(57)【要約】【目的】  ２値データと２のべき乗以外の多値数の多値データとを相互に変換できるようにする。【構成】  この多値化装置は、連続する４（ｋ＝４）ビットの２値データを保持して２値・多値変換テーブル２に入力するシフトレジスタ１と、そのシフトレジスタ１によって入力された４ビットの２値データを３個の３値の多値データからなる２７通りの多値データパターンの内の１６通りの多値データパターンに変換する２値・多値変換テーブル２と、その２値・多値データ変換テーブル２によって変換された３個の多値データからなる多値データパターンの多値データを保持して出力するシフトレジスタ３とから構成される。【選択図】        図１
2005142949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｍ（ｍ≧２である整数）個のｎ（ｎ≧３である整数）値の多値データからなるｎｍ通りの多値データパターンの内の２ｋ（ｋはｎｍ＞２ｋである最大の整数）通りの多値データパターンと、ｋビットの２値データとを対応させた２値多値データ対応表に基づいて前記２値データから前記多値データ又は前記多値データから前記２値データへの変換処理を行うことを特徴とする多値データ変換処理方法。
【請求項２】
ｍ（ｍ≧２である整数）個のｎ（ｎ≧３である整数）値の多値データからなるｎｍ通りの多値データパターンの内、予め設定した規則で多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置を制限した２ｋ（ｎｍ＞２ｋ＋１である最大の整数）通りの多値データパターンと、ｋビットの２値データとを対応させた２値多値データ対応表に基づいて前記２値データから前記多値データ又は前記多値データから前記２値データへの変換処理を行うことを特徴とする多値データ変換処理方法。
【請求項３】
請求項１記載の多値データ変換処理方法において、前記２ｋ通りの多値データパターンは、それぞれ再生時のエラー率が低い多値データのみからなる多値データパターン又は再生時のエラー率が高い多値データよりも再生時のエラー率が低い多値データの数が多い多値データパターンであることを特徴とする多値データ変換処理方法。
【請求項４】
請求項１又は２記載の多値データ変換処理方法において、前記２ｋ通りの多値データパターンは、再生時のエラー率が高い多値データパターンよりも再生時のエラー率が低い多値データパターンの数が多い多値データパターンからなることを特徴とする多値データ変換処理方法。
【請求項５】
請求項２記載の多値データ変換処理方法において、前記予め設定した規則は、前記多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置を制限する２種類の規則からなり、前記２値多値データ対応表は、前記ｍ個のｎ値の多値データからなるｎｍ通りの多値データパターンの内、前記２種類の規則でそれぞれ多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置を制限した２ｋ（ｎｍ＞２ｋ＋１である最大の整数）通りの多値データパターンと、ｋビットの２値データとを対応させた２種類の２値多値データ対応表からなり、前記２値データから前記多値データ又は前記多値データから前記２値データへの変換処理は、ｍ個の多値データ毎に前記２種類の２値多値データ対応表のいずれか一方を選択し、その選択された２値多値データ対応表で上記変換処理を行うことを特徴とする多値データ変換処理方法。
【請求項６】
請求項５記載の多値データ変換処理方法において、前記２種類の２値多値データ対応表のいずれか一方の選択を所定の関係式に基づく演算結果によって決定することを特徴とする多値データ変換処理方法。
【請求項７】
ｋ（ｍ≧２である整数，ｎ≧３である整数，ｋはｎｍ＞２ｋである最大の整数）ビットの２値データを入力する入力手段と、該入力手段によって入力されたｋビットの２値データをｍ個のｎ値の多値データからなるｎｍ通りの多値データパターンの内の２ｋ通りの多値データパターンに変換する２値多値データ変換手段と、該２値多値データ変換手段によって変換された多値データパターンの多値データを出力する出力手段とを備えたことを特徴とする多値データ変換処理装置。
【請求項８】
ｋ（ｍ≧２である整数，ｎ≧３である整数，ｋはｎｍ＞２ｋである最大の整数）ビットの２値データを入力する入力手段と、該入力手段によって入力されたｋビットの２値データをｍ個のｎ値の多値データからなるｎｍ通りの多値データパターンの内、予め設定した規則で多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置を制限した２ｋ通りの多値データパターンに変換する２値多値データ変換手段と、該２値多値データ変換手段によって変換された多値データパターンの多値データを出力する出力手段とを備えたことを特徴とする多値データ変換処理装置。
【請求項９】
ｋ（ｍ≧２である整数，ｎ≧３である整数，ｋはｎｍ＞２ｋである最大の整数）ビットの２値データに対応させた、ｍ個のｎ値の多値データからなるｎｍ通りのデータパターンの内の２ｋ通りの多値データパターンの再生信号を入力し、所定のしきい値で１個の多値データを判定してｍ個の多値データの第１の判定候補と第２の判定候補を出力する判定候補出力手段と、該判定候補出力手段によって出力されたｍ個の多値データの第１の判定候補と第２の判定候補を組合わせてｍ個の多値データの判定候補を出力する判定候補組合出力手段と、該判定候補組合出力手段によって出力された判定候補に対する基準信号値を出力する基準信号値出力手段と、該基準信号値出力手段によって前記判定候補毎に出力された基準信号値と前記再生信号との誤差の２乗値又は絶対値の合計値を求めて出力する合計値出力手段と、該合計値出力手段によって出力された合計値と前記判定候補組合出力手段によって出力された判定候補とに基づいて前記２ｋ通りの多値データパターンの１つに該当し且つ前記合計値が最小であるｍ個の多値データからなる多値データパターンを出力する多値データパターン出力手段と、該多値データパターン出力手段によって出力された多値データパターンに対応するｋビットの２値データを出力する２値データ出力手段とを備えたことを特徴とする多値データ変換処理装置。
【請求項１０】
ｋ（ｍ≧２である整数，ｎ≧３である整数，ｋはｎｍ＞２ｋ＋１である最大の整数）ビットの２値データに対応させた、ｍ個のｎ値の多値データからなるｎｍ通りの多値データパターンの内、予め設定した規則で多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置を制限した２ｋ通りの多値データパターンの再生信号を入力し、所定のしきい値で１個の多値データを判定してｍ個の多値データの第１の判定候補と第２の判定候補を出力する判定候補出力手段と、該判定候補出力手段によって出力されたｍ個の多値データの第１の判定候補と第２の判定候補を組合わせてｍ個の多値データの判定候補を出力する判定候補組合出力手段と、該判定候補組合出力手段によって出力された判定候補に対する基準信号値を出力する基準信号値出力手段と、該基準信号値出力手段によって前記判定候補毎に出力された基準信号値と前記再生信号との誤差の２乗値又は絶対値の合計値を求めて出力する合計値出力手段と、該合計値出力手段によって出力された合計値と前記判定候補組合出力手段によって出力された判定候補とに基づいて前記２ｋ通りの多値データパターンの１つに該当し且つ前記合計値が最小であるｍ個の多値データからなる多値データパターンを出力する多値データパターン出力手段と、該多値データパターン出力手段によって出力された多値データパターンに対応するｋビットの２値データを出力する２値データ出力手段とを備えたことを特徴とする多値データ変換処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