱ１１０、ＣＨＱ１００が記録される。演算部２０は、ＲＡＡ部１５、ＳＭＵ１３、シフトレジスタ１４と接続される。シフトレジスタ１４は演算部２０に再生信号ｚ［ｋ］を供給し、ＲＡＡ部１５は演算部２０に振幅基準値Ｃｉｊｋを供給する。また、ＳＭＵ１３は、演算部２０に振幅基準値Ｃｉｊｋの遷移状態を示すセレクト信号を供給する。
【００３０】
演算部２０は、シフトレジスタ１４から供給される再生信号ｚ［ｋ］、ＲＡＡ部１５から供給される振幅基準値Ｃｉｊｋを、以下の式（６）に代入してＣＨＱを算出する。
【００３１】
ＣＨＱｉｊｋ＝Σｉｊａｂｓ（ｚ［ｋ＋ｎ］−Ｃｉｊｋ［ｋ＋ｎ］）・・・（６）
また、ＣＨＱを算出する際、演算部２０は、ＳＭＵ１３から入力されるセレクト信号にもとづいてＣＨＱを振幅基準値ごとに分類して算出する。このように振幅基準値ごとのＣＨＱを算出すると、演算部２０は、ＳＭＵ１３から入力されるセレクト信号をもとにＣＨＱを分類し、各ＣＨＱの振幅基準値に対応するレジスタ２１〜２６に状態ごとのＣＨＱを記録させる。
【００３２】
本願発明の特徴は、従来、全ての振幅基準値に対し一つのＣＨＱしか求めていなかったのに対し、各振幅基準値に対してそれぞれのＣＨＱを求めるようにした点にある。このように各振幅基準値に対して、ＣＨＱを算出すると、各振幅基準値の記録状態や再生状態に応じて信号品質が検出できるようになり、信号がどのように遷移したときの情報に信頼性があるかを判断することができる。また、各振幅基準値の和や差を求めて目的に応じた新しいパラメータを算出することができるようになり、信号の信頼性を高めることができる。
【００３３】
また、ＣＨＱは、振幅基準値ごとに別々のレジスタに記録されるので、所望の振幅基準値を読み出して制御用のパラメータに使用したり、いくつかの振幅基準値に演算を施して、新しいパラメータを求めることができる。
【００３４】
次に、本願発明を適用したＣＨＱ算出部１６の変形例について説明する。この変形例は、形成されたピットの形状の良否を検出するために、ＣＨＱを利用する例であり、記憶媒体に形成されたピットのエッジのシャープさなどを検出する。
【００３５】
まず、レーザの昇降と記録するデータの関係について説明する。なお、本変形例では、ＣＨＱ算出部１６の内部構成のみを変更したものであり、ディスクドライブ装置１の他の構成には変更がない。そのため、ＣＨＱ算出部１６の内部構成を除く、光ディスク装置１の他の構成については、上記具体例と同一の符号を使用して説明する。
【００３６】
図７は、再生信号ｙｋと振幅基準値Ｃｉｊｋの関係を示す図である。図７に示すように、ビタビ復号では、再生信号ｙｋが４つの値に近似されるようになっている。４つの値は、小さいものから順にＣ０００、Ｃ００１−Ｃ１００、Ｃ０１１−Ｃ１１０、Ｃ１１１があり、再生信号値ｙｋは最尤なＣｉｊｋに近似される。ここで、Ｃ００１とＣ１００、Ｃ０１１とＣ１１０は同一な値であるが、これらは値の変化する方向によって近似される値が異なる。すなわち、値が上昇している場合にはＣ００１およびＣ０１１に近似され、値が下降している場合にはＣ１００およびＣ１１０に近似される。
【００３７】
また、Ｃ００１、Ｃ ０１１ に近似される信号を再生する時は、Ｃ１００、Ｃ１１０に近似される信号を再生する時よりジッターが悪くなる傾向がある。図８は記録データ、レーザ光の強度、ディスク表面の温度、及びディスクに形成されるピットの形状の関係を示す図である。図８に示すように、Ｃ００１、Ｃ ０１１ に近似される値ｙｋは、レーザの立ち上がり時に記録された信号であり、Ｃ１００、Ｃ１１０に近似される値ｙｋは、レーザの立ち下がり時に記録された信号である。レーザの立ち下がり時は、ディスク表面は自然に冷却されるため、ピットのエッジがぼやけてしまう。このような、レーザの立ち上がりと立ち下がりに形成されるジッターの良否は、読取品質にも影響しており、ＣＨＱの値にも影響する。
【００３８】
本変形例では、レーザの立ち上がりにおいて記録されたデータのＣＨＱと、レーザの立ち下がりにおいて記録されたデータのＣＨＱと、その他の状況において記録されたデータのＣＨＱをそれぞれ算出することにより、ピットのエッジのシャープさを検出する。
【００３９】
図９は、ＣＨＱ算出部１６の内部構成を示す図である。ＣＨＱ算出部１６は、ＣＨＱを算出する演算部３０と、レーザの立ち上がりと立ち下がりおよびその他の状況におけるＣＨＱを記録するレジスタ３１〜３３と、入力されたデータがレーザの昇降時に記録されたか否かのセレクト信号を出力するｒｉｓｅ＿ｆａｌｌ検出部３４とから構成され、ＣＨＱ算出部１６は、ＲＡＡ部１５、シフトレジスタ１４、ＳＭＵ１３と接続されている。
【００４０】
ｒｉｓｅ＿ｆａｌｌ検出部３４は、ＳＭＵ１３と接続されており、ＳＭＵ１３から入力されるセレクト信号をもとに、レーザの立ち上がり時に記録されたデータの振幅基準値と、レーザの立ち下がり時に記録されたデータの振幅基準値と、その他の状況で記録されたデータの振幅基準値とを分離するセレクト信号を生成する。
【００４１】
具体的に説明すると、レーザの立ち上がり時に記録されたデータを再生するときは振幅基準値がＣ０１１、Ｃ００１となり、レーザの立ち下がり時に記録されたデータを再生するときは振幅基準値がＣ１１０、Ｃ１００となり、その他の状況で記録されたデータを再生するときは振幅基準値がＣ０００、Ｃ１１１となる。
【００４２】
そのため、ｒｉｓｅ＿ｆａｌｌ検出部３４は、ＳＭＵ１３から入力されたセレクト信号をもとに振幅基準値がＣ０１１とＣ００１のときの再生信号ｚ［ｋ］、振幅基準値がＣ１１０とＣ１００のときの再生信号ｚ［ｋ］、振幅基準値がＣ０００、Ｃ１１１のときの再生信号ｚ［ｋ］を分離するセレクト信号を生成し、演算部３０に出力する。
【００４３】
演算部３０は、ＲＡＡ部１５から入力される振幅基準値Ｃｉｊｋとシフトレジスタ１４から入力された再生信号ｚ［ｋ］を上記（６）式に代入し、ＣＨＱを算出する。このとき、演算部３０には、ｒｉｓｅ＿ｆａｌｌ検出部３４から出力されるセレクト信号も入力され、演算部３０は、レーザの立ち上がり時に記録されたデータのＣＨＱとレーザの立ち下がり時に記録されたデータのＣＨＱおよびその他の状況で記録されたデータのＣＨＱに分類し、それぞれ状況ごとのＣＨＱを算出する。
【００４４】
