JPH10293973A - 情報再生装置および再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビタビ復号方法において、最尤な状態遷移を
表現する状態データを生成し、状態データに基づいてＰ
ＬＬの位相エラーを検出する。 【解決手段】 ビタビ復号器１３０中のＡＣＳ１３３に
よってリードクロック毎に選択される最尤な状態遷移に
対応して、ＳＭＵ１３４によって状態そのものを表現す
る状態データ値の系列としての状態データを生成する。
タイミング生成器１３８は、状態データから再生ＲＦ信
号の立ち上がり、立ち下がりのタイミングを生成する。
ＰＥＣ１３７は、このタイミングに従ってサンプリング
された再生信号値（Ａ／Ｄ変換器１２によるサンプリン
グ値）に基づいて、位相エラー信号ＰＥを生成し、位相
エラー信号ＰＥをＶＣＯ１４１の制御に用いる。タイミ
ングを生成するためのＳＭＵ１３４のメモリ長は、復号
のためのメモリ長より短くできる。このメモリ長をヘッ
ダエリアとデータエリアとで切り替えることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ビタビ復号を行
う再生装置に対して適用可能な情報再生装置および再生
方法、特に、ＰＬＬの位相エラーの検出に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル信号再生装置においては、再
生されたディジタル信号と同期するクロックを生成する
ためにＰＬＬが使用される。従来では、再生信号のエッ
ジを検出し、このエッジの位相情報を利用して位相エラ
ーを検出し、検出された位相エラーによりＶＣＯ（電圧
制御型発振器）、あるいはＶＦＯ（可変周波数発振器）
の周波数を制御し、それによって、再生信号と同期した
クロック信号をＰＬＬが発生するようになされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、再生信
号に1/2 ・Ｔ以上のノイズが含まれる場合、折り返しの
ために、ＰＬＬの動作が乱れ、ビットスリップ等の誤動
作が発生するおそれがあった。

【０００４】従って、この発明の目的は、位相エラーを
ビタビ復号を利用して検出することによって、ＰＬＬを
良好に制御することが可能な情報再生装置および再生方
法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、この発明は、記録媒体から再生される再生信号をビ
タビ復号方法によって復号するようにした情報再生装置
において、クロックに従ってサンプリングされる再生信
号値に基づいて、最尤な状態遷移そのものを表現するク
ロック毎の状態データを生成する状態データ生成手段
と、状態データに基づいて、復号データを出力する復号
データ出力手段と、状態データから、再生信号の立ち上
がりまたは立ち下がりエッジと対応する、位相エラー信
号の検出タイミングを発生する手段と、検出タイミング
における再生信号値を演算することによって位相エラー
信号を生成する手段と、位相エラー信号が制御信号とし
て供給され、クロックを生成するＰＬＬとからなること
を特徴とする情報再生装置である。

【０００６】また、この発明は、記録媒体から再生され
る再生信号をビタビ復号方法によって復号するようにし
た情報再生方法において、クロックに従ってサンプリン
グされる再生信号値に基づいて、最尤な状態遷移そのも
のを表現するクロック毎の状態データを生成し、状態デ
ータに基づいて、復号データを生成し、状態データか
ら、再生信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジと対
応する、位相エラー信号の検出タイミングを発生し、検
出タイミングにおける再生信号値を演算することによっ
て位相エラー信号を生成し、クロックを生成するＰＬＬ
に対して、位相エラー信号を制御信号として供給するこ
とを特徴とする情報再生方法である。

【０００７】ビタビ復号器では、選択される最尤な状態
遷移を表現する状態データを生成することができる。状
態データに基づいて、位相エラー検出のタイミングを得
ることができる。このような位相エラー検出のタイミン
グに基づいて、位相エラーを検出することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の理解を容易と
するために、ビタビ復号方法を行う再生系を有する記録
／再生装置の一例について、装置の全体構成、記録媒体
のセクタフォーマット、４値４状態ビタビ復号方法の概
要、４値４状態ビタビ復号方法を実現するビタビ復号器
の構成および動作、および４値４状態ビタビ復号方法以
外のビタビ復号方法の順に説明する。

【０００９】〔ディスク記録再生装置の概要〕以下、ビ
タビ復号方法を行う再生系を有する、典型的な記録／再
生装置の一例について説明する。図１は、ビタビ復号方
法を行う再生系を有する光磁気ディスク装置の一例の全
体構成を示すブロック図である。記録時には、コントロ
ーラ２がホストコンピュータ１の指令に従って、記録す
べきユーザデータを受取り、情報語としてのユーザデー
タに基づいてエンコードを行って、符号語としてのＲＬ
Ｌ（１，７）符号を生成する。この符号語が記録データ
としてレーザパワーコントロール部（以下、ＬＰＣと表
記する）４に供給される。コントローラ２は、このよう
な処理の他に、後述する復号化処理、および記録、再
生、消去等の各モードの制御、並びにホストコンピュー
タ１との交信等の動作を行う。

【００１０】ＬＰＣ４は、供給された記録データに対応
して、光ピックアップ７のレーザパワーを制御して光磁
気ディスク６上に磁気極性を有するピット列を形成する
ことにより、記録を行う。この記録の際に、磁気ヘッド
５が光磁気ディスク６にバイアス磁界を付与する。実際
には、記録データに基づいて後述するように生成される
プリコード出力に従って、後述するようなマークエッジ
記録が行われる。

【００１１】後述するように、記録位置すなわちピット
の形成位置の制御は、磁気ヘッド５および光ピックアッ
プ７等の位置決めを行う、図示しない手段によってなさ
れる。このため、記録動作時においても、光ピックアッ
プ７がアドレス部等を通過する際には、後述するような
再生時の動作と同様な動作が行われる。

【００１２】上述したようにして形成される各ピット
を、記録データに基づいて後述するようにして生成され
るプリコード出力中の各ビットに対応させる方法につい
て、図２を参照して説明する。プリコード出力中の、例
えば'1' に対してピットを形成し、'0' に対してピット
を形成しない記録方法をマーク位置記録方法と称する。
一方、各ピットのエッジによって表現される、プリコー
ド出力中の各ビットの境界における極性の反転を、例え
ば'1' に対応させる記録方法をマークエッジ記録方法と
称する。再生時には、再生信号中の各ビットの境界は、
後述するようにして生成されるリードクロックＤＣＫに
従って認識される。

【００１３】次に、再生系の構成および動作について説
明する。光ピックアップ７は、光磁気ディスク６にレー
ザ光を照射し、それによって生じる反射光を受光して、
再生信号を生成する。再生信号は、和信号Ｒ₊ 、差信号
Ｒ_- および図示しないフォーカスエラー信号ならびにト
ラッキングエラー信号の４種類の信号からなる。和信号
Ｒ₊ は、アンプ８によってゲイン調整等がなされた後に
切替えスイッチ１０に供給される。また、差信号Ｒ
_- は、アンプ９によってゲイン調整等がなされた後に切
替えスイッチ１０に供給される。さらに、フォーカスエ
ラー信号は、フォーカスエラーを解消する手段（図示せ
ず）に供給される。一方、トラッキングエラー信号は、
図示しないサーボ系等に供給され、それらの動作におい
て用いられる。

【００１４】切替えスイッチ１０には、後述するような
切替え信号Ｓが供給される。切替えスイッチ１０は、こ
の切替え信号Ｓに従って、以下のように、和信号Ｒ₊ ま
たは差信号Ｒ_- をフィルタ部１１に供給する。すなわ
ち、後述するような光磁気ディスク６のセクタフォーマ
ットにおいて、エンボス加工によって形成される部分か
ら再生される再生信号が切替えスイッチ１０に供給され
る期間には、和信号Ｒ₊をフィルタ部１１に供給する。
また、光磁気的に記録される部分から再生される再生信
号が切替えスイッチ１０に供給される期間には、差信号
Ｒ_- をフィルタ部１１に供給する。

【００１５】切替え信号Ｓは、例えば次のようにして生
成される。すなわち、まず、再生信号から、セクタフォ
ーマットに規定される所定のパターンから再生される信
号を検出する。このような所定のパターンとしては、例
えば後述するセクタマークＳＭ等が用いられる。そし
て、かかる検出がなされた時点を基準として、後述する
リードクロックを数える等の方法によって認識される所
定時点において、切替え信号Ｓが生成される。

【００１６】フィルタ部１１は、ノイズカットを行うロ
ーパスフィルタおよび波形等化を行う波形等化器から構
成される。後述するように、この際の波形等化処理にお
いて用いられる波形等化特性は、ビタビ復号器１３が行
うビタビ復号方法に適合するものとされる。フィルタ部
１１の出力を供給されるＡ／Ｄ変換器１２は、後述する
ようにして供給されるリードクロックＤＣＫに従って再
生信号値ｚ〔ｋ〕をサンプリングする。ビタビ復号器１
３は、再生信号値ｚ〔ｋ〕に基づいて、ビタビ復号方法
によって復号データを生成する。かかる復号データは、
上述したようにして記録される記録データに対する最尤
復号系列である。従って、復号エラーが無い場合には、
復号データは、記録データと一致する。

【００１７】復号データは、コントローラ２に供給され
る。上述したように、記録データは、ユーザデータから
チャンネル符号化等の符号化によって生成された符号語
である。従って、復号エラーレートが充分低ければ、復
号データは、符号語としての記録データとみなすことが
できる。コントローラ２は、復号データに、上述のチャ
ンネル符号化等の符号化に対応する復号化処理を施すこ
とにより、ユーザデータ等を再生する。

【００１８】また、フィルタ部１１の出力は、ＰＬＬ部
１４にも供給される。ＰＬＬ部１４は、供給された信号
に基づいて、リードクロックＤＣＫを生成する。このＰ
ＬＬ部１４は、従来の構成の場合では、光磁気ディスク
６中に記録される一定周波数の信号を利用して位相エラ
ーを検出する構成とされている。リードクロックＤＣＫ
は、コントローラ２、Ａ／Ｄ変換器１２、ビタビ復号器
１３等に供給される。コントローラ２、Ａ／Ｄ変換器１
２、ビタビ復号器１３の動作は、リードクロックＤＣＫ
に従うタイミングでなされる。さらに、リードクロック
ＤＣＫは、図示しないタイミングジェネレータに供給さ
れる。タイミングジェネレータは、例えば、記録／再生
動作の切替え等の装置の動作タイミングを制御する信号
を生成する。

【００１９】上述したような再生動作において、光磁気
ディスク６から再生される再生信号に基いて、より正し
い再生データを得るために、再生系の各構成要素の動作
を再生信号の品質に応じて適正化することが行われる。
このような操作をキャリブレーションと称する。キャリ
ブレーションは、再生信号の品質等が例えば加工精度等
の記録媒体の特性、および例えば記録用レーザ光のパワ
ーの変動、周囲温度等の記録／再生時の条件等によって
変化する可能性があることに対応するために再生系のパ
ラメータを適正化するためのものである。

【００２０】キャリブレーションの内容は、例えば光ピ
ックアップ７の読取り用レーザ光パワーの調整、アンプ
８および９のゲインの調整、フィルタ部１１の波形等化
特性の調整、およびビタビ復号器１３の動作において用
いられる振幅基準値の調整等である。このようなキャリ
ブレーションは、電源投入直後または記録媒体の交換時
等に、図１中には図示しない構成によって行われる。

【００２１】〔記録媒体のセクタフォーマットの概要〕
光磁気ディスク６には、セクタを記録／再生の単位とし
てユーザデータが記録される。図３を参照して、光磁気
ディスク６において用いられるセクタフォーマットの一
例について説明する。図３Ａに示すように、１セクタ
は、記録／再生の順に従って、ヘッダ、ＡＬＰＣ，ギャ
ップ、ＶＦＯ₃ 、シンク、データフィールド、バッファ
の各エリアに区分されている。図３中に付した数字は、
バイト数を表す。光磁気ディスク６上には、ブロック符
号化等の符号化がなされたデータが記録される。例えば
８ビットが１２チャンネルビットに変換されて記録され
る。

【００２２】このセクタフォーマットの一例において
は、ユーザデータ量が１０２４バイトのフォーマット
と、ユーザデータ量が５１２バイトのフォーマットとが
用意されている。ユーザデータ量が１０２４バイトのフ
ォーマットでは、データフィールドのバイト数が６７０
バイトとされる。また、ユーザデータ量が５１２バイト
のフォーマットでは、データフィールドのバイト数が１
２７８バイトとされる。これら２つのセクタフォーマッ
トにおいて、６３バイトのプリフォーマットされたヘッ
ダと、ＡＬＰＣ，ギャップエリアの１８バイトは、同一
とされている。

【００２３】図３Ｂは、６３バイトのヘッダを拡大して
示す。ヘッダは、セクタマークＳＭ（８バイト）、ＶＦ
ＯフィールドのＶＦＯ₁ （２６バイト）、アドレスマー
クＡＭ（１バイト）、ＩＤフィールドのＩＤ₁ （５バイ
ト）、ＶＦＯフィールドのＶＦＯ₂ （１６バイト）、ア
ドレスマークＡＭ（１バイト）、ＩＤフィールドのＩＤ
₂ （５バイト）、およびポストアンブルＰＡ（１バイ
ト）が順に配列された構成とされている。

【００２４】図３Ｃは、１８バイトのＡＬＰＣ，ギャッ
プエリアを拡大して示す。１８バイトは、ギャップフィ
ールド（５バイト）、フラグフィールド（５バイト）、
ギャップフィールド（２バイト）、ＡＬＰＣ（６バイ
ト）からなる。

【００２５】次に、これらのフィールドについて説明す
る。セクタマークＳＭは、セクタの開始を識別するため
のマークであり、ＲＬＬ（１，７）符号において生じな
いエンボス加工によって形成されたパターンを有する。
ＶＦＯフィールドは、上述のＰＬＬ部１４中のＶＦＯ(V
ariable Frequency Oscillator) （またはＶＣＯ）を同
期させるためのもので、ＶＦＯ₁ 、ＶＦＯ₂ およびＶＦ
Ｏ₃ からなる。ＶＦＯ₁ およびＶＦＯ₂ は、エンボス加
工によって形成されている。また、ＶＦＯ₃ は、そのセ
クタに対して記録動作が行われる際に光磁気的に書かれ
る。ＶＦＯ₁ 、ＶＦＯ₂ およびＶＦＯ₃ は、それぞれチ
ャンネルビットの'0' と'1' が交互に現れるパターン
（２Ｔパターン）を有する。従って、１チャンネルビッ
トの時間長に対応する時間をＴとすると、ＶＦＯフィー
ルドを再生した時に、２Ｔ毎にレベルが反転する再生信
号が得られる。

