(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に再生される再生信号をビタビ復号方法によって復号するようにした情報再生装置であって、
クロックに従ってサンプリングされる再生信号値に基づいて、最尤な状態遷移そのものを表現する上記クロック毎の状態データを生成する状態データ生成手段と、
上記状態データに基づいて、復号データを出力する復号データ出力手段と、
上記状態データから、再生信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジと対応する、オフセットの検出タイミングを発生する手段と、
上記検出タイミングにおける上記再生信号の立ち上がり時点の再生信号値とされるサンプリング値と、上記立ち上がり時点の１クロック後の再生信号値とされるサンプリング値と、立ち下がり時点の再生信号値とされるサンプリング値と、上記立ち下がり時点の１クロック後の再生信号値とされるサンプリング値を用いて演算することによってオフセット信号を生成する手段と、
上記オフセット信号を再生信号に対してフィードバックし、オフセットをキャンセルするための信号路とを有し、
上記状態データ生成手段は、状態メモリユニットを含み、
復号データを出力する上記状態メモリユニットのメモリ長より短いメモリ長の段階で取り出された状態データであって、メトリックの最も小さいものに対応する状態における状態データに基づいて上記検出タイミングを発生することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記状態データは、
ビタビ復号法の種類に応じて決まるビット数の状態データ値の系列であることを特徴とする情報再生装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記再生信号値は、２を補数とするコードの形式であって、
上記オフセット信号は、上記検出タイミングにおける上記再生信号の立ち上がり、立ち下がりのタイミングでの再生信号値とされるサンプル値の平均値として求めたものであることを特徴とする情報再生装置。
【請求項４】
記録媒体に再生される再生信号をビタビ復号方法によって復号するようにした情報再生方法であって、
クロックに従ってサンプリングされる再生信号値に基づいて、再尤な状態遷移そのものを表現する上記クロック毎の状態データを生成する状態生成ステップと、
上記状態データに基づいて、復号データを出力するステップと、
上記状態データから、再生信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジと対応する、オフセットの検出タイミングを発生するステップと、
上記検出タイミングにおける上記再生信号の立ち上がり時点の再生信号値とされるサンプリング値と、上記立ち上がり時点の１クロック後の再生信号値とされるサンプリング値と、立ち下がり時点の再生信号値とされるサンプリング値と、上記立ち下がり時点の１クロック後の再生信号値とされるサンプリング値を用いて演算することによってオフセット信号を生成するステップと、
上記オフセット信号を再生信号に対してフィードバックし、オフセットをキャンセルするスッテップとを有し、
上記状態生成ステップは、復号データを出力する状態メモリユニットのメモリ長より短いメモリ長の段階で取り出された状態データであって、メトリックの最も小さいものに対応する状態における状態データに基づいて上記検出タイミングを発生することを特徴とする情報再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば光磁気ディスク装置等の情報再生装置および再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光磁気ディスク装置等の情報再生装置では、一般に記録媒体から再生される再生信号を２値化することがなされる。２値化の方法としては、再生ＲＦ信号のピーク値およびボトム値を検出し、ピーク値およびボトム値を演算することによってスライスレベルを生成し、スライスレベルと再生ＲＦ信号を比較する方法が知られている。記録媒体上にスライスレベルを規定するための専用の領域を設ける場合もある。また、最近では、ビタビ復号法を利用して２値化することが実用化されつつある。
【０００３】
ディジタル変調方法として、ＣＤにおいて採用されているようなＤＣフリーのものを使用すれば、再生ＲＦ信号中のＤＣ成分が平均的にゼロとすることができる。しかしながら、ＲＬＬ（２，７）、ＲＬＬ（１，７）等の光磁気ディスクにおいて使用されるディジタル変調方式の場合では、再生ＲＦ信号がＤＣ成分を有する。このようなＤＣ成分は、オフセットと称される。再生ＲＦ信号のオフセットが一定であれば、それを取り除くことが容易である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ＤＣフリーでないディジタル変調方式を採用している場合では、再生信号のパターンによって、オフセットが変動する。また、光磁気ディスクの基板製造時に生じた力学的な歪みによって、光学的な複屈折が生じ、再生ＲＦ信号のオフセットが低い周波数で変動する。オフセットの変動によって、スライスレベルが理想的な位置からずれ、２値化エラーが発生する。また、ビタビ復号器を採用している場合では、その前段のＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを狭くし、Ａ／Ｄ変換の分解能を低下させる。それによって、ビタビ復号の精度の低下が生じる。さらに、ビタビ復号の振幅基準値がずれ、ブランチメトリックの計算値が不正確となり、その結果、復号精度が低下する。
【０００５】
従って、この発明の目的は、再生ＲＦ信号のオフセットをキャンセルすることにより、ビタビ復号の精度を向上させることが可能な情報再生装置および再生方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、記録媒体に再生される再生信号をビタビ復号方法によって復号するようにした情報再生装置であって、
クロックに従ってサンプリングされる再生信号値に基づいて、最尤な状態遷移そのものを表現するクロック毎の状態データを生成する状態データ生成手段と、
状態データに基づいて、復号データを出力する復号データ出力手段と、
状態データから、再生信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジと対応する、オフセットの検出タイミングを発生する手段と、
検出タイミングにおける再生信号の立ち上がり時点の再生信号値とされるサンプリング値と、立ち上がり時点の１クロック後の再生信号値とされるサンプリング値と、立ち下がり時点の再生信号値とされるサンプリング値と、立ち下がり時点の１クロック後の再生信号値とされるサンプリング値を用いて演算することによってオフセット信号を生成する手段と、
オフセット信号を再生信号に対してフィードバックし、オフセットをキャンセルするための信号路とを有し、
状態データ生成手段は、状態メモリユニットを含み、
復号データを出力する状態メモリユニットのメモリ長より短いメモリ長の段階で取り出された状態データであって、メトリックの最も小さいものに対応する状態における状態データに基づいて検出タイミングを発生することを特徴とする情報再生装置である。
【０００７】
請求項４の発明は、記録媒体に再生される再生信号をビタビ復号方法によって復号するようにした情報再生方法であって、
クロックに従ってサンプリングされる再生信号値に基づいて、再尤な状態遷移そのものを表現するクロック毎の状態データを生成する状態生成ステップと、
状態データに基づいて、復号データを出力するステップと、
状態データから、再生信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジと対応する、オフセットの検出タイミングを発生するステップと、
検出タイミングにおける再生信号の立ち上がり時点の再生信号値とされるサンプリング値と、立ち上がり時点の１クロック後の再生信号値とされるサンプリング値と、立ち下がり時点の再生信号値とされるサンプリング値と、立ち下がり時点の１クロック後の再生信号値とされるサンプリング値を用いて演算することによってオフセット信号を生成するステップと、
オフセット信号を再生信号に対してフィードバックし、オフセットをキャンセルするスッテップとを有し、
状態生成ステップは、復号データを出力する状態メモリユニットのメモリ長より短いメモリ長の段階で取り出された状態データであって、メトリックの最も小さいものに対応する状態における状態データに基づいて検出タイミングを発生することを特徴とする情報再生方法である。
【０００８】
この発明では、ビタビ復号の状態データに基づいて再生ＲＦ信号の立ち上がり、立ち下がりのタイミングを検出することができ、再生ＲＦ信号中のオフセットを検出することができる。また、Ａ／Ｄ変換出力のＭＳＢの反転するタイミングから再生ＲＦ信号の立ち上がり、立ち下がりのタイミングを検出することができ、再生ＲＦ信号中のオフセットを検出することができる。検出されたオフセットを再生ＲＦ信号から減算することによって、オフセットをキャンセルする。
【０００９】
この発明では、再生ＲＦ信号からオフセットを検出することができ、記録媒体上にオフセット検出用の特別な領域を必要とせず、記録媒体上のデータ記録領域の減少を防止できる。また、ピークレベル、ボトムレベル等を検出するレベル検出回路を省略できる。さらに、再生動作中に連続的にオフセットをキャンセルすることができる。このようにオフセットをキャンセルすることによって、ビタビ復号の精度を高くできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の理解を容易とするために、ビタビ復号方法を行う再生系を有する記録／再生装置の一例について、装置の全体構成、記録媒体のセクタフォーマット、４値４状態ビタビ復号方法の概要、４値４状態ビタビ復号方法を実現するビタビ復号器の構成および動作、および４値４状態ビタビ復号方法以外のビタビ復号方法の順に説明する。
【００１１】
〔ディスク記録再生装置の概要〕
