JPH08329472A - デジタルデータ記録異種媒体情報再生装置 - Google Patents

デジタルデータ記録異種媒体情報再生装置

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JPH08329472A
JPH08329472A JP7202290A JP20229095A JPH08329472A JP H08329472 A JPH08329472 A JP H08329472A JP 7202290 A JP7202290 A JP 7202290A JP 20229095 A JP20229095 A JP 20229095A JP H08329472 A JPH08329472 A JP H08329472A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタルデータ信号を記憶した異種記録媒体
から読み取った読取信号に対して記録媒体の種類に対応
した最適な信号処理を施し、正確に記録デジタルデータ
を再生することができるコンパチブル情報再生装置を提
供する。 【解決手段】 この情報再生装置は、各々がデジタルデ
ータ信号を担う異種記録媒体の情報再生装置であって、
記録媒体3に記録されたデジタルデータ信号を読み取っ
て読取信号を生成する読取系1,2,5と、この読取信
号をA/D変換して再生サンプル値を順次生成するA/
D変換器11と、記録媒体の種類に応じた予測値を生成
する予測値設定回路13´と、再生サンプル値に対して
予測値に基づくビタビ復号を行い再生ディジタル信号を
生成するビタビ復号器12とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録デジタルデー
タ信号を再生する再生装置に関し、特に、デジタルデー
タ信号を担う異なる種類の記録媒体を読み取って記録デ
ジタルデータ信号を再生するコンパチブル再生装置に関
する。
【0002】
【背景技術】近時、光ディスクにデジタル圧縮映像信号
及びディジタル音声データ等を高密度に記録することが
提案されている。例えば、1995年2月27日発行の
日経エレクトロニクスNo.630の第87頁ないし第
100頁には、コンパクトディスク(以下CDと称す
る)と同一径であってデジタルビデオ信号を高密度記録
するデジタルビデオディスク(以下DVDと称する)が
提案されている。
【0003】上記したDVDは、CDと同一径とする一
方で例えばCDの数倍の記憶容量あるいは記録密度を有
する。そして、DVDからデジタルデータを読み取る光
ピックアップにおいては読取ビームの波長λが短く対物
レンズの開口数NAが大きく設定される。また、CDに
おいては、記録されるデジタルデータ信号はEFM(Ei
ght to Fourteen Modulation)変調が施されているのに
対し、DVDにおいては8/15変調が施されたデジタ
ルデータ信号が記録される。また、両者における同期フ
レームの構成あるいは誤り訂正ブロックの構成等のデー
タフォーマットも互いに異なる。更に、DVDの記録デ
ジタルデータはMPEG(Moving Picture ExpertsGrou
p)方式により圧縮された画像データを含むので、DV
DのプレーヤはMPEG復号回路を必要とする。
【0004】このようにCD及びDVDについては種々
異なる点があるものの、両者のディスクサイズは同一で
あり、ディスクを回転駆動する回転機構は両者に対して
兼用出来る故、CD及びDVDの双方を演奏してその記
録情報を再生することの出来るコンパチブルプレーヤが
望まれるのである。また、平成7年7月5日発行の0
plus E 1995年7月号 NO.188の第9
5頁ないし第101頁に開示されている如く、DVDの
一方式であるSD(Super Density disc system )フォ
ーマットの光ディスクは、各種の記録容量、記録密度を
持つファミリを構築している。
【0005】SD−5と呼ばれるディスク及びSD−1
0と呼ばれるディスクは片面当たり5GBの記録容量を
有する。2層構造のSD−9と呼ばれるディスク及びS
D−18と呼ばれるディスクは一層当たり4.5GBの
記録容量を有する。追記型のSD−Rと呼ばれるディス
クは片面4GBまでの記録容量を有する。書換型のSD
−RAMと呼ばれるディスクは片面当たり2.6GBの
記録容量を有する。
【0006】これらの光ディスクは上述のように記録密
度が異なるとともに、再生時の読取信号の振幅も互いに
異なる。例えばSD−5では、照射したレーザー光が反
射率の高いアルミ反射膜で反射されるため、読取信号の
振幅は大きいが、SD−RAMでは反射率の低い相変化
特性を持った反射膜で反射されるため、読取信号の振幅
は小さい。また、2層構造のSD−9では、2層とも反
射率が低いだけでなく、第1層と第2層の反射率が異な
るため各々の読取信号の振幅も異なる。SDプレーヤ
は、これら記録密度と読取信号振幅とが互いに異なる各
種の光ディスクを1台で再生できることが望まれる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、デジタルデータ信号を記憶した異種記録媒体から読
み取った読取信号に対して記録媒体の種類に対応した最
適な信号処理を施し、正確に記録デジタルデータを再生
することができるコンパチブル情報再生装置を提供する
ことである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による異種記録媒
体の情報再生装置は、各々がデジタルデータ信号を担う
