(57)【要約】二次元データ領域を処理するとき、二次元データをストライプに分割し、ストライプに関する検出器を用いて各々のストライプを処理することは有利であることが知られている。処理されるストライプは下方に行毎に移動する。各々のストライプは、その出力として、最も信頼性高いストライプの上部ビット行のビット決定を有する。その出力ビット行は又、下方への１ビット行移動されるストライプである次のストライプのビット検出のためのサイド情報として用いられる。他方、ストライプのまさに下部におけるビット行は、現反復において決定される必要が尚もあり、それ故、初期化ビット値のみがストライプに関するビット検出器の第１反復において用いられる。ストライプの上部ビット行の方へのエラーの伝播を回避するために、性能指数における下部ブランチビットに対する相対重みは１００％からより小さい割合に低下される。
2006526240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に沿って一次元的に進展し、Ｎ−１個の他の方向の少なくとも第２方向に沿って互いに方向合わせされているシンボル行の集合の記録担体において、Ｎ次元チャネルチューブに沿って記録されたデータブロックのシンボル値を検出するためのストライプに関する反復シンボル検出方法であって、Ｎは少なくとも２であり、前記第１方向は前記のＮ−１個の他の方向と共にシンボル位置のＮ次元格子を有し、ストライプは行と少なくとも１つの隣接行との副集合である、ストライプに関する反復シンボル検出方法であり、前記ストライプに関する反復シンボル検出の反復は：
第１ストライプにおけるシンボル値を推定する段階；
探索に基づくアルゴリズムを用いる段階であって、サイド情報は前記第１ストライプに隣接する行からもたらされ、前記サイド情報は前記シンボル値の前記推定において用いられ、前記サイド情報の寄与の重み付けは前記サイド情報の信頼性に基づいて割り当てられる、段階；
を有することを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記寄与は前記の探索に基づくアルゴリズムの目的関数に対する寄与である、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項３】
請求項２に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記の探索に基づくアルゴリズムはストライプに対する内側の寄与の使用を有し、前記の内側の寄与の使用は前記の内側の寄与の個々の重み付けを割り当てることを有する、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れ一項に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記の探索に基づくアルゴリズムはビタビアルゴリズム、スタックアルゴリズム又はファノ（Ｆａｎｏ）アルゴリズムのような順次復号化アルゴリズム、又は（Ｍａｘ）（Ｌｏｇ）ＭＡＰアルゴリズムのような軟判定出力アルゴリズムである、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項５】
請求項４に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記サイド情報は推定されたチャネル入力シンボルである、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項６】
請求項４に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記サイド情報はチャネル入力シンボルに関する尤度情報である、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記第１ストライプに隣接する行からもたらされる更なるサイド情報は前記シンボル値の前記推定において用いられる、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項８】
請求項７に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記の更なるサイド情報はチャネル出力値を有する、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項９】
請求項８に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記チャネル出力値はフィルタリングされたチャネル出力値である、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れ一項に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記サイド情報の前記寄与の重み付けは最も高い信頼性を有するシンボル検出からもたらされるサイド情報に対して最も大きい、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記の最も高い信頼性を有する前記シンボル検出は全反復からのシンボル検出である、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記重み付けは検出されるシンボル値の位置と再度情報シンボル位置の位置との間の距離に基づいている、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記距離は最も高い信頼性のサイド情報位置までの距離である、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項１４】
請求項１０乃至１３の何れ一項に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記サイド情報の前記寄与の前記重み付けは第１検出器に比べて前記第２検出器に対して異なる、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４の何れ一項に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記サイド情報の前記寄与の前記重み付けは第１検出器に比べて第２反復に対して異なる、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記サイド情報の前記寄与の前記重み付けは第１検出器に比べて第２反復に対して、より大きい、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項１７】
請求項１０乃至１４の何れ一項に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記サイド情報は冗長符号化を用いて高度に保護されているデータを有する行から得られる、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項１８】
請求項１０乃至１４の何れ一項に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記サイド情報は所定データを有する行から得られる、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、冗長符号化を用いて高度に保護されているデータを有する前記行はガードバンドである、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、冗長符号化を用いて高度に保護されているデータを有する前記行はシンボル行の集合を構成する行において中心に位置付けられている、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記Ｎ次元チャネルチューブは１つ又はそれ以上のガードバンドにより区切られている、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項２２】
請求項１９に記載のストライプに関する反復シンボル検出方法であって、前記サイド情報は１つ又はそれ以上のガードバンドの各々のガードバンドからもたらされる、ことを特徴とするストライプに関する反復シンボル検出方法。
【請求項２３】
第１ストライプにおいてシンボル値を推定するための推定手段と、前記第１ストライプに隣接する少なくとも１つの行からもたらされるサイド情報を受信するための受信手段であって、前記シンボル値の前記推定で用いる前記推定手段に前記サイド情報を供給するための前記推定手段に結合されている、受信手段と、更なるサイド情報を供給するための出力手段とを有する第１検出器と；
