JPH10320920A - 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Info
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- JPH10320920A JPH10320920A JP13115497A JP13115497A JPH10320920A JP H10320920 A JPH10320920 A JP H10320920A JP 13115497 A JP13115497 A JP 13115497A JP 13115497 A JP13115497 A JP 13115497A JP H10320920 A JPH10320920 A JP H10320920A
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Abstract
基準値に基づいて、装置内の構成要素の動作条件を適正
に制御する。 【解決手段】 RAA101によって適応化された振幅
基準値に基づく計算処理によって、再生信号のピークト
ゥピーク値またはエンベロープ値等を計算する。計算値
に基づいて、例えば、アシンメトリーの量を定量し、定
量結果に基づいて、CPU103がLPC4を制御する
ことにより、光ピックアップ7が照射する記録レーザパ
ワーに関するキャリブレーションを行う。また、例え
ば、上述の計算値に基づいて再生信号の振幅値を定量
し、定量結果に基づいてアンプ8および9のゲインに関
するキャリブレーションを行う。
Description
ィスク装置等の情報再生装置、特にPRML(Pertial
Response Maximum Likelihood )方法を用いる情報再生
装置および再生方法に関する。
おいて、記録媒体から再生される再生信号を復号する方
法として、ビタビ復号方法が多用されている。ビタビ復
号方法は、ホワイトノイズを含む再生信号を復号する場
合にビットエラーレートを小さくすることができる復号
方法である。
のである。記録媒体に対する記録方法に応じて複数個の
状態を予め特定し、記録媒体から再生される再生信号に
基づいて、リードクロックに従うタイミングでなされる
計算処理によって、リードクロックに従う各時点におい
て、最尤な状態遷移を選択する。そして、このような選
択の結果に対応して、'1' または'0' の復号データ値の
系列としての復号データを生成する。
方法の種類によって決まる振幅基準値を参照して行われ
る。振幅基準値は、再生信号が振幅変動等の影響を受け
ていない理想的なものである場合には、ビタビ復号方法
の種類から理論的に決まるものを用いれば良い。しかし
ながら、再生信号が理想的なものでない一般の場合に
は、ビタビ復号の精度を向上させるために、再生信号の
振幅変動等に応じて振幅基準値を更新することにより、
振幅基準値を再生信号に対して適応化することが必要と
なる。
エンベロープ検出器等の手段によって再生信号の振幅を
検出し、検出値に基づいて振幅基準値を所定の時間間隔
で更新することが行われる。
に、着脱可能な記録媒体を使用する情報再生装置では、
記録または再生動作において、例えば製造元が異なる等
の要因により、各記録媒体毎の特性のばらつきが大き
い。そこで、例えば記録媒体装着時等にキャリブレーシ
ョンを行う必要がある。キャリブレーションは、記録系
内または再生系内の所定の構成要素の動作条件を、記録
媒体の特性に対して最適なものとなるように制御する操
作である。
気ディスク装置においては、記録時のレーザパワー(以
下、記録レーザパワーと表記する)ついてのキャリブレ
ーションが次のように行われる。まず、記録レーザパワ
ーを初期設定し、かかる初期設定の下で所定のパターン
を記録する。そして、記録された所定のパターンを再生
し、再生信号のエンベロープ信号のピークトゥピーク電
圧および中心電圧をA/D変換して取込む。
て、アシンメトリーすなわち再生信号波形の非対称歪み
を測定する。アシンメトリーと記録レーザパワーには、
密接な関係があるので、上述したようにして測定された
アシンメトリーから、記録レーザパワーの記録媒体とし
ての光磁気ディスクに対する適合性を知ることができ
る。記録レーザパワーが最適でないと判断される場合に
は、アシンメトリーの値に基づいて、最適な記録レーザ
パワーを推定して、記録レーザパワーを再度初期設定す
る。以上のような手順を、記録レーザパワーが最適とさ
れるまで繰り返し行う。
ーザパワーに対するキャリブレーションにおいて用いら
れる、ピークトゥピーク電圧および中心電圧は、再生信
号から一旦サンプルホールドされ、その後、A/D変換
されて取込まれる。
チの光磁気ディスク等では、再生信号に加わるDC成分
の変動が大きい。このため、サンプルホールドがなされ
るタイミングによって、サンプルホールド値の変動が大
きい。このようなサンプルホールド値に基づく計算によ
っては、アシンメトリーを精度良く算出することが困難
である。
めに、各電圧値に関するサンプルホールドを複数回行う
ことによって得られる複数のサンプルホールド値を平均
し、平均値を用いてアシンメトリーを計算することも可
能である。但し、このような方法では、サンプルホール
ドを行う回数を増やす程キャリブレーションに要する時
間が長くなるので、情報再生装置としてのパフォーマン
スの低下を招く要因となる。
一度しか記録を行うことができないディスクに対して
は、キャリブレーションに使用する領域を増やすと、ユ
ーザデータに対する記録容量が減少してしまうので、サ
ンプルホールドを行う回数を増やすのは困難である。こ
のため、精度の高いキャリブレーションを行うことがで
きない。
動しても、例えばアシンメトリー等の、キャリブレーシ
ョンに使用される再生信号の特性を示す値を正しく算出
することができる情報再生装置および再生方法を提供す
ることにある。
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、再生信号に
基づいてブランチメトリックの値を計算する際に参照値
として用いられる振幅基準値を、再生信号値と、ビタビ
復号方法の動作結果とに基づいて、クロック毎に更新す
るようにした振幅基準値適応化手段と、振幅基準値適応
化手段によって得られる振幅基準値に基づいて、所定の
計算処理を行う計算処理手段と、計算処理手段の出力を
参照して、装置内の構成要素の動作制御を行う動作制御
手段とを有することを特徴とする情報再生装置である。
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、再生信号に基づいてブラン
チメトリックの値を計算する際に参照値として用いられ
る振幅基準値を、再生信号値と、ビタビ復号方法の動作
