(57)【要約】例えば、幅広螺旋における２次元記録に関してビット検出を実行するとき、幅広螺旋のビット行の検出は非常に複雑になる。この複雑度を低下させるために、隣接行のサブセットに関して、検出が実行される。全ての検出と共に、サブセットは、幅広螺旋の幅をカバーする検出を結果としてもたらす。単一の検出器を用いて連続して検出を実行することに代えて、複数の検出器が用いられ、ここでは、各々の検出器は隣接検出器から得られるサイド情報を用いる。サイド情報は検出の信頼度を改善し、幅広螺旋の全幅に亘る検出に到達するサブセットの検出に繋がる。
2006526863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ次元のチャネルチューブに沿って記録されるデータブロックのシンボル値を検出するためのシンボル検出方法であって、Ｎは少なくとも２であり、第１方向に沿って一次元的に進展し且つ少なくとも第２のＮ−１個の他の方向に沿って互いに整列されている、シンボル行の集合の記録担体において、前記のＮ−１個の他の方向と共に前記第１方向はシンボル位置のＮ次元格子を成す方法であり、シンボル検出段階のストライプ適用により反復ストライプを有し、ストライプは少なくとも１つの行と１つの隣接する行を有する副集合であり、前記シンボル検出段階は：
シンボル検出アルゴリズムを用いて第１ストライプの少なくとも１つの行においてシンボル値を評価する手順であって、サイド情報は前記シンボル値の評価において用いられる前記第１ストライプに隣接する少なくとも１つの行から導き出される、手順；及び
前記第１ストライプの処理は第１シンボル検出器により実行され、前記第２ストライプの処理は第２シンボル検出器により実行されることを特徴とする、第２ストライプを処理する手順；
を有する、ことを特徴とするシンボル検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のシンボル検出方法であって、前記第２シンボル検出器のための前記サイド情報は前記第１シンボル検出器から導き出される、ことを特徴とするシンボル検出方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシンボル検出方法であって、前記第２ストライプは前記第１ストライプに直接隣接する少なくとも１つの行を有する、ことを特徴とするシンボル検出方法。
【請求項４】
請求項３に記載のシンボル検出方法であって、前記第２シンボル検出器は、前記サイド情報が前記第１シンボル検出器から導き出されるとすぐに、前記第２ストライプの処理を実行する、ことを特徴とするシンボル検出方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れ一項に記載のシンボル検出方法であって、少なくとも１つのサイド情報が所定データから導き出される、ことを特徴とするシンボル検出方法。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れ一項に記載のシンボル検出方法であって、前記第１ストライプは所定データを有する、ことを特徴とするシンボル検出方法。
【請求項７】
請求項１乃至４の何れ一項に記載のシンボル検出方法であって、前記第１ストライプは、冗長符号化を用いて、高度に保護されているデータ有する、ことを特徴とするシンボル検出方法。
【請求項８】
請求項１乃至４の何れ一項に記載のシンボル検出方法であって、少なくとも１つのサイド情報は、冗長符号化を用いて、高度に保護されているデータ有する、ことを特徴とするシンボル検出方法。
【請求項９】
請求項５乃至８の何れ一項に記載のシンボル検出方法であって、前記所定データはガードバンドデータである、ことを特徴とするシンボル検出方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のシンボル検出方法であって、前記Ｎ次元のチャネルチューブは複数のガードバンドにより区切られている、ことを特徴とするシンボル検出方法。
【請求項１１】
請求項９に記載のシンボル検出方法であって、前記Ｎ次元のチャネルチューブはＮ−１次元のガードバンドにより区切られている、ことを特徴とするシンボル検出方法。
【請求項１２】
第１ストライプにおいてシンボル値を評価するための評価手段と、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、前記シンボル値の評価で用いられる前記評価手段に対して前記サイド情報を与えるために前記評価手段に結合された、受信手段と、更なるサイド情報を与えるための出力手段と、を有する第１検出器；並びに
第２ストライプにおいてシンボル値を評価するための他の評価手段と、前記第１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ストライプから前記シンボル値の評価で用いられる前記他の評価手段に対して前記サイド情報を与えるために前記他の評価手段に結合された、受信手段と、を有する第２検出器
を有することを特徴とするシンボル検出器。
【請求項１３】
請求項１２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１４】
請求項１乃至１１の何れ一項に記載の方法の１つ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トレリスに基づくシンボル検出方法に関する。
