(57)【要約】本発明は、高い密度でデータが記録された記録媒体から、高速なデータの再生を実現する、反復復号を用いた、回路規模の少ない、データ記録再生装置を提供することを目的とする。この目的を達成するために、本発明は、入力データが畳み込み符号により符号化されたデータブロックを、記録媒体に記録し且つパーシャルレスポンスチャネルを通して再生し、再生信号から、尤度情報を用いた反復復号を使用して、データブロックの復号を行う、反復復号を用いたデータ記録再生装置が、畳み込み符号により符号化されたデータブロックを、複数のデータサブブロックに分割する手段と、各々のデータサブブロックを、記録媒体上で隣接しない位置に記録する手段を有するように構成する。
2004072971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データが畳み込み符号により符号化されたデータブロックを、記録媒体に記録し且つパーシャルレスポンスチャネルを通して再生し、再生信号から、尤度情報を用いた反復復号を使用して、前記データブロックの復号を行う、反復復号を用いたデータ記録再生装置において、
前記畳み込み符号により符号化されたデータブロックを、複数のデータサブブロックに分割する手段と、前記各々のデータサブブロックを、前記記録媒体上で隣接しない位置に記録する手段を有することを特徴とするデータ記録再生装置。
【請求項２】
前記分割する手段は、前記データブロックをインターリーブした後に、前記複数のデータサブブロックに分割することを特徴とする、請求項１に記載のデータ記録再生装置。
【請求項３】
前記記録媒体の隣接しない位置に、分散して記録された、前記各々のデータサブブロックを、並列に検出する複数の検出手段を更に有することを特徴とする、請求項１或は２に記載のデータ記録再生装置。
【請求項４】
前記複数の検出手段の各々により検出された各々のデータサブブロックについての尤度情報を並列に計算する、複数のＰＲチャネル復号器を更に有することを特徴とする、請求項３に記載のデータ記録再生装置。
【請求項５】
前記各々のデータサブブロックについての前記尤度情報を結合して、前記データブロックについての尤度情報を生成する、結合手段を更に有することを特徴とする、請求項４に記載のデータ記録再生装置。
【請求項６】
入力データが畳み込み符号により符号化されたデータブロックを、記録媒体に記録し且つパーシャルレスポンスチャネルを通して再生し、再生信号から、尤度情報を用いた反復復号を使用して、前記データブロックの復号を行う、反復復号を用いたデータ記録再生方法において、
前記畳み込み符号により符号化されたデータブロックを、複数のデータサブブロックに分割するステップと、前記各々のデータサブブロックを、前記記録媒体上で隣接しない位置に記録するステップを有することを特徴とするデータ記録再生方法。
【請求項７】
前記分割するステップは、前記データブロックをインターリーブした後に、前記複数のデータサブブロックに分割することを特徴とする、請求項６に記載のデータ記録再生方法。
【請求項８】
前記記録媒体の隣接しない位置に、分散して記録された、前記各々のデータサブブロックを、並列に検出する検出ステップを更に有することを特徴とする、請求項６或は７に記載のデータ記録再生方法。
【請求項９】
前記検出ステップにより検出された各々のデータサブブロックについての尤度情報を並列に計算する、ＰＲチャネル復号ステップを更に有することを特徴とする、請求項８に記載のデータ記録再生方法。
【請求項１０】
前記各々のデータサブブロックについての前記尤度情報を結合して、前記データブロックについての尤度情報を生成する、結合ステップを更に有することを特徴とする、請求項９に記載のデータ記録再生方法。
【請求項１１】
請求項６或は７に記載のデータ記録再生方法で記録され且つ再生される、記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、反復復号を用いたデータ記録再生装置及び方法に関連し、特に、高密度で記録された記録媒体から、高速なデータの再生を実現する反復復号を用いたデータ記録再生装置及び方法に関連する。
