JPS6129455A - デ−タワ−ドの同期方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明は、光デイスク記録媒体を用いて、所定のフォ
ーマットでデータ情報をデータ同期情報とともに記録し
、再生するようにしたデータ記録再生方法に関し、デー
タフィールドの始まりを正確に検出するためのデータワ
ードの同期方法に関する。

（従来技術） 光ディスクを用いてデータ情報を記録し、再生する方式
においては、周知のように記録ディスク上の円形トラッ
クを多数のセクタに分割して、セクタ毎に所定のフォー
マット、例えばセクタマーク、ビット同期パターン、デ
ータ同期パターン、データフィールド及びギャップ等か
ら成るフォーマットにより各種の情報を記録し、これを
選択的に再生して所望の情報を取り出している。

第８図は、そのための従来の記録フォーマットの一例を
示している。すなわち、図示の例では、当該セクタのア
ドレスを示すセクタマーク（ＳＭ）、第１空隙部（ＧＡ
Ｐ　１　）、ＩＤフィールドのためのビット同期パター
ン（ＳＹＮＯＩ）、）ラックアドレス及びセクタアドレ
スの始まりを検出するための第１アドレスマーク（ＡＭ
Ｉ）、）ラックアドレス（ＴＲ）、セクタアドレス（Ｓ
Ｏ）、第２空隙部（ＧＡＰＥ）、データフィールドのた
めのビット同期パターン（ｓｙａｏｌ、データフィール
ドの始まりを検出するための第２アドレスマーク（五Ｍ
２）、データフィールド（Ｄａｔａ）、データ訂正記録
部（ＥＯＯ）、及び第８空隙部（ＧＡＰ　８　）等から
成っている。

このようにして、データフィールドの記録時には、再生
時における当該データフィールドの検出を確実に行い得
るように、そのデータフィールドの始まりを検出するた
めのデータ同期パターンＡＭ２が、データフィールドの
先頭に記録される。

そして、このデータフィールドの読み出しに際しては、
データ同期パターンを用いてデータフィールドの始まり
を検出し、もって正しく情報を読み出すようにしている
。

周知のようにデータフィールドに記録されるデータは、
ワード単位になっている。従って、データの読み出し時
に、読み出しの始まりを１ピツト誤ると、全く別のワー
ドとなる。そのため、データの読み出しの始まりは、誤
りなく確実に検出する必要があるので、このために特に
データ同期パターンをデータフィールドの始まりに挿入
している。

また、特に光記録の場合では、磁気記録による場合に比
べて、記録時誤り頻度が高い関係もあって、記録媒体上
の各記録トラックに比較的大きく予備セクタを用意し、
記録後に検査を施して、誤りがあれば、そのデータフィ
ールドのデータ及びこれに対応するデータ同期パターン
を前記予備セクタに記録するととにより、記録ミスを救
済している。

（発明が解決しようとする問題点） ′上述のような従来のデータ記録再生方式においては、
データブロックにおけるデータワードに対して同期さえ
とれていれば、データブロックの中で相当長いバースト
エラーが生じても、それは既知の誤り訂正技術、例えば
リードソロモン（ＲｅｅｄＳｏｌｏｍｏｎ　）符号化方
式等により完全にデータを復元することが可能である。

しかしながら、前記アドレスマークの如きデータ同期パ
ターンが１ピツトでも欠落していると、と九に続くデー
タブロックを正しいデータとして読み出すことが不可能
になり、またデータ同期パターンに誤りが発生し、デー
タの中にデー・夕と同じパターンのデータが存在する場
合には、誤った同期をとることになり、従って全く誤っ
たデータを再生することになる。

このように、データフィールドの再生信号に対して、ど
のような既存の高能方な誤り訂正を施しても、データ同
期パターンに１ビツトでも誤りが発生するとそのデータ
同期パターンに続くデータフィールドのデータは、正し
く再生し得ないこととなるので、各セクタにおけるデー
タ同期パターンを誤りなく記録し、または検出すること
が必要である。

