(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定単位のデータフレーム毎にデータをランダム化するスクランブル方法であって、
前記データフレームは、その先頭から順に、データＩＤと、このデータＩＤのエラー検出用コードと、スクランブルに用いるランダムデータを初期化するための初期値と、メインデータと、データフレーム全体に対するエラー検出用コードを含んで構成され、
前記初期値が前記データフレーム毎に変化するように生成されるものにおいて、
前記データＩＤの一部のビット情報からランダムデータの初期の値を設定した乱数により生成される第１のランダムデータを前記メインデータ部分に加えることにより第１のスクランブル処理を行い、
前記生成された初期値と第２のスクランブルの直後のデータとの排他的論理和演算から生成される第２のランダムデータを、前記第１のスクランブル処理後に得られる前記データフレーム全体に加えることにより第２のスクランブル処理を行い、
前記第１のスクランブル処理により同じデータが記憶媒体に連続記録されることを防止し、
前記第２のスクランブル処理により同じデータが前記記憶媒体の同じ場所に繰り返し記録されることを防止するように構成したことを特徴とするスクランブル方法。
【請求項２】
請求項１に記載のスクランブル方法によってランダム化されたデータを記録できるように構成されたことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、情報（デジタルデータ）の記録再生が行われる媒体において、情報のランダム化を行うための初期値の配置方法に関する。また、この発明は、前記ランダム化に対応したデータスクランブル方法、スクランブルされたデータのデスクランブル方法、およびスクランブルによりランダム化された情報を記録できる媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルデータを記憶する媒体としての光ディスクでは、記録するデジタルデータのビット系列が、再生専用の光ディスクの場合は反射面の凹凸状のピット、書き換え可能な相変化ディスクの場合は光学定数の異なるマークとして記録されている。記録されたデータは、トラックを形成しており、データの読み出しおよび書き込みはトラックを形成したデータ列をレーザビームでトラッキングすることにより行われる。
【０００３】
書き換え可能な光ディスクの例としては、相変化を利用したＤＶＤ−ＲＡＭが知られている。ＤＶＤ−ＲＡＭでは、ユーザ情報が２０４８バイトのセクタを単位として処理されている。この２０４８バイトのユーザ情報（セクタデータ）は、たとえば図１０に示すようなデータフレーム１００＊に格納される。このユーザ情報は、次のように構成されている。すなわち、メインデータ１０４に対して、４バイトのデータＩＤ１０１、このデータＩＤに対する２バイトのエラー検出コードＩＥＤ（data ID Error Detection code）１０２、および６バイトのリザーブデータＲＳＶ１０３＊が付加される。そして、このデータに対して４バイトのエラー検出コードＥＤＣ（Error Detection Code）１０５が生成され付加されて、１セクタのデータフレーム１００＊が構成される。
【０００４】
ところで、光ディスク（記録媒体）を用いた情報記録においては、記録データの信頼性を高めるため、エラー訂正のためのパリティを付加して記録を行っている。このパリティの生成方式としては、“リードソロモン積符号”方式が採用されている。
【０００５】
ＤＶＤ−ＲＡＭでは、予めディスク上のトラックに溝が形成されており、データは溝（グルーブ）の中および溝の間（ランド）に記録される。トラッキングはその溝に沿って行われるが、トラッキングに必要な制御信号に対して記録されたデータが妨害を与え、正確なトラッキングができなくなる問題がある。例えば、特定のデータが連続して長い区間に書き込まれると、トラッキングが外れやすくなったり、記録データの中心からずれてトラッキングされる可能性がある。
【０００６】
また、物理的同じ場所に同一のデータを繰り返して記録を続けると、記録媒体の特性が変化してしまい、正常に記録することが次第に困難になってくる問題もある。特に記録を開始する部分と記録を終了する部分では劣化が生じやすい。
