(57)【要約】【課題】２次元符号のホログラムメモリ記録再生装置において、符号化効率を改善できる誤り訂正方法を提供する。【解決手段】所定数の２次元符号語に対して、各符号語の同じ位置に存在するビットをそれぞれ１つのビット列として抽出し（ステップ１０１）、前記２次元符号語ブロックに対して１つのビット列を除いた残りの各ビット列毎に誤り訂正符号化を行い複数のパリティビットを生成し（ステップ１０２）、パリティビットに対応する２次元符号語を２次元符号復調して前記複数のパリティビットを生成し、前記複数のパリティビットを用いて前記２次元符号語ブロックの前記誤り訂正符号化されたビット列の誤り訂正を行い、その結果に基づき前記誤り訂正符号化ステップで前記誤り訂正符号化を行わなかったビット列に対して２次元符号化則を利用して誤り訂正を行う（ステップ２０３）。【選択図】図１
2008084455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定数の２次元符号語に対して、各符号語の同じ位置に存在するビットをそれぞれ１つのビット列として抽出し、２次元符号語ブロックを生成する第１の系列変換ステップと、
前記２次元符号語ブロックに対して１つのビット列を除いた残りの各ビット列毎に誤り訂正符号化を行い複数のパリティビットを生成し、前記複数のパリティビットに対して２次元符号変調を行って生成された２次元符号語を前記２次元符号語ブロックの末尾に配置して符号化単位ブロックを生成する誤り訂正符号化ステップと、
前記第１の系列変換ステップと逆の処理を施して、前記符号化単位ブロックを２次元符号語となるように並び替える第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で生成された複数の２次元符号語をホログラムメモリ記録媒体に記録再生して得られた輝度データを２値化して２次元符号語を再生する２値化ステップと、
前記２値化ステップで２値化された前記２次元符号語を前記符号化単位ブロック毎にまとめ、前記第１の系列変換ステップと同じ処理を施して前記符号化単位ブロックを生成する第２の系列変換ステップと、
前記符号化単位ブロックから前記パリティビットに対応する２次元符号語を２次元符号復調して前記複数のパリティビットを生成し、前記複数のパリティビットを用いて前記２次元符号語ブロックの前記誤り訂正符号化されたビット列の誤り訂正を行い、その結果に基づき前記誤り訂正符号化ステップで前記誤り訂正符号化を行わなかったビット列に対して２次元符号化則を利用して誤り訂正を行う誤り訂正ステップと、
誤り訂正が行われた前記２次元符号語ブロックに対して前記第１の系列逆変換ステップと同じ処理を施して２次元符号語を再生する第２の系列逆変換ステップ、
からなることを特徴とする誤り訂正方法。
【請求項２】
前記誤り訂正符号化ステップが、
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、各検査単位ブロックにおいて、それぞれ任意の１つのビット列を除いた残りの行に対して行毎に誤り訂正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訂正符号語として出力する誤り訂正符号語生成ステップと、
前記パリティビットに対して２次元符号変調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変調ステップと、
から構成されることを特徴とする請求項１に記載の誤り訂正方法。
【請求項３】
前記誤り訂正ステップは、
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誤り訂正符号語毎に誤りの検出及び訂正を行い、その誤り訂正の結果と２次元符号語中の１ビットを除いた残り全てのビットの値が確定すれば残りの１ビットの値も確定するという特性を利用して誤り訂正符号化されていないビット列に対して誤りの訂正を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の誤り訂正方法。
【請求項４】
前記誤り訂正ステップが、
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２次元符号復調を行うパリティビット復調ステップと、
１つの検査単位ブロック中の１つの誤り訂正符号語に対して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誤り訂正符号語中に誤りが検出された場合、その誤り訂正符号語に対して前記シンドロームを用いて誤りの訂正を行う第１の誤り訂正ステップと、
対象としている検査単位ブロック中の全ての誤り訂正符号語に対して誤りの検出を行ったか否かを判断する誤り検出終了判断ステップと、
対象としている検査単位ブロック中に前記第１の誤り訂正ステップにおいて誤り訂正不可能であると判定された誤り訂正符号語が１つも存在しない場合、２次元符号語中の1ビットを除いた残り全てのビットの値が確定すれば残りの１ビットの値も確定するという特性を利用して、誤り訂正符号化されていない行に対して誤りの訂正を行う第２の誤り訂正ステップと、
全ての検査単位ブロックに対して誤りの検出及び訂正を行ったか否かを判断する誤り検出・訂正終了判断ステップと、
各誤り訂正符号語中の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３に記載の誤り訂正方法。
【請求項５】
所定数の２次元符号語に対して、各符号語の同じ位置に存在するビットをそれぞれ１つのビット列として抽出し、２次元符号語ブロックを生成する第１の系列変換ステップと、
前記２次元符号語ブロックを検査単位ブロックとして区切り、各ビット列に前記パリティビットを付加したものを誤り訂正符号語として出力する誤り訂正符号語生成ステップと、
前記パリティビットに対して２次元符号変調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変調ステップと、
前記第１の系列変換ステップと逆の処理を施して前記符号化単位ブロックを２次元符号語となるように並び替える第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で生成された複数の２次元符号語をホログラムメモリ記録媒体に記録再生して得られた輝度データを２値化して２次元符号語を再生する２値化ステップと、
前記２値化ステップで２値化された前記２次元符号語を前記符号化単位ブロック毎にまとめ、前記第１の系列変換ステップと同じ処理を施して前記符号化単位ブロックを生成する第２の系列変換ステップと、
前記符号化単位ブロックから前記パリティビットに対応する２次元符号語を２次元符号復調して前記複数のパリティビットを生成し、前記複数のパリティビットを用いた各ビット列の誤り訂正と２次元符号の符号化規則を利用した誤り訂正を交互に繰り返し行う誤り訂正ステップと、
誤り訂正が行われた前記２次元符号語ブロックに対して前記第１の系列逆変換ステップと同じ処理を施して２次元符号語を再生する第２の系列逆変換ステップ、
からなることを特徴とする誤り訂正方法。
【請求項６】
前記誤り訂正符号語生成ステップは、
各検査単位ブロックにおいて、それぞれビット列毎に誤り訂正符号化を行ってパリティビットを生成する、
