(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録可能なデータ記録媒体に対してユーザデータとそれに付随するサブコードを記録し、一連の上記サブコードが完結する複数フレーム単位をセクタとして規定するようにしたデータ記録装置において、
上記ユーザデータの第１の配列の複数シンボルに対して第１のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第１のパリティを生成し、上記ユーザデータおよび上記第１のパリティの複数シンボルのそれぞれに対して、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すインターリーブによって第２の配列を形成し、上記第２の配列の複数シンボルに対して第２のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第２のパリティを生成する信号処理手段と、
上記信号処理手段からの出力をデータ記録媒体に対して記録する記録手段とを備え、
上記信号処理手段において、上記インターリーブの総インターリーブ長が上記サブコードの完結する単位の２以上の整数倍より略上記単位遅延量Ｄだけ小となるように設定された
ことを特徴とするデータ記録装置。
【請求項２】
ユーザデータとそれに付随するサブコードを記録し、一連の上記サブコードが完結する複数フレーム単位をセクタとして規定し、上記ユーザデータの第１の配列の複数シンボルに対して第１のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第１のパリティを生成し、上記ユーザデータおよび上記第１のパリティの複数シンボルのそれぞれに対して、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すインターリーブによって第２の配列を形成し、上記第２の配列の複数シンボルに対して第２のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第２のパリティを生成し、上記第２のエラー訂正符号化出力のディジタルデータが記録されたデータ記録媒体を再生するデータ再生装置において、
上記インターリーブの総インターリーブ長が上記サブコードの完結する単位の２以上の整数倍より略上記単位遅延量Ｄだけ小となるように設定され、
上記ディジタルデータを再生するための手段と、
再生された上記ディジタルデータの複数シンボルを上記第２のエラー訂正符号により復号し、上記第２のエラー訂正符号の復号出力の複数シンボルのそれぞれに対して、記録側の上記インターリーブを打ち消すように、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すデインターリーブを行い、上記デインターリーブされた複数シンボルを上記第１のエラー訂正符号により復号するエラー訂正手段と
からなることを特徴とするデータ再生装置。
【請求項３】
記録可能なデータ記録媒体に対してユーザデータとそれに付随するサブコードを記録し、一連の上記サブコードが完結する複数フレーム単位をセクタとして規定するようにしたデータ記録方法において、
上記ユーザデータの第１の配列の複数シンボルに対して第１のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第１のパリティを生成し、上記ユーザデータおよび上記第１のパリティの複数シンボルのそれぞれに対して、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すインターリーブによって第２の配列を形成し、上記第２の配列の複数シンボルに対して第２のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第２のパリティを生成する信号処理ステップと、
上記信号処理ステップからの出力をデータ記録媒体に対して記録する記録ステップとを備え、
上記信号処理ステップにおいて、上記インターリーブの総インターリーブ長が上記サブコードの完結する単位の２以上の整数倍より略上記単位遅延量Ｄだけ小となるように設定された
ことを特徴とするデータ記録方法。
【請求項４】
ユーザデータとそれに付随するサブコードを記録し、一連の上記サブコードが完結する複数フレーム単位をセクタとして規定し、上記ユーザデータの第１の配列の複数シンボルに対して第１のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第１のパリティを生成し、上記ユーザデータおよび上記第１のパリティの複数シンボルのそれぞれに対して、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すインターリーブによって第２の配列を形成し、上記第２の配列の複数シンボルに対して第２のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第２のパリティを生成し、上記第２のエラー訂正符号化出力のディジタルデータが記録されたデータ記録媒体を再生するデータ再生方法において、