【００２６】アドレスマークＡＭは、後続のＩＤフィー
ルドのためのバイト同期を装置に対して与えるために使
用され、ＲＬＬ（１，７）符号において生じないエンボ
スされたパターンを有する。ＩＤフィールドは、セクタ
のアドレス、すなわち、トラック番号およびセクタ番号
の情報と、これらの情報に対するエラー検出用のＣＲＣ
バイトを有する。ＩＤフィールドは、５バイトからな
る。ＩＤ₁ およびＩＤ₂によって、同一のアドレス情報
が二重に記録される。ポストアンブルＰＡは、チャンネ
ルビットの'0' と'1' とが交互に現れるパターン（２Ｔ
パターン）を有する。ＩＤ₁ 、ＩＤ₂ およびポストアン
ブルＰＡも、エンボス加工によって形成されている。こ
のように、ヘッダの領域は、エンボス加工によりピット
が形成されたプリフォーマットされた領域である。

【００２７】図３Ｃは、ＡＬＰＣ，ギャップエリアを拡
大して示す。ギャップには、ピットが形成されない。最
初のギャップフィールド（５バイト）は、プリフォーマ
ットされたヘッダの後の最初のフィールドであり、これ
によって、ヘッダの読取りを完了した後の処理に装置が
要する時間が確保される。２番目のギャップフィールド
（２バイト）は、後のＶＦＯ₃ の位置のずれを許容する
ためのものである。

【００２８】ＡＬＰＣ，ギャップエリアには、５バイト
のフラグフィールドが記録される。フラグフィールド
は、セクタのデータが記録される時に、連続した２Ｔパ
ターンが記録される。ＡＬＰＣ(Auto Laser Power Cont
rol)フィールドは、記録時のレーザパワーをテストする
ために設けられている。シンクフィールド（４バイト）
は、続くデータフィールドのためのバイト同期を装置が
得るために設けられており、所定のビットパターンを有
する。

【００２９】データフィールドは、ユーザデータを記録
するために設けられる。上述した６７０バイトのデータ
フィールドには、５１２バイトのユーザデータと、１４
４バイトのエラー検出、訂正用のパリティ等と、１２バ
イトのセクタ書込みフラグと、２バイト（ＦＦ）とから
なる。また、１２７８バイトのデータフィールドの場合
には、１０２４バイトのユーザデータと、２４２バイト
のエラー検出、訂正用のパリティ等と、１２バイトのセ
クタ書込みフラグとからなる。セクタの最後のバッファ
フィールドは、電気的、あるいは機械的な誤差に対する
許容範囲として使用される。

【００３０】上述したセクタフォーマットの例におい
て、ヘッダは、エンボス加工によりピットが形成された
エリアである。また、ＡＬＰＣ，ギャップエリアは、再
生時には、使用されないエリアである。さらに、ＶＦＯ
₃ 、シンクフィールドおよびデータフィールドは、光磁
気記録されたデータのエリアである。

【００３１】〔４値４状態ビタビ復号方法の概要〕以
下、ビタビ復号器１３によって行われるビタビ復号方法
について説明する。上述したように、ユーザデータは、
様々な符号化方法によって記録データとしての符号語に
変換される。符号化方法は、記録媒体の性質および記録
／再生方法等に応じて適切なものが採用される。光磁気
ディスク装置においては、ブロック符号化において、Ru
n Lengthすなわち'1' と'1' の間の'0' の数を制限する
ＲＬＬ（Run Length Limited）符号化方法が用いられる
ことが多い。従来から幾つかのＲＬＬ符号化方法が用い
られている。一般に、'1' と'1' の間の'0' の数を最小
でｄ個、最大でｋ個とするｍ／ｎブロック符号をＲＬＬ
（ｄ，ｋ；ｍ，ｎ）符号と称する。

【００３２】例えば、２／３ブロック符号において、'
1' と'1' の間の'0' の数を最小で１個、最大で７個と
するブロック符号化方法は、ＲＬＬ（１，７；２，３）
符号である。一般にＲＬＬ（１，７；２，３）符号をＲ
ＬＬ（１，７）符号と称することが多いので、以下の説
明においても単にＲＬＬ（１，７）符号と表記した場合
には、ＲＬＬ（１，７；２，３）符号を指すことにす
る。

【００３３】このようなＲＬＬ符号化方法と、上述した
マークエッジ記録方法との組合わせによって記録された
データから再生される再生信号を復号するために、ビタ
ビ復号方法を用いることができる。

【００３４】このようなＲＬＬ符号化方法は、記録密度
の向上、および再生動作の安定性の確保という２つの観
点から、符号化方法に要求される条件に対応できるもの
である。まず、上述したように、マークエッジ記録方法
は、記録データに基づいて後述するように生成されるプ
リコード出力における'1' を各ピットのエッジによって
表現される極性の反転に対応させるものなので、'1'
と'1' の間の'0' の数を多くする程、各ピット１個当た
りに記録されるビット数を大きくすることができる。従
って、記録密度を大きくすることができる。

【００３５】一方、再生系の動作タイミングを合わせる
ために必要なリードクロックＤＣＫは、上述したよう
に、再生信号に基づいてＰＬＬ部１４によって生成され
る。このため、記録データにおいて'1' と'1' の間の'
0' の数を多くすると、再生動作の際にＰＬＬ部の動作
が不安定となるので、再生動作全体が不安定なものとな
る。

【００３６】これら２つの条件を考慮すると、'1' と'
1' の間の'0' の数は、多過ぎたり、少な過ぎたりしな
い、適切な範囲内に設定される必要がある。このよう
な、記録データ中の'0' の数の設定に関して、ＲＬＬ符
号化方法が有効となる。

【００３７】ところで、図４に示すように、上述したＲ
ＬＬ（１，７）符号化方法とマークエッジ記録方法の組
み合わせにおいては、記録データに基づいて生成される
プリコード出力中の'1' と'1' の間に最低１個の'0' が
含まれるので、最小反転幅が２となる。このような、最
小反転幅が２となる符号化方法が用いられる場合に、符
号間干渉およびノイズ等の影響を受けている再生信号か
ら記録データを復号する方法として、後述するように、
４値４状態ビタビ復号方法を適用することができる。

【００３８】上述したように、再生信号には、フィルタ
部１１によって波形等化処理がなされる。ビタビ復号方
法の前段としてなされるこのような波形等化処理には、
符号間干渉を積極的に利用するパーシャルレスポンス方
法が用いられる。この際に用いられる波形等化特性は、
一般に（１＋Ｄ）ⁿ で表されるパーシャルレスポンス特
性の内から、記録／再生系の線記録密度およびＭＴＦ
（Modulation TransferFunction）を考慮して決められ
る。上述したＲＬＬ（１，７）符号化方法とマークエッ
ジ記録方法の組み合わせによって記録されたデータに対
して、ＰＲ（１，２，１）を用いる波形等化処理は、４
値４状態ビタビ復号方法の前段となる。

【００３９】一方、マークエッジ記録方法においては、
光磁気ディスク媒体等に対する実際の記録に先立って、
上述のＲＬＬ符号化等によって符号化された記録データ
に基づくプリコードが行われる。各時点ｋにおける記録
データ列をａ〔ｋ〕、これに基づくプリコード出力をｂ
〔ｋ〕とすると、プリコードは、以下のように行われ
る。

【００４０】 ｂ〔ｋ〕＝ｍｏｄ２｛ａ〔ｋ〕＋ｂ〔ｋ−１〕｝ （１） このようなプリコード出力ｂ〔ｋ〕が実際に光磁気ディ
スク媒体等に記録される。一方、フィルタ部１１中の波
形等化器によってなされる、波形等化特性ＰＲ（１，
２，１）での波形等化処理について説明する。但し、以
下の説明においては、信号の振幅を規格化せずに、波形
等化特性をＰＲ（Ｂ，２Ａ，Ｂ）とする。また、ノイズ
を考慮しない場合の再生信号の値をｃ〔ｋ〕と表記す
る。さらに、ノイズを含む実際の再生信号（すなわち、
記録媒体から再生された再生信号）をｚ〔ｋ〕と表記す
る。

【００４１】ＰＲ（Ｂ，２Ａ，Ｂ）は、ある時点ｋにお
ける再生信号の値に対して、時点ｋにおける振幅の寄与
が振幅値の２Ａ倍とされ、さらに前後の時点ｋ−１およ
びｋ＋１における振幅の寄与が各々の時点での信号の振
幅のＢ倍とされるものである。従って、再生信号の値の
最大値は、時点ｋ−１、ｋ、ｋ＋１において何れもパル
スが検出される場合である。このような場合には、再生
信号の値の最大値は、以下のようになる。

【００４２】Ｂ＋２Ａ＋Ｂ＝２Ａ＋２Ｂ また、再生信号の値の最小値は０となる。但し、実際の
取り扱いにおいては、ｃ〔ｋ〕として、ＤＣ成分のＡ＋
Ｂを差し引いた以下のようなものが用いられる。

【００４３】 ｃ〔ｋ〕＝Ｂ×ｂ〔ｋ−２〕＋２Ａ×ｂ〔ｋ−１〕＋Ｂ×ｂ〔ｋ〕 −Ａ−Ｂ （２） 従って、ノイズを考慮しない場合の再生信号ｃ〔ｋ〕
は、Ａ＋Ｂ，Ａ，−Ａ，−Ａ−Ｂの内の何れかの値をと
ることになる。一般に、再生信号の性質を示す方法の１
つとして、例えば５個の時点を単位として、再生信号を
多数重ね合わせたものをアイパターンと称する。この発
明を適用することができる光磁気ディスク装置におい
て、ＰＲ（Ｂ，２Ａ，Ｂ）の下で波形等化処理された実
際の再生信号ｚ〔ｋ〕についてのアイパターンの一例を
図５に示す。図５から各時点における再生信号ｚ〔ｋ〕
の値は、ノイズによるばらつきを有するが、ほぼ、Ａ＋
Ｂ，Ａ，−Ａ，−Ａ−Ｂの内の何れかになることが確認
できる。後述するように、Ａ＋Ｂ，Ａ，−Ａ，−Ａ−Ｂ
の値は、識別点として用いられる。

【００４４】上述したような波形等化処理がなされた再
生信号を復号する、ビタビ復号方法の概略は、次のよう
なものである。ステップ符号化方法および記録媒体に
対する記録方法に基づいて、生じ得る全ての状態を特定
する。ステップある時点における各状態を起点とし
て、次の時点において生じ得る全ての状態遷移と、各状
態遷移が生じる時の記録データａ〔ｋ〕および再生信号
の値ｃ〔ｋ〕を特定する。ステップおよびの結果と
して特定された全ての状態および状態遷移と、各状態遷
移が生じる時の〔記録データの値ａ〔ｋ〕／再生信号の
値ｃ〔ｋ〕〕を図の形式で表現したものを状態遷移図と
称する。後述するように、４値４状態ビタビ復号方法に
おける状態遷移図は、図７に示すようなものである。そ
して、この状態遷移図に基づく復号動作を行うように、
ビタビ復号器１３が構成される。

【００４５】さらに、ステップ上述したように、状態
遷移図を前提として、記録媒体から各時点ｋにおいて再
生される再生信号ｚ〔ｋ〕に基づく最尤な状態遷移が選
択される。但し、上述したように、ｚ〔ｋ〕は、ビタビ
復号器１３に供給される前段において波形等化されたも
のである。このような最尤な状態遷移の選択がなされる
毎に、選択された状態遷移に対応して、状態遷移図に記
載された記録データａ〔ｋ〕の値を復号値とすることに
よって、記録データに対する最尤復号値系列としての復
号データａ' 〔ｋ〕を得ることができる。但し、各時点
ｋにおける復号データ値から、最尤復号値系列とするた
めの構成は、後述するビタビ復号器１３中のＰＭＵ２３
である。従って、上述したように、復号データ列ａ'
〔ｋ〕は、復号エラーが無い場合には、記録データ列ａ
〔ｋ〕と一致する。上述のステップ〜ステップにつ
いて、以下に詳細に説明する。

【００４６】上述のステップについて説明する。ま
ず、ここで用いられる状態として、ある時点ｋにおける
状態を、時点ｋおよびそれ以前のプリコード出力を用い
て次のように定義する。すなわち、ｎ＝ｂ〔ｋ〕、ｍ＝
ｂ〔ｋ−１〕、ｌ＝ｂ〔ｋ−２〕の時の状態をＳnml と
定義する。このような定義によって、２³ ＝８個の状態
があると考えられるが、上述したように、実際に生じ得
る状態は、符号化方法等に基づいて制限される。ＲＬＬ
（１，７）符号として符号化された記録データ列ａ
〔ｋ〕においては、'1' と'1' の間に最低１個の'0' が
含まれるので、２個以上の'1' が連続することが無い。
記録データ列ａ〔ｋ〕に課されるこのような条件に基づ
いてプリコード出力ｂ〔ｋ〕について一定の条件が課さ
れ、その結果として生じ得る状態に制限が加えられる。

【００４７】このような制限について具体的に説明す
る。上述したようにＲＬＬ（１，７）符号化によって生
成される記録データ列中に、２個以上の'1' が連続する
もの、すなわち以下のものはあり得ない。

【００４８】 ａ〔ｋ〕＝１，ａ〔ｋ−１〕＝１，ａ〔ｋ−２〕＝１ （３） ａ〔ｋ〕＝１，ａ〔ｋ−１〕＝１，ａ〔ｋ−２〕＝０ （４） ａ〔ｋ〕＝０，ａ〔ｋ−１〕＝１，ａ〔ｋ−２〕＝１ （５） 記録データ列に課されるこのような条件に基づいて、上
述の（１）式に従ってｂ〔ｋ〕について課される条件に
ついて検討すると、Ｓ０１０およびＳ１０１の２個の状
態は生じ得ないことがわかる。従って、生じ得る状態
は、２³ −２＝６個である。

【００４９】次に、ステップについて説明する。ある
時点ｊにおける状態を起点として、次の時点ｊ＋１にお
いて生じ得る状態を求めるためには、時点ｊ＋１におけ
る記録データの値ａ〔ｊ＋１〕が１となる場合、および
０となる場合に分けて調べる必要がある。

【００５０】ここでは、状態Ｓ０００を例として説明す
る。上述の（１）式に従って、Ｓ０００すなわちｎ＝ｂ
〔ｊ〕＝０，ｌ＝ｂ〔ｊ−１〕＝０，ｍ＝ｂ〔ｊ−２〕
＝０とプリコードされる記録データとしては、以下の２
個が考えられる。

【００５１】 ａ〔ｊ〕＝０、ａ〔ｊ−１〕＝０、ａ〔ｊ−２〕＝１ （６） ａ〔ｊ〕＝０、ａ〔ｊ−１〕＝０、ａ〔ｊ−２〕＝０ （７） 〔ａ〔ｊ＋１〕＝１の時〕この時、（１）式に従って、
ｂ〔ｊ＋１〕は、以下のように計算される。