ことを特徴とする請求項５記載の誤り訂正方法。
【請求項７】
前記誤り訂正ステップは、
ビット列毎に誤りの検出及び訂正を行い、その誤り訂正の結果と２次元符号語に含まれるＨｉｇｈビットの数が一定であることを利用して２次元符号語単位で誤りの検出、訂正及び消失位置情報の生成を行う、
ことを特徴とする請求項５記載の誤り訂正方法。
【請求項８】
前記誤り訂正ステップが、
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、パリティビット部に対してのみ２次元符号復調を行うパリティビット復調ステップと、
１つの検査単位ブロックに対して２次元符号語毎にビットの値を調べ、２次元符号語の符号語パターンとして存在し得ないパターンを示している２次元符号語が存在する場合、その２次元符号語内のビットを消失位置に定め、その情報に基づいて消失位置情報を生成する消失位置情報生成ステップと、
１つの検査単位ブロック中の１つの誤り訂正符号語に対して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誤り訂正符号語中に誤りが検出された場合、その誤り訂正符号語に対して前記シンドロームと前記消失位置情報を用いて誤りの訂正を行う第１の誤り訂正ステップと、
対象としている検査単位ブロック中の全ての誤り訂正符号語に対して誤りの検出を行ったか否かを判断する誤り検出終了判断ステップと、
前記誤り検出ステップにおいて誤り無しと判定された誤り訂正符号語が存在した場合、もしくは前記第１の誤り訂正ステップにおいて誤りが訂正された誤り訂正符号語が存在した場合、その誤り訂正符号語中の各ビットの値を調べ、Ｈｉｇｈの値を示しているビットが存在する場合は、そのビットを含む２次元符号語内のビットの値を調べ、信頼性が確認されているＨｉｇｈビットの数が２次元符号語内に含まれるべきＨｉｇｈビットの数と一致し、更に信頼性が確認されていないビットにもＨｉｇｈビットが存在する場合には、その信頼性が確認されていないＨｉｇｈビットの値を反転させる第２の誤り訂正ステップと、
前記誤り検出ステップにおいて誤り無しと判定された誤り訂正符号語が存在した場合、もしくは前記第１の誤り訂正ステップにおいて誤りが訂正された誤り訂正符号語が存在した場合、２次元符号語毎にビットの値を調べ、前記２次元符号語の符号語パターンとして存在し得ないパターンを示している２次元符号語が存在する場合、その２次元符号語内の信頼性が確認されていないビットを消失位置に定め、その情報に基づいて前記消失位置情報を更新する消失位置情報更新ステップと、
対象としている検査単位ブロック中の全ての誤り訂正符号語が誤りを含んでいないと判定されるか、それ以上誤りが訂正される見込みがないと判定されるか、もしくは定められた繰り返し復号回数に達するまで前記誤り検出ステップから前記消失位置情報更新ステップまでの操作を繰り返し行う繰り返し復号ステップと、
全ての検査単位ブロックに対して誤りの検出及び訂正を行ったか否かを判断する誤り検出・訂正終了判断ステップと、
各誤り訂正符号語中の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７に記載の誤り訂正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラムを記録媒体として用いたホログラムメモリ記録再生装置の訂正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホログラムメモリ記録再生装置は、ホログラムメモリ媒体に干渉縞を作ることでデジタルデータを記録し、再生するものである。従来のホログラムメモリ記録再生装置では変調の際に、図１４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１４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】
また、近年変調を行った後に誤り訂正符号化（ＲＳ：Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）を行うことにより復調による誤り増大の影響を軽減させるという信号処理方式が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
図１５は、従来の変調を行った後にＲＳ符号化を行う記録再生装置のブロック図である。また、図１６は図１５のＲＳ符号化回路２からＲＳ復号化回路７までに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、まずＲＳ符号化回路２が第１の変調回路１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５０１）。次に、付加されたパリティビットに対して第２の変調回路３において変調を行う（ステップ５０２）。
その後、ＲＳ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。
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２値化回路５によって２値化する（ステップ６０１）。次に、第２の復調回路６においてパリティビット部についてのみ復調を行う（ステップ６０２）。そして、パリティビット部の復調によって復元された各ＲＳ符号語に対してＲＳ復号化回路７において誤りの訂正を行う（ステップ６０３）。
【特許文献１】特開平９−１９７９４７号公報
【非特許文献１】電子情報通信学会論文誌Ａ Ｖｏｌ．Ｊ８２−Ａ  Ｎｏ．２  ｐ．２６７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、２次元符号化を行うホログラムメモリ記録再生装置では、符号化後のデータは符号化前のデータの２倍のデータ量となるため、前記従来のＲＳ符号化を適用した場合、符号化効率が大きく劣化してしまうという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、従来の課題を解決するもので、２次元符号はＨｉｇｈビットの数が定められているという特性をＲＳ符号化に適用することで、符号化効率を改善する誤り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】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の誤り訂正方法は、所定数の２次元符号語に対して、各符号語の同じ位置に存在するビットをそれぞれ１つのビット列として抽出し、２次元符号語ブロックを生成する第１の系列変換ステップと、前記２次元符号語ブロックに対して１つのビット列を除いた残りの各ビット列毎に誤り訂正符号化を行い複数のパリティビットを生成し、前記複数のパリティビットに対して２次元符号変調を行って生成された２次元符号語を前記２次元符号語ブロックの末尾に配置して符号化単位ブロックを生成する誤り訂正符号化ステップと、前記第１の系列変換ステップと逆の処理を施して、前記符号化単位ブロックを２次元符号語となるように並び替える第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