【０００７】
このような問題を解決するために、ＤＶＤ−ＲＡＭでは、ユーザ情報の部分に対してセクタ毎にあらかじめ決められたランダムパターンを加えるスクランブル処理を行ったり、記録を開始する位置を記録する毎にランダムに前後させるランダムシフト処理を行うようにして、問題の軽減を行っている。
【０００８】
なお、DVD‐RAMの規格書であるStandard ECMA-272 (http://www.ecma.ch/ecma1/STAND/ECMA-272.HTM) に記載されているＤＶＤ−ＲＡＭに関する技術は、各フレームの認識情報であるＩＤ情報をシードとしてＭ系列（ランダム系列）を生成し、それをユーザデータに足し込んでからディスクに書き込むというものである。このようにデータをランダム化することは、一般にスクランブルと呼ばれている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＤＶＤ−ＲＡＭで行われている方法では、データフレームのユーザ情報以外の部分に対してスクランブル処理を行っていないため、スクランブルの効果が得られない部分がデータフレーム内に存在している。特に、データフレーム先頭のデータＩＤは常に固定であるため同じデータが繰り返し記録されることから、このデータＩＤ部分で劣化の進行度合いが大きいという問題が残っている。
【００１０】
また、スクランブルを行うランダムデータのパターンがセクタ毎に固定されているため、同じデータを繰り返し記録すると、同じランダムデータが繰り返し記録される状況は変わっていない。その結果、ランダムシフト処理を行っても、シフトさせる範囲より長い周期の偏りの影響を完全に解消することはできていない。
【００１１】
以上のような事情から、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの反復記録再生可能媒体において、繰り返し記録可能な回数を大きくすることが困難となる問題があった。
【００１２】
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的は、読出／書込を反復して行うことが可能な情報媒体に対して、繰り返し記録可能な回数を大きくすることを可能にする、スクランブル方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明の一実施の形態に係るスクランブル方法は、所定単位（セクタ単位）のデータフレーム（１００）毎にデータをランダム化する方法（図２のＳＴ１００〜ＳＴ１０６）である。この方法において、前記データフレーム（図１の１００）は、その先頭から順に、データＩＤ（１０１）と、このデータＩＤのエラー検出用コード（１０２）と、スクランブルに用いるランダムデータを初期化するための初期値（１０６）と、メインデータ（１０４）と、データフレーム全体に対するエラー検出用コード（１０５）を含んで構成される。また、前記初期値は、前記データフレーム（１００）毎に変化するように生成される（図２のＳＴ１００）。ここで、前記データＩＤ（１０１）の一部のビット情報からランダムデータの初期の値を設定した（Ｍ系列）乱数により生成される第１のランダムデータを前記メインデータ（１０４）部分に加えることにより第１のスクランブル処理（図２のＳＴ１０５）を行う。また、前記生成された（図２のＳＴ１００）初期値（１０６）と第２のスクランブル（図２のＳＴ１０６）の直後のデータとの排他的論理和演算（図４）から生成される第２のランダムデータを、前記第１のスクランブル処理（図２のＳＴ１０５）後に得られる前記データフレーム（１００）全体に加えることにより第２のスクランブル処理（図２のＳＴ１０６）を行う。これにより、前記第１のスクランブル処理（図２のＳＴ１０５）により同じデータが記憶媒体（ＤＶＤ−ＲＡＭディスク等）に連続記録されることを防止し、前記第２のスクランブル処理（図２のＳＴ１０６）により同じデータが前記記憶媒体の同じ場所に繰り返し記録されることを防止する。
【００１４】
