(57)【要約】【課題】ターボ符号をＰＲＭＬ信号処理に適用した場合においても、円滑にデータ変調をなし得る新たな構成を提供する。【解決手段】記録データは変調回路２によってｍ種類の変調データに変換される。それぞれの変調データはアウタエンコーダ３によってアウタエンコードされた後、インタリーブ回路４によってインタリーブされる。しかる後、それぞれの変調データはデータ列選択判定部５によってＤＳＶ値の大小が比較され、もっともＤＳＶの小さな変調データが記録対象としてセレクタ６により選択される。選択された変調データはフォーマッタ７、磁気ヘッド駆動回路８、磁気ヘッド９を介して、ディスクに記録される。かかる構成を採用すれば、再生系において、ターボデコーダの後段に復調回路１９を配することができ、硬判定後の２値化データに対して復調処理を実行できる。【選択図】        図１
2004220745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録データに対してターボ符号化処理を施して記録媒体に記録する情報記録装置であって、
記録データに対して変調を施し複数の変調データ候補を生成する変調手段と、
この変調手段によって生成されたそれぞれの変調データ候補に対しアウタエンコード処理とインタリーブ処理を施し変調データ列を生成するエンコード手段と、
このエンコード手段によって生成されたそれぞれの変調データ列から記録に最も適した変調データ列を選択する選択手段と、
この選択手段によって選択された変調データ列を記録媒体に書き込む書き込み手段と、
を有することを特徴とする情報記録装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記変調手段は、ＮＲＺＩ＋変調によって複数の変調データ候補を生成することを特徴とする情報記録装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記選択手段は、前記それぞれの変調データ列のＤＳＶ値を演算し、このＤＳＶ値に基づいて、記録に最も適した変調データ列を選択することを特徴とする情報記録装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記選択手段は、前記それぞれの変調データ列のＤＳＶ値を演算し、該ＤＳＶ演算過程においてＤＳＶ値の最大値が最も小さな変調データ列を、記録に最も適した変調データ列として選択することを特徴とする情報記録装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れかにおいて、
前記エンコード手段は、アウタエンコード処理によって生成されたパリティデータを間引くと共に、間引き後のパリティデータを前記変調データ候補に組み合わせて前記変調データ列を生成するパンクチャ手段を有する、
ことを特徴とする情報記録装置。
【請求項６】
請求項１ないし４の何れかにおいて、
前記エンコード手段は、前記変調データ候補をインタリーブする第１のインタリーブ手段と、前記アウタエンコード処理によって生成されたパリティデータをインタリーブする第２のインタリーブ手段と、前記第１のインタリーブ手段にてインタリーブされた前記変調データ候補と前記第２のインタリーブ手段にてインタリーブされた前記パリティデータとを組み合わせて前記変調データ列を生成するパンクチャ手段とを有する、
ことを特徴とする情報記録装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れかにおいて、
前記インタリーブ後の変調データ列に対し前記記録媒体に対する記録および／もしくは再生における伝達特性に応じたプリコードを行うプリコード手段をさらに備え、前記選択手段は、前記プリコーダされたそれぞれの変調データ列から記録に最も適した変調データ列を選択する、
ことを特徴とする情報記録装置。
【請求項８】
記録媒体に対しターボ符号化処理を施した記録データを記録すると共に、この記録媒体から読み出したデータに対しターボ復号化処理を施してデータを再生する情報記録再生装置であって、
記録データに対して変調を施し複数の変調データ候補を生成する変調手段と、
この変調手段によって生成されたそれぞれの変調データ候補に対しアウタエンコード処理とインタリーブ処理を施し変調データ列を生成するエンコード手段と、
このエンコード手段によって生成されたそれぞれの変調データ列から記録に最も適した変調データ列を選択する選択手段と、
この選択手段によって選択された変調データ列を記録媒体に書き込む書き込み手段と、
前記記録媒体から変調データ列を読み出す読み出し手段と、
この読み出し手段によって読み出された変調データ列にターボデコード処理を施すターボデコード手段と、
このターボデコード手段によってデコードされた変調データを復調する復調手段と、
を有することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記インタリーブ後の変調データ列に対し前記記録媒体に対する記録および／もしくは再生における伝達特性に応じたプリコードを行うプリコード手段をさらに備え、前記選択手段は、前記プリコーダされたそれぞれの変調データ列から記録に最も適した変調データ列を選択する、
ことを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項１０】
記録データに対してターボ符号化処理を施す符号化回路であって、
記録データに対して変調を施し複数の変調データ候補を生成する変調手段と、
この変調手段によって生成されたそれぞれの変調データ候補に対しアウタエンコード処理とインタリーブ処理を施し変調データ列を生成するエンコード手段と、
このエンコード手段によって生成されたそれぞれの変調データ列から記録に最も適した変調データ列を選択する選択手段と、
を有することを特徴とする符号化回路。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記選択手段は、前記それぞれの変調データ列のＤＳＶ値を演算する演算手段と、演算されたそれぞれのＤＳＶ値に基づいて、記録に最も適した変調データ列を判定する判定手段とを有する、
ことを特徴とする符号化回路。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記選択手段は、前記それぞれの変調データ列のＤＳＶ値を演算する演算手段と、
該ＤＳＶ演算過程においてＤＳＶ値の最大値が最も小さなＤＳＶを判定する判定手段とを有する、
ことを特徴とする符号化回路。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２の何れかにおいて、
前記エンコード手段は、アウタエンコード処理によって生成されたパリティデータを間引くと共に、間引き後のパリティデータを前記変調データ候補に組み合わせて前記変調データ列を生成するパンクチャ手段を有する、
ことを特徴とする符号化回路。
【請求項１４】
請求項１０ないし１２の何れかにおいて、
前記エンコード手段は、前記変調データ候補をインタリーブする第１のインタリーブ手段と、前記アウタエンコード処理によって生成されたパリティデータをインタリーブする第２のインタリーブ手段と、前記第１のインタリーブ手段にてインタリーブされた前記変調データ候補と前記第２のインタリーブ手段にてインタリーブされた前記パリティデータとを組み合わせて前記変調データ列を生成するパンクチャ手段とを有する、
ことを特徴とする符号化回路
【請求項１５】
記録データに対して変調を施し複数種類の変調データ候補を生成する変調手段と、
この変調手段によって生成されたそれぞれの変調データ候補をインタリーブするインタリーブ手段と、
このインタリーブ手段によってインタリーブされたそれぞれの変調データから記録に最も適した変調データを選択する選択手段と、
を有することを特徴とする符号化回路。
【請求項１６】
請求項１０ないし１５の何れかにおいて、
前記インタリーブ後の変調データ列に対し前記記録媒体に対する記録および／もしくは再生における伝達特性に応じたプリコードを行うプリコード手段をさらに備え、前記選択手段は、前記プリコーダされたそれぞれの変調データ列から記録に最も適した変調データ列を選択する、
