JPS62246178A - 誤り処理方式 - Google Patents

誤り処理方式

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JPS62246178A
JPS62246178A JP8809886A JP8809886A JPS62246178A JP S62246178 A JPS62246178 A JP S62246178A JP 8809886 A JP8809886 A JP 8809886A JP 8809886 A JP8809886 A JP 8809886A JP S62246178 A JPS62246178 A JP S62246178A
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JP8809886A
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Takayuki Abe
隆行 阿部
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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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、符号化効率を維持したまま誤訂正確率を低
減させた誤り処理方式に関する。
〔従来の技術〕
一般に、光デイスク装置においては、記録媒体の欠陥や
、磁気ディスクに比較して高密度記録であるために再生
メカニズムの変動や乱れを受けやすいこと、また可搬媒
体であるために取り扱い中に傷がつくことなどによって
、読み出しデータに生じた誤りを補償するために、従来
から強力な誤り訂正符号を採用している0例えば、NE
C技報Mol 38. Na7.1985.  r追記
型ディスクサブシステム」においては、誤り訂正符号と
して(28,24゜5)リードソロモン(Reed−3
olomon)符号を採用し、更に同期はずれによるバ
ースト誤りに対処するため、22バイト毎に再同期用パ
ターンを挿入する方式が開示されている。また日経エレ
クトロニクス1983、11.21.  rコード情報
の記録が可能になった大容量光ディスク・ファイル装置
」においては、(39,35,5)BCH符号を採用し
、15バイト毎に再同期用パターンを挿入したうえ、4
バイトのCR,Cを付加する方式が開示されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、強力な誤り訂正符号を採用しても、原理
的に、ある確率で誤りの見逃しや誤訂正は避けられない
。誤訂正をする確率は、電通学会論文誌’82/12.
 Vol J65−A、 NIL2における今井、長板
氏らの論文「2重符号化方式の復号法について」におい
て与えられていて、これをもとに第7図に示すような(
36,32,5)リードソロモン符号について、訂正不
能確率と誤訂正確率を求めると、第8図に示すようにな
る。
第8図によれば、コンピュータの補助記憶等で要求され
ているような10−”(1/bit)のエラーレートを
達成するためには、訂正前のディスク媒体のエラーレー
トとして10”’< 1 /byte)以下が必要とさ
れる。実際には余裕をみて、生のエラーレートは更に低
い値である必要がある。
一方、現在の光デイスク媒体の生のエラーレートは、1
0−’ (1/ byte)前後であり、前記第1及び
第2の文献のような誤り訂正方式では、訂正能力は必ず
しも十分ではない、このため、−1には連接符号やダブ
ルリードソロモン符号のような積符号が用いられている
以下第9図を参照しながら、前記積符号について説明す
る。第9図′において、k、xktの部分が情報データ
であり、k8個に分けられた情報単位に対してm2個の
検査データを付加し、所定のアルゴリズムによって(n
2.  kz)符号が形成される。
これをC2符号と呼ぶ0次にに、個の情報単位に対して
、m1個の検査データを付加して(n、。
kl)符号、すなわちCI符号が形成される。−殻にC
+、Cz符号を、それぞれ内部符号及び外部符号と称す
る。そして内部符号にはBCH符号やリードソロモン符
号、あるいは誤りの検出のみを行うCRCが用いられ、
