JP3980350B2

JP3980350B2 - Multilevel data determination method and information recording medium

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Publication number: JP3980350B2
Application number: JP2001397116A
Authority: JP
Inventors: 弘文阪上; 明彦清水
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JP2003196934A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスク等の情報記録媒体に記録されている多値データを光ディスク装置等の読み出し装置によって読み出す際に用いる多値データ判定方法及び、その多値データ判定方法を適用するための情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクや光磁気ディスク等の情報記録媒体においては、渦巻状又は同心円状のトラック上に２値又は多値のデジタルデータが、エンボス加工等による凹凸のピットや磁化方向の違いによって表現されて記録されている。
これらの記録データを読み出す際には、トラック上にレーザビームを照射して、その反射光の強度差や磁気カー効果による偏光方向の差等を検出し、再生信号を得る。そして、この再生信号から２値又は多値のデジタルデータを取得している。
【０００３】
従来は、この検出を、デジタル信号に変換した再生信号を予め設定された所定の閾値を用いて判別することによって行っていた。しかしながら、例えば光ディスクの場合には、ディスク間での反射率の違いや１枚のディスク内における内周側と外周側での再生周波数特性の違いなどの、様々な要因によって再生信号のレベル変動や振幅変動を生じてしまう。従って、上記のように所定の閾値を用いて判別すると、再生信号から誤ったデジタルデータを取得してしまうという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決したものとして、例えば特開平５−５４３９１号公報には、再生信号のＡ／Ｄ変換によって得られたデータをスレッショルド値（閾値）と比較して多値データを検出する際、Ａ／Ｄ変換器の出力をメモリに記憶し、所定の信号単位毎にメモリに記憶した出力データの分布情報に基づいて多値化の際に用いられるスレッショルド値を設定するようにした多値記録データ検出方式が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような多値記録データ検出方式では、情報記録媒体の記録密度を向上させて多値レベルを多くする（例えば８値、１６値等にする）と、多値データ各値に対応する出力データの分布が重なってしまい、分布の境界で閾値を設定したのではデータエラーが増加してしまうという問題があった。
この発明は、このような問題を解決し、読み取る多値データの各値に対応する出力データの分布が重なっている場合でも、短時間の処理で多値データの検出エラーを少なくすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明の多値データ判定方法は、３以上の整数をｎとして、ｎ種の値を取り得る多値データが記録された情報記録媒体から読み取ったデータが上記ｎ種のうちどの値かを判定する多値データ判定方法において、２以上の整数をｍとして、ｍ個連続する上記多値データの全ての組み合わせについて、その組み合わせの上記多値データを読み取った場合の読取信号値を記憶したテーブルを作成し、上記情報記録媒体に記録されている上記多値データを読み取って得た再生信号の信号値を所定の閾値によって上記多値データのいずれかの値に仮分類し、上記再生信号が上記ｎ種の値のうちｘ番目の値に仮分類された場合に、１以上の整数をｋとして、上記ｎ種の値のうちｘ−ｋ番目からｘ＋ｋ番目までの２ｋ＋１個の値を、読み取った多値データについての判定候補とし、連続するｍ個の再生信号に対する上記判定候補の組み合わせのうち、上記テーブルに記憶されている読取信号値と上記変換後の再生信号の信号値との誤差が最小になる組み合わせを求め、その組み合わせを読み取った上記多値データの値の組み合わせであると判定することを特徴とする。
【０００７】
このような多値データ判定方法において、上記仮分類を、上記再生信号に波形等化処理を行った後に所定の閾値によって行うようにするとよい。
さらに、上記判定候補の設定の際に、上記ｘ−ｋ番目からｘ＋ｋ番目までの値のうち１番目からｎ番目までに含まれない値は判定候補から除外するようにするとよい。
【０００８】
さらに、上記テーブルは、ｍ個連続する上記多値データの全ての組み合わせに対応するデータを基準データとして予め上記情報記録媒体に記録しておき、そのデータのそれぞれの組み合わせを読み取って得た再生信号の信号値を上記読取信号値として記憶して作成するようにするとよい。
このとき、上記テーブルを、上記基準データを複数回読み取り、各々の読み取りで得た再生信号の信号値の平均値を上記読取信号値として記憶して作成するようにするとよい。
【０００９】
あるいは、上記テーブルを、予め複数組の上記基準データを上記情報記録媒体に記録しておき、その複数組の基準データをそれぞれ読み取り、各々の読み取りで得た再生信号の信号値の平均値を上記読取信号値として記憶して作成するようにしてもよい。
あるいは、上記テーブルを、予め複数組の上記基準データを上記情報記録媒体に記録しておき、その複数組の基準データをそれぞれ複数回ずつ読み取り、各々の読み取りで得た再生信号の信号値の平均値を上記読取信号値として記憶して作成するようにしてもよい。
【００１０】
これらの多値データ判定方法において、上記テーブルを、上記基準データを読み取って得た再生信号に対して波形等化処理を行って得た信号を用いて作成するようにするとよい。
また、これらの多値データ判定方法において、上記テーブルに記憶している読取信号値を参照して上記多値データの各値に対する読取信号値の分布を求め、その分布から上記多値データの隣接する値の間の閾値を決定して上記所定の閾値を定めるようにするとよい。
【００１１】
このとき、上記多値データの隣接する値に対する上記読取信号値の分布が離れている場合に、その隣接する値に対する分布の間にその隣接する値の間の閾値を定めるようにするとよい。
あるいは、上記多値データの隣接する値に対する上記読取信号値の分布が重なっている場合に、その隣接する値に対する分布の分布曲線の交点に対応する読取信号値にその隣接する値の間の閾値を定めるようにするとよい。
また、これらの多値データ判定方法において、読み取った上記多値データの値の組み合わせであると判定した上記連続するｍ個の再生信号に対する判定候補の組み合わせのうちの一部の判定候補のみを最終判定結果として採用するようにするとよい。
【００１２】
また、この発明の情報記録媒体は、３以上の整数をｎとして、ｎ種の値を取り得る多値データが記録された情報記録媒体であって、２以上の整数をｍとして、ｍ個連続する上記多値データの全ての組み合わせに対応するデータが、ｍ個連続する上記多値データを読み取った場合の読取信号値を全ての組み合わせについて記憶したテーブルを作成するための基準データとして記録されていることを特徴とする。
このような情報記録媒体は、円盤状の形状であり、上記基準データがその情報記録媒体の内周部、外周部及びその中間部に記録されたものであるとよい。
あるいは、上記基準データが、情報を書き換または追記する情報量単位毎に記録されたものであるとよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
まず、この発明の多値データ判定方法を実施するための装置の例として、光ディスクに記録された多値データを読み取る光ディスク読取装置について図２乃至図４を用いて説明する。図２はその装置の構成を簡略化して示すブロック図、図３はその多値データ判定回路の構成を示すブロック図、図４は光ディスクに記録されている多値データとそれを読み取って得られる再生信号の例を示す図である。なお図２及び図３においては、この発明に関連する部分のみを示し、一般的な制御回路等の図示は省略している。
【００１４】