ここで、前記初期値（１０６）は、前記データブロック（１００）毎にランダムに変化させるように構成できる。このランダム変化には、例えばＭ系列の乱数を利用することができる。また、発生したＭ系列乱数をレジスタ（例えば図４のＤ１〜Ｄｋ）にロードし、ロードされた乱数に適宜係数（例えば図４のＡ１〜Ａｋ）を掛けたものを、前記「データブロック（１００）内のデータのランダム化（ＳＴ１０６）」に利用することができる。
【００１５】
また、前記データブロック（１００）の先頭にこのデータブロック（１００）を識別するためのＩＤ情報（１０１）を配置し、前記データブロック（１００）内において前記初期値（１０６）が前記ＩＤ情報（１０１）よりも後に配置されるように構成することもできる。
【００１６】
さらに、前記スクランブルデータが、スクランブルされた直後の所定ビット数のデータ（例えば図７のD8, D6, D4, D3, D2, D1に対応するビット）および前記初期値（例えば図７の“11000111”）から生成されるように構成できる。
【００１７】
上記のスクランブル方法によってランダム化されたデータは、反復して記録再生が可能な情報媒体（ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷなど）に記録できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の種々な実施の形態に係るスクランブル方法およびこの方法を実行するハードウエア構成について説明する。
【００１９】
図１は、この発明の一実施の形態に係るスクランブル方法を適用できるデータフレームの構造を示す図である。この発明の一実施の形態においては、従前のＤＶＤ−ＲＡＭと同様に、記録するメインデータ１０４は２０４８バイトのセクタを単位として処理される。このセクタ単位のデータがデータフレーム１００を構成する。
【００２０】
データフレーム１００の先頭には、４バイトのデータＩＤ１０１が配置される。続いて、このデータＩＤに対するエラー検出用の２バイトのＩＥＤ（ＩＤエラー検出コード）１０２が配置され、スクランブルに用いるランダムデータを初期化するために必要な１バイトの初期値（以下、これを適宜シード（ＳＥＥＤ）と呼ぶ）１０６が配置され、５バイトの予備データＲＳＶ（リザーブデータ）１０３が配置される。これらのデータの後に２０４８バイトのメインデータ１０４が配置され、データフレーム１００の最後にはこのデータフレーム全体に対するエラーを検出用の４バイトのＥＤＣ（エラー検出コード）１０５が配置される。このデータフレーム１００は、１７２バイトのビット列を１２列分集めたデータ（１７２バイト×１２＝２０６４バイト）となっている。
【００２１】
図１に例示されるこの発明のデータフレーム１００と図１０に例示されるこの発明によらないＤＶＤ−ＲＡＭのデータフレーム１００＊に対して、次のような違いがある。すなわち、図１では、図１０の６バイトＲＳＶ１０３＊の先頭１バイトの位置に、新たにシード１０６を割り当てた構造となっている。ここで、シード１０６の内容は、図示しない媒体（ＤＶＤ−ＲＡＭなど）の書き換え毎に変化する値をとるようになっている。例えば、後述する図３、図５の初期値生成部１１１などで生成された値が、シード１０６として使用される。この初期値生成部１１１は一種の乱数発生器となっており、書き換えを行う毎に更新されるランダムデータを（シード１０６用に）発生している。
【００２２】
次に、この発明の一実施の形態に係るスクランブル方法（スクランブル処理の手順）について、図２を用いて説明する。
【００２３】
まず、データフレーム１００を構成するために必要な２０４８バイトのメインデータ１０４、５バイトのＲＳＶ１０３、４バイトのデータＩＤ１０１が用意される。データＩＤ１０１はデータフレーム１００を識別するための重要な役割を持っている。従って、この重要なデータＩＤ１０１をエラーから保護するために、リードソロモン符号による符号化が行なわれ、２バイトの検査パリティＩＥＤ１０２が付加される（ステップＳＴ１０１）。ＩＥＤ１０２を付加することによって、データＩＤ１０１とＩＥＤ１０２を合わせた６バイト中に発生する２バイトのエラーまで検出することが可能となる。
【００２４】
一方、第２のスクランブルに必要な初期値（シード）１０６が生成される（ステップＳＴ１００）。シード１０６は、書き換え毎あるいはデータフレーム１００毎に、ランダムに、あるいは所定の規則でもって、値が変化するように生成される。
