(57)【要約】【課題】ホログラムメモリ記録再生装置で用いられる２次元符号に対してパリティビットによる誤りの検出及び訂正を行うことのできる誤り検出及び訂正方法を提供する。【解決手段】ステップ１０１において、データを２次元符号語毎に列方向に並べ、ステップ１０２において、行毎にパリティ検査符号化を行う。そして、ステップ１０３において、データを列毎に読み出し、伝送路に送信する。次に、ステップ２０１において、受信されたデータに対して、２次元符号の符号化則に基づいた２値化を行い、ステップ２０２において、２次元符号語毎に列方向に並べる。そして、ステップ２０３において、行毎にシンドロームの計算を行うことにより２次元符号特有の誤りを検出することができる。また、Ｈｉｇｈビット誤りとＬｏｗビット誤りのペア誤りが発生するという特性を利用して誤り位置を推定することにより、誤りの訂正と消失位置情報の生成が可能となる。【選択図】図１
2006294110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラムメモリ記録再生装置に用いられる２次元符号に対して誤りの検出及び訂正を行う方法であって、
前記２次元符号の符号化則に従い符号化された２次元符号語を１符号語毎に列方向に並べる第１の系列変換ステップと、
前記第１の系列変換ステップによって得られたデータに対して行毎に誤り検出符号化を行う誤り検出符号化ステップと、
前記誤り検出符号化ステップによって得られたデータを列毎に読み出し、各２次元符号語を元の形に並べ直す第１の系列逆変換ステップと、
前記第１の系列逆変換ステップによって生成され、伝送路を介して再生されたデータに対して、前記２次元符号語を構成するビット数毎に前記２次元符号語のいずれかの符号語パターンとなるように２値化を行う２値化ステップと、
前記２値化ステップによって得られたデータを前記２次元符号語毎に列方向に並べる第２の系列変換ステップと、
前記第２の系列変換ステップによって得られたデータに対して行毎にシンドロームの計算を行い、全ての行のシンドローム計算結果から誤りの位置を特定し、訂正可能であれば前記誤りを訂正し、訂正不可能であれば該当位置を消失位置情報として出力する誤り検出・訂正ステップと、
前記誤り検出・訂正ステップによって得られたデータを列毎に読み出し、各２次元符号語を元の形に並べ直す第２の系列逆変換ステップと、
を有することを特徴とする誤り検出及び訂正方法。
【請求項２】
前記誤り検出符号化ステップが、
前記第１の系列変換ステップによって得られたデータを定められた２次元符号語数毎に検査単位ブロックとして区切り、前記検査単位ブロックの行毎に誤り検出符号化を行ってパリティビットを生成し、各行に前記パリティビットを付加したものを誤り検出符号語として出力する誤り検出符号語生成ステップと、
前記パリティビットに対して前記２次元符号の符号化を行ってパリティビット部を形成し、前記検査単位ブロックとパリティビット部を結合した符号化単位ブロックを生成するパリティビット符号化ステップと、
から構成されることを特徴とする請求項１に記載の誤り検出及び訂正方法。
【請求項３】
前記誤り検出・訂正ステップが、
前記第２の系列変換ステップによって得られたデータを前記符号化単位ブロック毎に区切り、前記パリティビット部に対してのみ復号化を行うパリティビット復号化ステップと、
１つの検査単位ブロックに対して、それに対応する復号化されたパリティビットを用いて行毎に誤りのシンドロームを計算し、誤りの有無を検出する誤り検出ステップと、
前記誤り検出ステップにおいて、検査単位ブロックの複数行で誤りが検出された場合、誤りが検出された前記誤り検出符号語について、前記パリティビットを除いた列毎に対となるビットがＨｉｇｈビットかＬｏｗビットであるかを検出し、ＨｉｇｈビットとＬｏｗビットが同数存在している列（２次元符号語）を低信頼度変調符号語として検出する低信頼度変調符号語検出ステップと、
前記検査単位ブロック中に存在する低信頼度変調符号語の数を検出する低信頼度変調符号語数検出ステップと、
前記低信頼度変調符号語が前記検査単位ブロック中に１符号語のみ存在する場合、その２次元符号語を構成しているビットの内、誤りが検出された行のビットの値を反転させる誤り訂正ステップと、
