(57)【要約】【課題】本発明はスループットと消費電力と復号性能とのバランスをとることができる最尤復号器および復号方法を提供することにある。【解決手段】各サンプルの入力信号を用いてブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、ブランチメトリックとパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別する選択信号を出力する加算・比較・選択回路と、選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、パスメモリに記憶された識別信号の時間経過に基づいて復号信号を決定するパス決定回路とを具備する最尤復号器において、ブランチメトリック計算回路と、加算・比較・選択回路と、パスメモリとをチャネルレート周波数で動作させる第１動作モードと、チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作させる第２動作モードとが選択可能である。【選択図】      図８
2010009641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を用いてブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、
前記ブランチメトリック計算回路の出力とパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別する選択信号を出力する加算・比較・選択回路と、
前記選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、
前記パスメモリに記憶された識別信号の時間経過に基づいて復号信号を決定するパス決定回路と、
を具備する最尤復号器において、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、チャネルレート周波数で動作する第１動作モードと、チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作する第２動作モードとが切り替え可能であることを特徴とする最尤復号器。
【請求項２】
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、前記第１動作モードの時は前記チャネルレート周波数で動作する第１回路部分と、電源遮断、入出力値固定、クロック停止の少なくともいずれかを実行する第２回路部分とを具備し、前記第１回路部分及び前記第２回路部分は前記第２動作モードの時は前記特定周波数で動作することを特徴とする請求項１記載の最尤復号器。
【請求項３】
前記第１動作モードと前記第２動作モードとを切り替える切替え手段をさらに具備し、
前記切替え手段はスループットの向上が必要な場合は第２動作モードを選択することを特徴とする請求項１に記載の最尤復号器。
【請求項４】
前記第１動作モードと前記第２動作モードとを切り替える切替え手段をさらに具備し、
前記切替え手段は復号性能の向上が必要な場合は第１動作モードを選択することを特徴とする請求項１に記載の最尤復号器。
【請求項５】
前記第１動作モードと前記第２動作モードとを切り替える切替え手段をさらに具備し、
前記切替え手段は動作周波数が所定の周波数より速い場合は第２動作モードを選択することを特徴とする請求項１に記載の最尤復号器。
【請求項６】
入力信号を用いてブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、
前記ブランチメトリック計算回路の出力とパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別信号を出力する加算・比較・選択回路と、
前記選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、
前記パスメモリに記憶された識別信号の時間経過に基づいて復号信号を決定するパス決定回路と、
を具備する最尤復号器の復号方法において、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、チャネルレート周波数で動作する第１動作モードと、チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作する第２動作モードとを切り替えするステップを具備することを特徴とする復号方法。
【請求項７】
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、前記第１動作モードの時は前記チャネルレート周波数で動作する第１回路部分と、電源遮断、入出力値固定、クロック停止の少なくともいずれかを実行する第２回路部分とを具備し、前記第１回路部分及び前記第２回路部分は前記第２動作モードの時は前記特定周波数で動作することを特徴とする請求項６記載の復号方法。
【請求項８】
前記選択ステップはスループットの向上が必要な場合は第２動作モードを選択することを特徴とする請求項６に記載の復号方法。
【請求項９】
前記選択ステップは復号性能の向上が必要な場合は第１動作モードを選択することを特徴とする請求項６に記載の復号方法。
【請求項１０】
前記選択ステップは動作周波数が所定の周波数より速い場合は第２動作モードを選択することを特徴とする請求項６に記載の復号方法。
【請求項１１】
光ディスクからの再生デジタル信号の波形を光ディスクの記録再生系の特性に応じて等化する手段と、
前記等化手段の波形等化特性を制御する手段と、
前記等化手段の出力デジタル信号をビタビ復号する手段とを具備する光ディスク装置において、
前記ビタビ復号手段は、
デジタル入力信号を用いてブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、
前記ブランチメトリック計算回路の出力とパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別する選択信号を出力する加算・比較・選択回路と、
前記選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、
前記パスメモリに記憶された識別信号の時間経過に基づいて復号信号を決定するパス決定回路とを具備し、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、チャネルレート周波数で動作する第１動作モードと、チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作する第２動作モードとが切り替え可能であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１２】
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、前記第１動作モードの時は前記チャネルレート周波数で動作する第１回路部分と、電源遮断、入出力値固定、クロック停止の少なくともいずれかを実行する第２回路部分とを具備し、前記第１回路部分及び前記第２回路部分は前記第２動作モードの時は前記特定周波数で動作することを特徴とする請求項１１記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの情報を再生する光ディスク装置、ハードディスクの情報を再生するハードディスク装置、通信路・伝送路からの受信情報を再生する通信装置等に用いられる最尤復号器および復号方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスク装置が広く普及してきており、様々な方式の研究開発が行われ製品化されている。特に、光記録再生の分野においても高密度記録化が進んできており、線方向の記録密度が大幅に増大している。また、レーザ波長が短くなり、レンズの開口度も大きくなるため、チルトによる再生信号品位の劣化が顕著になってきている。このためこれらの対策として、ＰＲＭＬ（Partial Response and Maximum Likelihood）信号処理方式の応用が盛んに行われている。
【０００３】
従来のＤＶＤでは、再生信号の二値化方式として、波形スライス方式を採用している。波形スライスとは、再生信号の振幅がある閾値よりも高いか低いかにより二値化するものである。しかし、高密度化により再生信号の振幅が低下するため、波形スライスによる二値化では多くの識別誤りが発生する。ＰＲＭＬ信号処理方式は従来のレベルスライス方式に比べ、光ディスク上に高密度に記録された情報においても高い信号品質が得られることが知られており、青色レーザを用いた光ディスク装置へも応用されている。
