(57)【要約】【課題】バーストエラー訂正能力を大幅に向上する。【解決手段】データセクタの集合であるデータブロックの偶数行と奇数行で別々に、列毎に外符号を生成し、内符号は各行単位で生成する。そして、上記データブロックの各セクタに対して、外符号を分散してインターリーブした形とするものである。【選択図】      図７
2007149340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの行列ブロックは、Ｍ行×Ｎ列のデータセクタが複数集合されて形成されたものであり、
行数が夫々同じのＹ個のサブブロックは、前記１つの行列ブロックが、分割されて形成されたものであり、
Ｙ個の誤り訂正検査ワードブロックＰＯ-1乃至ＰＯ-yは、それぞれ前記Ｙ個のサブブロックの行（縦）方向のデータに対して生成されたものであり、
１つのエラー訂正コードブロック（ＥＣＣブロック）は、前記Ｙ個の誤り訂正検査ワードブロックＰＯ-1乃至ＰＯ-yが、前記Ｙ個のサブブロックの最終行にバイト単位で分散されて配置され、さらに、各行の最後には、列（横）方向の誤り訂正検査ワードＰＩが付加された形であり、
前記ＥＣＣブロックを構築することを特徴とするデータ処理方法。
【請求項２】
エラー訂正コードブロック（ＥＣＣブロック）が配列されることにより情報が記録された情報記録媒体において、
情報を含む複数のセクタと、
前記ＥＣＣブロックの１つに対応する第１のＰｏ生成ブロックと、
前記ＥＣＣブロックの他の１つに対応する第２のＰｏ生成ブロックと、を有し、
複数のセクタの１つのセクタの中の幾つかの行が前記第１のＰｏ生成ブロックに含まれており、前記１つのセクタの中の残りの行が前記第２のＰｏ生成ブロックに含まれるように構成されていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項３】
エラー訂正コードブロック（ＥＣＣブロック）が配列されることにより情報が記録された情報記録媒体において、
情報を含む複数のセクタと、
前記複数のセクタの中の複数の行により形成されており、前記ＥＣＣブロックの１つに対応する第１のＰｏ生成ブロックと、
前記複数のセクタの中の複数の行により形成されており、前記ＥＣＣブロックの他の１つに対応する第２のＰｏ生成ブロックと、を有し、
前記第１及び第２のＰｏ生成ブロックの各行は、１７２バイトであり、各行には、１０バイトのエラー訂正コード（ＰＩ）が付加されていることを特徴とする情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルデータの記録・伝送に用いて好適な誤り訂正積符号ブロックのためのデータ処理方法及び情報記録媒体に関するものである。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、特に記録密度が大幅に異なる複数種の記録媒体に、情報データを記録する場合に有効な、誤り訂正用の外符号と内符号で構成される誤り訂正積符号を用いたデータ処理システムである。ここでは、特に外符号の形成には、ｎ行毎に集合させたｎ組のデータによるＰＯ生成系列を用いており、データインターリーブ処理を行わないでデータ伝送順に記録しても、ディフェクト対応能力が大幅に向上する。
【背景技術】
【０００３】
デジタルデータをバイト単位（１バイトが８ビット）で光ディスクに記録したり、あるいは伝送路へ送出したりするシステムに於いては、リードソロモン誤り訂正積符号ブロックを構築してデータ処理している。即ち、（Ｍ×Ｎ）バイトのデータをＭ行×Ｎ列の行列に配置し、列毎のＭバイトの情報部にＰＯバイトの誤り訂正検査ワードを付加し、行毎にＮバイトの情報部にＰＩバイトの誤り訂正検査ワードを付加して、（Ｍ＋Ｐｏ）行×（Ｎ＋Ｐｉ）列のリードソロモン積符号ブロックを構築している。そしてこのリードソロモン誤り訂正積符号ブロックを記録或は伝送する事により、再生側や受信側のエラー訂正処理部は、ランダム誤り及びバースト誤りを訂正できる。
【０００４】
このようなリードソロモン誤り訂正積符号ブロックは、冗長率と言われる符号語全体の大きさ、即ち（Ｍ＋Ｐｏ）×（Ｎ＋Ｐｉ）に対する誤り訂正検査ワードの冗長部分（Ｐｉ×Ｍ＋Ｐｏ×Ｎ＋Ｐｏ×Ｐｉ）の比率が小さい程、データ処理効率が高い事になる。一方、Ｐｉ、Ｐｏが大きい程ランダム誤りに対してもバースト誤りに対しても訂正能力は高くなる。
【０００５】
ここで同一の冗長率のリードソロモン誤り訂正積符号ブロックを比較した場合、Ｍ，Ｎが小さく従ってＰｉ，Ｐｏも小さいリードソロモン誤り訂正積符号ブロックの場合には、誤訂正される確立が相対的に増える為に訂正能力が低下する事が知られている。
【０００６】
逆にＭ，Ｎを大きくすれば同一の冗長率でもＰｉ，Ｐｏを大きく出来るため高い訂正能力が得られる事は知られているものの、以下に述べる制約条件を充たすもので無ければ実現できない。
【０００７】
第一に、リードソロモン符号語を構成できる為の符号語長として、Ｍ＋Ｐｏ及びＮ＋Ｐｉは２５５バイト以下で無ければならないという制約条件がある（語長が８ビットの場合）。尚、上記Ｐｉは、ＰＩ系列の誤り訂正検査符号長であり、Ｐｏは、ＰＯ系列の誤り訂正検査符号長である。
【０００８】
第二にハードウエア規模からくるコスト上の制約がある。
【０００９】
