(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に記録された記録データのタイミングとは同期していない非同期サンプルクロックでサンプリングされた非同期サンプリングデータを入力し、この入力信号をビタビ復号する情報再生装置であって、
所定位相を基準とする基準参照値が入力され、前記基準参照値に基づいて、前記記録データのタイミングを基準とする前記非同期サンプルクロックの位相でのビタビ復号時の参照値を生成する参照値生成手段と、
前記参照値生成手段により生成された参照値と前記入力信号とに基づいて最尤復号を行うビタビ復号手段とを備えると共に、
前記参照値生成手段により生成された前記非同期サンプルクロックの位相での参照値と前記入力信号との誤差と、前記非同期サンプルクロックの位相とに基づいて前記基準参照値を学習して修正する基準参照値学習手段とを備えた
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項２】
前記請求項１記載の情報再生装置において、
前記参照値生成手段は、
前記ビタビ復号手段に入力される入力信号の連続する２つのデータ系列に対応する２つの基準参照値に基づいて、前記ビタビ復号時の参照値を生成する
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項３】
前記請求項１記載の情報再生装置において、
記録媒体の記録データのタイミングを基準とした前記非同期サンプルクロックの位相を検出するタイミング検出手段を備え、
前記参照値生成手段は、
前記タイミング検出手段により検出した非同期サンプルクロックの位相、及び前記ビタビ復号手段に入力される入力信号の連続する２つのデータ系列に対応する２つの基準参照値に基づいて、前記ビタビ復号時の参照値を生成する
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項４】
前記請求項３記載の情報再生装置において、
前記参照値生成手段は、
前記所定位相を基準とする２つの基準参照値の間を、前記タイミング検出手段により検出した非同期サンプルクロックに応じて、線形補間して、前記ビタビ復号時の参照値を生成する
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項５】
前記請求項４記載の情報再生装置において、
前記参照値生成手段は、
前記ビタビ復号時の参照値を、下記式
【数１】
0004754630.tif 000014
（ａｂｃｄｅは複数ビットからなる連続するデータ系列、ａｂｃｄは前記データ系列のうち最新ビットを除いたデータ系列、ｂｃｄｅは最古ビットを除いたデータ系列、ｒａｂｃｄｅは参照値、Ｒａｂｃｄ及びＲｂｃｄｅは各々基準参照値、θは非同期サンプルクロックの位相を各々示す）
に基づいて生成する
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項６】
前記請求項２〜４の何れか１項に記載の情報再生装置において、
前記所定位相を基準とする基準参照値は、ゼロ位相を基準とするゼロ位相基準参照値である
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項７】
前記請求項２〜４の何れか１項に記載の情報再生装置において、
前記所定位相を基準とする基準参照値は、π位相を基準とするπ位相基準参照値である
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項８】
前記請求項３記載の情報再生装置において、
前記基準参照値学習手段は、
前記参照値生成手段により生成された参照値と前記入力信号との誤差に基づいて、前記参照値生成手段が参照値の生成に使用した２つの基準参照値を修正する
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項９】
前記請求項８記載の情報再生装置において、
前記基準参照値学習手段は、
参照値の生成に使用した２つの基準参照値を、下記式
【数２】
0004754630.tif 000015
（ａｂｃｄｅは複数ビットからなる連続するデータ系列、ａｂｃｄは前記データ系列のうち最新ビットを除いたデータ系列、ｂｃｄｅは最古ビットを除いたデータ系列、ΔＲａｂｃｄ及びΔＲｂｃｄｅは各々基準参照値の変化分、ｒａｂｃｄｅは参照値、μは学習係数、ｘはデータ系列ａｂｃｄｅを最尤復号した際の入力信号、θは非同期サンプルクロックの位相を各々示す）
に基づいて学習して修正する
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項１０】
記録媒体に記録された記録データのタイミングとは同期していない非同期サンプルクロックを生成するクロック生成手段と、