ディスク等の情報記録媒体に対して多値データを記録又は再生する光ディスク装置等の多値データ記録再生装置において情報記録媒体に記録する時の２値データを多値データに変換処理を行う多値データ変換処理方法及びその多値データ変換処理装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ｎ×ｍ−１（ｎ≧２，ｍ≧２である整数）ビットデータをｎ行ｍ列のマトリクスに配置し、１シンボルがｎビットからなる多値データに変換するデータ処理方法であって、ｎ×ｍ−１（ｎ≧２，ｍ≧２である整数）ビットデータの内の（ｎ−１）ビットデータを一列に並べて１シンボルに含め、そのシンボルをｍ個作成し、そのｍ個のシンボルをｍ列に並べて｛（ｎ−１）×ｍ｝ビットデータをｎ行ｍ列のマトリクス内の上位に配置し、上記ｎ×ｍ−１ビットデータの内の残りの（ｍ−１）ビットデータをｍビットデータに変換して一行に並べて上記ｎ行ｍ列のマトリクス内の下位に配置することによって、ｎ行ｍ列のマトリクス内にｎビットデータを一列に並べたシンボルをｍ列に並べるように構成し、その各シンボルの値を偶数あるいは奇数に設定して、ｎ×ｍ−１ビットデータをｎ行ｍ列のマトリクスに配置した多値データに変換する多値データ変換処理方法（例えば、特許文献１参照）があった。
【特許文献１】特開２００３−１６８９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の多値データ変化処理方法では、１シンボルをｎビットの多値データとしているので、多値データの多値数が４，８，１６，３２，．．．のように２のべき乗に限定される。したがって、３値，５値，６値，７値，９値等の２のべき乗以外の多値数の多値データへの変換処理には適用できないという問題があった。
例えば、光ディスクの場合、再生信号のＳＮ比によっては、再生時のデータエラー率と記録容量の関係から、多値データの多値数が２のべき乗以外の場合に最適な記録容量が得られる場合があるので、例えば、２値データを２のべき乗以外の多値数の多値データに変換して記録することができなくなる。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、２値データと２のべき乗以外の多値数の多値データとを相互に変換できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明は上記の目的を達成するため、次の（１）〜（６）の多値データ変換処理方法を提供する。
（１）ｍ（ｍ≧２である整数）個のｎ（ｎ≧３である整数）値の多値データからなるｎｍ通りの多値データパターンの内の２ｋ（ｋはｎｍ＞２ｋである最大の整数）通りの多値データパターンと、ｋビットの２値データとを対応させた２値多値データ対応表に基づいて上記２値データから上記多値データ又は上記多値データから上記２値データへの変換処理を行う多値データ変換処理方法。
（２）ｍ（ｍ≧２である整数）個のｎ（ｎ≧３である整数）値の多値データからなるｎｍ通りの多値データパターンの内、予め設定した規則で多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置を制限した２ｋ（ｎｍ＞２ｋ＋１である最大の整数）通りの多値データパターンと、ｋビットの２値データとを対応させた２値多値データ対応表に基づいて上記２値データから上記多値データ又は上記多値データから上記２値データへの変換処理を行う多値データ変換処理方法。
【０００５】
（３）上記（１）の多値データ変換処理方法において、上記２ｋ通りの多値データパターンは、それぞれ再生時のエラー率が低い多値データのみからなる多値データパターン又は再生時のエラー率が高い多値データよりも再生時のエラー率が低い多値データの数が多い多値データパターンである多値データ変換処理方法。
（４）上記（１）又は（２）の多値データ変換処理方法において、上記２ｋ通りの多値データパターンは、再生時のエラー率が高い多値データパターンよりも再生時のエラー率が低い多値データパターンの数が多い多値データパターンからなる多値データ変換処理方法。
【０００６】
（５）上記（２）の多値データ変換処理方法において、上記予め設定した規則は、上記多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置を制限する２種類の規則からなり、上記２値多値データ対応表は、上記ｍ個のｎ値の多値データからなるｎｍ通りの多値データパターンの内、上記２種類の規則でそれぞれ多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置を制限した２ｋ（ｎｍ＞２ｋ＋１である最大の整数）通りの多値データパターンと、ｋビットの２値データとを対応させた２種類の２値多値データ対応表からなり、上記２値データから上記多値データ又は上記多値データから上記２値データへの変換処理は、ｍ個の多値データ毎に上記２種類の２値多値データ対応表のいずれか一方を選択し、その選択された２値多値データ対応表で上記変換処理を行う多値データ変換処理方法。
（６）上記（５）の多値データ変換処理方法において、上記２種類の２値多値データ対応表のいずれか一方の選択を所定の関係式に基づく演算結果によって決定する多値データ変換処理方法。
【０００７】
また、次の（７）〜（１０）の多値データ変換処理装置も提供する。
（７）ｋ（ｍ≧２である整数，ｎ≧３である整数，ｋはｎｍ＞２ｋである最大の整数）ビットの２値データを入力する入力手段と、その入力手段によって入力されたｋビットの２値データをｍ個のｎ値の多値データからなるｎｍ通りの多値データパターンの内の２ｋ通りの多値データパターンに変換する２値多値データ変換手段と、その２値多値データ変換手段によって変換された多値データパターンの多値データを出力する出力手段を備えた多値データ変換処理装置。
（８）ｋ（ｍ≧２である整数，ｎ≧３である整数，ｋはｎｍ＞２ｋである最大の整数）ビットの２値データを入力する入力手段と、その入力手段によって入力されたｋビットの２値データをｍ個のｎ値の多値データからなるｎｍ通りの多値データパターンの内、予め設定した規則で多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置を制限した２ｋ通りの多値データパターンに変換する２値多値データ変換手段と、その２値多値データ変換手段によって変換された多値データパターンの多値データを出力する出力手段を備えた多値データ変換処理装置。
【０００８】
（９）ｋ（ｍ≧２である整数，ｎ≧３である整数，ｋはｎｍ＞２ｋである最大の整数）ビットの２値データに対応させた、ｍ個のｎ値の多値データからなるｎｍ通りのデータパターンの内の２ｋ通りの多値データパターンの再生信号を入力し、所定のしきい値で１個の多値データを判定してｍ個の多値データの第１の判定候補と第２の判定候補を出力する判定候補出力手段と、その判定候補出力手段によって出力されたｍ個の多値データの第１の判定候補と第２の判定候補を組合わせてｍ個の多値データの判定候補を出力する判定候補組合出力手段と、その判定候補組合出力手段によって出力された判定候補に対する基準信号値を出力する基準信号値出力手段と、その基準信号値出力手段によって上記判定候補毎に出力された基準信号値と上記再生信号との誤差の２乗値又は絶対値の合計値を求めて出力する合計値出力手段と、その合計値出力手段によって出力された合計値と上記判定候補組合出力手段によって出力された判定候補とに基づいて上記２ｋ通りの多値データパターンの１つに該当し且つ上記合計値が最小であるｍ個の多値データからなる多値データパターンを出力する多値データパターン出力手段と、その多値データパターン出力手段によって出力された多値データパターンに対応するｋビットの２値データを出力する２値データ出力手段とを備えた多値データ変換処理装置。
【０００９】
