(57)【要約】  高密度記録の再生信号について高い対エラーレート相関、即ち高い精度をもちうる信号品質評価値が得られるようにする。このためにＰＲＭＬ復号系における最尤復号での検出パスである各時刻の最尤パスと二番目に尤度の高い第２パスのパスメトリック差分の分布に基づいてパス選択エラーレートの推定値を求める。また最尤復号での各時刻のパス選択時の最尤パスと第２パスのビット相違数から、誤検出における平均エラービット数を求める。そしてこれらの結果から推定ビットエラーレートを求め、推定ビットエラーレートに応じた評価値を生成する。
2018042814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビット情報の再生信号についてパーシャルレスポンス等化及び最尤復号を行うＰＲＭＬ復号系における、前記最尤復号での検出パスである各時刻の最尤パスと二番目に尤度の高い第２パスのパスメトリック差分の分布に基づいてパス選択エラーレートの推定値を求める第１の演算部と、
前記最尤復号での各時刻のパス選択時の最尤パスと第２パスのビット相違数から、誤検出における平均エラービット数を求める第２の演算部と、
前記第１の演算部および前記第２の演算部による演算結果から、推定ビットエラーレートを求め、推定ビットエラーレートに応じた評価値を生成する評価値生成部と、を備えた
信号品質評価装置。
【請求項２】
前記第１の演算部は、パスメトリック差分の分布に近似した正規分布からパス選択エラーレートの推定値を求める
請求項１に記載の信号品質評価装置。
【請求項３】
前記第２の演算部は、最尤パスと第２パスのパスメトリック差分の値が所定の閾値以下となる場合の最尤パスと第２パスのビット相違数を用いて平均エラービット数を求める
請求項１に記載の信号品質評価装置。
【請求項４】
前記評価値生成部は、前記第１の演算部および前記第２の演算部による演算結果から求めた推定ビットエラーレートをジッタ換算した評価値を生成する
請求項１に記載の信号品質評価装置。
【請求項５】
記録媒体からビット情報の再生信号を再生する再生部と、
前記再生信号についてパーシャルレスポンス等化及び最尤復号によるＰＲＭＬ復号処理を行って２値化データを復号する復号部と、
前記最尤復号での検出パスである各時刻の最尤パスと二番目に尤度の高い第２パスのパスメトリック差分の分布に基づいてパス選択エラーレートの推定値を求める第１の演算部と、
前記最尤復号での各時刻のパス選択時の最尤パスと第２パスのビット相違数から、誤検出における平均エラービット数を求める第２の演算部と、
前記第１の演算部および前記第２の演算部による演算結果から、推定ビットエラーレートを求め、推定ビットエラーレートに応じた評価値を生成する評価値生成部と、を備えた
再生装置。
【請求項６】
前記復号部では、ブランチメトリックの計算のために用いられる基準レベルが前記再生信号のレベルに応じて可変的に設定される適応型ビタビ検出器により最尤復号が行われる
請求項５に記載の再生装置。
【請求項７】
ビット情報の再生信号についてパーシャルレスポンス等化及び最尤復号を行うＰＲＭＬ復号系における、前記最尤復号での検出パスである各時刻の最尤パスと二番目に尤度の高い第２パスのパスメトリック差分の分布に基づいてパス選択エラーレートの推定値を求める第１の演算手順と、
前記最尤復号での各時刻のパス選択時の最尤パスと第２パスのビット相違数から、誤検出における平均エラービット数を求める第２の演算手順と、
前記第１の演算手順および前記第２の演算手順での演算結果から、推定ビットエラーレートを求め、推定ビットエラーレートに応じた評価値を生成する評価値生成手順と、を備えた
信号品質評価値生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば記録媒体からの再生信号などに対しＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）による復号処理を行う場合に好適な信号品質評価装置、信号品質評価値生成方法、及びこのような信号品質評価装置を備えて情報の再生を行う再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば記録媒体の一例としての光ディスクでいえば、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc（登録商標））が広く普及しているが、これらは高密度記録化の歴史を示すものでもある。
特にＢＤレベルの高密度記録となると、ビット検出方法としてパーシャルレスポンス最尤（ＰＲＭＬ）検出とよばれる手法が用いる方法が一般的となってきている。【０００３】
公知のように、ＰＲＭＬとは、パーシャルレスポンスという過程と最尤検出という技術を組み合わせた技術である。パーシャルレスポンスとは、１ビットの入力に対して、１ビットよりも長く出力を返す過程、すなわち、出力を複数の入力ビットで決定する過程のことをいい、特にブルーレイディスクなどの光ディスクでよく用いられるような、再生信号が、連続する４ビットの情報ビットの入力に対してこれらを順に１、２、２、１を乗じて加算した信号として得られる過程は、ＰＲ（１，２，２，１）と表現される。
また、最尤検出とは、二つの信号列間にパスメトリックとよばれる距離を定義して、実際の信号と想定されるビット系列から予想される信号との間の距離を調べて、その距離が最も近くなるようなビット系列を検出する方法である。なお、ここで、パスメトリックとは、同じ時刻での２つの信号の振幅差の二乗を全時刻にわたって加算した距離として定義される距離である。また、この距離を最小とするビット系列の探索には、ビタビ検出をもちいる。
これらを組み合わせたパーシャルレスポンス最尤検出は、記録媒体のビット情報から得られた信号をイコライザとよばれるフィルタでパーシャルレスポンスの過程となるように調整し、得られた再生信号と想定されるビット系列のパーシャルレスポンスとの間のパスメトリックを調べて、その距離が最も近くなるようなビット系列を検出する方法である。【０００４】
光ディスクの再生信号品質の評価方法としては、ＰＲＭＬ検出原理に基づき、ビタビ検出器のパス選択の余裕度（パス選択マージン）を示す、メトリック差分（ＳＡＭ値とも呼ばれる）の分布を用いる方法がすでに一般的になっている。
例えば下記の特許文献１，２，３，４等で、従来の光ディスクの高密度記録時にもＰＲＭＬのエラーレートと良好な相関をもつ信号品質評価方法が示されている。
そのいずれにおいても、実際に使用されるＰＲＭＬのクラスにおいて、統計的にエラー発生頻度の高い幾つかのエラーパターンを抽出し、その各々に対し指標値を求め、それらを統合して指標値を構成している。
これは、エラーパターン毎に、メトリック差分の分布（分布平均値および分散）が異なるため、単一の分布として取り扱う事が出来ない理由による。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８５７６８５号公報
【特許文献２】特許第３７１１１４０号公報
【特許文献３】特許第４７５０４８８号公報
【特許文献４】国際公開第２０１０／００１５８８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、従来の光ディスクからさらに線方向密度を上げ、例えばＢＤ相当で記録層１層につき４０ＧＢを超えるような超高密度記録を行うことが検討されている。この場合には、チャネルの周波数特性、特に高域成分の顕著な劣化がおこり、再生信号の符号間干渉がさらに強まるため、より拘束長が長く、かつチャネルの周波数特性に適合したＰＲＭＬクラスを新たに導入しなければ、十分な再生性能を確保できない。このとき、支配的なエラーパターンも再生チャネルの周波数特性及び、ＰＲＭＬのクラス変更に伴い、従来条件と変化する。