このことは、特に近年普及しつつある光ディスクを用い
て、データの記録、再生を行なう場合に重要である。光
ディスクの場合、ビットエラーレートは、１０−５〜１
ｏ−６程度であって、磁気記録における１０−９〜１０
−１１１に比べて信頼性二にｆｆｉ、、Ｌ゛、い。

そのための対策として、従来は、データに対しては誤り
訂正技術を用いて、訂正後のピットエラーレートをＩｇ
−１ｇ以上にするなどして信頼性を上げるようにしてい
るが、データ同期パターンに°対してはそのような方策
を採用することができないため、さきに説明したように
記録後の検査により、ビット誤りがあったとき、予備セ
クタに再記録する。いわゆるＲＡＷ　（Ｒｅａｄ　Ａｆ
ｔｅｒ　Ｗｒｉｔｅ　）方式を採用することによって、
信頼性の向上を図っている。

しかしながら、上記従来の記録フォーマットのデータ同
期パタニンを用いてデータワードの同期をとる方式の欠
点は、上述したように信頼性を高め′るために予備のセ
クタ領域を用意しておく必要があり、しかも光ディスク
によるデータ記録のピットエラーレートか１０〜１０　
　と、磁気記録の場合の１０−９〜ｌ　□−１２に比べ
て信頼性が乏しいので予備セクタの数も多くしておかな
ければならないことである。

（問題点を解決するための手段） 上述の如き従来の記録フォーマットによるデータワード
の同期方式の欠点を解消するため、この発明のデータワ
ードの同期方法は、データ同期パターンの検出によって
データフィールドの始まりを検出するデータワードの同
期方法において、記録すべき各データブロックに対して
複数個の同期パターンを挿入記録し、再生時にはそのデ
ータ同期パターン中誤りのない同期パターンを検出する
ことによってデータフィールドの始まりを検出すること
を特徴とする。

（作用） この発明の方法のように記録媒体上の記録フォーマット
内に、複数のデータ同期パターンを記録しこれを再生す
る場合、記録時のビット誤りが、全部のビット同期に生
ずることは確率的にまれであり、再生誤りも同様である
。従って再生時にその複数のデータ同期パターン中のビ
ツト誤りのないデータ同期パターンを用いて、これによ
りデータフィールドの始まりを検出すれば、信頼性を一
段と向上させることが可能である。

以下、第１図によりこの発明方法を詳細に説明する。

同図（Ａｔは、この発明方法における記録フォーマット
の要部を示しており、この発明に関係のないパターン部
は省略しである。

１は、セクタの先頭を印すセクタマーク（ＳＭ）で、デ
ータ、ワードを記録するだめの変調規則によって得られ
るパターンとは異なった一定パターンを用いて、データ
ワードのパターンとの識別を容易にしている。２は、デ
ータフィールドに対するビット同期をとるだめのビット
同期パターン（５ＹＮＯ）である。そして２は通常デー
タワードの燈小反転間隔Ｔ１例えばデータワードをたと
えばＭ’ＦＭによって変調し記録する櫂１合にはＩＴの
間隔をもったパターンとなる。このビット同期パターン
は、再生時のクロック及びデータビットをサンプリング
するための安定したウィンドーを生成するために用いら
れる。

８−１〜ａ−ｎは、それぞれデータ同期パターン（ＡＭ
）、４−１　＝　４−　ｎは１ブロツク内のデータワー
ドである。すなわち、それらのデータ群４−１〜４−ｎ
は、従来分割しないで記録されていたものであるが、こ
の発明方法では、図示のよう複数個のデータ群４−１〜
４−ｎＶＣ分割し、その間にもデー゛夕同期パターン（
ＡＭ）を挿入した記録フォーマットを用いる。このデー
タ同期パターン（ＡＭ）は、周知のようにデータフィー
ルドの始まり位置を検出するために必要なもので、通常
、前記のビット同期パターン（５ＹＮＯ）とは区別され
、また両者を明確に識別するためにアドレスマークと呼
ばれている。よって、この発明においても、データ同期
パターン８−１〜８−ｎを以後アドレスマーク（ＡＭ）
と称することとする。

