JPH10172243A - 円盤状記録媒体および円盤状記録媒体再生装置 - Google Patents

円盤状記録媒体および円盤状記録媒体再生装置

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JPH10172243A
JPH10172243A JP8331279A JP33127996A JPH10172243A JP H10172243 A JPH10172243 A JP H10172243A JP 8331279 A JP8331279 A JP 8331279A JP 33127996 A JP33127996 A JP 33127996A JP H10172243 A JPH10172243 A JP H10172243A
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error correction
parity
recording medium
disk
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JP8331279A
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Shoei Kobayashi
昭栄 小林
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスク基板表面の小さなほこりによるバー
ストエラーの訂正能力を上げた円盤状記録媒体等を提供
する。 【解決手段】 記録するデータを２次元配列したＥＣＣ
ブロックの１７２ワード×１９２列のデータには、２つ
のエラー訂正系列によってＰＩパリティとＰＯパリティ
が付加されている。ＰＩパリティは、ビットストリーム
の方向に１ワード進むに従い１列下がっていくデータに
対してエラー訂正の処理を施している。つまり、ＰＩパ
リティは、ビットストリームに対して右斜め下方向にイ
ンターリーブしてエラー訂正処理を施している。また、
このＰＩパリティは、インターリーブしてデータが１９
２列を超えた場合は、１列目に折り返しインターリーブ
を進める。ＰＯパリティは、ビットストリームに対して
直角方向にインターリーブしたデータに対してエラー訂
正処理を施している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データにエラー訂
正処理を施した円盤状記録媒体および円盤状記録媒体再
生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスク等の記録媒体では、ディスク
の欠陥や記録面につくほこりにより再生されるデータに
エラーが生じる。このエラーによりサーボ動作を不安定
にして、さらに、これがデータのエラーを引き起こす。
そのため、光ディスクに記録されているデータは、エラ
ー訂正処理をするパリティビットを付加して記録される
のが一般的である。
【０００３】例えば、デジタルビデオディスクのような
記録容量が数ギガバイト単位の光ディスクでは、３２Ｋ
Ｂ（キロバイト）のデータを１つの単位としてデータに
エラー訂正の処理を施す。このエラー訂正の単位をＥＣ
Ｃブロックという。
【０００４】図７は、光ディスクのＥＣＣブロックのフ
ォーマットを説明する模式図である。このＥＣＣブロッ
クでは、データを１７２ワード（ｗｏｒｄｓ）×１９２
列（ｒｏｗｓ）の２次元配列に並べ、２つのエラー訂正
系列により、パリティビットを付加している。このＥＣ
Ｃブロックのフォーマットでは、データのビットストリ
ーム（データの流れ）の方向、つまり図７に示すＣ１方
向に対し１７２ワード（ｗｏｒｄｓ）で１０ワードのパ
リティビット（以下、このＣ１方向のパリティービット
をＰＩパリティとする。）が付加されている。また、こ
の１７２ワードのデータと１０ワードのＰＩパリティを
列（ｒｏｗ）として、この列を１９２列並べ、ビットス
トリームに対して直角方向、つまり、図７に示すＣ２方
向に１６ワードのパリティビット（以下、このＣ２方向