【０００２】
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】
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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、簡単な美ラビビット検出器は、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。
【０００６】
欧州特許第０２２９２９３７．６号明細書において、行のサブセットを各々が有する幾つかのストライプに幅広螺旋を分割することによる、それ故、各々の検出器が幅広螺旋の行のサブセットをカバーすることのみを必要とするために検出器の複雑度を減少させることによる、そして、実質的に複数の検出器の複雑度を減少させることによる解決方法を提供している。
【０００７】
幅広螺旋の行全てにおいて検出を実行するために、検出器はストライプを処理し、出力シンボルと共に、隣接ストライプを処理し、それ故、単一の検出器により幅広螺旋の全体をカバーするように検出結果にリンクするときに検出器により用いられるようになっているサイド情報を与える。
【０００８】
このような実施は、その螺旋の全ての行が処理されるまで、実質的な遅延が存在するという不利点を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、その遅延を実質的に減少させる検出方法を提供することによりこの不利点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明は、第１ストライプの処理が第１シンボル検出器により実行され、第２ストライプの処理が第２シンボル検出器により実行されることを特徴とする。
【００１１】
２つ以上の検出器を用いることにより、第２検出器は、第１検出器がストライプの処理を終了するまで待つ必要はないが、第１検出器と無関係な他のストライプの処理を開始することができるため、遅延は減少される。並列して機能させることにより、幅広螺旋の全体的な検出が加速され、その結果、遅延は少なくなる。
【００１２】
シンボル検出方法の実施形態は、第２シンボル検出器のためのサイド情報が第１シンボル検出器から導き出されることを特徴とする。
【００１３】
第２シンボル検出器は、第１検出器により与えられるサイド情報が利用可能になった後に、ストライプの処理を開始することができる。第１検出器は、第２検出器が処理することになっているストライプを処理する必要はないが、更に他のストライプの処理を開始することができ、このようにして、幅広螺旋の行全てを完全に処理するために要する時間を減少させることができる。
【００１４】
シンボル検出方法の他の実施形態は、第２ストライプが第１ストライプに直接隣接する少なくとも１つの行を有することを特徴とする。
【００１５】
この実施形態は、第１検出器が処理したストライプに直接隣接する、第２検出器が処理するストライプを位置付ける。これは、第２検出器が、第１検出器により与えられるサイド情報が利用可能になった後に、第１検出器により処理されたストライプに隣接するストライプの処理を開始することができることを意味する。第２検出器自体が処理することになっているストライプに隣接するストライプから第２検出器により用いられるサイド情報がもたらされるために、第２検出器は、第１検出器が何れの他のストライプを終了するまで待つ必要はない。
【００１６】
シンボル検出方法の他の実施形態は、サイド情報が第１シンボル検出器から導き出されるとすぐ、第２シンボル検出器は第２ストライプの処理を実行することを特徴とする。
【００１７】
サイド情報は、第１検出器がそのストライプの処理を終了した後にのみ、利用可能になる。
【００１８】
第１検出器がサイド情報を供給するとすぐに、検出が即座に開始されることにより、時間損失がなく、幅広螺旋の全ての行が処理される時間は減少される。
【００１９】
代替として、第１検出器により用いられる検出方法に依存して、サイド情報は、第１検出器がストライプを終了する前に、十分に利用可能になることが可能である。第１検出器は、処理されるストライプのセクション毎に、又は、そのストライプを処理している間に連続して、サイド情報を与えることが可能である。このような状態において、第２検出器は、サイド情報が第１検出器から受け取られるとすぐにストライプの処理を開始することができ、サイド情報が利用可能になったポイントまで、ストライプを処理することができる。
【００２０】
第２検出器は、それ故、第１検出器を密接に追跡することができ、従って、実質的に処理遅延を減少させることができる。
【００２１】
この実施形態を３つ以上の検出器に適用することに加えて、幅広螺旋は、個別の検出器の遅延の総和に等しい時間内に処理されることができ、ここで、遅延は、ストライプのセクションを処理することと他の検出器に対してストライプのそのセクションに関するサイド情報を与えることとの間の時間として規定される。例えば、４２ビット幅の検出器が、８ビット幅の螺旋の検出を実行するために用いられているとき、第４検出器は第３検出器の後を追いかけ、第３検出器は第２検出器の後を追いかけ、第２検出器は第１検出器の後を追いかけ、各々の検出器は、セクションに関するサイド情報が、それが追いかける検出器により与えられるとすぐ、そのセクションの処理を開始する。