外部符号にはリードソロモン符号が用いられることが多
い。
このような積符号の復号方法を第1θ図に基づいて説明
する。まずCI符号復号回路1によつて内部符号である
C8符号が復号される。この復号時点にお゛いてC1符
号に訂正不可能な誤りがあれば、誤りが発生した行にポ
インタをたてる。12行データの復号が終了した後、デ
ィンターリーブ回路2によってデータは配列が変換され
、外部符号であるC2符号の復号回路3に入力される。
このC2符号復号回路3では前記C1符号復号回路1で
たてられたポインタを参照して誤り訂正を実行する。
次にこのポインタを用いた誤り訂正について説明する。
説明の都合上、外部符号たるCt符号は(18,16,
3)リードソロモン符号とすると、シンドロームは(1
)式のように求められる。
ここで、r、は受信データ列を表し、α6GF(2′)
とする。
ポインタを用いない場合、この符号では1符号語あたり
、1個までの誤りを訂正することができ、誤り位置を1
.誤りパターンをe8 とすると、で与えられる。
次にポインタを参照する場合は、2バイトまでの誤りを
訂正することができる。すなわち誤り位置をi、j、誤
りパターンを6i+6jとすると、ポインタによってα
1.α−はわかっているから、次の(3)式が得られる
この(3)式より、ei+  ejを求めると、・・・
・・・・・・・・・(4) となる。
このように誤り訂正符号を2重化してポインタを利用す
る消失訂正法を利用すると、誤り訂正能力を高めること
ができ、したがって誤訂正の確率も小さくすることがで
きる。
しかし、誤り訂正符号を2重に用いるため、符号化効率
が悪くなり、例えば512バイト(32X16バイト)
の情報データに1重訂正リードソロモン符号を2重に施
したとすると、符号の冗長度は100/ (512+ 
100)−0,16となる。一方、該訂正符号を1重に
施した場合は、符号の冗長度は32/(512+32)
 −0,06と低くなるが、訂正能力は誤り訂正符号を
2重化した積符号に比較して劣り、誤訂正確率も高くな
る。
以上のように従来用いられている誤り訂正方式において
は、積符号を用いた場合、誤訂正確率は低いが符号化効
率が悪い。一方、1重の訂正符号を用いた場合は、符号
化効率は良いが誤訂正確率が貰いという問題点があった
本発明は、従来の誤り訂正方式における上記問題点を解
決するためになされたもので、1重の訂正符号を用い符
号化効率を高く維持したまま、誤訂正確率のより低い誤
り処理方式を提供することを百的とする。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記問題点を
解決するため、本発明は、受信データの形式をある形式
から他の形式に変喚して記録媒体へ書き込むための信号
を形成し且つ該信号を復調する変復調器と、該変復調器
の復調出力データに誤り訂正を施す誤り訂正回路とを含
み、リード・アフタ・ライト (Read−Af ta
r−Write+以下単にRAWという)時に前記誤り
訂正回路からのエラー情報に基づいて、セクタ又はトラ
ンクの所定領域への交代処理を行うようにした情報記録
装置において、前記変復調器の復調出力データがデータ
形式の本来の規則から逸脱しているときに、規則から逸
脱したデータのアドレスにポインタをたてる手段と、前
記誤り訂正回路において誤り訂正実行時に前記ポインタ
情報を参照して誤訂正を検出する手段と、該誤訂正検出
情報に基づいて咳誤訂正情報の交代処理を行う手段を備
え、RAW時に誤訂正を検出した場合、交代処理を行い
誤訂正確率を低減させるように構成するものである。
このように誤り処理方式を構成することにより、RAW
時に誤訂正を検出して交代処理を行い、あとでデータを
読み出す際に誤訂正によって誤ったデータを読み出す事
を未然に防ぐことができ、したがって、1重の誤り訂正
符号を用いて高符号化効率を保持したまま、誤訂正確率
を低減させることが可能となる。
〔実施例〕
以下実施例について説明する。第1図は、本発明に係る
誤り処理方式を適用讐る光ディスク−置の一構成例を示
すブロック図である0図において、lOはデータを書き
込むためのディスクドライブ、11は該ディスクドライ
ブ10に書き込むためのデータを変調し、また該ディス
クドライブ10より読み出したデータを復調する変復調
回路、12はセクタバッファで、1セクタ分のデータを