上記インターリーブの総インターリーブ長が上記サブコードの完結する単位の２以上の整数倍より略上記単位遅延量Ｄだけ小となるように設定され、
上記ディジタルデータを再生するためのステップと、
再生された上記ディジタルデータの複数シンボルを上記第２のエラー訂正符号により復号し、上記第２のエラー訂正符号の復号出力の複数シンボルのそれぞれに対して、記録側の上記インターリーブを打ち消すように、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すデインターリーブを行い、上記デインターリーブされた複数シンボルを上記第１のエラー訂正符号により復号するエラー訂正ステップと
からなることを特徴とするデータ再生方法。
【請求項５】
ユーザデータとそれに付随するサブコードを送信し、一連の上記サブコードが完結する複数フレーム単位をセクタとして規定するようにしたデータ送信方法において、
上記ユーザデータの第１の配列の複数シンボルに対して第１のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第１のパリティを生成し、上記ユーザデータおよび上記第１のパリティの複数シンボルのそれぞれに対して、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すインターリーブによって第２の配列を形成し、上記第２の配列の複数シンボルに対して第２のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第２のパリティを生成する信号処理ステップと、
上記信号処理ステップで得られた出力を通信路に対して送出するステップとを備え、
上記信号処理ステップにおいて、上記インターリーブの総インターリーブ長が上記サブコードの完結する単位の２以上の整数倍より略上記単位遅延量Ｄだけ小となるように設定された
ことを特徴とするデータ送信方法。
【請求項６】
ユーザデータとそれに付随するサブコードを記録し、一連の上記サブコードが完結する複数フレーム単位をセクタとして規定し、上記ユーザデータの第１の配列の複数シンボルに対して第１のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第１のパリティを生成し、上記ユーザデータおよび上記第１のパリティの複数シンボルのそれぞれに対して、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すインターリーブによって第２の配列を形成し、上記第２の配列の複数シンボルに対して第２のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第２のパリティを生成し、上記第２のエラー訂正符号化出力のディジタルデータを受信するデータ受信方法において、
上記インターリーブの総インターリーブ長が上記サブコードの完結する単位の２以上の整数倍より略上記単位遅延量Ｄだけ小となるように設定され、
上記ディジタルデータを再生するためのステップと、
再生された上記ディジタルデータの複数シンボルを上記第２のエラー訂正符号により復号し、上記第２のエラー訂正符号の復号出力の複数シンボルのそれぞれに対して、記録側の上記インターリーブを打ち消すように、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すデインターリーブを行い、上記デインターリーブされた複数シンボルを上記第１のエラー訂正符号により復号するエラー訂正ステップと
からなることを特徴とするデータ受信方法。
【請求項７】
請求項１において、
単位遅延量Ｄが７の整数倍に設定されたことを特徴とするデータ記録装置。
【請求項８】
請求項１において、
一連の上記サブコードが完結する単位が９８フレームであることを特徴とするデータ記録装置。
【請求項９】
請求項１において、
上記インターリーブの総インターリーブ長が上記サブコードの完結する単位の２以上の整数倍より略上記単位遅延量Ｄだけ小となる第１のインターリーブと、上記インターリーブの総インターリーブ長が上記サブコードの完結する単位より大とされた第２のインターリーブとの一方が選択可能とされ、
選択されたインターリーブを指示するＩＤ情報をデータ中に挿入することを特徴とするデータ記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＣＤ（コンパクトディスク）の改良に適用することができるデータ記録（送信）／再生（受信）のための装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ信号をディジタル化して光学的に記録したオーディオ用のＣＤ（ＣＤ−ＤＡ）が広く知られている。このＣＤ−ＤＡには、例えば直径１２cmで、６００Ｍバイト以上ものデータを記録可能である。従って、このＣＤ−ＤＡをオーディオ用のみならず、コンピュータの外部記憶媒体として使用することができる。
【０００３】
