JPH07220409A

JPH07220409A - ディジタル信号再生装置

Info

Publication number: JPH07220409A
Application number: JP6012711A
Authority: JP
Inventors: Hideki Hayashi; 英樹林
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1994-02-04
Filing date: 1994-02-04
Publication date: 1995-08-18
Also published as: US5517476A; US5566155A

Abstract

(57)【要約】【目的】記録媒体からの情報再生における機械的な位
置誤差、もしくは記録媒体の特性変動等の影響により読
取信号に振幅変動が生じてしまっても、ビタビ復号器の
復号性能を劣化させることなくディジタル信号の再生を
行うことが可能なディジタル信号再生装置を提供するこ
とを目的とする。【構成】記録媒体から読み取られた読取信号をＡ／Ｄ
変換してディジタルのサンプル値系列に変換し、かかる
サンプル値系列中の最大レベルを有する最大サンプル値
と最小レベルを有する最小サンプル値との減算結果に基
づいて振幅値を求め、この振幅値をビタビ復号器におけ
る予測サンプル値の各々に一律に乗算したものを最終的
な予測サンプル値としてビタビ復号器に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク、磁気ディ
スク、磁気テープ等の記録媒体に記録されているディジ
タル信号の再生装置に関する。

【０００２】

【背景技術】記録媒体に高密度記録されたディジタル信
号を高い信頼性をもって復号する方法としてビタビ復号
（Viterbi Algorithm）が知られている。このビタビ復
号においては、かかる記録媒体から読み取られた読取信
号を所定の閾値に基づいて「１」又は「０」の２値に判
定するのではなく、読取信号をサンプリングして得られ
たサンプル値を連続した時系列として捉え、この時系列
に基づいて確からしいデータ系列を得るものである。

【０００３】図１は、かかるビタビ復号を適用して光学
式記録媒体としての光ディスクに高密度記録されたディ
ジタル信号を再生するディジタル信号の再生装置の構成
を示す図である。図において、光ピックアップ１は、ス
ピンドルモータ２によって回転駆動される光ディスク３
に光ビームを照射する。更に、光ピックアップ１は、か
かる光ディスク３からの反射光を光電変換して読取信号
（ｐ）を得て、これをコンデンサＣ及び抵抗Ｒからなる
バイアス回路４に供給する。

【０００４】かかる読取信号（ｐ）の一例を図２（ａ）
の実線にて示す。図２（ａ）において、読取信号（ｐ）
の波形変化を比較的長い期間にて眺めた場合、かかる読
取信号（ｐ）における信号レベルの最大値及び最小値は
破線にて示されるが如く一定である。すなわち、比較的
長い期間にて眺めた場合、読取信号（ｐ）の振幅は一定
であると言える。

【０００５】バイアス回路４は、光ピックアップ１から
供給された読取信号（ｐ）中の直流成分を除去してこれ
をＡ／Ｄ変換器１０に供給する。Ａ／Ｄ変換器１０は、
かかるバイアス回路４を介して光ピックアップ１から供
給された読取信号を所定サンプルタイミングにてディジ
タルのサンプル値系列（ｑ）に変換してこれをビタビ復
号器２０に供給する。予測値メモリ３０には、サンプル
値系列（ｑ）の各サンプル値として取り得る理想的な値
（ノイズ等の影響を受けない場合に得られる値）として
の複数の予測サンプル値が予め記憶されている。

【０００６】ビタビ復号器２０は、かかる予測値メモリ
３０に記憶されている各予測サンプル値を用いて、Ａ／
Ｄ変換器１０から順次供給されてくるサンプル値系列
（ｑ）における状態遷移（この状態遷移の１つをブラン
チと称し、連続する状態遷移をパスと称する）を想定
し、かかるブランチの確からしさを示すブランチメトリ
ック、及びパスの確からしさを示すパスメトリックを計
算する。ビタビ復号器２０は、これらブランチメトリッ
ク及びパスメトリックに基づいて、確からしいデータ系
列を復号する。

【０００７】図３は、かかるビタビ復号器２０の内部構
成を示す図である。図において、ブランチメトリック演
算回路２１は、予測値メモリ３０に記憶されている複数
の予測サンプル値各々と、サンプル値系列（ｑ）におけ
る各サンプル値との２乗誤差、すなわち｛［サンプル値
系列（ｑ）］−［予測サンプル値］｝²を夫々求め、こ
れらをブランチメトリック信号としてパスメトリック演
算回路２２に供給する。パスメトリック演算回路２２
は、かかるブランチメトリック信号の累算加算値を各パ
ス毎に計算してパスメトリックを得て、かかる累算加算
値が最小となるパスを示すパス選択信号をパスメモリ２
３に供給する。パスメモリ２３は、パス選択信号に応じ
て、「０」及び「１」の２値からなるデータ系列を更新
しつつこれを再生ディジタル信号として順次出力する。

【０００８】図４は、パスメモリ２３の内部構成の一例
を示す図である。図において、パス選択信号Ａが論理
「０」である場合、フリップフロップＦ１〜Ｆ４からな
るレジスタは、かかるフリップフロップＦ１〜Ｆ４の各
々に記憶されている２値のディジタル信号をシフトしつ
つ、順次フリップフロップＦ４から出力する。この間、
フリップフロップＦ１は、セレクタＳ１を介して供給さ
れてくる論理「０」の信号を取り込みこれを記憶する。
一方、パス選択信号Ａが論理「１」である場合、フリッ
プフロップＦ２〜Ｆ４からなるレジスタは、フリップフ
ロップＦ５ないしＦ７の各々に記憶されている２値のデ
ィジタル信号を夫々取り込み記憶する。この間、フリッ
プフロップＦ１は、セレクタＳ１を介して供給されてく
る論理「１」の信号を取り込みこれを記憶する。又、パ
ス選択信号Ｂが論理「０」である場合、フリップフロッ
プＦ６〜Ｆ８からなるレジスタは、フリップフロップＦ
１ないしＦ３の各々に記憶されている２値のディジタル
信号を夫々取り込み記憶する。この間、フリップフロッ
プＦ５は、セレクタＳ５を介して供給されてくる論理
「０」の信号を取り込みこれを記憶する。一方、パス選
択信号Ｂが論理「１」である場合、フリップフロップＦ
５〜Ｆ８からなるレジスタは、かかるフリップフロップ
Ｆ５〜Ｆ８の各々に記憶されている２値のディジタル信
号をシフトする。この間、フリップフロップＦ５は、セ
レクタＳ５を介して供給されてくる論理「１」の信号を
取り込みこれを記憶する。尚、上述の如きフリップフロ
ップＦ１〜Ｆ８の動作は、所定クロックタイミング（図
示せず）毎に実行されるものである。

