(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
RLL（run length limited）符号語及び誤り訂正符号語の２種類の符号語と、インターリーブとを組み合わせた符号化を行う符号化装置において、
入力データを、前記誤り訂正符号語に符号化する誤り訂正符号化手段と、
前記RLL符号語が前記誤り訂正符号語を構成するシンボルを単位として、ｍシンボル（ｍ≧２）の情報語からなる場合、符号長ｎシンボルの誤り訂正符号語をｋｍ個（ｋは１以上の整数）インターリーブするインターリーブ手段と、
前記インターリーブにより得られるRLL符号語の情報語を、前記RLL符号語として符号化するRLL符号化手段と
を備え、
前記インターリーブ手段は、前記RLL符号語の情報語内の系列を構成するｍ個のシンボルに対して、系列の先頭よりアドレスｉ（０≦ｉ＜ｍ）を付加した場合であって、ｋｍ個の誤り訂正符号語のｊ（０≦ｊ＜ｋｍ）番目の符号語のｎシンボルのうち、RLL符号の情報語内におけるアドレスがｉのシンボルの数を、ｘijとした場合に、任意のｊについて、
【数１】
0004666235.tif 000011
かつ、ｘij＞０となるようにインターリーブする
符号化装置。
【請求項２】
前記インターリーブ手段は、前記符号長ｎがｍの倍数となる場合において、ε＝ｎ／ｍとしたとき、
【数１】
0004666235.tif 000012
かつ、ｘij＝εとなるようにインターリーブする
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
RLL符号語及び誤り訂正符号語の２種類の符号語と、インターリーブとを組み合わせた符号化を行う符号化装置の符号化方法において、
入力データを、前記誤り訂正符号語に符号化し、
前記RLL符号語が前記誤り訂正符号語を構成するシンボルを単位として、ｍシンボル（ｍ≧２）の情報語からなる場合、符号長ｎシンボルの誤り訂正符号語をｋｍ個（ｋは１以上の整数）インターリーブし、
前記インターリーブにより得られるRLL符号語の情報語を、前記RLL符号語として符号化する
ステップを含み、
前記RLL符号語の情報語内の系列を構成するｍ個のシンボルに対して、系列の先頭よりアドレスｉ（０≦ｉ＜ｍ）を付加した場合であって、ｋｍ個の誤り訂正符号語のｊ（０≦ｊ＜ｋｍ）番目の符号語のｎシンボルのうち、RLL符号の情報語内におけるアドレスがｉのシンボルの数を、ｘijとした場合に、任意のｊについて、
【数１】
0004666235.tif 000013
かつ、ｘij＞０となるようにインターリーブする
符号化方法。
【請求項４】
RLL符号語及び誤り訂正符号語の２種類の符号語と、インターリーブとを組み合わせた符号化を行う機器を制御するコンピュータに実行させるプログラムであって、
入力データを、前記誤り訂正符号語に符号化し、
前記RLL符号語が前記誤り訂正符号語を構成するシンボルを単位として、ｍシンボル（ｍ≧２）の情報語からなる場合、符号長ｎシンボルの誤り訂正符号語をｋｍ個（ｋは１以上の整数）インターリーブし、
前記インターリーブにより得られるRLL符号語の情報語を、前記RLL符号語として符号化する
ステップを含み、
前記RLL符号語の情報語内の系列を構成するｍ個のシンボルに対して、系列の先頭よりアドレスｉ（０≦ｉ＜ｍ）を付加した場合であって、ｋｍ個の誤り訂正符号語のｊ（０≦ｊ＜ｋｍ）番目の符号語のｎシンボルのうち、RLL符号の情報語内におけるアドレスがｉのシンボルの数を、ｘijとした場合に、任意のｊについて、
【数１】
0004666235.tif 000014
かつ、ｘij＞０となるようにインターリーブする
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化装置及び方法、並びにプログラムに関し、特に、ビット誤り率を低減することができるようにした符号化装置及び方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルデータを、誤り訂正符号を用いて符号化し、RLL（run length limited）符号により符号化して、磁気テープ記録装置や光ディスク装置等に記録する際に、誤りを効率よく訂正するため、誤り訂正符号とインターリーブを組み合わせて符号化するインターリーブ技術が用いられている。また、マルチインプット（multi input）、マルチアウトプット（multi output）伝送システム等によって伝送する際にも、伝送路上の誤りを効率よく訂正するために、誤り訂正符号とインターリーブとが組み合わせて符号化されている。
【０００３】
ここで、RLL符号とは、記録又は伝送されるビット０又はビット１の最大連続数が有限となるように、入力データを符号化する符号であり、高密度磁気記録や高速通信などの分野において広く用いられている。たとえば、8b10b符号は、０又は１の連続数が５までに制限される符号であって、PCI Express、ギガビットイーサーネット（gigabit ethernet）等の高速通信方式において、広く使われている。また、デジタルビデオ伝送に使用される、HDMI（high definition multimedia interface）におけるTMDS（transition minimized differential signaling）も、このような目的で使用されている。
【０００４】
また、誤り訂正符号は、記録再生時や、通信路上で発生した誤りを訂正するために、入力データを符号化する符号である。
【０００５】
このようなRLL符号及び誤り訂正符号に関する技術としては、たとえば、特許文献１及び２、並びに非特許文献１及び２が知られている。
【特許文献１】US Patent 5,717,395, 'Rate 16/17 ENDEC with independent high/low byte decoding.''
【特許文献２】US Patent 6,567,951, 'Optical disc format exhibiting robust error correction coding.''
【非特許文献１】'8mm Wide Magnetic Tape Cartridge for Information Interchange  Helical Scan Recording = AIT-3 Format,"" Standard ECMA-329, Dec. 2001.
