WO2021153260A1 - 信号処理装置、信号処理方法、及び、プログラム - Google Patents

信号処理装置、信号処理方法、及び、プログラム Download PDF

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WO2021153260A1
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PCT/JP2021/001158
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哲 東野
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ソニーグループ株式会社
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    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/005—Reproducing

Definitions

  • the present technology relates to signal processing devices, signal processing methods, and programs, and particularly to signal processing devices, signal processing methods, and programs that enable noise immunity to be improved, for example, in high linear density recording. ..
  • Patent Document 1 in a binary recorded optical disc, the decoding performance of Viterbi decoding as maximum likelihood decoding is performed by whitening the noise of the reproduction signal from the optical disc while canceling the crosstalk from the adjacent track.
  • NPML Noise Predictive Maximum Likelihood
  • This technology was made in view of such a situation, and makes it possible to improve noise immunity in high linear density recording.
  • PR Partial Response
  • PR Partial Response
  • the signal processing device may be an independent device or an internal block constituting one device.
  • the program can be provided by transmitting via a transmission medium or by recording on a recording medium.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment of an optical disc recording / reproducing device (hereinafter, referred to as “recording / reproducing device”) to which the present technology is applied.
  • recording / reproducing device an optical disc recording / reproducing device
  • the recording / playback device includes an optical pickup 101 that records / reproduces information on an optical disc 100 as an optical recording medium, and a spindle motor 102 that rotates the optical disc 100.
  • a thread mechanism (thread feed motor) 103 is provided to move the optical pickup 101 in the radial direction of the optical disc 100.
  • a high-density optical disc such as BD (Blu-ray Disc (registered trademark)) can be adopted.
  • the BD is a high-density optical disc having a recording capacity of about 25 GB (GigaByte) for a single-sided single layer and about 50 GB for a single-sided double layer.
  • the light source wavelength is set to 405 nm, and the numerical aperture NA (Numerical Aperture) of the objective lens is increased to 0.85.
  • the light source wavelength 780 nm, NA: 0.45, and the spot diameter: 2.11 ⁇ m
  • the light source wavelength 650 nm, NA: 0.6
  • the spot diameter 1.32 ⁇ m
  • the spot diameter can be narrowed down to 0.58 ⁇ m.
  • BDXL registered trademark
  • an optical disc which records data on both the groove track and the land track
  • the groove is referred to as a groove
  • the track formed by the groove is referred to as a groove track.
  • a groove is defined as a portion irradiated by a laser beam when an optical disk is manufactured, an area sandwiched between adjacent grooves is referred to as a land, and a track formed by the land is referred to as a land track.
  • a multilayer optical disc in which a plurality of information recording layers are laminated can further increase the recording capacity.
  • the optical disc 100 When such a high-density recordable optical disc 100 is loaded into the recording / playback device, the optical disc 100 is rotationally driven by the spindle motor 102 at a constant linear velocity (CLV) or a constant angular velocity (CAV) during recording / playback. NS. At the time of reproduction, the mark formed on the track on the optical disk 100 is read out by the optical pickup (optical head) 101. When recording data on the optical disc 100, the optical pickup 101 records the user data on the track on the optical disc 100 as a phase change mark or a dye change mark.
  • CLV linear linear velocity
  • CAV constant angular velocity
  • phase change mark When the optical disc 100 is a recordable disc, for example, a recording mark by a phase change mark is recorded on a track formed by a wobbling groove.
  • the phase change mark is, for example, in the case of a BD of 23.3 GB per layer by the RLL (1,7) PP modulation method (RLL; Run Length Limited, PP: Parity preserve / Prohibit rmtr (repeated minimum transition run length)) or the like. It is recorded with a linear density of 0.12 ⁇ m / bit and 0.08 ⁇ m / channel bit.
  • the optical disc 100 When the optical disc 100 is a 25 GB / layer BD, it is 0.0745 ⁇ m / channel bit, when it is a 32 GB / layer BDXL, it is 0.05826 ⁇ m / channel bit, and when it is a 33.4 GB / layer BDXL, it is 0.05587 ⁇ m / channel bit.
  • recording is performed at a density corresponding to the channel bit length according to the disc type. Assuming that the channel clock period is "T", the mark length is from 2T to 8T.
  • the optical disk 100 is a play-only disk, for example, data modulated by the RLL (1,7) PP modulation method is recorded as an embossed pit sequence, although no groove is formed.
  • optical disc 100 In the inner peripheral area of the optical disc 100, for example, physical information of the optical disc 100 is recorded as playback-only management information by an embossed pit or a wobbling groove.
  • the management information and the like are read out by the optical pickup 101. Further, the optical pickup 101 also reads out the ADIP information embedded as the wobbling of the groove track on the optical disc 100.
  • the disk recording surface of the optical disk 100 is irradiated with laser light via a laser diode as a laser light source, a photodetector for detecting reflected light, an objective lens as an output end of the laser light, and an objective lens.
  • a laser diode as a laser light source
  • a photodetector for detecting reflected light an objective lens as an output end of the laser light
  • an optical system or the like that guides the reflected light of the laser beam to the photodetector is configured.
  • the objective lens is movably held in the tracking direction and the focus direction by the biaxial mechanism.
  • the entire optical pickup 101 can be moved in the radial direction of the disk by the thread mechanism 103.
  • a drive current from the laser driver 113 is supplied to the laser diode of the optical pickup 101, and the laser diode generates a laser.
  • the reflected light from the optical disk 100 is detected (received) by the photodetector, and an electric signal corresponding to the amount of received light received by the photodetector is supplied to the matrix circuit 104.
  • the matrix circuit 104 includes a current-voltage conversion circuit, a matrix calculation / amplifier circuit, and the like, and performs a matrix calculation process using output currents as electric signals from a plurality of light receiving elements as photodetectors to obtain a necessary signal. Generate.
  • the current-voltage conversion circuit may be formed in the photodetector instead of the matrix circuit 104 in consideration of signal transmission quality.
  • the matrix circuit 104 generates a reproduction signal (RF signal) corresponding to the information recorded on the optical disk 100, a focus error signal for servo control, a tracking error signal, and the like from the output current of the photodetector. Further, the matrix circuit 104 generates a push-pull signal as a signal related to the wobbling of the groove, that is, a signal for detecting the wobbling.
  • RF signal reproduction signal
  • the matrix circuit 104 generates a push-pull signal as a signal related to the wobbling of the groove, that is, a signal for detecting the wobbling.
  • the reproduction signal generated by the matrix circuit 104 is supplied to the data detection processing unit 105, the focus error signal and the tracking error signal are supplied to the optical block servo circuit 111, and the push-pull signal is supplied to the wobble signal processing circuit 106.
  • the data detection processing unit 105 performs multi-value processing of the reproduced signal. For example, the data detection processing unit 105 performs A / D conversion of RF signals, reproduction clock generation by PLL (Phase Locked Loop), PR (Partial Response) equalization, Viterbi decoding as maximum likelihood decoding, and the like, and partial response maximum likelihood.
  • the multi-valued code recorded on the optical disk 100 is reproduced (decoded) by decoding (PRML detection method: Partial Response Maximum Likelihood detection method).
  • the data detection processing unit 105 supplies the multi-valued code as the information reproduced from the optical disk 100 to the encoding / decoding unit 107 in the subsequent stage.
  • the multi-valued code is described in Japanese Patent Application No. 2018-202533, which the applicant filed earlier.
  • the encoding / decoding unit 107 demodulates the multi-valued code during playback and modulates the information during recording. That is, the encoding / decoding unit 107 performs decoding (channel decoding), deinterleaving, ECC decoding, address decoding, etc. at the time of reproduction, and ECC encoding, interleaving, coding (channel coding), etc. at the time of recording.
  • the multi-valued code decoded by the data detection processing unit 105 is supplied to the encoding / decoding unit 107.
  • the encoding / decoding unit 107 performs ECC decoding for decoding multi-valued codes and error correction, and reproduces information as user data recorded on the optical disk 100.
  • the information reproduced by the encode / decode unit 107 is transferred to the host I / F 108, and is transferred to the host device 200 based on the instruction of the system controller 110.
  • the host device 200 is, for example, a computer device, an AV (Audio-Visual) system device, or the like.
  • ADIP information is processed during recording / playback on the optical disc 100. That is, the push-pull signal generated by the matrix circuit 104 as the signal related to the wobbling of the groove is regarded as the wobble data digitized by the wobble signal processing circuit 106. In addition, the PLL generates a clock synchronized with the push-pull signal.
  • the wobble data is demodulated by the ADIP demodulation processing unit 116 into a data stream constituting the ADIP address and supplied to the address decoder 109.
  • the address decoder 109 decodes the data stream constituting the ADIP address, obtains the ADIP address, and supplies the ADIP address to the system controller 110.
  • the encoding / decoding unit 107 adds an error correction code (ECC encoding), interleaves, adds a subcode, encodes to a multi-valued code, and the like with respect to the information as user data.
  • ECC encoding error correction code
  • interleaves adds a subcode
  • encodes to a multi-valued code
  • a binary code can be recorded on the optical disk 100.
  • Examples of the binary code coding (modulation) method include run-length limited code modulation such as the RLL (1,7) PP modulation method.
  • the multi-valued code obtained by the encode / decode unit 107 is supplied to the write strategy unit 114.
  • the light strategy unit 114 adjusts the waveform of the laser drive pulse with respect to the characteristics of the recording layer, the spot shape of the laser beam, the recording line velocity, and the like. Then, the light strategy unit 114 outputs the laser drive pulse corresponding to the multi-valued code to the laser driver 113.
  • the laser driver 113 emits laser light by passing a current through the laser diode in the optical pickup 101 based on the laser drive pulse that has undergone recording compensation processing. As a result, a mark corresponding to the multi-valued code (information as user data encoded in) is formed on the optical disk 100.
  • the optical block servo circuit 111 generates various servo drive signals of focus, tracking, and thread from the focus error signal and tracking error signal generated by the matrix circuit 104, and executes the servo operation. That is, the optical block servo circuit 111 generates a focus drive signal and a tracking drive signal in response to the focus error signal and the tracking error signal, and the driver 118 presses the focus coil and the tracking coil of the biaxial mechanism in the optical pickup 101. Drive. As a result, the optical pickup 101, the matrix circuit 104, the optical block servo circuit 111, the driver 118, and the tracking servo loop and the focus servo loop by the biaxial mechanism are formed.
  • the optical block servo circuit 111 turns off the tracking servo loop in response to the track jump command from the system controller 110 and outputs a jump drive signal to execute the track jump operation. Further, the optical block servo circuit 111 generates a thread drive signal based on a thread error signal obtained as a low frequency component of the tracking error signal, access execution control from the system controller 110, and the like. The thread driver 115 drives the thread mechanism 103 in response to the thread drive signal generated by the optical block servo circuit 111.
  • the spindle servo circuit 112 controls the CLV rotation of the spindle motor 102.
  • the spindle servo circuit 112 obtains the clock generated by the PLL with respect to the wobble signal as the rotation speed information of the current spindle motor 102, and compares the rotation speed information with the predetermined CLV reference speed information to obtain a spindle error signal. To generate.
  • the reproduction clock generated by the PLL in the data detection processing unit 105 becomes the rotation speed information of the current spindle motor 102, so that rotation speed information is predetermined.
  • a spindle error signal is generated by comparing with the CLV reference speed information.
  • the spindle servo circuit 112 generates a spindle drive signal in response to a spindle error signal and supplies the spindle drive signal to the spindle driver 117, and executes CLV rotation of the spindle motor 102 in response to the spindle drive signal.
  • the spindle servo circuit 112 generates a spindle drive signal in response to a spindle kick / brake control signal from the system controller 110, and starts, stops, accelerates, decelerates, etc. the spindle motor 102 in response to the spindle drive signal. The operation is also executed.
  • the various operations of the servo system and the recording / playback system as described above are controlled by the system controller 110 formed by the microcomputer.
  • the system controller 110 executes various processes in response to a command from the host device 200 given via the host I / F 108. For example, when a write command (write command) is issued from the host device 200, the system controller 110 first moves the optical pickup 101 to an address to be written. Then, the system controller 110 causes the encoding / decoding unit 107 to perform modulation on information (for example, video data, audio data, etc.) as user data transferred from the host device 200. Then, the laser driver 113 drives the laser emission according to the multi-valued code obtained by the modulation, so that the information as the user data is recorded in the multi-valued code.
  • a write command write command
  • the system controller 110 first moves the optical pickup 101 to an address to be written. Then, the system controller 110 causes the encoding / decoding unit 107 to perform modulation on information (for example, video data, audio
  • the system controller 110 when a read command requesting transfer of information recorded on the optical disk 100 is supplied from the host device 200, the system controller 110 performs seek operation control for the purpose of the address where the information is recorded. That is, the system controller 110 outputs a seek command with an address specified to the optical block servo circuit 111, and executes an access operation of the optical pickup 101 targeting the address specified by the seek command. After that, the system controller 110 performs the operation control necessary for transferring the information (multi-value code) requested in response to the read command to the host device 200. That is, the system controller 110 reads information from the optical disk 100, causes the data detection processing unit 105 and the encoding / decoding unit 107 to execute necessary processing, and transmits the information requested in response to the read command to the host device 200. Transfer.
  • the recording / playback device shown in FIG. 1 is a recording / playback device connected to the host device 200, but the recording / playback device may adopt a form in which it is not connected to other devices.
  • the operation unit and the display unit are provided, and the configuration of the input / output interface portion with the outside is different from that of FIG.
  • recording / playback is performed according to a user's operation, and terminal portions for input / output of various information are formed.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of the optical pickup 101.
  • the optical pickup 101 records information on the optical disc 100 by using, for example, a laser beam (beam) having a wavelength ⁇ of 405 nm, and reproduces the information from the optical disc 100.
  • the laser beam is emitted from a semiconductor laser (LD: Laser Diode) 1.
  • the laser beam passes through the collimator lens 2, the polarizing beam splitter (PBS: Polarizing Beam Splitter) 3, and the objective lens 4, and is irradiated onto the optical disc 100.
  • the polarization beam splitter 3 has, for example, a separation surface that transmits approximately 100% of P-polarized light and reflects approximately 100% of S-polarized light.
  • the laser beam is reflected at the recording layer.
  • the reflected light from the recording layer of the optical disk 100 returns to the same optical path and is incident on the polarizing beam splitter 3.
  • a ⁇ / 4 element not shown
  • the reflected light reflected by the polarization beam splitter 3 is focused on the light receiving surface of the photodetector 6 via the lens 5.
  • the photodetector 6 receives the reflected light on the light receiving surface, performs photoelectric conversion, and outputs an output current corresponding to the amount of the received light of the reflected light.
  • FIG. 3 is a plan view showing a configuration example of the light receiving surface of the photodetector 6.
  • the light receiving surface has two dividing lines for dividing the tangier direction (track direction) of the optical disk 100 into three and two dividing lines for dividing the radial direction (radial direction) into three, as shown in FIG. It is divided into five regions 6a, 6b, 6c, 6d1 and 6d2.
  • the reflected light is received in the regions 6a, 6b, 6c, 6d1 and 6d2 of the light receiving surface, and the corresponding output currents of the five systems are output.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of irradiating the optical disk 100 with a laser beam.
  • the laser beam is applied to a plurality of adjacent tracks including the track TK.
  • spot SPs are formed on the track TK, the adjacent track TK-1 adjacent to the inner peripheral side of the track TK, and the adjacent track TK + 1 adjacent to the outer peripheral side of the track TK. It is irradiated so that it is done. Therefore, the reflected light of the laser light includes the light reflected by the laser light in each of the tracks TK, TK-1, and TK + 1, and such reflected light is the regions 6a, 6b, 6c of the photodetector 6. , 6d1, 6d2.
  • FIG. 2 shows the components of the optical pickup 101 for obtaining the reproduction signal corresponding to the information recorded on the optical disc 100. Further, in FIG. 2, a focus error signal and a tracking error signal output to the optical block servo circuit 111 via the matrix circuit 104 and a push-pull signal output to the wobble signal processing circuit 106 via the matrix circuit 104 are generated. Signals and the like for this are omitted. As the configuration of the optical pickup 101, various configurations other than the configuration shown in FIG. 2 are possible.
  • a plurality of cross sections of the reflected light from the optical disk 100 correspond to the regions 6a to 6d2.
  • the output current as an electric signal corresponding to the amount of received light in each region is obtained by dividing into the regions of.
  • a method of obtaining an electric signal for each region in which the cross section of the reflected light is divided a method other than the method of dividing the light receiving surface of the photodetector 6 can be adopted.
  • an optical path conversion element that divides the reflected light into a plurality of lights by separating the cross section of the reflected light into a plurality of regions is arranged, and the optical path conversion element is arranged. It is possible to adopt a method of receiving a plurality of lights divided from the reflected light by a plurality of photo detectors.
  • a diffraction element such as a holographic optical element, a refraction element such as a microlens array or a microprism, or the like can be adopted.
  • the laser beam is irradiated so that the spot SP is formed on the plurality of tracks TK, TK-1, and TK + 1 as shown in FIG.
  • the reflected light of the laser light includes the light reflected by the laser light on each of the tracks TK, TK-1, and TK + 1. Therefore, the reproduction signal generated from such reflected light is other than the reproduction signal of a plurality of signal channels, that is, the reproduction signal of the track TK (the reproduction signal obtained when only the track TK is irradiated with the laser beam). , Includes playback signals of adjacent tracks TK-1 and TK + 1.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the decoding performance of the binary code and the multi-value code when the binary code and the multi-value code are recorded on the optical disk 100 at a high linear density.
  • the inventor of the present invention has found that the decoding (detection) performance of information is improved when multi-value recording is performed than when binary recording is performed. This technology is based on this discovery.
  • Binary recording means recording a binary code on an optical disc 100
  • multi-value recording means recording a multi-valued code on an optical disc 100.
  • the horizontal axis represents the linear density of recording on the optical disc 100 as a ratio to the linear density of AD2 having a capacity of 500 GB (Gigabyte).
  • AD2 is an optical disk capable of recording high linear density of data, and is described in, for example, "White Paper: Archive Disc Technology 2nd Edition", July 2018.
  • the vertical axis is the SNR (Signal to Noise Ratio) required to obtain a cER (Cell Error Rate) of 1e-4 (0.0001), and is also referred to as the required SNR below.
  • the cell (c) in cER means one (value) of a multi-valued code and corresponds to a bit of a binary code.
  • n cells are a sequence of n multi-valued codes.
  • the code length of a multi-valued code is expressed in units of cells.
  • the required SNR of AD2 is represented by a dotted line.
  • noise tolerance can be improved and decoding performance can be improved as compared with the case of adopting a binary code.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an expression method for expressing a multi-valued code.
  • n cells are a sequence of n multi-valued codes.
  • the code length of a multi-valued code is represented by a cell.
  • the multi-valued code of the ML value can be expressed by the multi-valued edge code of the ML value.
  • the multi-valued edge code is a code that expresses the value (level) of the multi-valued code with an edge.
  • the edge represents the amount of change from the value immediately before the multi-valued code, and counts 0 to ML-1 taken by the multi-valued code of the ML value so as to rotate.
  • the multi-valued code (value (level)) of time t (tth) is expressed as l (t) and the multi-valued edge code of time t is expressed as c (t)
  • % Represents the modulo operator, and A% B represents the remainder when A is divided by B.
  • FIG. 7 is a diagram showing a code generation model that generates a multi-valued edge code (multi-valued code represented by).
  • the code generation model has a state in which the number of consecutive zeros is represented by the number of consecutive zeros where the edges of 0 are consecutive. Therefore, when the maximum number of consecutive zeros, which is the maximum number of consecutive zeros, is represented by k, the code generation model has a state s0 indicating that the number of consecutive zeros is 0 and a state s1 indicating that the number of consecutive zeros is 1. , ..., There are a total of k + 1 states of the state s # k indicating that the number of consecutive zeros is k times.
  • the multi-valued edge code is generated by the state transition of the code generation model as described above.
  • the channel code (recording modulation code) recorded on the recording medium
  • the frequency of obtaining information for detecting the phase error in the PLL or the like that generates the channel clock that is, the value of the channel code.
  • the maximum value of the number of times that the same value continues is limited, so-called k restriction is performed.
  • FIG. 8 is a diagram showing a code generation model when the maximum number of consecutive times k is limited to 1.
  • the code generation model is composed of a state s0 indicating that the number of consecutive zeros is 0 and a state s1 indicating that the number of consecutive zeros is 1.
  • any of 0 to ML-1 can be output as the multi-valued edge code.
  • the state transition is performed from the state s0 to the state s1, and when any one of 1 to ML-1 is output as the multi-valued edge code, the state transitions from the state s0. The state transition is performed to the state s0.
  • 0 cannot be output as the multi-valued edge code, and either 1 or ML-1 other than 0 can be output.
  • either 1 to ML-1 is output as the multi-valued edge code, and the state transition is performed from the state s1 to the state s0.
  • each row represents the state of the transition source of the state transition
  • each column represents the state of the transition destination of the state transition.
  • the elements in row i and column j represent the number of state transitions from state s # i to state s # j that exist in the code generation model.
  • the state starts from the state s0.
  • state transitions As a state transition from state s0 to state s1, there is one state transition that outputs multi-valued edge code 0, and as a state transition from state s1 to state s0, multi-valued edge codes 1 to 4 are output.
  • state transitions There are four types of state transitions. There is no state transition from state s1 to state s1.
  • the Shannon capacitance can be obtained from the eigenvalues of the transition matrix representing the state transition of the code generation model.
  • the transition matrix in FIG. 9 is a 2-by-2 matrix, two eigenvalues (at the maximum) can be obtained.
  • the eigenvalues may be complex numbers, but the maximum value among the eigenvalues of the transition matrix that take a positive value is the theoretical limit of the coding rate called the Shannon capacitance.
  • the Shannon capacitance represents the number of symbols (the number of symbols) that can be represented per cell by the multi-valued code generated by the code generation model (represented by the multi-valued edge code), and the maximum number of consecutive times k. Due to restrictions, the value will be less than ML.
  • the Shannon capacity of 4.828427 means that 4.828427 (symbol) values can be represented per cell of the multi-valued code.
  • multi-valued code for example, binary data having a certain number of bits is converted into a multi-valued code (series) which is a sequence of cells having one or more values. Therefore, the code rate should be expressed in bits / cells.
  • the multi-level code of ML 5
  • a coding method for multi-value coding for example, a fixed-length (n-cell) block code composed of a series of n-cell multi-value codes for m-bit binary data so that it can be implemented as a circuit.
  • the method of converting to (a series of multi-valued edge codes expressing) will be adopted.
  • the code length n represents the code length of a fixed-length block code, that is, the number of cells of the multi-valued code (series) constituting the block code.
  • the code rate R represents the value obtained by dividing the number of binary data bits B by the code length n.
  • the code having a code length n of 4 cells is encoded.
  • the generation of a block code with a high efficiency of 97% will be described.
  • FIG. 12 shows a block code (hereinafter, also referred to as s0 ⁇ s0 code) composed of a series of multi-valued edge codes generated by four state transitions with the state s0 as the initial state and the final state, and the state s0 as the initial state.
  • a block code (hereinafter, also referred to as s0 ⁇ s1 code) composed of a series of multi-valued edge codes generated by four state transitions, with state s1 as the final state, and state s1 as the initial state.
  • the block code (hereinafter, also referred to as s1 ⁇ s0 code) composed of a series of multi-valued edge codes generated by four state transitions with the state s0 as the final state, and the state s1 as the initial state and As the final state, the number of block codes (hereinafter, also referred to as s1 ⁇ s1 codes) composed of a series of multi-valued edge codes generated by four state transitions is shown.
  • FIG. 13 shows a part of 500 s0 ⁇ s0 codes, 500 s1 ⁇ s0 codes, their s0 ⁇ s0 codes, and state transitions when the s1 ⁇ s0 codes are generated. It is a figure.
  • a in FIG. 13 shows a part of 500 s0 ⁇ s0 codes and the state transition when the s0 ⁇ s0 codes are generated
  • B in FIG. 13 shows 500 s1 ⁇ s0 codes. And a part of the state transition when the s1 ⁇ s0 code is generated.
  • 500 s0 ⁇ s0 codes as the first set of, and states s1 and s0 (third state and fourth state) are generated by four state transitions, which are the initial state and the final state, respectively. It is common with 500 s1 ⁇ s0 codes as a second set of block codes composed of a series of multi-valued edge codes.
  • FIG. 14 shows a part of 100 s0 ⁇ s1 codes, 100 s1 ⁇ s1 codes, and the state transitions when those s0 ⁇ s1 codes and s1 ⁇ s1 codes are generated. It is a figure.
  • a in FIG. 14 shows a part of 100 s0 ⁇ s1 codes and the state transition when the s0 ⁇ s1 codes are generated
  • B in FIG. 14 shows 100 s1 ⁇ s1 codes. And a part of the state transition when the s1 ⁇ s1 code is generated.
  • 100 s1 ⁇ s1 codes as a second set of block codes composed of a series of multi-valued edge codes.
  • the minimum transition pattern means a pattern in which changes of the same value (level) repeat in the minimum cycle.
  • RMTR continuous shortest transition
  • 17PP code and 110PCWA Physical-Complementary Word Assignment
  • the RMTR is limited to 6 and 2, respectively.
  • the 17PP code is a code obtained by modulation (coding) of the RLL (1,7) PP modulation method.
  • the 110PCWA code is described in Japanese Patent No. 4998472.
  • the modulo edge condition is satisfied.
  • the number of times that the modulo edge condition is continuously satisfied, that is, the continuation length at which the minimum transition pattern continues is defined as the continuous length of the modulo edge.
  • the four-cell multi-valued edge codes depict multi-valued codes
  • the first and second multi-valued edge codes and the second and third multi-valued edge codes. If the multi-valued edge code of is satisfying the modulo edge condition, but the third and fourth multi-valued edge codes do not satisfy the modulo edge condition, the continuous length of the modulo edge is 2.
  • the multi-valued code is the minimum transition pattern in which 0 and 4 are repeated.
  • the multi-valued code is 0 and 4 as shown in FIG. It becomes the minimum transition pattern that repeats.
  • the multi-valued code When the immediately preceding multi-valued code is 1, the multi-valued code becomes the minimum transition pattern in which 1 and 0 are repeated, and when the immediately preceding multi-valued code is 2, the multi-valued code is As shown in FIG. 15, it becomes a minimum transition pattern in which 2 and 1 are repeated.
  • the immediately preceding multi-valued code is 3
  • the multi-valued code becomes the minimum transition pattern in which 3 and 2 are repeated
  • the immediately preceding multi-valued code when the immediately preceding multi-valued code is 4, the multi-valued code is As shown in FIG. 15, it becomes a minimum transition pattern in which 4 and 3 are repeated.
  • the multi-valued edge code when 32 that satisfy the modulo edge condition are consecutive, and the immediately preceding multi-valued code is 0, the multi-valued code is the minimum transition that repeats 0 and 3 as shown in FIG. It becomes a pattern.
  • the multi-valued code When the immediately preceding multi-valued code is 1, the multi-valued code becomes the minimum transition pattern in which 1 and 4 are repeated, and when the immediately preceding multi-valued code is 2, the multi-valued code is As shown in FIG. 16, it becomes a minimum transition pattern in which 2 and 0 are repeated.
  • the immediately preceding multi-valued code is 3
  • the multi-valued code becomes the minimum transition pattern in which 3 and 1 are repeated
  • the immediately preceding multi-valued code when the immediately preceding multi-valued code is 4, the multi-valued code is As shown in FIG. 16, it becomes a minimum transition pattern in which 4 and 2 are repeated.
  • Suppressing the appearance of the minimum transition pattern in the multi-valued code can be performed by limiting the continuous length of the modulo edge in which the modulo edge condition is continuously satisfied.
  • the start continuous length means the continuous length of the modulo edge at the beginning of the block code, that is, the number of times that the modulo edge condition is continuously satisfied from the start cell to the end cell.
  • the end continuous length means the continuous length of the modulo edge at the end of the block code, that is, the number of times that the modulo edge condition is continuously satisfied from the end cell to the first cell.
  • each row represents the starting continuous length
  • each column represents the ending continuous length.
  • the value in the column where the start continuous length is i and the end continuous length is j represents the number of candidate codes whose start continuous length is i and the end continuous length is j.
  • the 500 s0 ⁇ s0 codes are described as block codes in which the start continuous length i is 0 and the end continuous length j is limited to 0 (hereinafter, (i, j) codes).
  • the RMTR is represented by the continuation length of the minimum transition pattern.
  • the start continuous length and the end continuous length are both 0 s0 ⁇ s0.
  • 1334 and 1111 are candidate codes (s0 ⁇ s0 code) in which both the start continuous length and the end continuous length are 0.
  • the RMTR is 1 even when only the candidate code having both the start continuous length and the end continuous length of 0 is adopted as the adopted code.
  • RMTR cannot be limited to a value smaller than the start continuous length + end continuous length + 1, which is the value obtained by adding 1 to the added value of the start continuous length and the end continuous length.
  • the start continuous length + end continuous length + 1 is also referred to as the minimum length of the modulo edge.
  • the RMTR can be limited to smaller values by selecting the adopted code according to the first condition. ..
  • the candidate codes are selected as the adopted codes.
  • the (0, 0) code in which the start continuous length i and the end continuous length j are both limited to 0 is the adopted code required for 9-bit coding. Only the number as close as possible to the number (hereinafter, also referred to as the required number of codes) 512 is selected as the adopted code.
  • one of the start continuous length i and the end continuous length j is 1 and the other is limited to 0 (1, 0) and (0, 1). )
  • the number of codes 92, which is less than the required number of codes 512, is selected as the adopted code.
  • the block code constituting the code set is a block code in which the start continuous length, the end continuous length, and the intermediate continuous length are limited.
  • the block code constituting the code set is a block code whose intermediate continuous length is limited to the minimum length of the modulo edge or less.
  • the second condition that is, the number of candidate codes that can be selected as the adopted code by excluding the candidate code whose intermediate continuous length is larger than the minimum length of the modulo edge from the adopted code becomes the required code signature. If not, the adopted code is selected from the candidate codes whose intermediate continuous length is larger than the minimum length of the modulo edge. In this case, the RMTR is larger than the minimum length of the modulo edge and becomes the maximum value of the intermediate continuous length of the adopted code.
  • LUT Look Up Table
  • the block code (multi-valued edge code of 4 cells constituting) selected as the adopted code as described with reference to FIG. 17 and the binary data as user data are registered in association with each other. ..
  • the binary data 0 (here, zero represented by 9 bits) of FIG. 18 is converted to the block code (multi-valued edge code of 4 cells constituting) 1111. It is encoded.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating recording and reproduction of a multi-valued code on the optical disc 100.
  • a mark representing 0 or 1 of the binary code is formed along the track of the optical disc 100.
  • a mark having a size (in FIG. 24, the size in the radial direction) corresponding to the value (level) of the multi-value code is formed along the track of the optical disk 100.
  • the difference in mark size appears as stepped shades of reflected light (intensity of light intensity) during playback.
  • FIG. 25 is a block diagram showing a configuration example of the data detection processing unit 105.
  • the output currents output by the regions 6a, 6b, 6c, 6d1, 6d2 of the photodetector 6 are referred to as detection signals S6a, S6b, S6c, S6d1, and S6d2, respectively.
  • the detection signals S6a, S6b, S6c, S6d1 and S6d2 are supplied from the optical pickup 101 to the matrix circuit 104.
  • the matrix circuit 104 generates a reproduction signal from the detection signals S6a to S6d2 from the optical pickup 101 and supplies the reproduction signal to the data detection processing unit 105.
  • the matrix circuit 104 generates playback signals Sa, Sb, Sc, and Sd of four signal channels and supplies them to the data detection processing unit 105.
  • the reproduction signal Sa is a signal corresponding to the detection signal S6a
  • the reproduction signal Sb is a signal corresponding to the detection signal S6b
  • the reproduction signal Sc is a signal corresponding to the detection signal S6c
  • the reproduction signal Sd is a signal corresponding to the added value of the detection signals S6d1 and S6d2.
  • the data detection processing unit 105 has an ADC (Analog to Digital Converter) 11 to which the reproduction signals Sa to Sd supplied from the matrix circuit 104 are supplied.
  • a clock for ADC 11 is formed by PLL 12.
  • the reproduced signals Sa to Sd supplied from the matrix circuit 104 are converted into digital data by the ADC 11, respectively.
  • the gain of the reproduced signals Sa, Sb, Sc, and Sd converted into digital data is adjusted by AGC (Automatic Gain Control) 13.
  • the data detection processing unit 105 includes a multi-input adaptation equalization unit 14, a noise predictor 15, a detection unit 16, a delay device 17, an equalization error calculation unit 18, and a whitening coefficient update unit 19.
  • the gain-adjusted reproduction signals Sa to Sd are supplied from the AGC 13 to the multi-input adaptive equalization unit 14.
  • the reproduced signals Sa, Sb, Sc, and Sd at the time t of the four signal channels after gain adjustment supplied from the AGC 13 to the multi-input adaptive equalization unit 14 are the reproduced signals x 1t , x 2t , x 3t , and x 4t, respectively. show.
  • the multi-input adaptive equalization unit 14 performs adaptive PR equalization (adaptive equalization) for the reproduced signals x 1t , x 2t , x 3t , and x 4t.
  • the PR equalization of the reproduced signal x 1t to x 4t, reproduced signal x 1t to x 4t is equalized to approximate the (targeted) ideal PR waveform.
  • Multi-input adaptive equalizer 14, the reproduced signal x 1t, x 2t, x 3t by adding the results of the adaptive PR equalization x 4t, it generates and outputs an equalized signal y 't.
  • the ideal PR waveform means an ideal (true) waveform obtained when a sequence of multi-valued codes recorded on the optical disk 100 receives the ISI of PR, and the sample values constituting the waveform are used as a reference. Called a level.
  • the output of the multi-input adaptive equalizer 14 (equalizing signal y 't).
  • the initial value (initial coefficient) of the filter coefficient of the multi-input adaptation equalization unit 14 is set to a predetermined value.
  • Equalized signal y 't is supplied to the noise predictor 15 and the delay unit 17.
  • Noise predictor 15 equalized signal y 'crosstalk noise (noise including a) from the adjacent tracks TK-1, TK + 1 contained in t to filter whitening, the equalized signal after whitening y' t The whitening signal z t is output.
  • the whitening signal z t which is the output of the noise predictor 15, is supplied to the detection unit 16.
  • the detection unit 16 performs a multi-value processing process for detecting a value that the multi-value code can take from the whitening signal z t from the noise predictor 15 to obtain a multi-value code DT.
  • This multi-valued code DT is supplied to the encoding / decoding unit 107 of FIG. 1 and demodulated (decoded).
  • the delay device 17 delays the equalization signal y't from the multi-input adaptive equalization unit 14 and supplies it to the equalization error calculation unit 18.
  • the equalized signal y 't the equalized signal y' is delayed until multilevel code sequence which can be obtained reference level t (multilevel code sequence) is obtained by the detection unit 16 ..
  • Equalization error calculation unit 18 the output (equalized signal) of the multi-input adaptive equalizer 14 which is supplied via a delay device 17 y 'equalization error to the reference levels of t (equalized signal y' and t Reference obtaining an equalization error) e 't between the level.
  • Equalization error calculation unit 18 supplies the equalization error e 't, as a control signal for the adaptive equalization, the multi-input adaptive equalizer 14. Further, the equalization error calculation unit 18 supplies the equalization error e't to the whitening coefficient updating unit 19.
