JPH0346167A - 復調回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、デジタル記録された再同期信号を含むデータ
を媒体から再生する復調回路に関するものである。

従来の技術 光記録ディスクは記録トラックの高密度化、離散的な部
分書き込み、消去などの理由から、案内溝のように光学
的に検知可能な案内トラックが同心円状、あるいはスパ
イラル状に設けられ、この案内トラック上、に形成した
記録層に直径１μｍ以下に絞ったレーザー光を照射し、
穴あけもしくは反射率、透過率の変化を起こしで記録す
るものである。

データの長さが可変のデジタル情報を記録しようとする
場合、記録効率を上げるためにトラックを複数のセクタ
に分割し、セクタ単位で情報の記録再生が行なわれる。

各セクタはトラックアドレスおよびセクタアトｊノス情
報を含むセクタＩＤ部とデータを記録再生するデータフ
ィ−ルド部から構成されている。このデータフィールド
部に記録するデータは、普通’）？　Ｌ　Ｌ　（Ｐｈａ
ｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ）の同期引き込みのため
の同期引き込み信号部、記録デ・−・夕の前に付加され
データの先頭を識別するためのデータ先頭識別マークＤ
Ｍ（以下データマークと呼ぶ）およびデータ部より構成
され５データ復調の際は、再生信号中よりデータマーク
を検出することにより、復調のためのワード同期をとる
。

一方、光記録ディスクの基材、記録膜、保護層などに各
種の欠陥、ゴミ、キズなどが存在する場合には再生信号
にドロップアウトを発生させるが。

光記録ディスクの記録ビット、およびトラックピッチは
１μｍ程度と微小なために、生のエラーレートは１０″
″′〜ｌＯ″″′と非常に悪く、長いバースト状のドロ
ップアウトも多く、存在する。このバースト状のドロッ
プアウトはしばしば再生時のＰＬＬ動作に影響を与え、
ＰＬＬのｇ！振周波数が変化して、自己再生したクロッ
クの個数に増減が再生するビットスリップ現象が起こり
、データ復調中にワード同期がずれて以降のセクタデー
タがすべてエラーになることがある。

このような問題を解決するために、記録する際、セクタ
データ中に一定の間隔で再同期信号を挿入する手段がと
られている。このフォーマットの一例を第５図に示す、
セクタデータは、ＰＬＬ同期引き込みのための同期引き
込み信号（Ｓ　Ｙ　ＮＣ）１、データの先頭を識別する
ためのデータマーク（ＤＭ）２．一定の間隔毎に設けら
れ、データの復調に再同期をかけるための再同期信号Ｒ
ＥＳＹＮＣ（Ｒ５）３およびｍ個のブロック（以下フレ
ームという）に分割されたデータ部４で構成されている
。データの記録再生は、セクタの先頭にあるセクタ識別
子（ＩＤ）５を検出し、目標セクタのアドレスを読みと
って実行する。このような構成とすれば、前述のように
長いドロップアウトなどによって発生したビットスリッ
プ現象により復調のワード同期がずれたとしても、再同
期信号によりエラーはフレーム単位で抑えられ、次のフ
レームからは、正常なａｎが実行できる９しかしながら
、フレーム構成を七るセクタフォーマットにおいて、デ
ータを復調する際にドロップアウトなどによって再同期
信号が検出できなかった場合、そのフレームのデータは
セクタバッファメモリに格納されず、また誤った位置で
再同期信号が検出された場合はそのフレームに誤ったデ
ータがセクタバッファメモリに格納されがっ再同期予測
信号がそのまま誤った位置に出るためにデータがずれた
ままバッファメモリに格納され、エラー訂正不能になる
ことがある。

発明が解決しよう七するａ、Ｍ しかしながら、前記のような再同期信号３を付加したデ
ータフォーマットを採用して、ビットスリップ現象によ
る連続的な復調エラーの長さを制限しても、ビットスリ
ップが発生した場合のエラー伝播によって正常なデータ
も連続的なバースト誤りとなってしまうために、誤り訂
正能力は大幅に低下したり、再同期信号が検出されない
とセクタバッファメモリにずれて格納してしまい（フレ
−ムスリップ現象）、訂正不能な状態になってしまうこ
とがあった。