で生成された複数の２次元符号語をホログラムメモリ記録媒体に記録再生して得られた輝度データを２値化して２次元符号語を再生する２値化ステップと、前記２値化ステップで２値化された前記２次元符号語を前記符号化単位ブロック毎にまとめ、前記第１の系列変換ステップと同じ処理を施して前記符号化単位ブロックを生成する第２の系列変換ステップと、前記符号化単位ブロックから前記パリティビットに対応する２次元符号語を２次元符号復調して前記複数のパリティビットを生成し、前記複数のパリティビットを用いて前記２次元符号語ブロックの前記誤り訂正符号化されたビット列の誤り訂正を行い、その結果に基づき前記誤り訂正符号化ステップで前記誤り訂正符号化を行わなかったビット列に対して２次元符号化則を利用して誤り訂正を行う誤り訂正ステップと、誤り訂正が行われた前記２次元符号語ブロックに対して前記第１の系列逆変換ステップと同じ処理を施して２次元符号語を再生する第２の系列逆変換ステップ、からなることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに誤り訂正方法において、前記誤り訂正符号化ステップが、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、各検査単位ブロックにおいて、それぞれ任意の１つのビット列を除いた残りの行に対して行毎に誤り訂正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訂正符号語として出力する誤り訂正符号語生成ステップと、前記パリティビットに対して２次元符号変調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変調ステップと、から構成されることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに誤り訂正方法において、前記誤り訂正ステップは、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誤り訂正符号語毎に誤りの検出及び訂正を行い、その誤り訂正の結果と２次元符号語中の１ビットを除いた残り全てのビットの値が確定すれば残りの１ビットの値も確定するという特性を利用して誤り訂正符号化されていないビット列に対して誤りの訂正を行う、ことを特徴とするものである。
【００１１】
さらに誤り訂正方法において、前記誤り訂正ステップが、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２次元符号復調を行うパリティビット復調ステップと、１つの検査単位ブロック中の１つの誤り訂正符号語に対して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誤り訂正符号語中に誤りが検出された場合、その誤り訂正符号語に対して前記シンドロームを用いて誤りの訂正を行う第１の誤り訂正ステップと、対象としている検査単位ブロック中の全ての誤り訂正符号語に対して誤りの検出を行ったか否かを判断する誤り検出終了判断ステップと、対象としている検査単位ブロック中に前記第１の誤り訂正ステップにおいて誤り訂正不可能であると判定された誤り訂正符号語が１つも存在しない場合、２次元符号語中の1ビットを除いた残り全てのビットの値が確定すれば残りの１ビットの値も確定するという特性を利用して、誤り訂正符号化されていない行に対して誤りの訂正を行う第２の誤り訂正ステップと、全ての検査単位ブロックに対して誤りの検出及び訂正を行ったか否かを判断する誤り検出・訂正終了判断ステップと、各誤り訂正符号語中の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。
【００１２】
さらに誤り訂正方法において、所定数の２次元符号語に対して、各符号語の同じ位置に存在するビットをそれぞれ１つのビット列として抽出し、２次元符号語ブロックを生成する第１の系列変換ステップと、前記２次元符号語ブロックを検査単位ブロックとして区切り、各ビット列に前記パリティビットを付加したものを誤り訂正符号語として出力する誤り訂正符号語生成ステップと、前記パリティビットに対して２次元符号変調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変調ステップと、前記第１の系列変換ステップと逆の処理を施して前記符号化単位ブロックを２次元符号語となるように並び替える第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で生成された複数の２次元符号語をホログラムメモリ記録媒体に記録再生して得られた輝度データを２値化して２次元符号語を再生する２値化ステップと、前記２値化ステップで２値化された前記２次元符号語を前記符号化単位ブロック毎にまとめ、前記第１の系列変換ステップと同じ処理を施して前記符号化単位ブロックを生成する第２の系列変換ステップと、前記符号化単位ブロックから前記パリティビットに対応する２次元符号語を２次元符号復調して前記複数のパリティビットを生成し、前記複数のパリティビットを用いた各ビット列の誤り訂正と２次元符号の符号化規則を利用した誤り訂正を交互に繰り返し行う誤り訂正ステップと、誤り訂正が行われた前記２次元符号語ブロックに対して前記第１の系列逆変換ステップと同じ処理を施して２次元符号語を再生する第２の系列逆変換ステップ、からなることを特徴とするものである。
【００１３】
さらに誤り訂正方法において、前記誤り訂正符号語生成ステップは、各検査単位ブロックにおいて、それぞれビット列毎に誤り訂正符号化を行ってパリティビットを生成する、ことを特徴とするものである。
【００１４】
さらに誤り訂正方法において、前記誤り訂正ステップは、ビット列毎に誤りの検出及び訂正を行い、その誤り訂正の結果と２次元符号語に含まれるＨｉｇｈビットの数が一定であることを利用して２次元符号語単位で誤りの検出、訂正及び消失位置情報の生成を行う、ことを特徴とするものである。
【００１５】
さらに誤り訂正方法において、前記誤り訂正ステップが、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、パリティビット部に対してのみ２次元符号復調を行うパリティビット復調ステップと、１つの検査単位ブロックに対して２次元符号語毎にビットの値を調べ、２次元符号語の符号語パターンとして存在し得ないパターンを示している２次元符号語が存在する場合、その２次元符号語内のビットを消失位置に定め、その情報に基づいて消失位置情報を生成する消失位置情報生成ステップと、１つの検査単位ブロック中の１つの誤り訂正符号語に対して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誤り訂正符号語中に誤りが検出された場合、その誤り訂正符号語に対して前記シンドロームと前記消失位置情報を用いて誤りの訂正を行う第１の誤り訂正ステップと、対象としている検査単位ブロック中の全ての誤り訂正符号語に対して誤りの検出を行ったか否かを判断する誤り検出終了判断ステップと、前記誤り検出ステップにおいて誤り無しと判定された誤り訂正符号語が存在した場合、もしくは前記第１の誤り訂正ステップにおいて誤りが訂正された誤り訂正符