JPS60143486A - 誤り訂正方式 - Google Patents

誤り訂正方式

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JPS60143486A
JPS60143486A JP58247432A JP24743283A JPS60143486A JP S60143486 A JPS60143486 A JP S60143486A JP 58247432 A JP58247432 A JP 58247432A JP 24743283 A JP24743283 A JP 24743283A JP S60143486 A JPS60143486 A JP S60143486A
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JP
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correction
data
error
frame
series
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Application number
JP58247432A
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Satoru Ito
悟 伊藤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/18Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs
    • G11B20/1806Pulse code modulation systems for audio signals
    • G11B20/1809Pulse code modulation systems for audio signals by interleaving

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  • Signal Processing (AREA)
  • Detection And Correction Of Errors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、光磁気ディスク、フロッピーディスク等、デ
ータを1つのまとまった単位(以後、セクタと呼ぶ)で
記録、再生する記憶システムの誤り訂正方式、特に光デ
イスクメモリを用いた記憶装置に好適な誤り訂正方式に
関する。
[従来技術] 光デイスクメモリを例にとって説明すると、光デイスク
メモリは、光反応記録材料を用いてディスクを形成し、
そのディスクを回転させておいて、これにレーザ光を直
径1μm以下の微小径に絞って照射する。信号に対応し
てレーザ光の照射を制御し、光ディスクにおける凹凸、
穴状、あるいは濃淡等の変化として信号を高密度に記録
し、再生することができる。信号記録再生時のトラック
ピッチは約1.5μm、ピット径は約1μmと非常に小
さい。
したがって、ディスク形成時の欠陥、あるいはごみやほ
こり等により再生信号にランダム性の誤りが生じやすい
。また、記録後につけられた傷などにより長大なバース
ト誤りが発生する可能性が大きい。
これらの誤りの対策として、ディスク形成時の欠陥につ
いては、ディスク形成後に検査して欠陥のあるセクタは
使用しないようにする方法によりまた、データ記録後、
すぐに再生して誤りのあるときは、他のセクタに再記録
するという方法により再生データの信頼性を上げること
ができる。
しかしながら、ディスク自体のビット誤り率は10−4
〜10−5 と高率であるため、1ビツトでも誤りのあ
るセクタを除くようにすると、記録効率が低下すること
になる。さらに、記録時に誤りがなくても、記録後にご
みやほこりが付いたり、傷がついたりして、再生データ
に誤りを発生させる。
したがって、データの信頼性を上げるためには、誤り訂
正を行なうことが必要となる。
第1図は、1セクタを単位として誤り訂正符号する方法
の一例を示したものである。第1図ではlセクタは7フ
レームを有し、各セクタは10ワード(Wx〜V+ o
)のデータを有している。横方向には誤り検出符号(C
RC: Cyclic Redundancy Che
ck)を付加し、縦方向に隣接符号(b−adjace
nt code)によるP、0のパリティが付加される
。この方法により誤り位置が分かっている場合には、縦
の1列に、対して2ワードまでの誤りを訂正することが
できる。記録の順序は上のフレーム1から順次行なわれ
る。再生時には各フレーム内の誤りの有無をCRC符号
でチェックし、縦方向のP、Qのパリティにより2ワー
ドまでの誤りを訂正する。
このような誤り訂正方式では、1セクタ内で3フレーム
のバースト誤りが発生した時にはP、Qパリティは誤り
訂正機能を果さない。このため、第1図の方法では、光
デイスクメモリに多いバースト誤り訂正能力は、縦方向
に付加された訂正符号(P、Q)の誤り訂正能力で規定
されるという欠点があった。また、横方向に付加された
CRC符号は誤りを検出するだけであるので、1フレー
ム中に1ビツトでも誤りのある場合には、そのフレーム
全体を誤りのあるフレームと判定する。したがって、1
フレーム内に1ビツトの誤りのあるフレームが3フレー
ムあるだけで、縦方向の訂正符号(P、Q)ではそれら
の誤りを訂正することができなくなるという欠点があっ
た。
[目的] 本発明は、光ディスク、光磁気ディスク、フロッピーデ
ィスク等、データをセクタ単位で記録、再生する記憶シ
ステムにおいて、誤り訂正符号単独の訂正能力以上の誤
り訂正能力を持たせ、バースト誤りに対してもランダム
誤りに対しても高い訂正能力を有する誤り訂正方式を提
供することを目的とする。