以下、ビタビ復号方法を行う再生系を有する記録／再生装置の一例について説明する。図１は、ビタビ復号方法を行う再生系を有する光磁気ディスク装置の一例の全体構成を示すブロック図である。記録時には、コントローラ２がホストコンピュータ１の指令に従って、記録すべきユーザデータを受取り、情報語としてのユーザデータに基づいてエンコードを行って、符号語としてのＲＬＬ（１，７）符号を生成する。この符号語が記録データとしてレーザパワーコントロール部（以下、ＬＰＣと表記する）４に供給される。コントローラ２は、このような処理の他に、後述する復号化処理、および記録、再生、消去等の各モードの制御、並びにホストコンピュータ１との交信等の動作を行う。
【００１２】
ＬＰＣ４は、供給された記録データに対応して、光ピックアップ７のレーザパワーを制御して光磁気ディスク６上に磁気極性を有するピット列を形成することにより、記録を行う。この記録の際に、磁気ヘッド５が光磁気ディスク６にバイアス磁界を付与する。実際には、記録データに基づいて後述するように生成されるプリコード出力に従って、後述するようなマークエッジ記録が行われる。
【００１３】
後述するように、記録位置すなわちピットの形成位置の制御は、磁気ヘッド５および光ピックアップ７等の位置決めを行う、図示しない手段によってなされる。このため、記録動作時においても、光ピックアップ７がアドレス部等を通過する際には、後述するような再生時の動作と同様な動作が行われる。
【００１４】
上述したようにして形成される各ピットを、記録データに基づいて後述するようにして生成されるプリコード出力中の各ビットに対応させる方法について、図２を参照して説明する。プリコード出力中の、例えば'1' に対してピットを形成し、'0' に対してピットを形成しない記録方法をマーク位置記録方法と称する。一方、各ピットのエッジによって表現される、プリコード出力中の各ビットの境界における極性の反転を、例えば'1' に対応させる記録方法をマークエッジ記録方法と称する。再生時には、再生信号中の各ビットの境界は、後述するようにして生成されるリードクロックＤＣＫに従って認識される。
【００１５】
次に、再生系の構成および動作について説明する。光ピックアップ７は、光磁気ディスク６にレーザ光を照射し、それによって生じる反射光を受光して、再生信号を生成する。再生信号は、和信号Ｒ+ 、差信号Ｒ- および図示しないフォーカスエラー信号ならびにトラッキングエラー信号の４種類の信号からなる。和信号Ｒ+ は、アンプ８によってゲイン調整等がなされた後に切替えスイッチ１０に供給される。また、差信号Ｒ- は、アンプ９によってゲイン調整等がなされた後に切替えスイッチ１０に供給される。さらに、フォーカスエラー信号は、フォーカスエラーを解消する手段（図示せず）に供給される。一方、トラッキングエラー信号は、図示しないサーボ系等に供給され、それらの動作において用いられる。
【００１６】
切替えスイッチ１０には、後述するような切替え信号Ｓが供給される。切替えスイッチ１０は、この切替え信号Ｓに従って、以下のように、和信号Ｒ+ または差信号Ｒ- をフィルタ部１１に供給する。すなわち、後述するような光磁気ディスク６のセクタフォーマットにおいて、エンボス加工によって形成される部分から再生される再生信号が切替えスイッチ１０に供給される期間には、和信号Ｒ+ をフィルタ部１１に供給する。また、光磁気的に記録される部分から再生される再生信号が切替えスイッチ１０に供給される期間には、差信号Ｒ- をフィルタ部１１に供給する。
【００１７】
切替え信号Ｓは、例えば次のようにして生成される。すなわち、まず、再生信号から、セクタフォーマットに規定される所定のパターンから再生される信号を検出する。このような所定のパターンとしては、例えば後述するセクタマークＳＭ等が用いられる。そして、かかる検出がなされた時点を基準として、後述するリードクロックを数える等の方法によって認識される所定時点において、切替え信号Ｓが生成される。
【００１８】
フィルタ部１１は、ノイズカットを行うローパスフィルタおよび波形等化を行う波形等化器から構成される。後述するように、この際の波形等化処理において用いられる波形等化特性は、ビタビ復号器１３が行うビタビ復号方法に適合するものとされる。フィルタ部１１の出力を供給されるＡ／Ｄ変換器１２は、後述するようにして供給されるリードクロックＤＣＫに従って再生信号値ｚ〔ｋ〕をサンプリングする。ビタビ復号器１３は、再生信号値ｚ〔ｋ〕に基づいて、ビタビ復号方法によって復号データを生成する。かかる復号データは、上述したようにして記録される記録データに対する最尤復号系列である。従って、復号エラーが無い場合には、復号データは、記録データと一致する。
【００１９】
復号データは、コントローラ２に供給される。上述したように、記録データは、ユーザデータからチャンネル符号化等の符号化によって生成された符号語である。従って、復号エラーレートが充分低ければ、復号データは、符号語としての記録データとみなすことができる。コントローラ２は、復号データに、上述のチャンネル符号化等の符号化に対応する復号化処理を施すことにより、ユーザデータ等を再生する。
【００２０】
また、フィルタ部１１の出力は、ＰＬＬ部１４にも供給される。ＰＬＬ部１４は、供給された信号に基づいて、リードクロックＤＣＫを生成する。リードクロックＤＣＫは、コントローラ２、Ａ／Ｄ変換器１２、ビタビ復号器１３等に供給される。コントローラ２、Ａ／Ｄ変換器１２、ビタビ復号器１３の動作は、リードクロックＤＣＫに従うタイミングでなされる。さらに、リードクロックＤＣＫは、図示しないタイミングジェネレータに供給される。タイミングジェネレータは、例えば、記録／再生動作の切替え等の装置の動作タイミングを制御する信号を生成する。
【００２１】
上述したような再生動作において、光磁気ディスク６から再生される再生信号に基いて、より正しい再生データを得るために、再生系の各構成要素の動作を再生信号の品質に応じて適正化することが行われる。このような操作をキャリブレーションと称する。キャリブレーションは、再生信号の品質等が例えば加工精度等の記録媒体の特性、および例えば記録用レーザ光のパワーの変動、周囲温度等の記録／再生時の条件等によって変化する可能性があることに対応するために再生系のパラメータを適正化するためのものである。
【００２２】
キャリブレーションの内容は、例えば光ピックアップ７の読取り用レーザ光パワーの調整、アンプ８および９のゲインの調整、フィルタ部１１の波形等化特性の調整、およびビタビ復号器１３の動作において用いられる振幅基準値の調整等である。このようなキャリブレーションは、電源投入直後または記録媒体の交換時等に、図１中には図示しない構成によって行われる。
【００２３】
〔記録媒体のセクタフォーマットの概要〕
光磁気ディスク６には、セクタを記録／再生の単位としてユーザデータが記録される。図３を参照して、光磁気ディスク６において用いられるセクタフォーマットの一例について説明する。図３Ａに示すように、１セクタは、記録／再生の順に従って、ヘッダ、ＡＬＰＣ，ギャップ、ＶＦＯ3 、シンク、データフィールド、バッファの各エリアに区分されている。図３中に付した数字は、バイト数を表す。光磁気ディスク６上には、ブロック符号化等の符号化がなされたデータが記録される。例えば８ビットが１２チャンネルビットに変換されて記録される。
【００２４】
このセクタフォーマットの一例においては、ユーザデータ量が１０２４バイトのフォーマットと、ユーザデータ量が５１２バイトのフォーマットとが用意されている。ユーザデータ量が１０２４バイトのフォーマットでは、データフィールドのバイト数が６７０バイトとされる。また、ユーザデータ量が５１２バイトのフォーマットでは、データフィールドのバイト数が１２７８バイトとされる。これら２つのセクタフォーマットにおいて、６３バイトのプリフォーマットされたヘッダと、ＡＬＰＣ，ギャップエリアの１８バイトは、同一とされている。
【００２５】
図３Ｂは、６３バイトのヘッダを拡大して示す。ヘッダは、セクタマークＳＭ（８バイト）、ＶＦＯフィールドのＶＦＯ1 （２６バイト）、アドレスマークＡＭ（１バイト）、ＩＤフィールドのＩＤ1 （５バイト）、ＶＦＯフィールドのＶＦＯ2 （１６バイト）、アドレスマークＡＭ（１バイト）、ＩＤフィールドのＩＤ2 （５バイト）、およびポストアンブルＰＡ（１バイト）が順に配列された構成とされている。
【００２６】
図３Ｃは、１８バイトのＡＬＰＣ，ギャップエリアを拡大して示す。１８バイトは、ギャップフィールド（５バイト）、フラグフィールド（５バイト）、ギャップフィールド（２バイト）、ＡＬＰＣ（６バイト）からなる。
【００２７】
次に、これらのフィールドについて説明する。セクタマークＳＭは、セクタの開始を識別するためのマークであり、ＲＬＬ（１，７）符号において生じないエンボス加工によって形成されたパターンを有する。ＶＦＯフィールドは、上述のＰＬＬ部１８中のＶＦＯ(Variable Frequency Oscillator) を同期させるためのもので、ＶＦＯ1 、ＶＦＯ2 およびＶＦＯ3 からなる。ＶＦＯ1 およびＶＦＯ2 は、エンボス加工によって形成されている。また、ＶＦＯ3 は、そのセクタに対して記録動作が行われる際に光磁気的に書かれる。ＶＦＯ1 、ＶＦＯ2 およびＶＦＯ3 は、それぞれチャンネルビットの'0' と'1' が交互に現れるパターン（２Ｔパターン）を有する。従って、１チャンネルビットの時間長に対応する時間をＴとすると、ＶＦＯフィールドを再生した時に、２Ｔ毎にレベルが反転する再生信号が得られる。
【００２８】
アドレスマークＡＭは、後続のＩＤフィールドのためのバイト同期を装置に対して与えるために使用され、ＲＬＬ（１，７）符号において生じないエンボスされたパターンを有する。ＩＤフィールドは、セクタのアドレス、すなわち、トラック番号およびセクタ番号の情報と、これらの情報に対するエラー検出用のＣＲＣバイトを有する。ＩＤフィールドは、５バイトからなる。ＩＤ1 およびＩＤ2 によって、同一のアドレス情報が二重に記録される。ポストアンブルＰＡは、チャンネルビットの'0' と'1' とが交互に現れるパターン（２Ｔパターン）を有する。ＩＤ1 、ＩＤ2 およびポストアンブルＰＡも、エンボス加工によって形成されている。このように、ヘッダの領域は、エンボス加工によりピットが形成されたプリフォーマットされた領域である。
