JPWO2008146421A1 - 情報再生装置及び映像表示装置 - Google Patents

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Abstract

非同期型リードチャネルシステムにおいて、参照値補間型の最尤復号器ＡＳＭＬは、例えば７タップで回路規模の小さいものが採用される。前記最尤復号器ＡＳＭＬの前段には、非線形波形等化器ＳＥＱが配置される。前記非線形波形等化器ＳＥＱは、例えば４タップのＦＩＲフィルタで構成されていて、小振幅で高周波数な信号成分のみを大きく増幅するように、入力ディジタル信号を非線形波形等化する。この非線形波形等化後の信号が前記参照値補間型の最尤復号器ＡＳＭＬに入力されて、最尤復号される。従って、前記参照値補間型最尤復号器を少ないタップ数で小回路規模に構成した場合であっても、誤り訂正能力の高い最尤復号が可能になる。

Description

本発明は、最尤復号を行う情報再生装置及び、これを備えた映像表示装置に関するものである。
一般に、記憶装置や通信装置には情報再生装置が搭載されており、この情報再生装置には、読み出された情報信号からデータ情報とタイミング情報とを抽出する技術であるＰＲＭＬリードチャネル技術が一般的に用いられている。このＰＲＭＬリードチャネル技術は、従来、半導体装置上では、アナログ回路とディジタル回路との混載技術によって構築されており、年々、動作周波数が高速化してきている。
このような情報再生装置として、例えば特許文献１には、記録媒体から読み出されたアナログ信号からタイミング情報を抽出する際に、ＶＣＯ（電圧制御発振器）を用いて周波数・位相制御を行っており、更に、この周波数・位相制御の信号は、アナログ回路であるＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）のアナログ出力信号を使用した技術が記載されている。
また、例えば特許文献２には、非同期クロックを用いた情報再生装置において、アナログ回路で行っていた処理をディジタル回路へ置換し、これにより、小面積化と半導体プロセスの微細化への対応を図る技術が記載されている。
特開２００２−８３１５号公報 特開平１０−６９７２７号公報
しかしながら、前記特許文献１に記載の既述では、アナログ回路による制御システムを採用しているために、半導体プロセスの微細化に対応することが困難である。このため、小面積化を図ることができないと共に、ばらつき要因の除去が課題であった。更に、ＶＣＯとＤＡＣとを用いて除々に周波数及び位相を引き込む処理を行うために、初期周波数誤差の影響を受けるという欠点、例えば、ＣＤ１倍速（４．３２１ＭＨｚ）〜ＤＶＤ１６倍速（４３２ＭＨｚ）〜Ｂｌｕ−ｒａｙ １２倍速（７９２ＭＨｚ）の広帯域処理が必要な製品に情報再生装置が使用される場合には、急に倍速変化する場合や、ピックアップレーザーが最外周に位置していたが急に最内周に移動するＣＡＶ再生時など、急峻に周波数が変化する要因が存在するが、このような場合には、チャネルクロックとの同期が取れず、タイミングリカバリが安定して動作するまでに時間を要する欠点がある。
一方、特許文献２に記載の技術では、アナログ回路で行っていた処理をディジタル回路に置換しているので、特許文献１のような欠点は生じない。しかし、タイミングリカバリする際に、最尤復号に用いる複数の参照値を参照値補間器を用いて補間する構成となっている。このため、参照値の補間誤差が生じることになり、これが原因で性能劣化が生じたり、非同期クロックを用いたリードチャネルシステムにおいて従来の同期クロックを用いたリードチャネルシステムと同等の性能を見出すためには、適応等化処理を盛り込んだ参照値補間型最尤復号部を多タップ数のもので構成する必要があるが、この構成を採用すると、回路規模が大きくなる欠点がある。このような参照値補間型最尤復号部を備えた情報再生装置におけるタップ数と回路規模（状態数）との関係を図１７に示す。このタップ数と回路規模（状態数）との関係について説明すると、参照値補間型最尤復号部のタップ数がｎであれば、最尤復号における状態数は２ｎ−１個になり、ブランチの数は２ｎとなる。但し、光ディスクから読み出しされた入力データ系列に最小反転間隔の制約（Run Length Limited、以下、ＲＬＬという）がある関係から、存在しない系列があるため、その状態数は２ｎ−１個未満の数となる。一例として、ＲＬＬ（２、１０）の制約下でタップ数＝５のときのトレリス線図を図１８に、ＲＬＬ（２、１０）の制約下でタップ数＝７のときのトレリス線図を図１９に示す。最尤復号装置は、図１７から判るように、タップ数が増大するのに応じて状態数（分解能）が膨大となるため、以上の状態数分とブランチ数分だけの演算結果とを記憶するレジスタ等の個数が増大し、状態数が増えるほど回路規模が大きくなる。従って、参照値補間型最尤復号を用いた情報再生装置では、精度良い最尤復号を行うためには、回路規模が増大する欠点がある。
本発明の目的は、参照値補間型最尤復号を用いた情報再生装置において、回路規模の増大を抑えつつ、最尤復号を精度良く行うことにある。
前記の目的を達成するため、本発明では、情報再生装置において、精度良い最尤復号を行うためには、小振幅で周波数の高い信号成分のみを大振幅に波形整形し、この大振幅に波形整形後の高周波信号成分を含む信号について最尤復号すれば、誤り訂正機能が高くなる点に着目して、参照値補間型最尤復号の前段で簡易な非線形波形等化を行う構成を採用する。
具体的に、本発明の情報再生装置は、受信信号から、データとそのデータの記録タイミングとを抽出する情報再生装置であって、前記受信信号のデータ記録タイミングとは必ずしも同期しない非同期クロックを生成して出力する非同期クロック生成器と、前記受信信号を前記非同期クロック生成器の非同期クロックのタイミングでアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号を受け、この出力信号に対して前記非同期クロックのタイミングで非線形波形等化処理する非線形波形等化器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号及び前記非同期クロック生成器により生成された非同期クロックを元に擬似同期クロックを生成するタイミング検出器と、前記非線形波形等化器の出力信号から前記非同期クロックのタイミングで誤り訂正を行い、その後に、前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングで復号データを生成する参照値補間型最尤復号器とを備えたことを特徴とする。
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号のうち特定ランレングスのデータのみを増幅し、それ以外のランレングスデータはスルーするように、非線形波形等化処理を行うことを特徴とする。
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に含まれる複数の特定ランレングスのデータ別に異なる増幅率で増幅するように、非線形波形等化処理を行うことを特徴とする。
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、前記Ａ／Ｄ変換器により非同期クロックのタイミングでサンプリングされたディジタルデータに含まれる特定ランレングスのデータを判別するランレングス判別器を備えたことを特徴とする。
本発明は、前記情報再生装置において、前記タイミング検出器は、前記非同期クロック生成器の非同期クロックによる受信信号のオーバサンプリング率が前記受信信号の記録タイミングと同期するように周波数制御信号を生成し、前記非同期クロック生成器は、前記タイミング検出器の前記周波数制御信号を受けて、生成する非同期クロックの周波数を調整し、前記非線形波形等化器は、前記調整された非同期クロックを元に前記タイミング検出器が生成した擬似同期クロックを用いて非線形波形等化処理を行うことを特徴とする。
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、前記非同期クロックのタイミングで入力したディジタルデータを前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングのデータへ擬似同期化処理して非線形波形等化処理を行い、その後、その擬似同期化処理したデータを前記非同期タイミングのデータに変換して出力することを特徴とする。
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、前記非線形波形等化処理を前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングで行うことを特徴とする。
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、トランスバーサル型フィルタとＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムとを用いた非線形等化処理を行うことを特徴とする。
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器の係数値を予め複数組保持するメモリを備え、前記非線形波形等化器は、前記参照値補間型最尤復号器の出力値に応じた係数値の組が前記メモリから与えられることを特徴とする。
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器の係数値を学習により最適な係数に算出する係数演算器を備えたことを特徴とする。
本発明は、前記情報再生装置において、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に含まれる複数の特定ランレングスのデータ別に、前記非同期クロック生成器の非同期クロックのタイミングで、異なる増幅率で増幅するように、非線形波形等化処理を行うことを特徴とする。
本発明は、前記情報再生装置において、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に含まれる複数の特定ランレングスのデータ別に、前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングで、異なる増幅率で増幅するように、非線形波形等化処理を行うことを特徴とする。
本発明は、前記情報再生装置において、前記タイミング検出器は、光ディスクから読み出されたＴＯＣ（Table of Contents）情報に基づいて、その光ディスクに対応した特定周波数の整数倍の周波数が非同期クロックの周波数となるように周波数制御信号を生成し、前記非同期クロック生成器は、前記タイミング検出器の前記周波数制御信号を受けて、生成する非同期クロックの周波数を調整することを特徴とする。
