(57)【要約】【課題】光学ディスク等の記録媒体からの高速入力信号に対処する能力を有すると同時に、記録媒体上の特定の情報が頻繁に参照される場合であってもシステムのパフォーマンスの低下が発生しないデジタル信号処理を実現する。【解決手段】複数の信号処理手段１５，１６，１７は対応関係にある信号処理メモリＡ，Ｂ，Ｃへの信号の書き込み及び該対応関係にある信号処理メモリからの信号の読み出しを行うことによりそれぞれ信号処理を実行し、制御手段は、複数の信号処理手段のいずれかにより処理された信号を保持する必要がある場合には、該処理された信号を保持する信号処理メモリを次の処理期間から信号保持メモリに設定し、現在の処理期間における信号保持メモリＤを次の処理期間から信号処理メモリに設定する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる信号処理をそれぞれ実行する複数の信号処理手段と、
前記複数の信号処理手段の数より少なくとも１つ多い複数のメモリと、
前記複数のメモリの中から信号処理手段の数に等しい数のメモリを信号処理メモリに設定し、残りのメモリを信号保持メモリに設定し、前記複数の信号処理手段と前記信号処理メモリとを所定の順序に従い所定の長さの処理期間毎に１対１の関係に循環的に対応付ける制御手段とを含み、
前記複数の信号処理手段は対応関係にある信号処理メモリへの信号の書き込み及び該対応関係にある信号処理メモリからの信号の読み出しを行うことによりそれぞれ信号処理を実行し、
前記制御手段は、前記複数の信号処理手段のいずれかにより処理された信号を保持する必要がある場合には、該処理された信号を保持する信号処理メモリを次の処理期間から信号保持メモリに設定し、現在の処理期間における信号保持メモリを次の処理期間から信号処理メモリに設定する
ことを特徴とするデジタル信号処理装置。
【請求項２】
前記信号処理メモリのそれぞれを、対応関係にある信号処理手段の信号書き込み速度または信号読み出し速度に応じた動作周波数で動作させることを特徴とする請求項１に記載のデジタル信号処理装置。
【請求項３】
前記信号保持メモリの動作を、該信号保持メモリから信号を読み出す期間以外は停止させることを特徴とする請求項１または２に記載のデジタル信号処理装置。
【請求項４】
前記複数の信号処理手段の少なくとも１つが、前記処理期間が終了する前に信号処理を終えたときには、該少なくとも１つの信号処理手段と対応関係にある信号処理メモリの動作を停止させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のデジタル信号処理装置。
【請求項５】
前記複数の信号処理手段は所定量の信号からなる信号ブロック単位で信号処理を実行し、前記処理期間は、前記複数の信号処理手段の信号処理時間のうちの最長のものに基づいて決定されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のデジタル信号処理装置。
【請求項６】
前記複数の信号処理手段は、入力信号を復調する復調手段、復調された信号の誤りを訂正する誤り訂正手段、誤り訂正された信号の誤りの有無を検出する誤り検出手段とからなることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のデジタル信号処理装置。
【請求項７】
互いに異なる信号処理をそれぞれ実行する複数の信号処理手段と前記複数の信号処理手段の数より少なくとも１つ多い複数のメモリとを用いてデジタル信号を処理する方法であって、
前記複数のメモリの中から前記信号処理手段の数に等しい数のメモリを信号処理メモリに設定し、残りのメモリを信号保持メモリに設定し、
前記複数の信号処理手段と前記信号処理メモリとを所定の順序に従い所定の長さの処理期間毎に１対１の関係に循環的に対応付け、
前記複数の信号処理手段のそれぞれに、対応関係にある信号処理メモリへの信号の書き込み及び該対応関係にある信号処理メモリからの信号の読み出しを通してそれぞれ信号処理を実行させ、
前記複数の信号処理手段のいずれかにより処理された信号を保持する必要がある場合には、該処理された信号を保持する信号処理メモリを次の処理期間から信号保持メモリに設定し、現在の処理期間における信号保持メモリを次の処理期間から信号処理メモリに設定する
ことを特徴とするデジタル信号処理方法。
【請求項８】
前記信号処理メモリのそれぞれを、対応関係にある信号処理手段の信号書き込み速度または信号読み出し速度に応じた動作周波数で動作させることを特徴とする請求項７に記載のデジタル信号処理方法。
【請求項９】
前記信号保持メモリの動作を、該信号保持メモリから信号を読み出す期間以外は停止させることを特徴とする請求項７または８に記載のデジタル信号処理方法。