【背景技術】  データ記録再生装置の分野においては、記録媒体へのさらなる高い密度でのデータの記録や、記録媒体との間の更なる高速なデータ転送の実現が、望まれている。しかし、記録媒体へ高い密度でデータを記録し、そして、このデータを、記録媒体から高速に再生する場合には、記録媒体から再生される再生信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）が劣化する。
これを解決するために、低いＳＮＲを有する再生信号について、検出能力を高める方法として、ターボ符号化及び復号方式を採用することができる。
このターボ符号化及び復号方式とは、符号化利得の高いことで注目されている符号化及び復号技術であり、通信分野をはじめ、更に、データストレージ分野でも注目されている。
このターボ符号化方式では、並列或は従属に接続された２個以上の符号器が使用される。先ず最初に、入力されたユーザデータが、この並列或は従属に接続された２個以上の符号器により符号化される。そして、次に、この符号化されたデータが、通信チャネルで伝送され又は、記録媒体に記録される。
通信チャネルで伝送された又は記録媒体に記録されたターボ符号化されたデータを、復号する場合には、上述の２個以上の符号化器にそれぞれに対応した複数の復号器を使用する。そして、この複数の復号器の間で、一つの復号器による復号結果を、他の復号器の入力信号として、フィードバックして使用することにより、反復復号を行う。このように反復復号を行うことで、伝送信号又は再生信号が、低いＳＮＲを有する場合でも、それらの信号に対する検出能力を高めることができる。
磁気ディスクあるいは光ディスクを記録媒体として使用する、データストレージ分野のシステムでは、再生系のＰＲ（パーシャルレスポンス）チャネル自体を、上記の２個以上の符号器のうちの１つの符号化器とみなすことにより、従属に接続された２個以上の符号器による符号化が実現される。
磁気ディスク装置へ、ターボ符号化及び復号を適用した方式が、非特許文献１に記載されている。この開示された技術を利用することにより、低いＳＮＲを有する再生信号を、正しく再生することが可能となる。
図１は、従来技術のターボ符号化及び復号を用いた光ディスクのデータ記録再生装置１００の一例のブロック図である。以下に、光ディスク装置１００を例として、その動作を図面に基づいて説明する。
図１において、このデータ記録再生装置１００は、記録系１０１と再生系１１０を有する。記録系１０１は、主に、外符号器１０２、ＭＵＸ及びパンクチャ部１０３、インターリーバ１０４およびレーザ駆動回路１０５を有する。
一方、このデータ記録再生装置１００の再生系１１０は、主に、ＰＲチャネル１１１と、アナログ／デジタル変換器１１７（Ａ／Ｄ）、反復復号器１１８、及びコントローラ１１９を有する。そして、ＰＲチャネル１１１は、主に、光ディスク１１２、増幅器１１３、ＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１１４、低域通過フィルタ１１５、波形等化器１１６を有する。
先ず最初に、データ記録再生装置１００の、記録系１０１の各部の動作について説明する。
記録系１０１の外符号器１０２は、データ記録再生装置１００に入力された記録すべきユーザデータ１２０（ｕｋ）に対応したパリティビット列１２１（ｐｋ）を生成して出力する。
ＭＵＸ及びパンクチャ部１０３は、ユーザデータ１２０（ｕｋ）と、外符号器１０２にて生成されたパリティビット列１２１（ｐｋ）を、所定の規則に従って結合する。そして、更に、その結合されたビット列から、所定の規則に従って、あるビットを間引いて（これをｐｕｎｃｔｕｒｅ機能と呼ぶ）、符号化データビット列１２２（ａｉ）を生成する。
インターリーバ１０４は、ＭＵＸ及びパンクチャ部１０３から出力される符号化データビット列１２２（ａｉ）の配列を変更して、インターリーブされた符号化データビット列１２３（ｃｉ）を生成する。
レーザ駆動回路１０５は、インターリーバ１０４より出力される、インターリーブされた符号化データビット列１２３（ｃｉ）に基づいて、レーザの発光量を制御し、インターリーブされた符号化データビット列１２３（ｃｉ）を光ディスク１１２に記録する。