[構成] 本発明は、セクタを単位とするデータに、そのセクタで
完結する2重のインタリーブを施こし、そのインタリー
ブの各系列に誤り訂正符号を付加することにより、バー
スト誤りおよびランダム誤りの両者に対して高い訂正能
力を持つようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第2
図は光デイスクメモリのM脣フナーマ・ソ1−の一例を
示したものである。1セクタは256フレームを有し、
1フレームのデータ部は、8ワード(11+〜Wa)の
情報ワードに、2ワードからなる2組の誤り訂正符号で
ある(P x Io 2 )および(P IoQ l)
のパリティが付加されたもので形成される。1ワードは
8ビツトで構成される。なお、これらの数値は以下の説
明の理解を容易にするために例示したものであって、本
発明はこれらの具体的な数値に限定されるものではない
次に、このセクタ内のデータに本発明のインタリーブ方
式を施こす方法を第3図によって説明する。セクタ内の
フレームは、例えばバッファメモリに第3図に示すよう
に、第1フレームから順に列方向に配列される。
図には、第126フレームまでが示されている。
ディスクへのデータの記録および再生は、第1フレーム
から順番に行方向の順序で行なわれる。各フレームの8
ワード(1〜8)にはデータが、残りの4ワードに2組
のパリティ(P2.Q2)および(P 1.Q t )
が付加される。
まず、行方向と交錯する方向で第1フレームのり1から
始まり、11フレーム目毎にデータv1〜−8がインタ
リーブされてC1訂正系列が形成され、さらにこのC1
訂正系列に対する2ワードのパリティPIIQIが付加
される。なお、パリティP2.02に当るところは、空
欄にしておく。次に、第2フレームのvlから始まり、
llフレーム目毎に別のデータv1〜v8がインタリー
ブされて同様なC1訂正系列が形成され、このC1訂正
系列に対するパリティPI#QIが付加される(図示せ
ず)。以下、同様にして、第256フレームの1ift
から始まるC+訂正系列が形成される。ところで、この
ようにCI訂正系列を形成してゆくと、インタリーブの
途中で256フレーム目を越えるようになる。このとき
は、第4図に示すように、第1フレームに戻ってインタ
リーブを続ける。このようにすると、第256フレーム
のll11から始まるC1訂正系列が形成されたとき、
(P2,02)のパリティ部を残して各フレームのデー
タ部および(Pl、Ql)のパリティ部は、いずれかの
CI訂正系列のデータ゛および(P + pQ I)パ
リティが配置される。
この状態で、行方向と交錯する方向で第1フレームのw
lから始まり、C1訂正系列とは異なる方向で、14フ
レ一ム日毎のデータ(It t 、W 21・・・・・
・、v8)からなるC2訂正系列が形成される。なお、
02訂正系列を構成するデータ(W+〜Wg)は、既に
配列されたC1訂正系列の8系列の中のデータである。
このC2訂正系列に14フレーム目毎にパリティP2お
よび02が付加される。以下、C1訂正系列の場合と同
様に、第256フレームのり+から始まる02訂正系列
が形成される。インタリーブの途中で第256フレーム
目に達したときは、第4図に示すように、第1フレーム
に戻ってインタリーブを続けることも−C+訂正系列の
場合と同じである。このようにすると、第256フレー
ムのlll菫から始まるC2訂正系列が形成されたとき
、各フレームのデータ部および(P2.Q2)のパリテ
ィ部は、いずれかのC2訂正系列のデータおよび(P2
,02)のパリティが対応する。したがって、インタリ
ーブ256フレームすなわち1セクタで必ず完結する。
なお、C1訂正系列とC2訂正系列の形成順序を逆にし
てもよい。また、各訂正系列が何フレーム目毎にインタ
リーブを行なうかは、第1フレームのwlから始まるC
2訂正系列のパリティQ2が第256目を越えない範囲
、すなわち、23フレ一ム以内で、後述するように、バ
ースト誤りやランダム誤りをできるだけ小さくする値に
適宜選定されるもので、第3図の値に限定されるもので
ない。
Csおよび02訂正系列に付加するパリティ(P ll
01)および(P 2 aQ 2 )には、各種の誤り
訂正符号を用いることができるが、本実施例では、隣接
符号を用いた場合について説明する。
隣接符号(b−adjacent cord)は、12
口の2ワードのパリティにより符号ブロック中の1ワー
ド(6ビツト)の隣接誤りを訂正できる符号であり、P
、0パリテイは、次の式により生成される。
P=Iil N■wN−t■・・・・・・■1l12■
1ift −・(1)Q=T’W+v■T’−’WN−
+■・・・・・・■TV2■Ij 1− ・・・(2)
ここで、■はワードの各ビット毎の2を法とする加算を
表わしている。また、Tは補助マトリクスであり、GF
(2)における原始多項式をg(x) =x’+Ab−
+ ・x’、−” 十−−+A + ・x+ 1とした
とき、次の長で表わされる。
情報ワードWN、uN Ir・・・・・・W+をパリテ
ィワードP、Qをディスク上に記録し、再生時にy N
 /。
vN−1′、・・・・・・、v1′、P′、Q′を得た
とする。そのとき、情報ワードVkに誤りERがあって
、vk′=Wk■ER(誤りHR≠0)のように誤った
とすると、PのシンドロームsPおよびQのシンドロー
ムSOは、それぞれ下式のようになる。
1=U 次に、sPに順次Tを掛けてsQと比較すると、Tをに
−1回掛けたとき、 −t T s P = sQ −・・(6) が成立するので、wkに誤りがあったことを知ることが
できる。誤りパターンは、そのときsPと等しくなる。
したがって、この(6)式により、隣接符号内の1ワー
ドの誤りを訂正することができる。
そうすると、01訂正系列において、11フレーム目毎
に各ワードがインタリーブされるので、11フレームの