さて、これらの諸条件を元に考えて、改善されあリードソロモン誤り訂正積符号ブロックを採用したものとして、近年の情報記録メディアであるＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ及びＤＶＤ−Ｒ等の光ディスクの規格が発表された。これら規格の内ＤＶＤ−ＲＯＭとＤＶＤ−ＲＡＭはＩＳＯ（International Organization for Standardization）化がＤＩＳ１６４４８（８０ｍｍＤＶＤ−ＲＯＭ）、ＤＩＳ１６４４９（１２０ｍｍＤＶＤ−ＲＯＭ）、ＤＩＳ１６８２５（ＤＶＤ−ＲＡＭ）として確定した。
【００１０】
このＤＶＤ規格では、誤り訂正検査符号化処理方式に対して前記考えを採用し、従来の光ディスク系で用いられている方式に比べ、少ない冗長率の誤り訂正検査ワードで誤り訂正能力は格段の向上を充たした。
【００１１】
ＤＶＤの誤り訂正方式考案に対しては、基本的には前記に記述した通りであるが、そのベースとなる問題は、ランダム誤り訂正能力とバースト誤り訂正能力の目標値をどの程度とするかにある。これらの決定には記録媒体の記録方式や取り扱いからくるディフェクト発生等を考慮して決定しなくてはならない。
【００１２】
記録／再生方式に関しては、光ディスク系では記録波長や光学系特性から来る記録／再生用ビームスポットサイズから決められる。ここで記録密度は、誤り訂正方式決定に大きな要因を持つ。特にバースト誤りの訂正能力の決定では、取り扱いなどから発生する傷等のディフェクト長は経験から求められるが、誤り訂正能力は物理的なディフェクト長に線記録密度を乗じたものが情報データのバーストエラー長となり、記録密度向上に伴い訂正能力を上げる必要がでてくる。
【００１３】
記録密度に関して、再生系を例に記述すると下記のようになる。
【００１４】
光源波長をλ、対物レンズの開口率をＮＡとすれば、記録密度は、
（ＮＡ／λ）2 
に比例する。ＤＶＤに採用された波長は６５０ｎｍ、ＮＡは０．６である。
【００１５】
誤り訂正方式は、リードソロモン積符号で、（Ｍ×Ｎ）＝（１９２×１７２）バイトの情報データブロックに対して、夫々ＰＩ（内符号）＝１０バイト、ＰＯ（外符号）＝１６バイトによる、
行側内符号  ＲＳ（１８２，１７２，１１）
列側外符号  ＲＳ（２０８，１９２，１７）
が採用されている（ＲＳはリードソロモンと呼ぶ）。この誤り訂正方式で扱うブロックを誤り訂正積符号ブロックとしている。
【００１６】
ここで,上記誤り訂正積符号ブロックに対して、まずＰＩ系列で誤り訂正を行い、訂正不能行に対してエラーマークをつける。その後、ＰＯ系列で誤り訂正を行う際、エラーマークをエラーポジションとして扱い、エラーパターンのみを演算抽出する「イレージャー訂正」方式を用いれば、最大１６行のバーストエラーが訂正できる。ＤＶＤでは、記録密度はデータビット長＝０．２６７μｍであるから、
０．０００２６７×８×１８２×１６＝６．２ｍｍ
約６ｍｍのバーストエラー訂正能力があると言える。
【００１７】
しかしながら、次世代ＤＶＤとして更なる高密度化による大容量光ディスクの検討が始まった。上記のＤＶＤ以上に大容量化の為には記録密度を挙げなくてはならない。最近これら要求に答えるべく、波長４０５ｎｍのブルーレーザダイオードが発表された。このレーザを用いれば、ＤＶＤと同様の光学系でも、記録密度で２．６倍程度の向上が見込める。光学系の改良によっては、４〜５倍以上の高密度が可能になり、ディスク１枚にハイビジョン（Ｈｉ−ｖｉｓｉｏｎ）等の高精細映像が２時間以上記録可能となる。
【００１８】
この高密度化（従来に比べ線密度２倍程度を例とする）に於いては、従来の誤り訂正方式を導入すると、バーストエラーに対しては、３ｍｍ程度の訂正能力しか持てないということになる。
【００１９】
更に、前述したように誤り訂正検査符号長は、ワード＝８ビット系の処理システムを用いる限り、２５５バイトが最大である。ＤＶＤ規格ではＰＯ系列が２０８バイトである事から、上記のエラー訂正方式では、バーストエラー対応能力は限界に近く、僅かにしか向上は見込めない。
【００２０】
訂正符号長を大きくするには、語長を大きくすれば良い。語長は他のシステムの関係から８の倍数が利用しやすく、結果として「１ワード＝１６ビット」が考えられるが、ハードウエアとしての誤り訂正処理回路の規模は、従来の比べ著しく大きくなり問題が多い。
【００２１】
このような場合においては、一般にデータインターリーブを採用して、バーストエラーを分散させ、訂正符号長はそのままでも、バースト訂正能力を向上させる技術がある。
【００２２】
しかしながら、ＤＶＤ規格でもデータインターリーブは採用されていない。その理由は、情報データが圧縮された映像信号の場合、再生処理において訂正能力以上に大きなエラーが発生した場合、エラーデータが分散してしまい、結果として多くのポジションで再生映像の不具合が発生してしまう事になる。映像信号などの再生処理においては、不具合映像はなるべく集中させて再生するように処理することが、不具合発生処理としては好ましいとされている。これは、一瞬の不具合映像の再生で済ませる事ができるからである。
【００２３】
また、次世代システムも現行のＤＶＤシステムに近い構造が上位互換の為に好ましい。
【特許文献１】特開平９−２９３３３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