本発明はかかる問題を解決するもので、ビットスリップ
によって発生した誤りに対する訂正能力を向上させるた
めに、再同期信号付加フォーマットをとるデータの再生
時に、ビットスリップの発生を検出し、かつ再同期信号
が未検出の場合は１フレーム相当のデータをセクタバッ
フ７メモリに強制的に格納することにより発生したフレ
ームでのデータリカバリを実行する。また、誤って再同
期信号が検出されたことを再同期信号の検出状態により
判断し、再生信号のりトライ時に誤検出されるブロック
前後の再生信号をマスクしてそのブロックは前記記述の
ようにセクタバッファに強制的にデータを格納すること
により誤り訂正能力を向上させるような復調回路を提供
することを目的とするものである６ 課題を解決するための手段 上記問題を解決するために１本発明は、セクタ構造を有
する記録媒体に記録された再同期信号を１ブロツク毎に
含むデータを再生する復調回路であって、再生信号から
再同期信号を検出する手段と、再生信号から再同期信号
を検出してデータを復調する復調手段と、各ブロック毎
に復調したデータをセクタバッファメモリに格納する手
段と、すでに検出された再同期信号から次の再同期信号
検出位置を予測する手段と、検出された再同期信号位置
と予測された再同期信号位置を比較する手段と、前記比
較手段によって得られた再同期信号の検出状態を記憶す
る手段と、各ブロックにおける前記再同期信号の検出状
態にしたがい、復調手段から得られた出力データに対し
ビットシフト操作を実行してデータを再復調し、再生信
号から再同期信号を検出できないブロックを検出したと
きに、ｌブロック相当のデータを前記セクタバッファメ
モリの所定の位置へ強制的に格納する強制的データ格納
手段とを備え、復調手段から得られた出力データに対し
検出状態を認識してフレームスリップ現象の場合でもセ
クタバッファメモリに強制的に１フレーム相当のデータ
を格納してデータを正常に復調するものにおいて、再生
同期信号の誤検出によるビットスリップが発生しデータ
エラーが発生した場合、再生信号をリトライする際に再
同期信号の検出状態によりどこでビットスリップが発生
したかを判別し１発生箇所付近で再生信号をマスクする
データマスク手段を設けて、再同期信号による誤復調を
防ぐようにしたものである。

作用 前記した構成により、データ再生時に、再生したフレー
ム毎の再同期信号の検出状態を知ることによって、ディ
スク上に存在する長いドロップアウトなどによって発生
するビットスリップを検出可能とし、かつ再同期信号が
誤検出によるビットスリップが発生した場合は、再生信
号をリトライする際にビットスリップが発生した箇所付
近の再生信号をマスキングし、１フレーム相当のデータ
をセクタバッファメモリに強制的に格納することによっ
て、復調回路でのエラーを減らし、誤り訂正能力を上げ
るこヒができる。

実施例 以下図面を用いて本発明の一実施例について詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例の情報記録再生装置のブロッ
ク図を示す、光ディスク６から光検出器７で読みだされ
、プリアンプ８で増幅された再生信号１００は、波形等
化回路９で波形整形され、コンパレータ１０でデジタル
化されて２値化再生信号１０１となる。一方、セクタ識
別子部ＴＤのアドレスはアドレス再生回路Ｕで読みださ
れて、セクタのアドレス再生信号１０２が出力される。

あるセクタのデータを復調する際、制御を司るＣＰＵ１
２はアドレス再生信号１０２を確認して目標セクタに対
する復調指令信号１０３を復調回路１３に出力する。復
調回路１３では、２値化再生信号１０１に対しＰＬＬ回
路１４で再生クロック１０４を自己生成し、この再生ク
ロック１０４にしたがって復調動作を実行する。データ
マーク検出回路１５および再同期信号検出回路１６では
、入力された２値化再生信号１０１の中にデータマーク
、再同期信号のビットパターンが現れたとき、それぞれ
データマーク検出信号１０５（以下ＤＭ検出信号という
）、再同期信号検出信号１０６　（以下Ｒ８検出信号と
いう）を出力する。復調タイミングゲート信号生成回路
１７では、これらの信号にしたがいフレーム単位で復調
タイミングゲート信号１０７を作成して復調部１８に入
力し、復調部１８は１セクタの復調を実行する。復調部
１８から出力される復調データＡ　１０８は、データマ
スクゲート回路２８を使用しない場合には、スルーに復
調データＢ　１０９として、またはＲ３情報生成回路２
６の情報により復調データＡ　１０８の一部をマスクし
ている間はデータマスクゲート回路２８でダミーのデー
タに置換して復調データＢ１０９として、復調タイミン
グゲート信号生成回路１７から出力されるＲＡＭ書き込
みゲート信号１１０とともにＲＡＭコントロール回路１
９に送出され、ＲＡＭ２０に書き込まれる。すべてのフ
レームの復調データがＲＡＭ２０に書き込まれ、１セク
タの復調動作が完了すると、誤り訂正検出回路２１では
記録時に付加した誤り訂正符号によって復調データの誤
りをチエツクし、誤りがあれば訂正して正しいデータを
生成する。