  • Whitening coefficient update unit 19 according to t 'whitened error w will be described later is obtained from t' equalization error e from the equalization error calculator 18, the adaptive filter coefficients of the noise predictor 15 is whitening filter The updated filter coefficient is supplied to the noise predictor 15.
  • the multi-input adaptive equalization unit 14, the noise predictor 15, the detection unit 16, the equalization error calculation unit 18, and the whitening coefficient update unit 19 will be described in detail, but before that, the data detection processing unit 105 will be used.
  • the PRML used for decoding (detecting) the multi-valued code of is described.
  • FIG. 26 is a diagram showing a configuration example of the PR memory model.
  • the signal obtained from the recording / playback system is decoded in consideration of the PR memory model that expresses (the transmission line of) the recording / playback system.
  • the PR memory model is a model that expresses that a waveform series that has been interfered with by PR characteristics is reproduced from the past input data input to the recording / reproduction system.
  • the number of past input data that interferes with the input data at the current time t + 1 is called the ISI length (constraint length).
  • PRML is to perform Viterbi decoding as maximum likelihood decoding in consideration of the state and state transition of the PR memory model.
  • a multi-valued code a 4-valued code having four values of 0, 1, 2, and 3 is adopted, and 0, 1, 2, and 3 as the 4-valued code are expressed in NRZ and-.
  • the signal values of 3, -1, +1 and +3 are taken respectively.
  • the NRZ representation of the signal as a multi-valued code is referred to as NRZ multi-valued.
  • one of -3, -1, +1 and +3 as an NRZ multi-value is supplied to the PR memory model.
  • the PR memory model has delayers 301 and 302, multipliers 304, 305, and 306, and an adder 307.
  • the NRZ multi-value as input data supplied (input) to the PR memory model is supplied to the delay device 301 and the multiplier 304.
  • the delay device 301 delays the NRZ multi-value supplied to the PR memory model by one clock and supplies it to the delay device 302 and the multiplier 305.
  • the delay device 302 delays the NRZ multi-value from the delay device 301 by one clock and supplies it to the multiplier 306.
  • the multiplier 304 multiplies the NRZ multi-value supplied to the PR memory model, that is, the NRZ multi-value at the current time by 1.0, and supplies the resulting multiplication value to the adder 307.
  • the multiplier 305 multiplies the NRZ multi-value from the delay device 301, that is, the NRZ multi-value one clock before the current time by 1.8, and supplies the resulting multiplication value to the adder 307.
  • the multiplier 306 multiplies the NRZ multi-value from the delay device 302, that is, the NRZ multi-value two clocks before the current time by 0.9, and supplies the resulting multiplication value to the adder 307.
  • the adder 307 adds the multiplication values from each of the multipliers 304 to 306, and outputs the added value obtained as a result as one value of the interference series that has been interfered with by PR.
  • FIG. 27 is a diagram showing a configuration example of the multi-input adaptation equalization unit 14.
  • the multi-input adaptive equalization unit 14 has adaptive equalizers 21, 22, 23, 24, and an adder 25.
  • the reproduced signals x 1t , x 2t , x 3t , and x 4t of the four signal channels at time t from the AGC 13 are supplied to the adaptive equalizers 21, 22, 23, and 24, respectively.
  • the multi-input adaptation equalization unit 14 is adapted for four signal channels.
  • Equalizers 21 to 24 are provided.
  • the multi-input adaptive equalization unit 14 is provided with an adaptive equalizer equal to the number of signal channels of the reproduced signal supplied from the AGC 13 to the multi-input adaptive equalization unit 14.
  • the adaptive equalizers 21 to 24 are composed of FIR (Finite Impulse Response) filters, and the number of taps of the FIR filter, the calculation accuracy (bit resolution), and the update coefficient ⁇ (update gain of the adaptive calculation) when updating the filter coefficient. ) Has the parameters. Further, it is assumed that the adaptive equalizers 21, 22, 23, and 24 each have a tap length L, but depending on the design specifications of the adaptive equalizer, the adaptive equalizers 21 to 24 have tap lengths L 1 , L 2 , and L, respectively. It can be changed like 3 , L 4. Appropriate values are set for each parameter of the FIR filter by simulation or the like.
  • FIR Finite Impulse Response
  • An equalization error e't at time t is supplied to the adaptive equalizers 21 to 24 from the equalization error calculation unit 18 as a control signal for adaptive equalization (coefficient control value for adaptive control).
  • the adaptive equalizer 20 + c outputs the filtering signal y ct at time t obtained as a result of the filtering process to the adder 25.
  • the adder 25 adds the filtering signals y 1t , y 2t , y 3t , and y 4t at time t from the adaptive equalizers 21, 22, 23, and 24, respectively, and equalizes the added value obtained as a result with time t. and outputs it as a signal y 't.
  • Waveform equalized signal y 't is the goal, obtained decoding by the detection unit 16 (detected) by the multilevel code (sequence), the convolution of the PR characteristic representing the recording and reproducing apparatus (transmission line) It is a waveform (ideal PR waveform) to be generated.
  • FIG. 28 is a diagram showing a configuration example of an FIR filter having a tap length L as an adaptive equalizer 20 + c.
  • the adaptive equalizer 20 + c has (L-1) delayers 30-1 to 30- (L-1), L multipliers 31-0 to 31- (L-1), and an adder 34. Then, configure the FIR filter of the L tap.
  • the adaptive equalizer 20 + c has L arithmetic units 32-0 to 32- (L-1) and L integrators 33-0 to 33- (L-1).
  • the first delay device 30-1 is supplied with the reproduction signal x ct at time t from AGC 13.
  • the delay device 30-1 transmits the reproduction signal x c (t-1) obtained by delaying the reproduction signal x ct at the time t supplied from the AGC 13 by one clock to the delay device 30-2 and the arithmetic unit 32-1 in the subsequent stage. Supply.
  • the first multiplier 31-0 is supplied with the reproduction signal x ct at time t from AGC 13.
  • the multiplier 31-0 multiplies the reproduction signal x ct from the AGC 13 and the tap coefficient C 0 which is a filter coefficient, and supplies the resulting multiplication value to the adder 34.
  • the first computing unit 32-0 the reproduced signal x ct from AGC 13, and equalization error e 't at time t from the equalization error calculator 18 is supplied.
  • Calculator 32-0 the reproduced signal x ct from AGC 13, and, 'with t, for example, - [mu] ⁇ e' equalization error e at time t from the equalization error calculator 18 calculating the t ⁇ x ct was carried out, and supplies the resulting calculation value - ⁇ ⁇ e 't ⁇ x ct , the integrator 33-0.
  • Calculator 32-len is reproduced signal x c from the delayer 30-len (t-len) , and, using the equalization error e 't at time t from the equalization error calculator 18, for example - ⁇ ⁇ 'performs calculation of t ⁇ x c (t-len ), the resulting calculation value - ⁇ ⁇ e' e supplied t ⁇ x c a (t-len), the integrator 33-len.
  • ⁇ 1
  • the reproduction signal x ct at time t from the corresponding AGC 13 and the reproduction signal x c (t-len) from the delayer 30-len. Will be updated.
  • adaptation equalization is performed in the adaptive equalizer 20 + c.
  • the adder 34 adds the multiplication values from the multipliers 31-0 to 31- (L-1), respectively, and outputs the added value obtained as a result as a filtering signal y ct at time t.
  • the reproduction signals from the AGC 13 x 1t , x 2t , x 3t , x 4t , respectively, and the delays implemented in the adaptive equalizers 21, 22, 23, 24, respectively.
  • X 3t , x 4t and the delay signal are linearly coupled to equalize the amplitude component, and optimize the frequency component error and phase distortion.
  • the adaptive equalization to the computing unit 32-0 without being mounted to the adaptive equalizer 21, 22, respectively 32 calculated value at (L-1) - ⁇ ⁇ e 't ⁇ x c (t-len)
  • the filtered signal y 1t outputted from the adaptive equalizer 21, 22, 23, 24, y 2t, y 3t, equalized signal y 't at time t is represented by the sum of the y 4t is equalization error e 'with t, to no tap coefficients C 0 in each adaptive equalizers C L-1, are adaptively controlled in a direction in which the frequency characteristics as is equalized to the ideal PR waveform goal.
  • the signal processing in the multi-input adaptive equalizer 14, the equalized signal y 't, from the noisy signal containing crosstalk noise reproduced signal from the adjacent track TK-1, TK + 1 to the track TK to be reproduced is superimposed
  • unnecessary signals such as cross talk noise from the adjacent track are reduced and equalized to the signal of the reproduction target track TK. the signal y 't.
  • a noise predictor 15 can be provided in the subsequent stage of the multi-input adaptation equalization unit 14, whereby the data detection processing unit 105 can be provided with the NPML function.
  • NPML is described in E. Eleftheriou and W. Hirt, "Noise-Predictive Maximum-Likelihood (NPML) Detection for the Magnetic Recording Channel” (hereinafter, also referred to as Reference A).
  • Noise predictor 15 equalized signal y multi-input adaptive equalizer 14 outputs 'to t, is by performing a filtering process by the whitening filter, the equalized signal y' crosstalk noise or the like remaining in t To whiten.
  • the filtering signals y 1t , y 2t , y 3t , and y 4t obtained in the multi-input adaptive equalization unit 14 can be represented by the equation (1) using the reproduced signals x 1t , x 2t , x 3t , and x 4t. can.
  • the vector f ct is a vector of length L whose elements are tap coefficients C 0 to C L-1 at time t of the signal channel c (adaptive equalizer 20 + c).
  • the vector x ct is the sample value x ct , x c (t-1) , ..., x c of the reproduced signal x ct to be filtered using the tap coefficient C 0 to C L-1 at time t. It is a vector of length L with (t- (L-1)) as an element.
  • Equalized signal y 't that to not filtered signal y 1t obtained by adding y 4t can be expressed by Equation (2).
  • f cl represents the l-th tap coefficient C l of the signal channel c (adaptive equalizer 20 + c).
  • K represents the ISI length, which is the length (time) at which the ISI of the target PR (target PR) occurs.
  • c m represents the m-th coefficient of K coefficients c 0 , c 1 , ..., c K-1 equal to the ISI length K as the impulse response (of ISI) of the target PR.
  • the coefficients c m also referred to as a PR coefficient c m.
  • a t represents an NRZ multi-value that expresses the signal value (on the channel) of the time t of the multi-value code recorded on the optical disk 100 in NRZ (Non-Return-to-Zero).
  • the n-cell series which is a multi-cell of the multi-value code (value) b t , represents an n-digit ML-ary number
  • the NRZ multi-value a t series corresponding to the n-cell series of the multi-value code b t is ,
  • a series of multiple cells with multi-value code b t is expressed by a value centered on DC (Direct Current).
  • v t is 'represents the error between the level of t and the target PR
  • w t is the equalized signal y at time t' equalized signal y at time t represents a noise including a crosstalk noise remaining to t.
  • equalized signal y 't passes noise predictor 15, and whiten the frequency component of the noise w t, it is possible to suppress the branch metrics in the Viterbi decoding of the detector 16.
  • the whitening signal z t output by the noise predictor 15 can be expressed by Eq. (3).
  • FIG. 29 is a diagram showing a configuration example of the noise predictor 15.
  • the noise predictor 15 is composed of an FIR filter including N-stage delayers 41-1 to 41-N, N multipliers 42-1 to 42-N, and an adder 43.
  • Delayer 41-1 through 41-N of N stages the input equalized signal y 't of the multi-input adaptive equalizer 14, and outputs the delay for each sample. That is, the delay unit 41-1 through 41-N is the equalized signal y 't, which is input thereto, and outputs the delay of one clock.
  • the N multipliers 42-1 to 42-N multiply the output of the delayer 41-len, that is, the equalization signal y'tl and the tap coefficient p len .
  • the adder 43 calculates the equalized signal y 't, which is the input to the first delay unit 41-1, the sum of the -1 value multiplied by the output of the multipliers 42-1 through 42-N, The calculated value obtained as a result is output as a whitening signal z t.
  • the noise predictor 15 the whitening signal z t output by the adder 43 is supplied to the detection unit 16.
  • the detection unit 16 has a Viterbi decoder that performs maximum likelihood decoding, for example, Viterbi decoding.
  • the detection unit 16 decodes (detects) the multi-valued code DT from the whitening signal z t by performing Viterbi decoding as the multi-value processing of the whitening signal z t from the noise predictor 15 in the Viterbi decoder. Functions as a department.
  • the Viterbi decoder corresponds to a state, which corresponds to a block (circuit) corresponding to a plurality of states equal to the number of values that a continuous cell of a predetermined length can take, and a branch representing a transition (state transition) between states. It has a connecting line that connects the blocks to be connected.
  • the Viterbi decoder efficiently detects the most probable multi-valued code sequence from all possible multi-valued code sequences.
  • the Viterbi decoder has a memory (register) called a state metric memory for each state, which stores the state metric of that state (until it reaches). Further, the Viterbi decoder has a register called a path memory that stores a multi-valued code sequence (a multi-valued code sequence observed until the state is reached) until the state is reached. Further, the Viterbi decoder has a function of calculating a branch metric for each branch.
  • Various multi-valued code sequences can be associated with the path to reach each state in a one-to-one relationship.
  • the path metric is calculated.
  • Path metric representing an error of the ideal PR waveform multilevel code sequences corresponding to each path is affected by the ISI of the PR, the actually obtained equalized signal y 't (waveform).
  • Such a path metric can be obtained by sequentially adding the state transitions that make up the path, that is, the branch metrics of the branches.
  • the minimum value of the path metric of the path having each branch from the state of the time immediately before ML or less that reaches the state is selected as the state metric of that state.
  • the path metric of the path having that branch is calculated by adding the branch metric of the branch to the state at the next time to the state metric of that state.
  • the selection of the minimum value of the path metric to be the state metric and the calculation of the path metric are repeated.
  • the last (latest) branch of the path metric path that becomes the state metric is the selected branch.
  • the Viterbi decoder adds the multi-valued code corresponding to the selected branch to the memory value of the path memory of the state at the time immediately before reaching that state when selecting the path metric to be the state metric.
  • Store in memory As a result, in the path memory of each state, the surviving path, which is the path to reach that state, is stored in a form represented by a series of multi-valued codes corresponding to the branches constituting the surviving path.
  • the maximum likelihood path that reaches the minimum state of the state metric is the decoding of the Viterbi decoding. Selected as a result.
  • the sequence of multi-valued codes representing the maximum likelihood path as the decoding result of the Viterbi decoding is the sequence of the multi-valued code DT.
  • the normal Viterbi decoding is the Viterbi decoding in which DFE and NPML are not introduced.
  • the Viterbi decoding in which DFE is introduced is a Viterbi decoding in which DFE is introduced but NPML is not introduced.
  • the Viterbi decoding in which NPML is introduced is a Viterbi decoding in which NPML is introduced but DFE is not introduced.
  • the data detection processing unit 105 (FIG. 25) is configured without providing the noise predictor 15.
  • the branch metric ⁇ t (s i , s j ) of the branch from the state s i at time t-1 to the state s j at time t is calculated according to, for example, Eq. (4).
  • r t (s i , s j ) on the right side of the second line represents ⁇ (cm ⁇ atm ) on the right side of the first line
  • ⁇ r t (b) on the right side of the second line represents the first line of the right side of the v t, i.e., a v t of formula (2)
  • c m represents the m-th PR coefficient as explained in the equation (2).
  • (b t denoted by the arrow at the top) vector b t is the latest of the K multi-level code b t retroactively from the time t, b t-1, ... , b t- (K-1) Is a vector having the above as an element, and can be expressed by the equation (5).
  • Equation (4) r t (s i, s j) indicated by MR1 + ⁇ r t (b t) represents the reference level of the equalized signal y 't, to no b t b t- (K-1 )
  • ML ⁇ K numbers equal to the number of ML bases represented by the sequence of multi-valued codes in the K cell of.
  • a ⁇ B represents A to the B power.
  • the reference level r t (s i, s j ) indicated by MR1 + ⁇ r t (b t) is because it is the reference level of the equalized signal y 't, hereinafter also referred to as equalization reference level.
  • the ML ⁇ K equalization reference levels r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t ) can be obtained in advance.
  • the branch metric ⁇ t (s i , s j ) is calculated according to, for example, Eq. (6).
  • the vector b t is a vector whose elements are the latest M multi-valued codes b t , b t-1 , ..., b t- (M-1) from the time t. Yes, it can be expressed by equation (7).
  • Equations (6) and (7) are the same as equations (4) and (5), respectively, except that M is used instead of K.
  • equalization reference level r t (s i, s j ) indicated by MR1 of formula (4) + ⁇ r t (b t) is, b t to the multilevel code of the K cell of b t- (K-1) While there are only ML ⁇ K numbers equal to the number of ML bases represented by the sequence of, the equalization reference level r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b) shown by MR2 in equation (6). There are only ML ⁇ M t ) equal to the number of ML bases represented by the sequence of multi-valued codes of M cells of b t to b t- (M-1).
  • the assumed PR (ideal PR) is also referred to as an assumed PR.
  • minute interference may occur in excess of the ISI length of the assumed PR.
  • the PR that considers this minute interference is also called the extended PR.
  • the ISI length of the assumed PR will be represented by K
  • the ISI length of the extended PR will be represented by M.
  • the minute interference that actually occurs is taken into consideration, so the branch metric is suppressed and the decoding performance (detection accuracy) of the multi-valued code is improved. Can be improved.
  • the number of states of Viterbi decoding is the ISI length-1 power of the number of values that can be taken per cell
  • the number of states increases as the ISI length of PR becomes longer, and the circuit scale of the Viterbi decoder increases. Increase in size.
  • the ISI length M in the Viterbi decoding combined with the extended PR is longer than the ISI length K in the Viterbi decoding combined with the assumed PR. Therefore, when simply performing the Viterbi decoding combined with the extended PR, The decoding performance of the multi-valued code is improved, but the circuit scale is increased.
  • the state that can be obtained by the Viterbi decoding combined with the assumed PR can be adopted as the possible state.
  • the number of states of the Viterbi decoding combined with the extended PR is reduced from the original number of states ML ⁇ (M-1) to the number of states of the Viterbi decoding combined with the assumed PR ML ⁇ (K-1). , It is possible to improve the decoding performance of the multi-valued code while suppressing the increase in the circuit scale.
  • the Viterbi decoding in which the number of states is reduced to the number of states of the Viterbi decoding combined with the assumed PR is also referred to as a reduced Viterbi decoding.
  • a maximum of ML ⁇ M reference levels are stored in the storage unit. Then, among the reference levels stored in the storage unit, a multi-valued code sequence as a candidate for the decoding result of the Viterbi decoding (hereinafter, also referred to as a provisional decoding result) that constitutes a path including the branch to be subjected to the branch metric operation.
  • the reference level addressed (specified) in the latest M (> K) cell is read and used for branch metric operations.
  • the path metric calculation of the path including the target branch of the branch metric calculation is performed. Further, using the path metric obtained as a result of the path metric operation, a multi-valued code sequence corresponding to the path having the smallest path metric is obtained as a new provisional decoding result.
  • equalization error e' equalization error e is updated to t decreases.
  • the updated reference level of the reference levels stored in the storage unit is addressed in the M cell of the multi-valued code sequence as the tentative decoding result.
  • the DFE that provides feedback is configured in that the provisional decoding result (decision) of the M (> K) cell is fed back and the reference level is updated. Can be done.
  • the reference level is updated by the feedback of the provisional decoding result of the M (> K) cell, so that the interference of the extended PR that exceeds the ISI length K of the assumed PR in the branch metric operation is exceeded. The impact is suppressed.
  • the reduced Viterbi decoding in which the number of states is reduced as described above, the deterioration of the decoding performance can be suppressed.
  • the branch metric ⁇ t (s i , s j ) is calculated according to, for example, Eq. (8).
  • r t (s i, s j) of the third row right and r t-len (s i, s j) is the second line of the right side ⁇ (c m ⁇ a tm ) And ⁇ (c m ⁇ a t-len-m ), respectively.
  • ⁇ r t (b t ) and ⁇ r t (b t-len ) on the right side of the third line represent v t and v t-len on the right side of the second line, respectively.
  • N represents the number of taps of the noise predictor 15
  • p len represents the lenth tap coefficient of the N tap coefficients (filter coefficients) of the noise predictor 15.
  • the first line of the right side y 't - ( ⁇ (c m ⁇ a tm) + v t) represents a noise w t of the formula (2).
  • ⁇ [p len ⁇ ⁇ y't-len- ( ⁇ ( cm ⁇ a t-len-m ) + v t-len ) ⁇ ] on the right side of the first line is whitened by the noise predictor 15. Represents the estimated value of the noise w t.
  • the square of the error between the estimated value of the noise w t and whitened noise w t is the branch metric ⁇ t (s i, s j ) are determined as.
  • z t represents a white signal is whitened equalized signal y 't the noise predictor 15.
  • t-len) ⁇ ] represents a reference level of a whitened equalized signal y 't the noise predictor 15 whitened signal z t.
  • the reference level indicated by MR3 r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t ) - ⁇ [p len ⁇ ⁇ r t-len (s i , s j ) + ⁇ r t (b t) -len) ⁇ ] is (since equalized signal y 't is obtained whitened) is a reference level of the white signal z t, hereinafter also referred to as whitening reference level.
  • ML ⁇ (N + K) reference levels are stored in the storage unit. Then, among the reference levels stored in the storage unit, the reference addressed in the latest N + K cell of the multi-valued code series as the provisional decoding result that constitutes the path including the branch to be operated by the branch metric operation. The level is read and used for branch metric operations.
  • the path metric calculation of the path including the target branch of the branch metric calculation is performed. Further, using the path metric obtained as a result of the path metric operation, a multi-valued code sequence corresponding to the path having the smallest path metric is obtained as a new provisional decoding result.
  • the reference level stored in the storage unit 'depending on t, equalization error e' equalization error e is updated to t decreases.
  • the updated reference level of the reference levels stored in the storage unit is addressed in the N + K cell of the multi-valued code sequence as the tentative decoding result.
  • the temporary decoding result (decision) of the N + K cell is fed back and the reference level is updated. It can be said that it is configured.
  • the branch metric ⁇ t (s i , s j ) is calculated according to, for example, Eq. (9).
  • Equation (9) is the same as Equation (8) except that M is used instead of K. Therefore, the Viterbi decoding for which the branch metric ⁇ t (s i , s j ) is obtained in the equation (9) is the reduced Viterbi decoding.
  • r t (s i, s j) indicated by MR4 + ⁇ r t (b t) - ⁇ [p len ⁇ ⁇ r t-len (s i, s j) + ⁇ r t (b t- len) ⁇ ] is as for formula (8) represents the noise predictor 15 is whitened equalized signal y 't whitened signal z t of the reference level (whitening reference level).
  • the whitening reference level r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t ) - ⁇ [p len ⁇ ⁇ r t-len (s i , s j ) + ⁇ r shown by MR3 in equation (8) t (b t-len ) ⁇ ] is ML ⁇ (K +) equal to the number of ML bases represented by the sequence of multivalued codes in the K + N cells of b t to b t- (K + N-1).
  • (s i , s j ) + ⁇ r t (b t-len ) ⁇ ] is an ML-ary number represented by a sequence of multi-valued codes in the M + N cells of b t to b t- (M + N-1).
  • M + N There are only ML ⁇ (M + N) that are equal to the number of.
  • DFE and NPML branch metric of Viterbi decoding that has been introduced ⁇ t (s i, s j ) is whitened signal z which is obtained by the equalization signal y 't is whitened t , equalization reference level r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t ), and equalization reference level r t-len (s i , s j ) + ⁇ r t (b t-len ) It is expressed by convolution with the tap coefficient p len of the noise predictor 15.
  • ML ⁇ (M + N) reference levels are stored in the storage unit. Then, among the reference levels stored in the storage unit, the reference addressed in the latest M + N cell of the multi-valued code series as the provisional decoding result that constitutes the path including the branch to be operated by the branch metric operation. The level is read and used for branch metric operations.
  • the path metric calculation of the path including the target branch of the branch metric calculation is performed. Further, using the path metric obtained as a result of the path metric operation, a multi-valued code sequence corresponding to the path having the smallest path metric is obtained as a new provisional decoding result.
  • the reference level stored in the storage unit 'depending on t, equalization error e' equalization error e is updated to t decreases.
  • the updated reference level of the reference levels stored in the storage unit is addressed in the M + N cell of the multi-valued code sequence as the tentative decoding result.
  • the description of the Viterbi decoding in which the branch metric operation is performed according to the equation (9), that is, the Viterbi decoding in which DFE and NPML are introduced describes the normal Viterbi decoding and the Viterbi decoding in which DFE is introduced depending on the values of N and M. , And any explanation of the Viterbi decoding in which NPML was introduced.
  • the multi-valued code is decoded.
  • the reduced Viterbi decoding with DFE and NPML introduced will be described.
  • FIG. 30 is a diagram showing an example of a trellis of reduced Viterbi decoding in which DFE and NPML are introduced.
  • the RMTR described in FIGS. 15 and 16 is limited to 1 or less.
  • A! B means that A and B are not equal.
  • RMTR When RMTR is limited to 1 or less, for example, ⁇ 1, 3, 1, 0 ⁇ , ⁇ 1, 3, 1, 1 ⁇ , ⁇ 1, 3, 1, 2 ⁇ are quadrature code sequences. Allowed because the RMTR is 1.
  • Each of the 16 states is represented as a state qr using a 2-cell ML-ary sequence qr. q and r represent 1-digit ML base numbers.
  • the number of branches that can (and can) reach one state at time t from the state at time t-1 is ML, and therefore, in the trellis, ML ⁇ (K-1) states at time t.
  • the state qr represented by the ML decimal number qr of the last two cells of the branch pqr represents the state before the state transition
  • the state pq represented by the ML decimal number pq of the first two cells of the branch pqr is the state.
  • branch 100 represents a state transition from state 00 to state 10.
  • trellis state and branch it depends on the coding rule (multi-value code coding rule) when coding into a multi-valued code, for example, the minimum running length d, RMTR, and the like. Viterbi decoding can be performed with restrictions.
  • an impossible state (prohibited state), an impossible branch (prohibited branch), and an unusable whitening reference level MR4 (prohibited reference) Level) exists.
  • the branch that represents the state transition to the impossible state, the branch metric operation of the impossible branch, and the branch metric operation performed using the whitening reference level MR4 that cannot be used are omitted (execution target). Can be excluded from).
  • FIG. 31 is a diagram showing a configuration example of the Viterbi decoder 320 included in the detection unit 16.
  • the Viterbi decoder 320 is a Viterbi decoder that restores the quadrature code described with reference to FIG. 30, and has ACS (Add Compare Select) units 330-pq corresponding to each of the 16 states pq of the trellis. As described with reference to FIG. 30, pq is a sequence of two-cell ML base numbers representing the state pq.
  • the ACS unit 330-pq includes a path memory PM pq , a selector SEL pq , a state metric memory SM pq , and an adder ADD pq .
  • the path memory PM pq stores the quaternary code sequence as the tentative decoding result corresponding to the surviving path reaching the state pq so as to go back from the quaternary code as the tentative decoding result at the latest time.
  • the selector SEL pq contains the state metric sm qr of the state qr and the branch (representing the state transition) from the state qr to the state pq from the ACS unit 330-qr corresponding to the state qr capable of changing the state to the state pq.
  • the ACS unit 330-31 corresponding to the state 31 includes the ACS unit 330-10 corresponding to the state 10, the ACS unit 330-11 corresponding to the state 11, the ACS unit 330-12 corresponding to the state 12, and the ACS unit 330-12.
  • Connection lines (not shown) corresponding to branches representing state transitions are provided from each of the ACS units 330-13 corresponding to the state 13.
  • the selector SEL 31 of the ACS unit 330-31 corresponding to the state 31 includes the ACS unit 330-10 corresponding to the state 10, the ACS unit 330-11 corresponding to the state 11, and the ACS unit 330-12 corresponding to the state 12.
  • the following path metrics are supplied from each of the ACS units 330-13 corresponding to the state 13 via the connection line corresponding to the branch.
  • the selector SEL 31 of the ACS unit 330-31 corresponding to the state 31 has the state metric sm 10 of the state 10 and the branch metric bm of the branch from the state 10 to the state 31. and 310 obtained by adding the path metric sm 10 + bm 310 of the path that reaches the state 31 via a state 10 is supplied.
  • the selector SEL 31 of the ACS unit 330-31 corresponding to the state 31 has the state metric sm 11 of the state 11 and the branch metric bm of the branch from the state 11 to the state 31.
  • the path metric sm 11 + bm 311 for the path that reaches state 31 via state 11 is supplied, which is the sum of 311 and.
  • the selector SEL 31 of the ACS unit 330-31 corresponding to the state 31 has the state metric sm 12 of the state 12 and the branch metric bm of the branch from the state 12 to the state 31.
  • the path metric sm 12 + bm 312 of the path that reaches state 31 via state 12 is supplied, which is the sum of 312.
  • the selector SEL 31 of the ACS unit 330-31 corresponding to the state 31 has the state metric sm 13 of the state 13 and the branch metric bm of the branch from the state 13 to the state 31.
  • the path metric sm 13 + bm 313 for the path that reaches state 31 via state 13 is supplied, which is the sum of 313.
  • the selector SEL pq selects the smallest path metric from the path metrics supplied to the selector SEL pq as the new state metric sm pq for the state pq and supplies it to the state metric memory SM pq.
  • the state metric memory SM pq stores the state metric sm pq from the selector SEL pq.
  • the adder ADD pq adds the state metric sm pq stored in the state metric memory SM pq and the branch metric bm p'pq of the branch from the state pq to the state p'p capable of state transition. Find the path metric sm pq + bm p'pq for the path to reach the state p'p. Like p, q, and r, p'represents one digit in ML base.
  • the adder ADD pq supplies the pathmetric sm pq + bm p'pq to the selector SEL p'p of the ACS unit 330-p'p corresponding to the state p'p via the connecting line.
  • state transition is possible from state 31 to state 03, state 13, state 23, and state 33.
  • the adder ADD 31 of the ACS unit 330-31 corresponding to the state 31 the state metric sm 31 and the branch metric bm 031 of the branch from the state 31 to the state 03 are added to pass through the state 31.
  • the path metric sm 31 + bm 031 of the path reaching the state 03 is obtained and supplied to the ACS unit 330-03 (not shown) corresponding to the state 03.
  • bm 131 is sought and supplied to ACS units 330-13 corresponding to state 13.
  • the adder ADD 31 adds the state metric sm 31 and the branch metric bm 231 of the branch from state 31 to state 23, and the path metric sm 31 + bm for the path that reaches state 23 via state 31. 231 is sought and supplied to ACS section 330-23 (not shown) corresponding to state 23.
  • the adder ADD 31 adds the state metric sm 31 and the branch metric bm 331 of the branch from state 31 to state 33, and the path metric sm 31 + bm 331 for the path that reaches state 33 via state 31. Is required and is supplied to ACS units 330-33 (not shown) corresponding to the state 33.
  • the Viterbi decoder 320 has a function of performing a branch metric calculation, and the branch metric bm p'pq obtained by the function is supplied to the adder ADD pq.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating an example of operation of the Viterbi decoder 320.
  • the state of the time t-1 immediately before the state transition to the state 31 can be made is the state 10, 11, 12, 13.
  • FIG. 32 shows information related to the states 10, 11, 12, and 13 at time t-1.
  • a quadrature code sequence as a provisional decoding result before time t-1 is stored in time series.
  • 4-value code b t-3 2 as the temporary decoding result at time t-3
  • It represents the quaternary code b t-4 3 as the tentative decoding result at time t-4
  • the quaternary code b t-5 1, ... as the tentative decoding result at time t-5.
  • the path memory PM pq of the state pq at time t can store the quaternary code as the tentative decoding result of dly times from time t to time t- (dly-1).
  • dly represents the path memory length, that is, the number of quaternary codes (maximum number) that the path memory PM pq can store, and is, for example, M + N or more.
  • the “equalization reference address” is the whitening reference level MR4 (r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t ) - ⁇ [p len] of the equation (9) used for the branch metric operation.
  • equalization reference level r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t ) (and r t) -len (s i , s j ) + ⁇ r t (b t-len )) is stored
  • the equalization reference level r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t ) read from the storage unit is stored. Represents the address of the storage area.
  • the equalization reference storage unit as a storage unit for storing the equalization reference level r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t ) is a convolution operation with the extended PR characteristic (extended PR). It has a storage area for storing the equalization reference level r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t ) whose value is updated from the initial value obtained by the convolution operation with the impulse response of.
  • the storage area of the equalization reference storage unit is addressed by the storage value of the path memory PM pq that stores the quaternary code sequence corresponding to the path to reach the state.
  • the quaternary code sequence of the quaternary codes b t1 to b t2 as the provisional decoding result of the times t1 to t2 stored in the path memory PM pq of the state pq is expressed as PM pq (t1: t2).
  • the equalization reference level r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t ) used for the branch metric operation of the branch from state 10 to state 31 is time t-1.
  • the quaternary code sequence ⁇ 31023 ⁇ with the multivalued code b t 3 added as the temporary decoding result of the latest time t added to the beginning (top cell) of ⁇ 1023 ⁇ as the equalization reference address.
  • the “initial value” to the right of the “equalization reference address” is the equalization reference level r t (s i , s i, stored in the storage area of the equalization reference storage unit addressed by the equalization reference address.
  • the initial values of the equalization reference level r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t ) are the NRZ multivalued sequence and extended PR characteristics, which are the NRZ representations of the quadrature code sequence as the equalization reference address. Obtained by the convolution operation of.
  • the “whitening reference address” is the whitening reference level MR4 (r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t ) - ⁇ [p len] of the equation (9) used for the branch metric operation.
  • ⁇ ⁇ r t-len (s i , s j ) + ⁇ r t (b t-len ) ⁇ ]) is read from the storage unit.
  • the whitening reference level MR4 represents the address of the stored storage area.
  • the whitening reference storage unit as a storage unit for storing the whitening reference level MR4 stores the whitening reference level MR4 whose value is updated from the initial value obtained by the convolution operation with the extended PR characteristic. Has a storage area to do.
  • the storage area of the whitening reference storage unit is addressed by the storage value of the path memory PM pq that stores the quaternary code sequence corresponding to the path to reach the state, similarly to the equalization reference storage unit.
  • the whitening reference level MR4 used for the branch metric calculation of the branch from the state 10 to the state 31 is the temporary decoding result stored in the path memory PM 10 of the state 10 at time t-1.
  • the “initial value” to the right of the “whitening reference address” represents the initial value of the whitening reference level MR4 stored in the storage area of the whitening reference storage unit addressed by the whitening reference address. ..
  • the initial value of the whitening reference level MR4 can be obtained by using the initial value of the equalization reference level r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t) obtained by the convolution operation with the extended PR characteristic. ..
  • the “branch metric” represents the branch metric bm 310 , bm 311 , bm 312 , bm 313 , respectively, for the branches from states 10, 11, 12, 13 to state 31.
  • the whitening signal z t at time t is 1.5 and the whitening reference level MR4 is the initial value.
  • the branch metric operation is the square calculation of the difference between the whitening signal z t and the whitening reference level MR4. Therefore, the branch metric bm 310 , bm 311 , bm 312 , bm 313 can be calculated as follows.
  • the “state metric” represents the state metric sm pq of the state pq stored in the state metric memory SM pq of the state pq.
  • the state metrics sm 10 , sm 11 , sm 12 , and sm 13 are 2.1341, 4.6109, 0.0221, and 3.2319, respectively.