【非特許文献２】"'12,7 mm - 384- Track Magnetic Tape Cartridges - Ultrium-1 Format,"" Standard ECMA-319, June. 2001.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１では、RLL符号と、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の３種類のRS符号からなるRS積符号を組み合わせた構成が示されている。Ｃ２ RS符号は、１シンボル１バイト、符号長56シンボル、情報語長48シンボルRS（56，48）符号で、RLL符号は情報語長16ビット、符号長18ビットの符号を使用している。
【０００７】
誤り訂正符号は、伝送路上で連続して発生するバースト誤りを訂正するために、インターリーブと組み合わせて使われることがある。一般的に、符号長Ｎシンボル、情報語長Ｋシンボル誤り訂正符号、Ｌ段のインターリーブは、図１のように表わされる。
【０００８】
図１において、各マスは１シンボルを示し、各列はそれぞれ１つの誤り訂正符号語を示しており、Ｌ個の符号語単位で並び替えを行い、図１の破線矢印で示される順番に伝送又は記録される。なお、図１のハッチングが施された各マスは、パリティを意味し、情報語長Ｋには、パリティＮ−Ｋシンボルが付加されている。
【０００９】
非特許文献１においては、Ｃ２ RS符号は、228段のインターリーブと組み合わされる。このインターリーブ後に伝送順に従ってRLL符号化される場合について考えると、図１のインターリーブによって、RLL符号語の上位８ビットからなる上位バイトと、下位８ビットからなる下位バイトは、図２に示すようになる。
【００１０】
すなわち、図２から分かるように、Ｃ２符号語は、白いマス目で表わしているRLL符号語の情報語の上位８ビットからなる上位バイトのみで構成される符号語と、ハッチングが施されたマス目で表わしている情報語の下位８ビットからなる下位バイトのみで構成される符号語の２種類になっている。
【００１１】
ここで、RLL符号においては、ｍビットのデータを情報語とすると、ｎビットの符号語に符号化される。この符号化は、２m通りの入力データと、符号化器の状態に対して、２n通りの出力パターンのうち、特性を満たすものを対応付けることにより行われる。また、RLL符号の符号化法則によっては、復号時の誤り伝播の影響により、符号語内のビットに誤りが生じた場合に、復号後のｍビットからなる情報語中の、上位ビット、下位ビットにおける誤り率が異なる場合がある。これは、たとえば、符号変換テーブルの出力データが辞書順に並ぶ場合に発生する問題である。
【００１２】
かかる問題の生じるRLL符号として、０ないし９の入力データを順に入れた場合の符号語を図３に示す。図３において、左側には入力データが上から０ないし９の順に並んでおり、それらの入力データに対応する符号語が右側に並んでいる。
【００１３】
たとえば、図３に示すように、１を入力した場合の符号語の下位１ビット目と、２ビット目が共に誤った場合において、復号したときには結果として、入力したものと異なる２が得られる。このとき、かかる復号結果において、１ビット目と２ビット目には誤りが発生するが、それより上位のビットには誤りは生じていない。
【００１４】
図４は、そのようなRLL符号の一例として、16ビットのデータを情報語として、17ビットの符号語に符号化を行う符号の１つにおいて、復号器の入力におけるビット誤り率を変化させた場合に、復号後の16ビットからなる情報語中の、上位８ビットからなる上位バイトと、下位８ビットからなる下位バイトにおける誤り率を示したグラフである。
【００１５】
図４において、水平方向の軸は復号器の入力におけるビット誤り率を表わしており、図中左から右にいくほど、ビット誤り率は悪くなる。一方、垂直方向の軸は復号器の出力におけるビット誤り率を表わしており、図中下から上にいくほど、ビット誤り率は悪くなる。また、図４に示すように、菱形の点を結んだ線はRLL符号語の誤り率を示し、四角の点を結んだ線は上位バイトの誤り率を示し、三角の点を結んだ線は下位バイトの誤り率を示している。
【００１６】
上述したように、復号後の情報語中の上位バイトと下位バイトにおいては、誤り率が異なるために、上記のようなインターリーブ方法を用いた場合、誤り訂正であるRS符号語において、誤り率の高いシンボルのみを含む符号語と、誤り率の低いシンボルのみを含む符号語とが混在することになる。このため、図４に示すように、誤り率の低いシンボルのみを含む符号語に比べて、誤り率の高いシンボルのみを含む符号語においては、誤り訂正符号の能力を超えた符号が発生する頻度が高くなり、実際の復号器の出力の復号後誤り率が、復号前のバイトエラーから推測される復号後誤り率よりも高くなっている。
【００１７】
また、非特許文献２における磁気テープ記録システムにおいては、Ｃ１誤り訂正符号と、２段インターリーブとを組み合わせた誤り訂正フォーマットが用いられている。この文献におけるフォーマットでは、シンボル単位でのRLL符号化は用いられていないが、このインターリーブ方法と、図４に示したような特性を持つ16/17 RLL符号を組み合わせた場合には同様の問題が発生する。
【００１８】
さらに、特許文献１においては、16/17 RLL符号とRS符号とのインターリーブの一例が示されている。
【００１９】
これは、インターリーブの段数が３で、RLL符号情報語は２シンボルであるので、それぞれのRS符号語に上位バイトと下位バイトが均等に含まれるようになっている。この場合、非特許文献１を例にして説明した問題は発生しないが、同様の構成で、インターリーブの段数が偶数になった場合には、非特許文献１で示した構成と同じく、上位バイトのみから構成されるRS符号語と、下位バイトのみから構成されるRS符号語の２種類になってしまう。
【００２０】
特許文献２では、光ディスク向けの誤り訂正ブロック符号が示されているが、この場合においても、インターリーブの段数が、RLL情報語長で割り切れる場合には、かかる文献中のＣ１符号語において同様の問題が発生する。