ことを特徴とする符号化回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録装置、情報記録再生装置および符号化回路に関し、特に、高密度記録に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスクにおける記録の高密度化に伴い、記録データ間の符号間干渉を利用したＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ    Ｒｅｓｐｏｎｓｅ    Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ    Ｍａｘｉｍｕｍ）信号処理が広く用いられている。しかし、今後、光ディスクにおけるさらなる記録高密度化が進めば、再生信号であるＲＦ  （Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号のＳＮ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）劣化は避けられず、従来のビタビ複号によるＰＲＭＬ信号処理では十分な再生性能が得られなくなることは明らかである。
【０００３】
これに対し、通信分野において注目されている符号・復号技術であるターボ符号技術をＰＲＭＬ信号処理へ応用することが検討されている。このターボ符号は、ビタビ復号器に比べ莫大な回路規模が必要となるが、情報理論におけるＳｈａｎｎｏｎ限界に近い伝送路特性を得ることができるため、ＳＮの低いＲＦ信号においても、記録データを精度良く再生できる。
【０００４】
図２８にターボ符号をＰＲＭＬ信号処理に適用した場合の回路ブロック図の一例を示す。図２８において、ターボ符号器への入力データｕｋはアウタエンコーダに入力され、伝達関数ｇ１（Ｄ）／ｇ２（Ｄ）のパリティ付加回路１０１１によってパリティデータ列ｐｋが生成される。このパリティデータ列ｐｋは、入力データｕｋと共に、パンクチャ回路１０１２へ出力される。
【０００５】
パンクチャ回路１０１２は、所定の間隔でパリティデータ列ｐｋを間引き、データ列［ｕｋ，  ｐｋ］をインタリーブ回路１０１３へ出力する。インタリーブ回路１０１３は、データ列［ｕｋ，  ｐｋ］をインタリーブし、インタリーブ後のデータ列を図示しない書き込み手段に送る。これにより、ディスクに対するデータの記録が行われる。
【０００６】
ここで、ディスクに記録されたデータの符号間干渉によるＰＲ特性が、ターボ符号化方式におけるインナエンコーダとしての役割を果たすことになる。
【０００７】
ディスクから再生され、ターボ復号器へ入力された信号ｙｋは、先ずインナデコーダ１０２１へ入力される。インナデコーダ１０２１は、一定ブロックの信号ｙｋと、当該ブロックの信号ｙｋについて後段回路にて既に処理された１回前のアウタデコーダ１０２４からの事前情報Ｌｏｕｔ（アウタデコーダ１０２４にて求められた尤度をインタリーブ回路１０２６にてインタリーブしたもの）とに基づき、尤度Λｉｎを求める。
【０００８】
この尤度Λｉｎは、事前情報Ｌｏｕｔを減じられた後、デインタリーブ回路１０２２によりエンコード時に行われたインタリーブを解かれ、事前値Ｌｉｎとしてデパンクチャ回路１０２３へ入力される。デパンクチャ回路１０２３は、事前値Ｌｉｎをエンコード時に付加されたパリティデータ成分Ｌｉｎ−ｐとデータ成分Ｌｉｎ−ｄに分別し、データ事前情報Ｌｉｎ−ｐ、パリティ事前情報Ｌｉｎ−ｄとしてアウタデコーダ１０２４へと出力する。
【０００９】
アウタデコーダは、このデータ事前情報Ｌｉｎ−ｄとパリティ事前情報Ｌｉｎ−ｐに基づいて、データ尤度Λｏｕｔ−ｄ、パリティ尤度Λｏｕｔ−ｐを求め、パンクチャ回路１０２５に出力する。パンクチャ回路１０２５は、データ尤度Λｏｕｔ−ｄ、パリティ尤度Λｏｕｔ−ｐに対し、上記符号化時におけるパンクチャ回路１０１２と同様の処理（間引きおよびデータ列生成）を施し、尤度Λｏｕｔをとして出力する。この尤度Λｏｕｔは、前回のインナデコーダ１０２１からの事前情報Ｌｉｎを減じられた後、インタリーブ回路１０２６によりエンコード時と同様のインタリーブがなされ、事前情報Ｌｏｕｔとしてインナデコーダ１０２１へ出力される。
【００１０】
上記処理対象のデータブロックについて、このサイクルが所定回数または特定の基準に基づく回数だけ繰り返される。これにより、データ尤度Λｏｕｔ−ｄの確からしさが次第に高められる。しかる後、データ尤度Λｏｕｔ−ｄを硬判定し、出力２値データｕｋ’として出力する。
【００１１】
なお、ターボ復号器は軟判定復号回路であり、上記の各尤度データ、事前情報等に関する演算、インタリーブ・デインタリーブ処理、間引き処理等は、何れも多値により行われる。
【００１２】
ターボ符号の符号器・復号器の代表的な構成方法として、並列連接型（以下パラレル型）ターボ符号器・復号器と直列連接型（以下シリアル型）ターボ符号器・復号器の２通りが存在するが、いずれの構成方法であっても、ＰＲＭＬ信号処理に適用した場合には、ディスクのＰＲ特性がインナエンコーダとして機能することになる。よって、何れの構成方法を採った場合でも、ターボ符号器の構成上必然的に、パンクチャ回路の後にインタリーブ回路を備えることとなる。
【００１３】
一方、光ディスクまたは磁気ディスク、特にＰＲ（１，１）やＰＲ（１，２，１）などその周波数応答が低域通過型の特性を持つＰＲ特性が適用されるディスクにおいては、記録再生特性が、記録されるデータの低域周波数成分による影響を受けやすい。そのため精度良く再生を行うためには、記録データに対しＤＳＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｍ  Ｖａｌｕｅ）やランレングスなどを考慮し低域周波数成分を抑圧するためのデータ変調が不可欠となる。
【００１４】
たとえば、以下の特許文献１では、所定ブロック単位の記録データの先頭に冗長データを付加し、冗長データとの排他的論理和を演算することによって記録データに変調を施している（ＮＲＺＩ＋変調）。この際、冗長データは、当該ブロックのＤＳＶ値とピーク値が最適となるものが選択される。すなわち、複数の冗長データについて上記演算を試行し、そのうち最もＤＳＶ値、ピーク値が最小となる冗長データを、当該ブロックに付加する冗長データとしている。そして、この冗長データにて当該ブロックを変調（排他的論理和演算）し、これをディスクに記録するようにしている。
【００１５】
【特許文献１】
特許第３１７７２５２号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２８のターボ符号器・復号器において、インタリーブ回路１０１３の後に変調回路を配する構成とすると、ターボ復号器側では、インナデコーダ１０２１の直後に上記変調を解くための復調回路を配することとなるが、ターボ復号器は軟判定回路であり多値演算であるため、インナデコーダ１０２１からのデータを復調するのは極めて困難である。また、ターボ符号器前の段階でデータ変調を行うようにすると、その後、ターボ符号器内でインタリーブが行われるため、データ変調自体が無意味となってしまう。
【００１７】
従って、ターボ符号をＰＲＭＬ信号処理に適用した場合、ＥＦＭ、ＥＦＭＰ、ＲＬＬ（１，７）、ＮＲＺＩ＋などの従来のデータ変調をそのまま適用することができないという問題があった。
【００１８】
そこで本発明は、ターボ符号をＰＲＭＬ信号処理に適用した場合においても、円滑にデータ変調をなし得る新たな構成を提供するものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ターボエンコーダの前段に変調回路を配する。この変調回路は、複数の変調データを生成し、それぞれの変調データをターボエンコーダに供給する。ターボエンコーダは、各変調データにターボエンコード処理を施し、各変調データに対応したインタリーブ済み変調データ列を生成する。そして、これらインタリーブ済み変調データ列の中から、たとえばＤＳＶ値の最大値が最も小さな変調データ列を選択し、これを記録媒体に記録する。
【００２０】
このように構成することにより、再生側では、ターボデコーダの後段に復調回路を配することができるようになり、これにより、硬判定後の２値化データに対して復調処理を施すことができるようになる。
【００２１】
各請求項に係る発明の特徴は、以下の通りである。
【００２２】
請求項１の発明は、記録データに対してターボ符号化処理を施して記録媒体に記録する情報記録装置であって、記録データに対して変調を施し複数の変調データ候補を生成する変調手段と、この変調手段によって生成されたそれぞれの変調データ候補に対しアウタエンコード処理とインタリーブ処理を施し変調データ列を生成するエンコード手段と、このエンコード手段によって生成されたそれぞれの変調データ列から記録に最も適した変調データ列を選択する選択手段と、この選択手段によって選択された変調データ列を記録媒体に書き込む書き込み手段とを有することを特徴とする。
