JPH10302411A - 情報再生装置および再生方法 - Google Patents

情報再生装置および再生方法

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Publication number
JPH10302411A
JPH10302411A JP10747597A JP10747597A JPH10302411A JP H10302411 A JPH10302411 A JP H10302411A JP 10747597 A JP10747597 A JP 10747597A JP 10747597 A JP10747597 A JP 10747597A JP H10302411 A JPH10302411 A JP H10302411A
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JP
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signal
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data
memory
recording
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JP10747597A
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English (en)
Inventor
Shigeo Yamaguchi
茂男 山口
Junichi Horigome
順一 堀米
Takayoshi Chiba
孝義 千葉
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生信号の品質の異なる二つの信号記録領域
に対して、メモリ長をそれぞれ最適に設定することを可
能とする。 【解決手段】 光磁気ディスク6上には、アドレス等が
エンボス加工により形成されたヘッダエリアと、データ
が光磁気記録され、データが再生されるデータエリアと
が存在する。これらの二つのエリアからの再生信号が切
替え信号Sによって切り替えられる。ビタビ復号器13
0のSMU134では、切替え信号Sを受け取って、ヘ
ッダエリアとデータエリアとの間で、ステータスメモリ
のメモリ長を切り替える。再生信号の品質は、ヘッダエ
リアの方が良いので、ヘッダエリアからの再生信号を処
理するメモリ長がデータエリアからの再生信号を処理す
るメモリ長より短いものとされる。このように、ヘッダ
エリアおよびデータエリアのそれぞれに対して最適なメ
モリ長を設定できる。

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、ディスク状記録
媒体からデータを再生し、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、再生
されたディジタル信号を検出するためにビタビ復号を使
用することが実用化されつつある。ビタビ復号は、考え
られる復号データ値の中から最も確からしい、すなわ
ち、最尤な復号データ値を選択し、復号データ系列を生
成する復号方法である。ビタビ復号器は、チャンネルク
ロックのn個分のパスメモリを有している。一般的にパ
スメモリのメモリ長が長い程、復号データの確度が増
す。
【0003】しかしながら、メモリ長を長くすると、デ
ィスクに欠陥がある場合などでは、欠陥の影響によりメ
トリックの計算値の不正確さが増す可能性が高くなる。
また、ビタビ復号器による遅延が大きくなり、ディスク
コントローラに入ってくるデータと、ディスクから読み
取られているデータとの時間差が大きくなり、ディスク
からのデータの読み取りの制御が複雑となるおそれがあ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】書き込み可能なディス
クの場合では、通常、アドレス等をエンボス加工により
形成しておき、アドレスを読み取ることによって、所望
のセクタにデータを書込み、また、所望のセクタからデ
ータを読み取るようになされている。このように、アド
レス等が予め形成されている記録領域と、光磁気等によ
りデータが書込まれたデータ領域とでは、再生信号の品
質が相違する。ビタビ復号器を有する従来のディスク再
生装置では、かかる相違を考慮せずに、パスメモリのメ
モリ長を一定としていた。その結果、アドレス等の記録
領域とデータ記録領域の両者に対して、メモリ長を最適
とすることができなかった。その結果、メモリ長が長す
ぎる場合における上述した問題点、またはメモリ長が短
すぎる場合における上述した問題点が発生していた。
【0005】従って、この発明の目的は、エンボス加工
によるアドレス等の記録領域とデータ記録領域のよう
に、品質が異なる再生信号が入力される可能性がある場
合に、ビタビ復号のメモリ長を各領域に対して最適化す
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。
【0006】
【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、再生信号の品質が互いに異なる第1お
よび第2の信号記録領域を有する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、ビタビ復号手段に含まれ、選
択される最尤な状態遷移と対応する復号データ値の系列
としての復号データを生成する、パスメモリのメモリ長
を、第1および第2の信号記録領域からの再生信号に対
してそれぞれ最適となるように切り替えることを特徴と
する情報再生装置である。また、この発明は、このよう
に情報を再生する情報再生方法である。
【0007】また、この発明は、再生信号の品質が互い
に異なる第1および第2の信号記録領域を有する記録媒
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、ビタビ復号手
段に含まれ、選択される最尤な状態遷移と対応する状態
データ値の系列としての状態データを生成する、状態メ
モリのメモリ長を、第1および第2の信号記録領域から
の再生信号に対してそれぞれ最適となるように切り替え
ることを特徴とする情報再生装置である。また、この発
明は、このように情報を再生する情報再生方法である。
【0008】パスメモリまたは状態メモリのメモリ長が
第1および第2の信号記録領域からの再生信号の処理に
最適となるように切り替えられる。例えばエンボス加工
されたヘッダエリアの再生信号は、データエリアの再生
信号に比して品質が良好であるので、メモリ長は、デー
タエリアの再生信号に対するものよりも短いものとされ
る。それによって、各記録領域に対して、メモリ長が適
切なものとなり、メモリ長が長すぎたり、短すぎること
による問題の発生を防止することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の一形態
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。
【0010】〔ディスク記録再生装置の構成〕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RLL(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。
【0011】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。
【0012】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。
【0013】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。
【0014】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
- 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
+ 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。
【0015】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+
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第1の
信号記録領域(ヘッダエリアと称する)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
的に記録される第2の信号記録領域(データエリアと称
する)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。
【0016】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。さらに、
この切替え信号Sは、ビタビ復号器13に対して供給さ
れ、パスメモリのメモリ長をヘッダエリアとデータエリ
アとで切り替えるように制御される。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】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。
【0020】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。
