(57)【要約】  本発明は、記録キャリア上に記録される２次元チャネルデータストリームのシンボル値を検出するシンボル検出装置であって、前記チャネルデータストリームは、第１方向に１次元に展開し、第２方向に互いに整列されるシンボルローの一組の連続するシンボルストリップを有し、前記２つの方向は、シンボル位置の２次元格子から構成されるシンボル検出装置に関する。２Ｄフォーマットによる２Ｄシンボルストリップのエッジにおける検出パフォーマンスの実質的なロスを回避するため、シンボルストリップの次の１つの隣接するシンボルローから、第１隣接シンボルローと前記シンボルストリップに属しないそれの近傍のシンボルローとの間のクロストークキャンセレーションを各第１隣接シンボルローについて適用することによって、前記シンボルストリップの第１隣接シンボルローに存在する半径シンボル間干渉をキャンセルするクロストークキャンセレーションユニットと、前記第１隣接シンボルローと共に、前記シンボルストリップのシンボルをシンボル検出する２Ｄシンボル検出装置と、を有することを特徴とするシンボル検出装置が提案される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録キャリア上に記録される２次元チャネルデータストリームのシンボル値を検出するシンボル検出装置であって、
前記チャネルデータストリームは、第１方向に１次元に展開し、第２方向に互いに整列されるシンボルローの一組の連続するシンボルストリップを有し、
前記２つの方向は、シンボル位置の２次元格子から構成され、
当該シンボル検出装置は、
シンボルストリップの次の１つの隣接するシンボルローから、第１隣接シンボルローと前記シンボルストリップに属しないそれの近傍のシンボルローとの間のクロストークキャンセレーションを各第１隣接シンボルローについて適用することによって、前記シンボルストリップの第１隣接シンボルローに存在する半径シンボル間干渉をキャンセルするクロストークキャンセレーションユニットと、
前記第１隣接シンボルローと共に、前記シンボルストリップのシンボルをシンボル検出する２Ｄシンボル検出装置と、
を有することを特徴とするシンボル検出装置。
【請求項２】
請求項１記載のシンボル検出装置であって、
前記第１隣接シンボルローは、連続するシンボルストリップを分離するガードバンドシンボルローであることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１記載のシンボル検出装置であって、
前記第１隣接シンボルローは、前記シンボルストリップの２つの近傍のシンボルストリップの外側のシンボルローであることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１記載のシンボル検出装置であって、
前記２Ｄシンボル検出装置は、少なくとも２つの近傍のシンボルローを有するストライプのシンボルの繰り返しのストライプ単位のシンボル検出のための２Ｄ  ＰＲＭＬシンボル検出装置、特にＶｉｔｅｒｂｉ検出装置であることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１記載のシンボル検出装置であって、
前記クロストークキャンセレーションユニットは、ＦＩＲフィルタユニットと、前記ＦＩＲフィルタの係数を更新する更新ユニットとを有することを特徴とする装置。
【請求項６】
記録キャリア上に記録される２次元チャネルデータストリームのシンボル値を検出するシンボル検出方法であって、
前記チャネルデータストリームは、第１方向に１次元に展開し、第２方向に互いに整列されるシンボルローの一組の連続するシンボルストリップを有し、
前記２つの方向は、シンボル位置の２次元格子から構成され、
当該シンボル検出方法は、
シンボルストリップの次の１つの隣接するシンボルローから、第１隣接シンボルローと前記シンボルストリップに属しないそれの近傍のシンボルローとの間のクロストークキャンセレーションを各第１隣接シンボルローについて適用することによって、前記シンボルストリップの第１隣接シンボルローに存在する半径シンボル間干渉をキャンセルするステップと、
２Ｄシンボル検出装置を利用することによって、前記第１隣接シンボルローと共に、前記シンボルストリップのシンボルをシンボル検出を行うステップと、
を有することを特徴とするシンボル検出方法。
【請求項７】
記録キャリア上に記録される２次元チャネルデータストリームからユーザデータストリームを再生する再生装置であって、
前記２次元チャネルデータストリームのシンボル値を検出する請求項１記載のシンボル検出装置を有することを特徴とする再生装置。
【請求項８】
記録キャリア上に記録される２次元チャネルデータストリームからユーザデータストリームを再生する再生方法であって、
前記２次元チャネルデータストリームのシンボル値を検出する請求項６記載のシンボル検出方法を有することを特徴とする再生方法。
【請求項９】