格納しておくためのメモリである。13はデータに尋負
査バイトを付加する誤り訂正回路、14はトラックバッ
ファで、lトラック分のデータを格納しておくためのバ
ッファメモリである。 15はインターフェース回路、
16はエラー検出回路、17は光ディスクコントローラ
、18はデータバスである。
このような構成の光デイスク装置において、データ書き
込み時は、データバス18上のデータは、ホストコンピ
ュータとのインターフェース回路15を経て、トラック
バッファ14内に1トラック分のデータが書き込み格納
される。トラックバッファ14内のデータは誤り訂正回
路13によって検査バイトが付加され、セクタバッファ
12に書き込まれる。
セクタバッファ12内のデータは、変復調回路11によ
って変調を施された後、光デイスクドライブ10に書き
込まれる。
読み出し時は書き込み時と逆の経路をとる。すなわち、
光デイスクドライブ10から読み出されたデータは、変
復調回路11によって復調されセクタバッファ12に書
き込まれる。セクタバッファ12内のデータは誤り訂正
回路13に読み出され、該訂正回路13で誤りを訂正さ
れた後、トラックバッファ14に書き込まれる。トラン
クバッファ14内のデータは、ホストコンピュータのイ
ンターフェース回路15を経て、データバス18上に出
力される0以上の動作の制御はすべて、光デイスクコン
トローラ17が行う。
ところで以上のような動作をする光デイスク装置におい
て、エラー検出回路16は次のように8g能する。デー
タ読み出し時における復調の際、エラー検出回路16は
変復調規則に則っていないデータを検出し、当該データ
の発生アドレスにポインタをたてる。一方、誤り訂正回
路13はセクタバッファ12からデータを読み出すと共
に、エラー検出回路16内にたてられたエラーポインタ
を参照し所定の動作を行う。すなわちRAW時には、誤
り訂正符号によって得られた誤り位置とエラーポインタ
によって得られた誤り位置を比較し、異なる場合はその
旨を光デイスクコントローラ17に報告、すなわちエラ
ー情報を送出し、−敗する場合には引き続きRA、Wを
続ける。通常のデータ読み出しモードにおいては、誤り
訂正符号によってデータに誤り訂正を施す。
光デイスクコントローラ17は前記誤り訂正回路13か
らのエラー情報を検知したら、誤訂正が発生していると
みなし、交代セクタ又は交代トランク処理を行う0以上
の動作を通してRAW時に事前に誤訂正が発生している
事を検出して、交代処理を行う事により誤訂正の確率を
低く抑えることができるようになっている。
次に本実施例で用いる変調方式及び誤り訂正方式につい
て説明する0本実施例では、変調方式としてM2変!i
I(Modified Miller変調)を用いる。
M2変調は2進データを直流成分を含まない2進波形に
符号化するもので、次の変調規則に従うものである(米
国特許第4027335号明細書参照)。
(1)  ビットセルの中央にデータビットを置く。
(2)現在のビットセルにも、直前のビットセルにもデ
ータがないとき、現在のビットセルの先頭にクロックビ
ットを置く。
(3)  ビット ′0°の後にデータビットが偶数個
連続し、且つそのビット ’O’ の時点での累積電荷
がOでないとき、最後のデータビットを項り去る。
第2図にがかるM2変調データのビットパターンの例を
示す。第2図中のM2変調データにおける破線のパルス
は、上記変調規則<31によって除去されたパルスを示
す。このパルスを除去することによって、M2変調では
累積電荷は図示のように、±3/2・Tを越えることは
ない、したがって累積電荷が±3/2・Tを越えるとき
には、変調規則に従わないデータが発生したとして、エ
ラーとみなしてよい。なお、第2図においてNRZは復
調データを示す。
第3図にエラー検出回路16の構成を示す。変復調回路
11側からエラー検出回路16への入力は、クロックφ
1.φ2とデータ信号りとであり、それぞれ信号線30
 + 31及び信号線32を経て入力される。
第4図に示すように、クロックφ1はデータのビットセ
ルの長さに等しい周期をもっており、ピントセルの始め
で立ち上がり、ビットセルの長さの1/2より短いパル
ス幅で立ち下がるものである。
クロックψ2は、クロックφ1に対してビットセルの1
/2のディレィをもっている以外は、クロッりφ1と同