【０００４】
ＰＲＭＬ信号処理方式では、等化器を介して入力信号をビタビ復号器に供給し、ビタビ復号器から復号信号を出力する。入力信号と復号信号とから生成される等化誤差信号は係数制御器にも供給され、等化器の係数が学習制御される。ビタビ復号器は、各サンプル点における実際の入力信号と想定される全てのパスとの誤差を累積加算し、累積加算値が最も小さいパスを選択する。選択したパスに対応するビット系列を復号信号として出力する。
【０００５】
要求される再生倍速数やデータレートの向上に伴い、最尤復号器も高スループット化が求められている。スループットは回路の動作周波数に比例するので、スループットを上げるには動作周波数を高速化することが考えられる。しかし、最尤復号器においてはブランチメトリックを計算し、そのブランチメトリックとパスメトリックとの加算・比較・選択する演算の高速化が障害になり、動作周波数を単に上げるだけではスループットを向上することが難しくなってきている。このため、非特許文献１、非特許文献２に記載のように、グラフ理論を応用して、ＡＣＳ演算（加算・比較・選択演算）回路の素子数を増やして、スループットを保ったままで回路の動作速度を１／２に低減させるradix-4という手法が提案されている。
【０００６】
さらなる高スループットが要求されるBlu-rayディスクに対応するため、動作速度をさらに低減（１／８）させるradix-16と呼ばれる手法を用いる最尤復号器が非特許文献３に報告されている。
【０００７】
しかしながら、radix-4やradix-16は動作速度の低減が実現できるものの、ＡＣＳ回路規模の増大という欠点を抱えている。非特許文献２の表１にradix-2とradix-4の比較が示されている。radix-2のスループットが５０Ｍｂｐｓに対してradix-4ではスループットが１４０Ｍｂｐｓに増加するが、ＡＣＳ回路の面積も７．１ｍｍ２（設計ルールは２．０μｍ）から３３．６ｍｍ２（設計ルールは１．２μｍ）に増加している。
【０００８】
一般的に、半導体にはリーク電流が避けられず、微細化が進んだ９０ｎｍや６５ｎｍ世代以降では回路が存在するだけで生じるリーク電流が無視できなくなってきている。
【０００９】
また、このように動作速度を低減することを目的としたradix-4あるいはradix-16の最尤復号器を用いてＣＤの音楽を聴く場合やＤＶＤの動画を見る場合、要求されるスループットが低いにも関わらず増大した回路規模の演算器や記憶器で電力が消費されることがある。また、同じ種類のディスクの再生においても、ディスクの状態に応じて可変速再生することがあり、要求されるスループットが変化することがある。スループットの変化は、光ディスクの再生に限らず、デュアル速度（回転速度が変化）再生のハードディスク装置や通信系の最尤復号器においても生じ得る。すなわち、本来であれば、radix-2の回路でも充分対応できるこれらの低スループット時においては、増大した演算器や記憶器は結果として無駄となってしまい、これらの無駄な回路でも電力が消費されることになる。
【００１０】
高速に動作する復号装置において消費電力を低減する種々の対策が特許文献１、特許文献２に記載されている。しかし、スループットと消費電力のトレードオフを実現できるものは無かった。
【００１１】
一方、radix-4では、動作周波数を半減するために２ビットのデータをＡＣＳ回路に同時に入力する必要がある。このため、フリップフロップ等のシリアル／パラレル変換器を用いて１ビットシリアルデータを２ビットパラレルデータに変換する必要があリ、回路のレイテンシが増え、回路の応答速度が遅くなる。上述したように、等化誤差信号は係数制御器に供給され、等化器の係数がフィードバック制御される。波形が整っているデータの場合は、応答速度が遅くても復号性能に影響はないが、ディスクに傷や汚れがあり波形が大きく変化するデータの場合は、レイテンシィが増えると、復号性能が悪くなる。このように、高スループットを実現すると、復号性能は劣化するという問題があった。
【特許文献１】特開２００７−２７３０１６号公報（図１）
【特許文献２】特開２００６−４４６５号公報（図１）
【非特許文献１】“A 140-Mb/s, 32-State, radix-4 Viterbi Decoder,” P. J. Black, et. al, IEEE JSSC, Vol. 27, No.12, December 1992, pp1877-1885
【非特許文献２】“A 210Mb/s radix-4 Bit-level Pipelined Viterbi Decoder,” A. K. Yeung, J. M. Rabaey, ISSCC 1995, pp88-89,344, 表1
【非特許文献３】“Reconfigurable Front-End System For BD/DVD/CD Recorder,” G. S. Choi, IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol.53, No. 2, May 2007, pp474-480
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このように高スループットを実現するために回路規模を増大した従来の最尤復号器では、増加した多数の演算器で消費される電力が低スループット時に無視できず、消費電力の観点で問題になっていた。また、高スループットを実現するためには、レイテンシィが増加して、復号性能が劣化するという問題もあった。
【００１３】
本発明の目的はスループットと消費電力と復号性能とのバランスをとることができる最尤復号器および復号方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様による最尤復号器は、入力信号を用いてブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、前記ブランチメトリック計算回路の出力とパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別する選択信号を出力する加算・比較・選択回路と、前記選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、前記パスメモリに記憶された識別信号の時間経過に基づいて復号信号を決定するパス決定回路と、を具備する最尤復号器において、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、チャネルレート周波数で動作する第１動作モードと、チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作する第２動作モードとが切り替え可能であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、低スループット時から高スループット時まで従来よりも消費電力の点で効率が良く、復号性能が劣化することなく高スループット化に対応できる最尤復号器が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明による最尤復号器および復号方法の実施の形態を説明する。
【００１７】
無線通信やハードディスクドライブで使用されているビタビ復号等の最尤復号技術が、光ディスクにも使用されるようになってきている。ＤＶＤでは、規格に定義されていないものの、ＰＲ（１，２，２，１）やＰＲ（３，４，４，３）等のＰＲクラスを前提とした最尤復号技術を用いて従来の閾値による復号よりも精度が高く、ロバスト性の高い復号が行われている。Blu-rayディスク等の青色レーザを用いた光ディスクシステムでもデータの復号に最尤復号を用いることが前提とされている。
【００１８】
本発明の一実施形態に係わる光ディスク装置の構成例を図１に示す。データの記録及び再生の対象となる媒体、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc）等の光ディスク１０へレーザ光を照射して反射光を受光し読み取り信号を出力する光ピックアップヘッド（ＰＵＨ）１２が設けられる。ピックアップヘッド１２で読み取られた微弱なアナログ信号である再生信号がプリアンプ１４で増幅される。増幅された再生信号がプリイコライザ１６でフィルタ処理が施され、適切な帯域制限と必要に応じた波形整形が行われる。プリイコライザ１６の出力信号がＡ／Ｄ変換器１８でＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換器１８の出力がオフセット・ゲイン制御器２０でオフセット・ゲインが制御される。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換器１８に入力する再生クロック生成に関しては再生波形自体からクロックを抽出する。そのため、オフセット・ゲイン制御器２０の出力が位相比較器３６、周波数比較器３８に供給され、周波数比較器３８により再生波形と信号周波数との周波数誤差を検出し、位相比較器３６により理想サンプリング点との位相誤差を検出する。この周波数誤差、位相誤差に基づく制御はＰＬＬ（Phase Locked Loop）制御として知られており、周波数制御と位相制御はともに同一のループフィルタ４０によってなされ、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）４２によりＡ／Ｄ変換器１８にクロックが供給される。ループフィルタ４０には一般的には積分器が用いられている。ＶＣＯ４２の出力クロックは他の回路にも供給され、タイミング制御が行われる。