  • the “path metric” is the path metric sm 10 + bm 310 , sm 11 + bm 311 , sm 12 + bm 312 for each path reaching state 31 via states 10, 11, 12, and 13, respectively. , Sm 13 + bm 313 .
  • the path metric for the path to reach state p'p via state pq is the sum of the state metric sm pq for state pq and the branch metric bm p'pq for the branch from state pq to state p'p. Therefore, it can be obtained as follows.
  • the path metrics sm 10 + bm 310 , sm 11 + bm 311 , sm 12 + Bm 312 and sm 13 + bm 313 are required respectively.
  • path metrics sm 10 + bm 310 , sm 11 + bm 311 , sm 12 + bm 312 , sm 13 + bm 313 are the adders ADD 10 , ADD 11 , ADD 12 , ADD in states 10, 11, 12, 13 From 13 , it is supplied to the selector SEL 31 in the state 31.
  • the path metric that is the smallest of the path metrics sm 10 + bm 310 , sm 11 + bm 311 , sm 12 + bm 312 , sm 13 + bm 313 supplied there sm 12 + bm 312 0.022149 is selected and fed to the state metric memory SM 31.
  • FIG. 33 is a diagram further explaining an example of the operation of the Viterbi decoder 320.
  • path metric sm 12 + bm 312 0.022149. Is selected as shown by the solid line in the figure and is shown to be the state metric sm 31 for state 31.
  • the quaternary code sequence as the provisional decoding result stored in the path memory PM 13 in the state 13 at time t-1 is ⁇ 13120 ... ⁇ .
  • the path to reach the state 31 at time t is selected via the state 13 at time t-1 (the state 31 is reached).
  • the path metric sm 13 + bm 313 of the path to be executed is selected as the state metric sm 31 of the state 31
  • the temporary decoding result corresponding to that path is the temporary decoding result stored in the path memory PM 13 of the state 13.
  • RMTR 2 for 3131 at the beginning of the 4-value code series ⁇ 313120 ... ⁇ .
  • the selector SEL 31 in state 31 will have path metrics sm 10 + bm 310 , sm 11 + bm 311 , sm 12 + bm 312 , sm 13 + bm 313 .
  • the coding rule for coding to the multi-valued code (coding rule for the multi-valued code), for example, the minimum running length d or RMTR. Viterbi decoding can be performed by limiting according to the above.
  • the limitation of the state pq with the trellis includes that the ACS unit 330-pq corresponding to the state pq is not provided in the Viterbi decoder 320, and even if it is provided, it is not used.
  • the Viterbi decoder 320 does not provide a connection line corresponding to the branch among the connection lines of the ACS units 330-pq, and even if it is provided, it is supplied from the connection line. This includes not selecting a path metric.
  • the ACS unit 330-pq corresponding to the state pq is provided, but it is not used, and a connection line between the ACS units 330-pq corresponding to the branch is provided.
  • the Viterbi decoder 320 will not be remanufactured and will be changed.
  • the state and branch restrictions according to the coding rules can be easily dealt with.
  • FIG. 34 is a diagram showing a configuration example of the path memory PM pq of the ACS unit 330-pq.
  • Path memory PM pq is composed of memory that can store dly quaternary codes.
  • the path memory PM pq stores the quaternary code b t as the provisional decoding result of the latest time t at the left end, and moves to the right in the past times t-1, t-2, ..
  • the quaternary codes b t-1 , b t-2 , ..., b t- (dly-1) as the provisional decoding result of., T- (dly-1) are sequentially stored.
  • the quaternary code sequence as the provisional decoding result stored in the path memory PM pq is the equalization reference level r t (s i , s j ) + ⁇ r t (s i, s j) + ⁇ r t used for the branch metric operation.
  • b t ) and the whitening reference level MR4 of the equation (9) are used as addresses when the whitening reference level MR4 is read from the equalized reference storage unit and the whitening reference storage unit, respectively.
  • FIG. 35 is a diagram showing a configuration example of an equalization reference storage unit that stores the equalization reference level r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t).
  • the equalization reference storage unit 350 is provided in, for example, the detection unit 16 (FIG. 25).
  • the lenth tap coefficient f clen (C len ) of the signal channel c is the equalization error calculation unit based on the LMS (Least Mean Square) algorithm.
  • the square error of the equalization error e 't sought 18 is updated to minimize.
  • Equalization error calculation unit 18 the equalized signal y 't the multi-input adaptive equalizer 14 supplied is a timing adjusted by delay device 17 outputs the equalization reference level r t (s i, s j ) + [Delta] r is the difference between t (b t) to calculate the equalization error e 't.
  • Equalization error e 't is output from the multi-input adaptive equalizer 14, the equalized signal y after being timing adjustment by being delayed by the time d in the delay unit 17' equalization reference level and td r td
  • the difference from (s i , s j ) + ⁇ r t (b t d ) can be obtained according to Eq. (10).
  • [r + ⁇ r] (b td ) is the address in the equalization reference storage unit 350 in the time series sequence of M temporary decoding results before the time td starting from the quaternary code b td as the temporary decoding result.
  • the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) stored in the equalization reference storage unit 350 is cyclically updated based on the gradient method according to the equation (11).
  • [r + ⁇ r] t (b t ) represents the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) at one time t, and [r + ⁇ r] t + 1 (b t ) is the next time t Represents the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) of +1 that is, the updated equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ).
  • ⁇ represents an update coefficient that adjusts how much the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t) is updated when it is updated.
  • an equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) is in accordance with formula (11), 'in accordance with the t, equalization error e' equalization error e a square error of t It is updated to be.
  • the storage area 51- (v) is a storage area designated with a 4-value code sequence (v) of 5 cells as an address.
  • the storage area 51- (v) stores an equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) updated according to equation (11).
  • the delayer 52- (v) delays the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) stored in the storage area 51- (v) by one time and supplies it to the adder 53- (v). ..
  • the adder 53- (v) has an equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) supplied from the delay device 52- (v) and an equalization error e'supplied by the equalization error calculation unit 18. It adds the - ⁇ ⁇ 2 ⁇ e 't obtained from t. Adder 53- (v), the additional value obtained by adding [r + ⁇ r] a (b t) - ⁇ ⁇ 2 ⁇ e 't, the updated equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) Is supplied to the switch 54- (v).
  • the switch 54- (v) When the switch 54- (v) is turned on, the updated equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) supplied from the adder 53- (v) is supplied to the storage area 51- (v). And memorize it in the form of overwriting. As a result, the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) stored in the storage area 51- (v) is updated.
  • the storage area 51- (v) is selected, and the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) stored in the storage area 51- (v) is read out.
  • the temporary decoding result stored in the path memory PM pq is used as an address for reading the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t) stored in the storage area 51- (v).
  • the storage area 51- (v) from the read equalized reference level [r + ⁇ r] (b t ) is used in the equalization error e 't and calculating the like whitening reference level MR4.
  • the initial value of the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) is set and stored in the storage area 51- (v).
  • the initial value of the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) stored in the storage area 51- (v) is the quaternary code sequence ⁇ b t , b t-1 , ... , b t- (M-1) NRZ multilevel sequence ⁇ a t a NRZ representation of ⁇ , a t-1, ... , a t- (M-1) ⁇ and PR coefficient of expansion PR ⁇ c Folding operation with 0 , c 1 , ..., c M-1 ⁇ Obtained by a t ⁇ c 0 + a t-1 ⁇ c 1 + ⁇ ⁇ ⁇ + a t- (M-1) ⁇ c M-1 ..
  • b t- (5-1) ⁇ is, for example, ⁇ 3, 1, 0, 2, 3 ⁇
  • the NRZ multivalued sequence ⁇ 3, 1, 0, 2, 3 ⁇ corresponding to that ⁇ 3, 1, 0, 2, 3 ⁇ .
  • a t , a t-1 , a t-2 , a t-3 , a t- (5-1) ⁇ becomes ⁇ 3, -1, -3, 1, 3 ⁇ .
  • This convolution operation value -1.5 is stored in the storage area 51-31023 as the initial value of the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t).
  • the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) stored in the storage area 51- (v) is cyclically updated from the initial value stored as described above.
  • the equalization reference level [r + ⁇ r] t (b t ) stored in the storage area 51- (v) is stored in the delayer 52- (v) for only one time. It is supplied with a delay.
  • the adder 53- (v) has an equalization reference level [r + ⁇ r] t (b t ) supplied from the delay device 52- (v) and an equalization error e supplied from the equalization error calculation unit 18. It adds the t '- ⁇ ⁇ 2 ⁇ e obtained from t'.
  • t is supplied to the switch 54- (v) as the updated equalization reference level [r + ⁇ r] t + 1 (b t).
  • -d ⁇ becomes (v)
  • the switch 54- (v) turns on.
  • the switch 54- (v) When the switch 54- (v) is turned on, the updated equalization reference level [r + ⁇ r] t + 1 (b t ) supplied from the adder 53- (v) becomes the storage area 51- (v). It is supplied to and stored in the form of overwriting. As a result, the equalization reference level [r + ⁇ r] t (b t ) stored in the storage area 51- (v) is updated to the equalization reference level [r + ⁇ r] t + 1 (b t). ..
  • the temporary decoding result ⁇ b t , b t-1 , ..., b t- (M-1) ⁇ stored in the path memory PM pq is used as the address, and the address ⁇ b t , b t-1 ,
  • the equalization reference level [r + ⁇ r] t (b t ) is read from the storage area 51- (v) specified by ..., b t- (M-1) ⁇ .
  • the storage area 51- (v) from the read equalized reference level [r + ⁇ r] t (b t) is used in the equalization error e 't and calculating the like whitening reference level MR4.
  • the quaternary code of M 5 cell including the quaternary code sequence as the provisional decoding result corresponding to the branch.
  • the storage area 51- (v) addressed by the sequence there is a storage area in which access, that is, reading of the equalization reference level [r + ⁇ r] t (b t ) is restricted (not performed). Occurs.
  • the whitening reference level MR4 calculated using the equalization reference level [r + ⁇ r] t (b t ) read from the storage area 51- (v) is used for the branch metric operation of the equation (9). .. Equalization error e 't, the update of the L taps coefficients f clen signaling channel c in a multi-input adaptive equalizer 14 (adaptive equalizer 20 + c) (C len) , and, N-number of tap coefficients of the noise predictor 15 Used to update the p len.
  • the tap coefficient f clen (C len ) of the signal channel c (adaptive equalizer 20 + c) is updated according to the equation (13) using the partial differential value of the equation (12).
  • f clen (t) represents the tap coefficient f clen at time t, that is, the tap coefficient f clen before the update
  • f clen (t + 1) is the tap coefficient f clen at time t + 1, that is, after the update. Represents the tap coefficient f clen of.
  • ⁇ represents an update coefficient that adjusts how much the tap coefficient f clen is updated when it is updated.
  • FIG. 36 is a diagram showing a configuration example of the whitening coefficient updating unit 19.
  • the whitening coefficient updating unit 19 of FIG. 25 has N-stage delayers 371-1 to 371-N, N multipliers 372-1 to 372-N, and , It is composed of an FIR filter including an adder 373.
  • the delayer 371-l, the multiplier 372-l, and the adder 373 are the same as the delayer 41-l, the multiplier 42-l, and the adder 43 of FIG. 29, respectively, and thus the description thereof will be omitted. ..
  • the input of the delay device 41-l is a equalized signal y 't, which is supplied from the multi-input adaptive equalizer 14, the whitening coefficient update unit 19, the delay unit input 371-l is a equalization error e 't supplied from the equalization error calculator 18.
  • the output of the adder 43 is the whitening signal z t
  • the output of the adder 373 is the noise w t of the equation (2). a corresponding signal w 't.
  • Signal w 't is the equalization error e' and t, an error between t 'equalization error e after whitening that whiten the t' the equalization error e, below, whitening error w 't both say.
  • Equation (14) square whitening error w 't represented by (square error), partial differential value obtained by partially differentiating the tap coefficients p len is expressed by Equation (15).
  • the tap coefficient plen is updated according to the equation (16) using the partial differential value of the equation (15).
  • p len (t) is the tap coefficient p len time t, i.e., represents a tap coefficient p len before updating, p len (t + 1), the time t + 1 of the tap coefficients p len, i.e., the updated Represents the tap coefficient p len of.
  • ⁇ represents an update coefficient that adjusts how much to update when updating the tap coefficient plen.
  • the tap coefficient p len is 'depending on t
  • whitening error w' whitened error w are updated to minimize the square error t.
  • the tap coefficient plen updated by the whitening coefficient updating unit 19 is supplied to the noise predictor 15 of FIG. 29 and set.
  • the noise predictor 15 the noise w t included in the equalized signal y 't of formula (2) is whitened.
  • the tap coefficient plen updated by the whitening coefficient updating unit 19 is supplied to the detection unit 16 in addition to the noise predictor 15.
  • the tap coefficient p len is used for updating the whitening reference level MR4 used in the branch metric calculation of the equation (9), more specifically, the branch metric calculation.
  • the detection unit 16 realizes appropriate Viterbi decoding in a state where the noise predictor 15 is arranged in front of the detection unit 16, that is, Viterbi decoding in which NPML is introduced.
  • FIG. 37 is a diagram showing a configuration example of a whitening reference storage unit that stores the whitening reference level MR4.
  • the whitening reference storage unit 390 is provided in, for example, the detection unit 16 (FIG. 25).
  • the tap coefficient p len and the equalization reference level r t-len (s i , s j ) + ⁇ r t (b t-len ) are used to obtain the whitening reference level MR4.
  • Many multiply-accumulate operations are performed by the convolution operation ⁇ [p len ⁇ ⁇ r t-len (s i , s j ) + ⁇ r t (b t-len) ⁇ ].
  • the detection unit 16 When the detection unit 16 is composed of a digital circuit, it is necessary to operate the digital circuit at a high speed in order to perform the Viterbi decoding. In such a high speed operation, the calculation of the whitening reference level MR4 is performed within one clock. Difficult to complete.
  • a whitening reference storage unit 390 for storing the whitening reference level MR4 can be provided in the detection unit 16, the whitening reference level MR4 can be appropriately calculated, and stored in the whitening reference storage unit 390.
  • the storage area 56- (u) is a storage area in which the quaternary code sequence (u) of 6 cells is designated as an address.
  • the storage area 56- (u) is the equation r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t ) - ⁇ ⁇ p len ⁇ ⁇ r t-len (s i , s j ) on the right side of equation (9). According to + ⁇ r t (b t-len ) ⁇ , the whitening reference level MR4 updated according to the tap coefficient p len of the noise predictor 15 is stored.
  • the equalization reference level r t (s i , s j ) + ⁇ r t (b t ) is set to the vector b t (the quaternary code b t as the temporary decoding result is started as appropriate). It is represented by a variable [r + ⁇ r] (b t ) that takes as an argument (a sequence of M temporary decoding results before the time t).
  • (b td )- ⁇ ⁇ p len ⁇ [r + ⁇ r] (b t-len-d ) ⁇ [r + ⁇ r] (b td ) -p 1 ⁇ [r + ⁇ r] (b t-1-d) ).
  • the whitening reference level MR4 [r + ⁇ r] (b td ) - ⁇ ⁇ p len ⁇ [r + ⁇ r] (b t-) obtained by the detection unit 16 as described above.
  • len-d ) ⁇ [r + ⁇ r] (b td ) -p 1 ⁇ [r + ⁇ r] (b t-1-d ) is supplied.
  • the whitening reference level MR4 [r + ⁇ r] (b td ) - ⁇ ⁇ p len ⁇ [r + ⁇ r] (b t-len) supplied from the detection unit 16.
  • -d ) ⁇ [r + ⁇ r] (b td ) -p 1 ⁇ [r + ⁇ r] (b t-1-d ) is supplied to the storage area 56- (u) and stored in the form of overwriting. ..
  • the whitening reference level MR4 stored in the storage area 56- (u) is updated.
  • (5 + 1-1) ⁇ is (u)
  • the storage area 56- (u) is selected, and the whitening reference level MR4 stored in the storage area 56- (u) is read out.
  • the temporary decoding result stored in the path memory PM pq is used as an address for reading the whitening reference level MR4 stored in the storage area 56- (u).
  • the whitening reference level MR4 read from the storage area 56- (u) is used for the branch metric calculation of the equation (9).
  • the initial value of the whitening reference level MR4 is set and stored in the storage area 56- (u).
  • the initial value of the whitening reference level MR4 in the whitening reference storage unit 390 is set immediately after the initial value of the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t) in the equalization reference storage unit 350 is set. This is performed using the initial value of the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t) stored in the reference storage unit 350.
  • the initial value of the whitening reference level MR4 stored in the storage area 56- (u) is The quaternary code sequence ⁇ b t , b t-1 , ..., b t- (M + N-1) ⁇ represented by (u) has M digits from the beginning of the quaternary code sequence ⁇ b t , b t-
  • the initial value of the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t ) with 1 , ..., b t- (M-1) ⁇ as arguments, 4-value code series represented by (u) ⁇ b t , b t-1 , ..., b t- (M + N-1) ⁇ 1 + 1 2nd to M-digit 4-value code series
  • the initial value of the whitening reference level MR4 can be obtained by using the initial value of the equalization reference level [r + ⁇ r] (b t). as with the initial value of b t), the convolution operation between the NRZ multilevel sequence is a NRZ representation of the 4 binary-code sequence as an address of the equalizing reference level [r + ⁇ r] (b t ) and extended PR characteristics It can be said that it can be obtained.
  • the initial value of the equalization reference level [r + ⁇ r] (31210) is the NRZ multi-valued sequence corresponding to the quaternary code sequence ⁇ 3, 1, 2, 1, 0, 1 ⁇ represented by (u).
  • ⁇ a t , a t-1 , a t-2 , a t-3 , a t- (5-1) ⁇ ⁇ 3, -1, 1, -1, -3, -1 ⁇
  • Convolution obtained by convolution operation of M 5 NRZ multi-valued series ⁇ 3, -1, 1, -1, -3 ⁇ from the beginning and extended PR characteristics ⁇ 1, 2, 1, 0.2, 0.1 ⁇
  • the initial value of the equalization reference level [r + ⁇ r] (12101) is the NRZ multi-valued sequence ⁇ 3, 1, 2, 1, 0, 1 ⁇ corresponding to the quaternary code sequence ⁇ 3, 1, 2, 1, 0, 1 ⁇ represented by (u).
  • a t , a t-1 , a t-2 , a t-3 , a t- (5-1) ⁇ ⁇ 3, -1, 1, -1, -3, -1 ⁇
  • the convolution calculation value (-1) ⁇ 1 + 1 ⁇ 2 + (-1) ⁇ 1 + (-3) ⁇ 0.2 + (-1) ⁇ 0.1 -0.7 obtained by the convolution operation of.
  • This 1.507 is stored in the storage area 56- (312101) as the initial value of the whitening reference level MR4.
  • the whitening reference level MR4 stored in the storage area 56- (u) is appropriately updated from the initial value stored as described above.
  • the path containing the branch from state 12 to state 31 is selected as the path with the smallest path metric. do.
  • the switch 57- (u) is turned on at the timing when -d, b t-3-d , b t-4-d , b t- (5 + 1-1) -d ⁇ becomes (u).
  • the whitening reference level [r + ⁇ r] (31210) stored in the storage area 51- (3210) of the equalization reference storage unit 350 is read out.
  • the updated whitening reference level MR4 [r + ⁇ r] (b td ) -p 1 ⁇ [r + ⁇ r] (b t-1) supplied from the detection unit 16.
  • -d is supplied to the storage area 56- (u) and stored in the form of overwriting.
  • the switch 57- (312101) is turned on.
  • the updated whitening reference level MR4 [r + ⁇ r] (b td ) -p from the detection unit 16 to the storage area 56- (312101) via the turned-on switch 57- (312101).
  • 1 ⁇ [r + ⁇ r] (b t-1-d ) [r + ⁇ r] (31210) -0.01 ⁇ [r + ⁇ r] (12101) is supplied.
  • the switch 58 selects the storage area 56- (u) and reads out the whitening reference level MR4 stored in the storage area 56- (u).
  • the temporary decoding result ⁇ b t , b t-1 , ..., b t-(M + N-1) ⁇ stored in the path memory PM pq is used as the address, and the address ⁇ b t , b t-
  • the whitening reference level MR4 is read from the storage area 56- (u) specified by 1, ..., b t-(M + N-1) ⁇ .
  • the whitening reference level MR4 read from the storage area 56- (u) is used for the branch metric calculation of the equation (9).
  • the storage area 56- (u) of the whitening reference storage unit 390 is designated with the quadrature code sequence as the provisional decoding result stored in the path memory PM pq as the address, and the storage area 56- (u) is designated.
  • the whitening reference level MR4 stored in u) is updated, the whitening reference level MR4 stored in the storage area 56- (u) is read out, and the whitening reference level MR4 is used as a branch metric. The operation is performed.
  • the actual whitening reference level MR4 is calculated in the detection unit 16 using, for example, a pipeline memory. It is difficult to complete the calculation of the whitening reference level MR4 within one clock, but it is stored in the storage area 56- (u) until a new (updated) whitening reference level MR4 is calculated. Branch metric operations can be performed using the whitening reference level MR4. The whitening reference level MR4 gradually approaches an appropriate value by repeatedly updating the whitening reference level MR4 stored in the whitening reference storage unit 390.
  • the branch metric calculation is completed within one clock by reading the whitening reference level MR4 from the whitening reference storage unit 390, and the whitening reference level is stored in the whitening reference storage unit 390.
  • the operation of sequentially updating and converging to an appropriate value is executed.
  • the storage area 56- (u) addressed by the 4-value code sequence of 6 cells there is a storage area in which access, that is, reading of the whitening reference level MR4 is not performed.
  • the whitening reference storage unit 390 becomes unnecessary.
  • the tap coefficient p len noise predictor 15 it decided to update the square error of the whitening error w 't to minimize.
  • the quaternary code series ⁇ 311310 ⁇ and ⁇ 312210 ⁇ are the i-th combination of the pattern combinations that make up the minimum distance, and the sequence of the quaternary codes that make up the quaternary code sequence is the vector element.
  • ⁇ 311310 ⁇ and ⁇ 312210 ⁇ are represented by the vectors A i and B i as shown in the equation (17).
  • the square d min 2 of the minimum distance d min is represented by the equation (18).
  • the vector A _ (len + m) represents a vector whose elements are a sequence of quaternary codes after the len + m th from the beginning of the vector A i. The same is true for the vector B _ (len + m).
  • the partial differential value of the equation (21) can be obtained by partially differentiating the square of the error signal E of the equation (20) with the tap coefficient p len.
  • the whitening coefficient updating unit 19 can update the tap coefficient plen according to the equation (22) by using the partial differential value of the equation (21).
  • p len (t) is the tap coefficient p len time t, i.e., represents a tap coefficient p len before updating, p len (t + 1), the time t + 1 of the tap coefficients p len, i.e., the updated Represents the tap coefficient p len of.
  • ⁇ represents an update coefficient that adjusts how much to update when updating the tap coefficient plen.
  • the tap coefficient p len is updated according to the error signal E so as to minimize the square (square error) of the error signal E. That is, the tap coefficients p len is 'according to t and the minimum distance d min, whitening error w' whitened error w while reducing the t, are updated so as to increase the minimum distance d min.
  • the state of the trellis and the branch are restricted according to the coding rules of the multi-valued code, for example, the minimum running length d, the RMTR, and the like, and the Viterbi decoding is performed. Can be done.
  • the circuit scale can be reduced by configuring the Viterbi decoder 320 (FIG. 31) with circuits corresponding to only 244 states and 940 branches.
  • the branch metric of the branch that cannot be taken and the branch metric of that branch Prevents the wrong path from surviving by prohibiting the selection of the path metric, which is the sum of the state metric of the transition source state of the corresponding state transition, with the selector SEL pq of the state pq of the transition destination of the state transition.
  • the deterioration of the decoding performance can be suppressed.
  • the circuit scale can be reduced by configuring the Viterbi decoder 320 (FIG. 31) with circuits corresponding to only 16 states and 28 branches.
  • the deterioration of the decoding performance can be suppressed.
  • the recording / playback device As described above, in the recording / playback device, light is emitted in a range including the track TK of the data detection target (reproduction target) and the adjacent tracks TK-1 and TK + 1 of the optical disc 100 as an optical recording medium on which a plurality of tracks are formed. Is irradiated.
  • a plurality of detection signals S6a, S6b output by receiving the reflected light of the light in a plurality of regions 6a, 6b, 6c, 6d1, 6d2 in which the light receiving surface of the photodetector 6 as a photodetector is divided.
  • S6c, S6d1, and S6d2 the reproduced signals x 1t , x 2t , x 3t , and x 4t are supplied to the adaptive equalizers 21, 22, 23, and 24 of the multi-input adaptive equalization unit 14, respectively.
  • the noise predictor 15 is a white filter, crosstalk noise from adjacent tracks TK-1 and TK + 1 (equalized signal y' equalized signal y whitening crosstalk noise remaining in t) row Be told.
  • the detection unit 16, the noise predictor 15 equalized signal y 't that has passed through, i.e., the white signal z t performs Viterbi decoding of a multi-value processing, to obtain a multilevel code DT.
  • equalization error calculation unit 18, 'for t the ideal (real) equalization for equalizing the reference level as a waveform error e' equalized signal y output from the multi-input adaptive equalizer 14 t Ask for.
  • the equalization error e' equalization error e a t whitening error w of the equalization error after whitening was whitened 'depending on t, whitening error w' so as to reduce the t, tap coefficients p len noise predictor 15 is updated adaptively.
  • the equalized signal y 't is the equalized signal y in the noise predictor 15' on which crosstalk noise contained in t is whitened, it is processed in the detection unit 16.
  • the branch metric calculation of the Viterbi decoding in the detection unit 16 can be performed with high accuracy, and the decoding performance can be improved.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating the decoding performance of the recording / playback device.
  • FIG. 38A shows the equalization target (equalization target value) TPR for the MTF (Modulation Transfer Function) of the reproduced signal when the noise predictor 15 is not provided.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents intensity. The same applies to C in FIG. 38.
  • the arrow indicates the enhancement by PR equalization.
  • crosstalk noise CNZ is shown by the broken line and the alternate long and short dash line. The same applies to C in FIG. 38.
  • Crosstalk noise CNZ is greatly enhanced by PR equalization.
  • FIG. 38B is a diagram showing the selection of the maximum likelihood path in the Viterbi decoding when the equalization signal y'including the greatly enhanced crosstalk noise CNZ is supplied to the detection unit 16 as it is.
  • the path metric of the path passing through the correct state sequence as the decoding result and the path passing through the other state series are the maximum without a large difference in the path metric.
  • the accuracy of maximum likelihood path selection (detection) may decrease.
  • C in FIG. 38 shows the equalization target TPR for the MTF of the reproduced signal when the noise predictor 15 is provided.
  • the noise predictor 15 When the noise predictor 15 is provided, the crosstalk noise CNZ is whitened and the degree of enhancement due to PR equalization is suppressed.
  • D in FIG. 38 shows the equalization signal y'including the whitened crosstalk noise CNZ, that is, the maximum likelihood path in the Viterbi decoding when the whitening signal z output by the noise predictor 15 is supplied to the detection unit 16. It is a figure which shows the state of selection of.
  • the recording / reproducing device with a noise predictor 15 whose tap coefficient plen is adaptively updated, it is possible to suppress the enhancement of crosstalk noise during high-density recording and improve the decoding performance.
  • Figure 39 is present inventor tap coefficients f clen obtained by simulation performed, and is a diagram showing the frequency characteristic of the equalization error e 't.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents intensity (magnitude).
  • each of the reproduced signals of the five signal channels generated from the output of the photodetector 6 whose light receiving surface is divided into five is processed by an adaptive equalizer similar to the adaptive equalizers 21 to 24, and the adaptive equalizer is used. from the output, to generate an equalized signal y 't.
  • the multi-valued code (quad-valued code in the simulation) was recorded on the optical disc 100 with a linear density of 110% of AD2, and 93.36 nm was adopted as the pit length corresponding to the channel clock (1T).
  • FIG. 40 is a diagram showing a cell error rate obtained by a simulation performed by the inventor of the present invention.
  • the horizontal axis represents the number of taps N of the noise predictor 15, and the vertical axis represents the cell error rate (cER).
  • the simulation for obtaining the cell error rate was performed under the same conditions as in the case of FIG. 39.
  • FIG. 40 shows the cell error rates of four RUBs (Recording Ubit Blocks) RUB1, RUB2, RUB3, and RUB4, and the average value (cER) of the error rates of the four RUB1 to RUB4. Has been done.
  • RUB is a recording unit for recording data on an optical disc in AD2 or the like.
  • the tap coefficient p len noise predictor 15 is updated adaptively, the noise predictor 15, a multi-input adaptive equalizer 14 is included in the equalized signal y 't to output cross It works adaptively to whiten the talk noise.
  • whitening coefficient update unit 19 For example, whitening coefficient update unit 19, 'with t, crosstalk noise (whitening error w' equalization error e obtained in the equalization error calculator 18 so as to minimize the energy of t) noise it is possible to update the tap coefficients p len predictor 15 (formula (14) to (16)). This optimizes the whitening of crosstalk noise.
  • whitening coefficient update unit 19 so as to minimize the squared error of the error signal E is crosstalk noise (whitening error w 't) to the minimum distance d min in the Viterbi decoding, the noise predictor 15
  • the tap coefficient error can be updated (Equation (20) to (22)).
  • the processing of the noise predictor 15 can be optimized in response to the Viterbi decoding.
  • the detection unit 16 realizes the NPML corresponding to the whitening signal z t obtained via the noise predictor 15.
  • a whitening reference level MR4 stored in whitening reference storage unit 390, as a preliminary decoding result 4
  • the load of the branch metric operation can be reduced.
  • FIG. 41 is a block diagram showing a configuration example of another embodiment of the recording / playback device (optical disc recording / playback device) to which the present technology is applied.
  • FIG. 41 the configurations other than the optical pickup 101, the matrix circuit 104, and the data detection processing unit 105 of FIG. 1 are not shown.
  • the optical pickup 101, the matrix circuit 104, and the ADC 11, PLL 12, and AGC 13 constituting the data detection processing unit 105 reproduce (generate) the reproduction signal x ct as shown in FIG. 41. It constitutes a signal reproduction unit 411.
  • the recording / reproducing device of FIG. 41 has signal reproduction units 412 and 413 configured in the same manner as the signal reproduction unit 411, in addition to the signal reproduction unit 411.
  • the optical disk 100 is irradiated with laser light from each of the three signal reproducing units 411 to 413. Then, the three signal reproduction units 411 to 413 receive the reflected light of the laser light from the optical disk 100, and generate and output the reproduction signals corresponding to the received light amount of the reflected light.
  • the reproduction signals output by the three signal reproduction units 411 to 413 are supplied to the multi-input adaptation equalization unit 14.
  • the multi-input adaptation equalization unit 14 or later of the data detection processing unit 105 targets the reproduction signals output by the three signal reproduction units 411 to 413, and is the same as the recording / reproduction device of FIG. Is processed.
  • FIG. 42 is a diagram illustrating an example of irradiation of the optical disc 100 with laser light by the three signal reproduction units 411 to 413.
  • the laser beam is applied to a plurality of adjacent tracks including the track TK.
  • the laser beam emitted by the signal reproduction unit 411 is irradiated so that the spot SP1 is formed on the track TK and the two adjacent tracks TK-1 and TK-2 adjacent to the inner peripheral side of the track TK. ..
  • the laser beam emitted by the signal reproduction unit 412 is formed by the spot SP2 on the track TK, the adjacent track TK-1 adjacent to the inner peripheral side of the track TK, and the adjacent track TK + 1 adjacent to the outer peripheral side of the track TK. It is irradiated so that it is done.
  • the laser beam emitted by the signal reproduction unit 413 is irradiated so that the spot SP3 is formed on the track TK and the two adjacent tracks TK + 1 and TK + 2 adjacent to the outer peripheral side of the track TK.
  • the reproduction signal generated according to the received light amount of the reflected light of the laser light emitted by each of the plurality of signal reproduction units 411 to 413. Can be processed.
  • the embodiments of the present technology have been specifically described above, the embodiments of the present technology are not limited to the above-described embodiments, and various modifications based on the technical idea of the present technology may occur. It is possible.
  • the above-mentioned numerical values of the wavelength, track pitch, recorded line density, etc. of the laser light source are examples, and other numerical values may be used.
  • an index for evaluating the reproduction performance other than those described above may be used.
  • the present technology can be applied to an apparatus that performs only one of recording and reproduction on an optical disc.
  • a series of processes of the multi-input adaptation equalization unit 14 to the detection unit 16, the equalization error calculation unit 18, and the whitening coefficient update unit 19 described above can be performed by hardware or by software. You can also do it.
  • the programs constituting the software are installed on a general-purpose computer or the like.
  • FIG. 43 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment of a computer on which a program for executing the above-mentioned series of processes is installed.
  • the program can be recorded in advance on the hard disk 905 or ROM 903 as a recording medium built in the computer.
  • the program can be stored (recorded) in the removable recording medium 911 driven by the drive 909.
  • a removable recording medium 911 can be provided as so-called package software.
  • examples of the removable recording medium 911 include a flexible disc, a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), an MO (Magneto Optical) disc, a DVD (Digital Versatile Disc), a magnetic disc, and a semiconductor memory.
  • the program can be installed on the computer from the removable recording medium 911 as described above, or can be downloaded to the computer via a communication network or a broadcasting network and installed on the built-in hard disk 905. That is, for example, the program transfers wirelessly from a download site to a computer via an artificial satellite for digital satellite broadcasting, or transfers to a computer by wire via a network such as LAN (Local Area Network) or the Internet. be able to.
  • LAN Local Area Network
  • the computer has a built-in CPU (Central Processing Unit) 902, and the input / output interface 910 is connected to the CPU 902 via the bus 901.
  • CPU Central Processing Unit
  • the CPU 902 executes a program stored in the ROM (Read Only Memory) 903 accordingly. .. Alternatively, the CPU 902 loads the program stored in the hard disk 905 into the RAM (Random Access Memory) 904 and executes it.
  • ROM Read Only Memory
  • the CPU 902 performs processing according to the above-mentioned flowchart or processing performed according to the above-mentioned block diagram configuration. Then, the CPU 902 outputs the processing result from the output unit 906, transmits it from the communication unit 908, and further records it on the hard disk 905, if necessary, via the input / output interface 910.
  • the input unit 907 is composed of a keyboard, a mouse, a microphone, and the like. Further, the output unit 906 is composed of an LCD (Liquid Crystal Display), a speaker, or the like.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • the processing performed by the computer according to the program does not necessarily have to be performed in chronological order in the order described as the flowchart. That is, the processing performed by the computer according to the program also includes processing executed in parallel or individually (for example, parallel processing or processing by an object).
  • the program may be processed by one computer (processor) or may be distributed processed by a plurality of computers. Further, the program may be transferred to a distant computer and executed.
  • this technology can have a cloud computing configuration in which one function is shared by a plurality of devices via a network and jointly processed.
  • a signal processing device including a decoding unit that performs maximum likelihood decoding of the equalization signal obtained by the PR equalization.
  • the decoding unit limits the state of the trellis and the branch according to the coding rule of the multi-valued code, and performs the maximum likelihood decoding.
  • the storage area for storing the reference level whose value is updated from the initial value obtained by the convolution operation with the PR, and which corresponds to the path to reach the trellis state.
  • a storage unit having the storage area addressed by a storage value of a path memory for storing a series of value codes is further provided.
  • the signal processing device according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the decoding unit performs the branch metric calculation using the reference level read from the storage unit.