次に、データ記録再生装置１００の、再生系１１０の各部の動作について説明する。
光学ヘッドにより光ディスク１１２から再生された再生信号１３０（ｙｉ）は、増幅器１１３、ＡＧＣ１１４、低域通過フィルタ１１５および波形等化器１１６によって、波形整形が行われる。
光ディスク１１２に、符号間干渉が発生するような高い記録密度で、データが記録されている場合には、光ディスク１１２からの再生信号１３０（ｙｉ）を、ＰＲチャネル１１１の出力で、ＰＲ波形（パーシャルレスポンス波形）となるように、波形等化を行うことが出来る。即ち、これは、波形等化器１１６の出力において、ＰＲチャネルでの符号化がなされた状態とみなすことができる。
従って、上記記録系１０１の外符号器１０２とＰＲチャネル１１１の実質的な符号化機能により、従属に接続された２個以上の符号器による符号化が実現され、この結果、ターボ符号器が構成される。
再生系１１０の反復復号器１１８は、上記の記録系１０１の外符号器１０２と、再生系１１１のＰＲチャネル１１１に対応した復号器を有し、例えば、図２に示すように構成される。
次に、再生系１１０の反復復号器１１８の動作を説明する。図２は、再生系１１０の反復復号器１１８の構成の一例を示す図である。
図２の反復復号器１１８は、主に、ＰＲチャネル復号器２０１、減算器２０２、デインターリーバ２０３、ＤＥＭＵＸ及びデパンクチャ部２０４、外符号復号器２０５、ＭＵＸ及びパンクチャ部２０６、減算器２０７、インターリーバ２０８および硬判定器２０９を有する。
ターボ復号を実行するために、ＭＡＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ａ  Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ；最大事後確率）復号法等が使用される。反復復号器１１８のＰＲチャネル復号器２０１は、前述したＰＲチャネル１１１での実質的な符号化機能に対応した復号器であり、そして、事後確率（ＡＰＰ：Ａ  Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）復号を実行する。
次に、反復復号動作について説明する。
ＰＲチャネル復号器２０１は、再生信号１３０（ｙｉ）から尤度情報Ｌ（ｃｉ）２１１を計算して、出力する。その尤度情報Ｌ（ｃｉ）２１１から、後述するように、外符号復号器２０５からの出力に基づいた事前情報Ｌａ（ｃｉ）２２０が、減算器２０２により減算され、そして、外部尤度情報Ｌｅ（ｃｉ）２１２が得られる。このようにして、順次得られる外部尤度情報Ｌｅ（ｃｉ）の列は、デインターリーバ２０３によって、配列順序が変更され、そして、ＤＥＭＵＸ及びデパンクチャ部２０４に供給される。
ＤＥＭＵＸ及びデパンクチャ部２０４は、順次入力される尤度情報の列を、記録系１０１に入力されたユーザデータビットｕｋに対応した尤度情報Ｌａ（ｕｋ）の列と、外符号器１０２により生成されたパリティビット１２１（ｐｋ）に対応した尤度情報Ｌａ（ｐｋ）の列に分解する。
また、その分解の際に、記録系１０１のＭＵＸ及びパンクチャ部１０３で行われた間引き（ｐｕｎｃｔｕｒｅ機能）の規則に対応した規則に従って、情報の追加を行なう（これをｄｅｐｕｎｃｔｕｒｅ機能と呼ぶ）。
外符号復号器２０５は、前述した記録系１０１の外符号器１０２に対応した復号器であり、尤度情報Ｌａ（ｕｋ）とパリティビットｐｋに対応した尤度情報Ｌａ（ｐｋ）から、事後確率演算を行ない、対数尤度比Ｌ（ｕｋ）とＬ（ｐｋ）を計算する。
上記のような外符号に対応する外符号復号器２０５から順次出力される対数尤度比Ｌ（ｕｋ）の列と対数尤度比Ｌ（ｐｋ）の列は、ＭＵＸ及びパンクチャ部２０６に供給される。このＭＵＸ及びパンクチャ部２０６は、対数尤度比Ｌ（ｕｋ）の列と対数尤度比Ｌ（ｐｋ）の列とを結合し、そして、結合された対数尤度比の列から、所定の規則に従って、情報の間引きを行なう（ｐｕｎｃｔｕｒｅ機能）。その結果、ＭＵＸ及びパンクチャ部２０６から尤度情報Ｌ（ａｉ）が出力される。
そして、上記の外符号に対応する外符号復号器２０５に供給される、外部尤度情報Ｌｅ（ｃｉ）をデインタリーバ２０３によりデインターリーブした事前情報２１３（Ｌ（ｕｋ）とＬ（ｐｋ）への分解前）が、上記尤度情報Ｌ（ａｉ）から、減算器２０７により、減算される。そして、減算器２０７の出力をインターリーバ２０８によりインターリーブして、外部尤度情報Ｌａ（ｃｉ）が得られる。