前記クロック生成手段の非同期サンプルクロックで前記記録媒体からの記録データをサンプリングするＡ／Ｄ変換手段と、
前記記録媒体の記録データのタイミングを基準とした前記非同期サンプルクロックの位相を検出するタイミング検出手段と、
前記タイミング検出手段により検出された非同期サンプルクロックの位相と、所定位相を基準とする基準参照値とが入力され、前記基準参照値と前記非同期サンプルクロックの位相とに基づいてビタビ復号時の参照値を生成する参照値生成手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりサンプリングされた非同期サンプリングデータと、前記参照値生成手段の参照値とに基づいて、最尤復号を行うビタビ復号手段とを備えると共に、
前記所定位相を基準とする基準参照値を予め有すると共に、前記タイミング検出手段により検出された前記非同期サンプルクロックの位相と、前記Ａ／Ｄ変換手段によりサンプリングされた非同期サンプリングデータと、前記参照値生成手段により生成されたビタビ復号時の参照値とに基づいて、前記基準参照値を学習する基準参照値学習手段とを備えた
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項１１】
前記請求項１記載の情報再生装置において、
前記基準参照値学習手段は、
前記ビタビ復号手段の出力を用いて、学習すべき基準参照値を選択する
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項１２】
前記請求項１記載の情報再生装置において、
前記基準参照値学習手段は、
前記ビタビ復号手段に備える生き残りパス管理部の途中結果を用いて、学習すべき基準参照値を選択する
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項１３】
前記請求項１記載の情報再生装置において、
前記基準参照値学習手段は、
前記ビタビ復号手段で演算した各パスメトリックのうちの最小値を用いて、学習すべき基準参照値を選択する
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項１４】
前記請求項１記載の情報再生装置において、
前記基準参照値学習手段は、
ビタビ復号手段に入力される入力信号に基づいてビタビ復号手段の出力値を仮判定した仮判定値を用いて、学習すべき基準参照値を選択する
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項１５】
前記請求項１記載の情報再生装置において、
前記基準参照値学習手段は、
前記ビタビ復号手段の出力、前記ビタビ復号手段に備える生き残りパス管理部の途中結果、前記ビタビ復号手段で算出した各パスメトリックのうちの最小値、及び、ビタビ復号手段に入力される入力信号に基づいてビタビ復号手段の出力値を仮判定した仮判定値のうち、何れか１つを選択して、学習すべき基準参照値を選択する
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項１６】
記録媒体に記録された記録データのタイミングとは同期していない非同期サンプルクロックを生成するクロック生成手段と、
前記クロック生成手段の非同期サンプルクロックで前記記録媒体からの記録データをサンプリングするＡ／Ｄ変換手段と、
所定位相を基準とする基準参照値が入力される入力端子と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりサンプリングされた非同期サンプリングデータと、前記入力端子に入力された基準参照値に応じて生成された参照値との誤差に基づいて、最尤復号を行うビタビ復号手段とを備えると共に、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりサンプリングされた非同期サンプリングデータと前記入力端子に入力された基準参照値に応じて生成された参照値との誤差と、記録媒体に記録された記録データのタイミングを基準とした前記非同期サンプルクロックの位相とに基づいて前記基準参照値を学習して修正する基準参照値学習手段を備えた
ことを特徴とする情報再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報再生装置に関し、特に、ビタビアルゴリズムを用いる情報再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビタビ復号器を備えた情報再生装置として、例えば特許文献１に記載されるように、同期サンプリングデータを得て、その後、この同期サンプリングデータをビタビ復号器に入力して、最も確からしいデータを再生しているものがある。
【０００３】
一方、例えば特許文献２に記載されるように、非同期サンプリングデータを直接ビタビ復号器に入力して、最も確からしいデータを再生しているものがある。