【００２９】
図３Ｃは、ＡＬＰＣ，ギャップエリアを拡大して示す。ギャップには、ピットが形成されない。最初のギャップフィールド（５バイト）は、プリフォーマットされたヘッダの後の最初のフィールドであり、これによって、ヘッダの読取りを完了した後の処理に装置が要する時間が確保される。２番目のギャップフィールド（２バイト）は、後のＶＦＯ3 の位置のずれを許容するためのものである。
【００３０】
ＡＬＰＣ，ギャップエリアには、５バイトのフラグフィールドが記録される。フラグフィールドは、セクタのデータが記録される時に、連続した２Ｔパターンが記録される。ＡＬＰＣ(Auto Laser Power Control)フィールドは、記録時のレーザパワーをテストするために設けられている。シンクフィールド（４バイト）は、続くデータフィールドのためのバイト同期を装置が得るために設けられており、所定のビットパターンを有する。
【００３１】
データフィールドは、ユーザデータを記録するために設けられる。上述した６７０バイトのデータフィールドには、５１２バイトのユーザデータと、１４４バイトのエラー検出、訂正用のパリティ等と、１２バイトのセクタ書込みフラグと、２バイト（ＦＦ）とからなる。また、１２７８バイトのデータフィールドの場合には、１０２４バイトのユーザデータと、２４２バイトのエラー検出、訂正用のパリティ等と、１２バイトのセクタ書込みフラグとからなる。セクタの最後のバッファフィールドは、電気的、あるいは機械的な誤差に対する許容範囲として使用される。
【００３２】
上述したセクタフォーマットの例において、ヘッダは、エンボス加工によりピットが形成されたエリアである。また、ＡＬＰＣ，ギャップエリアは、再生時には、使用されないエリアである。さらに、ＶＦＯ3 、シンクフィールドおよびデータフィールドは、光磁気記録されたデータのエリアである。
【００３３】
〔４値４状態ビタビ復号方法の概要〕
以下、ビタビ復号器１３によって行われるビタビ復号方法について説明する。上述したように、ユーザデータは、様々な符号化方法によって記録データとしての符号語に変換される。符号化方法は、記録媒体の性質および記録／再生方法等に応じて適切なものが採用される。光磁気ディスク装置においては、ブロック符号化において、Run Lengthすなわち'1' と'1' の間の'0' の数を制限するＲＬＬ（Run Length Limited）符号化方法が用いられることが多い。従来から幾つかのＲＬＬ符号化方法が用いられている。一般に、'1' と'1' の間の'0' の数を最小でｄ個、最大でｋ個とするｍ／ｎブロック符号をＲＬＬ（ｄ，ｋ；ｍ，ｎ）符号と称する。
【００３４】
例えば、２／３ブロック符号において、'1' と'1' の間の'0' の数を最小で１個、最大で７個とするブロック符号化方法は、ＲＬＬ（１，７；２，３）符号である。一般にＲＬＬ（１，７；２，３）符号をＲＬＬ（１，７）符号と称することが多いので、以下の説明においても単にＲＬＬ（１，７）符号と表記した場合には、ＲＬＬ（１，７；２，３）符号を指すことにする。
【００３５】
このようなＲＬＬ符号化方法と、上述したマークエッジ記録方法との組合わせによって記録されたデータから再生される再生信号を復号するために、ビタビ復号方法を用いることができる。
【００３６】
このようなＲＬＬ符号化方法は、記録密度の向上、および再生動作の安定性の確保という２つの観点から、符号化方法に要求される条件に対応できるものである。まず、上述したように、マークエッジ記録方法は、記録データに基づいて後述するように生成されるプリコード出力における'1' を各ピットのエッジによって表現される極性の反転に対応させるものなので、'1' と'1' の間の'0' の数を多くする程、各ピット１個当たりに記録されるビット数を大きくすることができる。従って、記録密度を大きくすることができる。
【００３７】
一方、再生系の動作タイミングを合わせるために必要なリードクロックＤＣＫは、上述したように、再生信号に基づいてＰＬＬ部１４によって生成される。このため、記録データにおいて'1' と'1' の間の'0' の数を多くすると、再生動作の際にＰＬＬ部の動作が不安定となるので、再生動作全体が不安定なものとなる。
【００３８】
これら２つの条件を考慮すると、'1' と'1' の間の'0' の数は、多過ぎたり、少な過ぎたりしない、適切な範囲内に設定される必要がある。このような、記録データ中の'0' の数の設定に関して、ＲＬＬ符号化方法が有効となる。
【００３９】
ところで、図４に示すように、上述したＲＬＬ（１，７）符号化方法とマークエッジ記録方法の組み合わせにおいては、記録データに基づいて生成されるプリコード出力中の'1' と'1' の間に最低１個の'0' が含まれるので、最小反転幅が２となる。このような、最小反転幅が２となる符号化方法が用いられる場合に、符号間干渉およびノイズ等の影響を受けている再生信号から記録データを復号する方法として、後述するように、４値４状態ビタビ復号方法を適用することができる。
【００４０】
上述したように、再生信号には、フィルタ部１１によって波形等化処理がなされる。ビタビ復号方法の前段としてなされるこのような波形等化処理には、符号間干渉を積極的に利用するパーシャルレスポンス方法が用いられる。この際に用いられる波形等化特性は、一般に（１＋Ｄ）n で表されるパーシャルレスポンス特性の内から、記録／再生系の線記録密度およびＭＴＦ（Modulation Transfer Function）を考慮して決められる。上述したＲＬＬ（１，７）符号化方法とマークエッジ記録方法の組み合わせによって記録されたデータに対して、ＰＲ（１，２，１）を用いる波形等化処理は、４値４状態ビタビ復号方法の前段となる。
【００４１】
一方、マークエッジ記録方法においては、光磁気ディスク媒体等に対する実際の記録に先立って、上述のＲＬＬ符号化等によって符号化された記録データに基づくプリコードが行われる。各時点ｋにおける記録データ列をａ〔ｋ〕、これに基づくプリコード出力をｂ〔ｋ〕とすると、プリコードは、以下のように行われる。
【００４２】
ｂ〔ｋ〕＝ｍｏｄ２｛ａ〔ｋ〕＋ｂ〔ｋ−１〕｝  （１）
このようなプリコード出力ｂ〔ｋ〕が実際に光磁気ディスク媒体等に記録される。一方、フィルタ部１１中の波形等化器によってなされる、波形等化特性ＰＲ（１，２，１）での波形等化処理について説明する。但し、以下の説明においては、信号の振幅を規格化せずに、波形等化特性をＰＲ（Ｂ，２Ａ，Ｂ）とする。また、ノイズを考慮しない場合の再生信号の値をｃ〔ｋ〕と表記する。さらに、ノイズを含む実際の再生信号（すなわち、記録媒体から再生された再生信号）をｚ〔ｋ〕と表記する。
【００４３】
ＰＲ（Ｂ，２Ａ，Ｂ）は、ある時点ｋにおける再生信号の値に対して、時点ｋにおける振幅の寄与が振幅値の２Ａ倍とされ、さらに前後の時点ｋ−１およびｋ＋１における振幅の寄与が各々の時点での信号の振幅のＢ倍とされるものである。従って、再生信号の値の最大値は、時点ｋ−１、ｋ、ｋ＋１において何れもパルスが検出される場合である。このような場合には、再生信号の値の最大値は、以下のようになる。
【００４４】
Ｂ＋２Ａ＋Ｂ＝２Ａ＋２Ｂ
また、再生信号の値の最小値は０となる。但し、実際の取り扱いにおいては、ｃ〔ｋ〕として、ＤＣ成分のＡ＋Ｂを差し引いた以下のようなものが用いられる。
【００４５】
ｃ〔ｋ〕＝Ｂ×ｂ〔ｋ−２〕＋２Ａ×ｂ〔ｋ−１〕＋Ｂ×ｂ〔ｋ〕
−Ａ−Ｂ    （２）
従って、ノイズを考慮しない場合の再生信号ｃ〔ｋ〕は、Ａ＋Ｂ，Ａ，−Ａ，−Ａ−Ｂの内の何れかの値をとることになる。一般に、再生信号の性質を示す方法の１つとして、例えば５個の時点を単位として、再生信号を多数重ね合わせたものをアイパターンと称する。この発明を適用することができる光磁気ディスク装置において、ＰＲ（Ｂ，２Ａ，Ｂ）の下で波形等化処理された実際の再生信号ｚ〔ｋ〕についてのアイパターンの一例を図５に示す。図５から各時点における再生信号ｚ〔ｋ〕の値は、ノイズによるばらつきを有するが、ほぼ、Ａ＋Ｂ，Ａ，−Ａ，−Ａ−Ｂの内の何れかになることが確認できる。後述するように、Ａ＋Ｂ，Ａ，−Ａ，−Ａ−Ｂの値は、識別点として用いられる。
【００４６】
上述したような波形等化処理がなされた再生信号を復号する、ビタビ復号方法の概略は、次のようなものである。ステップ▲１▼符号化方法および記録媒体に対する記録方法に基づいて、生じ得る全ての状態を特定する。ステップ▲２▼ある時点における各状態を起点として、次の時点において生じ得る全ての状態遷移と、各状態遷移が生じる時の記録データａ〔ｋ〕および再生信号の値ｃ〔ｋ〕を特定する。ステップ▲１▼および▲２▼の結果として特定された全ての状態および状態遷移と、各状態遷移が生じる時の〔記録データの値ａ〔ｋ〕／再生信号の値ｃ〔ｋ〕〕を図の形式で表現したものを状態遷移図と称する。後述するように、４値４状態ビタビ復号方法における状態遷移図は、図７に示すようなものである。そして、この状態遷移図に基づく復号動作を行うように、ビタビ復号器１３が構成される。
【００４７】
さらに、ステップ▲３▼上述したように、状態遷移図を前提として、記録媒体から各時点ｋにおいて再生される再生信号ｚ〔ｋ〕に基づく最尤な状態遷移が選択される。但し、上述したように、ｚ〔ｋ〕は、ビタビ復号器１３に供給される前段において波形等化されたものである。このような最尤な状態遷移の選択がなされる毎に、選択された状態遷移に対応して、状態遷移図に記載された記録データａ〔ｋ〕の値を復号値とすることによって、記録データに対する最尤復号値系列としての復号データａ' 〔ｋ〕を得ることができる。但し、各時点ｋにおける復号データ値から、最尤復号値系列とするための構成は、後述するビタビ復号器１３中のＰＭＵ２３である。従って、上述したように、復号データ列ａ' 〔ｋ〕は、復号エラーが無い場合には、記録データ列ａ〔ｋ〕と一致する。上述のステップ▲１▼〜ステップ▲３▼について、以下に詳細に説明する。
【００４８】