この外部尤度情報Ｌａ（ｃｉ）は、上記ＰＲ復号器２０１に事前情報２２０として供給される。
上記のようにＰＲチャネル復号器２０１と外符号復号器２０５を有する反復復号器１１８は、他方の復号器から供給される事前情報を用いて繰り返し復号処理を行なう。この動作は、反復復号と呼ばれる。
そして、硬判定器２０９は、上記反復復号の処理が所定の回数だけ行なわれた後に、外符号復号器２０５から出力されるデータビットｕｋに関する対数尤度比Ｌ（ｕｋ）に基づいて、検出データビット２２１（Ｕｋ）が、１または０のいずれであるかを判定する。この判定は、上記対数尤度比Ｌ（ｕｋ）が０より大きい場合には、検出データビットＵｋ＝１、上記対数尤度比Ｌ（ｕｋ）が０以下の場合には、検出データビットＵｋ＝０となるように実行される。そして、この判定結果が、復号データとして、反復復号器１１８の出力から出力される。
図３は、図２のＭＡＰアルゴリズムを実行するＰＲチャネル復号器２０１の構成例を示す。ＰＲチャネル復号器２０１は、主に、ガンマ（γ）計算部３０１、アルファ（α）計算部３０２、ベータ（β）計算部３０３、アルファ（α）メモリ３０４及びＬＬＲ計算部３０５を有する。
ＭＡＰ復号では、受信データ列のトレリス線図に従って、ガンマ（γ）計算部３０１により、ブランチメトリック演算が行われ、アルファ（α）計算部３０２により前方パスメトリック演算（ａｌｐｈａ演算）が行われ、この結果が、アルファ（α）メモリ３０４に格納される。そして、ベータ（β）計算部３０３により後方パスメトリック演算（ｂｅｔａ演算）が行われ、そして、それらの結果を基にして、尤度情報ＬＬＲが計算される。
図４は、ＭＡＰ復号における演算プロセスを示す図である。図４の（Ａ）は、従来のＭＡＰ復号動作の、通常の演算順序を示す。図４の（Ｂ）については、後述する。データブロック４０１は、データサブブロックック４０２、４０３、４０４及び４０５より構成される。α計算部３０２により前方パスメトリック演算が、サブブロック４０２から４０５へ、順に実行される。一方、データブロック４０１の最後のサブブロックック４０５が入力された時点から、ベータ（β）計算部３０３により後方パスメトリック演算が開始され、サブブロック４０５から４０２へ、順に実行される。従って、図４の（Ａ）に示すような演算順序では、ベータ（β）計算部３０３により行われる後方パスメトリック演算は、例えば、サブブロックック４０５のような、ある所定のサブブロックの取り込みが完了するまでは、演算を開始することができない。従って、α、β、γの各演算においては、途中の演算結果を記憶しておくためのメモリ（例えば、図３ではαメモリ３０４）を必要とする。
一方、記録媒体へ、さらに高い密度でデータを記録し、そして、このデータをさらに高速に再生する場合には、記録媒体から再生される再生信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）がさらに劣化する。これを防止するために、異なる位置のデータを同時に再生することにより、再生速度を増加させることなく、実効的な転送速度を上げることができる。
図５は、並列処理と反復復号を用いた光ディスク再生システムのブロック図を示す図である。図５の光ディスク再生システム５００は、光ディスク５０１から記録信号を再生するために、Ｎ個の波形等化部５１１、５１２、５１３と、Ｎ個のＡ／Ｄ変換器５２１、５２２、５２３と、Ｎ個の反復復号器５３１、５３２、５３３及び、コントローラ５４０を有する。光ディスク５０１は、図１の光ディスク１１２に対応し、各々の波形等化部５１１、５１２、５１３は、図１のＰＲチャネル１１１に対応し、各々のＡ／Ｄ変換器５２１、５２２、５２３、は、図１のＡ／Ｄ変換器１１７に対応し、各々の反復復号器５３１、５３２、５３３は、図１の反復復号器１１８に対応しそして、コントローラ５４０は、図１のコントローラ１１９に対応する。