【特許文献１】特許第３２６０８７０号公報
【特許文献２】特許第３６２８７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ビタビ復号器への入力信号には、様々な要因による雑音や歪みが加わっている。それらの雑音や歪みを無効化できるように、ビタビ復号器で使用する参照値を適応的に変化させることが出来れば、ビタビ復号器の出力の品質は大幅に向上する。
【０００５】
しかしながら、ビタビ復号器への入力が同期サンプリングデータの場合には、幾つかの参照値学習方法が提案されており、前記特許文献１記載の技術も参照値を学習させているものの、非同期サンプリングデータの場合には、未だ提案されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記の観点から、ビタビ復号器への入力が非同期サンプリングデータの場合にも、ビタビ復号器で使用する参照値を適切値に修正して、ビタビ復号器の出力の品質の向上を図ることにある。
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明では、ビタビ復号器のビタビ復号に使用する参照値を予め記憶せず、その参照値を生成する所定位相基準の基準参照値を予め記憶しておき、この基準参照値を学習することとする。ここで、所定位相基準の基準参照値を予め記憶する理由を記す。ビタビ復号器への入力が同期サンプリングデータの場合には、ビタビ復号に使用する参照値はその数が少なくて済むが、非同期サンプリングデータの場合には、その非同期サンプリングデータの位相に応じて、用いる参照値を変更する必要があるため、予め記憶しておく参照値の数が膨大になり、その結果、回路規模が増大する欠点を招く。そこで、本発明では、ゼロ位相やπ位相などの特定の位相における参照値を基準参照値として予め記憶しておき、この基準参照値から、非同期サンプリングデータの位相に応じた参照値を算出生成することにより、予め記憶すべき参照値の数を低減して、回路規模の削減を図ることとしている。
【０００８】
すなわち、請求項１記載の発明の情報再生装置は、記録媒体に記録された記録データのタイミングとは同期していない非同期サンプルクロックでサンプリングされた非同期サンプリングデータを入力し、この入力信号をビタビ復号する情報再生装置であって、所定位相を基準とする基準参照値が入力され、前記基準参照値に基づいて、前記記録データのタイミングを基準とする前記非同期サンプルクロックの位相でのビタビ復号時の参照値を生成する参照値生成手段と、前記参照値生成手段により生成された参照値と前記入力信号とに基づいて最尤復号を行うビタビ復号手段とを備えると共に、前記参照値生成手段により生成された前記非同期サンプルクロックの位相での参照値と前記入力信号との誤差と、前記非同期サンプルクロックの位相とに基づいて前記基準参照値を学習して修正する基準参照値学習手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記参照値生成手段は、前記ビタビ復号手段に入力される入力信号の連続する２つのデータ系列に対応する２つの基準参照値に基づいて、前記ビタビ復号時の参照値を生成することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、記録媒体の記録データのタイミングを基準とした前記非同期サンプルクロックの位相を検出するタイミング検出手段を備え、前記参照値生成手段は、前記タイミング検出手段により検出した非同期サンプルクロックの位相、及び前記ビタビ復号手段に入力される入力信号の連続する２つのデータ系列に対応する２つの基準参照値に基づいて、前記ビタビ復号時の参照値を生成することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記請求項３記載の情報再生装置において、前記参照値生成手段は、前記所定位相を基準とする２つの基準参照値の間を、前記タイミング検出手段により検出した非同期サンプルクロックに応じて、線形補間して、前記ビタビ復号時の参照値を生成することを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、前記請求項４記載の情報再生装置において、前記参照値生成手段は、前記ビタビ復号時の参照値を、下記式
【００１３】
【数３】
0004754630.tif 000002
（ａｂｃｄｅは複数ビットからなる連続するデータ系列、ａｂｃｄは前記データ系列のうち最新ビットを除いたデータ系列、ｂｃｄｅは最古ビットを除いたデータ系列、ｒａｂｃｄｅは参照値、Ｒａｂｃｄ及びＲｂｃｄｅは各々基準参照値、θは非同期サンプルクロックの位相を各々示す）