上述のステップ▲１▼について説明する。まず、ここで用いられる状態として、ある時点ｋにおける状態を、時点ｋおよびそれ以前のプリコード出力を用いて次のように定義する。すなわち、ｎ＝ｂ〔ｋ〕、ｍ＝ｂ〔ｋ−１〕、ｌ＝ｂ〔ｋ−２〕の時の状態をＳnml と定義する。このような定義によって、２3 ＝８個の状態があると考えられるが、上述したように、実際に生じ得る状態は、符号化方法等に基づいて制限される。ＲＬＬ（１，７）符号として符号化された記録データ列ａ〔ｋ〕においては、'1' と'1' の間に最低１個の'0' が含まれるので、２個以上の'1' が連続することが無い。記録データ列ａ〔ｋ〕に課されるこのような条件に基づいてプリコード出力ｂ〔ｋ〕について一定の条件が課され、その結果として生じ得る状態に制限が加えられる。
【００４９】
このような制限について具体的に説明する。上述したようにＲＬＬ（１，７）符号化によって生成される記録データ列中に、２個以上の'1' が連続するもの、すなわち以下のものはあり得ない。
【００５０】
ａ〔ｋ〕＝１，ａ〔ｋ−１〕＝１，ａ〔ｋ−２〕＝１    （３）
ａ〔ｋ〕＝１，ａ〔ｋ−１〕＝１，ａ〔ｋ−２〕＝０    （４）
ａ〔ｋ〕＝０，ａ〔ｋ−１〕＝１，ａ〔ｋ−２〕＝１    （５）
記録データ列に課されるこのような条件に基づいて、上述の（１）式に従ってｂ〔ｋ〕について課される条件について検討すると、Ｓ０１０およびＳ１０１の２個の状態は生じ得ないことがわかる。従って、生じ得る状態は、２3 −２＝６個である。
【００５１】
次に、ステップ▲２▼について説明する。ある時点ｊにおける状態を起点として、次の時点ｊ＋１において生じ得る状態を求めるためには、時点ｊ＋１における記録データの値ａ〔ｊ＋１〕が１となる場合、および０となる場合に分けて調べる必要がある。
【００５２】
ここでは、状態Ｓ０００を例として説明する。上述の（１）式に従って、Ｓ０００すなわちｎ＝ｂ〔ｊ〕＝０，ｌ＝ｂ〔ｊ−１〕＝０，ｍ＝ｂ〔ｊ−２〕＝０とプリコードされる記録データとしては、以下の２個が考えられる。
【００５３】
ａ〔ｊ〕＝０、ａ〔ｊ−１〕＝０、ａ〔ｊ−２〕＝１    （６）
ａ〔ｊ〕＝０、ａ〔ｊ−１〕＝０、ａ〔ｊ−２〕＝０    （７）
〔ａ〔ｊ＋１〕＝１の時〕
この時、（１）式に従って、ｂ〔ｊ＋１〕は、以下のように計算される。
【００５４】
ｂ〔ｊ＋１〕＝ｍｏｄ２｛ａ〔ｊ＋１〕＋ｂ〔ｊ〕｝
＝ｍｏｄ２｛  １      ＋  ０  ｝
＝１      （８）
従って、再生信号ｃ〔ｊ〕の値は、上述の（２）式に従って、次のように計算される。
【００５５】
ｃ〔ｊ＋１〕＝｛Ｂ×ｂ〔ｊ＋１〕＋２Ａ×ｂ〔ｊ〕＋Ｂ×ｂ〔ｊ−１〕｝
−Ａ−Ｂ
＝｛Ｂ×１＋２Ａ×０＋Ｂ×０｝−Ａ−Ｂ
＝−Ａ      （９）
また、次の時点ｊ＋１での状態Ｓnlm については、ｎ＝ｂ〔ｊ＋１〕，ｌ＝ｂ〔ｊ〕，ｍ＝ｂ〔ｊ−１〕である。そして、上述したようにｂ〔ｊ＋１〕＝１，ｂ〔ｊ〕＝０，ｂ〔ｊ−１〕＝０となるので、次の時点ｊ＋１における状態は、Ｓ１００である。従って、ａ〔ｊ＋１〕＝１の場合には、Ｓ０００→Ｓ１００という遷移が生じることが特定できる。
【００５６】
〔ａ〔ｊ＋１〕＝０の時〕
この時、（１）式に従って、ｂ〔ｊ＋１〕は、以下のように計算される。
【００５７】
ｂ〔ｊ＋１〕＝ｍｏｄ２｛ａ〔ｊ＋１〕＋ｂ〔ｊ〕｝
＝ｍｏｄ２｛    ０      ＋  ０｝
＝０      （１０）
従って、再生信号ｃ〔ｊ＋１〕の値は、上述の（２）式に従って、次のように計算される。
【００５８】
ｃ〔ｊ＋１〕＝｛Ｂ×ｂ〔ｊ＋１〕＋２Ａ×ｂ〔ｊ〕＋Ｂ×ｂ〔ｊ−１〕｝
−Ａ−Ｂ
＝｛Ｂ×０＋２Ａ×０＋Ｂ×０｝−Ａ−Ｂ
＝−Ａ−Ｂ          （１１）
また、次の時点ｊ＋１における状態Ｓnlm については、ｎ＝ｂ〔ｊ＋１〕，ｌ＝ｂ〔ｊ〕，ｍ＝ｂ〔ｊ−１〕である。そして、上述したようにｂ〔ｊ＋１〕＝０，ｂ〔ｊ〕＝０，ｂ〔ｊ−１〕＝０となるので、次の時点における状態は、Ｓ０００である。従って、ａ〔ｊ＋１〕＝０の場合には、Ｓ０００→Ｓ０００という遷移が生じることが特定できる。
【００５９】
このようにして、時点ｊにおけるＳ０００以外の各状態についても、それらを起点として次の時点ｊ＋１において生じ得る状態遷移と、そのような各状態遷移が生じる時の記録データ値ａ〔ｊ＋１〕および再生信号値ｃ〔ｊ＋１〕との対応を求めることができる。
【００６０】
上述したようにして、各状態について、それらを起点として生じ得る状態遷移と、各状態遷移が生じる時の記録データの値および再生信号の値との対応を求め、図の形式に表したものが図６である。上述の時点ｊおよびｊ＋１は、特別の時点ではない。従って、上述したようにして求まる、生じ得る状態遷移とそれらに伴う記録データの値および再生信号の値との対応は、任意の時点において適用することができる。このため、図６においては、任意の時点ｋにおいて生じる状態遷移に伴う記録データの値をａ〔ｋ〕と表記し、再生信号の値をｃ〔ｋ〕と表記する。
【００６１】
図６において、状態遷移は、矢印によって表される。また、各矢印に付した符号が〔記録データ値ａ〔ｋ〕／再生信号値ｃ〔ｋ〕〕を示している。状態Ｓ０００，Ｓ００１，Ｓ１１１およびＳ１１０を起点とする状態遷移は、２通り有るのに対して、状態Ｓ０１１およびＳ１００を起点として生じ得る遷移は１通りのみである。
【００６２】
さらに、図６においてＳ０００とＳ００１は、何れもａ〔ｋ〕＝１に対しては、ｃ〔ｋ〕＝−Ａという値を取り、Ｓ１００に遷移している。一方、ａ〔ｋ〕＝０に対しては、ｃ〔ｋ〕＝−Ａ−Ｂという値を取り、Ｓ０００に遷移している。また、Ｓ１１１とＳ１１０も同様に、同じａ〔ｋ＋１〕の値について同じｃ〔ｋ＋１〕の値を取り、且つ、同じ状態に遷移している。従って、Ｓ０００とＳ００１をまとめてＳ０と表現し、Ｓ１１１とＳ１１０をまとめてＳ２と表現することができる。さらに、Ｓ０１１をＳ３とし、Ｓ１００をＳ１と表現することにして、整理したものが図７である。
【００６３】
上述したように、図７が４値４状態ビタビ復号方法に用いられる状態遷移図である。図７中には、Ｓ０〜Ｓ３の４個の状態、および再生信号ｃ〔ｋ＋１〕の値としての−Ａ−Ｂ，−Ａ，Ａ，Ａ＋Ｂの４個の値が示されている。状態Ｓ０およびＳ２を起点とする状態遷移は、２通り有るのに対して、状態Ｓ１およびＳ３を起点とする状態遷移は、１通りのみである。
【００６４】
一方、状態遷移を時間に沿って表現する形式として、図８に示すようなトレリス線図が用いられる。図８では、２個の時点間の遷移を示しているが、さらに多数の時点間の遷移を示すこともできる。時間経過に伴い、順次右の時点に遷移していく様子が表現される。従って、水平な矢印は、例えばＳ０→Ｓ０等の同じ状態への遷移を表し、斜めの矢印は、例えばＳ１→Ｓ２等の異なる状態への遷移を表すことになる。
【００６５】
上述したビタビ復号方法のステップ▲３▼、すなわち図７に示した状態遷移図を前提として、ノイズを含む実際の再生信号ｚ〔ｋ〕から最尤な状態遷移を選択する方法について以下に説明する。
【００６６】
最尤な状態遷移を選択するためには、まず、ある時点ｋにおける状態について、その状態に至る過程において経由してきた複数時点間の状態遷移の尤度の和を計算し、さらに、計算された尤度の和を比較して、最尤の復号系列を選択することが必要である。このような尤度の和をパスメトリックと称する。
【００６７】
パスメトリックを計算するためには、まず、隣接する時点間の状態遷移の尤度を計算することが必要となる。このような尤度の計算は、上述の状態遷移図を参照して、再生信号ｚ〔ｋ〕の値に基づいて以下のようになされる。まず、一般的な説明として、時点ｋ−１において、状態Ｓａである場合について考える。この時、ビタビ復号器３１に再生信号ｚ〔ｋ〕が入力された場合に、状態Ｓｂへの状態遷移が生じる尤度が次式に従って計算される。但し、状態Ｓａおよび状態Ｓｂは、図７の状態遷移図に記載されている４個の状態の何れかとする。
【００６８】
（ｚ〔ｋ〕−ｃ（Ｓａ，Ｓｂ））2   （１２）
上式において、ｃ（Ｓａ，Ｓｂ）は、状態Ｓａから状態Ｓｂへの状態遷移について、図７の状態遷移図に記載されている再生信号の値である。すなわち、上述の図７において、例えば状態遷移Ｓ０→Ｓ１について、−Ａと算出されている値である。従って、式（１２）は、ノイズを含む実際の再生信号ｚ〔ｋ〕の値と、ノイズを考慮せずに計算された再生信号ｃ（Ｓａ，Ｓｂ）の値の間のユークリッド距離となる。ある時点におけるパスメトリックは、その時点に至るまでのこのような隣接時点間の状態遷移の尤度の総和として定義される。
【００６９】
ところで、時点ｋにおいて状態Ｓａである場合を考える。この場合に、時点ｋ−１において状態Ｓａに遷移し得る状態をＳｐとすれば、パスメトリックＬ（Ｓａ，ｋ）は、時点ｋ−１におけるパスメトリックを用いて次式のように計算される。
【００７０】
Ｌ（Ｓａ，ｋ）
＝Ｌ（Ｓｐ，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕−ｃ（Ｓｐ，Ｓａ））2   （１３）
すなわち、時点ｋ−１において状態Ｓｐに至った場合のパスメトリックＬ（Ｓｐ，ｋ−１）と、時点ｋ−１と時点ｋの間で生じるＳｐ→Ｓａなる状態遷移の尤度（ｚ〔ｋ〕−ｃ（Ｓｐ，Ｓａ））2 とを加算することによって、パスメトリックＬ（Ｓａ，ｋ）が計算される。この（ｚ〔ｋ〕−ｃ（Ｓｐ，Ｓａ））2 のような、最新の状態遷移の尤度は、ブランチメトリックと称される。但し、ここでのブランチメトリックは、後述するビタビ復号器１３中のブランチメトリック計算回路（ＢＭＣ）２０によって計算されるブランチメトリック、すなわち、規格化メトリックに対応するブランチメトリックとは、別のものであることに注意が必要である。
【００７１】
また、時点ｋにおいて状態Ｓａである場合に、時点ｋ−１において状態Ｓａに遷移し得る状態が複数個存在することがある。図７においては、状態Ｓ０およびＳ２がこのような場合である。すなわち時点ｋにおいて状態Ｓ０である場合に、時点ｋ−１において状態Ｓ０に遷移し得る状態は、Ｓ０とＳ３の２個である。また、時点ｋにおいて状態Ｓ２である場合に、時点ｋ−１において状態Ｓ２に遷移し得る状態は、Ｓ１とＳ２の２個である。一般的な説明として、時点ｋにおいて状態Ｓａであり、且つ、時点ｋ−１において状態Ｓａに遷移し得る状態がＳｐおよびＳｑの２個である場合に、パスメトリックＬ（Ｓａ，ｋ）は、次式のように計算される。