具体的には光学的振幅伝達関数（ＭＴＦ）の高域カットオフのため、短マーク再生信号振幅は極度に低下し、最短マークだけでなく、二番目に短いマークの再生信号振幅もほとんど得られない。【０００７】
このため、従前の信号品質評価手法が適切とはいえない状況となっている。
従来は、ＰＲＭＬの最尤復号でのエラーパターンは、ビット単位か、高々最短マークの１ビットシフトで理解できていた。すなわち、信号品質を表現するのに、これらのエラーパターンだけを考慮することで充分であった。
ところが、ＢＤ相当で４０ＧＢを超えるような超高密度記録条件では、上記の状況のため、ＰＲＭＬの最尤復号でのエラーパターンとしては、記録マーク、スペースの極性反転をも含む、ブロック的な誤りが新たに多く発生するようになっている。そして全体のエラーレートでこれらのエラーパターンの寄与が支配的にもなっている。ブロック的なエラーパターンは、エラー伝搬的性質を持つので、場合によっては１０クロック区間以上の、非常に長い区間にわたってエラーが発生することもある。
このことから、例えば最短マークの１ビットシフト等のエラーパターンのみを検出して評価値を生成しても、実際のエラーレートを反映しているとはいいにくい評価値となってしまう。【０００８】
そこで本開示では、高密度記録がより進んでも、高い対エラーレート相関、即ち高い精度をもちうる信号評価の手法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本技術に係る信号品質評価装置は、ビット情報の再生信号についてパーシャルレスポンス等化及び最尤復号を行うＰＲＭＬ復号系における、前記最尤復号での検出パスである各時刻の最尤パスと二番目に尤度の高い第２パスのパスメトリック差分の分布に基づいてパス選択エラーレートの推定値を求める第１の演算部と、前記最尤復号での各時刻のパス選択時の最尤パスと第２パスのビット相違数から、誤検出における平均エラービット数を求める第２の演算部と、前記第１の演算部および前記第２の演算部による演算結果から、推定ビットエラーレートを求め、推定ビットエラーレートに応じた評価値を生成する評価値生成部とを備える。
パス選択のエラーが生ずるのは、パスメトリック差分が負値となる場合であるが、それは測定不能である。そこでパスメトリック差分の分布からパス選択エラーレート（パスマージエラーレート）を推定する。即ちパスメトリック差分が負値となる頻度である。これにパスマージ時のビット相違数から求めた平均ビットエラー数を乗じることで、ビットエラーレートを推定する。そのビットエラーレートから評価値を生成する。
この場合、あらかじめ特定したいくつかのエラーパターンを対象に評価値を算出するものはなく、すべての起こりうるエラーパターンを網羅した評価値が得られる。【００１０】
上記した本技術に係る信号品質評価装置においては、前記第１の演算部は、パスメトリック差分の分布に近似した正規分布からパス選択エラーレートの推定値を求めることが考えられる。
パスメトリック差分の分布は距離の異なる非常に多くのエラーパターンの重ね合わせであり、非正規分布となる。しかし値がゼロに近い部分については、正規分布に比較的良く近似できる。この近似された正規分布からパスマージエラーレート（即ちパスメトリック差分が０未満となる出現頻度）を推定する。【００１１】
上記した本技術に係る信号品質評価装置においては、前記第２の演算部は、最尤パスと第２パスのパスメトリック差分の値が所定の閾値以下となる場合の最尤パスと第２パスのビット相違数を用いて平均エラービット数を求めることが考えられる。
パスメトリック差分（パス選択マージン：ＳＡＭ値）およびビット相違数（パス選択エラービット数）はサンプル毎に求まる瞬時値である。一般的にパス選択マージン値（ＳＡＭ値）が小さい場合、検出エラーに近いあるいは検出エラーを起こしたサンプルとみなすことが出来る。パス選択エラービット数についても、検出エラーに近いサンプルに対してその平均値を求める方が実際の検出エラー時の振る舞いに近い結果が得られると考えられる。そこでＳＡＭ値に対してある閾値以下のサンプルに対し、平均パス選択エラー数を求める。【００１２】
上記した本技術に係る信号品質評価装置においては、  前記評価値生成部は、前記第１の演算部および前記第２の演算部による演算結果から求めた推定ビットエラーレートをジッタ換算した評価値を生成することが考えられる。
評価値をジッタ表現とすることで従来の評価値との値の互換性を確保できる。【００１３】
本技術に係る再生装置は、記録媒体からビット情報の再生信号を再生する再生部と、前記再生信号についてパーシャルレスポンス等化及び最尤復号によるＰＲＭＬ復号処理を行って２値化データを復号する復号部と、前記最尤復号での検出パスである各時刻の最尤パスと二番目に尤度の高い第２パスのパスメトリック差分の分布に基づいてパス選択エラーレートの推定値を求める第１の演算部と、前記最尤復号での各時刻のパス選択時の最尤パスと第２パスのビット相違数から、誤検出における平均エラービット数を求める第２の演算部と、前記第１の演算部および前記第２の演算部による演算結果から、推定ビットエラーレートを求め、推定ビットエラーレートに応じた評価値を生成する評価値生成部と、を備える。
即ち再生部と復号部を有する再生装置において、第１の演算部、第２の演算部、評価値生成部を備えた信号品質評価装置を搭載する。【００１４】
上記した本技術に係る再生装置においては、前記復号部では、ブランチメトリックの計算のために用いられる基準レベルが前記再生信号のレベルに応じて可変的に設定される適応型ビタビ検出器により最尤復号が行われることが考えられる。
即ち第１の演算部、第２の演算部、評価値生成部を備えた信号品質評価装置は、適応型ビタビ検出器での復号を行う場合にも用いられる。【００１５】
本技術に係る再生方法は、ビット情報の再生信号についてパーシャルレスポンス等化及び最尤復号を行うＰＲＭＬ復号系における、前記最尤復号での検出パスである各時刻の最尤パスと二番目に尤度の高い第２パスのパスメトリック差分の分布に基づいてパス選択エラーレートの推定値を求める第１の演算手順と、前記最尤復号での各時刻のパス選択時の最尤パスと第２パスのビット相違数から、誤検出における平均エラービット数を求める第２の演算手順と、前記第１の演算手順および前記第２の演算手順での演算結果から、推定ビットエラーレートを求め、推定ビットエラーレートに応じた評価値を生成する評価値生成手順と、を備える。
これによりエラーパターンを特定せずに、すべての起こりうるエラーパターンを網羅した評価値を算出する。
【発明の効果】
【００１６】
本開示によれば、高密度記録の再生信号について、高い対エラーレート相関、即ち高い精度をもちうる信号評価の指標となる評価値が得られるという効果がある。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本技術の実施の形態の再生装置のブロック図である。
【図２】ＲＦ信号に対する最尤パスと第２パスの説明図である。
【図３】メトリック差分の分布を重ね合わせて示した説明図である。
【図４】評価値とエラーレートの相関の説明図である。
【図５】１１ＩＳＩのエラーパターンの説明図である。
【図６】１１ＩＳＩのエラーパターンのハミング距離と二乗ユークリッド距離の説明図である。
【図７】実施の形態の信号品質評価部のブロック図である。
【図８】実施の形態のメトリック差分の簡易化の説明図である。
【図９】実施の形態のＳＡＭ分布の説明図である。
【図１０】実施の形態と比較例の実験結果の説明図である。
【図１１】他の実施の形態の信号品質評価部のブロック図である。
【図１２】実施の形態の適応型ビタビ検出器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、次の順序で実施の形態の再生装置を説明する。なお再生装置１に搭載される信号品質評価部１０が請求項でいう信号品質評価装置の例となる。