号語が存在した場合、その誤り訂正符号語中の各ビットの値を調べ、Ｈｉｇｈの値を示しているビットが存在する場合は、そのビットを含む２次元符号語内のビットの値を調べ、信頼性が確認されているＨｉｇｈビットの数が２次元符号語内に含まれるべきＨｉｇｈビットの数と一致し、更に信頼性が確認されていないビットにもＨｉｇｈビットが存在する場合には、その信頼性が確認されていないＨｉｇｈビットの値を反転させる第２の誤り訂正ステップと、前記誤り検出ステップにおいて誤り無しと判定された誤り訂正符号語が存在した場合、もしくは前記第１の誤り訂正ステップにおいて誤りが訂正された誤り訂正符号語が存在した場合、２次元符号語毎にビットの値を調べ、前記２次元符号語の符号語パターンとして存在し得ないパターンを示している２次元符号語が存在する場合、その２次元符号語内の信頼性が確認されていないビットを消失位置に定め、その情報に基づいて前記消失位置情報を更新する消失位置情報更新ステップと、対象としている検査単位ブロック中の全ての誤り訂正符号語が誤りを含んでいないと判定されるか、それ以上誤りが訂正される見込みがないと判定されるか、もしくは定められた繰り返し復号回数に達するまで前記誤り検出ステップから前記消失位置情報更新ステップまでの操作を繰り返し行う繰り返し復号ステップと、全ての検査単位ブロックに対して誤りの検出及び訂正を行ったか否かを判断する誤り検出・訂正終了判断ステップと、各誤り訂正符号語中の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】
【００１６】
本発明の誤り訂正方法によれば、ホログラムメモリ記録再生装置において誤り訂正能力を向上させるために２次元符号化した後に誤り訂正符号化を行うようにしても、符号化効率の改善を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の誤り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】
【００１８】
図１は、本発明の実施例１における誤り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。
【００１９】
以下、各ステップについて図１を用いて説明する。符号化ステップでは、入力２ビットを４つのビット（以下、セルと称す）に変調する２次元符号化ステップがすでに行われているものとする。次に、符号化されたセルに対してＲＳ（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号化(ステップ１０１、ステップ１０２、ステップ１０３）を行う。ＲＳ符号化が施されたセルは二次元平面上に配置され、ホログラムメモリ記録再生装置に記録され、そして読み出しが行われる。次に復号化ステップでは、ホログラムメモリ記録再生装置が出力する信号を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（ステップ２０１、ステップ２０２、ステップ２０３）。そして２次元復号化ステップへ移行する。
【００２０】
ここで用いられる変復調は図１４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、出力されたビット”１”がＨｉｇｈセル（光を透過するセル）、ビット”０”がＬｏｗセル（光を遮蔽するセル）に対応するものとし、この４つのセル１組を１符号語とする。
【００２１】
以下、各ステップについて詳しく説明する。
２次元符号化は従来の技術で説明したものと同じであるため説明を省略する。
次に、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縦（列）方向にセルが並ぶように系列変換を行う。列方向にセル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セルを並べるものとする。次の符号語も同様に列方向に系列変換を行い、先の符号語に隣接するように順番に並べる。
【００２２】
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、予め定められた符号語数毎（図２における列単位数毎）にブロックとして区切り、各ブロックに対してそれぞれステップ１０１で並べられた各符号語の横方向（行）毎にＲＳ符号化を行い、パリティビット（セル）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（セル）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。
【００２３】
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ＲＳ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ＲＳ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。
【００２４】
１つの検査単位ブロックを構成する符号語数は、伝送路（ホログラムメモリ記録再生装置）における誤りの発生頻度に応じて、ブロック毎に全ての誤りを訂正し得る程度の符号語数とする。ここでは伝送路において１２符号語毎に１事象の誤りが発生する場合を例として、１２符号語分を１検査単位ブロックと定める。そして、各検査単位ブロックに対して、それぞれ行毎にＲＳ符号化を行い、パリティビットを付加する。この時、パリティビットも含めた行をＲＳ符号語とする。但し、このとき、図４に示すように４行の内１行だけ（最も下の行）はＲＳ符号化を行わないようにする。これにより、４行全てに対してＲＳ符号化を行う場合に比べて符号化効率が改善される。
【００２５】
なお、ここではＧＦ（２３）上の１シンボル誤り訂正ＲＳ符号を用いるものとする。すなわち、３ビット毎に１つのシンボルを構成し、これらのシンボルを用いて表現した多項式に対して生成多項式による剰余演算を行うことにより、図４に示すように１２ビット（４シンボル）のデータに対して６ビット（２シンボル）のパリティビット（セル）が付加される。ＲＳ符号の符号化アルゴリズムはこの分野で周知である方法を用いているので、ここでは説明を省く。
【００２６】
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１８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１８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、ステップ１０１で行ったのと同じ系列変換が施された後で、図５（ｃ）に示すように各検査単位ブロックの末尾に付加される。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。
【００２７】
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、符号化単位ブロックのデータを列毎に分割し、各列を１つの２次元符号語として２次元平面の形に並べ直す。
【００２８】