結果とに基づいて、クロック毎に更新するようにした振
幅基準値適応化ステップと、振幅基準値適応化ステップ
によって得られる振幅基準値に基づいて、所定の計算処
理を行う計算処理ステップと、計算処理ステップの出力
を参照して、装置内の構成要素の動作制御を行うステッ
プとを有することを特徴とする情報再生方法である。
号に対して短い期間内に適応化された各振幅基準値に基
づいて、アシンメトリー等のキャリブレーションにおい
て参照される値を計算することが可能となる。
照される値を、サンプリング時点のばらつきの小さいパ
ラメータに基づいて計算することが可能となる。従っ
て、再生信号のDC成分が変動しても、キャリブレーシ
ョンにおいて参照される値を正しく算出することができ
る。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。リード
クロックDCKは、コントローラ2、A/D変換器1
2、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12、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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18中のVFO(V
ariable Frequency Oscillator) を同期させるためのも
ので、VFO1 、VFO2 およびVFO3 からなる。V
FO1 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 、V
FO2 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
である場合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
録データは、以下の(7)である。
計算される。
+1〕,l=b〔j〕,m=b〔j−1〕である。そし
て、(8)からb〔j+1〕=1であり、また、b
〔j〕=0,b〔j−1〕=0なので、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。
の(2)式に従って、次のように計算される。
いて、新たな再生信号値c〔j+1〕の値が誤差の範囲
内で−Aである時には、状態遷移S000→S100が
生じ、復号データ値として、a〔j+1〕の値'1' が得
られることがわかる。
に計算される。
+1〕,l=b〔j〕,m=b〔j−1〕である。そし
て、(10)からb〔j+1〕=0であり、また、b
〔j〕=0,b〔j−1〕=0なので、次の時点j+1
における状態は、S000である。従って、a〔j+
1〕='0' の場合には、S000→S100という遷移
が生じることが特定できる。
の(2)式に従って、次のように計算される。
いて、新たな再生信号値c〔j+1〕の値が誤差の範囲
内で−A−Bである時には、状態遷移S000→S00
0が生じ、復号データ値として、a〔j+1〕の値'0'
が得られることがわかる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
ようなものである。
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。
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。
〔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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
とすると供に、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
(22)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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
生じ得る状態遷移がS0→S0およびS0→S1であ
り、S2を起点として生じ得る状態遷移がS2→S2お
よびS2→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、S
3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。
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。
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。
EL0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S
1に対応するB型パスメモリ25にもPM0として供給
される。
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。
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'High'の時は、PM
3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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
は、再生信号の品質に対応してパスメモリの処理段数を
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。
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PMU
23中の4個のパスメモリの後段に設けられる。
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。
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。
および再生信号の振幅変動、非対称歪等によって、識別
点の値が理論と異なる場合もある。このような場合を考
慮して、ビタビ復号方法を修正して用いることも行われ
る。例えば4値4状態ビタビ復号方法において、波形等
化特性を正確にPR(1,2,1)とすることは困難で
ある点を考慮して、後述するように6個の識別点を前提
とした6値4状態ビタビ復号方法が用いられることもあ
る。
ク装置の一例に対して適用できる。すなわち、この発明
は、後述する振幅基準値の適応化によって得られる、適
応化された振幅基準値に基づいてキャリブレーションを
行うものである。すなわち、適応化させた振幅基準値か