【００２５】
こうして生成されたシード１０６とＩＥＤ１０２、およびメインデータ１０４とＲＳＶ１０３とデータＩＤ１０１に対して、エラー検出用の４バイトの検査パリティＥＤＣ１０５が付加される（ステップＳＴ１０２）。パリティの形式にはＣＲＣ符号を使用できる。ＥＤＣ１０５は、データフレーム１００全体に対するエラーの有無をチェックするために使用される。
【００２６】
以上のデータを組み合わせることにより、２０６４バイトのデータフレーム１００が構成される（ステップＳＴ１０３）。
【００２７】
次に、データフレーム１００のメインデータ１０４部分に対してランダムデータを例えば加算することにより、第１のスクランブルが行われる（ステップＳＴ１０５）。ここで、第１のランダムデータは、「データＩＤ１０１の一部のビット情報からランダムデータの初期値を設定し、Ｍ系列乱数などを用いて生成する」ことができる（ステップＳＴ１０４）。このようにすると、データＩＤ１０１はデータフレーム１００毎に異なるため、所定の組み合わせで生成されるランダムパターンを、データフレーム１００毎に切り換えることができる。
【００２８】
上記第１のスクランブルは、同じデータが連続して記録されることを避ける目的で行う。同じデータが連続すると記憶媒体上で偏ったデータが集中して記録される可能性がある。そのような場合、再生信号処理回路（図示せず）が正常に機能しなくなったり、媒体（図示せず）に対する位置決めを行うトラッキングサーボが不安定になってしまう危険性があるからである。このような状況を回避するために、容易に同じデータが連続してしまうメインデータ１０４部分に対してのみ、あらかじめランダムなデータを加算することによりスクランブルを行う。スクランブルの加算処理は、元のデータとランダムデータとのビット単位での排他的論理和によって実現できる。
【００２９】
さらに、データフレーム１００全体に対して第２のスクランブルが行われる（ステップＳＴ１０６）。この第２のスクランブルでは、後述するステップＳＴ１０７で生成される第２のランダムデータを用いた加算が行われる。この第２のランダムデータは、ステップＳＴ１００で生成された初期値（シード）とステップＳＴ１０６から出力されるスクランブルされた直後のバイトのデータ（最新のスクランブルされたデータ）から、生成される（ステップＳＴ１０７）。
【００３０】
第２のランダムデータは、まずデータフレーム１００の先頭バイトに対するランダムデータを生成する前に、シードにより初期化が行われる。以降、スクランブル直後のデータをステップＳＴ１０７の処理に入力することによって、順次、第２のランダムデータを出力する。
【００３１】
第２のスクランブルは、同じデータが同じ場所に繰り返し記録されることを避ける目的で行う。第１のスクランブルではデータＩＤが同じであれば常に同じランダムパターンが生成される。スクランブル前のメインデータが同じであれば、ランダムではあっても毎回同じパターンのデータが記録されることになり、繰り返し記録を行うと媒体の特性が大きく劣化してしまう。一方、第２のスクランブルでは、書き換えを行う毎にシードをランダムに変化させれば、加算するランダムパターンもランダムに変化するため、媒体の特性劣化を減少させることができる。スクランブルの加算処理は、元のデータとランダムデータとの間の、ビット単位での排他的論理和によって実現できる。
【００３２】
以上の方法により、スクランブルされたデータフレーム１００を生成できる。このデータフレーム１００のデータには、図示しない誤り訂正のためのパリティが追加される。このパリティが追加されたデータは、記憶媒体の記録特性に合わせるための変調処理を行った後に、図示しない記憶媒体に記録する信号生成に使用される。誤り訂正のためのパリティは、この発明の一実施の形態に係るスクランブル方法によってランダム化されたデータに対して生成されるため、スクランブルのランダムパターンが変わるとパリティデータもほぼランダムに変化する。従って、この発明の実施によるスクランブルを行った後に誤り訂正のパリティを追加しても、この発明の効果は失われない。
【００３３】
図３は、この発明の一実施の形態に係るスクランブル方法を実行するハードウエア構成（回路例）を説明するブロック図である。
【００３４】