【００２１】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ビット誤り率を低減することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の一側面の符号化装置は、RLL符号語及び誤り訂正符号語の２種類の符号語と、インターリーブとを組み合わせた符号化を行う符号化装置において、入力データを、前記誤り訂正符号語に符号化する誤り訂正符号化手段と、前記RLL符号語が前記誤り訂正符号語を構成するシンボルを単位として、ｍシンボル（ｍ≧２）の情報語からなる場合、符号長ｎシンボルの誤り訂正符号語をｋｍ個（ｋは１以上の整数）インターリーブするインターリーブ手段と、前記インターリーブにより得られるRLL符号語の情報語を、前記RLL符号語として符号化するRLL符号化手段とを備え、前記インターリーブ手段は、前記RLL符号語の情報語内の系列を構成するｍ個のシンボルに対して、系列の先頭よりアドレスｉ（０≦ｉ＜ｍ）を付加した場合であって、ｋｍ個の誤り訂正符号語のｊ（０≦ｊ＜ｋｍ）番目の符号語のｎシンボルのうち、RLL符号の情報語内におけるアドレスがｉのシンボルの数を、ｘijとした場合に、任意のｊについて、
【数１】
0004666235.tif 000002
かつ、ｘij＞０となるようにインターリーブする。
【００２３】
前記インターリーブ手段は、前記符号長ｎがｍの倍数となる場合において、ε＝ｎ／ｍとしたとき、
【数１】
0004666235.tif 000003
かつ、ｘij＝εとなるようにインターリーブする。
【００２４】
本発明の一側面の符号化方法は、RLL符号語及び誤り訂正符号語の２種類の符号語と、インターリーブとを組み合わせた符号化を行う符号化装置の符号化方法において、入力データを、前記誤り訂正符号語に符号化し、前記RLL符号語が前記誤り訂正符号語を構成するシンボルを単位として、ｍシンボル（ｍ≧２）の情報語からなる場合、符号長ｎシンボルの誤り訂正符号語をｋｍ個（ｋは１以上の整数）インターリーブし、前記インターリーブにより得られるRLL符号語の情報語を、前記RLL符号語として符号化するステップを含み、前記RLL符号語の情報語内の系列を構成するｍ個のシンボルに対して、系列の先頭よりアドレスｉ（０≦ｉ＜ｍ）を付加した場合であって、ｋｍ個の誤り訂正符号語のｊ（０≦ｊ＜ｋｍ）番目の符号語のｎシンボルのうち、RLL符号の情報語内におけるアドレスがｉのシンボルの数を、ｘijとした場合に、任意のｊについて、
【数１】
0004666235.tif 000004
かつ、ｘij＞０となるようにインターリーブする。
【００２５】
本発明の一側面のプログラムは、上述した本発明の一側面の符号化方法に対応するプログラムである。
【００２６】
本発明の一側面の符号化装置及び方法、並びにプログラムにおいては、入力データが、誤り訂正符号語に符号化され、RLL符号語が誤り訂正符号語を構成するシンボルを単位として、ｍシンボル（ｍ≧２）の情報語からなる場合、符号長ｎシンボルの誤り訂正符号語がｋｍ個（ｋは１以上の整数）インターリーブされ、インターリーブにより得られるRLL符号語の情報語が、RLL符号語として符号化される。このとき、RLL符号語の情報語内の系列を構成するｍ個のシンボルに対して、系列の先頭よりアドレスｉ（０≦ｉ＜ｍ）を付加した場合であって、ｋｍ個の誤り訂正符号語のｊ（０≦ｊ＜ｋｍ）番目の符号語のｎシンボルのうち、RLL符号の情報語内におけるアドレスがｉのシンボルの数を、ｘijとした場合に、任意のｊについて、
【数１】
0004666235.tif 000005
かつ、ｘij＞０となるようにインターリーブされる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明の一側面によれば、ビット誤り率を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００２９】
図５は、本発明を適用した記録再生装置の一実施の形態の構成を示す図である。
【００３０】
記録再生装置１１は、図５に示すように、誤り訂正符号化器２１、インターリーバ２２、RLL符号化器２３、誤り訂正符号化器２４、チャネル符号化器２５、記録部２６、等化器２７、事後確率検出器２８、誤り訂正復号器２９、RLL復号器３０、デインターリーバ３１、及び誤り訂正復号器３２を含むようにして構成される。また、記録再生装置１１には、かかる装置の各部を制御する制御部３３が設けられている。
【００３１】
記録再生装置１１に入力された入力データは、誤り訂正符号化器２１に入力される。誤り訂正符号化器２１は、Ｃk1シンボルの入力データを、Ｃn1シンボルの符号語（以下、誤り訂正符号語１という）に符号化する。誤り訂正符号化器２１によって符号化された誤り訂正符号語１は、インターリーバ２２に入力される。
【００３２】
インターリーバ２２は、誤り訂正符号化器２１から入力される所定の数の誤り訂正符号語１に対してインターリーブを施し、ｒkビット単位でRLL符号化器２３に出力する。なお、インターリーバ２２においては、制御部３３の制御にしたがって、ビット誤り率が低減されるようなインターリーブが行われるが、その詳細な説明については、後述する。
【００３３】
RLL符号化器２３は、インターリーバ２２からのｒkビットの入力を、ｒnビットのRLL符号語として符号化し、ｒnビットのRLL符号語単位で誤り訂正符号化器２４に出力する。
【００３４】
誤り訂正符号化器２４は、RLL符号化器２３から出力されたRLL符号語を受け取り、ｃk2ビットの入力を、ｃn2ビットからなる符号語（以下、誤り訂正符号語２という）に符号化する。誤り訂正符号化器２４によって符号化された誤り訂正符号語２は、チャネル符号化器２５に入力される。
【００３５】
チャネル符号化器２５は、誤り訂正符号化器２４からの誤り訂正符号語２に対し、チャネル符号化を施して、記録部２６に記録する。これにより、入力データは、記録部２６に記録される。
【００３６】
一方、記録部２６に記録されたデータを再生する場合、かかるデータの再生波形を、図示せぬアナログ等化器及びA/D（analog/digital）変換器を通すことで得られる１単位時間毎の受信値が、等化器２７に入力される。