既に、ＣＤ−ＤＡのオーディオデータ記録領域にオーディオデータ以外のディジタルデータを記録するようにしたＣＤ−ＲＯＭが規格化されている。ＣＤ−ＲＯＭは、読み出し専用の記録媒体である。ＣＤ−ＲＯＭでは、記録／再生する処理としてＣＤ−ＤＡと同一の信号処理がなされる。すなわち、ＣＩＲＣ(Cross Interleave Reed-Solomon Code)と称される畳み込み型の二重符号化によるエラー訂正符号の処理を受け、ＥＦＭ(Eight to Fourteen Modulation)変調されたディジタルデータが記録されている。
【０００４】
畳み込み型二重符号化は、１２ワードの２４シンボル（バイト）に対して、リード・ソロモン符号（Ｃ２符号）の符号化を行い、４シンボルのパリティ（Ｑパリティ）を生成し、２８シンボルのデータおよびＱパリティに対して、インターリーブ処理を施してからリード・ソロモン符号（Ｃ１符号）の符号化を行い、４シンボルのパリティ（Ｐパリティ）を生成するものである。そして、２４シンボルのデータ、４シンボルのＱパリティ、４シンボルのＰパリティの合計３２シンボルと、サブコードの１シンボルとが１フレームとして伝送される。
【０００５】
サブコードは、Ｐ〜Ｗの８チャンネルからなり、各チャンネルの１ビットで構成される１シンボル（１バイト）が各フレームに挿入されており、９８フレーム分のサブコードを単位として完結している。例えばサブコードのＰおよびＱチャンネルは、頭出し用に使用され、その他のチャンネルは、静止画像の記録、文字データの記録等の用途に使用される。ＣＤ−ＲＯＭは、サブコードの周期（完結する単位）の９８フレームに含まれるデータである、２，３５２バイト（＝２４バイト×９８）をアクセス単位とする。このアクセス単位は、ブロックとも称されるが、以下の記述では、セクタと称することにする。
【０００６】
ＣＤ−ＤＡのインターリーブ処理は、２８シンボルに対して、それぞれ０、Ｄ、２Ｄ、・・・、２７Ｄの遅延を与える処理である。Ｄは、単位遅延量であり、（Ｄ＝４フレーム）とされ、従って、最大遅延量が（４×２７＝１０８フレーム）とされる。ここでのフレームとは、Ｃ１符号化の対象である２８シンボルのデータのまとまりである。従って、２８シンボルに関して、遅延量が０のシンボルと最大遅延量（２７Ｄ）が与えられたシンボルとの間の総フレーム長を総インターリーブと呼ぶことにすれば、それは、４×２７＋１＝１０９フレームとなる。その結果、エラー訂正のためには、１０９フレーム分のデータを読出す必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
総インターリーブ長は、ディスク上に付着した指紋、ディスクの傷等によって多数のデータが連続的に誤る、バーストエラーに対する訂正能力を規定するもので、それが長いほどバーストエラー訂正の能力が高い。オーディオデータのような時間的に近傍のデータによってなされる補間は、コンピュータデータの場合には、適用できず、そのようなアプリケーションでは、総インターリーブ長を長くすることが好ましい。
【０００８】
また、上述したＣＤ−ＲＯＭの例のように、１セクタが９８フレームと規定されており、１セクタのサイズと総インターリーブ長とが等しくなく、一方、データの記録／再生は、セクタ単位でなされる。その結果、１セクタのデータを書き換えたり、読出すために、そのセクタのみならず、一部のデータしか必要としない周辺の複数のセクタのデータを読出す必要があり、アクセスに無駄が生じる問題があった。
【０００９】
従って、この発明の目的は、サブコードの完結する周期と総インターリーブ長の関係を規定することによって、バーストエラー訂正能力を向上し、アクセス時の無駄を生じないデータ記録（送信）／再生（受信）のための装置および方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、記録可能なデータ記録媒体に対してユーザデータとそれに付随するサブコードを記録し、一連のサブコードが完結する複数フレーム単位をセクタとして規定するようにしたデータ記録装置において、
ユーザデータの第１の配列の複数シンボルに対して第１のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第１のパリティを生成し、ユーザデータおよび第１のパリティの複数シンボルのそれぞれに対して、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すインターリーブによって第２の配列を形成し、第２の配列の複数シンボルに対して第２のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第２のパリティを生成する信号処理手段と、
信号処理手段からの出力をデータ記録媒体に対して記録する記録手段とを備え、
信号処理手段において、インターリーブの総インターリーブ長がサブコードの完結する単位の２以上の整数倍より略単位遅延量Ｄだけ小となるように設定された