一般にパッケージメディア等の誤り訂正処理方式は、リードソロモン積符号方式の導入が多い。製造や流通で、パッケージメディアに生じる欠陥などのディフェクトエラーデータを誤り検出・訂正する場合、この方式であると高い性能と高効率が期待出来るからである。
【００２５】
処理データの単位は、１ワード＝１バイト（８ビット）が都合良い。システムの応用展開を考えると、処理回路は適切なハードウエア規模に抑える必要がある。またこのことは、誤り訂正処理に関してだけで無く、記録媒体への記録やある伝送路へのデータ伝送では、前後処理回路が存在するので、それらとの結合の容易性を図るうえでも必要である。
【００２６】
この様な中で、記録媒体の大幅な記録密度向上に対応できる誤り訂正方式は、上記の周辺状況から、現在ＤＶＤで用いられている下記リードソロモン積符号の利用が最適である。
【００２７】
行側内符号  ＲＳ（１８２，１７２，１１）
列側外符号  ＲＳ（２０８，１９２，１７）
しかし、ここで問題となるは、バーストエラー訂正能力向上の解決が必要であるということである。
【００２８】
この発明は、バーストエラー訂正能力を高めつつ、ＤＶＤシステムに近い構造で上位互換の為に好ましい形態のデータ処理方法及び情報記録媒体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】
【００２９】
上記の目的を達成するためにこの発明の一面では、バーストエラー訂正能力を高める為には、各訂正系列の誤り検出・訂正能力内にエラーを分散させれば良い。しかしながら情報データとして映像・音響信号などは、圧縮符号化が施されている。その圧縮信号の記録再生を行うシステムでは、訂正不能なエラー信号が発生したとしても、結果的に最終の映像・音響信号の再生において、最小限の情報破綻に押さえる事が可能なデータ構造または誤り訂正処理システムが望ましい。
【００３０】
特にバーストエラーに対する対策としては、エラー信号を分散する事で、１エラー訂正ブロック内のエラー数を少なくし、エラー訂正能力を向上できる。しかし、エラー信号を分散してもエラー訂正能力を超えるエラー数が存在した場合は、エラー信号を分散した事が、全体データの被害を拡大してしまう事になる。この為、バーストエラー訂正能力を高める為の基本的考えである。エラーデータの分散、即ちデータインターリーブを用いた方式は採用し難い。
【００３１】
そこで、本発明では、バーストエラー訂正能力に直接影響する、外符号生成に工夫を施すものである。
【００３２】
即ち、本発明では、１つの行列ブロックは、Ｍ行×Ｎ列のデータセクタが複数集合されて形成されたものである。また、行数が夫々同じのＹ個のサブブロックは、前記１つの行列ブロックが、分割されて形成されたものである。さらに、Ｙ個の誤り訂正検査ワードブロックＰＯ-1乃至ＰＯ-yは、それぞれ前記Ｙ個のサブブロックの行（縦）方向のデータに対して生成されたものである。そして、１つのエラー訂正コードブロック（ＥＣＣブロック）は、前記Ｙ個の誤り訂正検査ワードブロックＰＯ-1乃至ＰＯ-yが、前記Ｙ個のサブブロックの最終行にバイト単位で分散されて配置され、さらに、各行の最後には、列（横）方向の誤り訂正検査ワードＰＩが付加された形をとるものである。
【００３３】
そして本発明は、前記ＥＣＣブロックを構築することを特徴とするデータ処理方法または装置またはこのようなＥＣＣブロックを記録した記録媒体であるし、またこのようなＥＣＣブロックを処理して上記行列ブロックを再生する方法及び装置である。
【発明の効果】
【００３４】
上記した構成によりバーストエラー訂正能力を高めつつ、ＤＶＤシステムに近い構造で上位互換性を取りやすく、データ処理系の設計を安価に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施例について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３６】
情報データブロックに誤り訂正コード生成して付加した、誤り訂正検査用情報データブロックの構造は、ランダムエラーとバーストエラー訂正能力を高める為、リードソロモン誤り訂正が多く利用される。また、デジタルデータ処理は、１バイトとして８ビットを単位とした処理が一般的であり、他の展開を考えるとデータ処理効率の面で有利である。
【００３７】
以下、図面とＤＶＤ規格とを照らし合わせて詳細に説明していく。
【００３８】
図１は、Ｍ行×Ｎ列の情報データブロックである。コンピュータの分野では、１２８×（２の倍数）のバイトの情報ブロックが、処理情報データブロックとして利用される。
【００３９】
ＤＶＤ規格では、２０４８バイトが情報ブロックの単位で用いられる。この２０４８バイトのメインデータにＩＤや制御コード等を含め、２０６４バイトとし、これを１２行×１７２列の情報データブロックを構成している。（Ｍ×Ｎ＝１２×１７２）バイトのブロックに直接誤り訂正コードを付加し、期待する訂正能力を得ようとすると、訂正コードの冗長率が高くなりすぎる。そこで、Ｋ個の情報データブロックを集めて、（Ｋ×（Ｍ×Ｎ））バイトの情報データブロックを構成する。
【００４０】
図２は、この（Ｋ×（Ｍ×Ｎ））バイトの情報データブロックを示す。ＤＶＤ規格ではＫ＝１６が採用されている。
【００４１】