様である。そして、これらのクロックφ【、φ、はOR
ゲート42に人力されている。復調入力信号りはNRZ
形式であり、カウンタ33のU/D端子に入力される。
カウンタ33はORゲート42によって生成されるクロ
ックφ1とφ2の論理和によって、カウントアツプ又は
カウントダウンされる。すなわちカウンタ33には予め
“7°がロードされており、入力信号りが1°のとき、
信号線43を介してクロックが入力されると、7からカ
ウントダウンされ、7−6−5→・・・・・・・・とカ
ウント値は減少する。また入力信号りが0°のときにク
ロックが入力されると、カウントアツプされ、?−8−
9−・・・・・・・・とカウント値は増加する。カウン
タ33のカウント値はコンパレータ34及び35に入力
され、各コンパレータ34.35の設定値’11°及び
“3° と比較される。ここで、7を初期値としてカウ
ンタ値が3より小さくなること、または11より大きく
なることは、すなわち累積電荷が±3/2・Tの範囲外
となり、エラーが発生したことを意味する。
第4図の破線の丸印で囲んだデータがM2変調の変調規
則外のデータであり、累積triJは±3/2・Tを越
えている。このように累積電荷が範囲外となったときコ
ンパレータ34又は35から出力されるエラー検出信号
は、信号線44又は45を介してゲート46で論理和が
生成された後、RAM41のライトイネーブル信号とな
る。これによりRA M41にはエラーが発生した列ア
ドレスにF°が書き込まれる。またカウンタ33は初期
値7にリセットされる。
カウンタ36.37.39.47及びコンパレータ38
は、エラー発生のアドレスを生成するためのものである
。カウンタ36.37で符号語数分カウントする。
符号語数をカウントしたか否かをコンパレータ38で判
断し、符号語数カウントしたら、カウンタ36゜37を
クリアすると共にカウンタ39.47をインクリメント
する。以後カウンタ39.47はカウンタ36゜37が
符号語数だけカウントする毎にインクリメントされる。
エラーが発生したときのカウンタ39゜47の値がエラ
ー発生のアドレスを表し、セレクタ40を介してエラー
情報格納用RA M41に入力される。
一方、誤り訂正回路13側からエラー検出回路16への
入力信号は、RAM41へのアウトプットイネーブル信
号σ下とアドレスA0〜A$とセレクタ40のセレクト
信号SELであり、それぞれ信号線48゜49及び信号
線50を介して入力される。アウトプットイネーブル信
号面は、誤り訂正の際、エラー情報格納用のRAM41
の内容を参照するための信号で、RAM41のアドレス
A0〜ASと共にRAM41に入力される。セレクト信
号SELはRAM41へのアクセスを制御するための信
号で、エラー検出回路16内部のアドレスを有効にする
か、または誤り訂正回路側からのアドレスA0〜Asを
有効にするかを選択するための信号である。RAM41
の内容は、セレクト信号SELを誤り訂正回路13から
信号線49を介して入力されるアドレスが選択されるよ
うに設定し、アウトプットイネーブル信号σ1をアクテ
ィブにすることによって、信号線51に出力される。
次に本実施例における誤り訂正符号について説明する0
本実施例では、第5図に示すように、512バイトの情
報データに対して検査バイトとして32バイトを付加し
た(34.32. 3)リードソロモン符号を用いる。
第5図において、16 X 32バイトの部分が情報バ
イトを表し、16×2バイトの部分が検査バイトを表し
ている。この符号では、パリティ検査行列は次に示す(
5)式のように書き表される。
ここでαは、有限体cF(2)上の既約多項式%式%) 今、受信データ列を、 R= (r O+  r ++・・”・・r is) 
  ”・・・=161とすると、(7)式で示す2個の
シンドロームが生成される。
次に、訂正のアルゴリズムを説明する。
〔1〕誤りがない場合 3、x3.xQ       ・・・・・・・・(8)
(2)誤りが一個の場合 So#0、Sl ≠O−・−・・−−−+91誤り位置
をi、誤りパターンをe、とすると、次式(10)が得
られる。
5o−e、、S+ −w’e=  −−−−−−−−−
(10)よってこの(10)式より、誤り位置iと誤り
パターンe、は(II)式で与えられる。
α’ ”31/Se 、  et −5o  ””””