【００７２】
Ｌ（Ｓａ，ｋ）
＝ｍｉｎ｛Ｌ（Ｓｐ，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕−ｃ（Ｓｐ，Ｓａ））2 ，
Ｌ（Ｓｑ，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕−ｃ（Ｓｑ，Ｓａ））2 ｝(14)
すなわち、時点ｋ−１において状態Ｓｐであり、Ｓｐ→Ｓａなる状態遷移によって状態Ｓａに至った場合と、時点ｋ−１において状態Ｓｑであり、Ｓｑ→Ｓａなる状態遷移によって状態Ｓａに至った場合の各々について、尤度の和を計算する。そして、各々の計算値を比較し、より小さい値を時点ｋにおける状態Ｓａに関するパスメトリックＬ（Ｓａ，ｋ）とする。
【００７３】
このようなパスメトリックの計算を、図７を用いて上述した４値４状態について具体的に適用すると、時点ｋにおける各状態Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２およびＳ３についてのパスメトリックＬ（０，ｋ），Ｌ（１，ｋ），Ｌ（２，ｋ）およびＬ（３，ｋ）は、時点ｋ−１における各状態Ｓ０〜Ｓ３についてのパスメトリックＬ（０，ｋ−１）〜Ｌ（３，ｋ−１）を用いて以下のように計算できる。
【００７４】
Ｌ（０，ｋ）＝ｍｉｎ｛Ｌ（０，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕＋Ａ＋Ｂ）2 ，
Ｌ（３，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕＋Ａ）2 ｝  (15)
Ｌ（１，ｋ）＝Ｌ（０，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕＋Ａ）2             (16)
Ｌ（２，ｋ）＝ｍｉｎ｛Ｌ（２，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕−Ａ−Ｂ）2 
Ｌ（１，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕−Ａ）2 ｝  (17)
Ｌ（３，ｋ）＝Ｌ（２，ｋ−１）＋（ｚ〔ｋ〕−Ａ）2             (18)
上述したように、このようにして計算されるパスメトリックの値を比較して、最尤な状態遷移が選択されれば良い。ところで、最尤な状態遷移を選択するためには、パスメトリックの値そのものを計算しなくても、パスメトリックの値の比較ができれば良い。そこで、実際の４値４状態ビタビ復号方法においては、パスメトリックの代わりに以下に定義するような規格化パスメトリックを用いることにより、各時点ｋにおけるｚ〔ｋ〕に基づく計算を容易なものとするようになされる。
【００７５】
ｍ（ｉ，ｋ）
＝〔Ｌ（ｉ，ｋ）−ｚ〔ｋ〕2 −（Ａ＋Ｂ）2 〕／２／（Ａ＋Ｂ）（１９）
式（１９）をＳ０〜Ｓ３の各状態に適用すると、具体的な規格化パスメトリックは、以下のように２乗計算を含まないものとなる。このため、後述する、加算、比較、選択回路（ＡＣＳ）２１における計算を容易なものとすることができる。
【００７６】
ｍ（０，ｋ）＝ｍｉｎ｛ｍ（０，ｋ−１）＋ｚ〔ｋ〕，
ｍ（３，ｋ−１）＋α×ｚ〔ｋ〕−β｝  （２０）
ｍ（１，ｋ）＝ｍ（０，ｋ−１）＋α×ｚ〔ｋ〕−β            （２１）
ｍ（２，ｋ）＝ｍｉｎ｛ｍ（２，ｋ−１）−ｚ〔ｋ〕，
ｍ（１，ｋ−１）−α×ｚ〔ｋ〕−β｝  （２２）
ｍ（３，ｋ）＝ｍ（２，ｋ−１）＋α×ｚ〔ｋ〕−β            （２３）
但し、式（２０）〜（２３）中のαおよびβは、以下のようなものである。
【００７７】
α＝Ａ／（Ａ＋Ｂ）        （２４）
β＝Ｂ×（Ｂ＋２×Ａ）／２／（Ａ＋Ｂ）    （２５）
このような規格化パスメトリックに基づく４値４状態ビタビ復号方法における状態遷移の条件について図９に示す。上述の４個の規格化パスメトリックの内に、２個から１個を選択する式が２つあるので、２×２＝４通りの条件がある。
【００７８】
〔４値４状態ビタビ復号器の概要〕
上述した４値４状態ビタビ復号方法を実現するビタビ復号器１３について以下に説明する。図１０にビタビ復号器１３の全体構成を示す。ビタビ復号器１３は、ブランチメトリック計算回路（以下、ＢＭＣと表記する）２０、加算、比較および選択回路（以下、ＡＣＳと表記する）２１、圧縮およびラッチ回路２２およびパスメモリユニット（以下、ＰＭＵと表記する）２３から構成される。これらの各構成要素に対して上述のリードクロックＤＣＫ（以下の説明においては、単にクロックと表記する）が供給されることにより、ビタビ復号器１３全体の動作タイミングが合わされる。以下、各構成要素について説明する。
【００７９】
ＢＭＣ２０は、入力される再生信号ｚ〔ｋ〕に基づいて、規格化パスメトリックに対応するブランチメトリックの値ＢＭ０，ＢＭ１，ＢＭ２およびＢＭ３を計算する。ＢＭ０〜ＢＭ３は、上述の式（２０）〜（２３）の規格化パスメトリックを計算するために必要とされる、以下のようなものである。
【００８０】
ＢＭ０＝ｚ（ｋ）                  （２６）
ＢＭ１＝α×ｚ〔ｋ〕−β          （２７）
ＢＭ２＝−ｚ（ｋ）                （２８）
ＢＭ３＝−α×ｚ〔ｋ〕−β        （２９）
この計算に必要なαおよびβは、上述の式（２４）および（２５）に従ってＢＭＣ２０によって計算される基準値である。かかる計算は、例えば再生信号ｚ〔ｋ〕に基づくエンベロープ検出等の方法で検出され、ＢＭＣ２０に供給される識別点−Ａ−Ｂ，−Ａ，ＡおよびＡ＋Ｂの値に基づいてなされる。
【００８１】
ＢＭ０〜ＢＭ３の値は、ＡＣＳ２１に供給される。一方、ＡＣＳ２１は、後述するような圧縮およびラッチ回路２２から、１クロック前の規格化パスメトリックの値（但し、後述するように圧縮のなされたもの）Ｍ０，Ｍ１，Ｍ２およびＭ３を供給される。そして、Ｍ０〜Ｍ３と、ＢＭ０〜ＢＭ３とを加算して、後述するようにして、最新の規格化パスメトリックの値Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２およびＬ３を計算する。Ｍ０〜Ｍ３が圧縮のなされたものであるため、Ｌ０〜Ｌ３を計算する際のオーバーフローを避けることができる。
【００８２】
さらに、ＡＣＳ２１は、最新の規格化パスメトリックの値Ｌ０〜Ｌ３に基づいて、後述するように、最尤な状態遷移を選択し、また、選択結果に対応して、パスメモリ２３に供給される選択信号ＳＥＬ０およびＳＥＬ２を'High'または'Low' とする。
【００８３】
また、ＡＣＳ２１は、Ｌ０〜Ｌ３を圧縮およびラッチ回路２２に供給する。圧縮およびラッチ回路２２は、供給されるＬ０〜Ｌ３を圧縮した後にラッチする。その後、１クロック前の規格化パスメトリックＭ０〜Ｍ３としてＡＣＳ２１に供給する。
【００８４】
この際の圧縮の方法としては、例えば以下に示すように、最新の規格化パスメトリックＬ０〜Ｌ３から、そのうちの１個、例えばＬ０を一律に差し引く等の方法が用いられる。
【００８５】
Ｍ０＝Ｌ０−Ｌ０      （３０）
Ｍ１＝Ｌ１−Ｌ０      （３１）
Ｍ２＝Ｌ２−Ｌ０      （３２）
Ｍ３＝Ｌ３−Ｌ０      （３３）
この結果として、Ｍ０が常に０の値をとることになるが、以下の説明においては、一般性を損なわないために、このままＭ０と表記する。式（３０）〜（３３）によって計算されるＭ０〜Ｍ３の値の差は、Ｌ０〜Ｌ３の値の差と等しいものとなる。上述したように、最尤な状態遷移の選択においては、規格化パスメトリック間の値の差のみが問題となる。従って、このような圧縮方法は、最尤な状態遷移の選択結果に影響せずに規格化パスメトリックの値を圧縮し、オーバーフローを防止する方法として有効である。このように、ＡＣＳ２１と圧縮およびラッチ回路２２は、規格化パスメトリックの計算に関するループを構成する。
【００８６】
上述のＡＣＳ２１について、図１１を参照してより詳細に説明する。ＡＣＳ２１は、６個の加算器５１、５２、５３、５４、５６、５８および２個の比較器５５、５７から構成される。一方、上述したようにＡＣＳ２１には、１クロック前の圧縮された規格化パスメトリックの値Ｍ０〜Ｍ３および規格化パスメトリックに対応するブランチメトリックの値ＢＭ０〜ＢＭ３が供給される。
【００８７】
加算器５１には、Ｍ０およびＢＭ０が供給される。加算器５１は、これらを加算して以下のようなＬ００を算出する。
【００８８】
Ｌ００＝Ｍ０＋ＢＭ０    （３４）
上述したように、Ｍ０は、時点ｋ−１において状態Ｓ０に至った場合に、経由してきた状態遷移の総和に対応する圧縮された規格化パスメトリックである。また、ＢＭ０は、時点ｋにおいて入力される再生信号ｚ〔ｋ〕に基づいて上述の（２６）式に従って計算されるもの、すなわちｚ〔ｋ〕の値そのものである。従って、式（３４）の値は、上述したような圧縮の作用の下に、上述の式（２０）中のｍ（０，ｋ−１）＋ｚ〔ｋ〕の値を計算したものとなる。すなわち、時点ｋ−１において状態Ｓ０であり、時点ｋにおける状態遷移Ｓ０→Ｓ０によって最終的に状態遷移Ｓ０に至った場合に対応する計算値である。
【００８９】
一方、加算器５２には、Ｍ３およびＢＭ１が供給される。加算器５１は、これらを加算して以下のようなＬ３０を算出する。
【００９０】
Ｌ３０＝Ｍ３＋ＢＭ１    （３５）
上述したように、Ｍ３は、時点ｋ−１において状態Ｓ３に至った場合に、経由してきた状態遷移の総和に対応する、圧縮された規格化パスメトリックである。また、ＢＭ１は、時点ｋにおいて入力される再生信号ｚ〔ｋ〕に基づいて上述の（２７）式に従って計算されるもの、すなわちα×ｚ〔ｋ〕−βである。従って、式（３５）の値は、上述したような圧縮の作用の下に、上述の式（２０）中のｍ（３，ｋ−１）＋α×ｚ〔ｋ〕−βの値を計算したものとなる。すなわち、時点ｋ−１において状態Ｓ３であり、時点ｋにおける状態遷移Ｓ３→Ｓ０によって最終的に状態遷移Ｓ０に至った場合に対応する計算値である。
【００９１】