【請求項１０】
前記複数の信号処理手段の少なくとも１つが、前記処理期間が終了する前に信号処理を終えたときには、該少なくとも１つの信号処理手段と対応関係にある信号処理メモリの動作を停止させることを特徴とする請求項７から９のいずれか一項に記載のデジタル信号処理方法。
【請求項１１】
前記複数の信号処理手段は所定量の信号からなる信号ブロック単位で信号処理を実行し、前記処理期間は、前記複数の信号処理手段の信号処理時間のうちの最長のものに基づいて決定されることを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載のデジタル信号処理方法。
【請求項１２】
前記複数の信号処理手段は、入力信号を復調する復調手段、復調された信号の誤りを訂正する誤り訂正手段、誤り訂正された信号の誤りの有無を検出する誤り検出手段とからなることを特徴とする請求項７から１１のいれか一項に記載のデジタル信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学ディスク再生システム等に使用されるデジタル信号処理装置及びデジタル信号処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学ディスク再生システムに搭載されるデジタル信号処理装置が有する機能は、一般に記録媒体から読み出した信号を復調する復調機能、復調された信号に対して誤り訂正処理を実行する誤り訂正機能、および外部に出力する前に誤り訂正処理を受けた信号に誤りが有るか否かを判定する誤り検出機能に大別される。これらの機能を実現する複数の信号処理手段は、所定量の信号からなる信号ブロック（以下、誤り訂正単位と呼ぶ。）に対し順次処理を加える。各機能間の信号の受け渡しにはメモリが使用される。
【０００３】
復調、誤り訂正、誤り検出の処理を行う各信号処理手段を並行して動作させることにより信号処理を高速化するため、複数のメモリを備えるデジタル信号処理装置も知られている。このような装置では、最も時間がかかる信号処理を行う処理手段の処理期間を基準とし、この処理期間毎に複数の信号処理手段と複数のメモリとの間の接続を切り替えている。任意の処理期間Ｔにおいて１つの信号処理手段に１つのメモリが割り当てられるように、信号処理手段とメモリの数とは同じになっており、処理期間中、各信号処理手段は割り当てられたメモリを占有できる。各メモリは所定のシーケンスに従い、各信号処理手段に循環的に接続されることになる。このようなデジタル信号処理を行う装置は例えば特許文献１参照に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−８３１７号公報（第３−５頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
光学ディスク再生システムにおけるデジタル信号処理では、ＭＰＥＧのヘッダ情報等のディスク上の特定の情報が頻繁に必要になることがある。従来のデジタル信号処理装置では、上記の信号処理手段とメモリの数とが同じであるものも含め、処理した信号を保存しておくメモリを持たないため、一度処理した信号に含まれる情報が再度必要になった場合には再度ディスクから同じ情報を読み出し、復調からすべての信号処理をやり直す必要があり、これが頻繁に繰り返されるとシステム全体のパフォーマンスが低下する。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は光学ディスク等の記録媒体からの高速入力信号に対処する能力を有すると同時に、記録媒体上の特定の情報が頻繁に参照される場合であってもシステムのパフォーマンスの低下が発生しないデジタル信号処理を実現することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、互いに異なる信号処理をそれぞれ実行する複数の信号処理手段と、前記複数の信号処理手段の数より少なくとも１つ多い複数のメモリと、前記複数のメモリの中から信号処理手段の数に等しい数のメモリを信号処理メモリに設定し、残りのメモリを信号保持メモリに設定し、前記複数の信号処理手段と前記信号処理メモリとを所定の順序に従い所定の長さの処理期間毎に１対１の関係に循環的に対応付ける制御手段とを含み、前記複数の信号処理手段は対応関係にある信号処理メモリへの信号の書き込み及び該対応関係にある信号処理メモリからの信号の読み出しを行うことによりそれぞれ信号処理を実行し、前記制御手段は、前記複数の信号処理手段のいずれかにより処理された信号を保持する必要がある場合には、該処理された信号を保持する信号処理メモリを次の処理期間から信号保持メモリに設定し、現在の処理期間における信号保持メモリを次の処理期間から信号処理メモリに設定することを特徴とするデジタル信号処理装置により達成される。