（１０）ｋ（ｍ≧２である整数，ｎ≧３である整数，ｋはｎｍ＞２ｋ＋１である最大の整数）ビットの２値データに対応させた、ｍ個のｎ値の多値データからなるｎｍ通りの多値データパターンの内、予め設定した規則で多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置を制限した２ｋ通りの多値データパターンの再生信号を入力し、所定のしきい値で１個の多値データを判定してｍ個の多値データの第１の判定候補と第２の判定候補を出力する判定候補出力手段と、その判定候補出力手段によって出力されたｍ個の多値データの第１の判定候補と第２の判定候補を組合わせてｍ個の多値データの判定候補を出力する判定候補組合出力手段と、その判定候補組合出力手段によって出力された判定候補に対する基準信号値を出力する基準信号値出力手段と、その基準信号値出力手段によって上記判定候補毎に出力された基準信号値と上記再生信号との誤差の２乗値又は絶対値の合計値を求めて出力する合計値出力手段と、その合計値出力手段によって出力された合計値と上記判定候補組合出力手段によって出力された判定候補とに基づいて上記２ｋ通りの多値データパターンの１つに該当し且つ上記合計値が最小であるｍ個の多値データからなる多値データパターンを出力する多値データパターン出力手段と、その多値データパターン出力手段によって出力された多値データパターンに対応するｋビットの２値データを出力する２値データ出力手段とを備えた多値データ変換処理装置。
【発明の効果】
【００１０】
この発明による多値データ変換処理方法と多値データ変換処理装置は、２値データと２のべき乗以外の多値数の多値データとを相互に変換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面及び表に基づいて具体的に説明する。
表１は、この発明の一実施形態の多値データ変換処理方法において多値データと２値データとを相互に変換する際に使用する２値多値データ対応表の一例である。
ここでは、説明を分りやすくするため、一例として、３個（ｍ＝３）の３（ｎ＝３）値の多値データ（３値データ）からなる３３＝２７通りの多値データパターンの内の２４＝１６（ｋ＝４）通りの多値データパターンと、４ビットの２値データとを対応させた２値多値データ対応表について説明する。
（０，１，２）の３個の３値データからなる多値データパターンには（０，０，０）〜（２，２，２）の２７通りがあり、その内の１６通りの多値データパターンを使用すれば４ビットの２値データの全てと対応させることができる。
【００１２】
【表１】
2005142949.tif 000003
【００１３】
上記２７通りの多値データパターンは、（０，０，０）（０，０，１）（０，０，２）（０，１，０）（０，１，１）（０，１，２）（０，２，０）（０，２，１）（０，２，２）（１，０，０）（１，０，１）（１，０，２）（１，１，０）（１，１，１）（１，１，２）（１，２，０）（１，２，１）（１，２，２）（２，０，０）（２，０，１）（２，０，２）（２，１，０）（２，１，１）（２，１，２）（２，２，０）（２，２，１）（２，２，２）である。
上記４ビットの２値データは、００００，０００１，００１０，００１１，０１００，０１０１，０１１０，０１１１，１０００，１００１，１０１０，１０１１，１１００，１１０１，１１１０，１１１１である。
この場合、上記２７通りの多値データパターンから無作為に１６通りの多値データパターンを選択しても良いが、以下のようにして１６通りの多値データパターンを選出するとよい。
【００１４】
多値データの（０，１，２）の各値毎の再生時のエラー率を考えると、１は０と２の両方に誤る確率が高い。一方、０と２は、それぞれ１に誤る確率が高く、０が２に、２が０に誤る確率はそれよりも低いと考えられる。
したがって、多値データの１は、０や２よりも再生時のエラー率が高いと考えられる。
そこで、再生時のエラー率の低い２と０を多く含む多値データパターンを優先して選出する。すなわち、再生時のエラー率が低い多値データのみからなる多値データパターン又は再生時のエラー率が高い多値データよりも再生時のエラー率が低い多値データの数が多い多値データパターンを選ぶ。
さらに、再生時のエラー率が高い多値データパターンよりも再生時のエラー率が低い多値データパターンの数が多い多値データパターンからなるものを選ぶ。
【００１５】
表２は、上記２７通りの多値データパターンから１６通りの多値データパターンを選択する方法の説明に供する一覧表である。
まず、再生時のエラー率が低い２と０のみからなる多値データパターンのパターン数は８個あり、その多値データパターン（０，０，０）（０，０，２）（０，２，０）（０，２，２）（２，０，０）（２，０，２）（２，２，０）（２，２，２）を選出する。
さらに、再生時のエラー率が高い多値データよりも再生時のエラー率が低い多値データの数が多いものとして、１を１個のみ含み、残りの２個が０又は２である１２通りの多値データパターンを選出する。そのうち、２と０を１個ずつ含む多値データパターンのパターン数は６個あり、２個の０を含む多値データパターン数は３個あり、２個の２を含む多値データパターン数は３個ある。その多値データパターン（０，０，１）（０，１，０）（０，１，２）（０，２，１）（１，０，０）（１，０，２）（１，２，０）（１，２，２）（２，０，１）（２，１，０）（２，１，２）（２，２，１）を選出する。
【００１６】
【表２】
2005142949.tif 000004
【００１７】
そして、上記合計２０通りの多値データパターンの内から１６通りの多値データパターンを選出する。まず、（０，０，０）と（２，２，２）の多値データパターンは多値信号に直流成分を持たせることになるので、例えば、光ディスクのサーボ制御等に不利になるため、この（０，０，０）と（２，２，２）の多値データパターンは除外する。
また、（２，０，２）と（２，１，２）の多値データパターンについては、中央の０又は１が前後の２の符号間干渉によって信号の差が小さくなるために誤りやすいので、この（２，０，２）と（２，１，２）の多値データパターンも除外する。
このようにして、最終的に、２と０のみからなる多値データパターンから５個、２と０を１個ずつ含む多値データパターンから６個、２個の０を含む多値データパターンから３個、２個の２を含む多値データパターンから２個の合計１６個の多値データパターンを選出する。
【００１８】
すなわち、（０，０，１）（０，０，２）（０，１，０）（０，１，２）（０，２，０）（０，２，１）（０，２，２）（１，０，０）（１，０，２）（１，２，０）（１，２，２）（２，０，０）（２，０，１）（２，１，０）（２，２，０）（２，２，１）の１６通りの多値データパターンを選出する。
このようにして、再生時のエラー率の低い多値データ「２」と「０」を多く含む多値データパターンを選出することにより、データ再生時のエラー率を低減することができる。
つまり、１６通りの多値データパターンを、多値データの記録再生において再生時のエラー率が低い多値データを多く含むようにすることにより、更に多値データ再生時のエラー率を低減させることができる。
【００１９】
さらに、「２０２」「２１２」といった再生時のエラー率の高い多値データパターンを除外し、逆に、再生時のエラー率の低い多値データパターンを多く使用することにより、データ再生時のエラー率を低減することができる。
つまり、１６通りの多値データパターンを、多値データの記録再生において再生時のエラー率が低い多値データパターンを多く含むようにすることにより、更に多値データ再生時のエラー率を低減させることができる。
【００２０】