に基づいて生成することを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、前記請求項２〜４記載の情報再生装置において、前記所定位相を基準とする基準参照値は、ゼロ位相を基準とするゼロ位相基準参照値であることを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、前記請求項２〜４記載の情報再生装置において、前記所定位相を基準とする基準参照値は、π位相を基準とするπ位相基準参照値であることを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、前記請求項３記載の情報再生装置において、前記基準参照値学習手段は、前記参照値生成手段により生成された参照値と前記入力信号との誤差に基づいて、前記参照値生成手段が参照値の生成に使用した２つの基準参照値を修正することを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、前記請求項８記載の情報再生装置において、前記基準参照値学習手段は、参照値の生成に使用した２つの基準参照値を、下記式
【００１８】
【数４】
0004754630.tif 000003
（ａｂｃｄｅは複数ビットからなる連続するデータ系列、ａｂｃｄは前記データ系列のうち最新ビットを除いたデータ系列、ｂｃｄｅは最古ビットを除いたデータ系列、ΔＲａｂｃｄ及びΔＲｂｃｄｅは各々基準参照値の変化分、ｒａｂｃｄｅは参照値、μは学習係数、ｘはデータ系列ａｂｃｄｅを最尤復号した際の入力信号、θは非同期サンプルクロックの位相を各々示す）
に基づいて学習して修正することを特徴とする。
【００１９】
請求項１０記載の発明の情報再生装置は、記録媒体に記録された記録データのタイミングとは同期していない非同期サンプルクロックを生成するクロック生成手段と、前記クロック生成手段の非同期サンプルクロックで前記記録媒体からの記録データをサンプリングするＡ／Ｄ変換手段と、前記記録媒体の記録データのタイミングを基準とした前記非同期サンプルクロックの位相を検出するタイミング検出手段と、前記タイミング検出手段により検出された非同期サンプルクロックの位相と、所定位相を基準とする基準参照値とが入力され、前記基準参照値と前記非同期サンプルクロックの位相とに基づいてビタビ復号時の参照値を生成する参照値生成手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段によりサンプリングされた非同期サンプリングデータと、前記参照値生成手段の参照値とに基づいて、最尤復号を行うビタビ復号手段とを備えると共に、前記所定位相を基準とする基準参照値を予め有すると共に、前記タイミング検出手段により検出された前記非同期サンプルクロックの位相と、前記Ａ／Ｄ変換手段によりサンプリングされた非同期サンプリングデータと、前記参照値生成手段により生成されたビタビ復号時の参照値とに基づいて、前記基準参照値を学習する基準参照値学習手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項１１記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記基準参照値学習手段は、前記ビタビ復号手段の出力を用いて、学習すべき基準参照値を選択することを特徴とする。
【００２１】
請求項１２記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記基準参照値学習手段は、前記ビタビ復号手段に備える生き残りパス管理部の途中結果を用いて、学習すべき基準参照値を選択することを特徴とする。
【００２２】
請求項１３記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記基準参照値学習手段は、前記ビタビ復号手段で演算した各パスメトリックのうちの最小値を用いて、学習すべき基準参照値を選択することを特徴とする。
【００２３】
請求項１４記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記基準参照値学習手段は、ビタビ復号手段に入力される入力信号に基づいてビタビ復号手段の出力値を仮判定した仮判定値を用いて、学習すべき基準参照値を選択することを特徴とする。
【００２４】
請求項１５記載の発明は、前記請求項１記載の情報再生装置において、前記基準参照値学習手段は、前記ビタビ復号手段の出力、前記ビタビ復号手段に備える生き残りパス管理部の途中結果、前記ビタビ復号手段で算出した各パスメトリックのうちの最小値、及び、ビタビ復号手段に入力される入力信号に基づいてビタビ復号手段の出力値を仮判定した仮判定値のうち、何れか１つを選択して、学習すべき基準参照値を選択することを特徴とする。
【００２５】