【００２３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の情報記録装置において、前記変調手段は、ＮＲＺＩ＋変調によって複数の変調データ候補を生成することを特徴とする。
【００２４】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の情報記録装置において、前記選択手段は、前記それぞれの変調データ列のＤＳＶ値を演算し、このＤＳＶ値に基づいて、記録に最も適した変調データ列を選択することを特徴とする。
【００２５】
請求項４の発明は、請求項３に記載の情報記録装置において、前記選択手段は、前記それぞれの変調データ列のＤＳＶ値を演算し、該ＤＳＶ演算過程においてＤＳＶ値の最大値が最も小さな変調データ列を、記録に最も適した変調データ列として選択することを特徴とする。
【００２６】
請求項５の発明は、請求項１ないし４の何れかに記載の情報記録装置において、前記エンコード手段は、アウタエンコード処理によって生成されたパリティデータを間引くと共に、間引き後のパリティデータを前記変調データ候補に組み合わせて前記変調データ列を生成するパンクチャ手段を有することを特徴とする。
【００２７】
請求項６の発明は、請求項１ないし４の何れかに記載の情報記録装置において、前記エンコード手段は、前記変調データ候補をインタリーブする第１のインタリーブ手段と、前記アウタエンコード処理によって生成されたパリティデータをインタリーブする第２のインタリーブ手段と、前記第１のインタリーブ手段にてインタリーブされた前記変調データ候補と前記第２のインタリーブ手段にてインタリーブされた前記パリティデータとを組み合わせて前記変調データ列を生成するパンクチャ手段とを有することを特徴とする。
【００２８】
請求項７の発明は、請求項１ないし６の何れかに記載の情報記録装置において、前記インタリーブ後の変調データ列に対し前記記録媒体に対する記録および／もしくは再生における伝達特性に応じたプリコードを行うプリコード手段をさらに備え、前記選択手段は、前記プリコーダされたそれぞれの変調データ列から記録に最も適した変調データ列を選択することを特徴とする。
【００２９】
請求項８の発明は、記録媒体に対しターボ符号化処理を施した記録データを記録すると共に、この記録媒体から読み出したデータに対しターボ復号化処理を施してデータを再生する情報記録再生装置であって、記録データに対して変調を施し複数の変調データ候補を生成する変調手段と、この変調手段によって生成されたそれぞれの変調データ候補に対しアウタエンコード処理とインタリーブ処理を施し変調データ列を生成するエンコード手段と、このエンコード手段によって生成されたそれぞれの変調データ列から記録に最も適した変調データ列を選択する選択手段と、この選択手段によって選択された変調データ列を記録媒体に書き込む書き込み手段と、前記記録媒体から変調データ列を読み出す読み出し手段と、この読み出し手段によって読み出された変調データ列にターボデコード処理を施すターボデコード手段と、このターボデコード手段によってデコードされた変調データを復調する復調手段とを有することを特徴とする。
【００３０】
請求項９の発明は、請求項８に記載の情報記録再生装置において、前記インタリーブ後の変調データ列に対し前記記録媒体に対する記録および／もしくは再生における伝達特性に応じたプリコードを行うプリコード手段をさらに備え、前記選択手段は、前記プリコーダされたそれぞれの変調データ列から記録に最も適した変調データ列を選択することを特徴とする。
【００３１】
請求項１０の発明は、記録データに対してターボ符号化処理を施す符号化回路であって、記録データに対して変調を施し複数の変調データ候補を生成する変調手段と、この変調手段によって生成されたそれぞれの変調データ候補に対しアウタエンコード処理とインタリーブ処理を施し変調データ列を生成するエンコード手段と、このエンコード手段によって生成されたそれぞれの変調データ列から記録に最も適した変調データ列を選択する選択手段とを有することを特徴とする。
【００３２】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載の符号化回路において、前記選択手段は、前記それぞれの変調データ列のＤＳＶ値を演算する演算手段と、演算されたそれぞれのＤＳＶ値に基づいて、記録に最も適した変調データ列を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【００３３】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の符号化回路において、
前記選択手段は、前記それぞれの変調データ列のＤＳＶ値を演算する演算手段と、
該ＤＳＶ演算過程においてＤＳＶ値の最大値が最も小さなＤＳＶを判定する判定手段とを有する、
ことを特徴とする符号化回路。
【００３４】
請求項１３の発明は、請求項１０ないし１２に記載の符号化回路の何れかにおいて、前記エンコード手段は、アウタエンコード処理によって生成されたパリティデータを間引くと共に、間引き後のパリティデータを前記変調データ候補に組み合わせて前記変調データ列を生成するパンクチャ手段を有することを特徴とする。
【００３５】
請求項１４の発明は、請求項１０ないし１２の何れかに記載の符号化回路において、前記エンコード手段は、前記変調データ候補をインタリーブする第１のインタリーブ手段と、前記アウタエンコード処理によって生成されたパリティデータをインタリーブする第２のインタリーブ手段と、前記第１のインタリーブ手段にてインタリーブされた前記変調データ候補と前記第２のインタリーブ手段にてインタリーブされた前記パリティデータとを組み合わせて前記変調データ列を生成するパンクチャ手段とを有することを特徴とする。
【００３６】
請求項１５の発明は、記録データに対して変調を施し複数種類の変調データ候補を生成する変調手段と、この変調手段によって生成されたそれぞれの変調データ候補をインタリーブするインタリーブ手段と、このインタリーブ手段によってインタリーブされたそれぞれの変調データから記録に最も適した変調データを選択する選択手段とを有することを特徴とする符号化回路である。
【００３７】
請求項１６の発明は、請求項１０ないし１５の何れかに記載の符号化回路において、前記インタリーブ後の変調データ列に対し前記記録媒体に対する記録および／もしくは再生における伝達特性に応じたプリコードを行うプリコード手段をさらに備え、前記選択手段は、前記プリコーダされたそれぞれの変調データ列から記録に最も適した変調データ列を選択することを特徴とする。
【００３８】
本発明の特徴は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。
【００３９】
ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００４１】
なお、以下の実施形態は、ターボ符号およびＰＲ（１，１）符号化方式を適用した光磁気ディスク記録再生装置において、ＤＳＶやランレングスなどに基づき低域周波数成分を抑圧したＮＲＺＩ＋変調データを光磁気ディスク上に記録し、さらに光磁気ディスクからの再生ＲＦ信号をターボ復号により２値化し、ＮＲＺＩ＋復調する場合の構成例を示すものである。ただし、本発明の適用対象は、以下の記録再生装置に限定されるものではなく、この他にも種々の装置に適用可能である。
【００４２】
図１に、実施の形態に係る光磁気ディスク記録再生装置の構成例を示す。
【００４３】
図示の如く、光磁気ディスク記録録再生装置の記録系は、ＥＣＣエンコーダ１、変調回路２、アウタエンコーダ３、インタリーブ回路４、データ列選択判定部５、セレクタ６、フォーマッタ７から構成されている。
【００４４】
また、再生系は、ＡＤコンバータ１２、アンフォーマッタ１３、イコライザ１４、インナデコーダ１５、デインタリーブ回路１６、アウタデコーダ１７、インタリーブ回路１８、復調回路１９、ＥＣＣデコーダ２０から構成されている。
【００４５】
また、ディスク（光磁気ディスク）に対するデータの書き込み・読み出し手段は、磁気ヘッド駆動回路８、磁気ヘッド９、レーザ駆動回路１０、光ピックアップ１１から構成されている。
【００４６】