そして、演算部３０によって算出されたＣＨＱは、ｒｉｓｅ＿ｆａｌｌ検出器３４から出力されるセレクト信号にもとづいて、レーザの立ち上がり時に記録されたデータのＣＨＱを格納するレジスタ３１、レーザの立ち下がり時に記録されたデータのＣＨＱを格納するレジスタ３２、その他の状況で記録されたデータのＣＨＱを格納するレジスタ３３に記録される。
【００４５】
このように算出したＣＨＱは、ＣＰＵ８などに出力され、信号品質を示す制御用のパラメータと使用することができる。本変形例では、特に、情報記録時のレーザの昇降に応じて振幅基準値を分類し、この振幅基準値の分類ごとにＣＨＱを求めた。そのため、ＣＨＱは、情報記録時におけるレーザの強度を示すパラメータとなり、この値を参照することにより、データ記録時におけるレーザパワーの変更や再生信号の信号品質の確認に使用することができる。
【００４６】
なお、本発明の要旨は、振幅基準値の値に応じてＣＨＱの値を分類することであり、本発明の要旨を変更しない程度での変形、改良は本発明に含まれるものとする。例えば、本具体例では、本発明を光ディスク装置に適応した例について説明したが、必ずしも光ディスク装置に限定されることはなく、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）など他の記録媒体を再生する装置にも適用される。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる復号装置は、再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する復号装置において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶手段と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質パラメータ算出手段と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択手段と、上記状態記憶手段からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出手段とを備え、上記信号選択手段は、上記信号種検出手段からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータを該信号種毎に分類することを特徴としている。
【００４８】
したがって、本発明にかかる復号装置によれば、信号の状態遷移ごとに信号品質を示す値を求めることができるので、各状態における信号の信頼性が上がるとともに、使用目的に応じて信号を適用することができる。
【００４９】
また、本発明にかかる復号方法は、再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する復号方法において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶工程と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出工程と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択工程と、上記状態記憶工程からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出工程とを有し、上記信号選択工程では、上記信号種検出工程からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータが該信号種毎に分類されることを特徴としている。
【００５０】
したがって、本発明にかかる復号方法によれば、信号の状態ごとに信号品質を示す値を求めることができるので、各状態における信号の信頼性が上がるとともに、使用目的に応じて信号を適用することができる。
【００５１】
また、本発明にかかる情報再生装置は、記録媒体に記録された信号を読み出して得られる再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する情報再生装置において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶手段と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出手段と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択手段と、上記状態記憶手段からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出手段とを備え、上記信号選択手段は、上記信号種検出手段からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータを該信号種毎に分類することを特徴とする。
【００５２】
したがって、本発明にかかる情報再生装置によれば、信号の状態ごとに信号品質を示す値を求めることができるので、各状態における信号の信頼性が上がるとともに、使用目的に応じて信号を適用することができる。
【００５３】
また、本発明にかかる情報再生方法は、記録媒体に記録された信号を読み出して得られる再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する情報再生方法において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶工程と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出工程と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択工程と、上記状態記憶工程からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出工程とを有し、上記信号選択工程では、上記信号種検出工程からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータが該信号種毎に分類されることを特徴とする。
【００５４】
したがって、本発明にかかる情報再生方法によれば、信号の状態ごとに信号品質を示す値を求めることができるので、各状態における信号の信頼性が上がるとともに、使用目的に応じて信号を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した具体例におけるディスクドライブ装置の構成を説明する図である。