【０００８】
上記目的はまた、互いに異なる信号処理をそれぞれ実行する複数の信号処理手段と前記複数の信号処理手段の数より少なくとも１つ多い複数のメモリとを用いてデジタル信号を処理する方法であって、前記複数のメモリの中から前記信号処理手段の数に等しい数のメモリを信号処理メモリに設定し、残りのメモリを信号保持メモリに設定し、前記複数の信号処理手段と前記信号処理メモリとを所定の順序に従い所定の長さの処理期間毎に１対１の関係に循環的に対応付け、前記複数の信号処理手段のそれぞれに、対応関係にある信号処理メモリへの信号の書き込み及び該対応関係にある信号処理メモリからの信号の読み出しを通してそれぞれ信号処理を実行させ、前記複数の信号処理手段のいずれかにより処理された信号を保持する必要がある場合には、該処理された信号を保持する信号処理メモリを次の処理期間から信号保持メモリに設定し、現在の処理期間における信号保持メモリを次の処理期間から信号処理メモリに設定することを特徴とするデジタル信号処理方法により達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明が適用される光学ディスク再生システム１の構成を示す機能ブロック図である。
【００１０】
この光学ディスク再生システム１では、光学ピックアップ部２で光学ディスク（図示せず）から符号化された信号を読み出し、読み出した信号をアナログ信号処理部３に入力する。アナログ信号処理部３は入力信号をアナログ−デジタル変換するのに適したアナログ信号に変換し、デジタル信号前処理部４に送る。デジタル信号前処理部４はこのアナログ信号にスライスによる二値化処理を施してデジタル信号に変換し、更に該信号に同期したビットクロックを再生し、これらのデジタル信号及びビットクロックをデジタル信号処理部７に入力する。デジタル信号処理部７は、マイクロコンピュータなどからなる制御部５の制御の下、複数のメモリからなる記憶部６を利用して、入力信号の復調、誤り訂正および誤り検出の一連の信号処理を実行した後に外部に出力する。
【００１１】
制御部５、記憶部６、及びデジタル信号処理部７が本発明の実施の形態１に係るデジタル信号処理装置を構成する。
【００１２】
図２に記憶部６とデジタル信号処理部７の内部構成を示す。尚、図２ではメモリの数は信号処理手段の数より１だけ多いが、これは説明及び理解を容易にするためであり、保持可能なデータの量を更に増加させるためメモリの数を信号処理手段の数より２またはそれ以上多くした場合にも本発明は同様に適用可能であることは言うまでもない。
【００１３】
デジタル信号処理部７は、デジタル信号前処理部４からの入力信号を復調する復調手段１５と、復調された信号に対して誤り訂正処理を行う誤り訂正手段１６と、誤り訂正処理を受けた信号に誤りがあるか否かを判定する誤り検出手段１７と、これらの手段と後述のメモリとの間の接続を切換えるセレクタ１４とを含む。
記憶部６は、デジタル信号処理部７内の処理手段の個数（本実施形態では復調手段１５、誤り訂正手段１６、誤り検出手段１７の３個）より１つ多い４個のメモリＡ〜Ｄと、これらメモリＡ〜Ｄを動作させるための動作クロック信号を生成するメモリクロック生成器１３とを含む。メモリＡ〜Ｄは、独立のデータバス２１ａ〜２１ｄ及びアドレスバス２２ａ〜２２ｄをそれぞれ有している。動作クロック信号は信号線２４を介してメモリクロック生成器１３からメモリＡ〜Ｄに供給される。
【００１４】
また、復調手段１５、誤り訂正手段１６、及び誤り検出手段１７とセレクタ１４とは、データ入出力用のデータバス１８ａ〜１８ｃ、メモリ内部のアドレスを指定するためのアドレスバス１９ａ〜１９ｃ、及びメモリ制御信号を伝送するための制御信号用配線２０ａ〜２０ｃで接続されている。同様に、メモリＡ〜Ｄとセレクタ１４とは、データバス２１ａ〜２１ｄ、アドレスバス２２ａ〜２２ｄ、及び制御信号用配線２３ａ〜２３ｄで接続されている。
【００１５】
制御部５は、後に詳述する手順に従ってメモリＡ〜Ｄの中から３つのメモリを選び、復調手段１５、誤り訂正手段１６、及び誤り検出手段１７の３つの手段に１対１の対応関係で割り当てるため、切り替え信号を生成する。セレクタ１４はこの切り換え信号を受けると、復調手段１５、誤り訂正手段１６、及び誤り検出手段１７のそれぞれのデータバス、アドレスバス、及び制御信号用配線を、対応関係にあるメモリのデータバス、アドレスバス、及び制御信号用配線にそれぞれ接続する。この時、信号処理手段と対応付けられていない残りのメモリは接続されない。