第２ストライプにおいてシンボル値を推定するための他の推定手段と、前記検出器の出力からもたらされるサイド情報を受信するための他の受信手段であって、前記第２ストライプからの前記シンボル値の前記推定で用いる前記他の推定手段に前記サイド情報を供給するための前記他の推定手段に結合されている、受信手段とを有する第２検出器と；
を有することを特徴とするシンボル検出器。
【請求項２４】
請求項２３に記載のシンボル検出器を有することを特徴とする再生装置。
【請求項２５】
請求項１乃至２２の何れ一項に記載の方法の一を用いることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録担体に記録されたチャネルデータストリームのシンボルを検出するための格子に基づくシンボル検出方法に関する。本発明は、例えば、磁気記録システム、光記録システム等のようなディジタル記録システムに適用することができる。本発明は、次世代の光記録のために見込まれる技術の１つである二次元光記録に対して、特に有利である。
【背景技術】
【０００２】
今日の最先端技術の光ディスクシステムは一次元（１Ｄ）光記録に基づいている。単一のレーザビームが単一の情報トラックに方向付けられ、その情報トラックはディスクにおいて、ディスクの外側端部の方に螺旋形を描いて連続螺旋形に構成される。単一の螺旋は、ビットの単一の（又は、一次元（１Ｄ）の）トラックを有する。単一のトラックは、一続きの非常に小さいピットマーク又はピットとそれらの間の空間とを有し、それらはランドマーク又はランドと呼ばれている。レーザ光はトラックのピット構造において回折される。反射された光は光検出集積回路（ＩＣ）において検出され、単一の高周波数の信号が生成され、その単一の高周波数の信号はビット決定が導き出される波形として用いられる。既に成功しているＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｄｉｓｃ）技術において“ブルーレイディスク”又は“ＤＶＲ”を成功させる光記録技術の第４世代のための新しいルートは、二次元（２Ｄ）バイナリ光学記録に基づいている。２Ｄ記録手段は、例えば、１０個のトラックがそれらの間に案内空間を有することなくディスクにおいて平行に記録されていることを意味する。それ故、それらの１０個のトラックは共に１つの大きい螺旋を構成している。２Ｄ光記録のためのディスク（“２Ｄディスク”と短縮していう）のフォーマットはその広い螺旋に基づいていて、その螺旋において、情報は２Ｄ特徴の形で記録される。情報はハニカム構造として書き込まれ、２Ｄチャネル符合を用いて符号化され、その２Ｄチャネル符合はビット検出を容易にする。ディスクは、プレーヤにおいてサンプルの二次元アレイを得るために、適切な調子でサンプリングされる、例えば、１０個（それ以上）の光スポットのアレイを用いて読み出される。並列読み出しが、単一のレーザビームを用いて実現され、その単一のレーザビームは格子を通過し、その格子はレーザスポットのアレイをもたらす。そのスポットのアレイは広い螺旋の全幅を走査する。各々のレーザスポットからの光はディスクにおける２Ｄパターンにより反射され、多くの高周波信号波形を生成する光検出器ＩＣにおいて検出される。それらの信号波形の集合は２Ｄの単一処理の入力として用いられる。２Ｄ記録の背後にある動機づけは、非常に少ないディスク空間がガードスペースとして浪費されていることにあり、それ故、ディスクの記録容量を増加させることができる。２Ｄ記録は、先ず、光記録について研究されているが、同時に、磁気記録が又、二次元においてなされている。そのような記録技術の新しい特徴の１つは、それらが二次元の単一の螺旋を必要とすることである。特に、１つの光スポットは、入力として“ピット”／“ランド”（又は、“マーク”及び“非マーク”）の平面を取り、対応する出力を生成する装置とみなされる必要がある。光スポット転送機能は２Ｄローパスフィルタの特性を有し、その２Ｄローパスフィルタの形状は円錐により近似されることができる。その線形転送特性以外に、２Ｄ光チャネルは又、非線形の寄与を有する。その円錐の半径は、レンズの開口数と光の波長とにより決定されるカットオフ周波数に対応する。このフィルタリング特性は、プレーヤにおける２Ｄ符号間干渉（ＩＳＩ）をもたらす。それは��（線形及び非線形の両方であることが可能である）このＩＳＩ（の殆んど）を全滅させるためのビット検出器のタスクである。ビット検出器を実施するための最適方法はビタビアルゴリズムを用いることである。ビタビビット検出器はノイズを増幅しない。軟判定出力、即ち、ビットに関する高信頼性情報が必要である場合、デュアル−ビタビ、即ち、（Ｍａｘ−）（Ｌｏｇ−）ＭＡＰ、ＭＡＰ又はＳＯＶＡ（軟出力ビタビ）アルゴリズムが用いられる。２Ｄの場合についてビット検出器のデザインの困難性の１つは、簡単なビタビビット検出器は、ＩＳＩのメモリのために、“古い”トラックビットの１つ又はそれ以上の列をその“状態”として必要とすることである。例えば、１０個のトラックが２Ｄ幅広螺旋において並列状態で記録される場合、及び、例えば、２Ｄインパルス応答の接線方向の広がり（トラックに沿った）のために、トラック当たり２つの古いビットが状態の適切な記述のために必要とされる場合、これは、２ｘ１０＝２０ビットの状態を結果として得る。それ故、ビタビ（又は、ＭＡＰ、（Ｍａｘ−）（Ｌｏｇ−）ＭＡＰ、ＭＡＰ、ＳＯＶＡ等）アルゴリズムにおける状態数は２２０となり、それは全く現実的ではない。これは、最適から僅かにずれているが、複雑度が著しく低い方法を必要とする。ストライプに関する検出器が隣接トラックからのサイド情報を用いる、ストライプに関するビット検出方法を提供することにより、幅広螺旋のビット検出をセグメント化することができ、全体の検出方法の複雑度を低減することができる。しかしながら、サイド情報を用いることにより、ビット検出にエラーを導入されることとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、不所望のサイド情報のために、性能を劣化させることのないシンボル検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的を達成するために、ビット検出方法において、サイド情報の寄与の重みがサイド情報の信頼性に基づいて割り当てられることを特徴とする。
【０００５】
サイド情報の源の性質のために、サイド情報が低信頼性であるとき、このサイド情報のビット検出への寄与は、そのサイド情報の信頼性に従った重み付け係数を適用することにより低減される。信頼できないサイド情報の寄与は、信頼できるサイド情報の寄与より小さい重み付け係数を受ける。
【０００６】
シンボル検出方法の一実施形態は、その寄与が探索に基づくアルゴリズムの目的関数に対する寄与であることを特徴とする。
【０００７】
探索に基づくアルゴリズムの目的関数は、典型的には、全ての可能性のある候補の中から最も確からしい候補を探索することにより、送信又は記録されたデータと検出されたデータとの間のエラーを最小化する。その寄与は、ブランチメトリックへの寄与であることが可能である。
【０００８】
シンボル検出方法の一実施形態は、探索に基づくアルゴリズムが内部寄与を有し、内部寄与を用いることは内部寄与の個別の重みを割り当てることを有することを特徴とする。
【０００９】
ストライプの外部からのサイド情報の寄与を重み付けすることに加えて、ストライプ内からの寄与は又、ストライプの信頼できない部分からの寄与を減少させるために重み付けされることができる。
【００１０】
例えば、尚も処理されるべきストライプに直接隣接する行におけるビットの検出は、ビットの周りのビット全てがそのビットの検出に寄与するために信頼できないが、ストライプの内側のビットのみがそれらの最も確からしい値を有する検出に対して寄与する一方、そのストライプの外側にあるがそのビットの検出に尚も寄与しているビットの値は信頼性が低く、不明の第１反復中にある。
【００１１】
そのビットの寄与の重み付けは、ストライプの内側においてであるが、そのストライプのすぐ外側の信頼できないビットからの寄与を減少させるために、減少させられるに違いない。検出に寄与するストライプの外側のビットが尚も不明である場合、それらのビットは全て、値０、１を有すると仮定されることができる、又は、その値が正しくない場合でさえ、ビット検出のための値を有するようにランダムな値を有することができる。
【００１２】
検出されるビットは、それ故、信頼性が低く、検出されるビットは又、隣接ビットの検出において用いられるため、それらの隣接ビットは又、所望されるより信頼性が低い寄与を受ける。
【００１３】
ストライプにおける他のビットの検出に対するビットの寄与の重み付けは、それ故、又、減少されるに違いなく、その結果、ストライプの内側とは潜在的に異なる寄与の重み付けがもたらされる。
【００１４】