次に、ホログラムメモリ記録再生装置は、ステップ１０３が出力するデータをホログラムメモリ記録再生装置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。ホログラムメモリ記録では、２次元符号語を図６に示すような２次元のマトリクス上に並べ、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。
【００２９】
そしてホログラムメモリ記録再生装置はホログラムメモリ媒体に参照光を照射してページデータの読み出しを行う。ホログラムメモリ媒体に参照光を照射して得られる画像は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）カメラ等を用いて撮影される。撮影された画像は、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）に光電変換されたものである。そしてその輝度値は１０（暗）〜１００（明）のデ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。さらにホログラムメモリ記録再生装置は記録した時とは逆の手順でページデータの輝度値情報を各符号語単位で順次出力する。
【００３０】
次に、ステップ２０１における２値化は、ホログラムメモリ記録装置が出力する輝度値をしきい値と比較し、そのしきい値よりも輝度値の低いビットはＬｏｗビットとし、しきい値よりも輝度値の高いビットはＨｉｇｈビットとすることによって実現する。
【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７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７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２次元符号の復号化を行う。次に、ステップ２３２では、１つの検査単位ブロック中の１つのＲＳ符号語に対して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、ステップ２３２においてＲＳ符号語中に誤りが検出された場合に、そのＲＳ符号語に対して前記シンドロームを用いて誤りの訂正を行う。
【００３３】
次に、ステップ２３４では現在注目している検査単位ブロック中の全てのＲＳ符号語に対して誤りの検出を行ったか否かを判断する。そして、ステップ２３５では、ステップ２３３において誤り訂正不可能であると判定されたＲＳ符号語が１つも存在しなかった場合に、２次元符号語中の３ビットの値が確定すれば残りの1ビットの値も必然的に確定するという特性を利用して、ＲＳ符号化されていない行に対して誤りの訂正を行う。
【００３４】
そして、ステップ２３６では、全ての検査単位ブロックに対して誤りの検出及び訂正を行ったか否かを判断し、ステップ２３７では、各ＲＳ符号語中のパリティビットを除去する。
【００３５】
以下、さらに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、２１個の２次元符号語（内９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ＲＳ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、１２個の２次元符号語と１８ビットのパリティビットを含む形へと変換される。
【００３６】
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中の１つのＲＳ符号語に対して生成多項式による剰余演算を行い、誤りのシンドロームを計算する。このとき、計算したシンドロームの値が零であった場合は、誤りは発生していないものとみなせる。また、シンドロームが非零であった場合は、ＲＳ符号語中に何らかの誤りが発生していることになる。ＲＳ符号語中に誤りが無いと検出された場合はステップ２３４へ移行し、誤りが検出された場合にはステップ２３３に移行する。
【００３７】
次に、ステップ２３３について説明する。ステップ２３３では、ステップ２３２においてＲＳ符号語中に誤りが検出された場合に、そのＲＳ符号語に対して前記シンドロームを用いて誤りの訂正を行う。本実施例１では、１シンボル誤り訂正ＲＳ符号を用いているため、６シンボル中１シンボルまでの誤りであれば訂正することができる。また、６シンボル中に２シンボルの誤りが発生している場合は、誤りを訂正することはできないが検出は行うことができるため、訂正不可能であると判定する。ＲＳ符号語に対する誤り訂正の方法は、この分野において周知であるため、ここでは説明を省く。
【００３８】
次に、ステップ２３４について説明する。ステップ２３４では、対象となる検査単位ブロック中の全てのＲＳ符号語に対して誤りの検出を行っ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ＲＳ符号語が存在する場合は、それらのＲＳ符号語に対してステップ２３２及びステップ２３３の操作を繰り返し行う。本実施例１では、１検査単位ブロック中に含まれるＲＳ符号語は３つであるので、ステップ２３２及びステップ２３３の操作を３回繰り返すことになる。
【００３９】
次に、ステップ２３５について説明する。ステップ２３５では、まずステップ２３２においてＲＳ符号語中に誤りを検出したかどうかの確認を行う。さらに、ＲＳ符号語中に誤りが検出された場合は、その誤りがステップ２３３で訂正出来たかどうかを確認する。そして、ステップ２３２で誤りが検出されなかった場合と、ステップ２３２で誤りが検出されたがステップ２３３でその誤りが訂正された場合には、誤り検査単位ブロック中のＲＳ符号化されていない行に対して誤りの訂正を行う。一方、ステップ２３２でＲＳ符号語中に誤りを検出したが、ステップ２３３で誤りを訂正出来なかった場合にはそのブロックではＲＳ符号化されていない行の誤りが訂正する事が出来ないため、誤りの訂正を行わずにステップ２３６へ移行する。
【００４０】
図８はステップ２３５において、ＲＳ符号化されていない行に対して誤りの訂正を行う方法を示す図である。２次元符号語は、１ビットのＨｉｇｈビットと３ビットのＬｏｗビットから構成されているため、それらの４ビットの内の３ビットの値が確定すれば残りの１ビットの値も必然的に確定することになる。従って、検査単位ブロック中の３つのＲＳ符号語が正しく復号できれば、２次元符号語毎に３つのビットの値が確定したことになるため、ＲＳ符号化されていない行に発生している誤りも検出し、訂正することができる。
【００４１】
即ち、ステップ２３５では、ステップ２３２及びステップ２３３において検査単位ブロック中の３つのＲＳ符号語に対して誤りの検出及び訂正を行い、誤り訂正不可能であると判定されたＲＳ符号語が１つも存在しなかった場合、２次元符号語毎に確定した３つのビットの値からＲＳ符号化されていない１ビットの値を推定し、決定する。このようにして、２次元符号の有する符号化特性を利用することにより、４行の内の１行をＲＳ符号化しない場合においても誤り訂正を行うので、全ての行に対してＲＳ符号化を行う場合に比べて符号化効率の改善を図ることができる。
【００４２】
次に、ステップ２３６について説明する。ステップ２３６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２３５までの操作を繰り返し行う。
