(57)【要約】【課題】マルチヘッド検出器（１０８）を有する光記憶システムにおける符号化および復号化の技法に関する方法およびシステムを提供する。【解決手段】エラー補正符号化技法を用いてソースデータ（１１２）を符号化し、この符号化データ（１２０、１２６）をインターリーブし、マルチヘッド検出器（１０８）の２つ以上の検出器ヘッド（１０６）に分配する。光ディスク（１２）に記録されたデータ（１２０、１２６）は、マルチヘッド検出器（１０８）によって取得され、同時に復号化してソースデータ（１１２）中の元の情報の推定値（１３８、１４４）を取得することができる。２つ以上のエンコーダ／デコーダ（１１６、１２２、１３６、１４４）を使用し、各エンコーダ／デコーダは、複数のデータヘッド（１０６、１０８）からのデータを符号化または復号化することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のヘッドおよび第２のヘッドを含む複数のヘッド（１０８）であって、前記第１のヘッドが、光記憶システム（１０、１１０、１３０、１８０）の光媒体（１２）の第１のデータトラック（１８２）内にデータ（１２０）を記録するように構成され、前記第２のヘッドが、前記光媒体の第２のデータトラック（１８２）内にデータ（１２６）を記録するように構成され、前記第１のヘッドおよび前記第２のヘッドが、同時に記録するように構成された、ヘッド（１０８）と、
符号化回路（１１６、１２２）とを備え、前記符号化回路（１１６、１２２）が、
ソースデータ（１１２）を符号化して符号化データを生成し、
前記符号化データを前記第１のヘッドおよび前記第２のヘッドに分配するように構成されており、
前記符号化データの第１の部分（１２０）が前記第１のヘッドに送出され、前記符号化データの第２の部分（１２６）が前記第２のヘッドに送出される、光記憶システム（１０、１１０、１３０、１８０）。
【請求項２】
前記符号化回路（１１６、１２２）が、前記ソースデータ（１１２）のフォワードエラー補正符号化を行うように構成された２つ以上のエンコーダ（１１６、１２２）を備える、請求項１記載のシステム（１０、１１０、１３０、１８０）。
【請求項３】
前記フォワードエラー補正符号化がターボ符号化である、請求項２記載のシステム（１０、１１０、１３０、１８０）。
【請求項４】
前記符号化回路（１１６、１２２）が、前記２つ以上のエンコーダによって挿入されたビットを除去して符号化データ（１２０、１２６）を生成するように構成されたパンクチャラ（１１８、１２４）を備える、請求項２記載のシステム（１０、１１０、１３０、１８０）。
【請求項５】
前記符号化回路（１１６、１２２）が、前記ソースデータ（１１２）を並べ替えるように構成されたインターリーバ（１１４）を備え、前記ソースデータ（１１２）が前記２つ以上のエンコーダ（１１６、１２２）のうちの第１のエンコーダ（１１６）で符号化されて、前記符号化データ（１２０、１２６）のうちの第１の符号化データセグメント（１２０）を生成し、並べ替えられたソースデータ（１１２）が前記２つ以上のエンコーダ（１１６、１２２）のうちの第２のエンコーダ（１２２）で符号化されて、前記符号化データ（１２０、１２６）のうちの第２の符号化データセグメント（１２６）を生成する、請求項２記載のシステム（１０、１１０、１３０、１８０）。
【請求項６】
前記第１の符号化データセグメント（１２０）が前記第１のヘッドに送出され、前記第２の符号化データセグメント（１２６）が前記第２のヘッドに送出される、請求項５記載のシステム（１０、１１０、１３０、１８０）。
【請求項７】
前記第１の符号化データセグメント（１２０）または前記第２の符号化データセグメント（１２６）を前記第１のヘッドに選択的に送出し、前記第１の符号化データセグメント（１２０）または前記第２の符号化データセグメント（１２６）を前記第２のヘッドに選択的に送出するように構成された選択回路（１６２）を備える、請求項５記載のシステム（１０、１１０、１３０、１８０）。
【請求項８】
前記第１のヘッドおよび前記第２のヘッドが、前記光媒体（１２）からデータを同時に受け取るように構成され、前記第１のヘッドが第１の受取りデータ（１３２）を受け取り、前記第２のヘッドが第２の受取りデータ（１４０）を受け取る、請求項１記載のシステム（１０、１１０、１３０、１８０）。
【請求項９】
前記第１の受取りデータ（１３２）および前記第２の受取りデータ（１４０）をほぼ同時に復号化し、かつ前記ソースデータ（１１２）の推定値を含む復号化データ（１３８、１４６）を出力するように構成された復号化回路（１３６、１４４）を備える、請求項８記載のシステム（１０、１１０、１３０、１８０）。
【請求項１０】
前記第１の受取りデータ（１３２）を復号化して第１の推定値（１３８）を生成するように構成された第１のデコーダ（１３６）と、前記第２の受取りデータ（１４０）を復号化して第２の推定値（１４６）を生成するように構成された第２のデコーダ（１４４）とを含む復号化回路（１３６、１４４）を備え、前記第１の推定値（１３８）および前記第２の推定値（１４６）が前記ソースデータ（１１２）の推定値になる、請求項８記載のシステム（１０、１１０、１３０、１８０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する主題は光記憶装置に関し、より具体的には、光記憶システムにおいてデータを符号化する技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの能力が向上したので、コンピュータ技術が新しい応用領域、とりわけ消費者向けビデオ機器、データアーカイビング、文書保管、イメージング、映画製作などの領域に入ってきた。これらの応用分野は、高い記憶容量および高いデータ転送速度を有するデータ記憶技法の開発を継続的に後押ししている。