【００３７】
等化器２７は、入力される受信値の波形等化を行い、それにより得られる等化後の１単位時間毎の等化値を事後確率検出器２８に供給する。
【００３８】
事後確率検出器２８は、等化器２７からの、受信値の等化後の１単位時間毎の等化値から、１単位時間毎の事後確率比を順次計算する。事後確率検出器２８は、計算結果を誤り訂正復号器２９に供給する。
【００３９】
誤り訂正復号器２９には、事後確率検出器２８からの計算結果として、ｃn2単位時間分の事後確率が入力される。誤り訂正復号器２９は、入力された事後確率を用いて、誤り訂正符号語２の復号を行い、復号されたｃk2ビットをｒnビット単位でRLL復号器３０に出力する。
【００４０】
RLL復号器３０は、誤り訂正復号器２９からのRLL符号語を復号し、ｒkビット単位でデインターリーバ３１に出力する。
【００４１】
デインターリーバ３１は、RLL復号器３０からの出力に対し、インターリーバ２２によって行われたインターリーブに対応する所定のデインターリーブを施し、誤り訂正復号器３２に出力する。つまり、デインターリーバ３１は、インターリーブを行うインターリーバ２２と対になるように設けられるものである。
【００４２】
誤り訂正復号器３２は、デインターリーバ３１から入力されるＣn1シンボルの誤り訂正符号語１に対して復号を行い、Ｃk1シンボルの出力データが得られる。そして、誤り訂正復号器３２は、復号により得られた出力データを出力する。
【００４３】
なお、図５において、誤り訂正符号化器２４は、ランダム誤りを訂正するために設けているものであるため、記録再生装置１１における必須の構成要件ではなく、RLL符号化器２３による出力を、チャネル符号化器２５に入力する構成としてもよい。そして、仮に、そのような構成を採用した場合には、誤り訂正符号化器２４に対応した処理を行う後段の事後確率検出器２８及び誤り訂正復号器２９も設ける必要はない。
【００４４】
以上のように、記録再生装置１１においては、誤り訂正符号化器２１ないし記録部２６によって符号化処理が行われ、等化器２７ないし誤り訂正復号器３２によって復号処理が行われる。
【００４５】
次に、図６を参照して、図５のインターリーバ２２の詳細な構成について説明する。
【００４６】
インターリーバ２２は、たとえば、符号長Ｃn1の誤り訂正符号のＬ段インターリーバであって、図６に示すように、アドレスコントローラ４１及びバッファメモリ４２を含むようにして構成される。
【００４７】
アドレスコントローラ４１は、制御部３３からの制御信号に基づいて、バッファメモリ４２に対する読み出しアドレス又は書き込みアドレスを制御して、誤り訂正符号化器２１からバッファメモリ４２に入力される入力データの並び替えを行う。
【００４８】
なお、制御信号であるが、たとえば、制御部３３は、記録再生装置１１の各部から検出されるSyncパターンなどに基づいて、読み書きのアドレスを変更する所定のタイミングとなったと判定したとき、制御信号をアドレスコントローラ４１に供給する。かかるタイミングとしては、たとえば、符号化が正常に行われている場合に、その符号化が終了したときや、バッファメモリ４２にＬ段のデータが溜まったときなどである。
【００４９】
したがって、アドレスコントローラ４１によって、制御信号に応じた読み書きのアドレスの変更が行われることにより、バッファメモリ４２に入力される入力データを自由に並び替えることが可能となる。
【００５０】
バッファメモリ４２は、図７に示すように、Ｃn1×Ｌシンボルからなるデータを格納するメモリである。アドレスコントローラ４１によって、バッファメモリ４２に対して読み書きのアドレスの変更が行われることで、バッファメモリ４２に入力される入力データが適宜並び替えられる。バッファメモリ４２に格納されたデータは、出力データとして、適宜、RLL符号化器２３に出力される。
【００５１】
本実施の形態においては、図７に示すように、読み出しアドレスは、図中の破線で示す方向となるように固定され、書き込みアドレスのみが変更されるインターリーブ方法について説明する。また、本実施の形態では、１シンボルを８ビットとし、ｒk＝16，ｒn＝17のRLL符号を用いて、Ｃn1及びＬを偶数とした場合について考える。この場合に、RLL情報語は、上位８ビットからなる上位バイトと、下位８ビットからなる下位バイトからなる。すなわち、インターリーバ２２は、RLL情報語の上位バイトと下位バイトが、誤り訂正符号語１に等しい数だけ含まれるようなインターリーブを行う。また、インターリーバ２２から出力される出力データは、RLL符号化器２３によって、先頭から順に、RLL符号の情報語としてRLL符号化されるものとする。
【００５２】
インターリーバ２２において、バッファメモリ４２に格納されるデータは、図７に示されるように、Ｃn1シンボルの符号語である誤り訂正符号語１のＬ個分のデータとなる。また、ここでは、アドレスコントローラ４１によって、図７に示されるような、インターリーブの結果得られるＬ段からなる横一列のデータのそれぞれに対し、０からＣn1−１までのラベルが順次付与される。
【００５３】
本実施の形態では、RLL符号の復号後の情報語の誤り分布を考慮し、次のようなインターリーブを提案する。
【００５４】
すなわち、バッファメモリ４２の行をｉ，列をｊと定義した場合において、インターリーブ中のシンボル位置をＳijと表わし、Ｌ個の誤り訂正符号語１のそれぞれをＷi（０≦ｉ＜Ｌ）としたとき、アドレスコントローラ４１は、符号語の各シンボルのバッファ格納位置が、下記の式（１）の関係を満たすように、書き込みアドレスを変更する。
【００５５】
【数２】
0004666235.tif 000006
【００５６】
ただし、式（１）において、ｋの範囲は、０≦ｋ＜Ｌ／２となる。
【００５７】
そして、かかるインターリーブ方法によってバッファメモリ４２に格納される誤り訂正符号語Ｗiのうち、特に、誤り訂正符号語Ｗ0の例を図示すると、図８のようになる。
【００５８】