異種記録媒体の情報再生装置であって、記録媒体に記録
されたデジタルデータ信号を読み取って読取信号を生成
する読取手段と、前記読取信号をA/D変換して再生サ
ンプル値を順次生成するA/D変換手段と、前記記録媒
体の種類に応じた予測値を生成する予測値設定手段と、
前記再生サンプル値に対して前記予測値に基づくビタビ
復号を行い再生ディジタル信号を生成するビタビ復号手
段と、を有することを特徴としている。
【0009】すなわち本発明のデジタルデータ記録異種
媒体情報再生装置によれば、読取手段の読取対象となっ
ている記録媒体の種類が判別されこれに応じて定まる予
測値に基づいて読取手段からの読取信号にビタビ復号処
理が施される。
【0010】
【発明の実施の形態】上記異種記録媒体として、同一径
で互いに情報記録密度が異なる光ディスクが挙げられる
が、本発明は、他の記録媒体の記録情報を再生する装置
にも適用可能である。上記予測値設定手段は、(1)例
えばリードインエリア等の異種記録媒体に共通する特定
の記録領域から読み取られたディスクの種類を示すディ
スク判別信号に応じて予測値を設定する態様や、(2)
当該特定の記録領域から読み取られたディスクの情報記
録密度を示す密度判別信号に応じて予測値を設定する態
様、(3)当該特定の記録領域から読み取られたディス
クの情報記録面の光反射率を示す反射率判別信号に応じ
て予測値を設定する態様、(4)当該特定の記録領域か
ら読み取られたディスクの情報記録面を識別する再生層
判別信号に応じて予測値を設定する態様、(5)リード
インエリアのような所定の記録領域から読み取られた最
小反転間隔信号の振幅を検出して、これに応じた予測値
を設定する態様、(6)上記A/D変換手段の出力再生
サンプル値から、最小反転間隔のサンプル値列の振幅を
検出して、これに応じた予測値を設定する態様などを採
ることができる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明による光ディスクコンパチブ
ルプレーヤの一例を示している。図1においては、スピ
ンドル駆動モータ1によって回転駆動せしめられるター
ンテーブル2にCD及びDVDのいずれか一方の光ディ
スク3が載置されて演奏されるのである。光ディスク3
のデジタルデータ信号を担う記録面に対向して、2つの
光ピックアップ4,5が設けられている。サーボ回路6
は、スピンドルモータ1が適当な回転速度にて回転する
ようにスピンドルサーボを施し、光ピックアップ4,5
に対しては、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボ
を施す。これらのスピンドルサーボ、フォーカスサー
ボ、及びトラッキングサーボについては、光ディスクプ
レーヤの分野において周知の技術である故、ここでは詳
述しない。光ピックアップ4,5から得られる読取信号
はアンプ7,8によって増幅されて切換スイッチ回路9
の2つの入力端に各々供給される。また、アンプ7,8
を経た読取信号は、ディスク判別回路10にも供給され
る。ディスク判別回路10は、供給される読取信号の振
幅レベル、読取信号に含まれるTOC(Table ofConten
ts)データ、読取信号の周波数、読取信号に含まれる同
期信号のパターン又は周期等によって光ディスク3の種
類を判別して、その判別結果を示す判別信号を切替スイ
ッチ回路9及びサーボ回路6に供給する。
【0012】ディスク判別回路10は、例えば、光ディ
スクをキャディと称する外装カートリッジに収納して、
このキャディに設けた検知孔の有無、形状によって判別
したり、また、キャディ自体の有無によって判別する方
式とすることも考えられる。また、光ディスクの厚さ
を、読取ビームを集束せしめる対物レンズの移動をなす
フォーカス動作中に得られる反射ビームのピーク発生時
点間における対物レンズの実移動量によって得、これに
基づきディスクの種類を知る判別方式が本出願人による
特願平7−51453号に開示されている。更にまた、
ディスクのレーベル部に何らかの判別パターンを設けて
これによってディスクの種類を判別する方式も考えられ
る。
【0013】切替スイッチ回路9は、供給される判別信
号に応じて判別されたディスクの種類に適合する光ピッ
クアップを選択して、光ピックアップ4,5のうちの選
択した一方の読取信号をA/D変換器11に中継する。
A/D変換器11は、供給される読取信号を所定サンプ
リングタイミングにてサンプリングして、得られるサン
プル値の各レベルを例えば、8ビットデータによって表
わすようにして再生サンプル値データ列を生成する。ビ
タビ復号回路12は、再生サンプル値データに対して、
予測サンプル値設定回路13から得られる予測サンプル
値に基づくビタビ復号を施して、ビタビ復号データを生
成する。得られるビタビ復号データは、DVDデータ処
理回路14及びCDデータ処理回路15に供給され、デ
ータ処理を各々施される。例えば、CDデータ処理回路
においては、EFM復調、CIRC(Cross Interleave
Reed-Solomon Code)誤り訂正が行われる。DVDデー
タ処理回路においては、8/15復調、誤り訂正、MP
EG復号が行なわれる。
【0014】ここで、光ピックアップ4,5を各々CD
用及びDVD用としたとき、光ピックアップ4,5の各
々の読取ビームの波長λは例えば 780nm及び 650nm
であり、対物レンズの開口数NAは 0.45及び 0.60であ
る。また、CD及びDVDについての定格読取線速度は
例えば1.2m/s及び3.3m/sであり、デジタル
データ信号に含まれるクロック周波数fsは例えば4.
