(57)【要約】【課題】有色雑音を持つ低ＳＮＲの情報記録再生チャネルに対しても精度良くデータ再生を行える反復型復号回路および情報再生装置を提供する。【解決手段】尤度パターン検出補正回路６には予め実験的・理論的に求めた有色雑音を生じやすい尤度パターン群が設定されている。第１の復号器５による軟判定復号結果である尤度Λｉｎが尤度パターン群中の何れかを含む場合、尤度パターン検出補正回路６は対応する尤度Λｉｎを重み付けにより補正する。また同時に、補正信号ｃｒｃｔｉｎおよびｃｒｃｔｏｕｔを出力し、第１の復号器５中の入力データＥＱＤＡＴおよび第２の復号器５中の入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴを重み付けにより補正せしめる。第２の復号器８は補正後の入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴおよび事前値Ｌｉｎに基づいて軟判定復号処理を実行する。かかる軟判定サイクルを所定回数繰り返した後、事前値Ｌｏｕｔを硬判定し復号情報ＴＵＲＢＯＤＡＴを出力する。【選択図】        図１
2004335000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過去の軟判定処理にて出力された事前値に基づいて入力信号を補正すると共に補正後の入力信号に対して現在の軟判定処理を実行する軟判定復号サイクルを繰り返した後、当該軟判定結果から復号情報を生成する反復型復号回路において、
信号パターン群を格納するパターン格納手段と、
入力信号と前記信号パターン群とを比較し入力信号中に前記信号パターン群中の何れかの信号パターンが含まれているかを検出するパターン検出手段と、
前記パターン検出手段による検出結果に応じて入力信号を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする反復型復号回路。
【請求項２】
請求項１において、
前記パターン格納手段は前記信号パターン群に応じたデータパターン群を格納し、
前記パターン検出手段は前記軟判定処理におけるデータと前記データパターン群とを比較し入力信号中に前記信号パターン群中の何れかの信号パターンが含まれているかを検出する、
ことを特徴とする反復型復号回路。
【請求項３】
請求項１または２において、
当該反復型復号回路は、前記入力信号と前記事前値に基づいて軟判定処理を実行する第１の軟判定回路と、当該第１の軟判定回路による軟判定結果を用いて軟判定処理を実行すると共に当該軟判定結果に応じた事前値を前記第１の軟判定回路に出力する第２の軟判定回路とを備え、
前記補正手段は、前記パターン検出手段による検出結果に応じて、前記第１の軟判定回路による軟判定結果をもさらに補正する、
ことを特徴とする反復型復号回路。
【請求項４】
請求項３において、
前記第２の軟判定回路は、前記第１の軟判定回路による軟判定結果と前記入力信号とに基づいて軟判定処理を実行する、
ことを特徴とする反復型復号回路。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかにおいて、
前記パターン検出手段および前記補正手段における前記補正動作を制御する補正制御手段をさらに備えることを特徴とする反復型復号回路。
【請求項６】
請求項５において、
前記補正制御手段は、前記入力信号の復号状態から復号誤りが発生している信号期間を特定する期間特定手段を備え、当該特定された信号期間においてのみ前記パターン検出手段および補正手段における前記補正動作を実行させることを特徴とする反復型復号回路。
【請求項７】
請求項５または６において、
前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数に応じて前記パターン検出手段におけるパターン検出および／もしくは補正手段における補正を切り替えることを特徴とする反復型復号回路。
【請求項８】
請求項７において、
前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数が所定回数に達した後は前記パターン検出手段におけるパターン検出および／もしくは補正手段における補正を中止することを特徴とする反復型復号回路。
【請求項９】
請求項７または８において、
前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数に応じて前記パターン検出手段におけるパターン検出レベルを変更することを特徴とする反復型復号回路。
【請求項１０】
請求項７乃至９の何れかにおいて、
前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数に応じて前記補正手段における補正レベルを変更することを特徴とする反復型復号回路。
【請求項１１】
過去の軟判定処理にて出力された事前値に基づいて再生信号を補正すると共に補正後の再生信号に対して現在の軟判定処理を実行する軟判定復号サイクルを繰り返した後、当該軟判定結果から復号情報を生成する反復型復号回路を備える情報再生装置において、
記録媒体から再生信号を読み出す読み出し手段と、
信号パターン群を格納するパターン格納手段と、
再生信号と前記信号パターン群とを比較し再生信号中に前記信号パターン群の何れかの信号パターンが含まれているかを検出するパターン検出手段と、
前記パターン検出手段による検出結果に応じて再生信号を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする情報再生装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記パターン格納手段は前記信号パターン群に応じたデータパターン群を格納し、
前記パターン検出手段は前記軟判定処理におけるデータと前記データパターン群とを比較し再生信号中に前記信号パターン群中の何れかの信号パターンが含まれているかを検出する、
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２において、
当該反復型復号回路は、前記再生信号と前記事前値に基づいて軟判定処理を実行する第１の軟判定回路と、当該第１の軟判定回路による軟判定結果を用いて軟判定処理を実行すると共に当該軟判定結果に応じた事前値を前記第１の軟判定回路に出力する第２の軟判定回路とを備え、
前記補正手段は、前記パターン検出手段による検出結果に応じて、前記第１の軟判定回路による軟判定結果をもさらに補正する、
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記第２の軟判定回路は、前記第１の軟判定回路による軟判定結果と前記再生信号とに基づいて軟判定処理を実行する、
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項１５】
請求項１１乃至１４の何れかにおいて、
前記パターン検出手段および前記補正手段における前記補正動作を制御する補正制御手段をさらに備えることを特徴とする情報再生装置。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記補正制御手段は、前記再生信号の復号状態から複合誤りが発生している信号期間を特定する期間特定手段を備え、当該推定された信号期間においてのみ前記パターン検出手段および補正手段における前記補正動作を実行させることを特徴とする情報再生装置。
【請求項１７】
請求項１５または１６において、
前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数に応じて前記パターン検出手段におけるパターン検出および／もしくは補正手段における補正を切り替えることを特徴とする情報再生装置。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数が所定回数に達した後は前記パターン検出手段におけるパターン検出および／もしくは補正手段における補正を中止することを特徴とする情報再生装置。
【請求項１９】
請求項１７または１８において、
前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数に応じて前記パターン検出手段におけるパターン検出レベルを変更することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２０】
請求項１７乃至１９の何れかにおいて、
前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数に応じて前記補正手段における補正レベルを変更することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２１】
請求項１５において、
前記補正制御手段は、再生リトライの頻度に応じて、前記パターン検出手段および補正手段における前記補正動作を変更することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２２】
請求項１５において、
前記補正制御手段は、記録媒体のエラー特性に応じて、前記パターン検出手段および補正手段における前記補正動作を変更することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２３】
請求項１５において、
前記補正制御手段は、記録媒体の種類に応じて、前記パターン検出手段および補正手段における前記補正動作を変更することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２４】
請求項１１において、
前記記録媒体は光ディスクであり、前記読み出し手段はレーザ光をディスクに照射する光ピックアップを備え、
前記補正制御手段は、再生レーザパワーのレベルに応じて、前記パターン検出手段および補正手段における前記補正動作を変更することを特徴とする情報再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反復型復号回路およびこれを備えた情報再生装置に関し、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、光ディスクにおいて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ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）劣化は避けられず、従来のビタビ復号によるＰＲＭＬ信号処理では十分な再生性能が得られなくなることが容易に推測される。
【０００３】
そこで通信分野において注目される符号・復号技術であるターボ符号技術やＬＤＰＣ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ  Ｃｏｄｅ）などの反復型復号法を光ディスク等の情報記録再生装置へと応用することが検討されている。
【０００４】