【図２】ビタビ復号におけるリードデータの状態遷移を説明する図である。
【図３】ビタビ復号器の構成を説明する図である。
【図４】ビタビ復号器におけるＳＭＵの内部構成を説明する図である。
【図５】ＳＭＵ内部のシフトレジスタを説明する図である。
【図６】本発明を適用した具体例におけるＣＨＱ算出部の構成を説明する図である。
【図７】再生信号ｚ［ｋ］と振幅基準値Ｃｉｊｋの関係を示す図である。
【図８】記録データ、レーザ強度、ピットの形状の関係を示す図である。
【図９】本発明を適用した具体例におけるＣＨＱ算出部の変形例を説明する図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク装置、５ ＤＳＰ、７ コントローラ、８ ＣＰＵ、１０ ビタビ復号器、１３ ＳＭＵ、１４ シフトレジスタ、１５ ＲＡＡ部、１６ ＣＨＱ算出部、演算部 ２０、レジスタ ２１〜２６、演算部 ３０、レジスタ ３１〜３３、３４ ｒｉｓｅ＿ｆａｌｌ検出器
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビタビ復号を用いて情報の復号を行う復号装置及び復号方法、並びに情報再生装置及び情報再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルビデオテープレコーダ、ハードディスク、光学式ディスク等の、いわゆるディジタルマスストレージ分野では、ＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）方法と呼ばれる再生等化・検出方法が用いられている。
【０００３】
このＰＲＭＬ方法は、多値であるが狭い帯域での記録再生が可能になるパーシャルレスポンス等化と、状態遷移の尤度を再帰的に計算することによってビット毎の識別に比べて良好なエラーレートが得られる最尤復号化とを組み合わせたものである。最尤復号化の代表的なアルゴリズムがビタビ復号であり、これを実現した装置をビタビ復号器と呼ぶ。
【０００４】
ビタビ復号器は、光磁気ディスク装置等に代表される情報記録装置において記録媒体から再生される再生信号を復号する際などに多用されている。
【０００５】
ビタビ復号方法は、ホワイトノイズを含む再生信号を復号する場合にビットエラーレートを小さくすることができる復号方法である。ビタビ復号方法では、記録媒体に対する記録方法に応じて複数個の状態を予め特定し、記録媒体から再生される再生信号にもとづいて、リードクロックにしたがうタイミングで行われる計算処理によって、リードクロックにしたがう各時点において、最尤な状態遷移を選択する。そして、このような選択の結果に対応して‘１’又は‘０’の復号データ値の系列としての復号データを生成する。
【０００６】
上述のような従来のビタビ復号器では、ＣＨＱ（チャンネルクオリティ）と呼ばれるパラメータを算出し、再生信号の信号品質を判断している。
このＣＨＱは、ビタビ復号器のシフトレジスタの個数ｎ、時刻ｋ、再生信号ｚ［ｋ＋ｎ］、振幅基準値をＣｉｊｋ［ｋ＋ｎ］とすると、以下の式によって算出される。
ＣＨＱ＝Σｉｊａｂｓ（ｚ［ｋ＋ｎ］−Ｃｉｊｋ［ｋ＋ｎ］）
すなわち、ＣＨＱは、すべての状態について、再生信号ｚ［ｋ＋ｎ］と振幅基準値Ｃｉｊｋ［ｋ＋ｎ］の差を累積した値になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の式からわかるように、従来は、全ての振幅基準値に対して単一のＣＨＱしか算出していない。そのため、各振幅基準値における信号品質のレベルが認識できない場合や振幅基準値における信号品質の良否が相殺される場合があり、ＣＨＱの信頼性が低くなるという問題が起こる。また、ＣＨＱを用いてブロックの制御を行う場合にも、細かい制御には対応できないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、信頼性が高く、使用目的に応じた信号品質を示す値を求める信号処理装置および光ディスク装置を提供することである。
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明にかかる復号装置は、再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する復号装置において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶手段と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質パラメータ算出手段と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択手段と、上記状態記憶手段からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出手段とを備え、上記信号選択手段は、上記信号種検出手段からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータを該信号種毎に分類することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明にかかる復号方法は、再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する復号方法において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶工程と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出工程と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択工程と、上記状態記憶工程からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出工程とを有し、上記信号選択工程では、上記信号種検出工程からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータが該信号種毎に分類されることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明にかかる情報再生装置は、記録媒体に記録された信号を読み出して得られる再