上述のＬ００およびＬ３０は、比較器５５に供給される。比較器５５は、Ｌ００およびＬ３０の値を比較し、小さい方を最新の規格化パスメトリックＬ０とすると供に、選択結果に応じて、上述したように選択信号ＳＥＬ０の極性を切替える。このような構成は、式（２０）において、最小値が選択されることに対応するものである。すなわち、Ｌ００＜Ｌ３０の場合（この時は、Ｓ０→Ｓ０が選択される）に、Ｌ００をＬ０として出力し、且つ、ＳＥＬ０を例えば、'Low' とする。また、Ｌ３０＜Ｌ００の場合（この時は、Ｓ３→Ｓ０が選択される）には、Ｌ３０をＬ０として出力し、且つ、ＳＥＬ０を例えば'High'とする。ＳＥＬ０は、後述するように、状態Ｓ０に対応するＡ型パスメモリ２４に供給される。
【００９２】
このように、加算器５１、５２および比較器５５は、上述の式（２０）に対応して、Ｓ０→Ｓ０とＳ３→Ｓ０の内から、時点ｋにおける状態遷移として最尤なものを選択する動作を行う。そして、選択結果に応じて、最新の規格化パスメトリックＬ０および選択信号ＳＥＬ０を出力する。
【００９３】
また、加算器５６には、Ｍ０およびＢＭ１が供給される。加算器５１は、これらを加算して以下のようなＬ１を算出する。
【００９４】
Ｌ１＝Ｍ０＋ＢＭ１    （３６）
上述したように、Ｍ０は、時点ｋ−１において状態Ｓ０に至った場合に、経由してきた状態遷移の総和に対応する圧縮された規格化パスメトリックである。また、ＢＭ１は、時点ｋにおいて入力される再生信号ｚ〔ｋ〕に基づいて上述の（２７）式に従って計算されるもの、すなわちα×ｚ〔ｋ〕−βである。従って、式（３６）の値は、上述したような圧縮の作用の下に、上述の式（２１）の右辺ｍ（０，ｋ−１）＋α×ｚ〔ｋ〕−βの値を計算したものとなる。すなわち、時点ｋ−１において状態Ｓ０であり、時点ｋにおける状態遷移Ｓ０→Ｓ１によって最終的に状態遷移Ｓ１に至った場合に対応する計算値である。式（２１）が値の選択を行わないことに対応して、加算器５６の出力がそのまま最新の規格化パスメトリックＬ１とされる。
【００９５】
加算器５３には、Ｍ２およびＢＭ２が供給される。加算器５３は、これらを加算して以下のようなＬ２２を算出する。
【００９６】
Ｌ２２＝Ｍ２＋ＢＭ２    （３７）
上述したように、Ｍ２は、時点ｋ−１において状態Ｓ２に至った場合に、経由してきた状態遷移の総和に対応する圧縮された規格化パスメトリックである。また、ＢＭ０は、時点ｋにおいて入力される再生信号ｚ〔ｋ〕に基づいて上述の（２８）式に従って計算されるもの、すなわち−ｚ〔ｋ〕である。従って、式（３７）の値は、上述したような圧縮の作用の下に、上述の式（２２）中のｍ（２，ｋ−１）−ｚ〔ｋ〕の値を計算したものとなる。すなわち、時点ｋ−１において状態Ｓ２であり、時点ｋにおける状態遷移Ｓ２→Ｓ２によって最終的に状態遷移Ｓ２に至った場合に対応する計算値である。
【００９７】
一方、加算器５４には、Ｍ１およびＢＭ３が供給される。加算器５３は、これらを加算して以下のようなＬ１２を算出する。
【００９８】
Ｌ１２＝Ｍ１＋ＢＭ３    （３８）
上述したように、Ｍ１は、時点ｋ−１において状態Ｓ１に至った場合に、経由してきた状態遷移の総和に対応する圧縮された規格化パスメトリックである。また、ＢＭ３は、時点ｋにおいて入力される再生信号ｚ〔ｋ〕に基づいて上述の（２９）式に従って計算されるもの、すなわち−α×ｚ〔ｋ〕−β  である。従って、式（３８）の値は、上述したような圧縮の作用の下に、上述の式（２２）中のｍ（１，ｋ−１）−α×ｚ〔ｋ〕−βの値を計算したものとなる。すなわち、時点ｋ−１において状態Ｓ１であり、時点ｋにおける状態遷移Ｓ１→Ｓ２によって最終的に状態遷移Ｓ２に至った場合に対応する計算値である。
【００９９】
上述のＬ２２およびＬ１２は、比較器５７に供給される。比較器５７は、Ｌ２２およびＬ１２の値を比較し、小さい方を最新の規格化パスメトリックＬ２とすると共に、選択結果に応じて、上述したように選択信号ＳＥＬ２の極性を切替える。このような構成は、式（２２）において、最小値が選択されることに対応するものである。すなわち、Ｌ２２＜Ｌ１２の場合（この時は、Ｓ２→Ｓ２が選択される）に、Ｌ２２をＬ２として出力し、且つ、ＳＥＬ２を例えば、'Low' とする。また、Ｌ１２＜Ｌ２２の場合（この時は、Ｓ１→Ｓ２が選択される）には、Ｌ１２をＬ２として出力し、且つ、ＳＥＬ２を例えば'High'とする。ＳＥＬ２は、後述するように、状態Ｓ２に対応するＡ型パスメモリ２６に供給される。
【０１００】
このように、加算器５３、５４および比較器５７は、上述の式（２２）に対応して、Ｓ１→Ｓ２とＳ２→Ｓ２の内から、時点ｋにおける状態遷移として最尤なものを選択する。そして、選択結果に応じて、最新の規格化パスメトリックＬ２および選択信号ＳＥＬ２を出力する。
【０１０１】
また、加算器５８には、Ｍ２およびＢＭ３が供給される。加算器５８は、これらを加算して以下のようなＬ３を算出する。
【０１０２】
Ｌ３＝Ｍ２＋ＢＭ３    （３９）
上述したように、Ｍ２は、時点ｋ−１において状態Ｓ２に至った場合に、経由してきた状態遷移の総和に対応する圧縮された規格化パスメトリックである。また、ＢＭ３は、時点ｋにおいて入力される再生信号ｚ〔ｋ〕に基づいて上述の（２９）式に従って計算されるもの、すなわち−α×ｚ〔ｋ〕−βである。従って、式（３９）の値は、上述したような圧縮の作用の下に、上述の式（２３）の右辺ｍ（２，ｋ−１）＋α×ｚ〔ｋ〕−βの値を計算したものとなる。すなわち、時点ｋ−１において状態Ｓ０であり、時点ｋにおける状態遷移Ｓ２→Ｓ３によって最終的に状態遷移Ｓ３に至った場合に対応する計算値である。式（２３）が値の選択を行わないことに対応して、加算器５８の出力がそのまま最新の規格化パスメトリックＬ３とされる。
【０１０３】
上述したようにして, ＡＣＳ２１が出力するＳＥＬ０およびＳＥＬ２に従って、パスメモリユニット（以下、ＰＭＵと表記する）２３が動作することによって、記録データａ〔ｋ〕に対する最尤復号系列としての復号データａ’〔ｋ〕が生成される。ＰＭＵ２３は、図７に示した４個の状態間の状態遷移に対応するために、２個のＡ型パスメモリおよび２個のＢ型パスメモリから構成される。
【０１０４】
Ａ型パスメモリは、その状態に至る遷移として２つの遷移（すなわち、自分自身からの遷移と、他の１個の状態からの遷移）を有し、且つ、その状態を起点とする２つの遷移（すなわち、自分自身に至る遷移と他の１個の状態に至る遷移）を有する状態に対応するための構成とされる。従って、Ａ型パスメモリは、図７に示した４個の状態の内、Ｓ０およびＳ２に対応するものである。
【０１０５】
一方、Ｂ型パスメモリは、その状態に至る遷移が１つのみであり、且つ、その状態を起点とする遷移が１つのみである状態に対応するための構成とされる。従って、Ｂ型パスメモリは、図７に示した４個の状態の内、Ｓ１およびＳ３に対応するものである。
【０１０６】
これら２個のＡ型パスメモリおよび２個のＢ型パスメモリが図７に示した状態遷移図に従う動作を行うために、ＰＭＵ２３において、図１０に示すような復号データの受渡しがなされるように構成される。すなわち、Ａ型パスメモリ２４がＳ０に対応し、Ａ型パスメモリ２６がＳ２に対応する。また、Ｂ型パスメモリ２５がＳ１に対応し、また、Ｂ型パスメモリ２７がＳ３に対応する。このように構成すれば、Ｓ０を起点として生じ得る状態遷移がＳ０→Ｓ０およびＳ０→Ｓ１であり、Ｓ２を起点として生じ得る状態遷移がＳ２→Ｓ２およびＳ２→Ｓ３であることに合致する。また、Ｓ１を起点として生じ得る状態遷移がＳ１→Ｓ２のみであり、Ｓ３を起点として生じ得る状態遷移がＳ３→Ｓ０のみであることにも合致する。
【０１０７】
Ａ型パスメモリ２４について、その詳細な構成を図１２に示す。Ａ型パスメモリ２４は、パスメモリ長に対応する個数のフリップフロップとセレクタを、交互に接続したものである。図１２には、１４ビットのデコードデータ長に対応する構成を示した。すなわち、１４個のセレクタ３１1 〜３１14および１５個のフリップフロップ３０0 〜３０14を有するものである。セレクタ３１1 〜３１14は、何れも２個のデータを受取り、その内の１個を選択的に後段に供給するものである。また、フリップフロップ３０0 〜３０14にクロックが供給されることにより、Ａ型パスメモリ２４全体の動作タイミングが合わされる。
【０１０８】
図７を用いて上述したように、状態Ｓ０に至る遷移は、Ｓ０→Ｓ０すなわち自分自身から継承する遷移、およびＳ３→Ｓ０である。このような状況に対応する構成として、各セレクタは、前段のフリップフロップから供給されるデータすなわちＳ０→Ｓ０に対応する復号データと、状態Ｓ３に対応するＢ型パスメモリ２７から供給されるデータすなわちＳ３→Ｓ０に対応する復号データＰＭ３とを受取る。さらに、各セレクタは、ＡＣＳ２１からＳＥＬ０を供給される。そして、ＳＥＬ０の極性に応じて、供給される２個の復号データの内の一方を後段のフリップフロップに供給する。また、このようにして後段のフリップフロップに供給される復号データは、状態Ｓ１に対応するＢ型パスメモリ２５にもＰＭ０として供給される。
【０１０９】
すなわち、例えばセレクタ３１14は、前段のフリップフロップ３０13から供給されるデータと、Ｂ型パスメモリ２７から供給される１４ビットからなるＰＭ３の１４番目のビット位置のデータとを受取る。そして、これら２個のデータの内から以下のようにして選択したデータを、後段のフリップフロップ３０14に供給する。上述したようにＳＥＬ０は、選択結果に応じて、'Low' または'High'とされる。ＳＥＬ０が例えば'Low' の時は、前段のフリップフロップ３０13からのデータが選択されるようになされる。また、ＳＥＬ０が例えば'High'の時は、ＰＭ３の１４番目のビット位置のデータが選択されるようになされる。選択されたデータは、後段のフリップフロップ３０14に供給され、また、ＰＭ０の１４番目のビット位置のデータとして、状態Ｓ１に対応するＢ型パスメモリ２５に供給される。
【０１１０】
Ａ型パスメモリ２４中の他のセレクタ３１1 〜３１13においても、ＳＥＬ０の極性に応じて、同様な動作が行われる。従って、Ａ型パスメモリ２４全体としては、ＳＥＬ０が例えば'Low' の時は、Ａ型パスメモリ２４中で、各々のフリップフロップがその前段に位置するフリップフロップのデータを継承するシリアルシフトを行う。また、ＳＥＬ０が例えば'High'の時は、Ｂ型パスメモリ２７から供給される１４ビットからなる復号データＰＭ３を継承するパラレルロードを行う。何れの場合にも、継承される復号データは、Ｂ型パスメモリ２５に１４ビットの復号データＰＭ０として供給される。