＜１．再生装置構成＞
＜２．メトリック差分を用いた評価値生成の一例＞
＜３．信号品質評価部の構成及び動作＞
＜４．信号品質評価部の他の構成例＞
＜５．適応型ビタビとの組み合わせ＞
＜６．まとめ及び変形例＞
【００１９】
＜１．再生装置構成＞
図１は実施の形態に係る信号品質評価装置（信号品質評価部１０）を備えた再生装置１の構成例を示している。
この場合の再生装置１は、記録媒体の一例としての光ディスク９０からの信号再生を行うとともに、その再生信号品質評価の指標となるための評価値ｄ−ＭＬＳＥを求める構成とされる。
【００２０】
再生装置１は、例えばリムーバブルメディアとされる光ディスク９０からビット情報を再生する光ピックアップ２、光ピックアップ２で読み取られた信号を再生信号（ＲＦ信号）に変換するプリアンプ部３を備える。
また再生装置１は、再生信号（ＲＦ信号）について処理を行うＡＧＣ（Automatic Gain Control）部４、波形等化部５、Ａ／Ｄ変換部６、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）部７を備える。
また再生装置１は、ＰＲＭＬ復号処理を行うために、ＰＲ（Partial Response）等化部８及び最尤復号部９を備え、さらに信号品質評価部１０、光ディスクコントローラ部１５を備える。
【００２１】
再生される光ディスク９０としては、例えばＢＤ相当で３３．４ＧＢ容量を達成する高密度ディスクであったり、さらにＢＤ相当で８０ＧＢ容量を達成する次世代高密度ディスクである。なお、ここでいうＢＤ相当とは、ブルーレイディスクの物理条件下において１つの記録層の容量が８０ＧＢとなるという意味である。
特に本実施の形態では、１つの記録層の容量が８０ＧＢ程度とされた、記録線密度が非常に高い記録媒体からの再生信号についても、適切な再生信号評価を行う指標が得られるようにしている。
【００２２】
再生装置１において、光ピックアップ２は、対物レンズを介してレーザ光を光ディスク９０の記録層に収束させ、その反射光を受光して、光ディスク９０から読み出したビット情報を示すアナログ信号としての再生信号（ＲＦ信号）を生成する。
プリアンプ部３は、再生信号を所定のゲインで増幅してＡＧＣ部４に出力する。
ＡＧＣ部４は、プリアンプ部３からの再生信号の振幅を、Ａ／Ｄ変換部６からの出力に基づいて増幅又は減衰させて調整し、波形等化部５へ出力する。
波形等化部５は、再生信号の高域を遮断するＬＰＦ（Low Pass Filter）特性と、再生信号の低域を遮断するＨＰＦ（High Pass Filter）特性とを有しており、再生信号波形を必要な特性に整形してＡ／Ｄ変換部６に出力する。
【００２３】
波形等化部５から出力された再生信号は、Ａ／Ｄ変換部６でサンプリングされ、デジタルデータに変換される。
ＰＬＬ部７は、Ａ／Ｄ変換部６からの出力に基づいて、ＰＬＬ処理により波形等化後の再生信号に同期される再生クロックを生成する。Ａ／Ｄ変換部６におけるサンプリングは、ＰＬＬ部７で生成される再生クロックのタイミングで行われる。なお図示は省略しているが、再生クロックは、ＰＲＭＬ復号のためＰＲ等化部８や最尤復号部９、さらには信号品質評価部１０、光ディスクコントローラ部１５でも用いられる。
【００２４】
デジタルデータ化された再生信号に対して、ＰＲ等化部８及び最尤復号部９によってＰＲＭＬ復号が行われ、復号結果としての２値化データＤＤが得られる。
ＰＲ等化部８は、チャネルレスポンスを、例えばＰＲ（１，２，２，１）、ＰＲ（１，２，２，２，１）などのターゲットレスポンスに等化する。即ちデジタル再生信号に対して高域雑音の抑制及び意図的な符号間干渉の付加を行う。
また例えば光ディスク９０としてＢＤ相当４０ＧＢ以上の高密度記録を考えた場合、ＰＲ等化部８としては、例えばＰＲ（１，２，３，３，３，２，１）のターゲットレスポンスとする。
さらに光ディスク９０としてＢＤ相当８０ＧＢ以上の高密度記録の場合を考えた場合、ＰＲ等化部８としては、より拘束長が長い、例えば１１ＩＳＩ（Inter-Symbol Interference：符号間干渉）のＰＲ（３，６，９，１３，１６，１７，１６，１３，９，６，３）のターゲットレスポンスとする。
このＰＲ等化部８によって等化処理が施された再生信号ＲＦ（ＥＱ）は、最尤復号部９に供給される。
【００２５】
最尤復号部９は、例えばビタビ検出器として構成される。
ビタビ検出は、所定の長さの連続ビットを単位として構成される複数のステートと、それらの間の遷移によって表されるブランチで構成されるビタビ検出器が用いられ、全ての可能なビット系列の中から、効率よく所望のビット系列を検出するように構成されている。
実際の回路では、各ステートに対してパスメトリックレジスタとよばれるそのステートにいたるまでのパーシャルレスポンス系列と信号のパスメトリックを記憶するレジスタ、および、パスメモリレジスタとよばれるそのステートにいたるまでのビット系列の流れ（パスメモリ）を記憶するレジスタの２つのレジスタが用意され、また、各ブランチに対してはブランチメトリックユニットとよばれるそのビットにおけるパーシャルレスポンス系列と信号のパスメトリックを計算する演算ユニットが用意されている。
【００２６】
このビタビ検出器では、さまざまなビット系列を、上記のステートを通過するパスのひとつによって一対一の関係で対応付けることができる。また、これらのパスを通過するようなパーシャルレスポンス系列と、実際の信号（再生信号）との間のパスメトリックは、上記のパスを構成するステート間遷移、すなわち、ブランチにおける前述のブランチメトリックを順次加算していくことで得られる。
さらに、上記のパスメトリックを最小にするようなパスを選択するには、この各ステートにおいて到達する２つ以下のブランチが有するパスメトリックの大小を比較しながら、パスメトリックの小さいパスを順次選択することで実現できる。この選択情報をパスメモリレジスタに転送することで、各ステートに到達するパスをビット系列で表現する情報が記憶される。パスメモリレジスタの値は、順次更新されながら最終的にパスメトリックを最小にするようなビット系列に収束していくので、その結果を出力する。
【００２７】
最尤復号部９による復号結果として得られる２値化データＤＤは光ディスクコントローラ部１５に出力される。
光ディスクコントローラ部１５では、２値化データＤＤについてデコード処理、エラー訂正処理等を行って光ディスク９０からの再生データを復調する。
信号品質評価部１０は、詳細は後述するが、最尤復号部９から各時点で逐次、パス選択マージン（ＳＡＭ）と、パス選択エラービット数を入力して、再生信号品質評価のための評価値ｄ−ＭＬＳＥを生成し、評価値ｄ−ＭＬＳＥを光ディスクコントローラ部１５に出力する。光ディスクコントローラ部１５では、評価値ｄ−ＭＬＳＥにより、再生信号品質の評価を行うことができる。
【００２８】
＜２．メトリック差分を用いた評価値生成＞
ここで本実施の形態の信号品質評価部１０の構成の説明に先立ち、メトリック差分を用いた指標値のこれまでの生成手法の概要や高密度記録への対応の技術的事情について説明しておく。
【００２９】
既に公知のように、ＰＲＭＬによるビット検出手法は、正しいビット系列から得られるパーシャルレスポンス系列と再生信号とのユークリッド距離（すなわち、正しいビット系列に対するパスメトリック）と、誤りのあるビット系列から得られるパーシャルレスポンス系列と再生信号とのユークリッド距離（つまり誤りのあるビット系列に対するパスメトリック）の大小関係を比較する。そして、より近い、すなわちパスメトリックの値のより小さいものをより確かなパスとして残し、この操作の繰り返しで最終的に生き残ったパス（最尤パス）を検出結果とするアルゴリズムとなる。
【００３０】
