JP4821297B2 - 符号列生成方法、変調装置、変調方法、変調プログラム、復調装置、復調方法、復調プログラム及び記録媒体 - Google Patents

符号列生成方法、変調装置、変調方法、変調プログラム、復調装置、復調方法、復調プログラム及び記録媒体 Download PDF

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Description

本発明は符号列生成方法、変調装置、変調方法、変調プログラム、復調装置、復調方法、復調プログラム及び記録媒体に関し、例えば光ディスク装置に適用して好適なものである。
従来、光ディスク装置においては、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)又はBlu−ray Disc(登録商標)等の光ディスクに対してデータを記録し、また当該光ディスクから当該データを読み出して再生するようになされたものが広く普及している。
ところで光ディスク装置では、読み出し誤りを低減する等の観点から、データを所定の符号列に変換し、当該符号を光ディスクに記録するようになされている。
実際上光ディスク装置は、データを記録する際、所定の変調方式に従って当該データを光ディスクへの記録に適した符号列に変調し、当該符号列を当該光ディスクに書き込む。また光ディスク装置は、データを再生する際、光ディスクから符号列を読み出し、読み出した符号列を上記変調方式に対応した復調方式従って復調することにより、元のデータを再生するようになされている。
ところで記録媒体としての光ディスクは、ディスク上に設けられたトラックに沿って離散的長さを有するピットを形成する、といった記録手法により符号列が記録されるようになされている。ここで符号列を記録又は伝送するためのチャンネルとして当該光ディスクを見なした場合、当該チャンネルは所定の周波数スペクトルを持つことになる。
一方、所定の規則に合致するよう生成された符号列も、固有の周波数スペクトルを有することになる。
そこで光ディスク装置では、符号列が有する周波数スペクトルを光ディスクの(チャンネルとしての)周波数スペクトルに近づける、すなわち光ディスクの周波数スペクトルに近い周波数スペクトルを有する符号列を採用することにより、光ディスクから符号列を読み出す際の誤り率を低下させる等することができ、結果的にデータの再生特性を向上させることができると考えられる。
このような観点から、例えばデータの再生時にPR(Partial Response)等化処理を行い、PR等化処理後の再生信号における周波数スペクトルのヌル(Null)点に対して、符号系列における周波数特性のヌル点を一致させたマッチドスペクトラルヌル(Matched Spectral Null、以下MSNと略す)符号が提案されている(例えば非特許文献1、特許文献1及び特許文献2参照)。
L.Fredrickson,"ImprovedTrellis-Coding for Partial-Response Channels", IEEE TRANSACTIONS ONMAGNETICS, VOL31,NO.2,MARCH 1995 特開平10−173536号公報 特開平11−186917号公報
ところで光ディスク装置では、NRZI(Non Return to Zero Inverted)方式で符号列を表した場合に、符号”1”から次の符号”1”の直前の符号”0”までの符号列における符号列の長さに対応付けてピットを形成しており、実用上、当該符号列における符号”1”と次の符号”1”との間に連続する符号”0”の最小数、すなわち最小ランdを1以上とする必要がある。
しかしながら、上述したMSN符号では、最小ランdに関して特に制限を設けていないため、実質的に最小ランdが0となっている。このため光ディスク装置は、光ディスクにデータを記録する際にこのMSN符号を用いることができず、結果的にデータの再生特性を向上させることができないという問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、データの再生特性を向上し得る符号列を生成する符号列生成方法と、データから当該データの再生特性を向上し得る符号列に変調する変調装置、変調方法及び変調プログラムと、データの再生特性を向上し得る符号列からデータに復調する復調装置、復調方法及び復調プログラムと、データの再生特性を向上し得る符号列が記録された記録媒体とを提案しようとするものである。
かかる課題を解決するため本発明の変調装置、変調方法及び変調プログラムにおいては、所定ビット数のデータ列と所定ビット数の符号列とが互いに対応付けられた対応テーブルに従い、データ列から符号列に変調することにより、所定の復調部において対応テーブルに従い当該符号列からデータ列に復調させるようにし、当該符号列は、NRZI(Not Return to Zero Inverse)方式におけるADS(Alternating Digital Sum)の値が制限された制限状態遷移図(FSTD:Finite State Transition Diagram)における各状態が当該状態に遷移する直前に出力したd個(ただしdは1以上の整数)の符号でなる直前符号列の種類に応じたd+1個の状態に分離され、分離された各状態から次の状態への遷移を直前符号列に応じて制限された分離型制限状態遷移図に従って生成された、最小ランをdとするMSN(Matched Spectral Null)符号列でなるようにした。
本発明は、分離型制限状態遷移図において状態の遷移時に出力する符号を直前符号列に応じて制限することができるので、符号列を、NRZI方式における符号”1”の連続を禁止して最小ランの値dを1以上に制限したMSN符号とすることができる。これにより本発明は、データの再生時に当該符号列をPR等化したときに、記録チャンネル又は通信チャンネルにおける周波数スペクトルのヌル点と符号列における周波数スペクトルのヌル点とを一致させることができる。
また本発明の復調装置、復調方法及び復調プログラムにおいては、所定ビット数のデータ列と所定ビット数の符号列とが互いに対応付けられた対応テーブルに従い予めデータ列から変調された符号列を、対応テーブルに従いデータ列に復調し、当該符号列は、NRZI方式におけるADSの値が制限された制限状態遷移図における各状態が当該状態に遷移する直前に出力したd個(ただしdは1以上の整数)の符号でなる直前符号列の種類に応じたd+1個の状態に分離され、分離された各状態から次の状態への遷移を直前符号列に応じて制限された分離型制限状態遷移図に従って生成された、最小ランをdとするMSN符号列でなる
本発明は、分離型制限状態遷移図において状態の遷移時に出力する符号を直前符号列に応じて制限することができるので、符号列を、NRZI方式における符号”1”の連続を禁止して最小ランの値dを1以上に制限したMSN符号とすることができる。これにより本発明は、データの再生時に当該符号列をPR等化したときに、記録チャンネル又は通信チャンネルにおける周波数スペクトルのヌル点と符号列における周波数スペクトルのヌル点とを一致させることができる。
また本発明の符号列生成方法においては、符号列の記録チャンネル又は通信チャンネルにおける周波数スペクトルのヌル点と符号列が含まれPR(Partial Response)等化された信号における周波数スペクトルのヌル点とを一致させたMSN(Matched Spectral Null)符号列を生成する符号列生成方法であって、MSN符号列における最小ランが値d(ただしdは1以上の整数)に制限されると共にNRZI方式における符号列のADSの値が制限された制限状態遷移図における各状態が、当該状態に遷移する直前に出力したd個の符号でなる直前符号列の種類に応じたd+1個の状態に分離され、分離された各状態から次の状態への遷移を直前符号列に応じて制限することにより当該次の状態への遷移時に出力する符号が制限された分離型制限状態遷移図を形成する状態遷移図形成ステップと、分離型制限状態遷移図に従い、NRZI方式における符号”1”の連続した出力が禁止され最小ランが1以上に制限されたMSN符号列を生成する符号列生成ステップとを設けるようにした。
これにより、分離型制限状態遷移図において状態の遷移時に出力する符号を直前符号列に応じて制限することができるので、状態遷移時に符号”1”を連続して出力することを禁止して最小ランの値dを1以上に制限したMSN符号を生成することができる。
また本発明の記録媒体においては、所定ビット数のデータから変調された所定ビット数の符号列が記録された記録媒体であって、当該符号列は、NRZI方式において上記記録媒体における周波数スペクトルのヌル点と上記符号列が含まれPR等化された再生信号における周波数スペクトルのヌル点とが一致されたMSN符号列でなり、且つ最小ランが値d(ただしdは1以上の整数)に制限されると共に、NRZI方式におけるADSの値が制限された制限状態遷移図における各状態が当該状態に遷移する直前に出力したd個(ただしdは1以上の整数)の符号でなる直前符号列の種類に応じたd+1個の状態に分離され、分離された各状態から次の状態への遷移を直前符号列に応じて制限された分離型制限状態遷移図に従って生成された、最小ランをdとするMSN符号列でなるようにした。
これにより、状態遷移時に符号”1”を連続して出力することが無い分離型制限状態遷移図に従った、最小ランの値dが1以上に制限されたMSN符号からデータに復調させる際、記録媒体における周波数スペクトルのヌル点と符号列における周波数スペクトルのヌル点とを一致させることができる。
本発明によれば、分離型制限状態遷移図において状態の遷移時に出力する符号を直前符号列に応じて制限することができるので、符号列を、NRZI方式における符号”1”の連続を禁止して最小ランの値dを1以上に制限したMSN符号とすることができる。これにより本発明は、データの再生時に当該符号列をPR等化したときに、記録チャンネル又は通信チャンネルにおける周波数スペクトルのヌル点と符号列における周波数スペクトルのヌル点とを一致させることができる。かくして本発明は、データから当該データの再生特性を向上し得る符号列に変調する変調装置、変調方法及び変調プログラムを実現できる。
また本発明によれば、状分離型制限状態遷移図において状態の遷移時に出力する符号を直前符号列に応じて制限することができるので、符号列を、NRZI方式における符号”1”の連続を禁止して最小ランの値dを1以上に制限したMSN符号とすることができる。これにより本発明は、データの再生時に当該符号列をPR等化したときに、記録チャンネル又は通信チャンネルにおける周波数スペクトルのヌル点と符号列における周波数スペクトルのヌル点とを一致させることができる。かくして本発明は、データの再生特性を向上し得る符号列からデータに復調する復調装置、復調方法及び復調プログラムを実現できる。
さらに本発明によれば、分離型制限状態遷移図において状態の遷移時に出力する符号を直前符号列に応じて制限することができるので、状態遷移時に符号”1”を連続して出力することを禁止して最小ランの値dを1以上に制限したMSN符号を生成することができ、かくしてデータの再生特性を向上し得る符号列を生成する符号列生成方法を実現できる。
さらに本発明によれば、状態遷移時に符号”1”を連続して出力することが無い制限分離状態遷移図に従った、最小ランの値dが1以上に制限されたMSN符号からデータに復調させる際、記録媒体における周波数スペクトルのヌル点と符号列における周波数スペクトルのヌル点とを一致させることができ、かくしてデータの再生特性を向上し得る符号列が記録された記録媒体を実現できる。
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
(1)第1の実施の形態
(1−1)光ディスク装置の全体構成
図1において、光ディスク装置1は制御部2によって統括制御されており、全体として記録すべきデータDTを光ディスク100に記録し、また当該光ディスク100から当該データDTを再生するようになされている。
制御部2は図示しないCPU(Central Processing Unit)を中心に構成されており、図示しないROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラム等の各種プログラムを読み出し、これを図示しないRAM(Random Access Memory)に展開して実行することにより、光ディスク100に対するデータDTの記録や再生を制御するようになされている。
光ディスク装置1は、光ディスク100に対してデータDTを記録する場合、外部から入力されたデータDTに対して変調部3によって変調処理を施すことにより符号列CLを生成し、これを記録制御回路4へ供給する(詳しくは後述する)。
記録制御回路4は、光ピックアップ5を制御し符号列CLに応じた光ビームを当該光ピックアップ5から光ディスク100の信号記録層に照射させることにより、当該符号列CLに応じたパターンでなるピット列を当該光ディスク100に形成する。
また光ディスク装置1は、光ディスク100からデータDTを再生する際、制御部2による制御のもとで光ピックアップ5から当該光ディスク100にレーザ光を照射し、その反射光を検出して光電変換することにより再生RF信号SRFを生成し、これをアンプ6によって増幅し、さらにAGC(Auto Gain Control)回路7により信号レベルを調整した後、当該再生RF信号SRFをPLL(Phase Locked Loop)回路8へ供給する。
PLL回路8は、再生RF信号SRFを本来サンプリングすべき目標位相に対してサンプリングクロックの位相を同期させることにより位相同期信号SPLを生成し、これをPR(Partial Response)等化器9へ供給する。
PR等化器9は、位相同期信号SPLに対してPR等化処理を施すことによりPR等化信号SPRを生成し、これを復調部10の最尤復号器11へ供給すると共に、AGC回路7及びPLL回路8へゲインのフィードバック制御用及び位相同期用の信号を送出する。
復調部10の最尤復号器11は、PR等化器9から供給されたPR等化信号SPRを基に最尤(ML:Maximum Likelihood)復号処理を行うことにより符号列CLを生成し、当該符号列CLを復調回路12へ供給する。
復調回路12は、最尤復号器11から供給された符号列CLに対して復調処理を施すことにより元のデータDTを生成する(詳しくは後述する)。
このように光ディスク装置1は、データDTを変調部3によって変調した符号列CLを光ディスク100に記録し、また当該光ディスク100から読み出した符号列CLを復調部10によって復調することにより、元のデータDTを再生するようになされている。
(1−2)符号列の生成原理
(1−2−1)周波数スペクトル及び状態遷移図
ところで光ディスク装置1では、PR等化処理として、例えばPR(1,1)、PR(1,2,1)又はPR(1,2,2,1)といったPR等化方式を利用する場合がある。