ら、再生信号のピークトゥピーク値またはエンベロープ
のセンター値等を計算し、計算値に基づいて、例えば記
録レーザパワーすなわち記録動作時に用いられるレーザ
光強度、または再生系内のアンプのゲイン等を設定す
る。
作によって選択される状態遷移に基づいて更新するため
には、かかる状態遷移に対応する復号データ値の系列と
しての復号データではなく、状態遷移そのものを表現す
るデータが必要となる。そこで、以下に説明するこの発
明の実施の一形態中のビタビ復号器においては、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ようになされる。このた
め、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。
の状態を有する場合には、かかる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S
0,S1,S2,S3をそれぞれS00,S01,S1
1,S10と表記することにする。
性として、上述のPR(B,2A,B)の代わりに、P
R(α,β,γ)を前提とする。このような前提は、実
際の光磁気ディスク装置等においては、理想通りのパー
シャルレスポンス特性を得ることが難しく、波形等化特
性が非対称なものとなることが多いことを考慮したもの
である。
ることが難しい要因としては、波形等化器の動作精度の
限界、記録レーザパワーが過大または過小であることに
起因するアシンメトリーすなわち波形の非対称性、およ
び再生信号からA/D変換器によるサンプリングを行う
際に用いられるリードクロックの位相誤差等がある。こ
れらの要因の内、アシンメトリーをできるだけ小さくす
るために、記録レーザパワーのキャリブレーションを行
う必要がある。後述するように、この発明の実施の一形
態では、適応化された振幅基準値に基づいてアシンメト
リーの量を計算し、計算値に基づいて記録レーザパワー
のキャリブレーションを行う。
4状態ビタビ復号方法の場合と同様に、記録時にRLL
(1,7)符号化等のRLmin=2となる符号化を行
い、且つ、再生時のパーシャルレスポンス特性がPR
(α,β,γ)である場合には、6値4状態となること
がわかる。すなわち、RLmin=2という条件によっ
て除かれる2個の状態以外の23 −2=6個の{b〔j
−1〕,b〔j〕,b〔j+1〕}の組の各々のつい
て、識別点の値すなわちノイズが無い理想的な場合にお
ける波形等化後の再生信号値c〔j+1〕が異なる値を
とる。
表記する。ここでp,q,rは、それぞれb〔j−
1〕,b〔j〕,b〔j+1〕を表現している。各識別
点の値と状態遷移の関係を図14に示す。ここで、RL
min=2であるため、c010およびc101が無い
ことに注意が必要である。以下の説明は、図14の状態
遷移図に従う6値4状態を前提として行う。
て計算されるブランチメトリックを以下のように表記す
る。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、bm110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。
A/D変換器によってサンプリングされる実際の再生信
号値z〔k〕と各識別点の値のユークリッド距離として
定義されるブランチメトリックは、以下のように計算さ
れる。
識別点の値がそのまま振幅基準値とされる。2乗計算を
避ける等の目的で規格化パスメトリックが用いられる場
合には、規格化パスメトリックに対応するブランチメト
リックは、式(40)〜(45)に従うものとは異な
る。このような場合には、振幅基準値として各識別点の
値をそのまま用いることはできないが、この発明を適用
することは可能である。
て、時点kにおいて状態Sijに至るパスメトリックm
ij〔k〕が以下のように計算される。これらの式は、
4値4状態ビタビ復号方法における上述の(15)〜
(18)に相当するものである。
ロック図である。この発明の実施の一形態は、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。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。
装置の一例と同様である。但し、コントーラ2からLP
C4に供給されるWGATE信号およびWD信号を図示
した。後述するように、WGATE信号は、記録動作を
指令する信号である。また、WD信号は、記録データパ
ターンである。さらに、光ピックアップ7は、発光する
レーザ光の一部についてそのパワーを測定し、測定値を
FMON信号としてLPC4に供給する。後述するよう
に、FMON信号に基づいて、レーザ光のパワーについ
てのフィードバック制御が行われる。
置の一例においても発行される。図1においては図示を
省略したが、この発明の実施の一形態についての説明を
明確なものとするために図16中に図示した。
にフィルタ部11に対し、装置制御部(以下、CPUと
表記する)103から供給される制御信号を図示した。
CPU103は、記録系および再生系中の構成要素の動
作パラメータ等を制御する機能を有するものであり、上
述の光磁気ディスク装置の一例においても設けられてい
る。図1においては図示を省略したが、この発明の実施
の一形態についての説明を明確なものとするために図1
6中に図示した。
7からA/D変換器12まで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。但し、A/
D変換器12の出力は、ビタビ復号器130に供給され
ると共に、シフトレジスタ100にも供給される。ま
た、リードクロックDCKを生成するPLL14につい
ても上述した光磁気ディスク装置の一例と同様である。
から供給される再生信号値z〔k〕に基づいて、後述す
るようにして最尤な状態遷移を選択し、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。そし
て、状態データを後述する振幅基準値適応化ブロック
(以下、RAAと表記する)101に供給する。また、
かかる状態データに基づいて、後述するようにして復号
データを生成し、コントローラ2に供給する。
る再生信号値z〔k〕を所定時間遅延させて、RAA1
01に供給する。かかる遅延は、ビタビ復号器130に
よって生成される状態データが再生信号値z〔k〕に対
して後述するようなnリードクロックの遅延時間を有す
ることを補償するためになされるものである。SMU1
34が生成する状態データ値は、かかる遅延時間のた
め、sm〔k+n〕と表記されることになる。
る状態データ値sm〔k+n〕と、遅延させられた再生
信号値とに基づいて、後述するようにして振幅基準値を