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する情報再生装置において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶手段と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出手段と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択手段と、上記状態記憶手段からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出手段とを備え、上記信号選択手段は、上記信号種検出手段からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータを該信号種毎に分類することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる情報再生方法は、記録媒体に記録された信号を読み出して得られる再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する情報再生方法において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶工程と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出工程と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択工程と、上記状態記憶工程からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出工程とを有し、上記信号選択工程では、上記信号種検出工程からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータが該信号種毎に分類されることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体例としての光ディスク装置１について詳細に説明する。光ディスク装置１は、図１に示すように、ディスクを回転させるスピンドルモータ２、ディスクにレーザを照射しデータの読み書きを行う光ピックアップ３、レーザ強度の調節を行うレーザコントローラ４、レーザコントローラ４やスピンドルモータ２の制御を行うＤＳＰ（Digital Signal Processor）５、同期信号を生成するリードチャネル６、再生信号のデコードやゲート信号の生成を行うコントローラ７、ＤＳＰ５やコントローラ７の設定を行うＣＰＵ８を有し、インターフェースを介してホストコンピュータ９に接続されている。
【００１４】
スピンドルモータ２は、ＤＳＰ５からの制御信号を入力し、ディスクの回転駆動を行う。光ピックアップ３は、レーザコントローラ４の制御に応じてレーザ光をディスクに照射する。光ピックアップ３の出力するレーザ光には、再生用のレーザ光と記録用のレーザ光がある。再生時には、光ピックアップ３は、ディスク表面に読み取り光を照射し、その反射光を再生信号とサーボ信号に変換する。記録時には、光ピックアップ３は、ディスク表面に書き込み光を照射し、光ディスクを加熱する。加熱された光ディスク表面では、外部磁石の磁力によって磁束の方向が変化し、情報が記録される。さらに、光ピックアップ３は、再生信号をリードチャネル６に出力し、サーボ信号をＤＳＰ５に出力する。リードチャネル６は、入力した再生信号を二値化信号に変換してコントローラ７に出力するとともに、入力した再生信号をもとに同期信号を生成しＤＳＰ５に出力する。
【００１５】
ＤＳＰ５は、リードチャネル６からの同期信号、光ピックアップ３からのサーボ信号、ＣＰＵ８からの設定情報を入力し、これらの信号にもとづいてスピンドルモータ２、レーザコントローラ４、光ピックアップ３の動作を制御する。
【００１６】
コントローラ７は、ホストコンピュータ９から入力される信号にもとづいてゲート信号を生成し、リードチャネル６における記録／再生の動作を切り換えるとともに、リードチャネル６から入力される再生信号の復号やデータの形式変換を行う。
【００１７】
また、コントローラ７は、ビタビ復号器１０を内蔵している。ビタビ復号は、再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とにもとづく最尤復号であり、ビタビ復号器１０は、ＰＲ（１，２，１）の光ディスク記録を復号する。ＰＲ（１，２，１）は、ＰＷＭ記録に対するパーシャルレスポンス応答であり、その符号はＲＬＬ（１−７）である。
【００１８】
また、ビタビ復号器１０には、ＣＨＱを算出するＣＨＱ算出部１６が設けられている。ＣＨＱとは、チャンネルクオリティの略であり信号品質を示す。ＣＨＱ算出部１６は、再生信号と振幅基準値との差を求め、この差の絶対値を加算することにより、ＣＨＱの値を算出する。本具体例におけるＣＨＱ算出部１６は、再生信号と振幅基準値のほかに、振幅基準値の状態遷移を示すセレクト信号を入力し、このセレクト信号に応じてＣＨＱを分類して記録することを特徴としている。
【００１９】
ここで、ＰＲ（１，２，１）、ＲＬＬ（１−７）のビタビ復号について説明する。ＰＲ（１，２，１）は、記録波形の非対称性などから一般的にＰＲ（ａ，ｂ，ｃ）と表せる。ＰＷＭはマークエッジで記録するので、復号するもとのデータをａｋ＝｛０，１｝、その記録データをｂｋ＝｛０，１｝とすると、ｂｋは式（１）のように表される。
ｂｋ＝（ａｋ＋ｂｋ）ｍｏｄ２・・・（１）
このときのリードデータは、式（２）のように表される 。
【００２０】
ｙｋ＝ａ×ｂｋ−２＋ｂ×ｂｋ−１＋ｃ×ｂｋ・・・（２）
（２）式によってビタビ復号は、６値４状態となるが、このビタビ復号では、ＲＬＬ（１−７）を使用するため４値４状態となる。
【００２１】
４値４状態における状態遷移は、図２の状態遷移図で表される。図２において、Ｃｉｊｋはｙｋの取りうる値を示しており、ｉ，ｊ，ｋは各々ｂｋ−２，ｂｋ−１，ｂｋを示している。例えば、Ｃ０１１はｂｋ−２＝０，ｂｋ−１＝１，ｂｋ＝１であり、元のデータａｋが復号される状態遷移は、Ｓ００からＳ０１及びＳ１０からＳ１０の２通りであることが状態遷移図からわかる。
【００２２】