なお、図１の光磁気ディスク記録再生装置には、上記構成の他、ディスク上の絶対位置を示すアドレス信号や、記録再生時に用いられるクロック信号等を生成するための構成、ディスク駆動モータを駆動制御するための構成および各部を制御するためのコントローラ等が別に配されることとなるが、これらは、図示省略している。これらについては、周知の光磁気ディスク記録再生装置と同様の構成を、そのまま採用することができる。
【００４７】
次に、図１の光磁気ディスク記録再生装置における記録動作について説明する。
【００４８】
ユーザデータＵＤＡＴは、ＥＣＣエンコーダ１にてエラー訂正符号を付加され出力される。エラー訂正符号が付加されたデータＥＣＣＥＮＣＤＡＴは、変調回路２によりＮＲＺＩ＋変調が施されるが、このとき、上記特許文献１にて示したＮＲＺＩ＋変調とは異なり、ｍ（ｍ：自然数）通りの変調データ列から１つの変調データ列を選択することなく、ｍ通りの変調データ列をそのままＭＯＤＤＡＴとして出力する。ｍ通りの変調データ列ＭＯＤＤＡＴは、それぞれアウタエンコーダ３にてパリティビットを付加され、ＯＵＴＥＮＣＤＡＴとしてインタリーブ回路４へ入力される。このときインタリーブを行う単位サイズをＰとする。
【００４９】
インタリーブ後のｍ通りのデータＩＮＴＥＮＣＤＡＴは、データ列判定選択部５へ入力される。データ列判定選択部５は、それぞれのデータ列に対するＤＳＶ演算結果またはランレングス演算結果などに基づき、ｍ通りのデータ列のどのデータ列を変調データ列として選択するのが適正かを判定し、判定結果を示す選択信号ＳＥＬ−Ｔとしてセレクタ６へ出力する。セレクタ６は、選択信号ＳＥＬ−Ｔに基づき、ｍ通りのデータ列の中から１つのデータ列を変調データ列ＥＮＣＤＡＴとして選択し、これをフォーマッタ７へと出力する。
【００５０】
フォーマッタ７は、変調データ列ＥＮＣＤＡＴを光磁気ディスク上に記録できる形式に変換し、記録データＷＤＡＴとして磁気ヘッド駆動回路８へ出力するとともに、レーザ駆動回路１０に記録状態信号ＷＥＮＢを出力する。磁気ヘッド９は、磁気ヘッド駆動回路８からの信号に基づき磁界をディスク上に放射する。同時に、光ピックアップ１１は、レーザ駆動回路１０からの信号に基づきディスクにレーザを照射する。これにより、記録データＷＡＤＴがディスク上に記録される。
【００５１】
次に、図１の光磁気ディスク記録再生装置における再生動作について説明する。
【００５２】
光ピックアップ１１は、ディスクからの反射光を受光する受光センサからの電気信を演算回路にて演算し、再生ＲＦ信号を生成出力する。この再生信号ＲＦは、ＡＤコンバータ１２にてディジタルサンプリングされ、ディジタルサンプリングデータＲＤＡＴとして出力される。このときのディジタルサンプリングの分解能をａｄＲとする。ディジタルサンプリングデータＲＤＡＴは、アンフォーマッタ回路１３により、フォーマッタで加えられたデータが取り除かれ、アンフォーマットデータＵＮＦＭＴＤＡＴとしてイコライザ１４へ入力される。イコライザ１４は、アンフォーマットデータＵＮＦＭＴＤＡＴがＰＲ（１，１）波形に近い波形となるよう波形等化を行い、波形等化データＰＲＤＡＴとしてターボ復号器へ出力する。
【００５３】
ターボ復号器では、先ずインナデコーダ１５にて、一定ブロックの波形等化データＰＲＤＡＴと当該ブロックを後段回路にて処理（１回前の処理）して得た事前情報Ｌｏｕｔとから尤度Λｉｎを求め、これから事前情報Ｌｏｕｔを減じたデータをデインタリーブ回路１６へと出力する。デインタリーブ回路１６は、符号化の際にインタリーブ回路４にて施されたインタリーブを解き、これを事前情報Ｌｉｎとしてアウタデコーダ１７へと出力する。アウタデコーダは、事前情報Ｌｉｎから尤度Λｏｕｔを求め、これから事前情報Ｌｉｎを減じたデータをインタリーブ回路１８へと出力する。インタリーブ回路１８は、入力された尤度Λｏｕｔに対しインタリーブ回路４にて施されたと同様のインタリーブを施し、これを事前情報Ｌｏｕｔとしてインナデコーダ１５へと出力する。
【００５４】
インナデコーダ１５は、この事前情報Ｌｏｕｔを用いて、同一ブロックの波形等化データについて、再度、尤度Λｉｎを求め、これから事前情報Ｌｏｕｔを減じたデータをデインタリーブ回路１６へと出力する。以下、後段回路にて上記と同様の処理を実行し、アウタデコーダ１７にて尤度Λｏｕｔを求める。
【００５５】
このサイクルを所定回数または特定の基準に基づいた回数繰り返した後、尤度Λｏｕｔを硬判定し、２値化データＴＵＲＢＯＤＡＴとして復調回路１９へと出力する。このときターボ復号器内の演算分解能をｉｎＲとしている。また、１回目のサイクルでは事前情報Ｌｏｕｔはないものとして演算を行う。
【００５６】
復調回路１９は変調回路２で行ったＮＲＺＩ＋変調を復調し、復調データＤｅ−ＭＯＤＤＡＴとしてＥＣＣデコーダ２０へ出力する。ＥＣＣデコーダ２０では、復調データＤｅ−ＭＯＤＤＡＴのエラー訂正を行い、再生ユーザデータＥＣＣＤＥＣＤＡＴを出力する。
【００５７】
図１に示す記録再生装置によれば、変調回路２にて変調した後のデータにターボ符号化処理を施すものであるから、復号側において、ターボデコーダの後段に復調回路１９を配することができ、よって、硬判定（２値）後のデータに対し復調処理を施すことができるようになる。また、変調回路２によってｍ通りの変調データを生成し、それぞれの変調データに対してアウタエンコーダ処理およびインタリーブ処理を施した後に、それぞれの変調データについてＤＳＶ判定等を行って、最適な変調データを選択するものであるから、変調回路２と書き込み手段との間にインタリーブ処理が介在しても、ＤＳＶ値等が最適な変調データをディスクに記録することができるようになる。
【００５８】
なお、上記実施の形態におけるターボ符号・復号の詳細は、たとえば、トリケップスＮｏ．１９５  「ターボ符号入門」第５章（ｐ２０７〜ｐ２４６）に記載されている。
【００５９】
本実施の形態に係る第１の実施例として、図２に、上記光磁気ディスク記録再生装置における変調回路２、ターボ符号器、データ列選択判定部５、セレクタ６の具体的構成例を示す。
【００６０】
変調回路２は、ｍ（＝１６）段のＮＲＺＩ＋変調器２００〜２１５を備えている。各段のＮＲＺＩ＋変調器は、ＮＲＺＩ＋変調で畳み込みを行う単位である１ワードを４ビットとし、従って、変調回路２からは、ｍ（＝１６）通りの変調データが出力される。エラー訂正符号が付加されたデータＥＣＣＥＮＣＤＡＴ（Ｄｋ）（ｋ＝０…ｎ）は、各段のＮＲＺＩ＋変調器２００〜２１５にて、バイナリで００００から１１１１までのｍ（＝１６）通りのＴに対しそれぞれ畳み込みが行われる。そして、それぞれの畳み込み結果｛Ｔｍ，  Ｃｋ｝（ｍ＝０…１５，  ｋ＝０…ｎ）は、ｍ（＝１６）通りの変調データ列Ｄ００００、Ｄ０００１、〜、Ｄ１１１１として、畳み込み符号器３００〜３１５に出力される。
【００６１】
これらの変調データ列Ｄ００００、Ｄ０００１、〜、Ｄ１１１１は、畳み込み符号器３００〜３１５にてそれぞれパリティビットＰ００００、Ｐ０００１、〜、Ｐ１１１１が演算され、変調データ列と共にパンクチャ回路３２０〜３３５へと出力される。ここで図示した畳み込み符号器３００〜３１５は一構成例であり、特にこの構成に限定するものではなく、データ系列から一意に決まるパリティビットを演算する構成であれば良い。なお、図２の畳込み符号器３００〜３１５中のＤは、遅延要素を示す。
【００６２】
パンクチャ回路３２０〜３３５は、畳み込み符号器３００〜３１５で演算されたパリティビットを所定の間隔で間引き、これを変調データ列に組み合わせた｛Ｄ００００，  Ｐ００００｝、｛Ｄ０００１，  Ｐ０００１｝、〜、｛Ｄ１１１１，  Ｐ１１１１｝のｍ（＝１６）通りのアウタエンコーダデータＯＵＴＥＮＣＤＡＴを出力する。なお、パンクチャ回路３２０〜３３５にてパリティビットを間引く間隔は、ディスクや光ピックアップなどの再生特性に大きく依存し、実験的に求める必要がある。例えば変調データ列８ビットに対しパリティビットを１ビット付加する場合、符号化率ρ＝８／９と表される。
【００６３】
インタリーブ回路４００〜４１５では、ｍ（＝１６）通りのアウタエンコーダデータＯＵＴＥＮＣＤＡＴをそれぞれインタリーブし、インタリーブ後のデータπ［Ｄ００００，  Ｐ００００］、π［Ｄ０００１，  Ｐ０００１］、〜、π［Ｄ１１１１，  Ｐ１１１１］をインタリーブデータＩＮＴＥＮＣＤＡＴとして出力する。ここでインタリーブの単位サイズであるＰは
Ｐ  ＝  ｓ  ＊  ４  ＊  （ｎ＋２）  ＊  １／ρ  （ｓ：自然数）              …  （１）
であることが望ましい。本実施例ではｓ＝１の場合として説明を進める。
【００６４】