例えば、Ｎ個のヘッドで、光ディスク５０１から、記録された信号を再生すれば、１つのヘッドで光ディスク５０１から記録された信号を再生する場合と比べて、Ｎ倍の速度で再生ができる。しかし、この場合には、図５に示されたように、再生ヘッドの数に等しい数の、複数の波形等化部、複数のＡ／Ｄ変換器及び複数の反復復号器を、並列に設けることが必要である。反復復号方式では、１ブロックのデータブロックを一括処理する必要があるので、１つのデータブロックの処理が完了するまでは、その途中の演算結果をすべて保存しておく必要がある。従って、図５に示すように、従来の反復復号器を並列に複数個設けて、並列に処理を行うと、１つのデータブロックの大きさに対応するサイズを有するメモリを、反復復号器の数だけ設ける必要がある。
反復復号方式は、復号能力は高いが、しかし同時に、１個の復号器でも、回路規模が大きく、特に、入力データと演算途中の演算結果を記憶するために、大きなサイズを有するメモリを必要とする。従って、図５に示されたように、複数の反復復号器を設けると、その大きなサイズのメモリも、各反復復号器の数と等しい個数だけ、設ける必要があるので、回路規模が増大するという結果となる。
また、複数の記録媒体又は情報記録面に分割して記録したデータを簡易且つ確実に再生する、データ記録装置、データ再生装置及びデータの記録担体に関する技術が、特許文献１に記載されている。
特許文献１：特開平８−３１５５４９号公報。
非特許文献１：Ｔ．Ｓｏｕｖｉｎｇｎｉｅｒ，Ａ．Ｆｒｉｅｄｍａｎｎ，Ｍ．Ｏｅｒｇ，Ｐ．Ｈ．Ｓｉｅｇｅｌ，Ｒ．Ｅ．Ｓｗａｎｓｏｎ  ａｎｄ  Ｊ．Ｋ．Ｗｏｌｆ，゛Ｔｕｒｂｏ  Ｃｏｄｅｓ  ＦＯＲ  ＰＲ４：Ｐａｒａｌｌｅｌ  ｖｅｒｓｕｓ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ，゛Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｉｎｔ．Ｃｏｎｆ．Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ｐｐ．１６３８−１６４２，１９９９年６月。
【発明の開示】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、高い密度でデータが記録された記録媒体から、高速なデータの再生を実現する、反復復号を用いた、回路規模の少ない、データ記録再生装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明は、入力データが畳み込み符号により符号化されたデータブロックを、記録媒体に記録し且つパーシャルレスポンスチャネルを通して再生し、再生信号から、尤度情報を用いた反復復号を使用して、データブロックの復号を行う、反復復号を用いたデータ記録再生装置において、畳み込み符号により符号化されたデータブロックを、複数のデータサブブロックに分割する手段と、各々のデータサブブロックを、記録媒体上で隣接しない位置に記録する手段を有する。
上述のように、反復復号方式では、１つのデータブロックを一括処理する必要があるので、１つのデータブロックの処理が完了するまで、その途中の演算結果をすべて保存しておく必要がある。従って、従来の反復復号器を並列に複数個設けて、並列に処理を行うと、データブロックの大きさに対応するサイズを有するメモリを、反復復号器の数だけ設ける必要がある。しかし、本発明によれば、並列して処理を実行する、反復復号回路は、１データブロックをＮ分割し、その分割したブロックサイズ（１／Ｎ）の量のデータを記憶できる大きさのメモリを持てばよい。従って、高速なデータの再生を実現する、反復復号を用いた、回路規模の少ない、データ記録再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】  本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことにより、一層明瞭となるであろう。
図１は、従来技術のターボ符号化及び復号を用いた光ディスクのデータ記録再生装置の一例のブロック図である。
図２は、従来技術の再生系の反復復号器の構成の一例を示す図である。
図３は、ＰＲチャネル復号器のブロック図を示す図である。
図４は、ＭＡＰ復号における演算プロセスを示す図である。