ことを特徴とするデータ記録装置である。また、この発明は、上述のようにディジタルデータを記録する記録方法である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、ユーザデータとそれに付随するサブコードを記録し、一連のサブコードが完結する複数フレーム単位をセクタとして規定し、ユーザデータの第１の配列の複数シンボルに対して第１のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第１のパリティを生成し、ユーザデータおよび第１のパリティの複数シンボルのそれぞれに対して、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すインターリーブによって第２の配列を形成し、第２の配列の複数シンボルに対して第２のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第２のパリティを生成し、第２のエラー訂正符号化出力のディジタルデータが記録されたデータ記録媒体を再生するデータ再生装置において、
インターリーブの総インターリーブ長がサブコードの完結する単位の２以上の整数倍より略単位遅延量Ｄだけ小となるように設定され、
ディジタルデータを再生するための手段と、
再生されたディジタルデータの複数シンボルを第２のエラー訂正符号により復号し、第２のエラー訂正符号の復号出力の複数シンボルのそれぞれに対して、記録側のインターリーブを打ち消すように、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すデインターリーブを行い、デインターリーブされた複数シンボルを第１のエラー訂正符号により復号するエラー訂正手段と
からなることを特徴とするデータ再生装置である。また、この発明は、上述のようにディジタルデータを再生する再生方法である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、ユーザデータとそれに付随するサブコードを送信し、一連のサブコードが完結する複数フレーム単位をセクタとして規定するようにしたデータ送信方法において、
ユーザデータの第１の配列の複数シンボルに対して第１のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第１のパリティを生成し、ユーザデータおよび第１のパリティの複数シンボルのそれぞれに対して、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すインターリーブによって第２の配列を形成し、第２の配列の複数シンボルに対して第２のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第２のパリティを生成する信号処理ステップと、
信号処理ステップで得られた出力を通信路に対して送出するステップとを備え、
信号処理ステップにおいて、インターリーブの総インターリーブ長がサブコードの完結する単位の２以上の整数倍より略単位遅延量Ｄだけ小となるように設定された
ことを特徴とするデータ送信方法である。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、ユーザデータとそれに付随するサブコードを記録し、一連のサブコードが完結する複数フレーム単位をセクタとして規定し、ユーザデータの第１の配列の複数シンボルに対して第１のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第１のパリティを生成し、ユーザデータおよび第１のパリティの複数シンボルのそれぞれに対して、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すインターリーブによって第２の配列を形成し、第２の配列の複数シンボルに対して第２のエラー訂正符号化を行い、複数シンボルの第２のパリティを生成し、第２のエラー訂正符号化出力のディジタルデータを受信するデータ受信方法において、
インターリーブの総インターリーブ長がサブコードの完結する単位の２以上の整数倍より略単位遅延量Ｄだけ小となるように設定され、
ディジタルデータを再生するためのステップと、
再生されたディジタルデータの複数シンボルを第２のエラー訂正符号により復号し、第２のエラー訂正符号の復号出力の複数シンボルのそれぞれに対して、記録側のインターリーブを打ち消すように、単位遅延量Ｄずつの差で異なる遅延処理を施すデインターリーブを行い、デインターリーブされた複数シンボルを第１のエラー訂正符号により復号するエラー訂正ステップと
からなることを特徴とするデータ受信方法である。
【００１５】
総インターリーブ長とセクタサイズとが整数倍、あるいはそれに近い関係となり、バーストエラー訂正能力を向上でき、また、アクセス時の無駄を生じないようにできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例について説明する。図１は、この一実施例の記録側の構成を示す。図１において、１で示すディスクは、記録可能なものである。より具体的には、ＣＤ−ＲＯＭのマスタリングシステムにおけるマスターディスク、追記型のＣＤ（ＣＤ−ＷＯ）、イレーザブルＣＤ（ＣＤ−Ｅ）等である。一例として、ＣＤ−ＲＯＭのマスタリングシステムを想定する。
