JPH10255409A - データ再生装置、データ伝送方法、データ伝送装置及びデータ記録媒体 - Google Patents

データ再生装置、データ伝送方法、データ伝送装置及びデータ記録媒体

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JPH10255409A
JPH10255409A JP5820097A JP5820097A JPH10255409A JP H10255409 A JPH10255409 A JP H10255409A JP 5820097 A JP5820097 A JP 5820097A JP 5820097 A JP5820097 A JP 5820097A JP H10255409 A JPH10255409 A JP H10255409A
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signal
bit
timing
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JP5820097A
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Masaaki Hara
雅明 原
Hiroki Nagakita
洋樹 永喜多
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光ディスク装置、光磁気ディスク装置等のディ
スク装置、さらにはディジタル通信装置等に適用してビ
ットスリップによるデータの誤りを低減する。 【解決手段】再生信号RFを識別するタイミングのずれ
を検出し、このずれ検出結果BSに基づいてデータの欠
落及び又は増加を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ再生装置、
データ伝送方法、データ伝送装置及びデータ記録媒体に
関し、例えば光ディスク装置、光磁気ディスク装置等の
ディスク装置、さらにはディジタル通信装置等に適用す
ることができる。本発明は、再生信号を識別するタイミ
ングのずれを基準にしてデータの欠落及び又は増加を検
出すること等により、ビットスリップによる再生データ
の誤りを低減する。
【0002】
【従来の技術】従来、光ディスク装置等のデータ再生装
置では、伝送路を介して入力される入力信号よりクロッ
クを再生した後、このクロックを基準にして入力信号を
処理することにより、伝送されたデータを再生するよう
になされている。
【0003】すなわち光ディスク等においては、図11
に示すようなセクタ構造によりデータが記録される。こ
こで各セクタは、先頭にPLL同期用の基準データVF
Oが割り当てられ、この基準データVFOを基準にして
PLL回路により再生クロックを生成できるようになさ
れている。さらにセクタは、続いてタイミング検出用の
同期パターンSYNCが割り当てられ、この同期パター
ンSYNCによりデータ記録開始位置を検出できるよう
になされている。続いてセクタは、タイミング検出用の
同期パターンRESYNCを間に挟んで、所定データ量
だけ所望のデータが割り当てられる。
【0004】図12は、光ディスク装置を示すブロック
図であり、この光ディスク装置1は、図11に示したよ
うなセクタ構造により光ディスクに記録されたデータを
再生する。すなわち光ディスク装置1においては、光ピ
ックアップより出力される再生信号RFを再生データ検
出回路2に入力し、ここで再生クロックCK及び再生デ
ータD1を再生する。
【0005】ここで図13に示すように、再生データ検
出回路2は、再生信号RFを等化器3に入力して波形等
化する。続くコンパレータ4は、所定のしきい値を基準
にして、この等化器3より出力される再生信号RFを2
値化し、その結果得られる2値化信号S1を出力する。
PLL回路5は、この2値化信号S1を基準にして動作
することにより、各セクタの先頭に記録された基準デー
タVFOに同期した再生クロックCKを出力する。ラッ
チ回路6は、この再生クロックCKを基準にして2値化
信号S1を順次ラッチし、これにより再生データD1を
出力する。
【0006】クロック乗せ換え回路7(図12)は、再
生クロックCKを基準にして再生データDKを順次取り
込んだ後、内部クロックSCKに同期したタイミングに
より出力し、これにより再生クロックCKに同期した再
生データD1を、内部クロックSCKに同期した再生デ
ータD2に変換する。
【0007】同期検出回路8は、この再生データD2よ
り同期パターンを検出する。すなわち図14に示すよう
に、同期検出回路8は、シフトレジスタ9に再生データ
D2を受け、この再生データD2を同期コード10に対
応するパラレルデータにより順次比較器11に出力す
る。さらにシフトレジスタ9は、この比較器11に出力
するビットパラレルのデータのうち、所定ビットのデー
タD3を続く記録変調デコーダ13に出力する。比較器
11は、このシフトレジスタ9より出力されるパラレル
データと同期コード10とを比較し、同期コード10と
パラレルデータが一致すると、一致信号S3を出力す
る。これにより比較器11は、再生データD2より同期
パターンを検出し、一致信号S3により同期パターンが
検出されたタイミングを出力する。
【0008】記録変調デコーダ12(図12)は、この
一致信号S3のタイミングを基準にして、順次同期検出
回路8より出力されるパラレルデータD3を取り込むこ
とにより、再生データD2を元のパラレルデータにより
取り込む。さらに記録変調デコーダ12は、この取り込
んだデータを復調して出力する。
【0009】ECCデコーダ13は、記録変調デコーダ
12より出力されるパラレルデータを誤り訂正処理して
出力する。これにより光ディスク装置1では、このEC
Cデコーダ13の出力データを外部機器等に出力するよ
うになされている。
【0010】これに対して図15は、ビタビ復号回路等
のディジタル識別器17を適用した再生データ検出回路
を示すブロック図である。この再生データ検出回路15
は、図13について上述した再生データ検出回路2に代
えて適用される。なおこの図15において、図13と共
通の構成は対応する符号を付して示し、重複した説明は
省略する。
【0011】すなわちこの再生データ検出回路15にお