次に、ビットスリップの検出回路について説明する。ピ
ッ゛トスリップの検出は前述したように先夜するデータ
マークＤＭもしくは再同期信号Ｒ５の検出位置から、Ｐ
ＬＬ１４の再生クロック１０４をｌフレーム分カウント
して次フレームの再同期信号Ｒ８の位置を予測し、再同
期信号Ｒ５の検出信号と予測信号の位置を比較して行う
。第１図でこれを説明すると、Ｒ８検出信号１０６と偽
の再同期信号検出をマスキングするマスクゲート信号１
１１をＡＮＤゲート２２で論理和をとり、その出力１１
２をカウンタ２３のクリア端子に入力する。このカウン
タ２３はＰＬＬ１４の再生クロック１０４をクロック入
力としており、１フレ一ム分の再生クロック１０４をカ
ウントすると、デコーダ２４によってＲ８予測信号１１
３を再同期位置比較回路２５に出力させる。この位置比
較回路２５では、Ｒ５検出信号１０６の出力位置に対し
て上敷ビットの幅を持ったウィンドウ信号１１４内でＲ
８検出信号１０６とＲ３予測信号１１３の位置を比較し
てビットスリップ発生の有無を検出し、Ｒ８情報生成回
路２６で再同期信号の検出状態を示すＲ８情報１１５が
゛生成されてＲＡＭコントロール回路１９に送られる。

Ｒ５情報１１５としては、設定されたウィンドウ信号１
１４内におけるＲ８予測信号１１３とＲ８検出信号１０
６の位置関係によって次の４種類が生成される。

（１）正常検出・・・Ｒ８予測信号１１３と同じ位置で
Ｒ３検出信号１０６が得られた。

（２）進み検出・・・Ｒ８予測信号１１３の位置に対し
、Ｒ５検出信号１０６が時間的に進んだ位置で得られた
（１フレーム内でのＰＬＬ１４のクロック数が減って、
Ｒ８予測信号１１３が本来の発生位置よりも遅く得られ
た）。

（３）遅れ検出・・・Ｒ５予測信号１１３の位置に対し
。

ＲＳ検出信号１０６が時間的に遅れた位置で得られた（
１フレーム内でのＰＬＬ１４のクロック数が増えて、Ｒ
５予測信号１１３が本来の発生位置よりも早く得られた
）。

（４）未検出・・・ウィンドウ信号１１４の中でＲ５検
出信号１０６あるいはＲ８予測信号１１３が得られなか
った。

このＲ８情報１１５は、復調の際にたとえばＲＡＭ２０
の復調データ管理領域に書き込んでおき、誤り検出訂正
後も誤り訂正不能な状態となった場合に、その原因がビ
ットスリップ発生にあったときに使用する。

第２図はウィンドウ信号１１４のタイミングを示す図で
ある。第２図（Ａ）は２値化再生信号ｒｏｔ、　（Ｂ）
はＲ８検出信号１０６．　（ｃ）はＲ８検出のためのウ
ィンドウ信号１１４を示す、このウィンドウ信号１１４
は前フレームで検出されたＲ８検出信号１０６から１フ
レ一ム分ＰＬＬのクロックカウントを行って生成してい
る。第２図（Ｄ）　、　（Ｅ）　、　ＣＦ）　、　（Ｇ
）はそれぞれ２値化再生信号１０１のＲ８部の拡大図、
Ｒ３検出信号の拡大図、ＰＬＬのクロック、ウィンドウ
信号の拡大図である。第２図（Ｄ）に示すように、再同
期信号Ｒ８がＲ８部からＲ８部までのｍビットで構成さ
れているものとすると、Ｒ５検出信号１０６はＲ８信号
検出回路１６にＲＳパターンのｍビット目が入力された
時点でＲ５信号検出回路１６から出力される。このＲ５
検出信号１０６の位置に対し、前後数ビットのウィンド
ウ信号１１４を生成し。

