JPWO2004068491A1 - データ記録再生システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
再生されたデータにエラーが発生した場合でも、高い確度でもとのデータを復号できるデータ記録再生システムを提供することを目的とする。この目的を達成するために、本発明のデータ記録再生システムは、入力データに、第１の誤り訂正符号を付加して第１の符号ブロックを発生し、第１の符号ブロックを更に第２の誤り訂正符号により符号化して第２の符号ブロックを発生し、第２の符号ブロックをインターリーブして記録ブロックを発生し、記録ブロックを、記録媒体を含むパーシャルレスポンスチャネルを介して記録し且つ再生する、データ記録再生システムにおいて、 パーシャルレスポンスチャネルの出力信号を反復復号して、第２の符号ブロックを復号する、反復復号部と、反復復号部内の反復復号途中の尤度情報から、復号データを仮判定し且つ仮判定された復号データの信頼度を判定する、仮判定及び信頼度検出部と、第１の誤り訂正符号を復号する第１の誤り訂正符号復号部とを有し、仮判定及び信頼度検出部は、第１の誤り訂正符号復号部に、仮判定された前記復号データと前記復号データの信頼度情報を供給する。
Description
本発明は、データ再生システムに関し、特に、データのエラーが発生した場合でも、より高い確度でデータを復号できるデータ再生システムに関する。
データ記録再生システムの一つの例である光磁気記録再生装置は、画像やイメージ情報の記録再生から、コンピュータ用のコードの記録が可能なもののような多種の装置があり、光磁気記録媒体が、大容量、可換性、及び装置の高信頼性等の性質を有していることにより、その市場が急速に拡がっている分野である。このような光ディスク記録装置では、年々、その光ディスク媒体のデータ記録容量の大容量化の要望が高まっている。
このような光ディスク記録装置では、記録媒体のデータ記録密度が増大するのに伴って、より高い精度で、データの記録及び再生を行う手法が望まれている。高い精度でデータの記録及び再生を行なう手法としては、データをターボ符号化して記録媒体に記録し、記録媒体からこれを再生して復号する、ターボ復号方法や、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）などのような方法がある。このような方法では、記録時には、記録されるデータ列を、一旦、再配列しそして、変調を行ってから、変調された信号を記録媒体に記録する。そして、再生時には、記録媒体から、変調された信号を再生し、そして、この再生された信号を復号する時に、１つの単位の復号処理を反復して実行しながら、元のデータを復号する方法が提案されている。
上述のターボ符号とは、符号化利得の大きな符号であり，通信分野において注目されている技術である。
図１は、データ記録再生装置の例である、例えば、光磁気ディスクのような光ディスクにデータを記録しそして反復復号を用いて再生する、光ディスク装置の構成を示す図である。以下に、このような光ディスク装置の例の動作を、図面を参照して説明する。
図１のデータ記録再生装置１００は、主に、記録系１１０、記録媒体の光ディスク１２０、及び再生系１３０により構成される。
図１のデータ記録再生装置１００の記録系１１０は、主に、ＥＣＣ（誤り訂正符号）エンコーダ１１１、データの再生時に反復復号を行うために、ＥＣＣエンコーダにより出力される誤り訂正符号が付加されたデータ系列をターボ符号等により符号化するエンコーダ部１１０及び、レーザ光駆動回路１１６を有する。さらに、図１のデータ記録再生装置の記録系のエンコーダ部１１０は主に、符号器１１３、ＭＵＸ及びパンクチャ部１１４、インターリーバ（π）１１５を有する。
ＥＣＣエンコーダ１１１は、入力するユーザデータｕｋ１６０を情報記号として、これらの情報記号から所定の関係を有する検査記号を発生する。そして、ユーザデータ１６０と検査記号とを合わせて、誤り訂正符号として出力する。ＥＣＣエンコーダ１１１は、上述の誤り訂正符号を付加したのちに、更にインターリーブを行って出力することも可能である。
ＥＣＣエンコーダ１１１により符号化された誤り訂正符号は、記録媒体への記録及び再生により、その誤り訂正符号の中に発生された誤りを、復号時に訂正することが可能である。このように発生された誤りは、第１の方法として、誤り訂正符号中の誤り位置と誤りの値を計算することにより、訂正することが可能である。又、第２の方法として、復号時に、誤り訂正符号中に発生した誤りの位置が、予め何らかの方法で分かっている場合には、この誤り位置のデータが消失したとして扱い、誤りを消失訂正することもできる。一般的には、第１の誤り訂正方法よりも、第２の消失訂正方法の方が、１つの誤り訂正符号中のより多くの個数の誤りを訂正できる。しかし、消失訂正を行うためには、上述のように、消失したデータの位置が、予め特定されることが必要である。
符号器１１３は、記録すべきＥＣＣエンコーダ出力１６１に対応したパリティビット列ｐｋを生成する。符号器１１３の構成例を図２に示す。図２に示された符号器１１３は、主に、２を法とする加算器２０１及び２０２、遅延素子２０３及び２０４より構成される。遅延素子２０３と２０４は、シフトレジスタにより構成されてもよい。ＥＣＣエンコーダ出力１６１は、加算器２０１に入力され、そして、遅延素子２０３及び２０４の出力と加算される。この加算器２０１の出力は、遅延素子２０３に入力される。加算器２０１と遅延素子２０３及び２０４により、帰還部分を構成する。一方、パリティビット列ｐｋ１６２は、加算器２０１の出力と遅延素子２０４の出力を、加算器２０２により加算することにより生成される。
図１のＭＵＸ及びパンクチャ部１１４は、ＥＣＣエンコーダ出力１６１と符号器１１３により生成されたパリティビット列ｐｋ１６２を所定の規則に従って結合するとともに、そこで得られたビット列から所定の規則に従ってビットを間引いて（これをｐｕｎｃｔｕｒｅ機能と呼ぶ）、符号化データビット列ａＩ１６３を生成する。
インターリーバ（π）１１５は、ＭＵＸ及びパンクチャ部１１４から出力される符号化データビット列ａＩ１６３の順序を変更して、別の符号化データビット列ｃＩ１６４を生成する。
レーザ駆動回路１１６は、符号化データビット列ｃｉ１６４に基づいて、レーザの発光量を制御し、符号化データビット列ｃｉ１６４を、光ディスク１２０に書込む。
一方、図１のデータ記録再生装置１００の再生系１３０は、主に、増幅器１３１、自動ループゲイン制御部（ＡＧＣ、Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１３２、ローパスフィルタ１３３、等化器１４３、アナログ／デジタル変換器（以下，Ａ／Ｄという）１３５、反復復号器１３６、コントローラ１３７及び、ＥＣＣデコーダ１３８を有する。また、図１の再生系１３０の反復復号器１３６はその入力にメモリを有する。