【０００９】かかる構成により、フリップフロップＦ１
〜Ｆ４からなるレジスタに記憶されている「０」及び
「１」の２値からなるデータ系列が、パス選択信号に応
じて更新されつつ再生ディジタル信号として順次出力さ
れるのである。尚、上記図４の実施例においては、その
シフト段数を４ビット構成としているが、実際には２０
〜２００ビット構成のものが使用されることが多い。

【００１０】以上の如く、ビタビ復号器２０は、Ａ／Ｄ
変換器１０から供給されたサンプル値系列（ｑ）の各サ
ンプル値と、予測値メモリ３０に記憶されている複数の
予測サンプル値の各々とに基づいてブランチメトリック
及びパスメトリックを算出し、これにより、入力系列に
対して最も２乗誤差が小となるデータ系列を復号して再
生ディジタル信号とするものである。かかるビタビ復号
を行うことにより、読取信号（ｐ）のＳ／Ｎが低い場合
であっても信頼性の高いデータ復号が可能となる。

【００１１】ここで、図１に示される光ピックアップ１
においては、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボ
（図示せず）の実行により、光ディスク３自体に面ブ
レ、偏心及び傾き等の機械的変動が生じていても、かか
る光ディスク３上の記録トラックを正確に追従しつつ情
報読み取りを行うことが出来る。しかしながら、かかる
サーボ系が正常に動作していても、機械的変動の大きさ
によっては追従しきれない位置誤差が残留する場合があ
る。又、光ディスク３自体の反射率及び屈折率等の如き
光学的特性が変動してしまう場合も生じる。これら残留
誤差もしくは光学的特性の変動等が発生すると読取信号
（ｐ）の振幅量は図２（ｂ）実線にて示されるが如く変
動する。よって、この際ビタビ復号器２０には、かかる
振幅変動に応じたサンプル値が供給されることになる。

【００１２】ここで、前述した如き、所定閾値との大小
比較により「０」、「１」の判定を行う２値判定法にお
いては、たとえ読取信号（ｐ）に上述の如き振幅変動が
生じていても、この影響を受けずにディジタル信号の再
生が可能である。しかしながら、ビタビ復号において
は、読取信号（ｐ）のレベル値自体を計算パラメータと
して用いてディジタル信号の復号を行うので、かかる読
取信号（ｐ）に図２（ｂ）の如き振幅変動が生じると、
復号性能が劣化するという問題が発生する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
を解決すべくなされたものであり、記録媒体からの情報
再生における機械的な位置誤差、もしくは記録媒体の特
性変動等の影響により読取信号に振幅変動が生じてしま
っても、ビタビ復号器の復号性能を劣化させることなく
ディジタル信号の再生を行うことが可能なディジタル信
号再生装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴によ
るディジタル信号再生装置は、ディジタル信号が記録さ
れている記録媒体から読取られた読取信号から記録情報
の再生を行って再生ディジタル信号を得るディジタル信
号再生装置であって、前記読取信号を順次サンプリング
してディジタルのサンプル値系列に変換するＡ／Ｄ変換
器と、前記サンプル値系列中から最大レベルを有する最
大サンプル値と最小レベルを有する最小サンプル値とを
抽出するサンプル値抽出手段と、前記最大サンプル値と
前記最小サンプル値との減算結果に基づいて振幅値を求
めてこの振幅値に応じた振幅信号を発生する振幅値検出
手段と、前記サンプル値系列中のサンプル値各々から前
記振幅信号を除算した除算結果を振幅補正サンプル値と
して得る除算手段と、前記振幅補正サンプル値に基づい
て復号処理を行って再生ディジタル信号を得る復号手段
とを有する。

【００１５】本発明の第２の特徴によるディジタル信号
再生装置は、ディジタル信号が記録されている記録媒体
から読取られた読取信号から記録情報の再生を行って再
生ディジタル信号を得るディジタル信号再生装置であっ
て、前記読取信号を順次サンプリングしてディジタルの
サンプル値系列に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記サンプ
ル値系列中から最大レベルを有する最大サンプル値と最
小レベルを有する最小サンプル値とを抽出するサンプル
値抽出手段と、前記最大サンプル値と前記最小サンプル
値との減算結果に基づいて振幅値を求めてこの振幅値に
応じた振幅信号を発生する振幅値検出手段と、前記サン
プル値系列の各サンプル値として取り得る複数の予測サ
ンプル値を記憶している予測値メモリと、前記予測サン
プル値各々に前記振幅信号を一律に乗算した乗算結果を
振幅補正予測サンプル値として得る乗算手段と、前記サ
ンプル値系列の各サンプル値と前記振幅補正予測サンプ
ル値各々との２乗誤差値の累算加算値が最小となるデー
タ系列を前記再生ディジタル信号として復号するビタビ
復号器とを有する。

【００１６】

【作用】本発明の第１の特徴によるディジタル信号再生
装置は、記録媒体から読み取られた読取信号をＡ／Ｄ変
換してディジタルのサンプル値系列に変換し、かかるサ
ンプル値系列中の最大レベルを有する最大サンプル値と
最小レベルを有する最小サンプル値との減算結果に基づ
いて振幅値を求め、上記Ａ／Ｄ変換されたサンプル値の
各々を一律にこの振幅値で除算することにより振幅変動
が補正された補正サンプル値を得る。