のパリティービットをＰＯパリティとする。）が付加さ
れている。
【０００５】このＰＩパリティとＰＯパリティは、それ
ぞれ、ＲＳＰＣ（Read Sollmon Product Code）により
データにエラー訂正をしたときのパリティビットであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年、このデジ
タルビデオディスクより容量の多い大容量のデータを記
録するため、光ディスクの高密度化が求められている。
【０００７】この光ディスクの高密度化を実現するため
には、記録媒体に投射するレーザー光のスポットサイズ
を従来のものより小さくすることが必要である。
【０００８】対物レンズの開口数をＮＡ、レーザー光の
波長をλとすると、レーザー光のスポットサイズの半径
Ｒは、次の式（１）のように表される。
【０００９】 Ｒ＝０．３２λ／ＮＡ ・・・（１） この式（１）に表すように、レーザー光のスポットサイ
ズの半径Ｒを小さくするには、レーザー光の波長λを短
くするか、または、対物レンズの開口数ＮＡを大きくす
ることが必要となる。
【００１０】しかしながら、対物レンズの開口数ＮＡを
大きくすると、収差が大きくなり信号の記録再生が困難
になる。その解決方法の１つとして、ディスク基板を薄
くして収差を少なくする方法が知られている。
【００１１】ところが、ディスク基板の厚さを薄くする
と収差が少なくなる反面、従来記録再生をしても影響の
及ぼさなかったディスク基板表面の小さなほこり等によ
りデータのエラーが生じてしまうという問題がある。
【００１２】図８は、光ディスクのディスク基板の厚さ
（thickness of substrate）を変えたときの、ディスク
基板表面のゴミの径（Dust Diameter）に対するエラー
の伝搬長（Error Propagation）の計算例のグラフを表
している。このグラフは、横軸がディスク基板表面のゴ
ミの径を表し、縦軸がエラーの伝搬距離を表している。
それぞれの軸の単位は、マイクロメータ（μｍ）オーダ
である。また、エラーの伝搬長は、レーザー光の反射光
が照射されるフォトディテクタが出力するＲＦ信号の振
幅が５５％以下となるときにエラーが生じるものとして
計算をしている。 この図８に示すグラフから、いわゆ
るコンパクトディスクのディスク厚であるディスク基板
の厚さが１．２ｍｍのときは、ゴミの径が約３００（μ
ｍ）以下ではエラーが生じないことがわかる。また、デ
ジタルビデオディスクのディスク厚であるディスク基板
の厚さが０．６ｍｍのときは、ゴミの径が約１５０（μ
ｍ）以下ではエラーが生じないことがわかる。
【００１３】また、ディスク基板の厚さが０．３ｍｍで
は、ゴミの径が約１００（μｍ）で２００（μｍ）のエ
ラーの伝搬長となる。また、ディスク基板の厚さが０．
１５ｍｍでは、ゴミの径が約２０（μｍ）で６０（μ
ｍ）のエラーの伝搬長となり、さらに、ディスク基板の
厚さが０．０２ｍｍでは、ゴミの径が約数（μｍ）で数
１０（μｍ）のエラーの伝搬長となる。
【００１４】このように、このグラフから従来のディス
ク基板の厚さが１．２ｍｍ、０．６ｍｍのときには影響
しなかった径のゴミが、ディスク基板の厚さを０．３ｍ
ｍ、０．１５ｍｍ、０．０２ｍｍと薄くするにしたがい
影響を及ぼすことがわかる。そのため、従来記録再生を
しても影響の及ぼさなっかたディスク基板表面の小さな
ほこり等によるデータのエラーが生じてしまう。
【００１５】本発明は、このような実情を鑑みてなされ
たものであり、ディスク基板表面の小さなほこりによる
バーストエラーの訂正能力を上げた円盤状記録媒体およ
び円盤状記録媒体再生装置を提供することを目的とす
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る円盤状記録
媒体は、記録するデータを２次元配列したエラー訂正ブ
ロック上で２つのエラー訂正系列により生成したパリテ
ィビットを付加したデータが記録されている円盤状記録
媒体であって、１のエラー訂正系列は、データの方向と
異なる方向にインターリーブしてパリティビットを付加