リードクロック毎に更新する。そして、更新された振幅
基準値をビタビ復号器130中のBMC132に供給す
る。
0についてより詳細に説明する。ビタビ復号器130
は、BMC132,ACS133、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、PLL14からリードクロックDC
K(以下の説明においては、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。
づいて、RAA101から供給される振幅基準値の下で
式(40)〜(45)に従ってブランチメトリックbm
000〜bm111の値を計算し、計算したブランチメ
トリックの値をACS133に供給する。
リックの値に基づいて、上述の式(46)〜(49)に
従ってパスメトリックの値を計算し、計算値を比較する
ことによって最尤な状態遷移を選択する。そして、選択
信号SEL00およびSEL11をSMU134に供給
する。
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。かかる処理によっ
て、状態データ値sm〔k+n〕の系列としての状態デ
ータが生成される。
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。
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 ・・・
201n-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 〜
201n-1 には、セレクト信号SEL00が供給され
る。
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SM
out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。
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。また、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。
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個の状態データ値の内か
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。
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に供給される。最終段
のレジスタ202n-1 から、状態データ値VM00が出
力される。状態データ値VM00がクロックに従って出
力されることにより、全体として状態データが生成され
る。
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。また、最初の処理
段となるレジスタには、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、クロッ
クに従うタイミングで、常に'11'が入力される。
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。
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'01'が入力される。この'01'は、後述する、パラレ
ルシフトとして出力される状態データ中の最新の状態デ
ータ値となる。
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S11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、状態データ値VM01が出力される。
状態データ値VM01がクロックに従って出力されるこ
とにより、全体として状態データが生成される。
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'10'
が入力される。この'01'がA型ステータスメモリ150
に供給される状態データ中の最新の状態データ値とな
る。
ステータスメモリが生成する状態データ値VM00,V
M11,VM01およびVM10は、ステータスメモリ
のメモリ長nを充分大きくとれば互いに一致する。この
ような場合には、4個のステータスメモリが生成する状
態データ値の内の何れをsm〔k+n〕として後段に出
力しても良い。メモリ長nは、再生信号のC/Nおよび
周波数特性等を考慮して決められる。
する。マージブロック135は、ROM等の手段に図2
0に示す復号マトリクスのテーブルを記憶している。そ
して、かかる復号マトリクスを参照して、状態データに
基づく復号データを生成し、コントローラ2に供給す
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。す
なわち、再生信号値z〔k〕に対応して生成される状態
データ値sm〔k+n〕と、その1クロック前に、再生
信号値z〔k−1〕に対応して生成される状態データ値
sm〔k+n−1〕に基づいて、時点k+nにおける復
号データ値を決めることができる。
〔k+n−1〕が'00'である場合には、図14から、復
号データ値として'1' が対応することがわかる。このよ
うな対応をまとめたものが図20の復号マトリクスのテ
ーブルである。
って生成される状態データおよびシフトレジスタ100
によって遅延させられた再生信号値z〔k〕に基づい
て、RAA101が振幅基準値を更新するための計算を
クロック毎に行う。このような計算について説明する。
成される状態データに基づいて、RAA101が振幅基
準値を更新するための計算をクロック毎に行う。このよ
うな計算について説明する。再生信号値z〔k〕に対応
して生成される状態データ値sm〔k+n〕と、その1
クロック前に生成された状態データ値sm〔k+n−
1〕とから、図14に従って、これら2個の状態データ
値間に生じた状態遷移およびかかる状態遷移に対応する
振幅基準値を特定することができる。このようにして特
定された振幅基準値のその時点での値と、再生信号値z
〔k〕とから、新たな振幅基準値を計算する。
m〔k+n−1〕='01'、およびsm〔k+n〕='11'
である場合を例として具体的に説明する。この場合に
は、図14から状態遷移S01→S11が生じることが
わかる。また、かかる状態遷移に対応する振幅基準値が
c011であることも図14からわかる。従って、RA
A101は、振幅基準値c011を更新する計算を行
う。かかる計算は、更新前のc011と、再生信号値z
〔k〕とに基づいて以下のようになされる。
11(旧)が更新前の値である。