反復型復号法の１つであるターボ符号器の構成は、例えば特許文献１に記載されているように、２つのＲＳＣ  （Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ  Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ）  符号器がインタリーバを介して接続された構成が代表的である。このような構成のターボ符号器に対し、ターボ復号器はインナー復号器とアウター復号器の２つの復号器がインタリーバを介して接続された構成をとる。これら各復号器は最大事後確率（ＭＡＰ  ：Ｍａｘｉｍｕｍ  ａ  ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）  復号により、軟入力軟出力（ＳＩＳＯ：  Ｓｏｆｔ−Ｉｎ  Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔ）を行うことを特徴としている。
【０００５】
図２４にターボ符号器・復号器を光ディスク記録再生装置に適用した場合の回路ブロック図の一例を示す。
【０００６】
ターボ符号器への入力データｕｋは、パンクチャ回路２１に入力されると共に、第１のターボ符号器２２とインタリーブ回路２３に入力される。第１のターボ符号器２２は、伝達関数ｇ１（Ｄ）／ｇ２（Ｄ）のパリティ付加回路２２ａを備え、その出力であるパリティデータ列ｐ１ｋをパンクチャ回路２１へ出力する。インタリーブ回路２３は、所定の規則に従って入力データｕｋを並べ替え、並べ替えた入力データを第２のターボ符号器２４に出力する。第２のターボ符号器２４は、伝達関数ｇ３（Ｄ）／ｇ４（Ｄ）のパリティ付加回路２４ａを備え、その出力であるパリティデータ列ｐ２ｋをパンクチャ回路２１へ出力する。パンクチャ回路２１は、所定の間隔でパリティデータ列ｐ１ｋおよびｐ２ｋを間引き、入力データ列ｕｋに多重する。このようにして生成された記録データ列［ｕｋ．，  ｐ１ｋ，  ｐ２ｋ］は、図示しない記録手段によってディスク上に記録される。
【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、第１のターボ復号器２５へ入力されると共にインタリーブ回路２６へと入力される。インタリーブ回路２６は、エンコード時と同様のインタリーブを入力信号ｙｋに施す。第１のターボ復号器２５は、入力信号ｙｋと前回の第２のターボ復号器２８からの事前値Ｌｏｕｔに基づき尤度Λｉｎを算出する。算出された尤度Λｉｎは、事前値Ｌｏｕｔを減じられた後、インタリーブ回路２７によりエンコード時と同様のインタリーブが施され、事前値Ｌｉｎとして第２のターボ復号器２８へと出力される。
【０００８】
第２のターボ復号器２８は、この事前値Ｌｉｎと、インタリーブ回路２６によってインタリーブされた後の入力信号に基づいて、尤度Λｏｕｔを算出する。算出された尤度Λｏｕｔは、前回の第１のターボ復号器２５からの事前値Ｌｉｎを減じられた後、デインタリーブ回路２９によりエンコード時に行われたインタリーブを元に戻され、事前値Ｌｏｕｔとして第１のターボ復号器２５へ出力される。
【０００９】
このサイクルを所定回数または特定の基準に基づく回数繰り返した後、尤度Λｏｕｔを硬判定回路３０により硬判定し、出力２値データｕｋ’として出力する。ここで、各ターボ復号器はＳＩＳＯ復号回路であり、各尤度データ、事前値等に関する演算は多値により行われる。
【００１０】
また、ターボ符号器を光ディスクや磁気ディスク等の情報再生装置におけるＰＲチャネルへ適用する研究が進められている。この場合、ＰＲチャネルがターボ符号器の１つを兼ねる構成となり、一般にアウター符号器はＲＳＣ符号器とし、インナー符号器はＰＲチャネル自体とみなすことができるため、インナー符号器自体が省略された構成となる。このような構成のターボ符号器に対して、ターボ復号器は同様にインナー復号器とアウター復号器の２つの復号器がインタリーバを介して接続された構成をとるが、インナー復号器は、ＰＲチャネルに応じたＭＡＰ復号を行うこととなる。
【００１１】
図２５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として直列連接型（以下シリアル型）のターボ符号・復号器を示す。
【００１２】
図において、ターボ符号器への入力データｕｋはアウター符号器３１に入力され、伝達関数ｇ１（Ｄ）／ｇ２（Ｄ）のパリティ付加回路３１ａの出力であるパリティデータ列ｐｋが、入力データｕｋと共に、パンクチャ回路３２へ出力される。パンクチャ回路３２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］を出力する。データ列［ｕｋ．，  ｐｋ］は、インタリーバ３３にてインタリーブされ、さらにＮＲＺＩ変調回路３４によりＮＲＺＩ  （Ｎｏ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ  Ｉｎｖｅｒｓｅ）  変調される。そして、図示しない記録手段により、ディスクに記録される。
【００１３】
ここで、ＮＲＺＩ変調およびディスクに記録されたデータの符号間干渉によるＰＲチャネルがインナー符号器としての役割を果たすことになる。
【００１４】
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、先ずインナー復号器３５へ入力される。インナー復号器３５は、入力信号ｙｋと前回のアウター復号器２８からの事前値Ｌｏｕｔに基づき尤度Λｉｎを算出する。算出された尤度Λｉｎは、事前値Ｌｏｕｔを減じられた後、デインタリーブ回路３６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３７へ入力される。デパンクチャ回路３６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、データ事前値Ｌｉｎ−ｐ、パリティ事前値Ｌｉｎ−ｄとしてアウター復号器３８へと出力する。アウター復号器３８は、このデータ事前値Ｌｉｎ−ｄとパリティ事前値Ｌｉｎ−ｐに基づいて、データ尤度Λｏｕｔ−ｄ、パリティ尤度Λｏｕｔ−ｐを算出する。算出されたデータ尤度Λｏｕｔ−ｄ、パリティ尤度Λｏｕｔ−ｐは、パンクチャ回路３９を介して尤度Λｏｕｔとして出力される。尤度Λｏｕｔは、前回のデインタリーブ回路３６からの事前値Ｌｉｎを減じられた後、エンコード時と同様のインタリーブが施され、事前値Ｌｏｕｔとしてインナー復号器３５へ出力される。
【００１５】
このサイクルを所定回数または特定の基準に基づく回数繰り返した後、データ尤度Λｏｕｔ−ｄを硬判定回路４１により硬判定し、出力２値データｕｋ’として出力する。ここで、各ターボ復号器はＳＩＳＯ復号回路であり、各尤度データ、事前値等に関する演算は多値により行われる。
【００１６】
上記ターボ符号器は、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、ＳＮＲの低いＲＦ信号においても精度良く再生できる利点があり、デジタル符号化方式として実用化されつつある。
【００１７】
ところで、ターボ符号やＬＤＰＣ符号などの反復型復号法は、雑音間に相関がない白色雑音を前提として構成されている。従って、例えば光磁気ディスクにおけるエッジシフトにより記録マークの位相ずれが発生し、再生時に単マークのサンプリングを失敗する場合など、雑音が記録データの周波数に依存する場合などには反復型復号法はその性能を十分に発揮できない。
【００１８】
これに対し、特許文献２には、エッジシフトの影響を低減する方法として記録タイミングを補正する方法が開示されている。また、特許文献３には、磁気記録再生チャネルの雑音特性をモデル化し、雑音特性をターボ復号器の復号過程に取り入れることでターボ符号器の性能を向上させる方法が提案されている。
【００１９】
【特許文献１】
米国特許第５４４６７４７号公報
【特許文献２】
特開２００２−３１９２０７号公報
【特許文献３】
特開２００２−３６７２９１号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献２に記載の方法は、アナログディレイライン等のアナログ処理によって記録タイミングの補正を行うものであるため、アナログ素子の温度特性などの不安定要因により、微妙な記録タイミングの調整が必ずしも容易でないという問題を含んでいる。
【００２１】
また、上記特許文献３に記載の方法は、雑音特性をターボ復号器の復号過程に取り入れるものであるため、ターボ復号器の性能を十分に発揮できると見込まれるが、全ての再生信号に対し磁気記録再生チャネルの雑音特性を取り込むものであるため、計算量および回路規模が増大してしまうという問題が生じる。
【００２２】
そこで本発明は、前記従来技術において、回路規模の増加を抑えつつ情報記録再生チャネルの雑音特性を反復型復号器の復号過程に取り入れた反復型復号器を提案し、該反復型復号器により記録データ周波数に依存する雑音特性（有色雑音）を持つ低ＳＮＲの情報記録再生チャネルに対しても精度良くデータ再生を行うことを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、復号誤りが発生しやすい信号パターン群、たとえば有色雑音が大きくなりやすい信号パターン群を予め実験的・理論的に求めておき、再生信号（入力信号）がこの信号パターン群中の何れかを含むとき、その再生信号（入力信号）は信頼性が低いものとして重みづけ処理等を施し、かかる再生信号を適正値に近づけるものである。
【００２４】
各請求項に係る発明の特徴は、以下の通りである。
【００２５】
請求項１の発明は、過去の軟判定処理にて出力された事前値に基づいて入力信号を補正すると共に補正後の入力信号に対して現在の軟判定処理を実行する軟判定復号サイクルを繰り返した後、当該軟判定結果から復号情報を生成する反復型復号回路において、信号パターン群を格納するパターン格納手段と、入力信号と前記信号パターン群とを比較し入力信号中に前記信号パターン群中の何れかの信号パターンが含まれているかを検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段による検出結果に応じて入力信号を補正する補正手段とを有することを特徴とする。
【００２６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の反復型復号回路において、前記パターン格納手段は前記信号パターン群に応じたデータパターン群を格納し、前記パターン検出手段は前記軟判定処理におけるデータと前記データパターン群とを比較し入力信号中に前記信号パターン群中の何れかの信号パターンが含まれているかを検出することを特徴とする。
【００２７】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の反復型復号回路において、当該反復型復号回路は、前記入力信号と前記事前値に基づいて軟判定処理を実行する第１の軟判定回路と、当該第１の軟判定回路による軟判定結果を用いて軟判定処理を実行すると共に当該軟判定結果に応じた事前値を前記第１の軟判定回路に出力する第２の軟判定回路とを備え、前記補正手段は、前記パターン検出手段による検出結果に応じて前記第１の軟判定回路による軟判定結果をもさらに補正することを特徴とする。
【００２８】
請求項４の発明は、請求項３に記載の反復型復号回路において、前記第２の軟判定回路は、前記第１の軟判定回路による軟判定結果と前記入力信号とに基づいて軟判定処理を実行することを特徴とする。
【００２９】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の反復型復号回路において、前記パターン検出手段および前記補正手段における前記補正動作を制御する補正制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００３０】