いて、アナログディジタル変換回路(A/D)16は、
PLL回路5より出力される再生クロックCKを基準に
して、再生信号RFをアナログディジタル変換処理し、
ディジタル再生信号SDを出力する。ディジタル識別器
17は、例えばビタビ復号の手法を適用してディジタル
再生信号SDより再生データD1を生成して出力する。
これにより光ディスク装置1では、図13について上述
したようなしきい値との比較により、又は図15に示す
ディジタル識別器17により、順次入力される再生信号
RFを再生クロックCKを基準にして処理して、光ディ
スクに記録されたデータを再生するようになされてい
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの種の光デ
ィスク装置1において、ECCデコーダ13に入力され
る再生データD3に含まれる誤りは、その発生原因より
2種類に分類することができる。そのうちの1つは、記
録媒体、光ピックアップ等で発生するランダムノイズに
より発生する1ビット単位のランダムなエラー(以下ラ
ンダムエラーと呼ぶ)である。また残る1つは、記録媒
体の欠陥等により発生するバースト状のエラー(以下バ
ーストエラーと呼ぶ)である。
【0013】このうちのランダムエラーは、誤りの発生
したビットが含まれる1バイトのデータだけが誤りにな
る。
【0014】これに対してバーストエラーは、PLL回
路5において正しいタイミングで再生クロックを生成す
ることが困難になる場合があり、これにより正しいビッ
ト数に対して再生データD3のビット数が変化する場合
がある(以下このビット数の変化をビットスリップと呼
ぶ)。このビットスリップが発生すると、光ディスク装
置1では、ビットスリップの発生したデータだけでな
く、このビットスリップの発生したブロック内におい
て、正しくデータ再生することが困難になる。
【0015】RLL(1,7)変調した後、NRZI変
換処理して光ディスクに記録したデータを再生してシュ
ミレーションした結果、図16に示すような再生結果を
得ることができた。なお再生にはビタビ復号回路を用い
た。ここでDATAは、光ディスクに記録したデータを
示し、INCは、ランダムデータ、T2は、1100の
繰り返し、T6は、111111000000の繰り返
しである。実験では、図17に示すように、これらIN
C、T2、T6のデータにVFO,SYNC,RESY
NCを付加してデータ列を生成し、レーザービームの光
量を切り換えてこのデータ列を光ディスクに記録した。
【0016】WRPWは、このデータ列の記録に使用し
たレーザービームの光量を示し、OPTは、最適光量に
よる場合を示し、LOWは、最適光量より極端に少ない
光量による場合を示し、HIGHは、最適光量より極端
に大きな光量による場合を示す。
【0017】このようにして光ディスクに記録したデー
タを再生して、元のデータと比較した場合におけるビッ
ト誤りの数がBit Errorであり、48000ビ
ット中に何個のビット誤りが発生したかを示す。また元
のデータと比較して誤りの発生したバイト数がByte
Errorであり、4000バイトの中に何バイトの
誤りが発生したかを示す。
【0018】なお1バイトが12ビットになるのは、R
LL(1,7)変換によって、1バイトのデータが8ビ
ットから12ビットに変換されるためである。またNR
ZI変換したことにより、このシュミレーションにおい
ては、ランダムノイズにより1つのビット誤りが発生す
ると、その近傍でも1つのビット誤りが発生することに
より、1又は2のビット誤りに対して1つのバイト誤り
が発生する。これに対してバーストエラーが発生した場
合には、ビット誤りが連続することにより、ビット誤り
が多い割りにはバイト誤りが少なくなる。
【0019】このような点を考慮してシュミレーション
結果を検討すると、光量LOWの場合におけるデータI
NCと、光量LOWの場合におけるデータT6とでは、
バイト誤りに対して2倍以下のビット誤りが発生してい
ることにより、この場合は、ランダムエラーによるビッ
ト誤り、バイト誤りが発生したと判断することができ
る。これに対して光量HIGHにおけるデータINC
と、光量HIGHにおけるデータT6とでは、バースト
エラーが含まれていることがわかる。
【0020】図18は、これら光量HIGHにおけるデ
ータINC及びデータT6の部分から得られる再生信号
RFと、この再生信号RFとの対比によりビット誤りを
示す信号波形図である。この再生信号RFは、等化器3
の出力端におけるもので、光量HIGHにおけるデータ
INCについては、ビット誤りの発生した前半部分(図
18(A1)及び(A2))と、後半部分(図18(B
1)及び(B2)とを個別に示す。また光量HIGHに
おけるデータT6については、ビット誤りの発生した部
分(図18(C1)及び(C2))だけを示す。この再
生信号RFとビット誤りとの対比により、光量HIGH
におけるデータINCでは、2箇所でバーストエラーが
発生し、光量HIGHにおけるデータT6では、1箇所
でバーストエラーが発生していた。
【0021】さらにこのようなバーストエラーの発生箇
所では、同期パターンSYNC、RESYNC間で、デ
ータ数が1ビット減少しており、これによりバーストエ
ラーによるビットスリップの発生を確認することができ
た。
【0022】このようにして得られた再生データをさら
に元のデータと詳細に比較したところ、ビットスリップ
の発生箇所を除いて、正しい論理レベルに保持されたビ
ットがビットスリップにより正しい位置より変位して連
続し、これにより正しくデータ再生することが困難なこ
とが分かった。
【0023】このようなビットスリップが発生した場合
でも、再生データの誤りを低減することができれば、そ
の分光ディスクの記録密度を向上できると考えられる。
またECCデコーダ13の誤り訂正能力を軽減して、そ
の分高速度で再生データD3を処理できると考えられ
る。
【0024】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、ビットスリップによる再生データの誤りを低減する
ことができるデータ再生装置、データ伝送方法、データ
伝送装置及びデータ記録媒体を提案しようとするもので
ある。