【００２０】
オフセット・ゲイン制御器２０の出力がアシンメトリ調整部２２でアシンメトリ補正された後、適応型等化器２４に供給される。本実施形態の光ディスク装置は二値化方式としてＰＲＭＬ（Partial Response and Maximum Likelihood）方式を採用している。例えば、記録再生系をＰＲ（ｈ０，ｈ１，ｈ２，ｈ３）特性と仮定する。括弧内はインパルス応答列である。つまり、記録ビット“１”に対して再生信号のサンプル値はｈ０，ｈ１，ｈ２，ｈ３の振幅を持つ系列として現れ、それより外側のサンプル点では０となる。適応型等化器２４は光ディスク１０の再生信号を使用するＰＲ特性に合わせ込む（波形等化する）ＦＩＲ（Finite Impulse Response：有限インパルス応答）型フィルタからなる。光ディスク１０の再生信号特性と似通ったＰＲ特性を選択することにより、等化による雑音成分の増幅が抑制される。上述したように、適応型等化器２４は再生信号を目標のＰＲ特性（ＰＲクラス）に応じた応答波形（パーシャルレスポンス波形信号）に波形等化する。このときの等化特性（ＦＩＲ型フィルタの係数）は、係数制御器２６によって調整される。
【００２１】
適応型等化器２４の出力が最尤復号器（ビタビ復号器）２８に供給される。最尤復号器２８の詳細は後述する。
【００２２】
最尤復号器２８の復号結果が係数制御部２６、ディフェクト検出回路４４にも供給される。係数制御器２６はアシンメトリ調整部２２から出力された再生信号と最尤復号器２８から出力された識別信号とに基づいて適応型等化器２４の等化係数（タップ係数）を最適化する。最適化する方法には種々のアルゴリズムがあるが、一例としてＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムと呼ばれる適応学習方法がある。この学習方法は、最尤復号器２８の出力結果から目標等化特性に対する等化誤差信号が生成され、この等化誤差信号の２乗平均値を最小にするようタップ係数値を更新していく。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換器１８の出力とオフセット・ゲイン調整器２０の出力と最尤復号器２８の出力とに応じて光ディスクの欠陥を検出するディフェクト検出回路４４が設けられる。ディフェクト検出回路４４の検出結果は制御部４６に供給される。制御部４６は係数制御器２６やその他のブロックの動作を制御する。
【００２４】
ＰＵＨ１２、プリアンプ１４、プリイコライザ１６以外の回路は一つの半導体チップ（光ディスク装置用コントローラ）２内に集積されている。各ブロックは、制御部４６を通して制御されている。
【００２５】
図２に最尤復号器２８の構成図を示す。図は、一般的なビタビ復号回路の構成を示している。最尤復号器２８はブランチメトリック計算回路５２、加算・比較・選択（ＡＣＳ）回路５４、パスメモリ５６、パス決定回路５８、パスメトリックメモリ６０からなる。ブランチメトリック計算回路５２は適応型等化器２４からの入力を用いて、ブランチメトリック計算を行う。加算・比較・選択回路５４はブランチメトリック計算回路５２の出力を用いてパスメトリックメモリ６０に記憶されているパスメトリックとの加算、比較、選択を行い、パスとパスメトリックを決定する。パスメモリ５６はパスの選択の経過を保存している。保持された選択結果をもとに、パス決定回路５８にて、最終的な復号信号が決定され、出力される。
【００２６】
要求される再生倍速数やデータレートの向上に伴い、最尤復号器も高スループット化が求められているが、背景技術で説明したように、最尤復号器の動作周波数を単に上げるだけでは対応が難しくなってきている。スループットを保ったままで回路の動作速度を低減させるradix-4という手法がある。この手法は復号性能を低下させる場合もある。最近では、提供する製品の低消費電力化が非常に重要視されるようになってきている。本発明は、この要求に対応するために、高スループット時には動作周波数を低減するが、低スループット時には使用する演算器や記憶器の数を減らし消費電力を低減するような手法を提供する。
【００２７】
先ず、radix-4について説明する。理解を容易にするために説明を簡単化し、ＰＲ（１，１）クラスの場合について説明する。なお、本発明はＰＲ（１，１）に限定されるわけではなく、すべてのＰＲクラスに対応できる。
【００２８】
図３はＰＲ（１，１）の状態遷移図を示す。ＰＲ（１，１）では現在の入力データと１つ前の時刻に入力された入力データが影響し合って出力値が決定される。矢印に付属する数字は左側が期待される復号データ、すなわち実際に光ディスク１０に記録されたデータを示し、右側がＰＲ（１，１）で期待される出力値を示す。復号信号は０と１の２状態であるが、時間上隣接するデータの影響によって０、１、−１の３個の出力値が期待される。四角内の数字は直前の復号データを示す。復号データ“０”への遷移は、直前の復号データが“０”であり、記録データが“０”、期待される出力値が“−１”である場合と、直前の復号データが“１”であり、記録データも期待される出力値も“０”である場合の２通りである。復号データ“１”への遷移は、直前の復号データが“０”であり、記録データが“１”、期待される出力値が“０”である場合と、直前の復号データが“１”であり、記録データも期待される出力値も“１”である場合の２通りである。
【００２９】
図４は図３の状態遷移図を時系列に繋いだトレリス線図である。
【００３０】
図５はradix-4化したＰＲ（１，１)のトレリス線図である。radix-4化する前のトレリス線図である図４は、radix-4に対応してradix-2とも呼ばれる。図４及び図５で、ｔ＝Ｎ等と示されているのは、時間を示し、右方向に時間が経過している様子を示している。矢印数字は図３と同じ意味である。円内の数字は図３の四角内の数字と同じ意味である。ビタビ復号はトレリス線図に従って入力データと期待される出力値を比較し、最も確からしい出力値を復号結果として出力する手法である。
【００３１】
radix-4とは非特許文献１に記載のように同一時間内に行う演算の数を４個から２倍の８個とし、その代わり演算にかけることができる時間を２倍に増やすことにより、動作周波数を１／２にする手法である。図４と図５を比較して分かる通り、radix-4は、radix-2に比べて動作周波数が半分になる。その結果、１回の計算にかけられる時間が２倍になる。その代わり、時間当たりのブランチメトリック計算量及びＡＣＳ計算量は増加する。
【００３２】
radix-2でのブランチメトリック計算回路５２、ＡＣＳ計算回路５４及びパスメトリックメモリ６０の一例を図６に示す。適応型等化器２４からのデジタル信号が供給されるブランチメトリック計算回路５２としてはブランチメトリック計算回路２０１、２０３、２０４が設けられ、入力信号ｘと期待される出力値−１、０、＋１との差分であるブランチメトリック（絶対値的な値とするために二乗する）（ｘ−（−１））２、（ｘ−（０））２、（ｘ−（１））２が計算される。パスメトリックメモリ６０としてはパスメトリックメモリ２００、２０２が設けられ、比較器２０９、２１０で検出された最小値がパスメトリックＰ０、Ｐ１として保持される。
【００３３】
ブランチメトリック計算回路２０１、２０３、２０４のいずれかの出力と、パスメトリックメモリ２００、２０２のいずれかの出力が加算器２０５、２０６、２０７、２０８で加算される。加算器２０５、２０６の出力が比較器２０９で比較され、最小値が検出される。比較器２０９の２入力のいずれの入力が最小であったかの選択結果を識別する１ビットの選択信号（インデックス信号）がパスメモリ５６に出力される。加算器２０７、２０８の出力が比較器２１０で比較され、最小値が検出される。比較器２１０の２入力のいずれの入力が最小であったかの選択結果を識別する１ビットの選択信号（インデックス信号）がパスメモリ５６に出力される。
【００３４】