図３の構成において、ＩＥＤ生成部１１０は、４バイトのデータＩＤ１０１に対して２バイトの検査パリティＩＥＤ１０２を付加したものを、ＥＤＣ生成部１１２に出力する。一方、初期値生成部１１１は、書き換え毎に値が変化する１バイトの初期値（シード）を生成し、生成されたシードを、ＥＤＣ生成部１１２および第２のスクランブル部１１４の両方に出力する。
【００３５】
ＥＤＣ生成部１１２は、ＩＥＤ生成部１１０から出力される４バイトのデータＩＤ１０１および２バイトのＩＥＤ１０２と、初期値生成部１１１で生成（設定）された１バイトのシードと、外部入力される５バイトのＲＳＶ１０３および２０４８バイトのメインデータ１０４までの２０６０バイトデータに対して、４バイトの検査パリティＥＤＣ１０５を生成する。ＥＤＣ１０５生成後のデータは、２０６４バイトのデータフレーム１００を構成する。
【００３６】
ＥＤＣ生成部１１２からのデータフレーム１００は、第１のスクランブル部１１３において、そのメインデータ１０４部分のみに対して第１のランダムデータが加算（排他的論理和）される。第１のランダムデータはデータＩＤ１０１の一部を用いて複数のパターンから選択される。
【００３７】
さらに、第１のスクランブルが行われたデータフレーム１００全体に対して、第２のスクランブル部１１４において、第２のランダムデータが加算される。ここで、第２のランダムデータのパターンを変化させるために、ランダムデータの生成前に、初期値生成部１１１からのシードによって、第２のランダムデータ生成回路（第２のスクランブル部１１４の内部回路）の初期化を行う。
【００３８】
以上のような回路構成により、データフレーム１００に対するスクランブルが行なわれる。
【００３９】
図４は、図３に示された第２のスクランブル部１１４の内部構成を例示する図である。
【００４０】
図４において、１２０Ａは第２のランダムデータ生成回路、１２１Ａは第２のランダムデータを加算する排他的論理和回路、１２２Ａは第２のランダムデータ生成回路１２０Ａを初期化するための初期値（シード）を示している。また、第２のランダムデータ生成回路１２０Ａにおいて、１３１〜１３５は１ビットのデータを記憶するｋ個のレジスタ（Ｄ１〜Ｄｋ）を示している。これらのレジスタ１３１〜１３５は直列接続されており、初段のレジスタ１３１にはスクランブル後のデータ（排他的論理和回路１２１Ａからの出力）が入力される。また、１４１〜１４５は、レジスタ１３１〜１３５からの出力がそれぞれ入力されるスイッチ（あるいは“０”または“１”を掛ける係数器）を示している。そして、１５０は、各スイッチ１４１〜１４５からの出力を加算する排他的論理和回路を示している。
【００４１】
第２のランダムデータ生成回路１２０Ａから出力されるランダムデータ（排他的論理和回路１５０の出力）は、排他的論理和回路１２１Ａにおいて、入力データと排他的論理和演算が行われる。この演算により、スクランブルされた出力データが得られる。このスクランブルされた出力データは、ランダムデータ生成回路１２０Ａの初段レジスタ１３１にも入力され、次のビットのスクランブルに使用される。
【００４２】
各データフレーム（１００）のスクランブル処理に先立って、ランダムデータ生成回路１２０Ａのレジスタ１３１〜１３５は初期値（シード）１２２Ａで初期化される。入力データを１ビット入力する毎にレジスタ１３１〜１３５をシフトしていくことによって、スクランブルされた出力データが１ビットずつ出力される。
【００４３】
ここで、スクランブル方式として式（１）に示す多項式Ｓ(Ｘ)を定義する：
0003637296.tif 000002
式（１）における係数Ａ1〜Ａkは“１”または“０”の値を取り、図４に示したスクランブル回路のスイッチ１４１〜１４５のオン／オフ状態と対応している。すなわち、係数が“１”の場合はスイッチ・オン状態に対応し、係数が“０”の場合はスイッチ・オフ状態に対応する。なお、係数Ａ0は常に“１”（スイッチ１４１＝オン）としている。
【００４４】
このようにスクランブルに用いられるランダムデータは、レジスタ１３１〜１３５に記憶された「初期化に使用されるシード」または「直前のスクランブル処理後のデータ（言い替えればスクランブル直後のデータ）」から演算される。このため、シードを変えると先頭バイトのランダムデータが変化し、さらに次のバイトへとランダムデータの変化が伝搬していく。その結果、シードをランダムに選択することによって、データフレーム１００全体に対するランダムデータを（データフレームが変わる毎に）変化させることができる。