請求項１６記載の発明の情報再生装置は、記録媒体に記録された記録データのタイミングとは同期していない非同期サンプルクロックを生成するクロック生成手段と、前記クロック生成手段の非同期サンプルクロックで前記記録媒体からの記録データをサンプリングするＡ／Ｄ変換手段と、所定位相を基準とする基準参照値が入力される入力端子と、前記Ａ／Ｄ変換手段によりサンプリングされた非同期サンプリングデータと、前記入力端子に入力された基準参照値に応じて生成された参照値との誤差に基づいて、最尤復号を行うビタビ復号手段とを備えると共に、前記Ａ／Ｄ変換手段によりサンプリングされた非同期サンプリングデータと前記入力端子に入力された基準参照値に応じて生成された参照値との誤差と、記録媒体に記録された記録データのタイミングを基準とした前記非同期サンプルクロックの位相とに基づいて前記基準参照値を学習して修正する基準参照値学習手段を備えたことを特徴とする。
【００２６】
以上により、請求項１〜１６記載の発明の情報再生装置では、記録媒体から読み出されたアナログデータは、非同期サンプルクロックでサンプルされて、非同期サンプルデータとなってビタビ復号手段で最尤復号される。この最尤復号に際して、前記非同期サンプルデータが記録媒体のデータの記録タイミングを基準とした位相を持つため、最尤復号に使用される参照値もその位相に対応した参照値が使用される。そして、ビタビ復号手段に入力される非同期サンプルデータと前記参照値との誤差に基づいて、所定位相を基準とする基準参照値が学習補正され、その後にこの補正後の基準参照値に基づいて前記参照値が参照値生成手段で生成されることが繰り返されるので、この生成される参照値は適応的に適切値になって行く。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、請求項１〜１６記載の発明の情報再生装置によれば、非同期サンプリング方式であっても、参照値を適応的に修正することができるので、ビタビ復号器の出力の品質を大幅に向上させて、再生データの高精度化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
本実施形態の情報再生装置の全体概略構成を図１に示す。
【００３０】
本実施形態の情報再生装置１００は、ＤＶＤなどの記録媒体１０１に記録されている記録データと、その記録データの記録タイミングに擬似的に同期した擬似同期クロックとを再生するものであって、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）１０２と、Ａ／Ｄ変換器１０３と、クロック生成器（クロック生成手段）１０４と、波形整形器１０５と、タイミング検出器（タイミング検出手段）１０６と、ビタビ復号器（ビタビ復号手段）１０７と、参照値生成器（参照値生成手段）１０８と、基準参照値学習器（基準参照値学習手段）１０９とを有している。
【００３１】
先ず、情報再生装置１００内部の概略構成及び動作の概要を説明する。記録媒体１０１に記録されているデジタルデータは、光ピックアップ（図示せず）で読み取られてアナログ信号となる。このアナログ信号はＡＦＥ１０２で整形され、Ａ／Ｄ変換器１０３でデジタルデータに変換される。Ａ／Ｄ変換器１０３のサンプルクロックはクロック生成器１０４で生成されたクロックであり、そのクロックのタイミングは記録媒体１０１に記録されているデータのタイミングとは必ずしも同期していない。すなわち、非同期サンプルクロックである。また、Ａ／Ｄ変換器１０３が出力するデジタルデータは、非同期サンプリングデータと呼ぶこともできる。この非同期サンプルデータは波形整形器１０５で波形整形され、タイミング検出器１０６及びビタビ復号器１０７に入力される。
【００３２】
前記タイミング検出器１０６は、波形整形されたデジタルデータから、２種類の信号を生成して出力する。そのうち１つは、記録媒体１０１の記録デジタルデータのタイミングを基準としたときの非同期サンプルクロックの位相信号θであり、他の１つは記録媒体１０１の記録デジタルデータの記録タイミングに擬似的に同期した擬似同期信号である。
【００３３】
前記ビタビ復号器１０７は、波形整形されたデジタルデータ系列に最も近い参照値系列を探索することによって、最も確からしいデータを復号する。波形整形されたデジタルデータと参照値とは何れも記録媒体１０１内の記録デジタルデータとは非同期であるが、タイミング検出器１０６が出力する擬似同期信号を用いることにより、復号データを擬似的に同期させている。すなわち、ビタビ復号器１０７は最尤復号を行うだけでなく、非同期サンプルデータから同期データへの変換も同時に行っていることになる。
【００３４】