【００１７】本発明の第２の特徴によるディジタル信号
再生装置は、記録媒体から読み取られた読取信号をＡ／
Ｄ変換してディジタルのサンプル値系列に変換し、かか
るサンプル値系列中の最大レベルを有する最大サンプル
値と最小レベルを有する最小サンプル値との減算結果に
基づいて振幅値を求め、この振幅値をビタビ復号器にお
ける予測サンプル値の各々に一律に乗算したものを最終
的な予測サンプル値としてビタビ復号器に供給する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
５は、本発明の第１の特徴によるディジタル信号再生装
置の構成を示す図である。図において、光ピックアップ
１は、スピンドルモータ２によって回転駆動される光デ
ィスク３に光ビームを照射する。かかる光ディスク３
は、例えばサーボエリア及びデータエリアを情報読取方
向に対して周期的に交互に配置したサンプルサーボ方式
による記録ディスクである。

【００１９】図６は、かかるサンプルサーボ方式による
光ディスク３の構成の一例を示す図である。図の如く、
かかる光ディスク３におけるサーボエリアには、トラッ
キングサーボ用のウォブルピットＰ_W、同期検出用及び
フォーカスサーボ用の鏡面部Ｄ、及び再生クロックの位
相検出用の孤立ピットであるクロックピットＰ_C、の各
々が各記録トラック毎に形成されている。

【００２０】光ピックアップ１は、かかる光ディスク３
からの反射光を光電変換して読取信号（ｐ）を得て、こ
れをコンデンサＣ及び抵抗Ｒからなるバイアス回路４に
供給する。バイアス回路４は、光ピックアップ１から供
給された読取信号（ｐ）中の直流成分を除去してこれを
Ａ／Ｄ変換器１０に供給する。Ａ／Ｄ変換器１０は、か
かるバイアス回路４を介して光ピックアップ１から供給
された読取信号を所定サンプルタイミングにてディジタ
ルのサンプル値系列（ｑ）に変換してこれを除算回路１
１、同期検出回路１２及びサンプル値抽出回路１３に夫
々供給する。

【００２１】同期検出回路１２は、Ａ／Ｄ変換器１０か
ら連続して供給されてくるサンプル値系列（ｑ）の各サ
ンプル値が図６に示されるが如き同期検出用の鏡面部Ｄ
に対応したものであるかを検出して検出信号をタイミン
グ発生回路１４に供給する。タイミング発生回路１４
は、かかる検出信号に基づいてパルス信号を２つ発生し
てこれをタイミング信号（ｔ）としてサンプル値抽出回
路１３に供給する。このパルス信号の１つは、Ａ／Ｄ変
換器１０が鏡面部Ｄに対応しているサンプル値を出力し
ているタイミングにて発生され、かかるパルス信号の他
の１つは、Ａ／Ｄ変換器１０が図６にて示されるクロッ
クピットＰ_Cに対応しているサンプル値を出力している
タイミングにて発生される。サンプル値抽出回路１３
は、Ａ／Ｄ変換器１０から連続して供給されてくるサン
プル値系列（ｑ）の内、上記タイミング信号（ｔ）の発
生期間内に得られた各サンプル値を抽出してこれを振幅
検出用サンプル値（ｓ）として振幅値検出回路１５に供
給する。振幅値検出回路１５は、かかる振幅検出用サン
プル値（ｓ）の各値同士を減算して振幅値を求め、この
振幅値に対応した振幅信号（ｒ）を除算回路１１に供給
する。除算回路１１は、上記サンプル値系列（ｑ）の各
サンプル値を振幅信号（ｒ）にて除算し、この際得られ
た除算結果を振幅補正サンプル値系列（ｋ）としてビタ
ビ復号器２０に供給する。

【００２２】尚、ビタビ復号器２０は、図３に示される
が如き構成と同一構成であるので説明は省略する。図７
は、かかる構成における動作波形の一例を示す図であ
る。図においては、光ピックアップ１が光ディスク３の
サーボエリアをトレースした際に得られる各内部信号波
形を示すものである。尚、かかる図７において、図５に
付されている符号と同一符号の信号は同一信号を示して
いる。

【００２３】この際、Ａ／Ｄ変換器１０は、かかるサー
ボエリア内に形成されている鏡面部Ｄ、クロックピット
Ｐ_Cに対応しているサンプル値系列（ｑ）を同期検出回
路１２及びサンプル値抽出回路１３夫々に供給する。タ
イミング発生回路１４は、Ａ／Ｄ変換器１０が上記鏡面
部Ｄに対応しているサンプル値を出力しているタイミン
グｔ₁、及び上記クロックピットＰ_Cに対応しているサン
プル値を出力しているタイミングｔ₂にて、図の如きタ
イミング信号（ｔ）を発生する。サンプル値抽出回路１
３は、サンプル値系列（ｑ）の中から、かかるタイミン
グｔ₁及びｔ₂のタイミングにて得られたサンプル値Ｓ₁
及びＳ₂を振幅検出用サンプル値（ｓ）として抽出す
る。振幅値検出回路１５は、かかる振幅検出用サンプル
値（ｓ）としてのサンプル値Ｓ₁及びＳ₂同士を減算して
振幅値Ｒを求め、かかる振幅値Ｒに対応した振幅信号
（ｒ）を除算回路１１に供給する。除算回路１１は、Ａ
／Ｄ変換器１０から連続して供給されてくるサンプル値
系列（ｑ）の各サンプル値を、上述の振幅値Ｒにて除算
してこの際得られた除算結果を振幅補正サンプル値系列
（ｋ）としてビタビ復号器２０に供給する。