  • the storage unit is an equalization reference storage unit that stores the equalization reference level, which is the reference level of the equalization signal.
  • the signal processing apparatus according to ⁇ 3>, wherein the equalization reference level is updated according to an equalization error between the equalization signal and the equalization reference level.
  • a noise predictor that whitens the noise contained in the equalization signal is further provided.
  • the decoding unit performs maximum likelihood decoding of the whitening signal, which is the whitening signal after whitening.
  • the filter coefficient of the noise predictor is the equalization error between the equalization signal and the equalization reference level which is the reference level of the equalization signal, and the equalization error after whitening the equalization error.
  • the signal processing device according to ⁇ 3>, which is updated according to the whitening error of.
  • the storage unit is a whitening reference storage unit that stores a whitening reference level that is a reference level of the whitening signal.
  • the signal processing apparatus according to ⁇ 6>, wherein the whitening reference level is updated according to the filter coefficient of the noise predictor.
  • ⁇ 8> The signal processing apparatus according to ⁇ 6> or ⁇ 7>, wherein the filter coefficient used for PR equalization is updated according to the equalization error.
  • ⁇ 9> The signal processing device according to ⁇ 3>, wherein the reading of the reference level from the storage unit is restricted according to the coding rule of the multi-valued code.
  • the reproduction signal is any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, which is a signal obtained by receiving the reflected light of the light applied to a plurality of adjacent tracks of the optical recording medium on which the multi-valued code is recorded.
  • the reproduced signal is a plurality of reproduced signals obtained from a signal obtained by receiving the reflected light.
  • PR Partial Response
  • a signal processing method including performing maximum likelihood decoding of the equalization signal obtained by the PR equalization.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

本技術は、高線密度記録において、ノイズ耐性を向上させることができるようにする信号処理装置、信号処理方法、及び、プログラムに関する。 3<=ML値の多値符号の再生信号のPR(Partial Response)等化が行われ、PR等化により得られる等化信号の最尤復号が行われる。本技術は、例えば、光ディスク等の記録再生装置等に適用することができる。

Description

信号処理装置、信号処理方法、及び、プログラム
　本技術は、信号処理装置、信号処理方法、及び、プログラムに関し、特に、例えば、高線密度記録において、ノイズ耐性を向上させることができるようにする信号処理装置、信号処理方法、及び、プログラムに関する。
　例えば、特許文献１には、2値記録された光ディスクにおいて、隣接トラックからのクロストークをキャンセルながら、光ディスクからの再生信号のノイズを白色化することによって、最尤復号としてのビタビ復号の復号性能を有効に発揮させるクロストークキャンセラとNPML(Noise Predictive Maximum Likelihood)とを組み合わせた技術が記載されている。
特許第6504245号公報
　近年、高線密度記録において、ノイズ耐性を向上させることが要請されている。
　本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、高線密度記録において、ノイズ耐性を向上させることができるようにするものである。
　本技術の信号処理装置、又は、プログラムは、3<=ML値の多値符号の再生信号のPR(Partial Response)等化を行う等化部と、前記PR等化により得られる等化信号の最尤復号を行う復号部とを備える信号処理装置、又は、そのような信号処理装置として、コンピュータを機能させるためのプログラムである。
　本技術の信号処理方法は、3<=ML値の多値符号の再生信号のPR(Partial Response)等化を行うことと、前記PR等化により得られる等化信号の最尤復号を行うこととを含む信号処理方法である。
　本技術の信号処理装置、信号処理方法、及び、プログラムにおいては、3<=ML値の多値符号の再生信号のPR(Partial Response)等化が行われ、前記PR等化により得られる等化信号の最尤復号が行われる。
　なお、信号処理装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
　また、プログラムは、伝送媒体を介して伝送することにより、又は、記録媒体に記録して、提供することができる。
本技術を適用した光ディスク記録再生装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 光ピックアップ１０１の構成例を示す断面図である。 フォトディテクタ６の受光面の構成例を示す平面図である。 光ディスク１００へのレーザ光の照射の例を説明する図である。 2値符号及び多値符号を、高線密度で光ディスク１００に記録した場合の2値符号及び多値符号の復号性能を説明する図である。 多値符号を表現する表現方法を説明する図である。 多値エッジ符号（で表現される多値符号）を生成する符号生成モデルを示す図である。 最大連続回数kが1に制限される場合の符号生成モデルを示す図である。 ML=5、及び、最大連続回数k=1の多値エッジ符号を生成する符号生成モデルの状態遷移を表す遷移行列を示す図である。 ML=5の多値符号についての最大連続回数kと、符号化率及び符号化効率との関係を示す図である。 最大連続回数k=4である場合の、ML=5の多値符号で構成されるブロック符号の仕様を示す図である。 k=4及びML=5の9ビット／4セル符号を説明する図である。 500個のs0→s0符号、及び、500個のs1→s0符号と、それらのs0→s0符号、及び、s1→s0符号が生成されるときの状態遷移との一部を示す図である。 100個のs0→s1符号、及び、100個のs1→s1符号と、それらのs0→s1符号、及び、s1→s1符号が生成されるときの状態遷移との一部を示す図である。 ML=5の多値符号の系列に生じる最小遷移パターンを示す図である。 ML=5の多値符号の系列に生じる最小遷移パターンを示す図である。 k=4及びML=5の9ビット／4セル符号の600個の候補符号である500個のs0→s0符号と、100個のs0→s1符号とについて、開始連続長及び終端連続長を示す図である。 k=4及びML=5の9ビット／4セル符号としての512個のブロック符号と、そのブロック符号に符号化されるユーザデータとしてのバイナリデータとを対応付けた符号LUT(Look Up Table)の例を示す図である。 k=4及びML=5の9ビット／4セル符号としての512個のブロック符号と、そのブロック符号に符号化されるユーザデータとしてのバイナリデータとを対応付けた符号LUT(Look Up Table)の例を示す図である。 k=4及びML=5の9ビット／4セル符号としての512個のブロック符号と、そのブロック符号に符号化されるユーザデータとしてのバイナリデータとを対応付けた符号LUT(Look Up Table)の例を示す図である。 k=4及びML=5の9ビット／4セル符号としての512個のブロック符号と、そのブロック符号に符号化されるユーザデータとしてのバイナリデータとを対応付けた符号LUT(Look Up Table)の例を示す図である。 k=4及びML=5の9ビット／4セル符号としての512個のブロック符号と、そのブロック符号に符号化されるユーザデータとしてのバイナリデータとを対応付けた符号LUT(Look Up Table)の例を示す図である。 k=4及びML=5の9ビット／4セル符号としての512個のブロック符号と、そのブロック符号に符号化されるユーザデータとしてのバイナリデータとを対応付けた符号LUT(Look Up Table)の例を示す図である。 光ディスク１００に対する多値符号の記録及び再生を説明する図である。 データ検出処理部１０５の構成例を示すブロック図である。 PRメモリモデルの構成例を示す図である。 多入力適応等化部１４の構成例を示す図である。 適応イコライザ２０＋ｃとしてのFIRフィルタの構成例を示す図である。 ノイズプレディクタ１５の構成例を示す図である。 DFE及びNPMLが導入された削減ビタビ復号のトレリスの例を示す図である。 検出部１６が有するビタビデコーダ３２０の構成例を示す図である。 ビタビデコーダ３２０の動作の例を説明する図である。 ビタビデコーダ３２０の動作の例をさらに説明する図である。 ACS部３３０－ｐｑのパスメモリPMpqの構成例を示す図である。 等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)を記憶する等化リファレンス記憶部の構成例を示す図である。 白色化係数更新部１９の構成例を示す図である。 白色化リファレンスレベルMR4を記憶する白色化リファレンス記憶部の構成例を示す図である。 記録再生装置の復号性能を説明する図である。 シミュレーションにより得られたタップ係数fcl、及び、等化誤差e'tの周波数特性を示す図である。 シミュレーションにより得られたセルエラーレートを示す図である。 本技術を適用した光ディスク記録再生装置の他の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 3個の信号再生部４１１ないし４１３による光ディスク１００へのレーザ光の照射の例を説明する図である。 本技術を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　＜本技術を適用した光ディスク記録再生装置の一実施の形態＞
　図１は、本技術を適用した光ディスク記録再生装置（以下、「記録再生装置」という）の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　記録再生装置は、図１に示すように、光記録媒体としての光ディスク１００に対して情報の記録再生を行う光ピックアップ１０１と、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ１０２とを備える。光ピックアップ１０１を光ディスク１００の径方向に移動させるために、スレッド機構（スレッド送りモータ）１０３が設けられている。
　光ディスク１００としては、ＢＤ（Blu-ray Disc（登録商標））等の高密度光ディスクを採用することができる。ＢＤは、片面単層で約２５ＧＢ（Giga Byte）、片面２層で約５０ＧＢの記録容量を有する高密度光ディスクである。ＢＤ規格では、ビームスポット径を小とするために、光源波長を４０５ｎｍとし、対物レンズの開口数ＮＡ(Numerical Aperture)を０．８５と大きくしている。ＣＤ規格では、光源波長：７８０ｎｍ、ＮＡ：０．４５、スポット径：２．１１μｍであり、ＤＶＤ規格では、光源波長：６５０ｎｍ、ＮＡ：０．６、スポット径：１．３２μｍである。ＢＤ規格では、スポット径を０．５８μｍまで絞ることができる。
　さらに、ＢＤに対し、チャネルビット（Channel Bit）長すなわちマーク長を短くし、線密度方向に高密度化をはかり、３層で１００ＧＢ及び４層で１２８ＧＢの大容量化を実現したＢＤＸＬ（登録商標）が実用化されている。
　さらなる記録容量の増大のため、グルーブトラックおよびランドトラックの両方にデータを記録する、例えば、AD(Archival Disc)と呼ばれる光ディスクを、光ディスク１００として採用することができる。なお、溝のことをグルーブと称し、グルーブにより形成されるトラックをグルーブトラックと称する。グルーブは、光ディスクを製造する時に、レーザ光によって照射される部分と定義され、隣接するグルーブ間に挟まれるエリアをランドと称し、ランドにより形成されるトラックをランドトラックと称する。さらに、複数の情報記録層が積層された多層光ディスクであれば、より記録容量を増加できる。
　このような高密度記録可能な光ディスク１００が記録再生装置に装填されると、記録／再生時において、光ディスク１００は、スピンドルモータ１０２によって一定線速度（ＣＬＶ）または一定角速度（ＣＡＶ）で回転駆動される。再生時には、光ピックアップ（光学ヘッド）１０１によって光ディスク１００上のトラックに形成されたマークの読み出しが行われる。光ディスク１００に対してのデータ記録時には、光ピックアップ１０１によって光ディスク１００上のトラックに、ユーザデータがフェイズチェンジマークもしくは色素変化マークとして記録される。
　光ディスク１００が記録可能型ディスクの場合、例えば、ウォブリンググルーブによって形成されるトラック上にフェイズチェンジマークによるレコーディングマークが記録される。フェイズチェンジマークは、例えば、ＲＬＬ（１，７）ＰＰ変調方式（ＲＬＬ；Run Length Limited、ＰＰ：Parity preserve/Prohibit rmtr(repeated minimum transition runlength)）等により、１層あたり２３．３ＧＢのＢＤの場合で線密度０．１２μｍ／ｂｉｔ、０．０８μｍ／channel bitで記録される。光ディスク１００が２５ＧＢ／層のＢＤの場合、０．０７４５μｍ／channel bit、３２ＧＢ／層のＢＤＸＬの場合、０．０５８２６μｍ／channel bit、３３．４ＧＢ／層のＢＤＸＬの場合、０．０５５８７μｍ／channel bitというように、ディスク種別に応じてチャネルビット長に対応した密度での記録が行われる。チャネルクロック周期を「Ｔ」とすると、マーク長は２Ｔから８Ｔとなる。光ディスク１００が再生専用ディスクの場合、例えば、グルーブは形成されないが、ＲＬＬ（１，７）ＰＰ変調方式で変調されたデータがエンボスピット列として記録される。
　光ディスク１００の内周エリア等には、再生専用の管理情報として例えば光ディスク１００の物理情報等がエンボスピットまたはウォブリンググルーブによって記録される。管理情報等の読み出しは光ピックアップ１０１により行われる。さらに、光ピックアップ１０１によって光ディスク１００上のグルーブトラックのウォブリングとして埋め込まれたADIP情報の読み出しも行われる。
　光ピックアップ１０１内には、レーザ光源となるレーザダイオード、反射光を検出するためのフォトディテクタ、レーザ光の出力端となる対物レンズ、対物レンズを介して光ディスク１００のディスク記録面にレーザ光を照射し、またそのレーザ光の反射光をフォトディテクタに導く光学系等が構成される。光ピックアップ１０１内において対物レンズは二軸機構によってトラッキング方向およびフォーカス方向に移動可能に保持される。光ピックアップ１０１全体はスレッド機構１０３によりディスク半径方向に移動可能とされる。光ピックアップ１０１のレーザダイオードに対して、レーザドライバ１１３からの駆動電流が供給され、レーザダイオードがレーザを発生する。
　光ディスク１００からの反射光がフォトディテクタによって検出（受光）され、フォトディテクタでの反射光の受光光量に応じた電気信号がマトリクス回路１０４に供給される。マトリクス回路１０４は、電流電圧変換回路、マトリクス演算／増幅回路等を備え、フォトディテクタとしての複数の受光素子からの電気信号としての出力電流を用いて、マトリクス演算処理を行うことにより、必要な信号を生成する。電流電圧変換回路については、信号伝送品質を考慮し、マトリクス回路１０４ではなく、フォトディテクタ内に形成するようにしてもよい。マトリクス回路１０４は、フォトディテクタの出力電流から、光ディスク１００に記録された情報に対応する再生信号（ＲＦ信号）、サーボ制御のためのフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号等を生成する。さらに、マトリクス回路１０４は、グルーブのウォブリングに係る信号、すなわち、ウォブリングを検出する信号としてプッシュプル信号を生成する。
　マトリクス回路１０４で生成される再生信号はデータ検出処理部１０５へ供給され、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は光学ブロックサーボ回路１１１へ供給され、プッシュプル信号はウォブル信号処理回路１０６へ供給される。
　データ検出処理部１０５は、再生信号の多値化処理を行う。例えばデータ検出処理部１０５では、ＲＦ信号のＡ／Ｄ変換、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）による再生クロック生成、PR（Partial Response）等化、最尤復号としてのビタビ復号等を行い、パーシャルレスポンス最尤復号（PRＭＬ検出方式：Partial Response Maximum Likelihood検出方式）により、光ディスク１００に記録された多値符号を再生（復号）する。データ検出処理部１０５は、光ディスク１００から再生された情報としての多値符号を、後段のエンコード／デコード部１０７に供給する。多値符号とは、3値以上のML(=>3)値の値をとる符号である。多値符号の詳細については、後述する。なお、多値符号については、本件出願人が先に出願した特願2018-202533号に記載されている。
　エンコード／デコード部１０７は、再生時おける多値符号の復調と、記録時における情報の変調を行う。すなわち、エンコード／デコード部１０７は、再生時には復号（チャネル復号）、デインターリーブ、ＥＣＣデコード、アドレスデコード等を行い、記録時には、ＥＣＣエンコード、インターリーブ、符号化（チャネル符号化）等を行う。
　再生時においては、データ検出処理部１０５で復号された多値符号がエンコード／デコード部１０７に供給される。エンコード／デコード部１０７は、多値符号の復号、エラー訂正を行うＥＣＣデコード等を行い、光ディスク１００に記録されたユーザデータとしての情報を再生する。
　エンコード／デコード部１０７で再生された情報は、ホストI/F１０８に転送され、システムコントローラ１１０の指示に基づいてホスト機器２００に転送される。ホスト機器２００とは、例えばコンピュータ装置やＡＶ（Audio-Visual）システム機器等である。
　光ディスク１００に対する記録／再生時には、ADIP情報の処理が行われる。すなわち、グルーブのウォブリングに係る信号としてマトリクス回路１０４で生成されるプッシュプル信号は、ウォブル信号処理回路１０６においてディジタル化されたウォブルデータとされる。また、ＰＬＬによりプッシュプル信号に同期したクロックが生成される。ウォブルデータは、ADIP復調処理部１１６で、ADIPアドレスを構成するデータストリームに復調されてアドレスデコーダ１０９に供給される。アドレスデコーダ１０９は、ADIPアドレスを構成するデータストリームのデコードを行い、ADIPアドレスを得て、システムコントローラ１１０に供給する。
　記録時には、ホスト機器２００からユーザデータとしての情報が、ホストI/F１０８を介してエンコード／デコード部１０７に供給される。エンコード／デコード部１０７は、ユーザデータとしての情報に対して、エラー訂正コードの付加（ＥＣＣエンコード）や、インターリーブ、サブコードの付加、多値符号への符号化等を行う。ここでは、光ディスク１００には、多値符号を記録する他、2値（バイナリ）符号を記録することができる。2値符号への符号化（変調）方式としては、例えば、ＲＬＬ（１，７）ＰＰ変調方式等のランレングスリミテッドコード変調等がある。
　エンコード／デコード部１０７で得られた多値符号は、ライトストラテジ部１１４に供給される。ライトストラテジ部１１４は、記録補償処理として、記録層の特性、レーザ光のスポット形状、記録線速度等に対するレーザ駆動パルスの波形調整を行う。そして、ライトストラテジ部１１４は、多値符号に対応するレーザ駆動パルスをレーザドライバ１１３に出力する。
　レーザドライバ１１３は、記録補償処理したレーザ駆動パルスに基づいて、光ピックアップ１０１内のレーザダイオードに電流を流し、レーザ発光を行う。これにより光ディスク１００に、多値符号（に符号化されたユーザデータとしての情報）に応じたマークが形成される。
　光学ブロックサーボ回路１１１は、マトリクス回路１０４で生成されたフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号から、フォーカス、トラッキング、スレッドの各種サーボドライブ信号を生成しサーボ動作を実行させる。すなわち、光学ブロックサーボ回路１１１は、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に応じてフォーカスドライブ信号、及び、トラッキングドライブ信号を生成し、ドライバ１１８により光ピックアップ１０１内の二軸機構のフォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動する。これによって、光ピックアップ１０１、マトリクス回路１０４、光学ブロックサーボ回路１１１、ドライバ１１８、及び、二軸機構によるトラッキングサーボループ及びフォーカスサーボループが形成される。
　さらに、光学ブロックサーボ回路１１１は、システムコントローラ１１０からのトラックジャンプ指令に応じて、トラッキングサーボループをオフとし、ジャンプドライブ信号を出力することで、トラックジャンプ動作を実行させる。さらに、光学ブロックサーボ回路１１１は、トラッキングエラー信号の低域成分として得られるスレッドエラー信号や、システムコントローラ１１０からのアクセス実行制御等に基づいてスレッドドライブ信号を生成する。スレッドドライバ１１５は、光学ブロックサーボ回路１１１が生成するスレッドドライブ信号に応じて、スレッド機構１０３を駆動する。
　スピンドルサーボ回路１１２は、スピンドルモータ１０２をＣＬＶ回転させる制御を行う。スピンドルサーボ回路１１２は、ウォブル信号に対するＰＬＬで生成されるクロックを、現在のスピンドルモータ１０２の回転速度情報として得て、その回転速度情報を所定のＣＬＶ基準速度情報と比較することで、スピンドルエラー信号を生成する。なお、スピンドルサーボ回路１１２は、データ再生時においては、データ検出処理部１０５内のＰＬＬによって生成される再生クロックが、現在のスピンドルモータ１０２の回転速度情報となるため、その回転速度情報を所定のＣＬＶ基準速度情報と比較することでスピンドルエラー信号を生成する。スピンドルサーボ回路１１２は、スピンドルエラー信号に応じてスピンドルドライブ信号を生成してスピンドルドライバ１１７に供給し、そのスピンドルドライブ信号に応じてスピンドルモータ１０２のＣＬＶ回転を実行させる。
　また、スピンドルサーボ回路１１２は、システムコントローラ１１０からのスピンドルキック／ブレーキ制御信号に応じてスピンドルドライブ信号を生成し、そのスピンドルドライブ信号に応じて、スピンドルモータ１０２の起動、停止、加速、減速等の動作も実行させる。
　以上のようなサーボ系及び記録再生系の各種動作はマイクロコンピュータによって形成されたシステムコントローラ１１０により制御される。システムコントローラ１１０は、ホストI/F１０８を介して与えられるホスト機器２００からのコマンドに応じて各種処理を実行する。例えばホスト機器２００から書込命令（ライトコマンド）が出されると、システムコントローラ１１０は、まず書き込むべきアドレスに光ピックアップ１０１を移動させる。そして、システムコントローラ１１０は、エンコード／デコード部１０７により、ホスト機器２００から転送されてくるユーザデータとしての情報（例えばビデオデータやオーディオデータ等）について変調を実行させる。そして、変調により得られる多値符号に応じてレーザドライバ１１３がレーザ発光を駆動することで、ユーザデータとしての情報が多値符号で記録される。
　さらに、例えばホスト機器２００から、光ディスク１００に記録された情報の転送を要求するリードコマンドが供給された場合は、システムコントローラ１１０は、情報が記録されたアドレスを目的としてシーク動作制御を行う。すなわち、システムコントローラ１１０は、アドレスを指定したシークコマンドを、光学ブロックサーボ回路１１１に出力し、シークコマンドにより指定されたアドレスをターゲットとする光ピックアップ１０１のアクセス動作を実行させる。その後、システムコントローラ１１０は、リードコマンドに応じて要求された情報（多値符号）をホスト機器２００に転送するために必要な動作制御を行う。すなわち、システムコントローラ１１０は、光ディスク１００から情報を読み出し、データ検出処理部１０５、及び、エンコード／デコード部１０７において必要な処理を実行させ、リードコマンドに応じて要求された情報を、ホスト機器２００に転送させる。
　なお、図１の記録再生装置は、ホスト機器２００に接続される記録再生装置であるが、記録再生装置としては他の機器に接続されない形態を採用することができる。記録再生装置として、他の機器に接続されない形態を採用する場合、操作部や表示部が設けられることや、外部との入出力のインタフェース部位の構成が、図１とは異なる構成となる。例えば、記録再生装置では、ユーザの操作に応じて記録や再生が行われるとともに、各種情報の入出力のための端子部が形成される。もちろん記録再生装置の構成例としては他にも多様に考えられる。
　図２は、光ピックアップ１０１の構成例を示す断面図である。
　光ピックアップ１０１は、例えば波長λが４０５ｎｍのレーザ光（ビーム）を用いて、光ディスク１００に情報を記録し、光ディスク１００から情報を再生する。レーザ光は、半導体レーザ（ＬＤ：Laser Diode）１から出射される。
　レーザ光がコリメータレンズ２と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Polarizing Beam Splitter）３と、対物レンズ４とを通過して光ディスク１００上に照射される。偏光ビームスプリッタ３は、例えばＰ偏光を略１００％透過させ、Ｓ偏光を略１００％反射する分離面を有する。光ディスク１００では、記録層において、レーザ光が反射される。光ディスク１００の記録層からの反射光は同じ光路を戻り、偏光ビームスプリッタ３へと入射する。図示しないλ／４素子を介在させることによって、偏光ビームスプリッタ３に入射した反射光は略１００％反射される。
　偏光ビームスプリッタ３で反射された反射光は、レンズ５を介してフォトディテクタ６の受光面に集光される。フォトディテクタ６は、受光面で、反射光を受光し、光電変換を行って、反射光の受光光量に対応する出力電流を出力する。
　図３は、フォトディテクタ６の受光面の構成例を示す平面図である。
　受光面は、一例として、図３に示すように、光ディスク１００のタンジェンシャル方向（トラック方向）を３分割する２本の分割線と、ラジアル方向（半径方向）を３分割する２本の分割線によって５つの領域６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ１，６ｄ２に分割されている。
　フォトディテクタ６では、受光面の領域６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ１，６ｄ２において、反射光が受光され、５系統の対応する出力電流が出力される。
　なお、図３の受光面の分割は一例に過ぎない。受光面の分割の仕方としては、図３の分割の他、多様な分割例が想定される。
　図４は、光ディスク１００へのレーザ光の照射の例を説明する図である。
　光ディスク１００のトラックＴＫを再生対象のトラックとした場合、レーザ光は、トラックＴＫを含む複数の隣接するトラックに照射される。例えば、レーザ光は、図４に示すように、トラックＴＫ、トラックＴＫの内周側に隣接する隣接トラックＴＫ－１、及び、トラックＴＫの外周側に隣接する隣接トラックＴＫ＋１に、スポットＳＰが形成されるように照射される。このため、レーザ光の反射光には、トラックＴＫ、ＴＫ－１、及び、ＴＫ＋１それぞれでレーザ光が反射された光が含まれ、そのような反射光が、フォトディテクタ６の領域６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ１，６ｄ２で受光される。
　なお、図２は、光ディスク１００に記録された情報に対応する再生信号を得るための光ピックアップ１０１の構成要素を示している。また、図２では、マトリクス回路１０４を介して光学ブロックサーボ回路１１１に出力されるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号や、マトリクス回路１０４を介してウォブル信号処理回路１０６に出力されるプッシュプル信号を生成するための信号等は省略されている。光ピックアップ１０１の構成としては、図２に示す構成以外の種々の構成が可能である。
　また、本実施の形態では、図３で説明したように、フォトディテクタ６の受光面を領域６ａないし６ｄ２に分割することで、光ディスク１００からの反射光の断面を、領域６ａないし６ｄ２に対応する複数の領域に分割して、各領域の受光光量に対応する電気信号としての出力電流を得るようにしている。但し、反射光の断面を分割した領域ごとの電気信号を得る方法としては、フォトディテクタ６の受光面を分割する方法以外の方法を採用することができる。
　例えば、対物レンズ４を通過し、フォトディテクタ６に至る光路中に、反射光の断面を複数の領域に分離することで、反射光を複数の光に分割する光路変換素子を配置し、光路変換素子によって反射光から分割された複数の光を、複数のフォトディテクタでそれぞれ受光する方法を採用することができる。光路変換素子としては、ホログラフィック光学素子等の回折素子や、マイクロレンズアレイ、マイクロプリズム等の屈折素子等を採用することができる。
　いずれにしても本実施の形態では、図４のように複数のトラックＴＫ、ＴＫ－１、ＴＫ＋１に対してスポットＳＰが形成されるように、レーザ光が照射される。これにより、レーザ光の反射光は、トラックＴＫ、ＴＫ－１、及び、ＴＫ＋１それぞれでレーザ光が反射された光を含む。したがって、そのような反射光から生成される再生信号は、複数の信号チャネルの再生信号、すなわち、トラックＴＫの再生信号（トラックＴＫにのみレーザ光が照射された場合に得られる再生信号）の他、隣接トラックＴＫ－１及びＴＫ＋１の再生信号を含む。
　＜2値符号及び多値符号の復号性能＞
　図５は、2値符号及び多値符号を、高線密度で光ディスク１００に記録した場合の2値符号及び多値符号の復号性能を説明する図である。
　本件発明者は、2値記録を行った場合よりも、多値記録を行った場合の方が、情報の復号（検出）性能が改善されることを発見した。本技術は、かかる発見に基づくものである。
　2値記録とは、2値（バイナリ）符号を光ディスク１００に記録することを意味し、多値記録とは、多値符号を光ディスク１００に記録することを意味する。
　図５において、横軸は、光ディスク１００への記録の線密度を、500GB(Giga byte)の容量のAD2の線密度に対する割合で表す。AD2とは、データの高線密度の記録が可能な光ディスクであり、例えば、"White Paper: Archival Disc Technology 2nd Edition", July 2018に記載されている。
　図５において、縦軸は、1e-4(0.0001)のcER(Cell Error Rate)を得るのに必要なSNR(Signal to Noise Ratio)で、以下、必要SNRともいう。cERにおけるのセル(c)とは、多値符号の１つ（の値）を意味し、2値符号のビットに相当する。nセルは、多値符号のn個の並びである。多値符号の符号長は、セルを単位として表される。
　必要SNRが小さいほど、汚いNoisyな信号（ノイズが多い信号）でも、所望のcERを得ることができる。したがって、必要SNRが小さいことは、符号（情報）の復号性能が良いことを表す。
　図５では、2値符号、及び、ML=4値の多値符号である4値符号について、本件発明者が行ったシミュレーションにより得られた必要SNRがプロットされている。
　図５において、binary-ISI=11は、ISI(Inter-Symbol Interference)長（後述するK）が11Tである場合の2値符号の必要SNRを表す。binary-ISI=13は、ISI長が13Tである場合の2値符号の必要SNRを表す。4-ary-ISI=3は、ISI長が3Tである場合の4値符号の必要SNRを表す。4-ary-ISI=4は、ISI長が4Tである場合の4値符号の必要SNRを表す。
　また、図５では、AD2の必要SNRが点線で表されている。
　図５において、例えば、線密度110％のbinary-ISI=11は、約32.3dBになっており、4-ary-ISI=3は、約29.5dBになっている。したがって、4値符号の方が、2値符号よりも、32.3-29.5=2.8dBだけノイズ(SNR)耐性が強く、復号性能が良いことを確認することができる。
　すなわち、多値符号を採用することで、2値符号を採用する場合よりも、ノイズ耐性を向上させ、復号性能を改善することができる。
　＜多値符号の表現方法＞
　図６は、多値符号を表現する表現方法を説明する図である。
　上述したように、3=<ML値の多値符号の１つ（の値）をセルということとする。nセルは、多値符号のn個の並びである。多値符号の符号長は、セルで表される。
　ML値の多値符号は、ML値の多値エッジ符号で表現することができる。
　多値エッジ符号は、多値符号の値（レベル）を、エッジで表現する符号である。エッジは、多値符号の直前の値からの変化量を表し、ML値の多値符号がとる0ないしML-1をローテーションするようにカウントする。
　例えば、ML=5の多値符号の連続する2個のセルが、00である場合、（先頭から）1個目のセルの0から2個目のセルの0までの変化量は0であるから、その2個のセルの間のエッジは、0である。
　例えば、ML=5の多値符号の連続する2個のセルが、01である場合、1個目のセルの0から2個目のセルの1までの変化量は1であるから、その2個のセルの間のエッジは、1である。
　例えば、ML=5の多値符号の連続する2個のセルが、13である場合、1個目のセルの1から2個目のセルの3までの変化量は2であるから、その2個のセルの間のエッジは、2である。
　例えば、ML=5の多値符号の連続する2個のセルが、32である場合、1個目のセルの3から2個目のセルの2までの変化量は、0ないし4=ML-1をローテーションするようにカウントすると4であるから、その2個のセルの間のエッジは、4である。
　したがって、例えば、図６に示すように、ML=5の多値符号00113322...を表現する多値エッジ符号は、*0102040...となる。*は、多値符号00113322...の先頭の0の直前の値により決まる値である。
　時刻t（t番目）の多値符号（の値（レベル））をl(t)と表すとともに、時刻tの多値エッジ符号をc(t)と表すこととすると、多値エッジ符号c(t)は、式l(t) = (l(t-1) + c(t)) % MLを満たす。%は、モジュロ演算子を表し、A % Bは、AをBで除算したときの剰余を表す。
　ユーザデータとしての情報は、以上のような、多値符号を表現する多値エッジ符号に符号化（変調）される。そして、多値エッジ符号に従って値が変化する多値符号、すなわち、式l(t) = (l(t-1) + c(t)) % MLに従って得られる多値符号l(t)が、光ディスク１００に記録される。また、光ディスク１００からは、以上のようにして記録された多値符号（多値エッジ符号に従って値が変化する多値符号）が再生される。
　＜符号生成モデル＞
　図７は、多値エッジ符号（で表現される多値符号）を生成する符号生成モデルを示す図である。
　符号生成モデルは、0のエッジが連続するゼロ連続回数の場合の数だけの、ゼロ連続回数を表す状態を有する。したがって、ゼロ連続回数の最大値である最大連続回数をkで表すと、符号生成モデルは、ゼロ連続回数が0であることを表す状態s0、ゼロ連続回数が1回であることを表す状態s1、・・・、ゼロ連続回数がk回であることを表す状態s#kの、合計でk+1個の状態を有する。
　符号生成モデルでは、多値エッジ符号として、0を出力する場合、その0を含む、0のエッジが連続するゼロ連続回数k’(<=k)を表す状態s#k’に遷移し、多値エッジ符号として、1ないしML-1のいずれかを出力する場合、ゼロ連続回数が0回であることを表す状態s0に遷移する。ゼロ連続回数が最大連続回数kであることを表す状態s#kでは、多値エッジ符号として、0以外の1ないしML-1のいずれかしか出力することができず、1ないしML-1のいずれかの多値エッジ符号が出力された後は、状態s0に遷移する。
　多値エッジ符号は、以上のような符号生成モデルの状態遷移により生成される。
　一般に、記録媒体に記録されるチャネル符号（記録変調符号）については、チャネルクロックを生成するPLL等での位相誤差の検出等のための情報を得る頻度を確保するため、すなわち、チャネル符号の値の遷移（変化）の頻度を確保するために、同じ値が連続する回数の最大値が制限される、いわゆるk制限が行われる。
　図８は、最大連続回数kが1に制限される場合の符号生成モデルを示す図である。
　最大連続回数k=1である場合、符号生成モデルは、ゼロ連続回数が0回であることを表す状態s0と、ゼロ連続回数が1回であることを表す状態s1とで構成される。
　状態s0にいる場合、多値エッジ符号としては、0ないしML-1のいずれをも出力することができる。状態s0において、多値エッジ符号として、0を出力した場合、状態s0から状態s1に状態遷移が行われ、多値エッジ符号として、1ないしML-1のいずれかを出力した場合、状態s0から状態s0に状態遷移が行われる。