光学ヘッドにより光ディスク１２０から再生されたＭＯ再生信号１２２は、増幅器１３１、ＡＧＣ１３２、ローパスフィルタ１３３及び等化器１３４により波形整形される。記録媒体１２０上に記録されるデータの隣接ビット間で波形干渉が発生するような高密度で、データが記録されている場合には、光磁気ディスク１２０からの再生信号１２２を、ＰＲ波形（パーシャルレスポンス波形）１２３に、等化することができる。即ち，光ディスク１２０、増幅器１３１、ＡＧＣ１３２、ローパスフィルタ１３３及び等化器１３４により構成される系を、ＰＲチャネル（パーシャルレスポンスチャネル）１４０と考えることができる。そして、等化器１３４の出力信号１２３は、データが、このようなＰＲチャネル（パーシャルレスポンスチャネル）１４０を通ることにより、実質的に符号化がなされた信号であると考えることができる。このようにして、上述の記録系１１０による符号化機能と、上述のＰＲチャネル１４０による実質的な符号化機能により、ＥＣＣエンコーダの出力信号１６１を、更にターボ符号化する構成が実現される。
上述のようにＰＲチャネル１４０により、波形等化された信号１２３は、Ａ／Ｄ１３５によって、デジタル値に変換される。このＡ／Ｄ１３５から順次出力されるサンプリング値ｙＩ１２４は、反復復号器１３６内のメモリに格納される。そして，そのメモリに格納されたサンプリング値ｙＩ１２４が反復復号器１３６により、反復復号（ターボ復号）される。
この反復復号器１３６は，前述したように，記録系１１０における符号器１１３とＰＲチャネル１４０での実質的な符号化機能に対応した復号機能を有する復号器であり、例えば、図３に示すように構成される。
図３に示された反復復号器３００は、反復復号器１３６の一例であり、主に、メモリ３０１、ＰＲチャネル復号器３０２、減算部３０３、デインターリーバ（π−１）３０４、ＤＥＭＵＸ及びデパンクチャ部３０５、コード復号器３０６、ＭＵＸ及びパンクチャ部３０７、減算部３０８、インターリーバ（π）３０９及び、硬判定器３１０を有する。
メモリ３０１は、上述のように、Ａ／Ｄ１３５により変換されたデジタル値を、格納する。
ＰＲチャネル復号器３０２は、前述したＰＲチャネル１４０による実質的な符号化機能に対応した復号器であり、事後確率復号（ＡＰＰ：Ａ ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｄｅｃｏｄｉｎｇ）を行なう第１の事後確率復号器である。
具体的には、ＰＲチャネル復号器３０２では、Ａ／Ｄ１３５によりサンプリングされた、入力されるサンプリング値Ｙ（ｙ１，ｙ２，…，ｙｎ）が検出されたという条件のもとで、ビットｃｉが１になる確率Ｐ（ｃｉ＝１｜Ｙ）とそれが０になる確率Ｐ（ｃｉ＝０｜Ｙ）との比となる対数尤度比Ｌ（ｃｉ ＊）が演算される。
そして、ＰＲチャネル復号器３０２が出力した尤度情報Ｌ（ｃｉ ＊）から、後述するように、コード復号器３０６からの出力に基づいた事前情報Ｌａ（ｃｉ）が減算器３０３にて減算され、そして、外部尤度情報Ｌｅ（ｃ）が得られる。このようにして順次得られる外部尤度情報Ｌｅ（ｃ）の列は、デインターリーバ（π−１）３０４により、配列順序が変えられて、ＭＵＸ及びデパンクチャ部３０５に供給される。ＭＵＸ及びデパンクチャ部３０５は、順次入力される尤度情報の列を、データビットｕｋに対応した尤度情報Ｌ（ｕｋ）の列と、パリティビットｐｋに対応した尤度情報Ｌ（ｐｋ）の列に分解する。
そして、分解処理の際に、図１の記録系１１０のＭＵＸ及びパンクチャ部１１４による間引き（ｐｕｎｃｔｕｒｅ機能）の規則に対応した規則に従って、間引かれた情報の追加を行なう。これをｄｅｐｕｎｃｔｕｒｅ機能と呼ぶ。
次に、コード復号器３０６は、前述した図１の記録系１１０の符号器１１３に対応した復号器であり、事後確率復号（ＡＰＰ）を行なう第２の事後確率復号である。
具体的には、上述のようにデータビットに関する尤度情報である事前情報Ｌ（ｕｋ）およびパリティビットに関する尤度情報である事前情報Ｌ（ｐｋ）に基づいて、データビットに関する事後確率（ｕｋ＝１となる確率、ｕｋ＝０となる確率）で表される対数尤度比Ｌ（ｕ＊）およびパリティビットに関する事後確率（ｐｋ＝１となる確率、ｐｋ＝０となる確率）で表される対数尤度比Ｌ（ｐ＊）を計算する。
上述のコード復号器３０６から順次出力される対数尤度比Ｌ（ｕ＊）の列及び対数尤度比Ｌ（ｐ＊）の列は、ＭＵＸ及びパンクチャ部３０７に供給される。このＭＵＸ及びパンクチャ部３０７は、各対数尤度比Ｌ（ｕ＊）の列とＬ（ｐ＊）の列とを結合する。
そして、結合処理の際に、所定の規則に従ってその情報の間引きを行なう（ｐｕｎｃｔｕｒｅ機能）。その結果、ＭＵＸ及びパンクチャ部３０７から尤度情報Ｌ（ｃ＊）が出力される。そして、上述のコード復号器３０６に供給される（Ｌ（ｕｋ）とＬ（ｐｋ）への分解前の）事前情報Ｌｅ（ｃ）が、減算器３０８により、上述の尤度情報Ｌ（ｃ＊）から減算される。その結果，外部尤度情報Ｌａ（ｃｉ）が得られる。この外部尤度情報Ｌａ（ｃｉ）は、インターリーバ（π）３０９を介して、上記ＰＲ復号器３０２に、事前情報として供給される。
上記のようにＰＲチャネル復号器３０２とコード復号器３０６の両方を有する反復復号器１３６は、互いに他方の復号器から供給される事前情報を用いて、繰り返して復号処理を行なうことができる。これを反復復号と呼ぶ。
このようにして、上記反復復号の処理が所定の回数行なわれた際にコード復号器から出力されるデータビットｕｋに関する対数尤度比Ｌ（ｕ＊）に基づいて、硬判定器３１０は、データビットＵｋが１または０のいずれであるかを判定する。この判定は、上記対数尤度比Ｌ（ｕ＊）＞０の場合には、データビットＵｋ＝１と判定しそして、上記対数尤度比Ｌ（ｕ＊）＜０の場合には、データビットＵｋ＝０と判定する。この判定結果が、反復復号器１３６の復号結果の復号データ１５３として、反復復号器１３６から出力される。復号データ１５３は、コントローラ１３７に送られ、そして、コントローラ１３７によりＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ、サイクリックリダンダンシーチェック）を行うことにより、復号データ１５３内の誤りを検出して、リトライ（再度再生）が必要であるか否かを判断する。
そして、このように、反復復号器１３６で復号された復号データ１５３は、ＥＣＣデコーダ１３８に送られる。復号データ１５３中に誤りがある場合には、ＥＣＣデコーダ１３８により、誤り訂正符号中の誤り位置と誤りの値を計算することにより、誤りが訂正される。或は、誤り訂正符号中に発生した誤りの位置が、予め何らかの方法で分かっている場合には、この誤り位置のデータが消失したとして扱われ、誤りが消失訂正される。
