JPS6320921A - エラ−訂正方法 - 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〕 この発明はブロック完結形のエラー訂正符号が構成され
て伝送される情報データのエラー訂正方法に関する。

（発明の概要〕 この発明はエラー訂正符号系列とデータ伝送信号系列と
が異なる場合に、伝送データにバーストエラー□が生じ
たとき、エラー訂正符号系列間にエラー発生位置の相関
があることに着目して、他の系列の工与−訂正位置情報
を参照し、その位置のデータを消失とみなして訂正を行
なうことにより、エラー訂正速度を速くするとともにエ
ラー訂正能力の向上を図るようにしたものである。

〔従来の技術〕

コンピュータデータ等のデジタルデータのストレージ用
の記憶装置として例えば光ディスクがある。

この光ディスクは、第２図に示すように、ディスク＋１
）が例えば角速度一定で回転させられて、デジタルデー
タが１回転当たり１トランク（２）として、同芯別状あ
るいはズパイラル状にトランクが形成されて光学的に記
録され、これより再生されるものである。

この光ディスク（１）の１トラツク（２）は第２図に示
すように、円周方向に等分割された複数のセクターから
なっており、各セクターは、定められた所定数のデジタ
ルデータについてブロック完結型のエラー訂正符号が構
成されたデータ部と、そのセクターのトラックアドレス
やセクターアドレス等を含むヘッダ部とからなる。

なお、角速度一定でディスク（１）を回転させる場合に
は、各トランクの同一番目のセクターは第２図に示すよ
うに同一回転角区間において記録することができる。

ところで、光ディスクでは傷等により再生データにバー
ストエラーが発生する。そこで、バーストエラー訂正長
が比較的長いエラー訂正符号を用いることが考えられる
。

この種のエラー訂正符号の一例として第３図に示すよう
なものがある。

すなわち、これは１セクター当たりのデータサイズを５
１２バイトとした場合で、この５１２バイトの情報を列
方向に４バイト、行方向に１２８バイトとしてマトリク
ス状に配列する。また、４×２＝８バイトとしてブロッ
クアドレスデータ等を含む付加情報と５１２バイトの情
報とこの付加情報とを加えたものについて生成したエラ
ー検出用の符号例えばＣＲＣコードが付加される。この
エラー検出用符号としてはリード・ソロモン符号等のエ
ラー検出訂正符号の検出能力を用いるようにしてもよい
。

そして、行方向の１２８バイトの情報と２バイトの付加
情報＋ＣＲＣコードの合計１３０バイトに対して例えば
（１４６，１３０）リード・ソロモン符号により１６個
（１６バイト）の検査シンボルを生成して１つの系列と
してこの検査シンボルを図のように付加する。

この場合、図のようなマトリクス構造のデータのエンコ
ーダ及びデコーダのメモリへの書き込み及び読み出しは
矢印で示すようにエラー訂正符号の生成系列とは直交す
る列方向に、図の左側から順次行なわれる。したがって
、ディスク（１）から再生したデータ中にバーストエラ
ーがあると、エラー検出用は図中Ｘ印で示すようにある
列の途中から順次書き込み読み出し方向に連続的にメモ
リに書き込走れ、ある列までこれが続く。

ところで、エラー訂正符号の最小距離がｄであれば、こ
の最小距離ｄが、 ｄ≧２ｔ　１＋　ｔ　２　＋　１　　　　　””（ａ）
を満たすならば、この符号はどのような１１重以下の誤
りも訂正し、また、（ｔｘ＋ｊ）重から（ｔ＞＋ｔ２）
重までの誤りを検出することができる（定理）。

第３図の例の場合のエラー訂正符号は最小距離１７であ
るので、行方向に８重エラー訂正が可能である。書き込
み、読み出し方向は列方向であるので、この例の場合、
長さ４Ｘ８＝３２バイトまでのバーストエラーが訂正可
能となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のようなエラー訂正符号を用いれば比較的長いバー
ストエラーも訂正可能となる。そして、符号の最小距離
を長くすれば、それだけ長いバーストエラーの訂正が可
能になる。しかし、冗長度の制約から最小距離の長さも
おのずと制限され、従ってバーストエラー訂正長にも所
定の限度があり、それを越えてバーストエラーが発生し
たときは訂正不能となる。

このようなバーストエラーは例えばディスクに傷がつい
た場合等に発生するが、エラー訂正不能なデータが生じ
てしまうと、コンピュータデータ等の場合、そのセクタ
ーの情報はもはや使用できなくなってしまう。

ディスクに対し再書き込み（記録）が可能なものであれ
ば、訂正不能になったものを再書き込みすることで復帰
させることもできるが、ＣＤ−ＲＯＭ等のように再生専
用のディスクでは訂正できないということは致命的であ
る。