【0021】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。
【0022】〔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。
【0023】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。
【0024】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。
【0025】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。
【0026】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
3 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。
【0027】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。
【0028】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。
【0029】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。
【0030】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。
【0031】上述したセクタフォーマットの例におい
て、ヘッダエリアは、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、
VFO3 、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エリアである。
【0032】〔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。
【0033】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。
【0034】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。
【0035】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。
【0036】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。
【0037】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。
【0038】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。
【0039】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。
【0040】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。
【0041】 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。
【0042】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。
【0043】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。
【0044】 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、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。
【0045】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。
【0046】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。
【0047】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。
【0048】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。
【0049】 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。
【0050】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。
【0051】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。
【0052】 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。
【0053】 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。
【0054】 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。
【0055】〔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。
【0056】 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。
【0057】 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。
【0058】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。
【0059】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。
【0060】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。
【0061】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。
【0062】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。
【0063】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。
【0064】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。
【0065】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。
【0066】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。
【0067】 (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。
【0068】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。
【0069】 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。
【0070】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。
【0071】 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。
【0072】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。
【0073】 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。
【0074】 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。
【0075】 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。
【0076】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。
【0077】〔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。さらに、PMU23の各パスメ
モリ24〜27に対しては、パスメモリのメモリ長をヘ
ッダエリアとデータエリアとで切り替えるために、切替
え信号Sが供給される。以下、各構成要素について説明
する。
【0078】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。
【0079】 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。
【0080】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。
【0081】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。
【0082】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。
【0083】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。
【0084】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。