記録媒体の記録密度の増大に伴って、信号品質（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ又は、ＳＮＲ）は低下するので、常に、より高い精度の復調方式が望まれている。ターボ復号は、より高い精度での復号を可能としている。しかし、一方では、ターボ復号では、図１に示すように、ユーザデータを符号化して記録し、これを反復復号を用いて復号するので、短いがしかし振幅の大きなノイズが、符号化したデータ単位の全体に影響及してしまうという問題がある。
これは、反復復号を行うことにより、記録媒体への記録又は再生中に発生したエラーが、ターボ符号化したデータ単位全体にわたって拡散し、ＥＣＣを用いても訂正することが出来なくなるという問題を発生する。
また、上述のようなエラーが発生した場合には、ターボ符号化したデータ単位の全体を、消失データとして扱って、誤りを訂正する方法も提案されている。しかし、ターボ符号化したデータ単位は、復号によるＳＮＲの大きな改善効果を得るために、比較的長いデータ単位とすることが多い。従って、そのような長いデータ単位全体を消失データとして扱うと、ターボ符号化したデータ単位内の誤っていないデータについても、消失データとして扱うこととなり、消失訂正処理に無駄が生じることとなり、また更に、誤りが頻発すれば、やはりＥＣＣデコーダで訂正できない結果となる。
このような光ディスク記録装置では、記録媒体のデータ記録密度が増大するのに伴って、より高い精度で、データの記録及び再生を行う手法が望まれている。高い精度でデータの記録及び再生を行なう手法としては、データをターボ符号化して記録媒体に記録し、記録媒体からこれを再生して復号する、ターボ復号方法や、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）などのような方法がある。このような方法では、記録時には、記録されるデータ列を、一旦、再配列しそして、変調を行ってから、変調された信号を記録媒体に記録する。そして、再生時には、記録媒体から、変調された信号を再生し、そして、この再生された信号を復号する時に、１つの単位の復号処理を反復して実行しながら、元のデータを復号する方法が提案されている。
上述のターボ符号とは、符号化利得の大きな符号であり，通信分野において注目されている技術である。
図１は、データ記録再生装置の例である、例えば、光磁気ディスクのような光ディスクにデータを記録しそして反復復号を用いて再生する、光ディスク装置の構成を示す図である。以下に、このような光ディスク装置の例の動作を、図面を参照して説明する。
図１のデータ記録再生装置１００は、主に、記録系１１０、記録媒体の光ディスク１２０、及び再生系１３０により構成される。
図１のデータ記録再生装置１００の記録系１１０は、主に、ＥＣＣ（誤り訂正符号）エンコーダ１１１、データの再生時に反復復号を行うために、ＥＣＣエンコーダにより出力される誤り訂正符号が付加されたデータ系列をターボ符号等により符号化するエンコーダ部１１０及び、レーザ光駆動回路１１６を有する。さらに、図１のデータ記録再生装置の記録系のエンコーダ部１１０は主に、符号器１１３、ＭＵＸ及びパンクチャ部１１４、インターリーバ（π）１１５を有する。
ＥＣＣエンコーダ１１１は、入力するユーザデータｕｋ１６０を情報記号として、これらの情報記号から所定の関係を有する検査記号を発生する。そして、ユーザデータ１６０と検査記号とを合わせて、誤り訂正符号として出力する。ＥＣＣエンコーダ１１１は、上述の誤り訂正符号を付加したのちに、更にインターリーブを行って出力することも可能である。
ＥＣＣエンコーダ１１１により符号化された誤り訂正符号は、記録媒体への記録及び再生により、その誤り訂正符号の中に発生された誤りを、復号時に訂正することが可能である。このように発生された誤りは、第１の方法として、誤り訂正符号中の誤り位置と誤りの値を計算することにより、訂正することが可能である。又、第２の方法として、復号時に、誤り訂正符号中に発生した誤りの位置が、予め何らかの方法で分かっている場合には、この誤り位置のデータが消失したとして扱い、誤りを消失訂正することもできる。一般的には、第１の誤り訂正方法よりも、第２の消失訂正方法の方が、１つの誤り訂正符号中のより多くの個数の誤りを訂正できる。しかし、消失訂正を行うためには、上述のように、消失したデータの位置が、予め特定されることが必要である。
符号器１１３は、記録すべきＥＣＣエンコーダ出力１６１に対応したパリティビット列ｐｋを生成する。符号器１１３の構成例を図２に示す。図２に示された符号器１１３は、主に、２を法とする加算器２０１及び２０２、遅延素子２０３及び２０４より構成される。遅延素子２０３と２０４は、シフトレジスタにより構成されてもよい。ＥＣＣエンコーダ出力１６１は、加算器２０１に入力され、そして、遅延素子２０３及び２０４の出力と加算される。この加算器２０１の出力は、遅延素子２０３に入力される。加算器２０１と遅延素子２０３及び２０４により、帰還部分を構成する。一方、パリティビット列ｐｋ１６２は、加算器２０１の出力と遅延素子２０４の出力を、加算器２０２により加算することにより生成される。
図１のＭＵＸ及びパンクチャ部１１４は、ＥＣＣエンコーダ出力１６１と符号器１１３により生成されたパリティビット列ｐｋ１６２を所定の規則に従って結合するとともに、そこで得られたビット列から所定の規則に従ってビットを間引いて（これをｐｕｎｃｔｕｒｅ機能と呼ぶ）、符号化データビット列ａＩ１６３を生成する。
インターリーバ（π）１１５は、ＭＵＸ及びパンクチャ部１１４から出力される符号化データビット列ａＩ１６３の順序を変更して、別の符号化データビット列ｃＩ１６４を生成する。
レーザ駆動回路１１６は、符号化データビット列ｃｉ１６４に基づいて、レーザの発光量を制御し、符号化データビット列ｃｉ１６４を、光ディスク１２０に書込む。
一方、図１のデータ記録再生装置１００の再生系１３０は、主に、増幅器１３１、自動ループゲイン制御部（ＡＧＣ、Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１３２、ローパスフィルタ１３３、等化器１４３、アナログ／デジタル変換器（以下，Ａ／Ｄという）１３５、反復復号器１３６、コントローラ１３７及び、ＥＣＣデコーダ１３８を有する。また、図１の再生系１３０の反復復号器１３６はその入力にメモリを有する。
光学ヘッドにより光ディスク１２０から再生されたＭＯ再生信号１２２は、増幅器１３１、ＡＧＣ１３２、ローパスフィルタ１３３及び等化器１３４により波形整形される。記録媒体１２０上に記録されるデータの隣接ビット間で波形干渉が発生するような高密度で、データが記録されている場合には、光磁気ディスク１２０からの再生信号１２２を、ＰＲ波形（パーシャルレスポンス波形）１２３に、等化することができる。即ち，光ディスク１２０、増幅器１３１、ＡＧＣ１３２、ローパスフィルタ１３３及び等化器１３４により構成される系を、ＰＲチャネル（パーシャルレスポンスチャネル）１４０と考えることができる。そして、等化器１３４の出力信号１２３は、データが、このようなＰＲチャネル（パーシャルレスポンスチャネル）１４０を通ることにより、実質的に符号化がなされた信号であると考えることができる。このようにして、上述の記録系１１０による符号化機能と、上述のＰＲチャネル１４０による実質的な符号化機能により、ＥＣＣエンコーダの出力信号１６１を、更にターボ符号化する構成が実現される。