このアドレスマーク（ＡＭ）は、データワードの変調規
則には用いないミッシンダクロックヲ含ム特殊なパター
ンが用いられている。これはデータ中にアドレスマーク
に等しいパターン形状のものが存在したとき、アドレス
マークの検出時にデータワードをアドレスマークとして
検出することを防ぐためである。

また同図（Ａｌに示す記録フォーマット中の５は、デー
タワード記録時の誤りを訂正する場合の訂正符号（Ｆｏ
ｅ　）であり、６は、ディスクの回転変動などｋよるセ
クタ長の変動分を吸収して、他のセフタへの影響を防止
するために設けられる空隙部（ＧＡＰ　）である。

同図（Ｂｌは、同図（刀の記録フォーマットでとられる
各部のバイト数を示しており、これらの数は、その−例
である。

同１ｍ　（Ｃ）〜（０は、同図（Ａ）の記録フォーマッ
トの各アドレスマーク（ＡＭ）　３−１〜８−ｎ及び各
データ群（Ｄａｔａｌ〜ｎ）４−１〜４−ｎの各再生信
号を抜き出すための各種信号のタイミングをデータ群及
びアドレスマークがともに８個の場合について示したも
のである。

すなわち、同図ｆ０１は、ＶＦＯ回路（可変周波数発振
回路）でデータフィールドに対するビット同期がとれた
ときのタイミングを示しており、通常ビット同期パター
ンの８０〜４０ビツト後にビット同期がか−り、ロック
信号りを出力する。このビット同期パターンのビット列
で同期がとれると正確なウィンドーが得られるようにな
る。いうたん同期がか＼るとＶＦＯ回路は一般にビット
毎の激しい位相変化には応答せず、入力データの位置が
連続的に変化するような、ゆるやかな変化にのみ追従す
るように動作する。ＶＦＯロック信号りはビット同期パ
ターン中のＴ□のタイミングで発生し、空隙部（ＧＡＰ
）６までの時間幅の間アクティブになる。

同図（Ａｌの記録フォーマットの各部のビット数が同図
ｆＢ１に示したバイト数から成っているものとすれば、
タイミングＴ１からクロックの計数を開始しその計数値
が１６バイトを趣える毎に、同図ＣＤ）〜（Ｆｌに示す
如＜１６バイト期間に相当するアドレスマーク検出窓信
号ＡＭＤ　ｌ〜ＡＭＤ　Ｂを各別に発生させる。

このようにして得た各アドレスマーク検出窓信号ＡＭＤ
１〜ＡＭＤ　Ｂのパルス幅期間ｔ□内には、前記記録フ
ォーマット（第１図ｆＡｌ　）の各アドレスマーク（Ａ
Ｍ）　８−１〜８−８の再生信号を必らず含むことにな
る。従って、それら各アドレスマークを順次に所定の検
出窓内で検出し、この検出されたアドレスマークをデー
タ同期信号とし、これを基準にデータ群４−１〜４−ｎ
内の各データの同期をとる。

なお、同図（ＡＩのフォーマットにおけるアドレスマー
ク（ＡＭ）　８−１〜Ｂ−ｎの挿入間隔は、ビット同期
パターン２を１６バイトとし、この１６バイトに相当す
る時間内の任意め時刻にビット同期がとれるものとすれ
ば、望１しくは１６バイト以上離れた間隔となるように
挿入することである。このことは、１つのアドレスマー
ク検出窓信号の時間ｔ０内に２箇所のアドレスマーク（
ＡＭ）が入らな−ようにして、誤動作が生じないように
するうえで必要なことである。