連続したバースト誤りがあっても、その誤りはインタリ
ーブ系列から見れば1ワードの誤りとしてしか表われな
いので、P+、(1+パリテイにより全て訂正すること
ができる。例えば、第1〜第11フレームのw直に列方
向に連続したバースト誤りがあっても、第1〜第11フ
レームの各り1から始まるそれぞれの01訂正系列では
1個のワードv1だけが誤ったものとして表われるにす
ぎないから各C!訂正系列のP 1+ Q +パリティ
により訂正される。したがって、第1〜第11フレーム
のVtに発生したバースト誤りは全て訂正することがで
きる。すなわち、前後88フレームに誤りがなければ、
CI訂正系列のP + rQ lパリティで全て訂正す
ることができる。したがって、C1訂正系列の各ワード
のフレーム間隔を長くすればそれに比例してバースト誤
り訂正能力をPl、Ot自身の訂正能力1ワードよりも
はるかに高めることができる。しかし、各ワードのフレ
ーム間隔を長くすると、複数のワードの所で発生したバ
ースト誤りが同一01訂正系列内に2個以上混入する確
率が増加し、誤り訂正能力を失わせる危険が多くなるの
で、両者を考慮して各ワードのフレーム間隔を選定する
また、ランダム誤りに対して、訂正不能となる確率は、
ワード誤りをPwとすると、CIおよびC2の訂正系列
により2重のインタリーブが行なわれているため、第3
図の場合は、略下式で表わされる。
Puc令t rcs HeCsPw’ いま、Pv = 10−’ とすると、Puc=10 
” ” となるので、データのランダム誤りに対しても
十分な訂正能力を得ることができる。なお、Csおよび
C2訂正系列における各データのフレーム間隔は11お
よび14に限定されるものではないことは、既に述べた
とおりである。ただし、両者の間隔が等しい場合は除外
される。
例えば、01訂正系列のワード数を10ワードとし、C
2訂正系列を12フードとしてもよい。そして、情報ワ
ード数も8ワードに限定されるものでなく、パリティも
隣接符号に限定されるものではない。
また1本発明は光デイスクメモリに限定されるものでは
なく、光磁気ディスク、フロッピーディスク等、データ
を1つのまとまった単位で記録、再生する記憶システム
の誤り訂正方式に用いることができる。さらに、誤り訂
正を必要とするディジタル装置に一般に適用することが
できる。
以上述べたことは、次の各実施例についても同様である
第5図は、再生データに対する誤り訂正方式の一実施例
を示したものである。
図示しない光ディスクから再生されたデータは、メモリ
書き込みアドレスカウンタIJから与えら肛たアドレス
により、C1デインタリーブメモリI2内に第3図に示
すような配列で第1フレームから順次書き込まれる。デ
ータをある程度書き込んだところで、メモリ読み出しア
ドレスカウンタ13から与えられるアドレスによりC+
訂正系列の順序でデータを読み出し、CIデコーダ14
に入力する。
C1デコーダは、前述の(4)、(5)式のシンドロー
ムを生成し、そのシンドロームの値により、1フレーム
1月ワードの誤りがあれば、(6)式により誤りのある
ワードを検出して訂正を行なう。
CIデコーダから出力された誤り訂正されたデータは、
さらに、メモリ書き込みアドレスカウンタI5から与え
られるアドレス値によりc1デインタリーブメモリ16
に書き込まれる。その配列は再び第3図に示す配列にな
る。メモリ読み出しアドレスカウンタ17により、02
訂正系列の順序で読み出され、C2デコーダ18に入力
されるlIC2デコーダ18は、C1デコーダ14と同
様に(4) 、 (5)式のシンドロームを生成し、フ
レーム中1ワードの誤りがあれば、(6)式により誤り
のあるワードを検出して訂正を行なう。
訂正されたデータは、図示しないプリンタやCRTディ
スプレイ等の出力装置に出力される。
第6図は、再生データに対する誤り訂正方式の他の実施
例を示したものである。
図示しない光ディスクから再生されたデータは、メモリ
書き込みカウンタ21から与えられたアドレスにより、
メモリ22内に第3図に示すような配列で第1フレーム
から順次書き込まれる。データをある程度書き込んでと
ころで、メモリ読み出しアドレスカウンタ23から与え
られるアドレスにより1フレームずつ読み出して、第1
のデータ配列手段24に送っていき、1セクタの最終フ
レーム(第256フレーム)を読み出し終えたところで
第1フレームに戻り、1セクタの最終フレームの最終デ
ータが第1のデータ配列手段24に入力されるまで縁り
返す。メモリ22の出力線L1〜L8には第3図のw1
〜−Bのデータが、L9〜L+2にはP+ 、Ql 、
P2.Qlのデータが第1フレームがら順次出方される
第1のデータ配列手段24において、P1〜P1tはそ
れぞれ遅延時間がd〜lid後のデータを取り出す遅延
回路で、dは01訂正系列の隣接するワードを読み出す
に要する時間である。
いま、第3図の第1フレームのり1から始まる01訂正
系列を例にとって説明すると、第1フレームが読み出さ
れると、tillは直ちにC1デコーダ25に入力され
る。v2は第11フレームにあり、それが読み出される
までに時間dを要する。したがって。
メモリ22の出力線L2の出力から8時間後のものを遅
延回路P1によって取り出せばC1訂正系列の1112
が得られる。以下、同様にして、遅延回路P2〜P++
によりCI訂正系列のり3〜tl18およびPs。
01、P2,02が取り出されてC1デコーダ25に入
力される。
CIデコーダ25は、CI訂正系列の同データ(す1〜
Il’+++P2+02)が入る毎に前記第(6)式に
よるシンドローム値の一致の有無をチェックし、誤りが
あれば訂正を行ない、第2のデータ配列回路26に供給
する。なお、パリティPIIQIに対する処理は不要で
あるので、C1デコーダ25の出力線L+’〜Ll O
’ には誤り訂正されたw1〜v8およびP2゜Qlが
出力される。