【0085】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。
【0086】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。
【0087】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。
【0088】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。
【0089】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。
【0090】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。
【0091】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。
【0092】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。
【0093】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。
【0094】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。
【0095】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。
【0096】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。
【0097】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。
【0098】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。
【0099】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。
【0100】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。
【0101】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。
【0102】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。
【0103】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。
【0104】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。
【0105】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。
【0106】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。すなわち、(n−1)個の
セレクタ311 〜31n-1 およびn個のフリップフロッ
プ300 〜30n-1 を有するものである。セレクタ31
1 〜31n-1 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 〜30n-1 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。
【0107】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。
【0108】例えばセレクタ31n-1 は、前段のフリッ
プフロップ30n-2 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nビットからなるPM3の1
4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30n-1 に供給する。上
述したようにSEL0は、選択結果に応じて、'Low' 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30n-2 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'High'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30n-1 に供給され、また、PM0の14
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。
【0109】A型パスメモリ24中の他のセレクタ31
1 〜31n-2 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n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nビットの復号データPM0として供給される。
【0110】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。
【0111】さらに、復号出力を取り出す場合、出力セ
レクタ33が設けられている。出力セレクタ33には、
最終のフリップフロップ30n-1 の出力と、それよりも
前の途中のフリップフロップ30k の出力とが供給され
る。出力セレクタ33は、切替え信号Sにより一方の入
力を復号出力として選択する。すなわち、エンボス加工
により形成されたヘッダエリアの再生信号を復号する場
合では、フリップフロップ30k の出力を選択し、光磁
気により記録されるデータエリアの再生信号を復号する
場合では、フリップフロップ30n の出力を選択する。
出力セレクタ33によって、A型パスメモリ24のメモ
リ長を切り替えることができる。
【0112】一般的にパスメモリ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、パスメモリのメモリ長
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、このパス長を充分に長くする必要がある。
【0113】従って、ヘッダエリアでは、比較的短いメ
モリ長の出力(フリップフロップ30k の出力)を使用
し、データエリアでは、長いメモリ長の出力(フリップ
フロップ30n の出力)を使用するように、出力セレク
タ33が選択動作を行う。切替え信号Sは、各エリアの
再生信号を復号するタイミングと合うタイミングに調整
される。ヘッダエリアおよびデータエリアのそれぞれの
最適なメモリ長は、予め測定、あるいはキャリブレーシ
ョンによって調べられている。若し、必要があれば、出
力セレクタ33に対して入力されるフリップフロップの
出力数を多くして、調整可能とするようにしても良い。
【0114】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。
【0115】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。
【0116】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、デ
ータエリアのパスメモリ長に対応するn個のフリップフ
ロップを接続したものである。図13に示す例では、B
型パスメモリ25は、n個のフリップフロップ320
32n-1 を有する。フリップフロップ320 〜32n-1
にクロックが供給されることにより、B型パスメモリ2
5全体の動作タイミングが合わされる。
【0117】各フリップフロップ321 〜32n-1
は、状態S0に対応するA型パスメモリ24から、n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 〜32n-1 は、供
給された値を1クロックの間保持する。そして、状態S
2に対応するA型パスメモリ26に、n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
321 は、PM1の2ビット目を出力する。
【0118】B型パスメモリ25中の他のセレクタ32
1 〜32n-2 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nビットからなる復号データPM0
を受取り、またA型パスメモリ26にnビットからなる
復号データPM1を供給する。
【0119】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。
【0120】さらに、復号出力を取り出す場合、出力セ
レクタ34が設けられている。出力セレクタ34には、
最終のフリップフロップ32n-1 の出力と、それよりも
前の途中のフリップフロップ32k の出力とが供給され
る。出力セレクタ34は、切替え信号Sにより一方の入
力を復号出力として選択する。すなわち、上述したA型
パスメモリ24と同様に、ヘッダエリアの再生信号を復
号する場合では、フリップフロップ32k の出力を選択
し、データエリアの再生信号を復号する場合では、フリ
ップフロップ32n の出力を選択する。出力セレクタ3
4によって、B型パスメモリ25のメモリ長を切り替え
ることができる。
【0121】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。
【0122】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。従って、復号データ間の不