この光ディスク読取装置は、情報記録媒体である光ディスクにエンボス加工による凹凸のピットあるいはマーク等によって記録された多値データを読み取る装置であり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータによる制御回路及びデータ処理回路、読み取り対象の光ディスクを回転させたり光ピックアップを移動させたりするための駆動系等からなっている。
図２に符号１０で示す部材が読み取り対象の光ディスクであり、この光ディスク１０はスピンドルモータ１によって一定線速度（ＣＬＶ）或いは一定角速度（ＣＡＶ）で回転駆動される。また、この光ディスク１０には、１番目の値「０」から８番目の値「７」までの８種の値を取り得る多値データが記録されているものとする。
【００１５】
そして、光ディスク１０に記録されているデータを読み出すための光ピックアップ２が光ディスク１０の下側に配置されている。
光ピックアップ２は、よく知られているように、レーザ発光源，コリメータレンズ，ビームスプリッタ，対物レンズをコントロールする２軸デバイス等からなる光学系と、この光学系によって照射した光の光ディスク１０からの反射光を検出する偏光ビームスプリッタ，ディテクタ等を備えているが、これらの図示は省略する。反射光を検出したディテクタからの検出信号がアナログの電気信号として演算増幅回路３に供給される。
【００１６】
演算増幅回路３は、検出信号の演算によってトラッキングサーボ信号，フォーカスサーボ信号，再生信号を生成する。そのトラッキングサーボ信号及びフォーカスサーボ信号はサーボ制御回路４に供給され、サーボ制御回路４はこれらの信号に基づいて光ピックアップ２のトラッキングサーボ動作及びフォーカスサーボ動作を実行する。
【００１７】
また、再生信号はＲＦアンプ５で増幅されて再生ＲＦ信号となり、Ａ／Ｄ変換回路６に入力される。そして、再生ＲＦ信号は、フェーズロックループ（ＰＬＬ）回路７によって供給される基準クロックであるサンプリングクロックＣＫに基づいてデジタルの再生信号に変換される。なお、光ディスク１０には、読み取るべきデータの前に、図４に示すように同期信号及び多値データ周期を示すクロック信号を発生させるための多値データが記録されており、基準クロックは、これを読み取って得られる再生信号中に含まれる同期信号及びクロック信号を使用して生成する。
Ａ／Ｄ変換器６の出力は例えば８ビットデータとすればよく、即ちＡ／Ｄ変換回路６のダイナミックレンジを２５６分割にすればよい。そして、このＡ／Ｄ変換回路６からは再生ＲＦ信号の信号レベルデータがデジタルコード化されて出力され、このデジタル信号は、多値データ判定回路８に入力される。
【００１８】
多値データ判定回路８は、この発明の多値データ判定方法の主要な処理を実行する回路であり、入力されたデジタルの再生信号は、この多値データ判定回路８によって多値データのどの値を示す信号かを判定され、その判定結果が最終的な読み取り結果として出力される。
この多値データ判定回路８は、図３に示すように、波形等化回路１２，平均化回路１３，テーブル用メモリ回路１４，テーブル作成用アドレス生成回路１５，仮分類回路１６，判定候補生成回路１７，アドレス切換回路１８，誤差検出回路１９，比較回路２０，最終判定回路２１によって構成されている。
【００１９】
波形等化回路１２は、入力される再生信号における符号間干渉を概ね取り除く波形等化処理を行うためのデジタル自動等化器である。この処理によって符号間干渉を概ね除去することができるが、記録密度が高い場合には完全には除去できない。しかし、残存する符号間干渉をデータ間の相関とみなして連続する複数の多値データをパターンとして判定する点が、この発明の特徴であるので、この点は問題とならない。なお、符号間干渉がもともと少ない場合には、この波形等化回路を省略してもよい。
平均化回路１３は、入力されたデジタルデータの平均値を求める回路である。
【００２０】
テーブル用メモリ回路１４は、連続する複数個の多値データの全ての組み合わせについて、その組み合わせの多値データを読み取った場合の読取信号値を記憶したテーブルを作成するためのメモリである。そして、テーブルを作成する時にデータを入力するためのデータ入力端子と、検索時にデータを出力するためのデータ出力端子とを備え、メモリのアドレス入力端子を備えている。またここでは、このメモリに読取信号値を記憶させる際には、読み取った複数個の多値データの値をアドレスとして使用する。例えば連続する３個の８値データを読み取ってテーブルを作成するのであれば、０〜７に変化する数値の３桁分をアドレスとすることができる。
【００２１】
この発明の多値データ判定方法では、再生信号が多値データのどの値を表わすものであるかを判定する際に、１個のデータを閾値を用いて判定するのではなく、連続する複数個のデータの相関関係を利用する。そのために、事前に上記のようなテーブルを作成してこのテーブル用メモリ回路１４に記憶しておき、再生信号に対して判定処理を行う際に、テーブル上の読取信号値の組み合わせに最も近い組み合わせを検索して判定結果とする。
【００２２】
テーブル作成用アドレス生成回路１５は、上記のテーブルの作成時に読取信号値を書き込むべきテーブル用メモリ回路１４上のアドレスを生成して出力する回路である。テーブルを作成する場合には、光ディスク１０上に予め記録してあるテストパターン（基準データ）を読み取って得た再生信号を記憶させるが、この場合には読み取った多値データの値は既知であるから、その値をアドレスとして出力する。
仮分類回路１６は、未知の（基準データ以外の）多値データを読み取って得た再生信号に対して判定処理を行う際に、波形等化処理後の再生信号を所定の閾値を用いて多値データのいずれかの値に仮に分類する回路である。ここで、閾値は、固定値を予め定めておいてもよいし、後述するように、生成したテーブル上の読取信号値の分布を求めてその分布の境界に定めるようにしてもよい。
【００２３】
判定候補生成回路１７は、仮分類回路１６で仮分類された値（ｘ番目の値に分類されたものとする）に対して、ｘ−ｋ番目からｘ＋ｋ番目（ｋは１以上の整数）までの２ｋ＋１個の値を判定候補として生成する回路である。ここでは、多値データは「０」から「７」までの８値であるので、仮分類された値に−ｋから＋ｋまでの整数をそれぞれ加算して判定候補を生成する。例えばある再生信号が仮分類回路１６によって「４」に分類されたとし、ｋ＝１とすると、「３」，「４」，「５」が判定候補として生成される。
【００２４】
アドレス切換回路１８は、テーブル用メモリ回路１４のアドレス入力の切換を行う回路である。テーブル用メモリ回路１４に対しては、テーブル作成時にはテーブル作成用アドレス生成回路１５の生成するアドレスに対して書き込みを行い、検索時には判定候補生成回路１７の生成する判定候補についての読取信号値を記憶したアドレスのデータを読み出すので、動作に応じてアドレス入力を切り換えるためのものである。
【００２５】
誤差検出回路１９は、未知の多値データを読み取って得た再生信号の信号値と、テーブル上の読取信号値との誤差を算出する回路である。
比較回路２０は、誤差検出回路１９から出力される誤差の中から最も小さい値を求める回路である。
最終判定回路２１は、比較回路２０で求めた誤差の最も小さい値と対応する判定候補を最終的な読み取り結果として出力する回路である。
このような多値データ判定回路８によって、多値データが記録された情報記録媒体から読み取ったデータが多値データのどの値かを判定することができる。
【００２６】
次に、この発明の情報記録媒体の実施形態である光ディスクと、この発明の多値データ判定方法の実施形態である、この光ディスクに記録された多値データの読み取り方法について図１及び図５乃至図７も用いて説明する。図１はこの多値データの読み取り方法の処理を示すフローチャート、図５は基準データを読み取って作成するテーブルの例を示す図、図６及び図７は生成したテーブル上の読取信号値の分布から閾値を求める処理について説明するための図である。
この光ディスクは、図２に示した光ディスク１０であり、この光ディスクに記録された多値データの読み取りは、図２及び図３を用いて説明した光ディスク読取装置によって行う。
【００２７】
この光ディスク１０には、上述したように「０」から「７」までの８種の値を取り得る多値データが記録されている。そして、この光ディスク１０から読み取ったデータの判定は、連続するｍ点（ここではｍ＝３とする）のデータを読み取った再生信号のパターンを、既知の基準データを読み取って得た読取信号値のテーブルと比較することによって行う。
