(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体にデータを記録し、該記録媒体の記録データからの再生信号をサンプリングし、そのサンプル値に基づいて、該記録データを再生するデータ記録再生装置において、
上記記録媒体に、データを所定回数繰り返して記録する記録手段と、
上記記録手段によって繰り返し記録された記録データからの再生信号を順次サンプリングしたサンプル値を格納するサンプル値格納手段と、
上記サンプル値格納手段に格納された該サンプル値に対して、値“０”と値“１”のブランチメトリック計算及びパスメトリック計算を行うパスメトリック計算手段と、
上記パスメトリック計算手段によって計算された値“０”と値“１”のパスメトリック計算結果を、正規化された値“０”のパスメトリック値と値“１”のパスメトリック値との差を用いて値“０”と値“１”の確からしさを表わす尤度情報に変換する尤度情報変換手段とを有し、
上記パスメトリック計算手段は、上記尤度情報変換手段によって変換された尤度情報に基づいて、上記値“０”と値“１”のパスメトリック計算を行ない記録データを復号するようにしたデータ記録再生装置。
【請求項２】
請求項１記載のデータ記録再生装置において、
上記尤度情報変換手段は、上記尤度情報のパスメトリック計算への影響度情報に基づいてパスメトリック差情報を算出し、該パスメトリック差情報を尤度情報に変換するようにしたデータ記録再生装置。
【請求項３】
請求項１記載のデータ記録再生装置において、
上記記録手段は、上記記録媒体に、データを所定データ長で区切ったデータ単位で、所定回数連続して繰り返し記録するようにし、上記サンプル値格納手段は、上記データ単位毎にデータを格納するようにしたデータ記録再生装置。
【請求項４】
記録媒体にデータを記録し、該記録媒体の記録データからの再生信号をサンプリングし、そのサンプル値に基づいて、該記録データを再生するデータ記録再生装置において、
上記記録媒体上の所定数の記録領域に、順番に記録領域を変えて、データを所定データ長のデータ単位で繰り返し記録する記録手段と、
該所定数の記録領域に応じて該所定数の格納域を有し、記録されたデータを上記データ単位毎にデータを格納するサンプル値格納手段と、
上記サンプル値格納手段に格納された所定数のサンプル値に対して、それぞれ値“０”と値“１”のブランチメトリック計算及びパスメトリック計算を行う該所定数分のパスメトリック計算手段と、
上記パスメトリック計算手段によって計算された値“０”と値“１”のパスメトリック計算結果を、正規化された値“０”のパスメトリック値と値“１”のパスメトリック値との差を用いて該計算結果の確からしさを表わす値“０”と値“１”の尤度情報に変換する該所定数分の尤度情報変換手段とを有し、
上記パスメトリック計算手段は、１つ前の記録領域のサンプル値に応じて上記尤度情報変換手段によって変換された上記値“０”と値“１”の尤度情報に基づいて、上記値“０”と値“１”のパスメトリック計算を行ない記録データを復号するようにしたデータ記録再生装置。
【請求項５】
請求項４記載のデータ記録再生装置において、
上記記録手段は、上記記録媒体上の該所定数の隣接したトラックに、１データ単位分ずらしながら順にトラックを変えて、データを記録するようにしたデータ記録再生装置。
【請求項６】
請求項４記載のデータ記録再生装置において、
上記所定数分のパスメトリック計算手段は、順番に、１データ単位分遅れて計算処理するようにしたデータ記録再生装置。
【請求項７】
記録媒体にデータを記録し、該記録媒体の記録データからの再生信号をサンプリングし、そのサンプル値に基づいて、該記録データを再生するデータ記録再生装置において、
上記記録媒体に、所定データ長で区切ったデータ単位内で元データと該元データのデータ順を並べ替えたインターリーバデータとを記録する記録手段と、
上記記録手段に記録された上記元データ及び上記インターリーバデータからの再生信号を上記データ単位毎にサンプリングしたサンプル値を格納するサンプル値格納手段と、
上記サンプル値格納手段に格納された該サンプル値に対して、値“０”と値“１”のブランチメトリック計算及びパスメトリック計算を行うパスメトリック計算手段と、
上記パスメトリック計算手段によって計算された値“０”と値“１”のパスメトリック計算結果を、正規化された値“０”のパスメトリック値と値“１”のパスメトリック値との差を用いて該計算結果の確からしさを表わす値“０”と値“１”の尤度情報に変換する尤度情報変換手段と、
上記記録手段のデータ順の並べ替えに応じて、上記尤度情報変換手段で変換された上記データ単位における上記値“０”と値“１”の尤度情報を並べ替える並べ替え手段とを有し、
上記パスメトリック計算手段は、上記並べ替え手段によって並べ替えられた上記値“０”と値“１”の尤度情報に基づいて、パスメトリック計算を行ない記録データを復号するようにしたデータ記録再生装置。
【請求項８】
請求項７記載のデータ記録再生装置において、
上記記録手段は、上記データ単位内でデータ順を並べ替えたインターリーバデータを、元データとインターリーバデータとをデータ単位毎に交互に格納するようにしたデータ記録再生装置。
【請求項９】
請求項７記載のデータ記録再生装置において、
上記並べ替え手段は、上記パスメトリック計算手段が上記インターリーバデータの尤度情報に基づいて元データのサンプル値に対してパスメトリック計算を行なう際、元データのデータ順に従って、上記インターリーバデータの尤度情報を並べ替えるようにしたデータ記録再生装置。
【請求項１０】
記録媒体にデータを記録し、該記録媒体の記録データからの再生信号をサンプリングし、そのサンプル値に基づいて、該記録データを再生するデータ記録再生装置において、
上記記録媒体に、再生される第一のデータを、所定演算によって第二のデータに変換し、該第二のデータを記録する記録手段と、
記録された上記第二のデータからの再生信号をサンプリングしたサンプル値に対してブランチメトリック計算及びパスメトリック計算を行い、その第一の計算結果に基づいて上記第二のデータを復号する第一の復号手段と、
上記第一の復号手段の上記第一の計算結果を、正規化された値“０”のパスメトリック値と値“１”のパスメトリック値との差を用いて該第一の計算結果の確からしさを表わす上記第一のデータに応じた第一の尤度情報に変換する第一の尤度情報変換手段と、
上記第一の尤度情報変換手段によって変換された上記第一の尤度情報に基づいて、合成処理によって上記第一のデータに対応するパーシャルレスポンス波形を合成し、該合成されたパーシャルレスポンス波形のサンプル値から、上記第一の尤度情報に基づいて、ブランチメトリック計算及びパスメトリック計算を行い、その第二の計算結果に基づいて上記第一のデータを復号する第二の復号手段と、
上記第二の復号手段の上記第二の計算結果を、正規化された値“０”のパスメトリック値と値“１”のパスメトリック値との差を用いて該第二の計算結果の確からしさを表わす上記第二のデータに応じた第二の尤度情報に変換する第二の尤度情報変換手段とを有し、
上記第一の復号手段は、上記第二の尤度情報変換手段によって変換された第二の尤度情報に基づいて、パスメトリック計算を行なうようにし、上記第一の復号手段又は上記第二の復号手段のいずれか一方の復号されたデータを再生データとして出力するようにしたデータ記録再生装置。
【請求項１１】
請求項１０のデータ記録再生装置において、上記記録手段は、再生される第一のデータを所定データ長で区切った単位データ毎に排他的論理和演算を行う演算手段を有し、上記演算手段は、その演算結果と該第一のデータの次の単位データとの排他的論理和演算を行なうことによって、上記第二のデータに変換するようにしたデータ記録再生装置。
【請求項１２】
請求項１０のデータ記録再生装置において、
上記第一の尤度情報変換手段は、上記第一の復号手段の上記第一の計算結果を、該第一の計算結果の確からしさを表わす上記第二のデータの尤度情報に変換する変換手段と、
上記変換手段によって変換された上記第二のデータの尤度情報と上記所定演算とに基づいて、上記第一のデータに応じた第一の尤度情報を取得する第一の尤度情報取得手段とを有するようにしたデータ記録再生装置。
【請求項１３】
請求項１２のデータ記録再生装置において、
上記第一の尤度情報変換手段は、変換された上記第一の尤度情報のデータ順を並べ替えたインターリーバ尤度情報を生成するインターリーバ手段を有し、
上記インターリーバ手段によって生成されたインターリーバ尤度情報を上記第一の尤度情報とするようにしたデータ記録再生装置。
【請求項１４】
請求項１０のデータ記録再生装置において、