【００２２】
シンボル検出方法の他の実施形態は、少なくとも１つのサイド情報が予め規定されたデータから導き出されることを特徴とする。
【００２３】
隣接ストライプから得られたサイド情報は現ストライプのビット検出中に用いられるため、サイド情報の信頼性がより高いと、現ストライプのビット検出の信頼性はより高くなる。このようにして、サイド情報が予め規定されたデータから導き出されるとき、そのデータは予め規定されていて、それ故、前もって既知であり、その結果、予め規定されたデータの検出中に生じる何れの誤差が、サイド情報が用いられる現ストライプのための高信頼性サイド情報を結果的に得ながら、補正されることができるため、サイド情報における誤差は存在しない。
【００２４】
他の固有の有利点は、予め規定されたデータから導き出されるサイド情報の信頼度が一連のビット検出器により伝播することである。予め規定されたデータから得られるサイド情報は現ストライプのビット検出の正確度を改善するため、現ストライプから導き出され、次の隣接ストライプに与えられるサイド情報の信頼度は又、高くなり、その結果、又、より正確且つ高信頼性の次のストライプのビット検出が得られ、それにより又、次のストライプの次のストライプに対して更に高信頼性のサイド情報が得られ、それが繰り返される。各々のビット検出は、予め規定されたデータが用いられない状態に比べて、より正確な出力シンボルが結果的に得られるため、目的のビットエラーレートを得るためには、各々のストライプに対して必要とされる反復はより少ない。その結果、これは、全体として、幅広螺旋に対する所望のビット誤差レートを得るために必要な時間を減少させ、それ故、全体的な処理時間が減少される。
【００２５】
検出器は出力行を生成し、その出力行は、予め規定されたデータ又は最も高信頼性のデータに最も近い検出された行である。
【００２６】
シンボル検出方法の他の実施形態は、第１ストライプが予め規定されたデータを有することを特徴とする。
【００２７】
本発明においては、所定データを有する直接隣接するストライプから導き出されるサイド情報は現ストライプのビット検出のための最も適切なサイド情報であるため、サイド情報は直接隣接するストライプから導き出される。これは、導入後、残りのストライプにより伝播する、第１ビット検出に対する信頼性の向上に導く最初の段階である。
【００２８】
シンボル検出方法の他の実施形態は、少なくとも１つのサイド情報が、冗長符号化を用いて高度に保護されるデータから導き出されることを特徴とする。
【００２９】
所定のデータ、即ち、存在することが予め分かっているデータを用いることに代えて、サイド情報がデータから導き出される前に、殆どの又は全ての誤差が補正されるような冗長符号を用いて、高度に保護されているデータから、サイド情報が又導き出される。これは、サイド情報は高い信頼性を有するため、現ストライプの高信頼性のビット検出を結果的にもたらす。
【００３０】
他の固有な有利点は、冗長符号化を用いて高度に保護されているデータから導き出されたサイド情報の信頼性は一連のビット検出器により伝播されることである。高度に保護されたデータから得られたサイド情報は現ストライプのビット検出の正確度を向上させるため、現ストライプから導き出され、次の隣接ストライプに与えられるサイド情報の信頼性が又、向上し、その結果又、次のストライプのより正確且つ高信頼性のビット検出が得られ、それにより又、次のストライプの次のストライプのためのより信頼性高いサイド情報が得られ、それが繰り返される。各々のビット検出は、高度に保護されたデータが用いられない状態に比べて、より正確な出力信号を得るため、各々のストライプに対するより少ない反復が目的のビット誤差レートを得るために必要とされる。従って、これは、全体として幅広螺旋のために所望のビット誤差レートを得るために必要な時間を短縮することができる。
【００３１】
シンボル検出方法の他の実施形態は、第１ストライプが、冗長符号化を用いて高度に保護されるデータを有することを特徴とする。
【００３２】
この実施形態においては、高度に保護されたデータを有する直接隣接するストライプから導き出されるサイド情報は現ストライプのビット検出のための最も適切なサイド情報であるため、サイド情報は直接隣接するストライプから導き出される。これは、導入後、残りのストライプにより伝播する、第１ビット検出に対する信頼性の向上に導く最初の段階である。
【００３３】
シンボル検出方法の他の実施形態は、所定データはガードバンドデータであることを特徴とする。
【００３４】
幅広螺旋を区切るガードバンドは、ガードバンドとしての機能において、ビット検出に関連しない他の理由のための所定データを既に有するため、開始点としてうまく適合している。このような所定データは、本発明において、ガードバンドにおける所定データの他の使用に加えて、幅広螺旋のビット検出を実行するために必要な時間の短縮を効果的に得るために及び幅広螺旋のストライプに関するビット検出の信頼性を向上させるために用いられる。
【００３５】
シンボル検出方法の他の実施形態は、Ｎ次元のチャネルチューブが複数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。
【００３６】