【０００３】
データ記憶技術の開発の一例は、徐々に高くなってきた光記憶システムの記憶容量とすることができる。例えば、１９８０年代の初めに開発されたコンパクトディスクは、約６５０〜７００ＭＢのデータ容量、または約７４〜８０分の２チャネル音声プログラム容量を有する。それと比較して、１９９０年代の始めに開発されたデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）フォーマットは、約４．７ＧＢ（単層）または８．５ＧＢ（２層）の容量を有する。さらに、もっと高容量の記憶技術が、より高い解像度のビデオフォーマットの需要など、より高い需要に応じるために開発されてきた。例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（商標）などの高容量記録フォーマットでは、単層ディスクで約２５ＧＢ、２層ディスクで約５０ＧＢを保持することができる。コンピュータ技術が発展し続けているので、もっと高容量の記憶媒体が求められることもありうる。例えば、ホログラフィック記憶システムおよびマイクロホログラフィック記憶システムは、発展中の記憶技術の他の例であり、記憶装置産業の将来の容量要件を達成する可能性がある。
【０００４】
データ容量の増大と共に、高いデータ転送速度もまた求められている。例えば、標準ＤＶＤフォーマットのビデオビットレートは約９．８Ｍｂｐｓであり、標準Ｂｌｕｅ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（商標）は約４０．０Ｍｂｐｓであるといえる。より高容量の記憶システム（例えば、ホロロジックまたはマイクロホログラフィック記憶システム）が開発されるにつれ、データ転送速度がさらに向上することもまた予測されうる。
【０００５】
データ転送速度は、データを記録し取得できる速度によって少なくとも部分的に制限される。例えば、光記憶システムでは、データを符号化し、読出しヘッドまたは書込みヘッド（例えば、検出器ヘッド）によって光ディスクに記録することができる。記録されたデータを検出器によって読み出し、復号化して元の情報を取得することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、データを記録および／または取得できる速度および精度を向上する方法により、望ましくはより高いデータ転送速度を得ることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態では光リーダシステムを含む。この光リーダシステムは、第１のヘッドおよび第２のヘッドを含む複数のヘッドを含む。第１のヘッドは、光リーダシステムの光媒体の第１のデータトラック内にデータを記録するように構成され、第２のヘッドは、光媒体の第２のデータトラック内にデータを記録するように構成される。第１のヘッドおよび第２のヘッドは、同時に記録するように構成される。光リーダシステムはまた、ソースデータを符号化して符号化データを生成し、その符号化データを第１の検出器ヘッドおよび第２の検出器ヘッドに分配するように構成された符号化回路も含む。符号化データの第１の部分は第１のヘッドに送出され、符号化データの第２の部分は第２のヘッドに送出される。
【０００８】
別の実施形態では、複数のヘッドを有する光記憶システムの符号化の方法を提供する。この方法は、ソースデータをインターリーブしてインターリーブソースデータを生成すること、インターリーブソースデータを符号化して第１の符号化データおよび第２の符号化データを生成すること、および第１の符号化データおよび第２の符号化データを複数ヘッドのうちの２つ以上に分配することを含む。
【０００９】
別の実施形態は、複数チャネル光リーダ用の復号化の方法を含む。この方法は、複数の光データチャネルから複数のデータブロックを読み出すことを含む。複数のデータブロックのうちの１つが、複数の光データチャネルのそれぞれのチャネルから読み出される。この方法はさらに、複数のデータブロックに基づいて複数のデータストリームを生成することを含み、これら複数のデータストリームのうちの１つが、複数のデータブロックのそれぞれのブロックから生成される。次いで、この方法は、複数のデータストリームのそれぞれについてチェックサムテストを実施すること、および複数のデータストリームのそれぞれに対して共通のデコーダを利用することを含む。
【００１０】
さらに別の実施形態では、マルチヘッド検出器、アクチュエータ、および符号化／復号化回路を有する光リーダシステムを提示する。マルチヘッド検出器は、第１の検出器ヘッドおよび第２の検出器ヘッドを含む。第１の検出器ヘッドは、光リーダシステムの光ディスクの第１のトラックにデータを記録し、この第１のトラックからデータを受け取るように構成される。第２の検出器ヘッドは、第１の検出器ヘッドが第１のトラックにデータを記録するときに同時に光ディスクの第２のトラックにデータを記録し、第１の検出器ヘッドが第１のトラックに記録するときに同時に第１のトラックからデータを受け取り、第１の検出器ヘッドが第１のトラックからデータを受け取るときに同時に第２のトラックからデータを受け取るように構成される。光リーダシステムはまた、光ディスクの位置に対してマルチヘッド検出器の位置を制御するように構成されたアクチュエータも含む。さらに、光リーダシステムは、符号化データを第１の検出器ヘッドおよび第２の検出器ヘッドに分配するように、また第１の検出器ヘッドおよび第２の検出器ヘッドからの受取りデータを復号化するように構成された回路を含む。