し、また、他のエラー訂正系列は、データの方向と異な
る方向であってさらに上記１のエラー訂正系列と異なる
方向にインターリーブしてパリティビットを付加したこ
とを特徴とする。
【００１７】この円盤状記録媒体は、２つのエラー訂正
系列をそれぞれデータの方向と異なる方向にインターリ
ーブしてパリティビットを付加し、記録面につくほこり
により再生されるデータに誤りが生じた場合これらのエ
ラーを上記２つのエラー訂正系列によって誤り訂正をし
ている。
【００１８】本発明に係る円盤状記録媒体再生装置は、
記録するデータを２次元配列したエラー訂正ブロック上
で２つのエラー訂正系列生成したパリティビットを付加
したデータが記録されおり、第１のエラー訂正系列はデ
ータの方向と異なる方向にインターリーブしてパリティ
ビットを付加し、また、第２のエラー訂正系列はデータ
の方向と異なる方向であってさらに上記第１のエラー訂
正系列と異なる方向にインターリーブしてパリティビッ
トを付加した円盤状記録媒体からデータを再生する再生
部と、上記２次元配列したエラー訂正ブロック単位で、
上記再生部により再生したデータを記憶する記憶部と、
上記記憶部に記憶したデータを、上記第２のエラー訂正
系列に対応する方向にデインターリーブして、この第２
のエラー訂正系列のパリティビットに基づきエラー訂正
を施す第１のエラー訂正手段と、上記記憶部に記憶した
データを、上記第１のエラー訂正系列に対応する方向に
デインターリーブして、この第１のエラー訂正系列のパ
リティビットに基づきエラー訂正処理を施す第２のエラ
ー訂正手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】この円盤状記録媒体再生装置は、２つのエ
ラー訂正系列をそれぞれデータの方向と異なる方向にイ
ンターリーブしたパリティビットに基づき、記録面につ
くほこりにより再生されるデータに誤りが生じた場合こ
れらのエラーを上記２つのエラー訂正系列によって誤り
訂正をしている。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【００２１】本発明の実施の形態である光ディスクは、
デジタルビデオディスクより記録容量の多い光ディスク
であり、このディスク基板の厚さは、例えば０．３ｍｍ
以下である。
【００２２】また、この光ディスクは、３２ＫＢ（キロ
バイト）のデータを１つの単位として、パリティビット
が付加されているものである。この光ディスクのデータ
のフォーマットについて、以下に説明する。
【００２３】本発明に係る光ディスクに記録されている
データは、２ＫＢ単位でセクタを構成している。このセ
クタは、図１に示すように、２０４８バイトのデータ
と、１６バイトのセクタアドレス（ＡＤＲ）及びエラー
検出符号（ＥＤＣ）により構成されている。
【００２４】また、この光ディスクに記録されているデ
ータは、１６セクタ単位でエラー訂正処理が施されてい
る。このエラー訂正を行う単位をＥＣＣブロックと呼
ぶ。
【００２５】このＥＣＣブロックのフォーマットは、図
２に示すように、データのビットストリーム（データの
流れ）の方向、つまり図２に示すＣ１方向に対し１７２
ワード（ｗｏｒｄｓ）のデータが並んでいる。また、こ
の１７２ワードのデータを１列（ｒｏｗ）として、この
列（ｒｏｗ）がビットストリームに対して直角方向、つ
まり図２に示すＣ２方向に１９２列（ｒｏｗｓ）並んで
いる。
【００２６】この２次元配列した１７２ワード（ｗｏｒ
ｄｓ）×１９２列（ｒｏｗｓ）のデータには、２つのエ
ラー訂正系列によってデータにパリティビットが付加さ
れている。この２つのエラー訂正系列のパリティビット
は、それぞれＲＳＰＣ（ReadSollmon Product Code）に
よりデータにエラー訂正の処理をしたときのパリティビ
ットであり、１つをＰＩパリティといい、もう１つをＰ
Ｏパリティという。
【００２７】ＰＩパリティは、データ１７２ワードに対
し付加されるパリティビットであり、そのワード数は１
０ワードである。ＰＯパリティは、データ１９２ワード
に対し付加されるパリティビットであり、そのワード数