これらｍ（＝１６）通りのインタリーブデータＩＮＴＥＮＣＤＡＴは、それぞれＤＳＶ演算部５００〜５１５にてＤＳＶが演算され、ＤＳＶ００００、ＤＳＶ０００１、〜、ＤＳＶ１１１１としてＤＳＶ判定部５２０へと出力される。ＤＳＶ判定部５２０では、それぞれの最大ＤＳＶを比較してこれが最小のものを選択し、対応する選択信号ＳＥＬ−Ｔをセレクタ６へと出力する。セレクタ６は選択信号ＳＥＬ−Ｔ  に基づき、ｍ（＝１６）通りのインタリーブデータＩＮＴＥＮＣＤＡＴから１つの変調データを選択し、変調データ列ＥＮＣＤＡＴとして出力する。
【００６５】
なお、変調データ列ＥＮＣＤＡＴの選択基準は、上記の如く最大ＤＳＶが最小の系列を選択する方法に限定されるものではなく、最大ランレングスが最小の系列、ランレングスに制限を付けた最大ＤＳＶが最小の系列など、低域周波数を抑圧する基準となる方法であれば良い。
【００６６】
次に、再生系について説明する。
【００６７】
なお、本実施例ではＭａｘ−Ｌｏｇアルゴリズムにより、時点ｋにおける尤度Λｉｎを
2004220745.tif 000003
として求めている。Ｍａｘ−Ｌｏｇアルゴリズムの詳細な説明はトリケップスＮｏ．１９８  「ターボ符号の基礎」第４章（ｐ３７〜ｐ４８）を参照されたい。ここでは式（２）の簡単な説明に留めておく。
【００６８】
γｋは時点ｋでの状態遷移確率であり、状態遷移におけるブランチ自身の確率すなわちビタビ復号のブランチメトリックに相当する。αｋ−１は時点ｋ−１での各状態が持つ状態確率であり、これは時点ｋ−１の各状態に至るまでのγｋの総和
αｋ−１  ＝  Σ（ｉ＝０  ｔｏ  ｋ−１）  γｉ                                        …  （３）
として表される。これはビタビ復号のパスメトリックに相当する。βｋは時点ｋでの各状態から終端までの状態確率であり、これは時点ｋの各状態から終端までのγｋの総和
βｋ  ＝  Σ（ｉ＝ｋ  ｔｏ  Ｐ−１）  γｉ                                            …  （４）
として表され、これもビタビ復号のパスメトリックに相当する。従って、式（２）の第１項は時点ｋでのデータｄｋが１である最大確率を、第２項は時点ｋでのデータｄｋが０である最大確率を求め、その差分を時点ｋにおける尤度Λ（ｋ）としている。
【００６９】
図３は、インナデコーダ回路１５の構成例であり、図４はインナデコーダ回路１５の動作についてのフローチャートを示している。
【００７０】
一定ブロック（Ｓｉｚｅ＝Ｐ）の波形等化データＰＲＤＡＴは、一旦ＳＲＡＭ１５１内に格納される（Ｓ１０１）。先ず状態確率βを演算するため、波形等化データＰＲＤＡＴを、時系列と逆順に、すなわちＰＲＤＡＴ（０）、ＰＲＤＡＴ（１）、〜、ＰＲＤＡＴ（Ｐ−１）と時系列に入力されたデータをＰＲＤＡＴ（Ｐ−１）、ＰＲＤＡＴ（Ｐ−２）、〜、ＰＲＤＡＴ（０）の順番で読み出す（Ｓ１０２）。逆順に読み出された波形等化データＰＲＤＡＴと、アウタデコーダ１７からの事前情報Ｌｏｕｔおよび期待値Ｅ＋、Ｅ０、Ｅ−に基づき、γ演算回路１５２にてブランチメトリックに相当するγが演算される（Ｓ１０３）。演算されたγはβ演算回路１５５へと入力され、各時点から時点Ｐ−１までの各状態におけるパスメトリックβ００、β０１、β１０、β１１が演算され（Ｓ１０４）、ＳＲＡＭ１５１へと出力され格納される（Ｓ１０５）。βの演算が終了した後、β演算回路１５５はα演算回路１５３、Λ演算回路１５４に対し開始信号ΛＳＴＡＲＴを出力する。これにより、状態確率αの演算と尤度Λｉｎの演算が開始される（Ｓ１０６）。
【００７１】
まず、状態確率αを演算するため、波形等化データＰＲＤＡＴが時系列順に、すなわちＰＲＤＡＴ（０）、ＰＲＤＡＴ（１）、〜、ＰＲＤＡＴ（Ｐ−１）の順番でＳＲＡＭ１５１から読み出される（Ｓ１０７）。そして、上記β演算と同様に、読み出された波形等化データＰＲＤＡＴ、アウタデコーダからの事前情報Ｌｏｕｔおよび期待値Ｅ＋、Ｅ０、Ｅ−に基づき、γ演算回路１５２にてブランチメトリックに相当するγが演算され、算出されたγがα演算回路１５３へと入力される（Ｓ１０８）。α演算回路１５３は、各時点までの各状態におけるパスメトリックα００、α０１、α１０、α１１を演算し、これをΛ演算回路１５４へと出力する（Ｓ１０９）。
【００７２】
Λ演算回路１５４は、演算されたα００、α０１、α１０、α１１およびΛと、Ｓ１１０にてＳＲＡＭ１５１から読み出されたβ００、β０１、β１０、β１１から尤度Λｉｎを演算し（Ｓ１１１）、ＳＲＡＭ１５１へと出力する。尤度ΛｉｎはＳＲＡＭ１５１に格納され、インナデコーダ１５における尤度Λｉｎの演算が完了する（Ｓ１１２）。
【００７３】
図５は、上記インナデコーダ１５における状態確率βの状態遷移図である。同図において、例えばβ００からβ００へ遷移する場合にはβ０００のパスを通り、そのとき期待されるＰＲ（１，１）の期待値レベルは３値レベルの−２であり、対応する２値化データは０となる。なお、同図には、それぞれのパスの期待値レベルと２値化データが、β０００〜β１１１の括弧内に示されている。
【００７４】
図６は、図５の状態遷移図に基づきβを演算するためのβ演算回路１５５およびγ演算回路１５２の構成例である。図６において、時系列とは逆順に波形等化データＰＲＤＡＴがγ演算回路１５２へ入力され、２乗誤差演算回路１５２１ａ〜１５２３ａにて、ＰＲ（１，１）の期待値Ｅ＋、Ｅ０、Ｅ−との２乗誤差γ＋、γ０、γ−が計算される。そして、加算回路１５２１ｂ、１５２２ｂ、１５２２ｃ、１５２３ｂにて、これら２乗誤差γ＋、γ０、γ−に、アウタデコーダ１７からの事前情報Ｌｏｕｔに基づく２値化復号データが１となる尤度の事前情報Ｌｏｕｔ１と、２値化復号データが０となる尤度の事前情報Ｌｏｕｔ０がそれぞれ加えられ、β演算回路１５５へと出力される。
【００７５】
なお、図６のγ演算回路１５２では、期待値Ｅ＋、Ｅ０、Ｅ−との２乗誤差を求めるようにしたが、回路の簡単化のため、期待値Ｅ＋、Ｅ０、Ｅ−との間の誤差そのものを利用するようにしても良い。
【００７６】
β演算回路１５５では、直前のβ００、β０１、β１０、β１１（ラッチ回路１５５１ｅ〜１５５４ｅにラッチされているもの）とγ演算回路１５２からの入力データとが加算回路１５５１ａ、１５５１ｂ、１５５２ａ、１５５２ｂ、…にて加算され、現時点での状態確率β０００、β００１、β０１０、β０１１、β１００、β１０１、β１１０、β１１１が求められる。そして、図５の状態遷移図に基づき、求めた状態確率β１１１とβ０１１とがコンパレータ１５５１ｃにて比較され、確率の高いパス、すなわちパスメトリックの小さい方が新たな現時点でのβ１１としてセレクタ１５５１ｄにて選択・出力される。
【００７７】
同様に、状態確率β１１０とβ０１０からβ０１が、β１０１とβ００１からβ１０が、β１００とβ０００からβ００が、それぞれコンパレータ１５５２ｃ〜１５５４ｃとセレクタ１５５２ｄ〜１５５４ｄにて比較選択され、新たな現時点でのβ００、β０１、β１０として出力される。これによりβ００、β０１、β１０、β１１各状態での各時点からＰ−１までのパスメトリックが演算される。
【００７８】
図７は、上記インナデコーダ１５における状態確率αの状態遷移図である。同図において、例えばα００からα００へ遷移する場合にはα０００のパスを通り、そのとき期待されるＰＲ（１，１）の期待値レベルは３値レベルの−２であり、対応する２値化データは０となる。なお、同図には、それぞれのパスの期待値レベルと２値化データが、α０００〜α１１１の括弧内に示されている。
【００７９】
図８は、図７の状態遷移図に基づきαを演算するためのα演算回路１５３およびγ演算回路１５２の一構成例である。図８において、時系列順に波形等化データＰＲＤＡＴがγ演算回路１５２へ入力される。γ演算回路１５２の処理については、図６における処理と全く同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００８０】
α演算回路１５３では、直前のα００、α０１、α１０、α１１（ラッチ回路１５３１ｅ〜１５３４ｅにラッチされているもの）とγ演算回路１５２からの入力データとが加算回路１５３１ａ、１５３１ｂ、１５３２ａ、１５３２ｂ、…にて加算され、現時点での状態確率α０００、α００１、α０１０、α０１１、α１００、α１０１、α１１０、α１１１が求められる。そして、図７の状態遷移図に基づき、求めた状態確率α１１１とα０１１とがコンパレータ１５３１ｃにて比較され、確率の高いパス、すなわちパスメトリックの小さい方が新たな現時点でのα１１としてセレクタ１５３１ｄにて選択・出力される。