【００１１】
本発明の上記他の特徴、態様および利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読めばより理解されよう。図面で、同じ文字は図面全部を通して同じ部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態による、光リーダシステムを示すブロック図である。
【図２】一実施形態による、従来の符号化技術を示す概略図である。
【図３】一実施形態による、従来の復号化技術を示す概略図である。
【図４】一実施形態による、複数のヘッドを備えたデコーダによって読み出すことができる光ディスクを示す図である。
【図５】一実施形態による、複数のヘッドがあるリーダ／ライタ（マルチヘッドリーダ／ライタ）を使用する符号化技法を示す概略図である。
【図６】一実施形態による、マルチヘッドリーダ／ライタを使用する復号化技法を示す概略図である。
【図７】一実施形態による、マルチヘッドリーダ／ライタを使用する別の復号化技法を示す概略図である。
【図８】一実施形態による、マルチヘッドリーダ／ライタの検出器ヘッド選択を使用する符号化技法を示す概略図である。
【図９】一実施形態による、マルチヘッドリーダ／ライタを使用する復号化技法を示す概略図である。
【図１０】一実施形態による、マルチヘッドリーダ／ライタを使用して符号化または復号化できる複数のディスクを示す図である。
【図１１】一実施形態による、複数のヘッドをそれぞれ用いて記録する複数のエンコーダを示す概略図である。
【図１２】一実施形態による、光ディスクを読み出すように構成されたマルチヘッドリーダ／ライタを有するリーディングアームを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
光記憶システムでは通常、記録されるべきデータソースを光媒体中で符号化し、次に、この光媒体からデータを取得、復号化して、元のデータソースに一致する情報を得ることを必要とする。書込み処理とも呼ばれる記録処理は、光データの形（例えば、ホログラムまたはマイクロホログラム）でデータを書き込むために光媒体内の感光材料の屈折率を変調するリード／ライトヘッドから、書込みビームおよび参照ビームを送出することを含みうる。媒体に記録されるデータは、リードソロモン（ＲＳ）エラー補正符号および／またはターボ符号などのフォワードエラー補正（ＦＥＣ）符号化方式で符号化することができる。一般に、ＦＥＣ符号化では、ビットストリーム（例えば、ｋビット長）を符号語（例えばＮビット長、ただしＮはｋより大きい）にマップすることができる。符号語はエラー補正ビットを含むことができ、これにより、光媒体でのデータの読出しおよび／または書込み時に起こるエラーを補正することが可能になる。
【００１４】
読出し処理とも呼ばれる取得処理は、読出しビーム（すなわち参照ビーム）をリード／ライトヘッド（取得／読出し処理時にはリードヘッドまたは検出ヘッドとも呼ばれる）から光媒体まで伝達すること、および媒体中の光データによって反射および／または散乱した読出しビームの一部分を含む反射ビームを受光することを含みうる。次に、この反射ビームを処理してビットストリームとすることができ、これを復号化してビットストリームからエラー補正ビットを除去することができる。
【００１５】
光記憶システムのデータ転送速度は、データを記録および／または取得する処理が行われる速度によって部分的に規定されることがある。例えば、リード／ライトヘッドは、書込みおよび読出しの精度を維持するために、ある特定の速度でしかビームを送出し受光することができず、符号化速度または復号化速度は、エンコーダ／デコーダの速度によって制限されることがある。さらに、エラー補正符号化では一般に、いくつかの書込みおよび／または読出しエラーを補正することができるが、典型的なエラー補正符号では、ディスク上の傷またはゴミなどの光媒体の実質的な欠陥により不十分なことがある。
【００１６】
１つまたは複数の実施形態で、複数のヘッドがある読出し／書込み構成要素を含む光記憶システムは、光媒体の複数のチャネル（すなわちデータトラック）にわたってデータ書込みおよび／またはデータ読出しを並行して行えるようにすることで、データ転送速度を向上させることができる。複数の読出し／書込みヘッドは、マルチヘッドリーダ／ライタと呼ばれることがあり、書込み処理時にマルチヘッドライタまたはマルチヘッドレコーダ、あるいは読出し処理時にマルチヘッドリーダまたはマルチヘッドデコータと呼ばれることもある。各リード／ライトヘッドはまたヘッドと呼ばれることもあり、これは、書込みおよび／または読出しの機能を異なる実施形態で有することができる。
【００１７】
複数のチャネルにわたってデータを書き込むことでまた、符号化されたビットストリーム（すなわち符号語）を複数のチャネルにわたってインターリーブできるので、精度を向上させることができる。例えば、光ディスクの欠陥は単一のトラックに影響を及ぼすことが多く、影響を受けた単一のトラックに限定したデータ書込みをしようとすると、相当な書き込みエラーを招くおそれがある。ディスク欠陥により相当な書込みエラーが結果として生じる可能性があり、このような相当な書込みエラーは、典型的なエラー補正方法によって必ずしも補正できるとは限らない。しかし、符号語がインターリーブされ、複数のチャネル（例えば、光ディスクの４つのチャネル）にわたって分布していれば、影響を受けた１つのチャネル内の符号語の一部分を記録することに起因するどんなエラー（１つまたは複数）も影響が小さくなりうる。さらに、典型的なエラー補正符号でこのような影響の小さいエラーを補償することができる。