第2のデータ配列回路26において、01〜o9はそれ
ぞれ遅延時間が(D−d)、2(D−d)、・・・・・
・、9(D−d)後のデータを取り出す遅延回路である
。ここで、DはC2系列の隣接するワードを読み゛出す
に要する時間である。第3図を参照すれば、01訂正系
列のViを読み出してからそれに対応するC2訂正系列
のWiが読み出されるに要する時間は(i=1)(D−
d)すなわち3(i−1)(D=14.d=11)とな
る。したがって、遅延回路01〜09からはCI訂正系
列に対応v1〜WaおよびP21Q2が取り出されてC
2デコーダ27に入力される。
C2デコーダ27は、C2訂正系列の各データ(IJt
〜Wg)が入る前に前記第(6)式によるシンドローム
値の一致の有無をチェックし、誤りが検出されれば訂正
を行なう。
誤り訂正されたC2デコーダ27の出力は、並列・直列
変換器28により8ワードの並列データを1ワードずつ
の直列データに変換されて、図示しない出力装置に送出
される。
第7図は、再生データに対する誤り訂正方式の更に他の
実施例を示したもので、01訂正系列のインタリーブ方
向の傾斜がC2訂正系列のインタリーブ方向の傾斜がよ
り大きい場合、すなわち、第3図でC1訂正系列とC2
訂正系列が入れ換った関係、したがって、d>Dなる関
係にある場合(第6図はd<Dの場合である)の実施例
である。
第6図に対応する部分には同じ符号を付して説明すると
、第6図と同様に、メモリアドレスカウンタ21.メモ
リ22.メモリ読み出しカウンタ23.第1のデータ配
列手段24.C+デコーダ25により、CI訂正系列に
対する誤りが訂正されたデータI!11〜11g、P:
、02が第3のデータ配列手段29に入力される。
第3のデータ配列手段29において、R1−R9はそれ
ぞれ遅延時間9(d−D)、8(d−D)、・・・・・
・、 (d −D)後のデータを取り出す遅延回路であ
る。ここで、d、rlはそれぞれC1および02訂正系
列の隣接するワードを読み出すに要する時間で、本実施
例ではd=14.D=11であるとする。
01訂正系列を読み出しているとき、d<Dであるので
、C1訂正系列の02が読み出されたとき、この02を
パリティの02として持つ02訂正系列の読み出しは既
に終っているので、そのC2訂正系列に対する誤り訂正
はC1訂正系列の読み出し終了をまたずに実行すること
ができる。
いま02を基準にして考えると、Q2よりi番目前のデ
ータViはj (d −D)時間前に読み出されている
。したがって、j (d −D)すなわち3j(D=1
1゜d = 14)時間の遅延回路により取り出せば、
CI訂正系列の各ワードに対応しC2訂正系列のデータ
を得ることができる。したがって、第2のデータ配列手
段の遅延回路R1〜R9にはC1訂正系列のuI−Va
およびP2に対応したC2訂正系列のデータlll+”
l+laおよびP2が出力され、出力線L10′にはQ
2が出力される。C2デコーダ27は、第6図の場合と
同様に、02訂正系列の各データ(す1〜Wa)が入る
毎に前記第(6)式によるシンドローム値の一致の有無
をチェックし誤りが検出されれば訂正を行ない、並列・
直列変換器28により直列データに変換されて1図示し
ない出力装置に送られる。
以上、光ディスクの場合を例にとって本発明の誤り訂正
を行なう場合の各実施例について説明を行なったが、本
発明が光ディスクに限定されるものでなく、データをセ
クタ単位で記録、再生する記憶システムの誤り訂正に用
いられるものであることは既に述べたとおりである。
[効果] 以上説明したように、本発明によれば、セクタ内で完結
する2重のインタリーブを施こすことにより、誤り訂正
符号すなわちパリティ単独の訂正能力よりもはるかに大
きい誤り訂正能力を発揮させることができ、バースト族
りに対してもランダム誤りに対しても極めて高い訂正能
力を持った誤り訂正を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の記憶装置の誤り訂正方式の説明図、第2
図は本発明の誤り訂正方式における記憶装置の信号フォ
ーマットの説明図、第3図および第4図は本発明の誤り
訂正方式の説明図、第5図。 第6図、第7図は本発明の再生データに対する誤り訂正
方式の各実施例の説明図である。 11.21・・・メモリ書き込みアドレスカウンタ、1
2・・・CIディイカタリーブメモリ、13.23・・
・メモリ読み出しアドレスカウンタ、14.25・・・
C1デコーダ、15・・・書き込みアドレスカウンタ、
16・・・CIディインタリーブメモリ、17・・・ 
メモリ読み出しカウンタ、 18,27・・・C2デコ
ーダ、22・・・メモリ、24・・・第1のデータ配列
手段、2G。 29・・・第2のデータ配列手段、28・・・並列・直
列変換器。 第1図 第2図 第3図 データ官!偽乃り一 第4図 手続補正帯(岐) 昭和59年3月9日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第247432号 2、発明の名称 誤り訂正方式 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都大田区中馬込1丁目3番6号名称(674
)株式会社 リコー 代表者 浜 1) 広 4、代理人 〒105 住所 東京都港区西新橋1丁目18番11号6、補正の
内容 別紙の通り明細書全文および図面の第3図。 第4図、第6図、第7図を訂正すると共に、図面の第8
図を追加する。 以上 明 細 書 1、発明の名称 誤り訂正方式 2、特許請求の範囲 3、発明の詳細な説明 [技術分野] 本発明は、光磁気ディスク、フロッピーディスク等、デ
ータを1つのまとまった単位(以後、セクタと呼ぶ)で
記録、再生する記憶システムの誤り訂正方式、特に光デ
イスクメモリを用いた記憶装置に好適な誤り訂正方式に