次に、ビタビ復号器１０の内部構成について説明する。図３に示すように、ビタビ復号器１０は、再生信号と振幅基準値とのユークリッド距離の相対値（ブランチメトリック）を計算するブランチメトリック計算回路（以下、ＢＭＣ：Branch Metric Calculatorと記す。）１１、ブランチメトリックと過去のブランチメトリックとの総和であるパスメトリックから最尤パスを選択し、新たなパスメトリックを計算する加算・比較・選択回路（以下、ＡＣＳ：Add Compare Selectと記す。）１２、パスメトリックの状態遷移を記憶するステータスメモリユニット（以下、ＳＭＵ：Status Memory Unitと記す。）１３、再生信号と振幅基準値の同期をとるシフトレジスタ１４、振幅基準値の更新を行うＲＡＡ（Reference Amplitude Adaptive）部１５、チャネルクオリティ（ＣＨＱ：Channel quality）を算出するＣＨＱ算出部１６、復号を行うマージ回路１７を有する。
【００２３】
ＢＭＣ１１は、再生信号のブランチメトリックを算出し、ＡＣＳ１２に出力する。ブランチメトリックは、再生信号ｙｋのＡ／Ｄ変換値ｚ［ｋ］と振幅基準値とのユークリッド距離の相対値であり、ブランチメトリックをｂｍＸＸＸ、振幅基準値をＣＸＸＸとすると式（３）のように表現される。
【００２４】
ｂｍ０００＝（ｚ［ｋ］−Ｃ０００）×２
ｂｍ００１＝（ｚ［ｋ］−Ｃ００１）×２
ｂｍ０１１＝（ｚ［ｋ］−Ｃ０１１）×２
ｂｍ１１０＝（ｚ［ｋ］−Ｃ１１０）×２
ｂｍ１００＝（ｚ［ｋ］−Ｃ１００）×２
ｂｍ１１１＝（ｚ［ｋ］−Ｃ１１１）×２・・・（３）
ＡＣＳ１２は、式（４）に従って、ブランチメトリックと過去のブランチメトリックの総和であるパスメトリックから最尤パスを選択し、新たなパスメトリックを計算する。式（４）において、ｍｊｋ［ｋ］は、時刻ｔ＝ｋにおける状態ｓｉｊのパスメトリックを表している。選択されたパスメトリックｍｊｋ［ｋ］は、どの状態からどの状態へ遷移したかを示している。その状態はＳＭＵ１３に記憶される。
【００２５】
サブブロックは、図５に示すようにｎ段のレジスタ構造になっている。各レジスタは状態数に対応するビット幅があり、この場合は２ビットである。ｋ段目のレジスタはｋ時間前の入力に対する最尤の状態を示しており、ＳＭＵ１３の段数ｎが十分に大きい場合は４つのサブブロックのｎ段目のレジスタ値は一致する。なお、この段数の長さをビタビレングスともいう。
【００２６】
このレジスタ構造において、ｋ段目のレジスタはｋ−１段目のレジスタからシフトされる。例えば、サブブロックＳＭ０１、ＳＭ１０のｋ段目の入力はそれぞれｋ−１段目のＳＭ００、ＳＭ１１からシフト入力される。また、ＳＭ１１、ＳＭ００への入力はＡＣＳからのセレクト信号により決まる。パス長（パスメモリ段数ｎ）が充分に大きい場合は、ｎ段目における４つのサブブロックのレジスタ値がすべて一致するので、どの最終段のデータも復号できる。ここではＳＭ１０からの出力値をｓｍ［ｋ＋ｎ］とｓｍ［ｋ＋ｎ＋１］を用いて復号している。復号はマージ回路１７が行う。マージ回路１７は、ｓｍ［ｋ＋ｎ］からｓｍ［ｋ＋ｎ＋１］への状態遷移に対応して復号結果を決定する。
【００２７】
ＲＡＡ部１５は、振幅基準値Ｃｉｊｋの更新を行う。振幅基準値Ｃｉｊｋは、状態遷移の状況を予想させる重要なパラメータであるが、記録状況やデフォーカスなどのさまざまな要因によって変動する。この変動により、ＰＲ（１，２，１）はＰＲ（０．８，２，０．９）などの値に変化する。そこで、ＲＡＡ部１５は振幅基準値の適応化を行い、このような変動を吸収する。振幅基準値の適応化方法は振幅基準値を入力振幅とビタビ復号器の復号結果に応じて逐次適応更新する方法である。
【００２８】
例えば、入力ｚ［ｋ］に対してビタビ復号を行った結果、最尤パスの遷移がｓｍ［ｋ＋ｎ］＝０１、ｓｍ［ｋ＋ｎ＋１］＝１１となったとすると、このときの対応する振幅基準値は式（５）のように表され、式（５）により振幅基準値を更新する。
Ｃｉｊｋ＝ａ×ｚ［ｋ］＋（１−ａ）×Ｃｉｊｋ・・・（５）
シフトレジスタ１４は、再生信号ｚ［ｋ］を格納し、ＲＡＡ部１５から振幅基準値Ｃｉｊｋが出力されると、この振幅基準値Ｃｉｊｋの出力に同期して、再生信号ｚ［ｋ］を演算部１６に出力する。シフトレジスタ１４は、ＳＭＵ１３の出力を待機するので、ＳＭＵ１３の段数、すなわち、ビタビレングスと同じ個数のシフトレジスタが存在する。
【００２９】
ＣＨＱ算出部１６は、信号品質を示すパラメータＣＨＱを算出する。図６は、ＣＨＱ算出部１６の内部構成を示す図である。図６に示すように、ＣＨＱ算出部１６は、ＣＨＱを算出する演算部２０と、振幅基準値ごとのＣＨＱを記録する複数のレジスタ２１〜２６とから構成され、レジスタ２１〜２６には、それぞれＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１１、Ｃ１１１、Ｃ１１０、Ｃ１００に対応するＣＨＱの値ＣＨＱ０００、ＣＨＱ００１、ＣＨＱ０１１、ＣＨＱ１１１、ＣＨＱ１１０、ＣＨＱ１００が記録される。演算部２０は、ＲＡＡ部１５、ＳＭＵ１３、シフトレジスタ１４と接続される。シフトレジスタ１４は演算部２０に再生信号ｚ［ｋ］を供給し、ＲＡＡ部１５は演算部２０に振幅基準値Ｃｉｊｋを供給する。また、ＳＭＵ１３は、演算部２０に振幅基準値Ｃｉｊｋの遷移状態を示すセレクト信号を供給する。
【００３０】
演算部２０は、シフトレジスタ１４から供給される再生信号ｚ［ｋ］、ＲＡＡ部１５から供給される振幅基準値Ｃｉｊｋを、以下の式（６）に代入してＣＨＱを算出する。
【００３１】
ＣＨＱｉｊｋ＝Σｉｊａｂｓ（ｚ［ｋ＋ｎ］−Ｃｉｊｋ［ｋ＋ｎ］）・・・（６）
また、ＣＨＱを算出する際、演算部２０は、ＳＭＵ１３から入力されるセレクト信号にもとづいてＣＨＱを振幅基準値ごとに分類して算出する。このように振幅基準値ごとのＣＨＱを算出すると、演算部２０は、ＳＭＵ１３から入力されるセレクト信号をもとにＣＨＱを分類し、各ＣＨＱの振幅基準値に対応するレジスタ２１〜２６に状態ごとのＣＨＱを記録させる。
【００３２】
本願発明の特徴は、従来、全ての振幅基準値に対し一つのＣＨＱしか求めていなかったのに対し、各振幅基準値に対してそれぞれのＣＨＱを求めるようにした点にある。このように各振幅基準値に対して、ＣＨＱを算出すると、各振幅基準値の記録状態や再生状態に応じて信号品質が検出できるようになり、信号がどのように遷移したときの情報に信頼性があるかを判断することができる。また、各振幅基準値の和や差を求めて目的に応じた新しいパラメータを算出することができるようになり、信号の信頼性を高めることができる。