請求項６の発明は、請求項５に記載の反復型復号回路において、前記補正制御手段は、前記入力信号の復号状態から復号誤りが発生している信号期間を特定する期間特定手段を備え、当該特定された信号期間においてのみ前記パターン検出手段および補正手段における前記補正動作を実行させることを特徴とする。
【００３１】
請求項７の発明は、請求項５または６に記載の反復型復号回路において、前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数に応じて前記パターン検出手段におけるパターン検出および／もしくは補正手段における補正を切り替えることを特徴とする。
【００３２】
請求項８の発明は、請求項７に記載の反復型復号回路において、前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数が所定回数に達した後は前記パターン検出手段におけるパターン検出および／もしくは補正手段における補正を中止することを特徴とする。
【００３３】
請求項９の発明は、請求項７または８に記載の反復型復号回路において、前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数に応じて前記パターン検出手段におけるパターン検出レベルを変更することを特徴とする。
【００３４】
請求項１０の発明は、請求項７乃至９の何れかに記載の反復型復号回路において、前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数に応じて前記補正手段における補正レベルを変更することを特徴とする。
【００３５】
請求項１１の発明は、過去の軟判定処理にて出力された事前値に基づいて再生信号を補正すると共に補正後の再生信号に対して現在の軟判定処理を実行する軟判定復号サイクルを繰り返した後、当該軟判定結果から復号情報を生成する反復型復号回路を備える情報再生装置において、記録媒体から再生信号を読み出す読み出し手段と、
信号パターン群を格納するパターン格納手段と、再生信号と前記信号パターン群とを比較し再生信号中に前記信号パターン群の何れかの信号パターンが含まれているかを検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段による検出結果に応じて再生信号を補正する補正手段とを有することを特徴とする。
【００３６】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の情報再生装置において、前記パターン格納手段は前記信号パターン群に応じたデータパターン群を格納し、前記パターン検出手段は前記軟判定処理におけるデータと前記データパターン群とを比較し再生信号中に前記信号パターン群中の何れかの信号パターンが含まれているかを検出することを特徴とする。
【００３７】
請求項１３の発明は、請求項１１または１２に記載の情報再生装置において、当該反復型復号回路は、前記再生信号と前記事前値に基づいて軟判定処理を実行する第１の軟判定回路と、当該第１の軟判定回路による軟判定結果を用いて軟判定処理を実行すると共に当該軟判定結果に応じた事前値を前記第１の軟判定回路に出力する第２の軟判定回路とを備え、前記補正手段は、前記パターン検出手段による検出結果に応じて、前記第１の軟判定回路による軟判定結果をもさらに補正することを特徴とする。
【００３８】
請求項１４の発明は、請求項１３に記載の情報再生装置において、前記第２の軟判定回路は、前記第１の軟判定回路による軟判定結果と前記再生信号とに基づいて軟判定処理を実行することを特徴とする。
【００３９】
請求項１５の発明は、請求項１１乃至１４の何れかに記載の情報再生装置において、前記パターン検出手段および前記補正手段における前記補正動作を制御する補正制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００４０】
請求項１６の発明は、請求項１５に記載の情報再生装置において、前記補正制御手段は、前記再生信号の復号状態から複合誤りが発生している信号期間を特定する期間特定手段を備え、当該推定された信号期間においてのみ前記パターン検出手段および補正手段における前記補正動作を実行させることを特徴とする。
【００４１】
請求項１７の発明は、請求項１５または１６に記載の情報再生装置において、前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数に応じて前記パターン検出手段におけるパターン検出および／もしくは補正手段における補正を切り替えることを特徴とする。
【００４２】
請求項１８の発明は、請求項１７に記載の情報再生装置において、前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数が所定回数に達した後は前記パターン検出手段におけるパターン検出および／もしくは補正手段における補正を中止することを特徴とする。
【００４３】
請求項１９の発明は、請求項１７または１８に記載の情報再生装置において、前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数に応じて前記パターン検出手段におけるパターン検出レベルを変更することを特徴とする。
【００４４】
請求項２０の発明は、請求項１７乃至１９の何れかに記載の情報再生装置において、前記補正制御手段は、前記復号サイクルの繰り返し回数に応じて前記補正手段における補正レベルを変更することを特徴とする。
【００４５】
請求項２１の発明は、請求項１５に記載の情報再生装置において、前記補正制御手段は、再生リトライの頻度に応じて、前記パターン検出手段および補正手段における前記補正動作を変更することを特徴とする。
【００４６】
請求項２２の発明は、請求項１５に記載の情報再生装置において、前記補正制御手段は、記録媒体のエラー特性に応じて、前記パターン検出手段および補正手段における前記補正動作を変更することを特徴とする。
【００４７】
請求項２３の発明は、請求項１５に記載の情報再生装置において、前記補正制御手段は、記録媒体の種類に応じて、前記パターン検出手段および補正手段における前記補正動作を変更することを特徴とする。
【００４８】
請求項２４の発明は、請求項１１に記載の情報再生装置において、前記記録媒体は光ディスクであり、前記読み出し手段はレーザ光をディスクに照射する光ピックアップを備え、前記補正制御手段は、再生レーザパワーのレベルに応じて、前記パターン検出手段および補正手段における前記補正動作を変更することを特徴とする。
【００４９】
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。
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。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００５１】
１．第１の実施例
まず、第１の実施例に係る光ディスク再生装置の構成を図１に示す。なお、本実施例は、反復型復号法の代表例としてターボ符号を適用した場合の構成例である。記録側のターボ符号器としては、たとえば上記従来例における図２４のターボ符号器をそのまま採用できる。図１には、便宜上、再生系のみを示してある。また、ディスク上の絶対位置を示すアドレス信号やクロック信号、サーボ信号等は、本発明を説明する上で直接必要でないため、図示省略している。同様に、これら信号を生成する回路の構成およびこれら信号に応じてサーボ処理を実行する回路等の構成についても、図示省略している。
【００５２】
図１において、ディスク１からの反射光は、光ピックアップ２の受光センサにおいて電気信号に変換される。この電気信号を演算して得られた再生信号ＲＦは、ＡＤコンバータ３におい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。ディジタルサンプリングデータＲＤＡＴは、バンドパスフィル４により帯域制限された後、ＥＱＤＡＴとしてターボ復号器へ入力される。
【００５３】
ターボ復号器に入力された入力データＥＱＤＡＴは、第１の復号器５へと入力され、さらにインタリーブ回路７によりターボ符号器と同様のインタリーブを施された後、インタリーブ入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴとして第２のターボ復号器８へと入力される。
【００５４】
第１の復号器５は、入力データＥＱＤＡＴと事前値Ｌｏｕｔから尤度Λｉｎを算出し、これを尤度パターン検出回路６に出力する。尤度パターン検出補正回路６は、予め実験的または理論的に求められた有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターン群と入力データＥＱＤＡＴとを尤度Λｉｎを参照して比較し、データパターン群中の何れかが検出された場合には、算出された尤度Λｉｎは信頼性が低いと判断して、尤度Λｉｎの尤度を低減するため所定の基準により重みづけしΛｉｎ’として出力する。
【００５５】
ここで、重み付けは、たとえば信頼性が低いとされる尤度Λｉｎの値を半分とする方法を採用できる。なお、有色雑音が大きくなりやすいデータパターン群の設定方法については追って説明する。
【００５６】
同時に、尤度パターン検出補正回路６は、第１の復号器５に対し入力データＥＱＤＡＴまたは状態遷移確率γｉｎを補正するための信号ｃｒｃｔｉｎを出力し、さらに、第２のターボ復号器８に対し入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴまたは状態遷移確率γｏｕｔを補正するための信号ｃｒｃｔｏｕｔを出力する。信号ｃｒｃｔｉｎを受けて、第１の復号器５は、当該データパターンに対応する入力データＥＱＤＡＴまたは状態遷移確率γｉｎを重み付けにより補正する。また、信号ｃｒｃｔｏｕｔを受けて、第２の復号器８は、当該データパターンに対応する入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴまたは状態遷移確率γｏｕｔを重み付けにより補正する。
【００５７】
ここで、状態遷移確率γｏｕｔおよびγｉｎの補正は、たとえば信頼性が低いとされる状態遷移確率γｏｕｔおよびγｉｎの値を半分とする方法を採用できる。また、入力データＥＱＤＡＴおよびＩＬ−ＥＱＤＡＴの補正は、たとえば信頼性が低いとされる入力データＥＱＤＡＴおよびＩＬ−ＥＱＤＡＴの振幅値をゼロレベルと上限レベルの中間値に補正する方法を採用できる。
【００５８】
尤度パターン検出回路６により重みづけ処理が施された尤度Λｉｎ’は、事前値Ｌｏｕｔを減じられた後、インタリーブ回路７へと入力される。インタリーブ回路７は、入力された尤度Λｉｎ’に対してターボ符号器と同様のインタリーブ処理を施し、インタリーブ後の尤度Λｉｎ’を、事前値Ｌｉｎとして第２のターボ復号器８へと出力する。
【００５９】