図８において、シンボルを意味する各マス目でのうち、白いマス目がRLL符号情報語の上位バイトを表わし、ハッチングが施されたマス目がRLL符号情報語の下位バイトを表わしている。また、それらのマス目のうち、太枠で囲まれたマス目は、誤り訂正符号語Ｗ0を表わしている。
【００５９】
すなわち、図８に示すように、太枠で囲まれた誤り訂正符号語Ｗ0に含まれる各シンボルには、RLL符号の情報語の上位バイトと、下位バイトとが等しい数だけ含まれている。具体的には、誤り訂正符号語Ｗ0は、Ｓ0,0，Ｓ1,1，Ｓ2,0，Ｓ3,1，・・・の順に、誤り訂正符号語Ｗ1（Ｓ0,1，Ｓ1,0，Ｓ2,1，Ｓ3,0，・・・）と交互に格納されるため、上位バイトと下位バイトが等しい数だけ含まれることになる。
【００６０】
たとえば、図９に示すように、誤り訂正符号語Ｗ0ないし誤り訂正符号語Ｗ3を、それぞれ、「０」ないし「３」の数字で表わした場合、１列目と２列目の「０」と「１」とが交互に格納され、３列目と４列目の「３」と「４」とが交互に格納されることになる。すなわち、アドレスコントローラ４１は、図９のマス目のシンボルに記された値ｉ（０≦ｉ＜４）をバッファメモリ４２に書き込む場合に、符号語ｉのうちの４個のシンボルが、それぞれ、図９の符号語ｉで示された位置に書き込まれるように、書き込みアドレスを制御する。これにより、インターリーバ２２においては、図９に示すようなインターリーブが実現される。
【００６１】
なお、アドレスコントローラ４１は、上述した、読み出しアドレスを固定する代わりに、書き込みアドレスを固定して、読み出しアドレスを変更させてもよい。その場合、図１０に示すように、書き込みアドレスは、図中の点線で示す方向となるように固定され、アドレスコントローラ４１によって、読み出しアドレスが変更される。
【００６２】
すなわち、かかるインターリーブ方法を採用する場合、アドレスコントローラ４１は、Ｃn1個のバッファメモリ４２の行を読み出す際に、各行をそれぞれ、Ｒi（０≦ｉ＜Ｃn1）とした場合に、下記の式（２）の関係を満たすように、読み出しアドレスを変更させる。
【００６３】
【数３】
0004666235.tif 000007
【００６４】
ただし、式（２）において、ｋ，ｉの範囲は、それぞれ、０≦ｋ＜Ｃn1／２，０≦ｉ＜Ｌとなる。
【００６５】
このように、書き込みアドレスを固定して読み出しアドレスを変化させた場合であっても、書き込みアドレスを変化させた場合と同様のインターリーブを実現することができる。
【００６６】
以上のように、インターリーバ２２においては、アドレスコントローラ４１によって、読み出しアドレスが固定され、書き込みアドレスが変更される場合には、式（１）の関係を満たすように書き込みアドレスが変更され、一方、書き込みアドレスが固定され、読み出しアドレスが変更される場合には、式（２）の関係を満たすように、読み出しアドレスが変更される。
【００６７】
これにより、誤り訂正符号語において、誤り率の低いシンボルである上位バイトと、誤り率の高いシンボルである下位バイトとが均等に含まれるようにすることができる。その結果、RLL符号の構成方法に起因する、RLL符号復号後のRLL符号の情報語内の誤り位置に偏りがある場合であっても、RLL符号の復号時に発生した誤りが、均等に誤り訂正符号語に分割され、誤り訂正符号語内における誤り訂正の能力を超える誤りの発生確率を下げ、誤り訂正後の誤り率を低減することが可能となる。
【００６８】
ところで、RLL符号情報語がｍシンボルからなり、ｍがＬの約数となる場合について考えると、上記の図１に示したようなインターリーブ方法を用いた場合におけるインターリーブの結果は、図１１に示すようになる。すなわち、図１１において、たとえば、１行目の１，２，・・・，ｍ，・・・，１，・・・，ｍ、２行目の１，２，・・・，ｍ，・・・，１，・・・，ｍ、ｋ行目の１，２，・・・，ｍ，・・・，１，・・・，ｍなど、各誤り訂正符号語に含まれるシンボルが、すべてRLL符号情報語内の同じ位置になるシンボルとなる。
【００６９】
この場合、インターリーバ２２においては、アドレスコントローラ４１によって、下記の式（３）の関係を満たすように、書き込みアドレスが変更されるインターリーブ方法を採用することで、誤り訂正符号語に含まれるシンボルをRLL符号情報語内のアドレスで分類した場合に、均等な数だけ含まれるようになる。
【００７０】
【数４】
0004666235.tif 000008
【００７１】
ただし、式（３）において、ｋ，ｊの範囲は、０≦ｋ＜Ｌ／ｍ，０≦ｊ＜ｍとなる。
【００７２】
かかる具体例を示すと、たとえば、図１２のようになる。図１２は、RLL符号情報語が４シンボルからなり、Ｃn1＝16，Ｌ＝4である場合において、アドレスコントローラ４１によって、式（３）が適用されたときのインターリーブの結果の例を示す図である。図１２においては、誤り訂正符号語Ｗ0ないし誤り訂正符号語Ｗ3を、それぞれ、「０」ないし「３」で表わした場合、１列目ないし４列目には、式（３）の演算結果に基づいた所定のパターンで、「０」，「１」，「２」，「３」がそれぞれ格納される。すなわち、アドレスコントローラ４１は、図１２のマス目のシンボルに記された値ｉ（０≦ｉ＜４）をバッファメモリ４２に書き込む場合に、符号語ｉのうちの４個のシンボルが、それぞれ、図１２の符号語ｉで示された位置に書き込まれるように、書き込みアドレスを制御する。これにより、インターリーバ２２においては、図１２に示すようなインターリーブが実現される。
【００７３】
また、式（３）を適用する場合のその他の例として、図１３は、RLL符号情報語が５シンボルからなり、Ｃn1＝25，Ｌ＝20の場合のインターリーブの結果の例を示す図である。
【００７４】
図１３において、マス目のシンボルに記入された値ｉ（０≦ｉ＜２０）は、２０個の符号語のうち、ｉ番目の符号語に属するシンボルを表わす。すなわち、アドレスコントローラ４１は、符号語ｉをバッファメモリ４２に書き込む場合に、符号語ｉ中の２５個のシンボルが、それぞれ、図１３のｉで示された位置に書き込まれるように書き込みアドレスを制御する。これにより、インターリーバ２２においては、図１３に示すようなインターリーブが実現される。
【００７５】