比較器２０９から出力される最小値がパスメトリックＰ０としてパスメトリックメモリ２００に書き込まれる。比較器２１０から出力される最小値がパスメトリックＰ１としてパスメトリックメモリ２０２に書き込まれる。
【００３５】
ｔ＝Ｎでのデジタル信号をｘＮ、“０”、“１”に関するパスメトリックをＰ０Ｎ、Ｐ１Ｎと表すと、ｔ＝Ｎ＋１でのパスメトリックＰ０Ｎ＋１は次のいずれかの小さい方であリ、比較器２０９で選択される。
【００３６】
（ｘＮ−（−１））２＋Ｐ０Ｎ
（ｘＮ−０）２＋Ｐ１Ｎ
同様に、ｔ＝Ｎ＋１でのパスメトリックＰ１Ｎ＋１は次のいずれかの小さい方であリ、比較器２１０で選択される。
【００３７】
（ｘＮ−０）２＋Ｐ０Ｎ
（ｘＮ−１）２＋Ｐ１Ｎ  radix-4でのブランチメトリック計算回路５２、ＡＣＳ計算回路５４及びパスメトリックメモリ６０の一例を図７に示す。適応型等化器２４からのデジタル信号が供給されるブランチメトリック計算回路５２としてはブランチメトリック計算回路３０１、３０２、３０３、３０４、３０６、３０７が設けられ、２ビットの入力信号の各ビットｘ、ｙと期待される出力値−１、０、＋１との差分（絶対値的な値とするために二乗する）（ｘ−（−１））２、（ｘ−（０））２、（ｘ−（１））２、（ｙ−（−１））２、（ｙ−（０））２、（ｙ−（１））２が計算される。パスメトリックメモリ６０としてはパスメトリックメモリ３００、３０５が設けられ、比較器３１６、３１７で検出された最小値がパスメトリックＰ０、Ｐ１として保持される。
【００３８】
ブランチメトリック計算回路３０１、３０２、３０３、３０４、３０６、３０７のいずれかの出力と、パスメトリックメモリ３００、３０５のいずれかの出力が加算器３０８、３０９、３１０、３１１、３１２、３１３、３１４、３１５で加算される。加算器３０８、３０９、３１０、３１１の出力が比較器３１６で比較され、４入力の最小値が検出される。比較器３１６の４入力のいずれの入力が最小であったかを示す２ビットの選択信号（インデックス信号）がパスメモリ５６に出力される。加算器３１２、３１３、３１４、３１５の出力が比較器３１７で比較され、最小値が検出される。比較器３１７の４入力のいずれの入力が最小であったかを示す２ビットの選択信号（インデックス信号）がパスメモリ５６に出力される。
【００３９】
比較器３１６から出力される最小値がパスメトリックＰ０としてパスメトリックメモリ３００に書き込まれる。比較器３１７から出力される最小値がパスメトリックＰ１としてパスメトリックメモリ３０５に書き込まれる。
【００４０】
ｔ＝Ｎでの２ビットのデジタル信号をｘＮ、ｙＮ、“０”、“１”に関するパスメトリックをＰ０Ｎ、Ｐ１Ｎと表すと、ｔ＝Ｎ＋２でのパスメトリックＰ０Ｎ＋２は次の４つの最小値であリ、比較器３１６で選択される。
【００４１】
（ｘＮ−（−１））２＋（ｙＮ−（−１））２＋Ｐ０Ｎ
（ｘＮ−０）２＋（ｙＮ−０）２＋Ｐ０Ｎ
（ｘＮ−０）２＋（ｙＮ−（−１））２＋Ｐ１Ｎ
（ｘＮ−１）２＋（ｙＮ−０）２＋Ｐ１Ｎ
同様に、ｔ＝Ｎ＋２でのパスメトリックＰ１Ｎ＋２は次の４つの最小値であリ、比較器３１７で選択される。
【００４２】
（ｘＮ−（−１））２＋（ｙＮ−０）２＋Ｐ０Ｎ
（ｘＮ−０）２＋（ｙＮ−１）２＋Ｐ０Ｎ
（ｘＮ−０）２＋（ｙＮ−０）２＋Ｐ１Ｎ
（ｘＮ−１）２＋（ｙＮ−１）２＋Ｐ１Ｎ  図６、図７に示す通り、radix-4では、radix-2に比べて演算器（ブランチメトリック計算回路５２、加算・比較・選択回路５４、パスメトリックメモリ６０）の数が多くなる。比較器も２入力比較ではなく４入力比較が必要となり、回路規模が大きくなる。演算器の数が増加するため、再生速度が低い時、つまり、スループットが低く動作周波数が低い場合には、増加した演算器で消費されるリーク電流等が無駄になる。
【００４３】
そこで、本発明の実施態様においては、クロックの切り替え器、入／出力値の切り替え回路や電源切断回路を実装したradix-2ｋ(２のｋ乗：ｋは２以上の自然数)に基づく最尤復号器を提案する。radix-4での提案回路を図８に示す。図８で、実線で示す部分にはクロック切り替え機能を実装し、破線で示す部分に対しては電源切断機能、入／出力値の固定機能、もしくはクロックの停止機能を実装する。図８から破線で示す回路部分を削除すると、図６に示すradix-2の回路と等しい。高スループットが求められる場合には、実線で示す部分の回路及び破線で示す部分の回路の動作速度をチャネル周波数の半分に落とす。以下、この動作をradix-4モードオンあるいは単にradix-4モードと呼ぶ。
【００４４】
低スループット時には、実線で示す部分の回路の動作速度をチャネル周波数に上げ、破線で示す部分の回路の電源を遮断、入／出力値を固定、もしくはクロックの供給を停止する。以下、このモードをradix-4モードオフあるいはradix-2モードと呼ぶ。回路の電源を遮断することは、ＣＭＯＳ回路のスイッチング等で起こる貫通電流等に起因する動的な消費電力に加えて、リーク電流などに起因する静的な消費電力も抑えることができるので、好ましいが、回路構成によっては電源を遮断できない場合もある。このような場合は入／出力値を固定、もしくはクロックの供給を停止する。回路の入／出力値を固定値にすることで、貫通電流がなくなり、消費電力のうちの動的な部分は削減できる。使用しない回路に対するクロックの供給を止めることによっても動的な消費電力を抑えることができるので、クロックの停止でも良い。
【００４５】
図８はブランチメトリック計算回路３５１〜３５４、３５６、３５７、加算器３５９、３６０、３６３、３６４、比較器３６６、３６７の動作周波数の制御と消費電力削減に関する提案であるが、次に、図８の４入力比較器３６６、３６７の消費電力の削減に関する提案を説明する。図１０は図７の４入力比較器３１６、３１７の構成の一例を示す図である。入力Ａ、入力Ｂが比較器４２０の第１、第２入力端に供給され、入力Ｃ、入力Ｄが比較器４２１の第１、第２入力端に供給される。比較器４２０は入力Ａと入力Ｂとの小さい値を出力するとともに、入力Ａが入力Ｂより小さい場合に選択信号“１”を、入力Ａが入力Ｂより小さくない場合に選択信号“０”を出力する。比較器４２１は入力Ｃと入力Ｄとの小さい値を出力するとともに、入力Ｃが入力Ｄより小さい場合に選択信号“１”を、入力Ｃが入力Ｄより小さくない場合に選択信号“０”を出力する。比較器４２０、４２１の出力が比較器４２２の第１、第２入力端に供給される。比較器４２２も第１入力（比較器４２０から出力される最小値）と第２入力（比較器４２１から出力される最小値）との小さい値を出力するとともに、第１入力が第２入力より小さい場合に選択信号“１”を、第１入力が第２入力より小さくない場合に選択信号“０”を出力する。これにより、比較器４２２からは４入力Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの最小値と、最小値を示す選択信号が出力される。選択信号は入力Ａが最小値の場合は“１１”、入力Ｂが最小値の場合は“０１”、入力Ｃが最小値の場合は“１０”、入力Ｄが最小値の場合は“００”となる。
【００４６】
図９は４入力比較器４０４（例えば、図１０に示す）の消費電力を削減するために、入力値を固定値とする一例である。入力Ａ、入力Ｄが４入力比較器４０４の第１入力端、第４入力端に供給される。入力Ｂ、入力Ｃはセレクタ４０１、４０３の“１”入力端に供給される。セレクタ４０１、４０３の“０”入力端には固定値４０２が供給される。セレクタ４０１、４０３の制御端にはradix-4フラグ４００が供給される。セレクタ４０１、４０３は制御端が“０”の場合は“０”入力を出力し、制御端が“１”の場合は“１”入力を出力する。セレクタ４０１、４０３の出力が４入力比較器４０４の第２入力端、第３入力端に供給される。比較器４０４は第１乃至第４入力の最小値と、最小値を示すインデックスとしての選択信号を出力する。
【００４７】
radix-4フラグ４００がオフ（＝０）の場合はセレクタ４０１、４０３は固定値４０２を出力し、radix-4フラグ４００がオン（＝１）の場合はセレクタ４０１、４０３は入力Ｂ、入力Ｃを出力する。そのため、radix-4モードオフ（フラグ＝０）の時には不要となる比較器４０４の入力Ｂ、入力Ｃを固定値、例えば、最大値に固定する。これにより、貫通電流がなくなり、消費電力のうちの動的な消費部分を削減することができる。
【００４８】
なお、比較器３６６、３６７の入力となる加算器３５９、３６０、３６３、３６４の出力を最大値等の固定値に設定できれば、比較器の入力を固定値に設定する図９の実装は不要になる。
【００４９】