なお、同図（Ｇｌは、各分割データブロック４−１〜４
−ｎをゲートするためのゲート信号Ｇの波形を示す。

（実施例） 第２図は、この発明を実施するための構成の一例を示す
ブロック線図である。

以下、第１図（Ａ）の記録フォーマットを例にとり、デ
ータフィールド中にアドレスマークが８個ある場合に対
応させて第２図の実施例を説明する。

ｚｌは、シリアルシフトレジスタで、説明の便宜上各段
８ビツトの８５段構成の形で図示しである。そのシフト
レジスタ容量は、第１図（鉛の第１番目のアドレスマー
ク（ＡＭ）　８−１ないし第８番目のアドレスマーク（
ＡＭ）　８−８までの８１）バイトのピット数に相当す
る。

このシフトレジスタ２１には第１図（Ａｌの記録フォー
マットによる再生信号を導いて１ビツト毎に順次シフト
入力させる。２ｚは比較器である。この比較器２２には
、基準値として記録フォーマットに記録するアドレスマ
ーク（ＡＭ）に等しい正確なアドレスマーク（ＡＭ）を
供給し、シフトレジスタ２１の第２番目２１−２に相当
する８ビツトからパラレルに取り出したパターンと比較
する。従って、第１図（んの第１番目のアドレスマーク
（ＡＭ）８−１が、第２番目２１−２の８ビツトのシフ
トレジスタにシフトされたとき、そのアドレスマーク（
ＡＭ）　８−１にビット誤りがない場合にのみ、比較出
力が８個のＡＮＤゲート回路！１１８　、２４　、２５
に同時に加わる。

以下、同様にして、第２番および第８番目のアドレスマ
ーク８−２，８−８が、比較器２ｚによって比較され、
誤りがない場合にのみ比較出力が全ＡＮＤゲート回路２
Ｂ　、　２４　、２５が加わる。

すなわち、最初のアドレスマーク３−１が比較器に入力
した時点では、第１段目２１−１には８分割されたデー
タ群のうちの第１番目のデータ群４−１の最初の８ビツ
トが初段２２−１のシフトレジスタに記憶される。従っ
て、第１番目のアドレスマーク８−１が正しいものとし
て検出されたときには、第１段目２ｚ−１からデータワ
ードを形成する８ビツトをパラレルに取り出し、第１番
目のアドレスマーク８−１を用いて同期をとれば、デー
タ群４−１の最初のビットから正確にデータワードをと
り出すことができる。

また、第１番目のアドレスマーク８−１が、ビット誤り
のため比較器２２からは比較出力が発生せず、第２番目
のアドレスマーク８−２が、その比較１１２２１により
検知されたときは、第１番目のアドレスマーク８−１が
第１９段目のシフトレジスタ２１．−１９に達しており
、第１段目には第２番目のデータ群４−２の最初の８ビ
ツトが記憶される。よってこのときに比較出力が得られ
た場合は、第１８段目のシフトレジスタ２１−１８から
データワードを読み出せば、第１番目のデータ群１３−
１の始まりから正しくデータワードを検出し得ることに
なる。

以下、同様にして、万−第１番目及び第２番目の各アド
レスマーク８−１．８−２が共にビット誤りがある場合
であっても、第８番目のアドレスマーク８−３に誤りが
なければ、これを用いて第８５段目のシフトレジスタ２
１−８５からデータワードを読み出すことによって、デ
ータワードの同期を確実にとることができる。これを実
現するため、前記したようにＶＦＯ回路でビット同期が
とれたときのＶＦＯロック信号信号筒１図（Ｃ））によ
って、単安定マルチバイブレータ２６を介して、そのＶ
ＦＯロック信号りのタイミングでカウンタｚ８に０”を
入力する。同時にそのＶＦＯＯツク信号りをゲート信号
にしてＡＮＤゲート回路２７を開路し、前記クロック信
号をカウンタｚ８に供給し、該カウンタ２８によりクロ
ック信号を計数する。またクロック信号は、シフトレジ
ストｚ１にも供給し、そのシフトレジスタｚｌのクロッ
クパルスとしても用いる。