【００５２】 従って、再生信号ｃ〔ｊ〕の値は、上述の（２）式に従
って、次のように計算される。

【００５３】 ｃ〔ｊ＋１〕＝｛Ｂ×ｂ〔ｊ＋１〕＋２Ａ×ｂ〔ｊ〕＋Ｂ×ｂ〔ｊ−１〕｝ −Ａ−Ｂ ＝｛Ｂ×１＋２Ａ×０＋Ｂ×０｝−Ａ−Ｂ ＝−Ａ （９） また、次の時点ｊ＋１での状態Ｓnlm については、ｎ＝
ｂ〔ｊ＋１〕，ｌ＝ｂ〔ｊ〕，ｍ＝ｂ〔ｊ−１〕であ
る。そして、上述したようにｂ〔ｊ＋１〕＝１，ｂ
〔ｊ〕＝０，ｂ〔ｊ−１〕＝０となるので、次の時点ｊ
＋１における状態は、Ｓ１００である。従って、ａ〔ｊ
＋１〕＝１の場合には、Ｓ０００→Ｓ１００という遷移
が生じることが特定できる。

【００５４】〔ａ〔ｊ＋１〕＝０の時〕この時、（１）
式に従って、ｂ〔ｊ＋１〕は、以下のように計算され
る。

【００５５】 従って、再生信号ｃ〔ｊ＋１〕の値は、上述の（２）式
に従って、次のように計算される。

【００５６】 ｃ〔ｊ＋１〕＝｛Ｂ×ｂ〔ｊ＋１〕＋２Ａ×ｂ〔ｊ〕＋Ｂ×ｂ〔ｊ−１〕｝ −Ａ−Ｂ ＝｛Ｂ×０＋２Ａ×０＋Ｂ×０｝−Ａ−Ｂ ＝−Ａ−Ｂ （１１） また、次の時点ｊ＋１における状態Ｓnlm については、
ｎ＝ｂ〔ｊ＋１〕，ｌ＝ｂ〔ｊ〕，ｍ＝ｂ〔ｊ−１〕で
ある。そして、上述したようにｂ〔ｊ＋１〕＝０，ｂ
〔ｊ〕＝０，ｂ〔ｊ−１〕＝０となるので、次の時点に
おける状態は、Ｓ０００である。従って、ａ〔ｊ＋１〕
＝０の場合には、Ｓ０００→Ｓ０００という遷移が生じ
ることが特定できる。

【００５７】このようにして、時点ｊにおけるＳ０００
以外の各状態についても、それらを起点として次の時点
ｊ＋１において生じ得る状態遷移と、そのような各状態
遷移が生じる時の記録データ値ａ〔ｊ＋１〕および再生
信号値ｃ〔ｊ＋１〕との対応を求めることができる。

【００５８】上述したようにして、各状態について、そ
れらを起点として生じ得る状態遷移と、各状態遷移が生
じる時の記録データの値および再生信号の値との対応を
求め、図の形式に表したものが図６である。上述の時点
ｊおよびｊ＋１は、特別の時点ではない。従って、上述
したようにして求まる、生じ得る状態遷移とそれらに伴
う記録データの値および再生信号の値との対応は、任意
の時点において適用することができる。このため、図６
においては、任意の時点ｋにおいて生じる状態遷移に伴
う記録データの値をａ〔ｋ〕と表記し、再生信号の値を
ｃ〔ｋ〕と表記する。

【００５９】図６において、状態遷移は、矢印によって
表される。また、各矢印に付した符号が〔記録データ値
ａ〔ｋ〕／再生信号値ｃ〔ｋ〕〕を示している。状態Ｓ
０００，Ｓ００１，Ｓ１１１およびＳ１１０を起点とす
る状態遷移は、２通り有るのに対して、状態Ｓ０１１お
よびＳ１００を起点として生じ得る遷移は１通りのみで
ある。

【００６０】さらに、図６においてＳ０００とＳ００１
は、何れもａ〔ｋ〕＝１に対しては、ｃ〔ｋ〕＝−Ａと
いう値を取り、Ｓ１００に遷移している。一方、ａ
〔ｋ〕＝０に対しては、ｃ〔ｋ〕＝−Ａ−Ｂという値を
取り、Ｓ０００に遷移している。また、Ｓ１１１とＳ１
１０も同様に、同じａ〔ｋ＋１〕の値について同じｃ
〔ｋ＋１〕の値を取り、且つ、同じ状態に遷移してい
る。従って、Ｓ０００とＳ００１をまとめてＳ０と表現
し、Ｓ１１１とＳ１１０をまとめてＳ２と表現すること
ができる。さらに、Ｓ０１１をＳ３とし、Ｓ１００をＳ
１と表現することにして、整理したものが図７である。

【００６１】上述したように、図７が４値４状態ビタビ
復号方法に用いられる状態遷移図である。図７中には、
Ｓ０〜Ｓ３の４個の状態、および再生信号ｃ〔ｋ＋１〕
の値としての−Ａ−Ｂ，−Ａ，Ａ，Ａ＋Ｂの４個の値が
示されている。状態Ｓ０およびＳ２を起点とする状態遷
移は、２通り有るのに対して、状態Ｓ１およびＳ３を起
点とする状態遷移は、１通りのみである。

【００６２】一方、状態遷移を時間に沿って表現する形
式として、図８に示すようなトレリス線図が用いられ
る。図８では、２個の時点間の遷移を示しているが、さ
らに多数の時点間の遷移を示すこともできる。時間経過
に伴い、順次右の時点に遷移していく様子が表現され
る。従って、水平な矢印は、例えばＳ０→Ｓ０等の同じ
状態への遷移を表し、斜めの矢印は、例えばＳ１→Ｓ２
等の異なる状態への遷移を表すことになる。

【００６３】上述したビタビ復号方法のステップ、す
なわち図７に示した状態遷移図を前提として、ノイズを
含む実際の再生信号ｚ〔ｋ〕から最尤な状態遷移を選択
する方法について以下に説明する。

【００６４】最尤な状態遷移を選択するためには、ま
ず、ある時点ｋにおける状態について、その状態に至る
過程において経由してきた複数時点間の状態遷移の尤度
の和を計算し、さらに、計算された尤度の和を比較し
て、最尤の復号系列を選択することが必要である。この
ような尤度の和をパスメトリックと称する。

【００６５】パスメトリックを計算するためには、ま
ず、隣接する時点間の状態遷移の尤度を計算することが
必要となる。このような尤度の計算は、上述の状態遷移
図を参照して、再生信号ｚ〔ｋ〕の値に基づいて以下の
ようになされる。まず、一般的な説明として、時点ｋ−
１において、状態Ｓａである場合について考える。この
時、ビタビ復号器３１に再生信号ｚ〔ｋ〕が入力された
場合に、状態Ｓｂへの状態遷移が生じる尤度が次式に従
って計算される。但し、状態Ｓａおよび状態Ｓｂは、図
７の状態遷移図に記載されている４個の状態の何れかと
する。

【００６６】 （ｚ〔ｋ〕−ｃ（Ｓａ，Ｓｂ））² （１２） 上式において、ｃ（Ｓａ，Ｓｂ）は、状態Ｓａから状態
Ｓｂへの状態遷移について、図７の状態遷移図に記載さ
れている再生信号の値である。すなわち、上述の図７に
おいて、例えば状態遷移Ｓ０→Ｓ１について、−Ａと算
出されている値である。従って、式（１２）は、ノイズ
を含む実際の再生信号ｚ〔ｋ〕の値と、ノイズを考慮せ
ずに計算された再生信号ｃ（Ｓａ，Ｓｂ）の値の間のユ
ークリッド距離となる。ある時点におけるパスメトリッ
クは、その時点に至るまでのこのような隣接時点間の状
態遷移の尤度の総和として定義される。

【００６７】ところで、時点ｋにおいて状態Ｓａである
場合を考える。この場合に、時点ｋ−１において状態Ｓ
ａに遷移し得る状態をＳｐとすれば、パスメトリックＬ
（Ｓａ，ｋ）は、時点ｋ−１におけるパスメトリックを
用いて次式のように計算される。

【００６８】 Ｌ（Ｓａ，ｋ） ＝Ｌ（Ｓｐ，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕−ｃ（Ｓｐ，Ｓａ））² （１３） すなわち、時点ｋ−１において状態Ｓｐに至った場合の
パスメトリックＬ（Ｓｐ，ｋ−１）と、時点ｋ−１と時
点ｋの間で生じるＳｐ→Ｓａなる状態遷移の尤度（ｚ
〔ｋ〕−ｃ（Ｓｐ，Ｓａ））² とを加算することによっ
て、パスメトリックＬ（Ｓａ，ｋ）が計算される。この
（ｚ〔ｋ〕−ｃ（Ｓｐ，Ｓａ））² のような、最新の状
態遷移の尤度は、ブランチメトリックと称される。但
し、ここでのブランチメトリックは、後述するビタビ復
号器１３中のブランチメトリック計算回路（ＢＭＣ）２
０によって計算されるブランチメトリック、すなわち、
規格化メトリックに対応するブランチメトリックとは、
別のものであることに注意が必要である。

【００６９】また、時点ｋにおいて状態Ｓａである場合
に、時点ｋ−１において状態Ｓａに遷移し得る状態が複
数個存在することがある。図７においては、状態Ｓ０お
よびＳ２がこのような場合である。すなわち時点ｋにお
いて状態Ｓ０である場合に、時点ｋ−１において状態Ｓ
０に遷移し得る状態は、Ｓ０とＳ３の２個である。ま
た、時点ｋにおいて状態Ｓ２である場合に、時点ｋ−１
において状態Ｓ２に遷移し得る状態は、Ｓ１とＳ２の２
個である。一般的な説明として、時点ｋにおいて状態Ｓ
ａであり、且つ、時点ｋ−１において状態Ｓａに遷移し
得る状態がＳｐおよびＳｑの２個である場合に、パスメ
トリックＬ（Ｓａ，ｋ）は、次式のように計算される。

【００７０】 Ｌ（Ｓａ，ｋ） ＝ｍｉｎ｛Ｌ（Ｓｐ，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕−ｃ（Ｓｐ，Ｓａ））² ， Ｌ（Ｓｑ，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕−ｃ（Ｓｑ，Ｓａ））² ｝(14) すなわち、時点ｋ−１において状態Ｓｐであり、Ｓｐ→
Ｓａなる状態遷移によって状態Ｓａに至った場合と、時
点ｋ−１において状態Ｓｑであり、Ｓｑ→Ｓａなる状態
遷移によって状態Ｓａに至った場合の各々について、尤
度の和を計算する。そして、各々の計算値を比較し、よ
り小さい値を時点ｋにおける状態Ｓａに関するパスメト
リックＬ（Ｓａ，ｋ）とする。

【００７１】このようなパスメトリックの計算を、図７
を用いて上述した４値４状態について具体的に適用する
と、時点ｋにおける各状態Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２およびＳ３
についてのパスメトリックＬ（０，ｋ），Ｌ（１，
ｋ），Ｌ（２，ｋ）およびＬ（３，ｋ）は、時点ｋ−１
における各状態Ｓ０〜Ｓ３についてのパスメトリックＬ
（０，ｋ−１）〜Ｌ（３，ｋ−１）を用いて以下のよう
に計算できる。

【００７２】 Ｌ（０，ｋ）＝ｍｉｎ｛Ｌ（０，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕＋Ａ＋Ｂ）² ， Ｌ（３，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕＋Ａ）² ｝ (15) Ｌ（１，ｋ）＝Ｌ（０，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕＋Ａ）² (16) Ｌ（２，ｋ）＝ｍｉｎ｛Ｌ（２，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕−Ａ−Ｂ）² Ｌ（１，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕−Ａ）² ｝ (17) Ｌ（３，ｋ）＝Ｌ（２，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕−Ａ）² (18) 上述したように、このようにして計算されるパスメトリ
ックの値を比較して、最尤な状態遷移が選択されれば良
い。ところで、最尤な状態遷移を選択するためには、パ
スメトリックの値そのものを計算しなくても、パスメト
リックの値の比較ができれば良い。そこで、実際の４値
４状態ビタビ復号方法においては、パスメトリックの代
わりに以下に定義するような規格化パスメトリックを用
いることにより、各時点ｋにおけるｚ〔ｋ〕に基づく計
算を容易なものとするようになされる。

【００７３】 ｍ（ｉ，ｋ） ＝〔Ｌ（ｉ，ｋ）−ｚ〔ｋ〕² −（Ａ＋Ｂ）² 〕／２／（Ａ＋Ｂ）（１９） 式（１９）をＳ０〜Ｓ３の各状態に適用すると、具体的
な規格化パスメトリックは、以下のように２乗計算を含
まないものとなる。このため、後述する、加算、比較、
選択回路（ＡＣＳ）２１における計算を容易なものとす
ることができる。

【００７４】 ｍ（０，ｋ）＝ｍｉｎ｛ｍ（０，ｋ−１）＋ｚ〔ｋ〕， ｍ（３，ｋ−１）＋α×ｚ〔ｋ〕−β｝ （２０） ｍ（１，ｋ）＝ｍ（０，ｋ−１）＋α×ｚ〔ｋ〕−β （２１） ｍ（２，ｋ）＝ｍｉｎ｛ｍ（２，ｋ−１）−ｚ〔ｋ〕， ｍ（１，ｋ−１）−α×ｚ〔ｋ〕−β｝ （２２） ｍ（３，ｋ）＝ｍ（２，ｋ−１）＋α×ｚ〔ｋ〕−β （２３） 但し、式（２０）〜（２３）中のαおよびβは、以下の
ようなものである。

【００７５】α＝Ａ／（Ａ＋Ｂ） （２４） β＝Ｂ×（Ｂ＋２×Ａ）／２／（Ａ＋Ｂ） （２５） このような規格化パスメトリックに基づく４値４状態ビ
タビ復号方法における状態遷移の条件について図９に示
す。上述の４個の規格化パスメトリックの内に、２個か
ら１個を選択する式が２つあるので、２×２＝４通りの
条件がある。

【００７６】〔４値４状態ビタビ復号器の概要〕上述し
た４値４状態ビタビ復号方法を実現するビタビ復号器１
３について以下に説明する。図１０にビタビ復号器１３
の全体構成を示す。ビタビ復号器１３は、ブランチメト
リック計算回路（以下、ＢＭＣと表記する）２０、加
算、比較および選択回路（以下、ＡＣＳと表記する）２
１、圧縮およびラッチ回路２２およびパスメモリユニッ
ト（以下、ＰＭＵと表記する）２３から構成される。こ
れらの各構成要素に対して上述のリードクロックＤＣＫ
（以下の説明においては、単にクロックと表記する）が
供給されることにより、ビタビ復号器１３全体の動作タ
イミングが合わされる。以下、各構成要素について説明
する。