すれば、sm〔k+n−1〕=pq、およびsm〔k+
n〕=qrである場合に、cpqrの新たな値が以下の
ように計算される。
qr(旧)が更新前の値である。
定するに際しては、再生信号の振幅およびその変動、ア
シンメトリー等の歪み、波形等化器の動作における誤差
等の記録系および再生系の比較的継続的な特性、並びに
記録媒体上の欠陥等に起因するディフェクト等のイレギ
ュラーな特性を考慮する必要がある。
に従ってなされる更新によって、振幅基準値が再生信号
の再生信号の振幅変動、アシンメトリー、波形等化器の
動作における誤差等をより強く反映するものとなる。反
面、振幅基準値が記録媒体上の欠陥等に起因するディフ
ェクト等のイレギュラーな信号によっても影響され易
い。一方、δの値を小さくすると、振幅基準値がディフ
ェクト等のイレギュラーな信号に影響されにくくなる
が、反面、振幅基準値の再生信号に対する追従が緩やか
なものとなるため、式(51)に従ってなされる更新に
よる適応化の効果が減少する。
構成について図21を参照して説明する。RAA101
は、6個の振幅基準値c000,c001,c011,
c100,c110,c111にそれぞれ対応する6個
のレジスタ161、162、163、164、165お
よび166を有している。また、各レジスタの後段に
は、それぞれ出力の可否を制御する出力ゲート171、
172、173、174、175および176が設けら
れている。記載が煩雑となるのを避けるため、図21中
には図示を省略したが、6個のレジスタ161〜166
および後述するレジスタ180には、クロックが供給さ
れる。
イミングでBMC132および後段の各出力ゲートに出
力される。BMC132は、このようにして出力される
各レジスタの最新の記憶値を、更新された振幅基準値と
して用いるようになされる。
ゲートには、後述するように、セレクタ181からイネ
ーブル信号が供給される。例えばレジスタ161とその
後段の出力ゲート171には、イネーブル信号T000
が供給される。このイネーブル信号T000がアクティ
ブとされる時に、出力ゲート171がレジスタ160の
記憶値を後段に出力し、且つ、レジスタ161が加算器
183の出力を取込むようになされる。
2、レジスタ163と出力ゲート173、レジスタ16
4と出力ゲート174、レジスタ165と出力ゲート1
75およびレジスタ166と出力ゲート176は、それ
ぞれイネーブル信号T001,T001,T011,T
110およびT111を供給され、各イネーブル信号に
従う動作を行う。
タ161〜166の内の1個の記憶値が乗算器182に
供給される。乗算器182は、供給される記憶値に(1
−δ)を乗じる計算を行い、計算値を加算器183に供
給する。
て遅延時間を補償された再生信号値が乗算器184に供
給される。乗算器184は、供給される記憶値にδを乗
じる計算を行い、計算値を加算器183に供給する。乗
算器182および184で用いられるδの値は、例えば
CPU103によって設定される。
84から供給される計算値を加算する。そして、計算結
果を6個のレジスタ161〜166に供給する。上述し
たように、6個のレジスタ161〜166は、イネーブ
ル信号T000〜T111に従ってかかる計算結果を取
込む。後述するように、どの時点においても、イネーブ
ル信号T000〜T111の内の1個だけがアクティブ
とされて取込みを指令するので、何れか1個のレジスタ
だけが計算結果を取込むことになる。
111は、セレクタ181によって生成される。セレク
タ181には、SMU134から状態データ値sm〔k
+n〕が供給される。また、SMU134の出力を1ク
ロック遅延させるレジスタ180が設けられ、かかるレ
ジスタ180によって、セレクタ181に状態データ値
sm〔k+n−1〕が供給される。セレクタ181は、
かかる2個の状態データ値に基づいて、ROM等の手段
に記憶している図22に示すようなマトリクスのテーブ
ルを参照して、6個のイネーブル信号T000〜T11
1の内の1個をアクティブとする。
作によって、上述の式(51)に従う振幅基準値の更新
が実現される。このような動作について、マージブロッ
ク135の動作についての上述の説明と同様に、sm
〔k+n−1〕='01'、且つ、sm〔k+n〕='11'で
ある場合を例として説明する。すなわち、この場合に実
現される、上述の式(50)に従う振幅基準値c011
の更新について説明する。
信号T011がアクティブとされることがわかる。この
ため、レジスタ163に取込みが指令され、また、出力
ゲート173に出力が指令される。従って、更新前のc
011の値すなわちその時点におけるレジスタ163の
記憶値が乗算器182に供給される。乗算器182が供
給される値に(1−δ)を乗じることにより、式(5
0)中の(1−δ)×c011が計算される。
れる遅延により、SMU134の動作による遅延時間が
補償された再生信号値z〔k〕が乗算器184に供給さ
れる。乗算器184が供給される値にδを乗じることに
より、式(50)中のδ×z〔k〕が計算される。
(1−δ)×c011の値と、乗算器184によって計
算されるδ×z〔k〕の値とが加算器183によって加
算されることにより、c011の新たな値すなわち式
(50)の右辺の値が計算されることになる。このc0
11の新たな値がレジスタ161〜166に供給され
る。ところで、上述したように、イネーブル信号T01
1のみがアクティブとされることによってレジスタ16
3のみに取込みが指令されているので、レジスタ163
のみにc011の新たな値が取込まれる。このようにし
てc011の値すなわちレジスタ163の記憶値が更新
される。
が他の値をとる場合にも、図22に従ってアクティブと
されるイネーブル信号が選択されることによって、新た
な値の取込みを行うレジスタと、かかるレジスタのその
時点での(すなわち更新前の)記憶値を出力する出力ゲ
ートが選択されることにより、同様な動作が行われる。
信号に生じるアシンメトリーおよび振幅変動等に対処す
るために行われる。すなわち、振幅基準値を、このよう
な再生信号の特性に追従させるものである。従って、適
応化された振幅基準値から、後述するような計算によっ
て、アシンメトリーの量を算出することができる。
アシンメトリーは、記録レーザパワーの過不足に起因し
て再生信号波形に生じる非対称な歪みである。光ピック
アップ7によって照射される記録レーザパワーが過大な
場合、光磁気ディスク6のデータフィールドに大きめの
ピットが形成される。このようなピットから再生される
単位パルスは、図23中のaによって示すようなもので
ある。図23中のbによって示す、記録レーザパワーが
最適の場合に比べて幅広い単位パルスが再生されている
ことがわかる。なお、図23の縦軸の数値は、振幅の比