’(11)このように距離3のリードソロモン符号では
、1個までの誤りを訂正することができる。
今、誤りが2個以上発生して、条件式(9)を満たした
とすると、誤訂正となる0本発明によれば、このような
誤訂正を回避するために、次のような処理を行う。
すなわち、RAW時に、誤り訂正回路13において以上
述べたようなアルゴリズムで誤り位置を求める0次に先
に説明したエラー検出回路16のポインタの数を調べる
。誤りがなしでポインタがセットされている場合は誤訂
正とする。誤りが1個でポインタが2個以上セットされ
ている場合は誤訂正とする。誤りが1個でポインタが1
個セントされているとき、誤り位置とポインタ位置が一
致しなければ誤訂正とする。それ以外は全て誤訂正は行
われていないと判定する。
そして誤訂正と判定されたとき、光デイスクコントロー
ラは誤訂正検出信号を検出し、交代セクタ又は交代トラ
ンク処理を行う。第6図に1トラックライト時のフロー
チャートを示す。
以上説明したように、本発明によれば、RAW時に誤訂
正を検出し交代処理を行うことにより、あとでデータを
読み出す際に、誤訂正によって誤ったデータを読み出す
ことを未然に防ぐことができる。このようにして、符号
化効率の高い1重誤り訂正符号で、誤訂正の確率を従来
に比較して、より低減することができる。
本発明は、上記実施例で述べたようなIN訂正リードソ
ロモン符号を用いる場合への適用に限るものではなく、
更に多くの誤りを訂正できる符号を用いる場合にも同様
に適用することができる。
例えば、次の(12)式のようなパリティ検査行列を′
もっている誤り訂正符号であれば、2個までの誤りを訂
正することができる。
ここでαεC;F(2”)、n≦2”−JT:ある、 
受信データ列を、 IR−(re、 rl+””’rIl−1)””川(1
3)とすると、シンドロームは、 で定義される0次に訂正のアルゴリズムについて説明す
る。
(1)誤りが1個の場合 先の実施例と同様に(11)式で誤り位置と誤りパター
ンが与えられる。
〔23誤りが2個の場合 エラーロケ−シラン多項式を、 x”+e、x+tyo−0−−−・・−CIS)とする
、ここで、 tl+  −(S+Sz+5oSs)/(SoSz+S
+”)・・・・・・・(16) 17o−(S+Si+Sz”)/(SoSz+S+9 
・・・・・・・(17) である、ここで、 X−σ、y・・・・・・・(18) とおくと、(15)式は、 y t + y r+ f o /σI2璽0−.−・
・−(19)となる、 (19)式の解はσ。/σl′
の値から容易に求めることができ、これとく18)式か
ら求めた(15)式の解を特徴とする特許α4−σ、+
α1・・・・・・・(20)ei  ” (α’ S 
o ” S + ) / (α″+αJ)・・・・・・
・(21) eJ −(α’so+s+)/(α“+α1)・・・・
・・・(22) となる。
今、3個以上の誤りが発生したとすると、誤り見逃し、
1個又は2個の誤訂正が発生する可能性がある。次に誤
訂正判定のアルゴリズムを説明する。
〔1〕誤りなしと判定されたとき。
エラーポインタがセットされていれば誤訂正とし、セン
トされていなければ誤訂正なしとする。
〔2〕誤りが1個と判定されたとき。
エラーポインタがセットされていなければ誤訂正なしと
する。復数セットされていれば誤訂正とする。1個セッ
トされていて、位置が(11)式と一致すれば誤訂正な
しとし、一致しなければ誤訂正とする。
て3〕誤りが2個と判定されたとき。
エラーポインタがセントされていなければ誤訂正なしと
する。3個以上セットされていれば誤訂正とする。2個
セントされているときは、2個の誤り位1がエラーポイ
ンタの位置と一致したときのみ誤訂正なしと判定し、1
個セントされているときは、2個の誤り位置のいずれか
一方がエラーポインタの位置と一致したら誤訂正なしと
判定する。
−SにN重誤り訂正符号において、n(n≦N)個の誤
りが発生したと判定され、エラーポインタのセントされ
ている数かに個のとき、下記のように判定する。
(1)n−に−0のとき、誤訂正なし。
(2)n=o、に#oのとき、誤訂正とする。
〔3〕 n≠0、n<kのとき、誤訂正とする。
〔4〕n≧k、n#Qのとき、 ポインタの位置が全て誤りの位置に一致すれば誤訂正な
し、1つでも一致しないものがあれば誤訂正とする。