【００７７】ＢＭＣ２０は、入力される再生信号ｚ
〔ｋ〕に基づいて、規格化パスメトリックに対応するブ
ランチメトリックの値ＢＭ０，ＢＭ１，ＢＭ２およびＢ
Ｍ３を計算する。ＢＭ０〜ＢＭ３は、上述の式（２０）
〜（２３）の規格化パスメトリックを計算するために必
要とされる、以下のようなものである。

【００７８】 ＢＭ０＝ｚ（ｋ） （２６） ＢＭ１＝α×ｚ〔ｋ〕−β （２７） ＢＭ２＝−ｚ（ｋ） （２８） ＢＭ３＝−α×ｚ〔ｋ〕−β （２９） この計算に必要なαおよびβは、上述の式（２４）およ
び（２５）に従ってＢＭＣ２０によって計算される基準
値である。かかる計算は、例えば再生信号ｚ〔ｋ〕に基
づくエンベロープ検出等の方法で検出され、ＢＭＣ２０
に供給される識別点−Ａ−Ｂ，−Ａ，ＡおよびＡ＋Ｂの
値に基づいてなされる。

【００７９】ＢＭ０〜ＢＭ３の値は、ＡＣＳ２１に供給
される。一方、ＡＣＳ２１は、後述するような圧縮およ
びラッチ回路２２から、１クロック前の規格化パスメト
リックの値（但し、後述するように圧縮のなされたも
の）Ｍ０，Ｍ１，Ｍ２およびＭ３を供給される。そし
て、Ｍ０〜Ｍ３と、ＢＭ０〜ＢＭ３とを加算して、後述
するようにして、最新の規格化パスメトリックの値Ｌ
０，Ｌ１，Ｌ２およびＬ３を計算する。Ｍ０〜Ｍ３が圧
縮のなされたものであるため、Ｌ０〜Ｌ３を計算する際
のオーバーフローを避けることができる。

【００８０】さらに、ＡＣＳ２１は、最新の規格化パス
メトリックの値Ｌ０〜Ｌ３に基づいて、後述するよう
に、最尤な状態遷移を選択し、また、選択結果に対応し
て、パスメモリ２３に供給される選択信号ＳＥＬ０およ
びＳＥＬ２を'High'または'Low' とする。

【００８１】また、ＡＣＳ２１は、Ｌ０〜Ｌ３を圧縮お
よびラッチ回路２２に供給する。圧縮およびラッチ回路
２２は、供給されるＬ０〜Ｌ３を圧縮した後にラッチす
る。その後、１クロック前の規格化パスメトリックＭ０
〜Ｍ３としてＡＣＳ２１に供給する。

【００８２】この際の圧縮の方法としては、例えば以下
に示すように、最新の規格化パスメトリックＬ０〜Ｌ３
から、そのうちの１個、例えばＬ０を一律に差し引く等
の方法が用いられる。

【００８３】Ｍ０＝Ｌ０−Ｌ０ （３０） Ｍ１＝Ｌ１−Ｌ０ （３１） Ｍ２＝Ｌ２−Ｌ０ （３２） Ｍ３＝Ｌ３−Ｌ０ （３３） この結果として、Ｍ０が常に０の値をとることになる
が、以下の説明においては、一般性を損なわないため
に、このままＭ０と表記する。式（３０）〜（３３）に
よって計算されるＭ０〜Ｍ３の値の差は、Ｌ０〜Ｌ３の
値の差と等しいものとなる。上述したように、最尤な状
態遷移の選択においては、規格化パスメトリック間の値
の差のみが問題となる。従って、このような圧縮方法
は、最尤な状態遷移の選択結果に影響せずに規格化パス
メトリックの値を圧縮し、オーバーフローを防止する方
法として有効である。このように、ＡＣＳ２１と圧縮お
よびラッチ回路２２は、規格化パスメトリックの計算に
関するループを構成する。

【００８４】上述のＡＣＳ２１について、図１１を参照
してより詳細に説明する。ＡＣＳ２１は、６個の加算器
５１、５２、５３、５４、５６、５８および２個の比較
器５５、５７から構成される。一方、上述したようにＡ
ＣＳ２１には、１クロック前の圧縮された規格化パスメ
トリックの値Ｍ０〜Ｍ３および規格化パスメトリックに
対応するブランチメトリックの値ＢＭ０〜ＢＭ３が供給
される。

【００８５】加算器５１には、Ｍ０およびＢＭ０が供給
される。加算器５１は、これらを加算して以下のような
Ｌ００を算出する。

【００８６】Ｌ００＝Ｍ０＋ＢＭ０ （３４） 上述したように、Ｍ０は、時点ｋ−１において状態Ｓ０
に至った場合に、経由してきた状態遷移の総和に対応す
る圧縮された規格化パスメトリックである。また、ＢＭ
０は、時点ｋにおいて入力される再生信号ｚ〔ｋ〕に基
づいて上述の（２６）式に従って計算されるもの、すな
わちｚ〔ｋ〕の値そのものである。従って、式（３４）
の値は、上述したような圧縮の作用の下に、上述の式
（２０）中のｍ（０，ｋ−１）＋ｚ〔ｋ〕の値を計算し
たものとなる。すなわち、時点ｋ−１において状態Ｓ０
であり、時点ｋにおける状態遷移Ｓ０→Ｓ０によって最
終的に状態遷移Ｓ０に至った場合に対応する計算値であ
る。

【００８７】一方、加算器５２には、Ｍ３およびＢＭ１
が供給される。加算器５１は、これらを加算して以下の
ようなＬ３０を算出する。

【００８８】Ｌ３０＝Ｍ３＋ＢＭ１ （３５） 上述したように、Ｍ３は、時点ｋ−１において状態Ｓ３
に至った場合に、経由してきた状態遷移の総和に対応す
る、圧縮された規格化パスメトリックである。また、Ｂ
Ｍ１は、時点ｋにおいて入力される再生信号ｚ〔ｋ〕に
基づいて上述の（２７）式に従って計算されるもの、す
なわちα×ｚ〔ｋ〕−βである。従って、式（３５）の
値は、上述したような圧縮の作用の下に、上述の式（２
０）中のｍ（３，ｋ−１）＋α×ｚ〔ｋ〕−βの値を計
算したものとなる。すなわち、時点ｋ−１において状態
Ｓ３であり、時点ｋにおける状態遷移Ｓ３→Ｓ０によっ
て最終的に状態遷移Ｓ０に至った場合に対応する計算値
である。

【００８９】上述のＬ００およびＬ３０は、比較器５５
に供給される。比較器５５は、Ｌ００およびＬ３０の値
を比較し、小さい方を最新の規格化パスメトリックＬ０
とすると共に、選択結果に応じて、上述したように選択
信号ＳＥＬ０の極性を切替える。このような構成は、式
（２０）において、最小値が選択されることに対応する
ものである。すなわち、Ｌ００＜Ｌ３０の場合（この時
は、Ｓ０→Ｓ０が選択される）に、Ｌ００をＬ０として
出力し、且つ、ＳＥＬ０を例えば、'Low' とする。ま
た、Ｌ３０＜Ｌ００の場合（この時は、Ｓ３→Ｓ０が選
択される）には、Ｌ３０をＬ０として出力し、且つ、Ｓ
ＥＬ０を例えば'High'とする。ＳＥＬ０は、後述するよ
うに、状態Ｓ０に対応するＡ型パスメモリ２４に供給さ
れる。

【００９０】このように、加算器５１、５２および比較
器５５は、上述の式（２０）に対応して、Ｓ０→Ｓ０と
Ｓ３→Ｓ０の内から、時点ｋにおける状態遷移として最
尤なものを選択する動作を行う。そして、選択結果に応
じて、最新の規格化パスメトリックＬ０および選択信号
ＳＥＬ０を出力する。

【００９１】また、加算器５６には、Ｍ０およびＢＭ１
が供給される。加算器５１は、これらを加算して以下の
ようなＬ１を算出する。

【００９２】Ｌ１＝Ｍ０＋ＢＭ１ （３６） 上述したように、Ｍ０は、時点ｋ−１において状態Ｓ０
に至った場合に、経由してきた状態遷移の総和に対応す
る圧縮された規格化パスメトリックである。また、ＢＭ
１は、時点ｋにおいて入力される再生信号ｚ〔ｋ〕に基
づいて上述の（２７）式に従って計算されるもの、すな
わちα×ｚ〔ｋ〕−βである。従って、式（３６）の値
は、上述したような圧縮の作用の下に、上述の式（２
１）の右辺ｍ（０，ｋ−１）＋α×ｚ〔ｋ〕−βの値を
計算したものとなる。すなわち、時点ｋ−１において状
態Ｓ０であり、時点ｋにおける状態遷移Ｓ０→Ｓ１によ
って最終的に状態遷移Ｓ１に至った場合に対応する計算
値である。式（２１）が値の選択を行わないことに対応
して、加算器５６の出力がそのまま最新の規格化パスメ
トリックＬ１とされる。

【００９３】加算器５３には、Ｍ２およびＢＭ２が供給
される。加算器５３は、これらを加算して以下のような
Ｌ２２を算出する。

【００９４】Ｌ２２＝Ｍ２＋ＢＭ２ （３７） 上述したように、Ｍ２は、時点ｋ−１において状態Ｓ２
に至った場合に、経由してきた状態遷移の総和に対応す
る圧縮された規格化パスメトリックである。また、ＢＭ
０は、時点ｋにおいて入力される再生信号ｚ〔ｋ〕に基
づいて上述の（２８）式に従って計算されるもの、すな
わち−ｚ〔ｋ〕である。従って、式（３７）の値は、上
述したような圧縮の作用の下に、上述の式（２２）中の
ｍ（２，ｋ−１）−ｚ〔ｋ〕の値を計算したものとな
る。すなわち、時点ｋ−１において状態Ｓ２であり、時
点ｋにおける状態遷移Ｓ２→Ｓ２によって最終的に状態
遷移Ｓ２に至った場合に対応する計算値である。

【００９５】一方、加算器５４には、Ｍ１およびＢＭ３
が供給される。加算器５３は、これらを加算して以下の
ようなＬ１２を算出する。

【００９６】Ｌ１２＝Ｍ１＋ＢＭ３ （３８） 上述したように、Ｍ１は、時点ｋ−１において状態Ｓ１
に至った場合に、経由してきた状態遷移の総和に対応す
る圧縮された規格化パスメトリックである。また、ＢＭ
３は、時点ｋにおいて入力される再生信号ｚ〔ｋ〕に基
づいて上述の（２９）式に従って計算されるもの、すな
わち−α×ｚ〔ｋ〕−βである。従って、式（３８）の
値は、上述したような圧縮の作用の下に、上述の式（２
２）中のｍ（１，ｋ−１）−α×ｚ〔ｋ〕−βの値を計
算したものとなる。すなわち、時点ｋ−１において状態
Ｓ１であり、時点ｋにおける状態遷移Ｓ１→Ｓ２によっ
て最終的に状態遷移Ｓ２に至った場合に対応する計算値
である。

【００９７】上述のＬ２２およびＬ１２は、比較器５７
に供給される。比較器５７は、Ｌ２２およびＬ１２の値
を比較し、小さい方を最新の規格化パスメトリックＬ２
とすると共に、選択結果に応じて、上述したように選択
信号ＳＥＬ２の極性を切替える。このような構成は、式
（２２）において、最小値が選択されることに対応する
ものである。すなわち、Ｌ２２＜Ｌ１２の場合（この時
は、Ｓ２→Ｓ２が選択される）に、Ｌ２２をＬ２として
出力し、且つ、ＳＥＬ２を例えば、'Low' とする。ま
た、Ｌ１２＜Ｌ２２の場合（この時は、Ｓ１→Ｓ２が選
択される）には、Ｌ１２をＬ２として出力し、且つ、Ｓ
ＥＬ２を例えば'High'とする。ＳＥＬ２は、後述するよ
うに、状態Ｓ２に対応するＡ型パスメモリ２６に供給さ
れる。

【００９８】このように、加算器５３、５４および比較
器５７は、上述の式（２２）に対応して、Ｓ１→Ｓ２と
Ｓ２→Ｓ２の内から、時点ｋにおける状態遷移として最
尤なものを選択する。そして、選択結果に応じて、最新
の規格化パスメトリックＬ２および選択信号ＳＥＬ２を
出力する。

【００９９】また、加算器５８には、Ｍ２およびＢＭ３
が供給される。加算器５８は、これらを加算して以下の
ようなＬ３を算出する。

【０１００】Ｌ３＝Ｍ２＋ＢＭ３ （３９） 上述したように、Ｍ２は、時点ｋ−１において状態Ｓ２
に至った場合に、経由してきた状態遷移の総和に対応す
る圧縮された規格化パスメトリックである。また、ＢＭ
３は、時点ｋにおいて入力される再生信号ｚ〔ｋ〕に基
づいて上述の（２９）式に従って計算されるもの、すな
わち−α×ｚ〔ｋ〕−βである。従って、式（３９）の
値は、上述したような圧縮の作用の下に、上述の式（２
３）の右辺ｍ（２，ｋ−１）＋α×ｚ〔ｋ〕−βの値を
計算したものとなる。すなわち、時点ｋ−１において状
態Ｓ０であり、時点ｋにおける状態遷移Ｓ２→Ｓ３によ
って最終的に状態遷移Ｓ３に至った場合に対応する計算
値である。式（２３）が値の選択を行わないことに対応
して、加算器５８の出力がそのまま最新の規格化パスメ
トリックＬ３とされる。

【０１０１】上述したようにして, ＡＣＳ２１が出力す
るＳＥＬ０およびＳＥＬ２に従って、パスメモリユニッ
ト（以下、ＰＭＵと表記する）２３が動作することによ
って、記録データａ〔ｋ〕に対する最尤復号系列として
の復号データａ’〔ｋ〕が生成される。ＰＭＵ２３は、
図７に示した４個の状態間の状態遷移に対応するため
に、２個のＡ型パスメモリおよび２個のＢ型パスメモリ
から構成される。

【０１０２】Ａ型パスメモリは、その状態に至る遷移と
して２つの遷移（すなわち、自分自身からの遷移と、他
の１個の状態からの遷移）を有し、且つ、その状態を起
点とする２つの遷移（すなわち、自分自身に至る遷移と
他の１個の状態に至る遷移）を有する状態に対応するた
めの構成とされる。従って、Ａ型パスメモリは、図７に
示した４個の状態の内、Ｓ０およびＳ２に対応するもの
である。