このようなアルゴリズムによると、最終的な生き残りパスの選択候補となった、パスメトリックの値の小さい上位２つのパス（最尤パスＰａと第２パスＰｂとする）について、それらのパスメトリックの差が大きければ、生き残ったパスはより確からしく、小さければより紛らわしい、つまりは検出誤りの可能性が大きい、ということになる。この点について図２を参照して説明する。
【００３１】
図２Ａ、図２Ｂは、最尤パスＰａと第２パスＰｂと、実際の再生信号（ＰＲ等化部８でＰＲ等化された再生信号ＲＦ（ＥＱ））との関係を示した図である。
なお、ここでは図示及び説明の簡略化のため、ＰＲ（１，２，２，１）の場合で示している。
この図２Ａ、図２Ｂにおいて、縦軸の「＋３，＋２，＋１，０，−１，−２，−３」の各値は、ＰＲ（１，２，２，１）において想定される各基準レベルの値を示している。
ここで、図示する最尤パスＰａと第２パスＰｂとは、最終的に再生信号ＲＦ（ＥＱ）との比較が行われる２つのパスであるとみることができる。つまりは、最尤パスＰａに対するパスメトリックの値と、第２パスＰｂに対するパスメトリックの値が比較され、より値の小さい方のパスが生き残りパスとして選択されるというものである。
なお、パスメトリックとは、この図２で言えば、図中黒丸により示す各サンプリングタイミングで得られる再生信号ＲＦ（ＥＱ）の各サンプリング値に対する、最尤パスＰａ（或いは第２パスＰｂ）における対応するサンプリングタイミングで得られるそれぞれの値とのユークリッド距離の和、すなわちブランチメトリックの和である。
【００３２】
そして、図２Ａと図２Ｂとを比較すると、図２Ａの場合は最尤パスＰａと再生信号ＲＦ（ＥＱ）とのユークリッド距離が充分に近く、逆に第２パスＰｂと再生信号ＲＦ（ＥＱ）のユークリッド距離は充分に遠い関係となっている。つまり、最尤パスＰａに対するパスメトリックの値が充分に小さく、第２パスＰｂに対するパスメトリックの値が充分に大きなものとなっているもので、これによってこの場合の検出パスとなる最尤パスＰａは、より確からしいパスであると判断できる。
これに対し、図２Ｂでは、図２Ａの場合よりも最尤パスＰａと再生信号ＲＦ（ＥＱ）とのユークリッド距離が拡大して、第２パスＰｂと再生信号ＲＦ（ＥＱ）のユークリッド距離が近づく関係となっている。つまりこの場合、最尤パスＰａに対するパスメトリックの値は図２Ａの場合よりも大きくなり、逆に第２パスＰｂに対するパスメトリックの値がより小さくなることで、この場合の検出パスとしての最尤パスＰａの確からしさは低下する。換言すれば、この場合は他方の第２パスＰｂの確からしさが増すこととなって、この第２パスＰｂの方が最尤のパスである可能性が高くなる。従って最尤パスＰａとしての検出パスは、第２パスＰｂとして示されるパスに対して誤検出されたパスである可能性が高くなる。
【００３３】
このように、最尤パスＰａに対するパスメトリックの値が、第２パスＰｂに対するパスメトリックの値よりも充分に小さくなる場合（両パスメトリックの差が大きい場合）には、より確からしいビット検出が実行されていると判断できる。
また、逆に最尤パスＰａに対するパスメトリックの値がより大きくなって、第２パスＰｂに対するパスメトリックの値が小さくなる程（両パスメトリックの差が小さくなる程）、最尤パスＰａとしての検出パスは誤りである可能性が高いと判断することができる。
ＰＲＭＬの手法が採られる場合の検出精度（再生信号品質）は、このようにして最尤パスＰａに対するパスメトリックの値と、第２パスＰｂに対するパスメトリックの値との差、すなわちメトリック差分を求めることで見積もることができる。
【００３４】
ここで、このようなメトリック差分（ＳＡＭ）を以下のように定義する。
【数１】
2018042814.tif 000003
なお「ＰＢi」「ＰＡi」「Ｒi」は、それぞれ同じサンプリングタイミングでの第２パスＰｂ、最尤パスＰａ、再生信号ＲＦ（ＥＱ）の値を表している。
すなわち、この場合のメトリック差分（ＳＡＭ）は、第２パスＰｂに対するパスメトリックの値から、最尤パスＰａに対するパスメトリックの値を減算した値として定義される。
【００３５】
このようなメトリック差分（ＳＡＭ）は、上式右辺の最尤パスＰａに対するパスメトリックの値が「０」となるとき、すなわち最尤パスＰａと再生信号ＲＦ（ＥＱ）とが完全に一致したときに最大値が得られる。つまり、このメトリック差分（ＳＡＭ）は、その値が大きい程検出精度が高い（つまり信号品質が良好である）ことを示す情報となる。
また従ってＳＡＭ値はパス選択マージンの値ともなる。
【００３６】
また先の図２より、このように最尤パスＰａと再生信号ＲＦ（ＥＱ）が完全に一致するということは、この場合の第２パスＰｂに対するパスメトリックは、最尤パスＰａと第２パスＰｂとのユークリッド距離となることがわかる。従って上記のようなメトリック差分（ＳＡＭ）の最大値としては、最尤パスＰａと第２パスＰｂとのユークリッド距離の値となる。
【００３７】
また、最小値は、最尤パスＰａに対するパスメトリックの値と第２パスＰｂに対するパスメトリックの値とが同値となる場合の「０」であり、すなわち図２の場合で言えば最尤パスＰａと第２パスＰｂとの間で、再生信号ＲＦ（ＥＱ）がちょうど中間となるような位置で得られている場合である。つまり、このメトリック差分（ＳＡＭ）の値「０」によっては、最尤パスと第２パスの何れもが同等に確からしいことを示すものであり、従って最も誤りの可能性が高いことを示していることになる。
【００３８】
これらのことからメトリック差分（ＳＡＭ）は、最尤パスＰａと第２パスＰｂとのユークリッド距離の値（最大値）に近いほど検出精度が高いことを示し、逆に「０」（最小値）に近いほど検出精度が低く、誤りの可能性が高いことを示す情報となることがわかる。
【００３９】
このように上記［数１］によるメトリック差分（ＳＡＭ）のような、最尤パスＰａに対するパスメトリックの値と、第２パスＰｂに対するパスメトリックの値との差分の値によれば、ＰＲＭＬ復号処理におけるエラー発生率を見積もることができる。
例えば、このような最尤パスＰａに対するパスメトリックの値と第２パスＰｂに対するパスメトリックの値との差分としてのメトリック差分の値について、例えばその分散値などの統計的な情報を得ることで、エラーレートを見積もることができる。
【００４０】
ところで、ＰＲＭＬの手法を採る場合においては、実際に検出エラーとなりうる最尤パスと第２パスとの相違パターン（エラーパターン）が、或る程度限られたものとなるという事情が、比較的短いＩＳＩの場合にはあった。
一例を挙げれば、第２パスのビット系列のパターンが、最尤パスのビット系列のパターンに対してエッジが１ビット分シフトするなどの１ビットエラーや、最短マークである２Ｔマークの消滅などによる２ビットエラーなどが挙げられる。
【００４１】
光ディスクの再生についてＰＲＭＬ復号が採用された初期の段階では、実際にエラーとして現れるエラーパターンは、ほぼ１００％１ビットエラーに限定されていた。従って、この唯一のエラーパターンである１ビットエラーのみについてメトリック差分の分布を求めることで、適正に信号品質を評価することができた。
しかしながら、その後、光ディスクの高記録密度化が進むにつれて、実際のエラーとして現れ得るエラーパターンが単一でなく、複数のパターンがエラーに寄与するようになってきた。
そこで、実際に使用されるＰＲＭＬのクラスにおいて、統計的にエラー発生頻度の高い幾つかのエラーパターンを抽出し、その各々に対し評価値を求め、それらを統合して評価値を構成する手法が検討された。
これは、エラーパターン毎に、メトリック差分の分布（分布平均値および分散）が異なるため、単一の分布として取り扱う事が出来ない理由による。
【００４２】
図３には、それぞれ異なるユークリッド距離を持つエラーパターンについてのメトリック差分（ＳＡＭ）の分布例を示す。なおこの図において、縦軸はサンプルの頻度、横軸はメトリック差分（ＳＡＭ）の値を示している。