そして、表１に示したように、２値多値データ変換表は、上記２７通りの多値データパターン（０，０，０）〜（２，２，２）を表中左端に０〜２６のナンバー（Ｎｏ．）を振って示す各行毎にそれぞれ配置し、その各行の多値データパターンの中から選出した１６通りの多値データパターンの行の右側に上記１６通りの４ビットの２値データを対応させて配置する。表中の多値データパターン欄と２値データ欄との間のナンバーは、多値データパターン欄と２値データとが対応する行にそれぞれ上から順に通し番号を付したものであり、２値データを対応させていない行には不使用と記している。
【００２１】
この２値多値データ変換表に基づいて２値データから多値データへの変換処理は、例えば、２値データを多値データに変換して光ディスク等の記録媒体に記録する場合、外部（例えば、ホストコンピュータ）から２値データが入力されると上記２値多値データ変換表を参照し、その入力された２値データに対応する行の多値データ（３値データ）を変換結果として出力し、その多値データを記録媒体に記録する。
また、この２値多値データ変換表に基づいて多値データから２値データへの変換処理は、例えば、上記記録処理によって記録媒体に記録された多値データを再生する場合、再生した多値データ（３値データ）が入力されると上記２値多値データ変換表を参照し、その入力された多値データに対応する行の２値データを変換結果として外部（例えば、ホストコンピュータ）へ出力する。
【００２２】
また、上述の実施例では多値データが３値の場合について説明したが、その他の５値，６値，７値，９値等の２のべき乗でない場合でも同様に実施することができる。
このようにして、上記２値多値データ変換表に基づいて２値データから多値データ又は多値データから２値データへの変換処理を行うことにより、多値データの多値数が３値，５値，６値，７値，９値等の２のべき乗でない場合でも、２値データと多値データとの相互の変換処理が可能になる。
【００２３】
次に、この発明の他の実施形態の多値データ変換処理方法について説明する。
表３と表４は、それぞれ多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置の制限の一例を示す一覧表である。
表５と表６は、それぞれ表３と表４の一覧表に基づく配置の制限で作成した２値多値データ変換テーブルの一例を示す表である。
表７は、３個の多値データを再生したときの各多値データの判定候補の一例を示す一覧表である。
表８と表９は、それぞれ表５と表６に示した２値多値データ変換テーブルに基づく変換処理での判定候補の決定処理の説明に供する一覧表である。
【００２４】
【表３】
2005142949.tif 000005
【００２５】
【表４】
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【００２６】
【表５】
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【００２７】
【表６】
2005142949.tif 000008
【００２８】
【表７】
2005142949.tif 000009
【００２９】
【表８】
2005142949.tif 000010
【００３０】
【表９】
2005142949.tif 000011
【００３１】
３（ｍ＝３）個の３（ｎ＝３）値の多値データ（３値データ）からなる３３＝２７通りの多値データパターンの内、予め設定した規則で多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置を制限した２３（ｋ＝３）通りの多値データパターンと、３ビットの２値データとを対応させた２値多値データ対応表について説明する。
この場合、例えば、記録媒体に３個の３値データで３ビットの２値データを記録することになり、多値データ記録による記録容量の増加の効果は得られないが、説明を分りやすくする目的で、少ない多値数と少ない多値データを１まとまりにしているためであり、多値数と多値データの個数が増加すれば記録容量の増加の効果は得られる。
【００３２】
３個の多値データの偶数値と奇数値の配置（並び）の制限には８通りがあるが、４通りの偶数奇数配置（偶数奇数パターン）を、それぞれが互いに２個異なったパターンを選択すれば、配置の制限方法は２種類作成できる。それらをＰ（＝０又は１）というパラメータで区別する。ここでは、表３と表４にそれぞれＰ＝０とＰ＝１で示す４通りの配置の制限を使用する。
表３に示すように、Ｐ＝０の配置の制限では、３個の多値データからなる全ての多値データパターンの中から、（偶数，偶数，偶数）（奇数，偶数，奇数）（偶数，奇数，奇数）（奇数，奇数，偶数）の４通りの並びに該当するものを選択する規則である。
また、表４に示すように、Ｐ＝１の配置の制限では、３個の多値データからなる全ての多値データパターンの中から、（偶数，奇数，偶数）（奇数，奇数，奇数）（偶数，偶数，奇数）（奇数，偶数，偶数）の４通りの並びに該当するものを選択する規則である。
【００３３】
次に、表３と表４に示す配置の制限によって３個の多値データと２値データとの対応の決定方法を説明する。
まず、Ｐ＝０の偶数奇数配置の場合、３個の３値データの全多値データパターンの内、Ｐ＝０に示す４通りの配置になる多値データパターンは表５に示すように１４通りある。
その多値データパターンは、（０，０，０）（０，０，２）（０，２，０）（０，２，２）（２，０，０）（２，０，２）（２，２，０）（２，２，２）（１，０，１）（１，２，１）（０，１，１）（２，１，１）（１，１，０）（１，１，２）である。
この１４通りの多値データパターンから３ビットの２値データの全パターンに対応させるだけの８通りの多値データパターンを選出する。
【００３４】
まず、Ｐ＝０の配置の制限では、多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置が（偶数，奇数，偶数）（奇数，奇数，奇数）（偶数，偶数，奇数）（奇数，偶数，偶数）の４通りなので、それぞれの並びに該当する２通りの多値データパターンを選出すると、多値データの多値データパターンが偏らずにランダム化され、多値データの信号に特殊な周波数成分が強調されることがないので、情報記録再生系や伝送路の周波数特性に適応し易くなる。
したがって、表５に示すＮｏ．８〜１３の多値データパターン（１，０，１）（１，２，１）（０，１，１）（２，１，１）（１，１，０）（１，１，２）の６個を選出する。そして、残りのＮｏ．０〜７の多値データパターン（０，０，０）（０，０，２）（０，２，０）（０，２，２）（２，０，０）（２，０，２）（２，２，０）（２，２，２）から２通りの多値データパターンを選出する。
【００３５】
まず、表１に基づく説明と同じ理由で（０，０，０）と（２，２，２）の多値データパターンを除外する。さらに、「２」は符号間干渉が大きいため、できるだけ孤立させると再生時のエラー率が低くなるので、「２」が孤立している多値データパターンとして（０，０，２）と（２，０，０）の多値データパターンを選出する。
このようにして、８通りの多値データパターン（０，０，２）（２，０，０）（１，０，１）（１，２，１）（０，１，１）（２，１，１）（１，１，０）（１，１，２）を選出し、それぞれ３ビットの２値データ０００，００１，０１０，０１１，１００，１０１，１１０，１１１と対応させる。したがって、（０，０，２）に０００を、（２，０，０）に００１を、（１，０，１）に０１０を、（１，２，１）に０１１を、（０，１，１）に１００を、（２，１，１）に１０１を、（１，１，０）に１１０を、（１，１，２）に１１１をそれぞれ対応させる。
【００３６】
そして、表５に示したように、２値多値データ変換表は、上記１４通りの多値データパターン（０，０，０）〜（１，１，２）を表中左端に０〜１３のナンバー（Ｎｏ．）を振って示す各行毎にそれぞれ配置し、（偶数奇数配置欄は多値データパターン内の各多値データの偶数値と奇数値の配置を示す）その各行の多値データパターンの中から選出した８通りの多値データパターンの行の右側に上記８通りの３ビットの２値データを対応させて配置する。表中の多値データパターン欄と２値データ欄との間のナンバーは、多値データパターン欄と２値データとが対応する行にそれぞれ上から順に通し番号を付したものであり、２値データを対応させていない行には不使用と記している。