率を見やすくするために付したものである。
体について考えると、各時点の振幅が符号間干渉によっ
て隣接する時点の振幅に及ぼす寄与が大きくなる。従っ
て、波形等化処理によって、高めの識別点を有する信号
が生成されることになる。この時のアイ・パターンは、
図24Aに示すようなものである。図24Bに示す記録
レーザパワーが最適の場合に比べ、上にシフトしている
ことがわかる。従って、図24Aにおいては、図24B
において見られるアイ・パターンの上下の対称性が失わ
れ、アシンメトリーが生じる。
は、上述した過大な場合とは反対に、図23中のcによ
って示すように単位パルスの幅が小さくなる。この時の
アイ・パターンは、図24Cに示すようなものである。
図24Bに示す記録レーザパワーが最適の場合に比べ、
下にシフトしていることがわかる。従って、この場合に
もアイ・パターンの上下の対称性が失われ、アシンメト
リーを生じる。
するために、例えば図25に示すように、アシンメトリ
ーの量をγasy とおき、以下のように定義する。
から再生される再生信号に基づいてアシンメトリーの量
が算出される。図26A,BおよびCを参照して、2T
パターンから再生される再生信号について説明する。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
様に、図26Aに示した記録データが図26Bに示した
プリコード出力に変換されて、光磁気ディスク6のマニ
ュファクチャライズゾーン等の所定の領域に記録され
る。かかる所定の領域から再生される再生信号を波形等
化処理すると、図26Cに示すように、誤差の範囲内
で、振幅基準値c001,c011,c100およびc
110を周期的に繰り返すものとなる。
に、8Tパターンが記録され、その後再生されることに
よって得られる再生信号は、波形等化処理によって、6
個のc000、c001,c011,6個のc111、
c110,c100を周期的に繰り返すものとなる。
リーの量γasy の定義を視覚的に理解しやすくするため
に、図25を参照して以下の説明を行う。図25におい
て、式(52)中の(2Tエンベロープの中心電圧−8
Tエンベロープの中心電圧)の部分をλasy として記載
した。図25と、式(52)とから、図24に示した各
場合について、γasy が次のようになることがわかる。
定の範囲内となるように記録レーザパワーを制御すれ
ば、記録レーザパワーが過大若しくは過小であるために
ビタビ復号の精度が劣化することを防止する、またはそ
の程度を逓減することができる。
asy を計算するためには、2Tエンベロープの中心電
圧、8Tエンベロープの中心電圧、および8Tエンベロ
ープのピークトゥピーク電圧の3個の値を得る必要があ
る。ところで、図25から、これらの3個の値は、何れ
も2Tパターンまたは8Tパターンから再生される信号
に基づいて適応化された振幅基準値に基づいて算出でき
ることがわかる。
は、c001,c011,c110およびc100の平
均値として算出できる。また、8Tエンベロープの中心
電圧は、c000およびc111の平均値として算出で
きる。さらに、8Tエンベロープのピークトゥピーク電
圧は、c000と、c111の差として算出できる。
には、次のようになる。
うための、例えば加算器および乗算器等の組合わせから
なる構成は、RAA101から振幅基準値を供給される
ことが可能な位置に設けられれば良い。従って、例えば
CPU103内に設けられる。
構成要素について、動作パラメータ等を設定するキャリ
ブレーションにおいて行われる。キャリブレーション
は、例えば、光磁気ディスク6を装着する時、または光
磁気ディスク6を装着した後に電源を投入した時、ある
いは光磁気ディスク6が装着された状態で装置がリセッ
トされた時等に行われる。
準値の全てが用いられる。これら6個の振幅基準値は、
適応化によって光磁気ディスク6から再生される再生信
号の特性を反映するものとされる必要がある。このた
め、記録レーザパワーのキャリブレーションにおいて
は、以下のような記録データパターンが用いられる。
基準値の全てが均等に適応化されるような、インクリメ
ントデータまたはランダムデータ等を有し、また、式
(53)に従う計算を行うために直接用いられる、2T
パターンおよび8Tパターンのデータを有する。後述す
るように、かかる記録データパターンは、例えばコント
ローラ2によって供給される。
手順について、図28のフローチャートを参照して説明
する。ステップS00として、記録レーザパワーのキャ
リブレーションが開始される。
値が初期設定される。かかる初期設定は、CPU103
がLPC4に対して行う。ステップS02として、後述
するようにして、所定の記録データパターンが所定の領
域に記録される。
よって記録された記録データパターンが再生される。か
かる再生に伴って、上述した振幅基準値の適応化が行わ
れる。例えば1セクタ等の所定量の記録データパターン
の再生が終了した時点での振幅基準値は、再生信号が有
するアシンメトリーを反映するものとなっている。
04として、式(53)に従ってアシンメトリーの量γ
asy が計算される。計算されるγasy が所定の範囲内で
あるか否かが、ステップS05において判定される。
囲内でないと判定される場合には、記録レーザパワー値
が適正でないとの判断の下に、再度ステップS01に移
行し、記録レーザパワー値として、新たな値を初期設定
する。
囲内であると判定される場合には、記録レーザパワー値
が適正であるとの判断の下に、かかる記録レーザパワー
値がLPC4に対する最終的な設定値とされ、ライトパ
ワーキャリブレーションが終了する(ステップS0
6)。
うになるまで、ステップS01〜ステップS05が繰り
返される。このようにして、適応化された振幅基準値に
基づいて、適正な記録レーザパワー値が設定される。
説明する。コントローラ2は、記録動作を指令するWG
ATE信号と、記録データパターンであるWD信号をL
PC4に供給する。LPC4は、これらの信号に基づい
て、光ピックアップ7内のレーザをステップS01にお
いて設定された記録レーザパワー値で発光させることに
より、例えばマニュファクチャライズゾーン等の光磁気
ディスク6上の所定の領域に対して記録を行う。マニュ
ファクチャライズゾーンは、光磁気ディスク6のトラッ
クフォーマットに規定される領域であり、例えば、最内
周付近等に設けられる。
パワー値のフィードバック制御が行われる。レーザ光の
一部がフォトダイオードによって検出され、検出値がF
MON信号すなわちモニター用のレーザパワー値として
LPC4に供給される。LPC4は、FMON信号に基
づいて、記録レーザパワー値がステップS01において
初期設定された値となるように制御を行う。
ョンによって設定された記録レーザパワー値が実際に妥