【０１０３】一方、Ｂ型パスメモリは、その状態に至る
遷移が１つのみであり、且つ、その状態を起点とする遷
移が１つのみである状態に対応するための構成とされ
る。従って、Ｂ型パスメモリは、図７に示した４個の状
態の内、Ｓ１およびＳ３に対応するものである。

【０１０４】これら２個のＡ型パスメモリおよび２個の
Ｂ型パスメモリが図７に示した状態遷移図に従う動作を
行うために、ＰＭＵ２３において、図１０に示すような
復号データの受渡しがなされるように構成される。すな
わち、Ａ型パスメモリ２４がＳ０に対応し、Ａ型パスメ
モリ２６がＳ２に対応する。また、Ｂ型パスメモリ２５
がＳ１に対応し、また、Ｂ型パスメモリ２７がＳ３に対
応する。このように構成すれば、Ｓ０を起点として生じ
得る状態遷移がＳ０→Ｓ０およびＳ０→Ｓ１であり、Ｓ
２を起点として生じ得る状態遷移がＳ２→Ｓ２およびＳ
２→Ｓ３であることに合致する。また、Ｓ１を起点とし
て生じ得る状態遷移がＳ１→Ｓ２のみであり、Ｓ３を起
点として生じ得る状態遷移がＳ３→Ｓ０のみであること
にも合致する。

【０１０５】Ａ型パスメモリ２４について、その詳細な
構成を図１２に示す。Ａ型パスメモリ２４は、パスメモ
リ長に対応する個数のフリップフロップとセレクタを、
交互に接続したものである。図１０には、１４ビットの
デコードデータ長に対応する構成を示した。すなわち、
１４個のセレクタ３１₁ 〜３１₁₄および１５個のフリッ
プフロップ３０₀ 〜３０₁₄を有するものである。セレク
タ３１₁ 〜３１₁₄は、何れも２個のデータを受取り、そ
の内の１個を選択的に後段に供給するものである。ま
た、フリップフロップ３０₀ 〜３０₁₄にクロックが供給
されることにより、Ａ型パスメモリ２４全体の動作タイ
ミングが合わされる。

【０１０６】図７を用いて上述したように、状態Ｓ０に
至る遷移は、Ｓ０→Ｓ０すなわち自分自身から継承する
遷移、およびＳ３→Ｓ０である。このような状況に対応
する構成として、各セレクタは、前段のフリップフロッ
プから供給されるデータすなわちＳ０→Ｓ０に対応する
復号データと、状態Ｓ３に対応するＢ型パスメモリ２７
から供給されるデータすなわちＳ３→Ｓ０に対応する復
号データＰＭ３とを受取る。さらに、各セレクタは、Ａ
ＣＳ２１からＳＥＬ０を供給される。そして、ＳＥＬ０
の極性に応じて、供給される２個の復号データの内の一
方を後段のフリップフロップに供給する。また、このよ
うにして後段のフリップフロップに供給される復号デー
タは、状態Ｓ１に対応するＢ型パスメモリ２５にもＰＭ
０として供給される。

【０１０７】すなわち、例えばセレクタ３１₁₄は、前段
のフリップフロップ３０₁₃から供給されるデータと、Ｂ
型パスメモリ２７から供給される１４ビットからなるＰ
Ｍ３の１４番目のビット位置のデータとを受取る。そし
て、これら２個のデータの内から以下のようにして選択
したデータを、後段のフリップフロップ３０₁₄に供給す
る。上述したようにＳＥＬ０は、選択結果に応じて、'L
ow' または'High'とされる。ＳＥＬ０が例えば'Low' の
時は、前段のフリップフロップ３０₁₃からのデータが選
択されるようになされる。また、ＳＥＬ０が例えば'Hig
h'の時は、ＰＭ３の１４番目のビット位置のデータが選
択されるようになされる。選択されたデータは、後段の
フリップフロップ３０₁₄に供給され、また、ＰＭ０の１
４番目のビット位置のデータとして、状態Ｓ１に対応す
るＢ型パスメモリ２５に供給される。

【０１０８】Ａ型パスメモリ２４中の他のセレクタ３１
₁ 〜３１₁₃においても、ＳＥＬ０の極性に応じて、同様
な動作が行われる。従って、Ａ型パスメモリ２４全体と
しては、ＳＥＬ０が例えば'Low' の時は、Ａ型パスメモ
リ２４中で、各々のフリップフロップがその前段に位置
するフリップフロップのデータを継承するシリアルシフ
トを行う。また、ＳＥＬ０が例えば'High'の時は、Ｂ型
パスメモリ２７から供給される１４ビットからなる復号
データＰＭ３を継承するパラレルロードを行う。何れの
場合にも、継承される復号データは、Ｂ型パスメモリ２
５に１４ビットの復号データＰＭ０として供給される。

【０１０９】また、最初の処理段となるフリップフロッ
プ３０₀ には、クロックに同期して常に'0' が入力され
る。かかる動作は、Ｓ０に至る状態遷移Ｓ０→Ｓ０とＳ
２→Ｓ０の何れにおいても、図７に示すように、復号デ
ータが'0' なので、最新の復号データは、常に'0' とな
ることに対応している。

【０１１０】上述したように、Ｓ２に対応するＡ型パス
メモリ２６についても、構成自体は、Ａ型パスメモリ２
４と全く同様である。但し、ＡＣＳ２１から入力される
選択信号は、ＳＥＬ２である。また、図６に示すように
状態Ｓ２に至る遷移としては、Ｓ２→Ｓ２すなわち自分
自身から継承する遷移と、Ｓ１→Ｓ２とがある。このた
め、状態Ｓ１に対応するＢ型パスメモリ２５からＰＭ１
を供給される。さらに、状態Ｓ２を起点として生じ得る
状態がＳ２すなわち自分自身と、Ｓ３であることに対応
して、状態Ｓ３に対応するＢ型パスメモリ２７にＰＭ２
を供給する。

【０１１１】また、Ｓ２に対応するＡ型パスメモリ２６
においても、最初の処理段となるフリップフロップに
は、クロックに同期して常に'0' が入力される。かかる
動作は、Ｓ２に至る状態遷移Ｓ２→Ｓ２とＳ１→Ｓ０の
何れにおいても、図７に示すように、復号データが'0'
なので、最新の復号データは、常に'0' となることに対
応している。

【０１１２】他方、Ｂ型パスメモリ２５について、その
詳細な構成を図１３に示す。Ｂ型パスメモリ２５は、パ
スメモリ長に対応する個数のフリップフロップを接続し
たものである。図１３には、１４ビットのデコードデー
タ長に対応する構成を示した。すなわち、１５個のフリ
ップフロップ３２₀ 〜３２₁₄を有するものである。フリ
ップフロップ３２₀ 〜３２₁₄にクロックが供給されるこ
とにより、Ｂ型パスメモリ２５全体の動作タイミングが
合わされる。

【０１１３】各フリップフロップ３２₁ 〜３２₁₄には、
状態Ｓ０に対応するＡ型パスメモリ２４から、１４ビッ
トの復号データがＰＭ０として供給される。例えば、フ
リップフロップ３２₁ には、ＰＭ０の１ビット目が供給
される。各フリップフロップ３２₁ 〜３２₁₄は、供給さ
れた値を１クロックの間保持する。そして、状態Ｓ２に
対応するＡ型パスメモリ２６に、１４ビットの復号デー
タＰＭ１として出力する。例えば、フリップフロップ３
２₁ は、ＰＭ１の２ビット目を出力する。

【０１１４】Ｂ型パスメモリ２５中の他のセレクタ３２
₁ 〜３２₁₃においても、同様な動作が行われる。従っ
て、Ｂ型パスメモリ２５全体としては、Ａ型パスメモリ
２４から供給される１４ビットからなる復号データＰＭ
０を受取り、またＡ型パスメモリ２６に１４ビットから
なる復号データＰＭ１を供給する。

【０１１５】また、フリップフロップ３２₀ には、クロ
ックに同期して常に'1' が入力される。かかる動作は、
図７に示したように、最新の状態遷移がＳ０→Ｓ１であ
る場合に復号データが'1' であることに対応している。

【０１１６】また、上述のように、状態Ｓ３に対応する
Ｂ型パスメモリ２７についても、Ｂ型パスメモリ２５と
全く同様な構成とされる。但し、図７に示すように状態
Ｓ３に至る遷移は、Ｓ２→Ｓ３なので、状態Ｓ２に対応
するＡ型パスメモリ２６からＰＭ２を供給される。さら
に、状態Ｓ３を起点として生じ得る状態がＳ０であるこ
とに対応して、状態Ｓ０に対応するＡ型パスメモリ２４
にＰＭ３を供給するようになされる。Ｂ型パスメモリ２
７においても、最初の処理段となるフリップフロップに
は、クロックに同期して常に'1' が入力される。かかる
動作は、図７に示したように、最新の状態遷移がＳ２→
Ｓ３である場合に復号データが'1' であることに対応し
ている。

【０１１７】上述したようにして、ＰＭＵ２３中の４個
のパスメモリは、各々復号データを生成する。このよう
にして生成される４個の復号データは、常に正確なビタ
ビ復号動作がなされる場合には、互いに一致することに
なる。ところで、実際のビタビ復号動作においては、４
個の復号データに不一致が生じることも起こり得る。こ
のような不一致は、再生信号に含まれるノイズの影響等
により、上述の識別点ＡおよびＢを検出する際に誤差が
生じる等の要因により、ビタビ復号動作が不正確なもの
となることによって生じる。

【０１１８】一般に、このような不一致が生じる確率
は、再生信号の品質に対応してパスメモリの処理段数
（メモリ長）を充分に大きく設定することによって減少
させることができる。すなわち、再生信号のＣ／Ｎ等の
品質が良い場合には、パスメモリの処理段数が比較的小
さくても復号データ間の不一致が生じる確率は小さい。
これに対して、再生信号の品質が良くない場合には、上
述の不一致が生じる確率を小さくするためには、パスメ
モリの処理段数を大きくする必要がある。再生信号の品
質に対してパスメモリの処理段数が比較的小さくて、復
号データ間の不一致が生じる確率を充分に低くすること
ができない場合には、４個の復号データから、例えば多
数決等の方法によって、より的確なものを選択するよう
な、図示しない構成がＰＭＵ２３中の４個のパスメモリ
の後段に設けられる。

【０１１９】〔４値４状態ビタビ復号方法以外のビタビ
復号方法〕上述した４値４状態ビタビ復号方法は、フィ
ルタ部１１において用いられる波形等化特性がＰＲ
（１，２，１）であり、且つ、記録データとしてＲＬＬ
（１，７）符号が採用される場合に用いられる。例え
ば、記録線密度０．４０μｍ，レーザ波長６８５ｎｍ，
ＮＡ＝０．５５の場合には、波形等化特性をＰＲ（１，
２，１）とし、４値４状態ビタビ復号方法を用いること
が最適となる。他方、波形等化特性または記録データを
生成するための符号化方法に応じて、他の種類のビタビ
復号方法が用いられることもある。

【０１２０】例えば、波形等化特性がＰＲ（１，１）で
あり、且つ、記録データとしてＲＬＬ（１，７）符号が
用いられる場合には、３値４状態ビタビ復号方法が用い
られる。また、波形等化特性がＰＲ（１，３，３，１）
であり、且つ、記録データとしてＲＬＬ（１，７）符号
が用いられる場合には、７値６状態ビタビ復号方法が用
いられる。このようなビタビ復号方法の内、何れを用い
るかを選択するための要素の１つとなる波形等化特性
は、再生信号上の符号間干渉に適合する程度が良いもの
が採用される。従って、上述したように、線記録密度お
よびＭＴＦを考慮して最適なものとされる。

【０１２１】〔状態データを使用した４値４状態ビタビ
復号方法〕上述した光磁気ディスク装置の一例中のビタ
ビ復号器１３は、再生信号値に基づいて選択した最尤な
状態遷移に対応して復号データ値の系列としての復号デ
ータを生成するものである。これに対して、復号データ
値の代わりに状態そのものを表現する状態データ値を用
いることによって、選択される状態遷移そのものを表現
する状態データを生成することも可能である。このよう
な場合には、上述の光磁気ディスク装置の一例における
パスメモリユニットＰＭＵの代わりに、後述するように
して状態データ値の系列を生成するステータスメモリユ
ニット（以下、ＳＭＵと表記する）が用いられる。後述
するように、この発明の実施の一形態では、ＰＬＬの位
相エラーの抽出タイミングをこのような状態データで表
される状態遷移に基づいて生成する。

【０１２２】例えば４値４状態ビタビ復号方法において
は、４個の状態を２ビットで表現できるので、このよう
な２ビットのデータを状態データ値として用いることが
できる。そこで、図７中のＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を、
それぞれ２ビットの状態データ値、００，０１，１１，
１０を用いて表現することができる。そこで、以下の説
明においては、図７中のＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をそれ
ぞれＳ００，Ｓ０１，Ｓ１１，Ｓ１０と表記することに
し、４値４状態ビタビ復号方法の状態遷移図として、図
７の代わりに図１４を用いる。

【０１２３】また、以下の説明においては、波形等化特
性として、上述のＰＲ（Ｂ，２Ａ，Ｂ）の代わりに、規
格化されたものすなわちＰＲ（１，２，１）を前提とす
る。このため、識別点の値すなわちノイズを考慮しない
計算によって求まる再生信号値ｃ〔ｋ〕は、図７中の−
Ａ−Ｂ，−Ａ，Ａ，Ａ＋Ｂの代わりにそれぞれ０、１、
３、４と表現される。

【０１２４】さらに、規格化パスメトリックを計算する
式（２０）〜（２４）中で、最新の状態遷移に対応する
全部で６個の加算部分（例えば、式（２０）において
は、Ｓ０→Ｓ０に対応するｚ〔ｋ〕およびＳ３→Ｓ０に
対応するα×ｚ〔ｋ〕−β）についても、図１４におけ
る状態の表記方法に従って以下のように表記することに
する。かかる加算部分は、式（１３）によって定義され
るブランチメトリックとは異なるものであるが、以下の
説明においては、表記を簡潔にするために、かかる加算
部分をブランチメトリックと表記する。

【０１２５】まず、遷移前の状態と遷移後の状態を表記
するそれぞれ２ビットの状態データ値を書き並べて４個
の数字の列とする。次に、中央寄りの２個の（すなわち
２番目と３番目の）数字を１個の数字とすることによっ
て、３個の数字の列として、１リードクロックの間に生
じ得るブランチメトリックを表記する。例えば状態遷移
Ｓ１１→Ｓ１０に伴うブランチメトリックは、ｂｍ１１
０と表記される。このようにして、図１４中の６種類の
状態遷移に対応するブランチメトリックを、図１５に示
すように表記できる。