上記第二の尤度情報変換手段は、上記第二の復号手段の上記第二の計算結果を、該第二の計算結果の確からしさを表わす上記第一のデータの尤度情報に変換する変換手段と、
上記変換手段によって変換された上記第一のデータの尤度情報と上記所定演算とに基づいて、上記第二のデータに応じた第二の尤度情報を取得する第二の尤度情報取得手段とを有するようにしたデータ記録再生装置。
【請求項１５】
請求項１４のデータ記録再生装置において、
上記第二の尤度情報変換手段は、上記変換手段によって変換された上記第一のデータの尤度情報のデータ順を元の順に並べ替えたデインターリーバ尤度情報を生成するデインターリーバ手段を有し、
上記デインターリーバ手段によって生成されたデインターリーバ尤度情報を上記第一のデータの尤度情報とするようにしたデータ記録再生装置。
【請求項１６】
請求項１０のデータ記録再生装置において、
上記第二の復号手段は、データ記録時又はデータ再生時の信号特性に基づいて、上記第一の尤度情報を合成し、上記第一のデータに対応する合成サンプル値を生成するようにしたデータ記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データを記録媒体に記録及び再生するデータ記録再生装置に係り、詳しくは、記録媒体の欠陥又は再生信号のデータ間の波形干渉等によるデータ再生エラーを低減しデータ再生率を向上することができるデータ記録再生装置を提供するものである。
【０００３】
【従来の技術】
データを記録する装置として、磁気ディスクをはじめ、磁気テープ・光ディスク・光磁気ディスクなど多くの装置がある。これらにデータを記録するには、磁気的な記録マークを主に用いており、半導体メモリに比べ恒久的にデータ保存が可能であり、多くの情報を取り扱う現在、画像・イメージ情報等コンピュータ用の情報記録装置として必須となっている。
【０００４】
従来の情報記録装置は、データをフォーマットに従って記録している。例えば、従来のデータフォーマットの例を図１に示す。詳細なフォーマットでは、データまたはデータブロックに加えてＡＧＣ（Automatic Gain Control）調整やＰＬＬ（Phase-Locked Loop）引き込み用にＶＦＯ領域やデータの始まりを表わすＳｙｎｃパターンや再同期用のＲｅｓｙｎｃパターンなどが挿入され同時に記録される。図１では、それらのパターンは省略してある。したがって、図１に示すようにデータまたはデータブロックは、それぞれ１回、あるトラックまたはセクタに記録される。
【０００５】
図１のフォーマットで記録されたデータを再生する従来の回路構成の例を図２に示す。図２において、最尤復号の流れを示す図であって、再生信号をサンプリングにより得られたサンプル値１０をＢＭ（プランチメトリック）計算回路１１でブランチメトリックを計算し、ＡＣＳ（Add・Compare・Select）回路１３でパスメトリック値を比較計算し、選択されたパス情報をパスメモリ１４へ送り、次のパスメトリック計算のためパスメトリックメモリ１２へも蓄えられる。パスメモリ１４では、パスのマージが発生し、データとして最も尤度の高い（最も確からしい）データが復号データとしてＤａｔａＯＵＴ１５から出力される。これを最尤検出と呼び、雑音に強い復号方式として知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、さらに近年のデータ記録装置の発展はめざましく、さらに高密度な記録が期待されている。高密度化は信号対雑音比（ＳＮＲ:Signal to noise ratio）の劣化を招き、従来の最尤検出によってデータ復号できないという問題がある。
【０００７】
よって、高密度化されたデータ記録の再生効率を向上させることが望まれている。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、記録データの再生信号から媒体の欠陥及びデータ間の波形干渉によるノイズを除去し記録データを復号し再生するデータ記録再生装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されるように、記録媒体にデータを記録し、該記録媒体の記録データからの再生信号をサンプリングし、そのサンプル値に基づいて、該記録データを再生するデータ記録再生装置において、上記記録媒体に、データを所定回数繰り返して記録する記録手段と、上記記録手段によって繰り返し記録された記録データからの再生信号を順次サンプリングしたサンプル値を格納するサンプル値格納手段と、上記サンプル値格納手段に格納された該サンプル値に対して、値“０”と値“１”のブランチメトリック計算及びパスメトリック計算を行うパスメトリック計算手段と、上記パスメトリック計算手段によって計算された値“０”と値“１”のパスメトリック計算結果を、正規化された値“０”のパスメトリック値と値“１”のパスメトリック値との差を用いて値“０”と値“１”の確からしさを表わす尤度情報に変換する尤度情報変換手段とを有し、上記パスメトリック計算手段は、上記尤度情報変換手段によって変換された尤度情報に基づいて、上記値“０”と値“１”のパスメトリック計算を行ない記録データを復号するように構成される。
【００１１】
このようなデータ記録再生装置では、データ記録時には、データが所定回数繰り返して記録媒体に記録される。そして、データ復号時には、繰り返し記録された同一データを復号処理する毎に尤度情報が更新される。
【００１２】
従って、繰り返しデータが記録されることで、かつ、尤度情報が更新されることで、媒体の欠陥による再生信号の歪みを修正するとができる。
【００１３】
また、サンプル格納手段により、所定データ長のサンプル値を格納することができる。よって、上記復号処理は、ビット毎、或いは、数ビット又は数バイトの所定データ長毎に行なうことが可能となる。
【００１４】
上記尤度情報は、データが値“０”か“１”かの何れかの値にどの程度近いかを示す情報である。
【００１６】
上記尤度情報は、パスメトリック値が計算される毎に更新される。
【００１７】
また、上記尤度情報のパスメトリック計算への影響度を調整するという観点から、本発明は、請求項２に記載されるように、請求項１記載のデータ記録再生装置において、上記尤度情報変換手段は、上記尤度情報のパスメトリック計算への影響度情報に基づいてパスメトリック差情報を算出し、該パスメトリック差情報を尤度情報に変換するように構成される。
【００１８】
このようなデータ記録再生装置では、上記尤度情報及び上記影響度情報によって、より精密なパスメトリック値を算出することができるため、復号によるデータエラー率を低減することができる。
【００１９】
また、データ単位で記録データを復号するという観点から、本発明は、請求項３に記載されるように、請求項１記載のデータ記録再生装置において、上記記録手段は、上記記録媒体に、データを所定データ長で区切ったデータ単位で、所定回数連続して繰り返し記録するようにし、上記サンプル値格納手段は、上記データ単位毎にデータを格納するように構成される。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明は、請求項４に記載されるように、記録媒体にデータを記録し、該記録媒体の記録データからの再生信号をサンプリングし、そのサンプル値に基づいて、該記録データを再生するデータ記録再生装置において、上記記録媒体上の所定数の記録領域に、順番に記録領域を変えて、データを所定データ長のデータ単位で繰り返し記録する記録手段と、該所定数の記録領域に応じて該所定数の格納域を有し、記録されたデータを上記データ単位毎にデータを格納するサンプル値格納手段と、上記サンプル値格納手段に格納された所定数のサンプル値に対して、それぞれ値“０”と値“１”のブランチメトリック計算及びパスメトリック計算を行う該所定数分のパスメトリック計算手段と、上記パスメトリック計算手段によって計算された値“０”と値“１”のパスメトリック計算結果を、正規化された値“０”のパスメトリック値と値“１”のパスメトリック値との差を用いて該計算結果の確からしさを表わす値“０”と値“１”の尤度情報に変換する該所定数分の尤度情報変換手段とを有し、上記パスメトリック計算手段は、１つ前の記録領域のサンプル値に応じて上記尤度情報変換手段によって変換された上記値“０”と値“１”の尤度情報に基づいて、上記値“０”と値“１”のパスメトリック計算を行ない記録データを復号するように構成される。
【００２１】
このようなデータ記録再生装置では、サンプル格納手段に所定記録回数個の格納域が備えられているため、各記録域に格納されたデータ単位の情報を個別に格納することができ、かつ、所定記録回数個の復号処理系が備えられているため、並列して復号を行なうことが可能である。