【００１７】
ホストコンピュータ２からの記録すべきデータがインターフェース３を介してＣＤ−ＲＯＭのフォーマット化回路４に供給される。フォーマット化回路４では、ＣＤ−ＲＯＭのフォーマットにディジタルタルデータの構成が規定される。ＣＤ−ＲＯＭのフォーマットとしては、モード０、モード１、モード２等の内の何れかが使用される。
【００１８】
ＣＤ−ＲＯＭフォーマット化回路４からのデータが破線で囲んで示すＣＤフォーマットのエンコーダ５に供給される。エンコーダ５は、ＣＤ−ＤＡと同様の形態の記録データを形成するために、ＲＡＭ６、インターリーブ回路７、Ｐパリティ、Ｑパリティの生成回路８、ＥＦＭの変調回路９とで構成される。ＲＡＭ６、インターリーブ回路７、パリティ生成回路８によって、後述するように、ＣＩＲＣの符号化がなされる。例えばインターリーブ処理は、ＲＡＭ６に対する書込みアドレスおよび読出しアドレスを制御することによって実現される。ＥＦＭ変調回路９からの記録データがドライブ回路（図示せず）を介して光ピックアップ１０に供給される。光ピックアップ１０によって、スピンドルモータ１１によりＣＬＶ（線速度一定）で回転されるディスク１上にデータが記録される。フォーマット化回路４、ＣＤフォーマットのエンコーダ５、光ピックアップ１０、スピンドルモータ１１の制御のためのシステムコントローラ１２が設けられている。
【００１９】
ディスク１をマスターとして、ＣＤと同様の複製工程でもってＣＤ−ＲＯＭが作成される。このＣＤ−ＲＯＭを再生する場合の構成を図２に示す。２１がＣＤ−ＲＯＭを示す。ＣＤ−ＲＯＭ２１がスピンドルモータ２２によってＣＬＶで回転され、光ピックアップ２３によってＣＤ−ＲＯＭ２１のデータが読み取られる。光ピックアップ２３に対してサーボ回路２４が設けられる。サーボ回路２４は、光ピックアップのフォーカスを制御するためのフォーカスサーボ、そのトラッキングを制御するためのトラッキングサーボ、ディスク半径方向の位置を制御するための位置決めサーボとを含む。
【００２０】
光ピックアップ２３からの再生データが図示せずも、波形整形回路を介して破線で囲んで示すＣＤフォーマットのデコーダ２５のＥＦＭ復調回路２６に供給される。ＥＦＭ復調回路２６と関連して、ＣＬＶ制御回路２７が設けられ、スピンドルモータ２２がＣＬＶで回転するように制御される。ＥＦＭ復調回路２６の出力がディインターリーブおよび補間回路２８に供給される。ディインターリーブおよび補間回路２８と関連して、ＲＡＭ２９およびエラー訂正回路３０が設けられている。ディインターリーブは、後述するように、記録側でなされるインターリーブと逆の処理、すなわち、各シンボルに与えられた遅延をキャンセルする処理である。ＲＡＭ２９に対する書込みアドレスおよび読出しアドレスを制御することによってディインターリーブ処理が実現される。補間は、エラー訂正できないシンボルを、例えば時間的に前後のシンボルの平均値によりエラーのシンボルが置き換える処理である。
【００２１】
ＣＤデコーダ２５からのエラー訂正された再生データが破線で囲んで示すＣＤ−ＲＯＭのフォーマット分解回路３１のシンク、ヘッダ検出回路３２に供給される。シンク、ヘッダ検出回路３２は、ＣＤ−ＲＯＭの１セクタ毎に付加されているシンク（同期信号）およびヘッダを分離する。また、この回路３２において、記録時になされているスクランブル処理と逆のディスクランブル処理がなされる。
【００２２】
シンク、ヘッダ検出回路３２に対して、ＲＡＭコントローラ３４と、エラー訂正およびシステムマネージャ３５が接続される。ＲＡＭコントローラ３４は、ＲＡＭ３３の書込み動作および読出し動作を制御する。エラー訂正およびシステムマネージャ３５は、１セクタ毎のエラー検出／エラー訂正符号の復号と、フォーマット分解回路３１の動作の制御とを行う。ＲＡＭコントローラ３４からのユーザデータと、エラー訂正およびシステムマネージャ３５からのアドレス、エラーフラグ等がインターフェース３６を介してホストコンピュータ３８に供給される。再生側のＣＤ−ＲＯＭデコーダ２５およびＣＤ−ＲＯＭフォーマット分解回路３１を制御するためのシステムコントローラ３７が設けられている。
【００２３】
なお、この発明は、記録／再生装置に限らず、通信路に対してデータを送出する場合に対しても適用することができる。その場合、送信側においては、ＥＦＭ変調回路９の出力がＭＯＤＥＭに供給され、また、受信側においては、ＭＯＤＥＭの復調出力がＥＦＭ復調回路２６に供給される構成とされる。
【００２４】
図３Ａは、ＥＦＭ変調される前のＣＤ−ＤＡのデータ構造の１フレームを示す。ディスク上には、ＥＦＭ変調およびフレームシンクが付加されて記録される。すなわち、１フレームは、図３Ａに示すように、オーディオデータを１６ビットでサンプリングした場合にＬ（左）、Ｒ（右）各６サンプル分に相当する２４シンボル（１シンボルは１６ビットを２分割してなる８ビット）のデータビットと、４シンボルのＱパリティと、４シンボルのＰパリティと、１シンボルのサブコードとからなる。