【００１６】
上記構成の本実施形態の動作を図３のフローチャートを参照しつつ詳説する。処理が開始される最初の処理期間では、保持している信号はないため、まずステップＳ３において制御部５は各メモリに信号処理手段を割り当て、セレクタ１４は制御部５からの切り替え信号に従い接続を切り替える（ステップＳ７）。データが誤り訂正単位で順次入力する間、各信号処理手段は並行して信号処理を行う（ステップＳ９）。処理後の信号を保持しない場合はこの一連の動作が繰り返される。
【００１７】
次に、ある処理期間で処理した信号を保持する場合の動作について説明する。ステップＳ２において処理した信号を保持する必要があると判断された場合、制御部５はこの信号が処理された処理期間の次の処理期間の開始時、この信号を格納しているメモリを通常の割り当てシーケンスから除外し、代わりに今まで信号処理手段に割り当てられていなかった他のメモリを信号処理手段に割り当てる（ステップＳ４）。セレクタ１４は、制御部５からの指示（切り替え信号）に従い、保持すべき信号を格納しているメモリと信号処理手段との接続を解除する。これにより信号が保持され、一方、他のメモリは信号処理手段に接続され（Ｓ７）、信号処理が続行される（Ｓ９）。
【００１８】
次に、メモリに保持していた信号を外部に出力する場合の動作について説明する。処理期間の開始時、ステップＳ１においてメモリに保持していた信号を出力する必要があると判断された場合、制御部５は信号を保持しているメモリを外部出力に割り当て、他のメモリについては外部出力の割り当てから除外する。セレクタ１４は制御部５からの指示（切り替え信号）に従い、信号を保持しているメモリを不図示の出力手段に接続し、また、他のメモリと信号処理手段との接続を解除する（ステップＳ８）。それにより信号を保持していたメモリから信号が外部に出力される（ステップＳ１０）。
【００１９】
以上説明した３通りの動作を、誤り訂正単位で信号が処理される処理期間毎に選択し、繰り返すことにより、一連の信号処理動作が実行される。
【００２０】
図４は上記の信号処理動作を時間軸に沿って表現したタイムテーブルである。同図に示すように、制御部５は一連の処理期間（Ｔｎ，Ｔｎ＋１，Ｔｎ＋２，…）に渡り、各メモリを復調処理手段、誤り訂正処理手段、誤り検出処理手段の順に時間軸に沿って対応付け、セレクタ１４はこの対応付けに従いメモリと信号処理手段との接続を処理期間の周期で切換える。処理後の保持すべき信号を格納したメモリを次の処理期間において信号処理手段への対応付けから除外し、前の処理期間で信号処理手段と対応付けられていなかったメモリをその代わりに対応付けることにより、頻繁に使用される信号を保持しておくことが可能となる。
【００２１】
ここで１つのメモリ（メモリＡ）に注目して動作を詳説する。処理期間ＴｎではメモリＡは復調処理手段に割り当てられ、入力信号が復調され、メモリＡに書き込まれる。次の処理期間Ｔｎ＋１ではメモリＡは誤り訂正処理手段に割り当てられ、誤り訂正前の信号がメモリＡから読み出され、誤りが訂正された後再びメモリＡに書き込まれる。さらに、次の処理期間Ｔｎ＋２ではメモリＡは誤り検出手段に割り当てられ、誤り訂正後の信号がメモリＡから読み出され、誤り検出後にデスクランブルされた後、再びメモリＡに書き込まれ、その後、外部に出力される。次の期間Ｔｎ＋３ではメモリＡは再び復調処理手段に割り当てられ、以下循環的にこれらの処理が繰り返されることにより一連の信号処理が実行される。他のメモリも同様に循環的に信号処理手段に割り当てられる。１つの処理期間内は各信号処理手段はそれぞれひとつのメモリを占有し動作するため、信号処理が並行して実行される。
【００２２】
次に、処理期間Ｔｎ＋３において誤り検出手段に割り当てられたメモリＢの内容を保持する場合の動作について説明する。次の処理期間Ｔｎ＋４において各メモリと各信号処理手段とを対応付ける際に制御部５はメモリＢを除外する。その結果、期間Ｔｎ＋３では信号処理手段への割り当てがなかったメモリＤが期間Ｔｎ＋４において復調手段１５に割り当てられる。メモリＡとＣも次の処理手段に割り当てられる。その結果、メモリＢに前の処理期間での信号が保持されたままシステム全体は信号保持の影響を受けることなく信号処理が継続される。メモリＢに保持された信号は出力要求があるまで保持され（期間Ｔｎ＋５）、期間Ｔｎ＋６においてメモリＢに保持された信号の出力が要求されると、制御部５によりメモリＢのみがセレクタにより出力手段に割り当てられ、メモリＢから信号が外部に出力される。
【００２３】