【００２２】
さらに、記録領域への格納順に従い、１つ前の記録領域のサンプル値に対する尤度情報が次の記録領域のサンプル値に対するパスメトリック値を可変にすることができる。よって、記録媒体の欠陥によるデータ復号エラーの低減することができる。
【００２３】
また、複数の同一データの復号処理を効率良く並列に行なうという観点から、本発明は、請求項５に記載されるように、請求項４記載のデータ記録再生装置において、上記記録手段は、上記記録媒体上の該所定数の隣接したトラックに、１データ単位分ずらしながら順にトラックを変えて、データを記録するように構成することができる。
【００２４】
このようなデータ記録再生装置では、データ記録時に、トラックを変える毎に１データ単位分ずらしながらデータを記録することにより、データ復号時に、１データ単位分ずらしながらデータが上記サンプル値格納手段に格納される。
【００２５】
従って、復号処理が順次１データ単位分ずれながら行なわれるため、１つ前のトラックに記録された記録データに対応する尤度情報を効率良く、次のトラックに記録された記録データに対応するパスメトリック計算に用いることができる。また、複数の同一データの復号処理を効率良く並列に行なうという観点から、本発明は、請求項６に記載されるように、請求項４記載のデータ記録再生装置において、上記所定数分のパスメトリック計算手段は、順番に、１データ単位分遅れて計算処理するように構成することができる。
【００２６】
このようなデータ記録再生装置では、データ復号時に、１データ単位分ずらしながらデータが上記サンプル値格納手段に格納することによって、１つ前のトラックに記録された記録データに対応する尤度情報を効率良く、次のトラックに記録された記録データに対応するパスメトリック計算に用いることができる。
【００２７】
さらに、上記課題を解決するために、本発明は、請求項７に記載されるように、記録媒体にデータを記録し、該記録媒体の記録データからの再生信号をサンプリングし、そのサンプル値に基づいて、該記録データを再生するデータ記録再生装置において、上記記録媒体に、所定データ長で区切ったデータ単位内で元データと該元データのデータ順を並べ替えたインターリーバデータとを記録する記録手段と、上記記録手段に記録された上記元データ及び上記インターリーバデータからの再生信号を上記データ単位毎にサンプリングしたサンプル値を格納するサンプル値格納手段と、上記サンプル値格納手段に格納された該サンプル値に対して、値“０”と値“１”のブランチメトリック計算及びパスメトリック計算を行うパスメトリック計算手段と、上記パスメトリック計算手段によって計算された値“０”と値“１”のパスメトリック計算結果を、正規化された値“０”のパスメトリック値と値“１”のパスメトリック値との差を用いて該計算結果の確からしさを表わす値“０”と値“１”の尤度情報に変換する尤度情報変換手段と、上記記録手段のデータ順の並べ替えに応じて、上記尤度情報変換手段で変換された上記データ単位における上記値“０”と値“１”の尤度情報を並べ替える並べ替え手段とを有し、上記パスメトリック計算手段は、上記並べ替え手段によって並べ替えられた上記値“０”と値“１”の尤度情報に基づいて、パスメトリック計算を行ない記録データを復号するように構成することができる。
【００２８】
このようなデータ記録再生装置では、データ記録時には、元データのデータ順が並べ替えられたインターリーバデータが記録媒体に記録され、データ復号時には、元データに対応する尤度情報のデータ順がインターリーバデータの並べ順に従って並べ替えられるため、次に処理されるインターリーバデータのパスメトリック計算時に、効率的に使用することができる。
【００２９】
従って、データの並び順が引き起こす再生信号の干渉を、インターリーバデータを記録しておくことで、かつ、元データに対応する尤度情報を利用することで、干渉によるノイズを除去したより正確なパスメトリック値を取得することが可能となる。
【００３０】
また、所定のデータ単位毎にデータ順の並べ替えによる復号を行なうという観点から、本発明は、請求項８に記載されるように、請求項７記載のデータ記録再生装置において、上記記録手段は、上記データ単位内でデータ順を並べ替えたインターリーバデータを、元データとインターリーバデータとをデータ単位毎に交互に格納するように構成することができる。このようなデータ記録再生装置では、データ記録時、データ単位内でデータ順を並べ替えたインターリーバデータを記録するため、データ復号時、サンプル値格納手段にデータ単位毎にサンプル値を格納し、データ単位毎に復号処理を行なうことができる。
【００３１】
さらに、インターリーバデータの尤度情報に基づいて元データのパスメトリック値を計算するという観点から、本発明は、請求項９に記載されるように、請求項７記載のデータ記録再生装置において、上記並べ替え手段は、上記パスメトリック計算手段が上記インターリーバデータの尤度情報に基づいて元データのサンプル値に対してパスメトリック計算を行なう際、元データのデータ順に従って、上記インターリーバデータの尤度情報を並べ替えるように構成することができる。
【００３２】
このようなデータ記録再生装置では、インターリーバデータの尤度情報が元データのデータ順に並べ替えられるため、インターリーバデータの尤度情報に基づいて、元データのパスメトリック値を計算することができる。
【００３３】
また、上記課題を解決するために、本発明は、請求項１０に記載されるように、記録媒体にデータを記録し、該記録媒体の記録データからの再生信号をサンプリングし、そのサンプル値に基づいて、該記録データを再生するデータ記録再生装置において、上記記録媒体に、再生される第一のデータを、所定演算によって第二のデータに変換し、該第二のデータを記録する記録手段と、記録された上記第二のデータからの再生信号をサンプリングしたサンプル値に対してブランチメトリック計算及びパスメトリック計算を行い、その第一の計算結果に基づいて上記第二のデータを復号する第一の復号手段と、上記第一の復号手段の上記第一の計算結果を、正規化された値“０”のパスメトリック値と値“１”のパスメトリック値との差を用いて該第一の計算結果の確からしさを表わす上記第一のデータに応じた第一の尤度情報に変換する第一の尤度情報変換手段と、上記第一の尤度情報変換手段によって変換された上記第一の尤度情報に基づいて、合成処理によって上記第一のデータに対応するパーシャルレスポンス波形を合成し、該合成されたパーシャルレスポンス波形のサンプル値から、上記第一の尤度情報に基づいて、ブランチメトリック計算及びパスメトリック計算を行い、その第二の計算結果に基づいて上記第一のデータを復号する第二の復号手段と、上記第二の復号手段の上記第二の計算結果を、正規化された値“０”のパスメトリック値と値“１”のパスメトリック値との差を用いて該第二の計算結果の確からしさを表わす上記第二のデータに応じた第二の尤度情報に変換する第二の尤度情報変換手段とを有し、上記第一の復号手段は、上記第二の尤度情報変換手段によって変換された第二の尤度情報に基づいて、パスメトリック計算を行なうようにし、上記第一の復号手段又は上記第二の復号手段のいずれか一方の復号されたデータを再生データとして出力するように構成することができる。
【００３４】
このようなデータ記録再生装置では、記録時に、再生される第一のデータを所定演算によって変換した第二のデータを記録データとして記録媒体に記録し、復号時には、第一のデータの復号処理と第二のデータの復号処理とが実行される。従って、記録時に、データを繰り返し記録媒体に記録する必要がない。また、第一のデータと異なる記録データの尤度情報から第一のデータの尤度情報を取得し、第一のデータを復号するため、第一のデータのデータ順によって引き起こされるデータ再生エラーを取り除くことが可能となる。
【００３５】
また、演算によって変換された第二のデータを記録データとするという観点から、本発明は、請求項１１に記載されるように、請求項１０のデータ記録再生装置において、上記記録手段は、再生される第一のデータを所定データ長で区切った単位データ毎に排他的論理和演算を行う演算手段を有し、上記演算手段は、その演算結果と該第一のデータの次の単位データとの排他的論理和演算を行なうことによって、上記第二のデータに変換するように構成することができる。
【００３６】
このようなデータ記録再生装置では、演算結果と該第一のデータの次の単位データとの排他的論理和演算の演算結果で構成される第二のデータを記録データとする。
【００３７】