【００３３】
また、ＣＨＱは、振幅基準値ごとに別々のレジスタに記録されるので、所望の振幅基準値を読み出して制御用のパラメータに使用したり、いくつかの振幅基準値に演算を施して、新しいパラメータを求めることができる。
【００３４】
次に、本願発明を適用したＣＨＱ算出部１６の変形例について説明する。この変形例は、形成されたピットの形状の良否を検出するために、ＣＨＱを利用する例であり、記憶媒体に形成されたピットのエッジのシャープさなどを検出する。
【００３５】
まず、レーザの昇降と記録するデータの関係について説明する。なお、本変形例では、ＣＨＱ算出部１６の内部構成のみを変更したものであり、ディスクドライブ装置１の他の構成には変更がない。そのため、ＣＨＱ算出部１６の内部構成を除く、光ディスク装置１の他の構成については、上記具体例と同一の符号を使用して説明する。
【００３６】
図７は、再生信号ｙｋと振幅基準値Ｃｉｊｋの関係を示す図である。図７に示すように、ビタビ復号では、再生信号ｙｋが４つの値に近似されるようになっている。４つの値は、小さいものから順にＣ０００、Ｃ００１−Ｃ１００、Ｃ０１１−Ｃ１１０、Ｃ１１１があり、再生信号値ｙｋは最尤なＣｉｊｋに近似される。ここで、Ｃ００１とＣ１００、Ｃ０１１とＣ１１０は同一な値であるが、これらは値の変化する方向によって近似される値が異なる。すなわち、値が上昇している場合にはＣ００１およびＣ０１１に近似され、値が下降している場合にはＣ１００およびＣ１１０に近似される。
【００３７】
また、Ｃ００１、Ｃ ０１１ に近似される信号を再生する時は、Ｃ１００、Ｃ１１０に近似される信号を再生する時よりジッターが悪くなる傾向がある。図８は記録データ、レーザ光の強度、ディスク表面の温度、及びディスクに形成されるピットの形状の関係を示す図である。図８に示すように、Ｃ００１、Ｃ ０１１ に近似される値ｙｋは、レーザの立ち上がり時に記録された信号であり、Ｃ１００、Ｃ１１０に近似される値ｙｋは、レーザの立ち下がり時に記録された信号である。レーザの立ち下がり時は、ディスク表面は自然に冷却されるため、ピットのエッジがぼやけてしまう。このような、レーザの立ち上がりと立ち下がりに形成されるジッターの良否は、読取品質にも影響しており、ＣＨＱの値にも影響する。
【００３８】
本変形例では、レーザの立ち上がりにおいて記録されたデータのＣＨＱと、レーザの立ち下がりにおいて記録されたデータのＣＨＱと、その他の状況において記録されたデータのＣＨＱをそれぞれ算出することにより、ピットのエッジのシャープさを検出する。
【００３９】
図９は、ＣＨＱ算出部１６の内部構成を示す図である。ＣＨＱ算出部１６は、ＣＨＱを算出する演算部３０と、レーザの立ち上がりと立ち下がりおよびその他の状況におけるＣＨＱを記録するレジスタ３１〜３３と、入力されたデータがレーザの昇降時に記録されたか否かのセレクト信号を出力するｒｉｓｅ＿ｆａｌｌ検出部３４とから構成され、ＣＨＱ算出部１６は、ＲＡＡ部１５、シフトレジスタ１４、ＳＭＵ１３と接続されている。
【００４０】
ｒｉｓｅ＿ｆａｌｌ検出部３４は、ＳＭＵ１３と接続されており、ＳＭＵ１３から入力されるセレクト信号をもとに、レーザの立ち上がり時に記録されたデータの振幅基準値と、レーザの立ち下がり時に記録されたデータの振幅基準値と、その他の状況で記録されたデータの振幅基準値とを分離するセレクト信号を生成する。
【００４１】
具体的に説明すると、レーザの立ち上がり時に記録されたデータを再生するときは振幅基準値がＣ０１１、Ｃ００１となり、レーザの立ち下がり時に記録されたデータを再生するときは振幅基準値がＣ１１０、Ｃ１００となり、その他の状況で記録されたデータを再生するときは振幅基準値がＣ０００、Ｃ１１１となる。
【００４２】
そのため、ｒｉｓｅ＿ｆａｌｌ検出部３４は、ＳＭＵ１３から入力されたセレクト信号をもとに振幅基準値がＣ０１１とＣ００１のときの再生信号ｚ［ｋ］、振幅基準値がＣ１１０とＣ１００のときの再生信号ｚ［ｋ］、振幅基準値がＣ０００、Ｃ１１１のときの再生信号ｚ［ｋ］を分離するセレクト信号を生成し、演算部３０に出力する。
【００４３】
演算部３０は、ＲＡＡ部１５から入力される振幅基準値Ｃｉｊｋとシフトレジスタ１４から入力された再生信号ｚ［ｋ］を上記（６）式に代入し、ＣＨＱを算出する。このとき、演算部３０には、ｒｉｓｅ＿ｆａｌｌ検出部３４から出力されるセレクト信号も入力され、演算部３０は、レーザの立ち上がり時に記録されたデータのＣＨＱとレーザの立ち下がり時に記録されたデータのＣＨＱおよびその他の状況で記録されたデータのＣＨＱに分類し、それぞれ状況ごとのＣＨＱを算出する。
【００４４】
そして、演算部３０によって算出されたＣＨＱは、ｒｉｓｅ＿ｆａｌｌ検出器３４から出力されるセレクト信号にもとづいて、レーザの立ち上がり時に記録されたデータのＣＨＱを格納するレジスタ３１、レーザの立ち下がり時に記録されたデータのＣＨＱを格納するレジスタ３２、その他の状況で記録されたデータのＣＨＱを格納するレジスタ３３に記録される。
【００４５】
このように算出したＣＨＱは、ＣＰＵ８などに出力され、信号品質を示す制御用のパラメータと使用することができる。本変形例では、特に、情報記録時のレーザの昇降に応じて振幅基準値を分類し、この振幅基準値の分類ごとにＣＨＱを求めた。そのため、ＣＨＱは、情報記録時におけるレーザの強度を示すパラメータとなり、この値を参照することにより、データ記録時におけるレーザパワーの変更や再生信号の信号品質の確認に使用することができる。
【００４６】
なお、本発明の要旨は、振幅基準値の値に応じてＣＨＱの値を分類することであり、本発明の要旨を変更しない程度での変形、改良は本発明に含まれるものとする。例えば、本具体例では、本発明を光ディスク装置に適応した例について説明したが、必ずしも光ディスク装置に限定されることはなく、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）など他の記録媒体を再生する装置にも適用される。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる復号装置は、再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する復号装置において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶手段と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質パラメータ算出手段と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択手段と、上記状態記憶手段からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出手段とを備え、上記信号選択手段は、上記信号種検出手段からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータを該信号種毎に分類することを特徴としている。