【００４５】
なお、スクランブルはランダムデータ生成回路１２０Ａのレジスタ１３１〜１３５に保存されている値のみで決定されるため、スクランブルに必要な「直前のスクランブル後のデータ」のビット数はランダムデータ生成回路１２０Ａのビット数ｋで決定される。
【００４６】
図５は、図３に示された初期値生成部１１１の内部構成を例示する回路図である。この回路は、図示しない媒体に対して記憶情報の書き換えを行うときに出力される書込ゲート信号がアンドゲート１１１１に入力される毎に、アンドゲート１１１１に入力されるクロックに同期して値が順に変化するＭ系列乱数発生回路１１１０を構成している。このＭ系列乱数発生回路１１１０の主要部は、複数ビットのレジスタ１１１０ａ〜１１１０ｊおよび排他的論理和回路１１１０ｋで構成される。レジスタ１１１０ａ〜１１１０ｊは直列接続され、レジスタ１１１０ｇの出力とレジスタ１１１０ｊの出力との排他的論理和を回路１１１０ｋで取るようになっている。この排他的論理和の演算結果がレジスタ１１１０ａにフィードバックされ、レジスタ１１１０ａ〜１１１０ｈから、ゲート１１１１へのクロックに同期してランダムに変化する初期値（シード）が得られる。
【００４７】
シードは、このように構成されたＭ系列乱数発生回路１１１０のレジスタ値から生成される。図示しない媒体に対する情報書き換えを行う際に生成される書込ゲート信号およびクロックにより、書き換えを行うたびにパルス（アンドゲート１１１１の出力）を生成し、このパルスを用いて乱数発生回路１１１０のシフトレジスタ（１１１０ａ〜１１１０ｊ）を駆動する。その結果、書き換えを行う毎に異なるシードを得ることができる。
【００４８】
図６は、この発明の他の実施の形態に係るスクランブル方法を実行する回路例（第２のスクランブル部１１４の中身）を示す図である。すなわち、図１のフォーマットに適用できる具体的なスクランブル回路の他例として、図６のような回路構成も可能である。
【００４９】
図６において、ランダムデータ生成回路１２０Ｂは直列接続された８ビットのレジスタ（Ｄ１〜Ｄ８）１６１〜１６８と排他的論理和演算回路１７１〜１７５で構成されている。先頭のレジスタＤ１にはスクランブルされた出力データ（排他的論理和演算回路１２０Ｂの出力）が入力される。
【００５０】
図４に示した係数器１４１〜１４５の記号と対応させると、図６の構成におけるスクランブル多項式Ｓ(Ｘ)中の各係数／パラメータは、式（２）に示す関係になっている。
【００５１】
0003637296.tif 000003
図６の構成では、１バイトのシード（レジスタＤ１〜Ｄ８それぞれにロードされる８ビットの初期値１２２Ｂ）は、その最下位ビットがＤ1に対応し、その最上位ビットがＤ8に対応している。
【００５２】
図７は、図６に例示されたスクランブル回路（第２のスクランブル部１１４）の動作を説明する図である。
【００５３】
図３の初期値生成部１１１で生成されたシードのパターンを例えば「11000111」とし、スクランブル処理前にこの１バイト（＝８ビット）のシードがＤ８〜Ｄ１の各レジスタ１６１〜１６８にセットされる。ここで入力データを例えば「10011000 01100101 10001110」とする。
【００５４】
図７のステップ１では、各レジスタ（Ｄ８〜Ｄ１）にはシードがセットされた状態において、入力データの先頭ビット「１」が図６の排他的論理和回路１２１Ｂに入力される。この入力ビットと、Ｄ８、Ｄ６、Ｄ４、Ｄ３、Ｄ２、Ｄ１の各レジスタの出力との排他的論理和により、先頭ビットに対してスクランブル処理が行われ「１」が出力される（ステップ１の排他的論理和演算結果＝出力ビット１）。
【００５５】
次に各レジスタ（Ｄ８〜Ｄ１）の更新を行いステップ２へと進む。Ｄ８〜Ｄ２の各レジスタにはＤ７〜Ｄ１の各レジスタの出力がセットされ、Ｄ１のレジスタにはステップ１でスクランブルされた出力データの「１」がセットされる。
【００５６】