従って、簡単な演算で上記第二のデータが生成され、また、記録された上記第二のデータから簡単に元の第一のデータを復号することができる。
【００３８】
また、上記第二のデータの尤度情報から上記第一の尤度情報を取得するという観点から、本発明は、請求項１２に記載されるように、請求項１０のデータ記録再生装置において、上記第一の尤度情報変換手段は、上記第一の復号手段の上記第一の計算結果を、該第一の計算結果の確からしさを表わす上記第二のデータの尤度情報に変換する変換手段と、上記変換手段によって変換された上記第二のデータの尤度情報と上記所定演算とに基づいて、上記第一のデータに応じた第一の尤度情報を取得する第一の尤度情報取得手段とを有するように構成することができる。
【００３９】
このようなデータ記録再生装置では、記録された上記第二のデータの尤度情報から、上記第一のデータの尤度情報を取得することができる。
【００４０】
さらに、データの並び順に影響されないデータ再生を行なうという観点から、本発明は、請求項１３に記載されるように、請求項１２のデータ記録再生装置において、上記第一の尤度情報変換手段は、変換された上記第一の尤度情報のデータ順を並べ替えたインターリーバ尤度情報を生成するインターリーバ手段を有し、上記インターリーバ手段によって生成されたインターリーバ尤度情報を上記第一の尤度情報とするように構成することができる。
【００４１】
このようなデータ記録再生装置では、変換された上記第一の尤度情報のデータ順を並べ替えたインターリーバ尤度情報に基づいて、上記第一のデータが復号されるため、記録データ順に影響されないデータ再生を行なうことができる。
【００４２】
また、上記第一のデータの尤度情報から上記第二の尤度情報を取得するという観点から、本発明は、請求項１４に記載されるように、請求項１０のデータ記録再生装置において、上記第二の尤度情報変換手段は、上記第二の復号手段の上記第二の計算結果を、該第二の計算結果の確からしさを表わす上記第一のデータの尤度情報に変換する変換手段と、上記変換手段によって変換された上記第一のデータの尤度情報と上記所定演算とに基づいて、上記第二のデータに応じた第二の尤度情報を取得する第二の尤度情報取得手段とを有するように構成することができる。
【００４３】
このようなデータ記録再生装置では、合成された上記第一のデータの尤度情報から、上記第二のデータの尤度情報を取得することができる。
【００４４】
さらに、インターリーバされた尤度情報を元の並べ順に戻してデータ再生を行なうという観点から、本発明は、請求項１５に記載されるように、請求項１４のデータ記録再生装置において、上記第二の尤度情報変換手段は、上記変換手段によって変換された上記第一のデータの尤度情報のデータ順を元の順に並べ替えたデインターリーバ尤度情報を生成するデインターリーバ手段を有し、上記デインターリーバ手段によって生成されたデインターリーバ尤度情報を上記第一のデータの尤度情報とするように構成することができる。
【００４５】
このようなデータ記録再生装置では、インタリーバ尤度情報を元のデータ順に戻した上記第一のデータの尤度情報を取得することができる。
【００４６】
よって、記録された上記第二のデータのデータ順に影響されない改善された尤度情報に基づいて、上記第二のデータを復号することができる。
【００４７】
また、上記第一の尤度情報に基づいて上記第一のデータが合成されるという観点から、本発明は、請求項１６に記載されるように、請求項１０のデータ記録再生装置において、上記第二の復号手段は、データ記録時又はデータ再生時の信号特性に基づいて、上記第一の尤度情報を合成し、上記第一のデータに対応する合成サンプル値を生成するように構成することができる。
【００４８】
このようなデータ記録再生装置では、上記第一のデータに対応する合成サンプル値が合成され、その合成サンプル値に基づいて上記第一のデータを復号することができる。
【００５６】
このようなデータ記録再生装置では、低域の波形干渉と高域の波形干渉による等化によって、低域のノイズ及び高域のノイズを除去することができる。
【００５７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００５８】
本発明の実施の一形態に係るデータ再生装置において、データは、例えば、図３に示されるようなデータフォーマットで記録媒体に記録される。
【００５９】
図３のデータフォーマットでは、読み込んだデータは、所定データ長で区切られ、２回ずつ繰り返して記録されたData Blockで構成しながら、記録媒体に書き込まれる。Data nAとData nBは同一のデータである。
【００６０】
又は、図４に示すように、所定データ長で複数回繰り返し記録するようにしても良い。Data nA〜Data nmは同一のデータである。
【００６１】
読み込んだデータは、およそ２倍又はｍ倍のデータ長となって記録媒体に書き込まれることになる。しかしながら、図５に示されるマーク長とＣＮＲ（Carrier to Noise Ratio）の関係より、ＭＳＲ媒体を使用しマーク長を小さくした場合、マーク長を小さくする前と後との差（ＣＮＲＭ１からＣＮＲＭ２を引いた差ＣＮＲ劣化Ｍ）は、通常媒体のマーク長を小さくする前と後との差（ＣＮＲＮ１からＣＮＲＮ２を引いた差ＣＮＲ劣化Ｎ）と比較しても、はるかに小さく、かつ、マーク長を小さくすることによって引き起こされるこのＣＮＲの差分は本発明の実施の一形態に係るデータ再生装置によって抑止することが可能である。
【００６２】
図６に、上記ＣＮＲの差分を抑止する回路構成の第一の例を示す図である。
【００６３】
図６において、本発明の実施の一形態に係るデータ再生装置は、サンプル値を格納するサンプル値メモリ１１０と、ＢＭ（ブランチメトリック）を計算するＢＭ計算回路１１１と、尤度Ｌ（ｕ）を考慮したＡＣＳ演算を行なうＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２と、パスメトリック値を格納するパスメトリックメモリ１１３と、パスメトリック値の差を求めるパスメトリック差演算回路１１４と、求めたパスメトリック値の差を格納するパスメトリック差メモリ１１５と、パスメトリック値の差から尤度に変換するパスメトリック差／尤度デコーダ１１６と、再生したデータを出力するＤａｔａＯｕｔ１１７を有する。
【００６４】
記録媒体に記録された記録データを読み取った再生信号をサンプリングし、そのサンプル値をサンプル値メモリ１１０に格納する。サンプル値メモリ１１０に格納されるデータは、例えば、データ記録時に一連のデータを分割した所定データ長分のデータが格納される。つまり、図３に示すデータフォーマットの場合、Data 1Aのサンプリング値が最初に格納される。以後順に、Data 1B、Data 2A、Data 2B、・・・、Data nBのサンプル値が格納される。図４に示すデータフォーマットの場合についても同様である。
【００６５】
続けて、ＢＭ計算回路１１１で、格納されたサンプル値についてＢＭ計算を行い、ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２で、ＢＭ値と尤度初期値とパスメトリック初期値から尤度Ｌ（ｕ）を考慮したＡＣＳ演算を行なう。
【００６６】
パスメトリック差演算回路１１４は、ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２で得たデータ“０”のパスメトリック値とデータ“１”のパスメトリック値との差を求め、パスメトリック差メモリ１１５に格納する。このパスメトリック値の差が、データの尤度に対応しており、パスメトリック差／尤度デコーダ１１６で尤度に変換する。
【００６７】
ＢＭ計算回路１１１によって、サンプル値メモリ１１０に格納された次の所定長データのサンプル値のＢＭ値が求められる。ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２は、次のサンプル値のＢＭ値と、パスメトリックメモリ１１３に格納された前のサンプル値のパスメトリック値と、パスメトリック差／尤度デコーダ１１６によって変換された前のサンプル値の尤度とでパスメトリック値を更新する。更新されたパスメトリック値は、上述同様、パスメトリックメモリ１１３に格納される。また、パスメトリック差演算回路１１４及びパスメトリック差メモリ回路１１５でも、上述同様の処理が行なわれ、再生された所定長のデータとしてＤａｔａＯＵＴ１１７から出力される。
【００６８】
ＢＭ計算回路１１１、ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２、パスメトリックメモリ１１３、パスメトリック差演算１１４、及び、パスメトリック差／尤度デコーダ１１６の詳細な回路構成は、後述する。