【００１８】
マルチヘッドリーダ／ライタを使用して符号化および復号化の技法を実施できる記憶システムが、図１のブロック図に提示されている。図１に示されたこの特定の記憶システムは光記憶システム１０であるが、他のタイプの記憶システムでも本技法を実施できることに留意されたい。光システム１０を使用して、光記憶ディスク１２などの記憶媒体からのデータを書込みおよび／または読出しすることができる。光データディスク１２上に記録されたデータは、ホログラムまたはマイクロホログラムの形とすることができ、一般には光データと呼ぶことができる。光データを光データディスク１２に書き込むことは、ビーム１５と１６の干渉によりディスク１２中の感光材料の屈折率を変調し、それによって光データを形成できるように、リード／ライトヘッド５６（ヘッド５６とも呼ぶ）を使用して書込みビーム１５および参照ビーム（読出しビーム１６とも呼ぶ）をディスク１２に送出することを要することがある。ヘッド５６は、光学素子１４として一般化することができ、この光学素子はさらに、ビームの励起、ビームの集束、および光データディスク１２との間のビームの検出を行うように設計された他の異なる要素を含むこともある。いくつかの実施形態では、ヘッド５６は、マルチヘッドリーダ／ライタ５６になることがあり、書込みビーム１５と参照ビーム１６の複数の組をディスク１２の異なるトラックにわたって送出することができる。
【００１９】
光データは、読出しビーム１６をヘッド５６から光データディスク１２の上に投影することによって読み出すことができる。読出しビーム１６は、ディスク１２内の光データによって反射および／または散乱し、反射ビーム１８と呼ばれる反射光および／または散乱光は、ヘッド５６および／または他の光学素子１４で受光することができる。反射ビーム１８はまた、光記憶ディスク１２内に記録された光データから反射された光と、光記憶ディスク１２の表面から反射された光とのある組合せ、ならびに光データから反射された光と表面から反射された光とのいくらかの相互作用も含みうる。光学素子１４は、光駆動電子回路パッケージ２２への結合部２０を介して制御される。光駆動電子回路パッケージ２２は、１つまたは複数のレーザシステム用電源、ヘッドからの電子信号を検出する検出電子回路、検出された信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタルコンバータなどのユニット、ならびに光データディスク１２上に記憶されたビット値を検出器信号が実際にいつ記録するかを予測するためのビット予測器など他のユニットを含むことがある。
【００２０】
光データディスク１２の上の光学素子１４の位置は、光学素子を光データディスク１２の表面の上で前後に移動させるように構成された機械式アクチュエータ２６を有するトラッキングサーボ２４によって制御される。光駆動電子回路２２およびトラッキングサーボ２４は、プロセッサ２８によって制御される。本発明によるいくつかの実施形態では、プロセッサ２８は、光学素子１４で受け取りプロセッサ２８にフィードバックできるサンプリング情報に基づいて、光学素子１４の位置を決定する能力がありうる。光学素子１４の位置は、反射光１８を強化および／または増幅するように、または反射光１８の干渉を低減させるように決定することができる。いくつかの実施形態では、トラッキングサーボ２４または光駆動電子回路２２は、光学素子１４で受け取られたサンプリング情報に基づいて光学素子１４の位置を決定する能力がありうる。
【００２１】
プロセッサ２８はまた、スピンドルモータ３４に電力３２を供給するモータコントローラ３０も制御する。スピンドルモータ３４は、光データディスク１２の回転速度を制御するスピンドル３６に結合される。光学素子１４が光データディスク１２の外縁部からスピンドル３６の近くへと移動するにつれ、光データディスクの回転速度をプロセッサ２８によって増大させることができる。これは、光データディスク１２からのデータのデータ転送速度を光学素子１４が外縁部にあるときと、この光学素子が内縁部にあるときとで本質的に同じに保つように行うことができる。ディスクの最大回転速度は、約５００回転／分（ｒｐｍ）、１０００ｒｐｍ、１５００ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、５０００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、またはそれより高くすることができる。
【００２２】
いくつかの実施形態では、光記憶システムは、エンコーダ／デコーダ回路５８を含むことがあり、この回路には、フォワードエラー補正（ＦＥＣ）符号でビットストリームを符号化するとともに、符号化されたビットストリームを復号化してエラー補正ビットを除去する、かつ／または読出しおよび／または書込み処理中に起きた可能性があるエラーを補正する回路が含まれうる。エンコーダ／デコーダ回路５８は、光駆動電子回路２２に結合して、符号化データを送出することができる。プロセッサ２８は、エンコーダ／デコーダ回路５８のいくつかの符号化および／または復号化の処理を制御することができる。さらに、符号化および／または復号化処理に関連する様々なアルゴリズムをＲＡＭ  ３８またはＲＯＭ  ４０などのメモリに記憶することができ、エンコーダ／デコーダ回路５８は、このメモリにアクセスして符号化および／または復号化の処理を行うことができる。
【００２３】