【0025】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、データ再生装置において、入力信
号より生成したクロックの位相のずれを検出して、位相
誤差検出結果を出力する位相誤差検出手段と、この位相
誤差検出結果に基づいて、データの欠落及び又は増加を
示すビットスリップ検出信号を出力する判定手段とを備
えるようにする。
【0026】またデータ伝送方法及びデータ伝送装置に
おいて、伝送に供するデータを所定のブロック単位に分
割し、各ブロックの前後にタイミング検出用の基準デー
タを配置して伝送する。
【0027】さらにデータ記録媒体において、伝送に供
するデータを所定のブロック単位に分割し、各ブロック
の前後にタイミング検出用の基準データを配置して記録
する。
【0028】データ再生装置において、入力信号より生
成したクロックの位相のずれを検出すれば、この位相の
ずれの急激な変化等に基づいて、データの欠落及び又は
増加を判定することができる。これにより位相誤差検出
結果に基づいて、データの欠落及び又は増加を示すビッ
トスリップ検出信号を生成すれば、このビットスリップ
検出信号を基準にして種々の処理を実行して、ビットス
リップによる誤りを低減することができる。
【0029】またデータ伝送方法及びデータ伝送装置に
おいて、伝送に供するデータを所定のブロック単位に分
割し、各ブロックの前後にタイミング検出用の基準デー
タを配置すれば、最後尾のブロックについても、データ
の欠落及び又は増加を判断することができる。
【0030】さらにデータ記録媒体において、同様に、
伝送に供するデータを所定のブロック単位に分割し、各
ブロックの前後にタイミング検出用の基準データを配置
して記録すれば、再生の際に、最後尾のブロックについ
ても、データの欠落及び又は増加を判断することがで
き、記録媒体の欠陥等による誤りを低減することができ
る。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。
【0032】図1は、本発明の実施の形態に係る光ディ
スク装置を示すブロック図である。なお以下に述べる実
施の形態において、図11〜図18について上述した従
来構成と同一の構成は対応する符号を付して示し、重複
した説明は省略する。
【0033】ここでこの光ディスク装置20の再生対象
である光ディスクは、図2に示すセクタ構造によるデー
タが、RLL(1,7)変調及びNRZI変調により変
調されて記録されるようになされている。
【0034】ここで各セクタは、先頭にPLL同期用の
基準データVFOが割り当てられ、続いて同一データ量
に保持された複数のブロックが配列される。各ブロック
は、タイミング検出用の同期パターンSYNC、RES
YNCに続いて記録に供するユーザーデータが割り当て
られる。さらにこのセクタは、最後尾のブロックに続い
て、各ブロックに割り当てたと同一の同期パターンRE
SYNCが割り当てられるようになされ、これにより同
期パターンSYNC、RESYNC間においては、ユー
ザーデータのビット数が等しくなるようになされてい
る。
【0035】これによりこの光ディスクは、再生時、各
ブロックの前後に配置された同期パターンを基準にし
て、各ブロックの開始及び終了のタイミングを検出でき
るようになされ、さらに検出したこのタイミングを基準
にして再生されたデータ数を検出できるようになされて
いる。
【0036】この光ディスク装置1において、再生デー
タ検出回路21は(図1)、この光ディスク装置1にお
ける記録再生系の特性であるパーシャルレスポンス
(1,2,1)に対応した等化特性により再生信号RF
を波形等化した後、再生クロックCK及び再生データD
1を生成する。さらに再生データ検出回路21は、再生
クロックCKを基準にして再生信号RFの信号レベルを
監視することにより、この再生データD1のビットスリ
ップを検出してビットスリップ検出信号BSを出力す
る。
【0037】図3は、この再生データ検出回路21を示
すブロック図である。この再生データ検出回路21にお
いて、シフトレジスタ22は、アナログディジタル変換
回路16より出力されるディジタル再生信号SDを遅延
して、ディジタル識別器17より出力される再生データ
D1に対応したタイミングにより出力する。
【0038】位相誤差計算回路23は、このシフトレジ
スタ22より出力されるディジタル再生信号SDの信号
レベルに基づいて、識別点の位相誤差を計算する。ここ
で識別点とは、再生信号RFの信号レベルにより再生デ
ータの論理レベルを判定する時点を意味する。従ってこ
の実施の形態においては、再生クロックCKにより再生
信号RFをディジタル信号に変換するタイミングが再生
信号RFに対する識別点になる。
【0039】RLL(1,7)変調及びNRZI変調に
より変調されたデータ列をパーシャルレスポンス(1,
2,1)の伝送系を介して受信する場合、最小反転振幅
は、値2となる。この場合、再生データa〔k〕に対応
する再生信号RFの振幅レベルc(k−1 、k、k+
1)は、前後の再生データをa〔k−1〕、a〔k+
1〕とおいて、図4に示す6種類により示すことができ
る。
【0040】位相誤差計算回路23は、再生データD1
を監視し、ディジタル再生信号SDより振幅レベルc0
11、c110、c100、c001を検出する。位相
誤差計算回路23は、これら4つの振幅レベルc01
1、c110、c100、c001を保持し、新たに検
出した振幅レベルc011、c110、c100、c0
01により、保持した対応する振幅レベルc011、c
110、c100、c001を更新すると共に、次式の
演算処理を実行して位相誤差PHERRを検出する。
【0041】
【数1】
【0042】ここで位相誤差の説明のために、振幅レベ
ルc011、c110、c100、c001を再生信号
RF上でプロットすると、図5に示すような関係にな
る。すなわち再生信号RFに対して識別点の位相が正し
い場合(図5(A))、それぞれc011=c110、
c100=c001の関係が成立する。これにより
(1)式において、位相誤差PHERR=0の関係が成
立する。
【0043】これに対して再生信号RFに対して識別点
の位相が遅延した場合(図5(B))、それぞれc01
1<c110、c100>c001の関係が成立し、こ