前記低信頼度変調符号語が前記検査単位ブロック中に複数個存在する場合、それらの検出された２次元符号語を構成しているビットを消失位置に定め、その情報を消失位置情報として出力する消失位置情報生成ステップと、
全ての前記検査単位ブロックに対して誤りの有無を検出したか否かを判断する誤り検出終了判断ステップと、
前記検査単位ブロックから前記パリティビットを除去するパリティビット除去ステップと、
から構成されることを特徴とする請求項１に記載の誤り検出及び訂正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタルデータ記録再生装置で用いられる誤り検出及び訂正方法に関し、より詳細にはホログラムメモリ記録再生装置で用いられる２次元符号の誤り検出及び訂正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホログラムメモリを用いた記録再生装置では、図１３に示すように、２ビットの記録データを２ｘ２セルの２次元配列（２次元符号語）に変換して記録再生を行う、２次元符号化方法が開示されている。図１３において、１１０１は光を透過させる（Ｈｉｇｈ）セル、１１０２〜１１０４は光を遮蔽する（Ｌｏｗ）セルである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
近年、記録再生装置において、記録する符号語の一部にパリティビットを付加して記録し、再生する際にパリティビットを利用して再生した符号語の誤りを検出し訂正するポストプロセッシング方式という信号処理が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
図１４は、ポストプロセッシング方式を用いた従来の記録再生装置のブロック図を示した図である。また、図１５は図１４のパリティ検査符号化回路３からポストプロセッサ６までが行う処理を示したフローチャートである。
【０００５】
符号化ステップでは、パリティ検査符号化回路３がＲＳ（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号化回路１及び変調回路２によって符号化されたデータ（変調符号語）に対してパリティビットを付加する（ステップ３０１）。図１６はパリティ検査符号化回路３におけるパリティ検査符号化の様子を示す図である。パリティ検査符号化回路３では、定められた変調符号語数毎にデータを区切り、この区切られたブロック毎にｍｏｄ２演算の結果が１となるように、１ビットのパリティビット１２０１を直列に付加する。図１６には、４ビットの変調符号語３つを一組としてパリティビット１２０１を１ビット付加したパリティ検査符号語の例を示している。
【０００６】
その後、パリティ検査符号化されたデータは記録再生回路４において記録データとして媒体に記録される。
【０００７】
復号化ステップでは、まず記録再生回路４において媒体から再生されたデータをＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）と呼ばれる信号処理方式を用いた２値化回路５によって２値化する（ステップ４０１）。この時、ＰＲＭＬ方式にＥＰＲ４（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｃｌａｓｓ  ４）方式を適用すると、発生する２値化誤りはほとんどが奇数個となる。
【０００８】
次に、ポストプロセッサ６において、２値化誤りが奇数個であることを利用してパリティ検査符号語毎にパリティビットを利用して誤りの検出及び訂正を行い、パリティ検査符号化する前のデータに復号して復調回路７へ出力する。
また、誤りの訂正が出来ない場合には消失位置情報をＲＳ復号化回路８に出力する（ステップ４０２）。
【特許文献１】特開平９−１９７９４７号公報
【特許文献２】特開２００１−１８９０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ホログラムメモリ記録再生装置のエラーレートを向上させるために従来の２次元符号化とパリティ検査符号化を組み合わせた場合には、２次元符号語の２値化誤りが図１７に示すように、本来ＨｉｇｈであるセルがＬｏｗになり、本来ＬｏｗであるセルがＨｉｇｈになるため、４セルのうち２つのセルで誤りが発生する、即ち偶数個の誤りしか発生しないため、パリティビットによる誤り訂正が出来ないという課題を有していた。