【０１１１】
また、最初の処理段となるフリップフロップ３０0 には、クロックに同期して常に'0' が入力される。かかる動作は、Ｓ０に至る状態遷移Ｓ０→Ｓ０とＳ２→Ｓ０の何れにおいても、図７に示すように、復号データが'0' なので、最新の復号データは、常に'0' となることに対応している。
【０１１２】
上述したように、Ｓ２に対応するＡ型パスメモリ２６についても、構成自体は、Ａ型パスメモリ２４と全く同様である。但し、ＡＣＳ２１から入力される選択信号は、ＳＥＬ２である。また、図６に示すように状態Ｓ２に至る遷移としては、Ｓ２→Ｓ２すなわち自分自身から継承する遷移と、Ｓ１→Ｓ２とがある。このため、状態Ｓ１に対応するＢ型パスメモリ２５からＰＭ１を供給される。さらに、状態Ｓ２を起点として生じ得る状態がＳ２すなわち自分自身と、Ｓ３であることに対応して、状態Ｓ３に対応するＢ型パスメモリ２７にＰＭ２を供給する。
【０１１３】
また、Ｓ２に対応するＡ型パスメモリ２６においても、最初の処理段となるフリップフロップには、クロックに同期して常に'0' が入力される。かかる動作は、Ｓ２に至る状態遷移Ｓ２→Ｓ２とＳ１→Ｓ０の何れにおいても、図７に示すように、復号データが'0' なので、最新の復号データは、常に'0' となることに対応している。
【０１１４】
他方、Ｂ型パスメモリ２５について、その詳細な構成を図１３に示す。Ｂ型パスメモリ２５は、パスメモリ長に対応する個数のフリップフロップを接続したものである。図１３には、１４ビットのデコードデータ長に対応する構成を示した。すなわち、１５個のフリップフロップ３２0 〜３２14を有するものである。フリップフロップ３２0 〜３２14にクロックが供給されることにより、Ｂ型パスメモリ２５全体の動作タイミングが合わされる。
【０１１５】
各フリップフロップ３２1 〜３２14には、状態Ｓ０に対応するＡ型パスメモリ２４から、１４ビットの復号データがＰＭ０として供給される。例えば、フリップフロップ３２1 には、ＰＭ０の１ビット目が供給される。各フリップフロップ３２1 〜３２14は、供給された値を１クロックの間保持する。そして、状態Ｓ２に対応するＡ型パスメモリ２６に、１４ビットの復号データＰＭ１として出力する。例えば、フリップフロップ３２1 は、ＰＭ１の２ビット目を出力する。
【０１１６】
Ｂ型パスメモリ２５中の他のセレクタ３２1 〜３２13においても、同様な動作が行われる。従って、Ｂ型パスメモリ２５全体としては、Ａ型パスメモリ２４から供給される１４ビットからなる復号データＰＭ０を受取り、またＡ型パスメモリ２６に１４ビットからなる復号データＰＭ１を供給する。
【０１１７】
また、フリップフロップ３２0 には、クロックに同期して常に'1' が入力される。かかる動作は、図７に示したように、最新の状態遷移がＳ０→Ｓ１である場合に復号データが'1' であることに対応している。
【０１１８】
また、上述のように、状態Ｓ３に対応するＢ型パスメモリ２７についても、Ｂ型パスメモリ２５と全く同様な構成とされる。但し、図７に示すように状態Ｓ３に至る遷移は、Ｓ２→Ｓ３なので、状態Ｓ２に対応するＡ型パスメモリ２６からＰＭ２を供給される。さらに、状態Ｓ３を起点として生じ得る状態がＳ０であることに対応して、状態Ｓ０に対応するＡ型パスメモリ２４にＰＭ３を供給するようになされる。Ｂ型パスメモリ２７においても、最初の処理段となるフリップフロップには、クロックに同期して常に'1' が入力される。かかる動作は、図７に示したように、最新の状態遷移がＳ２→Ｓ３である場合に復号データが'1' であることに対応している。
【０１１９】
上述したようにして、ＰＭＵ２３中の４個のパスメモリは、各々復号データを生成する。このようにして生成される４個の復号データは、常に正確なビタビ復号動作がなされる場合には、互いに一致することになる。ところで、実際のビタビ復号動作においては、４個の復号データに不一致が生じることも起こり得る。このような不一致は、再生信号に含まれるノイズの影響等により、上述の識別点ＡおよびＢを検出する際に誤差が生じる等の要因により、ビタビ復号動作が不正確なものとなることによって生じる。
【０１２０】
一般に、このような不一致が生じる確率は、再生信号の品質に対応してパスメモリの処理段数を充分に大きく設定することによって減少させることができる。すなわち、再生信号のＣ／Ｎ等の品質が良い場合には、パスメモリの処理段数が比較的小さくても復号データ間の不一致が生じる確率は小さい。これに対して、再生信号の品質が良くない場合には、上述の不一致が生じる確率を小さくするためには、パスメモリの処理段数を大きくする必要がある。再生信号の品質に対してパスメモリの処理段数が比較的小さくて、復号データ間の不一致が生じる確率を充分に低くすることができない場合には、４個の復号データから、例えば多数決等の方法によって、より的確なものを選択するような、図示しない構成がＰＭＵ２３中の４個のパスメモリの後段に設けられる。
【０１２１】
〔４値４状態ビタビ復号方法以外のビタビ復号方法〕
上述した４値４状態ビタビ復号方法は、フィルタ部１１において用いられる波形等化特性がＰＲ（１，２，１）であり、且つ、記録データとしてＲＬＬ（１，７）符号が採用される場合に用いられる。例えば、記録線密度０．４０μｍ，レーザ波長６８５ｎｍ，ＮＡ＝０．５５の場合には、波形等化特性をＰＲ（１，２，１）とし、４値４状態ビタビ復号方法を用いることが最適となる。他方、波形等化特性または記録データを生成するための符号化方法に応じて、他の種類のビタビ復号方法が用いられることもある。
【０１２２】
例えば、波形等化特性がＰＲ（１，１）であり、且つ、記録データとしてＲＬＬ（１，７）符号が用いられる場合には、３値４状態ビタビ復号方法が用いられる。また、波形等化特性がＰＲ（１，３，３，１）であり、且つ、記録データとしてＲＬＬ（１，７）符号が用いられる場合には、７値６状態ビタビ復号方法が用いられる。このようなビタビ復号方法の内、何れを用いるかを選択するための要素の１つとなる波形等化特性は、再生信号上の符号間干渉に適合する程度が良いものが採用される。従って、上述したように、線記録密度およびＭＴＦを考慮して最適なものとされる。この発明の実施の一形態（ビタビ復号の状態データを利用してオフセット検出のタイミングを生成する方式）は、何れのビタビ復号の方法に対しても適用できる。また、この発明の実施の他の形態（ＭＳＢ（Most Significant Bit) の反転を利用してオフセット検出のタイミングを生成する方式）は、３値、７値等の中央の振幅基準値を持つビタビ復号方法に対しては適用できない。
【０１２３】
また、波形等化特性の理論値からのずれ、および再生信号の振幅変動、非対称歪等によって、識別点の値が理論と異なる場合もある。このような場合を考慮して、ビタビ復号方法を修正して用いることも行われる。例えば４値４状態ビタビ復号方法において、波形等化特性を正確にＰＲ（１，２，１）とすることは困難である点を考慮して、後述するように６個の識別点を前提とした６値４状態ビタビ復号方法が用いられることもある。
【０１２４】
上述したような光磁気ディスク装置においては、光学的な特性（ＭＴＦ）のために、再生ＲＦ信号がＤＣ成分を持つ。ＣＤにおける８−１４変調のように、ＤＣ成分が平均的にゼロになるようなディジタル変調方式を採用している場合では、ＤＣオフセットが問題とならない。しかしながら、上述したＲＬＬ（１，７）符号の場合では、ＲＦ信号にＤＣ成分が含まれる。このＤＣ成分によって、再生ＲＦ信号は、平均的にその分のオフセットを有する。しかも、再生ＲＦ信号のデータパターンによってオフセット値が上下に変動する。つまり、マーク部分が短く、スペース部分が長いデータパターンと、反対に、マーク部分が長く、スペース部分が短いデータパターンとが繰り返された場合では、オフセット値がかなり変動する。また、ディジタルの基板製造時に力学的な歪が生じたことによって、光学的な複屈折が発生し、それによって再生ＲＦ信号のＤＣレベルが変動する。オフセットの変動があると、ビタビ復号の精度が低下し、復号データのエラーレートが劣化する。
【０１２５】
ビタビ復号器を用いて再生ＲＦ信号の２値化（復号）を行う場合、図１に示す構成のように、フィルタ部１１によってパーシャル・レスポンス特性に波形選択した後にＡ／Ｄ変換し、ディジタル的にビタビ復号がなされる。この構成以外に、Ａ／Ｄ変換後に、トランスバーサルフィルタ等のディジタルフィルタを用いてパーシャル・レスポンス特性として後にビタビ復号を行う構成も可能である。何れの方式に対してもこの発明を適用できる。また、何れの方式においても、オフセットの変動を含む再生ＲＦ信号のピークツウピークがＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジに収まる必要がある。従って、オフセットの変動が大きいと、実際の再生ＲＦ信号のピークツウピークは、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジに対して小さくなる。その結果、再生ＲＦ信号に対するＡ／Ｄ変換器の分解能が小さくなる。このことは、ビタビ復号器の復号精度を低下させる。
【０１２６】
従って、ビタビ復号器を用いて再生ＲＦ信号を復号する場合には、オフセットの変動をキャンセルすることが必要である。この発明の実施の一形態では、ビタビ復号器のＳＭＵの状態データ（ＡＣＳによって選択される状態遷移そのものを表現する状態データ値）の系列に基づいてオフセット検出のタイミングを生成し、かかる検出タイミングに従ってオフセットを検出する。このため、ビタビ判定モードを行うためには、状態データを生成することができるビタビ復号器が用いられることが前提となる。以下に説明するこの発明の実施の一形態中のビタビ復号器１３０には、後述するように、上述の光磁気ディスク装置の一例中のビタビ復号器１３に含まれるＰＭＵ２３の代わりに、状態データを生成するステータスメモリユニット（以下、ＳＭＵと表記する）１３４が用いられる。
【０１２７】