一致が生じるおそれがある場合には、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。
【0123】〔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。
【0124】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。
【0125】〔状態データ値を使用する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、この発明の実施の他の形態は、状態デー
タを使用するビタビ復号にこの発明を適用したものであ
る。
【0126】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。
【0127】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。
【0128】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。
【0129】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。
【0130】図16は、この発明の実施の他の形態の全
体構成を示すブロック図である。この発明の実施の他の
形態は、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、図
1に示す実施の一形態と同様である。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、図1に示す実施の一形態と同様である。
【0131】ビタビ復号器130内の状態メモリのメモ
リ長が切替え信号Sによって、ヘッダエリアとデータエ
リアとで切り替えられる。また、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。
【0132】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。
【0133】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。
【0134】ACS133について、図17を参照して
説明する。ACS133は、上述の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。
【0135】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140および14
2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141および143が
それぞれ状態S01およびS10に対応するよう図示し
た。
【0136】A型サブブロック142は、上述のACS
21(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140
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。
【0137】このようなA型サブブロック140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
3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140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。
【0138】さらに、A型サブブロック140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。
【0139】そして、A型サブブロック140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140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
141に供給される。
【0140】状態S11に対応するA型サブブロック1
42は、A型サブブロック140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
2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143に供給される。
【0141】B型サブブロック141は、上述のACS
21(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141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。
【0142】このようなB型サブブロック141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140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141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142に供給される。
【0143】状態S10に対応するB型サブブロック1
43は、B型サブブロック141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140
に供給される。
【0144】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144に供給する。すなわ
ち、A型サブブロック140,B型サブブロック14
1,A型サブブロック142およびB型サブブロック1
43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144に供給する。規格化パスメトリック比較回
路144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。
【0145】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。
【0146】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。さら
に、これらのステータスメモリ150〜153のメモリ
長をヘッダエリアとデータエリアで切り替えるために、
切替え信号Sが各ステータスメモリに供給される。
【0147】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 ・・・202n-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153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 〜202n-1 には、ク
ロックが供給される。
【0148】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。
【0149】また、2段目以降の各セレクタ2011
201n-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 〜201n-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。
【0150】さらに、各レジスタ2020 〜202n-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152に対して供給される。
最終段のレジスタ202n-1 から、n番目の状態データ
値が出力される。
【0151】さらに、A型ステータスメモリ150から
状態データ値VM00を取り出す場合、出力セレクタ2
03が設けられている。出力セレクタ203には、最終
のレジスタ202n-1 の出力と、それよりも前の途中の
レジスタ202k の出力とが供給される。出力セレクタ
203は、切替え信号Sにより一方の入力をVM00と
して選択する。すなわち、エンボス加工により形成され
たヘッダエリアの再生信号を復号する場合では、レジス
タ202k の出力を選択し、光磁気により記録されるデ
ータエリアの再生信号を復号する場合では、レジスタ2
02n の出力を選択する。出力セレクタ203によっ
て、A型ステータスメモリ150のメモリ長を切り替え
ることができる。
【0152】ヘッダエリアとデータエリアとで、ステー
タスメモリ150のメモリ長を切り替えるのは、上述し
たパスメモリのメモリ長の切替えと同様に、各エリアに
最適なメモリ長を設定するためである。すなわち、比較
的信号品質の良好なヘッダエリアの復号では、メモリ長
を比較的短くし、これが長すぎる場合に、ディスクの欠
陥の影響を受ける可能性を低くでき、また、データエリ
アの復号では、このパス長を充分に長くして、復号デー
タの確度を高めることができる。出力セレクタ203
は、ヘッダエリアでは、比較的短いメモリ長の出力(レ
ジスタ202k の出力)を使用し、データエリアでは、
長いメモリ長の出力(レジスタ202n の出力)を使用
するように、出力セレクタ203が選択動作を行う。切
替え信号Sが各エリアの再生信号を復号するタイミング
と合うタイミングに調整され、ヘッダエリアおよびデー
タエリアのそれぞれの最適なメモリ長は、予めキャリブ
レーションによって設定される。若し、必要があれば、
出力セレクタ203に対して入力されるレジスタの出力
数を多くして、調整可能とするようにしても良い。