3MHz及び24.5MHzである。よって、図1に示
したプレーヤにおいては、判別信号に応じて2つのピッ
クアップからの読取信号の1つを選択するとともに、判
別信号に応じて上記した定格線速度になるようにスピン
ドルサーボを実行し、また判別信号に応じたクロック周
波数にてA/D変換器11及びその後段の信号処理回路
が動作するようになっている。
【0015】予測サンプル値設定回路13は、例えば、
図2に示した如く、ディスク判別信号に応じて係数h
(i)を出力する係数設定回路20及び読取信号の取り
得る数値列すなわちデータパターンak=[a(k),
a(k+1),…a(k+n)]を生成する数値列生成
回路21を含んでいる(ここで、k,nは自然数)。そ
して、得られる係数h(i)と数値列a(k+n−i)
(iは自然数)とによって
【0016】
【数1】
【0017】なる畳み込み演算をなす畳み込み演算回路
22によって予測サンプル値列y(ak)を生成するの
である。ここで、上記したh(i)は、光ディスク3,
光ピックアップ4及び5を各々含む2つの信号伝送路
(読取系)の各々の伝送特性を近似するデジタルフィル
タのタップ係数である。具体的には、上記した信号伝送
路の各々の周波数特性をサンプリングして離散スペクト
ルとし、これを離散逆フーリエ変換して離散インパルス
応答を求める。そして、この離散インパルス応答を適当
な長さで打ち切って、タップ係数とするのである。この
ような算出過程の一例としては特願平7−7877号の
明細書の段落番号[0024]ないし[0028]にも
開示されており、これによれば、下表の如きCD及びD
VDに対応する伝送特性を近似したディジタルフィルタ
のタップ係数すなわちインパルス応答h(i)が求ま
る。
【0018】
【表1】 h(−1)= .15327 h( 0)= .26533 h( 1)= .26533 h( 2)= .15327
【0019】
【表2】 h(−1)= .16038 h( 0)= .21041 h( 1)= .21041 h( 2)= .16038 また、CDに記録されたデジタルデータ信号は、EFM
変調が施されており、DVDに記録されたデジタルデー
タ信号については例えば8/15変調が施される。EF
M変調方式は8ビットの原情報データを17ビットの伝
送コードに、8/15変調方式は8ビットの原情報デー
タを15ビットの伝送コードに変換してディスクに記録
する。両変調方式による変調データの最小反転間隔は3
T(Tは変調後のクロック周期)であるからNRZ(No
n Return to Zero)則で表記すると{0,1,0,1}
のような1T信号及び{0,1,1,0}の如き2T信
号のデータパターンはあり得ない。よって、かかる存在
し得ないデータパターンを予めビタビ復号の対象とする
データパターンから除いておくことができる。逆にEF
M及び8/15変調で発生し得るデータパターンについ
ては、上記した畳み込み演算を施すと、CD用及びDV
D用の予測サンプル値列が以下の表3及び表4に示され
る如く得られる。
【0020】
【表3】 y5= y(1111) .83718 y4= y(1110)=y(0111)= .53065 y3= y(1100)=y(0011)= .00000 y2= y(1000)=y(0001)=−.53065 y1= y(0000) =−.83718
【0021】
【表4】 y5= y(1111) .74158 y4= y(1110)=y(0111)= .42083 y3= y(1100)=y(0011)= .00000 y2= y(1000)=y(0001)=−.42083 y1= y(0000) =−.74158 従って、予測サンプル値設定回路13は、これらの予測
値を保持しておき、ディスク判別信号に応じて上記した
予測サンプル値列のいずれか一方をビタビ復号回路12
に供給する構成とすれば足りるのである。
【0022】図3は、ビタビ復号回路12の概略構成を
示している。すなわち、ブランチメトリック演算回路3
0は、A/D変換器11からのサンプル値SP(k)
(kは自然数)と予測値y(ak)との2乗誤差をブラ
ンチメトリック値として出力する。パスメトリック演算
回路31は、ブランチメトリック演算回路30からのブ
ランチメトリック値を累積加算してパスメトリック値を
生成すると共にパス選択信号を出力する。パスメモリ3
2は、供給されるパス選択信号に応じて内部に記憶して
いるデータ系列を更新し、ビタビ復号された再生デジタ
ルデータ信号を出力する。
【0023】上記したブランチメトリック演算回路3
0、パスメトリック演算回路31及びパスメモリ32
は、サンプル値SP(k)と予測値y(ak)との2乗
誤差の累算値が最小となるデジタルデータ系列を再生デ
ジタルデータ信号とする演算をするのである。そして、
その具体的構成例は種々考えられるのであるが、以下に
一例を示す。
【0024】図4は、ブランチメトリック演算回路30
及びパスメトリック演算回路31の回路例を示してお
り、ブランチメトリック演算回路30は、A/D変換器
11から供給されるサンプル値データSP(k)と予測
値y(0000),y(1000)=y(0001),
y(1100)=y(0011),y(1110)=y
(0111),及びy(1111)との差を演算する引
き算器SB1〜SB5を含んでいる。乗算器M1〜M5
によって形成される2乗回路は、引き算器SB1〜SB
5の各出力を2乗し、その2乗出力をDレジスタD01
〜D05に供給する。DレジスタD01〜D05の各々
は、A/D変換器11のサンプリングタイミングと同一
タイミングにてこれら2乗誤差値を取り込んで、これら
を各々ブランチメトリック値λ0000,λ1000,
λ0001,λ0011,λ1100,λ1110,λ
0111,λ1111として、パスメトリック演算処理
部31に供給する。
【0025】パスメトリック演算回路31に含まれる加
算器AD1〜AD8は、上記したブランチメトリック信
号λ0000〜λ1111とパスメトリック信号L00
0,L100,L000,L001,L110,L11
1,L011,L111とを各々加算する。加算器AD
2及びAD1の出力は比較器C1のA入力及びB入力と
して更には選択回路S1のP1及びP0入力として供給
される。比較器C1は、A≧Bのときパス選択信号SE
L000を論理“0”とし、A<Bのときパス選択信号
SEL000を論理“1”とする。また、選択回路S1