【００８１】
同様に、状態確率α１０１とα００１からα０１が、α０１０とα１１０からα１０が、α１００とα０００からα００が、それぞれコンパレータ１５３２ｃ〜１５３４ｃとセレクタ１５３１ｄ〜１５３４ｄにて比較選択され、新たな現時点でのα００、α０１、α１０として出力すされ。これによりα００、α０１、α１０、α１１各状態での各時点までのパスメトリックが演算される。
【００８２】
図９は、図６および図８で示したα演算回路１５３、β演算回路１５５およびγ演算回路１５２の出力である各状態のα、β、γから式（２）に基づき、尤度Λｉｎを求めるΛ演算回路１５４の一構成例である。
【００８３】
ある時点ｋ−１で状態α００を通り、時点ｋで状態β００を通る遷移確率をΛ０００とし、これを、加算器１５４１ａにて、状態確率α００、状態確率β００および遷移確率γ−  ＋Ｌｏｕｔの和として求める。同様に、加算器１５４１ｂ〜１５４１ｈにて、遷移確率Λ００１、Λ０１０、Λ０１１、Λ１００、Λ１０１、Λ１１０、Λ１１１を求める。これらの遷移確率の中で、図７の状態遷移図において２値化した場合に０となる遷移確率Λ０００、Λ００１、Λ１００、Λ１０１のうち確率が最大の遷移確率、すなわち和が最小である遷移確率を最小値判定０部１５４２ａにて検知し、最大遷移確率ｍｉｎΛ０として出力する。同様に、上記遷移確率の中で、図７の状態遷移図において２値化した場合に１となる遷移確率Λ０１０、Λ０１１、Λ１１０、Λ１１１のうち確率が最大の遷移確率、すなわち和が最小である遷移確率を最小値判定１部１５４２にて検知し、最大遷移確率ｍｉｎΛ１として出力する。
【００８４】
最後に、これら２つの最大遷移確率ｍｉｎΛ１とｍｉｎΛ０との差を減算回路１５４３にて求め、これを時点ｋにおける尤度Λｉｎとして出力する。これによりインナデコーダ１５の出力データである尤度Λｉｎの演算が完了する。
【００８５】
図１０は、アウタデコーダ１７の回路ブロックの一構成例であり、図１１はアウタデコーダ回路の動作フローチャートである。
【００８６】
インナデコーダ１５からの事前情報Ｌｉｎは、一旦ＳＲＡＭ１７１内に格納される（Ｓ２０１）。先ず状態確率βを演算するため、事前情報Ｌｉｎは時系列と逆順に、すなわちＬｉｎ（０）、Ｌｉｎ（１）、〜、Ｌｉｎ（Ｐ−１）と時系列に入力されたデータをＬｉｎ（Ｐ−１）、Ｌｉｎ（Ｐ−２）、〜、Ｌｉｎ（０）の順番でＳＲＡＭ１７１から読み出される（Ｓ２０２）。逆順に読み出された事前情報Ｌｉｎはデパンクチャ回路１７２により、データ情報Ｌｄａｔａとパリティ情報Ｌｐａｒｉｔｙの２つのデータ列に分割される（Ｓ２０３）。このとき、ターボ符号器におけるパンクチャ回路３２０〜３３５で間引かれたパリティ情報を０とするなどパリティデータを補完する必要がある。
【００８７】
データ情報Ｌｄａｔａとパリティ情報Ｌｐａｒｉｔｙはγ演算回路１７３に入力され、ここでブランチメトリックに相当するγｄａｔａとγｐａｒｉｔｙが演算される（Ｓ２０４）。演算されたγｄａｔａとγｐａｒｉｔｙはβ演算回路１７６へと入力され、各時点から時点Ｐ−１までの各状態におけるパスメトリックβ００、β０１、β１０、β１１が演算される（Ｓ２０５）。演算されたパスメトリックβ００、β０１、β１０、β１１はＳＲＡＭ１７１へと出力され格納される（Ｓ２０６）。βの演算が終了した後、β演算回路１７６はα演算回路１７４、Λ演算回路１７５に対し開始信号ΛＳＴＡＲＴを出力する。これにより、状態確率αの演算と尤度Λｉｎの演算が開始される（Ｓ２０７）。
【００８８】
まず、状態確率αを演算するため、インナデコーダ１５からの事前情報Ｌｉｎを時系列順に、すなわちＬｉｎ（０）、Ｌｉｎ（１）、〜、Ｌｉｎ（Ｐ−１）の順番で読み出す（Ｓ２０８）。読み出された事前情報Ｌｉｎはデパンクチャ回路１７２により、データ情報Ｌｄａｔａとパリティ情報Ｌｐａｒｉｔｙの２つのデータ列に分割される（Ｓ２０９）。このとき、ターボ符号器におけるパンクチャ回路３２０〜３３５で間引かれたパリティ情報を０とするなどパリティデータを補完する必要がある。
【００８９】
データ情報Ｌｄａｔａとパリティ情報Ｌｐａｒｉｔｙはγ演算回路１７３に入力され、ここでブランチメトリックに相当するγｄａｔａとγｐａｒｉｔｙが演算される（Ｓ２１０）。演算されたγｄａｔａとγｐａｒｉｔｙはα演算回路１７４へと入力され、ここで各時点までの各状態におけるパスメトリックα００、α０１、α１０、α１１が演算される（Ｓ２１１）。算出されたパスメトリックα００、α０１、α１０、α１１はΛ演算回路１７５へと出力される。
【００９０】
Λ演算回路１７５では演算されたα００、α０１、α１０、α１１およびΛと、Ｓ２１２にてＳＲＡＭ１７１から読み出されたβ００、β０１、β１０、β１１からΛｄａｔａ、Λｐａｒｉｔｙが演算される。そして、算出されたΛｄａｔａ、Λｐａｒｉｔｙは、パンクチャ回路１７７を通してΛｏｕｔとされ（Ｓ２１３）、ＳＲＡＭ１７１へと出力され格納される（Ｓ２１４）。これによりアウタデコーダ１７における尤度Λｏｕｔの演算が完了する。
【００９１】
なお、パンクチャ回路１７７は、符号化の際にアウタエンコーダ３のパンクチャ回路３２０〜３３５が施したと同様の間引き処理を、Λｄａｔａ、Λｐａｒｉｔｙに対して施し、Λｏｕｔを生成する。
【００９２】
図１２は、上記アウタデコーダ１７における状態確率βの状態遷移図である。同図において、例えばβ００からβ００へ遷移する場合にはβ０００のパスを通り、そのとき期待される２値化データは０であり、対応するパリティビットは０となる。なお、同図には、それぞれのパスにて期待される２値化データとパリティビットが、β０００〜β１１１の括弧内に示されている。
【００９３】
図１３は、図１２の状態遷移図に基づきβを演算するためのβ演算回路１７６およびγ演算回路１７３、デパンクチャ回路１７２の一構成例である。図１３において、時系列とは逆順にインナコーダ１５からの事前情報Ｌｉｎがデパンクチャ回路１７２へと入力される。デパンクチャ回路１７２では、事前情報Ｌｉｎがデータ情報Ｌｄａｔａとパリティ情報Ｌｐａｒｉｔｙに分割され、さらに、ターボ符号器におけるパンクチャ回路３２０〜３３５で間引かれたパリティデータが補完される。そして、分割されたデータ情報Ｌｄａｔａ  に基づき、２値化復号データが１となる尤度の事前情報Ｌｉｎ＋データ情報Ｌｄａｔａ＋と、２値化復号データが０となる尤度の事前情報Ｌｉｎ−のデータ情報Ｌｄａｔａ−が生成・出力される。また、パリティ情報Ｌｐａｒｉｔｙに基づき、２値化復号データが１となる尤度のパリティ情報Ｌｐａｒｉｔｙ＋と、２値化復号データが０となる尤度のパリティ情報Ｌｐａｒｉｔｙ−が生成・出力される。
【００９４】
これらデータ情報およびパリティ情報はγ演算回路１７３の加算回路１７３１ａ〜１７３１ｄにて加算処理される。すなわち、Ｌｄａｔａ＋とＬｐａｒｉｔｙ＋からγｄａｔａ＋，ｐａｒｉｔｙ＋が、Ｌｄａｔａ＋とＬｐａｒｉｔｙ−からγｄａｔａ＋，ｐａｒｉｔｙ−が、Ｌｄａｔａ−とＬｐａｒｉｔｙ＋からγｄａｔａ−，ｐａｒｉｔｙ＋が、Ｌｄａｔａ−とＬｐａｒｉｔｙ−からγｄａｔａ−，ｐａｒｉｔｙ−が、それぞれブランチメトリックγとして算出される。
【００９５】
β演算回路１７６では、直前のβ００、β０１、β１０、β１１（ラッチ回路１７６１ｅ〜１７６４ｅにラッチされているもの）とγ演算回路１７３からの入力データとが加算回路１７６１ａ、１７６１ｂ、１７６２ａ、１７６２ｂ、…にて加算され、現時点での状態確率β０００、β００１、β０１０、β０１１、β１００、β１０１、β１１０、β１１１を求められる。そして、図１２の状態遷移図に基づき、求めた状態確率β１１１とβ０１１とがコンパレータ１７６１ｃにて比較され、確率の高いパスが新たな現時点でのβ１１としてセレクタ１７６１ｄにより選択・出力される。
【００９６】
同様に、状態確率β１０１とβ００１からβ０１が、β０１０とβ１１０からβ１０が、β１００とβ０００からβ００が、それぞれコンパレータ１７６２ｃ〜１７６４ｃとセレクタ１７６２ｄ〜１７６４ｄにて比較選択され、新たな現時点でのβ００、β０１、β１０として出力される。これによりβ００、β０１、β１０、β１１各状態での各時点からＰ−１までのパスメトリックが演算される。
【００９７】
図１４は、アウタデコーダ１７における状態確率αの状態遷移図である。例えば同図において、α００からα００へ遷移する場合にはα０００のパスを通り、そのとき期待される２値化データは０であり、対応するパリティビットは０となる。なお、同図には、それぞれのパスにて期待される２値化データとパリティビットが、α０００〜α１１１の括弧内に示されている。