【００４３】
次に、ステップ２３７について説明する。ステップ２３７では、各ＲＳ符号語中のパリティビットを除去する。
【００４４】
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。
【００４５】
以上のように、本実施例１においては、符号語を構成する４ビットの内の３ビットの値が確定すれば残りの１ビットの値も必然的に確定するという２次元符号の特性を利用することにより、データの一部分に対してＲＳ符号化を行わなくても誤り訂正を行うことができるため、２次元符号化した後にＲＳ符号化を行うホログラムメモリ記録再生装置において、符号化効率の改善を図ることができる。
【００４６】
なお、ステップ２０１において２値化を行う際にホログラム記録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。
【００４７】
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。
【００４８】
また、誤り訂正符号としてＲＳ符号を用いた場合について説明したが、ＢＣＨ（Ｂｏｓｅ−Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ−Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ）符号や代数幾何符号のように訂正できる誤りシンボル数が定められている符号であればＲＳ符号以外の誤り訂正符号を用いた場合でも同様に実施可能である。
【００４９】
また、符号化効率よりも誤り訂正能力を重視する場合には、４行全てをＲＳ符号化し、本実施例１で説明した誤り訂正方法を用いて復号を行うようにする。そうすれば、４行の内、いずれか１行が誤り訂正不可能と判定された場合でも、残りの３行から正しいデータを得ることができるため、より効率の良い誤り訂正を行うことが可能となる。
【実施例２】
【００５０】
図９は、本発明の実施例２における誤り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。
【００５１】
図９において、符号化ステップでは、２次元符号化されたデータにＲＳ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、伝送路が出力する信号を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。
【００５２】
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前記実施例１の場合と同様に図１４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。
【００５３】
まず、ステップ３０１について説明する。ステップ３０１では、前記実施例１の場合と同様に２次元符号化されたデータに対して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。
【００５４】
次に、ステップ３０２について説明する。ステップ３０２では前記実施例１のステップ１２１と同様に、まずデータを検査単位ブロック毎に区切る。ここで、１つの検査単位ブロックを構成する符号語数は前記実施例１の場合と同様に１２符号語分と定める。そして、各検査単位ブロックに対して、それぞれ行毎にＲＳ符号化を行い、パリティビットを付加する。なお、ここでも前記実施例１と同様にＧＦ（２３）上の１シンボル誤り訂正ＲＳ符号を用いるものとする。すなわち、図１０に示すように１２ビット（４シンボル）のデータに対して６ビット（２シンボル）のパリティビットが付加される。実施例１と同様にパリティビットを含めた各行をＲＳ符号語とする。
【００５５】
次に、ステップ３０３について説明する。図１１は、ステップ３０３におけるパリティビットの符号化を説明するための図である。ステップ３０２において検査単位ブロック毎に２４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３０３では、図１１（ｂ）に示すように付加された２４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１１（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前記実施例１の場合と同様に符号化単位ブロックと称す。
【００５６】
次に、ステップ３０４について説明する。ステップ３０４では、前記実施例１の場合と同様にステップ３０３によって得られたデータに対してステップ３０１で行った系列変換操作と逆の系列変換操作を行う。
【００５７】
次に、ステップ３０４によって得られたデータを前記実施例１と同様にして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。
【００５８】
次に、ステップ４０１について説明する。ステップ４０１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値化を行う。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が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。ステップ４０１における２値化は、前記実施例１のステップ２０１と同様の方法で行うことができる。
【００５９】
次に、ステップ４０２について説明する。ステップ４０２では、２値化されたデータに対して、ステップ３０１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。
【００６０】
次に、ステップ４０３について説明する。図１２は、ステップ４０３における処理ステップを示すフローチャートである。図１２において、ステップ４３１では、ステップ４０２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２次元符号の復号化を行う。
【００６１】
次に、ステップ４３２では、１つの検査単位ブロックに対して２次元符号語毎にビットの値を調べ、前記２次元符号語の符号語パターンとして存在し得ないパターンを示している２次元符号語が存在する場合、該当する２次元符号語を消失位置に定め、その情報に基づいて消失位置情報を生成する。
【００６２】
そして、ステップ４３３では、１つの検査単位ブロック中の１つのＲＳ符号語に対して誤りのシンドロームを計算し、誤りの有無を検出する。次に、ステップ４３４では、ステップ４３３においてＲＳ符号語中に誤りが検出された場合に、そのＲＳ符号語に対して前記シンドロームと前記消失位置情報を用いて誤りの訂正を行う。そして、ステップ４３５では、現在誤り検出の対象としている検査単位ブロック中の全てのＲＳ符号語に対して誤りの検出を行ったか否かを判断する。
【００６３】
次に、ステップ４３６では、ステップ４３３において誤り無しと判定されたＲＳ符号語が存在したか、もしくはステップ４３４において誤りが訂正されたＲＳ符号語が存在したかを確認し、条件に該当する場合には２次元符号語単位の誤り訂正を行う。
【００６４】