は、パス選択信号SEL000が論理“0”のときは入
力端子POを経た入力信号をDフリップフロップD1へ
中継し、パス選択信号SEL000が論理“1”のとき
は入力端子P1を経た信号を中継する。なお、比較器C
2及び選択回路S2も比較器C1及び選択回路S1と同
様に動作する。
【0026】DフリップフロップD1〜D6は、各々、
供給されるデータを1クロック期間だけ保持して遅延さ
せて、パスメトリック信号L000,L001,L01
1,L100,L110及びL111を生成するのであ
る。図5は、パスメモリ32の具体例を示しており、パ
スメトリック演算回路からのパス選択信号SEL000
及びSEL111に応じて、上記した選択回路S1及び
S2と同様に動作する選択回路S10〜S17を有す
る。そして、DフリップフロップD10〜D15,D2
0〜D25,D30〜D35,D40〜D45は、各ス
テージにおいて、1クロック期間だけ供給されるデータ
を遅延させる動作をなすのである。そして、最終ステー
ジのDフリップフロップD40〜D45の出力は多数決
回路40に供給される。多数決回路40は、供給される
論理値の“0”又は“1”の多い方の論理値を出力して
再生デジタルデータ信号を生成するのである。
【0027】なお、上記したパスメモリ32は、4ビッ
トのメモリ長の形式となっているが、20〜200ビッ
トのメモリ長の形式とすることが実用的であると考えら
れる。そして、メモリ長を長くすれば、最終段のデータ
は全て一致する確率が高くなり、多数決回路40は必要
なくなる。更に、上記したブランチメトリック演算回路
30、パスメトリック演算回路31、及びパスメモリ3
2は、与えられた予測値y(ak)によって再生サンプ
ル値系列に対してビタビ復号処理を施すのであり、予測
値さえ与えられれば、ビタビ復号処理をなす回路形式は
種々実現出来ることは、当業者にとっては明らかであ
る。
【0028】以上のようにして、ビタビ復号回路は再生
サンプル値と複数の予測サンプル値との2乗誤差を算出
し、1クロック毎にこれを逐次累積加算し、この累積2
乗誤差が最小となるデータ系列を選択出力するのであ
る。このような最尤復号を行うことにより、記録密度が
高密度な場合や、再生信号のS/Nが低い場合にも信頼
性の高いデジタルデータの復号が可能である。
【0029】図1における予測サンプル値設定回路13
は、例えばROM(Read Only Memory )によって構成で
きる。一つのアドレス群に1つの種類のディスクに対応
した予測サンプル値群を記憶しておき、他のアドレス群
に他の種類のディスクに対応した予測サンプル値群を記
憶しておく。そして、ディスク判別信号に応じて、一方
のアドレス群から記憶データを読出せば読取対象のディ
スクに合致した予測サンプル値群が得られる。
【0030】上記実施例のように、予測サンプル値は既
知のパラメータから算出できるので、予めROMに記憶
しておくことができる。よってディスク判別結果に応じ
て、直ちに最適な状態でビタビ復号を行なうことができ
る。なお、予測サンプル値設定回路はROMに限らず、
図6の如きゲート回路によって構成することもできる。
図6は例として、16進数のAhex(1010)と7
hex(0111)を切換えている。ビタビ復号回路が
例えば4ビットの数値を予測値として5個必要とする場
合は、図6の如きゲート回路を5個設ければよい。
【0031】また、図1における光ピックアップ4,5
及び切換スイッチ回路9の代りに第55回応用物理学会
学術講演会講演予稿集19P−S−4及び19P−S−
5において開示されているホログラム素子(HOE)を
含む2焦点光ヘッドを用いれば、ディスク基板の厚さの
異なる光ディスクについて、ディスク判別信号によって
2焦点光ヘッドの焦点位置を切り換える構成を採用する
ことが出来る。
【0032】上記実施例ではCDとDVDとのコンパチ
ブルプレーヤにつき説明したが、本発明は、これに限ら
ず、あらゆるデジタルデータ記録ディスクに適合するビ
タビ復号をなすことを基本思想に持つものである。すな
わち、既述の如きSD−5,SD−10,SD−9,S
D−18,SD−R,及びSD−RAMのいわゆるSD
ファミリの各ディスクを含め、読取対象のディスクに最
適なビタビ復号を行うものである。
【0033】図7は、かかるSDファミリのコンパチブ
ルディスクプレーヤの構成を示しており、図1と同等の
部分には同一の符号が付されている。図7において、ピ
ックアップ5からのアナログ読取信号は、A/D変換器
11にてその読取信号レベルに対応するディジタル信号
すなわち再生サンプル値に変換されビタビ復号器12に
供給される。ビタビ復号器12は、順次供給される再生
サンプル値にビタビ復号を施し、2値の再生ディジタル
信号を生成しデータ処理回路14´に供給する。データ
処理回路14´は、基本的にはSDシステムの記録変調
符号である8/15変調符号の復調処理や、誤り訂正処
理,及びMPEG復号処理を行い、適宜、ビタビ復号器
12からのディジタル読取信号に基づいてSDファミリ
の各ディスクに対応する信号処理を行う。データ処理回
路14´は、これらの全ての処理結果として図示せぬ映
像系にビデオ信号を、図示せぬ音声系にオーディオ信号
を、データ系にデータ信号を分配供給する。
【0034】予測値設定回路13´は、図1と異なり、
ビタビ復号出力に応じて予測値を決定し、それをビタビ
復号器12に設定する。本実施例においても、読取信号
の最小反転間隔が3Tであるから、先の図3ないし図5
と同様の回路構成でビタビ復号を実現することができ
る。しかし、CDとDVDとで表3及び表4に示される
如きビタビ復号の2つの予測値を切り換えるものではな
い。ここで、表3及び表4における予測値y3 は、再生
サンプル値系列における中心値に対応し、ゼロである。
予測値y4 は、3T信号(3Tの間隔で反転する信号)
の正ピークに、予測値y2 は、3T信号の負ピークに対
応しており、y4 −y2 が3T信号の振幅に相当する。
また、予測値y5 は、全再生サンプル値系列の正ピーク
に、予測値y1 は、全再生サンプル値系列の負ピークに
対応しており、y5 −y1 が全再生サンプル値系列の振
幅に相当する。
【0035】ディスクの情報記録密度が高い場合には、
3T信号はディスクの読取光学系のMTFによって大き
く減衰され、その振幅が小さく読み取られる。従ってこ
の場合には、y4 及びy2 の絶対値をその減衰された分