【００６９】
上記において、データを所定長毎に数回繰り返し格納しながら順に記録する図３又は図４に示すデータフォーマットとは異なり、データを所定長毎に異なるトラックに繰り返し同じデータを格納するデータフォーマットを図７に示す。
【００７０】
図７より、Ａトラックには、所定長毎に区切られたData 1A、Data 2A、・・・、Data nAが順に格納され、Ｂトラックには、所定長毎に区切られたData 1B、Data 2B、・・・、Data nBが順に格納される。
【００７１】
図８は、図７に示すデータフォーマットに応じた回路構成の第二の例を示す図である。図６と同一回路には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７２】
図８において、データ再生装置は、図７に示すＡトラックとＢトラックに対応するＡ系再生回路とＢ系再生回路とを有し、データをサンプリングする際、Data 1Aのサンプリング値から尤度を求め、Data 1Bのサンプリング値と求めたData 1Aの尤度を考慮してデータ再生を行なうようにするため、Ａ系再生回路でData 1Aをサンプリング後にData 2Aをサンプリングすると共に、Ｂ系再生回路でData 1Bをサンプリングする構成となる。以後同様に、Ｂ系再生回路では、Ａ系再生回路から所定長データ１つ分遅れてサンプリングする。
【００７３】
Ａトラックに記録されたデータが所定長毎にサンプリングされたサンプル値がサンプル値メモリＡ１１０ａに格納されると、ＢＭ計算回路１１１、ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２、パスメトリックメモリ１１３、パスメトリック差演算回路１１４、パスメトリック差メモリ１１５で、図６と同様の処理が行なわれ、得られたパスメトリック差はパスメトリック差／尤度デコーダ１１６ａで尤度に変換される。
【００７４】
Ａトラックに記録されたデータのサンプリングより、１所定長分遅れて、Ｂトラックに記録されたデータがサンプリングされ、そのサンプル値がサンプル値メモリＢ１１０ｂに格納されると、ＢＭ計算回路１１１、ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２、パスメトリックメモリ１１３、パスメトリック差演算回路１１４、パスメトリック差メモリ１１５で、図６と同様の処理が行なわれ、得られたパスメトリック差はパスメトリック差／尤度デコーダ１１６ｂで尤度に変換される。Ｂ系のＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２では、Ａ系の処理でパスメトリック差／尤度デコーダ１１６ａによって変換された尤度が使用される。
【００７５】
Ａ系で繰り返し同一サンプル値を処理する場合、ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２では、Ｂ系の処理でパスメトリック差／尤度デコーダ１１６ｂによって変換された尤度が使用される。
【００７６】
サンプル値から再生されたデータは、繰り返し処理に応じてＤａｔａＯＵＴ１１７ａ又はＤａｔａＯＵＴ１１７ｂの出力を選択すれば良い。
【００７７】
また、繰り返し処理を行なわない場合は、パスメトリック差／尤度デコーダ１１６ｂを省いても良い。その場合、復号データ情報の出力は、ＤａｔａＯＵＴ１１７ｂとなる。
【００７８】
上記図８に示す回路構成において、Ａ系とＢ系で１所定長のデータ分ずれて処理されるため、つまり、Data nAとData (n-1)Bが同時に処理することができるため、図４の回路構成に比べて高速にデータ転送が可能となる。
【００７９】
複数のトラックに同一データが記録される場合、例えば、図９に示されるようなデータフォーマットとなる。
【００８０】
図９に示されるデータフォーマットの第四の例において、図７と同様に、Ａトラックには、所定長毎に区切られたData 1A、Data 2A、・・・、Data nAが順に格納され、Ｂトラックには、所定長毎に区切られたData 1B、Data 2B、・・・、Data nBが順に格納され、・・・・、Ｍトラックには、所定長毎に区切られたData 1M、Data 2M、・・・、Data nMが順に格納される。
【００８１】
図１０は、図９に示すデータフォーマットに応じた回路構成の第三の例を示す図である。
【００８２】
図１０において、データ再生装置は、図９に示す各Ａトラック、Ｂトラック、・・・、Ｍトラックに対応するＡ系再生回路、Ｂ系再生回路、・・・、Ｍ系再生回路とを有する。各Ａ系再生回路、Ｂ系再生回路、・・・、Ｍ系再生回路は、図６及び図７に示される同一回路で構成され、シリアルに再生回路系が連結されている。
【００８３】
図８に示される回路構成の第二の例と同様に、前トラックより１所定データ長分遅らせて、サンプリングする。
【００８４】
同一データを複数トラックに記録する際に、順番に、１所定データ長分ずらして、平行してデータを記録する。又は、複数トラックから記録データを再生する際に、１所定データ長分のタイミングをずらしながら、順次、Ａ系〜Ｍ系のサンプル値メモリへ格納する。
【００８５】
Ｍ系再生回路からＡ系再生回路へと戻り繰り返し処理を行なわない場合は、Ｍ系再生回路のＤａｔａＯＵＴ１１７から復号データ情報が出力するように構成すれば良い。
【００８６】
図１１は、ＰＲ（１，１）のデータと期待値との関係を示す図である。
【００８７】
図１１より、波形の干渉ＰＲがＰＲ（１，１）である場合、時刻ｔ−１と時刻ｔにおけるデータ“０”と“１”の組み合わせで、期待値はＰ０（＝０）、Ｐ１（＝１）、Ｐ２（＝１）及びＰ３（＝２）の４つとなり、０、１、２の３レベルで示される。
【００８８】
次に、上記回路の詳細な構成を説明する。
【００８９】
図１２は、ブランチメトリック計算回路の構成例を示す図である。
【００９０】
図１２より、ＢＭ計算回路１１１は、サンプル値と期待値の差の絶対値を求めるため、期待値毎にＳｕｂ回路１２１及びＡＢＳ回路１２２を有する。サンプル値と期待値Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２及びＰ３とのブランチメトリックは、ＢＭ０ｔ、ＢＭ１ｔ、ＢＭ２ｔ及びＢＭ３ｔとして各ＡＢＳ回路１２２からＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２へ出力される。
【００９１】
ＢＭ計算回路１１１は、サンプル値と期待値との差を２乗してブランチメトリック値を求めてもよい。
【００９２】
図１３は、尤度比を考慮したパスメトリック計算を行なうＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路の構成例を示す図である。
【００９３】
図１３より、ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２は、ＢＭ計算回路１１１から出力されたＢＭ０ｔとＢＭ１ｔとから“０”のパスメトリック値ＰＭ０ｔを求め、ＢＭ２ｔとＢＭ３ｔとから“１”のパスメトリック値ＰＭ０ｔを求める。ＢＭ計算回路１１１から出力されたＢＭ０ｔとＢＭ１ｔは、Ａｄｄ１３１で前回の“０”のパスメトリック値ＰＭ０ｔと加算され、ＰＭ０ｔを加算したＢＭ０ｔとＢＭ１ｔとを比較し、その比較結果に応じて、Ｓｅｌ１３２でＰＭ０ｔを加算したＢＭ０ｔとＢＭ１ｔのいずれかが選択される。
【００９４】
Ｍｕｌ１３４で、図６に示すパスメトリック差／尤度デコーダ１１６で変換された尤度Ｌ０（ｕ）ｔと選択されたＰＭ０ｔを加算したブランチメトリック値とを掛け合わせ、“０”のパスメトリック値ＰＭ０ｔを出力すると共に、求められたＰＭ０ｔはパスメトリックメモリ１１３のPass Memory 0 に格納される。
【００９５】
“１”のパスメトリック値ＰＭ１ｔを求めるため、ＢＭ計算回路１１１から出力されたＢＭ２ｔとＢＭ３ｔに同様の処理が行なわれ、“１”のパスメトリック値ＰＭ１ｔを出力すると共に、求められたＰＭ１ｔはパスメトリックメモリ１１３のPass Memory 1 に格納される。
【００９６】
尤度Ｌ０（ｕ）ｔ又はＬ１（ｕ）が“０”を示す場合、そのパスの可能性はゼロである。尤度Ｌ０（ｕ）ｔ及びＬ１（ｕ）の初期値は、どのパスも同じであるので“１”である。
【００９７】
このようにしてデータ０と１の確からしさを示すパスメトリック値ＰＭ０ｔ及びＰＭ１ｔが得られると、パスメトリック差演算回路１１４へ出力される。
【００９８】