【００１０】
本発明は、従来の課題を解決するもので、ホログラムメモリ記録再生装置で用いられる２次元符号に対してパリティビットによる誤りの検出及び訂正を行うことの出来る誤り検出及び訂正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の誤り検出及び訂正方法は、ホログラムメモリ記録再生装置に用いられる２次元符号に対して誤りの検出及び訂正を行う方法であって、前記２次元符号の符号化則に従い符号化された２次元符号語を１符号語毎に列方向に並べる第１の系列変換ステップと、前記第１の系列変換ステップによって得られたデータに対して行毎に誤り検出符号化を行う誤り検出符号化ステップと、前記誤り検出符号化ステップによって得られたデータを列毎に読み出し、各２次元符号語を元の形に並べ直す第１の系列逆変換ステップと、前記第１の系列逆変換ステップによって生成され、伝送路を介して再生されたデータに対して、前記２次元符号語を構成するビット数毎に前記２次元符号語のいずれかの符号語パターンとなるように２値化を行う２値化ステップと、前記２値化ステップによって得られたデータを前記２次元符号語毎に列方向に並べる第２の系列変換ステップと、前記第２の系列変換ステップによって得られたデータに対して行毎にシンドロームの計算を行い、全ての行のシンドローム計算結果から誤りの位置を特定し、訂正可能であれば前記誤りを訂正し、訂正不可能であれば該当位置を消失位置情報として出力する誤り検出・訂正ステップと、前記誤り検出・訂正ステップによって得られたデータを列毎に読み出し、各２次元符号語を元の形に並べ直す第２の系列逆変換ステップと、を有することを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、誤り検出及び訂正方法において、前記誤り検出符号化ステップが、前記第１の系列変換ステップによって得られたデータを定められた２次元符号語数毎に検査単位ブロックとして区切り、前記検査単位ブロックの行毎に誤り検出符号化を行ってパリティビットを生成し、各行に前記パリティビットを付加したものを誤り検出符号語として出力する誤り検出符号語生成ステップと、前記パリティビットに対して前記２次元符号の符号化を行ってパリティビット部を形成し、前記検査単位ブロックとパリティビット部を結合した符号化単位ブロックを生成するパリティビット符号化ステップと、から構成されることを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、誤り検出及び訂正方法において、前記誤り検出・訂正ステップが、前記第２の系列変換ステップによって得られたデータを前記符号化単位ブロック毎に区切り、前記パリティビット部に対してのみ復号化を行うパリティビット復号化ステップと、１つの検査単位ブロックに対して、それに対応する復号化されたパリティビットを用いて行毎に誤りのシンドロームを計算し、誤りの有無を検出する誤り検出ステップと、前記誤り検出ステップにおいて、検査単位ブロックの複数行で誤りが検出された場合、誤りが検出された前記誤り検出符号語について、前記パリティビットを除いた列毎に対となるビットがＨｉｇｈビットかＬｏｗビットであるかを検出し、ＨｉｇｈビットとＬｏｗビットが同数存在している列（２次元符号語）を低信頼度変調符号語として検出する低信頼度変調符号語検出ステップと、前記検査単位ブロック中に存在する低信頼度変調符号語の数を検出する低信頼度変調符号語数検出ステップと、前記低信頼度変調符号語が前記検査単位ブロック中に１符号語のみ存在する場合、その２次元符号語を構成しているビットの内、誤りが検出された行のビットの値を反転させる誤り訂正ステップと、前記低信頼度変調符号語が前記検査単位ブロック中に複数個存在する場合、それらの検出された２次元符号語を構成しているビットを消失位置に定め、その情報を消失位置情報として出力する消失位置情報生成ステップと、全ての前記検査単位ブロックに対して誤りの有無を検出したか否かを判断する誤り検出終了判断ステップと、前記検査単位ブロックから前記パリティビットを除去するパリティビット除去ステップと、から構成されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明の誤り検出及び訂正方法によれば、偶数個の誤りしか発生しないホログラムメモリ記録再生装置用の２次元符号においてもパリティビットを用いた誤り位置の検出及び訂正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の誤り検出及び訂正方法の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１における誤り検出及び訂正方法の処理ステップを示したフローチャートである。