前記ビタビ復号器１０７で用いられている参照値は、参照値生成器１０８によって生成されたものである。この参照値生成器１０８の参照値は、タイミング検出器１０６で検出された位相θ信号（後述）と、所定位相（例えばゼロ位相）を基準とする基準参照値を予め記憶する基準参照値学習器１０９の基準参照値とに基づいて、生成される。更に、前記基準参照値学習器１０９は、半導体チップの所定入力端子ＩＮから基準参照値が入力されて記憶しており、前記ビタビ復号器１０７の入力信号（即ち、非同期サンプリングデータ）及び出力データと、前記位相θとに基づいて、その記憶した基準参照値を適応的に学習する。この学習によって、ビタビ復号器１０７からの復号データの誤り率が低減する。
【００３５】
尚、前記波形整形器１０５、タイミング検出器１０６、ビタビ復号器１０７、参照値生成器１０８、基準参照値学習器１０９は、クロック生成器１０４が生成する非同期サンプルクロックのタイミングで動作する。
【００３６】
続いて、タイミング検出器１０６、ビタビ復号器１０７、参照値生成器１０８及び基準参照値学習器１０９の動作を詳しく説明する。
【００３７】
先ず、図２を用いて、タイミング検出器１０６の構成及びその動作を詳しく説明する。同図では、チャネルビットの１周期を２πとし、チャネルビットとチャネルビットの境界を位相０π、すなわち、ゼロ位相としている。クロック生成器１０４が生成した非同期サンプルクロックは、その名の通り、チャネルビットの境界が現れるタイミングとは同期していないクロックである。チャネルビットと非同期サンプルクロックのタイミング関係が図２のような場合、非同期サンプルクロックの最初の立上りエッジの位置は０．２πの位置にあると言える。そして、次の立上りエッジは１．８π、その次は１．４πと続いて行く。ハードウェア化を容易にするためには、２πで割って、各々、０．１、０．９、０．７…に正規化すると、効果的である。
【００３８】
タイミング検出器１０６が生成する擬似同期信号は、位相が２πを超えたときに１を、超えなかったときに０となる信号である。非同期であるが故に、チャネルビットの数と非同期サンプルクロックの数はそのままでは一致しないが、擬似同期信号が０のときの非同期サンプルクロックを間引くことにより、一致させることが可能である。
【００３９】
次に、ビタビ復号器１０７及び参照値生成器１０８の構成及びその動作について詳しく説明する。
【００４０】
説明を容易にするために、記録データは（２，１０）ＲＬＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）符号をＮＲＺＩ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ Ｉｎｖｅｒｓｅ）変換されたものとする。すなわち、記録データの「１」は最低３回連続し、「０」もまた最低３回連続する。「０１０１」や「０１１０」のようなデータ系列は存在しない。このとき、記録データ系列から導かれる状態の数は８つである。
【００４１】
また、完全に同期サンプルされて理想的に波形整形された場合のビタビ復号器１０７の入力がＰＲ（３，４，４，３）特性であるとする。このとき、入力値として取り得る値は｛０，３，７，１１，１４｝の５値である。
【００４２】
前記８つの状態と５値の対応を下式に示す。
【００４３】
【数５】
0004754630.tif 000004
【００４４】
前記の８つの値をゼロ位相基準参照値（ゼロ位相を基準とする基準参照値）と呼ぶ。前記８つのゼロ位相基準参照値Ｒの添符号００００、０００１…は、４つのデータからなる畳み込み符号の連続するデータ入力系列を示し、例えば、データ系列がａｂｃｄｅｆｇ…＝００００１１１…のとき、添符号００００＝ａｂｃｄを示し、次の添符号０００１はチャネルビットが１つ進んだデータ系列であって添符号０００１＝ｂｃｄｅを示している。
【００４５】
尚、本実施形態では、ゼロ位相基準参照値Ｒを基準参照値としているが、位相がπのときを基準とする基準参照値（π位相基準参照値）とすることもできるし、また、それ以外の位相を基準とする基準参照値とすることも可能である。
【００４６】
実際のビタビ復号器１０７の入力は、完全に同期サンプルされたものではなく、本実施形態においては非同期サンプルデータである。そのため、ブランチメトリックを求める際、ゼロ位相基準参照値Ｒをそのまま用いるわけにはいかない。サンプルされたときの位相に応じた参照値ｒを求めなければならない。
【００４７】
図３は、前記参照値生成器１０８による参照値ｒの生成方法を示している。同図中、黒丸はゼロ位相基準参照値を表している。ゼロ位相基準参照値は８種類あるが、理想的にＰＲ（３，４，４，３）に等化されていると仮定しているので、５値になる。そして黒丸と黒丸を結ぶ破線が参照値である。参照値は５ビットからなる１２種類になる。例えば、参照値ｒ００００１は、連続する２つのデータ系列に対応する２つのゼロ位相基準参照値Ｒ００００、Ｒ０００１から、位相θをパラメータとして求められる。位相θが０．５π（すなわち正規化すると、０．２５）のときの参照値を図中白丸で表している。算出式を以下に示す。
【００４８】
【数６】
0004754630.tif 000005
【００４９】