同様に、最上位ビットＭＳＢから順に８ビットのデータを入力していくと、スクランブルされた８ビットのデータが出力される。このような処理を、シード１２２Ｂを含むデータフレーム１００の先頭から最後まで順に行うことにより、１つのデータフレームに対するスクランブル処理が行われる。
【００５７】
以下同様な処理を続けることにより、入力データ「10011000 01100101 10001110」に対して、排他的論理和回路１２１Ｂから、スクランブルされたデータ「11011110 01010001 01011101」が、順に出力される。
【００５８】
図４および図６は、ランダムデータ生成回路（１２０Ａ、１２０Ｂ）のレジスタ数とシードのビット数とが一致している場合の例を示している。しかし、この発明の実施の形態は、シードのビット数よりもランダムデータ生成回路内のレジスタのビット数の方が多い場合にも摘要可能である。その場合には、シードを一部のレジスタの初期化に使用し、残りのレジスタは固定値で初期化すればよい。あるいは、シードのビット内容から図示しないテーブルを参照することで、実際の初期値（シードよりビット数の多いレジスタ数分のビット構成を持つ）を生成するように構成してもよい。
【００５９】
図８は、この発明の一実施の形態に係るスクランブル方法によりスクランブルされたデータに対して、デスクランブルを実行する回路例を示す図である。図６のスクランブル回路によってスクランブルされたデータは、図８のデスクランブル回路によってスクランブル前のデータに復元することができる。
【００６０】
図８において、デスクランブル回路（２２０、２２１）は、直列接続された８ビットのレジスタ（Ｄ１〜Ｄ８）２６１〜２６８および排他的論理和演算回路２７１〜２７８、２２１によって構成されている。先頭のレジスタＤ１には、スクランブルされている入力データが入力される。レジスタ２６１〜２６８には過去８ビット分のデータが保持されており、スクランブル方式を定義する多項式（式（１））に従ってレジスタ２６１〜２６８の出力の排他的論理和演算が行われる。この排他的論理和演算の結果（回路２７５の出力）と入力データとの排他的論理和演算を排他的論理和演算回路２２１で行うことによって、デスクランブルされたデータ（回路２２１の出力）を得ることができる。
【００６１】
図９は、図８に例示されたデスクランブル回路の動作を説明する図である。ここでは、図７でスクランブルの説明に用いたデータを対象にして、図８に示したデスクランブル回路の具体的な動作例を説明する。
【００６２】
まず、デスクランブル処理を開始する時点では、初期値（シード）が不明なため、全てのレジスタ（Ｄ１〜Ｄ８）２６１〜２６８を（仮に）ゼロクリアしておく。次に、図９(a)に示すように、入力データとして、図７において得られたスクランブルされたデータ「11011110 01010001 01011101」を入力する。この入力データはレジスタＤ１に順次入力され、Ｄ２以降のレジスタにシフトされていく。
【００６３】
レジスタＤ１〜Ｄ８に保持されたデータを用い、スクランブルの方程式（式（１））に従って、入力ビット（11011110 01010001 01011101）と、Ｄ８、Ｄ６、Ｄ４、Ｄ３、Ｄ２、Ｄ１の各レジスタ出力との間で排他的論理和演算すると、デスクランブルされた元のデータが、排他的論理和回路２２１から出力される。
【００６４】
ここで、入力ビット（11011110 01010001 01011101）の先頭８ビットに対するデスクランブル後のデータ（図９（ａ）の出力ビット）を元のデータ（図７の入力ビット）と比較すると、元のデータが「10011000」であるのに対して、デスクランブル後のデータは「10010011」となってしまい、正常にデスクランブルすることができていない。これは初期値が不明なまま先頭のデータをデスクランブルしたことによる。
【００６５】
一方、スクランブルの初期値として用いたデータは先頭以外の位置に配置されているため、このデスクランブル処理によって元の初期値に復元できている。そこで、先頭のデータに対しては、図９(b)に示すように復元された初期値を用いて再度デスクランブル処理を行う。すなわち、Ｄ１〜Ｄ８のレジスタ２６１〜２６８を、（ゼロクリアではなくて）最初のデスクランブルによって得られた初期値を用いて初期化を行う。初期化されたデスクランブル回路（２２０）に対して先頭のスクランブルされたデータを入力すると、先頭のデータに対してもデスクランブルされた元のデータを復元することができる。この復元結果が、図９（ｂ）の出力ビット「10011000」である。これは、図７の入力ビット（先頭８ビット）の「10011000」と同じになっている。