【００９８】
図１５は、図１４の状態遷移図に基づきαを演算するためのα演算回路１７４およびγ演算回路１７３、デパンクチャ回路１７２の一構成例である。図１４において、時系列順にインナコーダからの事前情報Ｌｉｎがデパンクチャ回路１７２へと入力される。デパンクチャ回路１７２とγ演算回路１７３における処理については図１３における処理と全く同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００９９】
α演算回路では、直前のα００、α０１、α１０、α１１（ラッチ回路１７４１ｅ〜１７４４ｅにラッチされているもの）およびγ演算回路１７３からの入力データとが加算回路１７４１ａ、１７４１ｂ、１７４２ａ、１７４２ｂ、…にて加算され、現時点での状態確率α０００、α００１、α０１０、α０１１、α１００、α１０１、α１１０、α１１１が求められる。そして、図１４の状態遷移図に基づき、求めた状態確率α１１１とα０１１とがコンパレータ１７４１ｃにて比較され、確率の高いパス、すなわちパスメトリックの小さい方が新たな現時点でのα１１としてセレクタ１７４１ｄにより選択・出力される。
【０１００】
同様に、状態確率α１０１とα００１からα０１が、α０１０とα１１０からα１０が、α１００とα０００からα００が、それぞれコンパレータ１７４２ｃ〜１７４４ｃとセレクタ１７４２ｄ〜１７４４ｄにて比較選択され、新たな現時点でのα００、α０１、α１０として出力される。これによりα００、α０１、α１０、α１１各状態での各時点までのパスメトリックが演算される。
【０１０１】
図１６は、図１３および図１５で示したα演算回路１７４、β演算回路１７６およびγ演算回路１７３の出力である各状態のα、β、γから式（２）に基づき、尤度Λｏｕｔを求めるΛ演算回路の一構成例である。
【０１０２】
ある時点ｋ−１で状態α００を通り、時点ｋで状態β００を通る遷移確率をΛ０００とし、これを、加算器１７５１ａにて、状態確率α００、状態確率β００および遷移確率γｄａｔａ−，ｐａｒｉｔｙ−の和として求める。同様に、加算器１７５１ｂ〜１７５１ｈにて、遷移確率Λ００１、Λ０１０、Λ０１１、Λ１００、Λ１０１、Λ１１０、Λ１１１を求める。これらの遷移確率の中で、図１４の状態遷移図において２値化データが０となる遷移確率Λ０００、Λ０１１、Λ１１０、Λ１０１のうち確率が最大の遷移確率をデータ最小値判定０部１７５２にて検知し、最大遷移確率ｍｉｎΛｄａｔａ０として出力する。
【０１０３】
同様に、上記遷移確率の中で、図１４の状態遷移図において２値化データが１となる遷移確率Λ０１０、Λ００１、Λ１００、Λ１１１のうち確率が最大の遷移確率をデータ最小値判定１部にて検知し、最大遷移確率ｍｉｎΛｄａｔａ１として出力する。そして最後に、これら２つの最大遷移確率ｍｉｎΛｄａｔａ１とｍｉｎΛｄａｔａ０の差を減算回路１７５２ｃにて求め、これを時点ｋにおけるデータ尤度Λｄａｔａとして出力する。
【０１０４】
同時に、図１４の状態遷移図においてパリティビットが０となる遷移確率Λ０００、Λ０１０、Λ１１１、Λ１０１のうち確率が最大の遷移確率をパリティ最小値判定０部１７５２ｄにて検知し、最大遷移確率ｍｉｎΛｐａｒｉｔｙ０として出力する。同様に、遷移確率の中で、図１４の状態遷移図においてパリティビットが１となる遷移確率Λ０１１、Λ００１、Λ１００、Λ１１０のうち確率が最大の遷移確率をパリティ最小値判定１部１７５２ｅにて検知し、最大遷移確率ｍｉｎΛｐａｒｉｔｙ１として出力する。そして、これら２つの最大遷移確率ｍｉｎΛｐａｒｉｔｙ１とｍｉｎΛｐａｒｉｔｙ０との差を減算回路１７５２ｆにて求め、これを時点ｋにおけるパリティ尤度Λｐａｒｉｔｙとして出力する。
【０１０５】
これによりアウタデコーダの出力データであるデータ尤度Λｄａｔａ、パリティ尤度Λｐａｒｉｔｙの演算が完了する。
【０１０６】
図１７は、復調回路１７におけるＮＲＺＩ＋復調方法を示すものである。ターボ復号器にて所定回数またはある特定の基準に基づく回数サイクルした後、アウタデコーダ１７の出力を硬判定し２値化されたデータＴＵＲＢＯＤＡＴが［Ｔ，  Ｃｋ］（ｋ＝０…ｎ）として復調回路１７へ入力される。復調回路１７では、ＮＲＺＩ＋変調回路２で畳み込みを行った単位である１ワードごとに、入力データＴＵＲＢＯＤＡＴに対し畳み込み演算が行われ、Ｄｋ（ｋ＝０…ｎ）が演算され、復調データＤｅ−ＭＯＤＤＡＴとして出力される。
【０１０７】
次に、第２の実施例として、上記式（１）におけるｓが１より大きい自然数の場合、すなわちインタリーブサイズが変調単位より大きい場合について説明する。
【０１０８】
図１８に図１の光磁気ディスク記録再生装置における変調回路２、ターボ符号器、データ列選択判定部５、セレクタ６の一構成例を示す。また、図１９に当該回路の動作フローを示す。
【０１０９】
変調回路２は、ｍ（＝１６）段のＮＲＺＩ＋変調器２００〜２１５を備えている。各段のＮＲＺＩ＋変調器は、ＮＲＺＩ＋変調で畳み込みを行う単位である１ワードを４ビットとし、従って、変調回路２からは、ｍ（＝１６）通りの変調データが出力される。
【０１１０】
処理開始に先立って、ＳＲＡＭ５３０が初期化され（Ｓ３０１）、変数ｉにゼロがセットされる（Ｓ３０２）。しかる後、ＥＣＣエンコーダ１から供給されるエラー訂正符号が付加されたデータＥＣＣＥＮＣＤＡＴ（Ｄｋ）（ｋ＝０…ｎ）は、ＮＲＺＩ＋変調器２００〜２１５においてバイナリで００００から１１１１までのｍ（＝１６）通りのＴに対しそれぞれ畳み込みが行われ、それぞれの畳み込み結果｛Ｔｍ，  Ｃｋ｝（ｍ＝０…１５，  ｋ＝０…ｎ）が、ｍ（＝１６）通りの変調データ列Ｄ００００、Ｄ０００１、〜、Ｄ１１１１として出力される（Ｓ３０４）。そして、ｍ（＝１６）通りの変調データ列Ｄ００００、Ｄ０００１、〜、Ｄ１１１１は、畳み込み符号器３００〜３１５にてそれぞれパリティビットＰ００００、Ｐ０００１、〜、Ｐ１１１１が演算され、変調データ列と共にパンクチャ回路３２０へと出力される（Ｓ３０５）。パンクチャ回路３２０では、畳み込み符号器３００〜３１５で演算されたパリティビットが所定の間隔で間引かれ、符号化率ρのデータ列｛Ｄ００００，  Ｐ００００｝、｛Ｄ０００１，  Ｐ０００１｝、〜、｛Ｄ１１１１，  Ｐ１１１１｝が、ｍ（＝１６）通りのアウタエンコーダデータＯＵＴＥＮＣＤＡＴとして出力される（Ｓ３０６）。
【０１１１】
インタリーブ回路４００〜４１５では、ｍ（＝１６）通りのアウタエンコーダデータＯＵＴＥＮＣＤＡＴがそれぞれインタリーブされ、インタリーブ後のデータπ［Ｄ００００，  Ｐ００００］、π［Ｄ０００１，  Ｐ０００１］、〜、π［Ｄ１１１１，  Ｐ１１１１］がインタリーブデータＩＮＴＥＮＣＤＡＴとして出力される（Ｓ３０７）。それぞれのインタリーブデータＩＮＴＥＮＣＤＡＴは、加算回路５４０〜５５５により、前回の選択結果として格納されたＳＲＡＭ５３０内のインタリーブデータＰＲＥＩＮＴＤＡＴと組合され、ｍ（＝１６）通りの組合せインタリーブデータＣＯＭＩＮＴＤＡＴが生成される（Ｓ３０８）。
【０１１２】
それぞれの組合せインタリーブデータＣＯＭＩＮＴＤＡＴ  は、ＤＳＶ演算部５００〜５１５にてＤＳＶが演算され、ＤＳＶ００００、ＤＳＶ０００１、〜、ＤＳＶ１１１１としてＤＳＶ判定部５２０へと出力される（Ｓ３０９）。ＤＳＶ判定部５２０では、各最大ＤＳＶを比較してそのうち最小のものが選択され、これに対応する選択信号ＳＥＬ−Ｔがセレクタ６へと出力される（Ｓ３１０）。セレクタ６は、選択信号ＳＥＬ−Ｔ  に基づき、ｍ（＝１６）通りの組合せインタリーブデータＣＯＭＩＮＴＤＡＴから１つの変調データを選択し（Ｓ３１１）、これをＳＲＡＭ５３０内にインタリーブデータＰＲＥＩＮＴＤＡＴとして格納する（Ｓ３１２）。このサイクルをｓ回繰り返した後（Ｓ３１３、Ｓ３０３）、ＳＲＡＭ５０３内に格納されたインタリーブデータＰＲＥＩＮＴＤＡＴを変調データ列ＥＮＣＤＡＴとして出力する（Ｓ３１４）。
【０１１３】
ここで、本実施例では、Ｓ３０１にてＳＲＡＭ内のインタリーブデータを０に初期化したが、特にこれに限定するものではなく、１や０１０１…といったＤＣフリーパターン、ランダムパターン等に初期化するようにしても良い。
【０１１４】
なお、組合せインタリーブデータＣＯＭＩＮＴＤＡＴの選択基準は、上記の如く最大ＤＳＶが最小の系列を選択する方法に限定されるものではなく、最大ランレングスが最小の系列、ランレングスに制限を付けた最大ＤＳＶが最小の系列など、低域周波数を抑圧する基準となる方法であれば良い。
【０１１５】