上述のようにＰＲチャネル１４０により、波形等化された信号１２３は、Ａ／Ｄ１３５によって、デジタル値に変換される。このＡ／Ｄ１３５から順次出力されるサンプリング値ｙＩ１２４は、反復復号器１３６内のメモリに格納される。そして，そのメモリに格納されたサンプリング値ｙＩ１２４が反復復号器１３６により、反復復号（ターボ復号）される。
この反復復号器１３６は，前述したように，記録系１１０における符号器１１３とＰＲチャネル１４０での実質的な符号化機能に対応した復号機能を有する復号器であり、例えば、図３に示すように構成される。
図３に示された反復復号器３００は、反復復号器１３６の一例であり、主に、メモリ３０１、ＰＲチャネル復号器３０２、減算部３０３、デインターリーバ（π−１）３０４、ＤＥＭＵＸ及びデパンクチャ部３０５、コード復号器３０６、ＭＵＸ及びパンクチャ部３０７、減算部３０８、インターリーバ（π）３０９及び、硬判定器３１０を有する。
メモリ３０１は、上述のように、Ａ／Ｄ１３５により変換されたデジタル値を、格納する。
ＰＲチャネル復号器３０２は、前述したＰＲチャネル１４０による実質的な符号化機能に対応した復号器であり、事後確率復号（ＡＰＰ：Ａ ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｄｅｃｏｄｉｎｇ）を行なう第１の事後確率復号器である。
具体的には、ＰＲチャネル復号器３０２では、Ａ／Ｄ１３５によりサンプリングされた、入力されるサンプリング値Ｙ（ｙ１，ｙ２，…，ｙｎ）が検出されたという条件のもとで、ビットｃｉが１になる確率Ｐ（ｃｉ＝１｜Ｙ）とそれが０になる確率Ｐ（ｃｉ＝０｜Ｙ）との比となる対数尤度比Ｌ（ｃｉ ＊）が演算される。
そして、ＰＲチャネル復号器３０２が出力した尤度情報Ｌ（ｃｉ ＊）から、後述するように、コード復号器３０６からの出力に基づいた事前情報Ｌａ（ｃｉ）が減算器３０３にて減算され、そして、外部尤度情報Ｌｅ（ｃ）が得られる。このようにして順次得られる外部尤度情報Ｌｅ（ｃ）の列は、デインターリーバ（π−１）３０４により、配列順序が変えられて、ＭＵＸ及びデパンクチャ部３０５に供給される。ＭＵＸ及びデパンクチャ部３０５は、順次入力される尤度情報の列を、データビットｕｋに対応した尤度情報Ｌ（ｕｋ）の列と、パリティビットｐｋに対応した尤度情報Ｌ（ｐｋ）の列に分解する。
そして、分解処理の際に、図１の記録系１１０のＭＵＸ及びパンクチャ部１１４による間引き（ｐｕｎｃｔｕｒｅ機能）の規則に対応した規則に従って、間引かれた情報の追加を行なう。これをｄｅｐｕｎｃｔｕｒｅ機能と呼ぶ。
次に、コード復号器３０６は、前述した図１の記録系１１０の符号器１１３に対応した復号器であり、事後確率復号（ＡＰＰ）を行なう第２の事後確率復号である。
具体的には、上述のようにデータビットに関する尤度情報である事前情報Ｌ（ｕｋ）およびパリティビットに関する尤度情報である事前情報Ｌ（ｐｋ）に基づいて、データビットに関する事後確率（ｕｋ＝１となる確率、ｕｋ＝０となる確率）で表される対数尤度比Ｌ（ｕ＊）およびパリティビットに関する事後確率（ｐｋ＝１となる確率、ｐｋ＝０となる確率）で表される対数尤度比Ｌ（ｐ＊）を計算する。
上述のコード復号器３０６から順次出力される対数尤度比Ｌ（ｕ＊）の列及び対数尤度比Ｌ（ｐ＊）の列は、ＭＵＸ及びパンクチャ部３０７に供給される。このＭＵＸ及びパンクチャ部３０７は、各対数尤度比Ｌ（ｕ＊）の列とＬ（ｐ＊）の列とを結合する。
そして、結合処理の際に、所定の規則に従ってその情報の間引きを行なう（ｐｕｎｃｔｕｒｅ機能）。その結果、ＭＵＸ及びパンクチャ部３０７から尤度情報Ｌ（ｃ＊）が出力される。そして、上述のコード復号器３０６に供給される（Ｌ（ｕｋ）とＬ（ｐｋ）への分解前の）事前情報Ｌｅ（ｃ）が、減算器３０８により、上述の尤度情報Ｌ（ｃ＊）から減算される。その結果，外部尤度情報Ｌａ（ｃｉ）が得られる。この外部尤度情報Ｌａ（ｃｉ）は、インターリーバ（π）３０９を介して、上記ＰＲ復号器３０２に、事前情報として供給される。
上記のようにＰＲチャネル復号器３０２とコード復号器３０６の両方を有する反復復号器１３６は、互いに他方の復号器から供給される事前情報を用いて、繰り返して復号処理を行なうことができる。これを反復復号と呼ぶ。
このようにして、上記反復復号の処理が所定の回数行なわれた際にコード復号器から出力されるデータビットｕｋに関する対数尤度比Ｌ（ｕ＊）に基づいて、硬判定器３１０は、データビットＵｋが１または０のいずれであるかを判定する。この判定は、上記対数尤度比Ｌ（ｕ＊）＞０の場合には、データビットＵｋ＝１と判定しそして、上記対数尤度比Ｌ（ｕ＊）＜０の場合には、データビットＵｋ＝０と判定する。この判定結果が、反復復号器１３６の復号結果の復号データ１５３として、反復復号器１３６から出力される。復号データ１５３は、コントローラ１３７に送られ、そして、コントローラ１３７によりＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ、サイクリックリダンダンシーチェック）を行うことにより、復号データ１５３内の誤りを検出して、リトライ（再度再生）が必要であるか否かを判断する。
そして、このように、反復復号器１３６で復号された復号データ１５３は、ＥＣＣデコーダ１３８に送られる。復号データ１５３中に誤りがある場合には、ＥＣＣデコーダ１３８により、誤り訂正符号中の誤り位置と誤りの値を計算することにより、誤りが訂正される。或は、誤り訂正符号中に発生した誤りの位置が、予め何らかの方法で分かっている場合には、この誤り位置のデータが消失したとして扱われ、誤りが消失訂正される。
記録媒体の記録密度の増大に伴って、信号品質（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ又は、ＳＮＲ）は低下するので、常に、より高い精度の復調方式が望まれている。ターボ復号は、より高い精度での復号を可能としている。しかし、一方では、ターボ復号では、図１に示すように、ユーザデータを符号化して記録し、これを反復復号を用いて復号するので、短いがしかし振幅の大きなノイズが、符号化したデータ単位の全体に影響及してしまうという問題がある。
これは、反復復号を行うことにより、記録媒体への記録又は再生中に発生したエラーが、ターボ符号化したデータ単位全体にわたって拡散し、ＥＣＣを用いても訂正することが出来なくなるという問題を発生する。