【０１２６】図１６は、この発明の一実施例の全体構成
を示すブロック図である。この発明の一実施例は、光磁
気ディスク装置に対してこの発明を適用したものであ
る。図１等を参照して上述した光磁気ディスク装置の一
例と同様の構成要素には、同一の符号を付した。記録系
および図示しないサーボ系等については、上述した光磁
気ディスク装置の一例と同様である。光ピックアップ７
からＡ／Ｄ変換器１２までの再生系の構成および動作
は、上述の光磁気ディスク装置の一例と同様である。

【０１２７】ビタビ復号器１３０は、Ａ／Ｄ変換器１２
から供給される再生信号値ｚ〔ｋ〕に基づいて、後述す
るようにして生成される、復号データおよび不一致検出
信号ＮＭを生成し、コントローラ２に供給する。コント
ローラ２は、上述した光磁気ディスク装置の一例と同様
に、供給される復号データに基づく復号化処理を行い、
ユーザデータおよびアドレスデータ等を再生する。ま
た、コントローラ２内には計数手段が設けられ、不一致
検出信号ＮＭに基づいて状態データ間の不一致の数を計
数する。

【０１２８】ビタビ復号器１３０は、ＢＭＣ１３２，Ａ
ＣＳ１３３、ＳＭＵ１３４およびマージブロック１３５
から構成される。そして、これらの各構成要素には、Ｐ
ＬＬ１４からリードクロックＤＣＫ（以下、クロックと
表記する）が供給され、動作タイミングが合わされる。

【０１２９】ＢＭＣ１３２は、再生信号値ｚ〔ｋ〕に基
づいてブランチメトリックを計算し、計算したブランチ
メトリックをＡＣＳ１３３に供給する。

【０１３０】ＡＣＳ１３３について、図１７を参照して
説明する。ＡＣＳ１３３は、上述の光磁気ディスク装置
の一例におけるＡＣＳ２１中の構成要素と、圧縮および
ラッチ回路２２中の構成要素とを含む構成とされる。こ
のような構成が各状態に対応して設けられるので、４個
のブロックから構成されることになる。そして、各サブ
ブロックが出力する規格化パスメトリックの値が図１４
に示す状態遷移図に従って受け渡されるように接続され
ている。

【０１３１】この内、自身を継承し得る状態Ｓ００およ
びＳ１１には、後述するＡ型サブブロックが対応する。
図１７においては、Ａ型サブブロック１４５および１４
７がそれぞれ状態Ｓ００およびＳ１１に対応するよう図
示した。また、自身を継承し得ない状態Ｓ０１およびＳ
１０には、後述するＢ型サブブロックが対応する。図１
７においては、Ｂ型サブブロック１４６および１４８が
それぞれ状態Ｓ０１およびＳ１０に対応するよう図示し
た。

【０１３２】Ａ型サブブロック１４５は、上述の光磁気
ディスク装置の一例中のＡＣＳ２１（図１１参照）中
の、選択信号の生成を行う部分の構成要素を有してい
る。すなわち、２個の規格化パスメトリックの値を更新
するための２個の加算器と、１個の比較器を有してい
る。さらに、Ａ型サブブロック１４５は、圧縮およびラ
ッチ回路２２と同様の動作を行う、更新されるパスメト
リックの値を保持する手段を有している。

【０１３３】このようなＡ型サブブロック１４５には、
ＢＭＣ１３２からＳ００→Ｓ００に対応するブランチメ
トリックｂｍ０００、およびＳ１０→Ｓ００に対応する
ブランチメトリックｂｍ１００がクロックに従って供給
される。また、Ｓ１０に対応するＢ型サブブロック１４
８から１クロック前に更新された規格化パスメトリック
Ｍ１０の値を供給される。Ａ型サブブロック１４５は、
かかる１クロック前に更新された規格化パスメトリック
Ｍ１０の値にｂｍ０００の値を加算することによって、
最新の遷移がＳ１０→Ｓ００である場合の尤度の総和を
計算する。

【０１３４】さらに、Ａ型サブブロック１４５は、自身
でラッチしている１クロック前の規格化パスメトリック
Ｍ００の値にｂｍ０００の値を加算することによって、
最新の遷移がＳ００→Ｓ００である場合の尤度の総和を
計算する。

【０１３５】そして、Ａ型サブブロック１４５は、この
ようにして計算される２個の尤度の総和を比較して、最
尤な状態遷移を選択する。選択された状態遷移に対応す
る尤度の総和が更新された規格化パスメトリックＭ００
の値としてラッチされ、且つ、選択結果に対応する選択
信号ＳＥＬ００が出力される。更新された規格化パスメ
トリックＭ００の値は、Ａ型サブブロック１４５自身が
ラッチすると共に、Ｓ０１に対応するＢ型サブブロック
１４６に供給される。

【０１３６】状態Ｓ１１に対応するＡ型サブブロック１
４７は、Ａ型サブブロック１４５と同様に構成される。
但し、供給されるブランチメトリックは、図１４中の状
態遷移Ｓ１１→Ｓ１１およびＳ０１→Ｓ１１に対応する
ｂｍ１１１およびｂｍ０１１である。また、更新される
規格化パスメトリックＭ１１は、Ａ型サブブロック１４
７自身によってラッチされると共に、状態Ｓ１０に対応
するＢ型サブブロック１４８に供給される。

【０１３７】Ｂ型サブブロック１４６は、上述の光磁気
ディスク装置の一例中のＡＣＳ２１（図１１参照）で、
選択信号の生成を行わない部分の構成要素を有してい
る。すなわち、１個のパスメトリックの値を更新するた
めの１個の加算器を有している。さらに、Ｂ型サブブロ
ック１４６は、圧縮およびラッチ回路２２と同様の機能
を有する、更新されるパスメトリックの値を保持する手
段を有している。

【０１３８】このようなＢ型サブブロック１４６には、
ＢＭＣ１３２からＳ００→Ｓ０１に対応するブランチメ
トリックｂｍ００１がクロックに従って供給される。ま
た、Ｓ００に対応するＡ型サブブロック１４５から１ク
ロック前に更新された規格化パスメトリックＭ００の値
を供給される。Ｂ型サブブロック１４６は、かかる１ク
ロック前に更新された規格化パスメトリックＭ００の値
にｂｍ００１の値を加算することによって、最新の遷移
がＳ００→Ｓ０１である場合の尤度の総和を計算し、計
算結果を更新された規格化パスメトリックＭ０１として
ラッチする。規格化パスメトリックＭ０１の値は、クロ
ックに従うタイミングで、Ｓ１１に対応するＡ型サブブ
ロック１４７に供給される。

【０１３９】状態Ｓ１０に対応するＢ型サブブロック１
４８は、Ｂ型サブブロック１４６と同様に構成される。
但し、供給されるブランチメトリックは、状態遷移Ｓ１
１→Ｓ１０に対応するｂｍ１１０である。また、更新さ
れる規格化パスメトリックＭ１０は、自身でラッチする
と共に、状態Ｓ００に対応するＡ型サブブロック１４５
に供給される。

【０１４０】また、各サブブロックは、クロックに従う
各時点毎に更新される規格化パスメトリックの値を、規
格化パスメトリック比較回路１４９に供給する。すなわ
ち、Ａ型サブブロック１４５，Ｂ型サブブロック１４
６，Ａ型サブブロック１４７およびＢ型サブブロック１
４８は、それぞれ規格化パスメトリックＭ００，Ｍ０
１，Ｍ１１およびＭ１０の値を規格化パスメトリック比
較回路１４９に供給する。規格化パスメトリック比較回
路１４９は、これら４個の規格化パスメトリックの内で
最小の値をとるものに対応する２ビットの信号ＭＳを出
力し、後述するマージブロック１３５に供給する。

【０１４１】次に、ＳＭＵ１３４について図１８を参照
して説明する。上述した光磁気ディスク装置の一例中の
ＰＭＵ２３が１ビットの復号データ値を単位とする処理
を行うものであるのに対し、ＳＭＵ１３４は、２ビット
の状態データ値を単位とする処理を行うものである。

【０１４２】図１８に示すように、ＳＭＵ１３４は、２
個のＡ型ステータスメモリ１５０および１５１、並びに
２個のＢ型ステータスメモリ１５２および１５３を有し
ている。さらにセレクト信号ＳＥＬ００およびＳＥＬ１
１、クロック、並びに他のステータスメモリとの状態デ
ータの受渡し等のための信号線を接続されて構成され
る。Ａ型ステータスメモリ１５０と１５１は、それぞ
れ、状態Ｓ００とＳ１１に対応する。また、Ｂ型ステー
タスメモリ１５２と１５３は、それぞれ状態Ｓ０１とＳ
１０に対応する。これら４個のステータスメモリ相互の
接続は、図１４の状態遷移図に従うものとされる。

【０１４３】図１９を参照して、状態Ｓ００に対応する
Ａ型ステータスメモリ１５０についてより詳細に説明す
る。Ａ型ステータスメモリ１５０は、ｎ個の処理段を有
する。すなわち、ｎ個のセレクタ２０１₀ ・・・２０１
_n-1 と、ｎ個のレジスタ２０２₀ ・・・２０２_n-1 とが
交互に接続されている。各セレクタ２０１₀ 〜２０１
_n-1 には、セレクト信号ＳＥＬ００が供給される。さら
に、各セレクタには、上述したように、Ｓ１０に対応す
るＢ型ステータスメモリ１５１から継承する状態データ
がｎビットからなるＳＭｉｎとして供給される。また、
各レジスタには、上述したように、Ｓ０１に対応するＢ
型ステータスメモリ１５２に継承される状態データがｎ
−１個の状態データ値からなるＳＭｏｕｔとして出力さ
れる。また、各レジスタ２０２₀ 〜２０２_n-1 には、ク
ロックが供給される。

【０１４４】一方、各セレクタの動作について説明す
る。図１４に示すように、Ｓ００に遷移し得る１クロッ
ク前の状態は、Ｓ００およびＳ１０の何れかである。１
クロック前の状態がＳ００である時は、自身を継承する
遷移がなされることになる。このため、１段目のセレク
タ２０１₀ には、シリアルシフトによって生成される状
態データ中の最新の状態データ値として、'00'が入力さ
れる。セレクタ２０１₀には、パラレルロードとして、
Ｂ型ステータスメモリ１５３から供給される状態データ
中の最新の状態データ値ＳＭｉｎ〔１〕が供給される。
セレクタ２０１₀は、上述の選択信号ＳＥＬ００に従っ
て、これら２個の状態データ値の内の１個を後段のレジ
スタ２０２₀ に供給する。

【０１４５】また、２段目以降の各セレクタ２０１₁ 〜
２０１_n-1 は、２個のデータすなわち、パラレルロード
としてＳ１０に対応するＢ型ステータスメモリ１５３か
ら供給される１個の状態データ値と、シリアルシフトと
して前段のレジスタから供給される１個の状態データ値
とを受取る。そして、これら２個の状態データの内か
ら、選択信号ＳＥＬ００に従って、最尤なものと判断さ
れた状態データ値を後段のレジスタに供給する。セレク
タ２０１₀ 〜２０１_n-1 が全て同一の選択信号ＳＥＬ０
０に従うので、ＡＣＳ１３３が選択する最尤な状態デー
タ値の系列としての状態データが継承される。

【０１４６】さらに、各レジスタ２０２₀ 〜２０２_n-1
は、上述したように供給される状態データ値をクロック
に従って取込むことによって、保持している状態データ
値を更新する。また、上述したように、各レジスタの出
力は、１クロック後に遷移し得る状態に対応するステー
タスメモリに供給される。すなわち、Ｓ００自身に遷移
し得るので、シリアルシフトとして後段のセレクタに供
給される。また、パラレルロードとして、Ｓ０１に対応
するＢ型ステータスメモリ１５１に対して供給される。
最終段のレジスタ２０２_n-1 から、状態データ値ＶＭ０
０が出力される。

【０１４７】状態Ｓ１１に対応するＡ型ステータスメモ
リ１５１は、Ａ型ステータスメモリ１５０と同様に構成
される。但し、図１４中の状態遷移Ｓ０１→Ｓ１１に対
応するパラレルロードとして、Ｓ０１に対応するＢ型ス
テータスメモリ１５２から状態データを供給される。ま
た、図１４中の状態遷移Ｓ１１→Ｓ１０に対応するパラ
レルロードとして、Ｓ１０に対応するＢ型ステータスメ
モリ１５３に状態データを供給する。

【０１４８】一方、図２０を参照して、状態Ｓ０１に対
応するＢ型ステータスメモリ１５１についてより詳細に
説明する。Ｂ型ステータスメモリは、図１４において自
身を継承せず、且つ、１クロック後に遷移し得る状態が
１個だけである状態に対応するものである。このため、
シリアルシフトを行わず、且つ、セレクタが設けられて
いない。従って、ｎ個のレジスタ２１２₀ ，２１２₁ ，
・・・２１２_n-1 が設けられ、各レジスタにクロックが
供給されて動作タイミングが合わされる。

【０１４９】各レジスタ２１２₀ ，２１２₁ ，・・・２
１２_n-1 には、Ｓ００に対応するＡ型ステータスメモリ
１５０から継承する状態データがｎ−１個の状態データ
値からなるＳＭｉｎとして供給される。但し、最初の処
理段となるレジスタ２１２₀には、クロックに同期して
常に'00'が入力される。かかる動作は、図１４に示され
るように、Ｓ０１に遷移し得る最新の状態遷移が常にＳ
００であることに対応している。各レジスタ２１２₀ 〜
２１２_n-1 は、供給される状態データ値をクロックに従
って取込むことによって、保持している状態データ値を
更新する。また、クロックに従ってなされる各レジスタ
の出力は、ｎ−１個の状態データ値からなる状態データ
ＳＭｏｕｔとして，１クロック後に遷移し得る状態Ｓ１
１に対応するＡ型ステータスメモリ１５３に供給され
る。最終段のレジスタ２１２_n-1 から、状態データ値Ｖ
Ｍ０１が出力される。

【０１５０】状態Ｓ１０に対応するＢ型ステータスメモ
リ１５３は、Ｂ型ステータスメモリ１５２と同様に構成
される。但し、図１４中の状態遷移Ｓ１１→Ｓ１０に対
応するパラレルロードとして、Ｓ１１に対応するＡ型ス
テータスメモリ１５１から状態データを供給される。ま
た、図１４中の状態遷移Ｓ１０→Ｓ００に対応するパラ
レルロードとして、Ｓ００に対応するＡ型ステータスメ
モリ１５３に状態データを供給する。また、最初の処理
段となるレジスタには、クロックに同期して、常に'11'
が入力される。かかる動作は、図１４に示すように、Ｓ
１０に遷移し得る１クロック前の状態がＳ１１であるこ
とに対応するものである。