また、このように最小距離ｄが長いエラー訂正符号の場
合には数バイト以上の比較的多くのエラーの訂正が可能
になるが、現実的には３バイト以上のエラーを訂正する
とき、エラー位置を見つけるのにかなりの時間がかかっ
てしまうという欠点があった。

この発明は、以上の点にかんがみ、エラー訂正速度を上
げ、復号時間の短縮化が図れるとともにエラー訂正符号
の冗長度を増すことなく、エラー訂正能力の増大を図る
ことができるエラー訂正方法を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明においてはブロック化され、その各ブロック毎
にデータをマトリクス状に配したときその所定のエラ一
方向の系列で訂正符号が生成されるも、そのエラー訂正
符号の生成系列とは異なる方向の系列で伝送される情報
データをエラー訂正する場合において、エラー訂正を行
なう１つのエラー訂正符号系列の前に訂正動作を行なっ
た他のエラー訂正符号系列のデータ中のエラー検出可能
なエラーデータ位置を検出し、その検出した位置に相当
する上記エラー訂正を行なう系列上の位置のデータは消
失として扱い、訂正を行なうようにする。

〔作用〕

第１図に示すように、バーストエラーが発生したとき各
行、すなわちエラー訂正符号生成系列間ではエラー発生
位置に相関がある。

そして、第１行でその連続エラーを検出したとき、第２
行ではその連続エラーと同じ位置のデータを消失として
扱うことによりエラー位置は既知として扱われるので復
号時間の短縮化が図れることになる。

また、消失とみなしたエラー位置以外に存在するエラー
はこれをエラー検出できればエラー訂正ができる可能性
があり、訂正能力が上がるものである。

〔実施例〕

以下、この発明方法の一実施例を、記録媒体が角速度一
定の回転駆動を行なう光ディスクであって、各セクター
のデータ部の構造として、第３図に示したような最小距
離の長いエラー訂正符号を採用した場合を例にとって説
明しよう。

すなわち、この例は最小比！１７のリード・ソロモン符
号を用いる場合であるが、検出訂正のみを行なうのでは
なく、すなわち前述の（ａ）式においてｔ２＝０とする
のではなく、ｔ２〉２としてエラー検出用に用いるとと
もに、訂正処理の終了した前の符号系列（マトリクス配
列上の行に相当）のエラー情報を用いることにより消失
訂正をも用いるようにするものである。

今、例えばディスク上の欠陥のため、あるトランクの１
つのセクター（すなわちエプロンク）のデータにバース
トエラーが生じた場合を考える。

この場合、この１ブロツクのデータをエラー訂正回路の
メモリ配列上で表示したとき、第１図のようにマトリク
ス配列として表すことができる。

この図でｘ印の示すのがエラーとなったバイトデータで
あり、データの書き込み方向は前述したようにエラー訂
正符号の生成方向の行方向とは直交する列方向であるの
で、図のようにエラーデータはマトリクス配列上の行間
で相関がある状態となる。

この第１図において、第１行の符号系列上では連続エラ
ーを検出して訂正できたとする。

この場合、最小距離１７であるので行方向のエラーは８
バイトまで検出訂正可能であるので、連続エラーが８バ
イト以下である場合である。

この第１行でのエラー検出訂正により、検出された連続
エラーを記憶しておく、そして行間の相関関係から第２
行以降はこのエラー位置情報を用いて図中破線で囲んで
示すこの連続エラー位置のエラーを消失とみなして訂正
を行なう。

ここで、連続エラー位置は既知として扱われるため第１
行のエラーよりはみ出したエラー（実線で囲んで示す）
の検出はそのエラー数が少ないと考えられるので迅速に
行なわれ復号時間の短縮化が図れる。

また、この場合に、例えば第２行のエラー数が８バイト
以上となって検出訂正不能な場合においては、破線・で
囲んだエラー位置を第１行でのエラー位置情報から知り
、この第２行で破線で囲われたエラーは消失と看なして
訂正をする。

ここで考えられる消失情報の最大値は行方向の長さが８
（バイト）である、そこで、消失情報を８とすれば、前
述した（８１式から、ｔ２−８とすれば、前の行のエラ
ー位置情報と相俟って、訂正したい行のエラー位置が検
出されるので消失訂正できる。一方検出訂正できるのは
ｔｌ−４バイトとなる。したがって、行方向に４バイト
分エラーが拡大している場合でもこれをすべて訂正する
ことができる。

つまり、破線で囲まれる部分がバーストエラー部である
とわかっており、行方向の検査点によりｔ２−８バイト
までのエラー検出ができるから、エラー位置が特定でき
るので、これを消失とみなして訂正でき、破線で囲まれ
る部分は消失訂正できるものである。こうして、エラー
訂正能力の向上も図れる。