関する。 [従来技術] 光デイスクメモリを例にとって説明すると、光デイスク
メモリは、光反応記録材料を用いてディスクを形成し、
そのディスクを回転させておいて。 これにレーザ光を直接約1μmの微小径に絞って照射す
る。信号に対応してレーザ光の照射を制御し、光ディス
クにおける凹凸、穴状、あるいは濃淡等の変化として信
号を高密度に記録し、再生することができる。信号記録
再生時のトラックピッチは約1.5μmn、ピット径は
約1μmと非常に小さい。従って、ディスク形成時の欠
落、あるいはごみやほこり等により再生信号にランダム
性の誤りが生じやすい。また、記録後につけられた傷な
どにより長大なバースト誤りが発生する可能性が大きい
。 これらの諷りの対策として、ディスク形成時の欠陥につ
いては、ディスク形成後に検査して欠陥のあるセクタは
使用しないようにする方法により。 また、データ記録後、すぐに再生して誤りのあるときは
、他のセクタに再記録するという方法により再生データ
の信頼性を上げることができる。 しかしながら、ディスク自体のビット誤り率は10−4
〜10−5 と高率であるため、1ビツトでも誤りのあ
るセクタを除くようにすると、記録効率が低下すること
になる。更に、記録時に誤りがなくても、記録後にごみ
やほこりが付いたり、傷がついたりして、再生データに
誤りを発生させる。従って、データの信頼性を上げるた
めには、誤り訂正を行なうことが必要となる。 第1図は、1セクタを単位として誤り訂正を行なう方法
の一例を示したものである。第1図では1セクタは7フ
レームを有し、各セクタは10ワード(1+11〜Vl
o)のデータを有している。横方向には誤り検出符号(
CRCC: Cyclic Redundancy C
heckCode)を付加し、縦方向にb隣接符号(b
 −adjacentcode)によるP、Qのパリテ
ィが付加される。この方法により誤り位置が分かってい
る場合には、縦の1列に対して2ワードまでの誤りを訂
正することができる。記録の順序は上のフレーム1から
順次行なわれる。再生時には各フレーム内の誤りの有無
をCRC符号でチェックし、縦方向のP、Qのパリティ
により2ワードまでの誤りを訂正する。 このような誤り訂正方式では、1セクタ内で3フレーム
のバースト誤りが発生した時にはP、Qパリティは誤り
訂正機能を果さない。このため、第1図の方法では、光
デイスクメモリに多いバースト誤り訂正能力は、縦方向
に付加された訂正符号(p、口)の誤り訂正能力で規定
されるという欠点があった。また、横方向に付加された
CRC符号は誤りを検115するだけであるので、1フ
レーム中に1ビットでも誤りのある場合には、そのフレ
ーム全体を誤りのあるフレームと判定する。従って、1
フレーム内に1ビツト以上の誤りのあるフレームが3フ
レームあるだけで、縦方向の訂正符号(P、O)ではそ
れらの誤りを訂正することができなくなるという欠点が
あった。 [目的] 本発明は、光ディスク、光磁気ディスク、フロッピーデ
ィスク等、データをセクタ単位で記録、再生する記憶シ
ステムにおいて、誤り訂正符号単独の訂正能力以上の誤
り訂正能力を持たせ、バースト誤りに対してもランダム
誤りに対しても高い訂正能力を有する誤り訂正方式を提
供することを目的とする。 [構成コ 本発明は、セクタを単位とするデータに、そのセクタで
完結する2重のインタリーブを施こし、そのインタリー
ブの各系列に誤り訂正符号を付加することにより、バー
スト誤りおよびランダム誤りの両者に対して高い訂正能
力を持つようにしたものである。 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第2
図は光デイスクメモリの信号フォーマットの一例を示し
たものである。1セクタは256フレームを有し、1フ
レームのデータ部は、8ワード(L+〜Wa)の情報ワ
ードに、2ワードからなる2組の誤り訂正符号である(
P2.Qt)および(P+、Qt)のパリティが付加さ
れたもので形成される。1ワードは8ビツトで構成され
る。なお、これらの数値は以下の説明の理解を容易にす
るために例示したものであって、本発明はこれらの具体
的な数値に限定されるものではない。 次に、このセクタ内のデータに本発明のインタリーブ方
式を施こす方法を第3図りよって説明する。セクタ内の
フレームは、例えばバッファメモリに第3図に示すよう
に、第1フレームから順に列方向に配列される。 図には、第127フレームまでが示されている。 ディスクへのデータの記録および再生は、第1フレーム
から順番に行方向の順序で行なわれる。各フレームの8
ワード(1〜8)にはデータが、残りの4ワードに2組
のパリティ(P2.Qt)および(P t rQ t 
)が付加される。 まず、記録時には、行方向と交錯する方向に以下のよう
にデータがバッファメモリ上に配列される。即ち、第1
フレームのvlから始まり、14フレームロ毎にデータ
l1lt=Laがインタリーブされ、更にこのC2訂正
系列に対する2ワードのパリティP2゜Qtがインタリ
ーブにより付加されてC2訂正系列が形成される。次に
、第2フレームのvlから始まり、14フレーム目毎に
別のデータv1〜1l18がインタリーブされ、更にパ
リティP2.02が付加されて同様にC2訂正系列が形
成される(図示せず)。以下、同様にして、第256フ
ゝレームのW+から始まる02訂正系列が形成される。 ところで、このように02訂正系列を形成してゆくと、
インタリーブの途中で256フレーム目を越えるように
なる。このときは、第4図に示すように、第1フレーム
に戻ってインタリーブを続ける。このようにすると、第
256フレームのvlから始まるC2訂正系列が形成さ
れたとき、(P 1r01)のパリティ部を残して各フ
レームのデータ部および(P 2 、Q 2 )のパリ
ティ部は、いずれかのC2訂正系列のデータおよびパリ
ティ(221口2)で埋めつくされる。 この状態で、行方向と交錯する方向で第1フレームの讐