この図３においては、例えば３つのエラーパターンＰＴｋ（ｋは１〜３）が実際のエラー発生に主に寄与するものとし、それらのメトリック差分（ＳＡＭ）の分布の例を示している。
例えば、図中ＳＡＭ１として示す分布は、最尤パスＰａのビット系列と第２パスＰｂのビット系列とで相違しているビット数が１ビット分となる所謂１ビットエラーに該当するエラーパターンＰＴ１についてのメトリック差分（ＳＡＭ）の分布であるとする。また、ＳＡＭ２として示す分布は例えば最短マークシフト等による２ビットエラーに該当するエラーパターンＰＴ２についてのメトリック差分（ＳＡＭ）の分布、さらにＳＡＭ３は３ビットエラーに該当するエラーパターンＰＴ３についてのメトリック差分（ＳＡＭ）の分布などとして例示できる。
なお、図中「ＳＡＭ全体」と示す分布は、これら３つの分布ＳＡＭ１〜ＳＡＭ３についての重ね合わせを示している。
【００４３】
この際、上記のように最尤パスＰａと第２パスＰｂとで相違するビット数が異なることで、それぞれのエラーパターンＰＴ１〜ＰＴ３では、最尤パスＰａと第２パスＰｂとのユークリッド距離が異なるものとなっている。
ここで、これら最尤パスＰａと第２パスＰｂとのユークリッド距離は、各パスが辿る値どうしの差の２乗を求めた上で、それらの和を求めることで計算できる。
従ってこの際、各エラーパターンＰＴｋでのユークリッド距離「ｄk2」は、最尤パスＰａ、第２パスＰｂにおける同じサンプリングタイミングでの値をそれぞれＰＡi、ＰＢiとすると、
【数２】
2018042814.tif 000004
で表すことができる。
【００４４】
また、メトリック差分（ＳＡＭ）の分布がガウス分布であるとの仮定の下では、各分布の平均値は、そのエラーパターンＰＴｋでの最尤パスＰａと第２パスＰｂとのユークリッド距離ｄk2の値となる。つまり、このようにメトリック差分（ＳＡＭ）の分布がガウス分布であるとすれば、分布の平均値は最も良好な信号品質となるときのメトリック差分（ＳＡＭ）の値となっているはずである。
そして、このように最も良好な信号品質となるときのメトリック差分（ＳＡＭ）の値となるのは、先の［数１］によるメトリック差分（ＳＡＭ）の計算式によれば、最尤パスＰａと第２パスＰｂとのユークリッド距離の値である。
ここでは、エラーパターンＰＴ１での最尤パスＰａと第２パスＰｂとのユークリッド距離をユークリッド距離ｄ12とし、エラーパターンＰＴ２、エラーパターンＰＴ３での最尤パスＰａと第２パスＰｂとのユークリッド距離を、それぞれユークリッド距離ｄ22、ユークリッド距離ｄ32と表記している。
【００４５】
この図３において横軸に示すメトリック差分（ＳＡＭ）の値が「０」となる部分は、先のメトリック差分（ＳＡＭ）についての説明から理解されるように、最尤パスＰａに対するパスメトリックと第２パスＰｂに対するパスメトリックの値とが同値となる部分であり、従って最も検出誤りの確率が高いところである。
そして、このメトリック差分（ＳＡＭ）の値が「０」となる部分を超える（下回る）部分は、実際に検出エラーとなる部分を示し、ＰＲＭＬにおいてこの部分は観測不能な部分となる。つまり、このようにメトリック差分（ＳＡＭ）の値が「０」を超えて負の値となるということは、最尤パスＰａに対するパスメトリックの値よりも第２パスＰｂに対するパスメトリックの値の方が小さくなることを意味するが、ＰＲＭＬの検出手法では、パスメトリックの値が最小となるパスを最尤パスとして検出するので、このようにメトリック差分（ＳＡＭ）の値が負の値となることはあり得ない。従って、この検出エラーとなる部分は、実際に観測することが不可能となる。
【００４６】
このように、ＰＲＭＬでは検出エラーとなる部分を実際に観測することができないことから、一例として以下のような考えに基づき評価値を得ることが検討された。
図４Ａは、或るエラーパターンＰＴｋでのメトリック差分（ＳＡＭ）の分布（ＳＡＭｋ）を示している。
なお、この図も図３と同様に縦軸にはサンプルの頻度、横軸にはメトリック差分（ＳＡＭ）の値をとっている。
この図に示されるように、メトリック差分（ＳＡＭ）の値について所定の閾値（Ｔｈ_ｋ）を設定し、これを下回るメトリック差分（ＳＡＭ）の値の出現頻度（Ｆｋ）を求めることで、エラーレートを見積もるものとする。
【００４７】
このような閾値Ｔｈ_ｋを下回るメトリック差分（ＳＡＭ）の値の出現頻度Ｆｋは、メトリック差分（ＳＡＭ）＜０となる部分（ビットエラーレートｂＥＲ）と相関関係にある。
すなわち、例えば信号品質が悪化したとして、ビットエラーレートｂＥＲが上昇したとすると、そのときの分布ＳＡＭｋは、例えば図４Ａに示すように裾野が比較的広がったような分布となるが、これに伴っては、上記した出現頻度Ｆｋ（図中Ｆｋの部分の面積）も増加する傾向となる。つまり、ビットエラーレートｂＥＲの上昇に伴い、出現頻度Ｆｋも上昇する。
また一方、図４Ａの場合よりも良好な信号品質とされビットエラーレートｂＥＲが低下する場合には、例えば図４Ｂに示されるように分布ＳＡＭｋはより先鋭な形状となる。この場合には出現頻度Ｆｋも減少し、従ってビットエラーレートｂＥＲの低下に応じて出現頻度Ｆｋの値は低下することがわかる。
このように閾値Ｔｈ_ｋを下回るメトリック差分（ＳＡＭ）の値の出現頻度Ｆｋにより、ビットエラーレートｂＥＲと相関する指標が得られる。
【００４８】
例えば評価値算出の対象とするエラーパターンＰＴ１、ＰＴ２，ＰＴ３の各メトリック差分（ＳＡＭ）の分布（ＳＡＭ１，ＳＡＭ２，ＳＡＭ３）について、それぞれ適切に閾値Ｔｈ_ｋを設定し、閾値Ｔｈ_ｋを下回るメトリック差分（ＳＡＭ）の値の出現頻度Ｆｋを検出し、それらを総合すれば、ほぼ実際のビットエラーレートに対して相関性の高い評価値が得られるものとなる。
【００４９】
なお、以上は、特定のエラーパターン検出を行い、そのメトリック差分の分布を求めて、評価値を算出する考え方の一例である。
即ち、起こりうるエラーパターンを数種類に限定し、パターン毎に求められる推定エラーレートを足し合わせることで全体エラーレートを推定し、信号品質の定量化を行っていた。
ところが、さらなる高密度記録の進行により、この手法でも対応できない事情が生じた。高密度記録に対応するために長ＩＳＩ化も進行している。
例えば９ＩＳＩ以上などの長ＩＳＩでのビタビ検出では、検出距離の競合するパターンが非常に数多く存在し、その結果として実際に非常に多くのエラーパターンが出現する状況となっている。
エラーパターン毎に演算を行う方法では一部のサンプルのみでしか評価できないため、精度の悪化が懸念される状況となっている。
【００５０】
例えば図５，図６は次世代の高密度ディスクシステムで採用が検討されている１１ＩＳＩであるＰＲ（３，６，９，１３，１６，１７，１６，１３，９，６，３）のエラーパターンを示している。
図５は、２４ビット区間の各種のエラーパターンとして、二乗ユークリッド距離の小さい順にパターン番号を付してパターン番号１〜３２のエラーパターンを示している。各エラーパターンについては、二乗ユークリッド距離、ハミング距離（エラービット数）、エラーパターンを示している。ここではパターン番号３２までしか示していないが、パターン番号３３以降も存在する。
図６はパターン番号５００までの範囲で、各エラーパターンのハミング距離と二乗ユークリッド距離を示している。
【００５１】
この図５，図６に見られるように、１１ＩＳＩの様な長拘束長のビタビ検出器では、異なるハミング距離（ビット相違＝エラーパターン）でありながら、ビタビ検出に置いて競合する（二乗ユークリッド距離が近い）パターンが数多く（数十から数百）存在する。
また度数の観点でも明確な閾値を設定することが出来ない、ロングテール状に分布する状況となっている。