すなわち、この場合においても、アドレスコントローラ４１によって、RLL符号情報語がｍシンボルからなり、ｍがＬの約数である場合のインターリーブ方法である、上記の式（３）が適用されるが、この場合には、式（３）を適用することで結果として得られたバッファメモリ４２の内容に対して、次の（ａ），（ｂ）からなる処理が行われる。
【００７６】
（ａ）ｉ行目のシンボルについて、次の２つのシンボルＳi,j*m+k，Ｓi,j*n+k（０≦ｊ＜Ｌ／ｍ）を入れ替える。
（ｂ）任意の２行のシンボルを入れ替える。
【００７７】
たとえば、アドレスコントローラ４１は、ｍ＝５，Ｌ＝20である場合において、Ｓ1,3，Ｓ1,8の入れ替えを行うことで、同一の行の２つのシンボルの入れ替えを行う。
【００７８】
そして、アドレスコントローラ４１によって、（ａ），（ｂ）のそれぞれが複数回実行されるように、書き込みアドレスが制御されることで、インターリーバ２２においては、図１３に示すような構成となるインターリーブが実現される。
【００７９】
このように、本実施の形態におけるインターリーブ方法は、符号語ｉを並び替えることで、多数のパターンが考えられるが、上述したパターンはその一例であって、勿論、誤り率の低いシンボルである上位バイトと、誤り率の高いシンボルである下位バイトとが均等に含まれるように符号語ｉを並び替えて得られるその他のパターンを採用することも可能である。
【００８０】
なお、図１０を参照して説明した原理を用いて、式（３）を適用する場合であっても、読み出しアドレスを固定する代わりに、書き込みアドレスを固定して、読み出しアドレスを変更するようにしてもよい。
【００８１】
図１４は、RLL符号の復号器であるRLL復号器３０の入力として、誤りのないRLL符号語にランダムエラーを与えたものを用いて、ビット誤り率を変化させた場合の誤り訂正符号語１の誤り率を示すグラフである。ここでは、RLL符号語として、ｒk＝16，ｒn＝17のRLL符号を用い、誤り訂正符号語１として、Ｃn1＝228，Ｃk1＝192のRS符号を用いた場合における、本発明と従来例との比較を行う。
【００８２】
図１４において、水平方向の軸はRLL復号器３０の入力におけるビット誤り率を表わしており、図中左から右にいくほど、ビット誤り率は悪くなる。一方、垂直方向の軸は誤り訂正符号語誤り率を表わしており、図中下から上にいくほど、ビット誤り率は悪くなる。
【００８３】
図１４においては、菱形の点を結んだ線Ａと四角の点を結んだ線Ｂは、従来例のインターリーブ方法を用いた場合の、上位バイトのみを含む誤り訂正符号語１の誤り率、下位バイトのみを含む誤り訂正符号語１の誤り率をそれぞれ表わしている。上述したように、線Ａで表わす上位バイトのみを含む誤り訂正符号語に比べて、線Ｂで表わす下位バイトのみを含む誤り訂正符号語においては、誤り訂正符号の能力を超えた符号が発生する頻度が高くなり、実際のRLL復号器３０の出力の復号後誤り率が、復号前のバイトエラーから推測される復号後誤り率よりも高くなっている。
【００８４】
また、三角の点を結んだ線Ｃは、線Ａで表わす上位バイトのみを含む誤り訂正符号語の誤り率と線Ｂで表わす下位バイトのみを含む誤り訂正符号語の誤り率との平均値を表わしている。線Ｃは、下位バイトからなる符号語の誤り率が上位バイトのみを含む符号語の誤り率に比べて十分に大きいため、ほぼ下位バイトからなる符号語の誤り率と等しくなっている。
【００８５】
一方、バツ印を結んだ線Ｄは、本発明のインターリーブを適用した場合における符号語の誤り率を表わしている。図１４に示すように、入力ビット誤り率が10-3以下においては、線Ｃで示す従来例と比べて、誤り率が約1/100に抑えられていることがわかる。
【００８６】
以上のように、RLL符号の構成方法に起因する、RLL符号復号後のRLL符号情報語内の誤り位置に偏りがある場合であっても、本発明のインターリーブ方法を用いることにより、RLL符号復号時に発生した誤りが、均等に誤り訂正符号語に分割され、誤り訂正符号語内における誤り訂正の能力を超える誤りの発生確率を下げ、誤り訂正後の誤り率を低減することができる。
【００８７】
すなわち、本発明のインターリーブ方法についてまとめると、RLL符号語及び誤り訂正符号語の２種類の符号語と、インターリーブとを組み合わせた符号化を行う記録再生装置１１においては、インターリーバ２２によって、RLL符号語が誤り訂正符号語を構成するシンボルを単位として、ｍシンボル（ｍ≧２）の情報語からなる場合、符号長ｎシンボルの誤り訂正符号語がｋｍ個（ｋは１以上の整数）インターリーブされ、RLL符号化器２３に入力される。このとき、インターリーバ２２は、RLL符号語の情報語内の系列を構成するｍ個のシンボルに対して、系列の先頭よりアドレスｉ（０≦ｉ＜ｍ）を付加した場合であって、ｋｍ個の誤り訂正符号語のｊ（０≦ｊ＜ｋｍ）番目の符号語のｎシンボルのうち、RLL符号の情報語内におけるアドレスがｉのシンボルの数を、ｘijとした場合に、任意のｊについて、
【００８８】
【数１】
0004666235.tif 000009
【００８９】
かつ、ｘij＞０となるようにインターリーブすると言える。
【００９０】
また、インターリーバ２２は、符号長ｎがｍの倍数となる場合において、ε＝ｎ／ｍとしたとき、
【００９１】
【数１】
0004666235.tif 000010
【００９２】
かつ、ｘij＝εとなるようにインターリーブすると言える。
【００９３】
次に、図１５のフローチャートを参照して、記録再生装置１１により行われる、記録再生処理について説明する。
【００９４】
ステップＳ１１において、誤り訂正符号化器２１は、Ｃk1シンボルの入力データを、Ｃn1シンボルの符号語に符号化し、インターリーバ２２に供給する。
【００９５】
ステップＳ１２において、インターリーバ２２は、誤り訂正符号化器２１から入力される所定の数の誤り訂正符号語１に対して、インターリーブを施し、ｒkビット単位でRLL符号化器２３に出力する。
【００９６】