第２のターボ復号器８は、上記の如く、信号ｃｒｃｔｏｕｔに基づいて入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴまたは状態遷移確率γｏｕｔに重みづけ処理を施し、重みづけした入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴまたは状態遷移確率γｏｕｔと、インタリーブ回路７からの事前値Ｌｉｎとから尤度Λｏｕｔを算出する。算出された尤度Λｏｕｔは、事前値Ｌｉｎを減じられた後デインタリーブ回路９へと入力され、ここでインタリーブを解かれる。デインタリーブ回路９からの出力は、事前値Ｌｏｕｔとして第１の復号器５へと出力される。
【００６０】
なお、ターボ復号器内のインタリーブ回路７は、ターボ符号器で用いたインタリーブ回路と同じ操作を行い、また、ターボ復号器内のデインタリ−ブ回路９は、該インタリーブ回路の逆操作を行う。
【００６１】
上記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、デインタリーブ後の尤度Λｏｕｔを硬判定し、２値化データＴＵＲＢＯＤＡＴとして出力する。このとき、１回目のサイクルでは事前値Ｌｏｕｔはないものとして演算が行われる。
【００６２】
なお、本実施例における尤度パターン検出補正回路６は、上記のように尤度Λｉｎに基づいて判定を行うものであったが、尤度Λｉｎから事前値Ｌｏｕｔを減じたデータに基づいて尤度パターン判定を行っても良い。
【００６３】
ところで、本実施例におけるターボ復号器ではＭａｘ−Ｌｏｇアルゴリズムにより、時点ｋにおける尤度Λｉｎを
2004335000.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）に記載されている。ここでは式（２）の簡単な説明に留める。
【００６４】
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                    …（２）
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                        …（３）
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（１）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。
【００６５】
図２（Ａ）に２つのレジスタＤ１、Ｄ２を有するターボ符号器の構成例を示す。また、図２（Ａ）のターボ符号器における入力データ列の順方向状態確率αの状態遷移図を図２（Ｂ）に、逆方向状態確率βの状態遷移図を図２（Ｃ）に示す。
【００６６】
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。同様に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。これら図２（Ｂ）、図２（Ｃ）の状態遷移図に基づいて第１および第２の復号器は構成されることとなる。
【００６７】
図３は、第１の復号器５、尤度パターン検出補正回路６及び尤度Λｉｎ‘−Ｌｏｕｔの演算を行う減算器における回路ブロック図の第１の構成例であり、図４は本構成例における回路ブロックの動作を示すフローチャートである。
【００６８】
まず、図３を参照して、ＳＲＡＭ５１は、インタリーブのブロックサイズ分の入力データＥＱＤＡＴを格納すると共に、各回の復号サイクル時にβ演算回路５４にて演算された状態確率βを格納する。また、各回の復号サイクル時に演算され尤度補正部６２にて補正された尤度Λｉｎ’から事前値Ｌｏｕｔを減算した尤度Λｉｎ’−Ｌｏｕｔを格納する。
【００６９】
なお、ＳＲＡＭ５１に格納された入力データＥＱＤＡＴは、尤度パターン検出部６１からの補正信号ｃｒｃｔｉｎに基づいて重み付けされ補正される。また、ＳＲＡＭ５１に格納された尤度Λｉｎ’−Ｌｏｕｔは、後述する第２の復号器８からの尤度Λｏｕｔから尤度Λｏｕｔ−Ｌｉｎを演算する際にＳＲＡＭ５１から読み出され利用される。すなわち、第２の復号器８にて求めた尤度Λｏｕｔから尤度Λｏｕｔ−Ｌｉｎを演算する際に、ＳＲＡＭ５１から尤度Λｉｎ’−Ｌｏｕｔを読み出し、これをインタリーブ回路７にてインタリーブして事前値Ｌｉｎとし、この事前値Ｌｉｎと第２の復号器８からの尤度Λｏｕｔから尤度Λｏｕｔ−Ｌｉｎを演算する（図５参照して追って説明する）。
【００７０】
デパンクチャ回路５２は、ＳＲＡＭ５１から読み出された入力データＥＱＤＡＴをデータ情報ＥＱＤＡＴ−ｄａｔａとパリティ情報ＥＱＤＡＴ−ｐａｒｉｔｙの２つのデータ列に分割する。このとき、ターボ符号器側のパンクチャ回路で間引かれたパリティ情報を０としてパリティデータの補完を行う。
【００７１】
γ演算回路５３は、デパンクチャ回路５２からのデータ情報ＥＱＤＡＴ−ｄａｔａ及びパリティ情報ＥＱＤＡＴ−ｐａｒｉｔｙと、第２のターボ復号器８からの事前値Ｌｏｕｔに基づいて、ブランチメトリックに相当するデータ状態遷移確率γｄａｔａとパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙを演算する。
【００７２】
β演算回路５４は、γ演算回路５３により演算されたデータ状態遷移確率γｄａｔａとパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙに基づいて各状態におけるパスメトリックβ００、β０１、β１０、β１１を演算し、演算結果をＳＲＡＭ５１に格納する。また、全てのパスメトリックスの演算終了に応じて、α演算回路５５およびΛ演算回路５６に対し開始信号ΛＳＴＡＲＴを出力する。
【００７３】
α演算回路５５は、開始信号ΛＳＴＡＲＴに応じて、γ演算回路５３により演算されたデータ状態遷移確率γｄａｔａとパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙに基づいて各状態におけるパスメトリックα００、α０１、α１０、α１１を演算する。
【００７４】
Λ演算回路５６は、開始信号ΛＳＴＡＲＴに応じて、α演算回路５５にて演算された状態確率α００、α０１、α１０、α１１と、ＳＲＡＭ５１から読み出された状態確率β００、β０１、β１０、β１１およびγ演算回路５３にて演算されたデータ状態遷移確率γｄａｔａ、パリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙから、データ尤度Λｄａｔａ及びパリティ尤度Λｐａｒｉｔｙを演算する。
【００７５】
パンクチャ回路５７は、Λ演算回路５６にて演算されたデータ尤度Λｄａｔａ及びパリティ尤度Λｐａｒｉｔｙに対し符号化時と同様の多重化を施し、尤度Λｉｎを出力する。
【００７６】
尤度パターン検出部６１は、有色雑音が大きくなりやすいデータパターンに対応する尤度パターン群が予め設定されており、パンクチャ回路５７から供給される尤度Λｉｎと、設定された尤度パターン群とを比較して、尤度パターン群の何れかを尤度Λｉｎが含むときに、補正信号ｃｒｃｔｉｎおよびｃｒｃｔｏｕｔを出力する。このうち、補正信号ｃｒｃｔｏｕｔは第２の復号器８に供給され、これに応じて第２の復号器８のＳＲＡＭ８１に格納された入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴが補正される。なお、尤度パターン検出部６１の詳細については追って説明する。
【００７７】
尤度補正部６２は、補正信号ｃｒｃｔｉｎに応じて、尤度パターンに対応する尤度Λｉｎを所定の重みづけを行うことで補正する。ここで、重み付けは、たとえば尤度パターンに対応する尤度Λｉｎの値を半分に減じる方法にて行われる。
【００７８】
次に、図４を参照して、上記第１の復号器５の処理動作について説明する。
【００７９】
イコライザ出力である入力データＥＱＤＡＴは、インタリーブのブロックサイズ分、ＳＲＡＭ５１内に格納される（Ｓ１０１）。格納された入力データＥＱＤＡＴは、状態確率βを演算するため、時系列と逆順に、すなわちＥＱＤＡＴ（０）、ＥＱＤＡＴ  （１）、…、ＥＱＤＡＴ  （Ｎ−１）と時系列に入力されたデータをＥＱＤＡＴ  （Ｎ−１）、ＥＱＤＡＴ  （Ｎ−２）、…、ＥＱＤＡＴ  （０）の順番で読み出される（Ｓ１０２）。ここで、Ｎはインタリーブのブロックサイズを表している。
【００８０】
逆順に読み出された入力データＥＱＤＡＴは、デパンクチャ回路５２により、データ情報ＥＱＤＡＴ−ｄａｔａとパリティ情報ＥＱＤＡＴ−ｐａｒｉｔｙの２つのデータ列に分割される（Ｓ１０３）。このとき、ターボ符号器におけるパンクチャ回路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の補完が行われる。
【００８１】
これらデータ情報ＥＱＤＡＴ−ｄａｔａ及びパリティ情報ＥＱＤＡＴ−ｐａｒｉｔｙと、第２のターボ復号器８からの事前値Ｌｏｕｔとから、γ演算回路５３にてブランチメトリックに相当するデータ状態遷移確率γｄａｔａとパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙが演算される（Ｓ１０４）。演算されたデータ状態遷移確率γｄａｔａとパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙはβ演算回路５４へと入力され、時点Ｎ−１から各時点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（Ｓ１０５）、ＳＲＡＭ５１へと格納される（Ｓ１０６）。βの演算が終了した後、β演算回路５４は、α演算回路５５およびΛ演算回路５６に対し開始信号ΛＳＴＡＲＴを出力する（Ｓ１０７）。
【００８２】
次に状態確率αを演算するため、入力データＥＱＤＡＴが、時系列順に、すなわちＥＱＤＡＴ  （０）、ＥＱＤＡＴ  （１）、…、ＥＱＤＡＴ  （Ｎ−１）の順番で読み出される（Ｓ１０８）。読み出された入力データＥＱＤＡＴは、デパンクチャ回路５２により、データ情報ＥＱＤＡＴ−ｄａｔａとパリティ情報ＥＱＤＡＴ−ｐａｒｉｔｙの２つのデータ列に分割される（Ｓ１０９）。そして、β演算と同様に、γ演算回路５３にてブランチメトリックに相当するデータ状態遷移確率γｄａｔａとパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙが演算され（Ｓ１１０）、α演算回路５５へと入力される。
【００８３】
α演算回路５５では、各時点までの各状態におけるパスメトリックに相当する状態確率α００、α０１、α１０、α１１が演算され（Ｓ１１１）、Λ演算回路５６へと出力される。Λ演算回路５６では、演算された状態確率α００、α０１、α１０、α１１と、ＳＲＡＭ５１から読み出された状態確率β００、β０１、β１０、β１１（Ｓ１１２）及びデータ状態遷移確率γｄａｔａ、パリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙからデータ尤度Λｄａｔａ及びパリティ尤度Λｐａｒｉｔｙが演算され（Ｓ１１３）、パンクチャ回路５７を通してΛｉｎとして、ＳＲＡＭ５１へと出力される。これにより第１の復号器５における尤度Λｉｎの演算が完了する。
【００８４】
第１の復号器５より出力された尤度Λｉｎは、尤度パターン検出補正回路６へと入力され、有色雑音が大きくなりやすい所定の尤度パターン群の何れかを尤度Λｉｎが含むかが判別される。そして、尤度パターン群の何れかを含む場合、尤度パターン検出部６１にて、補正信号ｃｒｃｔｉｎおよびｃｒｃｔｏｕｔが出力される（Ｓ１１４）。
【００８５】