すると、いくつかの支配的なエラーパターンを対象とする方式を採ると、新たなエラーパターンの追加が追いつかず、もしくは支配的なエラーパターンが特定しきれず、実際には対応できないような状況となっている。この状況は将来的に拘束長がさらに長くなることによって続くと考えられる。
そこで、本実施の形態では、エラーパターンを特定して処理を行うという考え方をやめ、あらゆるエラーパターンに対応し、かつ実際のエラーレートに高い相関が得られる手法を提案する。
以下説明していく本実施の形態の信号品質評価部１０では、エラーパターンを特定せずに再生信号品質の指標となる評価値ｄ−ＭＬＳＥを算出できるようにしている。
【００５２】
＜３．信号品質評価部の構成及び動作＞
図７に信号品質評価部１０の構成を示している。信号品質評価部１０は分布算出部２１、マージエラー推定部２２、平均値算出部２３、ビットエラー推定部２４、換算部２５を有する。
信号品質評価部１０に対しては最尤復号部９（ビタビ検出器）の内部演算結果から、パス選択マージン（メトリック差分（ＳＡＭ））およびパス選択エラービット数が供給される。
【００５３】
分布算出部２１には最尤復号部９から瞬時値としてのパス選択マージン（メトリック差分（ＳＡＭ））が逐次供給される。分布算出部２１はＳＡＭ値の分布（ヒストグラム）を求める。
【００５４】
ここでメトリック差分（ＳＡＭ）の簡易化について触れておく。
ＳＡＭ値は本来は［数１］に示したように最尤パスＰａと第２パスＰｂとのメトリック差分だが、これを求めるのは多くのリソースが必要となる。そこで仮判定で簡易化したＳＡＭ値を得るようにする。
図８にステートＳ００，Ｓ０１，Ｓ１０，Ｓ１１を遷移する最尤パスＰａと第２パスＰｂの例を示している。
Γi,jはブランチｉ、時刻ｊのパスメトリックである。
Λi,jはステートｉ、時刻ｊのステートメトリックである。
時刻ｊの簡易ＳＡＭ（δj）の定義を［数３］に示す。
Ｂiはステートｉに遷移するブランチの集合である。
【００５５】
【数３】
2018042814.tif 000005
【００５６】
なお、このような簡易ＳＡＭを用いることは一例に過ぎない。本来のＳＡＭ値を用いても良いことは当然であるし、簡易的なＳＡＭ値の算出手法は他にも各種存在する。
図７の分布算出部２１は、入力されたＳＡＭ値（簡易ＳＡＭ値の場合もある）について各値の度数をカウントし、分布を求める。
図９にＳＡＭ分布の例を示している。横軸がＳＡＭ値、縦軸が出現頻度である。なお縦軸は対数スケールで示している。●が各ＳＡＭ値の度数である。
上述のようにＳＡＭ値がゼロに近い場合ほど、エラーの可能性は高くなる。
【００５７】
図７の信号品質評価部１０における平均値算出部２３には、最尤復号部９から瞬時値としてのパス選択エラービット数が逐次供給される。平均値算出部２３はパス選択エラービット数の平均値（平均エラービット数η）を算出する。
パス選択エラービット数は、パス選択エラーがあったときにエラーとなるビットの数であり、即ちパスメモリに記憶された最尤パスＰａと第２パスＰｂのビット系列で相違しているビットの数といえる。
【００５８】
平均パスメモリビット相違数を平均エラービット数ηとする。
パスマージあたりの平均エラービット数ηは、時刻ｊのビット相違数ηjから、次のように表される。
【００５９】
【数４】
2018042814.tif 000006
【００６０】
γi,jはブランチｉ、時刻ｊのパスメモリビット列（パス選択情報）である。
Ｎ1（  ）はバイナリ表現でのビット１の数を求める関数である。
【００６１】
図７の信号品質評価部１０におけるマージエラー推定部２２は分布算出部２１が算出したＳＡＭ分布に基づいてパス選択エラーレートの推定値を求める演算を行う。即ち、ＳＡＭ分布のうちＳＡＭ値がゼロに近い領域を正規分布とみなして誤差関数により推測する演算を行う。
分布算出部２１により例えば図９のようなＳＡＭ分布が得られるが、ＳＡＭ分布は距離（平均、分散）の異なる非常に多くのエラーパターンの重ね合わせであり、非正規分布である。
一方、信号評価のために求めたいのは、ＳＡＭ値の負の確率の総和である。しかし先に述べたようにＳＡＭ値の負の領域は測定不能である。
ここでクリティカル（ＳＡＭ値がゼロに近い）部分については、正規分布に比較的良く近似できる。そこで、ＳＡＭ値の小さい領域を切り取って、正規分布でフィッティングする。これが図９に実線で示す正規分布の曲線（Ｎ［ρ，μ，σ2］）である。
この近似された正規分布からパスマージエラーレート（ＳＡＭ＜０の出現頻度）を推定する。このエラーレートを実際のエラー率と等しいと推定する。
具体的には、推定パスマージエラーレートｓｐｍＥＲを次の［数５］の演算で求める。
【００６２】
【数５】
2018042814.tif 000007
【００６３】
ρはＳＡＭ分布の全体の面積（●の値の積分値）を“１”に正規化した場合の、正規分布曲線で規定される面積の割合である。
μは正規分布の平均値、σは標準偏差である。
ｅｒｆｃ（  ）は相補誤差関数である。
【００６４】
図７のビットエラー推定部２４は、マージエラー推定部２２の演算結果と平均値算出部２３の演算結果から信号品質評価値としての推定ビットエラーレートｓｂＥＲを求める。本実施の形態では、さらに信号品質評価値として推定ビットエラーレートｓｂＥＲをジッタ換算した評価値ｄ−ＭＬＳＥを出力する。
このためにビットエラー推定部２４及び換算部２５が評価値生成部として機能する。
【００６５】
ビットエラー推定部２４には、マージエラー推定部２２からは上述の推定パスマージエラーレートｓｐｍＥＲが供給され、平均値算出部２３からは平均エラービット数ηが供給される。ビットエラー推定部２４は、推定パスマージエラーレートｓｐｍＥＲに平均エラービット数ηを乗じることで、ビットエラーレートを推定する。即ち推定ビットエラーレートｓｂＥＲは、
【００６６】
【数６】
2018042814.tif 000008
として求める。
【００６７】
このように得られた推定ビットエラーレートｓｂＥＲは、換算部２５に供給される。
換算部２５は、最終的な信号評価値として、推定ビットエラーレートｓｂＥＲからジッタ換算した評価値ｄ−ＭＬＳＥを次のように求める。
【００６８】
【数７】
2018042814.tif 000009
【００６９】
この演算によって得られた評価値ｄ−ＭＬＳＥが図１の光ディスクコントローラ部１５に供給される。
【００７０】
図１０は実験結果例を示している。ＢＤ相当で８０ＧＢ容量の次世代ディスクでの実験結果である。縦軸はエラーレート、横軸は評価値で、理論曲線は理論上のエラーレートと評価値の関係を示す。
ここで●は実施の形態の方式で得られた評価値ｄ−ＭＬＳＥの値とエラーレートを示している。○は比較例として、先に述べたようにいくつかの特定したエラーパターン（６種類）を用いて評価値を求める方式の場合の、評価値の値とエラーレートを示している。
【００７１】
比較例の場合、推定エラーレートが過小評価される。つまり評価値に対し実測エラーレートが高くなる。また一部の振る舞いから全体を推定する関係で、相関が悪化してしまう。即ちばらつきが大きくなる。
一方本実施の形態の方式の評価値ｄ−ＭＬＳＥの場合、検出器が複雑化（拘束長が大きくなり、内部状態が増える）しても、すべてのエラーパターンが網羅されるため、推定値と実測値が非常によく一致し、相関も改善する結果が得られている。
以上のように実施の形態の信号品質評価部１０では、比較的簡単な演算で、精度の高い評価値ｄ−ＭＬＳＥを得ることができている。
【００７２】
ところで図７には、信号品質評価部１０の構成においてハードウエア（Ｈ／Ｗ）に担わせる部分と、ソフトウエア（Ｓ／Ｗ）に担わせる部分を示している。
この場合、分布算出部２１、平均値算出部２３をハードウエアで構成し、マージエラー推定部２２、ビットエラー推定部２４、換算部２５はソフトウエア（ファームウエア）で実現する例を示している。
【００７３】