これらのPR等化方式は、Z変換におけるZ−1のサンプリングクロック1時刻遅延を表す記号Dを用いて、次式のような多項式によって表すことができる。
ところで、記録チャンネルとしての光ディスク100に対してこれらのPR(1,1)、PR(1,2,1)又はPR(1,2,2,1)の3種類のPR等化方式を用いた場合、図2に示すような周波数スペクトルを有することになる。ちなみに各周波数スペクトルは、周波数軸方向に関してサンプリング周波数fsにより規格化された状態で示されている。
この図2において、いずれのPR等化方式を用いた周波数スペクトルであっても、サンプリング周波数fsの半分であるナイキスト周波数において振幅が0となる、すなわち当該ナイキスト周波数においてヌル点を持つことがわかる。
これは、(1a)〜(1c)式に示したPR等化処理の多項式において、いずれの多項式も(1+D)の成分を含んでおり、この(1+D)の項がナイキスト周波数においてヌル点を持つ特性であることに起因している。
ここで、光ディスク100に記録する符号列CLの周波数スペクトルについてもナイキスト周波数においてヌル点を持つようにする、すなわち符号列CLをマッチドスペクトルヌル(Matched Spectral Null、以下MSNと呼ぶ)符号とすることにより、両者の周波数スペクトルが一致して光ディスク100の再生時における再生特性を向上させ得ると考えられる。
ここで、MSN符号を生成するための従来の手法として、特許文献2に記載されているように、NRZI(Non Return to Zero Inverted)方式で符号を表した場合に、状態遷移図に制限を加えた制限状態遷移図(Finite State Transition Diagram、以下これをFSTDと呼ぶ)を用いることにより、符号”1”及び符号”0”にそれぞれ値”+1”及び値”−1”を対応させ、連続する符号列の開始時点からの総和を表すRDS(Running Digital Sum)を制限する手法が提案されている。
一方、非特許文献2において、NRZ(Non Return to Zero)方式で符号を表した場合に、符号”1”及び符号”0”にそれぞれ値”+1”及び値”−1”を対応させると共に1ビットおきに値”−1”を乗じた場合の、連続する符号列の開始時点からの総和を表すADS(Alternate Digital Sum)とRDSとの双方を考慮したFSTDが提案されている。
Lyle J.Fredrickson,"On the Shannon Chapacity of DC-and Nyquist-Free Codes",IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, VOL37,NO.3,MAY 1991
ちなみに、上述したADSはナイキスト周波数の評価の目安となっており、符号列のADSが所定の範囲内に収まっていれば、当該符号列の周波数スペクトラムがナイキスト周波数においてヌル点を有することになる。
そこで本発明の符号列生成方法では、ナイキスト周波数においてヌル点を有するような符号列を生成するべく、図3に示すように、NRZI方式で符号を表しADSのみを制限したFSTDを構築する。
この図3において、四角は状態を表し、実線矢印はある状態から次の状態へ遷移する際にNRZI方式における符号”1”を生成すること表し、破線矢印はある状態から次の状態へ遷移する際にNRZI方式における符号”0”を生成すること表している。また各状態の近傍には、ADSの値を表示している。
ここで、図3に示したFSTDは、その形状がADSの値に関する中心点Pを中心とした点対称と見なすことができるため、当該中心点Pを中心に半回転させるように折り返してADSの絶対値が等しい状態同士を重ねることにより、図4に示すような縮退したFSTD(以下、これを縮退型FSTDと呼ぶ)を構築することができる。
ちなみに図4では、ADSに代えて、ADS*の値が表示されている。このADS*は、非特許文献3におけるADS’に相当するものである。
Makoto Noda,"A New DC-and Nyquist-Free Trellis Code forPartial Response Class-I and Class-II Channels", IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL37,NO.2,MARCH 2001
(1−2−2)最小ランdを1に制限した状態遷移図
ところで、上述したように、光ディスク100には、所定のトラックに沿って符号列CLに応じた離散的長さを有するピットを形成することにより当該符号列CLが記録されるようになされている。このため当該符号列CLは、NRZI方式で表した符号”1”と符号”1”との間に連続する符号”0”の数、いわゆる走行長(ラン)の最小値(以下、これを最小ランdと呼ぶ)が1以上とされる必要がある。
そこで本発明の符号列生成方法では、最小ランdを1に制限することを考える。実際上、図3に示したFSTDにおいて最小ランdを1とするには、符号”1”の連続した生成を禁止すれば良い。すなわち、符号”1”を生成した直後に、必ず符号”0”を生成するように制限を加え、一方、符号”0”を生成した直後には符号”0”又は符号”1”のいずれをも生成し得るようにすればよい。
このことは、図3において、実線矢印によりある状態へ遷移してきた場合、その次の状態へは破線矢印により遷移するようにし、一方、破線矢印によりある状態へ遷移してきた場合、その次の状態へは破線矢印又は実線矢印のいずれにより遷移しても良いようにすることを表す。
ちなみにこの場合、「最小ランdを1に制限する」ことは、「符号”1”の前に符号"0"が1個以上連続していればよい」ことと同義であることから、直前に生成された1個の符号のみについて着目している。
そこで図3に示したFSTDを基に、1つの状態を「破線矢印により遷移してきた状態」及び「実線矢印により遷移してきた状態」の2つの状態に分解することにより、図5に示すような分離型のFSTD(以下これを分離型FSTDと呼ぶ)を構築することができる。
これを言い換えれば、図3に示したFSTDにおいて、1つの状態を「直前に符号”0”を生成した状態」と「直前に符号”1”を生成した状態」の2状態に分類することにより、図5に示す分離型FSTDを構築したことになる。
また、図5の場合と同様、図4の縮退型FSTDを基に1つの状態を「破線矢印により遷移してきた状態」及び「実線矢印により遷移してきた状態」の2つの状態に分類することにより、図6に示すような分離縮退型FSTDを構築することができる。
この図6に示した分離縮退型FSTDでは、「破線矢印により遷移してきた状態」、すなわち状態s1、s2、s5、s6及びs9からは破線矢印及び実線矢印の2種類の矢印が出力されており、これにより符号”0”の生成後は符号”0”又は符号”1”のいずれをも生成し得ることが示されている。
また図6に示した分離縮退型FSTDでは、「実線矢印により遷移してきた状態」、すなわち状態s0、s3、s4、s7及びs8からは破線矢印のみが出力されており、これにより符号”1”の生成直後には符号”0”のみを生成し得ることが示されている。
すなわち分離型FSTD(図5)及び分離縮退型FSTD(図6)は、符号”1”の連続した生成が制限されており、すなわち最小ランdが1に制限されていることになる。換言すれば、分離型FSTD(図5)及び分離縮退型FSTD(図6)は、最小ランdが0であるMSN符号を生成し得るFSTDである図3及び図4のFSTD及び縮退型FSTDを基に、最小ランdを1に制限したものである。
このため、分離型FSTD(図5)及び分離縮退型FSTD(図6)に従って生成された符号列は、MSN符号であると共に、最小ランdが1に制限された符号列となる。
このように本発明の符号列生成方法では、FSTDにおける1つの状態を「直前に符号”0”を生成した状態」と「直前に符号”1”を生成した状態」の2つの状態に分離することにより、MSN符号であると共に最小ランdが1に制限された符号列CLを生成し得る分離型FSTD及び分離縮退型FSTDを構築することができる。
(1−2−3)遷移範囲の制限及び符号長の決定
ところで、図6に示した分離縮退型FSTDは、符号列を生成するためのものであり、当該分離縮退型FSTDに従いある初期状態から状態遷移をn回繰り返してある終端状態に遷移する場合、遷移時に通過した破線矢印又は実線矢印に応じて符号”0”又は”1”が生成されるため、結果的に符号長nの符号列を生成することになる。
この図6に示した分離縮退型FSTDでは、破線矢印により遷移してきた状態(状態s1、s2、s5、s6及びs9)からは破線矢印又は実線矢印のいずれかに沿って異なる状態に遷移し得るため、状態遷移の経路は複数存在することになる。
また図6に示した分離縮退型FSTDにおいて、初期状態と終端状態とを同一の状態とした場合、生成された全ての符号列が同一の初期状態及び同一の終了状態となるため、いずれの符号列に対していずれの符号列を連続させても良いことになる。
一方、mビット(mは1以上の整数)のデータをnビット(nは1以上の整数)の符号列に変換する変調方式を考えた場合、実際の変調処理における処理負荷等を考慮してビット数m=16とすると、216=65536通りのデータに対応する符号列が必要となる。
そこで、初期状態と終端状態とを同一の状態とし、図6に示した分離縮退型FSTDにおいて状態の遷移可能な範囲を変化させると共に符号長nを様々に変化させ、このときに生成し得る互いに異なる符号列の数を調査した。
この結果、図6と対応する図7に示すように、分離縮退型FSTDにおいて状態遷移の範囲をADS*が0から−3までの範囲、すなわち状態s0〜s9までに制限し、初期状態及び終端状態をいずれも状態s1とし、符号長n=26としたときに(以下、これらを条件N0と呼ぶ)、65536個以上となる70846個の符号列を生成し得る、すなわちm/n=16/26符号を生成し得ることが判明した。以下、この70846個のMSN符号の集合を符号列集合U0と呼び、図7に示した分離縮退型FSTDを16/26分離縮退型FSTDと呼ぶ。
ちなみに、状態s1を初期状態及び終端状態としたのは、当該状態s1においてADS*の値が0であり、且つ直前に生成した符号が”0”であることによる。
このように本発明の符号列生成方法では、16/26分離縮退型FSTD(図7)に従い、初期状態及び終端状態を同一の状態として状態遷移回数n=26とした状態遷移を行うことにより、MSN符号であり最小ランdが1であると共に、符号長n=26ビットの符号列CLを65536個以上となる70846個生成することができる。
(1−2−4)最大ランkの制限による符号列の選択
ところで、光ディスク装置1は、光ディスク100から読み出した符号列CLに対してPLL回路8により同期を行うようになされているが、当該符号列CLの符号”0”から符号”1”、又は符号”1”から符号”0”へ遷移する頻度を高めることにより、PLLによる位相の同期処理を容易に行い得るようになると考えられる。
このため、符号”0”が連続する場合の最大の長さ、すなわち符号列CLにおける走行長の最大値(以下、これを最大ランkと呼ぶ)をできるだけ小さく抑えることが望ましい。
そこで、符号列集合U0に属する70846個の符号列CLのなかから実際に16/26符号として用いる65536個の符号列CLを抽出する際、できるだけ最大ランkを小さく抑え得る符号列を選択するようにする。
具体的には図8(A)に示すように、符号長n=26ビットの符号列CLにおける先頭部分、中央部分及び末尾部分の3部分に着目し、符号列CLの先頭から連続する符号”0”の最大連続数をprecursor RUNとし、また当該符号列CLの末尾まで連続する符号”0”の最大連続数をpostcursor RUNとし、さらに当該符号列CLの先頭からの符号”0”の連続部分と当該符号列CLの末尾までの符号”0”の連続部分とを除いた中間部分において連続する符号”0”の最大連続数をmiddle RUNとする。
ここで、最大ランkを制限するためには、一つの符号列CL内についてと二つの符号列CLが連続している場合の連続部分についてとの2通りについて考慮する必要があるため、実際にはmiddle RUNを制限すると共に、(precursor RUN+postcursor RUN)を制限する。
次に、precursor RUN、middle RUN及びpostcursor RUNの各値をそれぞれ変化させた場合に、符号列集合U0に含まれる符号列CLのうち当該precursor RUN、当該middle RUN及び当該postcursor RUNの制限を全て満たす符号列CLの数を調査した。
このときの調査結果の一部を図9に示す。この図9において、最大ランk=14を前提とした場合に、「middle RUNを14、precursor RUNを6、且つpostcursor RUNを8に制限する」条件(以下、これらを条件N1と呼ぶ)を満たす符号列CLの数が66142個(>65536個)となった。以下、このような符号列CLの集合を符号列集合U1と呼ぶ。
ちなみに図9において、斜線は符号列CLの数が65536個以上であることを示している。
また図9に示したように、符号列集合U0に含まれる符号列CLのうち、「middle RUNを14、precursor RUNを7、且つpostcursor RUNを7に制限する」条件(以下、これらをまとめて条件N2と呼ぶ)を満たす符号列CLの数も66142個(>65536個)となった。以下、このような符号列CLの集合を符号列集合U2と呼ぶ。
なお図9に示したように、最大ランk=14を満たす範囲でprecursor RUN、middle RUN及びpostcursor RUNの各値をそれぞれ様々に変化させた場合、上述した条件N1及び条件N2としたときの符号列集合U1及び符号列集合U2における符号列CLの個数が最も多くなることが判明した。
また最大ランk<14の範囲でprecursor RUN、middle RUN及びpostcursor RUNの各値をそれぞれ変化させたところ、いずれの場合も当該precursor RUN、当該middle RUN及び当該postcursor RUNの制限を全て満たす符号列CLの数が65536個未満となり、16/26MSN符号を生成し得ないことが判明した。
さらに最大ランk>14の範囲でprecursor RUN、middle RUN及びpostcursor RUNの各値をそれぞれ変化させたところ、当該precursor RUN、当該middle RUN及び当該postcursor RUNの制限を全て満たす符号列CLの数が65536個以上となるような組み合わせが複数あることが判明した。しかしながら、上述したように最大ランkをできるだけ小さく抑えることが望ましいため、ここでは最大ランk=14を採用する。
このように本発明では、符号列CLの先頭部分、中央部分及び末尾部分の3部分に着目してprecursor RUN、middle RUN及びpostcursor RUNの各値を制限することにより、条件N1又は条件N2を設定した場合に、いずれも最大ランkを14として65536個以上である66142個の符号列CLでなる符号列集合U1又は符号列集合U2を生成することができる。