れにより(1)式において、位相誤差PHERR<0の
関係が成立する。
【0044】これとは逆に再生信号RFに対して識別点
の位相が進んだ場合(図5(C))、それぞれc011
>c110、c100<c001の関係が成立し、これ
により(1)式において、位相誤差PHERR>0の関
係が成立する。
【0045】さらにこれらの場合に、再生信号RFに対
する位相の変位が大きくなると、(1)式の位相誤差P
HERRは、識別点の変化方向に対応して、正又は負側
に大きく変位することになる。
【0046】図6は、この位相誤差PHERRの実測デ
ータであり、時点tにおいてビットスリップが発生した
場合、位相誤差PHERRの値が大きく変化しているこ
とが分かる。なおこの図6は、図16について上述した
光量HIGHで記録したデータT6について実行した位
相誤差PHERRの実測データである。これにより再生
データ検出回路21では、この位相誤差PHERRが大
きく変化した場合にビットスリップが発生したと判断し
て、ビットスリップ検出信号BSを出力する。
【0047】すなわち位相誤差微分回路24は(図
3)、この位相誤差計算回路23で計算したPHERR
(k)より、次式の演算処理を実行し、位相誤差の微分
値PHDIF〔k〕を検出する。
【0048】
【数2】
【0049】絶対値比較回路25は、位相誤差の微分値
PHDIFを絶対値化した後、予め設定されたビットス
リップしきい値26と比較し、これにより位相誤差PH
ERRの値が所定値以上大きく変化するとビット誤りが
発生したと判断して、ビットスリップ検出信号BSの論
理レベルを立ち上げる(図6(C))。
【0050】ビットスリップ補償回路30は(図1)、
このようにして検出されたビットスリップ検出信号BS
に基づいて、クロック乗せ換え回路7より出力される再
生データD2のビット数を補正し、これによりビットス
リップによるバイト誤りを低減する。
【0051】図7は、このビットスリップ補償回路30
を詳細に示すブロック図である。このビットスリップ補
償回路30において、FIFO31は、順次入力される
再生データD2を1ブロック(図2)の期間だけ遅延し
て出力する。ビット数が減少していて、ビットスリッピ
ュが発生した場合、FIFO31は、FIFO制御回路
32より出力される読み出し禁止信号/REにより、再
生データD2の読み出しを中止し、これにより続くFI
FO33に対して、同一データを繰り返して供給する。
【0052】これによりFIFO31は、ビットスリッ
プにより1つのブロックで再生データD2のビット数が
減少した場合、この減少したビット数を補なうになされ
ている。すなわち図18について上述したように、ビッ
トスリップの近傍以外において、再生データは、正しい
振幅レベルに維持されたビットが所定位置より変位して
連続していることにより、このようにビット数を補うよ
うにすれば、ビットスリップに続くデータ列において
は、シリアルデータである再生データD2を正しく区切
って、パラレルデータである再生データを生成すること
ができ、これによりバイト誤りを低減することができ
る。
【0053】続くFIFO33は、FIFO31より出
力される再生データD2を順次入力して、続く同期検出
回路8に出力する。ビット数が増大していて、ビットス
リッピュが発生した場合、FIFO33は、FIFO制
御回路32より出力される書き込み禁止信号/WEによ
り、再生データD2の入力を中止する。これによりFI
FO33は、FIFO31とは逆に、ビットスリップに
より再生データD2のビット数が増大した場合、この増
大したビット数を補うになされている。
【0054】このためにビットスリップ補償回路30
は、シフトレジスタ35及び比較器36において、再生
データD2より同期パターンSYNC、RESYNCを
検出し、これにより、再生データD2におけるブロック
間の切れ目を検出し、さらにカウンタ37により各ブロ
ックにおける再生データD2のビット数をカウントす
る。
【0055】すなわちシフトレジスタ35は、図8に示
すように、シリアルクロックSCK(図8(A))に同
期して動作し、順次入力される再生データD2を順次ビ
ットシフトして保持すると共に、同期コードSYNC、
RESYNCに対応したパラレルデータにより出力す
る。比較器36は、このシフトレジスタ35の出力デー
タと、同期コードSYNC、RESYNCとを比較し、
これらが一致するとき、タイミング検出信号TS(図8
(B))の論理レベルを立ち上げる。
【0056】カウンタ37は、タイミング検出信号TS
の論理レベルが立ち下がると、所定のプリセットデータ
DPをロードし、このロードした値より、再生データD
2に同期したシリアルクロックを順次カウントする。こ
れによりカウンタ37は、再生データD2の各ブロック
について、再生データD2のビット数をカウントする。
【0057】ここでこのプリセットデータDPは、図2
について上述した1ブロックのビット数に対して、補数
のデータが割り当てられるようになされている。これに
よりカウンタ37は、再生データD2のビット数が正し
いビット数に保持されている場合、タイミング検出信号
TSの論理レベルが立ち上がった時点で、値0のカウン
ト値IC(図8(C))を出力するようになされてい
る。これに対して再生データD2のビット数が減少して
いる場合、タイミング検出信号TSの論理レベルが立ち
上がった時点で、減少したビット数を示す負のカウント
値ICを出力し、これとは逆に再生データD2のビット
数が増大している場合、タイミング検出信号TSの論理
レベルが立ち上がった時点で、増大したビット数を示す
正の値のカウント値ICを出力するようになされてい
る。
【0058】なお図8においては、1ブロックのビット
数が0x40ビットの例であり、これに対応してプリセ
ットデータDPが0xB1の場合である。
【0059】FIFO38は、ビットスリップ検出信号
BSを遅延して、FIFO31より出力される再生デー
タD2に対応したタイミングで出力する。
【0060】FIFO制御回路32は、タイミング検出
信号TSが立ち下がるタイミングでカウンタ37のカウ
ント値をロードし、内部のカウンタのカウント値IIC
をこのロードしたカウント値にセットする(図8
(D))。さらにビットスリップ検出信号BS(図8