他の参照値についても同様に算出する。
【００５０】
尚、ここでは線形補間によって求める例を示しているが、他の補間方法を用いても良い。
【００５１】
算出した参照値とビタビ復号器１０７の入力値に基づいてブランチメトリックを下記式により算出する。
【００５２】
【数７】
0004754630.tif 000006
【００５３】
ここで、ｘはビタビ復号器１０７への入力信号値、ｂｍはブランチメトリックを表す。
【００５４】
擬似同期信号が０のときはブランチメトリックを累積し、擬似同期信号が１のときにパスメトリックとパス選択信号を算出する。そして、パス選択信号からビタビ復号器１０７の出力値を決定する。
【００５５】
最後に、基準参照値学習器１０９によるゼロ位相基準参照値Ｒの学習について詳しく説明する。
【００５６】
前述したように、参照値ｒはゼロ位相基準参照値Ｒと位相θとから求めている。学習はゼロ位相基準参照値Ｒについて行うものであり、ビタビ入力値ｘと生成された参照値ｒとの誤差（ｘーｒ）と、位相θとに基づいて、ゼロ位相基準参照値Ｒを修正する。修正式を以下に示す。
【００５７】
【数８】
0004754630.tif 000007
【００５８】
ここで、μは正の係数を表す。また、ここでの添符号ａｂｃｄｅは最も確からしいデータ系列を表している。ビタビ復号器１０７の出力などから、最も確からしいデータ系列ａｂｃｄｅを求めた後、それに対応する参照値ｒａｂｃｄｅと、ビタビ入力値ｘと、位相θとを求めて、ゼロ位相基準参照値Ｒの修正値ΔＲを算出する。その一例を図４に示す。図４において、同図（ａ）では、データ系列００１１に対応するゼロ位相基準参照値Ｒ００１１と、チャネルビットが１ビット進んで前記データ系列に連続する次のデータ系列０１１１に対応するゼロ位相基準参照値Ｒ０１１１とを修正するに際し、同図（ｂ）に示すように、非同期サンプリングクロックの位相θが０．５π（正規化した値では０．２５）のときの参照値ｒａｂｃｄｅ＝ｒ００１１１（０．２５）（＝８）と、ビタビ復号器１０７の入力信号値ｘ＝１０と、所定値の係数μとを前記式４に代入すると、同図（ｃ）に示すように、例えば、ΔＲａｂｃｄ＝ΔＲ００１１＝１．５が、ΔＲｂｃｄｅ＝ΔＲ０１１１＝０．５が算出されて、学習後のゼロ位相基準参照値Ｒａｂｃｄ＝Ｒ００１１＝８．５、学習後のゼロ位相基準参照値Ｒｂｃｄｅ＝Ｒ０１１１＝１１．５が得られる。
【００５９】
このように、前記学習式４によれば、連続する２つのデータ系列ａｂｃｄ、ｂｃｄｅに対応する２つのゼロ位相基準参照値Ｒａｂｃｄ、Ｒｂｃｄｅの学習に際し、図４（ｃ）から判るように、位相θに近い側のゼロ位相基準参照値Ｒａｂｃｄ＝Ｒ００１１が大きく修正され、位相θに遠い側のゼロ位相基準参照値Ｒｂｃｄｅ＝Ｒ０１１１が小さく修正される。
【００６０】
尚、本実施形態では、学習式４に基づいて学習したが、本発明はこれに限定されず、その他、例えば、２つのゼロ位相基準参照値Ｒａｂｃｄ、Ｒｂｃｄｅの双方を修正せず、他の学習式を用いて１つのゼロ位相基準参照値のみを修正しても良い。
【００６１】
次に、前記式４を導出した理論を説明する。
【００６２】
ｎ個のビタビ入力が与えられたときの参照値の最適値を逐次的に算出する方法を示す。先ず、次のような誤差関数Ｅを考える。
【００６３】
【数９】
0004754630.tif 000008
【００６４】
ここで、ｋは整数、Ｔｓは非同期サンプリングクロックの周期、ｘ（ｋＴｓ）は時刻ｋＴｓにおけるビタビ復号器１０７の入力、ｒＭＬ（ｋＴｓ）は時刻ｋＴｓにおける最も確からしい参照値を表している。
【００６５】
このような形の誤差関数Ｅを最小にする手続きを一般に最小２乗平均誤差（ｌｅａｓｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ，ＬＭＳ）法という。参照値ｒＭＬ（ｋＴｓ）は２つのゼロ位相基準参照値Ｒｉｊｋｌ、Ｒｊｋｌｍで決まるため、誤差関数Ｅもゼロ位相基準参照値に関して陰（ｉｍｐｌｉｃｉｔ）に定義された関数となる。従って、各ゼロ位相基準参照値を軸としてできる空間を考え、更に、この誤差関数Ｅによって定義される値を高さと考えれば、誤差関数Ｅはゼロ位相基準参照値空間上の超曲面として誤差曲面を与えることになる。任意のゼロ位相基準参照値の状態から、この誤差曲面の極小値に達するには、例えば、各ゼロ位相基準参照値を、∂Ｅ/∂Ｒａｂｃｄに比例した量
【００６６】
【数１０】
0004754630.tif 000009
ずつ変化させていけば良いことになる。これは誤差曲面上を最も急な傾斜方向に進んでいくことに相当し、このような学習則を一般に最急降下法（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｄｅｃｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ）という。
【００６７】