そこで、この光ディスク１０には、連続する３個の８値データの全ての組み合わせに対応するデータ（８×８×８＝５１２通り）を、その並びを一義的に決めて基準データとして予め記録してある。
【００２８】
このような基準データを予め記録した情報記録媒体を用いれば、情報の再生時にこの基準データを読み取って情報記録媒体の特性や記録条件の変化を反映したテーブルを作成でき、判定結果の信頼性を向上させることができる。
基準データの記録位置は、任意の場所に１ヶ所でもよいが、この光ディスク１０のような円盤状の情報記録媒体を用いる場合には、その外周部，内周部，その中間部にそれぞれ記録するようにするとよい。このようにすれば、記録位置による媒体の特性や記録条件の変化を反映したテーブルを作成でき、判定結果の信頼性を向上させることができる。
あるいは、情報を書き換えまたは追記する際の情報量単位毎に記録するようにしてもよい。このようにすれば、情報の書き換えあるいは追記を行った書き込み装置の記録特性を反映したテーブルを作成できるので、判定結果の信頼性を向上させることができる。
【００２９】
この光ディスク１０に記録されているデータを読み出す場合には、図２及び図３に示した光ディスク読取装置の図示しない制御部は、図１のフローチャートに示す動作を行う。
まず、ステップＳ１で連続するｍ個（ここではｍ＝３）の多値データの全ての組み合わせの基準データを読み取って、その読取信号値を記録したテーブルを作成する。ここで、この読取信号値は、光ピックアップ２からの検出信号から演算増幅回路３によって再生信号を生成し、これをＲＦアンプ５で増幅してからＡ／Ｄ変換回路６によってデジタル信号に変換し、波形等化回路１２によって等化処理を施して得られる信号の信号値である。
【００３０】
この読取信号値を、図５に示すように読み取った多値データの組み合わせ「ｐ」，「ｑ」，「ｒ」をアドレスとして、第１のデータ「ｐ」を読み取って得た読取信号値をａ_ｐｑｒとして、第２のデータ「ｑ」を読み取って得た読取信号値をｂ_ｐｑｒとして、第３のデータ「ｒ」を読み取って得た読取信号値をｃ_ｐｑｒとしてそれぞれテーブル用メモリ回路１４に記録することによってテーブルを作成する。すなわち、例えば「２」，「３」，「４」の組み合わせの多値データを読み取って得た読取信号値は、アドレスが２３４の位置に、第１のデータ「２」を読み取って得た読取信号値をａ_２３４として、第２のデータ「３」を読み取って得た読取信号値をｂ_２３４として、第３のデータ「４」を読み取って得た読取信号値をｃ_２３４としてそれぞれ記録する。
【００３１】
このとき、テーブル作成用アドレス生成回路１５が読み取った多値データの組み合わせ（基準データなので既知である）をアドレスとして出力し、アドレス切換回路１８はテーブル用メモリ回路１４のアドレス入力をテーブル作成用アドレス生成回路１５に接続してこれを入力させる。
なお、テーブルは、同じ基準データを複数回読み取って得た各々の信号値の平均や、複数箇所に記録された基準データを読み取って得た各々の信号値の平均の値を用いて作成するようにしてもよい。前者のようにすれば、読み取り（再生）時のノイズの影響を低減でき、後者のようにすれば媒体上の記録位置の影響を低減できるので、このように作成したテーブルを用いると、判定結果の信頼性を向上させることができる。また、複数箇所に記録されたの基準データをそれぞれ複数回ずつ読み取って得た各々の信号値の平均の値を用いて作成するようにしてもよい。このようにすれば、前２者の双方の効果が得られる。
これらのように複数の読み取りの平均の読取信号値を用いてテーブルを作成する場合には、平均化回路１３によって平均値を求めてからテーブル用メモリ回路１４に記録する。従って、１度の読み取りでテーブルを作成する場合には、平均化回路１３は省略してよい。
【００３２】
テーブルの作成が終わると、ステップＳ２でテーブルのデータから仮分類に用いる閾値を生成する。閾値は固定の値を用いてもよいが、ここではこの閾値の生成は、次のように行う。
まず、テーブルに記録されたデータから、ａ_０ｘｘ，ｂ_ｘ０ｘ，ｃ_ｘｘ０（ｘは０〜７の全ての値）のデータを全て抽出してその読取信号値の分布を求め、これを「０」の多値データを読み取って得た読取信号値の分布ｄ０とする。ここで、ａ_０ｘｘは第１のデータが「０」である組み合わせにおける第１のデータ、すなわち「０」を読み取って得た読取信号値であり、ｂ_ｘ０ｘ，ｃ_ｘｘ０も同様に「０」を読み取って得た読取信号値である。
【００３３】
次に、テーブルに記録されたデータから、ａ_１ｘｘ，ｂ_ｘ１ｘ，ｃ_ｘｘ１のデータを全て抽出してその読取信号値の分布を求め、これを「１」の多値データを読み取って得た読取信号値の分布ｄ１とする。そして同様に、「２」から「７」までの多値データを読み取って得た読取信号値の分布ｄ２〜ｄ７を求める。
これらの分布について、多値データの隣接する値に対する分布ｄが図６に示すように重なっている場合には、その分布曲線の交点に対応する読取信号値の値をその隣接する値の間の閾値ｔｈと定める。
多値データの隣接する値に対する分布ｄが図７に示すように離れている場合には、その分布の間にその隣接する値の間の閾値ｔｈを定める。例えば、分布の間隙の中点に対応する値を閾値ｔｈと定めればよい。
もちろん、隣接する値によって分布ｄの関係が異なる場合には、それぞれについて適切な条件を用いて定めればよい。なお、多値データ「ａ」と多値データ「ｂ」との間の閾値をｔｈ_ａｂと呼ぶことにする。
【００３４】
閾値ｔｈの生成が終わると、ステップＳ３に進んで読み取るべき未知データを読み取って再生信号を取得する。すなわち、光ピックアップ２からの検出信号から演算増幅回路３によってアナログの再生信号を生成し、これをＲＦアンプ５で増幅してからＡ／Ｄ変換回路６によってデジタル信号に変換し、波形等化回路１２によって等化処理を施してデジタルの再生信号を取得する。
そして、ステップＳ４に進んで、デジタルの再生信号をステップＳ２で生成した閾値ｔｈを用いて仮分類回路１６によって多値データのいずれかの値に仮分類する。例えば、ある多値データについての再生信号の信号値が閾値ｔｈ_１２と閾値ｔｈ_２３との間の値であれば、その多値データを「２」に仮分類する。
【００３５】
次に、ステップＳ５に進んで判定候補生成回路１７によって判定候補の生成を行う。判定候補としては、ある再生信号が多値データのｘ番目の値に仮分類された場合には、１以上の整数ｋについて、ｘ−ｋ番目からｘ＋ｋ番目までの２ｋ＋１個の値を選択する。ここではｋ＝１として、例えば再生信号が「２」に仮分類された場合には、「１」，「２」，「３」が判定候補として生成される。
ここで、この実施形態の場合のように、多値データの各値が公差１の等差数列になっている場合には、仮分類された値に−ｋから＋ｋまでの整数をそれぞれ加算することによって判定候補を生成することができる。
【００３６】
次に、ステップＳ６に進んで、連続するｍ個（ここではｍ＝３）の再生信号に対する判定候補の組み合わせについてのテーブルに記録されている読取信号値を実際の再生信号の信号値と比較し、その誤差が最小になる組み合わせを求める。
上述したように、この読み取り方法では、連続する複数の点のデータを読み取った再生信号のパターンを既知の基準データを読み取って得た読取信号値のテーブルと比較することによって多値データのどの値であるか判定するが、ステップＳ６の処理はこの比較を行う処理である。
【００３７】
この処理ではまず、波形等化処理後の連続する３個の再生信号の信号値に対して生成された判定候補の組み合わせの全てについて、テーブル用メモリ回路１４に記憶されたテーブルを参照してその組み合わせの基準データを読み取った場合の読取信号値を読み出して実際の再生信号、すなわち未知の多値データを読み取って得た再生信号の信号値との誤差を算出する。この誤差は、判定候補生成回路１７がステップＳ５で生成した判定候補をアドレスとして出力し、アドレス切換回路１８がテーブル用メモリ回路１４のアドレス入力を判定候補生成回路１７に接続してこれを入力させて判定候補の組み合わせについての読取信号値を誤差検出回路１９に出力させ、この値と誤差検出回路１９に入力される再生信号とから算出する。
【００３８】
この誤差は、３個の再生信号の信号値がそれぞれｘ１，ｘ２，ｘ３、テーブルから読み出した読取信号値がａ_ｐｑｒ，ｂ_ｐｑｒ，ｃ_ｐｑｒであったとすると、数１に示すようにこれらの信号値の差の絶対値の合計によって求めることができる。あるいは、数２に示すようにこれらの信号値の差の２乗の合計によって求めてもよい。また、その他の適当な数式によって求めることもできる。
【００３９】
【数１】