【００４８】
したがって、本発明にかかる復号装置によれば、信号の状態遷移ごとに信号品質を示す値を求めることができるので、各状態における信号の信頼性が上がるとともに、使用目的に応じて信号を適用することができる。
【００４９】
また、本発明にかかる復号方法は、再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する復号方法において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶工程と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出工程と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択工程と、上記状態記憶工程からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出工程とを有し、上記信号選択工程では、上記信号種検出工程からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータが該信号種毎に分類されることを特徴としている。
【００５０】
したがって、本発明にかかる復号方法によれば、信号の状態ごとに信号品質を示す値を求めることができるので、各状態における信号の信頼性が上がるとともに、使用目的に応じて信号を適用することができる。
【００５１】
また、本発明にかかる情報再生装置は、記録媒体に記録された信号を読み出して得られる再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する情報再生装置において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶手段と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出手段と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択手段と、上記状態記憶手段からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出手段とを備え、上記信号選択手段は、上記信号種検出手段からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータを該信号種毎に分類することを特徴とする。
【００５２】
したがって、本発明にかかる情報再生装置によれば、信号の状態ごとに信号品質を示す値を求めることができるので、各状態における信号の信頼性が上がるとともに、使用目的に応じて信号を適用することができる。
【００５３】
また、本発明にかかる情報再生方法は、記録媒体に記録された信号を読み出して得られる再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する情報再生方法において、上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶工程と、上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出工程と、上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択工程と、上記状態記憶工程からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出工程とを有し、上記信号選択工程では、上記信号種検出工程からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータが該信号種毎に分類されることを特徴とする。
【００５４】
したがって、本発明にかかる情報再生方法によれば、信号の状態ごとに信号品質を示す値を求めることができるので、各状態における信号の信頼性が上がるとともに、使用目的に応じて信号を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した具体例におけるディスクドライブ装置の構成を説明する図である。
【図２】ビタビ復号におけるリードデータの状態遷移を説明する図である。
【図３】ビタビ復号器の構成を説明する図である。
【図４】ビタビ復号器におけるＳＭＵの内部構成を説明する図である。
【図５】ＳＭＵ内部のシフトレジスタを説明する図である。
【図６】本発明を適用した具体例におけるＣＨＱ算出部の構成を説明する図である。
【図７】再生信号ｚ［ｋ］と振幅基準値Ｃｉｊｋの関係を示す図である。
【図８】記録データ、レーザ強度、ピットの形状の関係を示す図である。
【図９】本発明を適用した具体例におけるＣＨＱ算出部の変形例を説明する図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク装置、５ ＤＳＰ、７ コントローラ、８ ＣＰＵ、１０ ビタビ復号器、１３ ＳＭＵ、１４ シフトレジスタ、１５ ＲＡＡ部、１６ ＣＨＱ算出部、演算部 ２０、レジスタ ２１〜２６、演算部 ３０、レジスタ ３１〜３３、３４ ｒｉｓｅ＿ｆａｌｌ検出器
Claims (16)
- 再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する復号装置において、
上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶手段と、
上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質パラメータ算出手段と、