図１において、符号化ステップでは、符号化されたデータにパリティ検査符号化を行う。伝送路とはデータをホログラムメモリに記録再生する経路を表わす。復号化ステップでは、伝送路が出力するデータを２次元符号語のいずれかの符号語パターンとなるように２値化し、パリティビットを用いた誤りの検出及び訂正を行う。
【００１７】
以下、各ステップについて詳しく説明する。ここで、入力される符号語は図１３に示す従来の２次元符号化によって２ビットの記録データが４ビット（セル）に符号化されたものであり、入力されるビット”１”がＨｉｇｈセル、ビット”０”がＬｏｗセルに対応するものとする。
【００１８】
まず、ステップ１０１について説明する。図２はステップ１０１における系列変換を説明するための図である。ステップ１０１では、２次元符号化されたデータが符号語毎に列方向にビットが並ぶように系列変換を行う。列方向にビットを並べる順番としては、様々な順番が考えられるが、ここでは、図２に示すように２次元符号語１０００を構成する４つのビット１００１〜１００４が上から下に順番に並ぶようにビットを並べるものとする。
【００１９】
次に、ステップ１０２について説明する。図３は、ステップ１０２における処理ステップを示すフローチャートである。図３において、ステップ１２１では、ステップ１０１によって得られたデータを定められた符号語数毎にブロックとして区切り、各ブロックに対してそれぞれ行毎にパリティ検査符号化を行い、１ビットのパリティビットを付加する。そして、ステップ１２２では、付加したパリティビットに対して２次元符号化を行う。以下、各ステップについて詳しく説明する。
【００２０】
まず、ステップ１２１について説明する。図４は、ステップ１２１におけるパリティ検査符号化を説明するための図である。ステップ１２１では、ステップ１０１において系列変換されたデータに対してパリティ検査符号化を行うために、まずデータを定められた符号語数毎に区切る。以下、この区切られたブロックを検査単位ブロックと称す。１つの検査単位ブロックを構成する符号語数は、伝送路において誤りの発生頻度を調べ、１ブロック中に誤りが１事象のみ発生する程度の符号語数とする。ここでは伝送路において５符号語毎に１事象の誤りが発生する場合を例として、５符号語分を１検査単位ブロックと定める。
【００２１】
そして、各検査単位ブロックに対して、図４に示すようにそれぞれ行毎にパリティ検査符号化を行い、ｍｏｄ２演算の結果が１となるように１ビットのパリティビットを付加する。
【００２２】
次に、ステップ１２２について説明する。図５は、ステップ１２２におけるパリティビットの２次元符号化を説明するための図である。ステップ１２１において検査単位ブロック毎に４ビットのパリティビットが生成されるが、これらのパリティビットは２次元符号の制約を満たしていない。そこで、ステップ１２２では、図５（ｂ）に示すように付加された４ビットのパリティビットを２ビット毎に区切り、区切られた２ビットに対してそれぞれ２次元符号化を行う。そして２次元符号化されたパリティビットは、図５（ｃ）に示すように各検査単位ブロックの末尾に付加する。以下、この２次元符号化されたパリティビットが付加された検査単位ブロックを符号化単位ブロックと称す。
【００２３】
次に、ステップ１０３について説明する。ステップ１０３では、ステップ１２２によって得られたデータに対してステップ１０１で行った系列変換操作と逆の系列変換操作を行う。すなわち、データを列毎に読み出し、各２次元符号語を２次元の形に並べ直す。
【００２４】