当該コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるとき、請求項６又は８記載の方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録キャリア上に記録された２次元チャネルデータストリームのシンボル値を検出するシンボル検出装置に関する。当該チャネルデータストリームは、第１の方向に１次元に展開し、かつ第２の方向に互いに整列された各シンボルロー（ｓｙｍｂｏｌ  ｒｏｗ）の一組の連続するシンボルストリップ（ｓｙｍｂｏｌ  ｓｔｒｉｐ）を有し、これら２つの方向は、シンボルポジションの２次元格子から構成される。さらに、本発明は、対応するシンボル検出方法と、再生装置及び方法と、当該方法を実現するコンピュータプログラムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｄｉｓｃ）技術にすでに続くＢｌｕ−ｒａｙディスク（ＢＤ）の後継となる次世代光記録技術の潜在的な新たなルートは、２次元（２Ｄ）バイナリ光記録に基づくものである。２Ｄ記録は、１０トラックなどがその間のガードスペース（又はガードバンド）なしにパラレルに記録されることを意味する。このとき、１０トラックが一緒になって１つの大きなスパイラルを形成する。２Ｄ光記録（簡単に「２Ｄディスク」と呼ばれる）のためのディスクのフォーマットは、情報が２Ｄ形式に記録されるブロードスパイラル（ｂｒｏａｄ  ｓｐｉｒａｌ）に基づくものである。この情報は、好ましくは、（おそらく変形された）六方格子を用いたハニカム状構造などとして２Ｄ状に密集したビット格子上に書き込まれ、ビット検出を容易にする２Ｄチャネルコードにより符号化される。
【０００３】
２Ｄディスクは、プレーヤーの信号波形の２次元サンプルアレイを取得するため、時間サンプリングされた１０個（又はそれ以上）の光スポットなどのアレイにより読み出される。パラレルな読み出しは、レーザスポットアレイを生成し、グレーティングを透過する単一のレーザビームを用いて実現される。スポットアレイは、ブロードスパイラルの幅全体をスキャンする。各レーザスポットからの光は、ディスク上の２Ｄパターンにより反射され、いくつかの高周波数信号波形を生成するフォト検出ＩＣを介し検出される。当該信号波形群は、２Ｄ信号処理の入力として利用される。２Ｄ記録の背後にある動機付けは、ガードスペースとして使用されるディスクスペースが小さくなり、これにより、ディスクの記録容量を増大させることができるということである。２Ｄ記録は最初に光記録について研究されたが、同様に、磁気記録もまた２次元とすることができる。
【０００４】
高密度２Ｄ光ストレージ（好ましくは、ＢＤの×２のファクターの容量を有する）について、線形化されたチャネルの２Ｄインパルス応答は、２に等しいタップ値ｃ０による中心タップと、１に等しいタップ値ｃ１による６つの近傍タップによって、妥当な精度レベルに近似することができる。この７タップ応答の合計エネルギーは、接戦方向に沿って６のエネルギー（中心タップと２つの近傍タップ）と、各近傍シンボルローに沿って２のエネルギーにより１０に等しいものとなる。
【０００５】
これらのエネルギーから、２Ｄ変調の主要な効果の１つは、各シンボルに係るすべてのエネルギーがシンボル検出に用いられる「ジョイント２Ｄシンボル検出」の側面であると主張することができる。これは、「トラックに沿った」エネルギーのみが利用され、このため、シンボル毎に４０％のロスを生じさせる標準的なクロストークキャンセレーションによる１Ｄ検出と対照的である。
【０００６】
同様の主張が、限定的な個数のシンボルロー（放射方向）から構成される２Ｄシンボルストリップのエッジにおけるシンボル検出が考えられるとき成り立つ。スポットアレイが２Ｄシンボルストリップのシンボルローのみをサンプリングする場合、境界のローでは、近傍のシンボルロー（２Ｄシンボルストリップが既知の２Ｄフォーマットにより利用されるような２Ｄブロードスパイラル（２Ｄ  ｂｒｏａｄ  ｓｐｉｒａｌ）に等しいとき、ガードバンド（ｇｕａｒｄ  ｂａｎｄ）のシンボルローとなり得る）に漏洩した情報は利用されない。これは、２Ｄシンボルストリップの先頭と最後のシンボルローにおいてシンボル毎に２０％のロスをもたらす。この結果、これは、２Ｄシンボルストリップの外側のローにおけるシンボル検出パフォーマンスのロスをもたらす。さらに、同様の主張が、２Ｄシンボルストリップがディスク又はカード上で、おそらくローカル格子変形及び格子不具合を含む同一の２Ｄビット格子を利用する実質的により大きな２Ｄ格納エリアの一部であるいくつかの連続するシンボルローを表す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、２Ｄフォーマットによる２Ｄシンボルストリップのエッジにおける検出パフォーマンスの実質的なロスを回避することが可能なシンボル検出装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、シンボルストリップの次の１つの隣接するシンボルローから、第１隣接シンボルローと前記シンボルストリップに属しないそれの近傍のシンボルローとの間のクロストークキャンセレーションを各第１隣接シンボルローについて適用することによって、前記シンボルストリップの第１隣接シンボルローに存在する半径シンボル間干渉をキャンセルするクロストークキャンセレーションユニットと、前記第１隣接シンボルローと共に、前記シンボルストリップのシンボルをシンボル検出する２Ｄシンボル検出装置と、を有することを特徴とする請求項１記載のシンボル検出装置によって本発明により実現される。