また、上述のようなエラーが発生した場合には、ターボ符号化したデータ単位の全体を、消失データとして扱って、誤りを訂正する方法も提案されている。しかし、ターボ符号化したデータ単位は、復号によるＳＮＲの大きな改善効果を得るために、比較的長いデータ単位とすることが多い。従って、そのような長いデータ単位全体を消失データとして扱うと、ターボ符号化したデータ単位内の誤っていないデータについても、消失データとして扱うこととなり、消失訂正処理に無駄が生じることとなり、また更に、誤りが頻発すれば、やはりＥＣＣデコーダで訂正できない結果となる。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、再生されたデータにエラーが発生した場合でも、高い確度でもとのデータを復号できるデータ記録再生システムを提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明のデータ記録再生システムは、入力データに、第１の誤り訂正符号を付加して第１の符号ブロックを発生し、第１の符号ブロックを更に第２の誤り訂正符号により符号化して第２の符号ブロックを発生し、第２の符号ブロックをインターリーブして記録ブロックを発生し、記録ブロックを、記録媒体を含むパーシャルレスポンスチャネルを介して記録し且つ再生する、データ記録再生システムにおいて、
パーシャルレスポンスチャネルの出力信号を反復復号して、第２の符号ブロックを復号する、反復復号部と、
反復復号部内の反復復号途中の尤度情報から、復号データを仮判定し且つ仮判定された復号データの信頼度を判定する、仮判定及び信頼度検出部と、
第１の誤り訂正符号を復号する第１の誤り訂正符号復号部とを有し、
仮判定及び信頼度検出部は、第１の誤り訂正符号復号部に、仮判定された復号データと復号データの信頼度情報を供給する。
ターボ復号では、一般的にＰＲチャネル復号器とコード復号器の２つの復号器を用いて復号を行う。それらの２つの復号器の間で、一方の復号器で復号されたデータを他方の復号器が受取り、そして、繰返して復号処理を行う。
このように、一度復号された復号データを、更に繰返して復号することによって、最初の復号時に、データ内に存在してたエラーが、他のデータ部分に伝播してしまうことがあるので、本発明では、一度復号された復号データを更に繰返して復号する前に、あるいは更に繰返して復号している途中の軟判定データを用いて、硬判定処理と、データの信頼度の判定の両方を行う。
そして、反復復号器の、最終的な復号結果を、ＣＲＣ等で誤り検出する。そして、最終的な復号結果の中にエラーが多数存在する場合には、上述の信頼度が高いと判定された硬判定処理の結果を、確定されたデータとして扱い、また、信頼度が低いと判定されたデータを消失データとみなして、ＥＣＣデコーダにより、消失誤り訂正処理を行って、データの復号を行う。
従って、本発明によれば、記録媒体等への記録又は再生時などで生じるノイズによるデータ誤りの伝播を最小限にとどめ且つ、更に、ＥＣＣデコーダ等により、消失訂正を行うことができるので、高い確度でデータを復号できる。
この目的を達成するために、本発明のデータ記録再生システムは、入力データに、第１の誤り訂正符号を付加して第１の符号ブロックを発生し、第１の符号ブロックを更に第２の誤り訂正符号により符号化して第２の符号ブロックを発生し、第２の符号ブロックをインターリーブして記録ブロックを発生し、記録ブロックを、記録媒体を含むパーシャルレスポンスチャネルを介して記録し且つ再生する、データ記録再生システムにおいて、
パーシャルレスポンスチャネルの出力信号を反復復号して、第２の符号ブロックを復号する、反復復号部と、
反復復号部内の反復復号途中の尤度情報から、復号データを仮判定し且つ仮判定された復号データの信頼度を判定する、仮判定及び信頼度検出部と、
第１の誤り訂正符号を復号する第１の誤り訂正符号復号部とを有し、
仮判定及び信頼度検出部は、第１の誤り訂正符号復号部に、仮判定された復号データと復号データの信頼度情報を供給する。
ターボ復号では、一般的にＰＲチャネル復号器とコード復号器の２つの復号器を用いて復号を行う。それらの２つの復号器の間で、一方の復号器で復号されたデータを他方の復号器が受取り、そして、繰返して復号処理を行う。
このように、一度復号された復号データを、更に繰返して復号することによって、最初の復号時に、データ内に存在してたエラーが、他のデータ部分に伝播してしまうことがあるので、本発明では、一度復号された復号データを更に繰返して復号する前に、あるいは更に繰返して復号している途中の軟判定データを用いて、硬判定処理と、データの信頼度の判定の両方を行う。
そして、反復復号器の、最終的な復号結果を、ＣＲＣ等で誤り検出する。そして、最終的な復号結果の中にエラーが多数存在する場合には、上述の信頼度が高いと判定された硬判定処理の結果を、確定されたデータとして扱い、また、信頼度が低いと判定されたデータを消失データとみなして、ＥＣＣデコーダにより、消失誤り訂正処理を行って、データの復号を行う。
従って、本発明によれば、記録媒体等への記録又は再生時などで生じるノイズによるデータ誤りの伝播を最小限にとどめ且つ、更に、ＥＣＣデコーダ等により、消失訂正を行うことができるので、高い確度でデータを復号できる。
本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことにより一層明瞭となるであろう。
図１は、従来の反復復号を用いた光ディスクの記録再生システムの構成図を示す図である。
図２は、従来のターボ符号に用いる符号器の構成例を示す図である。
図３は、従来の反復復号器の基本構成図を示す図である。
図４は、本発明の一実施例を示す図である。
図５は、本発明の他の実施例を示す図である。
図６は、本発明の実施例中で得られる信号Ｌ（ｕｋ）の一例を示す図である。
図１は、従来の反復復号を用いた光ディスクの記録再生システムの構成図を示す図である。
図２は、従来のターボ符号に用いる符号器の構成例を示す図である。
図３は、従来の反復復号器の基本構成図を示す図である。
図４は、本発明の一実施例を示す図である。
図５は、本発明の他の実施例を示す図である。
図６は、本発明の実施例中で得られる信号Ｌ（ｕｋ）の一例を示す図である。
以下に、本発明を実施するための実施の形態について、図面を用いて説明する。
図４は、本発明の一実施例の反復復号器４００の構成を示す。図４に示す、反復復号器４００は、主に、メモリ３０１、ＰＲチャネル復号器３０２、減算部３０３、デインターリーバ（π−１）３０４、ＤＥＭＵＸ及びデパンクチャ部３０５、コード復号器３０６、ＭＵＸ及びパンクチャ部３０７、減算部３０８、インターリーバ（π）３０９、硬判定器３１０、及び、仮判定及び信頼度検出部４０１を有する。図４に示す実施例は、図３に示す従来の反復復号器３００の構成に、更に、仮判定及び信頼度検出部４０１を追加したものである。仮判定及び信頼度検出部４０１は、主に、仮硬判定部４０２、ＣＲＣ回路４０３及び４０４、及び、マルチプレクサ４０５より構成される。