次に、ステップ１０３によって得られたデータを記録再生回路においてホログラムメモリの記録フォーマットに準拠した形に並べ替えた後、ホログラムメモリ媒体に記録する。図６は記録データ生成を説明するための図である。ホログラム記録では、データを図６に示すような２次元のマトリクス状に並べ、これをページデータとして記録する。データの並べ方としては様々な方法が存在するが、ここでは図６に示すように行方向にデータを並べて、ページデータを生成するものとする。そして、生成したページデータを単位面積を持つセルの集合体としてホログラムメモリ媒体に記録する。
【００２５】
次に、ステップ２０１について説明する。ステップ２０１では、記録再生回路において再生されたデータに対して、２次元符号語を構成する４つのビット毎に２次元符号語のいずれかの符号語パターンになるように２値化を行う。以下、この２値化を２次元符号の符号化則に基づいた２値化と称す。なお、記録再生回路において再生されたデータは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）カメラ等を用いてホログラムメモリ媒体から読み出された光学信号を各素子が受光する光の明暗に応じて電気信号のレベルの大小（輝度値）に変換されたデータであるものとし、その輝度値は１０（暗）〜１００（明）のディジタルデータで表わされるものとする。この時、ホログラムメモリ媒体に記録されたデータに対する解像度は１セルにつきＣＣＤ素子１画素の場合は各画素の輝度値を１セル（ビット）の輝度値とする。もしくは、１セルに付き複数画素の解像度を設定した場合には、複数画素の輝度値の累積加算値、もしくは平均値を１セル（ビット）の輝度値とする。
【００２６】
ステップ２０１における２次元符号の符号化則に基づいた２値化は、例えば以下のような方法で実現できる。図７は２次元符号の符号化則に基づいた２値化の例を示す図である。
【００２７】
まず、２次元符号で用いられる４種類の符号語を図７（ａ）に示すようにＣ０〜Ｃ３と定義する。そして、Ｈｉｇｈビットの目標輝度値を１００、Ｌｏｗビットの目標輝度値を１０として、図７（ｂ）に示すような目標となるパターンをＣ０〜Ｃ３の符号語に対してそれぞれ作成する。この目標パターンをそれぞれＴ０〜Ｔ３と定義する。ここで、Ｘ０〜Ｘ３はそれぞれ各セルの目標輝度値を表している。
【００２８】
次に、２値化したいデータの各セルの輝度値を図７（ｃ）に示すようにＹ０〜Ｙ３と定義する。そして、２値化したいデータとＴ０〜Ｔ３の目標パターンに関して、それぞれ数１の計算を行うことにより、２値化したいデータと各パターンとのユークリッド距離ＤＴ０〜ＤＴ３を求める。
【００２９】
【数１】
2006294110.tif 000003
【００３０】
そして、ＤＴ０〜ＤＴ３の中で、最もユークリッド距離の小さい符号語に２値化を行う。以上のような方法により、２次元符号の符号化則に基づいた２値化を行うことができる。
【００３１】
次に、ステップ２０２について説明する。ステップ２０２では、２値化されたデータに対して、ステップ１０１と同様にして、２次元符号語毎に列方向にビットが並ぶように系列変換を行う。
【００３２】
次に、ステップ２０３について説明する。図８は、ステップ２０３における処理ステップを示すフローチャートである。図８において、ステップ２３１では、ステップ２０２によって得られたデータを前記符号化単位ブロック毎に区切り、パリティビット部に対してのみ復号化を行う。次に、ステップ２３２では、１つの検査単位ブロックに対して、それに対応する復号化されたパリティビットを用いて行毎に誤りのシンドロームを計算し、誤りの有無を検出する。そして、ステップ２３３では、検査単位ブロック中に誤りが検出された場合に、誤りが検出されたパリティ検査符号語（以下、誤り符号語と称す）を構成している各ビット（但し、パリティビットは含まない。また、以下、これらのビットを低信頼度ビットと称す）について列毎（２次元符号語毎）にＨｉｇｈビットとＬｏｗビットの個数をそれぞれ計算し、ＨｉｇｈビットとＬｏｗビットが同数存在している２次元符号語を低信頼度変調符号語として検出する。また、ステップ２３４では、検査単位ブロック中に存在する低信頼度変調符号語の数を検出する。そして、ステップ２３５では、低信頼度変調符号語が検査単位ブロック中に１符号語のみ存在する場合に、その２次元符号語に含まれる低信頼度ビットの値を反転させる。また、ステップ２３６では、低信頼度変調符号語が検査単位ブロック中に複数個存在する場合に、それらの検出された２次元符号語を構成しているビットを消失位置に定め、その情報を消失位置情報として出力する。そして、ステップ２３７では、全ての検査単位ブロックに対して誤りの有無を検出したか否かを判断し、ステップ２３８では、各パリティ検査符号語中のパリティビットを除去する。