シンボル検出方法の一実施形態は、探索に基づくアルゴリズムは、ビタビアルゴリズム、例えば、スタックアルゴリズム又はファノ（Ｆａｎｏ）アルゴリズムのような順次復号化アルゴリズム、（Ｍａｘ）（Ｌｏｇ）ＭＡＰアルゴリズム、又は複雑度が減少された最大尤度検出アルゴリズムであることを特徴とする。
【００１５】
前記の挙げた探索に基づくアルゴリズムは全て、ビット検出を実行するために用いられることができ、サイド情報の寄与の導入を可能にし、そして寄与の重み付けを可能にする。それらは、それ故、本発明に従ったビット検出方法と共に用いられることができる適切なアルゴリズムである。
【００１６】
シンボル検出方法の一実施形態は、サイド情報が評価されるチャネル入力シンボルであることを特徴とする。
【００１７】
硬判定ビット検出方法は、評価されるチャネル入力シンボルのフォームでサイド情報を生成する。評価されるチャネル入力シンボルの寄与は、ビット検出中、用いられる。
【００１８】
シンボル検出方法の実施形態は、サイド情報はチャネル入力シンボルに関する尤度情報であることを特徴とする。
【００１９】
軟判定ビット検出アルゴリズムは、チャネス入力シンボルに関する尤度情報のフォームでサイド情報を生成する。評価されるチャネル入力シンボルの尤度情報は、ビット検出中、用いられる。
【００２０】
シンボル検出方法の一実施形態は、第１ストライプに隣接する行からもたらされる更なるサイド情報が前記シンボル値の評価において用いられることを特徴とする。
【００２１】
チャネル入力シンボルからもたらされるサイド情報が用いられることができるばかりでなく、隣接ストライプからもたらされる他のサイド情報も用いられることができる。隣接ストライプからもたらされるサイド情報全てがより信頼性高いビット検出に寄与する。
【００２２】
シンボル検出方法の一実施形態は、更なるサイド情報はチャネル出力値を有することを特徴とする。
【００２３】
チャネル入力シンボルからもたらされるサイド情報が用いられることができるばかりでなく、隣接ストライプのチャネル出力値からもたらされる他のサイド情報が用いられることができる。このような付加サイド情報は、評価される入力シンボルからもたらされるサイド情報と並行して用いられるとき、より高信頼性のビット検出に対して寄与する。
【００２４】
シンボル検出方法の一実施形態は、チャネル出力値はフィルタリングされたチャネル出力値であることを特徴とする。
【００２５】
フィルタリングされたチャネル出力値は、しばしば、容易に利用可能であり、サイド情報をもたらすために用いられることができる。
【００２６】
シンボル検出方法の一実施形態は、サイド情報の寄与の重み付けが最も高い信頼性を有するシンボル検出からもたらされるサイド情報に対して最も大きいことを特徴とする。
【００２７】
処理されるストライプについて、複数の隣接ストライプ又は重なり合うストライプが存在し得る。各々の隣接ストライプは、それ故、サイド情報を供給する。処理されるストライプのビット検出を改善するために、隣接ストライプのサイド情報からの各々の寄与は重み付けされ、更に信頼性高い寄与が低い信頼性の寄与より高い信頼性の寄与に与えられる。このようにして、より信頼性の低い寄与は、より高い信頼性のビット検出を結果として得るビット検出に対して更に寄与が低くなる。
【００２８】
シンボル検出方法の一実施形態は、最も高い信頼性を有するシンボル検出は前反復からのシンボル検出であることを特徴とする。全体的なビット検出の信頼性は反復毎に高くなるため、反復毎に、その反復のビット検出からもたらされるサイド情報の信頼性は高くなる。
【００２９】
それ故、重み付けは、このような高くなったサイド情報の信頼性を反映するために一の反復から次の反復へと増加されることができる。
【００３０】
シンボル検出方法の一実施形態は、検出されるシンボル値の位置と重み付けがサイド情報シンボル位置の位置との間の距離に基づくことを特徴とする。
【００３１】
サイド情報が検出されるシンボル値の位置から遠く離れて位置しているとき、そのサイド情報の寄与は、サイド情報が検出されるシンボル値の近くに位置しているときに比べて低い。重み付けはこのような寄与の低減を反映する。これは、検出されるシンボル値から遠く離れたサイド情報はシンボル検出に対して低く寄与することを確かなものとする。
【００３２】
シンボル検出方法の一実施形態は、その距離が最も信頼性高いサイド情報位置までの距離であり、重み付けは最も大きい重み付けであることを特徴とする。
【００３３】
最も近い距離からもたらされるサイド情報はシンボル検出に対する最も大きい寄与を有する。
【００３４】
重み付けは、このサイド情報の寄与に対して最も大きい重みを割り当てることにより、この寄与を反映する。
【００３５】
シンボル検出方法の一実施形態は、サイド情報の寄与の重み付けが第１検出器に比較して第２検出器に対して異なることを特徴とする。
【００３６】
ストライプが並行して複数のビット検出器により処理されるとき、寄与の重み付けは、一の検出器から他の検出器へと異なることができ、例えば、サイド情報がもたらされるシンボル検出の信頼性は、ストライプが共に形成している幅広螺旋においてストライプからストライプへと変わる。
【００３７】
シンボル検出方法の一実施形態は、サイド情報の寄与の重み付けが第１反復に比較して第２反復に対して異なることを特徴とする。
【００３８】
ストライプが複数の反復において処理されるとき、重み付けは、一の反復から次の反復へとサイド情報の信頼性における増減を反映するように変化されることができる。
【００３９】
シンボル検出方法の一実施形態は、サイド情報の寄与の重み付けが第１反復に比べて第２反復に対して大きいことを特徴とする。
【００４０】
一般に、シンボル検出であって、それ故、サイド情報の信頼性は、一の反復から次の反復へと高くなる。重み付けは、一の反復から次の反復への信頼性のこの増加を反映するように調節されることができる。
【００４１】
シンボル検出方法の一実施形態は、サイド情報が、冗長符号化を用いて高度に保護されているデータを有する行から得られることを特徴とする。
【００４２】
高度に保護されているデータを有する行が幅広螺旋において比較される又は幅広螺旋を区切るとき、このデータからもたらされるサイド情報は又、通常のストライプからもたらされるサイド情報より信頼性が高い。それ故、より大きい重み付けは、他のデータからもたらされるサイド情報に比べて高度に保護されているデータからもたらされるサイド情報に割り当てられる。
【００４３】
シンボル検出方法の一実施形態は、サイド情報が所定データを有する業から得られることを特徴とする。所定データは、エラーが容易に補正されることができるため、けんしゅつにおいて本質的に信頼性高い。
【００４４】
結果として、所定データからもたらされるサイド情報は又、高信頼性である。所定データからもたらされるサイド情報の重み付けは、それ故、他のデータからもたらされるサイド情報の重み付けより大きいこととなる。
【００４５】
シンボル検出方法の一実施形態は、冗長符号化を用いて高度に保護されているデータを有する行はガードバンドであることを特徴とする。
【００４６】
ガードバンドは、しばしば、トラッキング等の目的で、ガードバンドの適切な検出を確実にするために高度に保護されている又は所定データを有する。ガードデータは、それ故、ガードバンドにおけるデータからサイド情報をもたらすことと、検出の信頼性を改善するためにガードバンドに隣接するストライプのシンボル検出器にこのサイド情報を供給することのデュアル使用にされることができる。
【００４７】
シンボル検出方法の一実施形態は、冗長符号化を用いて高度に保護されているデータを有する行がシンボル行の集合を構成する行の間の中心に位置していることを特徴とする。
【００４８】
典型的には、高度に保護されているデータを有する行は、その行がデータ領域を区切るように位置付けられている。しかしながら、データ領域の中央にそのような行を位置付けることが又、可能である。そのように高度に保護されている行は、例えば、データ領域の中心近くにおいて、ストライプに関する検出が本質的に信頼性低い位置のデータ領域に位置付けられる。幅広螺旋の場合、行は幅広螺旋の中央近くに位置付けられる。高度に保護されているデータを有する行の信頼性は、高度に保護されているデータを有する行からのサイド情報を、直接的に又は間接的にも値入る隣接ストライプに伝播するため、そのような行は、必要とされるところで検出を改善するように適切に位置付けされる。
【００４９】
シンボル検出方法の一実施形態は、Ｎ次元チャネルチューブが複数のガードバンドにより決定されることを特徴とする。
【００５０】