(E))が立ち上がると、この内部のカウンタのカウン
ト値IICに応じて、FIFO31又は33に読み出し
禁止信号/RE又は書き込み禁止信号/WE(図8
(F)、(G))を出力し、これにより同期パターンS
YNC、RESYNC間で再生データD5のビット数が
所定値になるように、再生データD2のビット数を補正
すると共に、内部カウンタのカウント値IICを更新す
る。
【0061】図9は、このFIFO制御回路32の処理
手順を示すフローチャートである。FIFO制御回路3
2は、シリアルクロックSCKの周期で、この処理手順
を実行し、これにより再生データD2のビット数を補正
する。すなわちFIFO制御回路32は、ステップSP
1からステップSP2に移り、タイミング検出信号TS
が立ち下がったか否か判定することにより、再生データ
D2に同期パターンが到来したか否か判断する。ここで
肯定結果が得られると、FIFO制御回路32は、ステ
ップSP3に移り、カウンタ37よりカウント値をロー
ドし、このカウント値を内部カウンタにセットする。
【0062】続いてFIFO制御回路32は、ステップ
SP4に移り、ここでFIFO31及び33に出力する
読み出し禁止信号/RE及び書き込み禁止信号/WEを
それぞれ読み出し可能及び書き込み可能な状態にセット
した後、ステップSP5に移ってこの処理手順を終了す
る。これによりFIFO制御回路32は、FIFO31
より同期パターンを出力する場合には、この同期パター
ンのビット数を何ら操作することなく、FIFO33を
介して出力する。
【0063】これに対して同期パターンが到来していな
い場合、ステップSP2において否定結果が得られるこ
とにより、FIFO制御回路32は、ステップSP2か
らステップSP6に移る。ここで、FIFO制御回路3
2は、ビットスリップ検出信号BSの信号レベルが立ち
上がったか否か判断することにより、ビットスリップが
発生したか否か判断する。ここで否定結果が得られる
と、FIFO制御回路32は、ステップSP4に移り、
読み出し禁止信号/RE及び書き込み禁止信号/WEを
それぞれ読み出し可能及び書き込み可能な状態にセット
した後、ステップSP5に移ってこの処理手順を終了す
る。これによりFIFO制御回路32は、FIFO31
より出力される再生データD2にビットシフトが発生し
ていない場合、ビット数を何ら操作することなく、この
再生データD2をFIFO33を介して出力する。
【0064】これによりFIFO制御回路32は、ビッ
トスリップが検出されない場合、ステップSP1−SP
2−SP6−SP4−SP5の処理手順を繰り返し、F
IFO31に入力される再生データD2を順次FIFO
33より出力する。
【0065】これに対してビットスリップが発生した場
合、FIFO制御回路32は、ステップSP6において
肯定結果が得られることにより、ステップSP7に移
る。ここでFIFO制御回路32は、内部カウンタのカ
ウント値IICが、正、負、0の何れか判定する。ここ
で1つのブロック内で、ビット数を増大するビットスリ
ップが発生した場合、内部カウンタのカウント値IIC
は、正の値に保持されていることにより、FIFO制御
回路32は、ステップSP8に移る。
【0066】ここでFIFO制御回路32は、FIFO
31及び33に出力する読み出し禁止信号/RE及び書
き込み禁止信号/WEをそれぞれ読み出し可能及び書き
込み禁止の状態にセットする。これによりFIFO制御
回路32は、ビットスリップにより増大した再生データ
D2のビット数を1ビット減少させる。さらにFIFO
制御回路32は、内部カウンタのカウント値IICをデ
クリメントし、再生データD2のビット数を1ビット減
少させた分、内部カウンタのカウント値IICを更新
し、続いてステップSP5に移ってこの処理手順を終了
する。
【0067】これによりFIFO制御回路32は、1つ
のブロックにおいて、複数回のビットスリップにより再
生データD2のビット数が複数ビット増大している場
合、内部カウンタのカウント値IICが値0になるま
で、ビットスリップが検出される毎に、ステップSP1
−SP2−SP6−SP7−SP8−SP5の処理手順
を繰り返し、これにより1ブロックのビット数が所定数
になるように、再生データD2のビット数を補正する。
【0068】これに対してビット数の減少するビットス
リップが発生した場合、内部カウンタのカウント値II
Cは、負の値に保持されていることにより、FIFO制
御回路32は、ステップSP9に移る。
【0069】ここでFIFO制御回路32は、FIFO
31及び33に出力する読み出し禁止信号/RE及び書
き込み禁止信号/WEをそれぞれ読み出し禁止及び書き
込み可能の状態にセットする。これによりFIFO制御
回路32は、ビットスリップにより減少した再生データ
D2のビット数を1ビット増大させる。さらにFIFO
制御回路32は、内部カウンタのカウント値IICをイ
ンクリメントし、再生データD2のビット数を1ビット
増大させた分、内部カウンタのカウント値IICを更新
し、続いてステップSP5に移ってこの処理手順を終了
する。
【0070】これによりFIFO制御回路32は、1つ
のブロックにおいて、複数回のビットスリップにより再
生データD2のビット数が複数ビット増大している場
合、内部カウンタのカウント値IICが値0になるま
で、ビットスリップが検出される毎に、ステップSP1
−SP2−SP6−SP7−SP9−SP5の処理手順
を繰り返し、これにより1ブロックのビット数が所定数
になるように、再生データD2のビット数を補正する。
【0071】これに対して、1つのブロック内で、ビッ
ト数の減少するビットスリップとビット数の増大するビ
ットスリップとが等しい数だけ発生した場合、さらには
ビットスリップを誤検出した場合、1ブロックのビット
数が正しいビット数に保持されているにも係わらず、ビ
ットスリップ検出信号BSの信号レベルが立ち上がる場
合がある。
【0072】このような場合、FIFO制御回路32
は、内部カウンタのカウント値が値0に保持されている
ことにより、ステップSP7よりステップSP4に移
り、ここでFIFO31及び33に出力する読み出し禁
止信号/RE及び書き込み禁止信号/WEをそれぞれ読
み出し可能及び書き込み可能の状態にセットした後、ス
テップSP5に移ってこの処理手順を終了する。これに