【０１５１】ところで、ビタビ復号方法においては、各
ステータスメモリが生成する状態データ値は、本来、一
致する。従って、ＳＭＵ１３４中の４個のステータスメ
モリが生成する４個の状態データ値ＶＭ００，ＶＭ１
１，ＶＭ０１およびＶＭ１０が一致するはずである。と
ころが、データの記録条件が良くない、または、記録媒
体に物理的な欠陥が生じる等の原因によって再生ＲＦ信
号の信号品質が低下する場合には、４個の状態データ値
ＶＭ００，ＶＭ１１，ＶＭ０１およびＶＭ１０が互いに
不一致となることがある。このような不一致が生じる確
率は、再生系内の各構成要素の性能および動作パラメー
タ等にも影響される。

【０１５２】一方、再生ＲＦ信号の信号品質および再生
系の条件が同程度の場合には、ステータスメモリのメモ
リ長（すなわち処理段数）を大きくする程、状態データ
値間の不一致が生じる確率を小さくすることができる。
但し、ステータスメモリのメモリ長が大きい程、ＳＭＵ
の回路規模およびＳＭＵの動作によって生じる遅延時間
が増大する等の観点から、ステータスメモリのメモリ長
をあまり大きく設定することは現実的でない。このた
め、一般には、状態データ値間の不一致がある程度の確
率で生じることを前提とし、不一致が生じた時に最も的
確な状態データ値を選択する構成が設けられることが多
い。後述するマージブロック１３５は、このような構成
を含むものである。

【０１５３】また、ステータスメモリのメモリ長が一定
の場合に、状態データ値間の不一致の数を計数できれ
ば、計数値は、状態データおよびそれに基づいて生成さ
れる復号データの品質の評価に用いることができる。ま
た、かかる計数値は、再生信号の信号品質、および再生
系内の各構成要素の動作パラメータ等の再生信号に対す
る適応の程度を評価するためにも用いることができる。
後述するマージブロック１３５には、このような計数を
行う構成が含まれている。

【０１５４】図２１を参照してマージブロック１３５に
ついて説明する。マージブロック１３５は、ＳＭＵ１３
４からクロックに従うタイミングで供給される状態デー
タ値ＶＭ００，ＶＭ１１，ＶＭ０１およびＶＭ１０から
的確なものを選択する状態選択回路２５０、状態選択回
路２５０の出力を１クロック遅延させるレジスタ２５
１、復号マトリクス部２５２、および状態データ値ＶＭ
００，ＶＭ１１，ＶＭ０１およびＶＭ１０の不一致を検
出する不一致検出回路２５３を有している。

【０１５５】状態選択回路２５０は、ＡＣＳ１３３から
上述したようにして供給される２ビットの信号ＭＳを参
照して、ＶＭ００，ＶＭ１１，ＶＭ０１およびＶＭ１０
の内から最も的確なものを選択し、選択される状態デー
タ値をＶＭとして出力する。かかる状態選択回路２５０
は、図２２に示すように、ＶＭを選択する。このように
して、最も正しい状態データ値が選択される確率を高く
することができる。

【０１５６】上述したようにして選択されるＶＭは、レ
ジスタ２５１および復号マトリクス部２５２に供給され
る。レジスタ２５１は、供給されるＶＭを１クロック遅
延させて復号マトリクス部２５２に供給する。以下の説
明においては、レジスタ２５１の出力をＶＭＤと表記す
る。従って、復号マトリクス部２５２には、状態データ
値ＶＭおよびその１クロック前の状態データ値ＶＭＤが
供給される。復号マトリクス部２５２は、図２３に示す
復号マトリクス（復号テーブル）に従って、ＶＭおよび
ＶＭＤに基づいて復号データ値を出力する。復号マトリ
クスは、ＲＯＭテーブルとして持っても良く、またはハ
ードウエアの構成でも良い。このような動作がクロック
に従うタイミングで行われることにより、復号データが
生成される。

【０１５７】図２３の復号マトリクスについて説明す
る。図１４の状態遷移図から、復号データ値は、連続す
る２個の状態データ値に対応していることがわかる。例
えば、時点ｔにおける状態データ値ＶＭが'01'で、１ク
ロック前の時点ｔ−１における状態データ値ＶＭＤが'0
0'である場合には、復号データ値として'1' が対応す
る。このような対応をまとめたものが図２３である。

【０１５８】一方、不一致検出回路２５３は、例えば排
他的論理和回路を用いて構成することができる。不一致
検出回路２５３には、ＶＭ００，ＶＭ１１，ＶＭ０１お
よびＶＭ１０が供給され、これら４個の状態データ値の
間の不一致が検出される。検出結果が不一致検出信号Ｎ
Ｍとして出力される。不一致検出信号ＮＭは、４個の状
態データ値が全て一致する場合以外は、イネーブルまた
はアクティブとされる。この発明の一実施例において
は、不一致検出回路２５３をマージブロック１３５内に
設けたが、ＳＭＵ１３４から出力される全ての状態デー
タを供給されることが可能な位置であれば、他の位置に
設けても良い。

【０１５９】不一致検出信号ＮＭは、４個の状態データ
値が供給される毎に、すなわちクロックに従うタイミン
グで出力され、コントローラ２内に設けられる所定の計
数手段に供給される。このような構成によって、４個の
状態データ値の間に生じる不一致の数が所定期間、例え
ば１セクタ毎に計数される。この発明の一実施例におい
ては、計数手段をコントローラ２内に設けたが、不一致
検出信号ＮＭを供給されることが可能な位置であれば、
他の位置に設けても良い。不一致検出回路２５３を設け
ているのは、計数結果によって復号データの信頼性、再
生信号の品質等を評価するためである。

【０１６０】図１６に戻ってビタビ判定モードを行うた
めの構成について説明する。ビタビ判定モードは、後述
するように、ＳＭＵ１３４の出力から再生ＲＦ信号の立
ち上がりまたは立ち下がりのタイミングを得ることによ
って位相エラー検出（または抽出）のタイミングを得る
方法である。Ａ／Ｄ変換器１２から供給される再生信号
値ｚ〔ｋ〕は、シフトレジスタ１３６に供給される。シ
フトレジスタ１３６は、ｚ〔ｋ〕を遅延させて、位相エ
ラー演算器（以下、ＰＥＣと表記する）１３７に供給す
る。この遅延の時間は、ＳＭＵ１３４の出力までに要す
る遅延時間を参照して決められる。

【０１６１】また、ＰＥＣ１３７には、タイミング生成
器１３８から位相エラーを抽出するタイミング信号が供
給される。タイミング生成器１３８には、ＳＭＵ１３４
の出力である状態データが供給される。後述するよう
に、タイミング生成器１３８は、状態データを参照して
位相エラーを抽出すべきタイミングを示す４個のタイミ
ング信号を発生する。ＰＥＣ１３７は、この４個のタイ
ミング信号でそれぞれ示されるタイミングの再生信号値
を演算することによって、位相エラー信号ＰＥを生成す
る。

【０１６２】生成された位相エラー信号ＰＥは、Ｄ／Ａ
変換器１３９によってＤ／Ａ変換された後に、ループフ
ィルタ１４０を通過してＶＣＯ１４１に供給される。Ｖ
ＣＯ１４１は、位相エラー信号ＰＥが制御信号として供
給され、位相エラー信号ＰＥに応じた位相のリードクロ
ックＤＣＫを生成する。リードクロックＤＣＫがＡ／Ｄ
変換器１２、ビタビ復号器１３０の各ユニット、シフト
レジスタ１３６、ＰＥＣ１３７、タイミング生成器１３
８、Ｄ／Ａ変換器１３９等に供給される。

【０１６３】上述した構成によりなされる、ビタビ判定
モードによる位相エラー検出についてより詳細に説明す
る。タイミング生成器１３８においては、状態データに
基づいて、以下のようにして再生ＲＦ信号の立ち上がり
および立ち下がりのタイミングを得ることができる。

【０１６４】図２４は、Ａ／Ｄ変換器１２に供給される
再生ＲＦ信号の一例について、リードクロックＤＣＫに
従うサンプリング点に黒丸を付して示すものである。再
生ＲＦ信号の下方に、各時点において選択される状態を
示す。図２４Ａは、位相エラーが無い場合について示し
ている。また、図２４ＢがリードクロックＤＣＫの位相
が進んでいる場合について示しており、図２４Ｃがリー
ドクロックＤＣＫの位相が遅れている場合について示し
ている。また、位相エラーを見易くするために１リード
クロックおきに（すなわち２リードクロック間隔で）破
線を付記した。

【０１６５】図２４Ａ〜図２４Ｃにおいて、Ｐが上述し
たような立ち上がり時の再生信号値とされるサンプリン
グ値である。すなわち、Ｓ００の１リードクロック後の
再生信号値Ｐがノイズによる誤差の範囲内で１なので、
状態Ｓ０１への遷移が生じている。そして、かかる状態
Ｓ０１の１リードクロック後の再生信号値とされるサン
プリング値Ｑがノイズによる誤差の範囲内で３なので、
状態Ｓ１１への遷移が生じている。従って、ＰおよびＱ
がサンプリングされる期間において再生ＲＦ信号が立ち
上がっていることが確認できる。

【０１６６】他方、図１４において、リードクロックＤ
ＣＫによって表示するある時点ｊにおいて状態Ｓ１１か
ら状態Ｓ１０への遷移が生じた場合には、次の時点ｊ＋
１において必ず状態Ｓ００に遷移することがわかる。こ
の場合の再生信号の値は、ノイズによる誤差の範囲内で
ｚ〔ｊ〕＝３，ｚ〔ｊ＋１〕＝１となる。従って、状態
データに基づいて、このような時点ｊを再生ＲＦ信号の
立ち下がり時点と認識することができる。このことにつ
いて図２４を参照して具体的に説明する。

【０１６７】図２４Ａ〜図２４Ｃにおいて、Ｒが上述し
たような立ち下がり時の再生信号値とされるサンプリン
グ値である。すなわち、状態Ｓ１１の１リードクロック
後の再生信号値Ｒがノイズによる誤差の範囲内で３なの
で、状態Ｓ１０への遷移が生じている。そして、かかる
状態Ｓ１０の１リードクロック後の再生信号値とされる
サンプリング値Ｑがノイズによる誤差の範囲内で１なの
で、状態Ｓ００への遷移が生じている。従って、Ｒおよ
びＳがサンプリングされる期間において再生ＲＦ信号が
立ち下がっていることが確認できる。以上のようなＰ，
Ｑ，Ｒ，Ｓと状態遷移の関係は、以下のようになる。

【０１６８】Ｐ：立ち上がり時点（状態Ｓ０１→Ｓ１
１）の再生信号値 Ｑ：立ち上がり時点の１リードクロック後（状態Ｓ１１
→Ｓ１０）の再生信号値 Ｒ：立ち下がり時点（状態Ｓ１１→Ｓ１０）の再生信号
値 Ｓ：立ち下がり時点の１リードクロック後（状態Ｓ１０
→Ｓ００）の再生信号値 タイミング生成器１３８は、ＳＭＵから出力される状態
データを受け取り、上述したＰ，Ｑ，Ｒ，Ｓの再生信号
値を得るべきタイミングをＰＥＣ１３７に教える。ＰＥ
Ｃ１３７は、このタイミングにおいてシフトレジスタ１
３６を介された再生ＲＦ信号をサンプリングし、再生信
号値Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓを発生する。

【０１６９】図２４Ａに示すように、リードクロックＤ
ＣＫの位相が再生信号の位相に正確に合っている場合に
は、図１４から、ＰとＳが何れもノイズによる誤差の範
囲内で識別点の値１に等しい。また、Ｑの値とＲの値
は、何れも図７から、ノイズによる誤差の範囲内で識別
点の値３に等しい。従って、Ｐ＝Ｓ且つＱ＝Ｒとなる。

【０１７０】一方、図２４Ｂに示すように、リードクロ
ックＤＣＫの位相が再生信号の位相よりも進んでいる場
合には、図２４Ａの場合よりもサンプリングのタイミン
グが早くなる。このため、ＰおよびＱについては、図２
４Ａの場合よりも小さい値がサンプリングされ、Ｒおよ
びＳについては、図２４Ａの場合よりも大きい値がサン
プリングされる。従って、Ｐ＜Ｓ且つＱ＜Ｒとなるの
で、Ｐ−Ｓ＜０、且つ、Ｑ−Ｒ＜０となる。

【０１７１】他方、図２４Ｃに示すように、リードクロ
ックＤＣＫの位相が再生信号の位相よりも遅れている場
合には、図２４Ａの場合よりもサンプリングのタイミン
グが遅くなる。このため、ＰおよびＱについては、図２
４Ａの場合よりも大きい値がサンプリングされ、Ｒおよ
びＳについては、図２４Ａの場合よりも小さい値がサン
プリングされる。従って、Ｐ＞Ｓ且つＱ＞Ｒとなるの
で、Ｐ−Ｓ＞０、且つ、Ｑ−Ｒ＞０となる。

【０１７２】従って、〔（Ｐ−Ｓ）＋（Ｑ−Ｒ）〕の値
を位相エラーとして用いることができる。すなわち、上
述の位相エラー信号ＰＥの値は、次のようなものであ
る。

【０１７３】 ＰＥ＝（Ｐ−Ｓ）＋（Ｑ−Ｒ） （４０） リードクロックＤＣＫの位相が再生信号の位相よりも進
んでいる時（図２４Ｂ）には、ＰＥ＜０となる。また、
リードクロックＤＣＫの位相が再生信号の位相よりも遅
れている時（図２４Ｃ）には、ＰＥ＞０となる。上述し
たように、このようなＰＥの値が位相エラー信号として
ＶＣＯ１４１に供給され、ＶＣＯ１４１の発生する周波
数の制御に使用される。

【０１７４】このような位相エラー信号ＰＥを生成する
ＰＥＣ１３７について説明する。図２５に示すように、
ＰＥＣ１３７は、４個のレジスタ３０１、３０２、３０
３、３０４、レジスタ３０１〜３０４から供給される値
に基づいて減算および加算を行う演算部３０５から構成
される。レジスタ３０１〜３０４のデータ入力としてシ
フトレジスタ１３６の出力、すなわち遅延させられた再
生ＲＦ信号が供給される。レジスタ３０１〜３０４のク
ロック入力としてタイミング生成器１３８からタイミン
グ信号Ｇ_{P ,} Ｇ_{Q ,} Ｇ_{R ,} Ｇ_S が供給され、レジスタ３
０１〜３０４に再生信号値を取り込むタイミングが指示
される。それによって、各レジスタ３０１、３０２、３
０３、３０４には、それぞれＰ，Ｑ，Ｒ，Ｓの値が適切
にラッチされることになる。