他のメモリに信号を保持する場合も以上説明した動作と同様であり、各信号処理期間において、同数の信号処理手段とメモリとが１対１に割り当てられる。信号処理手段への割り当てから除外されているメモリについては、出力要求のあった信号を保持しているものは出力手段に割り当てられるが、他のメモリは出力要求があるまで割り当てられない。
【００２４】
実施の形態２．
各メモリに信号を書き込む速度及び各メモリから信号を読み出す速度は、信号処理手段毎に異なる。従ってメモリの動作周波数を、割り当てられる信号処理手段に応じて切り替えることが好ましい。本発明の実施の形態２に係るデジタル信号処理装置は、各メモリの動作周波数を割り当てられる信号処理手段が変わる度に切り替えることを可能にする構成を有する。図５に実施の形態２のデジタル信号処理装置の記憶部６及びデジタル信号処理部７の構成を示す。
【００２５】
なお、図５において、符号３０はメモリクロック生成器、３１はセレクタ、３２ａ〜３２ｄはメモリクロック生成器３０が発する複数の動作クロック信号をセレクタ３１に伝送する信号線、３３ａ〜３３ｄは動作クロック信号をセレクタ３１から各メモリに伝送する信号線を示している。その他、図２に示したブロックと同一符号を付したブロックは略同じ構成を有するので説明は省略する。
【００２６】
本実施の形態２のデジタル信号処理装置の記憶部６が備えるメモリクロック発生器３０は、信号処理手段１５〜１７に割り当てられた各メモリにそれぞれ供給すべき動作クロック信号を信号線３２ａ〜３２ｃを介してセレクタ３１に出力し、また、信号処理手段に割り当てられないメモリに供給すべき動作クロック信号を信号線３２ｄを介してセレクタ３１に出力する。セレクタ３１は、上記実施の形態１と同様に、制御部５からの切り替え信号に従い各信号処理手段１５〜１７とメモリＡ〜Ｄの中の３つとを一対一に対応付けて接続すると同時に、該切り替え信号に従い信号線３２ａ〜３２ｄと信号線３３ａ〜３３ｄｃと１対１に対応付けて接続する。これにより、各メモリには各処理期間において常に最適な動作周波数の動作クロック信号が個別に供給されることとなり、メモリの電力消費量を低減することが可能となる。
【００２７】
尚、動作クロック信号３２ａ〜３２ｄの各周波数は、信号処理手段１５〜１７のメモリに対する固有の書き込み速度及び読み出し速度から決定することができる。また、信号処理手段に割り当てられないメモリへの動作クロック信号の供給を停止するようにしてもよい。さらに、メモリクロック発生器３０が発生する動作クロック信号は４種類に限られるものではなく、信号処理手段の書き込み速度及び読み出し速度の種類の数に応じたものとすることができる。
【００２８】
また、各実施の形態において、複数の信号処理手段の少なくとも１つが、処理期間が終了する前に信号処理を終えたときには、該少なくとも１つの信号処理手段と対応関係にある信号処理メモリの動作を停止させる、即ち、動作クロックの供給を停止するようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、光学ディスク等の記録媒体からの高速入力信号に対処する能力を有すると同時に、記録媒体上の特定の情報が頻繁に参照される場合であってもシステムのパフォーマンスの低下が発生しないデジタル信号処理が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデジタル信号処理装置を備える光学ディスク再生処理システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るデジタル信号処理装置の記憶部とデジタル信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１のデジタル信号処理装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】実施の形態１のデジタル信号処理装置におけるメモリと信号処理手段との対応関係の時間軸に沿った変化を示すタイムテーブルである。
【図５】本発明の実施の形態２に係るデジタル信号処理装置の記憶部とデジタル信号処理部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  光学ディスク再生システム、  ２  光学ピックアップ部、  ３  アナログ信号処理部、  ４  デジタル信号前処理部、  ５  制御部、  ６  記憶部、  ７デジタル信号処理部、  １３，３０  メモリクロック生成器、  １４，３１  セレクタ、  １５  復調手段、  １６  誤り訂正手段、  １７  誤り検出手段。
【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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