よりFIFO制御回路32は、ビットスリップが検出さ
れた場合でも、1ブロックのビット数が所定数に保持さ
れている場合は、ビット数を何ら操作することなく、F
IFO31に入力された再生データD2をFIFO33
より出力する。
【0073】以上の構成において、この光ディスク装置
20(図1)で再生される光ディスクは、記録に供され
るデータが所定ブロックで分割された後(図2)、各ブ
ロックの前後にタイミング検出用の基準データである同
期パターンSYNC又はRESYNCが配置され、これ
らの先頭に、PLL同期用の基準データVFOが割り当
てられて1つのセクタが形成され、このセクタ構造によ
りユーザーデータが記録される。これにより再生時、同
期パターンSYNC又はRESYNCのタイミングを検
出して、各ブロックの再生データ量を検出できるように
なされている。特に、この実施の形態においては、最後
尾のブロックについても、他のブロックと同様に、再生
データ量を検出できるようになされている。
【0074】さらに光ディスクは、このようにして形成
されたセクタ構造のデータが、RLL(1,7)変調及
びNRZI変調により変調されて記録される。
【0075】このようにしてデータが記録された光ディ
スクは(図1)、光ディスク装置20において、光ピッ
クアップより出力される再生信号RFが再生データ検出
回路21に入力される。ここで再生信号RFは、等化器
3により波形等化された後、コンパレータ4において2
値化信号S1に変換される。さらに再生信号RFは、こ
の2値化信号S1によりPLL回路5において再生クロ
ックCKが生成され、この再生クロックCKのタイミン
グによりアナログディジタル変換回路16でアナログデ
ィジタル変換処理され、ディジタル再生信号SDに変換
される。さらに再生信号RFは、このディジタル再生信
号SDが、ディジタル識別器17において処理され、再
生データD1が生成される。
【0076】このようにしてディジタル識別器17にお
いて、再生信号RFを識別して再生データD1を生成す
るにつき、この再生信号RFを識別するタイミングであ
る再生クロックCKのタイミングが再生信号RFの振幅
レベルを基準にして位相誤差計算回路23で計算され
る。すなわち振幅レベルc011、c110、c10
0、c001が位相誤差計算回路23で検出され、これ
ら4つの振幅レベルにより(1)式の演算処理が実行さ
れる。
【0077】これにより再生データD1は、再生信号R
Fの信号レベルを基準にして、再生信号RFより生成し
た再生クロックCKの位相のずれが検出され、このずれ
検出結果である位相誤差PHERRにより、再生信号R
Fに対する位相のずれが検出される。
【0078】かくするにつき、光ディスクにおいては、
一般にPLL用の基準データVFOが短い期間により記
録されていることにより、このような光ディスクを再生
する光ディスク装置において、PLL回路5は、この短
い期間でロックするように、充分な利得に設定されるよ
うになされている。従って光ディスク装置においては、
その分光ディスクの欠陥等により、PLL回路5のロッ
クが外れる場合があり、このような場合には、位相誤差
PHERRが増大し、また位相誤差PHERRが急激に
変化することになる。
【0079】これにより再生データD1は、続く位相誤
差微分回路24において、(2)式の演算処理が実行さ
れ、これにより位相誤差PHERRの変化を示す位相誤
差の微分値PHDIFが計算される。さらにこの位相誤
差の微分値PHDIFが所定のしきい値26と比較さ
れ、これにより位相誤差PHERRの急激な変化が検出
されて、ビットスリップが検出される。
【0080】再生データD1は(図1)、続くクロック
乗せ換え回路7において、再生クロックCKに同期した
タイミングが、この光ディスク装置20の内部クロック
であるシリアルクロックSCKに同期したタイミングに
補正された後、ビットスリップ補償回路30に入力され
る。
【0081】このビットスリップ補償回路30において
(図7)、再生データD2は、所定のビット数のパラレ
ルデータに変換されて同期コードSYNC、RESYN
Cと比較されることにより、同期パターンのタイミング
が検出される。さらにカウンタ37において、このタイ
ミング検出結果であるタイミング検出信号TSを基準に
して、シリアルクロックSCKがカウントされることに
より、各ブロックのビット数が検出される。このときカ
ウンタ37において、1ブロックのビット数を補数で表
現したプリセットデータDPからシリアルクロックSC
Kがカウントされることにより、ビット数の増減値を示
すカウント値ICが検出される。
【0082】再生データD2は、FIFO31、33を
介して続く同期検出回路8に出力される。このとき再生
データD2は、FIFO31、38等により、タイミン
グ検出信号TS、カウント値IC、ビットスリップ検出
信号BSとの間で、相互にタイミングの一致が図られ
る。さらに再生データD2は、タイミング検出信号TS
を基準にして、同期パターンのタイミングでカウント値
ICがFIFO制御回路32にロードされることによ
り、各ブロックにおけるビット数の増減値がFIFO制
御回路32に設定される(図8、図9)。
【0083】さらに再生データD2は、ビットスリップ
検出信号BSが立ち上がる毎にFIFO制御回路32に
ロードされたカウント値が値0になるように、このカウ
ント値がインクリメント、又はデクリメントされると共
に、FIFO31及び33の動作が切り換えられ、これ
によりビットスリップの発生箇所でビット数が増加又は
減少されて各ブロックにおけるビット数の増減値が補正
される。ビット数が減少している場合は、ビットスリッ
プの発生箇所で、FIFO31の読み出し動作が停止制
御され、これにより同一データが繰り返されて、減少し
たビット数が補正される。またこれとは逆に、ビット数
が増大している場合は、ビットスリップの発生箇所で、
FIFO33の書き込み動作が停止制御され、これによ
り1ビット分データが捨て去られて、増大したビット数
が補正される。
【0084】このとき再生データD2は、FIFO制御
回路32にセットしたカウンタ37のカウント値ICを
基準にして、各ブロックのビット数が所定ビット数にな
るように補正されることにより、ビットスリップを誤検