図５は、並列処理と反復復号を用いた光ディスク再生システムのブロック図を示す図である。
図６は、本発明の並列処理と反復復号を用いた光ディスクの記録系のブロック図を示す図である。
図７は、本発明の並列処理と反復復号を用いた光ディスクの再生系のブロック図を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下に、本発明を実施するための実施の形態について、図面を用いて説明する。
先ず最初に、本発明の基本的な概念について、図４を参照して説明する。
図４は、上述したように、ＭＡＰ復号における演算プロセスを示す図である。図４の（Ａ）は、上述のように、従来の演算プロセスの通常の演算順序を示す。図４の（Ｂ）は、本発明に従った、ＭＡＰ復号における演算プロセスを示す。
本発明の基本概念は、従来の例えば、データブロック４０１のような１データブロックに相当するデータを、データサブブロック４０２から４０５に示すように、複数のサブブロックに分割し、そして、分割されたデータサブブロック４０２から４０５を、光ディスク５０１上の、隣接しない複数の位置に記録する。そして、光ディスク５０１から、記録されたデータを再生する場合には、分割した複数のデータサブブロック４０２から４０５を、同時に再生し、そして、それらを結合して、復号することを特徴としている。
本発明に従って、光ディスク５０１から、記録されたデータを再生する場合には、図４の（Ｂ）に示されたように、データサブブロック４０２から４０５は、光ディスク５０１から、同時に再生される。そして、同時に再生される各データサブブロック４０２から４０５に対して、複数の反復復号器による前方パスメトリック演算が、並列に、実行される。一方、各データサブブロック４０２から４０５が完全に入力された時点から、後方パスメトリック演算が開始され、そして、各データサブブロック４０２から４０５の各々について、後方パスメトリック演算は、並列に実行される。
従って、本発明に従った、図４の（Ｂ）に示すような演算順序では、後方パスメトリック演算は、例えば、各サブブロックック４０２から４０５の取り込みが完了した後に、演算を開始することができる。従って、α、β、γの各演算においては、途中の演算結果を記憶しておくためのメモリは、１つのデータブロックの長さのデータを格納する従来の反復復号器の有するメモリのサイズと比較して、１／Ｎのサイズのメモリで実現できる。
また、本発明では、分割した記録データは、ディスク上の隣接しない位置に記録するようにしている。この隣接しない位置とは、例えば、片面記録のディスクの場合には、異なるトラック、又は、アドレス等であり、一方、両面記録のディスクの場合には、異なる面等であり、そして、多数のディスクを並列に処理するシステムの場合には、異なるそれぞれのディスクであり、またそれらの組み合わせである。
次に、本発明の第１の実施例について、説明する。
図６は、本発明の並列処理と反復復号を用いた光ディスクの記録系のブロック図を示す図である。
図６に示された、このデータ記録再生装置６００の記録系６０１は、外符号器６０２、ＭＵＸ及びパンクチャ部６０３、分割器６０４、レーザ駆動回路６１０、６１１及び６１２を有する。分割器６０４は、図１に示されたインターリーバ１０４の機能を含む。
外符号器６０２は、記録すべきユーザデータ６２１（ｕｋ）に対応したパリティビット列６２２（ｐｋ）を生成する。
ＭＵＸ及びパンクチャ部６０３は、ユーザデータ６２１（ｕｋ）と、外符号器６０２により生成されたパリティビット列６２２（ｐｋ）を所定の規則に従って結合するとともに、その結合されたビット列から、所定の規則に従って、ビットを間引いて（ｐｕｎｃｔｕｒｅ機能）、データビット列６２３（ａｉ）を生成する。
分割器６０４では、上述の結合され且つパンクチャされたデータａｉを有するデータブロックを、例えば、前述の図４の（Ｂ）に示されたように、複数のデータサブブロックに分割する。この分割器６０４には、更に、データビット列ａｉの配列の順序を入れ替える、インターリーブ機能をもたせることが好ましい。このインターリーブ機能は、例えば、各ビットを順番に配置していくだけではなく、ある規則により配置位置を変化させる機能である。以上の操作により、データサブブロックのデータビット列（ｃｉ）６２４、６２５、及び６２６を生成する。