(1−2−5)RMTRの制限による符号列の抽出
ところで、最小ランdを1に制限して生成した符号列CLを基に光ディスク100にピットを形成した場合、最短のピットは符号列”10”に対応した”2T”となる。このため、光ディスク装置1が光ピックアップ5(図1)によりこの最短のピットを読み出したとき、再生RF信号SRF(図1)の波長が最短となる。
ここで光ディスク装置1は、特許文献3にも指摘されているように、光ディスク100の再生時に再生RF信号SRFの最短波長が繰り返される場合、その繰り返し回数はできるだけ少ないことが望ましい。換言すれば、符号列CLにおいて、符号列”10”の連続繰り返し数をできるだけ少なくすることが望ましい。
特開平11−346154号公報
そこで本発明では、最大ランkを14に制限した符号列集合U1又は符号列集合U2に含まれる符号列CLのなかから、符号列”10”(以下、これを最短ラン符号列と呼ぶ)の連続繰り返し数の最大値(RMTR:Repeated Minimum Transition Run-length)の値を制限した符号列CLを抽出することを考える。
具体的には、図8(B)に示すように、符号列CLの先頭の符号が”1”の場合と”0”の場合とに分け、さらにそれぞれ符号長n=26ビットの符号列CLにおける先頭部分、中央部分及び末尾部分の3部分に着目する。
符号列CLの先頭の符号が”1”の場合について、符号列CLの先頭部分が符号列”101……”であるときの当該先頭部分からのRMTRをprecursor positive RMTRとし、符号列CLの末尾部分が符号列”……010”であるときの当該末尾部分までのRMTRをpostcursor positive RMTRとし、符号列CLの先頭部分が符号列”101……”であり先頭から最短ラン符号列が連続して繰り返される部分及び末尾まで最短ラン符号列が連続して繰り返される部分以外の中央部分におけるRMTRをmiddle positive RMTRとする。
また、符号列CLの先頭の符号が”0”の場合について、符号列CLの先頭部分が符号列”010……”であるときの当該先頭部分からのRMTRをprecursor negative RMTRとし、符号列CLの末尾部分が符号列”……101”であるときの当該末尾部分までのRMTRをpostcursor negative RMTRとし、符号列CLの先頭部分が符号列”010……”であり先頭から最短ラン符号列が連続して繰り返される部分及び末尾まで最短ラン符号列が連続して繰り返される部分以外の中央部分におけるRMTRをmiddle negative RMTRとする。
しかしながら符号列CLは、図7に示したように16/26分離縮退型FSTDにおいて終端状態がs1となることから、末尾の符号が必ず”0”となるため、当該符号列CLが符号列”……101”となることは無い。すなわち、上述したpostcursor negative RMTRについては、考慮する必要が無い。
ここで、RMTRを制限することは、middle positive RMTRを制限すると共に(postcursor positive RMTR+1+precursor positive RMTR)を制限すること、及びmiddle negative RMTRを制限すると共にprecursor negative RMTRを制限することに相当する。
ちなみに、(precursor positive RMTR+1+postcursor positive RMTR)及び(precursor negative RMTR+1+postcursor negative RMTR)において”1”を加算しているのは、ある符号列CLにおける末尾の符号”1”とその次の符号列CLにおける先頭の符号”0”とにより最短ラン符号列を形成することを考慮したためである。
次に、最大ランkを制限した場合と同様に、precursor positive RMTR、middle positive RMTR、postcursor positive RMTR、precursor negative RMTR及びmiddle negative RMTRをそれぞれ変化させた場合に、符号列集合U1及び符号列集合U2に含まれる符号列CLのうち当該precursor positive RMTR、当該middle positive RMTR、当該postcursor positive RMTR、当該precursor negative RMTR及び当該middle negative RMTRの制限を全て満たす符号列CLの数を調査した。
このときの調査結果の一部を図10に示す。この図10において、RMTR=10を前提とした場合に、符号列集合U1に含まれる符号列CLのうち、「middle positive RMTRを10に制限し、precursor positive RMTRを4に制限し、postcursor positive RMTRを5に制限し、precursor negative RMTRを10に制限し、middle negative RMTRを10に制限する」条件(以下、これらを条件N3と呼ぶ)を満たす符号列CLの数が65725個(>65536個)となった。以下、このような符号列CLの集合を符号列集合U3と呼ぶ。
ちなみに図10において、斜線は符号列CLの数が65536個以上であることを示している。
なお図10に示したように、RMTR=10を前提とした場合、条件N3としたときの符号列集合U3における符号列CLの数が最も多くなることが判明した。またRMTRが9以下のときには、符号列CLの数が65536個未満となることも判明した。このため、符号列CLの数を65536個以上とする最小のRMTRとして、RMTR=10を採用した。
また、調査結果の一部を図11に示すように、RMTR=10を前提とした場合に、符号列集合U2に含まれる符号列CLのうち、「middle positive RMTRを10に制限し、precursor positive RMTRを4に制限し、postcursor positive RMTRを5に制限し、precursor negative RMTRを10に制限し、middle negative RMTRを10に制限する」条件(以下、これらを条件N4と呼ぶ)を満たす符号列CLの数が65536個以上の65723個となった。以下、このような符号列CLの集合を符号列集合U4と呼ぶ。
ちなみに図11において、斜線は図10と同様に符号列CLの数が65536個以上であることを示している。
なお図11に示したように、RMTR=10を前提とした場合、条件N4としたときの符号列集合U4における符号列CLの数が最も多くなることが判明した。またRMTRが9以下のときには、符号列CLの数が65536個未満となることも判明した。このため、符号列CLの数を65536個以上とする最小のRMTRとして、RMTR=10を採用した。
このように本発明の符号列生成方法では、符号列CLの先頭部分、中央部分及び末尾部分の3部分に着目してprecursor positive RMTR、middle positive RMTR、postcursor positive RMTR、precursor negative RMTR及びmiddle negative RMTRの各値を制限することにより、符号列集合U1及び符号列集合U2に対してそれぞれ条件N3及び条件N4を設定した場合に、いずれもRMTRを10としてそれぞれ65725個及び65723個の符号列CLでなる符号列集合U3又は符号列集合U4を生成することができる。
(1−2−6)対応テーブル
続いて本発明では、216=65536個以上の符号列CLでなる符号列集合U3(65725個)及び符号列集合U4(65723個)のうち、符号列CLの個数が多かった符号列集合U3のなかから65536個の符号列CL(26ビット)を選択し、それぞれ16ビットのデータDTに一対一で対応付ける。
以下では、このようにデータDTと一対一で対応付けられた65536個の符号列CLを16/26MSN符号MC1と呼ぶ。
ちなみに16/26MSN符号MC1は、符号列CLが互いに他の符号列CLから独立しているため、ブロック符号となっている。
実際上、光ディスク装置1(図1)の変調部3及び復調部10は、図12〜図15にその一部を示すように、この16/26MSN符号MC1を16ビットのデータDTと26ビットの符号列CLとが対応付けられた対応テーブルTBL1として記憶しており、必要に応じて当該対応テーブルTBL1を参照するようになされている。
(1−3)符号列の検出原理
ところで光ディスク装置1(図1)は、上述したように、PR等化器9においてPR等化処理されたPR等化信号SPRを基に、最尤復号器11において最尤復号処理を行うことにより符号列CLを生成するようになされている。
実際上、最尤復号器11は、TCPRML(Trellis Coded Partial Response Maximum Likelihood)に対応した最尤復号処理を行うようになされており、このときトレリス線図における最尤パスを求めるといったビタビ復号処理を行うようになされているが、このトレリス線図は、符号列CLに対応している必要がある。
以下では、16/26MSN符号MC1に対応した時変トレリス符号化最尤(Time Varying Trellis Coded Maximum Likelihood)検出処理を行うためのトレリス線図について、PR等化方式の種類毎に説明する。
(1−3−1)PR(1,1+x,x)
PR(1,1+x,x)等化方式(ただしxは任意の実数)の場合、最小ランdを1とする制限を考慮したPRの状態遷移図は、図16(A)に示すように、過去の2時刻の符号に応じた状態の組み合わせにより構成される。
この図16(A)に示した状態遷移図に対して、図5に示した分離型FSTDの各状態におけるADSの値を組み合わせることにより、図17に示すようなトレリス線図を構築することができる。ちなみにこの図17においては、PRの状態と図形の形状とを対応付けており、また各状態におけるADSの値を当該図形の近傍に記してある。
ところで、上述したように、16/26MSN符号MC1は、図7に示した16/26分離型FSTDにおける状態s1から開始して生成されたものである。このため、図16(A)に示した状態遷移図では、状態p0又はp3を初期状態として状態遷移を行うことにより符号列CLを生成することになる。
このため、図17のトレリス線図においては、状態p0及びp3から開始するパスのみ表示されており、状態p1又はp2を初期状態とするパスが省略されている。
このように本発明では、PR(1,1+x,x)等化方式の場合、最小ランdを1とする制限を考慮したPRの状態遷移図に対して、分離型FSTDの各状態におけるADSの値を組み合わせることにより、図17に示したトレリス線図を構築することができる。
(1−3−2)PR(1,1)
PR(1,1)等化方式の場合、最小ランdを1とする制限を考慮したPRの状態遷移図は、図16(B)に示すように、過去の2時刻の符号に応じた状態の組み合わせにより構成される。
ここで図16(B)は、図16(A)に示したPR(1,1+x,x)の場合と同じ構造を有している。このためPR(1,1)等化方式の場合も、上述したPR(1,1+x,x)の場合と同様、図17に示したトレリス線図を構築することができる。
(1−3−3)PR(1,1+a,a+b,b)
PR(1,1+a,a+b,b)等化方式(ただしa及びbはいずれも任意の実数)の場合、最小ランdを1とする制限を考慮したPRの状態遷移図は、図16(C)に示すように、過去の3時刻の符号に応じた状態の組み合わせにより構成される。
この図16(C)に示した状態遷移図に対して、図5に示した分離型FSTDの各状態におけるADSの値を組み合わせることにより、図18に示すようなトレリス線図を構築することができる。ちなみにこの図18においては、図17と同様、PRの状態と図形の形状とを対応付けており、また各状態におけるADSの値を当該図形の近傍に記してある。
ところで、上述したように、16/26MSN符号MC1は、図7に示した16/26分離型FSTDにおける状態s1から開始して生成されたものである。このため、図16(C)に示した状態遷移図では、状態r0、r1、r4又はr5を初期状態として状態遷移を行うことにより符号列CLを生成することになる。
このため、図17のトレリス線図においては、状態r0、r1、r4又はr5から開始するパスのみ表示されており、状態r2又はr3を初期状態とするパスが省略されている。
このように本発明では、PR(1,1+a,a+b,b)等化方式の場合にも、PR(1,1+x,x)等化方式の場合と同様に、最小ランdを1とする制限を考慮したPRの状態遷移図に対して分離型FSTDの各状態におけるADSの値を組み合わせることにより、図18に示したトレリス線図を構築することができる。
(1−4)変調部の構成
次に、光ディスク装置1(図1)の変調部3について説明する。この変調部3は、16ビットのデータDTからMSN符号でなる26ビットの符号列CLに変調することに加え、DSV(Digital Sum Value)の値をできるだけ0に近づける、いわゆるDC(Direct Current)コントロールを行うようになされている。
ところで、特許文献3にも示されているように、NRZI方式により符号を表す場合に、データ中の”1”の数に対する2のモジュロ(剰余)と、符号列の”1”の数に対する2のモジュロとを一致させておき、データのDSVと符号列のDSVとを関連付け、データに対してDCコントロールを行うことにより結果的に符号列に対してDCコントロールを行う、といった手法がある(以下、これをDSV関連付法と呼ぶ)。
ここで、16/26MSN符号MC1のように、16ビットのデータDTに符号列CLを対応付ける場合、上述したDSV関連付法を適用するには、符号”1”の数が偶数になる符号語CLの数及び符号”1”の数が奇数になる符号語CLの数が、いずれも215=32768個以上存在する必要がある。
しかしながら、上述した符号列集合U3の場合、符号”1”の数が偶数になる符号語CLの数は33349個(>32768個)、符号”1”の数が奇数になる符号語CLの数は32376個(<32768個)であり、DSV関連付法を適用するには符号”1”の数が奇数になる符号語CLが不足している。
また、上述したDSV関連付法については、その効果が論理的に保証されていないため、十分な効果が得られない可能性もある。
そこで変調部3は、DSV関連付法とは異なる手法により、符号列CLのDCコントロールを行うようになされている。
(1−4−1)変調部の回路構成
変調部3は、図19に示すように、変調処理を行うMSNエンコーダ21及び符号列CLのDCコントロールを行うDCコントロール回路22によって構成されている。