図１のＡ／Ｄ１３５によりディジタル化された再生信号ｙｉ１２４は、図３を参照して説明したのと同様に、一旦メモリ３０１に格納される。そして、先ず最初に、メモリ３０１に格納された再生信号ｙｉ１２４をメモリ３０１から読み出しながら、ＰＲチャネル復号器３０２により事後確率復号を行う。次に、ＰＲチャネル復号器３０２が出力した尤度情報Ｌ（ｃｉ ＊）から、コード復号器３０６からの出力に基づいた事前情報Ｌａ（ｃｉ）が減算器３０３にて減算される。そして、外部尤度情報Ｌｅ（ｃ）が得られる。外部尤度情報Ｌｅ（ｃ）の列は、デインターリーバ（π−１）３０４により、配列順序が変えられて、ＭＵＸ及びデパンクチャ部３０５に供給される。ＭＵＸ及びデパンクチャ部３０５は、順次入力される尤度情報の列を、データビットｕｋに対応した尤度情報Ｌ（ｕｋ）の列と、パリティビットｐｋに対応した尤度情報Ｌ（ｐｋ）の列に分解する。尤度情報Ｌ（ｕｋ）の列は、ユーザデータ列の軟判定結果である。
次に、仮判定及び信頼度検出部４０１の動作について、以下に説明する。
先ず最初に、仮硬判定部４０２は、ＤＥＭＵＸ及びデパンクチャ部３０５の出力する軟判定結果Ｌ（ｕｋ）を、予め定められた閾値で判定することにより、仮硬判定データ４１１を取得し、同時に、仮硬判定データの信頼度情報４１２も判定して、仮硬判定データ４１１と仮硬判定結果の信頼度情報４１２を出力する。信頼度情報の判定の方法については、後述する。
次に、ＣＲＣ部４０３では、仮硬判定部４０２の判定した仮硬判定データ４１１のＣＲＣ検査を行う。一方、ＣＲＣ部４０４では、反復復号器４００の最終的な反復復号結果である、硬判定部３１０により復号された復号データ１５３のＣＲＣ検査を行う。そして、上述のＣＲＣ部４０３の検査結果とＣＲＣ部４０４の検査結果とにより、以下の（１）から（３）に示すように、マルチプレクサ４０５を制御して、仮硬判定部４０２の判定した仮硬判定データ４１１と信頼度情報４１２又は、硬判定部３１０により復号された復号データ１５３のいずれかが、マルチプレクサ４０５から、ＥＣＣデコーダ１３８に送られる。
（１）硬判定部３１０の出力する反復復号データ１５３のＣＲＣ検査をＣＲＣ部４０４で行った結果、誤りが検出されない場合又は、誤りの数がある一定の数以下である場合には、マルチプレクサ４０５により、反復復号データ１５３が選択されて、反復復号データ１５３がＥＣＣデコーダ１３８に送られる。
（２）硬判定部３１０の出力する反復復号データ１５３のＣＲＣ検査をＣＲＣ部４０４で行った結果、誤りの数がある一定の数以上である場合には、ＣＲＣ部４０３で、仮硬判定部４０２の判定した仮硬判定データ４１１のＣＲＣ検査を行う。そして、仮硬判定データ４１１に誤りが含まれないと判断された場合には、マルチプレクサ４０５により、仮硬判定データ４１１が選択されて、仮硬判定データ４１１のみがＥＣＣデコーダ１３８に送られ、信頼度情報４１２はＥＣＣデコーダ１３８に送られない。
（３）硬判定部３１０の出力する反復復号データ１５３のＣＲＣ検査をＣＲＣ部４０４で行った結果、誤りの数がある一定の数以上である場合には、ＣＲＣ部４０３で、仮硬判定部４０２の判定した仮硬判定データ４１１のＣＲＣ検査を行う。そして、仮硬判定データ４１１に誤りが含まれると判断された場合には、マルチプレクサ４０５により、仮硬判定データ４１１が選択されて、仮硬判定データ４１１がＥＣＣデコーダ１３８に送られるそして、同時に、信頼度情報４１２が、仮硬判定データ４１１の消失フラグとして、ＥＣＣデコーダ１３８に送られる。
このようにして、送られた、硬判定データと、消失フラグを用いて、ＥＣＣデコーダ１３８は、誤り訂正が行う。消失フラグが送られない場合には、ＥＣＣデコーダ１３８は、誤り訂正符号中の誤り位置と誤りの値を計算することにより、誤りを訂正する。一方、消失フラグが送られる場合には、ＥＣＣデコーダ１３８は、誤り訂正符号中の、消失フラグにより示される位置のデータを消失データとして扱って、消失訂正を実行する。
このようにして、従来、ターボ復号のような反復復号を行う復号系において、ノイズにより伝播してしまうエラーが発生しても、ＥＣＣ等との組み合わせにより、正しい復号を行うことができる。
図５は、本発明の他の実施例の構成を示す図である。図５において、図４と同一の番号を付した構成要素は、同一の構成要素を示すものとする。
図５に示された実施例は、図４の実施例に対して、更に、仮判定及び信頼度検出部４０１に、仮硬判定データ４１１と信頼度情報４１２を記憶するメモリ４０６を有する。
図４に示された実施例については、上述の（１）から（３）の説明では、硬判定部３１０の出力する反復復号データ１５３のＣＲＣ検査をＣＲＣ部４０４で行いそして、その結果により、仮硬判定部４０２の出力する仮判定データ４１１のＣＲＣ検査を行うように構成として説明されている。しかし、先ず最初に、上述の仮硬判定部４０２の動作を行って、仮硬判定データ４１１と信頼度情報４１２を決定し、そして、仮判定データ４１１のＣＲＣ検査を行い、次に、仮硬判定データ４１１と信頼度情報４１２を、仮判定及び信頼度検出部４０１内に設けられたメモリ４０６に記憶する。そして、硬判定部３１０の出力する、反復復号器４００の最終復号結果である、反復復号データ１５３のＣＲＣ検査をＣＲＣ部４０４で行い、その結果に応じて、メモリ４０６内の仮硬判定データ４１１と信頼度情報４１２をＥＣＣデコーダ１３８に出力するのか又は、反復復号データ１５３をＥＣＣデコーダ１３８に出力するのかを、決定するようにしてもよい。
次に、信頼度の判定の方法について図６を参照して、説明する。
図６は、尤度情報Ｌ（ｕｋ）の大きさの一例を示す図である。白い丸印の”ｎｏ ｅｒｒｏｒ”の点は、図４又は図５の反復復号器４００が最終的に復号した結果の復号データ１５３に、誤りが含まれない場合を示しており、黒い四角印の”ｅｒｒｏｒ”の点は、図４又は図５の反復復号器４００が最終的に復号した結果の復号データ１５３に、誤りが含まれる場合を示している。
図４又は図５に示された仮硬判定部４０２では、図６に示す、値０を閾値として、尤度情報Ｌ（ｕｋ）の仮硬判定を行うことができる。即ち、値０を閾値として、尤度情報Ｌ（ｕｋ）が０以上である場合には、復号データ１５３を”１”とし、また、尤度情報Ｌ（ｕｋ）が０より小さい場合には、復号データ１５３を”０”とする。この結果を、例えば、上述のメモリ４０６に格納し、同時に仮硬判定されたデータの信頼度の判定も行う。
信頼度の判定については、例えば、一例として、図４又は図５の反復復号器４００の反復復号の途中の尤度情報Ｌ（ｕｋ）が、しきい値＋４以上であるか又は、−４以下であるかのいずれかである場合には、仮硬判定されたデータ５１１の信頼度が高いと判定するする。一方、図４又は図５の反復復号器４００の反復復号の復号途中の尤度情報Ｌ（ｕｋ）の値が、しきい値＋４以下であり且つ、−４以上である場合には、仮硬判定されたデータ５１１の信頼度が低いと判定する。図６に示された実施例においては、閾値を＋４及び−４と設定しているが、このしきい値には記録再生系に応じて決まる他の最適値を使用することが可能である。