【００２４】以上の如く、かかる構成においては、光ピ
ックアップ１が光ディスク３のサーボエリア内に設けら
れた鏡面部Ｄ及びクロックピットＰ_Cをトレースする際
に得られた各サンプル値に基づいて読取信号（ｐ）の振
幅値を検出し、この検出された振幅値にてサンプル値系
列（ｑ）の各サンプル値を除算することにより、振幅補
正サンプル値系列（ｋ）を得る構成としている。

【００２５】よって、上述の如く検出された振幅値が大
なる場合は、この大なる振幅値にてサンプル値系列
（ｑ）の各サンプル値が除算される一方、検出された振
幅値が小なる場合は、この小なる振幅値にてサンプル値
系列（ｑ）の各サンプル値が除算されるので、振幅変動
が補正された振幅補正サンプル値系列（ｋ）が得られる
のである。

【００２６】従って、読取信号（ｐ）に振幅変動が生じ
てＡ／Ｄ変換器１０から連続して供給されてくるサンプ
ル値系列（ｑ）が図８の如く変動したものとなっても、
ビタビ復号器２０に供給される振幅補正サンプル値系列
（ｋ）の振幅値は一定となり、ビタビ復号器２０はその
復号性能を劣化させることなくディジタル信号の再生を
行うことが可能となるのである。

【００２７】尚、上記実施例においては、光ディスク３
のサーボエリア内のサンプル値に基づいて振幅信号
（ｒ）を生成するようにしているが、かかる構成に限定
されるものではない。例えば、光ディスク３の特定エリ
アに、所定信号パターン（例えば、単一周波数の繰り返
し信号パターン）を記録しておき、同期検出回路１２及
びタイミング発生回路１４により、かかる特定エリアに
対する情報読み取り期間にてタイミング信号（ｔ）を発
生する構成としても良いのである。

【００２８】図９はかかる構成における動作波形の一例
を示す図である。図の如く、サンプル値抽出回路１３
は、上記サンプル値系列（ｑ）の内、タイミング信号
（ｔ）の発生期間内に得られたサンプル値、すなわち上
述の所定信号パターンに対応したサンプル値を振幅検出
用サンプル値（ｓ）として抽出する。この際、振幅値検
出回路１５は、かかる振幅検出用サンプル値（ｓ）の各
サンプル値における最大値と最小値との減算を行って振
幅値を求め、これを振幅信号（ｒ）として生成するので
ある。

【００２９】又、上記の如きディジタル信号の記録再生
系をパーシャルレスポンス伝送系（Partial Response S
ystem）として考えると、Ａ／Ｄ変換器１０にて得られ
るサンプル値系列（ｑ）における各サンプル値の取り得
る値は限定される。ここで、かかるパーシャルレスポン
ス伝送系としてＰＲ（１、１）方式を適用した場合、サ
ンプル値系列（ｑ）として理想的に取り得る値は、例え
ば｛−１、０、１｝の３値となる。

【００３０】そこで、かかるサンプル値系列（ｑ）の各
サンプル値の内、理想的に取り得る値の最大値としての
「１」、もしくは最小値としての「−１」に対応したサ
ンプル値を夫々抽出して、これらを振幅検出用サンプル
値（ｓ）とする構成としても良いのである。図１０は、
かかる構成からなるディジタル信号再生装置の一例、図
１１は、かかる構成における動作波形の一例を示す図で
ある。

【００３１】尚、図において図５と同一機能モジュール
には同一符号が付されている。かかる図において、Ａ／
Ｄ変換器１０にて得られたサンプル値系列（ｑ）は、除
算回路１１、データ判別回路１６及びサンプル値抽出回
路１３に夫々供給される。データ判別回路１６は、サン
プル値系列（ｑ）における各サンプル値のレベルが、−
０.５未満であるか、もしくは０.５以上である場合にデ
ータ判別信号を発生してこれをタイミング発生回路１４
に供給する。タイミング発生回路１４は、かかるデータ
判別信号に応じて所定パルス幅のタイミング信号（ｔ）
を発生し、これをサンプル値抽出回路１３に供給する。
サンプル値抽出回路１３は、Ａ／Ｄ変換器１０から連続
して供給されてくるサンプル値系列（ｑ）の内、上記タ
イミング信号（ｔ）の発生期間内に得られた各サンプル
値を抽出し、これを振幅検出用サンプル値（ｓ）として
振幅値検出回路１５に供給する。振幅値検出回路１５
は、かかる振幅検出用サンプル値（ｓ）の内、そのレベ
ルが０.５以上である振幅検出用サンプル値と、−０.５
未満である振幅検出用サンプル値との減算結果により振
幅値を求めてこれを振幅信号（ｒ）として除算回路１１
に供給する。除算回路１１は、上記サンプル値系列
（ｑ）の各サンプル値を一律に上述の振幅信号（ｒ）に
て除算し、この際得られた除算結果を振幅補正サンプル
値系列（ｋ）としてビタビ復号器２０に供給する。

【００３２】要するに、サンプル値系列（ｑ）中から抽
出した最大レベルである最大サンプル値と最小レベルで
ある最小サンプル値とを減算して振幅値を求め、かかる
サンプル値系列（ｑ）の各サンプル値を一律にこの振幅
値にて除算したものを振幅補正サンプル値（ｋ）とすれ
ば良いのである。又、上記実施例においては、除算回路
１１を用いてサンプル値系列（ｑ）から振幅信号（ｒ）
を除算することにより振幅補正された振幅補正サンプル
値（ｋ）を得る構成について説明したが、以下に、この
除算回路１１を用いずに振幅補正を行う構成について説
明する。

【００３３】図１２は、かかる点に鑑みてなされた本発
明の第２の特徴によるディジタル信号再生装置の構成を
示す図である。図１２においては、ディジタル信号の記
録再生系をＰＲ（１、１）のパーシャルレスポンス伝送
系とした場合に適用されるディジタル信号再生装置の構
成の一例を示すものである。