【０００９】
本発明はまた、記録キャリア上に記録される２次元チャネルデータストリームからユーザデータストリームを再生する再生装置であって、前記２次元チャネルデータストリームのシンボル値を検出する請求項１記載のシンボル検出装置を有することを特徴とする再生装置に関する。
【００１０】
対応するシンボル検出方法と対応する再生方法が、請求項６と８に規定される。当該方法を実現するためのコンピュータプログラムが、請求項９に記載される。本発明の好適な実施例が、従属クレームに規定される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、２Ｄシンボルストリップのエリアの外部の「漏洩した」情報を利用するというアイデアに基づくものである。従って、２Ｄシンボルストリップのちょうど外側のシンボルローのＨＦ波形のサンプル、すなわち、２Ｄシンボルストリップの両側の第１及び第２（隣の）隣接するシンボルローが利用される。しかしながら、２Ｄシンボル間干渉（ＩＳＩ）により、これはそれほど簡単には実行することはできない。
【００１２】
本発明によると、現在の２Ｄシンボルストリップに隣接する２Ｄシンボルストリップの第１及び第２シンボルローにおけるＨＦ信号を測定し、入力として第１及び第２隣接シンボルローを用いて第１隣接シンボルローにおけるクロストークキャンセレーション（ＸＴＣ）を実行することが提案されている。この場合、クロストーク又はトラック間干渉として知られる、第１隣接シンボルローに対する第２隣接シンボルローのシンボル間干渉の又は影響は、Ｖｉｔｅｒｂｉアルゴリズムのブランチメトリックにおいて利用されるべき基準レベルにおいて説明される必要はなく、シンボル検出前にＨＦ信号が直接補償される。従って、第１隣接シンボルローは、第２隣接シンボルローからのシンボル間干渉が（ほとんど）ない。その後、現在の２Ｄシンボルストリップのすべてのシンボルローと第１隣接シンボルロー（ストリップの各サイドにおける）が、現在の２Ｄシンボルストリップのシンボルローのシンボルのシンボル値を検出するため、２Ｄシンボル検出装置に入力される。
【００１３】
好適な実施例によると、現在の２Ｄシンボルストリップの第１隣接シンボルローは、円形ディスクのブロードスパイラルに沿ったチャネルデータストリームの格納の場合などでは、２つの連続するシンボルストリップを分離するガードバンドシンボルローであるか、又はカードメモリ装置の大きなエリアの連続する２Ｄフォーマットとしてのチャネルデータストリームの格納の場合などでは、２つの近傍シンボルストリップの外側のシンボルローである。
【００１４】
一般に、異なるタイプの２Ｄシンボル検出装置が、上述のような第１の隣接シンボルローにおけるクロストークキャンセレーション後のシンボル検出に利用可能である。しかしながら、少なくとも２つの近傍のシンボルローを有するストライプのシンボルの繰り返しのストライプ単位のシンボル検出では、２Ｄ  ＰＲＭＬシンボル検出装置、特にＶｉｔｅｒｂｉ検出装置を利用することが好ましい。このようなストライプ単位のシンボル検出装置は、本発明のシンボル検出装置に適用可能な欧州特許出願０２２９２９３７．６に記載されている。繰り返しを避けるため、上記文献はここでは参照されない。
【００１５】
さらに、異なる実施例のクロストークキャンセレーションが、本発明により利用可能である。好適な実施例は、キャンセル対象となるシンボルローの信号波形のＨＦサンプルに対して適用されるようＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを利用する。ＦＩＲフィルタのタップ係数の適応化は、例えば、周知の更新ユニットにより実行されるＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）を介し取得することができる。また、Ｖｉｔｅｒｂｉ検出装置において生成されるエラー信号を用いた最小化処理もまた、可能な選択である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、記録再生システムの例を示す。それは、チャネルデータストリーム２を介し入力シンボルＤＩを送信するソース１と、チャネルデータストリームからシンボルを受信し、出力シンボルＤＯを送信する受信機３（再生装置とも呼ばれる）とを有する。典型的なデータ記録システムでは、ソース１は、ユーザデータストリームから入力シンボルＤＩを送信する送信手段１０、２０、３０及び４０を有し、チャネルデータストリーム２は、ユーザデータストリームの送信されたシンボルを記録する記録キャリア５０であり、受信機３は、記録キャリアから出力シンボルＤＯを抽出する受信手段６０、７０、８０及び９０を有する。特に、受信機３は、記録キャリアから抽出されたシンボル値を検出するシンボル検出器７０を有する。