尤度補正部６２は、尤度パターン検出部６１からの補正信号ｃｒｃｔｉｎを受け、当該尤度Λｉｎを所定の重みづけを行うことで補正し、尤度Λｉｎ’として出力する（Ｓ１１５）。また、当該尤度Λｉｎに対応する入力データＥＱＤＡＴについても重みづけを行うことで補正を行う（Ｓ１１６）。補正された尤度Λｉｎ’は第２の復号器８からの事前値Ｌｏｕｔを減じられ、ＳＲＡＭ５１内に格納される（Ｓ１１７）と共にインタリーブ回路７へと出力される（Ｓ１１８）。
【００８６】
以上の処理により、第１の復号器５にて尤度Λｉｎが求まると共に、有色雑音が大きくなりやすい所定の尤度パターンが検出された場合には、その尤度Λｉｎ自身の信頼性が低いとして、重み付けが小さくされる。従って、有色雑音を有する再生データに対しても精度良くデータを復号することが可能となる。さらに、信頼性が低いとされる尤度Λｉｎに対応する入力データＥＱＤＡＴについても重み付けが小さくされるので、第１の復号器５および第２の復号器８による復号サイクルを所定回数繰り返すことにより、入力データＥＱＤＡＴ自身の信頼性も向上し、結果的に、精度の良いデータ復号を実現できる。
【００８７】
図５は第２のターボ復号器８及び尤度Λｏｕｔ−Ｌｉｎの演算を行う減算器における回路ブロック図の第１の構成例であり、図６は本構成例における回路ブロックの動作を示すフローチャートを示している。
【００８８】
まず、図５を参照して、ＳＲＡＭ８１は、インタリーブ回路７にてインタリーブされた入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴを格納すると共に、各回の復号サイクル時にβ演算回路８４にて演算された状態確率βを格納する。また、各回の復号サイクル時に演算された尤度Λｏｕｔから事前値Ｌｉｎを減算した尤度Λｏｕｔ−Ｌｉｎを格納する。
【００８９】
なお、このＳＲＡＭ８１に格納された入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴは、上記尤度パターン検出部６１からの補正信号ｃｒｃｔｏｕｔに基づいて重み付けされ補正される。また、ＳＲＡＭ８１に格納された尤度Λｏｕｔ−Ｌｉｎは、上記図３を参照して説明したとおり、尤度パターン検出補正回路６からの尤度Λｉｎ’から尤度Λｉｎ’−Ｌｏｕｔを演算する際にＳＲＡＭ８１から読み出され利用される。すなわち、尤度パターン検出補正回路６にて求めた尤度Λｉｎ’から尤度Λｉｎ’−Ｌｏｕｔを演算する際に、ＳＲＡＭ８１から尤度Λｏｕｔ−Ｌｉｎを読み出し、これをデインタリーブ回路９にてデインタリーブして事前値Ｌｏｕｔとし、この事前値Ｌｏｕｔと尤度パターン検出補正回路６からの尤度Λｉｎ’から尤度Λｉｎ’−Ｌｏｕｔを演算する。
【００９０】
デパンクチャ回路８２は、ＳＲＡＭ８１から読み出された入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴをデータ情報ＩＬ−ＥＱＤＡＴ−ｄａｔａとパリティ情報ＩＬ−ＥＱＤＡＴ−ｐａｒｉｔｙの２つのデータ列に分割する。このとき、ターボ符号器側のパンクチャ回路で間引かれたパリティ情報を０としてパリティデータの補完を行う。
【００９１】
γ演算回路８３は、デパンクチャ回路８２からのデータ情報ＩＬ−ＥＱＤＡＴ−ｄａｔａ及びパリティ情報ＩＬ−ＥＱＤＡＴ−ｐａｒｉｔｙと、第１のターボ復号器５からの事前値Ｌｉｎに基づいて、ブランチメトリックに相当するデータ状態遷移確率γｄａｔａとパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙを演算する。
【００９２】
β演算回路８４は、γ演算回路８３により演算されたデータ状態遷移確率γｄａｔａとパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙに基づいて各状態におけるパスメトリックβ００、β０１、β１０、β１１を演算し、演算結果をＳＲＡＭ８１に格納する。また、全てのパスメトリックスの演算終了に応じて、α演算回路８５およびΛ演算回路８６に対し開始信号ΛＳＴＡＲＴを出力する。
【００９３】
α演算回路８５は、開始信号ΛＳＴＡＲＴに応じて、γ演算回路８３により演算されたデータ状態遷移確率γｄａｔａとパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙに基づいて各状態におけるパスメトリックα００、α０１、α１０、α１１を演算する。
【００９４】
Λ演算回路８６は、開始信号ΛＳＴＡＲＴに応じて、α演算回路８５にて演算された状態確率α００、α０１、α１０、α１１と、ＳＲＡＭ８１から読み出された状態確率β００、β０１、β１０、β１１およびγ演算回路８３にて演算されたデータ状態遷移確率γｄａｔａ、パリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙから、データ尤度Λｄａｔａ及びパリティ尤度Λｐａｒｉｔｙを演算する。
【００９５】
パンクチャ回路８７は、Λ演算回路８６にて演算されたデータ尤度Λｄａｔａ及びパリティ尤度Λｐａｒｉｔｙに対し符号化時と同様の多重化を施し尤度Λｏｕｔを出力する。
【００９６】
次に、図６を参照して、上記第２の復号器８の処理動作について説明する。
【００９７】
インタリーブ回路７にてインタリーブされた入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴは、ＳＲＡＭ８１内に格納されており（２０１）、上記尤度パターン検出補正回路６からの補正信号ｃｒｃｔｏｕｔを受けて（Ｓ２０２）、有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターンに対応する入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴに対し重みづけを行うことで補正がなされる（Ｓ２０３）。しかる後、状態確率βを演算するため、補正された入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴは時系列と逆順に、すなわちＩＬ−ＥＱＤＡＴ（０）、ＩＬ−ＥＱＤＡＴ  （１）、…、ＩＬ−ＥＱＤＡＴ  （Ｎ−１）と時系列に入力されたデータをＩＬ−ＥＱＤＡＴ  （Ｎ−１）、ＩＬ−ＥＱＤＡＴ  （Ｎ−２）、…、ＩＬ−ＥＱＤＡＴ  （０）の順番で読み出される（Ｓ２０４）。
【００９８】
逆順に読み出された補正入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴ’は、デパンクチャ回路８２により、データ情報ＩＬ−ＥＱＤＡＴ−ｄａｔａとパリティ情報ＩＬ−ＥＱＤＡＴ−ｐａｒｉｔｙの２つのデータ列に分割される（Ｓ２０５）。このとき、ターボ符号器におけるパンクチャ回路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の補完が行われる。
【００９９】
これらデータ情報ＩＬ−ＥＱＤＡＴ−ｄａｔａ及びパリティ情報ＩＬ−ＥＱＤＡＴ−ｐａｒｉｔｙと、インタリーブ回路７からの事前値Ｌｉｎとから、γ演算回路８３にてブランチメトリックに相当するデータ状態遷移確率γｄａｔａとパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙが演算される（Ｓ２０６）。演算されたデータ状態遷移確率γｄａｔａとパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙはβ演算回路８４へと入力され、時点Ｎ−１から各時点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（Ｓ２０７）、ＳＲＡＭ８１へと格納される（Ｓ２０８）。βの演算が終了した後、β演算回路８４はα演算回路８５、Λ演算回路８６に対し開始信号ΛＳＴＡＲＴを出力する（Ｓ２０９）。
【０１００】
次に状態確率αを演算するため、入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴが時系列順に、すなわちＩＬ−ＥＱＤＡＴ  （０）、ＩＬ−ＥＱＤＡＴ  （１）、…、ＩＬ−ＥＱＤＡＴ  （Ｎ−１）の順番で読み出される（Ｓ２１０）。読み出された入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴは、デパンクチャ回路８２により、データ情報ＩＬ−ＥＱＤＡＴ−ｄａｔａとパリティ情報ＩＬ−ＥＱＤＡＴ−ｐａｒｉｔｙの２つのデータ列に分割される（Ｓ２１１）。そして、β演算と同様に、γ演算回路８３にてブランチメトリックに相当するデータ状態遷移確率γｄａｔａとパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙが演算され（Ｓ２１２）、α演算回路８５へと入力される。
【０１０１】
α演算回路８５では、各時点までの各状態におけるパスメトリックに相当する状態確率α００、α０１、α１０、α１１が演算され（Ｓ２１３）、Λ演算回路８６へと出力される。Λ演算回路８６では演算された状態確率α００、α０１、α１０、α１１と、ＳＲＡＭ８１から読み出された状態確率β００、β０１、β１０、β１１（Ｓ２１４）及びデータ状態遷移確率γｄａｔａ、パリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙからデータ尤度Λｄａｔａ及びパリティ尤度Λｐａｒｉｔｙが演算され、パンクチャ回路８７を通してΛｏｕｔとして、ＳＲＡＭ８１へと出力される。これにより第２の復号器８における尤度Λｏｕｔの演算が完了する。
【０１０２】
第２の復号器８より出力された尤度Λｏｕｔは第１の復号器５からの事前値Ｌｉｎを減じられ、ＳＲＡＭ８１内に格納されると共にデインタリーバ９へと出力される。
【０１０３】
以上の処理により、有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターンが検出された場合には、入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴ自身の信頼性が低いと判断し重み付けを小さくすることで、有色雑音を有する再生データに対しても精度良くデータを復号することが可能となる。
【０１０４】
図７は本実施例における尤度パターン検出補正回路６の回路ブロック図の一構成例である。
【０１０５】
第１の復号器５で演算された尤度Λｉｎは、第１のシフトレジスタ６２１に入力されると共に、尤度硬判定部６１１にて硬判定され、硬判定尤度ｓｉｇｎΛｉｎとして第２のシフトレジスタ６１２に入力される。このとき、最上位ビットのみで硬判定する場合などには、第１のシフトレジスタ６２１が第２のシフトレジスタ６１２を兼ねることも可能である。
【０１０６】
第２のシフトレジスタ６１２に格納された硬判定尤度ｓｉｇｎΛｉｎは、予め実験的また理論的に求められた有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターン群６１４とコンパレータ６１３により比較される。硬判定尤度ｓｉｇｎΛｉｎがこのデータパターン群６１４の何れかと合致した場合、コンパレータ６１３は補正信号ｃｒｃｔｉｎおよびｃｒｃｔｏｕｔを出力する。
【０１０７】