カウンタｚ８の計数値は、デコーダｚ９に導き、１６バ
イト毎に位相が異なったｔ工期開帳の８種のアドレスマ
ーク検出窓信号ＡＭＤＩ　−ＡＭＤＢ　（第１図の）〜
（Ｆｌの信号を出力させる。

これらの各アドレスマーク検出窓信号ＡＩＤ　１〜ＡＮ
Ｄ　３は、前記ＡＮＤゲート回路２８　、２４　、２５
にそれぞれゲート信号として供給する。従って各ＡＮＤ
ゲート回路２８〜２５からは、それら各アドレスマーク
検出窓信号ＡＩＤ　ｌ〜ＡＩＤ　Ｂの存在期間に、比１
１［Ｊ２２から得られたタイミングのアドレスマーク（
ＡＭ）に相当する信号のみが各別に取り出され、この出
力信号によってそれぞれのフリップフロップ回路８０〜
３１が１にセットされる。これらのフリップフロップ回
路３０〜８１はデータフィールドの全データワードを読
み取った後にリセットされる。フリップフロップ回路８
０〜８１からの出力信号はマルチプレクサ８８及びＯＲ
ゲート回路８４に加わる。そのマルチプレクサ８８は、
シフトレジスタ２１０第２段目２１−１．第１段目２１
−１８及び第８５段目２１−８５から取り出した８ビツ
トの各同時信号ａ、ｂ、ｃを、前記フリップフロップ回
路３０〜８２の各出力により、これらの出力のタイミン
グにそれぞれ対応して選択的に切り換えて取り出すよう
に構成されている。

一方、ＡＮＤゲート回路′２７に加わるクロック信号を
分岐して１７分周器８５により分周し、ｌバイトに相当
する周期のパルス信号を得て、カウンタ８６により計数
する。ＯＲゲート回路８４及び単安定マルチバイブレー
タＢ７を介してカウンタ８６に０”が入力され、計数を
開始する。この計数値をデコーダ８８Ｖｃ導き、第１図
（Ｃ１に示す如き、複数の各データ群４−１〜４−８の
それぞれのバイト数に対応したパルス幅のゲート信号Ｇ
を得る。

このゲート信号ＧをＡＮＤゲート回路８９に供給しで、
前記）分周器により分周したビット周器の８倍周期のパ
ルス信号をゲートし、ラッチ回路４０にデータストロー
ブ信号（ＤＳ）として供給する。

このデータストローブ信号（ＤＳ）によりプルチプレク
サ８８によって選択的に取り出したデータ信号を１パイ
・ト相当周期で順次ラッチすることによって、正しいデ
ータ出力を得る。

なお、第２図の構成において、第１図（ＤＩ〜（Ｆ）に
示すアドレスマーク検出窓信号等を形成するためのデコ
ーダｚ９は、例えばプログラマブル・ロジン′り・アレ
イ（ＰＬＡ　）及びフリップフロップ回路を組み合わせ
ることによって容易に構成することができる。

また、上記の実施例においては、記録媒体上の同一セク
タ内のデータフィールドを複数に分割し、それぞれのデ
ータ群に対応させて複数のアドレスマークを挿入記録し
ておき、このアドレスマークを検出するに際しては、そ
の何れか検出してデータワードの同期に用いるようにし
ているが、本発明方法は、その実施例のものに限定され
るものではない。