例えば、図６に示されているように、白い丸印の”ｎｏ ｅｒｒｏｒ”の場合には点６０１から６０６の６点が、そして、黒い四角印の”ｅｒｒｏｒ”の場合には、点６１１から６１４の４点が、絶対値４以下となり、これらの点は、信頼度が低いと判定される。そして、それ以外の白い丸印の点と、黒い四角印の点は信頼度が高いと判定される。
以上のように、本実施例により、仮硬判定部４０２で、尤度情報Ｌ（ｕｋ）の仮硬判定と、信頼度の判定を行うことができる。
図４は、本発明の一実施例の反復復号器４００の構成を示す。図４に示す、反復復号器４００は、主に、メモリ３０１、ＰＲチャネル復号器３０２、減算部３０３、デインターリーバ（π−１）３０４、ＤＥＭＵＸ及びデパンクチャ部３０５、コード復号器３０６、ＭＵＸ及びパンクチャ部３０７、減算部３０８、インターリーバ（π）３０９、硬判定器３１０、及び、仮判定及び信頼度検出部４０１を有する。図４に示す実施例は、図３に示す従来の反復復号器３００の構成に、更に、仮判定及び信頼度検出部４０１を追加したものである。仮判定及び信頼度検出部４０１は、主に、仮硬判定部４０２、ＣＲＣ回路４０３及び４０４、及び、マルチプレクサ４０５より構成される。
図１のＡ／Ｄ１３５によりディジタル化された再生信号ｙｉ１２４は、図３を参照して説明したのと同様に、一旦メモリ３０１に格納される。そして、先ず最初に、メモリ３０１に格納された再生信号ｙｉ１２４をメモリ３０１から読み出しながら、ＰＲチャネル復号器３０２により事後確率復号を行う。次に、ＰＲチャネル復号器３０２が出力した尤度情報Ｌ（ｃｉ ＊）から、コード復号器３０６からの出力に基づいた事前情報Ｌａ（ｃｉ）が減算器３０３にて減算される。そして、外部尤度情報Ｌｅ（ｃ）が得られる。外部尤度情報Ｌｅ（ｃ）の列は、デインターリーバ（π−１）３０４により、配列順序が変えられて、ＭＵＸ及びデパンクチャ部３０５に供給される。ＭＵＸ及びデパンクチャ部３０５は、順次入力される尤度情報の列を、データビットｕｋに対応した尤度情報Ｌ（ｕｋ）の列と、パリティビットｐｋに対応した尤度情報Ｌ（ｐｋ）の列に分解する。尤度情報Ｌ（ｕｋ）の列は、ユーザデータ列の軟判定結果である。
次に、仮判定及び信頼度検出部４０１の動作について、以下に説明する。
先ず最初に、仮硬判定部４０２は、ＤＥＭＵＸ及びデパンクチャ部３０５の出力する軟判定結果Ｌ（ｕｋ）を、予め定められた閾値で判定することにより、仮硬判定データ４１１を取得し、同時に、仮硬判定データの信頼度情報４１２も判定して、仮硬判定データ４１１と仮硬判定結果の信頼度情報４１２を出力する。信頼度情報の判定の方法については、後述する。
次に、ＣＲＣ部４０３では、仮硬判定部４０２の判定した仮硬判定データ４１１のＣＲＣ検査を行う。一方、ＣＲＣ部４０４では、反復復号器４００の最終的な反復復号結果である、硬判定部３１０により復号された復号データ１５３のＣＲＣ検査を行う。そして、上述のＣＲＣ部４０３の検査結果とＣＲＣ部４０４の検査結果とにより、以下の（１）から（３）に示すように、マルチプレクサ４０５を制御して、仮硬判定部４０２の判定した仮硬判定データ４１１と信頼度情報４１２又は、硬判定部３１０により復号された復号データ１５３のいずれかが、マルチプレクサ４０５から、ＥＣＣデコーダ１３８に送られる。
（１）硬判定部３１０の出力する反復復号データ１５３のＣＲＣ検査をＣＲＣ部４０４で行った結果、誤りが検出されない場合又は、誤りの数がある一定の数以下である場合には、マルチプレクサ４０５により、反復復号データ１５３が選択されて、反復復号データ１５３がＥＣＣデコーダ１３８に送られる。
（２）硬判定部３１０の出力する反復復号データ１５３のＣＲＣ検査をＣＲＣ部４０４で行った結果、誤りの数がある一定の数以上である場合には、ＣＲＣ部４０３で、仮硬判定部４０２の判定した仮硬判定データ４１１のＣＲＣ検査を行う。そして、仮硬判定データ４１１に誤りが含まれないと判断された場合には、マルチプレクサ４０５により、仮硬判定データ４１１が選択されて、仮硬判定データ４１１のみがＥＣＣデコーダ１３８に送られ、信頼度情報４１２はＥＣＣデコーダ１３８に送られない。
（３）硬判定部３１０の出力する反復復号データ１５３のＣＲＣ検査をＣＲＣ部４０４で行った結果、誤りの数がある一定の数以上である場合には、ＣＲＣ部４０３で、仮硬判定部４０２の判定した仮硬判定データ４１１のＣＲＣ検査を行う。そして、仮硬判定データ４１１に誤りが含まれると判断された場合には、マルチプレクサ４０５により、仮硬判定データ４１１が選択されて、仮硬判定データ４１１がＥＣＣデコーダ１３８に送られるそして、同時に、信頼度情報４１２が、仮硬判定データ４１１の消失フラグとして、ＥＣＣデコーダ１３８に送られる。
このようにして、送られた、硬判定データと、消失フラグを用いて、ＥＣＣデコーダ１３８は、誤り訂正が行う。消失フラグが送られない場合には、ＥＣＣデコーダ１３８は、誤り訂正符号中の誤り位置と誤りの値を計算することにより、誤りを訂正する。一方、消失フラグが送られる場合には、ＥＣＣデコーダ１３８は、誤り訂正符号中の、消失フラグにより示される位置のデータを消失データとして扱って、消失訂正を実行する。
このようにして、従来、ターボ復号のような反復復号を行う復号系において、ノイズにより伝播してしまうエラーが発生しても、ＥＣＣ等との組み合わせにより、正しい復号を行うことができる。
図５は、本発明の他の実施例の構成を示す図である。図５において、図４と同一の番号を付した構成要素は、同一の構成要素を示すものとする。
図５に示された実施例は、図４の実施例に対して、更に、仮判定及び信頼度検出部４０１に、仮硬判定データ４１１と信頼度情報４１２を記憶するメモリ４０６を有する。
図４に示された実施例については、上述の（１）から（３）の説明では、硬判定部３１０の出力する反復復号データ１５３のＣＲＣ検査をＣＲＣ部４０４で行いそして、その結果により、仮硬判定部４０２の出力する仮判定データ４１１のＣＲＣ検査を行うように構成として説明されている。しかし、先ず最初に、上述の仮硬判定部４０２の動作を行って、仮硬判定データ４１１と信頼度情報４１２を決定し、そして、仮判定データ４１１のＣＲＣ検査を行い、次に、仮硬判定データ４１１と信頼度情報４１２を、仮判定及び信頼度検出部４０１内に設けられたメモリ４０６に記憶する。そして、硬判定部３１０の出力する、反復復号器４００の最終復号結果である、反復復号データ１５３のＣＲＣ検査をＣＲＣ部４０４で行い、その結果に応じて、メモリ４０６内の仮硬判定データ４１１と信頼度情報４１２をＥＣＣデコーダ１３８に出力するのか又は、反復復号データ１５３をＥＣＣデコーダ１３８に出力するのかを、決定するようにしてもよい。
次に、信頼度の判定の方法について図６を参照して、説明する。
図６は、尤度情報Ｌ（ｕｋ）の大きさの一例を示す図である。白い丸印の”ｎｏ ｅｒｒｏｒ”の点は、図４又は図５の反復復号器４００が最終的に復号した結果の復号データ１５３に、誤りが含まれない場合を示しており、黒い四角印の”ｅｒｒｏｒ”の点は、図４又は図５の反復復号器４００が最終的に復号した結果の復号データ１５３に、誤りが含まれる場合を示している。