は１６ワードである。このＰＩパリティ及びＰＯパリテ
ィともに、データのビットストリームの方向に対しイン
ターリーブして付加したパリティビットである。
【００２８】ＰＩパリティは、図３の矢印Ａに示すよう
に、ビットストリームの方向に１ワード進むに従い１列
（ｒｏｗ）下がっていくデータに対してのパリティビッ
トである。つまり、ＰＩパリティは、ビットストリーム
に対して図中右斜め下方向にインターリーブしたデータ
に対してのパリティビットである。また、ＰＩパリティ
は、インターリーブしてデータが１９２列（ｒｏｗｓ）
を超えた場合は、図３の矢印Ｂに示すように、１列（ｒ
ｏｗ）目に折り返しインターリーブを進める。ＰＯパリ
ティは、図３の矢印Ｃに示すように、ビットストリーム
に対して直角方向にインターリーブしたデータに対して
のパリティビットである。
【００２９】なお、このＥＣＣブロックには、図４に示
すように、９１ワード毎にフレームシンク（FS:frame s
ync）が付加されてトラック上に記録される。
【００３０】従って、本発明に係る光ディスクは、ＥＣ
Ｃブロックの２つのエラー訂正系列が記録方向に対して
異なる方向にインターリーブ長をもちインターリーブさ
れる。このため、短いバーストエラーの頻度が増したと
してもエラーがそれぞれランダム化され強力なエラー訂
正を行うことができる。
【００３１】つぎに、上述の光ディスクにデータを記録
する光ディスク記録装置と、この光ディスクからデータ
を再生する光ディスク再生装置について説明する。
【００３２】光ディスク記録装置１０は、図５に示すよ
うに、データバス上にＰＩエンコーダ１２と、ＰＯエン
コーダ１４と、モジュレータ１７とを備え、アドレスバ
ス上にＰＩアドレスカウンタ１３と、ＰＯアドレスカウ
ンタ１５と、ＥＣＣアウトカウンタ１６とを備え、ま
た、これらとデータバスとアドレスバスを介し接続され
るランダムアクセスメモリ１１とを備える。
【００３３】ＰＩエンコーダ１２は、例えば外部機器か
ら光ディスクに記録するビデオデータ等が入力される。
ＰＩエンコーダ１２は、入力されたデータをエラー訂正
の単位である３２ＫＢ毎にランダムアクセスメモリ１１
に記憶させる。
【００３４】ランダムアクセスメモリ１１が３２ＫＢの
ＥＣＣブロックのデータを記憶すると、ＰＩエンコーダ
１２は、ランダムアクセスメモリ１１が記憶したＥＣＣ
ブロックのアドレスをカウントして、カウントしたアド
レスのデータをＰＩエンコーダ１２に供給する。このと
き、ＰＩアドレスカウンタ１３は、上述したように２次
元配列をしたＥＣＣブロックを右斜め下方向にインター
リーブしてアドレスをカウントする。
【００３５】ＰＩエンコーダ１２は、供給されたデータ
から所定のエラー訂正符号（ＰＩパリティ）演算し、こ
のＰＩパリティをランダムアクセスメモリ１１に供給す
る。ＥＣＣブロックのデータのすべてのＰＩパリティを
求めると、ＰＯアドレスカウンタ１５は、ランダムアク
セスメモリ１１が記憶したＥＣＣブロックのアドレスを
カウントして、カウントしたアドレスのデータをＰＯエ
ンコーダ１４に供給する。このときＰＯアドレスカウン
タ１５は、上述したように２次元配列をしたＥＣＣブロ
ックをビットストリームと垂直方向にインターリーブし
てアドレスをカウントする。
【００３６】ＰＯエンコーダ１４は、供給されたデータ
から所定のエラー訂正符号（ＰＯパリティ）演算し、こ
のＰＯパリティをランダムアクセスメモリ１１に供給す
る。また、ＰＯエンコーダ１４は、ＰＩエンコーダ１２
で求めたＰＩパリティについてもＰＯパリティを演算し
ランダムアクセスメモリ１１に供給する。
【００３７】ＥＣＣブロックのデータのすべてのＰＯパ
リティを求めると、ＥＣＣアウトカウンタ１６は、ＰＩ
パリティ及びＰＯパリティの付加されたＥＣＣブロック
にアドレスを付加する。そして、ＥＣＣアウトカウンタ
１６は、アドレスを付加したＥＣＣブロック単位のデー
タをランダムアクセスメモリ１１からモジュレータ１７
に供給する。
【００３８】モジュレータ１７は、アドレスを付加した
ＥＣＣブロックのデータにフレームシンクを付加し、所