【００２５】
ディスク上に記録される１フレームは、
フレームシンク  ２４チャンネルビット
データビット    １４×２４＝３３６チャンネルビット
サブコード      １４チャンネルビット
パリティ        １４×８＝１１２チャンネルビット
マージンビット  ３×３４＝１０２チャンネルビット
からなる。従って、１フレームの総チャンネルビット数が５８８チャンネルビットである。
【００２６】
各フレームの１シンボルのサブコードは、Ｐ〜Ｗの８チャンネルの各チャンネルの１ビットとを含む。図３Ｂに示すように、サブコードの完結する周期（９８フレーム）のデータによって１セクタが構成される。なお、９８フレームの先頭の２フレームのサブコードは、サブコードフレームシンクＳ0 、Ｓ1 てある。
【００２７】
ＣＤフォーマットのエンコーダ５においてなされるＣＩＲＣの符号化の概要を図４に示し、その詳細を図５に示す。図４および図５は、符号化の流れに沿って表されたブロック図である。なお、ＣＩＲＣの符号化／復号化の説明では、理解の容易のために、オーディオデータの符号化を対象とする。オーディオ信号の１ワードが上位８ビットと下位８ビットとに分割されてなる２４シンボル（Ｗ12n,Ａ，Ｗ12n,Ｂ，・・・，Ｗ12n+11, Ａ，Ｗ12n+11, Ｂ）（上位８ビットがＡ、下位８ビットがＢで示されている）が２シンボル遅延／スクランブル回路４１に供給される。２シンボル遅延は、偶数ワードのデータＬ6n, Ｒ6n, Ｌ6n+2, Ｒ6n+2, ・・・に対して実行され、Ｃ２符号器４２で該当する系列が全てエラーとなった場合でも、補間ができるようにされている。スクランブルは、最大のバーストエラー補間長が得られるように施されている。
【００２８】
２シンボル遅延／スクランブル回路４１からの出力がＣ２符号器４２に供給される。Ｃ２符号器４２は、ＧＦ（２8 ）上の（２８，２４，５）リード・ソロモン符号の符号化を行い、４シンボルのＱパリティＱ12n,Ｑ12n+1,Ｑ12n+2,Ｑ12n+3 が発生する。
【００２９】
Ｃ２符号器４２の出力の２８シンボルがインターリーブ回路４３に供給される。インターリーブ回路４３は、単位遅延量をＤとすると、０、Ｄ、２Ｄ、・・・と等差的に変化する遅延量を各シンボルに与えることによって、シンボルの第１の配列を第２の配列へ変更するものである。従来のＣＤ−ＤＡの場合では、Ｄ＝４フレームとされ、隣接するシンボルが４フレームずつ離される。このインターリーブ回路４３によって、バーストエラーが分散される。最大遅延量が２７Ｄ（＝１０８フレーム）とされ、総インターリーブ長が１０９フレームとされる。後述するように、この発明では、総インターリーブ長が９８フレームの整数倍または整数倍よりやや小となるように設定される。
【００３０】
インターリーブ回路４３の出力がＣ１符号器４４に供給される。ＧＦ（２8 ）上の（３２，２８，５）リード・ソロモン符号がＣ１符号として使用される。Ｃ１符号器４４から４シンボルのＰパリティＰ12n,Ｐ12n+1,Ｐ12n+2,Ｐ12n+3 が発生する。Ｃ１符号、Ｃ２符号の最小距離は、共に５である。従って、２シンボルエラーの訂正、４シンボルエラーの消失訂正（エラーシンボルの位置が分かっている場合）が可能である。
【００３１】
Ｃ１符号器４４からの３２シンボルが１シンボル遅延回路４５に供給される。１シンボル遅延回路４５は、隣接するシンボルを離すことにより、シンボルとシンボルの境界にまたがるエラーにより２シンボルエラーが生じることを防止するためである。また、Ｑパリティがインバータによって反転されているが、これは、データおよびパリティが全て零になったときでも、エラーを検出できるようにするためである。
【００３２】
ＣＤフォーマットのデコーダ２５においてなされるＣＩＲＣの復号化の概要を図６に示し、その詳細を図７に示す。図６および図７は、復号化の流れに沿って表されたブロック図である。復号化の処理は、上述した符号化の処理と逆の順序でなされる。まず、ＥＦＭ復調回路２６からの再生データが１シンボル遅延回路５１に供給される。符号化側の１シンボル遅延回路４５で与えられた遅延がこの回路５１においてキャンセルされる。
【００３３】
１シンボル遅延回路５１からの３２シンボルがＣ１復号器５２に供給される。Ｃ１復号器５２の出力がディインターリーブ回路５３に供給される。ディインターリーブ回路５３は、インターリーブ回路４３により与えられた遅延量をキャンセルするように、２８シンボルに対して２７Ｄ、２６Ｄ、・・・、Ｄ、０の等差的に変化する遅延量を与える。
【００３４】
ディインターリーブ回路５３の出力がＣ２復号器５４に供給され、Ｃ２符号の復号がなされる。Ｃ２復号器５４の２４シンボルの出力が２シンボル遅延／ディスクランブル回路５５に供給される。この回路５５から２４シンボルの復号データが得られる。図７では、省略されているが、Ｃ１復号器５２で発生したエラーフラグがデータシンボルと同様のディインターリーブ処理を受けてＣ２復号器５４に伝送される。Ｃ１復号器５２およびＣ２復号器５４からのエラーフラグから補間フラグ生成回路５６にて補間フラグが生成される。この補間フラグによりエラーであることが示されるデータが補間される。