上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択手段と、
上記状態記憶手段からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出手段とを備え、
上記信号選択手段は、上記信号種検出手段からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータを該信号種毎に分類すること
を特徴とする復号装置。 - 上記信号種検出手段は、上記遷移状態信号に基づいて上記信号品質パラメータを、光ディスクに照射するレーザ光のレーザの立ち下がり時、レーザの立ち上がり時、及びその他の状況毎に検出することを特徴とする請求項１記載の復号装置。
- 上記信号品質パラメータを上記信号種毎に個別に記憶する上記信号種に対応した数の記憶手段を備えることを特徴とする請求項１記載の復号装置。
- 上記再生信号に応じて振幅基準値を更新する振幅基準値適応化手段を備え、
上記信号品質パラメータ算出手段は、上記振幅基準値適応化手段において更新された振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出することを特徴とする請求項１記載の復号装置。 - 再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する復号方法において、
上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶工程と、
上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出工程と、
上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択工程と、
上記状態記憶工程からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出工程とを有し、
上記信号選択工程では、上記信号種検出工程からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータが該信号種毎に分類されること
を特徴とする復号方法。 - 上記信号種検出工程では、上記遷移状態信号に基づいて上記信号品質パラメータを、光ディスクに照射するレーザ光のレーザの立ち下がり時、レーザの立ち上がり時、及びその他の状況毎に検出することを特徴とする請求項５記載の復号方法。
- 記憶手段に上記信号品質パラメータを上記信号種毎に個別に記憶することを特徴とする請求項５記載の復号方法。
- 上記再生信号に応じて振幅基準値を更新する振幅基準値適応化工程を有し、
上記信号品質パラメータ算出工程では、上記振幅基準値適応化工程において更新された振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータが算出されることを特徴とする請求項５記載の復号方法。 - 記録媒体に記録された信号を読み出して得られる再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する情報再生装置において、
上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶手段と、
上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出手段と、
上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択手段と、
上記状態記憶手段からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出手段とを備え、
上記信号選択手段は、上記信号種検出手段からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータを該信号種毎に分類すること
を特徴とする情報再生装置。 - 上記信号種検出手段は、上記遷移状態信号に基づいて上記信号品質パラメータを、光ディスクに照射するレーザ光のレーザの立ち下がり時、レーザの立ち上がり時、及びその他の状況毎に検出することを特徴とする請求項９記載の情報再生装置。
- 上記信号品質パラメータを上記信号種毎に個別に記憶する上記信号種に対応した数の記憶手段を備えることを特徴とする請求項９記載の情報再生装置。
- 上記再生信号に応じて振幅基準値を更新する振幅基準値適応化手段を備え、
上記信号品質パラメータ算出手段は、上記振幅基準値適応化手段において更新された振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出することを特徴とする請求項９記載の情報再生装置。 - 記録媒体に記録された信号を読み出して得られる再生信号の符号間干渉によって生じる波形の振幅と振幅基準値とに基づいて最尤復号を実行する情報再生方法において、
上記再生信号の状態遷移を記憶して遷移状態を示す信号を出力する状態記憶工程と、
上記振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータを算出する信号品質算出工程と、
上記算出された信号品質パラメータを上記振幅基準値毎に取り出す信号選択工程と、
上記状態記憶工程からの上記再生信号の遷移状態信号に基いて上記再生信号の種類を検出する信号種検出工程とを有し、
上記信号選択工程では、上記信号種検出工程からの信号種を示す情報に応じて上記信号品質パラメータが該信号種毎に分類されること
を特徴とする情報再生方法。 - 上記信号種検出工程では、上記遷移状態信号に基づいて上記信号品質パラメータを、光ディスクに照射するレーザ光のレーザの立ち下がり時、レーザの立ち上がり時、及びその他の状況毎に検出することを特徴とする請求項１３記載の情報再生方法。
- 記憶手段に上記信号品質パラメータを上記信号種毎に個別に記憶することを特徴とする請求項１３記載の情報再生方法。
- 上記再生信号に応じて振幅基準値を更新する振幅基準値適応化工程を有し、
上記信号品質パラメータ算出工程では、上記振幅基準値適応化工程において更新された振幅基準値と上記再生信号とを比較して該再生信号の信号品質パラメータが算出されることを特徴とする請求項１３記載の情報再生方法。
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