本発明は、前記情報再生装置において、前記タイミング検出器は、光ディスクのレーザ反射率情報に基づいて、その光ディスクに対応した特定周波数の整数倍の周波数が非同期クロックの周波数となるように周波数制御信号を生成し、前記非同期クロック生成器は、前記タイミング検出器の前記周波数制御信号を受けて、生成する非同期クロックの周波数を調整することを特徴とする。
本発明の映像表示装置は、前記情報再生装置、及び、前記情報再生装置で得られた復号データに基づいて、音声データ及び映像データを得る信号処理回路を有するＬＳＩと、前記ＬＳＩからの音声データ及び映像データを受けて、前記音声データを発音すると共に前記映像データを表示するディスプレイ端末とを備えたことを特徴とする。
本発明は、前記映像表示装置において、前記情報再生装置は、ＤＶＤ若しくはＢｌｕ−ｒａｙを含む光ディスク、無線通信路、又は光ファイバ、同軸ケーブル若しくは電力線路を含む有線通信路から、前記受信データを受けることを特徴とする。
以上により、本発明では、参照値補間型最尤復号の前段で簡易な非線形波形等化を行うので、例えば、参照値補間最尤復号器を高性能だが回路規模の大きい１３タップのものでなく７タップの回路規模の小さいものを使用しつつ、その参照値補間最尤復号器の前段で非線形等化処理する波形等化器を数（例えば４）タップのＦＩＲフィルタを用いて構成して、最尤復号のデータ処理が誤り訂正機能高く効率良く行われる。よって、回路規模の増大を抑えつつ、精度良い最尤復号を行うことが可能である。
以上説明したように、本発明の情報再生装置によれば、参照値補間型最尤復号の前段で簡易な非線形波形等化を行うので、参照値補間型最尤復号器として回路規模の小さなものを使用しつつ、誤り訂正機能の高い最尤復号を行うことができる効果を奏する。
図１は本発明の第１の実施形態の情報再生装置の全体構成を示す図である。 図２は同情報再生装置に備える非線形波形等化器の内部構成を示す図である。 図３は同非線形波形等化器に備える第１及び第２のＦＩＲフィルタの内部構成を示す図である。 図４は同第１のＦＩＲフィルタの周波数特性を示す図である。 図５は同第２のＦＩＲフィルタの周波数特性を示す図である。 図６は本発明の第２の実施形態の情報再生装置に備える非線形波形等化装器の内部構成を示す図である。 図７（ａ）は同非線形波形等化装器に備えるランレングス判別器の構成図、同図（ｂ）は３Ｔ−３Ｔの信号波形を示す図である。 図８は本発明の第３の実施形態の情報再生装置を示す概略構成図である。 図９は本発明の第４の実施形態の情報再生装置を示す概略構成図である。 図１０は本発明の第５の実施形態の情報再生装置の全体構成を示す図である。 図１１は本発明の第６の実施形態の情報再生装置の全体構成を示す図である。 図１２は本発明の第７の実施形態の情報再生装置の全体構成を示す図である。 図１３は本発明の第８の実施形態の情報再生装置に備える発振周波数制御器の内部構成を示す図である。 図１４は本発明の第９の実施形態の情報再生装置に備える発振周波数制御器の内部構成を示す図である。 図１５（ａ）は本発明の第１０の実施形態の映像表示装置を示す図、同図（ｂ）は他の像表示装置を示す図である。 図１６は本発明の効果を示すフォーカスズレ量に対するビットエラーレート特性を示す図である。 図１７は参照値補間型最尤復号器のタップ数と状態数との関係を示す図である。 図１８は参照値補間型最尤復号器のタップ数＝５のときのトレリス線図である。 図１９は参照値補間型最尤復号器のタップ数＝７のときのトレリス線図である。
符号の説明
ＡＬＰＳ アナログローパスフィルタ
ＡＤＣ Ａ／Ｄ変換器
ＤＥＱ ディジタルイコライザ
ＢＣ ベースライン制御器
ＳＥＱ イコライザ（非線形波形等化器）
ＡＳＭＬ 参照値補間型最尤復号器
ＴＤＬ タイミング検出器
ＶＣＯ 電圧制御発振器（非同期クロック生成器）
ＦＤＡＣ Ｄ／Ａ変換器
ＦＩＲ１ 第１のＦＩＲフィルタ
ＦＩＲ２ 第２のＦＩＲフィルタ
ＴＤ 閾値判別器
ＤＡ 遅延調整器
ＲＬＤ ランレングス判別器
ＣＮＴ カウンター
ＡＣＵＭ 累積器
ＤＩＶ 除算器
ＣＭＰ 比較器
ＭＥＭ メモリ
６０ ＬＳＩ
６１ ディスプレイ端末
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は本発明の第１の実施形態の情報再生装置の全体構成を示す。
図１において、ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙ等の光ディスクより読み出されたアナログ信号は、アナログローパスフィルタＡＬＰＦに受信されて高域雑音成分が除去される。除去されたアナログ受信信号は、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣによりアナログデータからディジタルデータに変換される。このディジタルデータは２ｎの階調を持つビットで表現される。例えばｎ＝７であれば、１２８階調のディジタルデータによって表現される。
前記Ａ／Ｄ変換後のディジタルデータは、ディジタルイコライザＤＥＱにて特定帯域の信号が増幅される。ベースライン制御器ＢＣは、前記ディジタルイコライザＤＥＱによる波形等化後の再生データから、再生ＲＦ信号に含まれるＤＣオフセット成分及び低域変動成分を検出し、それらの成分を源信号から減算することにより、ＤＣオフセット補正を行う。イコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱは、前記ＤＣオフセット補正されたデータの非線形波形等化処理を行う。この非線形波形等化処理の詳細は後述する。
また、図１において、電圧制御発振器（非同期クロック生成器）ＶＣＯは、所定周波数の非同期クロックを生成する。この非同期クロックのタイミングは、情報再生しようとするＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙ等の記録媒体に記録されているデータの記録タイミングとは必ずしも同期していない。
更に、図１において、タイミング検出器ＴＤＬは、前記ベースライン制御器ＢＣの出力を用いて、例えばＤＶＤに特有のデータフォーマットであるシンクパターンを検出し、シンクパターンとその次に現れるシンクパターンとの間隔をカウントし、このカウント値に基づいて、ＤＶＤ等の光ディスクからの受信信号に含まれるデータ記録タイミングと、前記電圧制御発振器ＶＣＯが生成した非同期クロックとの周期比率を算出し、この周期比率に基づいて前記非同期クロックを間引いて、前記データ記録タイミングに擬似的に同期した擬似同期クロックを生成する。また、このタイミング検出器ＴＤＬは、受信信号に含まれるデータ記録タイミングを基準としたときの非同期サンプルクロックの位相信号θを生成し、この位相信号θは後述する参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬへ出力される。更に、このタイミング検出器ＴＤＬは、前記電圧制御発振器ＶＣＯを制御する周波数制御信号ＦＣＴＬを出力し、この周波数制御信号ＦＣＴＬはＤ／Ａ変換器ＦＤＡＣでアナログ値に変換される。変換されたアナログ値を元に電圧制御発振器ＶＣＯは非同期クロックの発振周波数を変更する。この変更後の非同期クロックは、前記Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣ、ディジタルイコライザＤＥＱ、ベースライン制御器ＢＣ、前記イコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱ及び後述する参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬへ供給される。
前記イコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱで非線形波形等化されたデータは、参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬに入力される。
前記参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬは、概述すると、前記ベースライン制御器ＢＣからイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱを経て入力されたディジタルデータ系列に最も近い参照値系列を探索することによって、最も確からしいデータを復号する。この入力ディジタルデータと予め記憶した参照値とは、何れも受信信号に含まれるデータ記録体タイミングとは非同期であるが、前記タイミング検出器ＴＤＬが出力する擬似同期クロックを用いることにより、復号データを擬似的に同期させている。すなわち、参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬは最尤復号を行うだけでなく、非同期サンプルデータから同期データへの変換も同時に行っている。
前記参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬは、図示しないが、数タップ、例えば７タップのもので構成されており、参照値補間、参照値学習、最尤復号の３つの機能ブロックで構成されている。参照値補間ブロックでは、次のように参照値を補間して生成する。具体的に説明すると、チャネルビットの１周期を２πとし、チャネルビットとチャネルビットの境界を位相０π、すなわち、ゼロ位相として、このゼロ位相を基準とする複数個の基準参照値が予め記憶されている。参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬの入力は、完全に同期サンプルされたものではなく、非同期サンプルデータであるため、最尤復号でのブランチメトリックを求める際に、これ等のゼロ位相基準参照値をそのまま用いるわけにはいかず、サンプルされたときの非同期サンプルクロックの位相、即ち、前記タイミング検出器ＴＤＬからの非同期サンプルクロックの位相信号θに応じた参照値を生成する必要がある。この参照値の生成は、連続する２つのデータ系列に対応する２つのゼロ位相基準参照値から、位相信号θをパラメータとして、例えば線形補間により求められる。尚、本実施形態では、ゼロ位相基準参照値を基準参照値としているが、位相がπのときを基準とする基準参照値（π位相基準参照値）とすることもできるし、また、それ以外の位相を基準とする基準参照値とすることも可能である。
また、前記参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬにおいて、参照値学習ブロックでは、各ゼロ位相基準参照値を学習により適応的に修正する。このゼロ位相基準参照値の学習は、参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬへの入力信号ｘと前記参照値補間ブロックにより補間生成された参照値ｒとの誤差（ｘーｒ）と、前記タイミング検出器ＴＤＬからの非同期サンプルクロックの位相信号θとに基づく予め定めた所定の学習則により、ゼロ位相基準参照値を修正する。更に、前記参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬの最尤復号ブロックでは、前記ベースライン制御器ＢＣからイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱを経て入力された位相θの非同期サンプルクロックでサンプルされたディジタルデータ系列に対して、最も近い位相θでの参照値系列を探索することによって、最も確からしいデータを復号する。