MSNエンコーダ21は、図示しないCPU(Central Processing Unit)を中心に構成されており、図示しないROM(Read Only Memory)に格納されている符号列生成プログラム等の各種プログラムを図示しないRAM(Random Access Memory)に展開して実行することにより、データDTから符号列CLへの変調処理を行うようになされている。
またMSNエンコーダ21は、上述した対応テーブルTBL1をROM(図示せず)に格納しており、基本動作として、図20に示すように、連続的に供給されるデータDTを16ビットごとに区切り、対応テーブルTBL1に従い当該16ビットのデータDTから26ビットの符号列CLに変調し、後段のDCコントロール回路22へ供給する。
さらにMSNエンコーダ21は、DCコントロール回路22からDCコントロールタイミング信号SDCTが供給されると、図20に示したように、連続的に供給されるデータDTを15ビットで区切ると共に、当該15ビットのデータDTの末尾に付加ビットとして1ビットのデータ”0”又は”1”を付加して16ビットとした2種類の付加データDTA0及びDTA1を生成する。
続いてMSNエンコーダ21は、対応テーブルTBL1に従い、16ビットの付加データDTA0及びDTA1をそれぞれMSN符号でなる26ビットのDCC符号列CL0及びCL1に変調し、2種類のDCC符号列CLD0及びCLD1を共にDCコントロール回路22へ供給する。
DCコントロール回路22は、図示しないCPUを中心に構成されており、図示しないROMに格納されているDCC符号列選択プログラム等の各種プログラムを図示しないRAMに展開して実行することにより、DCC符号列のいずれか一方を選択して出力するようになされている。
実際上DCコントロール回路22は、MSNエンコーダ21から供給される符号列CLの数をカウントしており、当該符号列CLの数を(M−1)個(ただしMは2以上の整数)カウントする毎に、DCコントロールタイミング信号SDCTをMSNエンコーダ21へ送出する。
この結果、MSNエンコーダ21は、図20に示したように、(16×M−1)ビットのデータDTから(M−1)個のデータDT及び2個の付加データDTA0及びDTA1を生成し、これらを変調することにより(M−1)個の符号列CL(以下、これを符号列ブロックCLBと呼ぶ)及び2個の2個のDCC符号列CLD0及びCLD1を生成し、これらを全て後段のDCコントロール回路22へ供給する。
DCコントロール回路22は、図21に示すように、(k−1)番目の符号列ブロックCLB(k−1)を出力した後、(k−1)番目のDCC符号列CLD0及びCLD1を出力せずにRAM(図示せず)に一時的に記憶しておく。
続いてDCコントロール回路22は、MSNエンコーダ21から(k)番目の符号列ブロックCLB(k)に含まれる符号列CLを順次取得し、これらを全て出力せずにRAMに一時的に記憶しておく。
またDCコントロール回路22は、(k−1)番目のDCC符号列CLD0及びCLD1におけるDSVを算出してそれぞれ値VD0及びVD1とし、さらに(k)番目の符号列ブロックCLB(k)におけるDSVを算出して値VBとする。
DCコントロール回路22は、(VD0+VB)と(VD1+VB)とを比較して値”0”に近い方のDCC符号列CLD0又はCLD1を選択し、(k−1)番目のDCC符号列として当該選択されたDCC符号列CLD0又はCLD1を出力し、続いて(k)番目の符号列ブロックCLB(k)を出力する。
この場合、DCコントロール回路22は、付加ビットとしてデータ”0”が付加された場合及び当該付加ビットとしてデータ”1”が付加された場合の両方について、(k)番目の符号列ブロックCLB(k)を出力し終えた時点におけるDSVを算出することになり、実際にDSVの値が”0”に近くなる方のDCC符号列を選択して出力することになる。
このように変調部3は、(16×M−1)ビット毎にDCコントロール用の付加ビットを付加する際、付加ビットをデータ”0”及びデータ”1”とした場合の両方について、符号列ブロックCLBに変調後のDCC符号列CLD0及びCLD1を加えた場合のDSVの値を当該符号列ブロックCLB毎に算出し、当該DSVの値が”0”に近くなる方のDCC符号列CLD0又はCLD1を選択して出力するようになされている。
(1−4−2)符号列生成処理
次に、光ディスク装置1が光ディスク100にデータDTを符号列CLとして記録する際の、変調部3のMSNエンコーダ21における符号列生成処理手順RT1について、図22のフローチャートを用いて説明する。
MSNエンコーダ21は、データDTが供給されると符号列生成処理手順RT1を開始し、ステップSP1へ移る。ステップSP1においてMSNエンコーダ21は、供給されたデータDTを16ビットに区切って取り出し、次のステップSP2へ移る。
ステップSP2においてMSNエンコーダ21は、ROM(図示せず)に格納されている対応テーブルTBL1に従い、16ビットのデータDTを26ビットのMSN符号でなる符号列CLに変調し、次のステップSP3へ移る。
ステップSP3においてMSNエンコーダ21は、符号列CLをDCコントロール回路22へ送出し、次のステップSP4へ移る。
ステップSP4においてMSNエンコーダ21は、DCコントロール回路22からDCコントロールタイミング信号SDCTを取得したか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことは前回DCC符号列を送出してから未だ符号列CLを(M−1)個送出していないことを表しており、このときMSNエンコーダ21は、新たな符号列CLを送出するべく再度ステップSP1へ戻る。
一方ステップSP4において肯定結果が得られると、このことは前回DCC符号列を送出してから符号列CLを(M−1)個送出したことを表しており、このときMSNエンコーダ21は、DCC符号列を送出するべく次のステップSP5へ移る。
ステップSP5においてMSNエンコーダ21は、供給されたデータDTを15ビットに区切って取り出し、次のステップSP6へ移る。
ステップSP6においてMSNエンコーダ21は、15ビットのデータDTの末尾に付加ビット”0”及び付加ビット”1”を付加した2種類の付加データDTA0及びDTA1を生成し、次のステップSP7へ移る。
ステップSP7においてMSNエンコーダ21は、ROM(図示せず)に格納されている対応テーブルTBL1に従い、2種類の付加データDTA0及びDTA1をそれぞれ26ビットのMSN符号でなるDCC符号列CLD0及びCLD1に変調し、次のステップSP8へ移る。
ステップSP8においてMSNエンコーダ21は、DCC符号列CLD0及びCLD1をDCコントロール回路22へ送出した後、再び通常の符号列CLを生成するべく、ステップSP1へ戻って一連の処理を繰り返す。
(1−4−3)DCC符号列選択処理
続いて、光ディスク装置1が光ディスク100にデータDTを符号列CLとして記録する際の、変調部3のDCコントロール回路22におけるDCC符号列選択処理手順RT2について、図23のフローチャートを用いて説明する。
DCコントロール回路22は、MSNエンコーダ21から符号列CLが供給されるとDCC符号列選択処理手順RT2を開始し、ステップSP11へ移る。ステップSP11においてDCコントロール回路22は、符号列ブロックCLBをカウントするための変数kを1に初期化し、次のステップSP12へ移る。
ステップSP12においてDCコントロール回路22は、1つの符号列ブロックCLBにおける符号列CLの数をカウントするための変数jを1に初期化し、次のステップSP13へ移る。
ステップSP13においてDCコントロール回路22は、MSNエンコーダ21から取得した符号列CLをRAM(図示せず)に格納し、次のステップSP14へ移る。
ステップSP14においてDCコントロール回路22は、変数jをインクリメントし、次のステップSP15へ移る。
ステップSP15においてDCコントロール回路22は、変数jが符号列ブロックCLBにおける符号列CLの数である(M−1)以上となったか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことは未だ(M−1)個の符号列CLを取得していないことを表しており、このときDCコントロール回路22は、再度符号列CLを取得するべくステップSP13へ戻る。
一方ステップSP15において肯定結果が得られると、このことは(M−1)個の符号列CLを取得したこと、すなわちRAM(図示せず)に(k)番目の符号列ブロックCLB(k)を記憶していることを表しており、このときDCコントロール回路22は、次のステップSP16へ移る。
ステップSP16においてDCコントロール回路22は、MSNエンコーダ21からDCC符号列CLD0及びCLD1を送出させるべく、DCコントロールタイミング信号SDCTを当該MSNエンコーダ21へ送出し、次のステップSP17へ移る。
ステップSP17においてDCコントロール回路22は、変数kが1よりも大きいか否か、すなわちRAMに(k−1)番目のDCC符号列CLD0(k−1)及びCLD1(k−1)が記憶されているか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことは既にRAMに(k−1)番目のDCC符号列CLD0(k−1)及びCLD1(k−1)が記憶されていることを表しており、このときDCコントロール回路22は、次のステップSP18へ移る。
ステップSP18においてDCコントロール回路22は、(k−1)番目のDCC符号列CLD0及びCLD1におけるDSVを算出してそれぞれ値VD0及びVD1とし、また(k)番目の符号列ブロックCLB(k)におけるDSVを算出して値VBとし、次のステップSP19へ移る。
ステップSP19においてDCコントロール回路22は、DCC符号列CLD0を選択した場合のDSVの値(VD0+VB)の絶対値が、DCC符号列CLD1を選択した場合のDSVの値(VD1+VB)の絶対値よりも小さいか否かを判定する。ここで肯定結果が得られると、このことはDCC符号列CLD1を選択した場合よりもDCC符号列CLD0を選択した場合の方がDSVの値が”0”に近くなる、すなわちDCC符号列としてはDCC符号列CLD0を選択すべきであることを表しており、このときDCコントロール回路22は、次のステップSP20へ移る。
ステップSP20においてDCコントロール回路22は、RAM(図示せず)に記憶している(k−1)番目のDCC符号列CLD0及び(k)番目の符号列ブロックCLB(k)を順次出力し、次のステップSP22へ移る。
一方ステップSP19において否定結果が得られると、このことはDCC符号列CLD0を選択した場合よりもDCC符号列CLD1を選択した場合の方がDSVの値が”0”に近くなる、すなわちDCC符号列としてはDCC符号列CLD1を選択すべきであることを表しており、このときDCコントロール回路22は、次のステップSP21へ移る。
ステップSP21においてDCコントロール回路22は、RAM(図示せず)に記憶している(k−1)番目のDCC符号列CLD1及び(k)番目の符号列ブロックCLB(k)を順次出力し、次のステップSP22へ移る。
一方、ステップSP17において否定結果が得られると、このことは未だRAMに(k−1)番目のDCC符号列CLD0(k−1)及びCLD1(k−1)が記憶されていないためにDCC符号列を選択する必要がないことを表しており、このときDCコントロール回路22は、次のステップSP22へ移る。
ステップSP22においてDCコントロール回路22は、MSNエンコーダ21から取得したDCC符号列CLD0及びCLD1をRAM(図示せず)に格納し、次のステップSP23へ移る。
ステップSP23においてDCコントロール回路22は、変数kをインクリメントした後、一連の処理を繰り返すべくステップSP12へ戻る。
(1−5)復調部の構成
次に、光ディスク装置1(図1)の復調部10について説明する。この復調部10は、MSN符号でなる26ビットの符号列CLから16ビットのデータDTに復調することに加え、変調部3により付加されたDCコントロール用の付加ビットを取り除くようになされている。
(1−5−1)復調部の回路構成
復調部10は、図24に示すように、最尤復号処理を行う最尤復号器11、復調処理を行うMSNデコーダ23及びDCコントロール用の付加ビットを取り除くDCコントロールビット除去器24によって構成されている。
最尤復号器11は、図示しないCPUを中心に構成されており、図示しないROMに格納されているTCPRML検出プログラム等の各種プログラムを図示しないRAMに展開して実行することにより、PR等化信号SPRから符号列CLを検出するようになされている。
実際上、最尤復号器11は、PR等化器9におけるPR等化方式に応じたトレリス線図(図17又は図18)を表すトレリスデータをROM(図示せず)内に格納しており、当該PR等化器9から供給されるアナログのPR等化信号SPRに対してトレリスデータに従いTCPRML検出処理を行うことにより、26ビット毎のMSN符号でなる符号列CLを検出して、当該符号列CLを復調回路12のMSNデコーダ23へ順次供給する。
MSNデコーダ23は、図示しないCPUを中心に構成されており、図示しないROMに格納されているデコードプログラム等の各種プログラムを図示しないRAMに展開して実行することにより、符号列CLからデータDTへの復調処理を行うようになされている。
またMSNデコーダ23は、ROM(図示せず)内に変換テーブルTBL1を格納している。MSNデコーダ23は、最尤復号器11から符号列CLが供給されると、当該変換テーブルTBL1に従い、26ビット毎のMSN符号でなる符号列CLを16ビットのデータDTに順次復調し、当該データDTをDCコントロールビット除去器24へ順次供給する。
DCコントロールビット除去器24は、図示しないCPUを中心に構成されており、図示しないROMに格納されている付加ビット除去プログラム等の各種プログラムを図示しないRAMに展開して実行することにより、DCコントロール用の付加ビットを除去するようになされている。
実際上DCコントロールビット除去器24は、MSNデコーダ23から供給されるデータDTの数をカウントし、データDTをM個カウントする毎に最終ビットとして付加されている付加ビットを除去することにより元のデータDTを再生し、これを出力する。
このように復調部10は、トレリス線図に従いTCPRML検出処理によって符号列CLを順次検出し、対応テーブルTBL1に従いMSN符号でなる26ビットの符号列CLから16ビットのデータDTに復調し、さらにM個毎のデータDTに付加されている付加ビットを取り除くことにより、元のデータDTを再生するようになされている。
(1−5−2)復調処理
次に、復調部10による復調処理手順RT3について、図25に示すフローチャートを用いて説明する。
復調部10は、PR等化器9からアナログのPR等化信号SPRが供給されると復調処理手順RT3を開始し、ステップSP31へ移る。