図４又は図５に示された仮硬判定部４０２では、図６に示す、値０を閾値として、尤度情報Ｌ（ｕｋ）の仮硬判定を行うことができる。即ち、値０を閾値として、尤度情報Ｌ（ｕｋ）が０以上である場合には、復号データ１５３を”１”とし、また、尤度情報Ｌ（ｕｋ）が０より小さい場合には、復号データ１５３を”０”とする。この結果を、例えば、上述のメモリ４０６に格納し、同時に仮硬判定されたデータの信頼度の判定も行う。
信頼度の判定については、例えば、一例として、図４又は図５の反復復号器４００の反復復号の途中の尤度情報Ｌ（ｕｋ）が、しきい値＋４以上であるか又は、−４以下であるかのいずれかである場合には、仮硬判定されたデータ５１１の信頼度が高いと判定するする。一方、図４又は図５の反復復号器４００の反復復号の復号途中の尤度情報Ｌ（ｕｋ）の値が、しきい値＋４以下であり且つ、−４以上である場合には、仮硬判定されたデータ５１１の信頼度が低いと判定する。図６に示された実施例においては、閾値を＋４及び−４と設定しているが、このしきい値には記録再生系に応じて決まる他の最適値を使用することが可能である。
例えば、図６に示されているように、白い丸印の”ｎｏ ｅｒｒｏｒ”の場合には点６０１から６０６の６点が、そして、黒い四角印の”ｅｒｒｏｒ”の場合には、点６１１から６１４の４点が、絶対値４以下となり、これらの点は、信頼度が低いと判定される。そして、それ以外の白い丸印の点と、黒い四角印の点は信頼度が高いと判定される。
以上のように、本実施例により、仮硬判定部４０２で、尤度情報Ｌ（ｕｋ）の仮硬判定と、信頼度の判定を行うことができる。
Claims (12)
- 入力データに、第１の誤り訂正符号を付加して第１の符号ブロックを発生し、前記第１の符号ブロックを更に第２の誤り訂正符号により符号化して第２の符号ブロックを発生し、前記第２の符号ブロックをインターリーブして記録ブロックを発生し、前記記録ブロックを、記録媒体を含むパーシャルレスポンスチャネルを介して記録し且つ再生する、データ記録再生システムにおいて、
前記パーシャルレスポンスチャネルの出力信号を反復復号して、第２の符号ブロックを復号する、反復復号部と、
前記反復復号部内の反復復号途中の尤度情報から、復号データを仮判定し且つ仮判定された前記復号データの信頼度を判定する、仮判定及び信頼度検出部と、
前記第１の誤り訂正符号を復号する第１の誤り訂正符号復号部とを有し、
前記仮判定及び信頼度検出部は、前記第１の誤り訂正符号復号部に、仮判定された前記復号データと仮判定された前記復号データの前記信頼度情報を供給する、データ記録再生システム。 - 前記仮判定された前記復号データの前記信頼度情報は、前記反復復号途中の尤度情報の値を、予め定められた閾値を用いて判定した結果の値を有する、請求項１に記載のデータ記録再生システム。
- 前記仮判定及び信頼度検出部は、前記反復復号部の前記第２の符号ブロックの復号結果に基づいて、前記仮判定された前記復号データの前記信頼度情報を、前記第１の誤り訂正符号復号部に、供給するか否かを決定する、請求項２に記載のデータ記録再生システム。
- 前記仮判定及び信頼度検出部は、反復復号途中の前記尤度情報から、仮硬判定を行う、請求項１に記載のデータ記録再生システム。
- 前記反復復号部は、パーシャルレスポンスチャネルの事後確率復号を行う第１の事後確率復号部と、第２の符号ブロックを復号する、第２の事後確率復号部を有し、
前記仮判定及び信頼度検出部は、第１の事後確率復号部の供給する前記反復復号途中の前記尤度情報から、仮硬判定を行う、請求項４に記載のデータ記録再生システム。 - 前記仮判定及び信頼度検出部は、メモリを有し、且つ、前記仮判定された前記復号データと前記復号データの前記信頼度情報を前記メモリに記憶し、且つ更に、前記反復復号部の前記第２の符号ブロックの復号結果に基づいて、前記メモリ内の前記仮判定された前記復号データと前記復号データの前記信頼度情報を、前記第１の誤り訂正符号復号部に出力するか、又は、前記反復復号部の前記第２の符号ブロックの復号結果を、前記第１の誤り訂正符号復号部に出力するかを決定する、請求項１に記載のデータ記録再生システム。
- 入力データに、第１の誤り訂正符号を付加して第１の符号ブロックを発生し、前記第１の符号ブロックを更に第２の誤り訂正符号により符号化して第２の符号ブロックを発生し、前記第２の符号ブロックをインターリーブして記録ブロックを発生し、前記記録ブロックを、記録媒体を含むパーシャルレスポンスチャネルを介して記録し且つ再生する、データ記録再生方法において、
前記パーシャルレスポンスチャネルの出力信号を反復復号して、第２の符号ブロックを復号する、反復復号ステップと、
前記反復復号部内の反復復号途中の尤度情報から、復号データを仮判定し且つ仮判定された前記復号データの信頼度を判定する、仮判定及び信頼度検出ステップと、
前記第１の誤り訂正符号を復号する第１の誤り訂正符号復号ステップとを有し、
前記仮判定及び信頼度検出ステップは、前記第１の誤り訂正符号復号ステップに、仮判定された前記復号データと仮判定された前記復号データの前記信頼度情報を供給する、データ記録再生方法。 - 前記仮判定された前記復号データの前記信頼度情報は、前記反復復号途中の尤度情報の値を、予め定められた閾値を用いて判定した結果の値を有する、請求項７に記載のデータ記録再生方法。
- 前記仮判定及び信頼度検出ステップは、前記反復復号ステップの前記第２の符号ブロックの復号結果に基づいて、前記仮判定された前記復号データの前記信頼度情報を、前記第１の誤り訂正符号復号ステップに、供給するか否かを決定する、請求項８に記載のデータ記録再生方法。
- 前記仮判定及び信頼度検出ステップは、反復復号途中の前記尤度情報から、仮硬判定を行う、請求項７に記載のデータ記録再生方法。
- 前記反復復号ステップは、パーシャルレスポンスチャネルの事後確率復号を行う第１の事後確率復号ステップと、第２の符号ブロックを復号する、第２の事後確率復号ステップを有し、
前記仮判定及び信頼度検出ステップは、第１の事後確率復号ステップの供給する前記反復復号途中の前記尤度情報から、仮硬判定を行う、請求項１０に記載のデータ記録再生方法。 - 前記仮判定及び信頼度検出ステップは、前記仮判定された前記復号データと前記復号データの前記信頼度情報を記憶し、且つ更に、前記反復復号ステップの前記第２の符号ブロックの復号結果に基づいて、前記記憶した前記仮判定された前記復号データと前記復号データの前記信頼度情報を、前記第１の誤り訂正符号復号ステップに供給するか、又は、前記反復復号ステップの前記第２の符号ブロックの復号結果を、前記第１の誤り訂正符号復号ステップに供給するかを決定する、請求項７に記載のデータ記録再生方法。
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