次に、前記イコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱの構成を説明する。
図２は、イコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱの内部構成を示す。図２のイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱでは、ＦＩＲフィルタＦＩＲ１は、データを線形補間処理するものであり、非同期クロックで動作する。このＦＩＲフィルタＦＩＲ１は、図４に示すような周波数特性を有するディジタルフィルタであって、この周波数特性は、入力信号に対してほぼフラットな特性となっている。
図２において、前記線ＦＩＲフィルタＦＩＲ１で形補間されたデータは、閾値判別器ＴＤによって振り分けられる。この閾値判別器ＴＤは、データ値が特定閾値以下の場合には、そのデータを後段のＦＩＲフィルタＦＩＲ２に送って特定帯域の信号が強調（増幅）される。逆に閾値以上の場合は、閾値そのものが出力される。
前記閾値判別器ＴＤでは、先ず、幾つかのサンプルデータをモニタし、今回のデータの符号をその１つ前のデータの符号と比較、判定する。この比較判定により、同じ符号のときには同じ閾値を出力し、異なる符号のときには、以下の式１を用いて閾値を更新、学習することを繰り返す。
Figure 2008146421
前記閾値判別器ＴＤにおいて、特定閾値の例を示す。例えば、光ディスクがＢｌｕ−ｒａｙの場合には、１、０のディジタルデータをＮＲＺＩ（Non Return to Zero Inverse）方式で記録するとき、１と１との間の０の連続する個数をｎ個以上で且つｍ個未満に制限する制約ＲＬＬ（Run Length Limited）（ｎ、ｍ）＝ＲＬＬ（１、７）がある関係上、最も短いランレングスの組合せ（例えば、…１１００１１００…）は２Ｔ−２Ｔ（Ｔはチャネル時間）となるので、この特定ランレングス２Ｔの信号成分を後段のＦＩＲフィルタＦＩＲ２で増幅して強調し、それ以外の信号は後段のＦＩＲフィルタＦＩＲ２をスルーして閾値に制限した値とする。また、ＤＶＤの場合には、最も短いランレングスの組合せは、特定ランレングス３Ｔの信号成分となるので、この特定ランレングス３Ｔの信号成分を後段のＦＩＲフィルタＦＩＲ２で増幅して強調し、それ以外の信号は後段のＦＩＲフィルタＦＩＲ２をスルーして閾値に制限した値とする。遅延調整器ＤＡはデータの遅延を調整する。加算器２０は、前記ＦＩＲフィルタＦＩＲ２の出力と前記遅延調整器ＤＡの出力とを加算し、その加算結果はイコライザＳＥＱの出力信号となる。
前記ＦＩＲフィルタＦＩＲ１の内部構成を図３に示す。同図に示すＦＩＲフィルタＦＩＲ１は、直列に接続された３個の遅延器Ｄ１〜Ｄ３と、４個の乗算器３０→３と、１個の加算器３４とを備えて構成される。第１の乗算器３０は、最初段の遅延器Ｄ１の入力信号を係数値（タップ係数）Ｃｎ０と乗算し、第２の乗算器３１は、最初段の遅延器Ｄ１の出力信号を係数値Ｃｎ１と乗算し、第３の乗算器３２は、第２段の遅延器Ｄ２の出力信号を係数値Ｃｎ２と乗算し、第４の乗算器３３は、終段の遅延器Ｄ３の出力信号を係数値Ｃｎ３と乗算し、加算器３４は前記４個の乗算器３０〜３３の出力を加算総和し、その総和結果はＦＩＲフィルタＦＩＲ１の出力信号となる。ここで、前記係数値Ｃｎ０〜Ｃｎ３の値を適宜変更することにより、各帯域に対して増幅するゲインを変更することができる。本ＦＩＲフィルタＦＩＲ１では、図４の周波数特性に示す通り、チャネル周波数を１００とする規格化周波数で周波数０、２以下の低周波数帯域にて、ゲイン０となるように、前記係数値Ｃｎ０〜Ｃｎ３の値を変更する。
一方、前記図２のイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱにおいて、ＦＩＲフィルタＦＩＲ２では、その内部構成はＦＩＲフィルタＦＩＲ１と同様に、図３で示される。このＦＩＲフィルタＦＩＲ２では、前記４個の乗算器の係数Ｃｎ０〜Ｃｎ３をタップ係数−ｍ、ｍ、ｍ、−ｍとする場合に、このｍの値を、ｍ＝１、ｍ＝１．５、ｍ＝２と３種類に変化させたときのフィルタ周波数特性を図５に示す。
図５において、例えばＢｌｕ−ｒａｙの場合には、ランレングス２Ｔ信号が、２Ｔ−２Ｔ（１１００又は００１１）の４Ｔ成分が最も短いパターン列であって、このパターン列が最も高い周波数成分を持つ信号であるので、この４Ｔ成分のパターン列、即ち、規格化周波数に対して、（１／４）＊Ｔｃｈ（Ｔｃｈはチャネル周波数）＝０．２５での周波数のパターン列を最も高い増幅率で増幅するような周波数特性となっている。また、ＤＶＤの場合には、ランレングス３Ｔ信号が、３Ｔ−３Ｔ（１１１０００又は０００１１１）の６Ｔ成分の最も短いパターン列であって、このパターン列が最も高い周波数成分を持つ信号であるので、この６Ｔ成分のパターン列、即ち、規格化周波数に対して（１／６）＊Ｔｃｈ＝０．１６での周波数のパターン列を最も高い増幅率で増幅するような周波数特性となっている。図５では、規格化周波数に対して０．２５、０．１６の何れの場合も、ゲイン５以上の高ゲインが得られている。
（実施形態２）
図６は、本発明の第２の実施形態を示す。
同図は、図１に示したイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱの他の内部構成を示している。
図６に示したイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱは、線形補間処理を行うディジタルフィルタ（ＦＩＲフィルタＦＩＲ１）と、ランレングス判別信号を受けて受信信号に含まれるランレングスを判別し、その判別したランレングスの種類に応じて閾値処理を行う閾値処理器ＴＤと、その処理された閾値に基づいてそのランレングスのみの増幅を行うｎ個の増幅ブロック２５ａ〜２５ｎとを有している。
従って、本実施形態では、例えば記録媒体がＢｌｕ−ｒａｙの場合には、２Ｔ〜８Ｔのランレングスを持った特有のデータ系列が存在し、ＤＶＤの場合には、３Ｔ〜１１Ｔのランレングスを持った特有のデータ系列が存在するので、１０Ｔ、１１Ｔなどと比べてかなり小振幅で誤りが生じ易い小振幅な２Ｔ、３Ｔなどのランレングスの波形は、それ等に個別の増幅ブロック２５ａ、２５ｂにより個別に振幅が増幅（強調）されて、より鮮明に他のランレングスと区別される。
尚、各増幅ブロック２５ａ〜２５ｎは、図示しないが、制御信号によりＯＮ／ＯＦＦの動作が選択されるように構成されている。従って、対応するランレングスのデータが来たときのみ動作するので、常に演算処理を行う場合に比べて消費電力削減効果がある。
図７（ａ）は、前記ランレングス判別信号を出力するランレングス判別器ＲＬＤの構成を示す。
同図に示したランレングス判別器ＲＬＤは、ゼロクロス検出信号をカウントするカウンターＣＮＴと、ベースライン制御器ＢＣの出力値を累積する累積器ＡＣＵＭと、除算器ＤＩＶと、その除算結果を期待値と比較する比較器ＣＭＰとを有している。
前記期待値は、理想的な状態でチャネル同期した際の振幅値を意味する。つまり、例えばランレングス３Ｔ信号の場合には、その３Ｔ信号の最大振幅値が期待値である。各ランレングスに応じた振幅が存在するので、その最大振幅値が予めメモリ等に保存される。
データがゼロクロス検出信号間隔でｎ倍にオーバサンプルされた場合でも、そのサンプル個数をその区間におけるゼロクロス検出信号のカウント数で除算すれば、その除算値は、チャネルデータとの同期したシステムの場合とほぼ同じ期待値となる。例えば、図７（ｂ）に示したチャネル同期サンプル波形（３Ｔ−３Ｔ）の場合には、ゼロクロス間隔のカウント値２、累積値は３＋３＝６、除算は６÷２＝３となり、期待値と比較してこのランレングスは３であることが分かる。これに対し、オーバサンプリング率＝２．０倍の場合には、２．５＋３＋３．５＋３＋２．５＝１４．５、１４．５÷５＝２．９となり、このランレングスも３Ｔであることが分かる。よって、図７（ａ）の構成のランレングス判別器ＲＬＤは、カウント値と累積値を用いてランレングスを求める回路構成となっている。
（実施形態３）
図８は、本発明の第３の実施形態の情報再生装置におけるイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱの構成を示す。
同図は、参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬの結果を参照して、その前段のイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱのＦＩＲフィルタＦＩＲ２の各係数値を変更する構成である。
具体的に説明すると、メモリＭＥＭには、図３に示したＦＩＲフィルタＦＩＲ２の係数Ｃｎ０〜Ｃｎ３の組が複数組予め保存されている。これ等の係数の組は参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬの出力値に予め対応付けられている。そして、参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬの実際の出力値に応じた適切な係数の組が前記メモリＭＥＭから読み出されて、ＦＩＲフィルタＦＩＲ２の係数の組に反映される。
（実施形態４）
図９は、本発明の第４の実施形態の情報再生装置におけるイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱの構成を示す。
同図は、非同期クロックで動作するＦＩＲフィルタＦＩＲ２と、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムを用いたＬＭＳ装置ＬＭＳとを備える。前記ＬＭＳ装置ＬＭＳは、ＦＩＲフィルタＦＩＲ２に入力したＢＣ出力データに対して、図３に示したＦＩＲフィルタＦＩＲ２の係数Ｃｎ０〜Ｃｎ３について適応的な学習を行う係数演算器（図示せず）を有しており、最適なタップ係数をＦＩＲフィルタＦＩＲ２に反映する。
（実施形態５）
図１０は、本発明の第５の実施形態の情報再生装置の構成を示す。
本実施形態では、イコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱにおいて、非同期クロックでサンプルされたデータを受け、このデータを擬似同期クロックでサンプルされたデータへ変換して擬似同期化処理し、その上で非線形波形等化処理を擬似同期クロックで行うものである。
尚、本イコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱでは、データを出力する際は、逆に、擬似同期クロックでサンプルされたデータから非同期クロックでサンプルされたデータへ変換して、出力する。