【００３７】
次に、Ｐ＝１の偶数奇数配置の場合、３個の３値データの全多値データパターンの内、Ｐ＝０に示す４通りの配置になる多値データパターンは表６に示すように１３通りある。
その多値データパターンは、（０，１，０）（０，１，２）（２，１，０）（２，１，２）（１，１，１）（０，０，１）（０，２，１）（２，０，１）（２，２，１）（１，０，０）（１，０，２）（１，２，０）（１，２，２）である。
この場合、３個とも奇数値となるのはＮｏ．４の（１，１，１）の１通りしかないので、これを選出し、残りの３通りの偶数奇数配置（偶数，奇数，偶数）（偶数，偶数，奇数）（奇数，偶数，偶数）に該当する（０，１，０）（０，１，２）（２，１，０）（２，１，２）（０，０，１）（０，２，１）（２，０，１）（２，２，１）（１，０，０）（１，０，２）（１，２，０）（１，２，２）の１２通りの多値データパターンから２通り、又は３通りの多値データパターンを選出する。
【００３８】
まず、表１と同じ理由で（２，１，２）の多値データパターンを除外する。さらに、「２」は符号間干渉が大きいため、「０２」や「２０」のような並びになる変化の大きな多値データパターン（０，２，１）（２，０，１）（１，０，２）（１，２，０）は再生時のエラー率が高くなるので除外する。その結果残った（０，１，０）（０，１，２）（２，１，０）（０，０，１）（２，２，１）（１，０，０）（１，２，２）を選出する。
その結果、表６に示した８通りの多値データパターン（０，１，０）（０，１，２）（２，１，０）（１，１，１）（０，０，１）（２，２，１）（１，０，０）（１，２，２）を選出し、それぞれ３ビットの２値データ０００，００１，０１０，０１１，１００，１０１，１１０，１１１と対応させる。したがって、（０，１，０）に０００を、（０，１，２）に００１を、（２，１，０）に０１０を、（１，１，１）に０１１を、（０，０，１）に１００を、（２，２，１）に１０１を、（１，０，０）に１１０を、（１，２，２）に１１１をそれぞれ対応させる。
【００３９】
そして、表６に示したように、２値多値データ変換表は、上記１３通りの多値データパターン（０，１，０）〜（１，２，２）を表中左端に０〜１２のナンバー（Ｎｏ．）を振って示す各行毎にそれぞれ配置し、（偶数奇数配置欄は多値データパターン内の各多値データの偶数値と奇数値の配置を示す）その各行の多値データパターンの中から選出した８通りの多値データパターンの行の右側に上記８通りの３ビットの２値データを対応させて配置する。表中の多値データパターン欄と２値データ欄との間のナンバーは、多値データパターン欄と２値データとが対応する行にそれぞれ上から順に通し番号を付したものであり、２値データを対応させていない行には不使用と記している。
【００４０】
次に、上述のようにして偶数値と奇数値の配置を制限した多値データパターンと２値データとを対応させた２値多値データ変換表に基づいてデータ変換すれば、多値データ再生時のエラー率を低減することができることを次に説明する。
例えば、３個の多値データ（ｘ１，ｘ２，ｘ３）を再生した時に、各多値データの判定候補が表７に示すように、ｘ１は「０」か「１」、ｘ２は「１」か「２」、ｘ３も「１」か「２」の場合、ここで偶数奇数配置の制限がなければ、３個の多値データの判定候補の組合せは（０，１，１）（０，１，２）（０，２，１）（０，２，２）（１，１，１）（１，１，２）（１，２，１）（１，２，２）の８通りである。
【００４１】
しかし、表５と表６に示した偶数奇数配置を制限した２値多値データ変換表から上記８通りの組み合わせの内、存在する判定候補は、Ｐ＝０，Ｐ＝１のどちらの場合も３通りである。Ｐ＝０の場合は、表８に示すように（１，２，１）（０，１，１）（１，１，２）の３通りである。また、Ｐ＝１の場合は、表９に示すように（０，１，２）（１，１，１）（１，２，２）の３通りである。したがって、判定候補数を絞れるため、必然的に再生時のエラー率を低減することができる。
【００４２】
次に、複数の判定候補から１個の判定候補を判定結果として出力する方法については、公知技術を用いればよい（例えば、特開２００３−１６８９８０の段落「００４７」〜段落「００５１」に記載されている技術）。
公知技術では、４個の多値データを１まとまりとし、本実施例では３個の多値データを１まとまりにしている点が異なるが、基本的な処理は同一である。
次に、複数の判定候補から１個の判定候補を判定結果として出力する方法の概要を説明する。
【００４３】
まず、各判定候補の多値データに対応する基準信号値と、実際の再生信号における多値データの信号値との誤差の２乗、或いは絶対値を算出する。さらに、各判定候補毎に、その誤差の２乗或いは絶対値を加算し、その加算値が最小となる判定候補を判定結果として出力する。
このように、実際の再生信号の値と判定候補の基準信号とが最も近い判定候補を判定結果として出力する。
さらに、本実施例では、「０２」や「２０」のような変化の大きいエラー率の高いデータパターンを除外し、逆に、エラー率の低いパターンを多く使用する事で、データ再生時のエラー率を更に低減することができる。
【００４４】
この２値多値データ変換表に基づいて２値データから多値データへの変換処理は、例えば、２値データを多値データに変換して光ディスク等の記録媒体に記録する場合、外部（例えば、ホストコンピュータ）から２値データが入力されると上記２値多値データ変換表を参照し、その入力された２値データに対応する行の多値データ（３値データ）を変換結果として出力し、その多値データを記録媒体に記録する。
また、この２値多値データ変換表に基づいて多値データから２値データへの変換処理は、例えば、上記記録処理によって記録媒体に記録された多値データを再生する場合、再生した多値データ（３値データ）が入力されると上記２値多値データ変換表を参照し、その入力された多値データに対応する行の２値データを変換結果として外部（例えば、ホストコンピュータ）へ出力する。
【００４５】
次に、２値データから多値データへあるいは多値データから２値データへ変換する際、表５に示したＰ＝０の場合の２値多値データ変換表と表６に示したＰ＝１の場合の２値多値データ変換表の一方のみを使用しても良いが、両方を使用しても良い。
以下の説明では、３個の多値データの１まとまりを１セットと呼ぶ。
例えば、表５に示したＰ＝０の場合の２値多値データ変換表と表６に示したＰ＝１の場合の２値多値データ変換表を選択するためのセット単位に変化する「０」と「１」からなる数値系列として、
Ｐ＝０，１，０，１，０，１，．．．．．
Ｐ＝０，０，１，１，０，０，．．．．．
等を定義して、１セット毎に２値多値データ変換表を切り換えてもよい。
また、Ｐとして、初期値と生成方法を規定した乱数を使用してもよい。
【００４６】
このようにして、多値データの偶数と奇数の配置の制限を２種類使用し、ｍ個の多値データ毎に２種類の制限の一方を使用することにより、偶数奇数配置の全パターンが使用されるので、多値データのデータパターンが偏らずにランダム化され、さらに多値データのランダム性を高めることができ、多値データの信号に特殊な周波数成分が強調されることがないので、情報記録再生系や伝送路の周波数特性に適応させ易くすることができる。
【００４７】
さらに、上記２種類の２値多値データ変換表を選択する方法として、固定した数値系列を使用するのではなく、１セット内の多値データを使用して次のセットで使用する２値多値データ変換表を決定してもよい。
例えば、１セット内の３個の多値データをｘ１，ｘ２，ｘ３とし、Ｐの初期値として、第１番目のセットのＰ（１）を「０」とし、第ｉ番目（ｉ≧２である整数）のセットのＰを、数１〜数３等の論理演算結果で定義する。