例えば第２図の実施例の構成中、ＯＲゲート回路８４に
代えて多数決回路を用い、この多数決回路から得られた
最多数のアドレスマーク信号を用いて、データ群よりな
るデータフィールド内のデータワードの始まりを検出す
るようにする仁ともできる。また、このような多数決回
路を用いた実施例のものを用いて、記録媒体へのデータ
信号記録時におけるアドレスマークの検査を行ない、そ
の結果に応じて予備のセクタに再記録するようにすれば
、多数のアドレスマーク中、記録誤りは少数であり大多
数のアドレスマークは正しいものと考えてよいので、予
備セクタへの再記録の頻度を極減させることができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したようにこの発明方法によれば、所定
の記録フォーマットＩｃより記録媒体上のセクタ領域に
データワードを記録するに当たり、そのデータフィール
ド中にデータワードの始まりを検、７出するためのアド
レスマークを複数個記録しておき、データフィールド再
生時にその複数のアドレスマークのうちの正しいアドレ
スマークのみを用いて前記データフィールドの始まりを
検出するようにした方法であるから、その複数のアドレ
スマークの記録時あるいは再生時に、一部のアドレスマ
ークの記録誤り、あるいは再正誤りが生じたとしても残
余のアドレスマークを用いることによって、正しくデー
タワードの始まりを検出することが可能である。従って
アドレスマーク等の記録誤りのために予備セクタへの再
記録する頻度は、従来の方法に比べて極減させることが
可能となり、光ディスク等の分野において、データを高
密度記録する場合、その高密度記録効果を十分に発揮さ
せるととができ、信頼性は一段と向上する。

また、アドレスマークを複数個設ける点で冗長度が大と
なるが、予備のセクタ領域を多く設ける必要がなくなる
ので、トラック全体の利用度からみると複数のアドレス
マークを設けることによる効果はそのよ５な欠点を補な
って余りあるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明方法の基本的概念を説明するための
説明図、 ＷＪ２図はこの発明方法の一実施例の構成を示すブロッ
ク線図、 第８図は、従来の記録フォーマットの一例図である。 １・・・セクタマーク　　　２・・・ビット同期パター
ン３−１〜！３−ｎ・・・アドレスマーク（データ同期
パターン） ４−ＩＳ−４−ｎ・・・分割データブロック２１・・・
シフトレジスタ　　２２・・・比較器２１３．２４，２
５．２７．８９・・・ＡＮＤゲート回路２６　、２７・
・・単安定マルチバイブレータ２８　、８６・・・カウ
ンタ　　２９　、８８・・・デコーダ３０　、３１　、
８２・・・フリップフロップ回路８８・・・マルチプレ
クサ　８４・・・ＯＲゲート回路８５・・・署分周器４
０・・・ラッチ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、データ同期パターンの検出によってデータフィール
   ドの始まりを検出するデータワードの同期方法において
   、記録すべき各データブロックに対して複数個の同期パ
   ターンを挿入記録し、再生時にはそのデータ同期パター
   ン中誤りのない同期パターンを検出することによってデ
   ータフィールドの始まりを検出することを特徴とするデ
   ータワードの同期方法。 ２、データ同期パターンを含むデータブロックを記録後
   、該データブロックを読みとり、誤り検査を施こし、該
   データブロックに誤りがあった場合該データブロックを
   再記録する方式において、データの記録時には該データ
   ブロック中に含まれるｎ個のデータ同期パターン中、検
   出できたデータ同期パターンがｍ＿１個（ｍ＿１＜ｎ）
   以下であれば前記データ同期パターンを含むデータブロ
   ックを予備セクタ領域に再記録し、再生時には、前記ｎ
   個のデータ同期パターン中、ｍ＿２個（ｍ＿２≦ｍ＿１
   ）以上のデータ同期パターンを検出することによってデ
   ータフィールドの始まりを検出することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載のデータワードの同期方法。 ３、ビット同期パターンによって同期がとれたときに発
   生する位相ロック信号を基準にして前記データ同期パタ
   ーンの検出窓を設け、この時間窓の中で前記データ同期
   パターンを検出することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項に記載のデータワードの同期方法。