【００３３】
以下、各ステップについて詳しく説明する。
まず、ステップ２３１について説明する。ステップ２３１では、まずステップ２０２において系列変換されたデータを前記符号化単位ブロック毎に区切る。すなわち、１つの符号化単位ブロックの構成は図５（ｃ）のようになり、７個の２次元符号語（内２個はパリティビットが２次元符号化されたものである）を含むことになる。そして、符号化単位ブロック毎にパリティビットの部分についてのみ復号化を行う。これにより、パリティビットが元の形に復元され、各ブロックにおいて行毎にパリティ検査符号語が復元されたことになる。また、これにより各ブロックの構成は図５（ａ）のようになり、５個の２次元符号語と４ビットのパリティビットを含む形へと変換される。
【００３４】
次に、ステップ２３２について説明する。ステップ２３２では、１つの検査単位ブロックに対して、それに対応する復号化されたパリティビットを用いて行毎にｍｏｄ２演算を行い、誤りのシンドロームを計算する。そして、計算されたシンドロームに基づいてその検査単位ブロック中に誤りが発生しているか否かを検出する。ここで、例として検査単位ブロック中に誤りが発生している場合について説明する。図９は検査単位ブロック中の１つの２次元符号語に誤りが発生した場合における誤り検出の様子を示す図である。２次元符号語中に誤りが発生した場合、その誤りは必ず２ビットの誤りとなる。本実施例１では、列方向に２次元符号語を並べ、行方向にパリティ検査符号化を施しているため、検査単位ブロック中の１つの２次元符号語に誤りが発生した場合、それらの２ビットの誤りは２つのパリティ検査符号語内に１ビットずつ含まれることになる。従って、行毎にｍｏｄ２演算を行うことにより、それらの２ビットの誤りは１ビットずつ異なるパリティ検査符号語において検出されるため、結果として２次元符号語中に発生した２ビットの誤りを検出することができる。このように検査単位ブロック中に発生した誤りを検出することができる。
【００３５】
次に、検査単位ブロック中に誤りが検出された場合にそのブロック中のどのビットが誤っているかを検出し、その誤りを訂正する方法と、誤りを訂正できない場合に信頼性の低いビットを消失位置に定める方法について説明する。
【００３６】
まず、ステップ２３３及びステップ２３４について説明する。図１０はステップ２３３で行う操作を説明するための図である。ステップ２３３では、誤りが検出された検査単位ブロック中の前記誤り符号語を構成している前記低信頼度ビットについて、列毎（２次元符号語毎）にＨｉｇｈビットとＬｏｗビットの個数をそれぞれ計算し、ＨｉｇｈビットとＬｏｗビットが１ビットずつ存在している２次元符号語（低信頼度変調符号語）を検出する。発生する誤りは必ずＨｉｇｈビット誤りとＬｏｗビット誤りがペアになった２ビットの誤りとなるので、誤りが検出された検査単位ブロックにおいて、各２次元符号語内に含まれる低信頼度ビットの値の組み合わせを調べ、それらがＨｉｇｈビット１つ、Ｌｏｗビット１つの組み合わせになっている２次元符号語が検出された場合、誤りはその２次元符号語内に発生している可能性が高い。ステップ２３３では、このような誤りが発生している可能性が高いと思われる２次元符号語を低信頼度変調符号語として検出する。そして、ステップ２３４では、ステップ２３３において検出された低信頼度変調符号語の数をカウントし、検査単位ブロック中に低信頼度変調符号語がいくつ存在しているかを検出する。
【００３７】
次に、ステップ２３５について説明する。ステップ２３５では、ステップ２３３において検出された低信頼度変調符号語に対して誤りの訂正を行う。図１１は低信頼度変調符号語に対して誤り訂正を行う方法を示す図である。検査単位ブロック内において、図１１に示すように低信頼度変調符号語が１符号語のみ検出された場合、それらの低信頼度ビットの値を反転させる。上述したように、発生する誤りは必ずＨｉｇｈビット誤りとＬｏｗビット誤りがペアになった２ビットの誤りとなるため、検査単位ブロック中に低信頼度ビットの値の組み合わせがＨｉｇｈビット１つ、Ｌｏｗビット１つの組み合わせになっている２次元符号語が１符号語しか存在しない場合、誤りはその２次元符号語内の低信頼度ビットに発生している可能性が高いと言える。従って、それらの低信頼度ビットの値を反転させることにより、Ｈｉｇｈビットの位置が入れ替わり、誤りが訂正される。このようにして、２次元符号の復号化を行う前に誤りを訂正しておくことにより、復号化による誤りの増大を軽減することができる。