最尤復号部９（ビタビ検出器）の内部でのパス選択マージン（ＳＡＭ）の演算とその分布（ヒストグラム）の計測、及びパス選択エラービット数の演算及びその平均値の演算はそれぞれチャネルクロック相当のレートが必要となるため、リアルタイム処理を実現するためにはハードウエアで実装するのが望ましい。
一方、誤り数推定（マージエラーおよびビットエラー）以降の演算については、統計処理後の結果を用いるためスループットは低くてよいものの、対数や誤差関数などの複雑な関数を用いたり、二次関数へのフィッティング等の高度な演算処理が必要となる。従ってこれらはソフトウエアでの実装が適していると考えられる。
もちろんこれは一例である。信号品質評価部１０の全てをハードウエアで実装したり、全てをソフトウエアで実装することも可能である。
【００７４】
＜４．信号品質評価部の他の構成例＞
図１１に信号品質評価部１０の他の構成例を示す。なお図７と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
この例では、図７の構成に加えて閾値判定部２６を有する。この閾値判定部２６は、パス選択マージン（ＳＡＭ）を入力し、ＳＡＭ値が所定の閾値ｔｈ以下であるか否かを確認する。そしてＳＡＭ値が閾値ｔｈ以下でない場合、イネーブル信号ｅｎを平均値算出部２３に出力する。
平均値算出部２３は、イネーブル信号ｅｎが供給されたタイミングのパス選択エラービット数は、平均値を求めるためのサンプルから除外する。
【００７５】
図９に閾値ｔｈの例を示した。閾値ｔｈは固定値でもよいし可変値でもよい。
例えば閾値ｔｈは、それ以下であれば検出マージンが小さいと考えられる値を設定すればよい。また等化ＰＲクラスから求まる最小ユークリッド距離等の確定的な値を用いても良い。さらにパス選択マージンの分布を見ながら得られる適応的な値を用いてもよい。例えば分布の最頻値とするなどである。
【００７６】
パス選択マージン（ＳＡＭ）およびパス選択エラービット数はサンプル毎に求まる瞬時値である。
一般的にパス選択マージン（ＳＡＭ）が小さい場合、検出エラーに近い、あるいは検出エラーを起こしたサンプルとみなすことが出来る。
パス選択エラービット数についても、検出エラーに近いサンプルに対してその平均値を求める方が実際の検出エラー時の振る舞いに近い結果が得られると考えられる。
そのため、閾値ｔｈを設定し、ＳＡＭ値に対して閾値ｔｈ以下のサンプルに対し、平均パス選択エラー数を求めるようにする。
このようにサンプルを選別することで計測結果の信頼度を高める。ひいては最終的な評価値ｄ−ＭＬＳＥの精度も向上が期待できる。
【００７７】
＜５．適応型ビタビとの組み合わせ＞
図１２に、適応型ビタビ検出器を用いた場合の最尤復号部９の構成を示している。最尤復号部９を適応型ビタビ検出器とした場合も、本実施の形態の信号品質評価部１０は好適である。適応型ビタビ検出器については例えば特許第４６２２６３２号公報に開示されている。
【００７８】
図１２の最尤復号部９は、ＰＲ等化部８からの再生信号ＲＦ（ＥＱ）から、各ブランチに対してブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算ユニット（ＢＭＣ）３２と、ブランチメトリックを取り込んでブランチを比較してパスの選択を行いパスメトリックの更新を行うパスメトリック更新ユニット（ＡＣＳ）３３と、選択されたパス情報に従いパスメモリの更新を行うパスメモリ更新ユニット（ＰＭＥＭ）３４を備える。
そして適応型のビタビ検出動作の実現のため、再生信号ＲＦ（ＥＱ）のレベルに応じた基準レベルを生成するための適応型基準レベル生成回路３５が備えられている。
【００７９】
この場合、ブランチメトリック計算ユニット３２は、ＰＲ等化部８からの再生信号ＲＦ（ＥＱ）の値と、適応型基準レベル生成回路３５から設定される各基準レベルの値（基準レベルデータ）とに基づき、各ブランチに対応するブランチメトリックを計算する。
【００８０】
適応型基準レベル生成回路３５は、再生信号ＲＦ（ＥＱ）とパスメモリ更新ユニット３４からの２値化データＤＤとに基づき、ブランチメトリック計算ユニット３２に設定されるべき基準レベルデータを生成する。
この場合の適応型基準レベル生成回路３５には、採用されるＰＲのクラスに対応して設定される基準レベルの数ｘに応じて設けられたｘ個のローパスフィルタが設けられる。そして、これらのローパスフィルタに対し、再生信号ＲＦ（ＥＱ）の値を、２値化データＤＤのパターンに応じて分配して入力し、これによって基準レベルごとに再生信号ＲＦの値を平均化する。その結果が基準レベルデータとして出力される。
【００８１】
このように実際の再生信号ＲＦに適応した基準レベルデータが得られることで、そのＰＲのクラスで想定される理想的な再生信号ＲＦ（ＥＱ）が得られなかった場合にも、ブランチメトリック計算ユニット３２にて計算されるブランチメトリックとして適正な値を得ることができ、これによって２値化データＤＤの信頼性の向上を図ることができる。
【００８２】
実施の形態の信号品質評価部１０が、このような適応型ビタビ検出器と組み合わされて用いられる場合、ビタビ検出器の内部基準レベルが入力信号に応じて変化し、その結果検出時のユークリッド距離も変化する状況になっている。
特許第４６２２６３２号公報に開示されている信号評価手法では、このような状況において評価値の精度（対ビットエラー演算）を維持するために追加の演算が必要となっている。
これに対して上述の信号品質評価部１０の場合、メトリックの差分として定義されるパス選択マージン（ＳＡＭ）の演算時に適応ビタビでの変化分が既に織り込まれており、以降の演算でユークリッド距離による正規化を必要としない構成となっている。このため、特別な演算の導入なしに適応ビタビとの組み合わせが可能であり、より簡易な構成で精度の高い評価値生成が可能となっている。
【００８３】
＜６．まとめ及び変形例＞
実施の形態の信号品質評価部１０は、ビット情報の再生信号についてパーシャルレスポンス等化及び最尤復号を行うＰＲＭＬ復号系における、最尤復号での検出パスである各時刻の最尤パスＰａと二番目に尤度の高い第２パスＰｂのパスメトリック差分の分布に基づいてパス選択エラーレートの推定値（推定パスマージエラーレートｓｐｍＥＲ）を求めるマージエラー推定部２２（第１の演算部）を備える。また信号品質評価部１０は、最尤復号での各時刻のパス選択時の最尤パスＰａと第２パスＰｂのビット相違数（パス選択エラービット数）から、誤検出における平均エラービット数を求める平均値算出部２３（第２の演算部）を備える。さらに信号品質評価部１０は、マージエラー推定部２２の演算結果である推定パスマージエラーレートｓｐｍＥＲと、平均値算出部２３による演算結果である平均エラービット数ηから、推定ビットエラーレートｓｂＥＲを求め、推定ビットエラーレートｓｂＥＲに応じた評価値ｄ−ＭＬＳＥを生成する評価値生成部（ビットエラー推定部２４及び換算部２５）とを備える。
このような構成によれば、あらかじめ特定したいくつかのエラーパターンを対象に評価値を算出するものはなく、すべての起こりうるエラーパターンを網羅した評価値が得られる。これにより簡易な演算で、より精度の高い（実エラーレートと相関の高い）信号評価が可能となる。特にエラーパターンを限定しないため、起こりうるエラーパターンが多様な再生処理系に対して非常に有効である。
また、エラーパターンを特定するものではないため、エラーパターンを判定するパターンフィルタも不要である。そして処理上の計測としては分布算出部２１の度数カウンタが必要となるのみである。従って構成も複雑化しない。特に拘束長が長くなることに応じて回路規模が大規模化するといったことも生じない。
また信号品質の評価値となる推定ビットエラーレートｓｂＥＲ、或いはその換算値である評価値ｄ−ＭＬＳＥの算出過程で距離演算が不要である。従って任意のＰＲクラスに対応できる構成でもある。
【００８４】