【００１７】
このような記録再生システムの典型的な符号化及び信号処理要素が、図１に関して説明される。入力ＤＩから出力ＤＯのユーザデータのサイクルは、インタリーブ処理１０、誤り訂正符号（ＥＣＣ）及び変調符号化２０及び３０、信号前処理４０、記録媒体へのデータ記録５０、信号後処理６０、バイナリ検出７０及び変調符号とインタリーブされたＥＣＣの復号化８０及び９０を含むことができる。ＥＣＣエンコーダ２０は、各種ノイズソースからのエラーに対する保護を提供するため、冗長性をデータに付加する。その後、ＥＣＣ符号化データは、当該データをチャネルに適応させる変調エンコーダ３０にわたされる。すなわち、それは、当該データをチャネルエラーにより損傷される可能性が低く、チャネル出力においてより容易に検出される形式に処理する。その後、変調されたデータは。空間光変調器などの記録装置に入力され、記録媒体５０に記録される。抽出側では、読み取り装置（フォト検出器やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）など）が、デジタルデータ（バイナリ変調スキームの画素毎に１シンボル）に変換される必要がある擬似アナログデータ値を返す。本プロセスの第１ステップは、おそらく擬似アナログ領域で記録処理において生成される歪みを元に戻そうとする等価と呼ばれる後処理ステップ６０である。その後、（擬似アナログ）値のアレイは、ビット検出器７０を介しバイナリデジタルデータのアレイに変換される。このデジタルデータアレイは、その後、変調符号化の逆処理を実ローする変調デコーダ８０にまずわたされ、その後ＥＣＣデコーダ９０にわたされる。
【００１８】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ及びＢＤでは、物理的な符号化フォーマットは１次元シングルスパイラルに基づくものである。２Ｄ光記録では、いくつかの隣接するビットロー又はトラックから構成され、共通の基礎となるビット格子上に整合性のある方法により互いにスタックされた２次元エリアから構成されるブロードスパイラルのコンセプトが導入される。
【００１９】
欧州特許出願ＥＰ０１２０３８７８．２では、最近傍チャネルビットクラスタに関する六方格子に対する２Ｄ制約された符号化が説明される。そこでは、チャネルを介したよりロウバストな送信に関する効果による制約に主として着目され、このような２Ｄ符号の実際の構成については着目されていない。後者のトピックは、欧州特許出願０２０７６６６５．５において取り組まれ、すなわち、このような２Ｄ符号の実現及び構成が説明されている。以下において、ある２Ｄ六方格子符号が例示的に説明される。しかしながら、本発明の一般的なアイデアとすべての手段は、任意の２Ｄ符号、特に任意の２Ｄ六方格子又は正方格子符号に一般的に適用可能であるということに留意すべきである。
【００２０】
図２は、光ディスクなどの記録媒体上のデータを符号化するのに実現可能な２Ｄ光記録に利用されるメタバンドベース（ｍｅｔａ−ｂａｎｄ−ｂａｓｅｄ）２Ｄ符号化の原理を示す。メタバンドは、いくつかのビットローを有する。当該符号は、１次元の第１方向（ディスクのトラックに接して、すなわち平行）に展開する。２Ｄメタバンドは、いくつかの１Ｄロー又はトラックから構成され、第１（接線）方向に実質的に直交する第２方向に互いにスタックされる。ブロードスパイラルは、交互のメタバンドの整合的なスタック処理から構成される。ブロードスパイラルの連続する回転間には、１つのローの高さのガードバンドが配置されるかもしれない。
【００２１】
図３Ａ及び３Ｂは、１Ｄとビット六方格子に基づく２Ｄ符号化コンセプトの両方をそれぞれ示す１Ｄ及び２Ｄスパイラルの平面図である。ブロードスパイラルのチャネルビットは、ハニカム構造のセルとして示される。
【００２２】
２Ｄにより図３Ｂに示されるように、格納フォーマットビットは２次元六方格子上に格納される。いわゆる「ブロードスパイラル」によるフォーマットが可能である。ブロードスパイラルは、ビットなどのシンボルのいわゆる「シンボルロー」であるＮ＝１１を含む。各シンボルローは、六方格子を構成するため適切な位相関係を有する（すなわち、各シンボルローは、隣接するシンボルローに関して１８０°シフトされる）。円形ディスクでは、完全なディスク上でこの位相関係に従うことは不可能である。なぜなら、平面的なビット密度は、ディスクの半径に基づくためである。従って、ブロードスパイラルのシンボルローの個数は限定的なものとなり、いわゆる「ガードバンド」がスパイラル間に存在する。
【００２３】
図４において、このフォーマットの概略図が示される。本例では、各スパイラルＢ（上記説明ではシンボルストリップとも呼ばれている）は、７つのシンボルローｒを有する。ガードバンドはエンプティであり（すなわち、それはピットを含まない）、それは完全なディスク上で固定的な密度により六方格子を維持するのに必要な位相関係を断絶する可能性を提供するため、連続するスパイラルＢ０、Ｂ１及びＢ２を分離する（すなわち、スパイラルＢは、互いに非同期的なものである）。さらに、ガードバンドｇは、それのコンテンツがわかっているため、シンボル検出を開始するための良好なポイントである。しかしながら、ガードバンドｇに漏洩した２ＤスパイラルＢの外側のシンボルローからの情報を利用するため、ガードバンドｇのサンプリングされたリプレイ信号が利用される。残念ながら、このリプレイ信号は、現在のシンボル検出のサンプリング段階に関する位相関係を有しない他方の隣接するブロードスパイラルＢからのシンボル間干渉（ＩＳＩ）により邪魔される。