次に第２行のエラーがすべて訂正できたならば、このエ
ラー位置情報を記憶しておく、そして、第１図において
は、この、エラー位置の情報を用いて、第３行の同じ位
置のエラーを消失とみなして上記と同様に訂正を行なう
。

このとき消失情報を１０とすれば、それよりはみ出した
３バイトまでのエラー検出訂正が可能である。

こうして、検出訂正のみでは訂正できなかったエラーも
訂正できるようになり、傷等で使用できな（なったセク
ターを復帰させることができるようになる。

なお、図の例では、前の、エラー訂正できたトラックの
エラー位置のすべてを消失とみなすように説明したが、
エラー位置のすべてでなく、エラーの確かな位置のみ消
失とみなしてもよい。例えば、（ｔ＋１））ラックの訂
正を行なうとき、二点鎖線で囲われる部分ではなく、−
点鎖線で囲われる部分を消失とみなし、消失情報８とし
て検出訂正４とするようにしてもよい。

要するに、消失訂正を行なうのは、前のトラックでのエ
ラー検出位置すべてではなく、エラー検出訂正できるバ
イト数を考慮して行なってもよい。

また、以上の例のように、訂正できた前のトラックのエ
ラー数の最大値に応じて、（ａ）式のｊ１＋ｔ、を定め
検出訂正及び消失訂正をするバイト数を定めてもよいが
、考えられる訂正可焼なエラー数を見込んでｉＬ＋ｉ２
を固定的に定めてもよい。

また、第１行においてエラー検出及び訂正が不可であっ
て、第２行において検出訂正ができた場合には、第２行
のエラー位置情報を用いて第１行のエラー訂正を上述と
同様にして行ない、次に第３行、第４行のエラー訂正を
第２行のエラー位置情報を用いて行なうように、エラー
訂正をなす行の順序を逆方向に一旦戻すようにしてもよ
い。

また、エラー位置情報は、エラー検出訂正符号により得
たエラー検出位置情報を用いる場合の他に、データをデ
ィスクに記録する際にいわゆる８−１０変換等の変柵を
行なうものであれば、再生時に１０−８変換によりバイ
ト単位のデータに戻す処理を行なうとき、１０−８変換
の変換マツプにないいわゆるアウトオブルールの１０ビ
ツトのデータが続くとき、その期間をバーストエラー発
生位置として検知し、この検知情報も併せて用いるよう
にしてもよい。

なお、データがコンピュータデータ等の場合において、
消失訂正をしたセクターについては、訂正終了後にＣＲ
Ｃコードによりエラー検出を行ない、エラーがないかど
うか判定し、エラーが残留しているときは、そのセクタ
ーのデータを使用しないようにしてよもい。

なお、以上は記録媒体としてディスクの場合の例である
が、テープの場合、その他の記録媒体の場合にも通用で
きることは勿論のこと、このような記録媒体を用いずに
伝送する場合にも通用できる。

〔発明の効果〕

以上のようにしてこの発明においては、エラー訂正符号
の生成系列と、伝送するデータの系列とが異なる場合に
、バーストエラーが発生するとエラー訂正符号の各系列
間においてはそのエラー位置の相関がある状態になるこ
とを利用して、ある系列でエラー検出訂正できたエラー
データの位匝清報を用いて、そのエラー訂正すべき系列
での同一位置を消失とみなすことにより訂正をするよう
にしたので、検出訂正のみをする場合に比べてエラー訂
正能力の拡大を図ることができるとともにエラー位置が
前のエラー訂正符号の系列よりのエラー位置情報から既
知となることによりエラー検出訂正の速度が早くなり、
復号時間を短縮化することが可能になる。

特に、ＣＤ−ＲＯＭのように読み出し専用のものの場合
に、ディスクについた傷等のため読めなくなったセクタ
ーのデータを復元することができる可能性がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法を説明するための図、第２図は光
ディスクの記録データフォーマントの説明図、第３図は
エラー訂正符号の一例を用いたデータプロツクの例を示
す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ブロック化され、その各ブロック毎にデータをマトリク
   ス状に配したときその所定のエラー方向の系列で訂正符
   号が生成されるも、そのエラー訂正符号の生成系列とは
   異なる方向の系列で伝送される情報データをエラー訂正
   する場合において、エラー訂正を行なう１つのエラー訂
   正符号系列の前に訂正動作を行なった他のエラー訂正符
   号系列のデータ中のエラー検出可能なエラーデータ位置
   を検出し、その検出した位置に相当する上記エラー訂正
   を行なう系列上の位置のデータは消失として扱い、訂正
   を行なうようにしたエラー訂正方法。