尤度重み付け部６２２は補正信号ｃｒｃｔｉｎを受け、例えばシフトレジスタ６２１を操作し対応する尤度Λｉｎをビットシフトすることで半分の大きさにするなどの方法により、尤度Λｉｎに対して重みづけを行う。これにより予め実験的また理論的に求められた有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターン群に合致する尤度パターンを検出し、その尤度は信頼性が低いものとして尤度自身を重みづけすることが可能となる。重みづけされた尤度はΛｉｎ’として第２の復号器８に出力される。
【０１０８】
次に、有色雑音が大きくなりやすいデータパターン群の求め方の一例について説明する。
【０１０９】
図８は記録媒体上に記録されたデータにおけるデータパターンの相関を示す図である。図８の横軸はタイムインターバルアナライザにより計測された記録データのｋ番目のマーク長、図８の縦軸は同じくｋ＋１番目のマーク長を示している。図８の見方として例えば、（横軸，縦軸）＝（１Ｔ，２Ｔ）付近にプロットされたデータ群は、１Ｔマークデータ後の２Ｔマークデータ群、ということになる。例えば、図８の（１Ｔ，１Ｔ）付近に存在するデータ群は他のデータ群に比べ偏った位置に中心が存在している。従って、１Ｔマーク後の１Ｔマーク、１Ｔマーク前の１Ｔマーク、または１Ｔマークが３回連続した時の中心の１Ｔが最もデータパターンの影響を受けやすいと判断できる。このように図８のように実験的にデータパターンの相関を解析することや、計算機によるシミュレーションなどでデータパターンの相関を解析することで、有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターン群を決定できる。
【０１１０】
２．第２の実施例
上記第１の実施例では、補正信号ｃｒｃｔｉｎ  または  ｃｒｃｔｏｕｔ  に基づき、それぞれ入力信号  ＥＱＤＡＴまたはＩＬ−ＥＱＤＡＴを補正していたが、入力信号ではなく入力信号に基づく状態遷移確率γを補正するようにしても良い。
【０１１１】
図９は、かかる第２の実施例における第１の復号器５の構成例を示す回路ブロック図、図１０は図９における回路ブロック図のフローチャートである。なお、上記第１の実施例にて示した図３中のブロックおよび図４中の処理ステップと同一部分には同一符号を付してある。
【０１１２】
本実施例における第１の復号器５では、１回目の復号サイクルにおいてのみγ演算が実行され、２回目以降の復号サイクルにおいては、１回目の復号サイクルにて求められＳＲＡＭ５８に格納された状態遷移確率γを用いながら復号処理が行なわれる。ＳＲＡＭ５８に格納された状態遷移確率γは、各回の復号サイクル時に第２の復号器８にて出力される事前値Ｌｏｕｔを用いてγ更新回路５９により更新される。また、各回の復号サイクル時に尤度パターン検出補正回路６から出力される補正値ｃｒｃｔｉｎを用いて補正される。
【０１１３】
すなわち、入力データＥＱＤＡＴは、１回目の復号サイクルにおいて、デパンクチャ回路５２によりデータ情報ＥＱＤＡＴ−ｄａｔａとパリティ情報ＥＱＤＡＴ−ｐａｒｉｔｙの２つのデータ列に分割される（Ｓ１２１）。このとき、ターボ符号器におけるパンクチャ回路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の補完が行われる。
【０１１４】
これらデータ情報ＥＱＤＡＴ−ｄａｔａ及びパリティ情報ＥＱＤＡＴ−ｐａｒｉｔｙから、γ演算回路５３にて、ブランチメトリックに相当するデータ状態遷移確率γｄａｔａとパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙが演算される（Ｓ１２２）。このとき、第２のターボ復号器８からの事前値Ｌｏｕｔはないものとして演算が行われる。演算されたデータ状態遷移確率γｄａｔａ及びパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙは、ＳＲＡＭ５８に格納される（Ｓ１２３）。
【０１１５】
格納されたデータ状態遷移確率γｄａｔａ及びパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙは、γ更新回路５９により第２のターボ復号器８からの事前値Ｌｏｕｔが加算され更新される（Ｓ１２４）。なお、１回目の復号サイクルでは、第２のターボ復号器８からの事前値Ｌｏｕｔはないものとされる。したがって、１回目の復号サイクル時にはＳ１２４の更新処理は特に意味を持たない。
【０１１６】
しかる後、ＳＲＡＭ５８に格納されているデータ状態遷移確率γｄａｔａ及びパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙが時系列とは逆順に読み出され（Ｓ１２５）、上記第１の実施例と同様、状態確率βの演算処理を実行される（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）。また、ＳＲＡＭ５８に格納されているデータ状態遷移確率γｄａｔａ及びパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙが時系列順に読み出され（Ｓ１２６）、上記第１の実施例と同様、状態確率αの演算処理が実行される（Ｓ１１１）。
【０１１７】
しかる後、上記第１の実施例と同様にして、Ｓ１１２〜Ｓ１１８を実行し、尤度Λｉｎの演算と尤度パターンのチェックおよび尤度Λｉｎの補正等の処理がなされる。なおこの際、尤度パターン検出補正回路６から出力される補正信号ｃｒｃｔｉｎに応じて、ＳＲＡＭ５８に格納されているデータ状態遷移確率γｄａｔａが重み付けにより補正される（Ｓ１２７）。重み付けは、たとえば信頼性が低いとされるデータ状態遷移確率γｄａｔａの値を半分にする方法を採用できる。
【０１１８】
以上のようにして、第１の復号器５における１回目の復号サイクルが終了すると、第２の復号器８における１回目の復号サイクルの終了を待って、Ｓ１２４以降の処理が実行される。このとき、ＳＲＡＭ５８に格納されているのデータ状態遷移確率γｄａｔａは、１回目の復号サイクルにおけるＳ１２７により補正されている。また、２回目の復号サイクルにおけるＳ１２４にて、ＳＲＡＭ５８に格納されている補正後のデータ状態遷移確率γｄａｔａ及びパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙが事前値Ｌｏｕｔにより更新される。しかして、補正・更新後のデータ状態遷移確率γｄａｔａ及びパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙに対しＳ１２５以降の処理が実行される。以後、同様に、所定回数に達するまでかかる復号サイクルが繰り返し実行される。
【０１１９】
図１１は第２の実施例における第２の復号器８の構成例を示す回路ブロック図、図１２は図１１における回路ブロック図のフローチャートである。なお、上記第１の実施例にて示した図５中のブロックおよび図６中の処理ステップと同一部分には同一符号を付してある。
【０１２０】
本実施例における第２の復号器８では、上記第１の復号器５と同様、１回目の復号サイクルにおいてのみγ演算が実行され、２回目以降の復号サイクルにおいては、１回目の復号サイクルにて求められＳＲＡＭ８８に格納された状態遷移確率γを用いながら復号処理が行なわれる。ここで、ＳＲＡＭ８８に格納された状態遷移確率γは、各回の復号サイクルの際に第１の復号器５から出力される事前値Ｌｉｎを用いてγ更新回路８９により更新される。
【０１２１】
すなわち、インタリーブ回路７から供給されるインタリーブ後の入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴは、１回目の復号サイクルにおいて、デパンクチャ回路８２によりデータ情報ＩＬ−ＥＱＤＡＴ−ｄａｔａとパリティ情報ＩＬ−ＥＱＤＡＴ−ｐａｒｉｔｙの２つのデータ列に分割される（Ｓ２２１）。このとき、ターボ符号器におけるパンクチャ回路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の補完が行われる。
【０１２２】
これらデータ情報ＩＬ−ＥＱＤＡＴ−ｄａｔａ及びパリティ情報ＩＬ−ＥＱＤＡＴ−ｐａｒｉｔｙと第１のターボ復号器８からの事前値Ｌｉｎから、γ演算回路８３にて、ブランチメトリックに相当するデータ状態遷移確率γｄａｔａとパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙが演算される（Ｓ２２２）。演算されたデータ状態遷移確率γｄａｔａ及びパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙは、ＳＲＡＭ５８に格納される（Ｓ２２３）。
【０１２３】
格納されたデータ状態遷移確率γｄａｔａ及びパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙは、γ更新回路５９により第２のターボ復号器８からの事前値Ｌｏｕｔが加算され更新される（Ｓ２２４）。なお、１回目の復号サイクルでは、Ｓ２２２にて事前値Ｌｉｎが加味されているため、ステップＳ１２４はパスされる。
【０１２４】
しかる後、上記尤度パターン検出補正回路６からの補正信号ｃｒｃｔｏｕｔを受けて（Ｓ２０２）、有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターンに対応するデータ状態遷移確率γｄａｔａに対し重みづけを行うことで補正がなされる（Ｓ２２５）。重み付けは、たとえば信頼性が低いとされるデータ状態遷移確率γｄａｔａの値を半分にする方法を採用できる。
【０１２５】
このようにしてデータ状態遷移確率γｄａｔａを補正した後、データ状態遷移確率γｄａｔａ及びパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙをＳＲＡＭ８８から時系列とは逆順に読み出し（Ｓ２２６）、上記第１の実施例と同様、状態確率βの演算処理が実行する（Ｓ２０７〜Ｓ２０９）。また、ＳＲＡＭ８８に格納されているデータ状態遷移確率γｄａｔａ及びパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙを時系列順に読み出し（Ｓ２２６）、上記第１の実施例と同様、状態確率αの演算処理を実行する（Ｓ２１３）。
【０１２６】
しかる後、上記第１の実施例と同様にして、Ｓ２１４〜Ｓ２１７を実行し、尤度Λｏｕｔの演算・補正等の処理がなされる。
【０１２７】
以上のようにして、第２の復号器８における１回目の復号サイクルが終了すると、第１の復号器１における２回目の復号サイクルの終了を待って、Ｓ２２４以降の処理が実行される。２回目の復号サイクルが開始されると、まずＳ２２４にて、ＳＲＡＭ８８に格納されているデータ状態遷移確率γｄａｔａ及びパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙが事前値Ｌｉｎにより更新される。さらに、Ｓ２０２およびＳ２２５にて、有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターンに対応するデータ状態遷移確率γｄａｔａが補正される。
【０１２８】
しかして、補正・更新後のデータ状態遷移確率γｄａｔａ及びパリティ状態遷移確率γｐａｒｉｔｙに対しＳ２２６以降の処理が実行される。以後、同様に、所定回数までの復号サイクルが繰り返し実行される。
【０１２９】
本実施例によれば、より大きい容量のＳＲＡＭが必要となるが、γ演算を初回のサイクルのみ実行すればよいので、計算量を著しく低減できる。