　状態s1にいる場合、多値エッジ符号としては、0を出力することはできず、0以外の、1ないしML-1のいずれかを出力することができる。状態s1では、多値エッジ符号として、1ないしML-1のいずれかが出力され、状態s1から状態s0に状態遷移が行われる。
　以下、多値符号が取り得る値の数ML=5の多値エッジ符号を例に、符号生成モデルによる多値エッジ符号（で表現される多値符号）の生成について説明する。
　＜ML=5の多値エッジ符号＞
　図９は、ML=5、及び、最大連続回数k=1の多値エッジ符号を生成する符号生成モデルの状態遷移を表す遷移行列を示す図である。
　図９の遷移行列において、各行は、状態遷移の遷移元の状態を表し、各列は、状態遷移の遷移先の状態を表す。i行j列の要素は、符号生成モデルに存在する、状態s#iから状態s#jへの状態遷移の数の場合の数を表す。
　最大連続回数k=1、及び、ML=5の多値エッジ符号を生成する符号生成モデル（以下、k=1及びML=5の符号生成モデルのようにも記載する）では、状態s0から状態s0への状態遷移としては、多値エッジ符号1, 2, 3, 4を出力する4通りの状態遷移が存在する。状態s0から状態s1への状態遷移としては、多値エッジ符号0を出力する1通りの状態遷移が存在し、状態s1から状態s0への状態遷移としては、多値エッジ符号1ないし4を出力する4通りの状態遷移が存在する。状態s1から状態s1への状態遷移は、存在しない。
　k=1及びML=5の符号生成モデル（の状態遷移）により生成される多値エッジ符号（で表現される多値符号）の符号化率の理論限界は、シャノン容量として求めることができる。シャノン容量は、符号生成モデルの状態遷移を表す遷移行列の固有値により求めることができる。
　図９の遷移行列は、2行2列の行列であるから、（最大で）2個の固有値が求められる。固有値は、複素数をとる場合があるが、遷移行列の固有値のうちで正の値をとるものの中の最大値が、シャノン容量と呼ばれる符号化率の理論限界となる。
　図９の遷移行列の2個の固有値EV[0]及びEV[1]は、jを虚数単位とすると、EV[0]≒ 4.828427 + j0、及び、EV[1]≒-0.82843 + j0である。したがって、k=1及びML=5の符号生成モデルにより生成される多値エッジ符号（で表現される多値符号）のシャノン容量は、2個の固有値EV[0]及びEV[1]のうちの正の実数の値を持つものの中で最大値である（約）4.828427となる。
　シャノン容量は、符号生成モデルにより生成される（多値エッジ符号で表現される）多値符号が、1セル当たりに表現することができるシンボルの数（シンボル数）を表し、最大連続回数kの制限によって、ML未満の値となる。シャノン容量が4.828427であることは、多値符号の1セル当たりで、4.828427個（シンボル）の値を表現することができることを意味する。
　多値符号への符号化（多値符号化）では、例えば、あるビット数のバイナリデータが、1以上の値のセルの並びである多値符号（の系列）に変換される。したがって、符号化率は、ビット／セルを単位として表現されるべきである。
　多値符号の理論的な限界の符号化率（理論限界符号化率）、すなわち、多値符号の1セルに理論的に割り当てることができるバイナリデータの最大のビット数は、シャノン容量4.828427のlog2をとることにより、（約）2.271553 = log24.828427ビットと求めることができる。
　図１０は、ML=5の多値符号についての最大連続回数kと、符号化率及び符号化効率との関係を示す図である。
　ここで、ML=5の多値符号については、最大連続回数k=∞である場合の理論限界符号化率が、（約）2.32≒log25であるが、図１０の符号化効率は、この、最大連続回数k=∞である場合の理論限界符号化率2.32に対する符号化率の比を表す。
　図１０によれば、ML=5の多値符号については、最大連続回数kが2以上となると、符号化率が、急速に、理論限界符号化率に近づき、符号化効率が99%以上になることを確認することができる。
　いま、多値符号化の符号化方式として、回路として実装可能なように、例えば、mビットのバイナリデータを、nセルの多値符号の系列で構成される固定長（nセル）のブロック符号（を表現する多値エッジ符号の系列）に変換する方式を採用することとする。以下、nセルの多値符号の系列で構成される固定長のブロック符号のうちの、ML=5の（多値エッジ符号で表現される）多値符号で構成されるブロック符号について説明する。
　＜ブロック符号＞
　図１１は、最大連続回数k=4である場合の、ML=5の多値符号で構成されるブロック符号の仕様を示す図である。
　図１１において、符号長nは、固定長のブロック符号の符号長、すなわち、ブロック符号を構成する多値符号（の系列）のセルの数を表す。シンボル数Nsは、ブロック符号としての、nセルのML=5の多値符号で表現することができるシンボルの数、すなわち、nセルのML=5の多値符号で構成されるブロック符号の符号語の数を表し、最大連続回数k=4の制限があるため、5のn乗以下の値となる。バイナリデータビット数Bは、１つのブロック符号、すなわち、nセルのML=5の多値符号に符号化すること（割り当てること）ができるバイナリデータのビット数を表し、log2(Ns)以下の最大の整数値である。符号化率Rは、バイナリデータビット数Bを符号長nで除算した値を表す。符号化効率Efは、k=4及びML=5の（符号生成モデルにより生成される）多値符号の理論限界符号化率（約2.32）に対する符号化率Rの比を表す。
　以下では、図１１に示したk=4及びML=5の多値符号（を表現する多値エッジ符号）で構成されるブロック符号のうちの、例えば、符号長nが4セルの、符号化効率が97%と高効率なブロック符号の生成について説明する。
　なお、符号長nが4セルの、k=4及びML=5の多値符号で構成されるブロック符号では、B=9ビットのバイナリデータが、4セルの多値符号で構成されるブロック符号に符号化されるが、かかるブロック符号を、k=4及びML=5の9ビット／4セル符号ともいう。
　図１２は、k=4及びML=5の9ビット／4セル符号を説明する図である。
　k=4及びML=5の9ビット／4セル符号を構成する（多値符号を表現する）多値エッジ符号（の系列）は、k=4及びML=5の符号生成モデルにおいて、ある状態を初期状態として出発し、4回の状態遷移を行うことにより生成することができる。いま、4回の状態遷移後に到達する状態を、最終状態ということとする。
　図１２は、状態s0を初期状態及び最終状態として、4回の状態遷移により生成される多値エッジ符号の系列で構成されるブロック符号（以下、s0→s0符号ともいう）、状態s0を初期状態とするとともに、状態s1を最終状態として、4回の状態遷移により生成される多値エッジ符号の系列で構成されるブロック符号（以下、s0→s1符号ともいう）、状態s1を初期状態とするとともに、状態s0を最終状態として、4回の状態遷移により生成される多値エッジ符号の系列で構成されるブロック符号（以下、s1→s0符号ともいう）、及び、状態s1を初期状態及び最終状態として、4回の状態遷移により生成される多値エッジ符号の系列で構成されるブロック符号（以下、s1→s1符号ともいう）の数を示している。
　s0→s0符号は、500個存在し、s0→s1符号は、100個存在する。s1→s0符号は、500個存在し、s1→s1符号は、100個存在する。
　図１３は、500個のs0→s0符号、及び、500個のs1→s0符号と、それらのs0→s0符号、及び、s1→s0符号が生成されるときの状態遷移との一部を示す図である。
　図１３のＡは、500個のs0→s0符号と、そのs0→s0符号が生成されるときの状態遷移との一部を示しており、図１３のＢは、500個のs1→s0符号と、そのs1→s0符号が生成されるときの状態遷移との一部を示している。
　本件発明者によれば、500個のs0→s0符号と、500個のs1→s0符号とについては、状態遷移の仕方は一致するとは限らないが、同一の符号が得られることが確認された。
　すなわち、状態s0及び状態s0（第１の状態及び第２の状態）を、それぞれ、初期状態及び最終状態とする4回の状態遷移により生成される多値エッジ符号の系列で構成されるブロック符号の第１のセットとしての500個のs0→s0符号と、状態s1及び状態s0（第３の状態及び第４の状態）を、それぞれ、初期状態及び最終状態とする4回の状態遷移により生成される多値エッジ符号の系列で構成されるブロック符号の第２のセットとしての500個のs1→s0符号とは、共通する。
　図１４は、100個のs0→s1符号、及び、100個のs1→s1符号と、それらのs0→s1符号、及び、s1→s1符号が生成されるときの状態遷移との一部を示す図である。
　図１４のＡは、100個のs0→s1符号と、そのs0→s1符号が生成されるときの状態遷移との一部を示しており、図１４のＢは、100個のs1→s1符号と、そのs1→s1符号が生成されるときの状態遷移との一部を示している。
　本件発明者によれば、100個のs0→s1符号と、100個のs1→s1符号とについては、状態遷移の仕方は一致するとは限らないが、同一の符号が得られることが確認された。
　すなわち、状態s0及び状態s1（第１の状態及び第２の状態）を、それぞれ、初期状態及び最終状態とする4回の状態遷移により生成される多値エッジ符号の系列で構成されるブロック符号の第１のセットとしての100個のs0→s1符号と、状態s1及び状態s1（第３の状態及び第４の状態）を、それぞれ、初期状態及び最終状態とする4回の状態遷移により生成される多値エッジ符号の系列で構成されるブロック符号の第２のセットとしての100個のs1→s1符号とは、共通する。
　以上から、状態s0を初期状態として、4回の状態遷移により生成される500個のs0→s0符号と100個のs0→s1符号との合計で600個のブロック符号と、状態s1を初期状態として、4回の状態遷移により生成される500個のs1→s0符号と100個のs1→s1符号との合計で600個のブロック符号とは、一致（共通）する。
　したがって、上述の状態s0又は状態s1を初期状態として4回の状態遷移により生成される600個のブロック符号から、チャネル符号化に用いるブロック符号を採用する場合には、新たな9ビットのバイナリデータの符号化において、直前の9ビットのバイナリデータが符号化されたときの最後の状態や、直後の9ビットのバイナリデータが符号化されるときの最初の状態をモニタする必要がない。すなわち、バイナリデータの符号化は、直前のバイナリデータが符号化されたときの最後の状態、及び、直後のバイナリデータが符号化されるときの最初の状態が状態s0又はs1であるとみなして行うことができる。
　k=4及びML=5の9ビット／4セル符号については、状態s0を初期状態として、4回の状態遷移により生成される600個のブロック符号（状態s1を初期状態として、4回の状態遷移により生成される600個のブロック符号でもある）が、符号化に採用する採用符号の候補となる候補符号とされる。
　そして、その600個の候補符号の中から、9ビットのバイナリデータの符号化に採用する（9ビットのバイナリデータに割り当てる）512=29個の採用符号が選択される。
　＜RMTR(Repeated Minimum Transition Run)＞
　図１５及び図１６は、ML=5の多値符号の系列に生じる最小遷移パターンを示す図である。
　図１５は、ML=5の多値エッジ符号（で構成されるブロック符号）において41が繰り返される場合に多値符号に生じる最小遷移パターンを示しており、図１６は、ML=5の多値エッジ符号において23が繰り返される場合に多値符号に生じる最小遷移パターンを示している。
　最小遷移パターンとは、同一の値（レベル）の変化が最小周期で繰り返すパターンを意味する。
　光記録では、高域の再生ゲインが低いため、RMTR（連続最短遷移）を制限することが行われる。例えば、バイナリのチャネル符号（2値符号）としての17PP符号及び110PCWA(Parity-Complementary Word Assignment)符号では、RMTRは、それぞれ、6及び2に制限されている。17PP符号は、ＲＬＬ（１，７）ＰＰ変調方式の変調（符号化）により得られる符号である。110PCWA符号については、特許第4998472号公報に記載されている。
　RMTRを制限することにより、最小遷移パターンが頻発することを抑制し、ひいては、再生信号の高域成分を抑制することができる。
　ML値の多値符号について、RMTRの制限を行う方法を説明する。
　ML値の多値符号（の系列）では、多値エッジ符号c(t)が、式(c(t) + c(t+1)) % ML = 0を満たす場合に、最小遷移パターンが生じる。
　ここで、式(c(t) + c(t+1)) % ML = 0を、モジュロエッジ条件ともいう。
　例えば、多値エッジ符号c(t)が4で、 多値エッジ符号c(t+1)が1である場合に、モジュロエッジ条件が満たされる。モジュロエッジ条件が連続して満たされる回数、すなわち、最小遷移パターンが継続する継続長を、モジュロエッジの連続長ということとする。例えば、9ビット／4セル符号を構成する4セルの（多値符号を表現する）多値エッジ符号のうちの、1番目と2番目との多値エッジ符号、及び、2番目と3番目との多値エッジ符号がモジュロエッジ条件を満たすが、3番目と4番目との多値エッジ符号がモジュロエッジ条件を満たさない場合、モジュロエッジの連続長は、2である。
　図６で説明したように、光ディスク１００には、式l(t) = (l(t-1) + c(t)) % MLに従って得られる多値符号l(t)が記録される。
　したがって、ML=5の多値符号では、多値エッジ符号として、モジュロエッジ条件を満たす41が連続すると、多値符号において、最小遷移パターンが継続する。
　すなわち、例えば、（直前の）多値符号l(t-1)が0である場合に、多値エッジ符号として、モジュロエッジ条件を満たす41が連続すると、時刻tの多値符号l(t)は、(l(t-1) + c(t)) % ML = (0 + 4) % 5 = 4となる。また、時刻t+1の多値符号l(t+1)は、(l(t) + c(t+1)) % ML = (4 + 1) % 5 = 0となる。さらに、時刻t+2の多値符号l(t+2)は、(l(t+1) + c(t+2)) % ML = (0 + 4) % 5 = 4となる。以下同様に、多値符号は、0と4とを繰り返す最小遷移パターンとなる。
　以上のように、多値エッジ符号として、モジュロエッジ条件を満たす41が連続する場合、直前の多値符号が0であるときには、多値符号は、図１５に示すように、0と4とを繰り返す最小遷移パターンとなる。
　直前の多値符号が1であるときには、多値符号は、図１５に示すように、1と0とを繰り返す最小遷移パターンとなり、直前の多値符号が2であるときには、多値符号は、図１５に示すように、2と1とを繰り返す最小遷移パターンとなる。直前の多値符号が3であるときには、多値符号は、図１５に示すように、3と2とを繰り返す最小遷移パターンとなり、直前の多値符号が4であるときには、多値符号は、図１５に示すように、4と3とを繰り返す最小遷移パターンとなる。
　また、多値エッジ符号として、モジュロエッジ条件を満たす32が連続する場合、直前の多値符号が0であるときには、多値符号は、図１６に示すように、0と3とを繰り返す最小遷移パターンとなる。
　直前の多値符号が1であるときには、多値符号は、図１６に示すように、1と4とを繰り返す最小遷移パターンとなり、直前の多値符号が2であるときには、多値符号は、図１６に示すように、2と0とを繰り返す最小遷移パターンとなる。直前の多値符号が3であるときには、多値符号は、図１６に示すように、3と1とを繰り返す最小遷移パターンとなり、直前の多値符号が4であるときには、多値符号は、図１６に示すように、4と2とを繰り返す最小遷移パターンとなる。
　多値エッジ符号として、モジュロエッジ条件を満たす14や23が連続する場合も同様に、多値符号には、最小遷移パターンが現れる。
　多値符号に、最小遷移パターンが現れることを抑制することは、モジュロエッジ条件が連続して満たされるモジュロエッジの連続長を制限することにより行うことができる。
　図１７は、k=4及びML=5の9ビット／4セル符号の600個の候補符号である500個のs0→s0符号（s1→s0符号でもある）と、100個のs0→s1符号（100個のs1→s1符号でもある）とについて、開始連続長及び終端連続長を示す図である。
　開始連続長とは、ブロック符号の先頭部分のモジュロエッジの連続長、すなわち、先頭のセルから終端のセルに向かって連続してモジュロエッジ条件が満たされる回数を意味する。終端連続長とは、ブロック符号の終端部分のモジュロエッジの連続長、すなわち、終端のセルから先頭のセルに向かって連続してモジュロエッジ条件が満たされる回数を意味する。
　図１７において、各行は、開始連続長を表し、各列は、終端連続長を表す。開始連続長がiで、終端連続長がjの欄の値は、開始連続長がiで、終端連続長がjの候補符号の数を表す。
　図１７のＡは、k=4及びML=5の9ビット／4セル符号の600個の候補符号のうちの500個のs0→s0符号についての開始連続長及び終端連続長を示している。図１７のＢは、k=4及びML=5の9ビット／4セル符号の600個の候補符号のうちの100個のs0→s1符号についての開始連続長及び終端連続長を示している。
　図１７によれば、500個のs0→s0符号には、開始連続長iが0で、終端連続長jが0に制限されたブロック符号（以下、(i, j)符号のように記載する）が336個、(0, 1)符号が68個、(0, 2)符号が16個、(0, 3)符号が4個、(1, 0)符号が52個、(1, 1)符号が12個、(2, 0)符号が12個、それぞれ存在する。また、100個のs0→s1符号には、(0, 0)符号が84個、(1, 0)符号が12個、(2, 0)符号が4個、それぞれ存在する。
　なお、k=4及びML=5の9ビット／4セル符号の600個の候補符号の中には、先頭部分及び終端部分の除く中間部分、すなわち、2セル目と3セル目とが、モジュロエッジ条件を満たす候補符号は存在しない。したがって、k=4及びML=5の9ビット／4セル符号の600個の候補符号は、中間部分のモジュロエッジの連続長（以下、中間連続長ともいう）が0に制限されているブロック符号である、ということができる。
　ML値の多値符号（多値エッジ符号）については、RMTRは、最小遷移パターンの継続長で表される。
　最小遷移パターンは、1個のブロック符号の中に現れる場合の他、あるブロック符号の終端の多値エッジ符号と、次のブロック符号の先頭の多値エッジ符号との間で、モジュロエッジ条件が満たされることにより現れる場合がある。
　例えば、図１７に示したように、k=4及びML=5の9ビット／4セル符号の600個の候補符号の中には、開始連続長及び終端連続長がいずれも0のs0→s0符号が、336個存在する。例えば、1334や1111が、開始連続長及び終端連続長がいずれも0の候補符号（s0→s0符号）である。この開始連続長及び終端連続長がいずれも0の候補符号1334及び1111については、候補符号1334の後に、候補符号1111が続くと、候補符号1334の終端の多値エッジ符号4(=c(t))と、候補符号1111の先頭の多値エッジ符号1(=c(t+1))との並び41は、モジュロエッジ条件を満たす。したがって、開始連続長及び終端連続長がいずれも0の候補符号のみを、採用符号に採用する場合でも、RMTRは、1となる。
　以上から、RMTRは、開始連続長と終端連続長との加算値に1を加算して得られる値である開始連続長＋終端連続長＋１より小さい値に制限することはできない。ここで、開始連続長＋終端連続長＋１を、モジュロエッジの最小長ともいう。
　RMTRをより小さい値に制限するには、第１の条件として、開始連続長及び終端連続長がより小さい候補符号を、採用符号に選択する必要があり、第２の条件として、中間連続長がモジュロエッジの最小長より大きい候補符号を、採用符号（候補符号）から除外する必要がある。
　k=4及びML=5の9ビット／4セル符号の600個の候補符号については、上述したように、中間連続長が0であるので、第２の条件は満たされる。
　したがって、k=4及びML=5の9ビット／4セル符号の600個の候補符号については、第１の条件に従って、採用符号を選択することにより、RMTRをより小さい値に制限することができる。
　そこで、本技術では、図１７のk=4及びML=5の9ビット／4セル符号の600個の候補符号から、以下のように、9ビットの符号化に必要な512(=29)個の候補符号が、採用符号に選択される。
　まず、図１７の600個の候補符号の中から、開始連続長i及び終端連続長jがいずれも0に制限された(0, 0)符号が、9ビットの符号化に必要な採用符号の数（以下、必要符号数ともいう）512になるべく近い個数だけ、採用符号に選択される。
　すなわち、図１７のＡの500個のs0→s0符号において、開始連続長iが0で、終端連続長jが0に制限された336個の(0, 0)符号が、採用符号に選択される。
　また、図１７のＢの100個のs0→s1符号において、開始連続長iが0で、終端連続長jが0に制限された84個の(0, 0)符号が、採用符号に選択される。
　次に、図１７の600個の候補符号の中から、開始連続長i及び終端連続長jのうちの一方が1で、他方が0に制限された(1, 0)符号及び(0, 1)符号が、必要符号数512に足りない個数92だけ、採用符号に選択される。
　すなわち、例えば、図１７のＡの500個のs0→s0符号において、開始連続長iが0で、終端連続長jが1に制限された68個の(0, 1)符号のうちの46個と、開始連続長iが1で、終端連続長jが2に制限された52個の(1, 0)符号のうちの46個とが、採用符号に選択される。
　多値符号への符号化には、以上のようにして、k=4及びML=5の9ビット／4セル符号の512個の採用符号として選択されたブロック符号の符号セットを用いることができる。この場合、符号セットを構成するブロック符号のRMTRは、モジュロエッジの最小長である3 = 1 + 1 + 1になる。
　ここで、符号セットを構成するブロック符号は、開始連続長、終端連続長、及び、中間連続長が制限されているブロック符号である、ということができる。
　さらに、符号セットを構成するブロック符号は、中間連続長がモジュロエッジの最小長以下に制限されているブロック符号である、ということもできる。
　なお、第２の条件、すなわち、中間連続長がモジュロエッジの最小長より大きい候補符号を、採用符号から除外することにより、採用符号として選択することができる候補符号の数が、必要符号数に満たない場合には、中間連続長がモジュロエッジの最小長より大きい候補符号の中から、採用符号が選択される。この場合、RMTRは、モジュロエッジの最小長より大きくなり、採用符号の中間連続長の最大値になる。
　図１８、図１９、図２０、図２１、図２２、及び、図２３は、k=4及びML=5の9ビット／4セル符号としての512個のブロック符号と、そのブロック符号に符号化されるユーザデータとしてのバイナリデータとを対応付けた符号LUT(Look Up Table)の例を示す図である。
　符号LUTには、図１７で説明したようにして採用符号に選択されたブロック符号（を構成する4セルの多値エッジ符号）と、ユーザデータとしてのバイナリデータとが対応付けられて登録される。図１８ないし図２３の符号LUTによれば、例えば、図１８のバイナリデータ0（ここでは、9ビットで表現されるゼロ）は、ブロック符号（を構成する4セルの多値エッジ符号）1111に符号化される。
　＜光ディスク１００に対する多値符号の記録及び再生＞
　図２４は、光ディスク１００に対する多値符号の記録及び再生を説明する図である。
　2値記録では、光ディスク１００のトラックに沿って、2値符号の０又は１を表すマークが形成される。
　多値記録では、光ディスク１００のトラックに沿って、多値符号の値（レベル）に応じたサイズ（図２４では、半径方向のサイズ）のマークが形成される。
　多値記録が行われた光ディスク１００については、再生時に、マークのサイズの違いが、反射光の階段状の濃淡（光強度の強弱）として現れる。
　例えば、多値記録において、4値符号が光ディスク１００に記録された場合、4値符号がとる０ないし３の4値に対応する反射光の濃淡が記録再生装置の光学再生特性と畳み込まれた電気信号がフォトディテクタ６から出力される。
　＜データ検出処理部１０５＞
　図２５は、データ検出処理部１０５の構成例を示すブロック図である。
　光ピックアップ１０１において、フォトディテクタ６の領域６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ１，６ｄ２が出力する出力電流を、検出信号Ｓ６ａ、Ｓ６ｂ、Ｓ６ｃ、Ｓ６ｄ１、Ｓ６ｄ２とそれぞれいうこととする。
　検出信号Ｓ６ａ、Ｓ６ｂ、Ｓ６ｃ、Ｓ６ｄ１、Ｓ６ｄ２は、光ピックアップ１０１からマトリクス回路１０４に供給される。マトリクス回路１０４は、光ピックアップ１０１からの検出信号Ｓ６ａないしＳ６ｄ２から再生信号を生成し、データ検出処理部１０５に供給する。
　例えば、マトリクス回路１０４は、4信号チャネルの再生信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ、及び、Ｓｄを生成し、データ検出処理部１０５に供給する。
　再生信号Ｓａは、検出信号Ｓ６ａに対応する信号であり、再生信号Ｓｂは、検出信号Ｓ６ｂに対応する信号である。再生信号Ｓｃは、検出信号Ｓ６ｃに対応する信号であり、再生信号Ｓｄは、検出信号Ｓ６ｄ１及びＳ６ｄ２の加算値に対応する信号である。
　データ検出処理部１０５は、マトリクス回路１０４から供給される再生信号ＳａないしＳｄが供給されるADC(Analog to Digital Converter)１１を有する。ADC１１に対するクロックがPLL１２によって形成される。マトリクス回路１０４から供給される再生信号ＳａないしＳｄは、それぞれADC１１でディジタルデータに変換される。
　ディジタルデータに変換された再生信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄは、AGC（Automatic Gain Control）１３でゲイン調整される。
　さらに、データ検出処理部１０５は、多入力適応等化部１４、ノイズプレディクタ１５、検出部１６、遅延器１７、等化誤差演算部１８、及び、白色化係数更新部１９を有する。
　多入力適応等化部１４には、AGC１３からゲイン調整後の再生信号ＳａないしＳｄが供給される。AGC１３から多入力適応等化部１４に供給されるゲイン調整後の4信号チャネルの時刻tの再生信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを、それぞれ再生信号x1t、x2t、x3t、x4tとも表す。
　多入力適応等化部１４は、再生信号x1t、x2t、x3t、x4tに対して、適応的なPR等化（適応等化）を行う。再生信号x1tないしx4tのPR等化により、再生信号x1tないしx4tは、（目標とする）理想PR波形に近似するように等化される。多入力適応等化部１４は、再生信号x1t、x2t、x3t、x4tの適応的なPR等化の結果を加算することにより、等化信号y'tを生成して出力する。多入力適応等化部１４では、等化信号y'tとリファレンスレベルとの等化誤差e'tが小さくなるように、PR等化に用いられるフィルタ係数が更新される。理想PR波形とは、光ディスク１００に記録された多値符号の系列がPRのISIを受けたときに得られる理想的な（真の）波形を意味し、その波形を構成するサンプル値が、リファレンスレベルと呼ばれる。
　なお、PLL１２へ入力する信号として、多入力適応等化部１４の出力（等化信号y't）を用いても良い。この場合には、多入力適応等化部１４のフィルタ係数の初期値（初期係数）は、あらかじめ定められた値に設定される。
　等化信号y'tは、ノイズプレディクタ１５及び遅延器１７に供給される。ノイズプレディクタ１５は、等化信号y'tに含まれる隣接トラックＴＫ－１、ＴＫ＋１からのクロストークノイズ（を含むノイズ）を白色化するフィルタ処理を行い、白色化後の等化信号y'tである白色化信号ztを出力する。
　ノイズプレディクタ１５の出力である白色化信号ztは、検出部１６に供給される。検出部１６は、ノイズプレディクタ１５からの白色化信号ztから、多値符号が取り得る値を検出する多値化処理を行って多値符号DTを得る。この多値符号DTは、図１のエンコード／デコード部１０７に供給されて復調（復号）される。
　遅延器１７は、多入力適応等化部１４からの等化信号y'tを遅延して、等化誤差演算部１８に供給する。遅延器１７において、等化信号y'tは、その等化信号y'tのリファレンスレベルを得ることができる多値符号の系列（多値符号系列）が検出部１６で得られるまで遅延される。
　等化誤差演算部１８は、遅延器１７を介して供給される多入力適応等化部１４の出力（等化信号）y'tのリファレンスレベルに対する等化誤差（等化信号y'tとリファレンスレベルとの等化誤差）e'tを求める。等化誤差演算部１８は、等化誤差e'tを、適応等化のための制御信号として、多入力適応等化部１４に供給する。また、等化誤差演算部１８は、等化誤差e'tを白色化係数更新部１９に供給する。
　白色化係数更新部１９は、等化誤差演算部１８からの等化誤差e'tから得られる後述する白色化誤差w'tに応じて、白色化フィルタであるノイズプレディクタ１５のフィルタ係数を適応的に更新し、更新後のフィルタ係数を、ノイズプレディクタ１５に供給する。
　以下、多入力適応等化部１４、ノイズプレディクタ１５、検出部１６、等化誤差演算部１８、及び、白色化係数更新部１９について詳細に説明するが、その前に、データ検出処理部１０５での多値符号の復号（検出）に用いられるPRMLについて説明する。
　図２６は、PRメモリモデルの構成例を示す図である。
　PRMLでは、記録再生系（の伝送路）を表現するPRメモリモデルを考慮して、その記録再生系から得られる信号が復号される。
　PRメモリモデルとは、記録再生系に入力された過去の入力データからPR特性の干渉を受けた波形系列が再生されることを表現するモデルである。現在時刻tの入力データに干渉する過去の入力データの個数＋１が、ISI長（拘束長）と呼ばれる。
　PRメモリモデルの状態及び状態遷移を考慮して最尤復号としてのビタビ復号を行うことが、PRMLである。
　例えば、多値符号として、値が0, 1, 2, 3の４値をとる４値符号を採用することとし、その４値符号としての0, 1, 2, 3が、NRZ表現で、-3, -1, +1, +3の信号値を、それぞれとることとする。また、多値符号としての信号のNRZ表現をNRZ多値ということとする。
　図２６では、PRメモリモデルに、NRZ多値としての-3, -1, +1, +3のうちのいずれかが供給される。
　図２６のPRメモリモデルでは、ISI長が3(T)で、PR特性がPR(1.0, 1.8, 0.9)の符号間干渉を受けた波形系列が再生される。
　すなわち、図２６では、PRメモリモデルは、遅延器３０１及び３０２、乗算器３０４、３０５、及び、３０６、並びに、加算器３０７を有する。
　PRメモリモデルに供給（入力）される入力データとしてのNRZ多値は、遅延器３０１及び乗算器３０４に供給される。
　遅延器３０１は、PRメモリモデルに供給されるNRZ多値を1クロックだけ遅延して、遅延器３０２及び乗算器３０５に供給する。
　遅延器３０２は、遅延器３０１からのNRZ多値を1クロックだけ遅延して、乗算器３０６に供給する。
　乗算器３０４は、PRメモリモデルに供給されるNRZ多値、すなわち、現在時刻のNRZ多値に、1.0を乗算し、その結果得られる乗算値を、加算器３０７に供給する。
　乗算器３０５は、遅延器３０１からのNRZ多値、すなわち、現在時刻の1クロック前のNRZ多値に、1.8を乗算し、その結果得られる乗算値を、加算器３０７に供給する。
　乗算器３０６は、遅延器３０２からのNRZ多値、すなわち、現在時刻の2クロック前のNRZ多値に、0.9を乗算し、その結果得られる乗算値を、加算器３０７に供給する。
　加算器３０７は、乗算器３０４ないし３０６それぞれからの乗算値を加算し、その結果得られる加算値を、PRの干渉を受けた干渉系列の１つの値として出力する。
　図２７は、多入力適応等化部１４の構成例を示す図である。
　図２７において、多入力適応等化部１４は、適応イコライザ２１，２２，２３、及び、２４、並びに、加算器２５を有する。
　AGC１３からの時刻tの4信号チャネルの再生信号x1t、x2t、x3t、x4tは、適応イコライザ２１，２２，２３，２４に、それぞれ供給される。図２７では、AGC１３から多入力適応等化部１４に対して4信号チャネルの再生信号x1tないしx4tが供給されるために、多入力適応等化部１４には、4信号チャネル分の適応イコライザ２１ないし２４が設けられている。多入力適応等化部１４には、AGC１３から多入力適応等化部１４に供給される再生信号の信号チャネル数に等しい適応イコライザが設けられる。
　適応イコライザ２１ないし２４は、FIR(Finite Impulse Response) フィルタで構成され、そのFIRフィルタのタップ数、演算精度（ビット分解能）、及び、フィルタ係数を更新するときの更新係数μ（適応演算の更新ゲイン）のパラメータを有する。また、適応イコライザ２１、２２、２３、２４はそれぞれタップ長Lを有していると仮定するが、適応イコライザの設計仕様によって、適応イコライザ２１ないし２４はタップ長をそれぞれL1、L2、L3、L4のように変更することができる。FIRフィルタの各パラメータは、シミュレーション等により適切な値が設定される。
　適応イコライザ２１ないし２４には、適応等化のための制御信号（適応制御のための係数制御値）として、等化誤差演算部１８から時刻tの等化誤差e'tが供給される。
　適応イコライザ２０＋ｃは（ｃ＝１，２，３，４）、AGC１３からの4信号チャネルの再生信号x1tないしx4tのうちの、c信号チャネルの再生信号xctを対象に、FIRフィルタのフィルタ処理（フィルタリング）を行う。適応イコライザ２０＋ｃは、フィルタ処理の結果得られる時刻tのフィルタリング信号yctを、加算器２５に出力する。
　加算器２５は、適応イコライザ２１，２２，２３，２４それぞれからの時刻tのフィルタリング信号y1t、y2t、y3t、y4tを加算し、その結果得られる加算値を、時刻tの等化信号y'tとして出力する。等化信号y'tが目標とする波形は、検出部１６で復号（検出）された多値符号（系列）と、記録再生装置（の伝送路）を表現するPR特性との畳み込み演算により得られる波形（理想PR波形）である。
　図２８は、適応イコライザ２０＋ｃとして、タップ長LのFIRフィルタの構成例を示す図である。
　適応イコライザ２０＋ｃは、(L-1)個の遅延器３０－１ないし３０－（Ｌ－１）、L個の乗算器３１－０ないし３１－（Ｌ－１）、及び、加算器３４を有し、ＬタップのFIRフィルタを構成する。
　さらに、適応イコライザ２０＋ｃは、L個の演算器３２－０ないし３２－（Ｌ－１）、及び、L個の積分器３３－０ないし３３－（Ｌ－１）を有する。
　最初の遅延器３０－１には、AGC１３からの時刻tの再生信号xctが供給される。遅延器３０－１は、AGC１３から供給された時刻tの再生信号xctを1クロックだけ遅延した再生信号xc(t-1)を、後段の遅延器３０－２及び演算器３２－１に供給する。
　len番目の遅延器３０－lenは（len＝２，３，・・・，Ｌ－２）、前段の遅延器３０－（len－１）からの再生信号xc(t-(len-1))を、1クロック分遅延した再生信号xc(t-len)を後段の遅延器３０－（len＋１）、及び、演算器３２－lenに供給する。
　最後の遅延器３０－（Ｌ－１）は、前段の遅延器３０－（Ｌ－２）からの再生信号xc(t-(L-2))を1クロックだけ遅延した信号xc(t-(L-1))を、演算器３２－（Ｌ－１）に供給する。
　最初の乗算器３１－０には、AGC１３からの時刻tの再生信号xctが供給される。乗算器３１－０は、AGC１３からの再生信号xctとフィルタ係数であるタップ係数C0とを乗算し、その結果得られる乗算値を、加算器３４に供給する。
　len番目の乗算器３１－lenは（len＝１，２，・・・，Ｌ－１）、遅延器３０－lenからの再生信号xc(t-len)とタップ係数Clenとを乗算し、その結果得られる乗算値を、加算器３４に供給する。
　最初の演算器３２－０には、AGC１３からの再生信号xct、及び、等化誤差演算部１８からの時刻tの等化誤差e'tが供給される。
　演算器３２－０は、AGC１３からの再生信号xct、及び、等化誤差演算部１８からの時刻tの等化誤差e'tを用いて、例えば－μ×e't×xctの演算を行い、その結果得られる演算値－μ×e't×xctを、積分器３３－０に供給する。ここで図２８においては、μ＝１と設定した例を記載している。
　len番目の演算器３２－len（len＝１，２，・・・，Ｌ－１）には、遅延器３０－lenからの再生信号xc(t-len)、及び、等化誤差演算部１８からの時刻tの等化誤差e'tが供給される。
　演算器３２－lenは、遅延器３０－lenからの再生信号xc(t-len)、及び、等化誤差演算部１８からの時刻tの等化誤差e'tを用いて、例えば－μ×e't×xc(t-len)の演算を行い、その結果得られる演算値－μ×e't×xc(t-len)を、積分器３３－lenに供給する。ここで前述のように図２８においては、μ＝１と設定した例を記載している。
　積分器３３－len（len＝０，１，・・・，Ｌ－１）は、演算器３２－lenからの演算値－μ×e't×xc(t-len)を積分し、その結果得られる積分値に応じて、乗算器３１－lenのフィルタ係数Clenを更新する。
　したがって、適応イコライザ２０＋ｃにおいて、等化に用いられるフィルタ係数Clen（len＝０，１，・・・，Ｌ－１）は、結果として、時刻tの等化誤差e't、len=０に対応するAGC１３からの時刻tの再生信号xct、及び、遅延器３０－lenからの再生信号xc(t-len)に（len＝１，２，・・・，Ｌ－１）応じて逐次更新される。
　そして、フィルタ係数Clenの更新により、適応イコライザ２０＋ｃでは、適応等化が行われる。
　なお、積分器３３－lenでの演算値の積分の際、更新係数μの設定により、フィルタ係数Clenの更新の応答性が調整される。前述のように図２８においては、μ＝１と設定した例を記載している。
　加算器３４は、乗算器３１－０ないし３１－（Ｌ－１）からの乗算値をそれぞれ加算し、その結果得られる加算値を、時刻tのフィルタリング信号yctとして出力する。
　以上の構成の適応イコライザ２１，２２，２３，２４では、それぞれ、AGC１３からの再生信号x1t、x2t、x3t、x4tと、適応イコライザ２１，２２，２３，２４それぞれに実装される遅延器３０－len（len＝２，３，・・・，Ｌ－1）で遅延させた信号を線形結合した信号の適応等化、すなわち、理想PR波形を目標として、再生信号x1t、x2t、x3t、x4tと遅延信号を線形結合した信号の振幅成分の等化、周波数成分の誤差及び位相歪みの最適化を行う。
　適応等化では、適応イコライザ２１，２２，２３，２４それぞれに実装される演算器３２－０ないし３２－（Ｌ－１）での演算値－μ×e't×xc(t-len)（len＝０，１，・・・，Ｌ－１）に応じて、適応イコライザ２１，２２，２３，２４それぞれのタップ係数C0ないしCL-1が更新され、これにより、タップ係数C0ないしCL-1は、勾配法により、等化誤差e'tの2乗（自乗誤差）を最小化する（０に近づける）方向に更新される。
　また、適応イコライザ２１，２２，２３，２４から出力されるフィルタリング信号y1t、y2t、y3t、y4tの加算値で表される時刻tの等化信号y'tは、等化誤差e'tを用いて、各適応イコライザにおけるタップ係数C0ないしCL-1が、目標の理想PR波形に等化されるような周波数特性となる方向に適応制御される。
　多入力適応等化部１４における信号処理により、等化信号y'tは、再生対象のトラックＴＫと隣接トラックＴＫ－１，ＴＫ＋１からの再生信号が重畳されたクロストークノイズを含むノイジーな信号から、各信号チャネルcからの再生信号を用いた上記適応等化処理により、隣接トラックからのクロストークノイズ等の不要な信号が低減された再生対象トラックＴＫの信号へと適応等化された等化信号y'tとなる。
　なお、多入力適応等化部１４において、適応イコライザ２１，２２，２３，２４から出力されるフィルタリング信号y1t、y2t、y3t、y4tが加算されて得られる等化信号y'tには、上記適応等化処理において除去しきれなかった隣接トラックＴＫ－１，ＴＫ＋１のクロストークノイズ等が残留している。