【００４８】
（数１）
Ｐ（ｉ）＝Ｐ（ｉ−１）ｅｏｒ（ｉ−１）番目のセットのｘ３のＬＳＢ（ｅｏｒ：排他的論理和演算子）
（数２）
Ｐ（ｉ）＝ｎｏｔ（ｉ−１）番目のセットのｘ１のＭＳＢ（ｎｏｔ：論理否定演算子）
（数３）
Ｐ（ｉ）＝（ｉ−１）番目のセットのｘ２のＬＳＢ
【００４９】
ここで、リースト・シグニフィカント・ビット（Ｌｅａｓｔ  Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  Ｂｉｔ：ＬＳＢ）は、多値データを２進法で表現した時の最下位ビットを示す。
例えば、多値データの２は２進法では「１０」であり、そのＬＳＢは「０」である。
また、モースト・シグニフィカント・ビット（Ｍｏｓｔ  Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  Ｂｉｔ：ＭＳＢ）は、多値データを２進法で表現した時の最上位ビットを示す。
例えば、多値データの２は２進法では「１０」であり、そのＭＳＢは「１」である。
こうすることで、複数のセットの間に相関関係を生成できる。
その結果、データ再生時の多値データの判定処理において、１セット内の多値データからそのセット内の多値データを判定するのではなく、複数のセットを入力して、複数セットにわたる多値データを一括して判定することができる。
【００５０】
次に、複数セットにわたる多値データを一括して判定する方法については、公知技術を用いればよい（例えば、特開２００３−１６８９８０の段落「００５７」〜段落「００６８」に記載されている技術）。
公知技術では、４個の多値データを１まとまりとし、本実施例では３個の多値データを１まとまりにしている点が異なるが、基本的な処理は同一である。
次に、複数セットにわたる多値データを一括して判定する方法の概要を説明する。
ここでは、一例として２セットにわたる多値データを一括して判定する方法について説明する。
【００５１】
まず、各セットにおいて、各判定候補の多値データに対応する基準信号値と、実際の再生信号における多値データの信号値との誤差の２乗、或いは絶対値を算出する。
さらに、各セット内の各判定候補毎に、その誤差の２乗或いは絶対値を加算する。
次に、セット間の相関によって、２セットにわたる多値データの判定候補別に、誤差の加算値を更に加算する。その加算値が最小となる２セットにわたる判定候補を判定結果として出力する。
このように、実際の再生信号の値と２セットにわたる判定候補の基準信号とが最も近い判定候補を判定結果として出力する。
その結果、複数セットにわたる多値判定が行えるので、実際の再生信号の値と判定候補の基準信号との比較をより多くの多値データから判定するため、誤りを更に低減できる。
このようにして、次のｍ個の多値データで使用する制限を、今のｍ個の多値データを含む所定の関係式で決定する事により、前後のｍ個の多値データ間に相関を持たせて、更に多値データ再生時のエラー率を低減させることができる。
【００５２】
次に、この発明の多値データ変換処理装置の一実施形態について説明する。
図１は、この発明の多値データ変換処理装置の一実施形態である多値化装置の構成を示すブロック図である。
この多値化装置は、表１に示した２値多値データ変換表に基づく変換処理方法による２値データを多値データに変換する装置である。
この多値化装置は、連続する４（ｋ＝４）ビットの２値データを保持して２値・多値変換テーブル２に入力するシフトレジスタ１と、そのシフトレジスタ１によって入力された４ビットの２値データを３個の３値の多値データからなる２７通りの多値データパターンの内の１６通りの多値データパターンに変換する２値・多値変換テーブル３と、その２値多値データ変換テーブル３によって変換された３個の多値データからなる多値データパターンの多値データを保持して出力するシフトレジスタ３とから構成される。
【００５３】
２値・多値変換テーブル３は、４ビットの入力と６ビットの出力からなり、入力は４ビットの２値データである。また、多値データは３値であるため、１個の多値データには２ビットが必要である。従って、３個の多値データを６ビットで出力する。
上記２値・多値変換テーブル３は、４ビットのアドレスと６ビットのデータからなる半導体メモリや、組合せ論理回路で実現できる。
次に、この多値化装置の動作を説明する。
まず、２値のシリアルデータをシフトレジスタ１に入力し、４ビット毎にパラレルデータとして２値・多値変換テーブル２へ出力する。その出力された４ビットデータを２値・多値変換テーブル２に入力し、２値・多値変換テーブル２は上述した変換処理によって４ビットの２値データを２ビットからなる多値データを３個出力する。その出力された３個の多値データをシフトレジスタ３に入力し、シリアルデータとして出力する。
【００５４】
これにより、２のべき乗以外の多値数の多値データ系列を生成する装置を実現できる。
このようにして、ｋビットの２値データをｍ個のｎ値の多値データに変換することにより、２のべき乗以外の多値数の多値データに適用できる２値・多値データ変換を行うことができる。
【００５５】
次に、この発明の多値データ変換処理装置の他の実施形態について説明する。
図２は、この発明の多値データ変換処理装置の他の実施形態である多値化装置の構成を示すブロック図である。
この多値化装置は、表２に示した２値多値データ変換表に基づいて変換処理方法による２値データを多値データに変換する装置である。
【００５６】
この多値化装置は、連続する３ビットの２値データを保持して２値・多値変換テーブル１２に入力するシフトレジスタ１１と、そのシフトレジスタ１１によって入力された４ビットの２値データを３個の３値の多値データからなる２７通りの多値データパターンの内、予め設定した２種類の規則でそれぞれ多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置を制限した８通りの多値データパターンに変換する２値・多値変換テーブル１２と、その２値・多値変換テーブル１２によって変換された３個の多値データからなる多値データパターンの多値データを保持して出力するシフトレジスタ１３と、２値・多値変換テーブル１２における変換処理の２種類の規則（上記Ｐ＝０の配置の制限による変換処理と上記Ｐ＝１の配置の制限による変換処理）を切り換えるためのＰ＝０又は１を上記数１乃至３のいずれかの演算に基づいて求めて２値・多値変換テーブル１２へ出力する演算回路１４とから構成される。
【００５７】
２値・多値変換テーブル１２は、４ビットの入力と６ビットの出力からなり、入力は３ビットの２値データと１ビットのＰ（＝０又は１）である。また、多値データは３値であるため、１個の多値データには２ビットが必要である。したがって、３個の多値データを６ビットで出力する。
上記２値・多値変換テーブル１２は、４ビットのアドレスと６ビットのデータからなる半導体メモリや、組合せ論理回路で実現できる。
【００５８】
次に、この多値化装置の動作を説明する。
まず、２値のシリアルデータをシフトレジスタ１１に入力し、３ビット毎にパラレルデータとして２値・多値変換テーブル１２へ出力する。同時に、演算回路１４によって、そのセットのＰの値を出力する。初期値は０を出力し、ここでは上記数１に基づく演算によって求められたＰを出力するために、シフトレジスタ１３のｘ３のＬＳＢを入力してＰを出力する。以上の４ビットデータを２値・多値変換テーブル１２に入力し、２値・多値変換テーブル１２は上述した変換処理によって２ビットからなる多値データを３個出力する。その出力された３個の多値データをシフトレジスタ１３に入力し、シリアルデータとして出力する。
【００５９】
これにより、２のべき乗以外の多値数であり、セット間に相関を持たせて、多値データ再生時のエラー率を低減できる多値データ系列を生成する装置を実現できる。