【００３４】図において、光ピックアップ１は、スピン
ドルモータ２によって回転駆動される光ディスク３に光
ビームを照射する。更に、光ピックアップ１は、かかる
光ディスク３からの反射光を光電変換して読取信号
（ｐ）を得て、これをコンデンサＣ及び抵抗Ｒからなる
バイアス回路４に供給する。バイアス回路４は、光ピッ
クアップ１から供給された読取信号（ｐ）中の直流成分
を除去してこれをＡ／Ｄ変換器１０に供給する。Ａ／Ｄ
変換器１０は、かかるバイアス回路４を介して光ピック
アップ１から供給された読取信号を所定サンプルタイミ
ングにてディジタルのサンプル値系列（ｑ）に変換して
これをデータ判別回路１６、サンプル値抽出回路１３及
びビタビ復号器２０に夫々供給する。データ判別回路１
６は、サンプル値系列（ｑ）における各サンプル値のレ
ベルが、−０.５未満であるか、もしくは０.５以上であ
る場合にデータ判別信号を発生してこれをタイミング発
生回路１４に供給する。タイミング発生回路１４は、か
かるデータ判別信号に応じて所定パルス幅のタイミング
信号（ｔ）を発生し、これをサンプル値抽出回路１３に
供給する。

【００３５】サンプル値抽出回路１３は、Ａ／Ｄ変換器
１０から連続して供給されてくるサンプル値系列（ｑ）
の内、上記タイミング信号（ｔ）の発生期間内に得られ
た各サンプル値を抽出し、これを振幅検出用サンプル値
（ｓ）として振幅値検出回路１５に供給する。振幅値検
出回路１５は、かかる振幅検出用サンプル値（ｓ）の
内、そのレベルが０.５以上である振幅検出用サンプル
値と、−０.５未満である振幅検出用サンプル値との減
算結果により振幅値を求めてこれを振幅信号（ｒ）とし
て乗算回路２４に供給する。予測値メモリ３０には、サ
ンプル値系列（ｑ）の各サンプル値として取り得る理想
的な値（ノイズ等の影響を受けない場合に得られる値）
としての複数の予測サンプル値が予め記憶されており、
これら予測サンプル値の各々が乗算回路２４に夫々供給
される。乗算回路２４は、予測値メモリ３０に記憶され
ている全ての予測サンプル値の各々に一律に上述の振幅
信号（ｒ）を乗算した振幅補正予測サンプル値を得てこ
れらをビタビ復号器２０に供給する。尚、ビタビ復号器
２０は、図３にて示されるが如き構成と同一構成であ
る。

【００３６】次に、かかる構成における動作を図１３を
参照しつつ説明する。先ず、Ａ／Ｄ変換器１０にて得ら
れる理想的なサンプル値系列（ｑ）の取り得る値は｛−
１、０、１｝の３つであるので、かかる値の各々が予測
サンプル値として予測値メモリ３０に記憶されている。
ここで、図１３に示されるが如く、読取信号（ｐ）に時
間経過に応じて振幅変動が生じると、Ａ／Ｄ変換器１０
にて得られるサンプル値系列（ｑ）における各サンプル
値もかかる振幅変動に応じたものとなる。この際、サン
プル値抽出回路１３及び振幅値検出回路１５は、Ａ／Ｄ
変換器１０にて得られたサンプル値系列（ｑ）の各サン
プル値の内、そのレベルが０.５以上であるか、もしく
は−０.５未満であるサンプル値を抽出して、これらに
基づいて振幅値を求めこの振幅値に応じた振幅信号
（ｒ）を乗算回路２４に供給する。よって、乗算回路２
４からは、３つの予測サンプル値｛−１、０、１｝の各
々にかかる振幅信号（ｒ）を一律に乗算した振幅補正予
測サンプル値が図１３の如く出力されるのである。

【００３７】ビタビ復号器２０内のブランチメトリック
演算回路２１は、かかる乗算回路２４から供給された振
幅補正予測サンプル値とサンプル値系列（ｑ）との２乗
誤差、すなわち｛［サンプル値系列（ｑ）］−［振幅補
正予測サンプル値］｝²をブランチメトリック信号とし
てパスメトリック演算回路２２に供給する。この際、振
幅値検出回路１５にて検出された振幅値をＲとすると、
かかるブランチメトリック演算回路２１にて生成される
ブランチメトリック信号は、

【００３８】

【数１】｛［サンプル値系列（ｑ）］−［予測サンプル値］・Ｒ｝² ＝Ｒ²・｛［サンプル値系列（ｑ）］／Ｒ−［予測サンプル値］｝²・・・・(1) と表すことが出来る。

【００３９】一方、図５に示されるが如き構成において
は、除算回路１１により、サンプル値系列（ｑ）からこ
の振幅値Ｒが除算された値がビタビ復号器２０に供給さ
れるので、そのブランチメトリック演算回路２１にて生
成されるブランチメトリック信号は、

【００４０】

【数２】｛［サンプル値系列（ｑ）］／Ｒ−［予測サンプル値］｝²・・・・(2) となる。

【００４１】よって、両式は係数としてＲ²が異なるこ
とになる。ここで、前述した如く、ビタビ復号において
は各パス毎に得られたブランチメトリック信号の累算加
算値を大小比較して最小となるパスを求めることによ
り、確からしいデータ系列を復号するものである。従っ
て、かかるブランチメトリック信号としては、上述の如
き相対的大小比較を行えるものであれば良いので、上記
式(1)及び(2)のどちらのブランチメトリックを用いても
正常な復号処理が可能である。

【００４２】以上の如く、図１２の如き構成において
も、図５に示されるが如き構成と同様に、サンプル値系
列（ｑ）における振幅変動を補正しつつビタビ復号を行
うことが可能となるのである。尚、かかる図１２の構成
においては、乗算回路２４により、検出された振幅値と
予測サンプル値とを乗算して振幅補正予測サンプル値を
得る構成としているが、かかる構成に限定されるもので
はない。例えば、この乗算回路２４を用いずに、予め、
生じ得る振幅変動による振幅値を予測サンプル値の各々
に乗算したものを振幅補正予測サンプル値として作成し
ておき、これを予測値メモリに記憶しておいても良いの
である。