図１４は、パスメトリック差演算回路の構成例を示す図である。
【００９９】
パスメトリック差演算回路１１４は、ＰＭ０ｔとＰＭ１ｔとの差を求め定数Ｋで規格化を行なう回路である。
【０１００】
図１４より、パスメトリック差演算回路１１４は、Ｓｕｂ１４１とＤｉｖ１４２とを有し、Ｓｕｂ１４１でＰＭ０ｔとＰＭ１ｔとの差をとり、Ｄｉｖ１４２で、Ｓｕｂ１４１で求めた差を定数Ｋで割り、その値をパスメトリック値メモリ１１５へ出力するように構成される。
【０１０１】
このＫは尤度のフィードバックゲインとなっており、Ｋを大きくすれば、尤度のフィードバックによる影響が小さくなり、Ｋを小さくすれば、尤度の影響が大きくなる。ＰＭ０ｔからＰＭ１ｔを減算し定数Ｋで割った結果（＝（ＰＭ０ｔ−ＰＭ１ｔ）／Ｋ）をパスメトリック差メモリ１１５に格納することで、ＰＭ０ｔとＰＭ１ｔとの両方を格納する場合に比べメモリ回路を削減する効果がある。
【０１０２】
図１５は、尤度と規格化パスメトリック差の関係を示す図である。
【０１０３】
図１５において、尤度Ｌ０’（ｕ）及びＬ１’（ｕ）は、前回の尤度Ｌ０（ｕ）及びＬ１（ｕ）を更新した更新尤度であることを示す。
【０１０４】
定数Ｋを基準値とし、定数ＫからＰＭ０ｔとＰＭ１ｔとの差（ＰＭ０ｔ−ＰＭ１ｔ）を引いた値を定数Ｋで割った値（（Ｋ−（ＰＭ０ｔ−ＰＭ１ｔ））／Ｋ）が更新尤度Ｌ１’（ｕ）となり、定数Ｋに足した値を定数Ｋで割った値（（Ｋ＋（ＰＭ０ｔ−ＰＭ１ｔ））／Ｋ）が更新尤度Ｌ０’（ｕ）となる。
【０１０５】
図１５に示す計算式から、（ＰＭ０ｔ−ＰＭ１ｔ）／Ｋが更新尤度Ｌ０’（ｕ）及びＬ１’（ｕ）との共通項となることより、（ＰＭ０ｔ−ＰＭ１ｔ）／Ｋを共通項として記憶しておくように回路を構成することによって、更新尤度Ｌ０’（ｕ）及びＬ１’（ｕ）の算出回路を簡略化することができる。
【０１０６】
例えば、図１６に示すように、パスメトリック差／尤度デコーダ１１６を構成することができる。
【０１０７】
図１６より、共通項となる（ＰＭ０ｔ−ＰＭ１ｔ）／Ｋをパスメトリック差メモリ１１５から読み出し、Ｓｕｂ１６１によって“１”から読み出した値を減算し更新尤度Ｌ１’（ｕ）を出力し、Ａｄｄ１６２によって“０”から読み出した値を減算し更新尤度Ｌ０’（ｕ）を出力する。パスメトリック差／尤度デコーダ１１６で変換された更新尤度Ｌ０’（ｕ）及びＬ１’（ｕ）は、ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２へ出力される。ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２では、更新尤度Ｌ０’（ｕ）及びＬ１’（ｕ）をＬ０（ｕ）ｔ及びＬ１（ｕ）ｔとして使用する。
【０１０８】
データ再生時のノイズの中には、データの記録順がある一定のノイズを発生する場合がある。そのようなノイズを取り除くため、図３のデータフォーマットの第一の例において、例えば、各Data 1B〜Data nBのビット順を変えて格納する方法がある。
【０１０９】
図１７は、データフォーマットの第五の例を示す図である。
【０１１０】
図１７において、Data 1OからData nOは、実際のデータ（Original Data）を所定長毎に分割して格納したものであり、Data 1IからData nIは、Data 1OからData nO毎にビット順を入れ替えたデータ（Interleave Data）であり、Data Block毎にData n0とData nIとがペアで格納される。
【０１１１】
図１７のデータフォーマットの第五の例に従って記録されたデータの再生回路は、例えば、図１８に示されるように構成される。
【０１１２】
図１８は、回路構成の第三の例を示す図である。図１８において、図６と同一回路には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１１３】
図１８（Ａ）は、各Data Block内のData nOの再生結果に基づいて、Data nIを再生する場合の回路構成を示す。
【０１１４】
図１８（Ａ）において、図６に示す回路構成との違いは、Data nIのビット順に並べ替えるインターリーバ回路１１８１を有することである。
【０１１５】
先ず、Data n０のサンプル値がサンプル値メモリ１１０に格納されると、パスメトリック差／尤度デコーダ１１６まで図６に示す回路構成と同様の処理が行なわれる。次に、パスメトリック差／尤度デコーダ１１６とＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２との間に備えられたインターリーバ回路１１８１は、変換された尤度情報を、次に処理されるData nIのビット順に並べ替え（インターリーブ）して、ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２へ出力する。
【０１１６】
Data nIの処理後に復号データ情報がＤａｔａＯＵＴ１１７から出力される。
【０１１７】
図１８（Ｂ）は、各Data Block内のData nIの再生結果に基づいて、Data nOを再生する場合の回路構成を示す。
【０１１８】
図１８（Ｂ）において、図６に示す回路構成との違いは、元のData nOのビット順に戻すデインターリーバ回路１１８２を有することである。
【０１１９】
先ず、Data nIのサンプル値がサンプル値メモリ１１０に格納されると、パスメトリック差／尤度デコーダ１１６まで図６に示す回路構成と同様の処理が行なわる。次に、パスメトリック差／尤度デコーダ１１６とＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２との間に備えられたデインターリーバ回路１１８２は、変換された尤度情報を、次に処理されるData nOのビット順に並べ替え（インターリーブ）して、ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２へ出力する。
【０１２０】
上述によって、ノイズの影響がインターリーブによって分散されるため、尤度情報の確度を向上することができ、さらに復号能力を高めることが可能となる。
【０１２１】
また、ビット順の入れ替えは、ランダムである程、尤度情報の確度を向上することができる。
【０１２２】
図１９は、インターリーバ回路の構成の例を示す図である。
【０１２３】
図１９より、インターリーバ回路１１８１において、シフトレジスタＳＲに順次データが送られ、１つおきに抽出し、パラ／シリ変換回路１１９でパラレル／シリアル変換を行い、セレクタによって所定のデータ順となるように選択した後、出力される。
【０１２４】
デインターリーバ回路１１８２についても、インターリーバ回路１１８１と同様に、データを送り出すシフトレジスタＳＲとデータを抽出し、パラレル／シリアル変換を行なうパラ／シリ変換回路１１９と元のデータの順となるように選択するセレクタを有するように構成される。
【０１２５】
次に、データの記録領域を少なくしたデータフォーマットの例を説明する。
【０１２６】
図２０は、データフォーマットの第六の例を示す図である。
【０１２７】
図２０において、Ｄ１〜Ｄｎは元データを示し、最尤的な検出によってデータ又はデータブロックが確定される現象（パスマージ）を発生する固定値“０”でデータの区切りを示している。Ｄ１〜Ｄｎは、ビット又は所定長で区切られたデータ単位である。データ記録時には、元データの最初の固定値を検出すると、予め設定されたパスマージを発生する所定の固定値“０”を先頭の記録データとして記録媒体に記録し、かつ、元データの次の固定値との排他的論理和（ＥＸＯＲ）を求め、該所定の固定値の後に排他的論理和の結果“０”を格納する。同様に、該結果“０”と次の元データＤ１との排他的論理和ＥＤ１を求め、求めたＥＤ１が記録媒体に記録される。ここで、ＥＤ１は、元データＤ１と等しくなる。さらに、同様にして、排他的論理和の結果ＥＤｎと次の元データＤｎ＋１との排他的論理和ＥＤｎ＋１を求めることによって、順次、記録媒体に記録される。元データの最後に、元データの先頭と同様に固定値“０”を所定個追加することによって、記録された排他的論理和ＥＤ１〜ＥＤｎ＋１に続くＸ１及びＸ２でパスマージが発生し、共に“０”或いは“１”で収束する。
【０１２８】
このように記録されたＥＤｎは、Ｄｎ−１とＤｎとの情報を含むことになる。よって、データ再生時に先頭から順にＥＤｎを読み込むことで、先頭のＥＤ１からＤ１が取得でき、取得したＤ１と読み込んだＥＤ２からＤ２が取得でき、取得したＤ２と読み込んだＥＤ３からＤ３が取得できる。このようにして、順次Ｄ１〜Ｄｎを取得することができ、よって元データを復号することができる。