図２の情報データブロックにおける、行（縦）方向は、（Ｋ×Ｍ）バイトのデータである。Ｎ列夫々の（Ｋ×Ｍ）バイトのデータに誤り訂正コードである（Ｋ×Ｑ）バイトを生成し、付加する。次に、図２の情報データブロックにおける、列（横）方向がＮバイトのデータである。また行数は、先の誤り訂正コード（Ｋ×Ｑ）が増加したために（Ｋ×Ｍ）＋（Ｋ×Ｑ）行である。この（Ｋ×Ｍ）＋（Ｋ×Ｑ）行夫々に誤り訂正コードであるＰバイトを生成し、付加する。
【００４２】
図３は、上記（Ｋ×（Ｍ×Ｎ））バイトの情報データブロックに、誤り訂正コードである（Ｋ×Ｑ）バイトと、誤り訂正コードであるＰバイトが付加された様子を示す。
【００４３】
ＤＶＤ規格では、Ｑ＝１でＰ＝１０である。
【００４４】
次に、（Ｋ×Ｑ）バイトの誤り訂正コードをＱバイトずつ分散し、Ｋ個の（Ｍ×Ｎ）バイトの情報データブロックのそれぞれに付加して、各情報データブロックが同じ形態となるようにする。
【００４５】
この処理は、Ｋ個の全ての情報データブロックを同じ構造とする点に異議がある。つまり、（Ｎ×Ｍ）バイトの情報データには、情報データのアドレスを示すＩＤが付加されているが、外符号ＰＯである訂正コードブロック（Ｋ×Ｑ×１７２）はすべて誤り訂正コードのため、これにＩＤを付加することはできない。そこで、この誤り訂正コードを各情報データブロックに分散配置し、すべての情報データブロックが同じ構造をとり、ＩＤを所有するようにしている。
【００４６】
尚、分散配置の手順は、行（縦）方向の誤り訂正検査コードを生成した後、（Ｋ×Ｑ）行を分散して各情報データブロックに配置し、その後に列（横）方向の誤り訂正コードを生成して各行に付加してもよく、また、列（横）方向の誤り訂正コードを生成して各行に付加した後、行（縦）方向の誤り訂正検査コードの（Ｋ×Ｑ）行を分散して各情報データブロックに配置し分散配置してもよい。いずれの順序でもＤＶＤ規格の方式は同じ結果となる。
【００４７】
図４は、誤り訂正検査コードの（Ｋ×Ｑ）行がＱずつ、各情報データブロック（Ｋ個）に分散配置された新ブロック構造を示す。ＤＶＤ規格では、（Ｋ×（Ｍ＋１）×（Ｎ＋Ｐ））、即ち「１６×（２０８×１８２）」バイトの誤り訂正積符号ブロックが構成される。
【００４８】
図５は誤り訂正コードが付加された１つの情報データブロック（Ｍ＋Ｑ）×（Ｎ＋Ｐ）の構造を示す。先頭行には情報データブロックのアドレス情報にもなるＩＤ及び制御信号（ＣＮＴ−ｓｉｇ）が配置され、最終行には行（縦）方向の誤り訂正検査コードＱが配置されている。ＤＶＤ規格では、Ｑ＝１でありこの構造はＫ×（Ｍ＋Ｑ）が２５５まで、Ｋの数を増す事が出来る。
【００４９】
図６は、図５の情報データブロックを詳細に示す図である。メインデータの最後にはＥＤＣが付加されている。
【００５０】
図７は本発明に係る情報データブロックの一実施例である。
【００５１】
図１に示すような、Ｎ列×Ｍ行の情報データブロックをＫ個集合させ、図２のような（Ｋ×Ｍ）行×Ｎ列の行列ブロックが構築される。ここで、偶数行の各列の（Ｋ×Ｍ／２）バイトのデータに対して、（Ｋ×Ｑ）バイトもしくは、（Ｋ／２×Ｑ）バイトの誤り訂正検査符号（誤り訂正検査ワード）ＰＯ-aを生成する。
【００５２】
次に、奇数行の各列の（Ｋ×Ｍ／２）バイトのデータに対して、（Ｋ×Ｑ）バイトもしくは、（（Ｋ／２）×Ｑ）バイトの誤り訂正検査符号（誤り訂正検査ワード）ＰＯ-bを生成する。
【００５３】
ここで生成された、ＰＯ-aとＰＯ-bをＫ個の各（Ｍ×Ｎ）バイトの情報データブロックに分散位置する。
【００５４】
ここで、ＰＯ-a＝ＰＯ-b＝（Ｋ×Ｑ）の場合は、各（Ｍ×Ｎ）バイトの情報データブロックにＰＯ-aとＰＯ-b夫々から、Ｑバイトずつ分散配置し、ＰＯ-a＝ＰＯ-b＝（（Ｋ／２）×Ｑ）の場合は、ＰＯ-aをＫ個の情報データブロックのうち、偶数番目の情報データブロックまたは前半の半数の情報データブロックに分散配置し、ＰＯ-bを奇数番目の情報データブロックもしくは後半の半数の情報データブロックに、Ｑバイトずつ分散配置する。
【００５５】
ここで、本発明において図１のＤＶＤ規格と同様に、Ｍ＝１２、Ｎ＝１７２とした場合、Ｋ＝３２（＝１６×２）、Ｑ＝１とし、ＰＯ-a＝ＰＯ-b＝１６とすれば、１７２列×（１２×３２）＝３８４行の誤り訂正データブロックに対して、偶数行用の誤り訂正検査符号ＰＯ-aと奇数行用の誤り訂正検査符号ＰＯ-bが生成される。そして、３２個の各情報データブロックの偶数番目にはＰＯ-aが、奇数番目にはＰＯ-bが分散配置され、（１２＋１）バイト×１７２バイトの新たな情報データブロックが３２個形成される。さらに、それぞれの情報データブロックの各行には、１０バイトの誤り訂正検査符号ＰＩが付加され、結果（１２＋１）行×（１７２＋１０）列の情報データブロックが３２個形成される。これが誤り訂正積符号ブロックである。
【００５６】
誤り訂正検査符号付加後の各情報データブロックは、図６に示した従来のブロックと同様の構造になる。但しＫの値は異なる。ＤＶＤの情報データブロックは、１２行×１７２列で構成されるメインデータ２０４８バイトと、ＩＤ及び制御信号（１２バイト）と、ＥＤＣ（４バイト）とで構成され、全体で２０６４バイトの情報データブロックが単位となっている。
【００５７】
この発明は上記の実施例に限るものではない。
【００５８】