だけ小さくすれば良い。また、読取信号の振幅が小さい
場合には、y5 ,y4 ,y2 ,y1 の絶対値を振幅に比
例して小さくすれば良い。
【0036】すなわちこのようなコンセプトに基づき、
予測値設定回路13´は、ビタビ復号器12の出力信号
からDVDの記録密度及び読取信号の振幅を判別して、
これに応じてy5 ,y4 ,y2 ,y1 の値を最適値に変
化させるのである。これにより、ビタビ復号器12は、
読取対象のディスクないしは読取信号に合致した適正な
予測値にて読取信号にビタビ復号を施すことができ、復
号データの誤り率を低下させることができる。こうして
どのような読取対象ディスクに対しても記録信号の正し
い再生が達成されるのである。
【0037】パスメトリック演算回路は、図8のように
変形され得る。これは、図4に示されるパスメトリック
演算回路31を改善したものである。すなわち、図4に
おけるDレジスタD05がブランチメトリック値λ11
11を出力してから、加算器AD8、比較器C2、及び
選択回路S2の処理を終えるまでには、多くの時間を費
やしてしまうので、サンプリングクロックの周波数を高
めると、加算器AD8、比較器C2、及び選択回路S2
にて得られた最終的な処理結果を次段のDレジスタD0
6に正確に取り込めなくなり、高速処理化が制限される
ことを回避している。
【0038】その構成は、比較器C1の比較入力をパス
メトリック信号L000及びL100とし、比較器C2
の比較入力をパスメトリック信号L011及びL111
としている。これにより、図4のパス選択信号SEL0
00及びSEL111と同義の信号を得ているのであ
る。かかるブランチメトリック演算回路30及びパスメ
トリック演算回路31´を詳述すると、先ず、前者に
て、サンプル値SP(k)と予測値y1 〜y5 各々との
2乗誤差値を夫々ブランチメトリックλ0000,λ1
000,λ0001,λ0011,λ1100,λ11
10,λ0111,λ1111として求める。次に、後
者によって、最も小となる累算加算値(パスメトリッ
ク)を次の被加算値として選択しつつ、上記ブランチメ
トリック毎の累算加算を加算器AD1〜AD8にて実施
する。
【0039】この際、パスメトリック演算回路31´に
おいては、上記の如き最も小となる累算加算値を選択す
るために、加算器AD7及びAD8(加算器AD1及び
AD2)に被加算値として供給されるパスメトリック値
L111及びL011(パスメトリック値L100及び
L000)の大小比較結果を用いるようにしている。す
なわち、最も小となる累算加算値を選択するのに、これ
ら累算加算値自体の大小比較は行わないのである。
【0040】かかる構成は、図1や図7に示される光デ
ィスクを記録媒体とした記録情報再生装置においては、
予測値y1 とy2 、更に、予測値y4 とy5 とが夫々比
較的近い値をとるという事実に鑑みて為されている。例
えば、図4及び図8の構成において、
【0041】
【数2】 加算器AD8の加算結果=λ1111+L111 ={y5 −SP(k)}2+L111 である。又、
【0042】
【数3】 加算器AD7の加算結果=λ0111+L011 ={y4 −SP(k)}2+L011 である。ここで、予測値y4 とy5 とが比較的近い値で
あるとすると、これら加算器AD7及びAD8夫々によ
る累算加算結果の大小関係は、上記パスメトリック値L
111とL011との大小比較を行えば判定出来るとい
うことになるのである。
【0043】よって、かかる図8に示されるが如きパス
メトリック演算回路31´の構成によれば、加算器AD
7及びAD8(加算器AD1及びAD2)による加算処
理に費やされる時間を待つことなく、これら加算器によ
る累算加算値の大小判定が為される。このように、累算
加算値自体の大小比較を実施するようにした図4の構成
に比べて高速処理が可能となるのである。
【0044】この図8の構成が採用された場合にも、予
測値設定回路13´は、上記コンセプトの下、ビタビ復
号器12の出力信号からDVDの記録密度及び読取信号
の振幅を判別して、これに応じてy5 ,y4 ,y2 ,y
1 の値を最適値に変化させることにより、図4と同等の
読取対象ディスクに適応する作用効果を奏し得、しかも
高速処理化を図りつつそれを達成することができるので
ある。
【0045】又、上記図1や図7に示される光ディスク
を記録媒体とした記録情報再生装置では、その光ディス
ク自体の成形、あるいは情報記録時の条件変動に伴い、
記録ピットのピット長が非対称となるアシンメトリと呼
ばれる現象が発生することがある。図9(a)は、かか
るアシンメトリが生じていない場合に、図7のA/D変
換器11から出力されるサンプル値系列の一例を示す図
であり、図9(b)は、かかるアシンメトリが生じてい
る場合に、図7のA/D変換器11から出力されるサン
プル値系列の一例を示す図である。
【0046】この際、アシンメトリが生じると、図9
(b)に示されるが如くサンプル値の振幅が上下非対称
となり、このサンプル値の値が予測値と大幅にずれてし
まう。それ故に、ビタビ復号器の復号性能が低下してし
まうのである。そこで、図9(c)に示されるが如く、
供給されるサンプル値の上限値、及び下限値を夫々所定
値に制限して、強制的に、アシンメトリによるサンプル
値の上下非対称を解消する方法が実施される。
【0047】図10は、かかる方法を図8に示されるブ
ランチメトリック演算回路30及びパスメトリック演算
回路31´に適用して構成された、ブランチメトリック
演算回路30´及びパスメトリック演算回路31´´の
内部構成を示す図である。図10において、リミッタL
Mは、A/D変換器11から供給されてくるサンプル値
SP(k)の上限値及び下限値を夫々予測値y4 及びy
2 の値に制限した振幅制限サンプル値SP´(k)を、
引算器SB2〜SB4の各々の一方の入力に供給する。
引算器SB2〜SB4の各々は、予測値y2 〜y4 と、
上記振幅値が制限された振幅制限サンプル値SP´
(k)との差を演算してこれを対応する2乗回路M2〜
M4に供給する。従って、2乗回路M2〜M4からは、
{y2 −SP´(k)}2、{y3 −SP´(k)}2
及び{y4 −SP´(k)}2なる2乗誤差値がA/D
変換器11のサンプリングタイミングに同期してサンプ
ル値毎に出力されるのである。
【0048】DレジスタD02〜D04の各々は、上記