　そこで、多入力適応等化部１４の後段には、ノイズプレディクタ１５を設けることができ、これにより、データ検出処理部１０５に、NPMLの機能を持たせることができる。NPMLについては、E. Eleftheriou and W. Hirt, "Noise-Predictive Maximum-Likelihood(NPML) Detection for the Magnetic Recording Channel"（以下、文献Ａともいう）に記載されている。
　ノイズプレディクタ１５は、多入力適応等化部１４が出力する等化信号y'tに対して、は白色化フィルタによるフィルタ処理を行うことで、等化信号y'tに残留するクロストークノイズ等を白色化する。
　多入力適応等化部１４において得られるフィルタリング信号y1t、y2t、y3t、y4tは、再生信号x1t、x2t、x3t、x4tを用いて、式（１）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１）
　ベクトルfctは、信号チャネルc（適応イコライザ２０＋ｃ）の時刻tのタップ係数C0ないしCL-1を要素とする長さLのベクトルである。ベクトルxctは、時刻tのタップ係数C0ないしCL-1を用いたフィルタ処理の対象となる再生信号xctのサンプル値xct, xc(t-1),..., xc(t-(L-1))を要素とする長さLのベクトルである。
　フィルタリング信号y1tないしy4tを加算して得られる等化信号y'tは、式（２）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（２）
　fclは、信号チャネルc（適応イコライザ２０＋ｃ）のl番目のタップ係数Clを表す。Kは、目標とするPR（目標PR）のISIが生じる長さ（時間）であるISI長を表す。
　cmは、目標PRの（ISIの）インパルス応答としての、ISI長Kに等しいK個の係数c0, c1,..., cK-1のうちのm番目の係数を表す。以下、係数cmを、PR係数cmともいう。
　atは、光ディスク１００に記録される多値符号の時刻tの（チャネル上の）信号値をNRZ(Non-Return-to-Zero)表現したNRZ多値を表す。0ないしML-1のML値をとる多値符号の時刻tの値（レベル）を、btと表すこととすると、NRZ多値atは、例えば、式at=2×bt-(ML-1)に従って得ることができる。
　多値符号（の値）btの複数セルであるnセルの系列は、n桁のML進数を表現し、多値符号btのnセルの系列に対応するNRZ多値atの系列は、多値符号btの複数セルの系列を、DC(Direct Current)を中心とした値で表現する。
　以下において、多値符号として、ML=4の4値符号を採用することとすると、4値符号（の値）bt={0,1,2,3}に対するNRZ多値atは、at={-3,-1,+1,+3}となる。
　vtは、時刻tの等化信号y'tと目標PRのレベルとの誤差を表し、wtは、時刻tの等化信号y'tに残留するクロストークノイズを含むノイズを表す。
　等化信号y'tがノイズプレディクタ１５を通過することで、ノイズwtの周波数成分を白色化し、検出部１６のビタビ復号におけるブランチメトリックを抑制することができる。
　ノイズプレディクタ１５が出力する白色化信号ztは、式（３）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（３）
　図２９は、ノイズプレディクタ１５の構成例を示す図である。
　ノイズプレディクタ１５は、Ｎ段の遅延器４１－１ないし４１－Ｎ、Ｎ個の乗算器４２－１ないし４２－Ｎ、及び、加算器４３からなるFIRフィルタにより構成される。
　Ｎ段の遅延器４１－１ないし４１－Ｎは、多入力適応等化部１４の等化信号y'tを入力として、１サンプル毎に遅延して出力する。すなわち、遅延器４１－１ないし４１－Ｎは、そこに入力される等化信号y'tを、1クロックだけ遅延して出力する。
　Ｎ個の乗算器４２－１ないし４２－Ｎは、遅延器４１－lenの出力、すなわち、等化信号y't-lとタップ係数plenとを乗算する。
　加算器４３は、初段の遅延器４１－１への入力である等化信号y'tと、各乗算器４２－１ないし４２－Ｎの出力を-1倍した値との総和を演算し、その結果得られる演算値を、白色化信号ztとして出力する。
　各乗算器４２－１ないし４２－Ｎのタップ係数p1ないしpNとしては、白色化係数更新部１９で得られるタップ係数plen(len=1,2,...,N)が設定される。
　ノイズプレディクタ１５において、加算器４３が出力する白色化信号ztは、検出部１６に供給される。
　検出部１６は、最尤復号としての、例えば、ビタビ復号を行うビタビデコーダを有する。検出部１６は、ビタビデコーダにおいて、ノイズプレディクタ１５からの白色化信号ztの多値化処理として、ビタビ復号を行うことで、白色化信号ztから多値符号DTを復号（検出）する復号部として機能する。
　ビタビデコーダは、所定の長さの連続セルが取り得る値の数に等しい複数の状態に対応するブロック（回路）と、状態の間の遷移（状態遷移）を表すブランチに対応する、状態に対応するブロックどうしを接続する接続線とを有する。ビタビデコーダは、全ての可能な多値符号系列の中から、最も確からしい多値符号系列を効率良く検出する。
　実際の回路では、ビタビデコーダは、各状態に対してステートメトリックメモリとよばれる、その状態（に到達するまで）のステートメトリックを記憶するメモリ（レジスタ）を有する。また、ビタビデコーダは、パスメモリと呼ばれる、その状態に到達するまでの多値符号系列（その状態に到達するまでに観測される多値符号系列）を記憶するレジスタを有する。さらに、ビタビデコーダは、各ブランチに対してブランチメトリックを演算する機能を有する。
　様々な多値符号系列は、各状態に到達するパスに一対一の関係で対応付けることができる。パスについては、パスメトリックが演算される。パスメトリックは、各パスに対応する多値符号系列がPRのISIの影響を受けた理想PR波形と、実際に得られる等化信号y't（の波形）との誤差を表す。かかるパスメトリックは、パスを構成する状態遷移、すなわち、ブランチのブランチメトリックを順次加算することで得ることができる。
　ビタビデコーダでは、各時刻の各状態において、その状態に到達するML個以下の直前の時刻の状態からのブランチをそれぞれ有するパスのパスメトリックの最小値が、その状態のステートメトリックとして選択される。各状態において、その状態のステートメトリックに、次の時刻の状態へのブランチのブランチメトリックが加算されることで、そのブランチを有するパスのパスメトリックが演算される。以下、同様に、ステートメトリックとなるパスメトリックの最小値の選択、及び、パスメトリックの演算が繰り返される。
　ステートメトリックとなるパスメトリックのパスの最後（最新）のブランチを選択ブランチということとする。ビタビデコーダは、各状態において、ステートメトリックとなるパスメトリックの選択時に、選択ブランチに対応する多値符号を、その状態に到達する直前の時刻の状態のパスメモリの記憶値に追加して、パスメモリに記憶する。これにより、各状態のパスメモリでは、その状態に到達するパスである生き残りパスが、その生き残りパスを構成するブランチに対応する多値符号の系列で表現する形で記憶される。
　そして、例えば所定の時刻（所定の長さのパスが得られたときのパスの最後の状態の時刻）において、ステートメトリックが最小の状態に到達するパスである最尤パスが、ビタビ復号の復号結果として選択される。ビタビ復号の復号結果としての最尤パスを表現する多値符号の系列が、多値符号DTの系列となる。
　以下、ブランチメトリックの演算方法を、通常のビタビ復号、DFE(Decision Feedback Equalization)が導入されたビタビ復号、NPMLが導入されたビタビ復号、並びに、DFE及びNPMLが導入されたビタビ復号のそれぞれについて説明する。
　ここでは、通常のビタビ復号とは、DFE及びNPMLが導入されていないビタビ復号である。DFEが導入されたビタビ復号とは、DFEは導入されているが、NPMLは導入されていなビタビ復号である。NPMLが導入されたビタビ復号とは、NPMLは導入されているが、DFEは導入されていないビタビ復号である。
　検出部１６において、通常のビタビ復号を行う場合、データ検出処理部１０５（図２５）は、ノイズプレディクタ１５を設けずに構成される。
　通常のビタビ復号では、時刻t-1の状態siから時刻tの状態sjへのブランチのブランチメトリックλt(si,sj)は、例えば、式（４）に従って演算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（４）
　式（４）において、2行目の右辺のrt(si,sj)は、1行目の右辺のΣ(cm×at-m)を表し、2行目の右辺のΔrt(bt)は、1行目の右辺のvt、すなわち、式（２）のvtを表す。cmは、式（２）で説明したように、m番目のPR係数を表す。
　また、ベクトルbt（上部に矢印を付したbt）は、時刻tから遡って最新のK個の多値符号bt, bt-1,..., bt-(K-1)を要素とするベクトルであり、式（５）により表すことができる。多値符号btとNRZ多値atとの間の変換は、式（２）で説明したように、式at=2×bt-(ML-1)に従って行うことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（５）
　式（４）において、MR1で示すrt(si,sj)+Δrt(bt)は、等化信号y'tのリファレンスレベルを表し、btないしbt-(K-1)のKセルの多値符号の並びで表現されるML進数の個数に等しいML^K個だけ存在する。A^Bは、AのB乗を表す。
　以上のように、MR1で示すリファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)は、等化信号y'tのリファレンスレベルであるので、以下、等化リファレンスレベルともいう。
　vt=0とすると、ML^K個の等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)は、あらかじめ求めておくことができる。
　DFEが導入されたビタビ復号では、ブランチメトリックλt(si,sj)は、例えば、式（６）に従って演算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（６）
　式（６）において、ベクトルbtは、時刻tから遡って最新のM個の多値符号bt, bt-1,..., bt-(M-1)を要素とするベクトルであり、式（７）により表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（７）
　式（６）及び式（７）は、Kに代えてMが用いられている点を除き、式（４）及び式（５）とそれぞれ同一である。
　式（６）において、MR2で示すrt(si,sj)+Δrt(bt)は、式（４）と同様に、等化信号y'tのリファレンスレベル（等化リファレンスレベル）を表す。但し、式（４）のMR1で示す等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)は、btないしbt-(K-1)のKセルの多値符号の並びで表現されるML進数の個数に等しいML^K個だけ存在するのに対して、式（６）のMR2で示す等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)は、btないしbt-(M-1)のMセルの多値符号の並びで表現されるML進数の個数に等しいML^M個だけ存在する。
　ここで、光ディスク１００の記録再生系について、あるインパルス応答のPRを想定した場合の、その想定されたPR（理想PR）を想定PRともいう。
　実際の光ディスク１００の記録再生系では、想定PRのISI長を超えて、微小な干渉が生じることがある。想定PRに加えて、この微小な干渉を考慮したPRを、拡張PRともいう。
　以下では、想定PRのISI長をKで表し、拡張PRのISI長をMで表すこととする。また、ISI長K及びMは、式K<=Mの関係があることとする。
　想定PRに実際に生じる微小な干渉を考慮した拡張PRを組み合わせたビタビ復号では、実際に生じる微小な干渉が考慮されるので、ブランチメトリックを抑制し、多値符号の復号性能（検出精度）を向上させることができる。
　但し、ビタビ復号の状態数は、1セルあたりに取り得る値の数MLの、ISI長-1乗であるため、PRのISI長が長くなると、状態数が増加し、ビタビデコーダの回路規模が大型化する。
　K<Mである場合、拡張PRを組み合わせたビタビ復号におけるISI長Mは、想定PRを組み合わせたビタビ復号におけるISI長Kより長いので、単に、拡張PRを組み合わせたビタビ復号を行う場合には、多値符号の復号性能は向上するが、回路規模が大型化する。
　そこで、拡張PRを組み合わせたビタビ復号において、取り得る状態として、想定PRを組み合わせたビタビ復号で取り得る状態を採用することができる。この場合、拡張PRを組み合わせたビタビ復号の状態数が、本来の状態数ML^(M-1)から、想定PRを組み合わせたビタビ復号の状態数ML^(K-1)に削減されるので、回路規模の大型化を抑制しつつ、多値符号の復号性能を向上させることができる。
　以上のように、拡張PRを組み合わせたビタビ復号において、状態数を、想定PRを組み合わせたビタビ復号の状態数に削減したビタビ復号を、削減ビタビ復号ともいう。削減ビタビ復号は、K=Mである場合に、通常のビタビ復号となる。
　通常のビタビ復号を含む削減ビタビ復号において、リファレンスレベルは、1セルあたりに取り得る値の数MLのISI長乗であるML^M個だけ存在し得る。
　DFEが導入された削減ビタビ復号では、最大で、ML^M個のリファレンスレベルが記憶部に記憶される。そして、記憶部に記憶されたリファレンスレベルのうちの、ブランチメトリック演算の対象のブランチを含むパスを構成する、ビタビ復号の復号結果の候補（以下、仮復号結果ともいう）としての多値符号系列のうちの最新のM(>K)セルでアドレス（指定）されるリファレンスレベルが読み出され、ブランチメトリック演算に用いられる。
　そして、ブランチメトリック演算の結果得られるブランチメトリックを用いて、ブランチメトリック演算の対象のブランチを含むパスのパスメトリック演算が行われる。さらに、そのパスメトリック演算の結果得られるパスメトリックを用いて、パスメトリックが最小のパスに対応する多値符号系列が、新たな仮復号結果として求められる。
　また、DFEが導入された削減ビタビ復号では、記憶部に記憶されたリファレンスレベルは、等化誤差e'tに応じて、等化誤差e'tが小さくなるように更新される。記憶部に記憶されたリファレンスレベルのうちの更新されるリファレンスレベルは、仮復号結果としての多値符号系列のうちのMセルでアドレスされる。
　以上から、DFEが導入された削減ビタビ復号では、M(>K)セルの仮復号結果(decision)がフィードバックされ、リファレンスレベルが更新される点で、フィードバックを行うDFEが構成されているということができる。DFEによれば、M(>K)セルの仮復号結果のフィードバックによりリファレンスレベルが更新されることで、ブランチメトリック演算において、拡張PRの干渉のうちの、想定PRのISI長Kを超える干渉の影響が抑制される。その結果、上述のように状態数が削減された削減ビタビ復号において、復号性能の低下を抑制することができる。
　なお、DFEの構成については、文献ＡのFig. 3に記載されている。
　NPMLが導入されたビタビ復号では、ブランチメトリックλt(si,sj)は、例えば、式（８）に従って演算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（８）
　式（８）において、ベクトルbtは、上述の式（５）で表される。
　また、式（８）において、3行目の右辺のrt(si,sj)及びrt-len(si,sj)は、2行目の右辺のΣ(cm×at-m)及びΣ(cm×at-len-m)をそれぞれ表す。3行目の右辺のΔrt(bt)及びΔrt(bt-len)は、2行目の右辺のvt及びvt-lenをそれぞれ表す。
　さらに、式（８）において、Nは、ノイズプレディクタ１５のタップ数を表し、plenは、ノイズプレディクタ１５のN個のタップ係数（フィルタ係数）のうちのlen番目のタップ係数を表す。
　式（８）において、1行目の右辺のy't-(Σ(cm×at-m)+vt)は、式（２）のノイズwtを表す。また、1行目の右辺のΣ[plen×{y't-len-(Σ(cm×at-len-m)+vt-len)}]は、ノイズプレディクタ１５で白色化されたノイズwtの推定値を表す。
　したがって、NPMLが導入されたビタビ復号では、ノイズwtと白色化されたノイズwtの推定値との誤差の自乗が、ブランチメトリックλt(si,sj)として求められる。
　また、式（８）において、ztは、ノイズプレディクタ１５で白色化された等化信号y'tである白色化信号を表す。
　さらに、式（８）において、MR3で示すrt(si,sj)+Δrt(bt)-Σ[plen×{rt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)}]は、ノイズプレディクタ１５で白色化された等化信号y'tである白色化信号ztのリファレンスレベルを表す。MR3で示すリファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)-Σ[plen×{rt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)}]は、btないしbt-(K+N-1)のK+Nセルの多値符号の並びで表現されるML進数の個数に等しいML^(K+N)個だけ存在する。
　以上のように、MR3で示すリファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)-Σ[plen×{rt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)}]は、（等化信号y'tが白色化されて得られる）白色化信号ztのリファレンスレベルであるので、以下、白色化リファレンスレベルともいう。
　MR3で示す白色化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)-Σ[plen×{rt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)}]は、MR1で示す等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)（及びrt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)）を用いて求めることができる。
　NPMLが導入されたビタビ復号では、最大で、ML^(N+K)個のリファレンスレベルが記憶部に記憶される。そして、記憶部に記憶されたリファレンスレベルのうちの、ブランチメトリック演算の対象のブランチを含むパスを構成する仮復号結果としての多値符号系列のうちの最新のN+Kセルでアドレスされるリファレンスレベルが読み出され、ブランチメトリック演算に用いられる。
　そして、ブランチメトリック演算の結果得られるブランチメトリックを用いて、ブランチメトリック演算の対象のブランチを含むパスのパスメトリック演算が行われる。さらに、そのパスメトリック演算の結果得られるパスメトリックを用いて、パスメトリックが最小のパスに対応する多値符号系列が、新たな仮復号結果として求められる。
　また、NPMLが導入されたビタビ復号では、記憶部に記憶されたリファレンスレベルは、等化誤差e'tに応じて、等化誤差e'tが小さくなるように更新される。記憶部に記憶されたリファレンスレベルのうちの更新されるリファレンスレベルは、仮復号結果としての多値符号系列のうちのN+Kセルでアドレスされる。
　以上から、NPMLが導入されたビタビ復号では、N+Kセルの仮復号結果(decision)がフィードバックされ、リファレンスレベルが更新される点で、DFEが導入された削減ビタビ復号と同様に、DFEが構成されているということができる。
　DFE及びNPMLが導入されたビタビ復号では、ブランチメトリックλt(si,sj)は、例えば、式（９）に従って演算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（９）
　式（９）は、Kに代えてMが用いられている点を除き、式（８）と同一である。したがって、式（９）でブランチメトリックλt(si,sj)が求められるビタビ復号は、削減ビタビ復号である。
　式（９）において、MR4で示すrt(si,sj)+Δrt(bt)-Σ[plen×{rt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)}]は、式（８）と同様に、ノイズプレディクタ１５で白色化された等化信号y'tである白色化信号ztのリファレンスレベル（白色化リファレンスレベル）を表す。
　但し、式（８）のMR3で示す白色化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)-Σ[plen×{rt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)}]は、btないしbt-(K+N-1)のK+Nセルの多値符号の並びで表現されるML進数の個数に等しいML^(K+N)個だけ存在するのに対して、式（９）のMR4で示す白色化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)-Σ[plen×{rt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)}]は、btないしbt-(M+N-1)のM+Nセルの多値符号の並びで表現されるML進数の個数に等しいML^(M+N)個だけ存在する。
　MR4で示す白色化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)-Σ[plen×{rt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)}]は、MR2で示す等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)（及びrt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)）を用いて求めることができる。
　式（９）によれば、DFE及びNPMLが導入されたビタビ復号のブランチメトリックλt(si,sj)は、等化信号y'tが白色化されることにより得られる白色化信号zt、等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)、及び、等化リファレンスレベルrt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)とノイズプレディクタ１５のタップ係数plenとの畳み込みで表現される。
　DFE及びNPMLが導入されたビタビ復号では、最大で、ML^(M+N)個のリファレンスレベルが記憶部に記憶される。そして、記憶部に記憶されたリファレンスレベルのうちの、ブランチメトリック演算の対象のブランチを含むパスを構成する仮復号結果としての多値符号系列のうちの最新のM+Nセルでアドレスされるリファレンスレベルが読み出され、ブランチメトリック演算に用いられる。
　そして、ブランチメトリック演算の結果得られるブランチメトリックを用いて、ブランチメトリック演算の対象のブランチを含むパスのパスメトリック演算が行われる。さらに、そのパスメトリック演算の結果得られるパスメトリックを用いて、パスメトリックが最小のパスに対応する多値符号系列が、新たな仮復号結果として求められる。
　また、DFE及びNPMLが導入されたビタビ復号では、記憶部に記憶されたリファレンスレベルは、等化誤差e'tに応じて、等化誤差e'tが小さくなるように更新される。記憶部に記憶されたリファレンスレベルのうちの更新されるリファレンスレベルは、仮復号結果としての多値符号系列のうちのM+Nセルでアドレスされる。
　なお、式（９）によれば、N=0及びM=Kとすることにより、通常のビタビ復号のブランチメトリック演算を表すことができる。また、式（９）によれば、N>0及びM=Kとすることにより、NPMLが導入されたビタビ復号のブランチメトリック演算を表すことができる。さらに、式（９）によれば、N=0及びM>Kとすることにより、DFEが導入されたビタビ復号のブランチメトリック演算を表すことができる。
　したがって、式（９）に従ってブランチメトリック演算を行うビタビ復号、すなわち、DFE及びNPMLが導入されたビタビ復号についての説明は、N及びMの値によって、通常のビタビ復号、DFEが導入されたビタビ復号、及び、NPMLが導入されたビタビ復号についてのいずれの説明ともなる。
　そこで、以下では、通常のビタビ復号、DFEが導入されたビタビ復号、NPMLが導入されたビタビ復号、並びに、DFE及びNPMLが導入されたビタビ復号のそれぞれを説明する代わりに、多値符号を復号する、DFE及びNPMLが導入された削減ビタビ復号について説明する。
　図３０は、DFE及びNPMLが導入された削減ビタビ復号のトレリスの例を示す図である。
　ここでは、例えば、ML=4とし、多値符号として、bt=0, 1, 2, 3をとる4値符号を採用することとする。
　さらに、例えば、想定PRが、ISI長K=3のPR(1, 2, 1)であり、拡張PRが、ISI長M=5のPR(1, 2, 1, 0.2, 0.1)であることとする。この場合、想定PRのPR係数cmは、c0=1, c1=2, c2=1であり、拡張PRのPR係数cmは、c0=1, c1=2, c2=1, c3=0.2, c4=0.1である。
　また、多値符号btの最小走行長（ゼロ連続回数の最小値）dが、d=0であり、ノイズプレディクタ１５のタップ数Nが、N=1であることとする。
　さらに、図１５及び図１６で説明したRMTRを1以下に制限することとする。
　RMTRは、4値符号系列bt, bt-1, bt-2,…については、式bt != bt-1、及び、式bt = bt-2が満たされる連続回数と等価である。A != Bは、AとBとが等しくないことを表す。
　RMTRが1以下に制限される場合、4値符号系列として、例えば、{1, 3, 1, 0}や、{1, 3, 1, 1}、{1, 3, 1, 2}は、RMTRが1であるので、許される。
　一方、4値符号系列として、例えば、{1, 3, 1, 3}は、RMTRが2になるので、許されない。
　削減ビタビ復号のトレリスの状態数は、図３０に示すように、想定PRのISI長K-1の個数のセルが表現し得るML進数の（場合の）数に等しいML^(K-1)=4^(3-1)=16個である。16個の状態のそれぞれを、2セルのML進数の並びqrを用いて、状態qrのように表す。q及びrは、1桁のML進数を表す。
　時刻t-1の状態から、時刻tの1個の状態に到達する（し得る）ブランチの数は、ML個であり、したがって、トレリスにおいて、時刻tのML^(K-1)個の状態に到達するブランチの総数は、ML×ML^(K-1)=ML^K=4^3=64個である。
　時刻t-1の状態qrにおいて、時刻tの新たな仮復号結果としての4値符号bt=pが得られる状態遷移を表すブランチを、3セルのML進数の並びpqrを用いて、ブランチpqrのように表す。
　この場合、ブランチpqrの終わりの2セルのML進数qrで表現される状態qrは、状態遷移前の状態を表し、ブランチpqrの始めの2セルのML進数pqで表現される状態pqは、状態遷移後の状態を表す。例えば、ブランチ100は、状態00から状態10への状態遷移を表す。
　ブランチの総数が、ML^K=64個であるのに対して、式（９）のブランチメトリック演算で用いられる（用いられ得る）白色化リファレンスレベルMR4の数は、式（９）で説明したように、ML^(M+N)=4^(5+1)=4^6個になる。1個のブランチのブランチメトリック演算に用いられる白色化リファレンスレベルMR4の数は、ML^(M+N) / ML^K = ML^(M+N-K)個だけあり得る。
　なお、トレリスの状態、及び、ブランチ（状態遷移）については、多値符号に符号化するときの符号化規則（多値符号の符号化規則）、例えば、最小走行長dやRMTR等に応じて制限して、ビタビ復号を行うことができる。
　図３０のトレリスでは、RMTRが1以下に制限されることに応じて、とり得ない状態（禁止状態）や、とり得ないブランチ（禁止ブランチ）、用いられ得ない白色化リファレンスレベルMR4（禁止リファレンスレベル）が存在する。
　取り得ない状態への状態遷移を表すブランチ、及び、取り得ないブランチのブランチメトリック演算、並びに、用いられ得ない白色化リファレンスレベルMR4を用いて行われるブランチメトリック演算については、省略すること（実行の対象から除外すること）ができる。
　＜ビタビデコーダ＞
　図３１は、検出部１６が有するビタビデコーダ３２０の構成例を示す図である。
　ビタビデコーダ３２０は、図３０で説明した4値符号を復元するビタビデコーダであり、トレリスの16個の各状態pqに対応するACS(Add Compare Select)部３３０－ｐｑを有する。pqは、図３０で説明したように、状態pqを表す2セルのML進数の並びである。
　ACS部３３０－ｐｑは、パスメモリPMpq、セレクタSELpq、ステートメトリックメモリSMpq、及び、加算器ADDpqを有する。
　パスメモリPMpqは、状態pqに到達する生き残りパスに対応する仮復号結果としての4値符号系列を、最新の時刻の仮復号結果としての4値符号から遡るように記憶する。
　セレクタSELpqには、状態pqに状態遷移が可能な状態qrに対応するACS部３３０－ｑｒから、状態qrのステートメトリックsmqrと、状態qrから状態pqへの（状態遷移を表す）ブランチのブランチメトリックbmpqrとを加算した、状態qrを経由して状態pqに到達するパスのパスメトリックsmqr+bmpqrが供給される。
　例えば、状態31には、状態10、状態11、状態12、及び、状態13から状態遷移が可能である。そのため、状態31に対応するACS部３３０－３１には、状態10に対応するACS部３３０－１０、状態11に対応するACS部３３０－１１、状態12に対応するACS部３３０－１２、及び、状態13に対応するACS部３３０－１３それぞれから、状態遷移を表すブランチに対応する接続線（図示せず）が設けられる。
　状態31に対応するACS部３３０－３１のセレクタSEL31には、状態10に対応するACS部３３０－１０、状態11に対応するACS部３３０－１１、状態12に対応するACS部３３０－１２、及び、状態13に対応するACS部３３０－１３それぞれから、ブランチに対応する接続線を介して、以下のようなパスメトリックが供給される。
　状態10に対応するACS部３３０－１０から、状態31に対応するACS部３３０－３１のセレクタSEL31には、状態10のステートメトリックsm10と、状態10から状態31へのブランチのブランチメトリックbm310とを加算した、状態10を経由して状態31に到達するパスのパスメトリックsm10+bm310が供給される。
　状態11に対応するACS部３３０－１１から、状態31に対応するACS部３３０－３１のセレクタSEL31には、状態11のステートメトリックsm11と、状態11から状態31へのブランチのブランチメトリックbm311とを加算した、状態11を経由して状態31に到達するパスのパスメトリックsm11+bm311が供給される。
　状態12に対応するACS部３３０－１２から、状態31に対応するACS部３３０－３１のセレクタSEL31には、状態12のステートメトリックsm12と、状態12から状態31へのブランチのブランチメトリックbm312とを加算した、状態12を経由して状態31に到達するパスのパスメトリックsm12+bm312が供給される。
　状態13に対応するACS部３３０－１３から、状態31に対応するACS部３３０－３１のセレクタSEL31には、状態13のステートメトリックsm13と、状態13から状態31へのブランチのブランチメトリックbm313とを加算した、状態13を経由して状態31に到達するパスのパスメトリックsm13+bm313が供給される。
　セレクタSELpqは、そのセレクタSELpqに供給されるパスメトリックから、最小のパスメトリックを、状態pqの新たなステートメトリックsmpqとして選択し、ステートメトリックメモリSMpqに供給する。
　ステートメトリックメモリSMpqは、セレクタSELpqからのステートメトリックsmpqを記憶する。
　加算器ADDpqは、ステートメトリックメモリSMpqに記憶されたステートメトリックsmpqと、状態pqから状態遷移が可能な状態p'pへのブランチのブランチメトリックbmp'pqとを加算することにより、状態p'pに到達するパスのパスメトリックsmpq+bmp'pqを求める。p'は、p, q, rと同様に、ML進数の1桁を表す。
　状態pqに対応するACS部３３０－ｐｑの加算器ADDpqと、その状態pqから状態遷移が可能な状態p'pに対応するACS部３３０－ｐ’ｐのセレクタSELp'pとの間には、状態遷移を表すブランチに対応する接続線（図示せず）が設けられる。
　加算器ADDpqは、パスメトリックsmpq+bmp'pqを、接続線を介して、状態p'pに対応するACS部３３０－ｐ’ｐのセレクタSELp'pに供給する。
　例えば、状態31からは、状態03、状態13、状態23、及び、状態33に状態遷移が可能である。
　そのため、状態31に対応するACS部３３０－３１の加算器ADD31では、ステートメトリックsm31と、状態31から状態03へのブランチのブランチメトリックbm031とを加算することにより、状態31を経由して状態03に到達するパスのパスメトリックsm31+bm031が求められ、状態03に対応するACS部３３０－０３（図示せず）に供給される。
　同様に、加算器ADD31では、ステートメトリックsm31と状態31から状態13へのブランチのブランチメトリックbm131とを加算した、状態31を経由して状態13に到達するパスのパスメトリックsm31+bm131が求められ、状態13に対応するACS部３３０－１３に供給される。
　さらに、加算器ADD31では、ステートメトリックsm31と状態31から状態23へのブランチのブランチメトリックbm231とを加算した、状態31を経由して状態23に到達するパスのパスメトリックsm31+bm231が求められ、状態23に対応するACS部３３０－２３（図示せず）に供給される。
　また、加算器ADD31では、ステートメトリックsm31と状態31から状態33へのブランチのブランチメトリックbm331とを加算した、状態31を経由して状態33に到達するパスのパスメトリックsm31+bm331が求められ、状態33に対応するACS部３３０－３３（図示せず）に供給される。
　なお、ビタビデコーダ３２０は、ブランチメトリック演算を行う機能を有し、その機能によって求められるブランチメトリックbmp'pqが、加算器ADDpqに供給される。
　図３２は、ビタビデコーダ３２０の動作の例を説明する図である。
　図３２を参照して、最新の時刻tの仮復号結果としての多値符号bt=3を仮定した場合の状態31への状態遷移を例に、図３１のビタビデコーダ３２０の動作を説明する。
　時刻tの仮復号結果としての4値符号bt=3である場合に、状態31に状態遷移をし得る直前の時刻t-1の状態は、状態10, 11, 12, 13である。
　図３２には、時刻t-1の状態10, 11, 12, 13に関係する情報が示されている。
　図３２において、「仮復号結果」は、最新の時刻tの仮復号結果としての多値符号bt=3と、時刻t-1の状態pq（に対応するACS部３３０－ｐｑ）のパスメモリPMpqの記憶内容、すなわち、仮復号結果としての4値符号系列PMpqとの並びを表す。
　パスメモリPMpqには、時刻t-1以前の仮復号結果としての4値符号系列が時系列に記憶される。
　図３２では、「仮復号結果」の右隣に、仮復号結果としての多値符号bt=3と4値符号系列PMpqとの並びの具体例が示されている。
　図３２において、例えば、状態10についての仮復号結果の具体例{310231...}は、時刻tの仮復号結果としての4値符号bt=3、時刻t-1の仮復号結果としての4値符号bt-1=1、時刻t-2の仮復号結果としての4値符号bt-2=0、時刻t-3の仮復号結果としての4値符号bt-3=2、時刻t-4の仮復号結果としての4値符号bt-4=3、時刻t-5の仮復号結果としての4値符号bt-5=1、・・・を表す。
　時刻tの状態pqのパスメモリPMpqは、時刻tから遡って時刻t-(dly-1)までのdly個の時刻の仮復号結果としての4値符号を記憶することができる。dlyは、パスメモリ長、すなわち、パスメモリPMpqが記憶することができる4値符号の数（最大数）を表し、例えば、M+N以上である。
　図３２において、「等化リファレンスアドレス」は、ブランチメトリック演算に用いられる式（９）の白色化リファレンスレベルMR4(rt(si,sj)+Δrt(bt)-Σ[plen×{rt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)}])における等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)（及びrt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)）を記憶する記憶部から読み出す等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)が記憶された記憶領域のアドレスを表す。
　詳細は後述するが、等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)を記憶する記憶部としての等化リファレンス記憶部は、拡張PR特性との畳み込み演算（拡張PRのインパルス応答との畳み込み演算）により得られる初期値から値が更新される等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)を記憶する記憶領域を有する。
　等化リファレンス記憶部の記憶領域は、状態に到達するパスに対応する4値符号系列を記憶するパスメモリPMpqの記憶値でアドレスされる。
　状態pqのパスメモリPMpqに記憶された時刻t1ないしt2の仮復号結果としての4値符号bt1ないしbt2の4値符号系列を、PMpq(t1:t2)と表すこととする。
　例えば、等化リファレンス記憶部において、状態10から状態31へのブランチのブランチメトリック演算に用いられる等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)は、時刻t-1の状態10のパスメモリPM10に記憶された仮復号結果としての4値符号系列PMpq(t-1:t-(M-1))=PMpq(t-1:t-(5-1))={1023}の先頭（最上位のセル）に、最新の時刻tの仮復号結果としての多値符号bt=3が追加された4値符号系列{31023}を等化リファレンスアドレスとして、その等化リファレンスアドレス{31023}でアドレスされる記憶領域から読み出される。
　図３２において、「等化リファレンスアドレス」の右隣の「初期値」は、等化リファレンスアドレスでアドレスされる等化リファレンス記憶部の記憶領域に記憶される等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)の初期値を表す。等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)の初期値は、等化リファレンスアドレスとしての4値符号系列のNRZ表現であるNRZ多値の系列と拡張PR特性との畳み込み演算により得られる。
　図３２において、「白色化リファレンスアドレス」は、ブランチメトリック演算に用いられる式（９）の白色化リファレンスレベルMR4(rt(si,sj)+Δrt(bt)-Σ[plen×{rt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)}])を記憶する記憶部から読み出す白色化リファレンスレベルMR4が記憶された記憶領域のアドレスを表す。
　詳細は後述するが、白色化リファレンスレベルMR4を記憶する記憶部としての白色化リファレンス記憶部は、拡張PR特性との畳み込み演算により得られる初期値から値が更新される白色化リファレンスレベルMR4を記憶する記憶領域を有する。