あるいは、４入力比較器４０４の消費電力を削減するために、図１１に示すように４入力比較器４０４の実装を工夫しても良い。入力Ａ、入力Ｄが比較器４６０の第１、第２入力端に供給され、入力Ｂ、入力Ｃが比較器４６１の第１、第２入力端に供給される。比較器４６０は入力Ａと入力Ｄとの小さい値を出力するとともに、入力Ａが入力Ｄより小さい場合に選択信号“１”を、入力Ａが入力Ｄより小さくない場合に選択信号“０”を出力する。比較器４６１は入力Ｂと入力Ｃとの小さい値を出力するとともに、入力Ｂが入力Ｃより小さい場合に選択信号“１”を、入力Ｂが入力Ｃより小さくない場合に選択信号“０”を出力する。比較器４６０、４６１の出力が比較器４６２の第１、第２入力端に供給される。比較器４６２も第１入力（比較器４６０から出力される最小値）と第２入力（比較器４６１から出力される最小値）との小さい値を出力するとともに、第１入力が第２入力より小さい場合に選択信号“１”を、第１入力が第２入力より小さくない場合に選択信号“０”を出力する。そのため、選択信号は入力Ａが最小値の場合は“１１”、入力Ｄが最小値の場合は“０１”、入力Ｂが最小値の場合は“１０”、入力Ｃが最小値の場合は“００”となる。比較器４６０の出力と比較器４６２の出力とがセレクタ４６４の“０”入力端、“１”入力端に供給される。セレクタ４６４の制御端にはradix-4フラグ４００が供給される。セレクタ４６４はradix-4フラグ４００が“１”（radix-4フラグがオン）の場合、（ａ）に示すように、“１”入力である比較器４６２の出力を出力する。radix-4フラグ４００が“０”（radix-4フラグがオフ）の場合、セレクタ４６４は比較器４６０の出力を選択する。比較器４６４は２入力Ａ、Ｄの最小値を出力する。（ｂ）に破線で示した不要な部分（比較器４６１、４６２）は電源を遮断する、あるいは入／出力値を固定する、もしくはクロックを停止する。
【００５０】
あるいは、図１２に示すように、固定値を出力するように実装しても良い。入力Ａ、入力Ｄが比較器４８０の第１、第２入力端に供給され、入力Ｂ、入力Ｃが比較器４８１の第１、第２入力端に供給される。比較器４８０は入力Ａと入力Ｄとの小さい値を出力するとともに、入力Ａが入力Ｄより小さい場合に選択信号“１”を、入力Ａが入力Ｄより小さくない場合に選択信号“０”を出力する。比較器４８１は入力Ｂと入力Ｃとの小さい値を出力するとともに、入力Ｂが入力Ｃより小さい場合に選択信号“１”を、入力Ｂが入力Ｃより小さくない場合に選択信号“０”を出力する。比較器４８０の出力が比較器４８４の第１入力端に供給される。比較器４８１の出力と固定値（例えば最大値）４８２とがセレクタ４８３の“１”入力端、“０”入力端に供給される。セレクタ４８３の制御端にはradix-4フラグ４８５が供給される。セレクタ４８３はradix-4フラグ４８５がオンの場合、“１”入力である比較器４８１の出力を出力する。radix-4モードオフの場合、セレクタ４８３は固定値４８２を出力するので、貫通電流がなくなり、消費電力のうちの動的な消費部分は削減できる。セレクタ４８３の出力が比較器４８４の第２入力端に供給される。比較器４８４も第１入力（比較器４８０から出力される最小値）と第２入力（セレクタ４８３の出力）との小さい値を出力するとともに、第１入力が第２入力より小さい場合に選択信号“１”を、第１入力が第２入力より小さくない場合に選択信号“０”を出力する。
【００５１】
図９乃至図１２は４入力比較器の改良に関する提案であるが、パスメモリ５６を改良しても良い。radix-4化した図２のパスメモリ５６の構成を図１３に示す。比較器３６６からの２ビットの選択信号がセレクタ５０４、５０８、…５１２の制御端に供給され、比較器３６７からの２ビットの選択信号がセレクタ５０５、５０９、…５１３の制御端に供給される。“００”信号５００がセレクタ５０４の“００”入力、“０１”入力に供給され、 “０１”信号５０１がセレクタ５０４の“１０”入力、“１１”入力に供給され、“１０”信号５０２がセレクタ５０５の“００”入力、“０１”入力に供給され、“１１”信号５０３がセレクタ５０５の“１０”入力、“１１”入力に供給される。
【００５２】
セレクタ５０４の出力が２ビットのフリップフロップ５０６を介してセレクタ５０８，５０９の“００”入力、“１０”入力に供給される。セレクタ５０５の出力が２ビットのフリップフロップ５０７を介してセレクタ５０８，５０９の“０１”入力、“１１”入力に供給される。以下、同様に、セレクタ５０８、５０９の出力が２ビットのフリップフロップ５１０、５１１を介して次段のセレクタに供給される。最終段のセレクタ５１２、５１３の出力が２ビットのフリップフロップ５１４、５１５を介してパス決定回路５８に供給される。パス決定回路５８にはパスメトリックメモリ６０からのパスメトリックＰ０、Ｐ１も供給される。パス決定回路５８はフリップフロップ５１４、５１５の出力に応じてパスメトリックＰ０、Ｐ１のいずれかを選択して出力する。図１３のパスメモリ５６はradix-4モードオンの時にはチャネルレートの半分の周波数で動作する。
【００５３】
パスメモリ５６にもradix-4モードのオン／オフで電源を遮断する仕組みを加える。radix-4モードオフの時には、パスメモリ５６はチャネルレートの周波数で動作させ、図１４で破線で示す上位１ビットの部分の回路の電源を遮断する。もしくは、“０”、“１”等の固定値にする、あるいはクロックの供給を止める。
【００５４】
図８から図１４に示すように無駄な回路部分の消費電力を削減する手段を付け加えることにより、要求されるスループットに応じて動作周波数を低減させ、不要な回路の動作を止めることで、最尤復号器の消費電力を低減することができる。radix-4モードオフの時に、実線で示す部分のみチャネル周波数で動作する実装にし、破線で示す部分はチャネル周波数の半分の周波数で動作するように実装することで、効率的な回路実装も可能となる。
【００５５】
最大周波数が２００ＭＨｚの回路をradix-4化すると、動作周波数が４００ＭＨｚの回路と同等のスループットを実現できる。あるスループット（例えば、２００Ｍｂｐｓ）を必要とすると、radix-2では２００ＭＨｚの動作周波数が必要であるが、radix-4では半分の１００ＭＨｚの動作周波数でよい。動作周波数が半分だと設計が楽であり、製造も旧いプロセスが利用できるので楽である。
【００５６】
以下、radix-4モードのオン／オフの切替えについて図１５乃至図１７に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５７】
図１５のフローチャートはスループットに応じてradix-4モードのオン／オフを切り替える。ブロックＢ１０２で本発明によるスループット向上が必要であるか否かを判定する。従来技術で説明したように、回路の動作周波数を上げればスループットは向上するので、通常は動作周波数の高速化で対処する。しかし、動作周波数の高速化には上限があり、動作周波数の高速化が不可能な場合のみ、本発明によるスループット向上処理がなされる。スループット向上処理が必要である場合は、ブロックＢ１０４でraidx-4フラグをオンしてraidx-4動作（動作周波数はチャネルレートの半分の周波数）を実行する。raidx-4動作中、ブロックＢ１０６で動作状態が変化したか否かを判定する。動作状態の変化とは、再生するディスクの種類が変わった場合（ＤＶＤからＣＤに変化等）、ディスク表面の状態が変わり再生信号の品質が変わった場合（欠陥や汚れが増え、復号性能が低下した）等がある。状態変化が検出されると、ブロックＢ１０２に戻る。
【００５８】
スループット向上処理が不要である場合は、ブロックＢ１０８でraidx-4フラグをオフしてraidx-2動作（動作周波数はチャネルレート周波数）を実行する。raidx-2動作中、ブロックＢ１１０で状態が変化したか否かを判定する。状態変化とは、ディスクの種類が変わった場合（ＣＤからＤＶＤに変化等）、ディスク表面の再生状態が変わった場合（傷や汚れによる影響が減り、復号性能が向上した）等がある。状態変化が検出されると、ブロックＢ１０２に戻る。
【００５９】
これにより、回路の動作周波数限界を超えたスループットが必要なときには、radix-4動作し、それ以外のときにはradix-2動作する。radix-2動作に比べて、radix-4動作は、同じスループットを実現するために必要な動作周波数が半分になり、時間あたりの演算量が倍に増えるため、回路規模は大きくなる。しかし、動作周波数が半減することにより、動作速度に対する製造プロセスの条件を緩和できる、回路設計の難易度が下がる、回路動作速度の観点から見た製造歩留まりの向上などのメリットがある。radix-2／radix-4の切替をすることで、動作速度と消費電力のバランスを取ることが可能になり、高スループットへの対応と消費電力の低減に対してバランスを取った最尤復号器が実現される。
【００６０】
図１６のフローチャートは、図１５のフローチャートに加えて、radix-2／radix-4の切替えのための判断基準として復号性能向上も加えたものである。読み出しデータの状態が悪いときには、回路の持つレイテンシを減らすことで、回路の応答速度を速くし、復号性能を上げるため、radix-2動作するように切り替える判断が追加される。