サンプリングタイミングと同一クロックタイミングにて
これら2乗誤差値を取り込んで、これらをブランチメト
リック値λ2〜λ4として、パスメトリック演算回路3
1´´に供給する。パスメトリック演算回路31´´の
加算器AD2は、ブランチメトリック値λ2と、Dレジ
スタD4から供給されたパスメトリック値L100とを
加算して得られた加算値を選択回路S1に供給する。加
算器AD3は、ブランチメトリック値λ2と、Dレジス
タD1から供給されたパスメトリック値L000とを加
算して得られた加算値を選択回路S1及びDレジスタD
2の各々に供給する。比較器C1は、上記パスメトリッ
ク値L100とパスメトリック値L000との大小比較
を行い、パスメトリック値L100≧パスメトリック値
L000なるときに、パス選択信号SEL000を
“0”とする一方、パスメトリック値L100<パスメ
トリック値L000なるときに、SEL000を“1”
とする。選択回路S1は、かかるパス選択信号SEL0
00が“0”である場合、すなわち、パスメトリック値
L100がパスメトリック値L000以上の値である場
合には、加算器AD3の加算結果を選択してこれをDレ
ジスタD1に供給する一方、パス選択信号SEL000
が“1”である場合、すなわち、パスメトリック値L1
00がパスメトリック値L000よりも小なる値である
場合には、加算器AD2の加算結果を選択してこれをD
レジスタD1に供給する。DレジスタD1は、選択回路
S1から供給された加算結果を、上記サンプリングタイ
ミングと同一クロックタイミングにて取り込んで、これ
をパスメトリック値L000として加算器AD3、及び
比較器C1に夫々帰還供給する。
【0049】DレジスタD2は、加算器AD3から供給
された加算結果を、上記サンプリングタイミングと同一
クロックタイミングにて取り込んで、これをパスメトリ
ック値L001として加算器AD4に帰還供給する。加
算器AD4は、ブランチメトリック値λ3と、Dレジス
タD2から供給されたパスメトリック値L001とを加
算して得られた加算結果をDレジスタD3に供給する。
DレジスタD3は、加算器AD4から供給された加算結
果を、上記サンプリングタイミングと同一クロックタイ
ミングにて取り込んで、これをパスメトリック値L01
1として加算器AD7及び比較器C2の各々に帰還供給
する。加算器AD5は、ブランチメトリック値λ3と、
DレジスタD5から供給されたパスメトリック値L11
0とを加算して得られた加算結果をDレジスタD4に供
給する。DレジスタD4は、加算器AD5から供給され
た加算結果を、上記サンプリングタイミングと同一クロ
ックタイミングにて取り込んで、これをパスメトリック
値L100として加算器AD2及び比較器C1の各々に
帰還供給する。加算器AD6は、ブランチメトリック値
λ4と、後述するDレジスタD6から供給されたパスメ
トリック値L111とを加算して得られた加算結果をD
レジスタD5、及び選択回路S2に供給する。加算器A
D7は、ブランチメトリック値λ4と、DレジスタD3
から供給されたパスメトリック値L011とを加算して
得られた加算結果を選択回路S2に供給する。Dレジス
タD5は、加算器AD6から供給された加算結果を、上
記サンプリングタイミングと同一クロックタイミングに
て取り込んで、これをパスメトリック値L110として
加算器AD5に帰還供給する。
【0050】加算器AD7は、ブランチメトリック値λ
4と、DレジスタD3から供給されたパスメトリック値
L011とを加算して得られた加算値を選択回路S2に
供給する。比較器C2は、かかるパスメトリック値L1
11とパスメトリック値L011との大小比較を行い、
パスメトリック値L111≧パスメトリック値L011
なるときに、パス選択信号SEL111を“0”とする
一方、パスメトリック値L111<パスメトリック値L
011なるときに、SEL111を“1”とする。選択
回路S2は、かかるパス選択信号SEL111が“0”
である場合、すなわち、パスメトリック値L111がパ
スメトリック値L011以上の値である場合には、加算
器AD7の加算結果を選択してこれをDレジスタD6に
供給する一方、パス選択信号SEL111が“1”であ
る場合、すなわち、パスメトリック値L111がパスメ
トリック値L011よりも小なる値である場合には、加
算器AD6の加算結果を選択してこれをDレジスタD6
に供給する。DレジスタD6は、選択回路S2から供給
された加算結果を、上記サンプリングタイミングと同一
クロックタイミングにて取り込んで、これをパスメトリ
ック値L111として加算器AD6及び比較器C2に夫
々帰還供給する。
【0051】以上の如く、図10に示される実施例にお
いては、読取信号に対応して得られたサンプル値の値を
リミッタLMにて振幅制限した振幅制限サンプル値を用
いてビタビ復号を行う構成としている。又、図4に示さ
れる構成において用いられた予測値y1 〜y5 の内、予
測値y1 とy2 を夫々同一値と捉え、この値をリミッタ
LMの下限値と同一にしている。更に、予測値y4 とy
5 を夫々同一値と捉え、この値をリミッタLMの上限値
と同一にしている。
【0052】よって、かかる構成によれば、例え、アシ
ンメトリが生じて、サンプル値の値が予測値の値と大幅
にずれることがあっても、引算器SB2〜SB4に供給
される振幅制限サンプル値SP´(k)の値は、予測値
y2 〜y4 の範囲を越えることは無いので、ビタビ復号
の性能低下を抑えることが出来るのである。この図10
の構成が採用された場合にも、予測値設定回路13´
は、上記コンセプトに基づき、ビタビ復号器12の出力
信号からDVDの記録密度及び読取信号の振幅を判別し
て、これに応じてy4 ,y2 の値を最適値に変化させる
ことにより、図4と同等のディスクに適応する作用効果
を奏し得、しかも高速処理化並びにアシンメトリ対策を
図りつつそれを達成することができる。より具体的に
は、この場合ディスクの情報記録密度が高い場合にも、
読取信号の振幅が小さい場合にも、y4 ,y2 の絶対値
を小さくすれば良い。
【0053】次に、図7における予測値設定回路13´
の具体例を幾つか述べる。先ずCD,SD(DVD)に
共通して確保されているディスクのリードインエリアに
記録される情報を用いる方法がある。リードインエリア
は、ディスクの例えば最内周部に用意された記録領域で
あり、主情報を記録するプログラムエリアに先立つ位置