【０１３０】
３．第３の実施例
上記第１または第２の実施例では、第１の復号器５にて演算された尤度Λｉｎの尤度パターンから有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターンを検出して補正を行うようにしたが、入力データＥＱＤＡＴの入力データパターンからこのようなデータパターンを検出して補正を行うようにしても良い。かかる場合に適用される光ディスク再生装置の構成例を図１３に示す。
【０１３１】
上記第１、第２の実施例における尤度パターン検出補正回路６が入力データパターン検出尤度補正回路１１に置き換わっている点が本実施例の特徴であり、第１の復号器５にて演算された尤度Λｉｎではなく、入力データＥＱＤＡＴから所定のデータパターンを検出して補正を行う。入力データパターン検出尤度補正回路１１では、予め実験的または理論的に求められた有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターン群と入力データＥＱＤＡＴとを比較し、これが検出された場合には、算出された尤度Λｉｎは信頼性が低いと判断し、当該尤度Λｉｎの尤度を低減するために所定の基準により重みづけしΛｉｎ’として出力する。同時に、尤度パターン検出補正回路１１は、第１の復号器５に対し入力データＥＱＤＡＴまたは状態遷移確率γｉｎを補正するための信号ｃｒｃｔｉｎを出力し、第２の復号器８に対し入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴまたは状態遷移確率γｏｕｔを補正するための信号ｃｒｃｔｏｕｔを出力する。
【０１３２】
図１４は、入力データパターン検出尤度補正回路１１、第１の復号器５及び尤度Λｉｎ−Ｌｏｕｔの演算を行う減算器における回路ブロック図の一構成例であり、図１５は本構成例における回路ブロックの動作を示すフローチャートである。なお、上記第１の実施例にて示した図３中のブロックおよび図４中の処理ステップと同一部分には同一符号を付してある。
【０１３３】
第１または第２の実施例では、尤度パターンから有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターン群を検出していたのに対して、図１４の回路ブロックは入力データパターンから有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターン群を検出する構成へと変更されている。
【０１３４】
すなわち、入力データパターン検出部１１１は、有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターン群の何れかを入力データＥＱＤＡＴが含む場合に補正信号ｃｒｃｔｉｎおよびｃｒｃｔｏｕｔを出力する（Ｓ１３１）。尤度補正部１１２は、尤度パターン検出部１１１からの補正信号ｃｒｃｔｉｎを受け、当該入力データＥＱＤＡＴに対応する尤度Λｉｎを所定の重みづけを行うことで補正し、尤度Λｉｎ’として出力する（Ｓ１１５）。また、ＳＲＡＭ５１に格納されている当該入力データＥＱＤＡＴについても重みづけを行うことで補正を行う（Ｓ１１６）。補正された尤度Λｉｎ’は第２の復号器８からの事前値Ｌｏｕｔを減じられ、ＳＲＡＭ５１内に格納される（Ｓ１１７）と共にインタリーブ回路７へと出力される（Ｓ１１８）。
【０１３５】
図１６は、第３の実施例における入力パターン検出尤度補正回路１１の回路ブロック図の構成例である。
【０１３６】
第１の復号器５で演算された尤度Λｉｎは、第１のシフトレジスタ１１２１に入力されると共に、入力データＥＱＤＡＴが入力データ硬判定部１１１１にて硬判定され、硬判定入力データｓｉｇｎＥＱＤＡＴとして第２のシフトレジスタ１１１２に入力される。第２のシフトレジスタ１１１２に格納された硬判定入力データｓｉｇｎＥＱＤＡＴは、予め実験的また理論的に求められた有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターン群とコンパレータ１１１３により比較される。硬判定入力データｓｉｇｎＥＱＤＡＴがこのデータパターンと合致した場合、コンパレータ１１１３は補正信号ｃｒｃｔｉｎおよびｃｒｃｔｏｕｔを出力する。
【０１３７】
尤度重み付け部１１２２は補正信号ｃｒｃｔｉｎを受け、例えばシフトレジスタ１１２１を操作し対応する尤度Λｉｎをビットシフトすることで半分の大きさにするなどの方法により、尤度Λｉｎに対して重みづけを行う。これにより予め実験的また理論的に求められた有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターン群に合致する尤度パターンを検出し、その尤度は信頼性が低いものとして尤度自身を重みづけすることが可能となる。重みづけされた尤度はΛｉｎ’として第２の復号器８に出力される。
【０１３８】
ここで、第３の実施例において入力データパターンＥＱＤＡＴから有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターン群を検出するようにしたが、入力信号に基づき決定されるデータ、例えば状態遷移確率γなどにより検出を行っても良い。
【０１３９】
４．第４の実施例
ところで、第１至及第３の実施例においては、入力データＥＱＤＡＴ、状態遷移確率γまたは尤度Λｉｎに対し、予め実験的また理論的に求められた有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターン群との合致を検出し、検出された場合には必ず入力データＥＱＤＡＴ、状態遷移確率γまたは尤度Λｉｎを補正する構成となっていた。しかし、該データパターン群との合致が頻繁に見られる場合には、補正が頻発し逆に反復型復号器の性能を低下させてしまうことも考えられる。そこで、以下に示す第４の実施例では、ＭＡＰ復号を利用して有色雑音によりエラーが生じた期間を特定し、この特定期間においてのみ、上記補正を実行するようにしている。
【０１４０】
図１７は第４の実施例におけるＭＡＰ復号を利用した尤度補正期間決定方法の概念を示す図である。
【０１４１】
図１７（Ａ）はデータ系列にノイズがない場合の時点ｋ、…、ｋ＋７におけるデータ列ｄ（ｋ），…，ｄ（ｋ＋７）、パリティ列ｐ（ｋ），…，ｐ（ｋ＋７）と、それらに対する状態遷移図を示している。ｐ（ｋ）における記号“−”はターボ符号器において間引かれたパリティであることを示しており、ここでは時点ｋ＋１のパリティｐ（ｋ＋１）と時点ｋ＋６のパリティｐ（ｋ＋６）以外のパリティはターボ符号器において間引かれている。また、状態遷移図における右矢印は状態確率αの最も高い確率を結んだ状態遷移を、左矢印は状態確率βの最も高い確率を結んだ状態遷移をそれぞれ示している。
【０１４２】
図１７（Ｂ）はデータ系列にノイズがあった場合のデータ列、パリティ列および状態遷移図を示している。ここでは時点ｋ＋４でのデータｄ（ｋ＋４）においてエッジシフト等の要因による有色雑音によりエラーが生じたとしている。当然のことながらデータ系列からそのエラー位置を特定することは不可能である。
【０１４３】
通常、データ系列にエラーがない場合は図１７（Ａ）に示すように、状態確率αの最も高い確率を結んだ状態遷移パスと、状態確率βの最も高い確率を結んだ状態遷移パスとは完全に一致することとなる。ところが図１７（Ｂ）に示すように、データ列のある時点でエラーが生じた場合、状態確率αの最も高い確率を結んだ状態遷移パスと、状態確率βの最も高い確率を結んだ状態遷移パスとが一致しなくなる。この不一致期間を検出することで、エラーの正確な位置は特定できないまでも、おおまかな位置を特定することが可能となる。
【０１４４】
不一致期間を尤度パターン検出期間として、入力データＥＱＤＡＴ、状態遷移確率γまたは尤度Λｉｎに対し、予め実験的また理論的に求められた有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターン群との合致を検出するための期間として利用することで、無意味な補正を回避し、より精度良くデータの補正を行うことが可能となる。
【０１４５】
第４の実施例における第１の復号器の一構成例を示す回路ブロック図を図１８に示す。図１９は本構成例における回路ブロックの動作を示すフローチャートを示している。
【０１４６】
図１８において、尤度補正期間決定部６３は状態確率αおよび状態確率βを受け、その状態遷移の不一致期間を検出し、尤度パターン検出期間ｃｒｃｔｅｎｂとして尤度パターン検出部６１に出力する。尤度パターン検出部６１はこの尤度パターン検出期間ｃｒｃｔｅｎｂが活性化されている期間においてのみ、上記のパターン検出、すなわち有色雑音が大きくなりやすい所定の尤度パターン群との一致を検出し、検出に応じて補正信号ｃｒｃｔｉｎおよびｃｒｃｔｏｕｔを出力する。その他の各回路ブロックにおける機能および動作は、図９における場合と同様であるためここでは説明を省略する。
【０１４７】
尤度補正期間決定部６３の追加に伴い、図１９のフローチャートにはＳ１４１が追加されている。すなわち、かかるＳ１４１において、上記尤度補正期間決定部６３における状態遷移の不一致期間の検出および尤度パターン検出期間ｃｒｃｔｅｎｂの出力が実行される。そして、この尤度パターン検出期間ｃｒｃｔｅｎｂが活性化されている期間においてのみ、尤度パターン検出部６１にて上記のパターン検出が行われ、検出に応じて補正信号ｃｒｃｔｉｎおよびｃｒｃｔｏｕｔが出力される（Ｓ１１４）。その他の処理ステップは、図１０における場合と同様であるためここでは説明を省略する。
【０１４８】
図２０は、尤度パターン検出期間を設けて尤度補正を行うターボ復号法Ａと、尤度補正を行わない従来のターボ復号法Ｂと、従来のスライスレベルによる２値化手段を用いた方法Ｃとをそれぞれ、データパターン依存性がある有色雑音再生信号の復号に適用した場合の実験結果を示すものである。
【０１４９】
図２０の横軸はデータパターン依存性がある有色雑音再生信号のＳＮＲ、縦軸は復号データのビットエラーレートである。
【０１５０】
なお、この実験では、ターボ復号法Ａを採用した復号器として、上記第４の実施例に示した構成のターボ復号器を用いた。このターボ復号器には、有色雑音が大きくなりやすい所定の尤度パターン群として、“０１１１”と“１０００”の２つのパターンを設定した。そして、上記第１の復号器５から出力される尤度Λｉｎを硬判定（図７の尤度硬判定部６１１）した硬判定尤度ｓｉｇｎΛｉｎ中に“０１１１”が含まれている場合には、連続する３つの“１”のうち真ん中の“１”の位置の尤度Λｉｎの信頼性が低いとしてこの位置の尤度Λｉｎに重み付けを行い、また、硬判定尤度ｓｉｇｎΛｉｎ中に“１０００”が含まれている場合には、連続する３つの“０”のうち真ん中の“０”の位置の尤度Λｉｎの信頼性が低いとしてこの位置の尤度Λｉｎに重み付けを行った。
【０１５１】
重み付けは、信頼性が低いとされる尤度Λｉｎの値を半分に減じる方法を用いた。たとえば、尤度Λｉｎがプラスである程“１”である確率が高く、マイナスである程“０”である確率が高いとしたとき、尤度Λｉｎ＝＋０．８のとき重み付けにより尤度Λｉｎ＝＋０．４とし、尤度Λｉｎ＝−０．６のとき、重み付けにより尤度Λｉｎ＝−０．３とした。同様に、上記補正信号ｃｒｃｔｉｎおよびｃｒｃｔｏｕｔに応じて実行される状態遷移確率γｄａｔａ（ＳＲＡＭ５８およびＳＲＡＭ８１に格納）に対する重み付けは、信頼性が低いとされる位置の状態遷移確率γｄａｔａの値を半分に減じる方法を用いた。