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を、並列させて複数のビット検出を開始するために用いることができる。各々のガードバンド近くにおいて、カスケード状態にある各々のビット検出器はカスケード状態にある前検出器の後を追うビット検出器のカスケードを、そのガードバンドから導き出されたサイド情報を用いて、開始する。例として２次元の幅広螺旋を用いるとき、例えば、２つのガードバンドであって、上部において幅広螺旋を区切る第１ガードバンドと下部において幅広螺旋を区切る第２ガードバンドとを有する。ビット検出器の第１カスケードは第１ガードバンドで開始し、第２ガードバンドの方にカスケード状態で向上した信頼性を伝播する。ビット検出器の第２カスケードは第２ガードバンドで開始し、第１ガードバンドの方にカスケード状態で向上した信頼性を伝播する。
【００３７】
ビット検出器のそれら２つのカスケードは、幅広螺旋のどこかであって、例えば、幅広螺旋のストライプン下方部分、幅広螺旋のストライプン上方部分の各々をそれぞれ処理した、幅広螺旋の中央において、交わる。
【００３８】
グラフィックの観点からは、ビット検出器のカスケードは、Ｖ字型の開放端が幅広螺旋の処理方向において指し示したビット検出器のＶ字型集合を構成する。
【００３９】
２つのカスケードが交わるところで、ストライプの下方部分を処理したカスケードからのサイド情報のどちらかを用いて最終ストライプを処理するように選択することができ、カスケードからのそのサイド情報がストライプの上方部分を処理し、又は、サイド情報の両方がそれを処理する。
【００４０】
更に、最終ストライプを処理する両方のカスケードからのビット検出器を有することが可能である。
【００４１】
幅広螺旋の上方及び下方部分の両方を並列して作用させることにより、処理時間を非常に短縮することができる。
【００４２】
シンボル検出方法の他の実施形態は、Ｎ次元のチャネルチューブがＮ−１次元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。
【００４３】
データの二次元構成、即ち、例えば、幅広螺旋の形にあるチャネルチューブは、一次元のガードバンドにより有利に区切られることができる。データの三次元構成は二次元のガードバンドにより有利に区切られることができる。
【００４４】
本発明に従った方法の実施形態の１つを用いるシンボル検出器は、幅広螺旋又は他のＮ次元データを処理するために必要な時間における減少による恩恵を受ける。
【００４５】
本発明に従ったシンボル検出器を用いる再生装置は、幅広螺旋又は他のＮ次元データを処理するために必要な時間における減少による恩恵を受ける。
【００４６】
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、幅広螺旋又は他のＮ次元データを処理するために必要な時間における減少による恩恵を受ける。
【００４７】
チャネル出力は、格子において必ずしもサンプリングされない、又は、チャネル出力はチャネル入力（記録マーク）として類似する格子において必ずしもサンプリングされないことに留意する必要がある。例えば、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るチャネル出力は、チャネル入力（記録マーク）の格子に対して移動され、例えば、サンプリングは、六方格子のセルのエッジを越えて生じる。又、（信号）依存性オーバーサンプリングが、特定方向において、他の方向に比べて、高い螺旋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）の格子に対して方向合わせされることが必要である。
【００４８】
このように、上記の本発明は幾つかの特徴を有する。
【００４９】
通常の２Ｄ格子であって、好適には、六方ビット格子において配置された、ビットの２Ｄアレイにおけるビット方向についてのビット検出方法はストライプに関するビット検出器に基づき、そのストライプに関するビット検出器において、ストライプは、より高いビット信頼性の２つのビット行により境界付けられている２Ｄ領域の中央の方に向かって、ビット信頼性の著しく高い確実度を有するビットの２Ｄアレイにおけるビット行から開始して、カスケード方式で連続して処理される。
【００５０】
通常の２Ｄ格子であって、好適には、六方ビット格子において配置された、ビットの２Ｄアレイにおけるビット方向についてのビット検出方法はストライプに関するビット検出器に基づき、そのストライプに関するビット検出器において、ストライプは、より高いビット信頼性の２つのビット行により境界付けられている２Ｄ領域の中央の方に向かって、ビット信頼性の著しく高い確実度を有するビットの２Ｄアレイにおけるビット行から開始して、カスケード方式で連続して処理され、ここで、高ビット信頼性を有するビット行は、ビット検出器に推測的に知られているビットを有する幅広螺旋のガードバンドである。
【００５１】
通常の２Ｄ格子であって、好適には、六方ビット格子において配置された、ビットの２Ｄアレイにおけるビット方向についてのビット検出方法はストライプに関するビット検出器に基づき、そのストライプに関するビット検出器において、ストライプは、より高いビット信頼性の２つのビット行により境界付けられている２Ｄ領域の中央の方に向かって、ビット信頼性の著しく高い確実度を有するビットの２Ｄアレイにおけるビット行から開始して、カスケード方式で連続して処理され、ここで、高ビット信頼性を有するビット行は、ビット検出器に推測的に知られているビットを有する幅広螺旋のガードバンドであり、ガードバンドにおけるビットは全て、同じバイナリビット値に設定される。