複数のレーザ駆動回路６１０、６１１及び６１２は、それぞれのデータサブブロックのデータビット列（ｃｉ）６２４、６２５、及び６２６に基づいて、レーザの発光量を制御し、光ディスク６２０上の隣接しない位置に、それぞれのデータサブブロックのデータビット列（ｃｉ）６２４、６２５、及び６２６を記録する。
このように、データブロックから分割されたデータサブブロックのデータビット列（ｃｉ）６２４、６２５、及び６２６を、複数の光学ヘッドを用いて、同時に記録を行えば、高速に記録することができる。例えば、２個のヘッドで記録を行えば、１個のヘッドにより記録を行う場合と比べて、２倍の記録速度で記録を行うことができる。
次に、本発明の第２の実施例について、説明する。
図７は、本発明の並列処理と反復復号を用いた光ディスクの再生系のブロック図を示す図である。
図７に示された、このデータ記録再生装置７００の再生系７０１は、光ディスク６２０と、波形等化部７０２、７０３及び７０４と、Ａ／Ｄ変換器７１２、７１３及び７１４と、及び反復復号器７１５及びコントローラ７１６を有する。各波形等化部７０２、７０３及び７０４は、図１で示された増幅器、ＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、低域通過フィルタ、波形等化器を有する。
図７において、図２と同一番号の構成要素は、同一の構成要素を示すものとする。反復復号器７１５は、ＰＲチャネル復号器７２１、７２２及び７２３、結合器７２４、分割器７２５、減算器２０２、デインターリーバ２０３、ＤＥＭＵＸ及びデパンクチャ部２０４、外符号復号器２０５、ＭＵＸ及びパンクチャ部２０６、減算器２０７、インターリーバ２０８および硬判定器２０９を有する。
次に、図７に示された、データ記録再生装置７００の再生系７０１の動作について、説明する。
先ず最初に、複数の光学ヘッドにより、光ディスク６２０上の複数の記録位置から並行して、複数の信号が再生される。
次に、この複数の再生信号の各々は、各々の波形等化部７０２、７０３及び７０４に入力され、そして、波形等化が行われる。光ディスク６２０に、符号間干渉が発生するような高い密度で、信号が記録されている場合には、各々の波形等化部７０２、７０３及び７０４は、図１のＰＲチャネル１１１と同様に、光ディスク６２０からの再生信号を、ＰＲ波形（パーシャルレスポンス波形）に等化することができる。即ち、各々の波形等化部７０２、７０３及び７０４の出力する信号は、ＰＲチャネルでの符号化がなされた状態であるとみなすことができる。
このようにして、各々の波形等化部７０２、７０３及び７０４の出力する、ＰＲチャネルでの符号化がなされた出力信号は、各々のＡ／Ｄ変換器７１２、７１３及び７１４に供給される。そして、各々のＡ／Ｄ変換器７１２、７１３及び７１４は、このＰＲチャネルでの符号化がなされた信号を、デジタル信号へ変換する。
次に、各々のＡ／Ｄ変換器７１２、７１３及び７１４で、変換されたディジタル信号は、ＭＡＰ復号を実行する各々のＰＲチャネル復号器７２１、７２２及び７２３に供給される。各々のＰＲチャネル復号器７２１、７２２及び７２３に入力される再生信号は、データブロックを分割したデータサブブロックごとの再生信号である。従って、各々のＰＲチャネル復号器７２１、７２２及び７２３は、各々のデータサブブロックの再生信号について、それそれ、尤度演算を行う。
各々のデータサブブロックのデータの長さは、図４の（Ｂ）に示されたように、本来のデータブロックの長さよりも小さいので、各々のＰＲチャネル復号器７２１、７２２及び７２３が、その尤度演算を実行するために、記憶すべきデータ量が小さく、従って、各々のＰＲチャネル復号器７２１、７２２及び７２３が有するメモリのサイズも小さい。
上述のように、各々のＰＲチャネル復号器７２１、７２２及び７２３により復号された、各々のデータサブブロックについての各々の尤度情報は、次に、結合器７２４に入力される。
結合器７２４は、各々のＰＲチャネル復号器７２１、７２２及び７２３の出力する全てのデータサブブロックについてのの尤度情報を、データブロックが光ディスク６２０上へデータサブブロックに分割されて記録されたときに使用された記録フォーマットに従って、１つのデータブロックについての尤度情報へ結合する。そして、結合器７２４は、データブロックついての結合された尤度情報を出力する。