ここで別の実施例として、（Ｍ＝２４行）×（Ｎ＝１７２列）＝４０９６バイトのメインデータ（情報ブロック）に、ＩＤ及び制御信号（２４バイト）と、ＥＤＣ（８バイト）が加わった情報データブロックを考える。今、Ｋ＝１６、Ｑ＝１で、ＰＯ-a＝ＰＯ-b＝１６バイトとすれば、各情報データブロックに、ＰＯ-aとＰＯ-bから夫々１バイトずつが分散配置される。この場合の誤り訂正検査符号付加後の１つの情報データブロックは、図８に示すような構造となる。
【００５９】
次に、誤り訂正内符号ＰＩについて説明する。
【００６０】
図９は、ＤＶＤ規格で採用されている、また本発明の一例である誤り訂正検査ワード（内符号）ＰＩの形成系列を示す。伝送データ順である列（横）方向のデータに対して、内符号ＰＩを生成している。
【００６１】
図１０は、本発明の他の実施例である誤り訂正検査ワード（内符号）ＰＩを生成するための変形例を示す。
【００６２】
情報データブロックのＭ行×Ｎ列のデータに対して、（Ｎ＋Ｐ）バイトのリードソロモン符号語（内符号）ＰＩの形成は、列が０列から（（Ｎ＋Ｐ）−１）列まで、行が０行から（Ｍ−１）行までのデータで実現される。ＰＯが付加された情報データブロックに対してＰＩ系列の誤り訂正検査符号の生成においては、各先頭列のバイトデータを基点にして、各行および各列を１単位で増加させ、増加結果の行が（Ｍ）行となった時は０行に移すように、増加して得られた行番号（Ｍ）を０行に回転配置し、（Ｍ）組のＰＩ系列の訂正符号を構成している。
【００６３】
従来の記録密度では、ランダムエラーは、１〜２バイトエラーが分散しているが、高密度記録では、〜５バイト程度に増長する。
【００６４】
そこで、誤り訂正系列を記録順とは異なる、飛び越し配置のデータ集合系列にする事で、記録配置はデータ順に対して変更しないが、誤り訂正検査符号系列が記録順と異なるため、小さな集中エラーが、誤り訂正処理においては分散する事になり、実行におけるランダムエラー訂正能力を向上できる。
【００６５】
図１１は、ＰＯ系列の誤り訂正検査符号を形成する方法の本発明の他の例である。
【００６６】
図１１において、従来のＤＶＤ規格のような、（Ｋ×Ｍ）行×Ｎ列の誤り訂正データブロック（行列ブロック）が、記録順に形成される。ブロックＢ２は現ブロックであり、ブロックＢ１は、その1つ前のブロックである。ＰＯ系列の誤り訂正検査符号Ｐｏの生成では、現誤り訂正データブロックＢ２の偶数行データと一組前の誤り訂正データブロックＢ１の奇数行データを集合して、ＰＯ系列の誤り訂正検査符号Ｐｏを生成するためのデータブロックＢ２２を構成する。次に、誤り訂正検査符号Ｐｏを生成したら現誤り訂正データブロックＢ２２に分散配置し、ブロックＢ２３とする。その後このブロックＢ２３に、先に述べたＰＩ系列の誤り訂正符号Ｐｉを生成し、各行に付加する。
【００６７】
この誤り訂正検査符号データ処理方式では、ＰＯ系列は、畳み込み的な処理が施されているが、この方法は任意の２つの情報データブロックの再生処理では、必要な読み出しデータ範囲が少なくて済む利点がある。
【００６８】
図１２は、本発明が適用された記録装置のデータ処理手順を示す図である。
【００６９】
記録用のデータは、外部からデータセクタ化部４２に入力されて、セクタ化される。本実施例では、２Ｋバイトを基本としている。２Ｋバイト単位のデータブロックは、誤り検出符号（ＥＤＣ）が付加される。このデータブロックを情報データブロックと称する。この処理は、ＥＤＣ符号化部４３において行われる。次にこの情報データブロック（セクタ）を識別するためのＩＤやその他制御信号が、ＩＤ付加部４４で付加される。次にスクランブル処理部４５において、メインの情報データがスクランブル処理される。
【００７０】
このスクランブル処理は、以下の理由のために行われている。即ち、メインデータが映像信号などの場合、空白部分では“０”の連続となる。このような信号が記録信号として扱われると、記録信号は同一パターンの繰り返しとなる傾向となる。記録信号の同一パターンが光ディスクなどの隣接トラックに存在すると、すると、トラック相互間のクロストークの影響でサーボ動作が不安定となる。これを防止するために、ＩＤで決められるスクランブルパターンを利用し、例えばデータにスクランブルデータを重ね合わせることでデータスクランブルを施している。
【００７１】
スクランブルされたデータ（セクタ）は、例えば、転送順に３２セクタ単位でまとめられ、ＥＣＣブロック化部４６においてＥＣＣブロック化される。このＥＣＣブロックは、偶数／奇数行ブロック化部４７に入力される。ここでは偶数／奇数が別々に一旦ブロック化される。そして各ブロックは、偶数／奇数ＰＯ符号化部４８において、図７で説明したようなＰＯ系列の誤り訂正検査符号化が行われる。次にＰＩ符号化部４９において各行に対してＰＩ系列の誤り訂正検査符号化が行われる。次に、ＥＣＣブロック化部５０において、偶数行、奇数行のブロックが合体される。さらにＰＯパリティーインターリーブ部５１においてＰＯ系列のパリティーが図８に示したように各セクタに分散され、全体ブロックは、ＰＯ系列の検査及び訂正ワードが各データセクタにインターリーブされる。
【００７２】
次に、このＥＣＣブロックは、記録セクタ化部５２に入力される。さらに記録セクタ化部５２と次の変調及び同期付加部５３により、同期信号が付加されるとともに８／１６変調される。この変調信号は、ドライバ５４を介して光ピックアップ５５に供給され、レーザダイオードを駆動する。これにより、レーザ光がディスク５６に照射され、信号記録が行われる。ディスク５６は、ディスクモータ５７により回転制御されている。