【００６１】
図５に示したようにradix-4化すると、２ビットパラレルでデータを入力するために、シリアル／パラレル変換が必要になり、回路のレイテンシが増え、回路の応答速度が遅くなる。図１に示すように、ビタビ復号においては、復号結果を係数制御器２５やディフェクト検出回路４４にフィードバックしている。復号結果を係数学習手段にフィードバックすると、波形が整っているデータの場合は、応答速度が遅くても問題はないが、ディスクの状態が悪くて、データが大きく変化すると、応答速度の低下により復号性能が悪くなる。また、可変速再生（特に高倍速再生）では、傷や汚れ等でディスクの状態が悪いと、データの状態が大きく変化する。データの状態変化に対して高速に追従する必要があるので、回路の高速応答が要望される。しかし、レイテンシが増えると、高速追従ができないので、復号性能が劣化する。そのため、復号性能を追求するときは動作速度の低減よりもレイテンシを下げることを優先し、ディスクの状態が良い場合は動作速度や消費電力の低減を優先する。radix-4はスループットを上げることを目的としているが、応答速度(復号性能に関する)が犠牲になる。消費電力の観点から見ると、回路の動作がゆっくりであると、消費電力が減る。
【００６２】
すなわち、ブロックＢ１１４で復号性能改善が必要か否かを判定する。復号性能改善が必要な場合は、ブロックＢ１１６でraidx-4フラグをオフしてraidx-2動作を実行する。raidx-2動作中、ブロックＢ１１８で状態が変化したか否かを判定する。状態変化とは、ディスクの種類が変わった場合（ＣＤからＤＶＤに変化等）、ディスク表面の再生状態が変わった場合（傷や汚れによる影響が減り、復号性能が向上した）等がある。状態変化が検出されると、ブロックＢ１１４に戻る。
【００６３】
復号性能改善が不要な場合は、ブロックＢ１０２で、図１５のフローチャートと同様に、本発明によるスループット向上が必要であるか否かを判定する。向上処理が必要である場合は、ブロックＢ１０４でraidx-4フラグをオンしてraidx-4動作を実行する。raidx-4動作中、ブロックＢ１０６で状態が変化したか否かを判定する。状態変化が検出されると、ブロックＢ１１４に戻る。
【００６４】
スループット向上処理が不要である場合は、ブロックＢ１０８でraidx-4フラグをオフしてraidx-2動作を実行する。raidx-2動作中、ブロックＢ１１０で状態が変化したか否かを判定する。状態変化が検出されると、ブロックＢ１１４に戻る。
【００６５】
これにより、読出し信号の状態が悪い時は、スループット向上の追求よりも復号性能の向上が優先される。
【００６６】
図１７のフローチャートは、図１６のフローチャートに加えて、radix-2／radix-4の切替えのための判断基準として動作周波数も加えたものである。ブロックＢ１０２でスループットの向上が不要と判断された場合、ブロックＢ１２２で動作周波数が所定の周波数より高速か否か判定する。動作周波数が所定の周波数より速いときには、クロック周波数を落とし、回路動作速度を低減するためにブロックＢ１０８でraidx-4フラグをオフしてraidx-2動作を実行する。raidx-2動作中、ブロックＢ１１０で状態が変化したか否かを判定する。状態変化が検出されると、ブロックＢ１１４に戻る。動作周波数が所定の周波数より速くないときは、ブロックＢ１２４でraidx-4フラグをオンしてraidx-4動作を実行する。raidx-4動作中、ブロックＢ１２６で状態が変化したか否かを判定する。状態変化が検出されると、ブロックＢ１１４に戻る。
【００６７】
これにより、復号性能の向上とスループット向上、消費電力の低減のバランスを取った最尤復号器が実現できる。
【００６８】
上述した実施の形態に示された最尤復号器の構成および作用効果をまとめると次の通りである。
【００６９】
ＤＶＤの高倍速再生時やBlu-ray等の再生時等、高スループットが要求される場合には、実装されている演算器や記憶器をすべて活用して動作速度を半分以下に落とすことにより、消費電力を低く抑える。スループットの達成に必要な動作周波数の低減により、製造時の歩留まりの向上及び回路設計の難度を下げることができる。一方、ＣＤの再生時等、スループットが低い場合には、チャネルレート周波数と同等の周波数に切り替え、動作する演算器や記憶器の数を減らし、使用しない回路で消費される電力を減らす、もしくは電源を遮断することにより、消費電力を低減できる。これにより、低スループット時から高スループット時まで従来よりも消費電力の点で効率が良く、高スループット化と復号性能のバランスも取れ、高スループット化に対応できる最尤復号器が実現できる。
【００７０】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００７１】
また、本発明は、コンピュータに所定の手段を実行させるため、コンピュータを所定の手段として機能させるため、コンピュータに所定の機能を実現させるため、あるいはプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体としても実施することもできる。
【００７２】
また、上述の説明は個々の実施例それぞれについて行ったが、複数の実施例を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態に係わる光ディスク装置の構成例を示すブロック図。
【図２】図１の最尤復号器２８の詳細を示すブロック図。
【図３】ＰＲ（１，１）の状態遷移図を示す。
【図４】ＰＲ（１，１）のトレリス線図を示す。
【図５】radix-4化したＰＲ（１，１）のトレリス線図を示す。
【図６】radix-2化したブランチメトリック計算回路、加算・比較・選択回路、パスメトリックメモリの構成を示すブロック図。
【図７】radix-4化したブランチメトリック計算回路、加算・比較・選択回路、パスメトリックメモリの構成を示すブロック図。
【図８】radix-4モードのオン／オフを切替え可能なブランチメトリック計算回路、加算・比較・選択回路、パスメトリックメモリの構成を示すブロック図。
【図９】radix-4モードのオン／オフを切替え可能な４入力比較器の構成を示すブロック図。
【図１０】図９の４入力比較器の構成を示すブロック図。
【図１１】radix-4モードがオフの場合、不要な回路の電源を遮断する４入力比較器の構成を示すブロック図。
【図１２】radix-4モードがオフの場合、入力を固定値にする４入力比較器の構成を示すブロック図。
【図１３】radix-4モードがオンの場合のパスメモリの構成を示すブロック図。
【図１４】radix-4モードがオフの場合のパスメモリの構成を示すブロック図。
【図１５】radix-4モードのオン／オフの切替え動作を示すフローチャート。
【図１６】radix-4モードのオン／オフの切替え動作を示すフローチャート。
【図１７】radix-4モードのオン／オフの切替え動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７４】
１０…光ディスク，１２…光ピックアップ，１６…プリイコライザ，１８…Ａ／Ｄ変換器，２４…適応型等化器，２６…係数制御器，２８…最尤復号器，３０…ＲＬＬ復調器，３２…ＥＣＣ処理部，３４…Ｉ／Ｆ,３６…位相比較器,３８…周波数比較器,４０…ループフィルタ,４２…発振器,４４…ディフェクト検出回路，４６…制御部，３５０、３５５…パスメトリックメモリ，３５１、３５２、３５３、３５４、３５６、３５７…ブランチメトリック計算回路，３５８、３５９、３６０、３６１、３６２、３６３、３６４、３６５…加算器，３６６、３６７…比較器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年7月15日(2009.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、
前記ブランチメトリック計算回路の出力とパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別する選択信号を出力する加算・比較・選択回路と、
前記選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、
前記パスメモリに記憶された識別信号の時間経過に基づいて復号信号を検出するパス検出回路と、
を具備する最尤復号器において、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、チャネルレート周波数で動作する第１動作モードと、前記チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作する第２動作モードとが切り替え可能であることを特徴とする最尤復号器。