【０１５２】
なお、ターボ復号法Ｂを採用したターボ復号器の構成は、尤度パターン検出期間を設けて尤度補正を行うための構成、すなわち、図１８の尤度パターン検出回路６を除き、上記第４の実施例に係るターボ復号器の構成と同様である。
【０１５３】
同図を参照して、従来の復号法Ｃに比べ、ターボ復号法Ａ、Ｂを適用した場合には、ビットエラーレートが格段に低減されていることが分かる。また、上記第４の実施例に係るターボ復号法Ａを適用した場合のエラーレートは、尤度補正を行わない従来のターボ復号法Ｂを適用した場合に比べ、ビットエラーレートがさらに格段に低減されていることが分かる。
【０１５４】
この実験結果は、尤度補正を行う上記実施例のターボ復号法が、データパターン依存性のある有色雑音を含む再生信号を復号する手段として非常に有効であることを顕著に示している。
【０１５５】
なお、本実験では、有色雑音が大きくなりやすい所定の尤度パターン群として、“０１１１”と“１０００”の２つのパターンを設定したが、これ以外の尤度パターン群をも併せて設定すれば、さらなるビットエラーレートの改善が見込まれる。
なお、本実施例では第１の実施例と同じく尤度Λｉｎから有色雑音が大きくなりやすい所定のデータパターン群を検出する方法を採用したが、第２または第３の実施例と同様に入力信号ＥＱＤＡＴまたは入力データに基づき決定されるデータ、例えば状態遷移確率γなどから検出を行っても良い。
【０１５６】
第１及至第４の実施例において、第１および第２のターボ符号・復号器からなるターボ符号を例に挙げ、本発明の説明を行ったが、ターボ符号をＰＲチャネルに適用した場合やＬＤＰＣ符号など反復型復号法を用いた情報記録再生装置の全てに適用可能であり、本発明は第１および第２のターボ符号・復号器からなるターボ符号に特に限定されるものではない。
【０１５７】
例えば、図２５に示すシリアルターボ符号器に本発明を適用した場合、再生信号ｙｋまたはインナー復号器３５からの尤度Λｉｎを上記と同様の尤度パターン検出補正回路にて参照し、再生信号ｙｋ中に有色ノイズが発生しやすい信号パターンが含まれているかを判別する。そして、再生信号ｙｋ中に有色ノイズが発生しやすい信号パターンが含まれている場合、上記と同様、当該再生信号ｙｋに応じた再生データを重み付けにより補正し、さらに、当該再生信号ｙｋに応じた尤度Λｉｎを重み付けにより補正する。この際、上記図２１に示すように、再生データのみを重み付けにより補正するようにしても良い。また、図１８に示すように、有色ノイズが含まれている期間を特定し、この期間においてのみ、重み付け補正を実行するようにしても良い。
【０１５８】
なお、上記実施例では、有色雑音が大きくなりやすい尤度パターンまたはデータパターンが検出されたときに、尤度Λｉｎとともに入力データＥＱＤＡＴ、ＩＬ−ＥＧＤＡＴまたは状態遷移確率γを重み付けにより補正するようにしたが、尤度Λｉｎは補正せずに、入力データＥＱＤＡＴ、ＩＬ−ＥＧＤＡＴまたは状態遷移確率γのみを補正するよう構成することもできる。この場合、信頼性が低いとされる入力データＥＱＤＡＴ、ＩＬ−ＥＧＤＡＴの重み付けが小さくされるので、復号サイクルを所定回数繰り返すことにより、入力データＥＱＤＡＴ、ＩＬ−ＥＧＤＡＴ自身の信頼性が向上し、結果的に、精度の良いデータ復号を実現できる。
【０１５９】
かかる場合の構成例を図２１に示す。この構成例は、図３に示す第１の復号器５において、尤度補正部６２を省略したものである。この構成例では、有色雑音が大きくなりやすい尤度パターンが尤度パターン検出部６１にて検出されたとき、補正信号ｃｒｃｔｉｎおよびｃｒｃｔｏｕｔが出力され、第１の復号器５のＳＲＡＭ５１に格納されている入力データＥＱＤＡＴと、第２の復号器８のＳＲＡＭ８１に格納されている入力データＩＬ−ＥＱＤＡＴが重み付けにより補正される。
【０１６０】
図２１の構成例は図３に示す第１の復号器５に対し変更を加えたものであったが、図９に示す第１の復号器５に対し変更を加えるものであってもよい。この場合、有色雑音が大きくなりやすい尤度パターンが尤度パターン検出部６１にて検出されたとき、補正信号ｃｒｃｔｉｎおよびｃｒｃｔｏｕｔが出力され、第１の復号器５および第２の復号器８のＳＲＡＭ５１および８１に格納されている状態遷移確率γｄａｔａが重み付けにより補正される。同様に、図１４および図１８に示す第１の復号器５に対し変更を加えるものであってもよい。図１８に示す第１の復号器５に対し変更を加えた場合の構成例を図２２に示す。
【０１６１】
また、上記実施例では、有色雑音が大きくなりやすい尤度パターンまたはデータパターンが検出されると一律に、尤度Λｉｎと入力データＥＱＤＡＴ、ＩＬ−ＥＧＤＡＴまたは状態遷移確率γを重み付けにより補正するものであったが、かかる場合に一律に補正を行わずに、たとえばエラーが起こりやすい環境下においてのみ補正を行うようにしたり、あるいは、エラーの起こりやすさに応じて補正時の重み付けを変更するようにしてもよい。
【０１６２】
図２３にかかる場合の構成例を示す。この構成例においては、補正制御回路１２が新たに追加されており、エラーの起こりやすさに応じて、第１の復号器５、尤度パターン検出補正回路６および第２の復号器８の処理が適宜切り替えられる。
【０１６３】
たとえば補正制御回路１２は、復号サイクルの回数に応じて尤度パターン検出補正回路６の処理を適宜切り替える。具体的には、１回目の復号サイクルにおいては、設定されている尤度パターン群（有色雑音が大きくなりやすい尤度パターンの集合）の全てを参照してパターン検出を実行するよう尤度パターン検出補正回路６を制御し、復号サイクルが２回、３回と進むにつれ、参照対象の尤度パターン群を次第に絞るようにする。同様に、第１の復号器５および第２の復号器において実行される重み付けを、復号サイクルの回数が進むにつれ次第に軽くする。
【０１６４】
なお、補正制御回路１２による処理の切り替えタイミングは、復号サイクルの回数に応じる方法の他、たとえば、再生レーザパワーの強度や、再生メディア（ディスク）の種類に応じるものとしてもよく、また、再生リトライの頻度に応じるものとしてもよい。
【０１６５】
たとえば、再生レーザパワーに一つあるいは２つ以上の閾値を設定し、実際の再生レーザパワーがどのレベルにあるかに応じて、上記の如く尤度パターン群の範囲や重み付けのレベルを変更する。あるいは、再生レーザパワーが所定の閾値以下の場合にのみ尤度パターン検出補正回路６を作動させるようにしても良い。
【０１６６】
また、装着された記録媒体に対しリード・ライトを繰り返すことで当該記録媒体のエラー頻度を検出し、このエラー頻度が予め設定したエラー頻度レベルのうち何れに該当するかに応じて、上記の如く尤度パターン群の範囲や重み付けのレベルを変更する。あるいは、エラー頻度が所定の閾値以下の場合にのみ尤度パターン検出補正回路６を作動させるようにしても良い。
【０１６７】
同様に、例えば記録媒体に予め記録されているメディアＩＤ情報等から記録媒体の種類を検出し、検出した記録媒体の種類に応じて、上記の如く、尤度パターン群の範囲や重み付けのレベルを変更するようにしても良い。
【０１６８】
また、再生時に発生する再生リトライの頻度を検出し、この再生リトライ頻度が予め設定した頻度レベルのうち何れに該当するかに応じて、上記の如く尤度パターン群の範囲や重み付けのレベルを変更する。あるいは、再生リトライの頻度が所定の閾値以下の場合にのみ尤度パターン検出補正回路６を作動させるようにしても良い。
【０１６９】
さらに、処理切り替え時の制御方法は、上記のように、尤度パターン群を制限する方法や重み付けを変更する方法の他、例えば、尤度パターン検出補正回路６による処理を実行するかしないか、すなわち１回目の復号サイクルにおいてのみ尤度パターン検出補正回路６による処理を実行し２回目以降はかかる処理を行わないといった方法も採用できる。
【０１７０】
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。
【０１７１】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、回路規模の増加を抑えつつ、記録データ周波数に依存する雑音特性（有色雑音）を持つ低ＳＮＲの情報記録再生チャネルに対するデータ再生を精度良く行うことができる。
【０１７２】
加えて、有色雑音が発生する可能性に応じて前記パターン検出手段および補正手段における前記補正動作を制御する補正制御手段を備えることにより、過度の補正を防止でき、もって、有色雑音が生じる場合にのみ適正に補正処理を実行できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例に係る光ディスク再生装置の構成を示す図
【図２】順方向状態確率αおよび逆方向状態確率βの状態遷移図
【図３】第１の実施例に係る第１の復号器の構成を示す図
【図４】第１の実施例に係る第１の復号器の動作を示すフローチャート
【図５】第１の実施例に係る第２の復号器の構成を示す図
【図６】第１の実施例に係る第２の復号器の動作を示すフローチャート
【図７】第１の実施例に係る尤度パターン検出補正回路の構成を示す図
【図８】有色雑音が大きくなりやすいパターン群の決定方法を説明する図
【図９】第２の実施例に係る第１の復号器の構成を示す図
【図１０】第２の実施例に係る第１の復号器の動作を示すフローチャート
【図１１】第２の実施例に係る第２の復号器の構成を示す図
【図１２】第２の実施例に係る第２の復号器の動作を示すフローチャート
【図１３】第３の実施例に係る光ディスク再生装置の構成を示す図
【図１４】第３の実施例に係る第１の復号器の構成を示す図
【図１５】第３の実施例に係る第１の復号器の動作を示すフローチャート
【図１６】第３の実施例に係る入力データパターン検出尤度補正回路の構成例
【図１７】第４の実施例に係る尤度補正期間決定方法の概念を示す図
【図１８】第４の実施例に係る第１の復号器の構成を示す図
【図１９】第４の実施例に係る第１の復号器の動作を示すフローチャート
【図２０】第４の実施例に係るターボ復号器の検証例を示す図
【図２１】他の実施例に係る第１の復号器の構成例を示す図
【図２２】他の実施例に係る第１の復号器の構成例を示す図
【図２３】他の実施例に係る光ディスク再生装置の構成を示す図
【図２４】従来例に係るターボ符号・復号器の構成例を示す図
【図２５】従来例に係るターボ符号・復号器の構成例を示す図
【符号の説明】
５  第１の復号器
６  尤度パターン検出補正回路
８  第２の復号器
１１  入力データパターン検出尤度補正回路
１２  補正制御回路
６１  尤度パターン検出部
６２  尤度補正部
６３  尤度補正期間決定部
１１１  入力データパターン検出部
１１２  尤度補正部
６１１  尤度硬判定部
６１２  第２のシフトレジスタ
６１３  コンパレータ
６１４  データパターン群
６２１  第１のシフトレジスタ
６２２  尤度重みづけ部
１１１１  入力データ硬判定部
１１１２  第２のシフトレジスタ
１１１３  コンパレータ
１１１４  データパターン群
１１２１  第１のシフトレジスタ
１１２２  尤度重みづけ部
【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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