複数のガードバンドを用いることにより、上記実施形態において概観した方法においては、並列して複数のビット検出器を開始するために用いられる。各々のガードバンド近くにおいて、ビット検出器は、カスケードにおいて各々のビット検出器がカスケードにおける前検出器の後に続くビット検出器のカスケードを、そのガードバンドからもたらされるサイド情報を用いて開始する。例として二次元幅広螺旋を用いるとき、例えば、２つのガードバンドが存在し、第１ガードバンドは上部において幅広螺旋を区切り、第２ガードバンドは下部において幅広螺旋を区切る。ビット検出器の第１カスケードは第１ガードバンドから開始し、第２ガードバンドの方にカスケードの状態で増加する信頼性を伝播させる。ビット検出器の第２カスケードは第２ガードバンドから開始し、第１ガードバンドの方にカスケードの状態で増加する信頼性を伝播させる。
【００５１】
ビット検出器の２つのカスケードは幅広螺旋におけるどこかであって、例えば、幅広螺旋の中央で交わり、各々のカスケードは、幅広螺旋についての螺旋の上部、幅広螺旋についての螺旋の下部それぞれを処理したものである。
【００５２】
グラフィック感覚では、ビット検出器のカスケードは、Ｖ字型位置の開いている端部が幅広螺旋の処理方向において指し示すビット検出器のＶ字型群を構成する。
【００５３】
２つのカスケードが交わる場合、一のカスケードは、ストライプの下部を処理したカスケードからのサイド情報か又は、ストライプの上部を処理したカスケードからのサイド情報か、又はそれら両方の情報を用いて、最後のストライプを処理するように選択することができる。
【００５４】
更に、両方のカスケードからのビット検出器に最後のストライプを処理させることが可能である。
【００５５】
並列して幅広螺旋の上部及び下部の両方を作用させることにより、処理時間は大幅に短縮される。
【００５６】
シンボル検出方法の一実施形態は、サイド情報が複数のガードバンドの各々のガードバンドからもたらされることを特徴とする。
【００５７】
本発明に従った方法の実施形態の一を用いるシンボル検出器は、幅広螺旋又はＮ次元データを処理するために必要な時間の短縮の恩恵を受ける。
【００５８】
本発明に従ったシンボル検出器を用いる再生装置は、幅広螺旋又はＮ次元データを処理するために必要な時間の短縮の恩恵を受ける。
【００５９】
本発明の方法を用いるシンボル検出器を実行するコンピュータプログラムは、幅広螺旋又はＮ次元データを処理するために必要な時間の短縮の恩恵を受ける。
【００６０】
チャネル出力は必ずしも格子においてサンプリングされる必要がなく、チャネル入力（記録マーク）の格子と類似する格子においてチャネル出力がサンプリングされることは必ずしも必要ない。例えば、チャネル出力は、チャネル入力（記録マーク）の格子に関して移動される格子ハットに従ってサンプリングされることが可能であり、例えば、サンプリングは、六方格子のセルのエッジ上で生じることが可能である。又、（信号）依存性オーバーサンプリングは、他の方向に比較して特定の方向においてより大きい空間サンプリング密度を伴って適用されることが可能であり、それらの方向は信号入力（記録マーク）の格子に関して位置合わせされる必要がある。
１．検出されるシンボルはチャネルシンボルである。
２．検出されるシンボルはチャネルシンボルの線形関数である。
３．検出されるシンボルはチャネルシンボルの線形関数であり、それらのチャネルシンボルの前反復から推定される。
４．検出されるシンボルはチャネルシンボルの線形関数であり、それらのチャネルシンボルの線形関数の前反復から推定される。
【００６１】
本発明について、以下、図を参照しながら詳述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
図１は、幅広螺旋を有する記録担体を示している。
【００６３】
本発明は、（ｉ）ストライプの外側のビットの信号波形サンプルであって、それ故、所定のストライプに対してビタビプロセッサの状態に属さない、信号波形サンプルと、（ｉｉ）ストライプにおける異なるビット行に関連するブランチメトリック（ｂｒａｎｃｈ  ｍｅｔｒｉｃ）における個別の項に対して最大重み（１に等しく設定する）より小さい減じられた重みの導入と、（ｉｉｉ）信号依存性ノイズ特性のためのクラスタによりもたらされる重みの導入と、を有する、ストライプのビタビ格子に沿った処理のために用いられるブランチメトリクスの概念の拡張に関連する。
【００６４】
本発明の概念は、ディスク１又はカードにおいて２Ｄ方式で書き込まれる情報のためのビット検出アルゴリズムについてのデザインである。例えば、ディスク１に対して、幅広螺旋２は、半径方向で一のビット行を他のビット行に対して、即ち、螺旋２方向に対して直行する方向に、完全に位置合わせされた多くのビット行３を有する。ビット４は、準最密二次元格子の状態で積み重ねられている。２Ｄ格子についての可能な候補は、六方格子、正方格子及び千鳥状矩形格子である。ここでの説明は、最も高い記録密度が可能であるために、六方格子に基づいている。
【００６５】
意欲的な記録密度に対して、従来の“眼”は閉じることとする。そのような方式においては、簡単な閾値検出の適用により、ＥＣＣ符号化に先立って、許容できない高ビットエラーレート（１０−２乃至１０−１であって、記憶密度による）に繋がる。典型的には、バイト重視のＥＣＣ（ブルーレイディスクのフォーマット、ＢＤにおいて用いられるポケットＥＣＣのような）の場合のランダムエラーに対するシンボル又はバイトエラーレート（ＢＥＲ）は、典型的には、２ｘ１０−３より大きくならないようにする必要があり、符号化されていないチャネルビットストリームに対して、これは、２．５ｘ１０−４の許容可能なチャネルビットエラーレート（ｂＥＲ）における上限に対応している。
【００６６】
他方、本格的なＰＲＭＬタイプのビット検出器は、非常に高い状態複雑度である短所を有する、幅広螺旋２の全幅に対してデザインされる格子を必要とする。例えば、幅広スパイラル２の方向に沿った接線方向インパルス応答の水平方向の期間がＭで表される場合、及び幅広螺旋がＮｒｏｗ個のビット行を有する場合、本格的な“全ての行”のビタビビット検出器に対する状態数は２＾（（Ｍ−１）Ｎｒｏｗ）となる（ここで、＾は冪乗を表す）。それらの状態の各々は又、２＾（Ｎｒｏｗ）個の先行状態を有し、それ故、状態間のブランチ又は遷移数は、全体で、２＾（ＭＮｒｏｗ）に等しい。後者の数（ビタビ格子におけるブランチ数）は２Ｄビット検出器のハードウェアの複雑度に対してよい指標である。
【００６７】
このような指数関数的に増加する状態複雑度の大部分を回避するための方法は、幅広螺旋２を複数のストライプに分割することである。状態複雑度をストライプに基づくＰＲＭＬ検出器により減少させることができ、１つのストライプから次のストライプへと繰り返される。ストライプは、幅広螺旋において連続的“水平”ビット行の集合として規定される。そのようなビット検出器はストライプに関する検出器と簡潔に呼ばれる。重なり合ったストライプ間の反復、非常に多くの状態であって、即ち、２行のストライプについての１６個の状態及び３行のストライプについての６４個の状態、非常に多くのブランチであって、即ち、２行のストライプに対して４個のブランチ及び３行のストライプについて８個のブランチ、並びに各々の個別のＰＲＭＬの反復文字は、そのような検出器のハードウェアの複雑度を尚も非常に大きくする。
【００６８】
図２は、リークする信号エネルギーの寄与を示している。
【００６９】
六方格子において２Ｄ記録するための信号レベルは、有効な六方クラスタ全ての完全な集合に対する振幅値のプロットにより特定される。六方クラスタ２０は、中心格子サイトにおいて中心ビット２１と隣接格子サイトにおける６つの最近接ビット２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆとを有する。チャネルインパルス応答は等方性であると仮定される、即ち、チャネルインパルス応答は円形対称である。これは、７ビットの六方クラスタ２０を特徴付けるために、中心ビット２１と、中心ビット２１と最近接ビット２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ（それらの６つの最近接ビットの中の０、１、．．．、６は“１”ビットである）の中の“１”ビット（又は、“０”ビット）の数とを特定することのみが重要である。“０”ビットはこの詳細説明においてランドビットである。
【００７０】
等方性の仮定は、単に簡潔な説明目的のための仮定であることに留意されたい。タイルを敷き詰めたような状態のディスクを用いる実際の場合、２Ｄインパルス応答は対称性を有する。後者の問題に対しては２つの解決方法であって、（ｉ）回転対称のインパルス応答を回復させる２Ｄ等化フィルタの適用と、（ｉｉ）ブランチメトリック演算において用いられる非常に大きい基準レベルの集合の適用とがあり、所定のクラスタの各々の回転分散はそれ自体の基準レベルを有する。この一般的な場合であって、中心ビット２１とその６つの近接ビット２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆに対しては、上記の等方性の仮定の場合における１４個の基準レベルに代えて、２＾７＝１２８個の基準レベルを有する。