実施の形態の信号品質評価部１０は、マージエラー推定部２２（第１の演算部）は、パスメトリック差分の分布に近似した正規分布からパス選択エラーレートの推定値（推定パスマージエラーレートｓｐｍＥＲ）を求めるようにしている（図９参照）。
パスメトリック差分の分布は距離の異なる非常に多くのエラーパターンの重ね合わせであり、非正規分布となる。しかし値がゼロに近い部分については、正規分布に比較的良く近似できる。この近似された正規分布からパスマージエラーレート（即ちパスメトリック差分が０未満となる出現頻度）を推定する。これにより簡易な演算手法で精度の高いパスマージエラーレートを得ることが可能となる。
【００８５】
実施の形態において図１１で示した構成の信号品質評価部１０は、平均値算出部２３（第２の演算部）は、最尤パスと第２パスのパスメトリック差分の値が所定の閾値以下となる場合の最尤パスと第２パスのビット相違数を用いて平均エラービット数を求める。
パスメトリック差分（パス選択マージン：ＳＡＭ値）およびビット相違数（パス選択エラービット数）はサンプル毎に求まる瞬時値である。一般的にパス選択マージン値（ＳＡＭ値）が小さい場合、検出エラーに近いあるいは検出エラーを起こしたサンプルとみなすことが出来る。パス選択エラービット数についても、検出エラーに近いサンプルに対してその平均値を求める方が実際の検出エラー時の振る舞いに近い結果が得られると考えられる。そこでＳＡＭ値に対してある閾値ｔｈ以下のサンプルに対し、平均パス選択エラー数を求める。これにより平均エラービット数の精度を上げ、最終的な評価値の精度も向上が期待できる。
【００８６】
実施の形態の信号品質評価部１０は、推定ビットエラーレートｓｂＥＲをジッタ換算した評価値ｄ−ＭＬＳＥを生成して出力している。
このように評価値をジッタ表現とすることで従来の評価値との値の互換性を確保でき、本実施の形態の信号品質評価部１０の再生システムへの組み込みが容易となる。
なお推定ビットエラーレートｓｂＥＲも評価値としての性質を持つため、評価値ｄ−ＭＬＳＥに代えて、或いは評価値ｄ−ＭＬＳＥとともに、推定ビットエラーレートｓｂＥＲを評価値として出力してもよい。
【００８７】
実施の形態の再生装置１（図１参照）は、光ディスク９０（記録媒体）からビット情報の再生信号を再生する再生部（２，３，４，５，６）と、再生信号についてパーシャルレスポンス等化及び最尤復号によるＰＲＭＬ復号処理を行って２値化データＤＤを復号する復号部（ＰＲ等化部８及び最尤復号部９）を備える。そしてマージエラー推定部２２（第１の演算部）、平均値算出部２３（第２の演算部）、ビットエラー推定部２４及び換算部２５（評価値生成部）を有する信号品質評価部１０を備える。
これにより簡易な演算で実エラーレートと相関の高い信号評価が可能な再生装置を実現できる。
【００８８】
実施の形態の再生装置１においては、図１２で説明したように、最尤復号部９では、ブランチメトリックの計算のために用いられる基準レベルが再生信号のレベルに応じて可変的に設定される適応型ビタビ検出器が用いられる場合がある。
実施の形態の信号品質評価手法は、メトリック差分として定義されるパス選択マージン（ＳＡＭ）の演算時に適応型ビタビでの変化分が既に織り込まれており、以降の演算でユークリッド距離による正規化を必要としない構成となる。このため、特別な演算の導入なしに適応ビタビとの組み合わせが可能である。従って適応型ビタビ検出器を用いる場合でも、より簡易な構成で高精度な評価値を得ることが可能となる。
【００８９】
実施の形態の説明では例えばＰＲ（３，６，９，１３，１６，１７，１６，１３，９，６，３）などいくつかのＰＲクラスを挙げたが、実施の形態の再生装置１で採用できるＰＲクラスやＩＳＩについては多様に考えられる。
【００９０】
また本開示の技術は記録媒体から再生されたビット情報の復号、伝送されてきたビット情報の復号に広く適用できる。記録媒体としては光ディスクに限られず、あらゆる記録媒体が想定される。
【００９１】
なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【００９２】
なお本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）ビット情報の再生信号についてパーシャルレスポンス等化及び最尤復号を行うＰＲＭＬ復号系における、前記最尤復号での検出パスである各時刻の最尤パスと二番目に尤度の高い第２パスのパスメトリック差分の分布に基づいてパス選択エラーレートの推定値を求める第１の演算部と、
前記最尤復号での各時刻のパス選択時の最尤パスと第２パスのビット相違数から、誤検出における平均エラービット数を求める第２の演算部と、
前記第１の演算部および前記第２の演算部による演算結果から、推定ビットエラーレートを求め、推定ビットエラーレートに応じた評価値を生成する評価値生成部と、を備えた
信号品質評価装置。
（２）前記第１の演算部は、パスメトリック差分の分布に近似した正規分布からパス選択エラーレートの推定値を求める
上記（１）に記載の信号品質評価装置。
（３）前記第２の演算部は、最尤パスと第２パスのパスメトリック差分の値が所定の閾値以下となる場合の最尤パスと第２パスのビット相違数を用いて平均エラービット数を求める
上記（１）又は（２）に記載の信号品質評価装置。
（４）前記評価値生成部は、前記第１の演算部および前記第２の演算部による演算結果から求めた推定ビットエラーレートをジッタ換算した評価値を生成する
上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の信号品質評価装置。
（５）記録媒体からビット情報の再生信号を再生する再生部と、
前記再生信号についてパーシャルレスポンス等化及び最尤復号によるＰＲＭＬ復号処理を行って２値化データを復号する復号部と、
前記最尤復号での検出パスである各時刻の最尤パスと二番目に尤度の高い第２パスのパスメトリック差分の分布に基づいてパス選択エラーレートの推定値を求める第１の演算部と、
前記最尤復号での各時刻のパス選択時の最尤パスと第２パスのビット相違数から、誤検出における平均エラービット数を求める第２の演算部と、
前記第１の演算部および前記第２の演算部による演算結果から、推定ビットエラーレートを求め、推定ビットエラーレートに応じた評価値を生成する評価値生成部と、を備えた
再生装置。
（６）前記復号部では、ブランチメトリックの計算のために用いられる基準レベルが前記再生信号のレベルに応じて可変的に設定される適応型ビタビ検出器により最尤復号が行われる
上記（５）に記載の再生装置。
（７）ビット情報の再生信号についてパーシャルレスポンス等化及び最尤復号を行うＰＲＭＬ復号系における、前記最尤復号での検出パスである各時刻の最尤パスと二番目に尤度の高い第２パスのパスメトリック差分の分布に基づいてパス選択エラーレートの推定値を求める第１の演算手順と、
前記最尤復号での各時刻のパス選択時の最尤パスと第２パスのビット相違数から、誤検出における平均エラービット数を求める第２の演算手順と、
前記第１の演算手順および前記第２の演算手順での演算結果から、推定ビットエラーレートを求め、推定ビットエラーレートに応じた評価値を生成する評価値生成手順と、を備えた
信号品質評価値生成方法。
【符号の説明】
【００９３】
１…再生装置、８…ＰＲ等化部、９…最尤復号部、１０…信号品質評価部、２１…分布算出部、２２…マージエラー推定部、２３…平均値算出部、２４…ビットエラー推定部、２５…換算部、
【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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【国際調査報告】
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