光リーダシステム１０は、それが消費者向け電子デバイスなどの市販ユニットである場合、ユーザがプロセッサ２８にアクセスし制御できるようにする制御部を有することができる。このような制御部は、キーボード、プログラム選択スイッチなどのパネル制御部４２の形を取ることができる。さらに、プロセッサ２８の制御をリモートコントローラ受信器４４によって行うことができる。リモートコントローラ受信器４４は、リモートコントローラ４８からの制御信号４６を受信するように構成することができる。制御信号４６は、とりわけ赤外線ビーム、音響信号、または無線信号の形を取ることができる。
【００２４】
プロセッサ２８がＲＡＭ  ３８に記憶されたデータを解析しデータストリームを生成した後、このデータストリームをプロセッサ２８から他のユニットに供給することができる。例えば、このデータはデジタルデータストリームとして、ネットワークインターフェース５０を介して、外部ネットワークに設置されたコンピュータまたは他のデバイスなどの外部デジタルユニットに供給することができる。あるいは、プロセッサ２８はデジタルデータストリームを、とりわけ高解像度マルチメディアインターフェース（ＨＤＭＩ）などの消費者向け電子機器デジタルインターフェース５２、またはＵＳＢポートなど他の高速インターフェースに供給することもできる。プロセッサ２８はまた、デジタル−アナログ信号プロセッサ５４など、接続された他のインターフェースユニットを有することもできる。デジタル−アナログ信号プロセッサ５４は、プロセッサ２８が出力としてアナログ信号をテレビのアナログ信号入力端子、または増幅システムへの音声信号入力端子など他のタイプのデバイスに供給できるようにしうる。
【００２５】
図２に、従来の符号化技法を示す概略図が提示されている。例えば、典型的な符号化処理６０は、畳み込み符号の並列連結を実施できる従来のターボ符号化処理の技法とすることができる。処理６０は、記憶媒体上に記録されるべきソースデータ６２を入力することから開始することができる。例えば、図１に戻って参照すると、ソースデータ６２は、光ディスク１２中に記憶されるべき情報を含むことができ、プロセッサ２８によって、符号化処理６０で符号化するのに適した形（例えばビットストリーム）になるように処理することができる。ソースデータ６２は、エンコーダ６６で符号化し、パンクチャラ７０でパンクチャすることができる。いくつかの実施形態では、パンクチャラ７０は、エンコーダ６６によって挿入されたエラー補正ビットの少なくとも一部を除去することができる。入力データ６２はまた、インターリーバ６４に送出することもでき、このインターリーバは、入力データ６２を並べ替えまたはスクランブルすることができる。並べ替えられた入力データ６２は、エンコーダ６８で符号化して符号化入力データを生成することができ、この符号化入力データは、エンコーダ６６によって符号化されたデータの置換バージョンになりうる。置換符号化データは、パンクチャラ７２でパンクチャすることができる。パンクチャラ７０およびパンクチャラ７２から出力された並列連結データストリームは、マルチプレクサ７４で多重化することができ、マルチプレクサ７４の出力７６は、元の入力データ６２に対応する複合インターリーブ符号化信号になりうる。
【００２６】
図３に、従来の復号化技法を示す概略図が提示されている。図３の復号化処理８０は、図２の符号化処理６０によって符号化されたデータを復号化するのに適した従来のターボ復号化処理とすることができる。復号化処理８０の入力データ８２は、光ディスク１２を読み出すことにより得ることができ、出力７６と類似になりうる。しかし、入力データ８２は、読出しエラーおよび／または書込みエラーの影響により入力データ８２が図２の記録済み出力７６と異なる可能性があることを表すために、参照番号を別にしてある。入力データ８２は、デパンクチャラ８４でデパンクチャすることができる。デパンクチャラ８４は、パンクチャラによって除去されたエラー補正ビットのうちの少なくとも一部を再配置することができる。さらに、デパンクチャされた入力データ８２をソフトデコーダ８６で復号化してソフト出力９６を生成することができ、このソフト出力は、最初に事前符号化された情報（例えば、図２のデータソースまたは入力データ６２）の事前確率または事後確率になりうる。入力信号８２は複合インターリーブ信号であるので、入力信号８２をデマルチプレクサ８８で多重分離して、複合インターリーブ信号の２つの部分を回復することができる。符号化処理６０の間にインターリーバ６４によって並べ替えられた入力信号８２の部分は、デパンクチャラ９０でデパンクチャし、ソフトデコーダ９２で復号化することができる。ソフトデコーダ９２のソフト出力１００もまた、最初に事前符号化された情報（例えば、図２のデータソースまたは入力データ６２）の事前確率または事後確率になりうる。さらに、ターボ復号化処理は、反復復号化のためにデコーダ８６および９２のソフト出力を保持することを伴いうる。反復復号化では、ソフト出力１００をデインターリーバ１０２でデインターリーブし、ソフトデコーダ８６に入力してソフト出力９６を復号化することができ、またソフト出力９６をインターリーバ９８でインターリーブし、ソフトデコーダ９２に入力してソフト出力１００を復号化することができる。
【００２７】
典型的な符号化処理６０および復号化処理８０では、一度に１つのデータ入力６２を符号化し、一度に１つのデータ入力８２を復号化することができる。さらに、典型的なシステムでは、データを光ディスク内の１つのトラックとの間で書込みおよび読出しすることができる。本開示の発明の１つまたは複数の実施形態では、光記憶システム１０は、マルチヘッドリーダ／ライタを実施することができ、各ヘッドから書き込まれるデータをディスク１２の複数のトラックにわたって書き込み、それによって、ディスク１２の欠陥により生じる可能性がある書込みエラーを低減させることができる。さらに、複数のトラックにわたってデータを復号化および符号化できるので、データ転送速度を低減させることができる。図４に、複数のデータトラック１０４を表す光ディスク１２の上面図が提示されている。ブロック１０６は、ディスク１２のデータトラック１０４との間でデータを書き込み、読み出すのに適したヘッドの位置を表しうる。いくつかの実施形態では、マルチヘッドリーダ／ライタ１０８を使用して、ディスク１２の隣接する複数のトラック１０４との間でデータを同時に書込みおよび／または読出しすることができる。