（実施形態６）
図１１は、本発明の第６の実施形態の情報再生装置の構成を示す。
本実施形態では、ディジタルイコライザＤＥＱとベースライン制御器ＢＣとの間に、非同期クロックで動作するイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱを配置したものである。その他の構成は図１と同様である。
（実施形態７）
図１２は、本発明の第７の実施形態の情報再生装置の構成を示す。
本実施形態では、図１１の情報再生装置の変形例を示し、図１１ではイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱを非同期クロックで動作させたのに加えて、図１０と同様にタイミング検出器ＴＤＬの擬似同期クロックも入力されて、非同期クロックでサンプルされたデータを擬似同期クロックでサンプルされたデータへ変換した上で非線形波形等化処理を擬似同期クロックで行い、その後、その擬似同期クロックでサンプルされたデータを、逆に、非同期クロックでサンプルされたデータへ変換して、出力するようにしたものである。
（実施形態８）
図１３は、本発明の第８の実施形態の情報再生装置の構成を示す。
本実施形態は、電圧制御発振器ＶＣＯで生成する非同期クロックの周波数制御に関し、光ディスクなどの記録媒体から読み出されたＴＯＣ（Table of Contents）を用いて、電圧制御発振器ＶＣＯで生成する非同期クロックの周波数が、情報再生しようとするメディアの基本倍速度の発振周波数になるように制御するものである。
具体的には、図１３において、ステップＳ１で光ディスクからのＴＯＣを読み込み、その後、ステップＳ２、Ｓ４及びＳ６において情報再生する記録媒体が各々Ｂｌｒ−ｒａｙか、ＤＶＤか、ＣＤかを判断し、Ｂｌｒ−ｒａｙの場合にはステップＳ３で（６６．０×ｎ）ＭＨｚ（ｎは１以上の整数）の特定発振周波数に、ＤＶＤの場合にはステップＳ５で（２７．０×ｎ）ＭＨｚの特定発振周波数に、ＣＤの場合にはステップＳ７で（４．３２１×ｎ）ＭＨｚの特定発振周波数になるように、電圧制御発振器ＶＣＯで生成する非同期クロックを制御する。
（実施形態９）
次に、本発明の第９の実施形態を説明する。
図１４は、前記図１３に示した非同期クロックの周波数制御の変形例を示す。前記図１３では、光ディスクからのＴＯＣ（Table of Contents）に基づいて制御したが、本実施形態では、光ディスクなどの記録媒体に対するレーザ光の反射率を検知し、この反射率に基づいて、電圧制御発振器ＶＣＯで生成する非同期クロックの周波数が、情報再生しようとするメディアの基本倍速度の発振周波数になるように制御するものである。
本実施形態では、図１４のステップＳ１において、記録媒体に対するレーザ光の反射率を検知することのみが図１３と異なるので、その他の説明は省略する。
（実施形態１０）
図１５は、本発明の第９の実施形態を示し、本情報再生装置を内蔵するＬＳＩを含んだ映像表示装置を示す。
同図の映像表示装置は、以上で説明した情報再生装置（図１５（ａ）及び（ｂ）では図示せず）が同図（ａ）に示す光ディスク又は同図（ｂ）に示す無線等を通じて入力した信号を受け、この情報再生装置からの復号信号についてデータ抽出などを行って音声データや画像データを得る信号処理回路（図示せず）を含むＬＳＩ６０と、このＬＳＩ６０から出力されたアナログ値又はディジタル値の音声データを発音すると共に、映像データを表示するディスプレイ端末６１とを有する。
図１６は、図３に示した４タップ構成のＦＩＲフィルタＦＩＲ２を用いて参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬの前段で非線形波形等化処理を行った場合のビットエラーレートｂＥＲを示す。同図の横軸がフォーカスのずれ量を示し、縦軸がビットエラーレートｂＥＲである。同図では、係数ｍをｍ＝１．０とした場合と、ｍ＝２．０とした場合と、この４タップ構成のＦＩＲフィルタＦＩＲ２を配置しない実装前（従来例）の場合との３通りを示している。同図から判るように、ｍ＝１．０及びｍ＝２．０の本発明の場合には、フォーカスのずれ量が増大しても、従来例に較べてエラー数が減り、ビットエラーレートｂＥＲが改善していることが判る。
尚、以上の説明では、ＤＶＤ、ＢＬｕ−ｒａｙ等の記録媒体からの信号を入力信号とした場合の例を説明したが、無線の通信路や、光ファイバ、同軸ケーブル、電力線路などの有線の通信経路を経て供給される信号を入力信号とする場合にも、本発明を適用することができるのは、言うまでもない。
また、本発明は、図１等に示したＡ／Ｄ変換器ＡＤＣの出力データをメモリに蓄え、その後の一連の処理をソフトウェアで行う構成を採用しても良いのは、勿論である。
以上説明したように、本発明は、参照値補間型最尤復号器をタップ数の比較的少ないものを使用しつつ、誤り訂正機能の高い最尤復号を行うことができるので、ＰＲＭＬリードチャネル技術の情報再生装置や、これを備えた記憶装置、通信装置等として有用である。
【０００３】
［０００７］
本発明の目的は、参照値補間型最尤復号を用いた情報再生装置において、回路規模の増大を抑えつつ、最尤復号を精度良く行うことにある。
課題を解決するための手段
［０００８］
前記の目的を達成するため、本発明では、情報再生装置において、精度良い最尤復号を行うためには、小振幅で周波数の高い信号成分のみを大振幅に波形整形し、この大振幅に波形整形後の高周波信号成分を含む信号について最尤復号すれば、誤り訂正機能が高くなる点に着目して、参照値補間型最尤復号の前段で簡易な非線形波形等化を行う構成を採用する。
［０００９］
具体的に、本発明の情報再生装置は、受信信号から、データとそのデータの記録タイミングとを抽出する情報再生装置であって、前記受信信号のデータ記録タイミングとは必ずしも同期しない非同期クロックを生成して出力し、この非同期クロックの周波数は非同期クロックによる受信信号のオーバサンプリング率が前記受信信号の記録タイミングと同期するように調整される非同期クロック生成器と、前記受信信号を前記非同期クロック生成器の非同期クロックのタイミングでアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器により非同期クロックのタイミングでサンプリングされたディジタルデータを受け、このディジタルデータに含まれる特定ランレングスのデータを判別するランレングス判別器を有し、前記Ａ／Ｄ変換器からのディジタルデータのうち前記ランレングス判別器で判別された特定ランレングスのデータのみを増幅するように、前記Ａ／Ｄ変換器からのディジタルデータを前記非同期クロックのタイミングで非線形波形等化処理する非線形波形等化器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号及び前記非同期クロック生成器により生成された非同期クロックを元に擬似同期クロックを生成するタイミング検出器と、前記非線形波形等化器の出力信号から前記非同期クロックのタイミングで誤り訂正を行い、その後に、前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングで復号データを生成する参照値補間型最尤復号器とを備えたことを特徴とする。
［００１０］
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号のうち特定ランレングスのデータのみを増幅し、それ以外のランレングスデータはスルーするように、非線形波形等化処理を行うことを特徴とする。
［００１１］
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に含まれる複数の特定ランレングスのデータ別に異なる増幅率で増幅するように、非線形波形等化処理を行うことを特徴とする。
［００１２］
【０００４】
［００１３］
本発明は、前記情報再生装置において、前記タイミング検出器は、前記非同期クロック生成器の非同期クロックによる受信信号のオーバサンプリング率が前記受信信号の記録タイミングと同期するように周波数制御信号を生成し、前記非同期クロック生成器は、前記タイミング検出器の前記周波数制御信号を受けて、生成する非同期クロックの周波数を調整し、前記非線形波形等化器は、前記調整された非同期クロックを元に前記タイミング検出器が生成した擬似同期クロックを用いて非線形波形等化処理を行うことを特徴とする。
［００１４］
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、前記非同期クロックのタイミングで入力したディジタルデータを前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングのデータへ擬似同期化処理して非線形波形等化処理を行い、その後、その擬似同期化処理したデータを前記非同期タイミングのデータに変換して出力することを特徴とする。
［００１５］
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、前記非線形波形等化処理を前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングで行うことを特徴とする。
［００１６］
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、トランスバーサル型フィルタとＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムとを用いた非線形等化処理を行うことを特徴とする。
［００１７］
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器の係数値を予め複数組保持するメモリを備え、前記非線形波形等化器は、前記参照値補間型最尤復号器の出力値に応じた係数値の組が前記メモリから与えられることを特徴とする。
［００１８］
本発明は、前記情報再生装置において、前記非線形波形等化器の係数値を学習により最適な係数に算出する係数演算器を備えたことを特徴とする。
［００１９］
本発明は、前記情報再生装置において、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に含まれる複数の特定ランレングスのデータ別に、前記非同期クロック生成器の非同期クロックのタイミングで、異なる増幅率で増幅するように、非線形波形等化処理を行うことを特徴とする。
本発明は、最尤復号を行う情報再生装置及び、これを備えた映像表示装置に関するものである。
一般に、記憶装置や通信装置には情報再生装置が搭載されており、この情報再生装置には、読み出された情報信号からデータ情報とタイミング情報とを抽出する技術であるＰＲＭＬリードチャネル技術が一般的に用いられている。このＰＲＭＬリードチャネル技術は、従来、半導体装置上では、アナログ回路とディジタル回路との混載技術によって構築されており、年々、動作周波数が高速化してきている。