さて、前記のように定義されていれば、式６は合成関数の微分公式により
【００６８】
【数１１】
0004754630.tif 000010
と展開できる。
【００６９】
【数１２】
0004754630.tif 000011
であるので、結局、式６より、
【００７０】
【数１３】
0004754630.tif 000012
という学習則が得られる。
【００７１】
式９の方法では、ｎ個全ての点が与えられた後に、初めて係数を変化させることになるが、係数μが十分に小さければ、各点が与えられる毎に係数を反復的に変化させる、すなわち、
【００７２】
【数１４】
0004754630.tif 000013
【００７３】
としても、全体の変化量は最急降下法とほぼ等しくなる。また、シミュレーションに当たってのメモリも少なくて済むことになる。
【００７４】
前記の理論式は、学習すべきゼロ位相基準参照値Ｒを求める条件として、最も確からしいデータ系列ＭＬを用いている。しかし、実装するに際しては、最も確からしいデータ系列ＭＬが決定された後に、学習するゼロ位相基準参照値Ｒを選択する方が容易である。その際は、最も確からしいデータ系列ＭＬが決まると、２種類のゼロ位相基準参照値を同時に更新することになる。最も確からしいデータ系列ＭＬがａｂｃｄｅであったときの更新式が前述した学習式４である。
【００７５】
最も確からしいデータ系列ＭＬは、ビタビ復号器１０７の出力から求めることもできる。しかし、ビタビ復号器１０７の入力信号の振幅及び位相との遅延が大きいため、長い遅延調整器が必要である。この場合には、面積及び電力でのデメリットが生じることに加え、フィードバックループが長くなることに起因する安定性の減少が問題となることもある。これを解決するために、パスメモリの途中結果から確からしいデータ系列を求めても良い。こうすると、確からしさは劣るが、パスメモリの長さ分だけ遅延調整器を削減でき、ループも短くできる。更に、パスメトリックの最小値から確からしいデータ系列を求めることも考えられ、また、ビタビ復号器１７の入力信号から確からしいデータ系列を仮判定することも可能である。どこから確からしいデータ系列を求めるかは、要求される仕様で決定すれば良い。また、確からしいデータ系列を求める前記の構成を複数用意しておき、状況に応じて何れか１つを選択するように、確からしいデータ系列を求める方法を動的に切り替えても良い。
【００７６】
尚、以上の説明では、ＤＶＤからのデータの情報再生の場合を例示して説明したが、本願発明は、携帯電話、蓄積再生装置、デジタルテレビ又は車載機器などにも同様に適用できるのは、勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上説明したように、本発明は、ビタビ復号に使用する参照値を基準参照値に基づいて生成すると共に、この基準参照値を学習する機能を持たせたので、高精度な誤り訂正を行うことができる情報再生装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態の情報再生装置の全体概略構成を示す図である。
【図２】同情報再生装置に備えるタイミング検出器の動作説明図である。
【図３】同情報再生装置に備える参照値生成器による参照値の算出方法の概略を示す図である。
【図４】同情報再生装置に備える基準参照値学習器による基準参照値の学習の様子を示し、同図（ａ）は学習の対象となる２つのゼロ位相基準参照値を示す図、同図（ｂ）は位相θでの参照値とビタビ復号器の入力信号値ｘとの誤差に応じて学習の対象となる２つのゼロ位相基準参照値を学習する様子を示す図、同図（ｃ）は学習後の２つのゼロ位相基準参照値を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０１        記録媒体
１０２        アナログフロントエンド
１０３        Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）
１０４        クロック生成器（クロック生成手段）
１０５        波形整形器
１０６        タイミング検出器（タイミング検出手段）
１０７        ビタビ復号器（ビタビ復号手段）
１０８        参照値生成器（参照値生成手段）
１０９        基準参照値学習器（基準参照値学習手段）
ＩＮ          入力端子
【図１】
0004754630.tif 000016
【図２】
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【図３】
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【図４】
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