【００３５】
ＣＤ−ＲＯＭの場合では、上述のオーディオサンプルの１２ワード（２４シンボル）の代わりにディジタルデータ（コンピュータデータ、静止画像データ、文字データ等）が適用される。ＣＤ−ＲＯＭは、サブコードの完結する単位である９８フレーム（２，３５２バイト）を１セクタとする。図８は、ＣＤ−ＲＯＭの例えばモード１における１セクタのデータ構造を示す。
【００３６】
先頭の１２バイトが同期信号とされ、その後に、４バイトのヘッダが付加される。ヘッダの３バイトは、セクタアドレス（分、秒、セクタ）であり、残りの１バイトがモードである。このセクタアドレスは、サブコードのＱチャンネルに含まれるアドレスに対して、一定のオフセットを有する値である。ヘッダの後に続く２，０４８バイトがユーザデータである。２，０４８バイトのユーザデータに対して２８８バイトの補助的データが付加される。この補助的データは、ユーザデータのエラー検出符号（４バイト）、スペース（８バイト）、エラー訂正符号のパリティ（２７６バイト）からなる。
【００３７】
この発明の特徴とするインターリーブについて説明する。まず、従来のＣＤ−ＤＡ、ＣＤ−ＲＯＭのインターリーブは、図９に示すように、総インターリーブ長が１０９（＝１０８＋１）フレームである。従って、図９においてセクタｍのデータは、斜線で示すような配置となる。この斜線で示す領域のセクタｍのデータが書き換えられると、セクタ（ｍ＋１）の全てのＣ１系列とセクタ（ｍ＋２）の一部のＣ１系列にその影響が生じるとともに、セクタ（ｍ−１）の全てのＣ１系列とセクタ（ｍ−２）の一部のＣ１系列にその影響が生じる。従って、セクタｍのデータを書き換える場合には、セクタ（ｍ＋１), (ｍ＋２), (ｍ−１),（ｍ−２）のＣ１系列のパリティをそれに応じて求め直す必要がある。
【００３８】
また、再生時では、セクタｍのデータを復号するために、セクタｍの全てのデータのみならず、セクタ（ｍ−２）の一部のデータ、セクタ（ｍ−１）の全てのデータ、セクタ（ｍ＋１）の全てのデータ、セクタ（ｍ＋２）の一部のデータを必要とする。再生されるデータの最小単位がセクタであるので、５セクタ分のデータの読出しが必要となる。一部のデータしか必要としないセクタを読出すことは、無駄である。
【００３９】
図１０は、インターリーブの一例を示す。このインターリーブの例は、総インターリーブ長が９８フレームと等しくされたものである。このような総インターリーブ長は、単位遅延量Ｄずつ遅延量が異なるインターリーブ回路によっては実現できない。例えばインターリーブ回路の最も遅延量が少ないものから順に、（０，４，７，１１，１４，１８，２１，２５，２８，３２，３５，３９，４２，４６，４９，５３，５６，６０，６３，６７，７０，７４，７７，８１，８４，８８，９１，９５）（フレーム）の遅延量を各シンボルに与えることによって、総インターリーブ長を９６フレームとすることができる。この例は、隣接するシンボル間の遅延量の差として、３フレームと４フレームとが交互に生じるものである。
【００４０】
かかる図１０のインターリーブによると、１セクタ例えばセクタｎを書き換える場合に影響を受けるセクタ、並びにセクタｎを読出して復号するために、必要なセクタがセクタ（ｎ−１）、セクタｎ、セクタ（ｎ＋１）に収まる。従って、アクセスの必要があるセクタ数を少なくでき、高速アクセスが可能である。
【００４１】
図１１は、この発明のインターリーブの一例を示す。この図１１に示す例は、一定の単位遅延量を（Ｄ＝７）と設定した場合である。図５中のインターリーブ回路４３の場合では、最小遅延量が０で、最大遅延量が（２７×７＝１８９フレーム）であり、総インターリーブ長が１９０フレームとされる。この総インターリーブ長は、サブコードが完結する単位（９８フレーム）の２倍より略単位遅延量Ｄだけ短いものである。
【００４２】
この図１１に示すインターリーブは、１セクタ例えばセクタｎを書き換える場合に、セクタｎのみならず、（ｎ−２）、（ｎ−１）、（ｎ＋１）、（ｎ＋２）のセクタのＣ１符号の系列のＣ１パリティを求め直す必要がある。セクタｎのデータを復号する場合も同様に、（ｎ−２）、（ｎ−１）、ｎ、（ｎ＋１）、（ｎ＋２）のセクタを必要とする。しかしながら、これらのアクセスしたセクタの全てのデータを利用するので、アクセスの無駄が生じない。また、総インターリーブ長が１９０フレームと長いので、バーストエラーに対する保護を強力とできる利点がある。
【００４３】
さらに、図示しないが、この発明では、Ｄ＝１４、あるいはＤ＝２８とするインターリーブ処理も可能である。この場合の総インターリーブ長は、それぞれ（２７×１４＋１＝３７９＜９８×４）、（２７×２８＋１＝７５７＜９８×８）となる。何れの場合も、サブコードの完結する周期の整数倍よりやや小の総インターリーブ長となる。
【００４４】