再同期位置比較回路２５でそのウィンドウ信号内でのＲ
８検出信号１０６とＲ８予測信号１１３の位置比較を行
う、このウィンドウ幅は、１フレームの長さがどの程度
であるかという点と、その長さにおいてＰＬＬ１４のク
ロック個数が何個増減する可能性があるかという点で決
定されるものであるが１通常はせいぜいｌ〜２ビットで
十分である。

次に第１図のＲ８情報生成回路２６のタイミングについ
て詳細に説明する。第３図はＲ３情報生成回路２６の詳
細なタイミング図である。Ｒ５情報１１５としては（１
）正常検出、（２）進み検出、（３）遅れ検出、（４）
未検出、の４種類があり、この出力信号はＲ８検出信号
１０６．Ｒ８予測信号１１３．ウィンドウ信号１１４、
ＰＬＬの再生クロック１０４を入力として生成される。

Ｒ５情報１１５は第５図のフォーマットに示す各Ｒ８部
ごとに生成され、各フレームでのＲ５情報生成は、第３
図で示すようにウィンドウ信号１１４が閉じた時点でな
され、その時点で各出力がハイレベルのとき、その状態
を検出したものとする。各フレームにおいてＲ８情報１
１５を送出した後は、リセット信号によってすべてのフ
リッププロップがクリアされ、初期状態に戻るように構
成する。また、Ｒ８情報１１５は次のフレームのＲ８部
で生成されることから、最終フレームでのビットスリッ
プ発生状態は、基準となるＲ８が存在しないためＲ３予
測信号１１３との位置比較ができない、よって、最終フ
レームでのビットスリップ状態を検出しようとしたとき
には、セクタデータの最後にＲ８を余分に付加する必要
がある。

また、このＲ８情報１１５を利用した復調を実行すると
、ＲＡＭあるいはエラーレジスタからのデータ読み出し
、ビットシフト処理のための時間が必要となるので通常
はこの復調方法は用いず、誤り訂正不能なエラーが発生
したときのみ、この復調を実行すれば通常は速度を落と
すことなく、ビットスリップが発生したセクタでの復調
エラーを抑え、訂正能力を上げることができる。

次に再同期信号を誤検出された場合のＲ８情報１１５に
ついて第４図を用いて説明する。再同期信号が正常に検
出されている場合はＲ８情報１１５は基本的には（１）
正常検出である。Ｍ検出の場合は（２）進み検出および
（３）遅れ検出の場合も存在するが、この場合は問題は
ない、（４）未検出と判断された場合は、ＰＬＬ１４の
クロックの増減が著しくあり、ウィンドウ内でＲ８検出
信号１０６とＲ８予測信号１１３があった場合あるいは
ウィンドウ信号１１４内で再生信号から再び再同期信号
が誤検出されない限り以外は次のブロックの予測再同期
信号も誤った位置に出るためＲ８情報は（４）未検出の
状態になり、以降何等かの異常処理がほどこされない限
りビットスリップの状態が続く、連続してＲ８検出信号
が欠落する場合、（４）未検出の状態が続くが、確率的
には低い、したがってビットスリップが起こってかつエ
ラー訂正不能となった場合で、再度同じセクタをリトラ
イする場合は、Ｒ８情報１１４より（４）未検出の状態
が連続して２ブロック以上あったときに、最初の（４）
未検出のブロックの前後、既ち今Ｎブロック目から（４
）未検出の状態がＭ個（Ｍ≧２）以上検出された場合、
（Ｎ−１）ブロックからＮブロックまでの再生信号を、
データマスクゲート回路２８を用いてマスキングし、１
フレーム相当のデータをセクタバッファメモリに強制的
に格納することによって、復調を行えば良い、もし上記
の場合でもエラー訂正不能の場合にはＮブロックと（Ｎ
＋１）ブロック目と言う風にマスキングし、以降上記と
同じリトライ処理を行えば良い、または、（４）未検出
のブロックの１つ前のブロックのデータをマスクし、以
降上記と同じようにリトライ処理を行なえば良い。

なお、図に示されるようにマスクゲートの長さが短いほ
ど復調データの信頼性は高くなる。マスクゲートの制御
は外部で任意あるいはブロック単位で行なう方法がコン
トロールしやすいであろう。