　白色化リファレンス記憶部の記憶領域は、等化リファレンス記憶部と同様に、状態に到達するパスに対応する4値符号系列を記憶するパスメモリPMpqの記憶値でアドレスされる。
　例えば、白色化リファレンス記憶部において、状態10から状態31へのブランチのブランチメトリック演算に用いられる白色化リファレンスレベルMR4は、時刻t-1の状態10のパスメモリPM10に記憶された仮復号結果としての4値符号系列PMpq(t-1:t-(M+N-1))=PMpq(t-1:t-(5+1-1))={10231}の先頭に、最新の時刻tの仮復号結果としての多値符号bt=3を追加した4値符号系列{310231}を白色化リファレンスアドレスとして、その白色化リファレンスアドレス{310231}でアドレスされる記憶領域から読み出される。
　図３２において、「白色化リファレンスアドレス」の右隣の「初期値」は、白色化リファレンスアドレスでアドレスされる白色化リファレンス記憶部の記憶領域に記憶される白色化リファレンスレベルMR4の初期値を表す。白色化リファレンスレベルMR4の初期値は、拡張PR特性との畳み込み演算により得られる等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)の初期値を用いて求めることができる。
　図３２において、「ブランチメトリック」は、状態10, 11, 12, 13から状態31へのブランチそれぞれのブランチメトリックbm310, bm311, bm312, bm313を表す。
　例えば、いま、時刻tの白色化信号ztが1.5であり、白色化リファレンスレベルMR4が初期値であるとする。
　ブランチメトリック演算は、式（９）に示したように、白色化信号ztと白色化リファレンスレベルMR4との差の自乗の演算であるから、ブランチのブランチメトリックbm310, bm311, bm312, bm313は、以下のように求めることができる。
　bm310=λt(s10,s31)=(1.5-(-1.445))2=8.673025
　bm311=λt(s11,s31)=(1.5-0.505)2=0.990025
　bm312=λt(s12,s31)=(1.5-1.507)2=4.9E-05
　bm313=λt(s13,s31)=(1.5-3.861)2=5.574321
　図３２において、「ステートメトリック」は、状態pqのステートメトリックメモリSMpqに記憶された状態pqのステートメトリックsmpqを表す。図３２では、ステートメトリックsm10, sm11, sm12, sm13が、それぞれ、2.1341, 4.6109, 0.0221, 3.2319になっている。
　図３２において、「パスメトリック」は、状態10, 11, 12, 13をそれぞれ経由して状態31に到達するパスそれぞれのパスメトリックsm10+bm310, sm11+bm311, sm12+bm312, sm13+bm313を表す。
　状態pqを経由して、状態p'pに到達するパスのパスメトリックは、状態pqのステートメトリックsmpqと、状態pqから状態p'pへのブランチのブランチメトリックbmp'pqとを加算することにより、以下のように求めることができる。
　状態10を経由して、状態31に到達するパスのパスメトリック
　sm10+bm310=2.13141+8.673025=10.807125
　状態11を経由して、状態31に到達するパスのパスメトリック
　sm11+bm311=4.6109+0.990025=5.600925
　状態12を経由して、状態31に到達するパスのパスメトリック
　sm12+bm312=0.0221+4.9E-05=0.022149
　状態13を経由して、状態31に到達するパスのパスメトリック
　sm13+bm313=3.2319+5.574321=8.806221
　ビタビデコーダ３２０では、状態10, 11, 12, 13の加算器ADD10, ADD11, ADD12, ADD13において、 上述のように、パスメトリックsm10+bm310, sm11+bm311, sm12+bm312, sm13+bm313がそれぞれ求められる。
　そして、パスメトリックsm10+bm310, sm11+bm311, sm12+bm312, sm13+bm313は、状態10, 11, 12, 13の加算器ADD10, ADD11, ADD12, ADD13から、状態31のセレクタSEL31に供給される。
　状態31のセレクタSEL31では、そこに供給されるパスメトリックsm10+bm310, sm11+bm311, sm12+bm312, sm13+bm313の中から、最小のパスメトリックであるパスメトリックsm12+bm312=0.022149が選択され、ステートメトリックメモリSM31に供給される。
　状態31のステートメトリックメモリSM31は、セレクタSEL31からの最小のパスメトリックsm12+bm312=0.022149を、状態31のステートメトリックsm31として記憶する。
　さらに、状態31のパスメモリPM31は、セレクタSEL31で選択された最小のパスメトリックsm12+bm312=0.022149が得られるパスにおいて状態31に到達する直前に経由する状態12のパスメモリPM12に記憶された仮復号結果としてのdly-1個の4値符号の系列に、最新の時刻tの仮復号結果としての多値符号を追加して得られる4値符号系列に更新される。
　すなわち、状態31のパスメモリPM31は、状態12のパスメモリPM12に記憶された仮復号結果としての4値符号系列PM12(t-1:t-(dly-1))の先頭に、最新の時刻tの仮復号結果としての多値符号bt=3を追加して得られるdly個の4値符号の系列に更新される。
　図３３は、ビタビデコーダ３２０の動作の例をさらに説明する図である。
　図３３は、時刻tの仮復号結果としての4値符号bt=3である場合の、状態31に至るパス（ブランチ）の選択の様子を示している。
　時刻tの仮復号結果としての4値符号bt=3である場合、状態31に至るパスは、状態10, 11, 12, 13のうちのいずれかを経由する。
　図３３では、状態10, 11, 12, 13について、図３２で説明したステートメトリックsm10, sm11, sm12, sm13、及び、状態31に至るパスのパスメトリックsm10+bm310, sm11+bm311, sm12+bm312, sm13+bm313が示されている。
　さらに、図３３では、パスメトリックsm10+bm310, sm11+bm311, sm12+bm312, sm13+bm313の中から、最小のパスメトリックであるパスメトリックsm12+bm312=0.022149が、図中実線で示すように選択され、状態31のステートメトリックsm31となることが示されている。
　図３２において、時刻t-1の状態13のパスメモリPM13に記憶された仮復号結果としての4値符号系列は、{13120...}になっている。
　時刻tの仮復号結果としての4値符号bt=3である場合、時刻t-1の状態13を経由して、時刻tの状態31に到達するパスが選択されるとき（状態３１に到達するパスのパスメトリックsm13+bm313が状態31のステートメトリックsm31として選択されるとき）、そのパスに対応する仮復号結果は、状態13のパスメモリPM13に記憶された仮復号結果としての4値符号系列{13120...}の先頭に、時刻tの仮復号結果としての4値符号bt=3を付加した4値符号系列{313120...}になる。
　4値符号系列{313120...}の先頭部分の3131については、RMTR=2となる。
　いまの場合、図３０で説明したように、RMTRは1以下に制限されているので、RMTR=2となる4値符号系列3131は、ビタビ復号の復号結果としてとり得ない。
　このため、状態13から状態31へのブランチは、図３３においてx印で示すように制限することができる。
　状態13から状態31へのブランチが制限される場合、状態31のセレクタSEL31では、パスメトリックsm10+bm310, sm11+bm311, sm12+bm312, sm13+bm313のうちの、制限されるブランチを含むパスのパスメトリックsm13+bm313を除くパスメトリックsm10+bm310, sm11+bm311, sm12+bm312の中から、最小のパスメトリックであるパスメトリックsm12+bm312=0.022149が選択される。
　図３０でも説明したが、トレリスの状態、及び、ブランチ（状態遷移）については、多値符号への符号化の符号化規則（多値符号の符号化規則）、例えば、最小走行長dやRMTR等に応じて制限して、ビタビ復号を行うことができる。
　ここで、トレリスのある状態pqの制限には、ビタビデコーダ３２０において、状態pqに対応するACS部３３０－ｐｑを設けないこと、及び、設けても、使用しないことが含まれる。同様に、ブランチの制限には、ビタビデコーダ３２０において、ACS部３３０－ｐｑどうしの接続線のうちの、ブランチに対応する接続線を設けないこと、及び、設けても、その接続線から供給されるパスメトリックを選択しないことが含まれる。
　トレリスの状態pq、及び、ブランチの制限として、状態pqに対応するACS部３３０－ｐｑを設けておくが、使用しないこと、及び、ブランチに対応するACS部３３０－ｐｑどうしの接続線を設けておくが、制限されるブランチに対応する接続線から供給されるパスメトリックを選択しないこととすることにより、符号化規則が変更された場合に、ビタビデコーダ３２０を製造し直すことなく、変更後の符号化規則に応じた状態及びブランチの制限に容易に対処することができる。
　図３４は、ACS部３３０－ｐｑのパスメモリPMpqの構成例を示す図である。
　パスメモリPMpqは、dly個の4値符号を記憶可能なメモリで構成される。
　図３４において、パスメモリPMpqは、最新の時刻tの仮復号結果としての4値符号btを、左端に記憶し、右に向かって、過去の時刻t-1, t-2,..., t-(dly-1)の仮復号結果としての4値符号bt-1, bt-2,..., bt-(dly-1)を順次記憶する。
　図３２で説明したように、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果としての4値符号系列は、ブランチメトリック演算に用いられる等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)、及び、式（９）の白色化リファレンスレベルMR4を、等化リファレンス記憶部、及び、白色化リファレンス記憶部からそれぞれ読み出すときのアドレスとなる。
　すなわち、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果の先頭からM番目までの4値符号系列PMpq(t:t-(M-1))={bt, bt-1,..., bt-(M-1)}は、等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)のアドレスとなる。
　また、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果の先頭からM+N番目までの4値符号系列PMpq(t:t-(M+N-1))={bt, bt-1,..., bt-(M+N-1)}は、白色化リファレンスレベルMR4のアドレスとなる。
　図３５は、等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)を記憶する等化リファレンス記憶部の構成例を示す図である。
　等化リファレンス記憶部３５０は、例えば、検出部１６（図２５）に設けられる。
　ここで、多入力適応等化部１４において、信号チャネルc（適応イコライザ２０＋ｃ）のlen番目のタップ係数fclen(Clen)は、LMS(Least Mean Square)アルゴリズムに基づいて、等化誤差演算部１８で求められる等化誤差e'tの自乗誤差を最小化するように更新される。
　等化誤差演算部１８は、遅延器１７によってタイミング調整されて供給される多入力適応等化部１４が出力する等化信号y'tについて、等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)との差分である等化誤差e'tを算出する。そして、等化誤差演算部１８は、等化誤差e'tを、多入力適応等化部１４の適応イコライザ２１ないし２４に、タップ係数fclenの制御のために供給する。
　等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)は、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果としての4値符号系列PMpq(t:t-(M-1))={bt, bt-1,..., bt-(M-1)}でアドレスされ、等化リファレンス記憶部３５０から読み出される。
　等化誤差e'tは、多入力適応等化部１４から出力され、遅延器１７において時間dだけ遅延されることでタイミング調整された後の等化信号y't-dと等化リファレンスレベルrt-d(si,sj)+Δrt(bt-d)との差として、式（１０）に従って求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１０）
　[r+Δr](bt-d)は、等化リファレンス記憶部３５０において、仮復号結果としての4値符号bt-dを先頭とする時刻t-d以前のM個の仮復号結果の時系列の並びでアドレスされる等化リファレンスレベルrt-d(si,sj)+Δrt(bt-d)を表す。
　本実施の形態では、等化リファレンス記憶部３５０に記憶された等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)は、式（１１）に従い、勾配法に基づいて巡回的に更新される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１１）
　[r+Δr]t(bt)は、ある時刻tの等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)を表し、[r+Δr]t+1(bt)は、次の時刻t+1の等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)、すなわち、更新後の等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)を表す。
　また、γは、等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)を更新するときに、どの程度だけ更新するかを調整する更新係数を表す。
　等化リファレンス記憶部３５０では、等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)が、式（１１）に従い、等化誤差e'tに応じて、等化誤差e'tの自乗誤差を最小化するように更新される。
　等化リファレンス記憶部３５０は、ML^M=4^5個の記憶領域５１－（ｖ）、遅延器５２－（ｖ）、加算器５３－（ｖ）、及び、スイッチ５４－（ｖ）、並びに、1個のスイッチ５５を有する。（ｖ）は、M=5桁のML=4進数、すなわち、5セルの4値符号系列を表す。したがって、ここでは、（ｖ）は、ML=4進数で00000ないし33333の範囲の値（整数値）をとる。
　記憶領域５１－（ｖ）は、5セルの4値符号系列（ｖ）をアドレスとして指定される記憶領域である。記憶領域５１－（ｖ）は、式（１１）に従って更新される等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)を記憶する。
　遅延器５２－（ｖ）は、記憶領域５１－（ｖ）に記憶された等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)を1時刻だけ遅延し、加算器５３－（ｖ）に供給する。
　加算器５３－（ｖ）は、遅延器５２－（ｖ）から供給される等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)と、等化誤差演算部１８から供給される等化誤差e'tから求められた-γ×2×e'tとを加算する。加算器５３－（ｖ）は、加算により得られる加算値[r+Δr](bt)-γ×2×e'tを、更新後の等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)として、スイッチ５４－（ｖ）に供給する。
　スイッチ５４－（ｖ）は、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果としてのM=5セルの4値符号系列PMpq(t-d:t-(M-1)-d)={bt-d, bt-1-d,..., bt-(M-1)-d}={bt-d, bt-1-d, bt-2-d, bt-3-d, bt-(5-1)-d}が（ｖ）である場合にオンになる。スイッチ５４－（ｖ）は、オンになると、加算器５３－（ｖ）から供給される更新後の等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)を、記憶領域５１－（ｖ）に供給し、上書きの形で記憶させる。これにより、記憶領域５１－（ｖ）に記憶された等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)は更新される。
　スイッチ５５は、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果としてのM=5セルの4値符号系列PMpq(t:t-(M-1))={bt, bt-1,..., bt-(M-1)}={bt, bt-1, bt-2, bt-3, bt-(5-1)}が（ｖ）である場合に、記憶領域５１－（ｖ）を選択し、記憶領域５１－（ｖ）に記憶された等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)を読み出す。
　したがって、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果は、記憶領域５１－（ｖ）に記憶された等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)を読み出すアドレスとして使用される。
　スイッチ５５において、記憶領域５１－（ｖ）から読み出された等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)は、等化誤差e'tや白色化リファレンスレベルMR4の算出等に用いられる。
　以上のように構成される等化リファレンス記憶部３５０では、等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)の初期値が設定され、記憶領域５１－（ｖ）に記憶される。
　記憶領域５１－（ｖ）に記憶される等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)の初期値は、（ｖ）が表す4値符号系列{bt, bt-1,..., bt-(M-1)}のNRZ表現であるNRZ多値の系列{at, at-1,..., at-(M-1)}と拡張PRのPR係数{c0, c1,..., cM-1}との畳み込み演算at×c0＋at-1×c1＋・・・＋at-(M-1)×cM-1により得られる。
　いまの場合、拡張PRのPR係数cmは、図３０で説明したように、{c0, c1, c2, c3, c4}={1, 2, 1, 0.2, 0.1}である。
　（ｖ）が表す4値符号系列{bt, bt-1,..., bt-(M-1)}={bt, bt-1, bt-2, bt-3, bt-(5-1)}が、例えば、{3, 1, 0, 2, 3}である場合、その{3, 1, 0, 2, 3}に対応するNRZ多値の系列{at, at-1, at-2, at-3, at-(5-1)}は、{3, -1, -3, 1, 3}となる。
　この場合、（ｖ）が表す4値符号系列{3, 1, 0, 2, 3}に対応するNRZ多値の系列{3, -1, -3, 1, 3}と、拡張PR特性{1, 2, 1, 0.2, 0.1}との畳み込み演算により得られる畳み込み演算値は、3×1＋(-1)×2＋(-3)×1＋1×0.2＋3×0.1＝-1.5となる。この畳み込み演算値-1.5が、記憶領域５１－３１０２３に、等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)の初期値として記憶される。
　記憶領域５１－（ｖ）に記憶された等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)は、以上のように記憶された初期値から巡回的に更新される。
　すなわち、加算器５３－（ｖ）には、記憶領域５１－（ｖ）に記憶された等化リファレンスレベル[r+Δr]t(bt)が、遅延器５２－（ｖ）で1時刻だけ遅延されて供給される。
　加算器５３－（ｖ）は、遅延器５２－（ｖ）から供給される等化リファレンスレベル[r+Δr]t(bt)と、等化誤差演算部１８から供給される等化誤差e'tから求められた-γ×2×e'tとを加算する。加算器５３－（ｖ）は、加算により得られる式（１１）の加算値[r+Δr]t+1(bt)=[r+Δr]t(bt)-γ×2×e'tを、更新後の等化リファレンスレベル[r+Δr]t+1(bt)として、スイッチ５４－（ｖ）に供給する。
　一方、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果としてのM=5セルの4値符号系列PMpq(t-d:t-(M-1)-d)={bt-d, bt-1-d,..., bt-(M-1)-d}={bt-d, bt-1-d, bt-2-d, bt-3-d, bt-(5-1)-d}が（ｖ）になるタイミングで、スイッチ５４－（ｖ）がオンになる。
　スイッチ５４－（ｖ）がオンになると、加算器５３－（ｖ）から供給される更新後の等化リファレンスレベル[r+Δr]t+1(bt)が、記憶領域５１－（ｖ）に供給され、上書きの形で記憶される。これにより、記憶領域５１－（ｖ）に記憶された等化リファレンスレベル[r+Δr]t(bt)は、等化リファレンスレベル[r+Δr]t+1(bt)に更新される。
　また、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果としてのM=5セルの4値符号系列PMpq(t:t-(M-1))={bt, bt-1,..., bt-(M-1)}={bt, bt-1, bt-2, bt-3, bt-(5-1)}が（ｖ）になるタイミングで、スイッチ５５は、記憶領域５１－（ｖ）を選択し、記憶領域５１－（ｖ）に記憶された等化リファレンスレベル[r+Δr]t(bt)を読み出す。
　したがって、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果{bt, bt-1,..., bt-(M-1)}をアドレスとして、そのアドレス{bt, bt-1,..., bt-(M-1)}により指定される記憶領域５１－（ｖ）から、等化リファレンスレベル[r+Δr]t(bt)が読み出される。
　そして、記憶領域５１－（ｖ）から読み出された等化リファレンスレベル[r+Δr]t(bt)は、等化誤差e'tや白色化リファレンスレベルMR4の算出等に用いられる。
　ここで、符号化規則に応じて、状態siから状態sjへのブランチが制限される場合、そのブランチに対応する仮復号結果としての4値符号系列を含むM=5セルの4値符号系列によってアドレスされる記憶領域５１－（ｖ）の中には、アクセス、すなわち、等化リファレンスレベル[r+Δr]t(bt)の読み出し等が制限される（行われない）記憶領域が生じる。
　記憶領域５１－（ｖ）から読み出された等化リファレンスレベル[r+Δr]t(bt)を用いて算出された白色化リファレンスレベルMR4は、式（９）のブランチメトリック演算に用いられる。等化誤差e'tは、多入力適応等化部１４における信号チャネルc（適応イコライザ２０＋ｃ）のL個のタップ係数fclen(Clen)の更新、及び、ノイズプレディクタ１５のN個のタップ係数plenの更新に用いられる。
　等化信号y'tが式（２）で表されることを考慮すると、式（１０）で表される等化誤差e'tの自乗（自乗誤差）を、タップ係数fclenで偏微分して得られる偏微分値は、式（１２）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１２）
　多入力適応等化部１４では、式（１２）の偏微分値を用いて、信号チャネルc（適応イコライザ２０＋ｃ）のタップ係数fclen(Clen)が、式（１３）に従って更新される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１３）
　fclen(t)は、時刻tのタップ係数fclen、すなわち、更新前のタップ係数fclenを表し、fclen(t+1)は、時刻t+1のタップ係数fclen、すなわち、更新後のタップ係数fclenを表す。
　また、αは、タップ係数fclenを更新するときに、どの程度だけ更新するかを調整する更新係数を表す。
　式（１３）によれば、タップ係数fclenは、等化誤差e'tに応じて、等化誤差e'tの自乗誤差を最小化するように更新される。
　図３６は、白色化係数更新部１９の構成例を示す図である。
　図２５の白色化係数更新部１９は、図２９に示したノイズプレディクタ１５と同様に、Ｎ段の遅延器３７１－１ないし３７１－Ｎ、Ｎ個の乗算器３７２－１ないし３７２－Ｎ、及び、加算器３７３からなるFIRフィルタにより構成される。
　遅延器３７１－ｌ、乗算器３７２－ｌ、及び、加算器３７３は、図２９の遅延器４１－ｌ、乗算器４２－ｌ、及び、加算器４３とそれぞれ同様であるため、説明を省略する。
　なお、図２９のノイズプレディクタ１５では、遅延器４１－ｌの入力は、多入力適応等化部１４から供給される等化信号y'tであるが、白色化係数更新部１９では、遅延器３７１－ｌの入力は、等化誤差演算部１８から供給される等化誤差e'tである。
　また、図２９のノイズプレディクタ１５では、加算器４３の出力は、白色化信号ztであるが、白色化係数更新部１９では、加算器３７３の出力は、式（２）のノイズwtに相当する信号w'tである。
　図３６の白色化係数更新部１９では、等化誤差e'tを用いて、式（１４）に従い、信号w'tが求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１４）
　信号w'tは、等化誤差e'tと、その等化誤差e'tを白色化した白色化後の等化誤差e'tとの誤差であり、以下、白色化誤差w'tともいう。
　式（１４）で表される白色化誤差w'tの自乗（自乗誤差）を、タップ係数plenで偏微分して得られる偏微分値は、式（１５）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１５）
　白色化係数更新部１９では、式（１５）の偏微分値を用いて、タップ係数plenが、式（１６）に従って更新される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１６）
　plen(t)は、時刻tのタップ係数plen、すなわち、更新前のタップ係数plenを表し、plen(t+1)は、時刻t+1のタップ係数plen、すなわち、更新後のタップ係数plenを表す。
　また、βは、タップ係数plenを更新するときに、どの程度だけ更新するかを調整する更新係数を表す。
　式（１６）によれば、タップ係数plenは、白色化誤差w'tに応じて、白色化誤差w'tの自乗誤差を最小化するように更新される。
　以上のようにして、白色化係数更新部１９で更新されるタップ係数plenが、図２９のノイズプレディクタ１５に供給されて設定される。これにより、ノイズプレディクタ１５では、式（２）の等化信号y'tに含まれるノイズwtが白色化される。
　また、白色化係数更新部１９で更新されるタップ係数plenは、ノイズプレディクタ１５の他、検出部１６にも供給される。検出部１６では、タップ係数plenが、式（９）のブランチメトリック演算、より詳細には、ブランチメトリック演算に用いられる白色化リファレンスレベルMR4の更新に用いられる。
　これにより、検出部１６では、その検出部１６の前段にノイズプレディクタ１５が配置された状態での適切なビタビ復号、すなわち、NPMLが導入されたビタビ復号が実現される。
　図３７は、白色化リファレンスレベルMR4を記憶する白色化リファレンス記憶部の構成例を示す図である。
　白色化リファレンス記憶部３９０は、例えば、検出部１６（図２５）に設けられる。
　式（９）のブランチメトリック演算では、白色化リファレンスレベルMR4を求めるにあたって、タップ係数plenと等化リファレンスレベルrt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)との畳み込み演算Σ[plen×{rt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)}]で、多くの積和演算が行われる。
　検出部１６をディジタル回路で構成した場合、ビタビ復号を行うにあたっては、ディジタル回路を高速で動作させる必要があり、そのような高速な動作において、白色化リファレンスレベルMR4の演算を、1クロック内で完了することは難しい。
　そこで、白色化リファレンスレベルMR4を記憶する白色化リファレンス記憶部３９０を検出部１６に設け、白色化リファレンスレベルMR4を適宜演算し、白色化リファレンス記憶部３９０に記憶させておくことができる。
　この場合、白色化リファレンスレベルMR4は、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果としての4値符号系列PMpq(t:t-(M+N-1))={bt, bt-1,..., bt-(M+N-1)}でアドレスされ、白色化リファレンス記憶部３９０から読み出される。したがって、ブランチメトリック演算において必要な白色化リファレンスレベルMR4を、迅速に取得することができる。
　白色化リファレンス記憶部３９０は、ML^(M+N)=4^(5+1)個の記憶領域５６－（ｕ）、及び、スイッチ５７－（ｕ）、並びに、1個のスイッチ５８を有する。（ｕ）は、M+N=5+1=6桁のML=4進数、すなわち、6セルの4値符号系列を表す。したがって、ここでは、（ｕ）は、ML=4進数で000000ないし333333の範囲の値をとる。
　記憶領域５６－（ｕ）は、6セルの4値符号系列（ｕ）をアドレスとして指定される記憶領域である。記憶領域５６－（ｕ）は、式（９）右辺の式rt(si,sj)+Δrt(bt)-Σ{plen×{rt-len(si,sj)+Δrt(bt-len)}}に従い、ノイズプレディクタ１５のタップ係数plenに応じて更新される白色化リファレンスレベルMR4を記憶する。
　以下、適宜、図３５の場合と同様に、等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)を、ベクトルbt（仮復号結果としての4値符号btを先頭とする時刻t以前のM個の仮復号結果の時系列の並び）を引数とする変数[r+Δr](bt)で表すこととする。
　この場合、白色化リファレンスレベルMR4は、式MR4=[r+Δr](bt)-Σ{plen×[r+Δr](bt-len)}で表される。
　また、本実施の形態では、図３０で説明したように、ノイズプレディクタ１５のタップ数N=1であるので、白色化リファレンスレベルMR4は、式MR4=[r+Δr](bt)-Σ{plen×[r+Δr](bt-len)}=[r+Δr](bt)-p1×[r+Δr](bt-1)で表される。
　ここで、検出部１６は、等化リファレンス記憶部３５０（図３５）に記憶された等化リファレンスレベル[r+Δr](bt-d)を用いて、白色化リファレンスレベルMR4=[r+Δr](bt-d)-Σ{plen×[r+Δr](bt-len-d)}=[r+Δr](bt-d)-p1×[r+Δr](bt-1-d)を求める。
　スイッチ５７－（ｕ）には、以上のようにして検出部１６で求められる白色化リファレンスレベルMR4=[r+Δr](bt-d)-Σ{plen×[r+Δr](bt-len-d)}=[r+Δr](bt-d)-p1×[r+Δr](bt-1-d)が供給される。
　スイッチ５７－（ｕ）は、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果としてのM+N=5+1=6セルの4値符号系列PMpq(t-d:t-(M+N-1)-d)={bt-d, bt-1-d,..., bt-(M+N-1)-d}={bt-d, bt-1-d, bt-2-d, bt-3-d, bt-4-d, bt-(5+1-1)-d}が（ｕ）である場合にオンになる。スイッチ５７－（ｕ）は、オンになると、検出部１６から供給される白色化リファレンスレベルMR4=[r+Δr](bt-d)-Σ{plen×[r+Δr](bt-len-d)}=[r+Δr](bt-d)-p1×[r+Δr](bt-1-d)を、記憶領域５６－（ｕ）に供給し、上書きの形で記憶させる。これにより、記憶領域５６－（ｕ）に記憶された白色化リファレンスレベルMR4は更新される。
　スイッチ５８は、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果としてのM+N=5+1=6セルの4値符号系列PMpq(t:t-(M+N-1))={bt, bt-1,..., bt-(M+N-1)}={bt, bt-1, bt-2, bt-3, bt-4, bt-(5+1-1)}が（ｕ）である場合に、記憶領域５６－（ｕ）を選択し、記憶領域５６－（ｕ）に記憶された白色化リファレンスレベルMR4を読み出す。
　したがって、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果は、記憶領域５６－（ｕ）に記憶された白色化リファレンスレベルMR4を読み出すアドレスとして使用される。
　スイッチ５８において、記憶領域５６－（ｕ）から読み出された白色化リファレンスレベルMR4は、式（９）のブランチメトリック演算に用いられる。
　以上のように構成される白色化リファレンス記憶部３９０では、白色化リファレンスレベルMR4の初期値が設定され、記憶領域５６－（ｕ）に記憶される。
　白色化リファレンス記憶部３９０における白色化リファレンスレベルMR4の初期値の設定は、等化リファレンス記憶部３５０における等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)の初期値の設定の直後に、等化リファレンス記憶部３５０に記憶された等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)の初期値を用いて行われる。
　記憶領域５６－（ｕ）に記憶される白色化リファレンスレベルMR4の初期値は、
　（ｕ）が表す4値符号系列{bt, bt-1,..., bt-(M+N-1)}の先頭からM桁の4値符号系列{bt, bt-1,..., bt-(M-1)}を引数とする等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)の初期値、
　（ｕ）が表す4値符号系列{bt, bt-1,..., bt-(M+N-1)}の先頭から1+1=2番目からM桁の4値符号系列{bt-1, bt-1-1,..., bt-1-(M-1)}を引数とする等化リファレンスレベル[r+Δr](bt-1)の初期値、
　（ｕ）が表す4値符号系列{bt, bt-1,..., bt-(M+N-1)}の先頭から2+1=3番目からM桁の4値符号系列{bt-2, bt-2-1,..., bt-2-(M-1)}を引数とする等化リファレンスレベル[r+Δr](bt-2)の初期値、
　・・・
　（ｕ）が表す4値符号系列{bt, bt-1,..., bt-(M+N-1)}の先頭からN+1番目からM桁の4値符号系列{bt-N, bt-N-1,..., bt-N-(M-1)}を引数とする等化リファレンスレベル[r+Δr](bt-N)の初期値
　を用い、式MR4=[r+Δr](bt)-Σ{plen×[r+Δr](bt-len)}に従って求められる。
　したがって、白色化リファレンスレベルMR4の初期値は、等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)の初期値を用いて得られるので、図３５で説明した等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)の初期値と同様に、等化リファレンスレベル[r+Δr](bt)のアドレスとしての4値符号系列のNRZ表現であるNRZ多値の系列と拡張PR特性との畳み込み演算により得られるということができる。
　本実施の形態では、N=1であるので、記憶領域５６－（ｕ）に記憶される白色化リファレンスレベルMR4の初期値は、式MR4=[r+Δr](bt)-p1×[r+Δr](bt-1)に従って求められる。
　さらに、本実施の形態では、拡張PRのPR係数cmは、図３０で説明したように、{c0, c1, c2, c3, c4}={1, 2, 1, 0.2, 0.1}である。
　（ｕ）が表す4値符号系列{bt, bt-1,..., bt-(M+N-1)}={bt, bt-1, bt-2, bt-3, bt-4, bt-(5+1-1)}が、例えば、{3, 1, 2, 1, 0, 1}である場合、式MR4=[r+Δr](bt)-p1×[r+Δr](bt-1)のベクトルbtは、{3, 1, 2, 1, 0, 1}の先頭からM=5桁の4値符号系列{31210}になる。また、式MR4=[r+Δr](bt)-p1×[r+Δr](bt-1)のベクトルbt-1は、{3, 1, 2, 1, 0, 1}の先頭から1+1=2番目からM=5桁の4値符号系列{12101}になる。
　したがって、記憶領域５６－（３１２１０１）に記憶される白色化リファレンスレベルMR4の初期値は、式MR4=[r+Δr](31210)-p1×[r+Δr](12101)に従って求められる。
　（ｕ）が表す4値符号系列{3, 1, 2, 1, 0, 1}に対応するNRZ多値の系列{at, at-1, at-2, at-3, at-(5-1)}は、{3, -1, 1, -1, -3, -1}となる。
　この場合、等化リファレンスレベル[r+Δr](31210)の初期値は、（ｕ）が表す4値符号系列{3, 1, 2, 1, 0, 1}に対応するNRZ多値の系列{at, at-1, at-2, at-3, at-(5-1)}={3, -1, 1, -1, -3, -1}のうちの、先頭からM=5個のNRZ多値の系列{3, -1, 1, -1, -3}と、拡張PR特性{1, 2, 1, 0.2, 0.1}との畳み込み演算により得られる畳み込み演算値3×1＋(-1)×2＋1×1＋(-1)×0.2＋(-3)×0.1＝1.5となる。
　また、等化リファレンスレベル[r+Δr](12101)の初期値は、（ｕ）が表す4値符号系列{3, 1, 2, 1, 0, 1}に対応するNRZ多値の系列{at, at-1, at-2, at-3, at-(5-1)}={3, -1, 1, -1, -3, -1}のうちの、先頭から2=1+1番目からM=5個のNRZ多値の系列{-1, 1, -1, -3, -1}と、拡張PR特性{1, 2, 1, 0.2, 0.1}との畳み込み演算により得られる畳み込み演算値(-1)×1＋1×2＋(-1)×1＋(-3)×0.2＋(-1)×0.1＝-0.7となる。
　検出部１６は、初期値が設定された直後の等化リファレンス記憶部３５０から、（ｖ）=（３１２１０）でアドレスされる記憶領域５１－（３１２１０）に記憶された等化リファレンスレベル[r+Δr](31210)の初期値1.5を読み出す。
　さらに、検出部１６は、初期値が設定された直後の等化リファレンス記憶部３５０から、（ｖ）=（１２１０１）でアドレスされる記憶領域５１－（１２１０１）に記憶された等化リファレンスレベル[r+Δr](12101)の初期値-0.7を読み出す。
　そして、検出部１６は、記憶領域５６－（３１２１０１）に記憶される白色化リファレンスレベルMR4の初期値を、式MR4=[r+Δr](31210)-p1×[r+Δr](12101)=1.5-p1×(-0.7)に従って求める。
　例えば、p1=0.01である場合、記憶領域５６－（３１２１０１）に記憶される白色化リファレンスレベルMR4の初期値は、[r+Δr](31210)-p1×[r+Δr](12101)＝1.5－0.01×(-0.7)＝1.507となる。