【００２８】
マルチヘッドリーダ／ライタによってディスク１２の複数のトラック１０４にわたって書き込まれるべきデータを符号化するのに適した符号化処理の一実施形態が、図５のブロック図に提示されている。ソースデータ１１２が、マルチヘッド符号化処理１１０においてビットストリームの形で供給される。例えば、図１に戻って参照すると、ソースデータ１１２は、光ディスク１２に書き込まれるべき情報を含むことができ、記憶システム１０においてデータ書込み処理を一般に制御するプロセッサ２８によって、配列および／または供給することができる。ソースデータ１１２は、エンコーダ１１６で符号化してからパンクチャラ１１８でパンクチャして、エンコーダ１１６によって挿入されたエラー補正ビットのうちの少なくとも一部を除去することができる。いくつかの実施形態では、エンコーダ１１６は適切なターボエンコーダとすることができる。出力データ１２０は、符号化されパンクチャされたデータとし、マルチヘッドリーダ／ライタの第１のヘッドに送出することができる。例えば、出力データ１２０は、マルチヘッドリーダ／ライタ５６のヘッドに送出する前に、まず光駆動電子回路２２に送出してさらなる処理（例えば、符号化されたビットストリームに対応する光学記号の選択）をすることができる。
【００２９】
ソースデータ１１２はまた、第２のエンコーダ１２２で符号化しパンクチャラ１２４でパンクチャする前にインターリーバ１１４で並べ替えることもできる。まずソースデータ１１２を並べ替える（またはスクランブルする）ことによって、並べ替えられたデータは、元のデータソース１１２の長さｋよりも大きくできる長さＮを有することができる。いくつかの実施形態では、第２のエンコーダ１２２に入るＮ個の情報ビットのすべてのストリームを、第１のエンコーダ１１６に入るｋ個の情報ビットのストリームの置換バージョンとすることができる。したがって、出力１２６を符号化出力１２０の置換バージョンと呼ぶことがある。出力１２６は、回路（例えば光駆動電子回路２２）を介してマルチヘッドリーダ／ライタ５６の第２のヘッドに送出することができる。
【００３０】
マルチヘッドリーダ／ライタ５６によってディスク１２の複数のトラック１０４にわたって読み出されたデータを復号化するのに適した復号化処理の一実施形態が、図６のブロック図に提示されている。読出しデータ１３２および１４０は、マルチヘッドリーダ／ライタ５６の２つのヘッドで受け取られたデータを表しうる。図５の符号化処理１１０に戻って参照すると、読出しデータ１３２は、符号化処理１１０の間にインターリーバ１１４によって並べ替えられていない符号化データに対応しうる。読出しデータ１３２は、デパンクチャラ１３４でデパンクチャし、デコーダ１３６で復号化することができる。ソフトデコーダ１３６のソフト出力１３８は、最初に事前符号化された情報（例えば、図５のソースデータ１１２）の事前確率または事後確率になりうる。
【００３１】
読出しデータ１４０は、インターリーバ１１４によって並べ替えられ検出器ヘッドによって読み出された符号化データに対応するとともに、デパンクチャラ１４２でデパンクチャしソフトデコーダ１４４で復号化することができる。ソフトデコーダ１３６のソフト出力１３８は、最初に事前符号化された情報の事前確率または事後確率になりうる。いくつかの実施形態では、マルチヘッド復号化処理１３０は、反復復号化のためにデコーダ１３６および１４４のソフト出力を保持することを伴うことがある。反復復号化では、ソフト出力１３８をインターリーバ１４８でインターリーブし、ソフトデコーダ１４４に入力してソフト出力１４６を復号化することができ、またソフト出力１４６をデインターリーバ１５０でデインターリーブし、ソフトデコーダ１３６に入力してソフト出力１３８を復号化することができる。ソフト出力１３８のインターリーブおよびソフト出力１４６のデインターリーブにより、適切な配列でソフト復号化データをデコーダ１４４および１３６に供給することができる。
【００３２】
マルチヘッド検出器によって読み出されたデータを復号化するのに適切な復号化処理の別の実施形態が、図７のブロック図に提示されている。図７の処理１５２は、図６の処理１３０と類似であるといえ、処理１５２は、デマルチプレクサ１５４を介してインターリーバ１４８へ直接送出されるべき読出しデータ１３２を含んで、このデータをデコーダ１４４に適した配列を有するようにインターリーブすることができる。同様に、読出しデータ１４０は、デマルチプレクサ１５６を介してデインターリーバ１５０へ直接転送して、このデータがソフトデコーダ１３６に適した配列になりうるようにインターリーブ読出しデータ１４０をデインターリーブすることができる。検出器ヘッドから読み出された読出しデータ１３２および１４０の直接送出は、反復復号化用のデコーダ１３６および１４４で用いることができる。
【００３３】