【００５２】
通常の２Ｄ格子であって、好適には、六方ビット格子において配置された、ビットの２Ｄアレイにおけるビット方向についてのビット検出方法はストライプに関するビット検出器に基づき、そのストライプに関するビット検出器において、ストライプは、より高いビット信頼性の２つのビット行により境界付けられている２Ｄ領域の中央の方に向かって、ビット信頼性の著しく高い確実度を有するビットの２Ｄアレイにおけるビット行から開始して、カスケード方式で連続して処理され、ここで、高ビット信頼性を有するビット行の１つは、チャネルに亘って良好な送信特性を有するように付加的にチャネル符号化されたビット行のバンドの一部である。
【００５３】
通常の２Ｄ格子であって、好適には、六方ビット格子において配置された、ビットの２Ｄアレイにおけるビット方向についてのビット検出方法はストライプに関するビット検出器に基づき、そのストライプに関するビット検出器において、ストライプは、より高いビット信頼性の２つのビット行により境界付けられている２Ｄ領域の中央の方に向かって、ビット信頼性の著しく高い確実度を有するビットの２Ｄアレイにおけるビット行から開始して、カスケード方式で連続して処理され、ここで、高ビット信頼性を有するビット行の１つは、チャネルに亘って良好な送信特性を有するように付加的にチャネル符号化されたビット行のバンドの一部であり、前記ビット行のバンドが正確に１ビット行を有する。
【００５４】
通常の２Ｄ格子であって、好適には、六方ビット格子において配置された、ビットの２Ｄアレイにおけるビット方向についてのビット検出方法はストライプに関するビット検出器に基づき、そのストライプに関するビット検出器において、ストライプは、より高いビット信頼性の２つのビット行により境界付けられている２Ｄ領域の中央の方に向かって、ビット信頼性の著しく高い確実度を有するビットの２Ｄアレイにおけるビット行から開始して、カスケード方式で連続して処理され、ここで、高ビット信頼性を有するビット行の１つは、チャネルに亘って良好な送信特性を有するように付加的にチャネル符号化されたビット行のバンドの一部であり、前記ビット行のバンドが正確に１ビット行を有し、高ビット信頼性を有する前記ビット行はレンレングス制限変調符号を用いてチャネル符号化される。
【００５５】
通常の２Ｄ格子であって、好適には、六方ビット格子において配置された、ビットの２Ｄアレイにおけるビット方向についてのビット検出方法はストライプに関するビット検出器に基づき、そのストライプに関するビット検出器において、ストライプは、より高いビット信頼性の２つのビット行により境界付けられている２Ｄ領域の中央の方に向かって、ビット信頼性の著しく高い確実度を有するビットの２Ｄアレイにおけるビット行から開始して、カスケード方式で連続して処理され、ここで、高ビット信頼性を有するビット行の１つは、チャネルに亘って良好な送信特性を有するように付加的にチャネル符号化されたビット行のバンドの一部であり、前記ビット行のバンドが正確に１ビット行を有し、高ビット信頼性を有する前記ビット行はレンレングス制限変調符号を用いてチャネル符号化され、前記ランレングス制限変調符号はｄ＝１のランレングス制限を満足する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
図１は、幅広螺旋を有する記録担体を示している。
【００５７】
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−トレリス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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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トレリスを必要とする。例えば、幅広螺旋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（ビタビトレリス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。
【００６１】
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。
【００６２】
本発明の目的は、ストライプに関するビット検出器の複雑度の更なる減少を提供し、その一方で、その検出器の性能を犠牲にしないことである。
【００６３】
図２は、リークする信号エネルギーの寄与を示している。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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トレリス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）。
【００７１】
【数１】
2006526863.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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
先ず、図３に示しトレリス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。