【００２４】
上述のような回転するディスクシステムについて、ガードバンドｇは、六方格子の同一の密度がディスクの異なる半径において維持することができるように、ブロードスパイラルＢの連続する周を分離するのに必要とされる。（適切な変換システムを有する）カードシステムなどの他の記憶媒体では、当該問題は生ぜず、ガードバンドは必ずしも必要ではなく、好ましくは、適切な２Ｄ同期構造を有する大きなエリアの連続的な２Ｄフォーマットが実現可能である。しかしながら、実際の２Ｄドライブは、スポットアレイにおいて限定的な個数のスポットしか有しない２Ｄ読み取りシステムを要求し、このため、２ＤストリップＢと前述されたシンボルローの一部はすぐに読み出すことができる。Ｎ個のシンボルローが即時に読み出されると仮定すると、先頭と最後尾のシンボルローの情報は２Ｄストリップにちょうど隣接するシンボルローに漏洩する。ディスクストレージを用いた（従って、ガードバンドを用いた）上述の実施例とは反対に、これらのシンボルローは「ランダム」ユーザデータを含み、上記実施例と同様に、これらのシンボルローは対象となる２Ｄストリップからさらに離れた近傍のシンボルローからのＩＳＩの影響を含む。
【００２５】
本発明の基礎となる問題が、より詳細に説明される。上述のように、２Ｄ光ストレージの密度の増大は（λ及びＮＡの同一の読み出し物理量において）、チャネルにより（２次元）送信されるシンボル（ビット）毎のすべてのエネルギーが利用されるという事実に基づく。これは、隣接するサンプルからの特定のシンボル（ビット）情報を検出することが利用される必要があるということを意味する。これを実行するための１つの可能な方法は、Ｖｉｔｅｒｂｉシンボル検出器又は２Ｄ  ＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｍａｘｉｍｕｍ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）シンボル検出器などを利用するということである。本発明は一般に、何れかの２Ｄ  Ｖｉｔｅｒｂｉシンボル検出器に適用される。
【００２６】
残念なことに、インパルス応答に存在するエネルギーのほとんどを含む本格的なＶｉｔｅｒｂｉシンボル検出器は、多数の状態と大きな複雑さをもたらすかなりの２Ｄシンボルアレイにおけるすべての可能なシンボルパターンを考慮しなければならない。これは、複雑すぎて、全く実現でない。このため、Ｖｉｔｅｒｂｉシンボル検出器のより現実的な次善的な解法を求めることができ、そのうちの「ストライプ単位」のＶｉｔｅｒｂｉシンボル検出器が、本発明に関してより詳細に説明される。ここでは、３つのシンボルローなどの少数のシンボルローが、検出器に入力される。図５において、可能な状態遷移が矢印により概略的に示される。もう１つの大きな矢印は、先頭のローの検出された出力のみがＶｉｔｅｒｂｉ検出ユニットＶ０のバックトラッキングの深さ以上の遅延を有する次のＶｉｔｅｒｂｉ検出ユニットＶ１における「入力」（実際には、隣接するローと上のＶ１のサイド情報として）として利用される。
【００２７】
１つの状態から他の状態に移行するとき、ブランチメトリックは、これら２つの状態の３つの重複した位置に基づく３つの項の和として計算される。
【００２８】
【数１】
2007513448.tif 000003
Ｒｅｆ＜ｉ＞は、対象となるブランチのビット位置ｉにおいて生じるビットクラスタ及び当該ブランチに属する２つの状態により実現されるビットの基準値を表す。チャネルにより２Ｄにより拡散されるエネルギーの大部分が含まれるとき、ガードバンドのサンプルがまた利用される。なぜなら、それらはロー間クロストークによるブロードスパイラルの境界ローに関する漏洩した情報を有し、すなわち、第１のＶｉｔｅｒｂｉストライプは、図５に示されるように配置される。この場合、Ｎ＋２のリードアウトスポット、すなわち、ストリップＢ１のＮ個のシンボルローのパラレルなリードアウトのＮ個のスポットと、ストリップＢ０とＢ１を、Ｂ１とＢ２をそれぞれ分離する２つのガードバンドの２つのスポットＳｇ０１とＳｇ１２が、図６に示されるように要求される。ガードバンドの外部にあるが、処理中の対象となるストリップ内の位置について、このＩＳＩは、Ｖｉｔｅｒｂｉ検出器の状態図において利用可能なビットを利用することによる基準レベル計算と、あるＶｉｔｅｒｂｉプロセッサから次のＶｉｔｅｒｂｉプロセッサへのサイド情報の伝搬によるＶｉｔｅｒｂｉ状態図の外部のシンボルの予備的なビット決定に含まれる。しかしながら、ガードバンド位置について、これらのシンボル決定は、隣接するブロードスパイラルに存在するため利用可能ではない。さらに、近傍スパイラルのこれらのシンボルは、非同期的であってもよく、すなわち、対象となる現在のスパイラルのシンボルに関する固定された位相関係を示すものではないかもしれない。