出した場合、ビットスリップが連続した場合等にあって
も、各ブロックのビット数が正しいビット数に補正され
る。
【0085】これにより再生データD2は、ビットスリ
ップの発生箇所以降において、正しい論理レベルに保持
されているにも係わらず、正しい位置より変位してビッ
ト誤りを発生する各ビットが、正しい位置に配置され、
ビット誤りが低減される。
【0086】さらに再生データD2は、ビットスリップ
の発生箇所において、このビット数が補正されているこ
とにより、その分ビットスリップの発生した同一ブロッ
ク内において、ビット誤りの確率を低減することができ
る。
【0087】再生データD2は、続く同期検出回路8に
おいてパラレルデータに変換される際に、ビットスリッ
プの発生箇所以降のシリアルデータが、正しく区切られ
てパラレルデータに変換された後、記録変調デコーダ1
2により復号される。このとき再生データは、ビットス
リップの発生箇所以降において、正しい位置より変位し
て連続する各ビットが、正しい位置に補正されているこ
とにより、正しい区切りによりパラレルデータに変換さ
れた後、復号される。これにより再生データは、バイト
誤りが低減され、続くECCデコーダ13において、誤
り訂正処理される際に、その分ECCデコーダ13の負
担も低減される。
【0088】かくするにつき図10は、図16について
上述した場合と同一条件による再生データのビット誤
り、バイト誤りの検出結果を示す図表である。この場
合、下線付けにより示したように、光量HIGHにおけ
るデータINC及びT6において、格段的にビット誤
り、バイト誤りを低減できることが分かった。
【0089】以上の構成によれば、再生信号RFの振幅
レベルc001、c100、c011、c110に基づ
いてクロックの位相ずれを検出し、この位相ずれよりビ
ットスリップを検出したことにより、このビットスリッ
プの検出結果に基づいてビットスリップによるビットの
増減を補正して、ビットスリップによる誤りを低減する
ことができる。
【0090】すなわち同期パターンを基準にして各ブロ
ックのビット数を検出し、各ブロックのビット数が所定
値になるように、ビットスリップの発生箇所でビット数
を補正することにより、再生データのビット数を補正し
たことにより、ビットスリップの発生箇所以降におい
て、正しい論理レベルに保持されているにも係わらず、
正しい位置より変位してビット誤りを発生する各ビット
を、正しい位置に配置することができ、これによりビッ
ト誤り、バイト誤りを低減することができる。またEC
Cデコーダの負担を軽減することができ、その分必要に
応じてECCデコーダの処理速度を高速度化し、さらに
はECCデコーダの構成を簡略化することができる。
【0091】また記録時、ユーザーデータを各ブロック
で区切り、各ブロックの前後に同期パターンSYNC、
RESYNCを配置することにより、各セクタの最後尾
のブロックについても、ビット数を検出することがで
き、その分ビット誤りを低減することができる。
【0092】さらにこのとき補数表現のプリセットデー
タより再生データのビット数をカウントしたことによ
り、簡易にビット数の増減を検出することができる。さ
らにこの検出したビット数の増減を基準にして、FIF
O31及び33の動作を制御してビット数を補正したこ
とにより、簡易な制御によりビット数を補正することが
できる。
【0093】なお上述の実施の形態においては、位相誤
差の微分値PHDIFを検出し、この微分値PHDIF
を所定のしきい値と比較してビットスリップを検出する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、位相誤
差PHERRを直接基準値と比較してビットスリップを
検出してもよい。このようにすれば、その分再生データ
検出回路21の構成を簡略化することができる。なおこ
の場合、位相誤差PHERRの平均値が値0になるよう
に、識別点位相を制御しておく必要がある。
【0094】また上述の実施の形態においては、再生ク
ロックを基準にして再生信号RFの振幅レベルを検出す
ることにより、位相誤差PHERRを検出する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば再生クロ
ックより周波数の高い高速クロックにより再生クロック
の周期を時間計測し、これにより位相誤差PHERRを
検出してもよい。このようにすれば、再生信号に混入す
るノイズの影響を回避して位相誤差PHERRを検出す
ることができ、位相誤差PHERRの検出精度を向上す
ることができると考えられる。
【0095】さらに上述の実施の形態においては、ビッ
トスリップの発生箇所で順次ビット数を1ビットづつ補
正する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
1つのビットスリップ発生箇所で、各ブロック内で増減
したビット数をまとめて補正してもよい。この場合に、
各ブロックで最初に発生したビットスリップの箇所でま
とめて補正してもよく、さらには各ブロックの最後で発
生したビットスリップの箇所でまとめて補正してもよ
い。
【0096】さらに上述の実施の形態においては、最後
尾のブロックについても末尾に同期パターンRESYN
Cを配置する場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、実用上充分な誤り訂正能力を確保することができ
る場合等にあっては、この末尾の同期パターンRESY
NCを省略した場合にも広く適用することができる。
【0097】また上述の実施の形態においては、PLL
変調及びNRZI変調により記録したデータを再生する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の
変調方式により記録したデータを再生する場合に広く適
用することができる。
【0098】さらに上述の実施の形態においては、本発
明を光ディスク及び光ディスク装置に適用してパーシャ
ルレスポンス(1,2,1)の伝達特性により伝送され
たデータを再生する場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、微分系等の種々の伝達特性により伝達され
たデータを再生する場合に広く適用することができる。