に存在する。このリードインエリアには、プログラムエ
リアの記録内容ないし状態の概要等を示す各種の信号が
記録され、その記録信号の1つに、そのディスクがどの
タイプ(種類)のディスクに属するかを示すディスク判
別信号がある。つまりディスク判別信号は、SD−5,
SD−10,SD−9,SD−18,SD−R,及びS
D−RAMのいずれかをを示すのである。
【0054】予測値設定回路13´は、このディスク判
別信号をリードインエリアの読取中にビタビ復号器12
の出力信号から得て、その内容から読取対象ディスクの
タイプを判定する。そうして、この判定結果に応じて、
最適な予測値を設定するのである。すなわち、予め予測
値設定回路において各ディスクタイプに個別に対応する
予測値をデータとして保持しておき、その保持データか
ら判定したディスクタイプの予測値を抽出ないしは選択
してビタビ復号器に供給すれば良い。
【0055】リードインエリアの記録信号を用いる他の
方法に、密度判別信号を用いてディスクの判別を行う方
法がある。この密度判別信号は、ディスクの情報記録密
度を示すものであって、記録情報の1ビット当たりのト
ラック長d[μm/bit]で表現される。例えば2ビ
ットの密度判別信号は、d0 ,d1 ,d2 ,d3 の4通
りの記録密度を表現することができる。予測値設定回路
13´は、このような密度判別信号をリードインエリア
の読取中にビタビ復号器12の出力信号から得て、その
内容から読取対象ディスクのタイプを判定する。そうし
て、この判定結果に応じて、最適な予測値を設定するの
である。これにより、読取対象ディスクの記録密度に適
合した予測値が得られる。この場合、予測値設定回路は
記録密度毎の予測値を用意しておき、判定したディスク
タイプ(つまり記録密度で種別されるタイプ)に対応す
る予測値をビタビ復号器に供給する構成を採り得るが、
記録密度と読取信号の振幅との双方に対応づけられた予
測値を用意しておけば、次に述べる反射率による判別結
果を併せることにより当該双方に適合する予測値をビタ
ビ復号器に与えることができる。
【0056】そして、リードインエリアの記録信号に
は、反射率判別信号が含まれる。この反射率判別信号
は、ディスクの入射レーザ光と反射レーザ光との光量比
r[%]で表現され、例えば2ビットの反射率判別信号
は、r0 ,r1 ,r2 ,r3 の4通りの反射率を表現す
ることができる。予測値設定回路13´は、このような
反射率判別信号をリードインエリアの読取中にビタビ復
号器12の出力信号から得て、その内容から読取対象デ
ィスクのタイプを判定する。そうして、この判定結果に
応じて、最適な予測値を設定するのである。これによ
り、読取対象ディスクの読取信号の振幅に適合した予測
値が得られる。この場合、予測値設定回路は反射率すな
わち読取信号振幅毎の予測値を用意しておき、判定した
ディスクタイプ(つまり反射率で種別されるタイプ)に
対応する予測値をビタビ復号器に供給する構成を採り得
るが、記録密度と読取信号の振幅との双方に対応づけら
れた予測値を用意しておけば、前に述べた記録密度によ
る判別結果を併せることにより当該双方に適合する予測
値をビタビ復号器に与えることができる。
【0057】一方、SD−9のような2層構造ディスク
を読み取る場合、予測値設定回路13´は、ディスクの
例えばセクタヘッダ(記録セクタの先頭に設けられたア
ドレス信号等の記録領域)に記録された再生層判別信号
を読み取り、情報再生しようとする情報記録層の読取信
号の振幅を判別することができる。情報記録層の読取光
に対する反射率が各層毎に規定された(各層互いに異な
る)このような2層構造ディスクでは、得られる読取信
号の振幅が異なるので、予測値設定回路13´は、この
ような再生層判別信号をビタビ復号器12の出力信号か
ら得て、その内容から読取対象の情報記録層を判定す
る。そうして、この判定結果に応じて、最適な予測値を
設定するのである。これにより、読取対象の情報記録層
から得られる読取信号の振幅に適合した予測値が得られ
る。
【0058】他方、ディスクプレーヤを図11の如く構
成して読取対象ディスクに適応する予測値設定を行うよ
うにしても良い。図11において、予測値設定回路13
´´は、A/D変換器11の出力信号に基づいてビタビ
復号における予測値を設定する。予測値設定回路13´
´は、例えばリードインエリアに記録された最小反転間
隔信号(上記実施例に従えば3T信号)の振幅を、リー
ドインエリアの読取時にA/D変換器11の出力である
読取信号のサンプル値列から検出する。かかる振幅は、
ディスクの情報記録密度が高いと小さくなり、低いと大
きくなるという相関性を持っており、この振幅を検出す
ることにより、読取対象ディスクの情報記録密度を判別
することができる。従って予測値設定回路13´´は、
検出した最小反転間隔信号の振幅に応じて最適な予測値
を設定するのである。これにより、読取対象ディスクの
情報記録密度及び読取信号の振幅に適合した予測値が得
られる。なお、ここではリードインエリアに記録された
最小反転間隔信号を用いた例を述べたが、これに限ら
ず、プログラムエリア等他のエリアに記録された最小反
転間隔信号の振幅を、その読取時にA/D変換器11の
出力である読取信号のサンプル値列から検出し同様の作
用効果を得るようにしても良い。
【0059】なお既に触れたように、光ディスクでは記
録時の記録パワーの変動等に起因して、アシンメトリと
呼ばれる読取信号が上下非対称となる現象が発生するこ
とがある。特にSD−RやSD−RAMでは記録条件の
厳密な管理が困難なため、アシンメトリが大きくなりや
すい。この対策として、ビタビ復号器12に供給する予
測値を発生したアシンメトリに応じて上下非対称とする
ことにより、当該アシンメトリによる復号データの誤り
率の劣化を軽減することができる。予測値設定回路1
3,13´及び13´´は、例えばディスク種類によっ
て予め予想されるアシンメトリに応じた非対称な予測値
をビタビ復号器12に供給すれば良い。また、予測値設
定回路は、例えばA/D変換器11からの再生サンプル
値列の上側ピークレベルと下側ピークレベルを検出し
て、このレベル差に応じた非対称な予測値をビタビ復号
器に供給するようにしても良い。上述の表4に示される
予測値を用いてこれを表せば、
【0060】
【数4】 |y5|≠ |y1| |y4|≠ |y2| と設定されることとなる。これまでの説明においては、