1から始まり、C2訂正系列とは異なる方向で 11フ
レーム目幕のデータ(U+−u)、・・・・・・−υ食
)およびパリティ(P 2 、Q 2 )からなる01
訂正系列が形成される。なお、C1訂正系列を構成する
データは、既に配列された02訂正系列の8ワードのデ
ータt1+−WaとパリティP2およびQtよりなる。 このCI訂正系列に更にパリティP1および01が11
フレーム毎に付加される。以下、C2訂正系列の場合と
同様に、第256フレームのW+から始まるC1訂正系
列が形成される。インタリーブの途中で第256フレー
ム目に達したときは、第4図に示すように。 第1フレームに戻ってインタリーブを続けることも、C
2訂正系列の場合と同じである。このようにすると、第
256フレームのV+から始まるC1訂正系列が形成さ
れたとき、各フレームのデータ部およびパリティ部は、
いずれかのC1訂正系列のデータおよびパリティで埋め
つくされることになる。なお、各訂正系列が何フレーム
目毎にインタリーブを行なうかは、第1フレームのwl
から始まるC2訂正系列のパリティQ2が第256フレ
ーム目を越えない範囲で、後述するように、バースト誤
りやランダム誤りをできるだけ小さくする値に適宜選択
されるもので、第3図の値に限定されるものではない。 更に、C1と02のインタリーブ距離は本実施例とは逆
にC1>C2であってもよい。 ところで、CIおよびC2訂正系列に付加するパリティ
(Pl、Qt)および(P2.C2)には、各種の誤り
訂正符号を用いることができるが、本実施例では、b隣
接符号を用いた場合について説明する。 b隣接符号(b−adjacent; cord)は、
p、oの2ワードのパリティにより符号ブロック中の1
ワード(本例では8ビツト)の隣接誤りを訂正できる符
号であり、P、Qパリティは、次の式により生成される
。 P−WN■VN−+■・・・・・・■v2■v1 ・・
・・・・(1)Q=TNWN■T’−1uN−+■・・
・・・・■TW2■vl・・・・・・(2)ここで、■
はワードの各ビット毎の2を法とする加算を表わしてい
る。また、Tは補助マトリクスであり、GF(’りにお
ける原始多項式をg(x)=x&+Ab −+−x’−
’ +−+A r ・x+1としたとき、次の式で表わ
される。(以下余白)情報ワードVh、WN−II・・
・・・・、V+とパリティワードP、0をディスク上に
記録し、再生時にそれぞれ対応するV’ N 、W’ 
N −1+・”・・、す/ 、 、p/ 、Q/ を得
たとする。ここで、情報ワードVkに誤りHRがあって
、v’ h=Wk+ER(誤りER≠0)のように誤っ
たとすると、PのシンドロームSpおよびQのシンドロ
ームSoは、それぞれ下式のようになる。 次に、Spに順次Tを掛けてSoと比較すると、Tをi
+−1回掛けたときに に−1 T S、pにSo ・・・・・・(6)が成立するので
、Wkに誤りがあったことを知ることができる。誤りパ
ターンは、そのときSpと等しくなる。従って、この(
6)式により、隣接符号内の1ワードの誤り位置Kがま
り、下式(7)式により、1ワードの誤りを訂正するこ
とができる。 Wk=W’ k■Sp ・・・・・・(7)C1訂正系
列において、11フレーム目毎に各ワードがインタリー
ブされるので、11フレ一ム以内の連続したバースト誤
りがあっても、その誤りはインタリーブ系列から見れば
1ワードの誤りとしてしか表われないので、P++(1
+パリテイにより全て訂正することができる。例えば、
第1〜第11フレームの’AIに列方向に連続したバー
スI−誤りがあっても、第1〜第11フレームの各v1
から始まるそれぞれのC1訂正系列では1個のワードW
1だけが誤ったものとして表われるにすぎないから各C
I訂正系列のP+、Q+パリティにより訂正される。従
って、第1〜第11フレームのIIIに発生したバース
ト誤りは全て訂正することができる。すなわち、前後8
8フレームに誤りがなければ、CI訂正系列のP+、O
+パリティで全て訂正することができる。 従って、C1訂正系列の各ワードのフレーム間隔を長く
すればそれに比例してバースト誤り訂正能力をP+、0
+自身の訂正能力1ワードよりもはるかに高めることが
できる。しかし、各ワードのフレー11間隔を長くする
と、複数個所で発生したバースト誤りが同−C1訂正系
列内に2個以上混入する確率が増加し、誤り訂正能力を
失わせる危険が多くなるので、両者を考慮して各ワード
のフレーム間隔を選択することが必要である。 また、ランダム誤りに対して、訂正不能となる確率は、
訂正前のワード誤り率をPw、また、訂正後のワード誤
り率をPwcとすると、C1およびC2の訂正系列によ
り2重のインタリーブが行なわれているため、第3図の
場合は、略下式で表わされる。 Pwc=(+ + CI)” ・s CI PW’いま
、 I’w=10−’とすると、Pwa ’、 10−
’ 3 となるので、データのランダム誤りに対しても
十分な訂正能力を得ることができる。なお、C1および
C2訂正系゛列における各データのフレーム間隔は11
および14に限定されるものではないことは、既に述べ
た通りである。ただし、両者の間隔が等しい場合は除外
される。 例えば、CI訂正系列のワード数を10ワードとし、C
2訂正系列を12ワードとしてもよい。その逆にC1訂
正系列を12ワード、02訂正系列を10ワードとして
もよい。そして、情報ワード数も8ワードに限定される
ものでなく、パリティ符号は隣接符号であれば、b隣接
符号に限定されるものではなく、リードソロモン符号等
であってもよい。 また、本発明は光デイスクメモリに限定されるものでは
なく、光磁気ディスク、フロッピーディスク等、データ
を1つのまとまった単位で記録、再生する記憶システム
の誤り訂正方式に用いることができる。さらに、誤り訂
正を必要とするディジタル装置に一般に適用することが