【０１７５】このようなＰ，Ｑ，Ｒ，Ｓの値に基づい
て、減算および加算を行う演算部３０５が上述の式（４
０）に従って位相エラー信号ＰＥの値を計算する。上述
したように、Ｄ／Ａ変換器１３９およびループフィルタ
１４０を介して、位相エラー信号ＰＥがＶＣＯ１４１に
供給され、ＶＣＯ１４１の発振周波数の制御に用いられ
る。また、演算部３０５は、再生ＲＦ信号が得られる期
間には常にＰＥの値を計算している。

【０１７６】若し、ＰＬＬがロックしており、位相エラ
ーが無ければ、Ｂ＝ＣおよびＡ＝Ｄの関係が成立するの
で、位相エラー信号ＰＥは、式（４０）以外に、下記の
式（４１）〜（４４）の何れかにより求めることができ
る。但し、ＤＣレベルは、再生ＲＦ信号の直流レベルを
表す。

【０１７７】ＰＥ＝Ｂ−Ｃ （４１） ＰＥ＝Ａ−Ｄ （４２） ＰＥ＝Ａ＋Ｂ−ＤＣレベル （４３） ＰＥ＝Ｃ＋Ｄ−ＤＣレベル （４４） さらに、位相エラーＰＥは、上述した式の何れか一つに
限らず、複数の式により求められた位相エラー信号の平
均値、もしくは時間分割によって得るようにしても良
い。

【０１７８】上述したように、状態遷移から位相エラー
検出位置が求められる。しかしながら、ＳＭＵ１３４か
ら出力される状態データから位相エラー検出位置を得る
とすると、位相エラーの検出は、実際にデータが読まれ
てから、ＳＭＵ１３４の前までの遅延に加えて、ＳＭＵ
１３４における遅延が加わる。通常、ビタビ復号器のＳ
ＭＵ１３４は、マージするために充分に長いメモリ長と
されているので、これをそのまま位相エラー信号に用い
ると、ＰＬＬの帯域が充分に得られないおそれがある。

【０１７９】この問題を解決するために、ＳＭＵ１３４
の途中の段から、その段階での最尤の状態を検出し、そ
の状態の遷移から位相エラー検出位置を求めるようにし
ても良い。すなわち、ＳＭＵ１３４の途中のｋ−１段目
の状態からｋ段目の状態への遷移を選ぶ場合、メトリッ
クの最も小さいものに対応する状態を選べば、メトリッ
クがマージしていなくても正しい状態が選択される可能
性が非常に高い。この途中の段階で選択された状態デー
タから位相エラー検出位置（タイミング）を生成するこ
とによって、ＰＬＬの帯域が低下する問題をある程度解
決することができる。

【０１８０】さらに、ＳＭＵ１３４の状態データから位
相エラーの検出タイミングを得る場合に、図３を参照し
て説明したように、光磁気ディスクにヘッダエリアと光
磁気記録されたデータのエリアとが存在する場合、これ
らのエリアの間で、位相エリアを検出するタイミングを
得るための状態データを取り出すＳＭＵのメモリ長（パ
ス長）を異ならせるようにしても良い。

【０１８１】一般的にＳＭＵのメモリ長をどの程度にす
れば良いかは、再生したＲＦ信号のＣ／Ｎ（キャリア／
ノイズ）比や、その周波数特性によって決まる。光磁気
ディスクの場合、エンボス加工で形成されたヘッダエリ
アは、光路差に相当する位相差により生じる、プリピッ
トに照射したレーザビームの反射光の強弱を電気的に読
出すのに対し、データエリアは、カー効果による反射光
の位相差を電気的に読出す。このように、ヘッダエリア
とデータエリアとでは、再生方法が異なるので、再生信
号の品質の差が大きい。従って、比較的信号品質の良好
なヘッダエリアの復号では、ＳＭＵのメモリ長を比較的
短くできるのに対して、データエリアの復号では、この
メモリ長を充分に長くする必要がある。

【０１８２】従って、ＰＬＬの位相エラーＰＥの検出タ
イミングをＳＭＵの状態データから決定する場合、ヘッ
ダエリアでは、ＳＭＵの比較的短いメモリ長の出力の最
尤なものを使用し、データエリアでは、ＳＭＵの比較的
長いメモリ長の出力の最尤なものを使用するように切り
替える。具体的には、ＳＭＵの異なるメモリ長の箇所の
出力をヘッダエリア用のセレクタおよびデータエリア用
のセレクタに供給し、各セレクタによって、ヘッダエリ
アおよびアドレスエリアの最適なメモリ長の出力を選択
し、さらに、選択された二つの状態データをヘッダエリ
アの再生時とデータエリアの再生時とで切り替えるよう
になされる。

【０１８３】上述したこの発明の一実施例は、４値４状
態ビタビ復号方法を行う光磁気ディスク装置にこの発明
を適用したものである。これに対し、上述したような３
値４状態ビタビ復号方法および７値６状態ビタビ復号方
法等の他の種類のビタビ復号方法を行う光磁気ディスク
装置にも、この発明を適用することができる。このよう
な場合には、ＳＭＵが状態数と等しい数のステータスメ
モリを有するものとされる。

【０１８４】また、この発明は、記録媒体に記録された
データから再生される再生信号から、リードデータを復
号するためにビタビ復号方法を用いることができる情報
再生装置に適用することができる。すなわち、光磁気デ
ィスク（ＭＯ）以外にも、例えば相変化型ディスクＰ
Ｄ、ＣＤ−Ｅ（CD-Erasable ）等の書き換え可能ディス
ク、ＣＤ−Ｒ等の追記型ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の読
み出し専用ディスク等の光ディスク装置に適用すること
が可能である。

【０１８５】また、この発明は、この実施例に限定され
ることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の
応用および変形が考えられる。

【０１８６】

【発明の効果】上述したように、この発明は、ビタビ復
号方法において、再生信号に基づく計算の結果に基づい
て選択される最尤な状態遷移を表現する状態データを生
成することによって、復号データを生成すると共に、状
態データに基づいて、ＰＬＬの位相エラー検出タイミン
グを得ることができる。この位相エラー検出タイミング
を用いて、位相エラー信号を生成することができる。こ
の位相エラー信号に基づいてＰＬＬをロックさせること
ができるので、適正なリードクロックを生成することが
できる。

【０１８７】また、ヘッダエリアとデータエリアとの間
で、メモリ長をそれぞれ最適に設定することができ、Ｐ
ＬＬの帯域をアドレス部とデータ部とで独立に決めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用することができる光磁気ディス
ク装置の一例の全体構成を示すブロック図である。

【図２】マーク位置記録方法およびマークエッジ記録方
法について説明するための略線図である。

【図３】光磁気ディスクのセクタフォーマットの一例に
ついて説明するための略線図である。

【図４】ＲＬＬ（１，７）符号化方法において、最小磁
化反転幅が２であることを示す略線図である。

【図５】ＲＬＬ（１，７）符号とマークエッジ記録方法
の組合わせによって記録されたデータから再生される再
生信号を、パーシャルレスポンス特性ＰＲ（１，２，
１）の下で波形等化した時のアイ・パターンについて説
明するための略線図である。

【図６】４値４状態ビタビ復号方法の状態遷移図を作成
する過程について説明するための略線図である。

【図７】４値４状態ビタビ復号方法の状態遷移図の一例
を示す略線図である。

【図８】４値４状態ビタビ復号方法におけるトレリス線
図の一例を示す略線図である。

【図９】４値４状態ビタビ復号方法において、規格化メ
トリックに基づく状態遷移の条件を示す略線図である。

【図１０】４値４状態ビタビ復号を行うビタビ復号器の
全体構成を示すブロック図である。

【図１１】図１０に示したビタビ復号器の一部分の構成
を詳細に示すブロック図である。

【図１２】図１０に示したビタビ復号器の他の一部分の
構成を詳細に示すブロック図である。

【図１３】図１０に示したビタビ復号器のさらに他の一
部分の構成を詳細に示すブロック図である。

【図１４】図７とは異なる表記方法による、４値４状態
ビタビ復号方法の状態遷移図の一例を示す略線図であ
る。

【図１５】ブランチメトリックの表記方法について説明
するための略線図である。

【図１６】この発明の実施の一形態の全体構成を示すブ
ロック図である。

【図１７】この発明の実施の一形態に用いられるＡＣＳ
（加算、比較、選択回路）の構成の一例を示すブロック
図である。

【図１８】この発明の実施の一形態に用いられるＳＭＵ
（ステータスメモリユニット）の構成の一例を示すブロ
ック図である。

【図１９】図１８に示したＳＭＵの一部の構成について
説明するためのブロック図である。

【図２０】図１８に示したＳＭＵの他の一部の構成につ
いて説明するためのブロック図である。

【図２１】この発明の実施の一形態に用いられるマージ
ブロックの構成の一例を示すブロック図である。

【図２２】図２１に示したマージブロックにおける状態
データ値の選択動作を説明するための略線図である。

【図２３】図２１に示したマージブロックにおいて、復
号データが生成される際に参照されるテーブルの一例を
示す略線図である。

【図２４】状態遷移と位相エラーを検出するタイミング
との対応を説明するための略線図である。

【図２５】位相エラーを生成するＰＥＣの構成の一例を
示すブロック図である。

【符号の説明】

２・・・コントローラ、４・・・レーザパワーコントロ
ール部（ＬＰＣ）、６・・・光磁気ディスク、７・・・
光ピックアップ、１０・・・切替えスイッチ、１１・・
・フィルタ部、１２・・・Ａ／Ｄ変換器、１３・・・ビ
タビ復号器、１４・・・ＰＬＬ部、２０・・・ブランチ
メトリック計算回路（ＢＭＣ）、２１・・・加算、比較
および選択回路（ＡＣＳ）、２２・・・圧縮およびラッ
チ回路、２３・・・パスメモリユニット（ＰＭＵ）、２
４・・・Ａ型パスメモリ、２５・・・Ｂ型パスメモリ、
２６・・・Ａ型パスメモリ、２７・・・Ｂ型パスメモ
リ、５１・・・加算器、５２・・・加算器、５３・・・
加算器、５４・・・加算器、５５・・・比較器、５６・
・・加算器、５７・・・比較器、５８・・・加算器、３
０₀ 〜３０₁₄・・・フリップフロップ、３１₁ 〜３１₁₄
・・・セレクタ、３２₀ 〜３２₁₄・・・フリップフロッ
プ、１３０・・・ビタビ復号器、１３２・・・ブランチ
メトリック計算回路（ＢＭＣ）、１３３・・・加算、比
較および選択回路（ＡＣＳ）、１３４・・・ステ−タス
メモリユニット（ＳＭＵ）、１３５・・・マ−ジブロッ
ク、１３７・・・位相エラー演算器、１３８・・・タイ
ミング生成器、１４１・・・ＶＣＯ、１５０・・・Ａ型
ステータスメモリ、１５１・・・Ａ型ステータスメモ
リ、１５２・・・Ｂ型ステータスメモリ、１５３・・・
Ｂ型ステータスメモリ、２０１₀ 〜２０１_n-1 ・・・セ
レクタ、２０２₀ 〜２０２_n-1 ・・・レジスタ、２１２
₀ 〜２１２_n-1 ・・・レジスタ、３０１〜３０４・・・
レジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７２ Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７２Ｆ ５７４ ５７４Ｇ Ｈ０３Ｍ 13/12 Ｈ０３Ｍ 13/12

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体から再生される再生信号をビタ
   ビ復号方法によって復号するようにした情報再生装置に
   おいて、 クロックに従ってサンプリングされる再生信号値に基づ
   いて、最尤な状態遷移そのものを表現する上記クロック
   毎の状態データを生成する状態データ生成手段と、 上記状態データに基づいて、復号データを出力する復号
   データ出力手段と、 上記状態データから、再生信号の立ち上がりまたは立ち
   下がりエッジと対応する、位相エラー信号の検出タイミ
   ングを発生する手段と、 上記検出タイミングにおける上記再生信号値を演算する
   ことによって位相エラー信号を生成する手段と、 上記位相エラー信号が制御信号として供給され、上記ク
   ロックを生成するＰＬＬとからなることを特徴とする情
   報再生装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記状態データは、 ビタビ復号方法の種類に応じて決まるビット数の状態デ
   ータ値の系列であることを特徴とする情報再生装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 上記再生信号値の演算の方法は、複数通りあって、その
   うちの一つを用いて上記位相エラー信号を生成すること
   を特徴とする情報再生装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 上記再生信号の演算の方法は、複数通りあって、それら
   の内のいくつかの方法で求められた値の平均により上記
   位相エラー信号を生成することを特徴とする情報再生装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１において、 上記再生信号の演算の方法は、複数通りあって、それら
   の内のいくつかの方法で求められた値を時間分割で選択
   することによって上記位相エラー信号を生成することを
   特徴とする情報再生装置。
6. 【請求項６】 請求項１において、 上記位相エラー信号の検出タイミングを発生する手段
   は、 上記状態データを発生する状態メモリのメモリ長を可変
   にすることを特徴とする情報再生装置。
7. 【請求項７】 請求項１において、 上記位相エラー信号の検出タイミングを発生する手段
   は、 状態メモリがマージしていない程度のメモリ長でも、上
   記位相エラー信号の検出位置を正確にするため、最新の
   パスメトリック中で最尤のものに対応する位置の状態を
   選択することを特徴とする情報再生装置。
8. 【請求項８】 請求項１において、 上記位相エラー信号の検出タイミングを発生する手段
   は、 異なる品質の再生信号が入力される場合に、上記品質に
   応じて状態メモリのメモリ長を切り替えることを特徴と
   する情報再生装置。
9. 【請求項９】 請求項８において、 記録媒体が光磁気ディスクであって、上記光磁気ディス
   ク上のエンボス加工されたエリアからの再生信号と、光
   磁気記録されたデータエリアからの再生信号とで、上記
   状態メモリのメモリ長を切り替えることを特徴とする情
   報再生装置。
10. 【請求項１０】 記録媒体から再生される再生信号をビ
    タビ復号方法によって復号するようにした情報再生方法
    において、 クロックに従ってサンプリングされる再生信号値に基づ
    いて、最尤な状態遷移そのものを表現する上記クロック
    毎の状態データを生成し、 上記状態データに基づいて、復号データを生成し、 上記状態データから、再生信号の立ち上がりまたは立ち
    下がりエッジと対応する、位相エラー信号の検出タイミ
    ングを発生し、 上記検出タイミングにおける上記再生信号値を演算する
    ことによって位相エラー信号を生成し、 上記クロックを生成するＰＬＬに対して、上記位相エラ
    ー信号を制御信号として供給することを特徴とする情報
    再生方法。