このような情報再生装置として、例えば特許文献１には、記録媒体から読み出されたアナログ信号からタイミング情報を抽出する際に、ＶＣＯ（電圧制御発振器）を用いて周波数・位相制御を行っており、更に、この周波数・位相制御の信号は、アナログ回路であるＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）のアナログ出力信号を使用した技術が記載されている。
また、例えば特許文献２には、非同期クロックを用いた情報再生装置において、アナログ回路で行っていた処理をディジタル回路へ置換し、これにより、小面積化と半導体プロセスの微細化への対応を図る技術が記載されている。
特開２００２−８３１５号公報 特開平１０−６９７２７号公報
しかしながら、前記特許文献１に記載の既述では、アナログ回路による制御システムを採用しているために、半導体プロセスの微細化に対応することが困難である。このため、小面積化を図ることができないと共に、ばらつき要因の除去が課題であった。更に、ＶＣＯとＤＡＣとを用いて除々に周波数及び位相を引き込む処理を行うために、初期周波数誤差の影響を受けるという欠点、例えば、ＣＤ１倍速（４．３２１ＭＨｚ）〜ＤＶＤ１６倍速（４３２ＭＨｚ）〜Ｂｌｕ−ｒａｙ １２倍速（７９２ＭＨｚ）の広帯域処理が必要な製品に情報再生装置が使用される場合には、急に倍速変化する場合や、ピックアップレーザーが最外周に位置していたが急に最内周に移動するＣＡＶ再生時など、急峻に周波数が変化する要因が存在するが、このような場合には、チャネルクロックとの同期が取れず、タイミングリカバリが安定して動作するまでに時間を要する欠点がある。
一方、特許文献２に記載の技術では、アナログ回路で行っていた処理をディジタル回路に置換しているので、特許文献１のような欠点は生じない。しかし、タイミングリカバリする際に、最尤復号に用いる複数の参照値を参照値補間器を用いて補間する構成となっている。このため、参照値の補間誤差が生じることになり、これが原因で性能劣化が生じたり、非同期クロックを用いたリードチャネルシステムにおいて従来の同期クロックを用いたリードチャネルシステムと同等の性能を見出すためには、適応等化処理を盛り込んだ参照値補間型最尤復号部を多タップ数のもので構成する必要があるが、この構成を採用すると、回路規模が大きくなる欠点がある。このような参照値補間型最尤復号部を備えた情報再生装置におけるタップ数と回路規模（状態数）との関係を図１７に示す。このタップ数と回路規模（状態数）との関係について説明すると、参照値補間型最尤復号部のタップ数がｎであれば、最尤復号における状態数は２ｎ−１個になり、ブランチの数は２ｎとなる。但し、光ディスクから読み出しされた入力データ系列に最小反転間隔の制約（Run Length Limited、以下、ＲＬＬという）がある関係から、存在しない系列があるため、その状態数は２ｎ−１個未満の数となる。一例として、ＲＬＬ（２、１０）の制約下でタップ数＝５のときのトレリス線図を図１８に、ＲＬＬ（２、１０）の制約下でタップ数＝７のときのトレリス線図を図１９に示す。最尤復号装置は、図１７から判るように、タップ数が増大するのに応じて状態数（分解能）が膨大となるため、以上の状態数分とブランチ数分だけの演算結果とを記憶するレジスタ等の個数が増大し、状態数が増えるほど回路規模が大きくなる。従って、参照値補間型最尤復号を用いた情報再生装置では、精度良い最尤復号を行うためには、回路規模が増大する欠点がある。
本発明の目的は、参照値補間型最尤復号を用いた情報再生装置において、回路規模の増大を抑えつつ、最尤復号を精度良く行うことにある。
前記の目的を達成するため、本発明では、情報再生装置において、精度良い最尤復号を行うためには、小振幅で周波数の高い信号成分のみを大振幅に波形整形し、この大振幅に波形整形後の高周波信号成分を含む信号について最尤復号すれば、誤り訂正機能が高くなる点に着目して、参照値補間型最尤復号の前段で簡易な非線形波形等化を行う構成を採用する。
具体的に、請求項１記載の発明の情報再生装置は、受信信号から、データとそのデータの記録タイミングとを抽出する情報再生装置であって、前記受信信号のデータ記録タイミングとは必ずしも同期しない非同期クロックを生成して出力し、この非同期クロックの周波数は非同期クロックによる受信信号のオーバサンプリング率が前記受信信号の記録タイミングと同期するように調整される非同期クロック生成器と、前記受信信号を前記非同期クロック生成器の非同期クロックのタイミングでアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器により非同期クロックのタイミングでサンプリングされたディジタルデータを受け、このディジタルデータに含まれる特定ランレングスのデータを判別するランレングス判別器を有し、前記Ａ／Ｄ変換器からのディジタルデータのうち前記ランレングス判別器で判別された特定ランレングスのデータのみを増幅するように、前記Ａ／Ｄ変換器からのディジタルデータを前記非同期クロックのタイミングで非線形波形等化処理する非線形波形等化器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号及び前記非同期クロック生成器により生成された非同期クロックを元に擬似同期クロックを生成するタイミング検出器と、前記非線形波形等化器の出力信号から前記非同期クロックのタイミングで誤り訂正を行い、その後に、前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングで復号データを生成する参照値補間型最尤復号器とを備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号のうち特定ランレングスのデータのみを増幅し、それ以外のランレングスデータはスルーするように、非線形波形等化処理を行うことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に含まれる複数の特定ランレングスのデータ別に異なる増幅率で増幅するように、非線形波形等化処理を行うことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記タイミング検出器は、前記非同期クロック生成器の非同期クロックによる受信信号のオーバサンプリング率が前記受信信号の記録タイミングと同期するように周波数制御信号を生成し、前記非同期クロック生成器は、前記タイミング検出器の前記周波数制御信号を受けて、生成する非同期クロックの周波数を調整し、前記非線形波形等化器は、前記調整された非同期クロックを元に前記タイミング検出器が生成した擬似同期クロックを用いて非線形波形等化処理を行うことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、前記請求項１又は２記載の情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、前記非同期クロックのタイミングで入力したディジタルデータを前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングのデータへ擬似同期化処理して非線形波形等化処理を行い、その後、その擬似同期化処理したデータを前記非同期タイミングのデータに変換して出力することを特徴とする。
請求項６記載の発明は、前記請求項１又は３記載の情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、前記非線形波形等化処理を前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングで行うことを特徴とする。
請求項７記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記非線形波形等化器は、トランスバーサル型フィルタとＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムとを用いた非線形等化処理を行うことを特徴とする。
請求項８記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記非線形波形等化器の係数値を予め複数組保持するメモリを備え、前記非線形波形等化器は、前記参照値補間型最尤復号器の出力値に応じた係数値の組が前記メモリから与えられることを特徴とする。
請求項９記載の発明は、前記請求項１又は７記載の情報再生装置において、前記非線形波形等化器の係数値を学習により最適な係数に算出する係数演算器を備えたことを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に含まれる複数の特定ランレングスのデータ別に、前記非同期クロック生成器の非同期クロックのタイミングで、異なる増幅率で増幅するように、非線形波形等化処理を行うことを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に含まれる複数の特定ランレングスのデータ別に、前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングで、異なる増幅率で増幅するように、非線形波形等化処理を行うことを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記タイミング検出器は、光ディスクから読み出されたＴＯＣ（Table of Contents）情報に基づいて、その光ディスクに対応した特定周波数の整数倍の周波数が非同期クロックの周波数となるように周波数制御信号を生成し、前記非同期クロック生成器は、前記タイミング検出器の前記周波数制御信号を受けて、生成する非同期クロックの周波数を調整することを特徴とする。
請求項１３記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記タイミング検出器は、光ディスクのレーザ反射率情報に基づいて、その光ディスクに対応した特定周波数の整数倍の周波数が非同期クロックの周波数となるように周波数制御信号を生成し、前記非同期クロック生成器は、前記タイミング検出器の前記周波数制御信号を受けて、生成する非同期クロックの周波数を調整することを特徴とする。
請求項１４記載の発明の映像表示装置は、前記請求項１〜１３の何れか１項に記載の情報再生装置、及び、前記情報再生装置で得られた復号データに基づいて、音声データ及び映像データを得る信号処理回路を有するＬＳＩと、前記ＬＳＩからの音声データ及び映像データを受けて、前記音声データを発音すると共に前記映像データを表示するディスプレイ端末とを備えたことを特徴とする。
請求項１５記載の発明は、前記請求項１４記載の映像表示装置において、前記情報再生装置は、ＤＶＤ若しくはＢｌｕ−ｒａｙを含む光ディスク、無線通信路、又は光ファイバ、同軸ケーブル若しくは電力線路を含む有線通信路から、前記受信データを受けることを特徴とする。