【００７３】
図１３には、上記の記録処理の途中で作成されるＤＶＤフォーマットにおけるデータセクタの構成を示している。データセクタは、列が１７２（１７２バイト）、行が１２行である。最初の行は、ＩＤ（４バイト），ＩＥＤ（ＩＤエラー検出コード：２バイト）、ＣＰＲ−ＭＡＩ（コピーライト管理情報：６バイト）、メインデータ１６０バイトで構成される。最後の行（第１２行目）の最後には、メインデータと、４バイトのエラー検出コードが付加されている。残りの行は全てメインデータである。
【００７４】
図１４には、図１３のセクタが３２個集合されて、ＥＣＣブロック化された様子を示している。
【００７５】
図１５には、図１４のＥＣＣブロックが、偶数行と、奇数行に分けられ、偶数行ブロックと、奇数行ブロックを構成し、それぞれのブロックに対してＰＯ系列の符号ＰＯ−ａ，ＰＯ−ｂが作成され付加された様子を示している。
【００７６】
図１６には、偶数行ブロックと、奇数行ブロックとが符号ＰＯ−ａ，ＰＯ−ｂと共に一体化された、単体のＥＣＣブロックを示している。さらに加えて、ＰＩ系列の符号が作成され付加された様子を示している。ＰＯ−ａ，ＰＯ−ｂの配列順序は、図面に示すものに限定されるものではない。
【００７７】
図１７には、上記のＰＯ系列の符号が、各セクタに分散された様子を示している。これが記録セクタである。各記録セクタは、同期信号が付加されて、さらに変調されて記録媒体に記録される。
【００７８】
なお、本発明では、上記の説明ではＰＯ系列の誤り訂正検査符号を生成し、ＰＩ系列の誤り訂正検査符号を生成したが、この処理手順はこれに限定されるものではない。この処理順番は、逆でもよい。即ち。図１４のデータセクタをＥＣＣブロック化した後、ＰＩ系列の誤り訂正検査符号を生成し、ＰＩ符号が付加されたＥＣＣブロックを偶数行を集合したブロックと、奇数行を集合したブロックとに分け、その後、ＰＩ符号も含めてＰＯ系列の誤り訂正検査符号を生成してもよい。そしてこの後、偶数行のブロックと奇数行のブロックとを再集合し、その後、ＰＯ符号をインターリーブ処理で分配してもよい。
【００７９】
図１８は、本発明の基本を適用した再生装置の構成例を示している。
【００８０】
ディスク５６には、図１２で説明したような記録方法でデータが記録されている。ピックアップヘッド５５で読み出された変調信号は、チャンネルデータ読み出し部８１に供給され、チャンネルビット単位となり、同期分離部８２において同期信号が分離され、シンボル単位で分割される。次に復調部８３において、１６ビットから８ビットのデータに復調され、セクタＩＤ検出部８４に供給される。ここで、セクタ毎に識別分割され、ＥＣＣブロック化部８５に入力される。ここではセクタが集合されてＥＣＣブロック単位のデータとなる。ＥＣＣブロックは、ＰＩ復号化部８６に入力されて、ＰＩ系列のエラー検出及び訂正が行われる。次にＰＯ-a復号化部８７で、ＰＯ-a系列のエラー検出及び訂正が行われ、続いてＰＯ-b復号化部８８で、ＰＯ-b系列のエラー検出及び訂正が行われる。
【００８１】
次に、メインデータ部のデスクランブルがデスクランブル処理部８９において実行される。さらに、誤り検出部９０において、メインデータ部の誤り検出がＥＤＣに基いて実行され正常なメインデータが取り出される。このメインデータは、インターフェース９１を介してそ後の処理部に転送される。
【００８２】
なお、再生処理においては、ＰＩ系のエラー検出訂正処理と、ＰＯ系のエラー検出訂正処理は、いずれを先に実行してもよく、図に示した順序に限定されるものではない。
【００８３】
ところで、ＤＶＤにおいては、ビデオオブジェクト（ＶＯＢ）がセル単位で指定されようになっており、ＶＯＢには、複数のビデオオブジェクトユニット（ＶＯＢＵ）が含まれるフォーマットである。ビデオオブジェクトは、複数のビデオパケット（Ｖ＿ＰＣＫ）、オーディオパケット（Ａ＿ＰＣＫ）が含まれ、また副映像パケット（ＳＰ＿ＰＣＫ）を含むことも許容している。さらに記録再生フォーマットでは、ＶＯＢＵの先頭には、リアルタイムデータ情報（ＲＤＩ）を含む制御パケット（ＲＤＩ＿ＰＣＫ）が配置されている。このパケットには、ＶＯＢＵの再生開始時間、記録時の間情報、表示コントロール情報（アスペクト比情報）、コピー制御情報などを記述できるようになっている。またこのパック内には、予約エリアも確保されている。
【００８４】
さらにまた、Ｖ＿ＰＣＫに格納されるビデオデータは、ＭＰＥＧ１或はＭＰＥＧ２方式による圧縮が施されている。ＭＰＥＧ１あるいはＭＰＥＧ２方式では、そのシーケンスヘッダにアスペクト比などを示す情報が記述されている。さらにまた圧縮データの一部にライン２１のためのＧＯＰユーザデータを挿入することができる。この部分は、文字コードデータなどを送るときに用いられる。
【００８５】
また記録再生可能なＤＶＤ規格においては、ユーザデータ領域に記録されたプログラムの再生順序を決めるプログラムチェーン情報を記述するコントロールデータ領域も確保されている。
【００８６】
したがって、本発明の形態のＥＣＣブロックを採用する場合には、上記したＲＤＩ＿ＰＣＫの一部の領域、あるいはＧＯＰユーザデータの配置部分、あるいはコントロールデータ領域の一部分を利用し、ＥＣＣブロック形態がどのような形態であるかを示すＥＣＣブロック識別情報を格納するようにしてもよい。