【００４０】
【数２】

【００４１】
そして、比較回路２０によって判定候補の組み合わせの中で誤差Ｄ_ｐｑｒが最も小さい組み合わせを求める。
ここで、このステップＳ６の処理をより具体的な例で説明する。
連続する３個の再生信号が「２」，「３」，「４」に仮分類されていたとすると、１番目の「２」についての判定候補としては、ここではｋ＝１であるので、２−１＝１から２＋１＝３までの「１」，「２」，「３」が生成されている。そして、２番目の「３」についての判定候補としては、「２」，「３」，「４」が、３番目の「４」についての判定候補としては「３」，「４」，「５」が生成されている。従って、これらの判定候補の組み合わせとしては、次の２７（＝３×３×３）通りが考えられる。
【００４２】
(1) 「１」，「２」，「３」 (2) 「１」，「２」，「４」 (3) 「１」，「２」，「５」
(4) 「１」，「３」，「３」 (5) 「１」，「３」，「４」 (6) 「１」，「３」，「５」
(7) 「１」，「４」，「３」 (8) 「１」，「４」，「４」 (9) 「１」，「４」，「５」
(10)「２」，「２」，「３」 (11)「２」，「２」，「４」 (12)「２」，「２」，「５」
(13)「２」，「３」，「３」 (14)「２」，「３」，「４」 (15)「２」，「３」，「５」
(16)「２」，「４」，「３」 (17)「２」，「４」，「４」 (18)「２」，「４」，「５」
(19)「３」，「２」，「３」 (20)「３」，「２」，「４」 (21)「３」，「２」，「５」
(22)「３」，「３」，「３」 (23)「３」，「３」，「４」 (24)「３」，「３」，「５」
(25)「３」，「４」，「３」 (26)「３」，「４」，「４」 (27)「３」，「４」，「５」
【００４３】
これらの全ての組み合わせについて、その組み合わせの基準データを読み取った場合の読取信号値としてテーブルに記憶されている値を１組ずつ読み出して、再生信号の信号値との誤差を算出し、最も誤差の小さい組み合わせを求めるのである。
なお、仮分類の結果が「０」や「７」の場合には、「−１」や「８」が判定候補として生成されることがあるが、これらは多値データの取り得る値ではないので、除外して誤差の算出対象を設定する。判定候補生成の段階で除外するようにしてもよい。このことをより一般化して表現すると、判定候補として生成するｘ−ｋ番目からｘ＋ｋ番目の値までのうちｎ値の多値データの１番目からｎ番目までに含まれない値は判定候補から除外するということである。
【００４４】
誤差が最小になる組み合わせが求まると、ステップＳ７に進み、誤差が最小になるときの判定候補の組み合わせを再生信号に対する判定結果、すなわち情報記録媒体を読み取って得た多値データとして最終判定回路２１から出力する。このとき、その判定候補のうち一部の値のみを最終判定結果として採用して出力するようにしてもよい。例えば、ｐ，ｑ，ｒの組み合わせで誤差が最小であった場合には、中央の値ｑのみ、始めの２つｐ，ｑのみ、あるいは後の２つｑ，ｒのみを採用するようにしてもよい。なお、このような場合には、採用しなかった位置の多値データについては、前又は後の位置のデータと共に別途判定処理を行うことになる。
【００４５】
次のステップＳ８では、読み取るべき全てのデータについて判定を行ったかどうか判断し、行っていれば終了し、行っていなければステップＳ３に戻って処理を繰り返す。ここで、読み取るべきデータの量が多いか情報記録媒体上に点在している場合等で、新たな基準データを読み取ってテーブルを作り直す必要が生じた場合には、ステップＳ１に戻って処理を行うようにする。
このような処理を行うことにより、情報記録媒体に記録されている多値データがどの値のデータであるかを正確かつ高速に判定して読み取ることができる。
【００４６】
そして、このような処理においては、連続する複数個のデータについて再生信号とテーブルに記憶された読取信号値のパターンとを比較して多値データの判定を行っているので、多値データの各値についての読取信号値の分布が重なっている場合でも読み取りを正確に行ってデータエラーを低減することができ、さらに、仮分類を行ってパターンの比較を行う判定候補を絞っているので、テーブル上のパターンとの比較処理を短時間で行うことができる。
また、再生信号に対して等化処理を行うようにすれば、再生信号における符号間の干渉を低減でき、読み取りで得る信号値の分布を狭めることができるので、判定結果の信頼性を向上させることができる。テーブル作成の際にも等化処理を行うことにより、同様の効果が得られる。
判定処理において、多値データの変化範囲を越えている判定候補を除外するようにすれば、不要な比較処理を省略でき、判定の処理時間を短縮できる。
【００４７】
また、予め情報記録媒体に記録された基準データを再生してテーブルを作成するようにすれば、記録媒体の特性や記録条件を反映したテーブルを作成できるので、判定結果の信頼性を向上させることができる。
仮分類に用いる閾値を、作成したテーブル上のデータの分布を使用して設定するようにすれば、記録媒体の特性や記録条件を反映した閾値を設定できるので、判定結果の信頼性を向上させることができる。このとき、多値データの各値に対応する分布が離れている場合にはその分布の間に閾値を設定し、あるいは分布が重なっている場合には隣接する分布曲線の光源に閾値を設定するようにすれば、妥当性のある閾値が得られ、判定結果の信頼性を向上させることができる。
【００４８】
また、再生信号の信号値とテーブルに記憶されたの信号値によって判定した判定結果の一部のみを最終判定結果として採用するようにすれば、判定結果のうち信頼性の低い部分（例えば外側）を最終判定結果から除外することができるので、判定結果の信頼性を向上させることができる。
なお、以上説明した実施形態においては、ｍ＝３，ｋ＝１の場合について説明したが、ｍが２以上の整数，ｋが１以上の整数であれば、この発明は同様に効果を発揮する。また、多値データについても、３値以上であれば８値のものに限られるものではなく、この実施形態の場合のような「０」から始まる連続する整数値に限られるものでもない。
【００４９】
さらに、ここでは情報記録媒体が光ディスクである例について説明したが、光磁気ディスク等の他の情報記録媒体であっても構わない。その場合には、そこに記録されたデータを読み取る方法や装置にもこの発明の多値データ判定方法を適用することができる。この場合において、記録媒体は円盤状のものに限定されるものではない。
また、ここでは記録媒体に記録されたデータを読み取る例について説明したが、この発明の多値データ判定方法は、伝送されてくる信号あるいは受信した信号が多値データのどの値を示す信号かを判定する方法としても同様に用いることができる。
【００５０】
【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判定方法によれば、連続する複数個のデータについて再生信号とテーブルに記憶された読取信号値のパターンとを比較して多値データの判定を行っているので、多値データの各値についての読取信号値の分布が重なっている場合でも読み取りを正確に行ってデータエラーを低減することができ、さらに、仮分類を行ってパターンの比較を行う判定候補を絞っているので、テーブル上のパターンとの比較処理を短時間で行うことができる。
また、この発明の情報記録媒体によれば、情報の再生時に予め記録してある基準データを読み取って情報記録媒体の特性や記録条件の変化を反映したテーブルを作成できるので、判定結果の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の多値データ判定方法の実施形態である多値データの読み取り方法の処理を示すフローチャートである。
【図２】この発明の多値データ判定方法を実施するための装置の例である、光ディスクに記録された多値データを読み取る光ディスク読取装置の構成を簡略化して示すブロック図である。
【図３】その多値データ判定回路の構成を示すブロック図である。
【図４】その光ディスクに記録されている多値データとそれを読み取って得られる再生信号の例を示す図である。
【図５】基準データを読み取って作成するテーブルの例を示す図である。
【図６】生成したテーブル上の読取信号値の分布から閾値を求める処理について説明するための図である。
【図７】生成したテーブル上の読取信号値の分布から閾値を求める別の処理について説明するための図である。
【符号の説明】
１：スピンドルモータ２：光ピックアップ
３：演算増幅回路４：サーボ制御回路
５：ＲＦアンプ６：Ａ／Ｄ変換回路
７：ＰＬＬ回路８：多値データ判定回路
１０：光ディスク１２：波形等化回路
１３：平均化回路１４：テーブル用メモリ回路
１５：テーブル作成用アドレス生成回路
１６：仮分類回路１７：判定候補生成回路
１８：アドレス切換回路１９：誤差検出回路
２０：比較回路２１：最終判定回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-value data determination method used when multi-value data recorded on an information recording medium such as an optical disk is read by a reading device such as an optical disk device, and information recording for applying the multi-value data determination method It relates to the medium.
[0002]
[Prior art]
In an information recording medium such as an optical disk or a magneto-optical disk, binary or multi-valued digital data is expressed and recorded on a spiral or concentric track by being expressed by uneven pits or a difference in magnetization direction by embossing or the like. ing.
When reading these recorded data, a track is irradiated with a laser beam to detect a difference in intensity of reflected light, a difference in polarization direction due to the magnetic Kerr effect, and the like to obtain a reproduction signal. Then, binary or multivalued digital data is acquired from the reproduction signal.
[0003]
Conventionally, this detection is performed by discriminating a reproduction signal converted into a digital signal using a predetermined threshold value set in advance. However, in the case of an optical disk, for example, the level of a reproduced signal may vary due to various factors such as a difference in reflectance between disks and a difference in reproduction frequency characteristics between an inner circumference and an outer circumference in one disk. Amplitude fluctuation will occur. Therefore, if the determination is made using the predetermined threshold as described above, there is a problem that wrong digital data is acquired from the reproduction signal.
[0004]
As a solution to such a problem, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 5-54391, when data obtained by A / D conversion of a reproduction signal is compared with a threshold value (threshold), multi-value data is detected. A multi-value in which the output of the A / D converter is stored in a memory, and a threshold value used in multi-value conversion is set based on distribution information of output data stored in the memory for each predetermined signal unit A recording data detection method is disclosed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a multi-value recording data detection method, if the recording density of the information recording medium is improved to increase the multi-value level (for example, 8-value, 16-value, etc.), the multi-value data corresponds to each value. The distribution of output data overlaps, and there is a problem that data errors increase if a threshold is set at the boundary of the distribution.
An object of the present invention is to solve such a problem and reduce detection errors of multi-value data in a short time even when the distribution of output data corresponding to each value of multi-value data to be read is overlapped. And
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the multi-value data judging method according to the present invention is such that data read from an information recording medium on which multi-value data capable of taking n types of values is recorded, where n is an integer of 3 or more is n. In the multi-value data determination method for determining which value of the seeds, when the multi-value data of the combination is read for all combinations of the m multi-value data, where m is an integer of 2 or more, Obtained by creating a table storing read signal values and reading the multi-value data recorded on the information recording medium Playback signal Is temporarily classified into one of the values of the multi-value data according to a predetermined threshold, and when the reproduction signal is provisionally classified as the x-th value among the n types of values, an integer of 1 or more is set. k, 2k + 1 values from the xkth to the x + kth among the n types of values are determined as determination candidates for the read multi-valued data, and a combination of the determination candidates for m consecutive reproduction signals. Among them, a combination that minimizes an error between the read signal value stored in the table and the signal value of the converted reproduction signal is obtained, and the combination is determined to be a combination of values of the multi-value data obtained by reading the combination. It is characterized by doing.
[0007]
In such a multi-value data determination method, the provisional classification Playback signal After performing the waveform equalization processing, it is preferable to perform the processing with a predetermined threshold.
Furthermore, when setting the determination candidates, values that are not included in the first to nth values from the x−kth to the x + kth values may be excluded from the determination candidates.
[0008]
Further, the table is obtained by previously recording data corresponding to all combinations of the m multi-value data as reference data on the information recording medium, and reading each combination of the data. Playback signal These signal values may be stored and created as the read signal value.
At this time, the table was obtained by reading the reference data a plurality of times and each reading. Playback signal The average value of the signal values may be stored and created as the read signal value.
[0009]
Alternatively, the table is obtained by recording a plurality of sets of reference data in the information recording medium in advance and reading the plurality of sets of reference data, respectively. Playback signal The average value of the signal values may be stored and created as the read signal value.
Alternatively, the table is obtained by recording a plurality of sets of the reference data in the information recording medium in advance, reading the plurality of sets of reference data a plurality of times, and reading each of them. Playback signal The average value of the signal values may be stored and created as the read signal value.
[0010]
In these multivalued data determination methods, the table was obtained by reading the reference data. Playback signal It is preferable to create the signal using a signal obtained by performing waveform equalization processing.
Further, in these multi-value data determination methods, a read signal value distribution for each value of the multi-value data is obtained by referring to the read signal values stored in the table, and the adjacent multi-value data is determined from the distribution. The predetermined threshold value may be determined by determining a threshold value between the values to be determined.
[0011]
At this time, when the distributions of the read signal values with respect to the adjacent values of the multi-value data are separated from each other, a threshold value between the adjacent values may be determined between the distributions with respect to the adjacent values.
Alternatively, when the distributions of the read signal values with respect to adjacent values of the multi-value data overlap, the threshold value between the adjacent values to the read signal value corresponding to the intersection of the distribution curves of the distribution with respect to the adjacent values It is recommended that