できる。 以上述べたことは、次の各実施例についても同様である
。 第5図は、再生データに対する誤り訂正方式の一実施を
示したものである。 図示しない光ディスクから再生されたデータは、メモリ
書き込みアドレスカウンタ11から与えられたアドレス
により、C1デインタリーブメモリ12内に第3図に示
すような配列で第1フレームから順次書き込まれる。デ
ータをある程度書き込んだところで、メモリ読み出しア
ドレスカウンタ13から与えられるアドレスによりC1
訂正系列の順序でデータを読み出し、C1デコーダ14
に入力する。 CIデコーダは、前述の(4) 、 (5)式のシンド
ロームを生成し、そのシンドロームの値により、CI訂
正系列中の1ワードの誤りがあれば、(6)式により誤
りのあるワード位置を検出して(7)式により訂正を行
なう。 C1デコーダから出力された誤り訂正されたデータは、
さらに、メモリ書き込みアドレスカウンタ】5から与え
られるアドレス値によりC2ディンタリー。 ブメモリ16に書き込まれる。メモリ読み出しアドレス
カウンタ17により、C2訂正系列の順序で読み出され
、C2デコーダ18に入力される。C2デコーダ18は
、C1デコーダ14と同様に(4)、(5)式のシンド
ロームは生成し、C2訂正系列中1ワードの誤りがあれ
ば、(6)式により誤りのあるワードを検出し。 (7)式によって訂正を行なう。 訂正されたデータは、図示しないプリンタやCRTディ
スプレイ等の出力装置に出力されたり、パスライン等で
外部装置に送出される。 第6図は、再生データに対する誤り訂正方式の他の実施
例を示したものである。 図示しない光ディスクから再生されたデータは、メモリ
書き込みアドレスカウンタ21から与えられたアドレス
により、メモリ22内に第3図に示すような配列で第1
フレームから順次書き込まれる。 データをある程度書き込んだところで、メモリ読み出し
アドレスカウンタ23から与えられるアドレスによりl
フレームずつ並列に読み出して、第1のデータ配列手段
24に送っていき、1セクタの最終フレーム(第256
フレーム)を読み出し終えたところで第1フレームに戻
り、繰り返す。メモリ22の出力線!、+−Laには第
3図のw1〜讐8のデータが、L9〜I、12にはP2
,02.Pt+01のデータが第1フレームから順次出
力される。 第1のデータ配列手段24において、P+−P++はそ
れぞれ遅延時間がd〜11d後のデータを取り出す遅延
回路で、dはC1訂正系列における11フレーム毎に隣
接するワードを・読み出すに要する遅延時間である。 いま、第3図の第1フレームのwlから始まる01訂正
系列を例にとって説明すると、第1フレームの1l11
が読み出されてから第12フレームのv2が読み出され
るまで遅延時間dを要する。また、第23フレームのり
3が読み出されるまで遅延時間2dを要する。以下、同
様にして+114は3d、Wsは4d、・・・・・・、
01はlid後に読み出される。従って、01訂正系列
のデータuI−1t8.パ’JティP2.Q2.P3゜
Qlを同時にC1デコーダ25に取り出すには、メモリ
22における第1番目のデータW+を出力する出力線1
,1を遅延時間lidを有する遅延回路P++に接続し
、vIを逆にlid遅延させて取り出す必要がある。次
に出力線L2を遅延回路P+oに接続し。 v2を10d後に取り出す。以下、同様にして、Wsは
9d後、v4は8d後、・・・・・・、Plはd後、O
Iは直ちにC1デコーダ25に取り出せばよい。 C1デコーダ25はC1訂正系列のデータv1〜v8、
パリティP21Q2IP+、01が入る毎に前記第(6
)式によるシンドローム値の一致の有無をチェックし、
誤りがあれば訂正を行ない、第2のデータ配列手段26
に供給する。なお、パリティPr、Q+に対する処理は
不要であるので、C1デコーダ25の出力線L’ 1〜
L’ 1.oには誤り訂正されたlll+−Waおよび
P2.Q2が出力される。 第2のデータ配列手段26において、01〜09はそれ
ぞれ遅延時間が(D−d)、、2(D−d)、・・・・
・・、9(D−d)後のデータを取り出す遅延回路であ
る。ここで、Dは02訂正系列の隣接するデータを読み
出すに要する時間である。第3図を参照すれば、CI訂
正系列のViを読み出してからそれに対応するC2訂正
系列のりiが読み出されるに要する時間は(D−d)と
なる。従って、第1のデータ配列手段24の場合と同様
にして、出力線L’ 1〜L’+oを遅延回路Q+〜0
9に接続することによって02訂正系列に対応する讐1
〜v8およびP2.Q2が取り出されてC2デコーダ2
7に入力される。 C2デコーダ27は、C2訂正系列の各データ(W+〜
す8)が入る毎に前記第(6)式によるシンドローム値
の一致の有無をチェックし、誤りが検出されれば訂正を
行なう。 誤り訂正されたC2デコーダ27の出力は、並列・直列
変換器28により8ワードの並列データを1ワードずつ
の直列データに変換されて、図示しない出力装置に送出
される。 第7図は、再生データに対する誤り訂正方式の更に他の
実施例を示したもので、C1訂正系列のインタリーブ方
向の傾斜がC2訂正系列のインタリーブ方向の傾斜がよ
り大きい場合、すなわち、第3図でC1訂正系列とC2
訂正系列が入れ換った関係、従って、d>Dなる関係に
ある場合(第6図はd<Dの場合である)の実施例であ
る。 第6図に対応する部分には同じ符号を付して説明すると
、第6図と同様に、メモリ書き込みアドレスカウンタ2
1.メモリ22.メモリ読み出しアドレスカウンタ23
.第1のデータ配列手段24.CIデコーダ25により
、CI訂正系列に対する誤りが訂正されたデータkl+
 〜1118 、P2 、Q2が第2のデータ配列手段
29に入力される。 第2のデータ配列手段29において、R1−R9はそれ
ぞれ遅延時間9(d−D)、8(d−D)、・t・・・
・、 (d −D)後のデータを取り出す遅延回路であ