【００７５】
【数２】
2006526863.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。
【００７６】
図４は、幅広螺旋を処理する複数の検出器を示している。
【００７７】
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４３、４５は、限定されたビット行４４ａ、４４ｂ、４４ｃ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、Ｖ０３の集合は、各々のストライプに１つ、考案されている。ビタビビット検出器は個別の検出器として示されているが、検出器の集合Ｖ００、Ｖ０１、Ｖ０２、Ｖ０３、Ｖ０４、Ｖ０５、Ｖ０６、Ｖ０７、Ｖ０８、Ｖ０９、Ｖ１０の機能を実行するために単一の検出器を用いることができる。ブランチメトリックの演算のために必要である所定のストライプの外側のビットは、隣接ストライプの出力から取り出される、又は不明であると仮定される。第１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４６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４６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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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ストライプが移動することを示している。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トレリス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。
【００８２】
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。
【００８３】
【数３】
2006526863.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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。上記のように、次式のような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。
【００８６】
【数４】
2006526863.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。
【００８７】
−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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
【数５】
2006526863.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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
図７は、反復当たり異なるビット行数を有するストライプを処理する検出器を用いる反復を示している。
【００９５】
検出器が独立しているとき、それらの検出器は、導き出されたサイド情報が有効になるとすぐ、データのブロックの処理を開始することができる。第２検出器Ｖ０１は、第１検出器Ｖ００により処理されたストライプ４３に隣接するストライプ４５を処理し、第１検出器Ｖ００によりサイド情報が与えられるとすぐ、開始することができる。第３検出器Ｖ１０は、しかしながら、第２反復の一部において、第１検出器Ｖ００より多い行４４ａ、４４ｂ、４４ｃをカバーし、一旦、ストライプ４７における行４４ａ、４４ｂ、４４ｃ全てが第１シンボル検出器Ｖ００と第２シンボル検出器Ｖ０１により前の反復中に処理されると、ストライプ４７の処理のみを開始する。第４シンボル検出器Ｖ１１は、第３シンボル検出器Ｖ１０により処理されたストライプ４７に隣接するストライプ４８を処理し、それ故、第３シンボル検出器Ｖ１０ｇａ必要な再度情報を与えるまで待つ必要がある。この方法は、各々の反復中、シンボル検出器のカスケードにより、幅広螺旋を処理する。
【００９６】
ストライプに関するビット検出器の反復数を２のみに制限するときであって、最後の反復が最も強力な反復であり、ｂＥＲにおいてできるだけ大きく低下するとき、ビットエラーレート（ｂＥＲ）に関する最良の性能が達成される。それ故、この最後の反復は、達成可能である最小のエラーフロアの影響を受ける。最後の反復を実行する検出器Ｖ１０、Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４、Ｖ１５、Ｖ１６、Ｖ１７、Ｖ１８は、十分に高い品質であることが必要である、前の（第１の）反復を実行する検出器Ｖ００、Ｖ０１、Ｖ０２、Ｖ０３、Ｖ０４、Ｖ０５、Ｖ０６、Ｖ０７、Ｖ０８の出力を、その入力として必要とする。３行ストライプが第２反復中に用いられるとき、第１反復中に２行ストライプを用いることが満足されることが、シミュレーション実験において観測された。図７は、連続する２つのＶ字型反復であって、２行ストライプを有する右側の第１反復と、３行ストライプを有する左側の第２反復とを示している。