【０１２９】
元データの始めと終わりを示す固定値“０”は、ＰＲ波形に応じて必要個数設定される。
【０１３０】
上記データフォーマットで記録されたデータの尤度（確率）計算の方法を説明する。
【０１３１】
図２１は、データの確率計算の例を示す図である。
【０１３２】
図２１において、図２０で、次の元データをＡとし、ＥＸＯＲ演算後のデータをＢとし、元データＡとＥＸＯＲ演算結果データＢとの次のＥＸＯＲ演算の確率Ｃを求める方法を示している。
【０１３３】
Ｄ１〜Ｄｎをビット値であるとすると、ずらしたデータＡと元データＢとのビット値の組み合わせは４通り、つまり（Ａ，Ｂ）で表わすと（０，０）、（０，１）、（１，０）及び（１，１）であり、ＥＸＯＲデータＣはそれぞれ“０”、“１”、“１”、“０”となる。
【０１３４】
元データＡが“０”となる確率をＰＡ（０）及び“１”となる確率をＰＡ（１）とする、つまり、ＰＡ（０）とＰＡ（１）との和は１である（ＰＡ（０）＋ＰＡ（１）＝１）。ＥＸＯＲ演算結果データＢが“０”となる確率をＰＢ（０）及び“１”となる確率をＰＢ（１）とする、つまり、ＰＢ（０）とＰＢ（１）との和は１である（ＰＢ（０）＋ＰＢ（１）＝１）。次のＥＸＯＲデータＣが“０”となる確率をＰＣ（０）及び“１”となる確率をＰＣ（１）とする、つまり、ＰＣ（０）とＰＣ（１）との和は１である（ＰＣ（０）＋ＰＣ（１）＝１）。
【０１３５】
よって、ＥＸＯＲデータＣが“０”となる確率ＰＣ（０）は、ＰＡ（０）にＰＢ（０）を掛けた値とＰＡ（１）にＰＢ（１）を掛けた値との和で示される（図２１の（１）式）。
【０１３６】
また、ＥＸＯＲデータＣが“１”となる確率ＰＣ（０）は、ＰＡ（０）にＰＢ（１）を掛けた値とＰＡ（１）にＰＢ（０）を掛けた値との和で示される（図２１の（２）式）。
【０１３７】
上記（２）式の変形により、ＥＸＯＲデータＣが“１”となる確率ＰＣ（１）は、ＰＡ（１）とＰＢ（１）を足した確率から、ＰＡ（１）とＰＢ（１）を掛けさらに２倍した確率を引いた確率となる。
【０１３８】
また、上記（１）式の変形により、ＥＸＯＲデータＣが“０”となる確率ＰＣ（０）は、１から上記確率ＰＣ（１）を引いた確率となる。
【０１３９】
図２２は、回路構成の第四の例を示す図である。図２２において、図６、図８及び図１８と同一回路には同一符号を付す。
【０１４０】
図２２より、図８に示す回路構成との違いは、ＥＤｎの尤度からＤｎの尤度へ変換するＥＤｎからＤｎへの尤度変換回路２０１と、Ｄｎの尤度からＥＤｎの尤度へ変換するＤｎからＥＤｎへの尤度変換回路２０２と、インターリーバ回路１１８１と、デインタリーバ回路１１８２と、データ合成回路３００とを有することである。
【０１４１】
図２２において、サンプル値メモリ１１０に格納されたＥＤｎのサンプル値に基づいて、ＢＭ計算回路１１１でブランチメトリック計算を行い、ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２で前回のパスメトリックに基づいてＥＤｎの尤度情報を考慮したパスメトリック演算を行なう。最初の尤度情報は、所定の初期値が用いられる。
【０１４２】
図６同様に、パスメトリック差演算回路１１４で“０”と“１”のパスメトリックの差を求め、パスメトリック差メモリ１１５ａにその差を格納する。つまり、パスメトリック差メモリ１１５ａには、記録データＥＤｎのパスメトリック差が蓄積される。
【０１４３】
ＥＤｎからＤｎへの尤度変換回路２０１では、パスメトリック差／尤度デコーダ１１６ａによって、パスメトリック差メモリ１１５ａに格納されたパスメトリック差から変換されたＥＤｎの尤度を示すＥＤｎ尤度情報を、Ｄｎの尤度を示すＤｎ尤度情報へ変換する。ＥＤｎからＤｎへの尤度変換回路２０１での変換は、例えば、
Ｌ０（ｕ）Ｄｎ＝Ｌ０（ｕ）ＥＤｎ−１×Ｌ０（ｕ）ＥＤｎ
によって、ＥＤｎ尤度情報からＤｎ尤度情報へと変換される。
【０１４４】
更に、上記尤度変換によって求められたＤｎ尤度情報の並び順を、インターリーバ回路１１８１によって内部的にインターリーブする。インターリーブされたＤｎ尤度情報は、データ合成回路３００とＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２に供給される。
【０１４５】
データ合成回路３００は、インターリーブされたＤｎ尤度情報をデータ値として、例えば、光磁気記録の記録／再生に近い特性であるＰＲ（１，１）で合成し合成Ｄｎデータを生成する。ＰＲ（１，１）に限らず、ＰＲ（１，−１）又はＰＲ（１，２，１）を適応しても良い。
【０１４６】
データ合成回路３００によって生成された合成Ｄｎデータについても、同様に、ＢＭ計算回路１１１、ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２、パスメトリックメモリ１１３、パスメトリック差演算回路１１４によって、ブランチメトリック計算及びパスメトリック計算が行なわれ、パスメトシック差がパスメトリック差メモリ１１５ｂに蓄積される。パスメトリック計算の際には、インターリーブされたＤｎ尤度情報が考慮される。つまり、パスメトリック差メモリ１１５ｂには、合成Ｄｎデータのパスメトリック差が蓄積される。
【０１４７】
パスメトリック差／尤度デコーダ１１６ｂによって、パスメトリック差メモリ１１５ｂに格納されたパスメトリック差は、Ｄｎの尤度を示す尤度情報へ変換される。
【０１４８】
デインタリーバ回路１１８２は、Ｄｎ尤度情報をＥＤｎのデータ順に並べ替えるデインタリーブを行う。
【０１４９】
ＤｎからＥＤｎへの尤度変換２０２によって、デインタリーブされたＤｎ尤度情報がＥＤｎの尤度を示すＥＤｎ尤度情報に変換される。変換方法は、例えば、前述の図２１に示される確率計算に従って変換される。
【０１５０】
ＥＤｎのサンプル値は、再度、変換されたＥＤｎ尤度情報を考慮したパスメトリック計算が行なわれる。
【０１５１】
上記処理を所定回数繰り返すことによって、再生データを向上させることができる。また、再生データは、処理に応じてＤａｔａＯＵＴ１１７ａ又はＤａｔａＯＵＴ１１７ｂから出力される。
【０１５２】
さらに、元データをインターリーブし、ＥＸＯＲ演算後、記録媒体に記録するためのデータフォーマットについて説明する。
【０１５３】
図２３は、インターリーバデータの例を示す図である。
【０１５４】
図２３より、元データＤ１〜Ｄｎを２つにインターリーブする際、例えば、ＰＲ（１，１）で復号する場合、データが確定するパスマージが発生する組み合わせは“０”と“０”、及び、“１”と“１”であるので、２つにインタリーブする場合、固定値“０”又は“１”を４回連続する。図２３の例では、４回連続した“０”を元データの先頭に付加し、４回連続した“１”を元データの後ろに付加することによって、データの先頭と後ろを認識するためにパスマージを利用している。また、ｋ個にインターリーブする場合には、２ｋ回連続した“０”と“１”が前後に付加される。
【０１５５】
２つにインタリーブする場合、例えば、奇数番目のデータと偶数番目のデータを抽出するようにインターリーブした元データは、先頭を示す２回連続した“０”と後ろを示す２回連続した“１”との間に奇数番目のデータが挿入され、さらに、先頭を示す２回連続した“０”と後ろを示す２回連続した“１”との間に偶数番目のデータが挿入される。
【０１５６】
このように、元データをインターリーブしたインターリーバデータは、図２０に示すデータフォーマットのように、ＥＸＯＲ演算を行なった後、記録媒体に記録するようにすることで、図２２に示す回路構成によってデータ復号することができる。図２２の回路構成の第四の例において、データ復号後、つまり、ＤａｔａＯＵＴ１１７の前段にデインタリーバ回路を設けることによって、元データのデータ順に並び替えれば良い。
上述により、同じデータを記録媒体の数カ所に繰り返し記録しておき、読み込む毎に尤度を更新することで、媒体自身の欠陥に起因するノイズを削減できるため、データ復号の精度を向上することができる。
【０１５７】
また、同じデータのデータ順（ビット順、或いは、所定データ長毎の並び順）をインターリーブして記録しておき、読み込む毎に尤度を更新することで、データ順に起因するノイズを削減することができるため、データ復号の精度を向上することができる。
【０１５８】
さらに、元データと元データから１データ分（１ビット分、或いは、１所定データ長分）ずらしたデータとの排他的論理和（ＥＸＯＲ）演算を行い記録データに記録することで、元データを数回繰り返し記録することによる記録領域の削減を可能とすることができる。
【０１５９】