【００７１】
ディスクにおいて書き込まれるチャネルはランドタイプ（ビット“０”）又はピットタイプ（ビット“１”）を有する。物理的六方ビットセル２１、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆは、各々のビットにより、２Ｄ六方格子におけるビットの格子位置に対して集められ、関連付けられている。ランドビットについてのビットセルはランドレベルにおいて一様な均一領域であり、ピットビットは六方ビットセルにおいて中心を据えた（円形）ピットホールのマスタリングにより認識される。ピットホールのサイズはビットセルのサイズの半分に匹敵するか又はそれより小さい。この要求は、六方ビットセル２１、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆの全領域を覆うビットホールに対して起こる“信号折り返し”問題を取り除く。そのような場合、全ての１（全てのピット）及び全ての０（全てのランド）のクラスタの両方について、理想的な信号レベルを伴って、完全なミラー関係が得られる。信号レベルにおける曖昧性は、信頼性高いビット検出を妨害するため、回避されなければならない。
【００７２】
高密度の２Ｄ光学的記憶に対して、（線形）チャネルの２Ｄインパルス応答を、２に等しいタップ値ｃ０を有する中心タップにより及び１に等しいタップ値ｃ１を有する６つの最近接タップにより正確な応答レベルに近付けることができる。この７つのタップの応答の全エネルギーは、接線方向（中心タップと２つの隣接タップ）の６のエネルギーと隣接ビット行（２つの隣接タップを有する各々）の各々に沿った２のエネルギーとを有し、１０に等しい。
【００７３】
それらのエネルギーの考慮から、２Ｄ変調の主な有利点の１つは“結合２Ｄビット検出”の特徴であるとして論じられることができ、各々の単一ビットに関連付けられるエネルギー全てはビット検出に対して用いられる。これは、“トラックに沿った”エネルギーのみが用いられる標準的なクロストーク削除による１Ｄ検出とは対照的であり、即ち、ビット当たり４０％のエネルギー損失をもたらす。
【００７４】
類似する議論は、（最初のビット行の出力を求められる）２Ｄストライプの端部においてビット検出を考慮するときに適用することができる。最初の行におけるビットの信号エネルギーの２０％のオーダーがストライプの真上のビット行における２つのサンプルの信号波形のサンプルにおいてリークした場合、それら２つのサンプルは現ストライプの最初の行におけるビットの最近接サイトに位置付けられる。最初のビット行からリークする他の２０％はストライプにおける最初のビット行の下のビット行においてリークする。このエネルギーは、そのストライプ（少なくとも２つのビット行幅の）はストライプの最初のビット行の下のビット行を又、有するために、用いられる。その結果、“上”方向にリークしたリーク情報を用いないことは、ストライプの最初の行におけるビット検出特性における損失に繋がる。
【００７５】
上記の短所の解決方法は、性能指数の演算において、ストライプの上方のビット行におけるＨＦサンプルを有することである。その行の信号波形のサンプルのみが、ここでは、重要であり、その行におけるビットは、それらが所定のストライプのためのビタビ検出器の状態及び格子に沿って変化するビットの集合に属さないため、特定されない。そのストライプの上方のビット行の行指数をｌ−１で表すと、ブランチメトリックを次式により表すことができる（ここでは、“１”から開始する実行指数ｊを用いる）。
【００７６】
【数１】
2006526240.tif 000003
ストライプの上方のビット行における信号サンプルの行の包含ビットを用いるブランチメトリックの演算のこの拡張について、図６に模式的に示している。基準レベルの演算において、ストライプ内の必要なビット全ては所定のブランチを成す２つの状態により設定され、ストライプの外側の必要なビット全ては、ストライプに関するビット検出器の現反復における前ストライプにより又はストライプに関するビット検出器の前反復により決定される。
【００７７】
完全を期すために、上記の説明はストライプの上部から下部への処理に対して適用され、各々のストライプの出力はその最初のビット行であり、ブランチメトリックで説明される付加的ビット行は、指数ｊ＝−１を有する、ストライプの真上の行である。しかしながら、下部から上部への反対の処理順序に対して、各々のストライプの出力はその下部ビット行であり、ブランチメトリックで説明される付加的ビット行は、指数ｊ＝３（３つの行のストライプに対して）を有する、ストライプの真上の行である。
【００７８】
図３は、３つの行のストライプにおけるビタビ検出器に対する状態及びブランチを示している。
【００７９】
先ず、図３に示す格子の基本構造について、３つの行のストライプ３０の実際的な場合を扱いながら、説明する。２Ｄインパルス応答の接線方向の期間は３ビット幅であり、状態は六方グリッドにおける高密度記録に対する実際的条件に適合する。状態３１ａ，３１ｂは、ストライプ３０の行３３ａ、３３ｂ、３３ｃの全半径方向の幅に亘って広がっている２つの列により特定される。それ故、この例においては、正確に２＾６＝６４個の状態が存在する。ビタビビット検出器の速度は３ビット列３４における放射の周波数と調和する。３ビット列３４の放射は、所謂、出発状態Σｍ３１ａから、所謂、到着状態Σｎ３１ｂまでの状態遷移と対応する。各々の到着状態３１ｂに対して、正確に８個の有効な出発状態３１ａ、及び、それ故、８個の有効な遷移が存在する。２つの状態３１ａと３１ｂとの間の遷移は、標準的ビタビ／ＰＲＭＬ用語においてブランチと呼ばれる。各々の遷移に対して、それ故、２つの状態と、従って、それらの２つの状態により完全に特定される全９ビットとが存在する。各々のブランチに対して、ブランチのビットにおける信号波形の理想的な値をもたらす基準値の集合が存在する。それらの理想的な値は、ストライプ３０に沿った実際の２Ｄビットストリームが、ノイズのない場合において所定の遷移に繋がる。ＨＦにより表される観測される“ノイズを含む”信号波形のサンプルとＲＬにより表される対応する基準レベルとの間に存在する差に基づいて所定のブランチ又は遷移に対する“適合度”又は“性能指数”を与えるブランチメトリックを各々の遷移と関連付けることができる。その波形の所定サンプルにおけるノイズが電気ノイズ、レーザノイズ、媒体ノイズ、ショットノイズ、２次元インパルス応答の所定期間を超える残留ＩＳＩ等のためであり得ることに留意する必要がある。それらの性能指数に対する差が測定されるブランチビットであって、ブランチを成す両方の状態３１ａ、３１ｂに共通であるビットとみなすことは一般的な方法であり、図３において、そのブランチビットは、２つの状態３１ａ、３１ｂの共通部分における列の３ビットである。それ故、ｋがその共通部分の列の位置における接線方向の指数を表し、ｌがストライプ３０の上部ビット行３３ａを表す場合、状態Σｍ３１ａと状態Σｎとの間のブランチメトリックβｍｎが次式により与えられる。
【００８０】
【数２】
2006526240.tif 000004
前記式は、付加された白色ガウスノイズ（ＡＷＧＮ）の仮定に対して最適である性能指数（Ｌ２−基準）に対する二乗誤差測定についての仮定に基づいている。それは、差（Ｌ１−基準）の絶対値のような誤差測定に対しの基準レベルの決定に対して、位置ｋ、ｌ＋ｊの周りの６つの周囲ビット２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆは中心ビット２１の値と共に必要とされ、それらの７つのビット２１、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆは、所定のビット位置２１における所定の状態遷移又はブランチについて用いられる基準レベルを一意に特定する。
【００８１】
図４は、幅広螺旋を処理する複数の検出器を示している。
【００８２】