記録媒体として光ディスクのみを挙げたが、本発明は、
基本的にこれに限定されるものではなく、磁気ディスク
など、他の記録媒体の情報再生装置にも適用可能であ
る。さらに注記すれば、図1にCD/DVD互換のディ
スクプレーヤを、図7及び図11にSD(DVD)ファ
ミリ互換のディスクプレーヤを示したが、これらの互換
技術が混在するディスクプレーヤを構成し得ることは勿
論である。また、上述では所定の算出方法によって最適
な予測値を求めているが、これに限らず、最適な予測値
を実験上求めるようにしても良い。
【0061】
【発明の効果】上記したことから明らかなように、本発
明によるデジタルデータ記録異種媒体情報再生装置にお
いては、再生対象とされる記録媒体の種類に対応してビ
タビ復号における予測サンプル値を異ならしめており、
再生対象とされた記録媒体及びその読取手段を含む読取
信号系の伝送特性及び読取信号の振幅に適したビタビ復
号を実行出来るので、正確にデジタルデータ再生するこ
とが出来る。
【0062】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるCD/DVDコンパチブル情報
再生装置の実施例を示すブロック図。
【図2】 図1の装置における予測サンプル値設定回路
の具体例を示すブロック図。
【図3】 図1の装置におけるビタビ復号回路の具体例
を示すブロック図。
【図4】 図3に示したブランチメトリック演算回路及
びパスメトリック演算回路の具体構成例を示すブロック
図。
【図5】 図3に示したパスメモリの具体例を示すブロ
ック図。
【図6】 図1に示した予測サンプル値設定回路の一部
の具体例を示す回路図。
【図7】 本発明によるSDファミリコンパチブル情報
再生装置の実施例を示すブロック図。
【図8】 図3に示したブランチメトリック演算回路及
びパスメトリック演算回路を改善した例を示す詳細ブロ
ック図。
【図9】 本発明による実施例の情報再生装置における
A/D変換器から出力される再生サンプル値系列の一例
であって、アシンメトリの影響及び対策の概要を示す模
式図。
【図10】 図3に示したブランチメトリック演算回路
及びパスメトリック演算回路を改善した他の例を示す詳
細ブロック図。
【図11】 本発明によるSDファミリコンパチブル情
報再生装置の他の実施例を示すブロック図。
【符号の説明】
1 スピンドル駆動モータ 2 ターンテーブル 3 光ディスク 4,5 光ピックアップ 7,8 アンプ 9 切換スイッチ回路 10 ディスク判別回路 11 A/D変換器 12 ビタビ復号回路 13,13´,13´´ 予測サンプル値設定回路 14 DVDデータ処理回路 15 CDデータ処理回路 14´ SDファミリデータ処理回路 20 係数設定回路 21 数値列生成回路 22 畳み込み演算回路 30,30´ ブランチメトリック演算回路 31,31´,31´´ パスメトリック演算回路 32 パスメモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G11B 20/18 534 9558−5D G11B 20/18 534A 572 9558−5D 572C 9558−5D 572F

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各々がデジタルデータ信号を担う異種記
    録媒体の情報再生装置であって、 記録媒体に記録されたデジタルデータ信号を読み取って
    読取信号を生成する読取手段と、前記読取信号をA/D
    変換して再生サンプル値を順次生成するA/D変換手段
    と、前記記録媒体の種類に応じた予測値を生成する予測
    値設定手段と、前記再生サンプル値に対して前記予測値
    に基づくビタビ復号を行い再生ディジタル信号を生成す
    るビタビ復号手段と、を有することを特徴とするデジタ
    ルデータ記録異種媒体情報再生装置。
  2. 【請求項2】 前記異種記録媒体は、同一径で互いに情
    報記録密度が異なる光ディスクであることを特徴とする
    請求項1記載の情報再生装置。
  3. 【請求項3】 前記予測値設定手段は、前記異種記録媒
    体に共通する特定の記録領域から読み取られたディスク
    の種類を示すディスク判別信号に応じて予測値を設定す
    ることを特徴とする請求項2記載の情報再生装置。
  4. 【請求項4】 前記予測値設定手段は、前記異種記録媒
    体に共通する特定の記録領域から読み取られたディスク
    の情報記録密度を示す密度判別信号に応じて予測値を設
    定することを特徴とする請求項2記載の情報再生装置。
  5. 【請求項5】 前記予測値設定手段は、前記異種記録媒
    体に共通する特定の記録領域から読み取られたディスク
    の情報記録面の光反射率を示す反射率判別信号に応じて
    予測値を設定することを特徴とする請求項2記載の情報
    再生装置。
  6. 【請求項6】 前記予測値設定手段は、前記異種記録媒
    体に共通する特定の記録領域から読み取られたディスク
    の情報記録面を識別する再生層判別信号に応じて予測値
    を設定することを特徴とする請求項2記載の情報再生装
    置。
  7. 【請求項7】 前記予測値設定手段は、前記異種記録媒
    体に共通する特定の記録領域から読み取られた最小反転
    間隔信号の振幅を検出して、これに応じた予測値を設定
    することを特徴とする請求項2記載の情報再生装置。
  8. 【請求項8】 前記予測値設定手段は、前記再生サンプ
    ル値から、最小反転間隔のサンプル値列の振幅を検出し
    て、これに応じた予測値を設定することを特徴とする請
    求項2記載の情報再生装置。
  9. 【請求項9】前記予測値設定手段は、前記異種記録媒体
    の種類に各々対応した予測値群を保持し、記録媒体の判
    別結果に対応した1群の予測値群を選択して前記ビタビ
    復号手段に供給することを特徴とする請求項1記載の情
    報再生装置。
JP20229095A 1995-03-28 1995-08-08 デジタルデータ記録異種媒体情報再生装置 Expired - Fee Related JP3570791B2 (ja)

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