また本実施例では光ディスクを例にとって説明したが、
磁気ディスクやフロッピーディスクのようにセクタ単位
で情報を記録再生する媒体であれば、その趣旨をそこな
わないものであることは言うまでもない。

発明の詳細 な説明したように本発明によれば、再同期信号を１ブロ
ツク毎に含むデータの復調において、ディスク上に存在
する長いバーストエラーなどによって発生したビットス
リップを検出可能とし、再同期信号の検出状態を記憶し
ておくことで、ＰＬＬのクロックの増減があったりある
いはフレームスリップ現象を未然に防ぐことができ、得
られた復調データに対して復調時の誤りを減らすことが
できる効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における復調ブロック図、第
２図はウィンドウ信号のタイミング図、第３図はＲ３情
報生成のタイミング図、第４図は再生信号をマスキング
した場合のタイミング図、第５図は再同期信号を含むセ
クタフォーマット図である。 １・・・同期引き込み信号（ＳＹＮＣ）　、２・・・デ
ータマーク（ＤＭ）　、３・・・再同期信号（Ｒ８）、
５・・・セクタ識別子（ＩＤ）、６・・・光ディスク、
７・・・光検出器、８・・・プリアンプ、９・・・波形
等化回路、１０・・・コンパレータ、１１・・・アドレ
ス再生回路、１２・・・ＣＰＵ、１３・・・復調回路、
１４・・・ＰＬＬ回路、１５・・・データマーク検出回
路、１６・・・再同期信号検出回路、１７・・・復調タ
イミングゲート信号生成回路、１８・・・復調部、１９
・・・ＲＡＭコントロール回路、２０・・・ＲＡＭ、２
１・・・誤り訂正検出回路、２３・・・カウンタ、２４
・・・デコーダ、２５・・・Ｒ８検出位置比較回路、２
６・・・Ｒ８情報生成回路、２８・・・データマスクゲ
ート回路、１００・・・再生信号、１０１・・・２値化
再生信号、１０３・・・復調指令信号、１０４・・・再
生クロック、１０５・・・ＤＭ検出信号、１０６・・・
Ｒ８検出信号、１０７・・・復調タイミングゲート信号
、１０８・・・復調データＡ、１０９・・・復調データ
Ｂ、１１．０・・・ＲＡＭ書き込みゲート信号、１１１
・・・マスクゲート信号、１１３・・・Ｒ８予測信号、
１１４・・・ウィンドウ信号、１１５・・・Ｒ８情報。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セクタ構造を有する記録媒体に記録された再同期信
   号を１ブロック毎に含むデータを再生する復調回路であ
   って、再生信号から再同期信号を検出する手段と、再生
   信号から再同期信号を検出してデータを復調する復調手
   段と、各ブロック毎に復調したデータをセクタバッファ
   メモリに格納する手段と、すでに検出された再同期信号
   から次の再同期信号検出位置を予測する手段と、検出さ
   れた再同期信号位置と予測された再同期信号位置を比較
   する手段と、前記比較手段によって得られた再同期信号
   の検出状態を記憶する手段と、各ブロックにおける前記
   再同期信号の検出状態にしたがい、復調手段から得られ
   た出力データに対しビットシフト操作を実行してデータ
   を再復調し、再生信号から再同期信号を検出できないブ
   ロックを検出したときに、１ブロック相当のデータを前
   記セクタバッファメモリの所定の位置へ強制的に格納す
   る強制的データ格納手段とを備え、前記再同期信号の検
   出状態は、再同期信号の検出が予想される再同期信号検
   出位置と同じ位置で再同期された第１の状態、予想され
   る再同期信号検出位置よりも進んだ位置で再同期された
   第２の状態、予想される再同期信号検出位置よりも遅れ
   た位置で再同期された第３の状態、予想される再同期信
   号検出位置で再同期信号が検出されない第４の状態とを
   有し、再生信号をリトライする際検出状態の情報により
   再生信号をマスクするデータマスク手段を設けた復調回
   路。 ２、再生信号のデータマスク手段によるマスクのタイミ
   ングは外部より任意にコントロールされることを特徴と
   する請求項１記載の復調回路。 ３、再生信号のデータマスク手段によるマスクのコント
   ロールはブロック単位に行われることを特徴とする請求
   項２記載の復調回路。