ストライプに関するビット検出器の動作の標準的方式について、以下、説明する。ストライプ４１ａ、４１ｂ、４１ｃは、限定されたビット行４２ａ、４２ｂを有する。図４には、ストライプにおいて２つのビット行を有するストライプの実際的な場合について示している。図４においては、ビット行はそのエッジにおける２つの２つの水平方向の線により境界が形成されている。ストライプの数は、ストライプ当たり２つのビット行の場合のビット行の数に等しい。ビタビビット検出器Ｖ００、Ｖ０１、Ｖ０２の集合は、各々のストライプに１つ、考案されている。ブランチメトリックの演算のために必要な所定のストライプの外側のビットが、隣接ストライプの出力から取られる、又は不明であると仮定される。第１の反復においては、不明ビットは０に設定されることが可能である。その上部行として、ガードバンドに最近接であるビット行４４ａを有する第１上部ストライプ４３が、入力の何れの遅延を伴うことなく、ビット検出器Ｖ００により処理される。それは、既知のビットとしてガードバンドのビットを用いる。第１ストライプを処理するビット検出器Ｖ００の出力は第１ビット行４４ａにおけるビット決定である。第２ストライプ４５は、第２行４４ｂと第３ビット行４４ｃとを有し、第１ストライプ４３のビタビ検出器のバックトラッキング深さを調和させる遅延を有する第２ビット検出器Ｖ０１により処理され、それ故、第１ストライプ４３を処理するビット検出器Ｖ００の出力からの検出ビットを、第２ストライプ４５のブランチメトリックのために用いることができる。上記のように、第２ビット検出器Ｖ０１の機能は又、第１ストライプ４３の検出を実行する同じ検出器Ｖ００により実行される。これは、第１検出器が第１ストライプ４３のセクションを終了した後に第２ストライプ４５の処理のみを開始することができるために、その検出器における長い遅延をもたらす。この方法は、幅広螺旋２におけるストライプ全てに対して継続される。幅広螺旋２の上部から下部までの全処理は、ストライプに関する検出器の１つの反復であるとみなされる。実質的には、この処理は、上部におけるガードバンド４６から再び開始して繰り返され、所定のストライプの下部の真下のビット行におけるビットに対して、前反復からのビット決定を用いることができる。これは、検出器の第１集合Ｖ００、Ｖ０１、Ｖ０２、Ｖ０３、Ｖ０４、Ｖ０５、Ｖ０６、Ｖ０７、Ｖ０８、Ｖ０９、Ｖ１０の後に続く検出器の第２集合Ｖ１０、Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４、Ｖ１５、Ｖ１６、Ｖ１７、Ｖ１８、Ｖ１９、Ｖ２０により図４に模式的に示されている。その第２集合における検出器の複雑度は、同じストライプを処理する第１集合における検出器の複雑度に比べて大きい。第１反復において、検出は比較的低い信頼性のデータに関して実行されるため、検出の結果、データの信頼性が改善される。高い複雑度を有する検出器を用いる場合、低い複雑度を有する検出器が用いられる状態に比べて実質的な改善は得られない。第２反復においては、検出が実行されるデータは第１反復の結果として改善され、より高い複雑度の検出器はより良好な検出結果をもたらす。１つの反復において検出器の複雑度が変わることが可能であるため、例えば、高い信頼性を有するサイド情報がガードバンド４６から導き出される第１ストライプ４３に対してより高い複雑度の検出器を用いることにより、反復の間の検出器の複雑度の増加を同じストライプを処理する検出器間で受けることとなる。
【００８３】
サイド情報の信頼性が検出器から更に減少することはガードバンドからもたらされることは、図４から又、明らかである。ガードバンド４６に最近接の第１検出器Ｖ００は、サイド情報が所望の検出器の結果は既知であるために検出器誤差が生成されることがない所定の情報か又は誤差補正符号化により高信頼性を有して情報が検索される誤差保護情報のどちらかであるため、高信頼性を有するサイド情報を得る。第２検出器Ｖ０１は、第１検出器Ｖ００から信頼性の低いサイド情報を受ける。第２検出器Ｖ０１の複雑度は、それ故、第１検出器Ｖ００の複雑度より低い。各々の検出器は、次の検出器、同じ反復における隣接する検出器又は次の反復における検出器に各々の検出器が与えるサイド情報に、誤差をもたらすため、続く検出器の複雑度は減少する。各々の反復の検出器全てが同じ複雑度を有するように選択されるとき、検出器における複雑度は反復毎に変化する。
【００８４】
連続するストライプの上部から下部への処理において、最後のストライプ処理器Ｖ１０は上部のビット行を出力すると仮定される。ここでは、他の実施が可能である。下部のストライプビット検出器Ｖ１０を省くことが可能であり、３つのビット行４４ｉ、４４ｊ、４４ｋを処理するために２行ストライプ処理器Ｖ０９を変えることが可能であり、それ故、同時に両方の行を出力するように、幅広螺旋２の２つの下部の行４４ｊ、４４ｋが処理される。
【００８５】
図５は、ストライプに関するビット検出器における重みの減少を示している。
【００８６】
図４において、下方向における幅広螺旋の上部からその螺旋の下部の方に処理されるストライプが移動することを示している。処理されるストライプは下方へ行毎に移動する。各々のストライプは、最も信頼性が高いストライプの上部のビット行のビット決定を出力として有する。その出力ビット行は又、１ビット行、下方に移動されるストライプである次のストライプのビット検出のためのサイド情報として用いられる。他方、ストライプの下部におけるビット行は尚も現反復において決定される必要があり、それ故、ストライプに関するビット検出器の第１反復又は何れの続く反復において初期設定されたビット値を用いることができる。ストライプに関するビット検出器の前の反復からもたらされたビット決定がそのビット行に対して用いられる。それ故、図５において、情報のビット行５１における３行ストライプに関するビット検出器Ｖ０２のビット決定は、下部ビット行５３におけるビット決定より信頼性が高い。この理由は、１つのストライプの出力は上部ビット行であることである。又、下部ビット行における必要な基準レベルの演算に対しては、図２において説明したように、下部ビット行におけるブランチビット５４の６つの最近接ビットを必要とする。それらの最近接ビットの２つの隣接ビット５５ａ、５５ｂは所定のストライプの直下のビット行５６に位置していて、例えば、前反復からの予備ビット決定のみがそれらの隣接ビット５５ａ、５５ｂに対して有効である。その結果、現ストライプ５０の下のビット行５６のそれらの２つの隣接ビット５５ａ、５５ｂにおけるビット誤差の場合に、それらの誤差はビタビ格子に沿った存続経路における選択されたブランチに影響を及ぼす。実際には、それらの２つの近接ビット５５ａ、５５ｂにおけるビット誤差はそのストライプに沿った状態にある誤ったビットを選択することにより補償されることが可能であり、それ故、下部のブランチビットにおける誤差測定は十分小さく維持される。残念ながら、このようなバランス化は、ストライプ５０の上部ビット行５１の方に誤差を伝播させ、このことは回避されなければならない。
【００８７】
ストライプ５０の上部ビット行５１の方への誤差の伝播を回避するために、性能指数における下部ブランチビットのための相対重みが、全部の１００％、即ち、重み付け１からより小さい割合に減じられる。ストライプのｉ番目の行におけるブランチの重みを表すｗｉを用いると、ブランチメトリックは次式のようになる。
【００８８】
【数３】
2006526240.tif 000005
１より非常に小さいストライプ５０における下部行５３の重みを選択することにより、現ストライプ５０の直下のビット行５６における不明の又は予備的に知られたビット５５ａ、５５ｂの負の影響が非常に減少される。ブランチメトリックへの信号波形のそれぞれの寄与の重みは又、周囲のビットにおけるビット決定は徐々に信頼性高くなっていくため、１つの反復から次の反復に変化される。
【００８９】
完全性のために、上記説明はストライプの上部から下部への処理に適用され、各々のストライプの出力はその上部ビット行であり、下部ビット行の重みは減少する。しかしながら、下部から上部への反対の処理順序に対しては、各々のストライプの出力はその下部ビット行であり、上部ビット行の重みは減少する。
【００９０】
更に、ストライプを処理することが両方の隣接ストライプからのサイド情報を有するとき、上部ビット行及び下部ビット行の重みは両方共減少する。
【００９１】
検出理論においては、最適なビタビ検出器において、ブランチメトリックは所定のチャネル出力値を与えるチャネル入力ビットの（負の）対数尤度である。ブランチメトリックの式は、ノイズが付加的、ガウス分布及び白色であるとの仮定から導き出される。
【００９２】
【数４】
2006526240.tif 000006
上記の合計の内側の二乗は、次式のような二乗を又有するノイズｇｍｎのガウス確率密度関数の対数から得られる。
【００９３】
−ｌｏｇ（Ｐｒ｛ｇｍｎ＝ｇ｝）＝（１／２）ｘ（ｌｏｇ（２πＮ））＋ｇ２／２Ｎ
ノイズの白色度の仮定は、異なるノイズ成分が統計的に独立していて、それ故、それらの確率密度関数を乗算することができる。それ故、それらの尤度関数を、βｍｎの式におけるように、加算することができる。
【００９４】
ここで考慮したい問題点は、例えば、光学的記録に対して、ノイズＮの変動は所定のチャネル出力ＨＦｋ，ｉ＋ｊの中心入力ビットと最近接入力のクラスタとに依存することである。例えば、レーザノイズが支配的である場合、より大きいチャネル出力ＨＦｋ，ｉ＋ｊはより大きい（乗法的）レーザノイズ（通常、‘ＲＩＮ’という、“相対的強度ノイズ”）をもたらす。これは、βｍｎのためのブランチメトリックの式においてどのような値のノイズＮを用いるべきかという問題に繋がる。
【００９５】