【００８７】
このＥＣＣブロック識別情報を格納するようにすると、記録情報或は転送されてきた情報がどのような形態のＥＣＣブロックであるかを識別することができる。これにより、本発明は、従来のＤＶＤ再生装置にも追加登載することができ幅広い適用が可能となる。勿論、図１２、図１８の記録、再生処理装置にそれぞれ、従来のＥＣＣブロック形態で処理する回路を並列に設け、記録時にはいずれかの処理形態をユーザが任意に採用できるようにしてもよい。この場合は、記録時に選択されたＥＣＣブロック形態に応じて、上記したＥＣＣブロック識別情報が自動的に作成され、所定のエリアに格納あるいは配置されることになる。
【００８８】
この発明のＰＩ系列の誤り訂正検査符号を作成する方法（または形態）は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００８９】
図１９には、ＰＩ系列の誤り訂正検査符号を作成する別の方法を示している。この例は、２行のデータを1列おきに交互に選択して、これら選択したデータを用いて１０バイトの符号を作成する方法である。行数が偶数行であれば、この方法により容易にＰＩ系列の誤り訂正検査符号を作成することができる。また１つの行のデータの一部が損傷されてもＰＩ系列の訂正能力を高めることができる。
【００９０】
また上記の説明では、記録媒体に本発明に係るＥＣＣブロック構造を記録することを中心に説明しているが、本発明は、記録媒体に記録するときの処理方法及び装置に限定されるものではない。通信装置においてもデータをパケット化し、データセクタを作成し、このデータセクタを集合させて、変調処理を施して伝送するようにしてもよい。この場合、データセクタを集合させたＥＣＣブロックの形態は、本発明の形態を採用しても良いことは勿論である。また変調処理方式に関しても上記の説明に限定される必要は無く、ＱＰＳＫ，ＱＡＭ方式などでＥＣＣブロックのデータを変調し、さらに伝送路にはＯＦＤＭ方式を用いて送出するようにしてもよい。
【００９１】
また上記の実施の形態では、所定単位のセクタ集合ブロックを偶数行ブロックと奇数行ブロックに分割して、それぞれのブロックに対して誤り訂正検査ワードＰＯ-aとＰＯ-bを生成したが、２分割以上（Ｙ個）に多分割して誤り訂正検査ワードを生成してＰＯ系列を構成してもよい。
【００９２】
以上のように本発明を用いれば、バイトデータを基本にしたエラー訂正方式に於いても従来と同様の訂正フラグ冗長率でありながら、バーストエラー訂正能力を大幅に向上できる。そして本発明によれば、現在開発がスタートした、ブルーレーザを用いた高密度光ディスクでのエラー訂正処理を、従来よりも大きな物理的エラー訂正長まで実現する事が可能になる。
【００９３】
上記したように本発明では、例えば、まず、８ビット＝１バイトをデータ単位とした、リードソロモン符号での符号長として可能な、最大バイト数＝２５５バイトの２倍程度の行数を持つデータ構造を構成する。そして、例えば偶数行と奇数行で別々に、各列毎に外符号を生成し、内符号は従来の各行単位で生成する。
【００９４】
このような変形の誤り訂正積符号ブロックを採用すると、エラーデータは外符号誤り訂正系列から見れば、あたかも分散されたように構成され、実際の記録または伝送データは、実際のデータ順を守っており、エラー分散されない構成が可能である。
【００９５】
すなわち、従来の誤り訂正積符号ブロックを用いた誤り訂正方式は、Ａ行×Ｂ列のデータブロックに、外符号と内符号を生成付加しているが、本発明では、データブロックの行数としては訂正符号化が可能な最大符号長の行数より大きな行数を採用している。そして、行（縦）方向の誤り訂正検査符号系列（ＰＯ系列）を２組以上に分割している。これにより本発明では、従来よりも大きなデータブロックを誤り訂正積符号ブロックとして取り扱う事が可能になり、また圧縮映像信号などを扱う上で重要な、データ伝送順の分散化を行わないことも可能になり、かつ大幅なバーストエラー訂正能力の向上が可能になる。
【００９６】
上記のように、特定のデータ単位、例えば８ビット＝１バイトをデータ単位とした、積符号による誤り訂正検査符号では、情報データと誤り訂正検査符号を加えたブロックのバイト数は、２５５バイト×２５５バイト以下となるように、その行数と列数が選択される必要がある。
【００９７】
しかし、一般に情報データは、５１２、１０２４、２０４８、４０９６バイト等のデータにＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｄａｔａ）や多少の制御信号を加えたデータ量を単位とするセクタ構造が基本となり、このようなセクタを複数集合させて、誤り訂正ブロックを構成している。またこの誤り訂正ブロック内のセクタ数としても、８、１６、３２のような２進数処理に適した数値が、他の信号処理とのタイミングなどの整合を取る上で都合が良い。このような条件を加えると、上記の行数と列数は制限され、行数と列数は２００前後となる。その一例である、従来のＤＶＤ規格で採用されている構造は、１７２バイト×１２バイトを１データセクタとして、１６セクタを集合させ、データブロックを構成している。ここで、各列（１２×１６＝１９２バイト）のデータに対して、１６バイトの外符号を生成して、これを1バイトずつ各行（１６）に分散付加している。結果として、（１２＋１）行×１７２バイトのブロック（１セクタ）の集合である１６セクタのデータブロックを構成している。