Further, in these multi-value data determination methods, only a part of the determination candidates among the combinations of determination candidates for the continuous m reproduction signals determined to be a combination of the values of the read multi-value data is finally obtained. It may be adopted as a determination result.
[0012]
The information recording medium of the present invention is an information recording medium on which multi-value data capable of taking n kinds of values is recorded, where n is an integer of 3 or more. Data corresponding to all combinations of the multi-value data is recorded as reference data for creating a table storing read signal values for all combinations when the m continuous multi-value data is read. It is characterized by being.
Such an information recording medium has a disk shape, and the reference data is preferably recorded on the inner peripheral portion, the outer peripheral portion and the intermediate portion of the information recording medium.
Alternatively, the reference data may be recorded for each information amount unit for rewriting or appending information.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, as an example of an apparatus for carrying out the multi-value data determination method of the present invention, an optical disk reader for reading multi-value data recorded on an optical disk will be described with reference to FIGS. 2 is a block diagram showing the configuration of the apparatus in a simplified manner, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the multi-value data determination circuit, and FIG. 4 is obtained by reading multi-value data recorded on the optical disk and reading it. It is a figure which shows the example of a reproduction signal. 2 and 3, only the parts related to the present invention are shown, and illustration of a general control circuit and the like is omitted.
[0014]
This optical disc reader is a device that reads multi-value data recorded on an optical disc, which is an information recording medium, by uneven pits or marks by embossing, etc., and a control circuit and data by a microcomputer comprising a CPU, ROM, RAM, etc. It comprises a processing circuit, a drive system for rotating an optical disk to be read, and moving an optical pickup.
A member denoted by reference numeral 10 in FIG. 2 is an optical disk to be read. The optical disk 10 is rotationally driven by the spindle motor 1 at a constant linear velocity (CLV) or a constant angular velocity (CAV). In addition, it is assumed that multi-value data that can take eight types of values from the first value “0” to the eighth value “7” is recorded on the optical disc 10.
[0015]
An optical pickup 2 for reading data recorded on the optical disc 10 is arranged below the optical disc 10.
As is well known, the optical pickup 2 includes an optical system composed of a laser light source, a collimator lens, a beam splitter, a biaxial device for controlling an objective lens, and the like, and an optical disk 10 for light irradiated by the optical system. Although a polarization beam splitter, a detector, and the like for detecting reflected light are provided, these are not shown. A detection signal from the detector that detects the reflected light is supplied to the operational amplifier circuit 3 as an analog electric signal.
[0016]
The operational amplifier circuit 3 generates a tracking servo signal, a focus servo signal, and a reproduction signal by calculating the detection signal. The tracking servo signal and the focus servo signal are supplied to the servo control circuit 4, and the servo control circuit 4 executes the tracking servo operation and the focus servo operation of the optical pickup 2 based on these signals.
[0017]
The reproduction signal is amplified by the RF amplifier 5 to become a reproduction RF signal, which is input to the A / D conversion circuit 6. The reproduced RF signal is converted into a digital reproduced signal based on a sampling clock CK that is a reference clock supplied by a phase-locked loop (PLL) circuit 7. The optical disk 10 is recorded with multi-value data for generating a synchronization signal and a clock signal indicating a multi-value data period as shown in FIG. 4 before the data to be read. Is generated using a synchronization signal and a clock signal included in a reproduction signal obtained by reading the signal.
The output of the A / D converter 6 may be, for example, 8-bit data, that is, the dynamic range of the A / D converter circuit 6 may be divided into 256 parts. The A / D conversion circuit 6 digitally encodes the signal level data of the reproduced RF signal and outputs the digital signal to the multi-value data determination circuit 8.
[0018]
The multi-value data determination circuit 8 is a circuit for executing the main processing of the multi-value data determination method of the present invention. An input digital reproduction signal is obtained by the multi-value data determination circuit 8 according to which value of the multi-value data. And a determination result is output as a final reading result.
As shown in FIG. 3, the multi-value data determination circuit 8 includes a waveform equalization circuit 12, an averaging circuit 13, a table memory circuit 14, a table creation address generation circuit 15, a temporary classification circuit 16, and a determination candidate generation circuit. 17, an address switching circuit 18, an error detection circuit 19, a comparison circuit 20, and a final determination circuit 21.
[0019]
The waveform equalization circuit 12 is a digital automatic equalizer for performing a waveform equalization process that substantially eliminates intersymbol interference in an input reproduction signal. This process can generally eliminate intersymbol interference, but cannot completely remove it when the recording density is high. However, since it is a feature of the present invention that the remaining intersymbol interference is regarded as a correlation between data and a plurality of continuous multi-value data is determined as a pattern, this is not a problem. If the intersymbol interference is originally low, this waveform equalization circuit may be omitted.
The averaging circuit 13 is a circuit for obtaining an average value of input digital data.
[0020]
The table memory circuit 14 is a memory for creating a table storing read signal values when all the combinations of a plurality of continuous multi-value data are read. A data input terminal for inputting data when creating a table, a data output terminal for outputting data at the time of retrieval, and an address input terminal of a memory are provided. Further, here, when the read signal value is stored in the memory, the read values of the plurality of multi-value data are used as addresses. For example, if a table is created by reading three consecutive 8-value data, three digits of a numerical value that changes from 0 to 7 can be used as an address.
[0021]
According to the multi-value data determination method of the present invention, when determining which value of the multi-value data the reproduction signal represents, one piece of data is not determined using a threshold value, but a plurality of continuous values are determined. Use the correlation of data. For this purpose, a table as described above is created in advance and stored in the table memory circuit 14, and the combination closest to the combination of read signal values on the table when performing a determination process on the reproduction signal. Is used as a determination result.
[0022]
The table creation address generation circuit 15 is a circuit that generates and outputs an address on the table memory circuit 14 to which the read signal value is to be written when the table is created. When creating a table, a reproduction signal obtained by reading a test pattern (reference data) recorded in advance on the optical disk 10 is stored. In this case, the value of the read multi-value data is known. The value is output as an address.
When performing a determination process on a reproduction signal obtained by reading unknown (other than reference data) multilevel data, the provisional classification circuit 16 uses a predetermined threshold value for the reproduction signal after waveform equalization processing. This circuit tentatively classifies the value data into any value. Here, a fixed value may be determined in advance as the threshold value, or as described later, a distribution of the read signal values on the generated table may be obtained and determined at the boundary of the distribution.
[0023]
The determination candidate generation circuit 17 performs the xk-th to x + k-th (k is an integer equal to or greater than 1) with respect to the values provisionally classified by the provisional classification circuit 16 (assumed to be classified as the x-th value). This circuit generates 2k + 1 values as determination candidates. Here, since the multi-value data is eight values from “0” to “7”, an integer from −k to + k is added to each provisionally classified value to generate a determination candidate. For example, if a certain reproduction signal is classified into “4” by the temporary classification circuit 16 and k = 1, “3”, “4”, and “5” are generated as determination candidates.
[0024]
The address switching circuit 18 is a circuit for switching the address input of the table memory circuit 14. The table memory circuit 14 is written to the address generated by the table generation address generation circuit 15 when the table is generated, and the read signal value for the determination candidate generated by the determination candidate generation circuit 17 is stored during the search. Since the data at the designated address is read out, the address input is switched according to the operation.
[0025]
The error detection circuit 19 is a circuit that calculates an error between the signal value of the reproduction signal obtained by reading unknown multilevel data and the read signal value on the table.
The comparison circuit 20 is a circuit for obtaining the smallest value from the errors output from the error detection circuit 19.
The final determination circuit 21 is a circuit that outputs a determination candidate corresponding to the smallest error value obtained by the comparison circuit 20 as a final reading result.
Such a multi-value data determination circuit 8 can determine which value of the multi-value data is the data read from the information recording medium on which the multi-value data is recorded.
[0026]
Next, an optical disc that is an embodiment of the information recording medium of the present invention and a method for reading the multi-value data recorded on this optical disc that is an embodiment of the multi-value data judging method of the present invention will be described with reference to FIGS. This will also be described with reference to FIG. FIG. 1 is a flowchart showing processing of this multi-value data reading method, FIG. 5 is a diagram showing an example of a table created by reading reference data, and FIGS. 6 and 7 are graphs showing the distribution of read signal values on the generated table. It is a figure for demonstrating the process which calculates | requires a threshold value.