この問題の解は非常に単純である。クラスタ依存性ノイズ変動のテーブルに基づいて、状態遷移（Σｍ→Σｎ）及び行指数ｊの関数としてノイズ変動Ｎ（Σｍ→Σｎ，ｊ）のためのテーブルを作成し、次式のように、ブランチメトリックの式における調節値Ｎで除算する。
【００９６】
【数５】
2006526240.tif 000007
ノイズが所定のチャネル出力の中心入力ビット及びクラスタに実際に依存するとき、上記のブランチメトリックの式におけるようにこれを考慮することにより、このサブセクションの序文で述べたように、対数尤度関数に略等しいブランチメトリックを作成される。これは、一般に、ビット検出器において、得られるビット誤差レートの改善をもたらす。  図６は、ストライプの上方のビット行のビットにおける信号波形のサンプルを有するブランチメトリックの演算の拡張を示している。
【００９７】
図４において、下方における幅広螺旋の上部からその螺旋の下部の方へストライプが移動することを示している。ストライプに関する処理は行毎に下方に移動する。各々のストライプに関する検出器は、最も信頼性の高いストライプの上部ビット行から導き出されるビット決定を出力として有する。前のストライプのその出力ビット行６６は又、１ビット行下方に移動されるストライプである次のストライプのビット検出のためのサイド情報として用いられる。図６に示すように、ストライプ６０は３つのビット行６１、６２、６３を有する。図５において、上方への伝播からより低いビット行６３のビットと関連する大きい不確実性によりもたらされる誤差を回避するように、下部ビット行６３の重み付けは減少されることが示されている。
【００９８】
前のストライプのビット検出により生成された出力ビット行６６は高い信頼性を有し、次のストライプ６０の処理のためのサイド情報としてこのビット行６６のビット６５ａ、６５ｂを用いることができる。特に、前のストライプのビット検出により生成された出力ビット行６６がガードバンドから導き出されるときである。ガードバンドは非常によく符号化された情報を有し、所定のデータは、次のストライプ６０のビット検出において用いられるサイド情報の１００％の信頼性をもたらす。
【００９９】
検出器に対して既知であるビットを有する２つのガードバンドを有する幅広螺旋についての特別の場合には、２つのアンカービット行のビット信頼性は１００％である。他の例は、螺旋の中央に付加ビット行を有する２Ｄフォーマットの場合であって、即ち、他の行より高いビット信頼性を有するように符号化された２Ｄフォーマットの場合である。それ故、ストライプを処理する検出器の２つのＶ字型処理であって、１つは中央のビット行と下方のガードバンドとの間で動作し、他は同じ中央のビット行と下方のガードバンドとの間で動作する、２つのＶ字型処理を考案することができる。例えば、中央ビット行は、チャネルに対するローバスト送信を可能にする１Ｄランレングス制限（ＲＬＬ）チャネル符号を用いて符号化されたチャネルであることが可能である。例えば、ｄ＝１のＲＬＬチャネル符号はクラスタの一部を移動させ、信号パターンの重なり合った領域において、それらは“１”の中央ビットと隣接ビットとして６つの“０”のビットを有し、それにより、一方で、ビット検出のローバスト性を増加させるが、他方で、制限付きチャネル符号化のためにその行のための記憶容量を減少させることができる。
【０１００】
所定のストライプのためのビタビ処理器のバックトラッキング中、最も最近のビット評価を有するビットアレイが記憶されるように、ストライプのビット行全てを出力することはオプションである。この測定の目的は、Ｖ字型ビット検出スキームの上部半分、下部半分及び中央領域におけるビタビ処理器のためのより均一なアーキテクチャを達成することである。
【０１０１】
何れのビタビビット検出に先立ち、比較的劣るビット誤差レート（ｂＥＲ）性能にも拘らず、一部の予備ビット決定を有することは有利である。例えば、各々のストライプの一方側において、ストライプがガードバンドに直接隣接して位置しているとき、ビットは前のストライプから決定される又は０に設定される。ストライプの他方側においては、ストライプ内の隣接するビットストライプにおけるビットのための基準レベルを導き出すことができるように、ビット決定が必要とされる。それらのビット決定は、ストライプに関するビット決定の前の反復から、又は、ストライプに関するビット検出器の第１反復が実行されているときの予備ビット決定から、導き出される。それらの予備決定は、全てのビットを０にすることによりまさに得られるが、それはそれ程賢明な方法ではない。
【０１０２】
より良好な方法は、行が（全て０を有する）ガードバンドに隣接しているかどうかに依存する閾値レベル（又は、スライサレベル）基づく閾値検索を適用することである。スライサレベルにガードバンドに隣接するビット行の場合、幾つかのクラスタレベルは禁止されている。その結果、閾値レベルは上方に移動されている。それは、０に等しい中央ビットと隣接ビットとしての３つの１に等しいビットに対するクラスタレベルと、１に等しい中央ビットと隣接ビットとしての１つの１に等しいビットに対するクラスタレベルとの間のレベルとして演算される。この単純な閾値検出の予測されるビット誤差レートは、それ故、この場合については、２／３２に等しく、それは約６％である。ガードバンドに隣接していないビット行の場合、閾値レベルは、０に等しい中央ビットと隣接ビットとしての４つの１に等しいビットに対するクラスタレベルと、１に等しい中央ビットと隣接ビットとしての２つの１に等しいビットに対するクラスタレベルとの間のレベルとして演算される。この単純な閾値検出の予測されるビット誤差レートは、それ故、この場合については、１４／１２８に等しく、それは約１１％である。それらのｂＥＲは非常に大きいが、それらは、特にガードバンドに隣接するビット行において、コイントスにより得られる５０％のｂＥＲより非常に良好である。ストライプに関するビット検出器の実行に先立って得られるそれらの予備ビット決定は又、ディジタル受信器（例えば、タイミング回復、利得及びオフセット制御、適応同期等についての）の適応制御ループのための入力として用いられる。上記の適切なスライサレベルの導出は、選択された実際の２Ｄ記憶密度と、“信号パターン”における信号レベルの結果として得られた重なり合いと、に依存することに留意されたい。
【０１０３】
図７においては、２Ｄ六方格子におけるストライプの異なる対角線方向の位置付けが示されている。そのような対角線方向の位置付けに対して、３つのビット行７２ａ、７２ｂ、７２ｃを有するストライプ７１の移動が幅広螺旋７０の方向に沿って起こる。これは、ビットが０、所定値又は可変のエラー保護された値であるとして既知であるガードバンド７３、７４における状態終了を有するビタビ処理が、接線方向に沿って１ビットの距離に対する移動が起こる前に、完了する必要があることを意味している。後者の側面は、ハードウェア実行の並列化に関して実際上の不利点である。異なる方向に沿って動作する、ストライプに関するビット検出器の異なる実行は、互いにカスケードされる。又、図７に示している場合より勾配の大きい方向付けを考案することができる。図に示している方向付けは、２Ｄ六方格子の基本軸に沿って方向付けられる可能性の一であり、それらの方向付けの間の角度は正確に６０°である。
【０１０４】
ストライプに関するビット検出器の１つの反復は、上記のように、図４に示すような幅広螺旋を横断する斜め模様の検出器Ｖ００、Ｖ０１、Ｖ０２、Ｖ０３、Ｖ０４、Ｖ０５、Ｖ０６、Ｖ０７、Ｖ０８、Ｖ０９、Ｖ１０の線形行をもたらす幅広螺旋の下部におけるガードバンド８０の方に幅広螺旋の上部におけるガードバンド４６から開始して、ストライプ４３、４５の連続処理を有することが可能である。代替として、両方のガードバンド４６、８０からストライプ４３、８１を用いて開始することができ、両側から幅広螺旋の中央の方に向かって進んで、ストライプ数を連続して処理することができる。ストライプの連続検出器Ｖ００、Ｖ００ａ、Ｖ０１、Ｖ０１ａ、Ｖ０２、Ｖ０２ａ、Ｖ０３、Ｖ０３ａ、Ｖ０４、Ｖ０４ａは、２ビット行を成すストライプ４３、４５及び１１行幅広ストライプの実際的な場合に対して図８に示しているようにＶ字型に配列されている。ビタビ検出器Ｖ００、Ｖ００ａ、Ｖ０１、Ｖ０１ａ、Ｖ０２、Ｖ０２ａ、Ｖ０３、Ｖ０３ａ、Ｖ０４、Ｖ０４ａは、それぞれの検出器のバックトラッキングを可能にするために相互遅延を伴って次々にカスケードされ、そのカスケードは、ガードバンド４６の上部から幅広螺旋の中心に向かって開始する。それらのビタビ検出器Ｖ００、Ｖ０１、Ｖ０２、Ｖ０３、Ｖ０４の各々は上部ビット行のためのビット決定を出力として有する。それらのビタビ検出器Ｖ００、Ｖ０１、Ｖ０２、Ｖ０３、Ｖ０４の各々は又、ブランチメトリックにおける追加する付加行としてストライプの上方のビット行において信号は系サンプルを用いる。ストライプの下部行における信号波形サンプルの重みは最大値（１に等しく設定された）以下に減少される。