また、ステップ４３７では、ステップ４３３において誤り無しと判定されたＲＳ符号語が存在した場合、もしくはステップ４３４において誤りが訂正されたＲＳ符号語が存在した場合、２次元符号語毎にビットの値を調べ、前記２次元符号語の符号語則に存在し得ないパターンを示している２次元符号語が存在する場合は、その２次元符号語を消失位置に定め、その情報に基づいて前記消失位置情報を更新する。
【００６５】
そしてステップ４３８は、ステップ４３３において現在対象としている検査単位ブロック中の全てのＲＳ符号語が誤りを含んでいないと判断するか、それ以上誤りが訂正される見込みがないと判断するか、もしくは定められた繰り返し復号回数に達した場合にステップ４３９へと以降する。上記条件を満たすまではステップ４３３からステップ４３７までの操作を繰り返し行う。次に、ステップ４３９では、全ての検査単位ブロックに対して誤りの検出及び訂正を行ったか否かを判断し、ステップ４４０では、各ＲＳ符号語中のパリティビットを除去する。
【００６６】
以下、ステップ４０３内の各ステップについて詳しく説明する。
ステップ４３１では、まずステップ４０２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１１（ｃ）のようになり、２４個の２次元符号語（内１２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２次元符号の復号化を行う。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ＲＳ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１１（ａ）のようになり、１２個の２次元符号語と２４ビットのパリティビットを含む形へと変換される。
【００６７】
ステップ４３２では、消失誤り訂正に用いるための消失位置情報の生成を行う。検査単位ブロック中に含まれる各２次元符号語は、それぞれ１ビットのＨｉｇｈビットと３ビットのＬｏｗビットから構成されるように符号化されているため、２値化された２次元符号語がその法則を満足しない場合は、何らかの誤りが発生していることになる。従って、そのような２次元符号語を消失位置に定め、その情報を基に消失位置情報を生成する。
【００６８】
ステップ４３３では、まず１つの検査単位ブロック中の１つのＲＳ符号語に対して生成多項式による剰余演算を行い、誤りのシンドロームを計算する。その結果、ＲＳ符号語中に誤りが無いと検出された場合はステップ４３５へ移行し、誤りが検出された場合にはステップ４３４に移行する。
【００６９】
ステップ４３４では、ステップ４３３においてＲＳ符号語中に誤りが検出された場合に、そのＲＳ符号語に対してステップ４３３で計算したシンドロームとステップ４３２で得た消失位置情報を用いて誤りの訂正を行う。本実施例２では、１シンボル誤り訂正ＲＳ符号を用いているため、通常の誤り訂正を行った場合は６シンボル中１シンボルまでの誤りであれば訂正することができる。また、消失誤り訂正を行った場合は６シンボル中２シンボルまでの誤りを訂正することができる。消失誤り訂正のアルゴリズムに関してはこの分野で周知であるので、ここでは説明を省く。
【００７０】
ステップ４３５では、現在誤り検出の対象としている検査単位ブロック中の全てのＲＳ符号語に対して誤りの検出を行っ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ＲＳ符号語が存在する場合は、それらのＲＳ符号語に対してステップ４３３及びステップ４３４の操作を繰り返し行う。本実施例２では、１検査単位ブロック中に含まれるＲＳ符号語は４つであるので、ステップ４３３及びステップ４３４の操作を４回繰り返すことになる。
【００７１】
ステップ４３６では、まずステップ４３３においてＲＳ符号語中に誤りを検出したかどうかの確認を行う。さらに、ＲＳ符号語中に誤りが検出された場合は、その誤りがステップ４３４で訂正出来たかどうかを確認する。そして、ＲＳ符号語中に誤りを検出したにも関わらず誤りを訂正出来なかった場合には、２次元符号語単位の誤り訂正は不可能となるため、何の処理も行わずにステップ４３８へと移行する。一方、ステップ４３３で誤りが検出されなかった場合と、ステップ４３３で誤りが検出されたがステップ４３４でその誤りが訂正された場合には、ステップ４３４における誤り訂正の結果と２次元符号の有する特性を利用して、２次元符号語単位で誤り訂正の確認を行い、誤りが存在する２次元符号語があれば誤りを訂正する。
【００７２】
例えば、図１３（ａ）の符号語を記録し、図１３（ｂ）のような符号語として再生された場合を考える。この場合、ビット２００１とビット２００２の２ビットに誤りが発生していることになる。今ステップ４３４において、これらの誤りの内、ビット２００１の誤りのみが訂正され、図１３（ｃ）に示すようなパターンに変換されたものとする。この場合、通常では、ビット２００２の誤りは残留してしまうことになるが、ビット２００１がＬｏｗビットからＨｉｇｈビットに訂正されたことによりＨｉｇｈビットの位置が確定したため、元々Ｈｉｇｈの値を示していたビット２００２にも誤りが発生しているということがわかる。従って、ビット２００２を反転させることにより符号語２０００に存在していた誤りを全て訂正することができる。
【００７３】
即ち、ステップ４３３において誤り無しと判定されたＲＳ符号語が存在した場合、もしくはステップ４３４において誤りが訂正されたＲＳ符号語が存在した場合、まずそのＲＳ符号語中のパリティビットを除く各ビットの値を調べ、それらの中にＨｉｇｈの値を示しているビットが存在する場合は、そのビットを含む２次元符号語内の値を調べる。そして、その中にＲＳ符号語に対応するビット以外にＨｉｇｈの値を示しているビットが存在する場合にのみ、そのＨｉｇｈビットの値を反転させる。これにより、ステップ４３４だけでは訂正しきれなかった誤りを訂正することが可能となる。
【００７４】
ステップ４３７では前記消失位置情報の更新を行う。ステップ４３４及びステップ４３６における誤り訂正により、各２次元符号語の内容が更新されている可能性が非常に高いため、それに合わせて消失位置情報の更新を行う。具体的には、ステップ４３３において誤り無しと判定されたＲＳ符号語が存在した場合、もしくはステップ４３４において誤りが訂正されたＲＳ符号語が存在した場合、まず２次元符号語毎にビットの値を調べる。そして、２次元符号語の符号語パターンとして存在し得ないパターンとなっている２次元符号語が存在する場合、その２次元符号語を消失位置に定める。また、ステップ４３２で消失位置として定められた２次元符号語がステップ４３６までのステップで訂正され、２次元符号の法則を満たすようになった場合にはその２次元符号に設定されていた消失位置を削除する。この様にして消失位置情報の内容を更新する。
【００７５】
次に、ステップ４３８について説明する。ステップ４３６及びステップ４３７の操作を行うことにより、２次元符号語単位での誤り訂正及び消失位置情報の更新が行われるため、再びＲＳ符号の復号を行うことにより更に多くの誤りを訂正できる可能性がある。そこで、ステップ４３８では、現在対象としている検査単位ブロック中の全てのＲＳ符号語が誤りを含んでいないとステップ４３３で判定されるか、消失位置が残っているにも関わらずステップ４３７で消失位置情報が更新されないか、もしくは定められた繰り返し復号回数に達するまでステップ４３３からステップ４３７までの操作を繰り返し行う。