【0153】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から状態データが供給される。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。
【0154】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152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
・・・212n-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。
【0155】各レジスタ2120 ,2121 ,・・・2
12n-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
212n-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151に供給され
る。最終段のレジスタ212n-1 から、n番目の状態デ
ータが出力される。
【0156】さらに、状態データVM01を取り出す場
合、出力セレクタ213が設けられている。出力セレク
タ213には、最終のレジスタ212n-1 の出力と、そ
れよりも前の途中のレジスタ212k の出力とが供給さ
れる。出力セレクタ213は、切替え信号Sにより一方
の入力を復号出力として選択する。すなわち、上述した
A型ステータスメモリ150と同様に、ヘッダエリアの
再生信号を復号する場合では、レジスタ212k の出力
を選択し、データエリアの再生信号を復号する場合で
は、レジスタ212n の出力を選択する。出力セレクタ
213によって、B型ステータスメモリ152のメモリ
長を切り替えることができる。
【0157】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150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。
【0158】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13
5は、このような構成を含むものである。
【0159】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。
【0160】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。
【0161】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。
【0162】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。
【0163】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。
【0164】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。
【0165】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。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。
【0166】上述したこの発明の実施の形態は、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。
【0167】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。例えば相変化型ディスクPDの場合で
も、アドレス等は、エンボス加工によって記録され、デ
ータは、相変化によりデータエリアに記録される。
【0168】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。
【0169】
【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、パスメモリあるいは状態メモリのメモ
リ長をヘッダエリアとデータエリアとでそれぞれ最適な
ものに設定することが可能となる。従って、メモリ長が
短すぎて復号データの確度が低くなったり、メモリ長が
長すぎて媒体上の欠陥の影響を受けやすくなる不都合を
回避することができる
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を光磁気ディスク装置に適用した実施
の一形態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】この発明の実施の他の形態の全体構成を示す
ブロック図である。
【図17】この発明の実施の他の形態に用いられるAC
S(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】この発明の実施の他の形態に用いられるSM
U(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】この発明の実施の他の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。
【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、33・・・出力セレクタ、34・・・出力セレク
タ、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、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
201n-1 ・・・セレクタ、2020 〜202n-1 ・・
・レジスタ、203・・・出力セレクタ、2120 〜2
12n-1 ・・・レジスタ、213・・・出力セレクタ、
301〜304・・・レジスタ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 再生信号の品質が互いに異なる第1およ
    び第2の信号記録領域を有する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、 ビタビ復号手段に含まれ、選択される最尤な状態遷移と
    対応する復号データ値の系列としての復号データを生成
    する、パスメモリのメモリ長を、上記第1および第2の
    信号記録領域からの再生信号に対してそれぞれ最適とな
    るように切り替えることを特徴とする情報再生装置。
  2. 【請求項2】 再生信号の品質が互いに異なる第1およ
    び第2の信号記録領域を有する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、 ビタビ復号手段に含まれ、選択される最尤な状態遷移と
    対応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、状態メモリのメモリ長を、上記第1および第2の
    信号記録領域からの再生信号に対してそれぞれ最適とな
    るように切り替えることを特徴とする情報再生装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、 上記記録媒体は、光ディスクであって、 上記第1の信号記録領域がエンボス加工により信号を記
    録し、上記第2の信号記録領域が光磁気記録により信号
    を記録する領域であることを特徴とする情報再生装置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、 第1の信号記録領域からの再生信号に対する上記メモリ
    長が第2の信号記録領域からの再生信号に対する上記メ
    モリ長よりも短いことを特徴とする情報再生装置。
  5. 【請求項5】 請求項1または2において、 上記記録媒体は、光ディスクであって、 上記第1の信号記録領域がエンボス加工により信号を記
    録し、上記第2の信号記録領域が相変化記録により信号
    を記録する領域であることを特徴とする情報再生装置。
  6. 【請求項6】 請求項3において、 第1の信号記録領域からの再生信号に対する上記メモリ
    長が第2の信号記録領域からの再生信号に対する上記メ
    モリ長よりも短いことを特徴とする情報再生装置。
  7. 【請求項7】 再生信号の品質が互いに異なる第1およ
    び第2の信号記録領域を有する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、 ビタビ復号手段に含まれ、選択される最尤な状態遷移と
    対応する復号データ値の系列としての復号データを生成
    する、パスメモリのメモリ長を、上記第1および第2の
    信号記録領域からの再生信号に対してそれぞれ最適とな
    るように切り替えることを特徴とする情報再生方法。
  8. 【請求項8】 再生信号の品質が互いに異なる第1およ
    び第2の信号記録領域を有する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、 ビタビ復号手段に含まれ、選択される最尤な状態遷移と
    対応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、状態メモリのメモリ長を、上記第1および第2の
    信号記録領域からの再生信号に対してそれぞれ最適とな
    るように切り替えることを特徴とする情報再生方法。
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