【００４３】図１４は、かかる点に鑑みてなされた本第
２の発明の他の実施例によるディジタル信号再生装置の
構成を示す図である。尚、図１４において図１２と同一
機能モジュールには同一符号が付されている。かかる図
１４において、アドレス生成回路２５は、振幅値検出回
路１５から供給された振幅信号（ｒ）に応じたアドレス
信号を予測値メモリ３０’に供給する。予測値メモリ３
０’は、供給されたアドレス信号に応じた振幅補正予測
サンプル値の各々を記憶内容の中から読出してこれをビ
タビ復号器２０に供給する。

【００４４】図１５は、予測値メモリ３０’のメモリマ
ップの一例を示す図である。ここで、サンプル値系列
（ｑ）として理想的に取り得る値を｛−１、０、１｝の
３値とした場合に、これらが実際にサンプル値系列
（ｑ）として得られると、振幅値検出回路１５にて検出
される振幅値は「２」となる。この際、アドレス生成回
路２５はアドレス信号として「３」を予測値メモリ３
０’に供給する。予測値メモリ３０’は、かかるアドレ
ス信号に応じてその記憶内容である「−１」、「０」、
「１」各々を振幅補正予測サンプル値としてブランチメ
トリック演算回路２１に供給する。すなわち、サンプル
値系列（ｑ）における振幅値が正常値としての「２」で
ある場合は｛−１、０、１｝の３値がそのまま振幅補正
予測サンプル値としてブランチメトリック演算回路２１
に供給されるのである。又、サンプル値系列（ｑ）に−
１０％の振幅変動が生じると、振幅値検出回路１５にて
検出される振幅値は「１.８」となる。この際、アドレ
ス生成回路２５はアドレス信号として「１」を予測値メ
モリ３０’に供給する。予測値メモリ３０’は、かかる
アドレス信号に応じてその記憶内容である「−０.
９」、「０」、「０.９」各々を振幅補正予測サンプル
値としてブランチメトリック演算回路２１に供給するの
である。又、サンプル値系列（ｑ）に＋１０％の振幅変
動が生じると、振幅値検出回路１５にて検出される振幅
値は「２.２」となる。この際、アドレス生成回路２５
はアドレス信号として「５」を予測値メモリ３０’に供
給する。予測値メモリ３０’は、かかるアドレス信号に
応じてその記憶内容である「−１.１」、「０」、「１.
１」各々を振幅補正予測サンプル値としてブランチメト
リック演算回路２１に供給するのである。

【００４５】尚、上記実施例においては、予測サンプル
値を予めメモリに記憶しておく構成としているが、かか
るメモリを使用せずにこの予測サンプル値を発生する構
成としても良い。例えば、伝送路としてのディジタル信
号記録再生系の入出力関係が、

【００４６】

【数３】Ｙ(ｋ)＝Ｃ₀・Ｘ(ｋ)＋Ｃ₁・Ｘ(ｋ-1)・・・・(3) ただし、Ｘ(ｋ)：ｋ時点における入力値Ｙ(ｋ)：ｋ時点における出力値Ｃ₀、Ｃ₁：伝送路係数と表せる場合、かかるディジタル信号記録再生系は図１
６に示されるが如きＦＩＲ（Finite Impulse Respons
e）フィルタと等価とみなすことが出来る。

【００４７】かかる図１６において、所定サンプル時点
ｋにおける入力値Ｘ(ｋ)が、１サンプル遅延回路６０ａ
及び乗算器６０ｂに供給される。１サンプル遅延回路６
０ａは、所定サンプル時点ｋよりも１サンプル時点前に
供給された入力値Ｘ(ｋ-1)を乗算器６０ｃに供給する。
加算器６０ｄは上述の式(3)にて示されるが如く、乗算
器６０ｂにて得られたＣ₀・Ｘ(ｋ)と、乗算器６０ｃにて
得られたＣ₁・Ｘ(ｋ-1)とを加算した値をｋ時点における
出力値Ｙ(ｋ)として出力する。

【００４８】この際、かかる入力値が「−１」もしくは
「１」の２値であるとすると、｛Ｘ(ｋ)、Ｘ(ｋ-1)｝の
如き系列として取り得る組み合わせは、｛−１、−
１｝、｛−１、１｝、｛１、−１｝、｛１、１｝の４通
りである。よって、乗算器６０ｂ及び１６ｃに供給され
る信号パターンは、上記４通りのパターンに限定され
る。従って、かかるディジタル信号記録再生系の出力と
して取り得る値、すなわち予測値は、図１７に示される
が如き予測サンプル値発生回路にて求めることが出来る
のである。

【００４９】図１７において、乗算器６１ｂ、乗算器６
１ｃ及び加算器６１ｄからなるＦＩＲフィルタにより、
上記入力値系列｛−１、−１｝における予測出力値Ｙ₁
が得られる。乗算器６２ｂ、乗算器６２ｃ及び加算器６
２ｄからなるＦＩＲフィルタにより、上記入力値系列
｛−１、１｝における予測出力値Ｙ₂が得られる。乗算
器６３ｂ、乗算器６３ｃ及び加算器６３ｄからなるＦＩ
Ｒフィルタにより、上記入力値系列｛１、−１｝におけ
る予測出力値Ｙ₃が得られる。乗算器６４ｂ、乗算器６
４ｃ及び加算器６４ｄからなるＦＩＲフィルタにより、
上記入力値系列｛１、１｝における予測出力値Ｙ₄が得
られる。