【請求項２】
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、前記第１動作モードでは前記チャネルレート周波数で動作する第１回路部分と、前記第１動作モードでは電源遮断、入出力値固定、クロック停止の少なくともいずれかを実行する第２回路部分とを具備し、前記第１回路部分及び前記第２回路部分は前記第２動作モードでは前記特定周波数で動作することを特徴とする請求項１記載の最尤復号器。
【請求項３】
前記第１動作モードと前記第２動作モードとを切り替える切替え手段をさらに具備し、
前記切替え手段はスループットの向上が必要な場合は第２動作モードを選択することを特徴とする請求項１に記載の最尤復号器。
【請求項４】
前記第１動作モードと前記第２動作モードとを切り替える切替え手段をさらに具備し、
前記切替え手段は復号性能の向上が必要な場合は第１動作モードを選択することを特徴とする請求項１に記載の最尤復号器。
【請求項５】
前記第１動作モードと前記第２動作モードとを切り替える切替え手段をさらに具備し、
前記切替え手段は動作周波数が所定の周波数より高い場合は第２動作モードを選択することを特徴とする請求項１に記載の最尤復号器。
【請求項６】
ブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、
前記ブランチメトリック計算回路の出力とパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別する識別信号を出力する加算・比較・選択回路と、
前記選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、
前記パスメモリに記憶された識別信号の時間経過に基づいて復号信号を検出するパス検出回路と、
を具備する最尤復号器の復号方法において、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかの動作モードを、チャネルレート周波数で動作する第１動作モードと、前記チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作する第２動作モードとに切り替えるステップを具備することを特徴とする復号方法。
【請求項７】
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、前記第１動作モードでは前記チャネルレート周波数で動作する第１回路部分と、前記第１動作モードでは電源遮断、入出力値固定、クロック停止の少なくともいずれかを実行する第２回路部分とを具備し、前記第１回路部分及び前記第２回路部分は前記第２動作モードでは前記特定周波数で動作することを特徴とする請求項６記載の復号方法。
【請求項８】
前記選択ステップはスループットの向上が必要な場合は第２動作モードを選択することを特徴とする請求項６に記載の復号方法。
【請求項９】
前記選択ステップは復号性能の向上が必要な場合は第１動作モードを選択することを特徴とする請求項６に記載の復号方法。
【請求項１０】
前記選択ステップは動作周波数が所定の周波数より高い場合は第２動作モードを選択することを特徴とする請求項６に記載の復号方法。
【請求項１１】
光ディスクからの再生デジタル信号の波形を記録再生系の特性に応じて等化する手段と、
前記等化手段の波形等化特性を制御する手段と、
前記等化手段の出力デジタル信号を復号する手段とを具備する光ディスク装置において、
前記ビタビ復号手段は、
ブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、
前記ブランチメトリック計算回路の出力とパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別する選択信号を出力する加算・比較・選択回路と、
前記選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、
前記パスメモリに記憶された識別信号の時間経過に基づいて復号信号を検出するパス検出回路とを具備し、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、チャネルレート周波数で動作する第１動作モードと、チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作する第２動作モードとが切り替え可能であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１２】
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、前記第１動作モードでは前記チャネルレート周波数で動作する第１回路部分と、前記第１動作モードでは電源遮断、入出力値固定、クロック停止の少なくともいずれかを実行する第２回路部分とを具備し、前記第１回路部分及び前記第２回路部分は前記第２動作モードでは前記特定周波数で動作することを特徴とする請求項１１記載の光ディスク装置。
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月13日(2009.10.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、
前記ブランチメトリック計算回路の出力とパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別する選択信号を出力する加算・比較・選択回路と、
前記選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、
前記パスメモリに記憶された選択信号の時間経過に基づいて復号信号として出力するパスを決定するパス決定回路と、
を具備する最尤復号器において、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、チャネルレート周波数で動作する第１動作モードと、前記チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作する第２動作モードとのいずれか一方の動作モードで動作可能であることを特徴とする最尤復号器。
【請求項２】
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、前記第１動作モードでは前記チャネルレート周波数で動作する第１回路部分と、前記第１動作モードでは電源遮断、入出力値固定、クロック停止の少なくともいずれかを実行する第２回路部分とを具備し、前記第１回路部分及び前記第２回路部分は前記第２動作モードでは前記特定周波数で動作することを特徴とする請求項１記載の最尤復号器。
【請求項３】
ブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、
前記ブランチメトリック計算回路の出力とパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別する選択信号を出力する加算・比較・選択回路と、
前記選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、
前記パスメモリに記憶された選択信号の時間経過に基づいて復号信号として出力するパスを決定するパス決定回路と、
を具備する最尤復号器において、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、チャネルレート周波数で動作する第１動作モードと、前記チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作する第２動作モードとが切り替え可能であり、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、前記第１動作モードでは前記チャネルレート周波数で動作する第１回路部分と、前記第１動作モードでは電源遮断、入出力値固定、クロック停止の少なくともいずれかを実行する第２回路部分とを具備し、前記第１回路部分及び前記第２回路部分は前記第２動作モードでは前記特定周波数で動作することを特徴とする最尤復号器。
【請求項４】
前記第１動作モードと前記第２動作モードとを切り替える切替え手段をさらに具備し、
前記切替え手段はスループットの向上が必要な場合は第２動作モードを選択することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の最尤復号器。
【請求項５】