結合器７２４の出力するデータブロックついての結合された尤度情報は、次に減算器２０２に入力される。図７に示された、減算器２０２、デインターリーバ２０３、ＤＥＭＵＸ及びデパンクチャ部２０４、外符号復号器２０５、ＭＵＸ及びパンクチャ部２０６、減算器２０７、インターリーバ２０８および硬判定器２０９の動作は、図２を参照して説明した、同一番号を有する構成要素の動作と同一である。
次に、反復復号を実行するために、インターリーバ２０８の出力は、分割器７２５に供給される。分割器７２５は、インターリーバ２０８の出力する、外符号復号器２０５からの出力に基づいた事前情報２２０を、データサブブロックに対応するサイズにそれぞれ分割する。次に、分割器７２５は、各々の分割された事前情報７３１、７３２及び７３３を、それぞれ、ＰＲチャネル復号器７２１、７２２及び７２３に供給する。各々のＰＲチャネル復号器７２１、７２２及び７２３は、各々の分割された事前情報７３１、７３２及び７３３を用いて、尤度演算を行う。
上述の動作を、所定の回数だけ繰り返すことにより、反復復号を高速に実行できる。
上述のように、本実施例により、高い密度でデータが記録された記録媒体から、高速なデータの再生を実現する、反復復号を用いた、回路規模の少ない、データ記録再生装置を提供することができる。
さらに、本実施例では、１つのデータブロックをデータサブブロックに分割して、光ディスク上の異なる複数の位置に、分散して記録するので、各データサブブロックを再生する時に、加えられる雑音の影響が、各データサブブロックによって異なる。従って、反復復号を実行する場合に、エラーの発生の数が、そのデータサブブロックによって変化する。これにより、１データブロックを、光ディスクの連続する領域に、連続して記録した場合と比較して、反復復号によるエラー訂正能力を、更に向上させることができる。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年1月17日(2005.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データが畳み込み符号により符号化されたデータブロックを、記録媒体に記録し且つパーシャルレスポンスチャネルを通して再生し、再生信号から、尤度情報を用いた反復復号を使用して、前記データブロックの復号を行う、反復復号を用いたデータ記録再生装置において、
前記畳み込み符号により符号化されたデータブロックを、複数のデータサブブロックに分割する手段と、前記各々のデータサブブロックを、前記記録媒体上で隣接しない位置に記録する手段を有することを特徴とするデータ記録再生装置。
【請求項２】
前記分割する手段は、前記データブロックをインターリーブした後に、前記複数のデータサブブロックに分割することを特徴とする、請求項１に記載のデータ記録再生装置。
【請求項３】
前記記録媒体の隣接しない位置に、分散して記録された、前記各々のデータサブブロックを、並列に検出する複数の検出手段を更に有することを特徴とする、請求項１或は２に記載のデータ記録再生装置。
【請求項４】
前記複数の検出手段の各々により検出された各々のデータサブブロックについての尤度情報を並列に計算する、複数のＰＲチャネル復号器を更に有することを特徴とする、請求項３に記載のデータ記録再生装置。
【請求項５】
入力データが畳み込み符号により符号化されたデータブロックを、記録媒体に記録し且つパーシャルレスポンスチャネルを通して再生し、再生信号から、尤度情報を用いた反復復号を使用して、前記データブロックの復号を行う、反復復号を用いたデータ記録再生方法において、
前記畳み込み符号により符号化されたデータブロックを、複数のデータサブブロックに分割するステップと、前記各々のデータサブブロックを、前記記録媒体上で隣接しない位置に記録するステップを有することを特徴とするデータ記録再生方法。
【国際調査報告】
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