【００７６】
ステップ４３９では、全ての検査単位ブロックに対して誤りの検出及び訂正を行ったか否かを判断する。そして、まだ誤りの検出及び訂正が行われ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４３２からステップ４３８までの操作を繰り返し行う。
【００７７】
ステップ４４０では、各ＲＳ符号語中のパリティビットを除去し、ステップ４０４へと移行する。
ステップ４０４では、パリティビットが除去されたデータを、ステップ３０４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。
【００７８】
以上のように、本実施例２においては、２次元符号語が１ビットのＨｉｇｈビットと３ビットのＬｏｗビットから構成されているという特性を利用することにより、消失位置情報の取得と繰り返し復号が可能となるため、従来方式に比べて誤り訂正能力を向上させることができる。従って、従来方式よりも少ない冗長で同等の誤り率特性を達成できるため、２次元符号化した後にＲＳ符号化を行うホログラムメモリ記録再生装置において、符号化効率の改善を図ることができる。
【００７９】
なお、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。
【００８０】
また、誤り訂正符号としてＲＳ符号を用いた場合について説明したが、ＢＣＨ符号や代数幾何符号のように訂正できる誤りシンボル数が定められている符号であればＲＳ符号以外の誤り訂正符号を用いた場合でも同様に実施可能である。
【００８１】
また、本実施例２では、２次元符号語単位の誤り訂正及び消失位置情報の更新をステップ４３６及びステップ４３７で行ったが、ステップ４３３及びステップ４３４の直後に行うようにすることもできる。この場合、ＲＳ復号が行われる度に２次元符号語単位の誤り訂正及び消失位置情報の更新が行われることになるため、繰り返し復号回数を削減できる可能性がある。
【００８２】
また、前記実施例１で説明した誤り訂正方法と本実施例２で説明した誤り訂正方法を組み合わせて用いることもできる。この場合、一方のみを行った場合に比べて、更に符号化効率の改善または誤り訂正能力の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の誤り訂正方法は、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により符号化が行われた後に誤り訂正符号化が行われる伝送路において、符号化効率の改善を可能にするため、１符号語に含まれるＨｉｇｈビットの数が定められる２次元符号を採用したホログラム記録再生装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】第１の実施例における誤り訂正方法の処理ステップを示すフローチャート
【図２】第１の実施例における系列変換の方法を示す図
【図３】第１の実施例の誤り訂正符号化ステップを示すフローチャート
【図４】第１の実施例におけるＲＳ符号化の方法を示す図
【図５】第１の実施例におけるパリティビットを２次元符号化して符号化単位ブロックを構成する様子を示す図
【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】第１の実施例の誤り検出・訂正ステップを示すフローチャート
【図８】第１の実施例におけるＲＳ符号化されていない行に対して誤りの訂正を行う方法を示す図
【図９】第２の実施例における誤り訂正方法の処理ステップを示すフローチャート
【図１０】第２の実施例におけるＲＳ符号化の方法を示す図
【図１１】第２の実施例におけるパリティビットを２次元符号化して符号化位ブロックを構成する様子を示す図
【図１２】第２の実施例の誤り検出・訂正ステップを示すフローチャート
【図１３】第２の実施例における２次元符号語単位の誤り訂正の方法を示す図
【図１４】２次元符号化の例を示す図
【図１５】従来例における記録再生チャネルのブロック図
【図１６】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
【符号の説明】
【００８５】
１  第１の変調回路
２  ＲＳ符号化回路
３  第２の変調回路
４  記録再生回路
５  ２値化回路
６  第２の復調回路
７  ＲＳ復号化回路
８  第１の復調回路
１０１  第１の系列変換ステップ
１０２  誤り訂正符号化ステップ
１０３  第１の系列逆変換ステップ
１２１  誤り訂正符号語生成ステップ
１２２  パリティビット変調ステップ
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  パリティビット復調ステップ
２３２  誤り検出ステップ
２３３  第１の誤り訂正ステップ
２３４  誤り検出終了判断ステップ
２３５  第２の誤り訂正ステップ
２３６  誤り検出・訂正終了判断ステップ
２３７  パリティビット除去ステップ
３０１  第１の系列変換ステップ
３０２  誤り訂正符号語生成ステップ
３０３  パリティビット変調ステップ
３０４  第１の系列逆変換ステップ
４０１  ２値化ステップ
４０２  第２の系列変換ステップ
４０３  誤り訂正ステップ
４０４  第２の系列逆変換ステップ
４３１  パリティビット復調ステップ
４３２  消失位置情報生成ステップ
４３３  誤り検出ステップ
４３４  第１の誤り訂正ステップ
４３５  誤り検出終了判断ステップ
４３６  第２の誤り訂正ステップ
４３７  消失位置情報更新ステップ
４３８  繰り返し復号ステップ
４３９  誤り検出・訂正終了判断ステップ
４４０  パリティビット除去ステップ
５０１  誤り訂正符号化ステップ
５０２  第２の変調ステップ
６０１  ２値化ステップ
６０２  第２の復調ステップ
６０３  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
２０００  ２次元符号語
２００１〜２００４  ２次元符号語を構成するビット
【図１】
2008084455.tif 000003
【図２】
2008084455.tif 000004
【図３】
2008084455.tif 000005
【図４】
2008084455.tif 000006
【図５】
2008084455.tif 000007
【図６】
2008084455.tif 000008
【図７】
2008084455.tif 000009
【図８】
2008084455.tif 000010
【図９】
2008084455.tif 000011
【図１０】
2008084455.tif 000012
【図１１】
2008084455.tif 000013
【図１２】
2008084455.tif 000014
【図１３】
2008084455.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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