【００６６】
なお、この発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々な変形・変更が可能である。また、各実施の形態は可能な限り適宜組み合わせて実施されてもよく、その場合組み合わせによる効果が得られる。
【００６７】
さらに、上記実施の形態には種々な段階の発明が含まれており、この出願で開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。たとえば、実施の形態に示される全構成要件から１または複数の構成要件が削除されても、この発明の効果あるいはこの発明の実施に伴う効果のうち少なくとも１つが得られるときは、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得るものである。
【００６８】
＜実施の形態による効果＞
以上述べたように、この発明の実施に係るスクランブル方法によれば、ランダムデータを初期化するためのシードを現在未使用となっている領域に割り当てているため、データフレーム１００の互換性が高い。
【００６９】
また、データフレーム１００全体に対してスクランブル処理を行うため、データＩＤなど従来スクランブルの対象外であった領域に対してもスクランブル処理を行うことが可能となる。
【００７０】
さらに、シードをランダムに変化させることにより、スクランブルを行うランダムパターンをさらにランダムに変化させることができる。このため、同じデータを繰り返し記録する場合においても、書き換え毎に記録されるパターンを変化させることが可能となり、記録パターンの偏りを回避できる。このことから、使用する情報媒体の繰り返し記録回数性能を向上させることができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明のスクランブル方法によれば、読出／書込を反復して行うことが可能な情報媒体に対して、繰り返し記録可能な回数を大きくすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施の形態に係るスクランブル方法を適用できるデータフレームの構造を説明する図。
【図２】  この発明の一実施の形態に係るスクランブル方法を説明する図。
【図３】  この発明の一実施の形態に係るスクランブル方法を実行するハードウエア構成を説明するブロック図。
【図４】  図３に示された第２のスクランブル部の内部構成を例示する図。
【図５】  図３に示された初期値生成部の内部構成を例示する図。
【図６】  この発明の他の実施の形態に係るスクランブル方法を実行する回路例を示す図。
【図７】  図６に例示されたスクランブル回路の動作を説明する図。
【図８】  この発明の一実施の形態に係るスクランブル方法によりスクランブルされたデータに対して、デスクランブルを実行する回路例を示す図。
【図９】  図８に例示されたデスクランブル回路の動作を説明する図。
【図１０】  この発明に係るスクランブル方法が適用されていない場合のデータフレームの構造を説明する図。
【符号の説明】
１００…データフレーム（セクタデータ）、１０１…データＩＤ（データフレームの先頭）、１０２…ＩＥＤ（ＩＤエラー検出コード）、１０３…リザーブデータ、１０４…メインデータ、１０５…ＥＤＣ（エラー検出コード）、１０６…初期値（シード）、１１０…ＩＥＤ生成部、１１１…初期値（シード）生成部、１１２…ＥＤＣ生成部、１１３…第１のスクランブル部、１１４…第２のスクランブル部、１２１、１５０、１１１０ｋ、１７１〜１７５、２２１、２７１〜２７５…排他的論理和（エクスクルーシブオア）回路、１４１〜１４５…係数器、１３１〜１３５、１６１〜１６８、２６１〜２６８…レジスタ、１１１０…Ｍ系列乱数発生回路。
【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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