【００３８】
次に、ステップ２３６について説明する。ステップ２３６では、ステップ２３３における低信頼度変調符号語の検出の結果を利用して消失位置情報を生成する。図１２は消失位置情報を生成する方法を示す図である。検査単位ブロック内において、図１２に示すように低信頼度変調符号語が複数個検出された場合、それらの低信頼度変調符号語を構成しているビットを消失位置に定め、その情報を消失位置情報として出力する。検査単位ブロック中に低信頼度ビットの値の組み合わせがＨｉｇｈビット１つ、Ｌｏｗビット１つの組み合わせになっている２次元符号語が複数個存在する場合、誤りはそれらの２次元符号語の内のいずれかに発生している可能性が高いと言える。しかし、どの２次元符号語に誤りが発生しているかまでは分からないため、検出された２次元符号語を構成しているビットを消失位置に定め、その情報をＲＳ復号化回路に出力する。このようにして、消失位置情報を生成することにより、ＲＳ復号化において消失誤り訂正が実行可能となるため、誤り訂正の効率を向上させることができる。
【００３９】
次に、ステップ２３７について説明する。ステップ２３７では、全ての検査単位ブロックに対して誤りの有無を検出したか否かを判断する。そして、まだ誤りの有無を検出していない検査単位ブロックが存在する場合は、それらの検査単位ブロックに対してステップ２３２からステップ２３６までの操作を繰り返し行う。
【００４０】
次に、ステップ２３８について説明する。ステップ２３８では、各パリティ検査符号語中のパリティビットを除去する。
【００４１】
次に、ステップ２０４について説明する。ステップ２０４では、パリティビットが除去されたデータを、ステップ１０３と同様にして、列毎に読み出し、各２次元符号語を２次元の形に並べ直す。この操作により、２次元符号化された系列の推定系列が得られる。
【００４２】
以上のように、本実施例１においては、２次元符号語に対して並列にパリティ検査符号化を行い、Ｈｉｇｈビット誤りとＬｏｗビット誤りのペアの誤りが発生するという特性を利用してパリティ検査復号化を行うことにより、従来方式では誤りの検出が困難なホログラムメモリを伝送路とした記録再生装置においても、誤りの検出、訂正及び消失位置情報の生成を行うことができる。
【００４３】
なお、ステップ２０１において２値化を行う際にホログラムメモリ媒体から読み出したページデータから符号語単位のブロックを抽出するにあたり、ページデータのどの位置からブロックに区切るかについての説明を省略したが、例えば、ページデータの所定の位置に符号語として存在しないパターンのマーカーを記録し、その場所を基準にしてブロックの区切りを決定するようにする。マーカーとしては例えば４ｘ４セル全てをＨｉｇｈビットとすれば容易にマーカーを検出することが可能である。マーカーの配置場所はページデータの四隅にするなどを設計時に設定する。
【００４４】
また、変調符号として２次元符号を用いた場合について説明したが、変調符号はこれに限らず、１符号語に含まれるＨｉｇｈビットの数が定められた変調符号であれば同様に実施可能である。
【００４５】
また、誤り検出符号としてパリティ検査符号を用いた場合について説明したが、ＣＲＣＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ  Ｃｏｄｅ）やＲＳ符号のようにデータ部とパリティ部が完全に分けられている符号（組織符号）であればパリティ検査符号以外の誤り検出符号及び誤り訂正符号を用いた場合でも同様に実施可能である。
【００４６】
また、ステップ２０１において２次元符号の符号化則に基づいた２値化を行う際に各ビットのユークリッド距離を求める方法について説明したが、２値化を行う４ビットのブロックの中で最も輝度値の大きいものをＨｉｇｈビットとし、他の３ビットをＬｏｗビットとして２値化を行うようにしても良い。
【００４７】