This optical disk is the optical disk 10 shown in FIG. 2, and reading of multi-value data recorded on this optical disk is performed by the optical disk reader described with reference to FIGS.
[0027]
As described above, the multi-value data that can take eight values from “0” to “7” is recorded on the optical disc 10. The determination of the data read from the optical disc 10 is performed by determining the read signal value obtained by reading the known reference data from the reproduction signal pattern obtained by reading the data at continuous m points (here, m = 3). Do this by comparing with the table.
Therefore, on this optical disc 10, data (8 × 8 × 8 = 512) corresponding to all combinations of three consecutive 8-level data is recorded in advance as reference data with the arrangement uniquely determined. It is.
[0028]
If an information recording medium in which such reference data is recorded in advance is used, the reference data can be read at the time of reproducing information to create a table reflecting changes in the characteristics of the information recording medium and recording conditions. Can be improved.
The recording position of the reference data may be one place at an arbitrary place, but when using a disc-shaped information recording medium such as the optical disc 10, recording is performed on the outer peripheral portion, the inner peripheral portion, and the intermediate portion thereof. It is good to do so. In this way, it is possible to create a table that reflects changes in the medium characteristics and recording conditions depending on the recording position, and the reliability of the determination result can be improved.
Or you may make it record for every information amount unit at the time of rewriting or appending information. In this way, a table reflecting the recording characteristics of the writing device that has rewritten or added information can be created, so that the reliability of the determination result can be improved.
[0029]
When reading data recorded on the optical disc 10, a control unit (not shown) of the optical disc reader shown in FIGS. 2 and 3 performs the operation shown in the flowchart of FIG.
First, in step S1, reference data of all combinations of m (in this case, m = 3) multi-value data is read, and a table in which the read signal values are recorded is created. Here, the read signal value is generated from the detection signal from the optical pickup 2 by the operational amplifier circuit 3, amplified by the RF amplifier 5, and then converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 6. These are signal values of signals obtained by performing equalization processing by the waveform equalization circuit 12.
[0030]
The read signal value obtained by reading the first data “p” with the read signal value as shown in FIG. 5 and the combination “p”, “q”, “r” of the multivalue data read as addresses is used. a _pqr Assuming that the read signal value obtained by reading the second data “q” is b _pqr Assuming that the read signal value obtained by reading the third data “r” is c _pqr Are recorded in the table memory circuit 14 to create a table. That is, for example, a read signal value obtained by reading multi-value data of a combination of “2”, “3”, and “4” is obtained by reading the first data “2” at the address 234 position. The signal value is a ₂₃₄ Assuming that the read signal value obtained by reading the second data “3” is b ₂₃₄ Assuming that the read signal value obtained by reading the third data “4” is c ₂₃₄ Record each as
[0031]
At this time, the combination of multi-value data read by the table generation address generation circuit 15 (known as reference data) is output as an address, and the address switching circuit 18 uses the address input of the table memory circuit 14 as the table generation address. This is connected to the generation circuit 15 and inputted.
It should be noted that the table is created using the average value of each signal value obtained by reading the same reference data a plurality of times or the average value of each signal value obtained by reading the reference data recorded at a plurality of locations. It may be. If the former is used, the influence of noise during reading (playback) can be reduced, and if the latter is used, the influence of the recording position on the medium can be reduced. Reliability can be improved. Alternatively, the reference data recorded at a plurality of locations may be created using an average value of each signal value obtained by reading each of the reference data a plurality of times. In this way, the effects of both the former two can be obtained.
When the table is created using the average read signal values of a plurality of readings as described above, the average value is obtained by the averaging circuit 13 and then recorded in the table memory circuit 14. Accordingly, the averaging circuit 13 may be omitted when the table is created by one reading.
[0032]
When the creation of the table is completed, a threshold value used for provisional classification is generated from the table data in step S2. A fixed value may be used as the threshold value, but here the threshold value is generated as follows.
First, from the data recorded in the table, a _0xx , B _x0x , C _xx0 All the data (x is all values from 0 to 7) are extracted to obtain the distribution of the read signal values, and this is the distribution d0 of the read signal values obtained by reading the multi-value data of “0”. Where a _0xx Is the first signal in the combination where the first data is “0”, that is, the read signal value obtained by reading “0”, b _x0x , C _xx0 Is also a read signal value obtained by reading “0”.
[0033]
Next, from the data recorded in the table, a _1xx , B _x1x , C _xx1 All the data are extracted and the distribution of the read signal values is obtained. This is the distribution d1 of the read signal values obtained by reading the multi-value data of “1”. Similarly, distributions d2 to d7 of read signal values obtained by reading multi-value data from “2” to “7” are obtained.
For these distributions, when the distribution d for the adjacent values of the multivalued data overlaps as shown in FIG. 6, the value of the read signal value corresponding to the intersection of the distribution curves is set between the adjacent values. A threshold value th is defined.
When the distribution d with respect to the adjacent values of the multi-value data is separated as shown in FIG. 7, a threshold th between the adjacent values is determined between the distributions. For example, a value corresponding to the midpoint of the distribution gap may be determined as the threshold th.
Of course, when the relationship of the distribution d differs depending on adjacent values, it may be determined using appropriate conditions for each. The threshold value between the multi-value data “a” and the multi-value data “b” is set to th _ab I will call it.
[0034]
When the generation of the threshold th is finished, the process proceeds to step S3, where unknown data to be read is read to obtain a reproduction signal. That is, an analog reproduction signal is generated from the detection signal from the optical pickup 2 by the operational amplifier circuit 3, amplified by the RF amplifier 5, converted to a digital signal by the A / D conversion circuit 6, and the waveform equalization circuit 12 performs equalization processing to obtain a digital reproduction signal.
In step S4, the digital reproduction signal is provisionally classified into one of the multi-value data by the provisional classification circuit 16 using the threshold value th generated in step S2. For example, the signal value of the reproduction signal for a certain multi-value data is the threshold th ₁₂ And threshold th ₂₃ The multivalued data is provisionally classified as “2”.
[0035]
Next, the process proceeds to step S5 where the determination candidate generation circuit 17 generates a determination candidate. As a determination candidate, when a certain reproduction signal is provisionally classified into the x-th value of multi-value data, 2k + 1 values from the xk-th to the x + k-th are selected for an integer k of 1 or more. Here, when k = 1, for example, when the reproduction signal is provisionally classified as “2”, “1”, “2”, and “3” are generated as determination candidates.
Here, as in the case of this embodiment, when each value of the multivalued data is an equidistant sequence with a tolerance of 1, an integer from −k to + k is added to the provisionally classified value. Thus, determination candidates can be generated.
[0036]
Next, the process proceeds to step S6, and the read signal value recorded in the table for the combination of judgment candidates for the m consecutive reproduction signals (here, m = 3) is compared with the signal value of the actual reproduction signal. Find a combination that minimizes the error.
As described above, in this reading method, the value of the multi-value data is compared by comparing the reproduction signal pattern obtained by reading the data of a plurality of consecutive points with a table of read signal values obtained by reading the known reference data. In step S6, the comparison is performed.
[0037]
In this process, first, all the combinations of determination candidates generated for the signal values of three consecutive reproduction signals after the waveform equalization process are referred to the table stored in the table memory circuit 14 and the combinations thereof. The read signal value when the combination reference data is read is read to calculate an error from the actual reproduction signal, that is, the signal value of the reproduction signal obtained by reading unknown multilevel data. For this error, the determination candidate generation circuit 17 outputs the determination candidate generated in step S5 as an address, and the address switching circuit 18 connects the address input of the table memory circuit 14 to the determination candidate generation circuit 17 and inputs it. Then, the read signal value for the combination of determination candidates is output to the error detection circuit 19 and calculated from this value and the reproduction signal input to the error detection circuit 19.
[0038]
The error is that the signal values of the three reproduction signals are x1, x2, and x3, respectively, and the read signal value read from the table is a. _pqr , B _pqr , C _pqr As shown in Equation 1, it can be obtained by the sum of absolute values of the difference between these signal values. Or you may obtain | require by the sum total of the square of the difference of these signal values, as shown in Formula 2. It can also be obtained by other appropriate mathematical expressions.
[0039]
[Expression 1]