る。ここで、d、DはそれぞれC1および02訂正系列
の隣接するデータ間の遅延時間である。 いまC1訂正系列のデータW1を基準にして考えると、
対応するC2訂正系列のデータWiは1(d−D)時間
前に読み出される。従って、C1訂正系列のデータWi
が01デコーダ25に出力されてから更に1(d−D)
時間の遅延回路により取り出せば、C1訂正系列の各デ
ータに対応するC2訂正系列の各データを得ることがで
きる。 このようにして、第2のデータ配列手段29がらは02
訂正系列各データW+”WgとパリティP2゜02が出
力される。C2デコーダ27は、第6図の場合と同様に
、このC2訂正系列の各データ(W+−Wa)が入る毎
に前記第(6)式によるシンドローム値の一致の有無を
チェックし、誤りが検出されれば訂正を行なう。この結
果、誤り訂正されたデータW+−1i1aは並列・直列
変換器28により直列データに変換されて、図示しない
出方装置に送られる。 第8図は再生データに対する誤り訂正方式の別の実施例
を示したもので、図示しない光ディスクから再生された
データを入力レジスタ3oを介してメモリ書き込みアド
レスカウンタ34がら与えられたアドレスによりディシ
タリーブメモリ32内に第3図に示したような配列で第
1フレームから順次書き込む。データをC1のインタリ
ーブのフレーム数(この例では122フレ一ム以上)書
き込んだ後、c1デコードアドレスカウンタ35から与
えられるアドレスにより、CI訂正系列の順序でデータ
を読み出し、C1デコーダ37に入力する。C1デコー
ダ37は前述の(4)、 (5)式にもとすいて、シン
ドロームを生成し、そのシンドロームの値によりc1訂
正系列中に1ワードの誤りがあれば、(6)式により、
誤りのあるワード位置を検出し、その位置に対応するメ
モリアドレスを演算し、CI訂正アドレスをデインタリ
ーブメモリ32に与え、誤りデータを読み出し、C1デ
コーダ37に入力する。C1デコーダ37では(7)式
により訂正を行ない、訂正したデータを誤りのあったメ
モリアドレスに書き込む。 C1デコーダを02のインタリーブとC1のインタリー
ブとの差(この例では28フレーム)行なったところで
、C2デコードアドレスカウンタ36で与えられるアド
レスにより順次読み出し、C2デコーダに入力する。C
2デコーダ38はCIデコーダと同様に(4)、(5)
式によりシンドロームを生成し、C2訂正系列中に1ワ
ードの誤りがあれば、(6)式により誤りのあるワード
を検出し、その位置に当るメモリアドレスのデータを読
み出し、C2デコーダに入力し、(7)式によって訂正
を行ない、読み出したメモリアドレスの位置にその訂正
したデータを書き込む。 CIデコーダおよびC2デコーダを終えたデータは、メ
モリ読み出しアドレスカウンタ33にを与えられるアド
レスでデインタリーブメモリ32から読み出され、出力
レジスタ31から1図示しない出方装置へ出力される。 なお、説明図中制御線は省略しである9以上、光ディス
クの場合を例にとって本発明の誤り訂正を行なう場合の
各実施例について説明を行なったが、本発明が光ディス
クに限定されるものでなく、データをセクタ単位で記録
、再生する記憶システムの誤り訂正に用いられるもので
あることは既に述べた通りである。 [効果] 以」−説明したように、本発明によれば、セクタ内で完
結する2重のインタリーブを施こすことにより、誤り訂
正符号すなわちパリティ単独の訂正能力よりもはるかに
大きい誤り訂正能力を発揮させることができ、バースト
誤りに対してもランダム誤りに対しても際めで高い訂正
能力を持った誤り訂正を行なうことができる。 4、図面の簡単な説明 第1図は従来の記憶装置の誤り訂正方式の説明図、第2
図は本発明の誤り訂正方式における記憶装置の信号フォ
ーマットの説明図、第3図および第4図は本発明の誤り
訂正方式の説明図、第5図。 第6図、第7図、第8図は本発明の再生データに対する
誤り訂正方式の各実施例の説明図である。 11.21.34・・・メモリ書き込みアドレスカウン
タ、12 ・・・C1デインタリーブメモリ、13.2
3.33・・・ メモリ読み出しアドレスカウンタ、1
4.25.37・・・C1デコーダ、15・・・メモリ
書き込みアドレスカウンタ、16・・・C2デインタリ
ーブメモリ、17・・・ メモリ読み出しカウンタ、1
8,27.38・・・C2デコーダ、22・・・メモリ
、24・・・第1のデータ配列手段、26 、29・・
・第2のデータ配列手段、28・・・並列・直列変換器
、30・・・入力レジスタ、31・・・出力レジスタ、
32・・・デインタリーブ、35・・・CIデコードア
ドレスカウンタ、36・・・C2デコードアドレスカウ
ンタ。 i バ; 第3図 チーf′t′!臂1ら11− 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) フレーム構成からなるセクタ内で完結するよう
    にインタリーブされ、かつそれぞれに1組のパリティが
    付加された第1および第2の訂正系列群を有するデータ
    を記録媒体から再生して記憶する記憶装置と、この記憶
    装置から第1の訂正系列群をそれらに付加されたパリテ
    ィとともに順次取り出して誤り訂正を行なう第1の誤り
    訂正手段と、第1の誤り訂正手段によって誤り訂正され
    たデータから前記第2の訂正系列群をそれらに付加され
    たパリティとともに順次取り出して訂正を行なう第2の
    誤り訂正手段とを有し、記録媒体からセクタ単位で再生
    するデータの誤りを訂正することを特徴とする誤り訂正
    方式。 (2、特許請求の範囲第2項記載において、前記パリテ
    ィとして隣接符号を用いたことを特徴とする誤り訂正方
    式。
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