前記第１動作モードと前記第２動作モードとを切り替える切替え手段をさらに具備し、
前記切替え手段は復号性能の向上が必要な場合は第１動作モードを選択することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の最尤復号器。
【請求項６】
前記第１動作モードと前記第２動作モードとを切り替える切替え手段をさらに具備し、
前記切替え手段は動作周波数が所定の周波数より高い場合は第２動作モードを選択することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の最尤復号器。
【請求項７】
ブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、
前記ブランチメトリック計算回路の出力とパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別する選択信号を出力する加算・比較・選択回路と、
前記選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、
前記パスメモリに記憶された選択信号の時間経過に基づいて復号信号として出力するパスを決定するパス決定回路と、
を具備する最尤復号器の復号方法において、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかの動作モードを、チャネルレート周波数で動作する第１動作モードと、前記チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作する第２動作モードとのいずれか一方の動作モードに設定するステップを具備することを特徴とする最尤復号器。
【請求項８】
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、前記第１動作モードでは前記チャネルレート周波数で動作する第１回路部分と、前記第１動作モードでは電源遮断、入出力値固定、クロック停止の少なくともいずれかを実行する第２回路部分とを具備し、前記第１回路部分及び前記第２回路部分は前記第２動作モードでは前記特定周波数で動作することを特徴とする請求項７記載の復号方法。
【請求項９】
ブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、
前記ブランチメトリック計算回路の出力とパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別する選択信号を出力する加算・比較・選択回路と、
前記選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、
前記パスメモリに記憶された選択信号の時間経過に基づいて復号信号として出力するパスを決定するパス決定回路と、
を具備する最尤復号器の復号方法において、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかの動作モードを、チャネルレート周波数で動作する第１動作モードと、前記チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作する第２動作モードとに切り替えるステップを具備し、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、前記第１動作モードでは前記チャネルレート周波数で動作する第１回路部分と、前記第１動作モードでは電源遮断、入出力値固定、クロック停止の少なくともいずれかを実行する第２回路部分とを具備し、前記第１回路部分及び前記第２回路部分は前記第２動作モードでは前記特定周波数で動作することを特徴とする復号方法。
【請求項１０】
前記選択ステップはスループットの向上が必要な場合は第２動作モードを選択することを特徴とする請求項７または請求項９に記載の復号方法。
【請求項１１】
前記選択ステップは復号性能の向上が必要な場合は第１動作モードを選択することを特徴とする請求項７または請求項９に記載の復号方法。
【請求項１２】
前記選択ステップは動作周波数が所定の周波数より高い場合は第２動作モードを選択することを特徴とする請求項７または請求項９に記載の復号方法。
【請求項１３】
光ディスクからの再生デジタル信号の波形を記録再生系の特性に応じて等化する等化手段と、
前記等化手段の波形等化特性を制御する手段と、
前記等化手段の出力デジタル信号を復号するビタビ復号手段とを具備する光ディスク装置において、
前記ビタビ復号手段は、
ブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、
前記ブランチメトリック計算回路の出力とパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別する選択信号を出力する加算・比較・選択回路と、
前記選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、
前記パスメモリに記憶された選択信号の時間経過に基づいて復号信号として出力するパスを決定するパス決定回路とを具備し、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、チャネルレート周波数で動作する第１動作モードと、チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作する第２動作モードとのいずれか一方の動作モードで動作可能である光ディスク装置。
【請求項１４】
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、前記第１動作モードでは前記チャネルレート周波数で動作する第１回路部分と、前記第１動作モードでは電源遮断、入出力値固定、クロック停止の少なくともいずれかを実行する第２回路部分とを具備し、前記第１回路部分及び前記第２回路部分は前記第２動作モードでは前記特定周波数で動作することを特徴とする請求項１３記載の光ディスク装置。
【請求項１５】
光ディスクからの再生デジタル信号の波形を記録再生系の特性に応じて等化する等化手段と、
前記等化手段の波形等化特性を制御する手段と、
前記等化手段の出力デジタル信号を復号するビタビ復号手段とを具備する光ディスク装置において、
前記ビタビ復号手段は、
ブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、
前記ブランチメトリック計算回路の出力とパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別する選択信号を出力する加算・比較・選択回路と、
前記選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、
前記パスメモリに記憶された選択信号の時間経過に基づいて復号信号として出力するパスを決定するパス決定回路とを具備し、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、チャネルレート周波数で動作する第１動作モードと、チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作する第２動作モードとが切り替え可能であり、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、前記第１動作モードでは前記チャネルレート周波数で動作する第１回路部分と、前記第１動作モードでは電源遮断、入出力値固定、クロック停止の少なくともいずれかを実行する第２回路部分とを具備し、前記第１回路部分及び前記第２回路部分は前記第２動作モードでは前記特定周波数で動作することを特徴とする光ディスク装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の一態様による最尤復号器は、ブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算回路と、前記ブランチメトリック計算回路の出力とパスメトリックとの加算・比較・選択を行い、パスメトリックを更新するとともに、選択結果を識別する選択信号を出力する加算・比較・選択回路と、前記選択信号の時間経緯を記憶するパスメモリと、前記パスメモリに記憶された選択信号の時間経過に基づいて復号信号として出力するパスを決定するパス決定回路と、を具備する最尤復号器において、
前記ブランチメトリック計算回路と、前記加算・比較・選択回路と、前記パスメモリとの少なくともいずれかは、チャネルレート周波数で動作する第１動作モードと、前記チャネルレート周波数以下の特定周波数で動作する第２動作モードとのいずれか一方の動作モードで動作可能であることを特徴とするものである。