ステップSP31において復調部10は、最尤復号器11によってトレリス線図(図17又は図18)に従ってTCPRML検出処理を行わせることにより、26ビット毎のMSN符号でなる符号列CLを検出させ、次のステップSP32へ移る。
ステップSP32において復調部10は、MSNデコーダ23により、変換テーブルTBL1に従って26ビット毎のMSN符号でなる符号列CLを16ビットのデータDTに復調し、次の付加ビット除去処理サブルーチンSRT1へ移る。
付加ビット除去サブルーチンにおいて復調部10は、DCコントロールビット除去器24により、データDTの数をカウントし、データDTをM個カウントする毎にDCコントロール用に付加されている付加ビットを除去して出力し、再度ステップSP31へ戻る。
ここで、DCコントロールビット除去器24は、図26に示すフローチャートに従って付加ビット除去サブルーチンSRT1を実行するようになされている。
DCコントロールビット除去器24は、MSNデコーダ23からデータDTが供給されると、付加ビット除去サブルーチンSRT1を開始してステップSP41へ移る。ステップSP41においてDCコントロールビット除去器24は、16ビットのデータDTを1個検出し、次のステップSP42へ移る。
ステップSP42においてDCコントロールビット除去器24は、検出したデータDTの数をカウントするための変数jをインクリメントし、次のステップSP43へ移る。
ステップSP43においてDCコントロールビット除去器24は、変数jが付加ビットを付加する際のデータDTの数である値M以上であるか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことは未だデータDTのカウント数がM未満であり、付加ビットが付加されたデータDTを検出していないことを表しており、このときDCコントロールビット除去器24は、次のステップSP44へ移る。
ステップSP44においてDCコントロールビット除去器24は、ステップSP41において検出したデータDTをそのまま出力し、次のステップSP47へ移ってこの付加ビット除去サブルーチンSRT1を終了する。
一方ステップSP43において肯定結果が得られると、このことはデータDTのカウント数が値Mとなり、付加ビットが付加されたデータDTを検出したことを表しており、このときDCコントロールビット除去器24は、次のステップSP45へ移る。
ステップSP45においてDCコントロールビット除去器24は、16ビットのデータDTの末尾の1ビットである付加ビットを除去し、残った15ビットのデータDTを出力して、次のステップSP46へ移る。
ステップSP46においてDCコントロールビット除去器24は、再度M個のデータDTをカウントするために変数jを0にリセットした後、次のステップSP47へ移ってこの付加ビット除去サブルーチンSRT1を終了する。
(1−6)動作及び効果
以上の構成において、本発明の符号列生成方法では、NRZI方式で符号を表しADSを制限し縮退させた縮退型FSTD(図4)を基に、1つの状態を「直前に符号”0”を生成した状態」と「直前に符号”1”を生成した状態」の2状態に分解することにより、分離縮退型FSTD(図6)を生成し、さらに条件N0として、当該分離縮退型FSTDにおける状態遷移の範囲を状態s0〜s9の範囲に限定し初期状態及び終端状態を同一の状態s1にすると共に遷移回数を26回に設定した(図7)。
これにより本発明の符号列生成方法では、16/26分離縮退型FSTDに従い26回の状態遷移を行うことにより生成される、最小ランdが1に制限されたMSN符号でなる符号列CLを216=65536個以上となる70846個生成することができる。すなわち、最小ランdが1に制限され16ビットのデータDTを26ビットの符号列CLに対応させた16/26MSN符号を生成することができる。
また本発明の符号列生成方法では、70846個の符号列CLでなる符号列集合U0に対して、先頭部分、中央部分及び末尾部分の3部分に着目してそれぞれ連続する符号”0”の最大連続数を制限することにより、最大ランkを14に制限したときに、いずれも66142個の符号列CLが抽出された符号列集合U1及びU2を生成することができる。
この場合、符号列CLの先頭部分、中央部分及び末尾部分の3部分に着目したことにより、符号列CL単体のみでなく、符号列CLとその次の符号列CLとの連続部分における符号”0”の連続数も制限することができるため、符号列CLが連続する状況も含めて、符号列集合U1及びU2における最大ランkの値を確実に制限することができる。
さらに本発明の符号列生成方法では、符号列集合U1及びU2に対して、符号列CLの先頭の符号が”1”の場合と”0”の場合とに分け、さらに先頭部分、中央部分及び末尾部分の3部分に着目して、それぞれRMTRを制限することにより、RMTRを10に制限したときに、65725個の符号列CLが抽出された符号列集合U3及び65723個の符号列CLが抽出された符号列集合U4を生成することができる。
この場合、符号列集合U3及びU4は、最大ランkを制限した場合と同様、符号列CLの先頭部分、中央部分及び末尾部分の3部分に着目したことにより、符号列CL単体のみでなく、符号列CLとその次の符号列CLとの連続部分における最短ラン符号列”10”の連続繰り返し数を制限することができるため、符号列CLが連続する状況も含めて、符号列集合U3及びU4におけるRMTRの値を確実に制限することができる。
ところで、16/26MSN符号MC1を復調する際に前処理として行われるPR等化処理のPR(1,1)等化方式は、Z変換におけるZ−1のサンプリングクロック1時刻遅延を表す記号Dを用いて、上述した(1a)式のような多項式によって表すことができる。
またPR(1,1+x,x)等化方式(ただしxは任意の実数)は、同様に次式のような多項式によって表すことができる。
さらにPR(1,1+a,a+b,b)等化方式(ただしa及びbはいずれも任意の実数)は、同様に次式のような多項式によって表すことができる。
この(1a)式、(2)式及び(3)式において、いずれの多項式にも(1+D)の項が含まれることから、PR(1,1)等化方式、PR(1,1+x,x)等化方式及びPR(1,1+a,a+b,b)等化方式は、いずれもナイキスト周波数においてヌル点を有しており、16/26MSN符号MC1がナイキスト周波数に有するヌル点と一致することになる。
すなわち、本発明の符号列生成方法により生成した最小ランdを1に制限したMSN符号でなる16/26MSN符号列MC1は、最小ランdを1以上に制限する必要がある光ディスク100を記録媒体とした場合に、当該光ディスク100の再生処理時に適用するPR等化処理における周波数スペクトルのヌル点(ナイキスト周波数)と、当該16/26MSN符号列MC1における周波数スペクトルのヌル点(ナイキスト周波数)とを一致させることができる。
実際上、光ディスク装置1は、光ディスク100に対してデータDTを記録する際、変調部3により対応テーブルTBL1に従ってデータDTから16/26MSN符号MC1でなる符号列CLに変調し、記録制御回路4及び光ピックアップ5(図1)を介して当該符号列CLに応じたピット列を光ディスク100に形成する。
また、光ディスク装置1は、光ディスク100からデータDTを再生する際、復調部10により、当該光ディスク100のピット列を読み出した再生RF信号に対してPLLやPR等化処理等を施したPR等化信号SPRから符号列CLを検出し、対応テーブルTBL1に従って16/26MSN符号MC1でなる符号列CLからデータDTに順次復調して出力する。
この結果、光ディスク装置1は、当該光ディスク100を再生する際に、PR等化処理における周波数スペクトルのヌル点(ナイキスト周波数)と、16/26MSN符号列MC1における周波数スペクトルのヌル点(ナイキスト周波数)とを一致させることができるため、当該データDTの再生特性を向上させることができる。
また本発明では、PR等化方式毎に、最小ランdを1とする制限を考慮したPRの状態遷移図(図16(A)〜(C))を基に、図5に示した分離型FSTDの各状態におけるADSの値を組み合わせてトレリス線図(図17及び図18)を構築したことにより、重複した状態やある時点において遷移し得ない状態及び不要なパスを予め除去しておくことができる。
これにより、ノイズ等の影響により誤った状態に遷移する可能性を未然に低減させることができるので、効率的に符号列を検出することができる。
ところで、従来のPR(1,2,1)等化方式に対応したビタビ検出器における最小幾何学的検出距離は√24(24の平方根)であるが、これに対して本発明によるPR(1,2,1)等化方式のトレリス線図(図17)に従ったTime Varying Trellis Codedビタビ検出器における最小幾何学的検出距離は√40となり、最小幾何学的検出距離を大幅に増大させることができる。
このとき最小幾何学的検出距離の増大幅は、次式
のように2.21[dB]となる。
このように、本発明の16/26MSN符号MC1に対応した時変トレリス符号化最尤(TCPRML)を行うことにより、最小検出幾何学的距離を一般的なPRML(Partial Response Maximum Likelihood)の最小検出幾何学的距離よりも増大させることができ、結果的に符号列の検出性能を向上させることができる。
ここで、本発明の符号列生成方法により生成した16/26MSN符号MC1に対して、理想的なPR(1,2,1)等化方式によりPR等化処理を施し、白色ガウス雑音を重畳した再生波形に対する、本発明によるトレリス線図(図17)に従ったTime Varying Trellis Codedビタビ検出器におけるビットエラーレート(bER)の測定結果と、従来のPR(1,2,1)等化方式に対応したビタビ検出器におけるビットエラーレートの測定結果とを図27に示す。
この図27において、本発明によるトレリス線図に従ったTime Varying Trellis Codedビタビ検出器を用いた場合、従来のビタビ検出器を用いた場合よりもビットエラーレートが約2.2[dB]改善されており、白色ガウス雑音耐性が向上していることが示されている。またこのときの改善幅は、上述した(4)式による理論的な増大幅とほぼ一致しており、実際に最小幾何学的検出距離が増大されたことを示している。
実際上光ディスク装置1は、復調部10の最尤復号器11において本発明によるトレリス線図(図17又は図18)に従いTCPRML検出処理を行うことにより、信号記録層が多層化された光ディスク100に対して信号の記録及び再生を行う場合、ある信号記録層から符号列を読み出す際に他の信号記録層の影響によりSNR(Signal to Noise Ratio)が低下されるものの、従来のビタビ検出処理を行った場合と比較して、当該符号列の検出性能を向上させることができる。
また光ディスク装置1は、光ディスク100に対してデータDTを記録する際、変調部3においてデータDTに付加した付加ビットに対応したDCC符号列CLD0又はCLD1を選択して出力し、光ディスク100からデータDTを再生する際、復調部10において当該付加ビットを除去することにより、符号列CLにおけるDSVの値を0に近づけるDCコントロールを行うことができる。
この場合、変調部3は、(16×M−1)ビット毎にデータDT(図20)に1ビットの付加ビット”0”及び”1”を付加した付加データDTA0及びDTA1をいずれも変調して2種類のDCC符号列CLD0及びCLD1を生成し、DSVの値を両方について算出した上で、DSVの値が0に近くなる方の符号列CLD0又はCLD1を選択することにより、結果的に、DSVの値を確実に0に近づけるような付加ビット”0”又は”1”を付加することができる。
ここで、光ディスク装置1の変調部3及び復調部10において、M=3としてDCコントロールを行った場合と、当該DCコントロールを行わなかった場合とにおける、本発明による16/26MSN符号MC1を用いてランダムパターンシミュレーションを行ったときのDSVのピーク値を図28に示す。
図28において、DCコントロールを行わなかった場合の最大DSVが1669、最小DSVが−314であったのに対し、DCコントロールを行った場合の最大DSVが47、最小DSVが−44となっており、当該DCコントロールを行った場合にDSVのピーク値が0に近い値となっている。すなわち、変調部3及び復調部10においてDCコントロールを行うことにより、DSVを0に近づけ得ることが確認された。
また、上述したランダムパターンシミュレーションを行ったときの符号列CLにおける電力スペクトル密度(PSD:Power Spectrum Density)の計算結果を図29に示す。ちなみに図29では、周波数を正規化して示している。
この図29からわかるように、DCコントロールなしの場合、規格化された周波数が約0.001以下の低域成分が比較的多くなっているのに対し、DCコントロールありの場合、当該低域成分が十分に低減されている。
このように符号列CLにおける低域成分が低減されることにより、光ディスク装置1は、記録時又は再生時におけるサーボ系(図示せず)に対する影響を抑えることができる。
また図29では、ナイキスト周波数(すなわち規格化された周波数の値が0.5となる箇所)においてPSDがほぼ0となっており、ヌル点を有していることも確認できる。
以上の構成によれば、NRZI方式で符号を表しADSを制限し縮退させた縮退型FSTDを基に、1つの状態を「直前に符号”0”を生成した状態」と「直前に符号”1”を生成した状態」の2状態に分解して16/26分離縮退型FSTDを構築することにより、当該16/26分離縮退型FSTDに従い状態遷移をする際に、最小ランdが1に制限されたMSN符号でなる16/26MSN符号を生成することができる。
(2)第2の実施の形態
(2−1)光ディスク装置の全体構成
第2の実施の形態における光ディスク装置30は、上述した第1の実施の形態における光ディスク装置1(図1)と比較して、変調部3、復調部10、最尤復号器11及び復調回路12に代えて変調部31、復調部32、最尤復号器33及び復調回路34を有しているものの、その他は同様の構成となっているため、その説明を省略する。
(2−2)符号列の生成原理
この第2の実施の形態では、上述した第1の実施の形態において最小ランdを1に制限したことに代えて、当該最小ランdを2に制限するようになされている。
(2−2−1)最小ランdを2に制限した状態遷移図
ここで、符号列を生成する際に最小ランdを2に制限することは、「符号”1”の前に符号"0"が2個以上連続していればよい」ことと同義であることから、直前に生成された2個の符号のみについて着目すればよい。
すなわち、符号列を生成する際に、符号列”00”を生成した直後であれば符号”0”又は符号”1”のいずれをも生成し得るようにし、一方、符号列”01”又は符号列”10”を生成した直後であれば必ず符号”0”を生成するように制限すれば良い。