以上により、請求項１〜１５記載の発明では、参照値補間型最尤復号の前段で簡易な非線形波形等化を行うので、例えば、参照値補間最尤復号器を高性能だが回路規模の大きい１３タップのものでなく７タップの回路規模の小さいものを使用しつつ、その参照値補間最尤復号器の前段で非線形等化処理する波形等化器を数（例えば４）タップのＦＩＲフィルタを用いて構成して、最尤復号のデータ処理が誤り訂正機能高く効率良く行われる。よって、回路規模の増大を抑えつつ、精度良い最尤復号を行うことが可能である。
以上説明したように、請求項１〜１５記載の発明の情報再生装置によれば、参照値補間型最尤復号の前段で簡易な非線形波形等化を行うので、参照値補間型最尤復号器として回路規模の小さなものを使用しつつ、誤り訂正機能の高い最尤復号を行うことができる効果を奏する。
本発明の第１の実施形態の情報再生装置の全体構成を示す図である。 同情報再生装置に備える非線形波形等化器の内部構成を示す図である。 同非線形波形等化器に備える第１及び第２のＦＩＲフィルタの内部構成を示す図である。 同第１のＦＩＲフィルタの周波数特性を示す図である。 同第２のＦＩＲフィルタの周波数特性を示す図である。 本発明の第２の実施形態の情報再生装置に備える非線形波形等化装器の内部構成を示す図である。 （ａ）は同非線形波形等化装器に備えるランレングス判別器の構成図、同図（ｂ）は３Ｔ−３Ｔの信号波形を示す図である。 本発明の第３の実施形態の情報再生装置を示す概略構成図である。 本発明の第４の実施形態の情報再生装置を示す概略構成図である。 本発明の第５の実施形態の情報再生装置の全体構成を示す図である。 本発明の第６の実施形態の情報再生装置の全体構成を示す図である。 本発明の第７の実施形態の情報再生装置の全体構成を示す図である。 本発明の第８の実施形態の情報再生装置に備える発振周波数制御器の内部構成を示す図である。 本発明の第９の実施形態の情報再生装置に備える発振周波数制御器の内部構成を示す図である。 （ａ）は本発明の第１０の実施形態の映像表示装置を示す図、同図（ｂ）は他の像表示装置を示す図である。 本発明の効果を示すフォーカスズレ量に対するビットエラーレート特性を示す図である。 は参照値補間型最尤復号器のタップ数と状態数との関係を示す図である。 参照値補間型最尤復号器のタップ数＝５のときのトレリス線図である。 参照値補間型最尤復号器のタップ数＝７のときのトレリス線図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は本発明の第１の実施形態の情報再生装置の全体構成を示す。
図１において、ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙ等の光ディスクより読み出されたアナログ信号は、アナログローパスフィルタＡＬＰＦに受信されて高域雑音成分が除去される。除去されたアナログ受信信号は、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣによりアナログデータからディジタルデータに変換される。このディジタルデータは２ｎの階調を持つビットで表現される。例えばｎ＝７であれば、１２８階調のディジタルデータによって表現される。
前記Ａ／Ｄ変換後のディジタルデータは、ディジタルイコライザＤＥＱにて特定帯域の信号が増幅される。ベースライン制御器ＢＣは、前記ディジタルイコライザＤＥＱによる波形等化後の再生データから、再生ＲＦ信号に含まれるＤＣオフセット成分及び低域変動成分を検出し、それらの成分を源信号から減算することにより、ＤＣオフセット補正を行う。イコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱは、前記ＤＣオフセット補正されたデータの非線形波形等化処理を行う。この非線形波形等化処理の詳細は後述する。
また、図１において、電圧制御発振器（非同期クロック生成器）ＶＣＯは、所定周波数の非同期クロックを生成する。この非同期クロックのタイミングは、情報再生しようとするＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙ等の記録媒体に記録されているデータの記録タイミングとは必ずしも同期していない。
更に、図１において、タイミング検出器ＴＤＬは、前記ベースライン制御器ＢＣの出力を用いて、例えばＤＶＤに特有のデータフォーマットであるシンクパターンを検出し、シンクパターンとその次に現れるシンクパターンとの間隔をカウントし、このカウント値に基づいて、ＤＶＤ等の光ディスクからの受信信号に含まれるデータ記録タイミングと、前記電圧制御発振器ＶＣＯが生成した非同期クロックとの周期比率を算出し、この周期比率に基づいて前記非同期クロックを間引いて、前記データ記録タイミングに擬似的に同期した擬似同期クロックを生成する。また、このタイミング検出器ＴＤＬは、受信信号に含まれるデータ記録タイミングを基準としたときの非同期サンプルクロックの位相信号θを生成し、この位相信号θは後述する参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬへ出力される。更に、このタイミング検出器ＴＤＬは、前記電圧制御発振器ＶＣＯを制御する周波数制御信号ＦＣＴＬを出力し、この周波数制御信号ＦＣＴＬはＤ／Ａ変換器ＦＤＡＣでアナログ値に変換される。変換されたアナログ値を元に電圧制御発振器ＶＣＯは非同期クロックの発振周波数を変更する。この変更後の非同期クロックは、前記Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣ、ディジタルイコライザＤＥＱ、ベースライン制御器ＢＣ、前記イコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱ及び後述する参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬへ供給される。
前記イコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱで非線形波形等化されたデータは、参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬに入力される。
前記参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬは、概述すると、前記ベースライン制御器ＢＣからイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱを経て入力されたディジタルデータ系列に最も近い参照値系列を探索することによって、最も確からしいデータを復号する。この入力ディジタルデータと予め記憶した参照値とは、何れも受信信号に含まれるデータ記録体タイミングとは非同期であるが、前記タイミング検出器ＴＤＬが出力する擬似同期クロックを用いることにより、復号データを擬似的に同期させている。すなわち、参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬは最尤復号を行うだけでなく、非同期サンプルデータから同期データへの変換も同時に行っている。
前記参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬは、図示しないが、数タップ、例えば７タップのもので構成されており、参照値補間、参照値学習、最尤復号の３つの機能ブロックで構成されている。参照値補間ブロックでは、次のように参照値を補間して生成する。具体的に説明すると、チャネルビットの１周期を２πとし、チャネルビットとチャネルビットの境界を位相０π、すなわち、ゼロ位相として、このゼロ位相を基準とする複数個の基準参照値が予め記憶されている。参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬの入力は、完全に同期サンプルされたものではなく、非同期サンプルデータであるため、最尤復号でのブランチメトリックを求める際に、これ等のゼロ位相基準参照値をそのまま用いるわけにはいかず、サンプルされたときの非同期サンプルクロックの位相、即ち、前記タイミング検出器ＴＤＬからの非同期サンプルクロックの位相信号θに応じた参照値を生成する必要がある。この参照値の生成は、連続する２つのデータ系列に対応する２つのゼロ位相基準参照値から、位相信号θをパラメータとして、例えば線形補間により求められる。尚、本実施形態では、ゼロ位相基準参照値を基準参照値としているが、位相がπのときを基準とする基準参照値（π位相基準参照値）とすることもできるし、また、それ以外の位相を基準とする基準参照値とすることも可能である。
また、前記参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬにおいて、参照値学習ブロックでは、各ゼロ位相基準参照値を学習により適応的に修正する。このゼロ位相基準参照値の学習は、参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬへの入力信号ｘと前記参照値補間ブロックにより補間生成された参照値ｒとの誤差（ｘーｒ）と、前記タイミング検出器ＴＤＬからの非同期サンプルクロックの位相信号θとに基づく予め定めた所定の学習則により、ゼロ位相基準参照値を修正する。更に、前記参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬの最尤復号ブロックでは、前記ベースライン制御器ＢＣからイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱを経て入力された位相θの非同期サンプルクロックでサンプルされたディジタルデータ系列に対して、最も近い位相θでの参照値系列を探索することによって、最も確からしいデータを復号する。
次に、前記イコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱの構成を説明する。
図２は、イコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱの内部構成を示す。図２のイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱでは、ＦＩＲフィルタＦＩＲ１は、データを線形補間処理するものであり、非同期クロックで動作する。このＦＩＲフィルタＦＩＲ１は、図４に示すような周波数特性を有するディジタルフィルタであって、この周波数特性は、入力信号に対してほぼフラットな特性となっている。
図２において、前記線ＦＩＲフィルタＦＩＲ１で形補間されたデータは、閾値判別器ＴＤによって振り分けられる。この閾値判別器ＴＤは、データ値が特定閾値以下の場合には、そのデータを後段のＦＩＲフィルタＦＩＲ２に送って特定帯域の信号が強調（増幅）される。逆に閾値以上の場合は、閾値そのものが出力される。
前記閾値判別器ＴＤでは、先ず、幾つかのサンプルデータをモニタし、今回のデータの符号をその１つ前のデータの符号と比較、判定する。この比較判定により、同じ符号のときには同じ閾値を出力し、異なる符号のときには、以下の式１を用いて閾値を更新、学習することを繰り返す。
Figure 2008146421