当な値であることを確認するためには、設定完了後の再
生動作に伴って得られる適応化された振幅基準値から、
上述したようにしてアシンメトリーの量を算出し、算出
値が0から上述した所定の範囲内にあるか否かを判定す
るようにすれば良い。
当性についての、別の評価方法として、ビタビ復号器1
30が生成する復号データから、コントローラ2がビッ
トエラーレートを計算する方法がある。または、復号デ
ータに、RLL(1,7)に対応する復号化処理を施し
た後に、バイトエラーレートの計算をするようにしても
良い。かかる場合には、ビットエラーレートまたはバイ
トエラーレートに対して所定のしきい値を設けて、記録
レーザパワー値が妥当であるか否かを判定するようにす
れば良い。
化された振幅基準値に基づいてライトパワーキャリブレ
ーションを行うものである。これに対して、適応化され
た振幅基準値に基づいて、再生系内のアンプ(例えば図
16中の8および9)のゲインを適正に設定するように
しても良い。
c111とc000の差(c111−c000)が再生
信号のエンベロープのピークトゥピーク値を表すので、
c111−c000の値を計算し、計算値に基づいてア
ンプのゲインを設定すれば良い。また、上述したライト
パワーキャリブレーションと異なり、記録は、1度行え
ば良い。1度記録されたデータパターンが所定回数繰り
返して再生されるの伴って適応化されたc111とc0
00の値に基づいて,例えばCPU103がc111−
c000の値を計算する。
て、他の構成要素の動作パラメータ等、例えば再生系内
のフィルタのブーストゲイン、ブースト周波数およびカ
ットオフ周波数等を適正に設定するようにしても良い。
タスメモリのメモリ長が大きい程、状態データ値VM0
0,VM11,VM01およびVM10が一致する確率
を大きくすることができるが、反面、SMUの動作によ
って生じる遅延時間が増大する等の問題も生じるため、
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。
でない等の原因で再生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,VM
01およびVM10が互いに不一致となることがある。
このような場合に備えて、状態データ値間の不一致が生
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
られることがある。
後段となる位置に設けることができる。例えばSMU1
34内の4個のステータスメモリの後段に設けるように
しても良いし、また、状態データに基づいて復号データ
を生成するマージブロック135内等に設けるようにし
ても良い。
かる構成を設ける必要がない場合、およびかかる構成が
SMU134内に設けられる場合には、図16に示した
ように、RAA101には、SMU134の出力として
の状態データ値が供給される。一方、以下に説明するよ
うに、かかる構成がマージブロック135内に設けられ
る場合には、最も的確な状態データ値として選択された
値がRAA101に供給されるようになされる。
の一例について、図29を参照して説明する。この場合
には、マージブロック135は、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251、復号マトリクス部25
2、および状態データ値VM00,VM11,VM01
およびVM10の不一致を検出する不一致検出回路25
3を有している。
S133から供給される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。かかる信号MSは、各時点にお
いて、S00,S11,S01およびS10の内のどの
状態に至る場合のパスメトリックの値が最小となるかを
示す2ビットの信号である。信号MSは、例えばACS
133等によって生成するようになされる。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。
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20に示し
た復号マトリクスのテーブルをROM等の手段に記憶し
ており、かかる復号マトリクスのテーブルを参照して、
VMDおよびVMに基づいて復号データ値を出力する。
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。かかる不一致検出信号は、復号
データおよび再生信号の品質の評価に用いることができ
る。すなわち、不一致検出信号に基づいて、復号データ
からユーザデータ等を復号化する復号化手段、または再
生系の動作条件等を制御するようにすることができる。
不一致検出回路253は、4個の状態データ値を供給さ
れることが可能な位置であれば、何処に設けても良く、
必ずしもマージブロック135内に設けなくても良い。
は、再生信号の信号品質があまり良好でないこと等に起
因して状態データ値間に不一致が生じる場合に備えるた
めのものである。従って、再生信号の信号品質が良好な
ため、状態データ値間の不一致が生じる確率が充分小さ
く、状態データ値間の不一致に対処する必要が無い場合
には、マージブロック135は、レジスタ251および
復号マトリクス部252を有するものであれば良い。
0を有するものである場合には、状態選択回路250の
出力VMを各時点における状態データ値sm〔k+n〕
としてRAA101に供給するようになされる。
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4値4状態ビタビ復号方法、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。
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。
号方法においてブランチメトリックの値を計算する際に
参照される振幅基準値を、再生信号値に基づいてクロッ
ク毎に更新することによって再生信号の特性に追従して
適応化する場合に、適応化された振幅基準値に基づい
て、例えばアシンメトリーの量等を算出し、算出値に基
づいて、記録系または再生系内の構成要素の動作パラメ
ータ等を制御するようにしたものである。
ャリブレーション時に記録媒体上の所定の領域に記録さ
れる所定のデータパターンの再生に伴って同時に適応化
されるので、各振幅基準値間の相対的な比率が再生信号
のゆらぎに起因して変動することは少ない。従って、こ
の発明によれば、各構成要素の動作制御のために必要な
パラメータの算出において生じる誤差を逓減することが
できる。
各構成要素に対して不適正なキャリブレーションが行わ
れることを防止することができる。