そこで、この第2の実施の形態では、FSTD(図3)における1つの状態を「破線矢印・破線矢印の順に遷移してきた状態」、「破線矢印・実線矢印の順に遷移してきた状態」及び「実線矢印・破線矢印の順に遷移してきた状態」の3状態に分解することにより、図30に示すような分離型FSTDを構築することができる。
これを言い換えれば、図3のFSTDにおける1つの状態を「直前に符号”00”を生成した状態」、「直前に符号”01”を生成した状態」及び「直前に符号”10”を生成した状態」の3状態に分類することにより、分離型FSTD(図30)を構築したことになる。
また、図30の場合と同様に、図4の縮退型FSTDにおける1つの状態を「破線矢印・破線矢印の順に遷移してきた状態」、「破線矢印・実線矢印の順に遷移してきた状態」及び「実線矢印・破線矢印の順に遷移してきた状態」の3状態に分解することにより、図31に示すような分離縮退型FSTDを構築することができる。
この分離型FSTD(図30)及び分離縮退型FSTD(図31)では、例えば状態t0、t3及びt5のように同じADS*の値を持つ状態が3個あり、それぞれ直前に生成する2個の符号列が”00”、”01”及び”10”の3通りに異なっており、また次の状態へ遷移する際には、それぞれ符号”0”又は”1”を生成、符号”0”のみを生成、及び符号”0”のみを生成、となっている。
すなわち分離型FSTD(図30)及び分離縮退型FSTD(図31)では、符号”1”の生成後に必ず符号列”00”を生成するようになされており、すなわち最小ランdが2に制限されていることになる。換言すれば、分離型FSTD(図30)及び分離縮退型FSTD(図31)は、最小ランdが0であるMSN符号を生成し得るFSTDである図3及び図4のFSTD及び縮退型FSTDを基に、最小ランdを2に制限したものである。
このため、分離型FSTD(図30)及び分離縮退型FSTD(図31)に従って生成された符号列は、MSN符号であると共に、最小ランdが2に制限された符号列となる。
このように、本発明における第2の実施の形態による符号列生成方法では、FSTDにおける1つの状態を「直前に符号”00”を生成した状態」、「直前に符号”01”を生成した状態」及び「直前に符号”10”を生成した状態」の3状態に分離することにより、MSN符号であると共に最小ランdが2に制限された符号列CLを生成し得る分離型FSTD及び分離縮退型FSTDを構築することができる。
(2−2−2)遷移範囲の制限及び符号長の決定
次に、第1の実施の形態と同様に、分離縮退型FSTD(図31)を基に、符号列CLを生成する際の状態遷移の範囲、初期状態及び終端状態、並びに状態遷移の回数nを制限する。
実際上、分離縮退型FSTD(図31)において、第1の実施の形態と同様にデータDTのビット数mを16として必要な符号列CLの数を65536個以上とした上で、初期状態と終端状態とを同一の状態とし、状態遷移の範囲を変化させると共に符号長nを様々に変化させ、このときに生成し得る互いに異なる符号列の数を調査した。
この結果、図31に示したように、分離縮退型FSTDにおいて状態遷移の範囲をADS*が0から−4までの範囲、すなわち状態t0〜t21までに制限し、初期状態及び終端状態をいずれも状態t2とし、符号長n=34としたときに(以下、これらを条件N10と呼ぶ)、65536個以上となる66193個の符号列を生成し得る、すなわちm/n=16/34符号を生成し得ることが判明した。以下、この66193個のMSN符号の集合を符号列集合U10と呼び、図31に示した分離縮退型FSTDを16/34分離縮退型FSTDと呼ぶ。
ちなみに、状態t2を初期状態及び終端状態としたのは、当該状態t2においてADS*の値が0に近い−1であり、且つ直前に生成した符号列が”00”であることによる。
このように本発明の第2の実施の形態による符号列生成方法では、16/34分離縮退型FSTD(図31)に従い、初期状態及び終端状態を同一の状態として状態遷移回数n=34とした状態遷移を行うことにより、MSN符号であり最小ランdが2であると共に、符号長n=34ビットの符号列CLを65536個以上となる66193個生成することができる。
(2−2−3)最大ランk及びRMTRの制限による符号列の抽出
次に、第1の実施の形態と同様、符号列集合U10に含まれる66193個の符号列CLに対して、65536個以上の符号列CLを抽出し得るように最大ランkを制限することを検討する。
具体的には、図8(A)と対応する図32(A)に示すように、第1の実施の形態と同様にprecursor RUN、middle RUN及びpostcursor RUNをそれぞれ定義し、precursor RUN、middle RUN及びpostcursor RUNの各値をそれぞれ変化させた場合に、符号列集合U0に含まれる符号列CLのうち当該precursor RUN、当該middle RUN及び当該postcursor RUNの制限を全て満たす符号列CLの数を調査した。
このときの調査結果の一部を図33に示す。この図33において、最大ランk=30を前提とした場合に、「middle RUNを30、precursor RUNを16、且つpostcursor RUNを14に制限する」条件(以下、これらを条件N11と呼ぶ)を満たす符号列CLの数が65627個(>65536個)となった。以下、このような符号列CLの集合を符号列集合U11と呼ぶ。
ちなみに図33において、斜線は符号列CLの数が65536個以上であることを示している。
続いて、第1の実施の形態と同様、符号列集合U11に含まれる65627個の符号列CLに対して、65536個以上の符号列CLを抽出し得るようにRMTRを制限することを検討する。
ちなみに第2の実施の形態の場合、最小ランdが2に制限されているため、最短ラン符号列は”100”となる。
具体的には、図8(B)と対応する図32(B)に示すように、第1の実施の形態と同様に符号列CLの先頭の符号が”1”の場合と”0”の場合とに分け、さらにそれぞれ符号長n=34ビットの符号列CLにおける先頭部分、中央部分及び末尾部分の3部分に着目して、precursor positive RMTR、middle positive RMTR、postcursor positive RMTR、precursor negative RMTR、middle negative RMTR及びpostcursor negative RMTRを定義する。
しかしながら符号列CLは、図31に示したように16/34分離縮退型FSTDにおいて終端状態がt2となることから、末尾の符号列が必ず”00”となり、当該符号列CLが符号列”……0010”となることは無い。すなわち、postcursor negative RMTRについては、考慮する必要が無い。
そのうえ、この第2の実施の形態では、図32(B)に示したように、precursor negative RMTRについては先頭ビットから最短ラン符号列”100”が連続していないため、結果的にmiddle negative RMTRと同一となり、当該middle negative RMTRはmiddle positive RMTRと同一となる。
この結果、この第2の実施の形態では、precursor positive RMTR、middle positive RMTR及びpostcursor positive RMTRについて検討すれば良いことになる。そこで、当該precursor positive RMTR、当該middle positive RMTR及び当該postcursor positive RMTRをそれぞれ変化させた場合に、符号列集合U11に含まれる符号列CLのうち当該precursor positive RMTR、当該middle positive RMTR及び当該postcursor positive RMTRの制限を全て満たす符号列CLの数を調査した。
このときの調査結果の一部を図34に示す。この図34において、RMTR=6を前提とした場合に、符号列集合U11に含まれる符号列CLのうち、「middle positive RMTRを6に制限し、precursor positive RMTRを2に制限し、postcursor positive RMTRを3に制限する」条件(以下、これらを条件N12と呼ぶ)を満たす符号列CLの数が65606個(>65536個)となった。以下、このような符号列CLの集合を符号列集合U12と呼ぶ。
ちなみに図34において、斜線は符号列CLの数が65536個以上であることを示している。
このように本発明の第2の実施の形態による符号列生成方法では、符号列CLの先頭部分、中央部分及び末尾部分の3部分に着目してprecursor RUN、middle RUN及びpostcursor RUNの各値を制限することにより、符号列集合U10に対してそれぞれ条件N11を設定した場合に、最大ランkを30として65627個の符号列CLでなる符号列集合U11を生成することができる。
さらに本発明の第2の実施の形態による符号列生成方法では、precursor positive RMTR、middle positive RMTR及びpostcursor positive RMTRの各値を制限することにより、符号列集合U11に対して条件N12を設定した場合に、RMTRを6として65606個の符号列CLでなる符号列集合U12を生成することができる。
(2−2−4)対応テーブル
次に、本発明の第2の実施の形態による符号列生成方法では、第1の実施の形態と同様、符号列集合U12のなかから65536個の符号列CL(34ビット)を選択し、それぞれ16ビットのデータDTに一対一で対応付ける。
以下では、このようにデータDTと一対一で対応付けられた65536個の符号列CLを16/34MSN符号MC2と呼ぶ。
実際上、光ディスク装置30(図1)の変調部31及び復調部32は、図35〜図38にその一部を示すように、16/34MSN符号MC2を16ビットのデータDTと34ビットの符号列CLとが対応付けられた対応テーブルTBL2として記憶しており、必要に応じて当該対応テーブルTBL2を参照するようになされている。
(2−3)変調部及び復調部の構成
光ディスク装置30の変調部31は、図39に示すように、第1の実施の形態における変調部3と比較して、DCコントロール回路22が省略された構成を有している。
変調部31のMSNエンコーダ35は、第1の実施の形態におけるMSNエンコーダ21と同様に構成されており、ROM(図示せず)内には対応テーブルTBL2を格納している。
MSNエンコーダ35は、連続的に供給されるデータDTを16ビットごとに区切り、対応テーブルTBL2に従い当該16ビットのデータDTから34ビットの符号列CLに変調して出力する。
ちなみに変調部31は、第1の実施の形態とは異なり、DCC符号列の生成及び出力を行わないようになされている。
実際上、光ディスク装置30は、光ディスク100に対してデータDTを記録する際、変調部31により対応テーブルTBL2に従ってデータDTから16/34MSN符号MC2でなる符号列CLに変調し、記録制御回路4及び光ピックアップ5(図1)を介して当該符号列CLに応じたピット列を光ディスク100に形成する。
一方、光ディスク装置30の復調部34は、図39に示すように、第1の実施の形態における復調部10と比較して、DCコントロールビット除去器24が省略された構成を有している。
最尤復号器33は、第1の実施の形態における最尤復号器11と同様に構成されており、16/34MSN符号MC2及びPR等化器9におけるPR等化方式に対応したトレリス線図(図示せず)に相当するトレリスデータをROM(図示せず)内に格納している。
実際上、最尤復号器33は、PR等化器9から供給されるアナログのPR等化信号SPRに対してトレリスデータに従いTCPRML検出処理を行うことにより、34ビット毎のMSN符号でなる符号列CLを検出して、当該符号列CLを復調回路34のMSNデコーダ36へ順次供給する。
MSNデコーダ36は、第1の実施の形態におけるMSNデコーダ23と同様に構成されており、ROM(図示せず)内に変換テーブルTBL2を格納している。
MSNデコーダ36は、最尤復号器33から符号列CLが供給されると、当該変換テーブルTBL2に従い、34ビット毎のMSN符号でなる符号列CLを16ビットのデータDTに順次復調して出力する。
実際上、光ディスク装置30は、光ディスク100からデータDTを再生する際、復調部32により、当該光ディスク100のピット列を読み出した再生RF信号に対してPLLやPR等化処理等を施したPR等化信号SPRから符号列CLを検出し、対応テーブルTBL2に従って16/34MSN符号MC2でなる符号列CLからデータDTに順次復調して出力する。
このように光ディスク装置30の変調部31及び復調部32は、それぞれ対応テーブルTBL2に従って16ビットのデータDTから34ビットの符号列CLへの変調処理、及び34ビットの符号列CLから16ビットのデータDTへの復調処理を行うようになされている。
(2−4)動作及び効果
以上の構成において、本発明の第2の実施の形態による符号列生成方法では、NRZI方式で符号を表しADSを制限し縮退させた縮退型FSTD(図4)を基に、1つの状態を「直前に符号”00”を生成した状態」、「直前に符号”01”を生成した状態」及び「直前に符号”10”を生成した状態」」の3状態に分解することにより、分離縮退型FSTD(図31)を生成し、さらに条件N10として、当該分離縮退型FSTDにおける状態遷移の範囲を状態t0〜t21の範囲に限定し初期状態及び終端状態を同一の状態t2にすると共に遷移回数を34回に設定した。
これにより本発明の第2の実施の形態による符号列生成方法では、16/34分離縮退型FSTDに従い34回の状態遷移を行うことにより生成される、最小ランdが2に制限されたMSN符号でなる符号列CLを216=65536個以上となる66193個生成することができる。すなわち、最小ランdが2に制限され16ビットのデータDTを34ビットの符号列CLに対応させた16/34MSN符号を生成することができる。
また本発明の第2の実施の形態による符号列生成方法では、66193個の符号列CLでなる符号列集合U10に対して、先頭部分、中央部分及び末尾部分の3部分に着目してそれぞれ連続する符号”0”の最大連続数を制限することにより、最大ランkを30に制限したときに、65627個の符号列CLが抽出された符号列集合U11を生成することができる。
この場合、第1の実施の形態と同様、符号列CLの先頭部分、中央部分及び末尾部分の3部分に着目したことにより、符号列CL単体のみでなく、符号列CLとその次の符号列CLとの連続部分における符号”0”の連続数も制限することができるため、符号列CLが連続する状況も含めて、符号列集合U11における最大ランkの値を確実に制限することができる。
さらに本発明の第2の実施の形態による符号列生成方法では、符号列集合U11に対して、符号列CLの先頭の符号が”1”の場合と”0”の場合とに分け、さらに先頭部分、中央部分及び末尾部分の3部分に着目して、それぞれRMTRを制限することにより、RMTR=6に制限したときに、65606個の符号列CLが抽出された符号列集合U12を生成することができる。