【００２９】
従って本発明によると、ガードバンドｇ０１の次の隣接するストリップＢ０の境界ローｒｂ０１と、ガードバンドｇ１２の次の隣接するストリップＢ２の境界ローｒｂ２１を測定し、入力としてこれらのローｒｂ０１とｒｂ２１を用いてガードバンドｇ０１とｇ１２におけるクロストークキャンセレーション（ＸＴＣ）を（個別に）実行することが提案される。この場合、影響は基準レベルに含まれず、ＨＦ信号はビット検出処理前に補償される。従って、隣接するブロードスパイラルＢ０とＢ２の最初のローｒｂ０１とｒｂ２１から信号を他の追加的な２つのスポットＳｒｂ０１とＳｒｂ２１により読み出し、ブロードスパイラルＢ０、Ｂ１及びＢ２を分離するようガードバンドｇ０とｇ１の２つのクロストークキャンセラを実現することが提案される。従って、リードアウトスポットの総数はＮ＋４となり、スパイラルＢ１のシンボルローｒの出力数はＮに等しい。図７において、提案されるシンボル検出装置の概略図が示される。
【００３０】
また、２ＤイコライザがＶｉｔｅｒｂｉ検出器のターゲット応答に対して等価するのに利用されるとき、隣接するブロードスパイラルからのクロストークのないガードバンド信号を有することが効果的である。なぜなら、これらのサンプルが、例えば、ツー・シェル（ｔｗｏ−ｓｈｅｌｌ）２Ｄイコライザが利用される場合に、第１及び第２ローのイコライザにおいて利用される。ＸＴＣユニットＸＴＣ１及びＸＴＣ２により図７に概略的に示されるクロストークキャンセレーションについて、ＸＴＣユニットのＦＩＲフィルタＦＩＲ１とＦＩＲ２のＦＩＲフィルタタップを適応するためのＬＭＳユニットＬＭＳ１とＬＭＳ２により示されるＬＭＳなどの従来技術が利用可能である。
【００３１】
ＸＴＣユニットは常にＦＩＲフィルタを有し、ＦＩＲフィルタのフィルタタップ係数の適応化は、例えば、無相関に基づくＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ−Ｍｅａｎ−Ｓｑｕａｒｅ）アプローチにより実行可能であるが、しかしながら、トラックピッチ（ビットロー間の半径距離）が高レベルのクロストークをもたらすのに十分小さくなる場合などでは、他の適応化スキームが工夫されてもよい。この場合、係数の更新は、適応的イコライザにより実行されるのと同様の意味で、Ｖｉｔｅｒｂｉビット検出器からのエラー信号の利用により実行されてもよい。図７及び８において、ＬＭＳユニットは、ＦＩＲ係数の適応化のための一般化されたブロックとしてみなされる必要がある（正確な更新機構の仕様なしに）ということに留意されるであろう。
【００３２】
図８において、チャネルデータストリームの格納のための連続的な２Ｄフォーマットを利用する場合のシンボル検出装置の実施例が示される。図７に示される実施例との類似性は、以下の２つの点として相違を明らかにするときに明らかである。
（ｉ）チャネルデータストリームは、ガードバンドを利用することによるシンボルストリップに分離することなく、大きな２Ｄエリアに連続的に格納される。図７の実施例のガードバンドが、ランダムデータにより充填可能である。
（ｉｉ）この場合、２Ｄ（六方）シンボル格子の連続するシンボルローの位相関係に等しい隣接スパイラル間の位相関係を仮定することにより、前の場合に模倣可能なスパイラルはない。
【００３３】
Ｎ個のシンボルローが検出されると、スポットアレイのＮ＋４個のリードアウトスポットと、Ｎ＋２個のシンボルローに対するジョイントシンボル検出のための２ＤＶｉｔｅｒｂｉシンボル検出器（又はそれの次善的な変形）を利用する。０とＮ＋３により番号付けされたスポットアレイの外側の２つのシンボルからの信号波形は（従って、図７のｒｂ０１に対応するｒ０と図７のｒｂ２１に対応するｒＮ＋３の外側の２つのシンボルローと一致して）、１とＮ＋２により番号付けされた近傍スポットの信号に対するクロストークキャンセレーションに利用される。この処理の後、図７に示される状況に関して残される相違は、ガードバンドの位置におけるシンボルロー（１とＮ＋２と番号付けされた）が、ｒＮ＋１までの所望のシンボルローｒ２と共に検出される必要がある未知のシンボルを含むということのみである。
【００３４】
上述のように、異なる種類のシンボル検出器が本発明により利用可能である。ブロードスパイラル上に符号化された２Ｄ情報を復号するため、いわゆるストライプ単位のシンボル検出である、「少数の」トラック単位のシンボル検出タイプを実行することが好ましい。本発明の最もシンプルな実施例は、２トラックＶｉｔｅｒｂｉビット検出器を利用するものであり、すなわち、ストライプは２つのビットローから構成される。以下の図に関して後述される例は、このシンプルな実施例に関するものであるが、それに限定されるものではない。任意のｎトラック（ｎ＞０）トレリスベースシンボル検出器を利用することは（すなわち、ストライプは、ｎビットローから構成される）、本発明の範囲内に属する。にもかかわらず、１トラックの高さのストライプを利用することは、より良好でないＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）対ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）パフォーマンスを与える。