具体的には、インターリーバ２２においては、アドレスコントローラ４１によって、バッファメモリ４２に対する読み出しアドレス又は書き込みアドレスが制御されることで、誤り訂正符号化器２１からの入力データの並び替えが行われ、インターリーブが行われる。かかるインターリーブ方法としては、たとえば、上述した、図９、図１２、又は図１３に示した方法が用いられる。そして、インターリーバ２２によって、インターリーブが行われることで、誤り訂正符号語１において、誤り率の低いシンボルである上位バイトと、誤り率の高いシンボルである下位バイトとが均等に含まれるようになる。
【００９７】
ステップＳ１３において、RLL符号化器２３は、インターリーバ２２からのｒkビットの入力を、ｒnビットのRLL符号語として符号化し、ｒnビットのRLL符号語単位で誤り訂正符号化器２４に出力する。
【００９８】
ステップＳ１４において、誤り訂正符号化器２４は、RLL符号化器２３から出力されたRLL符号語を受け取り、ｃk2ビットの入力を、ｃn2ビットからなる符号語に符号化し、チャネル符号化器２５に出力する。
【００９９】
ステップＳ１５において、チャネル符号化器２５は、誤り訂正符号化器２４からの誤り訂正符号語２に対し、チャネル符号化を施して、記録部２６に記録する。
【０１００】
以上のように、記録再生装置１１によって、入力データを記録部２６に記録する記録処理が行われる。
【０１０１】
一方、記録再生装置１１においては、記録部２６に記録されたデータを再生する再生処理を行う場合、かかるデータの再生波形を、図示せぬアナログ等化器及びA/D変換器を通すことで得られる１単位時間毎の受信値が等化器２７に入力される。
【０１０２】
そして、ステップＳ１６において、等化器２７は、入力される受信値の波形等化を行い、それにより得られる等化後の１単位時間毎の等化値を事後確率検出器２８に供給する。
【０１０３】
ステップＳ１７において、事後確率検出器２８は、等化器２７からの、受信値の等化後の１単位時間毎の等化値から、１単位時間毎の事後確率比を順次計算し、計算結果を、誤り訂正復号器２９に供給する。
【０１０４】
ステップＳ１８において、誤り訂正復号器２９は、事後確率検出器２８からの計算結果として、入力されたｃn2単位時間分の事後確率を用いて、誤り訂正符号語２の復号を行い、復号されたｃk2ビットをｒnビット単位でRLL復号器３０に出力する。
【０１０５】
ステップＳ１９において、RLL復号器３０は、誤り訂正復号器２９からのRLL符号語を復号し、ｒkビット単位でデインターリーバ３１に出力する。
【０１０６】
ステップＳ２０において、デインターリーバ３１は、RLL復号器３０からの出力に対し、インターリーバ２２によるインターリーブに対応する所定のデインターリーブを施し、誤り訂正復号器３２に出力する。
【０１０７】
ステップＳ２１において、誤り訂正復号器３２は、デインターリーバ３１から入力されるＣn1シンボルの誤り訂正符号語１に対して復号を行い、復号により得られたＣk1シンボルの出力データを出力し、記録再生装置１１による再生処理は終了する。
【０１０８】
以上のように、記録再生装置１１においては、ステップＳ１１ないしステップＳ１５の処理によって記録処理が行われ、ステップＳ１６ないしステップＳ２１の処理によって再生処理が行われる。
【０１０９】
なお、本実施の形態においては、図５の記録再生装置１１を、記録装置と再生装置からなるシステムと捉えることも可能である。図１６は、記録装置５１と再生装置５２からなる記録再生システムの構成を示すブロック図である。なお、図１６では、図５と同様の箇所には、同一の符号が付してあり、処理が同じ部分に関しては、その説明は繰り返しになるので省略する。
【０１１０】
すなわち、図１６においては、記録再生装置１１を構成する誤り訂正符号化器２１ないし誤り訂正復号器３２のうち、誤り訂正符号化器２１ないし記録部２６と、制御部６１によって記録装置５１が構成され、等化器２７ないし誤り訂正復号器３２と、制御部６２によって再生装置５２が構成される。したがって、この場合には、記録装置５１は、図１５で示した各ステップのうち、ステップＳ１１ないしステップＳ１５の処理からなる記録処理を実行し、再生装置５２は、ステップＳ１６ないしステップＳ２１の処理からなる再生処理を実行する。
【０１１１】
また、本実施の形態においては、記録再生装置１１を一例に説明したが、本発明は、RLL符号語及び誤り訂正符号語の２種類の符号語と、インターリーブとを組み合わせた符号化を行う機器に適用できる。具体的には、例えば、伝送路上の誤りを効率よく訂正するために、誤り訂正符号とインターリーブとを組み合わせて符号化を行う送受信装置に適用するがことができる。この場合、上述した、記録装置５１及び再生装置５２と同様にして、送受信装置を、送信装置と受信装置からなるシステムと捉えることも可能である。
【０１１２】
さらに、本実施の形態においては、符号化方式として、RLL符号について説明したが、本発明は、RLL符号に限らず、例えば、TMDS方式の符号化などにも適用することが可能である。
【０１１３】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、又は、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、たとえば汎用のパーソナルコンピュータ等に、プログラム記録媒体からインストールされる。
【０１１４】
図１７は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するパーソナルコンピュータの構成の例を示すブロック図である。CPU（central processing unit）１１１は、ROM（read only memory）１１２、又は記録部１１８に記録されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM（random access memory）１１３には、CPU１１１が実行するプログラムやデータ等が適宜記憶される。これらのCPU１１１、ROM１１２、及びRAM１１３は、バス１１４により相互に接続されている。
【０１１５】