このようにして、ｋビットの２値データを多値データの偶数と奇数の配置を制限したｍ個のｎ値の多値データに変換することにより、多値データ再生時のエラー率を低減させ、かつ２のべき乗以外の多値数の多値データに適用できる２値・多値データ変換を行うことができる。
【００６０】
次に、この発明の多値データ変換処理装置のまた他の実施形態について説明する。
図３は、この発明の多値データ変換処理装置のまた他の実施形態である多値判定装置の構成を示すブロック図である。
この多値判定装置は、表１に示した２値多値データ変換表に基づく変換処理方法による多値データを２値データに変換する装置である。
しきい値判定回路２１は、ＡＤ（アナログ／デジタル）変換された再生信号データ（ｋ（ｍ≧２である整数，ｎ≧３である整数，ｋはｎｍ＞２ｋである最大の整数）ビットの２値データに対応させた、ｍ個のｎ値の多値データからなるｎｍ通りのデータパターンの内の２ｋ通りの多値データパターンの再生信号）を入力し、所定のしきい値で１個の多値データを判定してｍ個の多値データの第１の判定候補と第２の判定候補を出力する。
【００６１】
シフトレジスタ２２と２３は、それぞれしきい値判定回路２１から出力された１セット内の多値データ（ｍ個の多値データ）の第１の候補と第２の候補を保持する。
候補の組合せ出力回路２４は、シフトレジスタ２２と２３からそれぞれ出力されたｍ個の多値データの第１の判定候補と第２の判定候補を組合わせて１セット内のｍ個の多値データの判定候補を出力する。
基準信号発生回路２５は、候補の組合せ出力回路２４によって出力された判定候補に対する基準信号値を出力する。
誤差算出回路２６は、基準信号発生回路２５によって判定候補毎に出力された基準信号値と上記再生信号データとの誤差の２乗値又は絶対値の合計値を求めて出力する。
【００６２】
多値・２値変換テーブル２７は、表１に示した２値多値データ対応表に基づく変換処理をハード化したものであり、３個の多値データを入力して、４ビットの２値データと１ビットの不使用フラグを出力する。その不使用フラグは、判別回路２８に対して入力した多値データパターンが不使用であり、多値・２値変換テーブル２７が出力する４ビットの２値データは無効であることを示す。
この多値・２値変換テーブル２７は、６ビットのアドレスと５ビットのデータからなる半導体メモリや、組合せ論理回路で実現できる。
【００６３】
判別回路２８は、候補の組合せ出力回路２４から出力された各判定候補と、誤差算出回路２６からのその判定候補毎の誤差の合計値とを入力する。更に、その入力した判定候補を多値・２値変換テーブル２７へ出力して、多値・２値変換テーブル２７から出力される不使用フラグに基づいて候補の組合せ出力回路２４から入力した判定候補が不使用であるか否かを判別する。そして、不使用でない判定候補であり且つ誤差の合計値が最小となる判定候補を判定結果として、再び多値・２値変換テーブル２７へ出力する。その結果、多値・２値変換テーブル２７から判定後の２値データが出力される。
【００６４】
すなわち、判別回路２８は、誤差算出回路２６によって出力された合計値と候補の組合せ出力回路２４によって出力された判定候補とに基づいて２ｋ通りの多値データパターンの１つに該当し且つ上記合計値が最小であるｍ個の多値データからなる多値データパターンを出力する。そして、多値・２値変換テーブル２７が判別回路２８から出力された多値データパターンに対応するｋビットの２値データを出力する。
こうして、２のべき乗以外の多値数の多値データに適用できる多値データ判定処理を行う多値データ処理装置を実現できる。
【００６５】
次に、この発明の多値データ変換処理装置のさらに他の実施形態について説明する。
図４は、この発明の多値データ変換処理装置のさらに他の実施形態である多値判定装置の構成を示すブロック図である。
この多値判定装置は、表２に示した２値多値データ変換表に基づく変換処理方法による多値データを２値データに変換する装置である。
ここでは、一例として多値データのセット間の相関を利用して２セットにわたる多値データを一括して判定する例を示した。
しきい値判定回路３１は、ＡＤ（アナログ／デジタル）変換された再生信号データ（ｋ（ｍ≧２である整数，ｎ≧３である整数，ｋはｎｍ＞２ｋ＋１である最大の整数）ビットの２値データに対応させた、ｍ個のｎ値の多値データからなるｎｍ通りの多値データパターンの内、予め設定した規則で多値データパターン内の多値データの偶数値と奇数値の配置を制限した２ｋ通りの多値データパターンの再生信号）を入力し、所定のしきい値で１個の多値データを判定してｍ個の多値データの第１の判定候補と第２の判定候補を出力する。
【００６６】
シフトレジスタ３２と３３と３４と３５は、それぞれしきい値判定回路３１から出力された２セット分の多値データ（ｍ個の多値データ）の第１の候補と第２の候補を保持する。演算回路３６は、多値・２値変換テーブル４０における変換処理の２種類の規則（上記Ｐ＝０の配置の制限による変換処理と上記Ｐ＝１の配置の制限による変換処理）の内、各セットで使用する規則に切り換えるためのＰ＝０又は１を上記数１乃至３のいずれかの演算に基づいて求めて出力する。ここでは上記数１の演算によってＰを出力するために、ｘ３のＬＳＢを入力してＰを出力する。
候補の組合せ出力回路３７は、シフトレジスタ３２と３３からｉ番目のセットの第１の候補と第２の候補，シフトレジスタ３４と３５からｉ＋１番目のセットの第１の候補と第２の候補および演算回路３６からＰの値を入力して、２セット分の第１の判定候補と第２の判定候補を組合わせた１セット内のｍ個の多値データの判定候補を出力する。
【００６７】
基準信号発生回路３８は、候補の組合せ出力回路３７によって出力された判定候補に対する基準信号値を出力する。
誤差算出回路３９は、基準信号発生回路３８によって判定候補毎に出力された基準信号値と上記再生信号データとの誤差の２乗値又は絶対値の合計値を求めて出力する。
多値・２値変換テーブル４０は、表２に示した２値多値データ対応表に基づく変換処理をハード化したものであり、３個の多値データを入力して、３ビットの２値データと１ビットの不使用フラグを出力する。その不使用フラグは、判別回路４１に対して入力した多値データパターンが不使用であり、多値・２値変換テーブル４０が出力する３ビットの２値データは無効であることを示す。
この多値・２値変換テーブル４０は、６ビットのアドレスと４ビットのデータからなる半導体メモリや、組合せ論理回路で実現できる。
【００６８】
判別回路４１は、候補の組合せ出力回路３７から出力された各判定候補と、誤差算出回路３９からその判定候補毎の誤差の合計値とを入力する。更に、その入力した判定候補を多値・２値変換テーブル４０へ出力して、多値・２値変換テーブル４０から出力される不使用フラグに基づいて候補の組合せ出力回路３７から入力した判定候補が不使用であるか否かを判別する。そして、不使用でない判定候補であり且つ誤差の合計値が最小となる判定候補を判定結果として、再び多値・２値変換テーブル４０へ出力する。その結果、多値・２値変換テーブル４０から判定後の２値データが出力される。
こうして、２のべき乗以外の多値数の多値データに適用でき、更に、多値データ再生時のエラー率を低減できる多値データ判定処理を行う多値データ処理装置を実現できる。
【００６９】
図５は、上記多値化装置及び多値判定装置を適用した光ディスク装置の一実施形態を示すブロック図である。
光ディスク５１は、多値データ（情報）を記録するＣＤ−Ｒディスク，ＣＤ−ＲＷディスク，ＤＶＤ−Ｒディスク，ＤＶＤ−ＲＷディスク，ＤＶＤ＋Ｒディスク，ＤＶＤ＋ＲＷディスク，ＤＶＤ−ＲＡＭディスク等の記録媒体であり、らせん状又は同心円上のトラックが形成され、トラックに沿ってマークを記録する。トラックは、一定の周期でわずかに蛇行している。
モータ５２は、光ディスク５１に多値データを記録又は記録された多値データを再生するときに所定の回転速度で光ディスク５１を回転させる。