前記閾値判別器ＴＤにおいて、特定閾値の例を示す。例えば、光ディスクがＢｌｕ−ｒａｙの場合には、１、０のディジタルデータをＮＲＺＩ（Non Return to Zero Inverse）方式で記録するとき、１と１との間の０の連続する個数をｎ個以上で且つｍ個未満に制限する制約ＲＬＬ（Run Length Limited）（ｎ、ｍ）＝ＲＬＬ（１、７）がある関係上、最も短いランレングスの組合せ（例えば、…１１００１１００…）は２Ｔ−２Ｔ（Ｔはチャネル時間）となるので、この特定ランレングス２Ｔの信号成分を後段のＦＩＲフィルタＦＩＲ２で増幅して強調し、それ以外の信号は後段のＦＩＲフィルタＦＩＲ２をスルーして閾値に制限した値とする。また、ＤＶＤの場合には、最も短いランレングスの組合せは、特定ランレングス３Ｔの信号成分となるので、この特定ランレングス３Ｔの信号成分を後段のＦＩＲフィルタＦＩＲ２で増幅して強調し、それ以外の信号は後段のＦＩＲフィルタＦＩＲ２をスルーして閾値に制限した値とする。遅延調整器ＤＡはデータの遅延を調整する。加算器２０は、前記ＦＩＲフィルタＦＩＲ２の出力と前記遅延調整器ＤＡの出力とを加算し、その加算結果はイコライザＳＥＱの出力信号となる。
前記ＦＩＲフィルタＦＩＲ１の内部構成を図３に示す。同図に示すＦＩＲフィルタＦＩＲ１は、直列に接続された３個の遅延器Ｄ１〜Ｄ３と、４個の乗算器３０→３と、１個の加算器３４とを備えて構成される。第１の乗算器３０は、最初段の遅延器Ｄ１の入力信号を係数値（タップ係数）Ｃｎ０と乗算し、第２の乗算器３１は、最初段の遅延器Ｄ１の出力信号を係数値Ｃｎ１と乗算し、第３の乗算器３２は、第２段の遅延器Ｄ２の出力信号を係数値Ｃｎ２と乗算し、第４の乗算器３３は、終段の遅延器Ｄ３の出力信号を係数値Ｃｎ３と乗算し、加算器３４は前記４個の乗算器３０〜３３の出力を加算総和し、その総和結果はＦＩＲフィルタＦＩＲ１の出力信号となる。ここで、前記係数値Ｃｎ０〜Ｃｎ３の値を適宜変更することにより、各帯域に対して増幅するゲインを変更することができる。本ＦＩＲフィルタＦＩＲ１では、図４の周波数特性に示す通り、チャネル周波数を１００とする規格化周波数で周波数０、２以下の低周波数帯域にて、ゲイン０となるように、前記係数値Ｃｎ０〜Ｃｎ３の値を変更する。
一方、前記図２のイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱにおいて、ＦＩＲフィルタＦＩＲ２では、その内部構成はＦＩＲフィルタＦＩＲ１と同様に、図３で示される。このＦＩＲフィルタＦＩＲ２では、前記４個の乗算器の係数Ｃｎ０〜Ｃｎ３をタップ係数−ｍ、ｍ、ｍ、−ｍとする場合に、このｍの値を、ｍ＝１、ｍ＝１．５、ｍ＝２と３種類に変化させたときのフィルタ周波数特性を図５に示す。
図５において、例えばＢｌｕ−ｒａｙの場合には、ランレングス２Ｔ信号が、２Ｔ−２Ｔ（１１００又は００１１）の４Ｔ成分が最も短いパターン列であって、このパターン列が最も高い周波数成分を持つ信号であるので、この４Ｔ成分のパターン列、即ち、規格化周波数に対して、（１／４）＊Ｔｃｈ（Ｔｃｈはチャネル周波数）＝０．２５での周波数のパターン列を最も高い増幅率で増幅するような周波数特性となっている。また、ＤＶＤの場合には、ランレングス３Ｔ信号が、３Ｔ−３Ｔ（１１１０００又は０００１１１）の６Ｔ成分の最も短いパターン列であって、このパターン列が最も高い周波数成分を持つ信号であるので、この６Ｔ成分のパターン列、即ち、規格化周波数に対して（１／６）＊Ｔｃｈ＝０．１６での周波数のパターン列を最も高い増幅率で増幅するような周波数特性となっている。図５では、規格化周波数に対して０．２５、０．１６の何れの場合も、ゲイン５以上の高ゲインが得られている。
（実施形態２）
図６は、本発明の第２の実施形態を示す。
同図は、図１に示したイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱの他の内部構成を示している。
図６に示したイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱは、線形補間処理を行うディジタルフィルタ（ＦＩＲフィルタＦＩＲ１）と、ランレングス判別信号を受けて受信信号に含まれるランレングスを判別し、その判別したランレングスの種類に応じて閾値処理を行う閾値処理器ＴＤと、その処理された閾値に基づいてそのランレングスのみの増幅を行うｎ個の増幅ブロック２５ａ〜２５ｎとを有している。
従って、本実施形態では、例えば記録媒体がＢｌｕ−ｒａｙの場合には、２Ｔ〜８Ｔのランレングスを持った特有のデータ系列が存在し、ＤＶＤの場合には、３Ｔ〜１１Ｔのランレングスを持った特有のデータ系列が存在するので、１０Ｔ、１１Ｔなどと比べてかなり小振幅で誤りが生じ易い小振幅な２Ｔ、３Ｔなどのランレングスの波形は、それ等に個別の増幅ブロック２５ａ、２５ｂにより個別に振幅が増幅（強調）されて、より鮮明に他のランレングスと区別される。
尚、各増幅ブロック２５ａ〜２５ｎは、図示しないが、制御信号によりＯＮ／ＯＦＦの動作が選択されるように構成されている。従って、対応するランレングスのデータが来たときのみ動作するので、常に演算処理を行う場合に比べて消費電力削減効果がある。
図７（ａ）は、前記ランレングス判別信号を出力するランレングス判別器ＲＬＤの構成を示す。
同図に示したランレングス判別器ＲＬＤは、ゼロクロス検出信号をカウントするカウンターＣＮＴと、ベースライン制御器ＢＣの出力値を累積する累積器ＡＣＵＭと、除算器ＤＩＶと、その除算結果を期待値と比較する比較器ＣＭＰとを有している。
前記期待値は、理想的な状態でチャネル同期した際の振幅値を意味する。つまり、例えばランレングス３Ｔ信号の場合には、その３Ｔ信号の最大振幅値が期待値である。各ランレングスに応じた振幅が存在するので、その最大振幅値が予めメモリ等に保存される。
データがゼロクロス検出信号間隔でｎ倍にオーバサンプルされた場合でも、そのサンプル個数をその区間におけるゼロクロス検出信号のカウント数で除算すれば、その除算値は、チャネルデータとの同期したシステムの場合とほぼ同じ期待値となる。例えば、図７（ｂ）に示したチャネル同期サンプル波形（３Ｔ−３Ｔ）の場合には、ゼロクロス間隔のカウント値２、累積値は３＋３＝６、除算は６÷２＝３となり、期待値と比較してこのランレングスは３であることが分かる。これに対し、オーバサンプリング率＝２．０倍の場合には、２．５＋３＋３．５＋３＋２．５＝１４．５、１４．５÷５＝２．９となり、このランレングスも３Ｔであることが分かる。よって、図７（ａ）の構成のランレングス判別器ＲＬＤは、カウント値と累積値を用いてランレングスを求める回路構成となっている。
（実施形態３）
図８は、本発明の第３の実施形態の情報再生装置におけるイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱの構成を示す。
同図は、参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬの結果を参照して、その前段のイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱのＦＩＲフィルタＦＩＲ２の各係数値を変更する構成である。
具体的に説明すると、メモリＭＥＭには、図３に示したＦＩＲフィルタＦＩＲ２の係数Ｃｎ０〜Ｃｎ３の組が複数組予め保存されている。これ等の係数の組は参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬの出力値に予め対応付けられている。そして、参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬの実際の出力値に応じた適切な係数の組が前記メモリＭＥＭから読み出されて、ＦＩＲフィルタＦＩＲ２の係数の組に反映される。
（実施形態４）
図９は、本発明の第４の実施形態の情報再生装置におけるイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱの構成を示す。
同図は、非同期クロックで動作するＦＩＲフィルタＦＩＲ２と、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムを用いたＬＭＳ装置ＬＭＳとを備える。前記ＬＭＳ装置ＬＭＳは、ＦＩＲフィルタＦＩＲ２に入力したＢＣ出力データに対して、図３に示したＦＩＲフィルタＦＩＲ２の係数Ｃｎ０〜Ｃｎ３について適応的な学習を行う係数演算器（図示せず）を有しており、最適なタップ係数をＦＩＲフィルタＦＩＲ２に反映する。
（実施形態５）
図１０は、本発明の第５の実施形態の情報再生装置の構成を示す。
本実施形態では、イコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱにおいて、非同期クロックでサンプルされたデータを受け、このデータを擬似同期クロックでサンプルされたデータへ変換して擬似同期化処理し、その上で非線形波形等化処理を擬似同期クロックで行うものである。
尚、本イコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱでは、データを出力する際は、逆に、擬似同期クロックでサンプルされたデータから非同期クロックでサンプルされたデータへ変換して、出力する。
（実施形態６）
図１１は、本発明の第６の実施形態の情報再生装置の構成を示す。
本実施形態では、ディジタルイコライザＤＥＱとベースライン制御器ＢＣとの間に、非同期クロックで動作するイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱを配置したものである。その他の構成は図１と同様である。
（実施形態７）
図１２は、本発明の第７の実施形態の情報再生装置の構成を示す。
本実施形態では、図１１の情報再生装置の変形例を示し、図１１ではイコライザ（非線形波形等化器）ＳＥＱを非同期クロックで動作させたのに加えて、図１０と同様にタイミング検出器ＴＤＬの擬似同期クロックも入力されて、非同期クロックでサンプルされたデータを擬似同期クロックでサンプルされたデータへ変換した上で非線形波形等化処理を擬似同期クロックで行い、その後、その擬似同期クロックでサンプルされたデータを、逆に、非同期クロックでサンプルされたデータへ変換して、出力するようにしたものである。
（実施形態８）
図１３は、本発明の第８の実施形態の情報再生装置の構成を示す。
本実施形態は、電圧制御発振器ＶＣＯで生成する非同期クロックの周波数制御に関し、光ディスクなどの記録媒体から読み出されたＴＯＣ（Table of Contents）を用いて、電圧制御発振器ＶＣＯで生成する非同期クロックの周波数が、情報再生しようとするメディアの基本倍速度の発振周波数になるように制御するものである。