【００３５】
図９は、２トラックＶｉｔｅｒｂｉビット検出器Ｔを用いたこのシンプルな実施例による検出方法を示す。単一のビットローのみを有する１次元Ｖｉｔｅｒｂｉビット検出の原理は、１次元変調及び符号化について従来技術により周知である。例えば、それは、Ｊａｎ  Ｂｅｒｇｍａｎｓによる「Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｂａｓｅｂａｎｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ」（Ｋｌｕｗｅｒ  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９９６）のチャプター７、特に７．１、７．２、７．３及び７．５の「Ｖｉｔｅｒｂｉ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」の段落に説明されている。
【００３６】
本発明によると、２トラックＶｉｔｅｒｂｉビット検出は、以下のステップを有する。第１ステップでは、ビット検出は、先頭の２つのトラックのビットについて実行される。第１トラックはブロードスパイラルの連続する回転間のガードスペースに隣接するため、エラーフリーなサイド情報（ゼロなど）が、Ｖｉｔｅｒｂｉトレリスのブランチをラベル付けする仮定的なチャネル出力（又は検出されたチャネルビット）の計算に利用される。これは、ガードスペースに隣接するトラックを推定可能な信頼性を大きく向上させる。ビット検出エラーは、第３、第４、．．．トラックのビットが未知であり、この最初の復号化の試行では正確にはモデル化されないという事実により、最初の２つのトラックにおいて発生するかもしれない。例えば、それらはすべて、０−１を交互にランダムに０と１に設定し、又は０又は１の対応するチャネル入力値の間のチャネル出力値を示す０と１と１５の間の「特別な」値に設定することができる。現在の２トラックストライプの外側の上記ビットの他の代替は、大変シンプルな閾値検出器からの予備的なビット決定を利用することである。第２トラックがこれらの未知のトラックに最も近いため、それが最も信頼性の低いものとみなされる。
【００３７】
次に、２トラックＶｉｔｅｒｂｉビット検出器が１トラック下方にシフトされ、第２及び第３トラックにおいて再び処理される。ここで、第１トラックと第４トラックのハード決定ビットが、すべてのトラックの検出が完了するまで、トレリスなどのブランチをラベル付けする仮定的なチャネル出力（又はチャネルビット）の計算におけるサイド情報として利用される。第２及び第３トラックの検出中、第２及び第３トラックについて推定されたビットが上書きされる。これと同様に、各時点で、ガードスペースに最も近いトラックが残存し、他方は上書きされる。一般に、ガードスペースに最も近い推定されたビットの信頼性が最も高くなる。
【００３８】
上記処理が、同一処理の第２の繰り返しについて第１トラックにおいて再開されるとき、先頭の２つのトラックに隣接する第３（及び第４）のトラックのビットについての最初の推定は、検出されるトラックの現在のストライプの上下のトラックにおけるサイド情報として利用されるＶｉｔｅｒｂｉトレリスをラベル付けする仮定的なチャネル出力の計算にすでに利用可能である。従ってこの第２パス中、エラーのビット数は、一般に完全なブロードスパイラル又はその一部に対するストライプ単位の検出の以前の繰り返しから取得されるより良好なサイド情報により大きく減少する。
【００３９】
図１０は、２トラックＶｉｔｅｒｂｉビット検出装置により１回の繰り返しの実施例を示す。第１の２トラックＶｉｔｅｒｂｉビット検出装置が、ある一定の極めて小さな遅延（バックトラッキング遅延として知られる）により、第１（及び第２）トラックの最初の推定を出力すると、第２の２トラックＶｉｔｅｒｂｉビット検出装置は、サイド情報などとして第１トラックの第１Ｖｉｔｅｒｂｉ装置の出力を利用しながら、第２（及び第３）トラックに対する作業を開始することができる。このように、１０台の装置が各繰り返しに必要とされ、３回の繰り返しでは、３０台のＶｉｔｅｒｂｉ装置に達する。繰り返し処理の３回の繰り返しについて（「繰り返しの繰り返し」）１０台の２トラックＶｉｔｅｒｂｉビット検出装置が用いられる場合、ローｉ＋１に対する以前の１回の繰り返しのストライプ単位の処理中に取得されるハードビットは、第２の繰り返し中ではローｉ−１，ｉについて利用される。当該ストライプに隣接するトラックのハードビットは、トレリスベース処理においてすべてのブランチについてストライプの上のチャネル出力を計算するのに利用される。ストライプ単位のシンボル検出装置のさらなる詳細及び実施例は、上述の欧州特許出願０２２９２９３７．６（ＰＨＮＬ０２１２３７）に記載されている。
【００４０】