基準値は、ディジタル的に得ることができるので、各構
成要素に対するキャリブレーションにおいて必要とされ
るパラメータの算出のための計算処理を容易に行うこと
が可能となる。
値に基づいて算出されたアシンメトリーの量が0から所
定の範囲内となるように記録レーザパワーに対するキャ
リブレーションを行うようにすれば、記録レーザパワー
をより適正に制御することができる。このため、ビタビ
復号の精度を向上させることができる。
算出されたピークトゥピーク値に基づいて、再生系内の
アンプのゲインに対するキャリブレーションを行うよう
にすれば記録レーザパワーをより適正に制御することが
できる。このため、ビタビ復号の精度を向上させること
ができる。
て、上述したパラメータまたはそれ以外のものを算出
し、算出値に基づいて他の構成要素のキャリブレーショ
ンを行うことも可能である。すなわち、例えば再生系内
のフィルタのブーストゲイン、ブースト周波数およびカ
ットオフ周波数等に対するキャリブレーションを行う際
に、この発明を適用することが可能である。
ク装置の一例の全体構成を示すブロック図である。
法について説明するための略線図である。
ついて説明するための略線図である。
化反転幅が2であることを示す略線図である。
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。
する過程について説明するための略線図である。
を示す略線図である。
図の一例を示す略線図である。
トリックに基づく状態遷移の条件を示す略線図である。
全体構成を示すブロック図である。
を詳細に示すブロック図である。
構成を詳細に示すブロック図である。
部分の構成を詳細に示すブロック図である。
例を示す略線図である。
するための略線図である。
ロック図である。
タスメモリユニット(SMU)の構成の一例を示すブロ
ック図である。
説明するためのブロック図である。
いて説明するためのブロック図である。
において参照されるマトリクスのテーブルの一例を示す
略線図である。
準値適応化ブロック(RAA)、の構成の一例を示すブ
ロック図である。
参照されるマトリクスのテーブルの一例について説明す
るための略線図である。
ス波形の変化について説明するための略線図である。
図である。
ついて説明するための略線図である。
いて説明するための略線図である。
いて説明するための略線図である。
いて説明するためのフローチャートである。
能なマージブロックの構成の一例について説明するため
のブロック図である。
ール部(LPC),7・・・光ピックアップ、12・・
・A/D変換器、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、選択回路(ACS)、134・・・ス
テ−タスメモリユニット(SMU)、135・・・マー
ジブロック、100・・・シフトレジスタ、101・・
・振幅基準値適応化ブロック(RAA)、103・・・
装置制御部(CPU),161〜166・・・レジス
タ、171〜176・・・出力ゲート、180・・・レ
ジスタ、181・・・セレクタ、182・・・乗算器、
183・・・加算器、184・・・乗算器、191〜1
96・・・振幅基準値切替えスイッチ
Claims (10)
- 【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、 再生信号に基づいてブランチメトリックの値を計算する
際に参照値として用いられる振幅基準値を、再生信号値
と、ビタビ復号方法の動作結果とに基づいて、クロック
毎に更新するようにした振幅基準値適応化手段と、 上記振幅基準値適応化手段によって得られる振幅基準値
に基づいて、所定の計算処理を行う計算処理手段と、 上記計算処理手段の出力を参照して、装置内の構成要素
の動作制御を行う動作制御手段とを有することを特徴と
する情報再生装置。 - 【請求項2】 請求項1において、 上記ビタビ方法の動作結果として、状態遷移そのものを
表現する状態データを用いることを特徴とする情報再生
装置。 - 【請求項3】 請求項1において、 上記振幅基準値適応化手段は、 上記ビタビ方法の動作結果として、状態遷移そのものを
表現する状態データを用い、 上記状態データから状態遷移を認識し、認識された状態
遷移に対応する振幅基準値を選択する振幅基準値選択手
段と、 上記振幅基準値選択手段によって選択される振幅基準値
と、上記認識された状態遷移が選択された際の再生信号
値とを所定の比率で混合する混合手段と、 上記混合手段による計算値を記憶する振幅基準値の個数
に等しい個数の記憶手段とを有するものであることを特
徴とする情報再生装置。 - 【請求項4】 請求項1において、 上記計算処理手段は、 アシンメトリーすなわち再生信号波形の非対称歪みの量
を算出するものであることを特徴とする情報再生装置。 - 【請求項5】 請求項1において、 上記計算処理手段は、 ピークトゥピーク値を算出するものであることを特徴と
する情報再生装置。 - 【請求項6】 請求項1に記載された情報再生装置にお
いて、 レーザ光照射によって記録媒体に記録をさらに有し、 上記動作制御手段は、 記録時のレーザパワーを制御するものであることを特徴
とする情報記録再生装置。 - 【請求項7】 請求項1において、 上記動作制御手段は、 再生系内のアンプのゲインを制御するものであることを
特徴とする情報再生装置。 - 【請求項8】 請求項1において、 ビタビ復号器が生成する復号データから、ビットエラー
レートを計算し、計算値に基づいて、上記動作制御手段
が行う装置内の構成要素の動作制御が適正であることを
確認する確認手段を有することを特徴とする情報再生装
置。 - 【請求項9】 請求項1において、 ビタビ復号器が生成する復号データから復号化処理によ
って生成される再生データから、バイトエラーレートを
計算し、計算値に基づいて、上記動作制御手段が行う装
置内の構成要素の動作制御が適正であることを確認する
確認手段を有することを特徴とする情報再生装置。 - 【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、 再生信号に基づいてブランチメトリックの値を計算する
際に参照値として用いられる振幅基準値を、再生信号値
と、ビタビ復号方法の動作結果とに基づいて、クロック
毎に更新するようにした振幅基準値適応化ステップと、 上記振幅基準値適応化ステップによって得られる振幅基
準値に基づいて、所定の計算処理を行う計算処理ステッ
プと、 上記計算処理ステップの出力を参照して、装置内の構成
要素の動作制御を行うステップとを有することを特徴と
する情報再生方法。
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