この場合、符号列集合U12は、最大ランkを制限した場合と同様、符号列CLの先頭部分、中央部分及び末尾部分の3部分に着目したことにより、符号列CL単体のみでなく、符号列CLとその次の符号列CLとの連続部分における最短ラン符号列”100”の連続繰り返し数を制限することができるため、符号列CLが連続する状況も含めて、符号列集合U12におけるRMTRの値を確実に制限することができる。
ここで、本発明による16/34MSN符号MC2を用いてランダムパターンシミュレーションを行ったときの符号列CLにおける電力スペクトル密度の計算結果を、図29と対応する図41に示す。
この図41において、第1の実施の形態における図29の場合と同様、ナイキスト周波数(すなわち規格化された周波数の値が0.5となる箇所)においてPSDがほぼ0となっており、ヌル点を有していることが確認できる。
これにより、本発明の第2の実施の形態による符号列生成方法により生成した最小ランdを2に制限したMSN符号でなる16/34MSN符号MC2は、最小ランdを1以上に制限する必要がある光ディスク100を記録媒体とした場合に、第1の実施の形態と同様、当該光ディスク100の再生処理時に適用するPR等化処理における周波数スペクトルのヌル点(ナイキスト周波数)と、当該16/34MSN符号MC2における周波数スペクトルのヌル点(ナイキスト周波数)とを一致させることができる。
これにより光ディスク装置30は、最尤復号器33におけるTCPRML検出処理において、第1の実施の形態と同様に最小幾何学的検出距離を従来のビタビ復号器による最小幾何学的検出距離を増大させることができる。
この結果、この第2の実施の形態における光ディスク装置30は、第1の実施の形態における光ディスク装置1と同様、データDTの再生特性を向上させることができる。
以上の構成によれば、この第2の実施の形態では、NRZI方式で符号を表しADSを制限し縮退させた縮退型FSTDを基に、1つの状態を「直前に符号”00”を生成した状態」、「直前に符号”01”を生成した状態」及び「直前に符号”10”を生成した状態」の3状態に分解して16/34分離縮退型FSTDを構築することにより、当該16/34分離縮退型FSTDに従い状態遷移をする際に、最小ランdが2に制限されたMSN符号でなる16/34MSN符号MC2を生成することができる。
(3)他の実施の形態
なお上述した第1及び第2の実施の形態においては、全体の形状が略階段状に構築された16/26分離縮退型FSTD(図7)及び16/34分離縮退型FSTD(図31)に従って符号列CLを生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の形状でなるFSTDに従って符号列CLを生成するようにしても良い。
例えば最小ランdを1に制限したMSN符号を生成する際には、図4に示した縮退型FSTDにおける1つの状態を「直前に符号”0”を生成した状態」と「直前に符号”1”を生成した状態」の2状態に分解して分離縮退型FSTDを構築すれば良い。また最小ランdを2に制限したMSN符号を生成する際には、図4に示した縮退型FSTDにおける1つの状態を「直前に符号”00”を生成した状態」、「直前に符号”01”を生成した状態」及び「直前に符号”10”を生成した状態」の3状態に分解して分離縮退型FSTDを構築すれば良い。
さらに最小ランdをdn(dnは3以上の整数)に設定する場合には、直前に生成したdn個の符号列に着目して、縮退型FSTDにおける1つの状態を「直前に符号”00……00”を生成した状態」、「直前に符号”00……01”を生成した状態」、…、「直前に符号”01……00”を生成した状態」及び「直前に符号”10……00”を生成した状態」のdn+1個の状態に分離して分離縮退型FSTDを構築すればよい。
また上述した第1及び第2の実施の形態においては、図7及び図31に示したような分離縮退型FSTDに従い符号列CLを生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図5及び図30に示したような縮退されていない分離型FSTDに従い符号列CLを生成するようにしても良い。この場合、同一の符号列CLが重複して生成される、すなわち異なる状態遷移を経て生成された符号列CL同士が同一符号列となる可能性があるため、生成後の符号列CLのなかから重複した符号列CLを除外すると良い。
さらに上述した第1の実施の形態においては、条件N0として、分離縮退型FSTD(図6)における状態遷移の範囲を状態s0〜s9までに制限し、初期状態及び終端状態をいずれも状態s1とし、遷移回数(符号長)n=26とすることにより、データDTのビット数m=16に応じた65536個以上の符号列CLを生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、状態遷移の範囲、初期状態及び終端状態、並びに遷移回数(符号長)nの条件をその他種々の値に設定することにより、65536個以上の符号列CLを生成するようにしても良い。
さらに上述した第2の実施の形態においては、条件N10として、分離縮退型FSTD(図31)における状態遷移の範囲を状態t0〜t21までに制限し、初期状態及び終端状態をいずれも状態t2とし、遷移回数(符号長)n=34とすることにより、データDTのビット数m=16に応じた65536個以上の符号列CLを生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、状態遷移の範囲、初期状態及び終端状態、並びに遷移回数(符号長)nの条件をその他種々の値に設定することにより、65536個以上の符号列CLを生成するようにしても良い。
さらに上述した第1及び第2の実施の形態においては、最大ランkを制限する際、65536個以上の符号列CLを抽出し得る範囲で最小となる最大ランkに設定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば第1の実施の形態において最大ランkを15以上とし、また第2の実施の形態において最大ランkを31以上とする等、65536個以上の符号列CLを抽出し得る範囲において、任意の最大ランkに設定するようにしても良く、或いは最大ランkを制限しないようにしても良い。
さらに上述した第1及び第2の実施の形態においては、RMTRを制限する際、65536個以上の符号列CLを抽出し得る範囲で最小となるRMTRに設定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば第1の実施の形態においてRMTRを11以上とし、また第2の実施の形態においてRMTRを7以上とする等、65536個以上の符号列CLを抽出し得る範囲において、任意のRMTRに設定するようにしても良く、或いはRMTRを制限しないようにしても良い。
さらに上述した実施の形態においては、最大ランkを制限した後にRMTRを制限するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、RMTRを制限した後に最大ランkを制限するようにしても良い。
さらに上述した第1及び第2の実施の形態においては、データDTのビット数mを16とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該ビット数mを12や18等の任意の数とするようにしても良い。この場合、MSNエンコーダ21(34)及びMSNデコーダ23(36)における処理負荷や対応テーブルTBL1及びTBL2のサイズ等を考慮した上で当該ビット数mを適宜決定すれば良い。
さらに上述した第1及び第2の実施の形態においては、対応テーブルTBL1(図12〜図15)の組み合わせ及び対応テーブルTBL2(図35〜図38)の組み合わせのように各データDTと各符号列CLとを対応付けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、任意の組み合わせで各データDTと各符号列CLとを対応付けるようにしても良い。
さらに上述した第1実施の形態においては、符号列集合U3から16/26MSN符号を生成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、符号列集合U4から16/26MSN符号を生成するようにしても良い。
さらに上述した第1実施の形態においては、最尤復号器11において、図17又は図18に示したトレリス線図に従ったTCPRML検出処理を行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々のトレリス線図に従ったTCPRML検出処理を行うようにしても良い。この場合、トレリス線図としては、必ずしも不要な状態や不要なパスが省かれている必要はなく、要は図16(A)〜(C)に示した状態遷移図に基づいたものであれば良い。
さらに上述した第1の実施の形態においては、変調部3及び復調部10によりDCコントロールを行う際に付加ビットを挿入するデータDTの単位数であるMを3とした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該Mの値を任意に変更したり、或いは当該DCコントロールを行わないようにしても良い。また、第2の実施の形態において当該DCコントロールを行うようにしても良い。この場合、変調部31及び復調部32を第1の実施の形態における変調部3及び復調部10と同様の構成とすれば良い。
さらに上述した実施の形態においては、光ディスク100を用いてデータの記録及び再生を行い得る光ディスク装置1及び30に本発明を適用するようにした場合について述べたが、これに限らず、光ディスク100からデータの再生のみを行い得る光ディスク再生装置や当該光ディスク100にデータの記録のみを行い得る光ディスク記録装置に本発明を適用するようにしても良い。
さらに上述した実施の形態においては、光ディスク100に対してデータDTを記録する際、光ディスク装置1及び30により当該光ディスク100に最小ランdが制限されたMSN符号に応じたピット列を形成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば本発明によるMSN符号に応じたピット列を所定のスタンパに形成しておき、圧縮成型や射出成型等の種々の方法により光ディスク100を製造するなどしても良く、要は光ディスク100に本発明による最小ランdが制限されたMSN符号が記録されていれば良い。
さらに上述した第1及び第2の実施の形態においては、光ディスク装置1において光ディスク100を記録媒体とし、記録時にデータDTから符号列CLへ変調する際、及び再生時に符号列CLからデータDTへ復調する際に、本発明の符号列生成方法により生成したMSN符号でなる符号列CLを用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば磁気ディスクや光磁気ディスク等の他の記録媒体(いわゆる記録チャンネル)として用いる磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置において本発明による最小ランdが制限されたMSN符号とデータとの変調処理及び復調処理を行うようにしたり、或いは各種電気通信や光通信等の有線及び無線通信等における通信媒体(いわゆる通信チャンネル)を介した通信を行う際に、送信装置及び受信装置において本発明による最小ランdが制限されたMSN符号とデータとの変調処理及び復調処理を行うようにしても良い。
この場合、記録チャンネルや通信チャンネルにおける特性に応じて最小ランdを決定し、当該決定した最小ランdに制限したMSN符号を用いるようにすればよい。
さらに上述した実施の形態においては、変調部3のMSNエンコーダ21及びDCコントロール回路22をそれぞれハードウェアによって構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば当該変調部3のMSNエンコーダ21及びDCコントロール回路22をソフトウェアにより構成するようにしても良い。
この場合、具体的には変調部3をDSP(Digital Signal Processor)等により構成し、符号列生成処理及びDCC符号列選択処理の機能を有する変調プログラムを当該DSPに実行させる等すれば良い。
さらに上述した実施の形態においては、復調部10の最尤復号器11、MSNデコーダ23及びDCコントロールビット除去器24をそれぞれハードウェアによって構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば当該復調部10の最尤復号器11、MSNデコーダ23及びDCコントロールビット除去器24をソフトウェアにより構成するようにしても良い。
この場合、具体的には変調部3と同様、復調部10をDSP等により構成し、復調処理及び付加ビット除去処理の機能を有する復調プログラムを当該DSPに実行させる等すれば良い。
これらの変調プログラム及び復調プログラムの格納媒体としては、制御部2のRAM(図示せず)に予め記憶させておいたり、フレキシブルディスクやメモリースティック(ソニー株式会社の登録商標)等の外部記憶媒体としても良い。また、当該変調プログラム及び復調プログラムを外部記憶媒体から内部の記憶部にインストールするようにしても良く、このときUSB(Universal Serial Bus)やEthernet(登録商標)等の有線方式の通信ケーブル、或いはIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11a/b/g等の無線LAN(Local Area Network)等を介するようにしても良い。
またこの変調プログラム及び復調プログラムをそれぞれパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に実行させることにより、当該情報処理装置に符号列生成処理や復調処理等を行わせるようにしても良い。
本発明の符号列生成方法により生成された符号列は、種々の変調装置及び復調装置並びに記録媒体及び通信路でも利用できる。