定の変調方式で変調して光ピックアップ等の記録回路に
供給する。そして、この光ピックアップ等により光ディ
スクにデータが記録される。従って、光ディスク記録装
置１０は、２つのエラー訂正系列が記録方向に対して異
なる方向にインターリーブ長をもったパリティビットを
付加してデータを光ディスクに記録する。このため、光
ディスク記録装置１０は、短いバーストエラーの頻度が
増したとしてもエラーがそれぞれランダム化され強力な
エラー訂正をすることのできるデータを記録できる。
【００３９】一方、光ディスク再生装置２０は、図６に
示すように、データバス上にＰＩデコーダ２２と、ＰＯ
デコーダ２４と、デモジュレータ２７とを備え、アドレ
スバス上にＰＩアドレスカウンタ２３と、ＰＯアドレス
カウンタ２５と、ＥＣＣインカウンタ２６とを備え、ま
た、これらとデータバスとアドレスバスを介し接続され
るランダムアクセスメモリ２１とを備える。
【００４０】デモジュレータ２７は、上述した光ディス
クの再生信号が、光ピックアップ等の再生回路から供給
される。デモジュレータ２７は、この光ピックアップ等
からの再生信号を所定の復調方式により復調し、また、
再生信号に付加されているフレームシンクを除く。
【００４１】ＥＣＣインカウンタ２６は、デモジュレー
タ２７が復調したデータをＥＣＣブロック単位でアドレ
スをカウントして順次ランダムアクセスメモリ２１に供
給する。
【００４２】ランダムアクセスメモリ２１は、デモジュ
レータ２７から供給されるデータを記憶する。このと
き、ランダムアクセスメモリ２１が記憶するデータには
ＰＩパリティおよびＰＯパリティが付加されている。
【００４３】ランダムアクセスメモリ２１が３２ＫＢの
ＥＣＣブロックのデータをすべて記憶すると、ＰＯアド
レスカウンタ２５は、ランダムアクセスメモリ２１が記
憶したＥＣＣブロックのアドレスをカウントして、カウ
ントしたアドレスのデータとこのデータに対応するＰＯ
パリティをＰＯデコーダ２４に供給する。このときＰＯ
アドレスカウンタ２５は、上述したように２次元配列を
したＥＣＣブロックをビットストリームと垂直方向にデ
インターリーブしてアドレスをカウントする。ＰＯデコ
ーダ２４は、供給されたデータを、ＰＯパリティに基づ
きデータのエラー訂正をする。ＰＯデコーダ２４は、エ
ラー訂正により正しいデータを求めると、このデータを
ランダムアクセスメモリ２１に供給する。また、ＰＯデ
コーダ２４は、上述したＰＩエンコーダ１２で求めたＰ
Ｉパリティについても正しいデータを求めランダムアク
セスメモリ２１に供給する。
【００４４】ＰＯデコーダ２４がＥＣＣブロックのすべ
てのデータを求めると、ＰＩアドレスカウンタ２３は、
ランダムアクセスメモリ２１が記憶したＥＣＣブロック
のアドレスをカウントして、カウントしたアドレスのデ
ータとこのデータに対応するＰＩパリティをＰＩデコー
ダ２２に供給する。このとき、ＰＩアドレスカウンタ２
３は、上述したように２次元配列をしたＥＣＣブロック
を右斜め下方向にデインターリーブしてアドレスをカウ
ントする。
【００４５】ＰＩデコーダ２２は、供給されたデータを
ＰＩパリティに基づきデータのエラー訂正をする。ＰＩ
デコーダ２２は、エラー訂正により正しいデータを求め
ると、このデータを、例えば、ビデオデータの再生装置
等の外部機器に供給する。
【００４６】従って、光ディスク再生装置２０は、上述
した本発明に係る光ディスクに記録された記録方向に対
して異なるインターリーブ長をもったＥＣＣブロックの
データをデインターリーブして再生する。このため、光
ディスク再生装置２０は、光ディスクから再生されるデ
ータに短いバーストエラーの頻度が増したとしても、エ
ラーがそれぞれランダム化され強力なエラー訂正を行う
ことができる。
【００４７】
【発明の効果】本発明に係る円盤状記録媒体では、２つ
のエラー訂正系列をそれぞれデータの方向と異なる方向
にインターリーブしてエラー訂正をし、記録面につくほ
こりにより再生されるデータに誤りが生じた場合これら
の誤りを上記２つのエラー訂正系列によって誤り訂正を
している。このことにより、円盤状記録媒体では、ディ