具体的には、図１３において、ステップＳ１で光ディスクからのＴＯＣを読み込み、その後、ステップＳ２、Ｓ４及びＳ６において情報再生する記録媒体が各々Ｂｌｒ−ｒａｙか、ＤＶＤか、ＣＤかを判断し、Ｂｌｒ−ｒａｙの場合にはステップＳ３で（６６．０×ｎ）ＭＨｚ（ｎは１以上の整数）の特定発振周波数に、ＤＶＤの場合にはステップＳ５で（２７．０×ｎ）ＭＨｚの特定発振周波数に、ＣＤの場合にはステップＳ７で（４．３２１×ｎ）ＭＨｚの特定発振周波数になるように、電圧制御発振器ＶＣＯで生成する非同期クロックを制御する。
（実施形態９）
次に、本発明の第９の実施形態を説明する。
図１４は、前記図１３に示した非同期クロックの周波数制御の変形例を示す。前記図１３では、光ディスクからのＴＯＣ（Table of Contents）に基づいて制御したが、本実施形態では、光ディスクなどの記録媒体に対するレーザ光の反射率を検知し、この反射率に基づいて、電圧制御発振器ＶＣＯで生成する非同期クロックの周波数が、情報再生しようとするメディアの基本倍速度の発振周波数になるように制御するものである。
本実施形態では、図１４のステップＳ１において、記録媒体に対するレーザ光の反射率を検知することのみが図１３と異なるので、その他の説明は省略する。
（実施形態１０）
図１５は、本発明の第９の実施形態を示し、本情報再生装置を内蔵するＬＳＩを含んだ映像表示装置を示す。
同図の映像表示装置は、以上で説明した情報再生装置（図１５（ａ）及び（ｂ）では図示せず）が同図（ａ）に示す光ディスク又は同図（ｂ）に示す無線等を通じて入力した信号を受け、この情報再生装置からの復号信号についてデータ抽出などを行って音声データや画像データを得る信号処理回路（図示せず）を含むＬＳＩ６０と、このＬＳＩ６０から出力されたアナログ値又はディジタル値の音声データを発音すると共に、映像データを表示するディスプレイ端末６１とを有する。
図１６は、図３に示した４タップ構成のＦＩＲフィルタＦＩＲ２を用いて参照値補間型最尤復号器ＡＳＭＬの前段で非線形波形等化処理を行った場合のビットエラーレートｂＥＲを示す。同図の横軸がフォーカスのずれ量を示し、縦軸がビットエラーレートｂＥＲである。同図では、係数ｍをｍ＝１．０とした場合と、ｍ＝２．０とした場合と、この４タップ構成のＦＩＲフィルタＦＩＲ２を配置しない実装前（従来例）の場合との３通りを示している。同図から判るように、ｍ＝１．０及びｍ＝２．０の本発明の場合には、フォーカスのずれ量が増大しても、従来例に較べてエラー数が減り、ビットエラーレートｂＥＲが改善していることが判る。
尚、以上の説明では、ＤＶＤ、ＢＬｕ−ｒａｙ等の記録媒体からの信号を入力信号とした場合の例を説明したが、無線の通信路や、光ファイバ、同軸ケーブル、電力線路などの有線の通信経路を経て供給される信号を入力信号とする場合にも、本発明を適用することができるのは、言うまでもない。
また、本発明は、図１等に示したＡ／Ｄ変換器ＡＤＣの出力データをメモリに蓄え、その後の一連の処理をソフトウェアで行う構成を採用しても良いのは、勿論である。
以上説明したように、本発明は、参照値補間型最尤復号器をタップ数の比較的少ないものを使用しつつ、誤り訂正機能の高い最尤復号を行うことができるので、ＰＲＭＬリードチャネル技術の情報再生装置や、これを備えた記憶装置、通信装置等として有用である。
ＡＬＰＳ アナログローパスフィルタ
ＡＤＣ Ａ／Ｄ変換器
ＤＥＱ ディジタルイコライザ
ＢＣ ベースライン制御器
ＳＥＱ イコライザ（非線形波形等化器）
ＡＳＭＬ 参照値補間型最尤復号器
ＴＤＬ タイミング検出器
ＶＣＯ 電圧制御発振器（非同期クロック生成器）
ＦＤＡＣ Ｄ／Ａ変換器
ＦＩＲ１ 第１のＦＩＲフィルタ
ＦＩＲ２ 第２のＦＩＲフィルタ
ＴＤ 閾値判別器
ＤＡ 遅延調整器
ＲＬＤ ランレングス判別器
ＣＮＴ カウンター
ＡＣＵＭ 累積器
ＤＩＶ 除算器
ＣＭＰ 比較器
ＭＥＭ メモリ
６０ ＬＳＩ
６１ ディスプレイ端末

Claims (16)

  1. 受信信号から、データとそのデータの記録タイミングとを抽出する情報再生装置であって、
    前記受信信号のデータ記録タイミングとは必ずしも同期しない非同期クロックを生成して出力する非同期クロック生成器と、
    前記受信信号を前記非同期クロック生成器の非同期クロックのタイミングでアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
    前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号を受け、この出力信号に対して前記非同期クロックのタイミングで非線形波形等化処理する非線形波形等化器と、
    前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号及び前記非同期クロック生成器により生成された非同期クロックを元に擬似同期クロックを生成するタイミング検出器と、
    前記非線形波形等化器の出力信号から前記非同期クロックのタイミングで誤り訂正を行い、その後に、前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングで復号データを生成する参照値補間型最尤復号器とを備えた
    ことを特徴とする情報再生装置。
  2. 前記請求項１記載の情報再生装置において、
    前記非線形波形等化器は、
    前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号のうち特定ランレングスのデータのみを増幅し、それ以外のランレングスデータはスルーするように、非線形波形等化処理を行う
    ことを特徴とする情報再生装置。
  3. 前記請求項１記載の情報再生装置において、
    前記非線形波形等化器は、
    前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に含まれる複数の特定ランレングスのデータ別に異なる増幅率で増幅するように、非線形波形等化処理を行う
    ことを特徴とする情報再生装置。
  4. 前記請求項１又は３記載の情報再生装置において、
    前記非線形波形等化器は、
    前記Ａ／Ｄ変換器により非同期クロックのタイミングでサンプリングされたディジタルデータに含まれる特定ランレングスのデータを判別するランレングス判別器を備えた
    ことを特徴とする情報再生装置。
  5. 前記請求項１記載の情報再生装置において、
    前記タイミング検出器は、前記非同期クロック生成器の非同期クロックによる受信信号のオーバサンプリング率が前記受信信号の記録タイミングと同期するように周波数制御信号を生成し、
    前記非同期クロック生成器は、前記タイミング検出器の前記周波数制御信号を受けて、生成する非同期クロックの周波数を調整し、
    前記非線形波形等化器は、
    前記調整された非同期クロックを元に前記タイミング検出器が生成した擬似同期クロックを用いて非線形波形等化処理を行う
    ことを特徴とする情報再生装置。
  6. 前記請求項１又は２記載の情報再生装置において、
    前記非線形波形等化器は、
    前記非同期クロックのタイミングで入力したディジタルデータを前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングのデータへ擬似同期化処理して非線形波形等化処理を行い、その後、その擬似同期化処理したデータを前記非同期タイミングのデータに変換して出力する
    ことを特徴とする情報再生装置。
  7. 前記請求項１又は３記載の情報再生装置において、
    前記非線形波形等化器は、
    前記非線形波形等化処理を前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングで行う
    ことを特徴とする情報再生装置。
  8. 前記請求項１記載の情報再生装置において、
    前記非線形波形等化器は、
    トランスバーサル型フィルタとＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムとを用いた非線形等化処理を行う
    ことを特徴とする情報再生装置。
  9. 前記請求項１記載の情報再生装置において、
    前記非線形波形等化器の係数値を予め複数組保持するメモリを備え、
    前記非線形波形等化器は、
    前記参照値補間型最尤復号器の出力値に応じた係数値の組が前記メモリから与えられる
    ことを特徴とする情報再生装置。
  10. 前記請求項１又は８記載の情報再生装置において、
    前記非線形波形等化器の係数値を学習により最適な係数に算出する係数演算器を備えた
    ことを特徴とする情報再生装置。
  11. 前記請求項１記載の情報再生装置において、
    前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に含まれる複数の特定ランレングスのデータ別に、前記非同期クロック生成器の非同期クロックのタイミングで、異なる増幅率で増幅するように、非線形波形等化処理を行う
    ことを特徴とする情報再生装置。
  12. 前記請求項１記載の情報再生装置において、
    前記Ａ／Ｄ変換器の出力信号に含まれる複数の特定ランレングスのデータ別に、前記タイミング検出器の擬似同期クロックのタイミングで、異なる増幅率で増幅するように、非線形波形等化処理を行う
    ことを特徴とする情報再生装置。
  13. 前記請求項１記載の情報再生装置において、
    前記タイミング検出器は、光ディスクから読み出されたＴＯＣ（Table of Contents）情報に基づいて、その光ディスクに対応した特定周波数の整数倍の周波数が非同期クロックの周波数となるように周波数制御信号を生成し、
    前記非同期クロック生成器は、前記タイミング検出器の前記周波数制御信号を受けて、生成する非同期クロックの周波数を調整する
    ことを特徴とする情報再生装置。
  14. 前記請求項１記載の情報再生装置において、
    前記タイミング検出器は、光ディスクのレーザ反射率情報に基づいて、その光ディスクに対応した特定周波数の整数倍の周波数が非同期クロックの周波数となるように周波数制御信号を生成し、
    前記非同期クロック生成器は、前記タイミング検出器の前記周波数制御信号を受けて、生成する非同期クロックの周波数を調整する
    ことを特徴とする情報再生装置。
  15. 前記請求項１〜１４の何れか１項に記載の情報再生装置、及び、前記情報再生装置で得られた復号データに基づいて、音声データ及び映像データを得る信号処理回路を有するＬＳＩと、
    前記ＬＳＩからの音声データ及び映像データを受けて、前記音声データを発音すると共に前記映像データを表示するディスプレイ端末とを備えた
    ことを特徴とする映像表示装置。
  16. 前記請求項１５記載の映像表示装置において、
    前記情報再生装置は、
    ＤＶＤ若しくはＢｌｕ−ｒａｙを含む光ディスク、無線通信路、又は光ファイバ、同軸ケーブル若しくは電力線路を含む有線通信路から、前記受信データを受ける
    ことを特徴とする映像表示装置。
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