CPU１１１にはまた、バス１１４を介して入出力インターフェース１１５が接続されている。入出力インターフェース１１５には、マイクロホン等よりなる入力部１１６、ディスプレイ、スピーカ等よりなる出力部１１７が接続されている。CPU１１１は、入力部１１６から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU１１１は、処理の結果を出力部１１７に出力する。
【０１１６】
入出力インターフェース１１５に接続されている記録部１１８は、たとえばハードディスクからなり、CPU１１１が実行するプログラムや各種のデータを記録する。通信部１１９は、インターネットやローカルエリアネットワーク等のネットワークを介して外部の装置と通信する。
【０１１７】
また、通信部１１９を介してプログラムを取得し、記録部１１８に記録してもよい。
【０１１８】
入出力インターフェース１１５に接続されているドライブ１２０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリ等のリムーバブルメディア１２１が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータ等を取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記録部１１８に転送され、記録される。
【０１１９】
コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを格納するプログラム記録媒体は、図１７に示すように、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(compact disc-read only memory),DVD(digital versatile disc)を含む）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリ等よりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア１２１、又は、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM１１２や、記録部１１８を構成するハードディスク等により構成される。プログラム記録媒体へのプログラムの格納は、必要に応じてルータ、モデム等のインターフェースである通信部１１９を介して、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線又は無線の通信媒体を利用して行われる。
【０１２０】
なお、本明細書において、記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１２１】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０１２２】
さらに、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】Ｌ段のインターリーバのバイト並びについて説明する図である。
【図２】Ｃ２ Ｌ段のインターリーバにおけるRLL情報語について説明する図である。
【図３】RLL符号の出力結果の例を示す図である。
【図４】RLL復号後のバイト誤り率を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態の記録再生装置の構成を示す図である。
【図６】インターリーバの詳細な構成の例を示す図である。
【図７】バッファメモリに格納される誤り訂正符号語Ｗiの配置を示す図である。
【図８】バッファメモリに格納される誤り訂正符号語Ｗ0の配置を示す図である。
【図９】バッファメモリに格納される誤り訂正符号語Ｗiの配置の具体例を示す図である。
【図１０】読み出しアドレスを変更する場合のバッファメモリの例を示す図である。
【図１１】RLL符号情報語がｍシンボルである場合のバッファメモリの例を示す図である。
【図１２】バッファメモリに格納される誤り訂正符号語Ｗiの配置の具体例を示す図である。
【図１３】バッファメモリに格納される誤り訂正符号語Ｗiの配置の具体例を示す図である。
【図１４】ビット誤り率を変化させた場合の誤り訂正符号語の誤り率を示す図である。
【図１５】記録再生処理を説明するフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施の形態の記録装置と再生装置からなるシステムの構成を示す図である。
【図１７】コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１１  記録再生装置，  ２１  誤り訂正符号化器，  ２２  インターリーバ，  ２３  RLL符号化器，  ２４  誤り訂正符号化器，  ２５  チャネル符号化器，  ２６  記録部，  ２７  等化器，  ２８  事後確率検出器，  ２９  誤り訂正復号器，  ３０  RLL復号器，  ３１  デインターリーバ，  ３２  誤り訂正復号器，  ３３  制御部，  ４１  アドレスコントローラ，  ４２  バッファメモリ，  ５１  記録装置，  ５２  再生装置，  ６１  制御部，  ６２  制御部
【図１】
0004666235.tif 000015
【図２】
0004666235.tif 000016
【図３】
0004666235.tif 000017
【図４】
0004666235.tif 000018
【図５】
0004666235.tif 000019
【図６】
0004666235.tif 000020
【図７】
0004666235.tif 000021
【図８】
0004666235.tif 000022
【図９】
0004666235.tif 000023
【図１０】
0004666235.tif 000024
【図１１】
0004666235.tif 000025
【図１２】
0004666235.tif 000026
【図１３】
0004666235.tif 000027
【図１４】
0004666235.tif 000028
【図１５】
0004666235.tif 000029
【図１６】
0004666235.tif 000030
【図１７】
0004666235.tif 000031