図８の概略図は、マルチヘッドリーダ／ライタのヘッド選択方法を用いる符号化処理の別の実施形態を提示している。符号化処理１６０は、図５に示された符号化処理１１０と類似であるといえるが、マルチヘッドリーダ／ライタの第１のヘッドまたは第２のヘッドによって書き込まれるべく送出されるデータを選択するために、セレクタ１６２をさらに含むことができる。例えば、パンクチャラ１２４から送出されるインターリーブされ、符号化され、パンクチャされたデータは、セレクタ１６２の選択により第１のヘッドまたは第２のヘッドに送出することができ、どちらのヘッドを選択するかは時間とともに変わりうる。同様に、パンクチャラ１１８から送出される符号化およびパンクチャされたデータも、セレクタ１６２の選択に基づいて第１のヘッドまたは第２のヘッドに送出することができる。符号化されたビットストリーム、および符号化されたビットストリームの置換（インターリーブ）バージョンを記録するのに別々のヘッドを選択することにより、ディスク１２上の記録データ１２０および１２６のダイバーシティが増大し、それによって、データが取得および復号されたときのエラー率が潜在的に低減することになりうる。
【００３４】
図８の符号化処理に対応する復号化処理が、図９の概略図に提示されている。復号化処理１７０は、図６に示された復号化処理１３０と類似でありうる。図９の復号化処理１７０では、読出しデータ１３２および１４０は、ディスク１２から読み出すことができ、例えば、出力データ１２０および１２６に対応しうる。読出しデータ１３２および１４０は、書込みおよび／または読出しエラーにより出力データ１２０および１２６とは異なることがある。読出しデータ１３２はセレクタ１７４を通して送出し、読出しデータ１４０はセレクタ１７８を通して送出することができる。セレクタ１７４および１７８は、読出しデータ１３２および１４０をそれぞれマルチプレクサ１７６およびマルチプレクサ１７９に送出するかどうかを選択することができ、これらマルチプレクサは、２つの読出しデータ信号１３２と１４０を多重化し、それぞれの多重化信号をデパンクチャラ１３４またはデパンクチャラ１４２に送出することができる。デパンクチャされた多重化信号は、ソフトデコーダ１３６で復号化し、ソフト出力１３８として出力することができる。
【００３５】
論じたように、データが図８の符号化処理１６０を用いて符号化される場合、トラックから読み出されるデータは、エンコーダ１１６によって符号化されたデータ、ならびにインターリーバ１１４によって並べ替えられエンコーダ１２２によって符号化された置換バージョンのデータを含むことができる。読出しデータ１３２の符号化に基づいて、セレクタ１７４は、読出しデータ１３２をソフトデコーダ１４４用に並べ替えられるようにインターリーバ１５６に送出することができ、あるいはセレクタ１７８に送出することができる。セレクタ１７８は、読出しデータ１３２または読出しデータ１４０をデインターリーバ１５０またはデパンクチャラ１４２に送出する選択をすることができる。セレクタ１７４および１７８の選択は、読出しデータ１３２および１４０の符号化に基づくことができる。
【００３６】
複数のヘッドを実施する符号化および復号化の処理はまた、いくつかの実施形態では複数のディスク１２の上でのマルチヘッド符号化および復号化を含むこともある。図１０に示されるように、ブロック１８２および１８４はそれぞれ、複数のディスク１２１〜１２４の複数のトラック上のリーダ／ライタヘッド位置を表しうる。いくつかの実施形態では、複数のトラック１８２および／または１８４と複数のディスク１２１〜１２４の上でのデータの符号化および記録は、ほぼ同時に行われることがある。例えば、いくつかの実施形態では、データは、複数のヘッドに分散させた符号化ビットストリームを使用して第１のディスク１２１に記録することができる。これら複数のヘッドでは、符号化ビットストリームを第１のディスク１２１に記録することができる。同様に、１２１に記録された同じ符号化ビットストリームを使用して複製ディスク１２２〜１２４を作り出すことが、同じ符号化ビットストリームを複数のヘッドにわたって分散させることによって可能である。
【００３７】
さらに、いくつかの実施形態では、システム１０（図１）は、マルチヘッドリーダ／ライタ（図示のようにＮ個のヘッドを有する）へのデータを符号化するのにそれぞれが適している複数のエンコーダ１９４および１９６を含むことができる。図１１に示されたこのようなマルチエンコーダシステム１９０は、比較的高いデータ転送速度が望ましい場合に適切なことがあり、この望ましいデータ転送速度は、単一コードの実時間符号化または復号化の速度よりも速くなりうる。入力信号１１２をデマルチプレクサ１９２で多重分離してエンコーダ１９４および１９６に分配することによって、複数のエンコーダ１９４と１９６は、同時にデータを符号化して望ましいデータ転送速度に達することができる。
【００３８】
図１２は、光ディクスから読み出し、かつ／またはそれに書き込むように構成されたマルチヘッドリーダ／ライタを有する光記憶システム１０のリード／ライトアームの一実施形態を表す図を提示している。マルチヘッドリード／ライトアームシステム２００は、光ディスク１２の表面の上に延びることができる第１のアーム２０２を含むことができる。第１のアーム２０２は、固定機構２０４によって光記憶システム１０に固定することができる。ヘッド２１０および２１２は、連結機構２０６によって第１のアーム２０２に取り付けられた第２のアーム２０８に連結することができる。ヘッド２１０は、連結機構２０６のまわりに回転可能にすることができ、さらにヘッド２１０と２１２の間の距離は可変にすることができる。例えば、ヘッド２１０および２１２は、連結機構２０６に近づくまたは遠ざかるように移動可能にすることができる。いくつかの実施形態では、マルチヘッドリード／ライトアームシステム２００は、複数の第１のアーム２０２を含むことができ、また１つの第１のアームを２つより多いヘッド２１０および２１２に使用することができる。