　この1.507は、記憶領域５６－（３１２１０１）に、白色化リファレンスレベルMR4の初期値として記憶される。
　記憶領域５６－（ｕ）に記憶された白色化リファレンスレベルMR4は、以上のようにして記憶された初期値から適宜更新される。
　すなわち、例えば、時刻t-dの仮復号結果としての多値符号bt-dとして、bt-d=3を仮定し、状態12から状態31へのブランチを含むパスが、パスメトリックが最小のパスとして選択されたとする。
　この場合、状態31のパスメモリPM31に記憶された仮復号結果としてのM+N=5+1=6セルの4値符号系列PMpq(t-d:t-(M+N-1)-d)={bt-d=3, bt-1-d,..., bt-(M+N-1)-d}={bt-d=3, bt-1-d, bt-2-d, bt-3-d, bt-4-d, bt-(5+1-1)-d}が（ｕ）になるタイミングで、スイッチ５７－（ｕ）がオンになる。
　例えば、いま、{bt-d=3, bt-1-d, bt-2-d, bt-3-d, bt-4-d, bt-(5+1-1)-d}={3, 1, 2, 1, 0, 1}であるとすると、スイッチ５７－（３１２１０１）がオンになる。
　一方、検出部１６は、M+N=5+1=6セルの4値符号系列{bt-d=3, bt-1-d, bt-2-d, bt-3-d, bt-4-d, bt-(5+1-1)-d}={3, 1, 2, 1, 0, 1}の先頭からM=5桁の4値符号系列{31210}をアドレスとして、等化リファレンス記憶部３５０の記憶領域５１－（３１２１０）に記憶された白色化リファレンスレベル[r+Δr](31210)を読み出す。
　さらに、検出部１６は、M+N=5+1=6セルの4値符号系列{bt-d=3, bt-1-d, bt-2-d, bt-3-d, bt-4-d, bt-(5+1-1)-d}={3, 1, 2, 1, 0, 1}の先頭から2番目からM=5桁の4値符号系列{12101}をアドレスとして、等化リファレンス記憶部３５０の記憶領域５１－（１２１０１）に記憶された白色化リファレンスレベル[r+Δr](12101)を読み出す。
　そして、検出部１６は、式MR4=[r+Δr](bt-d)-p1×[r+Δr](bt-1-d)=[r+Δr](31210)-0.01×[r+Δr](12101)に従って、更新後の白色化リファレンスレベルMR4を求め、スイッチ５７－（ｕ）に供給する。
　スイッチ５７－（ｕ）がオンになると、検出部１６から供給される更新後の白色化リファレンスレベルMR4=[r+Δr](bt-d)-p1×[r+Δr](bt-1-d)が、記憶領域５６－（ｕ）に供給され、上書きの形で記憶される。これにより、記憶領域５６－（ｕ）に記憶された白色化リファレンスレベルMR4は、更新後の白色化リファレンスレベルMR4=[r+Δr](bt-d)-p1×[r+Δr](bt-1-d)に更新される。
　いまの場合、検出部１６では、式MR4=[r+Δr](bt-d)-p1×[r+Δr](bt-1-d)=[r+Δr](31210)-0.01×[r+Δr](12101)に従って、更新後の白色化リファレンスレベルMR4が求められ、スイッチ５７－（ｕ）に供給される。
　また、スイッチ５７－（００００００）ないし（３３３３３３）のうちの、スイッチ５７－（３１２１０１）がオンになる。その結果、オンになったスイッチ５７－（３１２１０１）を介して、検出部１６から記憶領域５６－（３１２１０１）に、更新後の白色化リファレンスレベルMR4=[r+Δr](bt-d)-p1×[r+Δr](bt-1-d)=[r+Δr](31210)-0.01×[r+Δr](12101)が供給される。
　そして、記憶領域５６－（３１２１０１）では、更新後の白色化リファレンスレベルMR4=[r+Δr](bt-d)-p1×[r+Δr](bt-1-d)=[r+Δr](31210)-0.01×[r+Δr](12101)が記憶される。
　また、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果としてのM+N=5+1=6セルの4値符号系列PMpq(t:t-(M+N-1))={bt, bt-1,..., bt-(M+N-1)}={bt, bt-1, bt-2, bt-3, bt-4, bt-(5+1-1)}が（ｕ）になるタイミングで、スイッチ５８は、記憶領域５６－（ｕ）を選択し、記憶領域５６－（ｕ）に記憶された白色化リファレンスレベルMR4を読み出す。
　したがって、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果{bt, bt-1,..., bt-(M+N-1)}をアドレスとして、そのアドレス{bt, bt-1,..., bt-(M+N-1)}により指定される記憶領域５６－（ｕ）から、白色化リファレンスレベルMR4が読み出される。
　そして、記憶領域５６－（ｕ）から読み出された白色化リファレンスレベルMR4は、式（９）のブランチメトリック演算に用いられる。
　以上のように、パスメモリPMpqに記憶された仮復号結果としての4値符号系列をアドレスとして、白色化リファレンス記憶部３９０の記憶領域５６－（ｕ）が指定され、その記憶領域５６－（ｕ）に記憶された白色化リファレンスレベルMR4が更新されるとともに、記憶領域５６－（ｕ）に記憶された白色化リファレンスレベルMR4が読み出され、その白色化リファレンスレベルMR4を用いて、ブランチメトリック演算が行われる。
　これにより、ブランチメトリック演算を1クロック内で行うことができる。
　なお、実際の白色化リファレンスレベルMR4は、検出部１６内で、例えば、パイプラインメモリを用いて算出される。白色化リファレンスレベルMR4の算出自体は１クロック内で完了することは困難であるが、新たな（更新後の）白色化リファレンスレベルMR4が算出されるまでは、記憶領域５６－（ｕ）に記憶された白色化リファレンスレベルMR4を用いて、ブランチメトリック演算を行うことができる。白色化リファレンスレベルMR4については、白色化リファレンス記憶部３９０に記憶された白色化リファレンスレベルMR4の更新が繰り返されることで、徐々に適切な値に近づいていく。
　すなわち、検出部１６では、ブランチメトリック演算については、白色化リファレンスレベルMR4を白色化リファレンス記憶部３９０から読み出すことで１クロック内で完了させるとともに、白色化リファレンス記憶部３９０に記憶させる白色化リファレンスレベルMR4については、逐次更新して適切な値に収束させる動作が実行される。
　ここで、符号化規則に応じて、状態siから状態sjへのブランチが制限される場合、そのブランチに対応する仮復号結果としての4値符号系列を含むM+N=5+1=6セルの4値符号系列によってアドレスされる記憶領域５６－（ｕ）の中には、アクセス、すなわち、白色化リファレンスレベルMR4の読み出し等が行われない記憶領域が生じる。
　また、N=0である場合、白色化リファレンス記憶部３９０は、不要となる。N=0である場合、式（９）のブランチメトリック演算は、式（４）又は式（６）のブランチメトリック演算になり、等化リファレンス記憶部３５０に記憶された等化リファレンスレベルrt(si,sj)+Δrt(bt)=[r+Δr]t(bt)を用いて行われる。
　なお、上述の場合には、式（１６）で説明したように、ノイズプレディクタ１５のタップ係数plenを、白色化誤差w'tの自乗誤差を最小化するように更新することとした。ノイズプレディクタ１５のタップ係数plenは、その他、例えば、白色化誤差w'tをより小さくするとともに、最小距離dminをより大きくするように更新することができる。
　例えば、4値符号系列{311310}と{312210}とが最小距離を構成するパターンの組み合わせのi番目の組み合わせであることとし、4値符号系列を構成する4値符号の並びを、ベクトルの要素に見立てて、{311310}及び{312210}を、式（１７）に示すように、ベクトルAi及びBiで表すこととする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１７）
　データ検出処理部１０５について、最小距離dminの自乗dmin 2は、式（１８）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１８）
　ベクトルA_(len+m)は、ベクトルAiの先頭からlen+m番目以降の4値符号の並びを要素とするベクトルを表す。ベクトルB_(len+m)も同様である。
　また、ベクトルbtを引数とするr'(bt)は、式（１９）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１９）
　ノイズプレディクタ１５のエラーを表すエラー信号Eとして、白色化誤差w'tに比例し、最小距離dminに反比例する信号を定義することとすると、エラー信号Eの自乗は、例えば、式（２０）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（２０）
　式（２０）のエラー信号Eの自乗を、タップ係数plenで偏微分すると、式（２１）の偏微分値を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（２１）
　白色化係数更新部１９では、式（２１）の偏微分値を用いて、タップ係数plenを、式（２２）に従って更新することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（２２）
　plen(t)は、時刻tのタップ係数plen、すなわち、更新前のタップ係数plenを表し、plen(t+1)は、時刻t+1のタップ係数plen、すなわち、更新後のタップ係数plenを表す。
　また、βは、タップ係数plenを更新するときに、どの程度だけ更新するかを調整する更新係数を表す。
　式（２２）によれば、タップ係数plenは、エラー信号Eに応じて、エラー信号Eの自乗（自乗誤差）を最小化するように更新される。すなわち、タップ係数plenは、白色化誤差w't及び最小距離dminに応じて、白色化誤差w'tを小さくするとともに、最小距離dminを大きくするように更新される。
　式（２２）で得られたタップ係数plenで、ノイズプレディクタ１５のタップ係数plenを更新することで、エラー信号Eの自乗誤差を最小化する白色化信号ztが得られ、ビタビ復号の復号性能を向上させることができる。
　次に、図３０で説明したように、トレリスの状態、及び、ブランチについては、多値符号の符号化規則、例えば、最小走行長dやRMTR等に応じて制限して、ビタビ復号を行うことができる。
　以下、符号化規則に応じて、トレリスの状態、及び、ブランチを制限したビタビ復号の具体例について説明する。
　例えば、ML=4、d=0、K=M=5、N=0、PR(1,2,3,2,1)、及び、RMTR=1であるとする。
　この場合、仮に、RMTR=1の制限がないとすると、トレリスの状態数は、ML^(K-1)=4^(5-1)=256個になり、ブランチ数は、ML^K=4^5=1024個になる。
　いま、a,b,c,d,eが、それぞれ、1桁のML=4進数を表すこととして、RMTR=1の制限がない場合の状態を、s(bcde)と表すこととする。さらに、時刻tの仮復号結果としてのML=4値符号がaである場合の、時刻t-1の状態s(bcde)から時刻tの状態s(abcd)へのブランチを、b(abcde)と表すこととする。
　RMTR=1の制限がない場合の256個の状態s(0000)ないしs(3333)のうちの、例えば、状態s(0101)や、s(2121)、s(3131)等は、RMTR=1の制限によりとることができないので、不要である。
　RMTR=1の制限がない場合の256個の状態s(0000)ないしs(3333)の中で、RMTR=1を満たす状態は、244個だけ存在する。
　RMTR=1の制限がない場合の1024個のブランチb(00000)ないしb(33333)のうちの、例えば、b(01010)や、b(01011)、b(01012)、b(01013)、b(21210)、b(21211)、b(21212)、b(21213)等は、RMTR=1の制限によりとることができないので、不要である。
　RMTR=1の制限がない場合の1024個のブランチb(00000)ないしb(33333)の中で、RMTR=1を満たすブランチは、940個だけ存在する。
　したがって、この場合、ビタビデコーダ３２０（図３１）を、244個の状態、及び、940個のブランチのみに対応する回路で構成することで、回路規模を削減することができる。
　また、ビタビデコーダ３２０を、RMTR=1の制限がない場合にとり得る256個の状態、及び、1024個のブランチに対応する回路で構成するときでも、とり得ないブランチのブランチメトリックと、そのブランチに対応する状態遷移の遷移元の状態のステートメトリックとを加算したパスメトリックを、状態遷移の遷移先の状態pqのセレクタSELpqで選択することを禁止することで、誤ったパスが生き残ることを防止し、復号性能の低下を抑制することができる。
　次に、例えば、ML=4、d=1、K=M=3、N=0、PR(1,2,1)、及び、RMTRの制限なしであるとする。
　この場合、仮に、d=1の制限がないとすると、トレリスの状態数は、ML^(K-1)=4^(3-1)=16個になり、ブランチ数は、ML^K=4^3=64個になる。
　d=1の制限がない場合の16個の状態s(00)ないしs(33)については、d=1の制限があっても、いずれの状態もとり得る。
　d=1の制限がない場合の64個のブランチb(000)ないしb(333)のうちの、例えば、b(101)や、b(121)、b(131)等は、d=1の制限によりとることができないので、不要である。
　d=1の制限がない場合の64個のブランチb(000)ないしb(333)の中で、d=1を満たすブランチは、28個だけ存在する。
　したがって、この場合、ビタビデコーダ３２０（図３１）を、16個の状態、及び、28個のブランチのみに対応する回路で構成することで、回路規模を削減することができる。
　また、ビタビデコーダ３２０を、d=1の制限がない場合にとり得る16個の状態、及び、64個のブランチに対応する回路で構成するときでも、とり得ないブランチのブランチメトリックと、そのブランチに対応する状態遷移の遷移元の状態のステートメトリックとを加算したパスメトリックを、状態遷移の遷移先の状態pqのセレクタSELpqで選択することを禁止することで、誤ったパスが生き残ることを防止し、復号性能の低下を抑制することができる。
　＜まとめ＞
　以上説明したように、記録再生装置では、複数トラックが形成される光記録媒体としての光ディスク１００の、データ検出対象（再生対象）のトラックＴＫと隣接トラックＴＫ－１及びＴＫ＋１とを含む範囲に光が照射される。
　さらに、その光の反射光が、光検出部としてのフォトディテクタ６の受光面を分割した複数の領域６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ１，６ｄ２で受光されることにより出力される複数の検出信号Ｓ６ａ、Ｓ６ｂ、Ｓ６ｃ、Ｓ６ｄ１、Ｓ６ｄ２から生成される再生信号x1t、x2t、x3t、x4tが、多入力適応等化部１４の適応イコライザ２１，２２，２３，２４にそれぞれ供給される。
　そして、適応イコライザ２１，２２，２３，２４で得られるフィルタリング信号y1t、y2t、y3t、y4tを演算して等化信号y'tが求められる。
　等化信号y'tについては、白色化フィルタであるノイズプレディクタ１５において、隣接トラックＴＫ－１及びＴＫ＋１からのクロストークノイズ（等化信号y'tに残留するクロストークノイズ）の白色化が行われる。そして、検出部１６は、ノイズプレディクタ１５を通過した等化信号y't、すなわち、白色化信号ztについて多値化処理としてのビタビ復号を行って、多値符号DTを得る。
　また、等化誤差演算部１８は、多入力適応等化部１４から出力される等化信号y'tについて、理想的な（真の）波形としての等化リファレンスレベルに対する等化誤差e'tを求める。
　適応イコライザ２１ないし２４では、等化誤差e'tに応じて、等化誤差e'tを小さくするように、適応等化のためのタップ係数fclenが適応的に更新される。
　白色化係数更新部１９では、等化誤差e'tと、等化誤差e'tを白色化した白色化後の等化誤差との白色化誤差w'tに応じて、白色化誤差w'tを小さくするように、ノイズプレディクタ１５のタップ係数plenが適応的に更新される。
　そして、等化信号y'tは、ノイズプレディクタ１５において等化信号y'tに含まれるクロストークノイズが白色化された上で、検出部１６において処理される。
　これにより、検出部１６におけるビタビ復号のブランチメトリック演算を高精度に行うことができ、復号性能を向上させることができる。
　図３８は、記録再生装置の復号性能を説明する図である。
　図３８のＡは、ノイズプレディクタ１５が設けられていない場合の再生信号のMTF(Modulation Transfer Function)に対する等化目標（等化の目標値）TPRを示している。
　図３８のＡにおいて、横軸は周波数を表し、縦軸は強度を表す。図３８のＣでも同様である。
　図３８のＡにおいて、矢印は、PR等化によるエンハンスを示している。
　また、図３８のＡでは、破線及び一点鎖線で、クロストークノイズCNZを示してある。図３８のＣでも同様である。
　クロストークノイズCNZは、PR等化によって大きくエンハンスされる。
　図３８のＢは、大きくエンハンスされたクロストークノイズCNZを含む等化信号y'をそのまま検出部１６に供給した場合のビタビ復号での最尤パスの選択の様子を示す図である。
　大きくエンハンスされたクロストークノイズCNZを含む等化信号y'については、復号結果として正しい状態系列を通るパスと、他の状態系列を通るパスとで、パスメトリックに大きな差が生じずに、最尤パスの選択（検出）の精度が低下することがある。
　図３８のＣは、ノイズプレディクタ１５が設けられている場合の再生信号のMTFに対する等化目標TPRを示している。
　ノイズプレディクタ１５が設けられている場合、クロストークノイズCNZが白色化され、PR等化によるエンハンスの程度が抑制される。
　図３８のＤは、白色化されたクロストークノイズCNZを含む等化信号y'、すなわち、ノイズプレディクタ１５が出力する白色化信号zを検出部１６に供給した場合のビタビ復号での最尤パスの選択の様子を示す図である。
　白色化信号zについては、復号結果として正しい状態系列を通るパスと、他の状態系列を通るパスとでは、パスメトリックに有意な差が生じ、復号結果として正しい状態系列を通るパスのパスメトリックが小さくなる。その結果、最尤パスの選択の精度が低下することを抑制することができる。
　一般に、高密度記録時のMTFに近いPRを設計することによって、クロストークノイズのエンハンスを少なくすることができるが、そのようなPRを設計したとしても、実際に生じるISIを、事前に予測することは難しい。
　そこで、記録再生装置には、適応的にタップ係数plenが更新されるノイズプレディクタ１５を設けることで、高密度記録時にクロストークノイズのエンハンスを抑制し、復号性能を改善することができる。
　図３９は、本件発明者が行ったシミュレーションにより得られたタップ係数fclen、及び、等化誤差e'tの周波数特性を示す図である。
　図３９において、横軸は周波数を表し、縦軸は強度（大きさ）を表す。
　シミュレーションでは、図３に示したように受光面を５分割したフォトディテクタ６の出力から生成された5信号チャネルの再生信号それぞれを、適応イコライザ２１ないし２４と同様の適応イコライザで処理し、その適応イコライザの出力から、等化信号y'tを生成した。
　多値符号としては、ML=4値符号を採用し、RMTR=1を許可する（RMTRが2以上を制限する）こととした。
　光ディスク１００への多値符号（シミュレーションでは4値符号）の記録は、AD2の110%の線密度で行い、チャネルクロック(1T)に対応するピットの長さとして、93.36nmを採用した。
　さらに、シミュレーションでは、K=M=5、及び、N=0, 1, 2, 3, 4を採用した。
　図３９には、5信号チャネルの再生信号を処理する信号チャネルc=CH1, CH2, CH3, CH4, CH5の適応イコライザのタップ係数fclen（XTC係数）の周波数特性が示されている。
　さらに、図３９には、N=0の場合(PRML)、N=1の場合(NPML(1))、N=2の場合(NPML(2))、N=3の場合(NPML(3))、及び、N=4の場合(NPML(4))の等化誤差e't(EQ ERROR)の周波数特性が示されている。
　N=0の場合(PRML)の等化誤差e'tの周波数特性では、低域と高域とにエンハンスされている部分がある。しかしながら、ノイズプレディクタ１５を設けることで、すなわち、ここでは、N=1ないし4とすることで、等化誤差e'tが白色化され、エンハンスの程度が抑制されていることが確認された。
　図４０は、本件発明者が行ったシミュレーションにより得られたセルエラーレートを示す図である。
　図４０において、横軸はノイズプレディクタ１５のタップ数Nを表し、縦軸はセルエラーレート(cER)を表す。
　セルエラーレートを得るシミュレーションは、図３９の場合と同様の条件で行った。
　また、図４０には、4個のRUB(Recording Ubit Block)であるRUB1, RUB2, RUB3, RUB4のセルエラーレートと、その4個のRUB1ないしRUB4のエラーレートの平均値(cER)とが示されている。
　ここで、RUBとは、AD2等において、光ディスクにデータを記録する記録単位である。
　図４０によれば、N=1の場合(NPML(1))、N=2の場合(NPML(2))、N=3の場合(NPML(3))、及び、N=4の場合(NPML(4))については、N=0の場合(PRML(0))に比較して、等化誤差e'tのエンハンスの程度が抑制され、セルエラーレートが改善していることを確認することができる。
　なお、記録再生装置において、ノイズプレディクタ１５のタップ係数plenが適応的に更新されることで、ノイズプレディクタ１５は、多入力適応等化部１４が出力する等化信号y'tに含まれるクロストークノイズを白色化するために適応的に動作する。
　例えば、白色化係数更新部１９は、等化誤差演算部１８で得られた等化誤差e'tを用いて、クロストークノイズ（白色化誤差w't）のエネルギーを最小化するようにノイズプレディクタ１５のタップ係数plenを更新することができる（式（１４）ないし式（１６））。これにより、クロストークノイズの白色化が最適化される。
　また、例えば、白色化係数更新部１９は、ビタビ復号における最小距離dminに対するクロストークノイズ（白色化誤差w't）であるエラー信号Eの自乗誤差を最小化するように、ノイズプレディクタ１５のタップ係数plenを更新することができる（式（２０）ないし式（２２））。これによりビタビ復号を行うことに対応してノイズプレディクタ１５の処理を最適化することができる。
　また、検出部１６では、白色化係数更新部１９で更新されたノイズプレディクタ１５のタップ係数plenを用いたブランチメトリック演算が行われる（式（９））。これにより、検出部１６では、ノイズプレディクタ１５を介して得られる白色化信号ztに対応したNPMLが実現される。
　また、ビタビ復号のブランチメトリック演算に用いるリファレンスレベルとして、ノイズプレディクタ１５のタップ係数plenを用いて演算し、白色化リファレンス記憶部３９０に記憶した白色化リファレンスレベルMR4を、仮復号結果としての4値符号系列btないしbt-(M+N-1)をアドレスとして白色化リファレンス記憶部３９０から読み出して用いることで、ブランチメトリック演算の負荷を軽減することができる。
　＜本技術を適用した光ディスク記録再生装置の他の一実施の形態＞
　図４１は、本技術を適用した記録再生装置（光ディスク記録再生装置）の他の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　なお、図中、図１の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
　また、図４１では、図１の光ピックアップ１０１、マトリクス回路１０４、及び、データ検出処理部１０５以外の構成については、図示を省略してある。
　図１において、光ピックアップ１０１、及び、マトリクス回路１０４、並びに、データ検出処理部１０５を構成するADC１１、PLL１２、及び、AGC１３は、図４１に示すように、再生信号xctを再生（生成）する信号再生部４１１を構成する。
　図４１の記録再生装置は、信号再生部４１１の他に、信号再生部４１１と同様に構成される信号再生部４１２及び４１３を有する。
　したがって、図４１の記録再生装置では、3個の信号再生部４１１ないし４１３それぞれからレーザ光が光ディスク１００に照射される。そして、3個の信号再生部４１１ないし４１３では、レーザ光の光ディスク１００からの反射光が受光され、その反射光の受光光量に応じた再生信号がそれぞれ生成されて出力される。3個の信号再生部４１１ないし４１３が出力する再生信号は、多入力適応等化部１４に供給される。
　図４１の記録再生装置において、データ検出処理部１０５の多入力適応等化部１４以降では、3個の信号再生部４１１ないし４１３が出力する再生信号を対象として、図１の記録再生装置と同様の処理が行われる。
　なお、図４１では、3個の信号再生部４１１ないし４１３を設けることとしたが、信号再生部は、2個又は4個以上設けることができる。
　図４２は、3個の信号再生部４１１ないし４１３による光ディスク１００へのレーザ光の照射の例を説明する図である。
　光ディスク１００のトラックＴＫを再生対象のトラックとした場合、レーザ光は、トラックＴＫを含む複数の隣接するトラックに照射される。
　例えば、信号再生部４１１が照射するレーザ光は、トラックＴＫ、トラックＴＫの内周側に隣接する2個の隣接トラックＴＫ－１及びＴＫ－２に、スポットＳＰ１が形成されるように照射される。
　また、信号再生部４１２が照射するレーザ光は、トラックＴＫ、トラックＴＫの内周側に隣接する隣接トラックＴＫ－１、及び、トラックＴＫの外周側に隣接する隣接トラックＴＫ＋１に、スポットＳＰ２が形成されるように照射される。
　さらに、信号再生部４１３が照射するレーザ光は、トラックＴＫ、トラックＴＫの外周側に隣接する2個の隣接トラックＴＫ＋１及びＴＫ＋２に、スポットＳＰ３が形成されるように照射される。
　データ検出処理部１０５の多入力適応等化部１４以降では、以上のようにして、複数の信号再生部４１１ないし４１３それぞれが照射するレーザ光の反射光の受光光量に応じて生成される再生信号を対象として、処理を行うことができる。
　以上、本技術の実施の形態について具体的に説明したが、本技術の実施の形態は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述したレーザ光源の波長、トラックピッチ、記録線密度の数値等は、一例であって、他の数値を使用しても良い。さらに、再生性能を評価するための指標としては、上述したもの以外を使用しても良い。さらに、光ディスクに対して記録及び再生の一方のみを行う装置に対しても本技術を適用することができる。
　＜本技術を適用したコンピュータの説明＞
　次に、上述した多入力適応等化部１４ないし検出部１６、等化誤差演算部１８、及び、白色化係数更新部１９の一連の処理は、ハードウエアにより行うこともできるし、ソフトウエアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウエアによって行う場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。
　図４３は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としてのハードディスク９０５やROM９０３に予め記録しておくことができる。
　あるいはまた、プログラムは、ドライブ９０９によって駆動されるリムーバブル記録媒体９１１に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体９１１は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。ここで、リムーバブル記録媒体９１１としては、例えば、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)，MO(Magneto Optical)ディスク，DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリ等がある。
　なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体９１１からコンピュータにインストールする他、通信網や放送網を介して、コンピュータにダウンロードし、内蔵するハードディスク９０５にインストールすることができる。すなわち、プログラムは、例えば、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することができる。
　コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)９０２を内蔵しており、CPU９０２には、バス９０１を介して、入出力インタフェース９１０が接続されている。
　CPU９０２は、入出力インタフェース９１０を介して、ユーザによって、入力部９０７が操作等されることにより指令が入力されると、それに従って、ROM(Read Only Memory)９０３に格納されているプログラムを実行する。あるいは、CPU９０２は、ハードディスク９０５に格納されたプログラムを、RAM(Random Access Memory)９０４にロードして実行する。
　これにより、CPU９０２は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、CPU９０２は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフェース９１０を介して、出力部９０６から出力、あるいは、通信部９０８から送信、さらには、ハードディスク９０５に記録等させる。
　なお、入力部９０７は、キーボードや、マウス、マイク等で構成される。また、出力部９０６は、LCD(Liquid Crystal Display)やスピーカ等で構成される。
　ここで、本明細書において、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に行われる必要はない。すなわち、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含む。
　また、プログラムは、１のコンピュータ（プロセッサ）により処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。
　なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
　例えば、本技術は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
　また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
　なお、本技術は、以下の構成をとることができる。
　＜１＞
　3<=ML値の多値符号の再生信号のPR(Partial Response)等化を行う等化部と、
　前記PR等化により得られる等化信号の最尤復号を行う復号部と
　を備える信号処理装置。
　＜２＞
　前記復号部は、前記多値符号の符号化規則に応じて、トレリスの状態、及び、ブランチを制限して、前記最尤復号を行う
　＜１＞に記載の信号処理装置。
　＜３＞
　ブランチメトリック演算に用いられるリファレンスレベルについて、PRとの畳み込み演算により得られる初期値から値が更新される前記リファレンスレベルを記憶する記憶領域であって、トレリスの状態に到達するパスに対応する前記多値符号の系列を記憶するパスメモリの記憶値でアドレスされる前記記憶領域を有する記憶部をさらに備え、
　前記復号部は、前記記憶部から読み出された前記リファレンスレベルを用いて、前記ブランチメトリック演算を行う
　＜１＞又は＜２＞に記載の信号処理装置。
　＜４＞
　前記記憶部は、前記等化信号のリファレンスレベルである等化リファレンスレベルを記憶する等化リファレンス記憶部であり、
　前記等化リファレンスレベルを、前記等化信号と前記等化リファレンスレベルとの等化誤差に応じて更新する
　＜３＞に記載の信号処理装置。
　＜５＞
　前記PR等化に用いられるフィルタ係数を、前記等化誤差に応じて更新する
　＜４＞に記載の信号処理装置。
　＜６＞
　前記等化信号に含まれるノイズを白色化するノイズプレディクタをさらに備え、
　前記復号部は、白色化後の前記等化信号である白色化信号の最尤復号を行い、
　前記ノイズプレディクタのフィルタ係数を、前記等化信号と前記等化信号のリファレンスレベルである等化リファレンスレベルとの等化誤差と、前記等化誤差を白色化した白色化後の前記等化誤差との白色化誤差に応じて更新する
　＜３＞に記載の信号処理装置。
　＜７＞
　前記記憶部は、前記白色化信号のリファレンスレベルである白色化リファレンスレベルを記憶する白色化リファレンス記憶部であり、
　前記白色化リファレンスレベルを、前記ノイズプレディクタのフィルタ係数に応じて更新する
　＜６＞に記載の信号処理装置。
　＜８＞
　前記PR等化に用いられるフィルタ係数を、前記等化誤差に応じて更新する
　＜６＞又は＜７＞に記載の信号処理装置。
　＜９＞
　前記多値符号の符号化規則に応じて、前記記憶部からの前記リファレンスレベルの読み出しが制限される
　＜３＞に記載の信号処理装置。
　＜１０＞
　前記再生信号は、前記多値符号が記録された光記録媒体の隣接する複数のトラックに照射された光の反射光を受光することにより得られる信号である
　＜１＞ないし＜９＞のいずれかに記載の信号処理装置。
　＜１１＞
　前記再生信号は、前記反射光を受光することにより得られる信号から得られる複数の再生信号である
　＜１０＞に記載の信号処理装置。
　＜１２＞
　3<=ML値の多値符号の再生信号のPR(Partial Response)等化を行うことと、
　前記PR等化により得られる等化信号の最尤復号を行うことと
　を含む信号処理方法。
　＜１３＞
　3<=ML値の多値符号の再生信号のPR(Partial Response)等化を行う等化部と、
　前記PR等化により得られる等化信号の最尤復号を行う復号部と
　して、コンピュータを機能させるためのプログラム。
　１　半導体レーザ，　２　コリメータレンズ，　３　偏光ビームスプリッタ，　４　対物レンズ，　５　レンズ，　６　フォトディテクタ，　６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ１，６ｄ２　領域，　１１　ADC，　１２　PLL，　１３　AGC，　１４　多入力適応等化部，　１５　ノイズプレディクタ，　１６　検出部，　１７　遅延器，　１８　等化誤差演算部，　１９　白色化係数更新部，　２１ないし２４　適応イコライザ，　３０－１ないし３０－（Ｌ－１）　遅延器，　３１－０ないし３１－（Ｌ－１）　乗算器，　３４　加算器，　３２－０ないし３２－（Ｌ－１）　演算器，　３３－０ないし３３－（Ｌ－１）　積分器，　４１－１ないし４１－Ｎ　遅延器，　４２－１ないし４２－Ｎ　乗算器，　４３　加算器，　５１－（ｖ）　記憶領域，　５２－（ｖ）　遅延器，　５３－（ｖ）　加算器，　５４－（ｖ），５５　スイッチ，　５６－（ｕ）　記憶領域，　５７－（ｕ），５８　スイッチ，　１００　光ディスク，　１０１　光ピックアップ，　１０２　スピンドルモータ，　１０３　スレッド機構，　１０４　マトリクス回路，　１０５　データ検出処理部，　１０６　ウォブル信号処理回路，　１０７　エンコード／デコード部，　１０８　ホストI/F，　１０９　アドレスデコーダ，　１１０　システムコントローラ，　１１１　光学ブロックサーボ回路，　１１２　スピンドルサーボ回路，　１１３　レーザドライバ，　１１４　ライトストラテジ部，　１１５　スレッドドライバ，　１１６　ADIP復調処理部，　１１７　スピンドルドライバ，　１１８　ドライバ，　２００　ホスト機器，　３０１，３０２　遅延器，　３０４ないし３０６　乗算器，３０７　加算器，　３２０　ビタビデコーダ，　３３０－ｐｑ　ACS部，　３５０　等化リファレンス記憶部，　３７１－１ないし３７１－Ｎ　遅延器，　３７２－１ないし３７２－Ｎ　乗算器，　３７３　加算器，　３９０　白色化リファレンス記憶部，　４１１ないし４１３　信号再生部，　９０１　バス，　９０２　CPU，　９０３　ROM，　９０４　RAM，　９０５　ハードディスク，　９０６　出力部，　９０７　入力部，　９０８　通信部，　９０９　ドライブ，　９１０　入出力インタフェース，　９１１　リムーバブル記録媒体

Claims (13)

  1. 　3<=ML値の多値符号の再生信号のPR(Partial Response)等化を行う等化部と、
    　前記PR等化により得られる等化信号の最尤復号を行う復号部と
    　を備える信号処理装置。
  2. 　前記復号部は、前記多値符号の符号化規則に応じて、トレリスの状態、及び、ブランチを制限して、前記最尤復号を行う
    　請求項１に記載の信号処理装置。
  3. 　ブランチメトリック演算に用いられるリファレンスレベルについて、PRとの畳み込み演算により得られる初期値から値が更新される前記リファレンスレベルを記憶する記憶領域であって、トレリスの状態に到達するパスに対応する前記多値符号の系列を記憶するパスメモリの記憶値でアドレスされる前記記憶領域を有する記憶部をさらに備え、
    　前記復号部は、前記記憶部から読み出された前記リファレンスレベルを用いて、前記ブランチメトリック演算を行う
    　請求項１に記載の信号処理装置。
  4. 　前記記憶部は、前記等化信号のリファレンスレベルである等化リファレンスレベルを記憶する等化リファレンス記憶部であり、
    　前記等化リファレンスレベルを、前記等化信号と前記等化リファレンスレベルとの等化誤差に応じて更新する
    　請求項３に記載の信号処理装置。
  5. 　前記PR等化に用いられるフィルタ係数を、前記等化誤差に応じて更新する
    　請求項４に記載の信号処理装置。
  6. 　前記等化信号に含まれるノイズを白色化するノイズプレディクタをさらに備え、
    　前記復号部は、白色化後の前記等化信号である白色化信号の最尤復号を行い、
    　前記ノイズプレディクタのフィルタ係数を、前記等化信号と前記等化信号のリファレンスレベルである等化リファレンスレベルとの等化誤差と、前記等化誤差を白色化した白色化後の前記等化誤差との白色化誤差に応じて更新する
    　請求項３に記載の信号処理装置。
  7. 　前記記憶部は、前記白色化信号のリファレンスレベルである白色化リファレンスレベルを記憶する白色化リファレンス記憶部であり、
    　前記白色化リファレンスレベルを、前記ノイズプレディクタのフィルタ係数に応じて更新する
    　請求項６に記載の信号処理装置。
  8. 　前記PR等化に用いられるフィルタ係数を、前記等化誤差に応じて更新する
    　請求項６に記載の信号処理装置。
  9. 　前記多値符号の符号化規則に応じて、前記記憶部からの前記リファレンスレベルの読み出しが制限される
    　請求項３に記載の信号処理装置。
  10. 　前記再生信号は、前記多値符号が記録された光記録媒体の隣接する複数のトラックに照射された光の反射光を受光することにより得られる信号である
    　請求項１に記載の信号処理装置。
  11. 　前記再生信号は、前記反射光を受光することにより得られる信号から得られる複数の再生信号である
    　請求項１０に記載の信号処理装置。
  12. 　3<=ML値の多値符号の再生信号のPR(Partial Response)等化を行うことと、
    　前記PR等化により得られる等化信号の最尤復号を行うことと
    　を含む信号処理方法。
  13. 　3<=ML値の多値符号の再生信号のPR(Partial Response)等化を行う等化部と、
    　前記PR等化により得られる等化信号の最尤復号を行う復号部と
    　して、コンピュータを機能させるためのプログラム。
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