本発明の位置実施形態による光ディスク装置の全体構成を示すブロック図である。 光ディスクの周波数スペクトルを示す略線図である。 ADSを制限したFSTDを示す略線図である。 ADS*を制限した縮退型FSTDを示す略線図である。 2状態に分離した分離型FSTDを示す略線図である。 2状態に分離した分離縮退型FSTDを示す略線図である。 最小ランを1に制限した16/26分離縮退型FSTDを示す略線図である。 最大ラン及びRMTRの制限の説明に供する略線図である。 最大ランを14としたときの符号列の数を示す略線図である。 符号列集合U1に対してRMTRを10に制限したときの符号列の数を示す略線図である。 符号列集合U2に対してRMTRを10に制限したときの符号列の数を示す略線図である。 16/26MSN符号の対応テーブル(1)を示す略線図である。 16/26MSN符号の対応テーブル(2)を示す略線図である。 16/26MSN符号の対応テーブル(3)を示す略線図である。 16/26MSN符号の対応テーブル(4)を示す略線図である。 最小ランが制限されたPRMLの状態遷移図を示す略線図である。 最小ランを1に制限したPRの状態遷移にADSの値を組み合わせたトレリス線図を示す略線図である。 最小ランを1に制限したPRの状態遷移にADSの値を組み合わせたトレリス線図を示す略線図である。 第1の実施の形態における変調部の構成を示すブロック図である。 データから符号列及びDCC符号列への変調の説明に供する略線図である。 DCC符号列の選択の説明に供する略線図である。 符号列生成処理手順を示すフローチャートである。 DCC符号列選択処理手順を示すフローチャートである。 第1の実施の形態における復調部の構成を示す略線図である。 復調処理手順を示すフローチャートである。 付加ビット除去処理手順を示すフローチャートである。 ビットエラーレートの測定結果を示す略線図である。 DSVのピーク値を示す略線図である。 16/26MSN符号における電力スペクトル密度を示す略線図である。 3状態に分離した分離縮退型FSTDを示す略線図である。 最小ランを2に制限した16/34分離縮退型FSTDを示す略線図である。 最大ラン及びRMTRの制限の説明に供する略線図である。 最大ランを30としたときの符号列の数を示す略線図である。 RMTRを10に制限したときの符号列の数を示す略線図である。 16/34MSN符号の対応テーブル(1)を示す略線図である。 16/34MSN符号の対応テーブル(2)を示す略線図である。 16/34MSN符号の対応テーブル(3)を示す略線図である。 16/34MSN符号の対応テーブル(4)を示す略線図である。 第2の実施の形態における変調部の構成を示すブロック図である。 第2の実施の形態における復調部の構成を示すブロック図である。 16/34MSN符号における電力スペクトル密度を示す略線図である。
符号の説明
1……光ディスク装置、2……制御部、3、31……変調部、9……PR等化器、10、32……復調部、11、33……最尤復号器、12、34……復調回路、21、35……MSNエンコーダ、22……DCコントロール回路、23、36……MSNエンコーダ、24……DCコントロールビット除去器、DT……データ、CL……符号列、MC1……16/26MSN符号、MC2……16/34MSN符号、SPR……PR等化信号。

Claims (20)

  1. 所定ビット数のデータ列と所定ビット数の符号列とが互いに対応付けられた対応テーブルに従い予め上記データ列から変調された上記符号列を、上記対応テーブルに従い上記データ列に復調する復調部
    を有し、
    上記符号列は、
    NRZI(Not Return to Zero Inverse)方式におけるADS(Alternating Digital Sum)の値が制限された制限状態遷移図(FSTD:Finite State Transition Diagram)における各状態が当該状態に遷移する直前に出力したd個(ただしdは1以上の整数)の符号でなる直前符号列の種類に応じたd+1個の状態に分離され、分離された各状態から次の状態への遷移を上記直前符号列に応じて制限された分離型制限状態遷移図に従って生成された、最小ランをdとするMSN(Matched Spectral Null)符号列でなる
    復調装置。
  2. 上記データ列は16ビットでなり、
    上記MSN符号列は、最小ランが1に制限されると共に符号長が26ビットでなる
    請求項1に記載の復調装置。
  3. 上記MSN符号列は、
    当該MSN符号列の先頭から連続する符号”0”の最大数を表す先頭ランが6に制限され、当該MSN符号列の末尾まで連続する符号”0”の最大数を表す末尾ランが8に制限され、当該MSN符号列における上記先頭からの符号”0”の連続部分及び上記末尾までの符号”0”の連続部分を除いた部分において連続する符号”0”の最大数を表す中央ランが14に制限された
    請求項2に記載の復調装置。
  4. 上記MSN符号列は、
    当該MSN符号列の先頭から連続する符号”0”の最大数を表す先頭ランが7に制限され、当該MSN符号列の末尾まで連続する符号”0”の最大数を表す末尾ランが7に制限され、当該MSN符号列における上記先頭からの符号”0”の連続部分及び上記末尾までの符号”0”の連続部分を除いた部分において連続する符号”0”の最大数を表す中央ランが14に制限された
    請求項に記載の復調装置。
  5. 上記MSN符号列は、
    先頭部分が符号列”101”であり当該先頭部分からのランが最小値となる最短ラン符号”10”の繰返回数の最大値(RMTR)を表す正側先頭RMTRが4に制限され、末尾部分が符号列”010”であり当該末尾部分までの上記RMTRを表す正側末尾RMTR5に制限され、上記先頭部分が符号列”101”であり上記先頭から上記最短ラン符号が連続して繰り返される部分及び上記末尾まで上記最短ラン符号が連続して繰り返される部分以外における上記RMTRを表す正側中央RMTRが10に制限され、上記先頭部分が符号列”010”であり当該先頭部分からの上記RMTRを表す負側先頭RMTRが10に制限され、上記先頭部分が符号列”010”であり上記先頭から上記最短ラン符号が連続して繰り返される部分及び上記末尾まで上記最短ラン符号が連続して繰り返される部分以外における上記RMTRを表す負側中央RMTRが10に制限された
    請求項3又は請求項4に記載の復調装置。
  6. 上記データ列は16ビットでなり、
    上記符号列は、最小ランが2に制限されると共に符号長が34ビットでなる
    請求項1に記載の復調装置。
  7. 上記MSN符号列は、
    当該MSN符号列の先頭から連続する符号”0”の最大数を表す先頭ランが14に制限され、当該MSN符号列の末尾まで連続する符号”0”の最大数を表す末尾ランが16に制限され、当該MSN符号列における上記先頭からの符号”0”の連続部分及び上記末尾までの符号”0”の連続部分を除いた部分において連続する符号”0”の最大数表す中央ランが30に制限された
    請求項6に記載の復調装置。
  8. 上記MSN符号列は、
    先頭部分が符号列”1001”であり当該先頭部分からのランが最小値となる最短ラン符号”100”の繰返回数の最大値(RMTR)を表す正側先頭RMTRがに制限され、末尾部分が符号列”0100”であり当該末尾部分までの上記RMTRを表す正側末尾RMTRが3制限され、上記先頭部分が符号列”1001”であり上記先頭から上記最短ラン符号が連続して繰り返される部分及び上記末尾まで上記最短ラン符号が連続して繰り返される部分以外における上記RMTRを表す正側中央RMTRがに制限された
    請求項7に記載の復調装置。
  9. ランの最小値dが1以上に制限されたPR等化の状態遷移図と上記制限分割状態遷移図とを基に構成されたトレリス構造に従い、上記伝送路を介して取得した信号に対してPR等化処理及び最尤復号処理を行うことにより上記符号列を検出するTCPRML(Trellis Coded Partial Response Maximum Likelihood)検出部と
    を有する請求項1に記載の復調装置。
  10. 所定ビット数のデータ列と所定ビット数の符号列とが互いに対応付けられた対応テーブルに従い予め上記データ列から変調された上記符号列を、上記対応テーブルに従い上記データ列に復調する復調ステップ
    を有し、
    上記符号列は、
    NRZI方式におけるADSの値が制限された制限状態遷移図における各状態が当該状態に遷移する直前に出力したd個(ただしdは1以上の整数)の符号でなる直前符号列の種類に応じたd+1個の状態に分離され、分離された各状態から次の状態への遷移を上記直前符号列に応じて制限された分離型制限状態遷移図に従って生成された、最小ランをdとするMSN符号列でなる
    復調方法。
  11. 情報処理装置に対して、
    所定ビット数のデータ列と所定ビット数の符号列とが互いに対応付けられた対応テーブルに従い予め上記データ列から変調された上記符号列を、上記対応テーブルに従い上記データ列に復調する復調ステップ
    を実行させ、
    上記符号列は、
    NRZI方式におけるADSの値が制限された制限状態遷移図における各状態が当該状態に遷移する直前に出力したd個(ただしdは1以上の整数)の符号でなる直前符号列の種類に応じたd+1個の状態に分離され、分離された各状態から次の状態への遷移を上記直前符号列に応じて制限された分離型制限状態遷移図に従って生成された、最小ランをdとするMSN符号列でなる
    復調プログラム。
  12. 所定ビット数のデータ列と所定ビット数の符号列とが互いに対応付けられた対応テーブルに従い、上記データ列から上記符号列に変調することにより、所定の復調部において上記対応テーブルに従い当該符号列から上記データ列に復調させる変調部
    を有し、
    上記符号列は、
    NRZI方式におけるADSの値が制限された制限状態遷移図における各状態が当該状態に遷移する直前に出力したd個(ただしdは1以上の整数)の符号でなる直前符号列の種類に応じたd+1個の状態に分離され、分離された各状態から次の状態への遷移を上記直前符号列に応じて制限された分離型制限状態遷移図に従って生成された、最小ランをdとするMSN符号列でなる
    変調装置。
  13. 上記変調部は、
    順次入力される上記データを(m×M−1)ビット(ただしMは2以上の整数)の上記データ列でなるデータブロック毎に区切り、上記付加データブロックにおける先頭からm×(M−1)ビットでなる(M−1)個の上記データ列を上記対応テーブルに従って(M−1)個のMSN符号列に順次変調するブロック変調手段と、
    上記付加データブロックにおける末尾から(m−1)ビットの上記データ列に付加ビット”0”又は付加ビット”1”を付加した2通りの付加データを生成し、それぞれ上記対応テーブルに従って2通りの付加符号列に変調する付加変調手段と、
    上記2通りの付加符号列と、当該付加符号列より後に変調された(M−1)個のMSN符号列とを一時的に記憶する記憶手段と、
    上記記憶手段に記憶している上記2通りの付加符号列に続けて上記(M−1)個のMSN符号列を出力する場合の、M個の符号列におけるDSV(Digital Sum Value)をそれぞれ算出し、上記2通りの付加符号列のうち上記DSVが0に近い方の付加符号列を選択して上記(M−1)個のMSN符号列と共に順次出力することにより上記符号列のDC(Direct Current)コントロールを行う付加符号列選択手段と
    を有する請求項12に記載の変調装置。
  14. 所定ビット数のデータ列と所定ビット数の符号列とが互いに対応付けられた対応テーブルに従い、上記データ列から上記符号列に変調することにより、所定の復調部において上記対応テーブルに従い当該符号列から上記データ列に復調させる変調ステップ
    を有し、
    上記符号列は、
    NRZI方式におけるADSの値が制限された制限状態遷移図における各状態が当該状態に遷移する直前に出力したd個(ただしdは1以上の整数)の符号でなる直前符号列の種類に応じたd+1個の状態に分離され、分離された各状態から次の状態への遷移を上記直前符号列に応じて制限された分離型制限状態遷移図に従って生成された、最小ランをdとするMSN符号列でなる
    変調方法。
  15. 情報処理装置に対して、
    所定ビット数のデータ列と所定ビット数の符号列とが互いに対応付けられた対応テーブルに従い、上記データ列から上記符号列に変調することにより、所定の復調部において上記対応テーブルに従い当該符号列から上記データ列に復調させる変調ステップ
    を実行させ、
    上記符号列は、
    NRZI方式におけるADSの値が制限された制限状態遷移図における各状態が当該状態に遷移する直前に出力したd個(ただしdは1以上の整数)の符号でなる直前符号列の種類に応じたd+1個の状態に分離され、分離された各状態から次の状態への遷移を上記直前符号列に応じて制限された分離型制限状態遷移図に従って生成された、最小ランをdとするMSN符号列でなる
    変調プログラム。
  16. 符号列の記録チャンネル又は伝送チャンネルにおける周波数スペクトルのヌル点と上記符号列が含まれPR(Partial Response)等化された信号における周波数スペクトルのヌル点とを一致させたMSN符号列を生成する符号列生成方法であって、
    上記MSN符号列における最小ランが値d(ただしdは1以上の整数)に制限されると共にNRZI方式における上記符号列のADSの値が制限された制限状態遷移図における各状態が、当該状態に遷移する直前に出力したd個の符号でなる直前符号列の種類に応じたd+1個の状態に分離され、分離された各状態から次の状態への遷移を上記直前符号列に応じて制限することにより当該次の状態への遷移時に出力する符号が制限された分離型制限状態遷移図を形成する状態遷移図形成ステップと、
    上記分離型制限状態遷移図に従い、上記NRZI方式における符号”1”の連続した出力が禁止され最小ランが1以上に制限されたMSN符号列を生成する符号列生成ステップと
    を有する符号列生成方法。
  17. 上記状態遷移図形成ステップは、
    上記分離された各状態において、対応付けられた上記直前符号列に符号”1”が含まれている場合、符号”0”を出力して上記次の状態へ遷移するよう制限された上記分離型制限状態遷移図を形成する
    請求項16に記載の符号列生成方法。
  18. 上記分離型制限状態遷移図は、
    上記ADSの絶対値同士が等しい二つの状態が一つの状態に縮退されている
    請求項17に記載の符号列生成方法。
  19. 上記符号列生成ステップは、
    上記分離型制限状態遷移図における所定の初期状態からn回(nは1以上の整数)遷移して所定の終端状態へ遷移することにより符号長nでなる上記符号列を生成する
    請求項17に記載の符号列生成方法。
  20. 所定ビット数のデータから変調された所定ビット数の符号列が記録された記録媒体であって、
    上記符号列は、
    NRZI方式におけるADSの値が制限された制限状態遷移図における各状態が当該状態に遷移する直前に出力したd個(ただしdは1以上の整数)の符号でなる直前符号列の種類に応じたd+1個の状態に分離され、分離された各状態から次の状態への遷移を上記直前符号列に応じて制限された分離型制限状態遷移図に従って生成された、最小ランをdとするMSN符号列でなる
    記録媒体。
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