【００３９】
いくつかの実施形態では、ヘッド２１０および２１２をディスク１２の表面の上に配置して、ディスク１２の移動を減らす一方で焦点合わせを助けることができる。例えば、ディスク１２の面内で動作する１つまたは複数の空間直交移動アクチュエータ、またはディスク１２に直角の面内で動作する１つまたは複数の垂直移動アクチュエータを使用することができる（例えば、図１の機械式アクチュエータ２６）。さらに、傾斜アクチュエータを使用して、ディスク１２のデータトラックの上でヘッド２１０および２１２がトラッキングするのを助けることもできる。アクチュエータの動きと、第１のアーム２０２または第２のアーム２０８の回転および／または直線の動きには、１つまたは複数の音声コイル技術、圧電技術、および静電気技術を利用することが伴いうる。
【００４０】
データ転送速度はまた、アーム２０２上のヘッド２１０または２１２のディスク１２に対する位置に基づいて、ヘッド２１０または２１２それぞれで調整可能にもできる。２つのヘッド２１０および２１２が連結機構２０６から同じ距離にある場合、ヘッド２１０のデータ転送速度にヘッド２１２のデータ転送速度を加えると、連結機構２０６の位置にある仮想リード／ライトヘッドの転送速度の２倍になりうる。いくつかの実施形態では、異なる円周を有する別々のデータトラックを同時に読み出すために、一方のヘッド２１２のデータ転送速度は、ディスク１２の中心により近い、ヘッド２１２によって読み出されるデータトラックよりも小さな円周を有するヘッド２１０のデータ転送速度よりも速くなるように調整可能にできる。さらに、いくつかの実施形態では、ヘッド２１０および２１２の位置を利用してリードアフタライト（ＲＡＷ）検査を実施することができる。例えば、ヘッド２１２をディスク１２上のヘッド２１０と同じデータトラックの上で読み出すように位置決めすることによって、ヘッド２１０はそのトラックにデータを書き込むことができ、ヘッド２１２は直ちにそのデータを読み出し検査する。
【００４１】
本発明の特徴のいくつかだけを本明細書で図示し説明してきたが、多くの修正形態および変更形態が当業者には想起されよう。したがって、添付の特許請求の範囲が、このような修正形態および変更形態すべてを本発明の真の趣旨の範囲内に包含するものであることを理解されたい。
【符号の説明】
【００４２】
１０  光リーダシステム、光記憶システム
１２  光記憶ディスク、光データディスク、ディスク
１４  光学素子
１５  書込みビーム、ビーム
１６  読出しビーム、参照ビーム、ビーム
１８  反射ビーム
２０  光駆動／信号結合部
２２  光駆動電子回路
２４  トラッキングサーボ
２６  機械式アクチュエータ
２８  プロセッサ
３０  モータコントローラ
３２  電力
３４  スピンドルモータ
３６  スピンドル
３８  ＲＡＭ
４０  ＲＯＭ
４２  パネル制御部
４４  リモートコントローラ受信器
４６  制御信号
４８  リモートコントローラ
５０  ネットワークインターフェース
５２  消費者向け電子機器デジタルインターフェース
５４  デジタル−アナログ信号プロセッサ
５６  リード／ライトヘッド、ヘッド、マルチヘッドリーダ／ライタ
５８  エンコーダ／デコーダ回路
６０  典型的な符号化処理、符号化処理
６２  ソースデータ、データソース、入力データ
６４  インターリーバ
６６  エンコーダ
６８  エンコーダ
７０  パンクチャラ
７２  パンクチャラ
７４  マルチプレクサ
７６  出力
８０  復号化処理
８２  入力データ、入力信号、データ入力
８４  デパンクチャラ
８６  ソフトデコーダ
８８  デマルチプレクサ
９０  デパンクチャラ
９２  ソフトデコーダ
９４  インターリーバ
９６  ソフト出力
９８  インターリーバ
１００  ソフト出力
１０２  デインターリーバ
１０４  データトラック
１０６  ブロック
１０８  複数のヘッド、マルチヘッドリーダ／ライタ
１１０  符号化処理
１１２  ソースデータ
１１４  インターリーバ
１１６  エンコーダ、第１のエンコーダ
１１８  パンクチャラ
１２０  出力データ、記録データ
１２２  エンコーダ、第２のエンコーダ
１２４  パンクチャラ
１２６  出力、記録データ
１３０  復号化処理、マルチヘッド復号化処理
１３２  読出しデータ
１３４  デパンクチャラ
１３６  ソフトデコーダ
１３８  ソフト出力
１４０  読出しデータ
１４２  デパンクチャラ
１４４  ソフトデコーダ
１４６  ソフト出力
１４８  インターリーバ
１５０  デインターリーバ
１５２  処理
１５４  デマルチプレクサ
１５６  デマルチプレクサ
１６０  符号化処理
１６２  セレクタ
１７０  復号化処理
１７４  セレクタ
１７６  マルチプレクサ
１７８  セレクタ
１８２  ブロック、複数のトラック
１８４  ブロック、複数のトラック
１９０  マルチエンコーダシステム
１９２  デマルチプレクサ
１９４  複数のエンコーダ、エンコーダ
１９６  複数のエンコーダ、エンコーダ
２００  マルチヘッドリード／ライトアームシステム
２０２  第１のアーム、アーム
２０４  固定機構
２０６  連結機構
２０８  第２のアーム
２１０  ヘッド
２１２  ヘッド
【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】
2011233225.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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