【００５０】この際、かかる図１７における実施例にお
いては、そのＦＩＲフィルタの入力信号が「−１」、
「１」の固定値であるので、その構成は図１８にて示さ
れる予測サンプル値発生回路６０の如き構成に簡略化さ
れる。かかる図１８において、反転回路６５、６６は伝
送路係数Ｃ₀、Ｃ₁夫々の絶対値をそのままに、極性を反
転する。この反転回路６５、６６は「−１」の乗算と同
じ動作を行う。図１８の如く、Ｙ₁＝−Ｃ₀−Ｃ₁、Ｙ₂＝
−Ｃ₀＋Ｃ₁、Ｙ₃＝Ｃ₀−Ｃ₁、Ｙ₄＝Ｃ₀＋Ｃ₁である。

【００５１】図１９は、かかる予測サンプル値発生回路
６０を用いて構成された本発明第２の特徴によるディジ
タル信号再生装置における他の構成例を示す図である。
尚、図１９において図１２と同一機能モジュールには同
一符号が付されている。かかる図１９において、乗算回
路２６は、上述の如き伝送路係数としてのＣ₁と、振幅
値検出回路１５から供給された振幅信号（ｒ）との乗算
を行い、この乗算結果を振幅補正伝送路係数Ｃ₁’とし
てこれを予測サンプル値発生回路６０に供給する。乗算
回路２７は、上述の伝送路係数としてのＣ₀と、振幅値
検出回路１５から供給された振幅信号（ｒ）との乗算を
行い、この乗算結果を振幅補正伝送路係数Ｃ₀’として
これを予測サンプル値発生回路６０に供給する。

【００５２】予測サンプル値発生回路６０は、予測サン
プル値Ｙ₁として−Ｃ₀’−Ｃ₁’を、予測サンプル値Ｙ₂
として−Ｃ₀’＋Ｃ₁’を、予測サンプル値Ｙ₃として
Ｃ₀’−Ｃ₁’を、予測サンプル値Ｙ₄としてＣ₀’＋
Ｃ₁’を夫々ビタビ復号器２０に供給する。かかる図１
９に示されるが如き構成によれば、予測サンプル値を記
憶するためのメモリ（予測値メモリ３０）が不要とな
り、構成を簡略化することができるのである。

【００５３】尚、かかる図１９の構成においては、乗算
回路２６及び２７により、振幅補正伝送路係数Ｃ₀’及
びＣ₁’を得る構成としているが、かかる構成に限定さ
れるものではない。例えば、この乗算回路２６及び２７
を用いずに、予め、生じ得る振幅変動による振幅値をか
かる伝送路係数Ｃ₀及びＣ₁の各々に乗算したものを振幅
補正伝送路係数Ｃ₀’及びＣ₁’として作成しておき、こ
れを係数メモリに記憶しておいても良いのである。

【００５４】図２０は、かかる点に鑑みてなされた本発
明第２の特徴によるディジタル信号再生装置における他
の構成例を示す図である。尚、図２０においては、図１
９と同一機能モジュールには同一符号が付されている。
かかる図２０において、アドレス生成回路２５は、振幅
値検出回路１５から供給された振幅信号（ｒ）に応じた
アドレス信号を係数メモリ２８に供給する。かかる係数
メモリ２８は、供給されたアドレス信号に応じた振幅補
正伝送路係数の各々を記憶内容の中から読出してこれを
予測サンプル値発生回路６０に供給する。

【００５５】図２１は、かかる係数メモリ２８のメモリ
マップの一例を示す図である。ここで、サンプル値系列
（ｑ）として理想的に取り得る値を｛−１、０、１｝の
３値とした場合に、実際にこれらがサンプル値系列
（ｑ）として得られると、振幅値検出回路１５にて検出
される振幅値は「２」となる。この際、アドレス生成回
路２５はアドレス信号として「３」を係数メモリ２８に
供給する。係数メモリ２８は、かかるアドレス信号に応
じてその記憶内容であるＣ₀及びＣ₁各々を振幅補正伝送
路係数Ｃ₀’及びＣ₁’として予測サンプル値発生回路６
０に供給する。すなわち、サンプル値系列（ｑ）におけ
る振幅値が正常値としての「２」である場合は伝送路係
数としてのＣ₀及びＣ₁がそのまま振幅補正伝送路係数と
して予測サンプル値発生回路６０に供給されるのであ
る。又、サンプル値系列（ｑ）にて−１０％の振幅変動
が生じると、振幅値検出回路１５にて検出される振幅値
は「１.８」となる。この際、アドレス生成回路２５は
アドレス信号として「１」を係数メモリ２８に供給す
る。係数メモリ２８は、かかるアドレス信号に応じてそ
の記憶内容である０.９・Ｃ₀及び０.９・Ｃ₁各々を振幅
補正伝送路係数Ｃ₀’及びＣ₁’として予測サンプル値発
生回路６０に供給する。又、サンプル値系列（ｑ）に＋
１０％の振幅変動が生じると、振幅値検出回路１５にて
検出される振幅値は「２.２」となる。この際、アドレ
ス生成回路２５はアドレス信号として「５」を係数メモ
リ２８に供給する。係数メモリ２８は、かかるアドレス
信号に応じてその記憶内容である１.１・Ｃ₀及び１.１
・Ｃ₁各々を振幅補正伝送路係数Ｃ₀’及びＣ₁’として
予測サンプル値発生回路６０に供給するのである。

【００５６】

【発明の効果】以上の如く、本発明の第１の特徴による
ディジタル信号再生装置は、記録媒体から読み取られた
読取信号をＡ／Ｄ変換してディジタルのサンプル値系列
に変換し、かかるサンプル値系列中の最大レベルを有す
る最大サンプル値と最小レベルを有する最小サンプル値
との減算結果に基づいて振幅値を求め、上記Ａ／Ｄ変換
されたサンプル値の各々を一律にこの振幅値で除算する
ことにより振幅変動が補正された補正サンプル値を得る
構成としている。