異なるビタビ検出器についての説明は、図４における２行ストライプに対して与えられた。３行ビタビ検出器Ｖ１０、Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３は、幅広螺旋の上部のガードバンド４６から開始して、次々にカスケードされ、各々のストライプの上部ビット行を出力として有する。下部行における信号波形サンプルのブランチメトリックにおける重みは１以下に減少する。ブランチメトリックは、ストライプの直上のビット行の信号波形サンプルを有するように拡張される。同様に、３行ビタビ検出器Ｖ１４、Ｖ１５、Ｖ１６、Ｖ１７は、幅広螺旋の下部のガードバンド８０から次々に開始して、次々にカスケードされ、各々のストライプの下部ビット行を出力として有する。上部行における信号波形サンプルのブランチメトリックにおける重みは１以下に減少する。ブランチメトリックは、ストライプの直上のビット行の信号波形サンプルを有するように拡張される。それらのカスケードされるビタビ検出器の２つの集合は互いに鏡像関係にある。最終的に、３行ストライプ検出器Ｖ１０、Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４、Ｖ１５、Ｖ１６、Ｖ１７の２つのカスケードは、最後のストライプのための検出器Ｖ１８を有する幅広螺旋の中央で終了し、その検出器１８は３ビット行を出力として有する検出器のみであり、そのストライプのブランチメトリックの演算において信号波形が含まれる、処理されるべきストライプの両側に付加的な外部のビット行を有する。又、このストライプの両側のビット行は、前のストライプ全てにおけるビタビ検出器Ｖ１０、Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４、Ｖ１５、Ｖ１６、Ｖ１７の２つのカスケードの実行中に決定されたため、ブランチビットにおける信号波形全ては１に等しく設定される。
【００９７】
ハードウェアの複雑度（ビタビ検出器における状態とブランチとの積の数に関して都合よく計算される）は、２ストライプビタビの場合より３ストライプビタビの場合に８倍大きいことに留意されたい。それ故、過度に性能を犠牲にすることなく、３ストライプビタビのハードウェアの複雑度を減少させることが可能である付加手段を考案することは有利である。
【００９８】
図８は、２つのガードバンドを有する幅広螺旋のストライプに関する検出を示している。
【００９９】
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）。
【０１００】
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。
【０１０１】
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４６、８０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４６、８０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。
【０１０２】
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４４ｆと下方のガードバンド４６との間で動作し、他は同じ中央のビット行４４ｆと下方のガードバンド８０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４４ｆ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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
より良好な方法は、閾値レベル、即ち、行が全て０を有する又はそうでないガードバンドに隣接しているかどうかに依存するスライサレベルに基づく閾値検索を適用することである。ガードバンド４６、８０に隣接するビット行４４ａ、４４ｋ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。
【０１０６】
図７において、２Ｄ六方格子におけるストライプの異なる斜めの方向が示されている。そのような斜め方向に対して、３ビット行７２ａ、７２ｂ、７２ｃを有するストライプの移動が幅広螺旋７０の方向に沿って起こる。これは、ビットが０、所定値又は変数誤差を保護された値であるとして知られているガードバンド７３、７４における状態の終了を伴うビタビ処理が、幅広螺旋７０の接線方向に沿って１ビットの距離に対する移動が起こる前に、終了する必要がある。後者の特徴は、ハードウェアの実施の並列化に対して全く不利である。ストライプに関するビット検出器の異なる実行、即ち異なる方向に沿った動作は、互いにカスケードされることができる。又、図７に示す斜め方向より更に斜め度の高い方向を考案することができる。図に示す方向は、正確に６０°の角度を有する２Ｄ六方格子の基本軸に沿って方向付けられた可能な方向の１つである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【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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