また、クロストークキャンセレーションについては、本発明による異なる実施例が利用可能である。上記示されたＸＴＣブロックの一実施例は、ＬＭＳユニットとＦＩＲフィルタを用いる。ここで用いられる原理は、図１１を参照して説明される。例えば、ストリップＢ０の下方境界ローｒｂ０１とストリップＢ０とＢ１を分離するガードバンドｇ０１などの２つのシンボルローが示される（図７を参照されたい）。このとき、クロストーク（すなわち、半径シンボル間干渉）は、ガードバンドに半径ＩＳＩが存在しないように、キャンセルされる。２つのリードアウトスポットを利用することにより、生のＨＦ信号Ｓｍ＋（境界ローｒｂ０１について）とＣｍ（ガードバンドｇ０１について）が測定される。これらの信号から、フィルタリングされた中心スポット信号Ｃｍ＊は、
【００４１】
【数２】
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として計算される。
【００４２】
このＸＴＣブロックの結果は、結果として得られる信号波形Ｃｍ＊が、近傍ストリップの隣接するシンボルローからの何れのクロストークも（ほとんど）ないということである。それは、対象となるストリップ（それのガードバンドによる）を近傍ストリップから独立なものとする。実際、ＸＴＣブロックは、それの環境（現在ストリップのガードバンドの近傍ストリップからのＩＳＩを可能な限り解消する）から対象となるストリップを「切除」する。これが実行されると、ストライプ単位のＶｉｔｅｒｂｉシンボル検出装置は、ストリップの両サイドのガードバンドと共に（スパイラルベースフォーマットの場合）、現在ストリップ（又はメタスパイラル）のすべてのシンボルローの信号の処理に移行することができる。
【００４３】
異なる方法のクロストークキャンセレーションが、本発明により利用可能である。一般に、ＸＴＣ  ＦＩＲフィルタの係数を決定する方法は３つある（上方スポットと下方スポットについて独立して）。
（１）中心スポットの訂正信号とサイドスポットの信号のそのままの信号の無相関処理
（２）移行における信号エネルギーの最小化
（３）Ｖｉｔｅｒｂｉビット検出装置のエラーにおけるエネルギーの最小化
これら３つの方法が、本発明により利用可能である。
【００４４】
本発明は、ディスクベースフォーマット又は六方格子についてのみ適用可能ではない。実際、それは、データブロックが、ある「白いスペース」（上述の実施例のガードバンドのものなど）により分離され、又はより大きな２Ｄエリア上で連続である限定的なデータブロックに対して検出が実行される２Ｄ格子について利用可能である。また、ＦＩＲフィルタのタップを更新するためのＬＭＳアルゴリズムの利用は義務的ではない。他の何れかの更新アルゴリズムもまた利用可能である。
【００４５】
本発明は、２Ｄシンボル検出におけるクロストークキャンセレーションの解法を提供する。それの目的は、異なるケースが考えられる２Ｄフォーマットの実際的な実現形態に多少は依存するかもしれない。それの目的は、ブロードスパイラル（２Ｄディスクの）に基づく２Ｄフォーマットによる第１のケースでは、スパイラルの先頭のシンボルロート最後尾のシンボルローから、２つの連続するブロードスパイラルの間に存在するガードバンドに漏洩する情報からの利益を得ることである。整合性のある連続的な２Ｄ格子の大きなエリアから構成される２Ｄフォーマットによる第２のケースでは、その目的は、ガードバンドを利用する必要なく２Ｄエリアのサブエリアを読み出し、対象となる２Ｄサブエリアの境界における漏洩した情報から依然として利益を得ることができるということである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、記録再生システムを示すブロック図を示す。
【図２】図２は、ストリップベース２Ｄ符号化の原理を示す概略図を示す。
【図３】図３は、１Ｄ及び２Ｄ符号化コンセプトを示す１Ｄ及び２Ｄスパイラルの概略的な平面図を示す。
【図４】図４は、連続するブロードスパイラルの間のガードバンドを有するディスク上に格納される２Ｄチャネルデータの概略図を示す。
【図５】図５は、ストライプ単位のＶｉｔｅｒｂｉシンボル検出装置の原理を示す概略図を示す。
【図６】図６は、ディスク上に格納される２Ｄチャネルデータストリームにおけるクロストークの問題を示す。
【図７】図７は、本発明によるシンボル検出装置の第１実施例を概略的に示す。
【図８】図８は、本発明によるシンボル検出装置の第２実施例を概略的に示す。
【図９】図９は、第１実施例におけるストライプ単位のシンボル検出の例を示す概略図を示す。
【図１０】図１０は、第２実施例におけるストライプ単位のシンボル検出の例を示す概略図を示す。
【図１１】図１１は、クロストークキャンセレーションの原理を概略的に示す。
【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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【国際調査報告】
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