同様に、ビタビ検出器Ｖ００ａ、Ｖ０１ａ、Ｖ０２ａ、Ｖ０３ａは、下部ガードバンド８０から幅広螺旋の中央の方へ（又、バックトラッキング目的のために相互遅延を伴って）開始して、次々にカスケードされる。それらの検出器Ｖ００ａ、Ｖ０１ａ、Ｖ０２ａ、Ｖ０３ａの各々は下部ビット行のためのビット決定を出力として有する。それらの検出器Ｖ００ａ、Ｖ０１ａ、Ｖ０２ａ、Ｖ０３ａの各々は又、ブランチメトリックにおける追加の付加的行としてストライプの下のビット行において信号波形サンプルを用いる。ストライプの上部行における信号波形サンプルの重みは最大値（１に等しく設定されている）以下に減少される。それらのカスケードされたビタビ検出器の２つの集合Ｖ００、Ｖ０１、Ｖ０２、Ｖ０３、Ｖ００ａ、Ｖ０１ａ、Ｖ０２ａ、Ｖ０３ａは互いに鏡像関係にある。最終的に、ストライプのための検出器の２つのカスケードは、最後のストライプ４４ｆのための最後の検出器Ｖ０４ａにより幅広螺旋の中央で終了し、その最後の検出器Ｖ０４ａは２ビット行を出力として有するストライプのためのみの検出器であり、その２ビット行はストライプ（そのストライプのブランチマトリックの演算において信号波形を有する）の両側に付加的な外側のビット行を有する。又、ブランチビットにおける全ての信号波形の重みは最大値１に設定される（このストライプの両側におけるビット行は全ての前のストライプにおけるビタビ検出器の２つのカスケードの実行中に決定されるため）。
【０１０５】
Ｖ字型ストライプに関するビット検出器Ｖ００、Ｖ０１、Ｖ０２、Ｖ０３、Ｖ００ａ、Ｖ０１ａ、Ｖ０２ａ、Ｖ０３ａ、Ｖ０４、Ｖ０４ａを用いて、“ビット信頼性”の伝播方向は、ガードバンド４６、８０の既知のビットから幅広螺旋の中央におけるビット行４４Ｆの方向であり、それ故、そのビット行４４Ｆはガードバンドから最大距離を有する。“既知の”情報は両側から中央の方に伝播し、その方法は、幅広螺旋の上部から下部の方に伝播する方法より良好な方法である。
【０１０６】
検出器に対して既知であるビットを有する２つのガードバンドを有する幅広螺旋についての特別の場合には、２つのアンカービット行のビット信頼性は１００％である。両方のガードバンド４６、８０を利用するために、終了検出器の線形行が、図８に示しているように、再整形されることができる。これは、各々の検出器が次の検出器に与えるサイド情報の信頼性を高めることを通して信頼性を伝播することにより両方のガードバンド４６、８０の信頼性を利用するばかりでなく、第１検出器Ｖ００、Ｖ００ａ、Ｖ０１、Ｖ０１ａ、Ｖ０２、Ｖ０２ａ、Ｖ０３、Ｖ０３ａは必要なサイド情報を有するより速く最後の検出器Ｖ０４、Ｖ０４ａを並列の状態で与えて機能するために、検出を実行するために必要な時間を減少させる。最後の２つの検出器Ｖ０４、Ｖ０４ａの代替として、まさに２行に代えて、同時に、中央の３ビット行４４ｅ、４４ｆ、４４ｇを処理する信号検出器を用いることができる。最終検出器Ｖ０４、Ｖ０４ａが中間から外れている検出器Ｖ００、Ｖ００ａ、Ｖ０１、Ｖ０１ａ、Ｖ０２、Ｖ０２ａ、Ｖ０３、Ｖ０３ａによりサイド情報を受けるため、Ｖ字型の全体的な信頼性は、通常の検出器の線形行の場合より高い。
【０１０７】
上記のサブセクションにおける方法を、次のように一般化することができる。著しく高いビット信頼性を有する２Ｄ領域における２ビット行の何れの対の間で、ストライプはＶ字型構成を構成する２つの集合としてカスケードされることができ、それ故、それらのストライプは、高いビット信頼性を有する２行間の中央領域において互いの方に向かう両側方式で連続ストライプが伝播することができるアンカーポイントとしての役割を果たすことができる。検出器にとって既知であるビットを有する２つのガードバンド４６、８０を有する幅広螺旋の特別な場合には、２つのアンカービット行のビット信頼性は１００％である。他の例は、螺旋の中央に付加ビット行を有する２Ｄフォーマットの場合であって、即ち、他の行より高いビット信頼性を有するように符号化された２Ｄフォーマットの場合である。それ故、ストライプを処理する検出器の２つのＶ字型処理であって、１つは中央のビット行と下方のガードバンドとの間で動作し、他は同じ中央のビット行と下方のガードバンドとの間で動作する、２つのＶ字型処理を考案することができる。例えば、中央ビット行は、チャネルに対するローバスト送信を可能にする１Ｄランレングス制限（ＲＬＬ）チャネル符号を用いて符号化されたチャネルであることが可能である。例えば、ｄ＝１のＲＬＬチャネル符号はクラスタの一部を移動させ、信号パターンの重なり合った領域において、それらは“１”の中央ビットと隣接ビットとして６つの“０”のビットを有し、それにより、一方で、ビット検出のローバスト性を増加させるが、他方で、制限付きチャネル符号化のためにその行のための記憶容量を減少させることができる。
【０１０８】
所定のストライプのためのビタビ処理器のバックトラッキング中、最も最近のビット評価を有するビットアレイが記憶されるように、ストライプのビット行全てを出力することはオプションである。この測定の目的は、Ｖ字型ビット検出スキームの上部半分、下部半分及び中央領域におけるビタビ処理器のためのより均一なアーキテクチャを達成することである。
【０１０９】
何れのビタビビット検出に先立ち、比較的劣るビット誤差レート（ｂＥＲ）性能にも拘らず、一部の予備ビット決定を有することは有利である。例えば、各々のストライプの一方側において、ストライプがガードバンドに直接隣接して位置しているとき、ビットは前のストライプから決定される又は０に設定される。ストライプの他方側においては、ストライプ内の隣接するビットストライプにおけるビットのための基準レベルを導き出すことができるように、ビット決定が必要とされる。それらのビット決定は、ストライプに関するビット決定の前の反復から、又は、ストライプに関するビット検出器の第１反復が実行されているときの予備ビット決定から、導き出される。それらの予備決定は、全てのビットを０にすることによりまさに得られるが、それはそれ程賢明な方法ではない。より良好な方法は、行が（全て０を有する）ガードバンドに隣接しているかどうかに依存する閾値レベル（又は、スライサレベル）基づく閾値検索を適用することである。スライサレベルにガードバンドに隣接するビット行の場合、幾つかのクラスタレベルは禁止されている。その結果、閾値レベルは上方に移動されている。それは、０に等しい中央ビットと隣接ビットとしての３つの１に等しいビットに対するクラスタレベルと、１に等しい中央ビットと隣接ビットとしての１つの１に等しいビットに対するクラスタレベルとの間のレベルとして演算される。この単純な閾値検出の予測されるビット誤差レートは、それ故、この場合については、２／３２に等しく、それは約６％である。ガードバンドに隣接していないビット行の場合、閾値レベルは、０に等しい中央ビットと隣接ビットとしての４つの１に等しいビットに対するクラスタレベルと、１に等しい中央ビットと隣接ビットとしての２つの１に等しいビットに対するクラスタレベルとの間のレベルとして演算される。この単純な閾値検出の予測されるビット誤差レートは、それ故、この場合については、１４／１２８に等しく、それは約１１％である。それらのｂＥＲは非常に大きいが、それらは、特にガードバンドに隣接するビット行において、コイントスにより得られる５０％のｂＥＲより非常に良好である。ストライプに関するビット検出器の実行に先立って得られるそれらの予備ビット決定は又、ディジタル受信器（例えば、タイミング回復、利得及びオフセット制御、適応同期等についての）の適応制御ループのための入力として用いられる。上記の適切なスライサレベルの導出は、選択された実際の２Ｄ記憶密度と、“信号パターン”における信号レベルの結果として得られた重なり合いと、に依存することに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】幅広螺旋を有する記録担体を示す図である。
【図２】リークする信号エネルギーの寄与を示す図である。
【図３】３行ストライプにおけるビタビ検出器のための状態及びブランチを示す図である。
【図４】幅広螺旋を処理する複数の検出器を示す図である。
【図５】ストライプに関するビット検出器における重みの減少を示す図である。
【図６】ストライプの上方のビット行のビットにおける信号波形のサンプルを有するブランチメトリックの演算の拡張を示している。
【図７】ストライプが異なる方向に方向付けられている幅広螺旋に沿ったストライプに関するビット検出を示す図である。
【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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【国際調査報告】
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