次に、記録媒体へのデータ記録を１回とし、２種類の等化器によって、低域及び高域のノイズを低減しデータを復号する回路構成について説明する。
【０１６０】
図２４は、回路構成の第五の例を示す図である。
【０１６１】
図２４において、記録媒体から読み込まれた再生信号は、高域ノイズを低減するＰＲ等化器２４１及び低域ノイズを低減するＰＲ等化器２４２とに出力され、等化された各再生信号Ｕ１及びＵ２は、サンプリングされ、各サンプル値が軟出力復号器２５１及び軟出力復号器２５２に蓄えられる。ＰＲ等化器２４１及びＰＲ等化器２４２のそれぞれに対応した軟出力復号器２５１及び軟出力復号器２５２は、ブランチメトリック及びパスメトリック計算を行なう。軟出力復号器２５１で算出された尤度情報Ｌｅ（ｕ）は軟出力復号器２５２でパスメトリック計算時に考慮され、軟出力復号器２５２で算出された尤度情報Ｌｅ（ｕ）は軟出力復号器２５１でパスメトリック計算時に考慮される。
【０１６２】
高域ノイズを低減するＰＲ等化器２４１は、例えば、高域ノイズの低減に効果のあるＰＲ（１，１）に等化する。低域ノイズを低減するＰＲ等化器２４２は、例えば、微分検出により低域ノイズの低減に効果のあるＰＲ（１，−１）に等化する。それぞれのＰＲ波形に対応するスペクトルは、図２５に示される。また、各ＰＲ等化における波形の例を図２６に示す。
【０１６３】
各軟出力復号器２５１及び２５２は、軟入力軟出力（ＳＩＳＯ）復号器である。ＳＩＳＯ復号には、事後確率復号（A Posteriori Probability:ＡＰＰ）または、より高速であるが最適状態に及ばないＳＯＶＡ（Soft Output Viterbi Algorithm:軟出力ビタビ・アルゴリズム）などが使用される。各軟出力復号器２５１及び２５２は、サンプリングデータに対して、各ビットでの対数尤度比の計算を行なう。
【０１６４】
軟出力復号器２５１及び軟出力復号器２５２は、サンプル値の軟判定の結果を出力（軟出力Ｌ１（ｕ＊）及びＬ２（ｕ＊））する。軟出力Ｌ１（ｕ＊）及びＬ２（ｕ＊）は、対応するビットが“０”と“１”のどちらが確からしいかを示すアナログデータである。この軟出力に基づいて、硬判定器２５３によって、対応するビット値が推定され“０”か“１”で示されるディジタル値で出力される。
【０１６５】
図２４において、高域ノイズを低減したサンプル値と低域ノイズを低減したサンプル値とで反復復号される。軟出力復号器２５１に入力された軟入力Ｕ１と出力する軟出力Ｌ１（ｕ＊）との差で示される外部情報Ｌｅ（ｕ）が，軟出力復号器２５２に事前情報としてフィードバックされる。外部情報Ｌｅ（ｕ）は、復号化処理を行なう毎に更新される。軟出力復号器２５１及び軟出力復号器２５２とで、反復復号化することによって、外部情報Ｌｅ（ｕ）は改善される。その場合、軟出力復号器２５２に入力された軟入力Ｕ２と出力する軟出力Ｌ２（ｕ＊）との差で示される外部情報Ｌｅ（ｕ）が，軟出力復号器２５１に事前情報としてフィードバックされる。反復復号化は所定回数、又は、所定のビットエラーレートに達するまで行なわれ、軟出力Ｌ１（ｕ＊）又は軟出力Ｌ２（ｕ＊）に基づいて、硬判定器２５３によって、硬判定を行い再生データを出力する。
【０１６６】
よって、図２４に示す回路構成の第五の例より、記録データの再生信号の高域ノイズを低減したサンプル値と低域ノイズを低減したサンプル値を、互いの外部情報を考慮し、それぞれのブランチメトリック及びパスメトリック計算することで、データの記録領域を削減することができると共に、再生データの精度を向上することができる。
【０１６７】
また、記録データの再生信号の高域ノイズを低減したサンプル値と低域ノイズを低減したサンプル値とで、互いの外部情報を考慮したブランチメトリック及びパスメトリック計算を反復させることで、外部情報の精度が向上し、より正確な再生データを出力することができる。
【０１６８】
なお、上記例において、図６に示すサンプル値メモリが請求項１のサンプル値格納手段に対応し、ＢＭ計算回路１１１及びＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路１１２での処理が請求項１のパスメトリック計算手段に対応し、パスメトリック差／尤度デコーダ１１６での処理が請求項１の尤度情報変換手段に対応する。
【０１６９】
【発明の効果】
以上、説明してきたように、請求項１乃至３記載の本願発明によれば、繰り返し記録された同一データを復号する度毎に、尤度情報によってパスメトリックに影響を与えることで、媒体の欠陥によるデータ再生エラーを防止することが可能となる。
【０１７０】
また、請求項４乃至６記載の本願発明によれば、複数のトラックに記録された同一データを並列に復号することで、媒体の欠陥によるデータ再生エラーを防止することができ、かつ、効率良く復号処理を行なうことができる。
【０１７１】
また、請求項７乃至９記載の本願発明によれば、元データのデータ順を並べ替えて記録された記録データを復号することで、データ順によって引き起こされるデータ再生エラーを防止することができ、再生データの精度を向上することができる。
【０１７２】
さらに、請求項１０乃至１６記載の本願発明によれば、データ記録時に、元データを演算処理後に記録媒体に記録し、データ再生時に、互いの尤度情報を考慮しながら、記録媒体の記録データの復号、及び、元データの復号を行なうことができる。よって、記録領域は、元データ長とほぼ等しくできるため、記録領域の削減を可能とする。更に、データの並べ順を替えながら復号することができるため、データの並び順によって引き起こされるデータ再生エラーを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来のデータフォーマットの例を示す図である。
【図２】図２は、従来の回路構成の例を示す図である。
【図３】図３は、データフォーマットの第一の例を示す図である。
【図４】図４は、データフォーマットの第二の例を示す図である。
【図５】図５は、マーク長とＣＮＲの関係を示す図である。
【図６】図６は、回路構成の第一の例を示す図である。
【図７】図７は、データフォーマットの第三の例を示す図である。
【図８】図８は、回路構成の第二の例を示す図である。
【図９】図９は、データフォーマットの第四の例を示す図である。
【図１０】図１０は、回路構成の第三の例を示す図である。
【図１１】図１１は、ＰＲ（１，１）のデータと期待値との関係を示す図である。
【図１２】図１２は、ブランチメトリック計算回路の構成例を示す図である。
【図１３】図１３は、尤度比を考慮したパスメトリック計算を行なうＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路の構成例を示す図である。
【図１４】図１４は、パスメトリック差演算回路の構成例を示す図である。
【図１５】図１５は、尤度と規格化パスメトリック差の関係式を示す図である。
【図１６】図１６は、パスメトリック差／尤度デコーダの構成例を示す図である。
【図１７】図１７は、データフォーマットの第五の例を示す図である。
【図１８】図１８は、回路構成の第三の例を示す図である。
【図１９】図１９は、インターリーバ回路の構成の例を示す図である。
【図２０】図２０は、データフォーマットの第六の例を示す図である。
【図２１】図２１は、データの確率計算の例を示す図である。
【図２２】図２２は、回路構成の第四の例を示す図である。
【図２３】図２３は、インターリーバデータの例を示す図である。
【図２４】図２４は、回路構成の第五の例を示す図である。
【図２５】図２５は、ＰＲ（１，１）とＰＲ（１，−１）のスペクトルを示す図である。
【図２６】図２６は、各ＰＲ等化における波形の例を示す図である。
【符号の説明】
１１０          サンプル値メモリ
１１１          ブランチメトリック計算回路
１１２          ＡＣＳ＊Ｌ（ｕ）回路
１１３          パスメトリックメモリ
１１４          パスメトリック差演算
１１５          パスメトリック差メモリ
１１６          パスメトリック差／尤度デコーダ
１１７          ＤａｔａＯＵＴ
１１８１        インターリーバ
１１８２        デインターリーバ
２０１          ＥＤｎからＤｎへの尤度変換
２４１、２４２  ＰＲ等化器  ２５１、２５２  軟出力復号器
２５３          硬判定
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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