【００５７】又、本発明の第２の特徴によるディジタル
信号再生装置は、記録媒体から読み取られた読取信号を
Ａ／Ｄ変換してディジタルのサンプル値系列に変換し、
かかるサンプル値系列中の最大レベルを有する最大サン
プル値と最小レベルを有する最小サンプル値との減算結
果に基づいて振幅値を求め、この振幅値をビタビ復号器
における予測サンプル値の各々に一律に乗算したものを
最終的な予測サンプル値としてビタビ復号器に供給する
構成としている。

【００５８】よって、本発明によれば、記録媒体からの
情報再生における機械的な位置誤差、もしくは記録媒体
の特性変動等の影響により読取信号に振幅変動が生じて
しまっても、この振幅変動分を補正しつつビタビ復号を
実行することが可能となるので、かかるビタビ復号にお
ける復号性能を劣化させることなくディジタル信号の再
生を行うことが出来るのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のディジタル信号再生装置の構成を示す図
である。

【図２】読取信号（ｐ）の波形の一例を示す図である。

【図３】ビタビ復号器２０の内部構成を示す図である。

【図４】パスメモリ２３の内部構成の一例を示す図であ
る。

【図５】本発明第１の特徴によるディジタル信号再生装
置の構成を示す図である。

【図６】光ディスク３の構成の一例を示す図である。

【図７】本発明第１の特徴のディジタル信号再生装置に
よる動作波形を示す図である。

【図８】本発明第１の特徴のディジタル信号再生装置に
よる動作波形を示す図である。

【図９】本発明第１の特徴のディジタル信号再生装置の
他の実施例による動作波形を示す図である。

【図１０】本発明第１の特徴によるディジタル信号再生
装置の他の実施例を示す図である。

【図１１】本発明第１の特徴によるディジタル信号再生
装置の他の実施例による動作波形を示す図である。

【図１２】本発明第２の特徴によるディジタル信号再生
装置の構成を示す図である。

【図１３】本発明第２の特徴のディジタル信号再生装置
による動作波形を示す図である。

【図１４】本発明第２の特徴によるディジタル信号再生
装置の他の実施例を示す図である。

【図１５】予測値メモリ３０’のメモリマップの一例を
示す図である。

【図１６】ＦＩＲフィルタの構成の一例を示す図であ
る。

【図１７】ＦＩＲフィルタによる予測サンプル値発生回
路の一例を示す図である。

【図１８】予測サンプル値発生回路６０の一例を示す図
である。

【図１９】本発明第２の特徴によるディジタル信号再生
装置の他の実施例を示す図である。

【図２０】本発明第２の特徴によるディジタル信号再生
装置の他の実施例を示す図である。

【図２１】係数メモリ２８のメモリマップの一例を示す
図である。

【主要部分の符号の説明】

１１除算回路１２同期検出回路１３サンプル値抽出回路１４タイミング発生回路１５振幅値検出回路２０ビタビ復号器２１ブランチメトリック演算回路２２パスメトリック演算回路２３パスメモリ２４乗算回路６０予測サンプル値発生回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル信号が記録されている記録媒
体から読取られた読取信号から記録情報の再生を行って
再生ディジタル信号を得るディジタル信号再生装置であ
って、前記読取信号を順次サンプリングしてディジタルのサン
プル値系列に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記サンプル値系列中から最大レベルを有する最大サン
プル値と最小レベルを有する最小サンプル値とを抽出す
るサンプル値抽出手段と、前記最大サンプル値と前記最小サンプル値との減算結果
に基づいて振幅値を求めてこの振幅値に応じた振幅信号
を発生する振幅値検出手段と、前記サンプル値系列中のサンプル値各々から前記振幅信
号を除算した除算結果を振幅補正サンプル値として得る
除算手段と、前記振幅補正サンプル値に基づいて復号処理を行って再
生ディジタル信号を得る復号手段とを有することを特徴
とするディジタル信号再生装置。
【請求項２】前記記録媒体には同期検出用の鏡面部及
び孤立ピットが形成されており、前記サンプル値抽出手
段は前記サンプル値系列中から前記鏡面部に対応したサ
ンプル値を前記最小サンプル値として抽出する一方前記
孤立ピットに対応したサンプル値を前記最大サンプル値
として抽出することを特徴とする請求項１記載のディジ
タル信号再生装置。
【請求項３】前記記録媒体には所定パターン信号が記
録されており、前記サンプル値抽出手段は前記サンプル
値系列中の前記所定パターン信号に対応した所定サンプ
ル値系列中から前記最大サンプル値及び最小サンプル値
を抽出することを特徴とする請求項１記載のディジタル
信号再生装置。
【請求項４】前記記録媒体にはパーシャルレスポンス
方式による情報信号が記録されており、前記サンプル値
抽出手段は前記サンプル値系列中から所定第１レベルよ
り大なるレベルを有するサンプル値を前記最大サンプル
値として抽出する一方所定第２レベルより小なるレベル
を有するサンプル値を前記最小サンプル値として抽出す
ることを特徴とする請求項１記載のディジタル信号再生
装置。
【請求項５】ディジタル信号が記録されている記録媒
体から読取られた読取信号から記録情報の再生を行って
再生ディジタル信号を得るディジタル信号再生装置であ
って、前記読取信号を順次サンプリングしてディジタルのサン
プル値系列に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記サンプル値系列中から最大レベルを有する最大サン
プル値と最小レベルを有する最小サンプル値とを抽出す
るサンプル値抽出手段と、前記最大サンプル値と前記最小サンプル値との減算結果
に基づいて振幅値を求めてこの振幅値に応じた振幅信号
を発生する振幅値検出手段と、前記サンプル値系列の各サンプル値として取り得る複数
の予測サンプル値を記憶している予測値メモリと、前記予測サンプル値各々に前記振幅信号を一律に乗算し
た乗算結果を振幅補正予測サンプル値として得る乗算手
段と、前記サンプル値系列の各サンプル値と前記振幅補正予測
サンプル値各々との２乗誤差値の累算加算値が最小とな
るデータ系列を前記再生ディジタル信号として復号する
ビタビ復号器とを有することを特徴とするディジタル信
号再生装置。