また、本実施例１では、Ｈｉｇｈビット誤りとＬｏｗビット誤りのペアの誤りが発生するという特性のみを利用した誤りの訂正方法及び消失位置情報の生成方法を説明したが、これに加えて記録再生チャネルから得られる何らかの信頼度情報も利用することにより、更に精度の高い誤り訂正及び消失位置情報の生成が可能となる。例えば、ステップ２０１の２値化において計算したユークリッド距離はその値が大きいほど信頼性が低いと考えられるため、ステップ２３３において低信頼度変調符号語が１符号語のみ検出された場合に、その検出された２次元符号語のユークリッド距離が検査単位ブロック中の全ての２次元符号語の中で最も大きい場合のみ誤りを訂正するといった条件を加えることにより、誤訂正の影響を軽減させることが可能となる。また、ステップ２３３において低信頼度変調符号語が複数個検出された場合に、検出された２次元符号語の内ユークリッド距離が最も大きい２次元符号語を構成しているビットのみ消失位置に定めるといった条件を加えることにより、無駄な消失位置情報の生成を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の誤り検出及び訂正方法は、１符号語に含まれるＨｉｇｈビットの数が定められた変調符号が用いられる伝送路においてパリティビットを用いた誤り位置の検出及び訂正を可能にするため、１符号語に含まれるＨｉｇｈビットの数が定められた変調符号が用いられるホログラム記録等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】上記第１の実施例における誤り検出及び訂正方法の処理ステップを示すフローチャート
【図２】上記第１の実施例における系列変換の方法を示す図
【図３】上記誤り検出符号化ステップにおける処理ステップを示すフローチャート
【図４】上記第１の実施例におけるパリティ検査符号化の方法を示す図
【図５】上記第１の実施例におけるパリティビットに対する２次元符号化の方法を示す図
【図６】ホログラム記録における記録フォーマットの例を示す図
【図７】上記第１の実施例における２次元符号の符号化則に基づいた２値化の例を示す図
【図８】上記誤り検出・訂正ステップにおける処理ステップを示すフローチャート
【図９】上記第１の実施例における２次元符号語に誤りが発生した場合の誤り検出の様子を示す図
【図１０】上記第１の実施例における低信頼度変調符号語の検出方法を示す図
【図１１】上記第１の実施例における誤り訂正の方法を示す図
【図１２】上記第１の実施例における消失位置情報の生成方法を示す図
【図１３】２次元符号化の例を示す図
【図１４】従来例における記録再生装置のブロック図
【図１５】従来例における符号化ステップ及び復号化ステップの手順を示すフローチャート
【図１６】従来例におけるパリティ検査符号化の方法を示す図
【図１７】２次元符号の符号化則に基づいた２値化を行った場合に発生する誤りパターンの例を示した図
【符号の説明】
【００５０】
１  ＲＳ符号化回路
２  変調回路
３  パリティ検査符号化回路
４  記録再生回路
５  ２値化回路
６  ポストプロセッサ
７  復調回路
８  ＲＳ復号化回路
１０１  第１の系列変換ステップ
１０２  誤り検出符号化ステップ
１０３  第１の系列逆変換ステップ
１２１  誤り検出符号語生成ステップ
１２２  パリティビット符号化ステップ
２０１  ２値化ステップ
２０２  第２の系列変換ステップ
２０３  誤り検出・訂正ステップ
２０４  第２の系列逆変換ステップ
２３１  パリティビット復号化ステップ
２３２  誤り検出ステップ
２３３  低信頼度変調符号語検出ステップ
２３４  低信頼度変調符号語数検出ステップ
２３５  誤り訂正ステップ
２３６  消失位置情報生成ステップ
２３７  誤り検出終了判断ステップ
２３８  パリティビット除去ステップ
３０１  誤り検出符号化ステップ
４０１  ２値化ステップ
４０２  誤り検出・訂正ステップ
１０００  ２次元符号語
１００１〜１００４  ２次元符号語を構成するビット
１１０１  Ｈｉｇｈセル
１１０２〜１１０４  Ｌｏｗセル
１２０１  パリティビット
【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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