【００９８】
ここでさらに、各行に対して１０バイトの内符号を生成して付加し、（１２＋１）行×（１７２＋１０）列の誤り訂正ブロックを構成している。１７２×１２バイトの１データセクタは、２０４８バイトのメインデータにＩＤや制御信号１２バイトと誤り検出符号ＥＤＣ４バイトが挿入されている。これにより、非常に冗長率が少なく、高効率の誤り検出・訂正が可能な積符号ブロックが実現されている。
【００９９】
しかし、このままでは、行（縦）方向の行数を増大させる事は限界であり、冗長率を上げないでバースト性の誤り訂正能力を向上させる事はできない。
【０１００】
そこで本発明では、ＤＶＤ規格での誤り訂正ブロックを２ブロック単位とし、偶数行と奇数行とを分割して取り扱い、偶数行と奇数行の各行（縦）方向に対する誤り訂正検査符号ＰＯを生成すれば、バーストエラー訂正能力は２倍に向上できる。誤り訂正ブロックは３２セクタ単位となるが、従来のＤＶＤ訂正処理方式のデータ読み出し順序を若干修正するだけで、利用可能である。また、従来のセクタ単位でのデータ処理も利用でき、ＤＶＤで利用されているアプリケーション規格にそのままリンクする事が可能など、利点を持つ。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】（Ｍ×Ｎ）バイトの情報ブロックを示す図。
【図２】（Ｍ×Ｎ）バイトの情報ブロックをＫ個集合させた時（Ｋ×（Ｍ×Ｎ））の構造を示す図。
【図３】（Ｋ×（Ｍ×Ｎ））に誤り訂正コードを積符号構造で付加した訂正ブロック構成を示す図。
【図４】訂正フラグが付加された情報データブロックが同じ構成になるよう、誤り訂正用検査ワードＰＯ（Ｋ×Ｑ）をＱバイト単位で、各情報データブロックに分配した訂正ブロック構成を示す図。
【図５】図４の誤り訂正コードが付加された情報データブロックの構成を示す図。
【図６】図５の情報データブロックの構成をＤＶＤ規格で用いられている符号長で示した図。
【図７】本発明に係る誤り訂正ブロックの構成の一例を示す図。
【図８】本発明に係る（Ｍ×Ｎ）バイトの情報データブロックに、誤り訂正検査ワードＰＯが分散配置された状態を示す図。
【図９】誤り訂正検査ワードＰＩの系列の例を説明するために示した図。
【図１０】本発明に係る誤り訂正検査ワードＰＩの系列の他の例を説明するために示した図。
【図１１】本発明の誤り訂正検査ワードＰＯの系列の他の例を説明するために示した図。
【図１２】この発明に係るＥＣＣブロックの作成工程と記録装置を示す説明図。
【図１３】ＤＶＤにおけるデータセクタの構成を示す説明図。
【図１４】この発明に係るセクタがＥＣＣブロック化された様子を示す説明図。
【図１５】図１４のＥＣＣブロックを偶数行ブロックと奇数行ブロックとに分けてそれぞれにＰＯ系列の誤り訂正検査符号を付加した様子を示す説明図。
【図１６】図１５の偶数行ブロックと奇数行ブロックとを一体化し、ＰＩ系列の誤り訂正検査符号を付加した様子を示す図。
【図１７】図１６のＥＣＣブロックにＰＯ系列の符号をインターリーブした様子を示す説明図。
【図１８】この発明に係るＥＣＣブロックの再生処理装置を示す図。
【図１９】この発明に係るＥＣＣブロックのＰＩ系列の誤り訂正検査符号作成方法の他の例を示す図。
【符号の説明】
【０１０２】
４２…データセクタ化部、４３…ＥＤＣ符号化部、４４…ＩＤ付加部、４５…スクランブル処理部、４６…ＥＣＣブロック化部、４７…偶数／奇数行ブロック化部、４８…偶数／奇数ＰＯ符号化部、４９…ＰＩ符号化部、５０…ＥＣＣブロック化部、５１…ＰＯパリティーインターリーブ部、５２…記録セクタ化部、５３…変調及び同期付加部、５４…ドライバ、５５…光ピックアップ、５６…ディスク、５７…ディスクモータ、８１…チャンネルデータ読み出し部、８２…同期分離部、８３…復調部、８４…セクタＩＤ検出部、８５…ＥＣＣブロック化部、８６…ＰＩ復号化部、８７…ＰＯ-a復号化部、８８…ＰＯ-b復号化部、８９…デスクランブル処理部、９０…誤り検出部、９１…インターフェース。
【図１】
2007149340.tif 000003
【図２】
2007149340.tif 000004
【図３】
2007149340.tif 000005
【図４】
2007149340.tif 000006
【図５】
2007149340.tif 000007
【図６】
2007149340.tif 000008
【図７】
2007149340.tif 000009
【図８】
2007149340.tif 000010
【図９】
2007149340.tif 000011
【図１０】
2007149340.tif 000012
【図１１】
2007149340.tif 000013
【図１２】
2007149340.tif 000014
【図１３】
2007149340.tif 000015
【図１４】
2007149340.tif 000016
【図１５】
2007149340.tif 000017
【図１６】
2007149340.tif 000018
【図１７】
2007149340.tif 000019
【図１８】
2007149340.tif 000020
【図１９】
2007149340.tif 000021