[0040]
[Expression 2]

[0041]
Then, the error D in the combination of determination candidates is compared by the comparison circuit 20. _pqr Find the combination with the smallest.
Here, the process of step S6 will be described with a more specific example.
If three consecutive playback signals are provisionally classified as “2”, “3”, and “4”, the determination candidate for the first “2” is k = 1 here, so 2 “1”, “2”, and “3” from −1 = 1 to 2 + 1 = 3 are generated. The determination candidates for the second “3” are “2”, “3”, “4”, and the determination candidates for the third “4” are “3”, “4”, “5”. Is generated. Therefore, the following 27 (= 3 × 3 × 3) combinations are possible as combinations of these determination candidates.
[0042]
(1) “1”, “2”, “3” (2) “1”, “2”, “4” (3) “1”, “2”, “5”
(4) “1”, “3”, “3” (5) “1”, “3”, “4” (6) “1”, “3”, “5”
(7) “1”, “4”, “3” (8) “1”, “4”, “4” (9) “1”, “4”, “5”
(10) “2”, “2”, “3” (11) “2”, “2”, “4” (12) “2”, “2”, “5”
(13) “2”, “3”, “3” (14) “2”, “3”, “4” (15) “2”, “3”, “5”
(16) “2”, “4”, “3” (17) “2”, “4”, “4” (18) “2”, “4”, “5”
(19) “3”, “2”, “3” (20) “3”, “2”, “4” (21) “3”, “2”, “5”
(22) “3”, “3”, “3” (23) “3”, “3”, “4” (24) “3”, “3”, “5”
(25) “3”, “4”, “3” (26) “3”, “4”, “4” (27) “3”, “4”, “5”
[0043]
For all of these combinations, the values stored in the table as read signal values when the reference data of the combination is read are read one by one, and the error from the signal value of the reproduction signal is calculated. Find a small combination.
When the result of the temporary classification is “0” or “7”, “−1” or “8” may be generated as a determination candidate, but these are not values that can be taken by multi-value data. Therefore, the error calculation target is set by excluding it. You may make it exclude at the stage of determination candidate production | generation. When this is expressed in a more general way, values that are not included in the first to nth of the n-valued multi-value data among the x−kth to x + kth values generated as the determination candidates are excluded from the determination candidates. Is to do.
[0044]
When the combination that minimizes the error is obtained, the process proceeds to step S7, and the final determination circuit 21 determines the combination of the determination candidates when the error is minimum as the determination result for the reproduction signal, that is, multi-value data obtained by reading the information recording medium. Output from. At this time, only some of the determination candidates may be adopted and output as the final determination result. For example, when the error is the smallest in the combination of p, q, r, only the central value q, only the first two p, q, or only the latter two q, r are adopted. Also good. In such a case, the determination processing is separately performed on the multi-value data at positions not adopted together with the data at the previous or subsequent position.
[0045]
In the next step S8, it is determined whether or not all data to be read have been determined. If so, the process ends. If not, the process returns to step S3 to repeat the process. Here, when there is a large amount of data to be read or it is scattered on the information recording medium, etc., when it becomes necessary to re-create the table by reading new reference data, the process returns to step S1 to perform the processing. To do.
By performing such processing, it is possible to determine and read the value of the multi-value data recorded on the information recording medium accurately and at high speed.
[0046]
In such a process, the multi-value data is determined by comparing the reproduction signal with the read signal value pattern stored in the table for a plurality of continuous data. Even when the distributions of read signal values for values overlap, it is possible to accurately read data to reduce data errors, and further narrow down the decision candidates for pattern comparison by performing provisional classification. Comparison processing with the upper pattern can be performed in a short time.
If equalization processing is performed on the reproduced signal, interference between codes in the reproduced signal can be reduced, and the distribution of signal values obtained by reading can be narrowed, thereby improving the reliability of the determination result. be able to. The same effect can be obtained by performing the equalization process when creating the table.
If judgment candidates that exceed the change range of the multi-value data are excluded in the judgment processing, unnecessary comparison processing can be omitted, and the judgment processing time can be shortened.
[0047]
In addition, if the table is created by reproducing the reference data recorded in advance on the information recording medium, the table reflecting the characteristics of the recording medium and the recording conditions can be created, thereby improving the reliability of the determination result. Can do.
If the threshold used for provisional classification is set using the distribution of data on the created table, the threshold reflecting the characteristics of the recording medium and the recording conditions can be set, thus improving the reliability of the determination result. be able to. At this time, if the distributions corresponding to each value of the multi-value data are separated, a threshold is set between the distributions, or if the distributions overlap, a threshold is set for the light source of the adjacent distribution curve. By doing so, a reasonable threshold value can be obtained, and the reliability of the determination result can be improved.
[0048]
In addition, if only a part of the determination result determined by the signal value of the reproduction signal and the signal value stored in the table is adopted as the final determination result, the portion of the determination result with low reliability (for example, outside) Can be excluded from the final determination result, so that the reliability of the determination result can be improved.
In the embodiment described above, the case where m = 3 and k = 1 has been described. However, if m is an integer equal to or greater than 2 and k is an integer equal to or greater than 1, the present invention is also effective. . Also, multi-value data is not limited to 8 values as long as it is 3 or more, and is not limited to continuous integer values starting from “0” as in this embodiment.
[0049]
Furthermore, although the example in which the information recording medium is an optical disk has been described here, other information recording media such as a magneto-optical disk may be used. In that case, the multi-value data determination method of the present invention can be applied to a method and apparatus for reading data recorded there. In this case, the recording medium is not limited to a disk shape.
Although the example of reading data recorded on a recording medium has been described here, the multi-value data determination method of the present invention determines which value of multi-value data the transmitted signal or received signal indicates. It can be used similarly as a determination method.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the multi-value data determination method of the present invention, multi-value data is determined by comparing a reproduction signal with a pattern of read signal values stored in a table for a plurality of continuous data. As a result, even if the distribution of read signal values for each value of multi-value data overlaps, reading can be performed accurately to reduce data errors, and further, provisional classification can be performed to compare patterns. Since the determination candidates to be performed are narrowed down, the comparison process with the pattern on the table can be performed in a short time.
In addition, according to the information recording medium of the present invention, since the reference data recorded in advance at the time of reproducing information can be read to create a table reflecting changes in the characteristics of the information recording medium and the recording conditions, the reliability of the determination result Can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing processing of a multi-value data reading method which is an embodiment of a multi-value data determination method of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing, in a simplified manner, the configuration of an optical disk reader that reads multi-value data recorded on an optical disk, which is an example of an apparatus for carrying out the multi-value data determination method of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the multi-value data determination circuit.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of multi-value data recorded on the optical disc and a reproduction signal obtained by reading the multi-value data.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a table created by reading reference data.
FIG. 6 is a diagram for explaining processing for obtaining a threshold value from a distribution of read signal values on a generated table.
FIG. 7 is a diagram for explaining another process for obtaining a threshold value from a distribution of read signal values on a generated table.
[Explanation of symbols]
1: Spindle motor 2: Optical pickup
3: Operational amplifier circuit 4: Servo control circuit
5: RF amplifier 6: A / D conversion circuit
7: PLL circuit 8: Multi-value data determination circuit
10: Optical disk 12: Waveform equalization circuit
13: Averaging circuit 14: Table memory circuit
15: Address generation circuit for table creation
16: Temporary classification circuit 17: Determination candidate generation circuit
18: Address switching circuit 19: Error detection circuit
20: Comparison circuit 21: Final decision circuit