〔5〕n≠0.に−0のとき、誤訂正なし。
以上のようにして、RAW時に誤訂正を検出し、交代処
理を行うことにより、1重符号を単独で用いた場合でも
、従来に比較して誤訂正の確率を低くすることができる
〔発明の効果〕
以上実施例に基づいて詳細に説明したように、本発明に
よれば、復調時のエラー信号をポインタとして用い、R
AW時にこのポインタを参照して交代処理を行うことに
よって、誤り訂正符号の符号効率を維持しつつ、誤訂正
確率を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る誤り処理方式を適用した光デイ
スク装置の一構成例を示すブロック図、第2図は、第1
図に示した装置の変復調回路によるM2変調データのビ
ットパターン例と復!1iNRZデータ信号とを示す図
、第3図は、第1図に示した装置のエラー検出回路の構
成を示す図、第4図は、エラー検出回路への印加信号例
を示す図、第5図は、本実施例の誤り訂正符号の説明図
、第6図は、誤訂正回避処理のフローチャート、第7図
は、リードソロモン符号の一例を示す図、第8図は、訂
正不能確率及び誤訂正確率を示す図、第9図は、積符号
の説明図、第10図は、積符号の復号方法の説明図であ
る。 特許出願人 オリンパス光学工業株式会社第2図 データ +11 11011111010111110
111QI第7図 nバ゛イト     4バイト 第8図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)受信データの形式をある形式から他の形式に変換
    して記録媒体へ書き込むための信号を形成し且つ該信号
    を復調する変復調器と、該変復調器の復調出力データに
    誤り訂正を施す誤り訂正回路とを含み、リード・アフタ
    ・ライト時に前記誤り訂正回路からのエラー情報に基づ
    いて、所定の領域への交代処理を行うようにした情報記
    録装置において、前記変復調器の復調出力データがデー
    タ形式の本来の規則から逸脱しているときに、規則から
    逸脱したデータのアドレスにポインタをたてる手段と、
    前記誤り訂正回路において誤り訂正実行時に前記ポイン
    タ情報を参照して誤訂正を検出する手段と、該誤訂正検
    出情報に基づいて該誤訂正情報の交代処理を行う手段を
    備え、リード・アフタ・ライト時に誤訂正を検出した場
    合、交代処理を行い誤訂正確率を低減させるようにした
    ことを特徴とする誤り処理方式。
  2. (2)前記変復調器はM^2(Modified Mi
    ller)変調の変復調回路で構成され、復調出力デー
    タの累積電荷が±3/2・T(但しTは受信データのビ
    ットセル周期に対応した電荷量)を越えたとき、当該出
    力データのアドレスにポインタをたてるようにしたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の誤り処理方式
  3. (3)前記誤訂正検出手段は、下記のアルゴリズムを備
    えていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    誤り処理方式。 誤りの数をn、ポインタの数をkとすると、(i)n=
    k=0のとき、誤訂正なし (ii)n=0、K≠0のとき、誤訂正 (iii)n≠0、n<kのとき、誤訂正 (iv)n≧k、n≠0のとき ポインタの位置が全て誤りの位置に一致す れば誤訂正なし。一つでも一致しないものがあれば誤訂
    正。 (v)n≠0、k=0のとき、誤訂正なし。
JP8809886A 1986-04-18 1986-04-18 誤り処理方式 Pending JPS62246178A (ja)

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JP8809886A Pending JPS62246178A (ja) 1986-04-18 1986-04-18 誤り処理方式

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JP (1) JPS62246178A (ja)

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