【００７０】
光ヘッド５３は、光ディスク５１の記録面にレーザ光スポットを照射してマークを形成して多値データを記録し、記録面に記録された多値データのマークをレーザ光スポットで走査して電気信号を検出して出力する。
演算増幅回路５４は、光ヘッド５３から出力された電気信号を演算増幅し、光ディスク５１上のマークに対応した再生信号データや、レーザ光スポットが光ディスク５１の記録面に焦点が合っているか否かを示すフォーカスエラー信号や、レーザ光スポットがトラックに沿って走査しているか否かを示すトラッキングエラー信号や、トラックの蛇行に対応した信号等を出力する。
サーボ回路５５は、フォーカスエラー信号，トラッキングエラー信号，トラックの蛇行に対応した信号により、レーザ光スポットを光ディスク５１の記録面に焦点を合わせ、正しくトラックを走査させ、光ディスク５１を線速度一定又は角速度一定に回転させる。
【００７１】
レーザ駆動回路５６は、変調回路５７から出力された信号に従ってレーザ光で光ディスク５１にマークを記録するための信号を出力する。
変調回路５７は、同期信号付加回路５８から入力した多値データに対応した大きさのマークとスペース（多値データ＝０：何も記録しない）を示す信号を出力する。
同期信号付加回路５８は、多値化回路５９から入力した多値データに所定量のデータの区切りを示すための同期信号を付加する。
多値化回路５９は、誤り訂正用データ付加回路６０から入力した２値データを多値データに変換する多値化装置であり、図１又は図２に示した多値化装置を使用する。
誤り訂正用データ付加回路６０は、入力された２値データに対して誤り訂正を行うためのデータを付加する。
【００７２】
ＡＤ変換回路６１は、演算増幅回路５４からの再生信号をデジタル信号に変換する。
フェーズ・ロックド・ループ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ：ＰＬＬ）回路及び同期検出回路６２は、演算増幅回路５４から出力された再生信号中の同期信号を検出し、多値データに同期したクロック信号を出力する。
波形等化回路６３は、ＡＤ変換回路６１から出力された再生信号に波形等化処理を行う。
多値判定回路６４は、波形等化回路６３から出力された再生信号に基づいて多値データを判定してその判定した多値データを対応する２値データに変換して出力する多値判定装置であり、図３又は図４に示した多値判定装置を使用する。
誤り訂正回路６５は、多値判定回路６４から入力した２値データに誤り訂正用データを用いて誤り訂正を行って出力する。
【００７３】
なお、図示を省略するが、この光ディスク装置には、光ヘッド５３を光ディスク５１の半径方向に移動させ、光ディスク５１上のデータをサーチする公知の機構も備えている。
さらに、コンピュータ用の情報記憶装置として使用するためのインタフェース回路や、光ディスク装置の全体の動作制御を行うマイクロプロセッサ等も公知なので図示を省略した。
上記光ディスク５１にＤＶＤ＋ＲＷディスクを使用した場合、光ヘッド５３にはレーザ光の波長が６５０ｎｍであるレーザダイオード（ＬＤ）を使用する。また、より高密度記録ができる青色レーザとそのレーザ波長に対応した相変化型の光ディスクを使用しても良い。
【００７４】
次に、この光ディスク装置の動作を説明する。
まず、２値データを多値データに変換して光ディスク５１に記録する場合の動作を説明する。
この光ディスク装置は、誤り訂正用データ付加回路６０に入力された２値データは所定量のブロックに分割され、誤り訂正用のデータが付加される。その後、多値化回路５９でセット単位の多値データに変換される。また、同期信号付加回路５８によって所定セット数毎に同期信号が付加される。さらに、変調回路５７で同期信号を付加した多値データの各値に対応した大きさのマークとスペース（多値データ＝０：何も記録しない）を示す信号を出力し、レーザ駆動回路５６がその信号に基づいて光ディスク５１にマークを記録するためのレーザ光を駆動する信号を生成する。そして、光ヘッド５３がその信号に基づくレーザ光を光ディスク５１に照射して多値データのマークを記録する。
【００７５】
次に、光ディスク５１から多値データの再生信号を読み出して、その再生信号から多値データの判定を行い、その判定された多値データに対応する２値データを出力する場合の動作を説明する。
この光ディスク装置は、光ヘッド５３によって一定強度のレーザ光を光ディスク５１に照射し、その反射光を光電変換して電気信号を得る。その得られた信号を演算増幅回路５４に入力し、演算増幅回路５４はフォーカスエラー信号，トラッキングエラー信号をサーボ回路５５へ出力し、サーボ回路５５はそれらの信号によって光ディスク５１を安定して回転させ、光ヘッド５３のトラッキングやフォーカス制御を行って光ヘッド５３によって多値データの再生信号を検出する。
【００７６】
演算増幅回路５４は、光ヘッド５３で検出された再生信号を演算増幅して多値データの再生信号データを出力し、ＰＬＬ回路及び同期検出回路６２によって同期信号を検出して多値データ（シンボル）に同期したクロックを生成し、ＡＤ変換回路６１によってデジタルデータを得る。その後、波形等化回路６３によって波形等化を行い、多値判定回路６４で多値データを判定し、その判定した多値データに対応する２値データに変換して出力する。さらに、誤り訂正回路６５で誤りの検出と訂正を行い、訂正後の２値データを出力する。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
この発明による多値データ変換処理方法と多値データ変換処理装置は、デスクトップパソコン，ノートブックパソコン等のパーソナルコンピュータにおいても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】この発明の多値データ変換処理装置の一実施形態である多値化装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の多値データ変換処理装置の他の実施形態である多値化装置の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の多値データ変換処理装置のまた他の実施形態である多値判定装置の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の多値データ変換処理装置のさらに他の実施形態である多値判定装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図１又は図２の多値化装置及び図３又は図４の多値判定装置を適用した光ディスク装置の一実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７９】
１，３，１１，１３，２２，２３，３２，３３，３４，３５： シフトレジスタ    ２，１２：２値・多値変換テーブル    １４，３６：演算回路    ２１，３１：しきい値判定回路    ２４，３７：候補の組合せ出力回路    ２５，３８：基準信号発生回路    ２６，３９：誤差算出回路    ２７，４０：多値・２値変換テーブル    ２８，４１：判別回路    ５１：光ディスク    ５２：モータ    ５３：光ヘッド    ５４：演算増幅回路    ５５：サーボ回路    ５６：レーザ駆動回路    ５７：変調回路    ５８：同期信号付加回路    ５９：多値化回路    ６０：誤り訂正用データ付加回路    ６１：Ａ／Ｄ変換回路    ６２：ＰＬＬ回路及び同期検出回路    ６３：波形等化回路    ６４：多値判定回路    ６５：誤り訂正回路
【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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