スク基板表面の小さなほこりによるバーストエラーの訂
正能力を上げることができる。
【００４８】本発明に係る円盤状記録媒体再生装置で
は、２つのエラー訂正系列をそれぞれデータの方向と異
なる方向にデインターリーブしてエラー訂正をし、記録
面につくほこりにより再生されるデータに誤りが生じた
場合これらの誤りを上記２つのエラー訂正系列によって
誤り訂正をしている。このことにより、この円盤状記録
媒体再生装置では、ディスク基板表面の小さなほこりに
よるバーストエラーの訂正能力を上げることができる。
そのため、エラーの少ないデータを再生することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスクのセクタの説明図であ
る。
【図２】本発明に係る光ディスクのＥＣＣブロックのフ
ォーマットの説明図である。
【図３】ＥＣＣブロックに付加するパリティビットのイ
ンターリーブの方向を示す図である。
【図４】ＥＣＣブロックに付加するフレームシンクの説
明図である。
【図５】本発明に係る光ディスクにデータを記録する光
ディスク記録装置のブロック構成図である。
【図６】本発明に係る光ディスクからデータを再生する
光ディスク再生装置のブロック構成図である。
【図７】従来の光ディスクのＥＣＣブロックのフォーマ
ットの説明図である。
【図８】光ディスクのディスク基板の厚さを変えたとき
の、ディスク基板表面のゴミ径に対するエラーの伝搬長
の計算例のを示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 光ディスク記録装置、２０ 光ディスク再生装置
２０、２１ ランダムアクセスメモリ、２２ ＰＩデコ
ーダ、２３ ＰＩアドレスカウンタ、２４ ＰＯデコー
ダ、２５ ＰＯアドレスカウンタ、２６ ＥＣＣインカ
ウンタ、２７デモジュレータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 データを２次元配列したエラー訂正ブロ
    ック上で２つのエラー訂正系列により生成したパリティ
    ビットを付加したデータが記録されている円盤状記録媒
    体において、 １のエラー訂正系列は、データの方向と異なる方向にイ
    ンターリーブしてパリティビットを付加し、また、他の
    エラー訂正系列は、データの方向と異なる方向であって
    さらに上記１のエラー訂正系列と異なる方向にインター
    リーブしてパリティビットを付加したことを特徴とする
    円盤状記録媒体。
  2. 【請求項２】 ディスク基板の厚さが０．３ｍｍ以下で
    ある光ディスクからなることを特徴とする請求項１に記
    載の円盤状記録媒体。
  3. 【請求項３】 データを２次元配列したエラー訂正ブロ
    ック上で２つのエラー訂正系列生成したパリティビット
    を付加したデータが記録されおり、第１のエラー訂正系
    列はデータの方向と異なる方向にインターリーブしてパ
    リティビットを付加し、また、第２のエラー訂正系列は
    データの方向と異なる方向であってさらに上記第１のエ
    ラー訂正系列と異なる方向にインターリーブしてパリテ
    ィビットを付加した円盤状記録媒体からデータを再生す
    る再生部と、上記２次元配列したエラー訂正ブロック単
    位で、上記再生部により再生したデータを記憶する記憶
    部と、 上記記憶部に記憶したデータを、上記第２のエラー訂正
    系列に対応する方向にデインターリーブして、この第２
    のエラー訂正系列のパリティビットに基づきエラー訂正
    を施す第１のエラー訂正手段と、 上記記憶部に記憶したデータを、上記第１のエラー訂正
    系列に対応する方向にデインターリーブして、この第１
    のエラー訂正系列のパリティビットに基づきエラー訂正
    処理を施す第２のエラー訂正手段とを備える円盤状記録
    媒体再生装置。
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