Claims

An integer value of 3 or more, where n is a multi-value data determination method for determining which value among the n types of data read from an information recording medium on which multi-value data capable of taking n types of values is recorded,
Create a table storing read signal values when reading the multi-value data of the combination for all combinations of the m multi-value data where m is an integer of 2 or more,
The signal value of the reproduction signal obtained by reading the multi-value data recorded on the information recording medium is provisionally classified into any value of the multi-value data by a predetermined threshold,
When the reproduction signal is provisionally classified as the x-th value among the n types of values, an integer greater than or equal to 1 is assumed to be k, and 2k + 1 pieces from xk to x + k-th among the n types of values. Let the value be a candidate for the read multi-value data,
Of the combinations of determination candidates for m consecutive reproduction signals, a combination that minimizes an error between the read signal value stored in the table and the signal value of the converted reproduction signal is obtained. A multi-value data determination method, wherein the multi-value data is determined to be a combination of values of the read multi-value data.

The multi-value data determination method according to claim 1,
The provisional classification is performed according to a predetermined threshold value after waveform equalization processing is performed on the reproduction signal .

The multi-value data determination method according to claim 1 or 2,
A multi-value data determination method characterized in that, when the determination candidates are set, values not included in the first to nth values from the xk to x + kth values are excluded from the determination candidates.

A multi-value data determination method according to any one of claims 1 to 3,
In the table, data corresponding to all combinations of the m consecutive multi-value data is recorded in the information recording medium in advance as reference data, and signals of reproduction signals obtained by reading the respective combinations of the data A multi-value data determination method, wherein a value is stored as the read signal value and created.

The multi-value data determination method according to claim 4,
The multi-value data determination method according to claim 1, wherein the table is created by reading the reference data a plurality of times and storing an average value of a signal value of a reproduction signal obtained by each reading as the read signal value.

The multi-value data determination method according to claim 4,
The table records a plurality of sets of reference data in the information recording medium in advance, reads each of the plurality of sets of reference data, and calculates an average value of signal values of a reproduction signal obtained by each reading. A multi-value data determination method characterized by storing and creating as a value.

The multi-value data determination method according to claim 4,
The table records a plurality of sets of reference data in the information recording medium in advance, reads each of the plurality of sets of reference data a plurality of times, and calculates the average value of the signal values of the reproduction signal obtained by each reading. A multi-value data determination method, wherein the read signal value is stored and created.

The multi-value data determination method according to any one of claims 4 to 7,
The multi-value data determination method, wherein the table is created using a signal obtained by performing waveform equalization processing on a reproduction signal obtained by reading the reference data.

A multi-value data determination method according to any one of claims 1 to 8,
A distribution of read signal values for each value of the multi-value data is obtained with reference to the read signal values stored in the table, and a threshold value between adjacent values of the multi-value data is determined from the distribution. A multi-value data determination method characterized by determining a predetermined threshold value.

The multi-value data determination method according to claim 9, wherein
A multi-value data determination characterized in that, when the distribution of the read signal values with respect to adjacent values of the multi-value data is separated, a threshold value between the adjacent values is defined between the distributions with respect to the adjacent values. Method.

The multi-value data determination method according to claim 9, wherein
When the distributions of the read signal values with respect to adjacent values of the multi-value data overlap, a threshold value between the adjacent values is determined for the read signal value corresponding to the intersection of the distribution curves of the distribution with respect to the adjacent values. A multi-value data judging method characterized by the above.

The multi-value data determination method according to any one of claims 1 to 11,
Only a part of the determination candidates among the combinations of determination candidates for the continuous m reproduction signals determined to be a combination of values of the read multi-value data is adopted as a final determination result. Value data judgment method.

An information recording medium on which multi-value data that can take n types of values is recorded, where n is an integer of 3 or more, and m is an integer of 2 or more, and all combinations of m consecutive multi-value data Corresponding data is recorded as reference data for creating a table storing read signal values for all combinations when the m consecutive multi-value data are read.

An information recording medium according to claim 13, wherein
A disk-shaped shape,
An information recording medium, wherein the reference data is recorded in an inner periphery, an outer periphery, and an intermediate portion of the information recording medium.

An information recording medium according to claim 13, wherein
The information recording medium, wherein the reference data is recorded for each unit of information amount for rewriting or appending information.