以上、第１または第２の実施例によれば、ターボ符号器をＰＲＭＬ信号処理に適用した場合においても、ＤＳＶやランレングスにより低周波成分を抑圧したデータを記録可能となり、Ｓ／Ｎの低い再生データを精度良く再生するディジタルディスク記録再生装置が実現できる。
【０１１６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、他に種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【０１１７】
たとえば、上記では記録媒体を光磁気ディスクとしたが、その他の媒体を対象とすることもできる。また、上記では、記録系と再生系を同時に備える構成を示したが、記録系と再生系がそれぞれ独立していてもよい。
【０１１８】
さらに、上記実施例の如く変調データ列とパリティデータ列を組み合わせてからインタリーブするのではなく、たとえば図２０に示すように、変調データ列Ｄ００００〜Ｄ１１１１とパリティデータ列Ｄ００００〜Ｄ１１１１のそれぞれに対して独立に、第１、第２のインタリーブ回路４００ａ〜４１５ｂ、４００ｂ〜４１５ｂによりインタリーブ処理を行い、インタリーブ後の変調データ列ＩＮＴＥＮＣＤＡＴとパリティデータ列ＩＮＴＥＮＣＰＡＲＩＴＹをパンクチャ回路３２０〜３３５にて組み合わせるようにしても良い。
【０１１９】
このように構成すれば、変調データ列を２のベキ乗単位とすることができ、システム構成上の利便性が向上する。
【０１２０】
さらに、図２１に示すように、光磁気ディスクのＰＲ方式に応じたプリコーダ１０００〜１０１５を配し、光磁気ディスクのＰＲ特性（伝送路）とプリコーダ回路１０００〜１０１５によりインナエンコーダを構成するようにしても良い。このように構成することにより、インナエンコーダが再帰型となり、ターボ符号の性能は飛躍的に向上する。
【０１２１】
たとえば、光磁気ディスクのＰＲ特性としてＰＲ（１，１）を適用した場合、光磁気ディスクの記録再生系の伝達関数は１＋Ｄと表すことができ、等価回路は図２２（ａ）のようになる。この場合、例えば同図（ｂ）に示すように、伝達関数１＋Ｄの逆関数１／（１＋Ｄ）となるようにプリコーダ回路１０００〜１０１５を構成する。図中Ｄは、遅延要素を示している。
【０１２２】
なお、このようにプリコーダ回路１０００〜１０１５を配すると、図１のイコライザ１４からは、プリコード後のデータに応じた波形が出力されることとなる。したがって、インナデコーダ１５において軟判定を行うためには、ＰＲ特性とプリコードに対応したデコード処理を実行する必要があり、プリコード後のデータに応じた波形から直接尤度Λｉｎを演算できるようにするのが望ましい。
【０１２３】
プリコードされた波形から直接尤度Λｉｎを演算するインナデコーダ１５のβの状態遷移図およびαの状態遷移図を図２３および図２４に示す。なお、状態遷移図の詳細については、上記第１の実施例と同様である。
【０１２４】
この場合、図３のα演算回路１５３とβ演算回路１５５は、上記第１の実施例と同様の構成とすることができる。但し、図３のΛ演算回路１５４は、上記図２３および図２４の状態遷移図に従うよう変更する必要がある。図２５に、上記図２３および図２４の状態遷移図に従うΛ演算回路１５４の構成を示す。
【０１２５】
かかる改良例によれば、プリコーダ回路１０００〜１０１５を追加することによりインナエンコーダを再帰型とでき、これによりターボ符号の性能を飛躍的に向上させることができる。また、この際、プリコーダ回路の伝達関数を光磁気ディスク伝送路の伝達関数の逆関数とすれば、インナエンコーダ全体の伝達関数を１とすることができ、これにより、インナデコーダの状態遷移図を容易に実現できる。よって、上記第１の実施例におけるデコーダ系の構成を複雑化することなく、エンコーダ系にプリコーダ回路１０００〜１０１５を追加することができるようになる。
【０１２６】
なお、上記図２０に示された構成例、すなわち、変調データ列Ｄ００００〜Ｄ１１１１とパリティデータ列Ｄ００００〜Ｄ１１１１のそれぞれに対して独立に、第１、第２のインタリーブ回路４００ａ〜４１５ｂ、４００ｂ〜４１５ｂによりインタリーブ処理を行い、インタリーブ後の変調データ列ＩＮＴＥＮＣＤＡＴとパリティデータ列ＩＮＴＥＮＣＰＡＲＩＴＹをパンクチャ回路３２０〜３３５にて組み合わせるようにした構成例に対し、上記プリコーダ１０００〜１０１５を追加する場合には、図２６に示すように構成する。かかる改良例においても、上記と同様、インナエンコーダを再帰型とでき、これによりターボ符号の性能は飛躍的に向上する。
【０１２７】
また、上記ではＰＲ（１，１）の光磁気ディスクに対するプリコーダ回路の構成例を示したが、光磁気ディスクがこれ以外のＰＲ特性を有する場合にも、それぞれのＰＲ特性に応じたプリコーダ回路を適用すればよい。例えば、図２７（ａ）に示すようなＰＲ（１，２，１）方式の光磁気ディスクの場合、同図（ｂ）に示すような伝達関数が逆関数となるプリコーダ回路を適用すると良い。ここで、図中の数字は乗算回路の倍率を示す。これにより、インナエンコーダ全体の伝達関数を１とすることができ、インナデコーダの状態遷移図を容易に実現できる。
【０１２８】
この他、本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【０１２９】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、ターボ符号化処理によってより高密度のデータ記録再生を実現しながら、データ変調によって低周波成分等の悪影響を制限したデータ記録再生を実現できる。よって、本発明によれば、高密度記録と高精度のデータ記録再生を同時に実現し得る情報記録再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る光磁気ディスク記録再生装置の構成を示す図
【図２】第１実施例に係る変調回路、ターボエンコーダの構成例を示す図
【図３】第１実施例に係るインナデコーダの構成例を示す図
【図４】第１実施例に係るインナデコーダの動作を示すフローチャート
【図５】第１実施例に係るインナデコーダにおける状態遷移図
【図６】第１実施例に係るγ演算回路、β演算回路の構成例を示す図
【図７】第１実施例に係るインナデコーダにおける状態遷移図
【図８】第１実施例に係るγ演算回路、α演算回路の構成例を示す図
【図９】第１実施例に係るΛ演算回路の構成例を示す図
【図１０】第１実施例に係るアウタデコーダの構成例を示す図
【図１１】第１実施例に係るアウタデコーダの動作を示すフローチャート
【図１２】第１実施例に係るアウタデコーダにおける状態遷移図
【図１３】第１実施例に係るγ演算回路、β演算回路の構成例を示す図
【図１４】第１実施例に係るアウタデコーダにおける状態遷移図
【図１５】第１実施例に係るγ演算回路、α演算回路の構成例を示す図
【図１６】第１実施例に係るΛ演算回路の構成例を示す図
【図１７】第１実施例に係る復調回路の動作を示す図
【図１８】第２実施例に係る変調回路、ターボエンコーダの構成例を示す図
【図１９】第２実施例の動作を示すフローチャート
【図２０】第３実施例に係る変調回路、ターボエンコーダの構成例を示す図
【図２１】第４実施例に係る変調回路、ターボエンコーダの構成例を示す図
【図２２】第４実施例に係るプリコーダ回路の構成例を示す図
【図２３】第４実施例に係るインナデコーダにおける状態遷移図
【図２４】第４実施例に係るインナデコーダにおける状態遷移図
【図２５】第４実施例に係るΛ演算回路の構成例を示す図
【図２６】プリコーダ回路を第３実施例に適用したときの構成例を示す図
【図２７】プリコーダ回路の他の構成例を示す図
【図２８】従来例の構成を示す図
【符号の説明】
２  変調回路
３  アウタエンコーダ
４  インタリーブ回路
５  データ列選択判定部
６  セレクタ
８  磁気ヘッド駆動回路
９  磁気ヘッド
１０  レーザ駆動回路
１１  光ピックアップ
１５  インナデコーダ
１６  デインタリーブ回路
１７  アウタデコーダ
１８  インタリーブ回路
１９  復調回路
１０００〜１０１５  プリコーダ回路
【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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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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