【0099】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、再生信号
を識別するタイミングのずれを検出し、この検出結果に
基づいてデータの欠落及び又は増加を検出すること等に
より、正しい論理レベルに保持されているにも係わら
ず、ビットスリップにより正しい位置より変位した各ビ
ットを正しい位置に配置することができ、これによりビ
ットスリップによるデータの誤りを低減することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る光ディスク装置を示
すブロック図である。
【図2】図1の光ディスク装置に適用される光ディスク
の記録フォーマットを示す略線図である。
【図3】図1の再生データ検出回路を示すブロック図で
ある。
【図4】図3の再生データ検出回路の動作の説明に供す
る図表である。
【図5】図3の再生データ検出回路における位相ずれ検
出の説明に供する信号波形図である
【図6】図3の再生データ検出回路における位相ずれの
検出結果を示す信号波形図である。
【図7】図1の光ディスク装置におけるビットスリップ
補償回路を示すブロック図である。
【図8】図7のビットスリップ補償回路におけるFIF
O制御回路の動作の説明に供するタイムチャートであ
る。
【図9】図7のビットスリップ補償回路におけるFIF
O制御回路の処理手順を示すフローチャートである。
【図10】図1の光ディスク装置における再生結果を示
す図表である。
【図11】従来の光ディスク装置に適用される光ディス
クの記録フォーマットを示す略線図である。
【図12】従来の光ディスク装置を示すブロック図であ
る。
【図13】図12の光ディスク装置に適用される再生デ
ータ検出回路を示すブロック図である。
【図14】図12の光ディスク装置に適用される同期検
出回路を示すブロック図である。
【図15】従来の光ディスク装置に適用される他の構成
による再生データ検出回路を示すブロック図である。
【図16】従来の光ディスク装置における再生結果を示
す図表である。
【図17】図16の再生結果の検出に使用されたデータ
を示す図表である。
【図18】図16の再生結果において誤りの発生箇所に
おける再生信号を示す信号波形図である。
【符号の説明】
1、20……光ディスク装置、2、15、21……再生
データ検出回路、3……等化器、4、……コンパレー
タ、5……PLL、8……同期検出回路、9、22、3
5……シフトレジスタ、12……記録変調デコーダ、1
3……ECCデコーダ、16……アナログディジタル変
換回路、17……ディジタル識別器、23……位相誤差
計算回路、24……位相誤差微分回路、25……絶対値
比較回路、30……ビットスリップ補償回路、31、3
3、38……FIFO、32……FIFO制御回路、3
6……比較器、37……カウンタ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号に対して、前記入力信号より生成
    したクロックの位相のずれを検出して、位相誤差検出結
    果を出力する位相誤差検出手段と、 前記位相誤差検出結果に基づいて、前記入力信号より生
    成した入力データについて、データの欠落及び又は増加
    を示すビットスリップ検出信号を出力する判定手段とを
    備えることを特徴とするデータ再生装置。
  2. 【請求項2】前記入力データに介挿された同期データの
    タイミングを検出して、タイミング検出信号を出力する
    同期検出手段と、 前記タイミング検出信号間の前記入力データのデータ数
    をカウントして、データカウント値を出力するデータカ
    ウント手段と、 前記データカウント値及び前記ビットスリップ検出信号
    に基づいて、前記タイミング検出信号間の前記入力デー
    タのデータ数が所定値になるように、前記入力データの
    データ数を補正するデータ数補正手段とを備えることを
    特徴とする請求項1に記載のデータ再生装置。
  3. 【請求項3】前記位相誤差検出手段は、 前記クロックより周波数の高い高速クロックを基準にし
    て、前記クロックの周期を時間計測して前記位相誤差検
    出結果を生成することを特徴とする請求項1に記載のデ
    ータ再生装置。
  4. 【請求項4】前記判定手段は、 前記位相誤差検出結果の変化を検出する変化検出手段
    と、 前記変化検出手段の検出結果と、所定の基準値とを比較
    して、前記ビットスリップ検出信号を出力する比較手段
    とを有することを特徴とする請求項1に記載のデータ再
    生装置。
  5. 【請求項5】前記判定手段は、 前記位相誤差検出結果と、所定の基準値とを比較して、
    前記ビットスリップ検出信号を出力する比較手段とを有
    することを特徴とする請求項1に記載のデータ再生装
    置。
  6. 【請求項6】前記データ数補正手段は、 前記入力データを所定時間遅延して出力するFIFO
    と、 前記FIFOの動作を制御するFIFO制御手段とを有
    し、 前記FIFO制御手段は、 前記データカウント値及び前記ビットスリップ検出信号
    に基づいて、同一データを繰り返し出力するように、又
    は連続する入力データの入力を一時中止するように、前
    記FIFOの動作を制御することにより、前記入力デー
    タのデータ数を補正することを特徴とする請求項2に記
    載のデータ再生装置。
  7. 【請求項7】伝送に供するデータを所定のブロック単位
    に分割し、各ブロックの前後にタイミング検出用の基準
    データを配置して伝送することを特徴とするデータ伝送
    方法。
  8. 【請求項8】伝送に供するデータを所定のブロック単位
    に分割し、各ブロックの前後にタイミング検出用の基準
    データを配置して送出することを特徴とするデータ伝送
    装置。
  9. 【請求項9】記録に供するデータを所定のブロック単位
    に分割し、各ブロックの前後にタイミング検出用の基準
    データを配置して記録したことを特徴とするデータ記録
    媒体。
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