上述したように、総インターリーブ長を９８フレームの略整数倍とするインターリーブは、２以上の整数倍の場合では、バーストエラー訂正能力を向上でき、また、単位遅延量Ｄを変更するのみで実現できるという利点を生じ、さらに、インターリーブおよびディインターリーブのための遅延量に対してモジュロ（９８の整数倍）をとることによって、セクタ完結型の符号化へ容易に変更できる。このセクタ完結型のインターリーブは、Ｃ２符号系列を結ぶ斜めの線が９８フレームの整数倍で折り返すものとなる。上記の最大遅延量をサブコードの完結する単位（例えば１９６フレーム）より略単位遅延量Ｄ（例えば７−１＝６）だけ短くすることにより、折り返しの劣化がなく、セクタ完結型の符号化とのマッチングを良くすることができる。この場合、２８×７＝１９６＝９８×２、２８×１４＝３９２＝９８×４、２８×２８＝７８４＝９８×８のように、丁度整数倍の関係となる。
【００４５】
また、この発明は、従来のＣＤ−ＤＡ、ＣＤ−ＲＯＭのような総インターリーブ長が１０９のインターリーブを含む畳み込み型の二重符号化がなされたデータと、この発明により総インターリーブ長が設定されたインターリーブを含む畳み込み型の二重符号化がなされたデータとをデータの種類等に応じて選択するようにしても良い。また、この発明により総インターリーブ長が設定されたインターリーブを含む畳み込み型の二重符号化がなされているが、その総インターリーブ長を選択して、データを記録するようにしても良い。
【００４６】
このような総インターリーブ長の選択は、記録媒体の記録密度、通信路の伝送レート、記録データの種類等に応じてなされる。記録密度が高い場合では、記録媒体上の同一の欠陥により生じるバーストエラー長がより長くなるので、総インターリーブ長が長い方が好ましい。また、オーディオデータ、画像データのように、大量のデータがシーケンシャルにアクセスされることが多いデータは、従来のようなインターリーブを採用しても大きな問題が生じない。
【００４７】
さらに、これらの２種類のインターリーブがそれぞれなされたデータが同一の記録媒体上、同一の通信路上で混在しても良い。例えばディスク上のエリア、トラック、またはセクタを単位として、二つのインターリーブを受けたデータが混在するようにしても良い。この場合、そのデータに対してなされたインターリーブを識別するためのＩＤもデータと共に記録する必要がある。より具体的には、ＣＤ−ＲＯＭのデータ構造における各セクタのヘッダに対してＩＤを記録するようになされる。
【００４８】
なお、この発明は、ディスク状の記録媒体に限らず、半導体メモリを記録媒体として使用する場合に対しても適用することができる。
【００４９】
【発明の効果】
この発明によれば、サブコードの完結する単位と総インターリーブ長との関係が規定されているので、アクセスした全てのデータを利用することができ、アクセスの無駄が生じない。また、この発明に依れば、総インターリーブ長を長くして、バーストエラーの訂正能力を向上できる。さらに、この発明において、総インターリーブ長をサブコードの完結する単位の２以上の整数倍より略単位遅延量Ｄだけ短いものとすることによって、インターリーブ処理を簡単とできると共に、セクタ完結型の符号化とのマッチングを良くすることができる。さらに、総インターリーブ長の変更、セクタ完結型の符号化への変更等が容易で、総インターリーブ長が異なるデータが混在する記録媒体の作成、その再生が容易となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の記録側の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施例の再生側の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】この発明を適用することができるＣＤフォーマットの説明のための略線図である。
【図４】この発明の一実施例における畳み込み型二重符号化のエンコーダの概略を示すブロック図である。
【図５】この発明の一実施例における畳み込み型二重符号化のエンコーダの詳細を示すブロック図である。
【図６】この発明の一実施例における畳み込み型二重符号化のデコーダの概略を示すブロック図である。
【図７】この発明の一実施例における畳み込み型二重符号化のデコーダの詳細を示すブロック図である。
【図８】この発明を適用することができるＣＤ−ＲＯＭのデータ構造を示す略線図である。
【図９】従来のＣＤにおけるインターリーブを説明するための略線図である。
【図１０】この発明によるインターリーブの一例を説明するための略線図である。
【図１１】この発明によるインターリーブの他の例を説明するための略線図である。
【符号の説明】
１  記録可能なディスク
４  ＣＤ−ＲＯＭのフォーマット化回路
５  ＣＤフォーマットのエンコーダ
２５  ＣＤフォーマットのデコーダ
３１  ＣＤ−ＲＯＭのフォーマット分解回路
４３  インターリーブ回路
５３  ディインターリーブ回路
【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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