例えば４値４状態ビタビ復号方法等の４個の状態を有する場合には、かかる４個の状態を２ビットで表現できるので、このような２ビットのデータを状態データ値として用いることができる。そこで、図７中のＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を、それぞれ２ビットの状態データ値、００，０１，１１，１０を用いて表現することができる。そこで、以下の説明においては、図７中のＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をそれぞれＳ００，Ｓ０１，Ｓ１１，Ｓ１０と表記することにする。
【０１２８】
また、以下の説明においては、波形等化特性として、上述のＰＲ（Ｂ，２Ａ，Ｂ）の代わりに、ＰＲ（α，β，γ）を前提とする。このような前提は、実際の光磁気ディスク装置等においては、理想通りのパーシャルレスポンス特性を得ることが難しく、波形等化特性が非対称なものとなることが多いことを考慮したものである。
【０１２９】
理想通りのパーシャルレスポンス特性を得ることが難しい原因としては、波形等化器の動作精度の限界、記録時のレーザパワーが過大または過小であることに起因するアシンメトリ（波形の非対称性）および再生信号からＡ／Ｄ変換器によるサンプリングを行う際に用いられるリードクロックの位相誤差等がある。
【０１３０】
上述した４値４状態ビタビ復号方法の場合と同様に考えると、記録時にＲＬＬ（１，７）符号化等のＲＬｍｉｎ＝２となる符号化を行い、且つ、再生時のパーシャルレスポンス特性がＰＲ（α，β，γ）である場合には、６値４状態となることがわかる。すなわち、ＲＬｍｉｎ＝２という条件によって除かれる２個の状態以外の２3 −２＝６個の｛ｂ〔ｊ−１〕，ｂ〔ｊ〕，ｂ〔ｊ＋１〕｝の組の各々について、識別点の値すなわちノイズが無い理想的な場合における波形等化後の再生信号値ｃ〔ｊ＋１〕が異なる値をとる。
【０１３１】
このような６個の識別点の値をｃｐｑｒと表記する。ここでｐ，ｑ，ｒは、それぞれｂ〔ｊ−１〕，ｂ〔ｊ〕，ｂ〔ｊ＋１〕を表現している。従って、定義通りのブランチメトリックは、以下のようになる。ここで、ＲＬｍｉｎ＝２であるため、ｃ０１０およびｃ１０１が無いことに注意が必要である。各識別点の値と状態遷移の関係を図１４に示す。以下の説明は、図１４の状態遷移図に従う６値４状態を前提として行う。
【０１３２】
また、図１４中の６個の状態遷移に対応して計算されるブランチメトリックを以下のように表記する。まず、遷移前の状態と遷移後の状態を表記するそれぞれ２ビットの状態データ値を書き並べて４個の数字の列とする。次に、中央寄りの２個の（すなわち２番目と３番目の）数字を１個の数字とすることによって、３個の数字の列として、１リードクロックの間に生じ得るブランチメトリックを表記する。例えば状態遷移Ｓ１１→Ｓ１０に伴うブランチメトリックは、ｂｍ１１０と表記される。このようにして、図１４中の６種類の状態遷移に対応するブランチメトリックを、図１５に示すように表記できる。
【０１３３】
さらに、リードクロックに従って動作するＡ／Ｄ変換器によってサンプリングされる実際の再生信号値ｚ〔ｋ〕と各識別点の値のユークリッド距離として定義されるブランチメトリックは、以下のように計算される。
【０１３４】
ｂｍ０００＝（ｚ〔ｋ〕−ｃ０００）2   （４０）
ｂｍ００１＝（ｚ〔ｋ〕−ｃ００１）2   （４１）
ｂｍ０１１＝（ｚ〔ｋ〕−ｃ０１１）2   （４２）
ｂｍ１１１＝（ｚ〔ｋ〕−ｃ１１１）2   （４３）
ｂｍ１１０＝（ｚ〔ｋ〕−ｃ１１０）2   （４４）
ｂｍ１００＝（ｚ〔ｋ〕−ｃ１００）2   （４５）
ブランチメトリックをこのように計算する場合には、各識別点の値がそのまま振幅基準値とされる。２乗計算を避ける等の目的で規格化パスメトリックを用いる場合には、規格化パスメトリックに対応するブランチメトリックは、式（４０）〜（４５）に従うものとは異なる。このような場合には、振幅基準値として各識別点の値をそのまま用いることはできないが、この発明を適用することは可能である。
【０１３５】
このようなブランチメトリックの値を用いて、時点ｋにおける状態Ｓｉｊのパスメトリックｍｉｊ〔ｋ〕が以下のように計算される。これらの式は、４値４状態ビタビ復号方法における上述の（１５）〜（１８）に相当するものである。
【０１３６】
ｍ１０〔ｋ〕＝ｍ１１〔ｋ−１〕＋ｂｍ１１０      （４６）
ｍ１１〔ｋ〕＝ｍｉｎ｛ｍ１１〔ｋ−１〕＋ｂｍ１１１，
ｍ０１〔ｋ−１〕＋ｂｍ０１１｝    （４７）
ｍ０１〔ｋ〕＝ｍ００〔ｋ−１〕＋ｂｍ００１        （４８）
ｍ００〔ｋ〕＝ｍｉｎ｛ｍ００〔ｋ−１〕＋ｂｍ０００，
ｍ１０〔ｋ−１〕＋ｂｍ１００｝    （４９）
以下、この発明の実施の一形態について、図１６を参照して以下に説明する。この発明の実施の一形態は、光磁気ディスク装置に対してこの発明を適用したものである。図１等を参照して上述した光磁気ディスク装置の一例と同様の構成要素には、同一の符号を付した。図示を省略した記録系およびサーボ系等については、上述した光磁気ディスク装置の一例と同様である。
【０１３７】
再生系の構成および動作について説明する。光ピックアップ７、アンプ８および９、切替えスイッチ１０およびフィルタ部１１については、図１を用いて上述した光磁気ディスク装置の一例と同様である。また、図示を省略したが、コントローラ２にもリードクロックＤＣＫが供給され、その動作タイミングが合わされる。
【０１３８】
フィルタ部１１によって波形等化等がなされた再生信号は、オフセットキャンセル用の減算器１０１に供給される。後述するように、減算器１０１には、フィードバックされたオフセット信号が供給され、減算器１０１の出力には、オフセットが除かれた再生ＲＦ信号が発生する。減算器１０１の出力信号がＡ／Ｄ変換器１２およびＰＬＬ１４に供給される。Ａ／Ｄ変換器１２は、ＰＬＬ１４からリードクロックＤＣＫが供給され、リードクロックＤＣＫに従って、減算器１０１の出力がディジタル化される。そして、サンプリング値が再生信号値ｚ〔ｋ〕としてビタビ復号器１３０およびシフトレジスタ１０２に供給される。
【０１３９】
この発明の実施の一形態においては、Ａ／Ｄ変換器１２は、２の補数のコードの形式で表現されたディジタル出力を発生する。また、オフセットが０で、無信号の時のＡ／Ｄ変換器１２の出力を０とすると、再生ＲＦ信号のオフセット値は、サンプリング値の総平均で表される。この発明では、サンプリング値の総平均でオフセット値を求めないで、後述するように、再生ＲＦ信号の立ち上がり、立ち下がりのタイミングでのサンプル値の平均として、オフセットを求めるようにしている。なお、オフセットをキャンセルする場合に、ディジタル的な処理によって行っても良い。また、２の補数コードに限らず、バイナリーコードの出力をＡ／Ｄ変換器１２が発生する場合にもこの発明を適用できる。
【０１４０】
ビタビ復号器１３０は、供給される再生信号値に基づいて、後述するように、ＳＭＵ１３４によって状態データを生成し、生成した状態データに基づいてマージブロック１３５によって復号データを生成して、コントローラ２に供給する。また、かかる状態データは、オフセット検出タイミング生成回路（以下、タイミング生成回路と表記する）１００にも供給される。
【０１４１】
タイミング生成回路１００は、ビタビ復号器１３０のＳＭＵ１３４から供給される状態データに基づいて、後述するように、オフセット検出タイミングを発生する。そして、オフセット検出タイミングに基づいて、所定の時間幅のサンプリングパルスＶＧP ，ＶＧQ ，ＶＧR およびＶＧS を生成する。このサンプリングパルスＶＧP ，ＶＧQ ，ＶＧR およびＶＧS は、オフセット演算ユニット（以下、ＯＣＵと表記する）１０３に供給される。
【０１４２】
一方、シフトレジスタ１０２は、上述したようにしてＡ／Ｄ変換器１２から供給される再生信号値ｚ〔ｋ〕を、所定時間遅延させてＯＣＵ１０３に供給する。シフトレジスタ１０２は、ＯＣＵ１０３に供給されるサンプリングパルスＶＧP ，ＶＧQ ，ＶＧR およびＶＧS と再生信号値ｚ〔ｋ〕との間の時間ずれを補償するために設けられている。
【０１４３】
ＯＣＵ１０３は、このようにして遅延時間の補償がなされた再生信号値に対して、サンプリングパルスＶＧP ，ＶＧQ ，ＶＧR およびＶＧS に従うサンプリングを行い、サンプリング値に基づいて、後述するような計算を行うことによって、再生ＲＦ信号中に含まれているものと対応するオフセット信号を生成する。オフセット信号がＤ／Ａ変換器１０４に供給され、Ｄ／Ａ変換される。Ｄ／Ａ変換されたオフセット信号ＯＥは、減算器１０１にフィードバックされる。
【０１４４】
オフセット検出のタイミングを発生するためには、状態データを生成することができるビタビ復号器が用いられることが前提となる。ビタビ復号器１３０は、上述したように６値４状態のビタビ復号を行う。４個の状態を２ビットで表現できるので、このような２ビットのデータを状態データ値として用いることができる。この例では、図１４の状態遷移図に示すような６値４状態のビタビ復号をビタビ復号器１３０が行う。
【０１４５】
ビタビ復号器１３０について図１７を参照して説明する。ビタビ復号器１３０は、ＢＭＣ１３２、ＡＣＳ１３３、ＳＭＵ１３４，およびマージブロック１３５を有する。ＢＭＣ１３２およびＡＣＳ１３３としては、例えば、図１等を参照して上述した光磁気ディスク装置の一例中のＢＭＣ２０およびＡＣＳ２１を用いればよい。但し、上述した状態の表記方法に合致させるため、ＡＣＳ１３３が生成する選択信号をＳＥＬ００およびＳＥＬ１１と表記する。
【０１４６】
ＳＭＵ１３４は、ＡＣＳ１３３から供給される選択信号ＳＥＬ００およびＳＥＬ１１に基づいて、選択される状態遷移そのものを表現する状態データを生成し、タイミング生成回路１００およびマージブロック１３５に供給する。マージブロック１３５は、供給される状態データに基づいて、復号データを生成する。
【０１４７】
ＳＭＵ１３４について図１８を参照して説明する。図１０等を参照して上述したＰＭＵ２３が１ビットの復号データ値を単位とする処理を行うものであるのに対し、ＳＭＵ１３４は、２ビットの状態データ値を単位とする処理を行うものである。
【０１４８】
図１８に示すように、ＳＭＵ１３４は、２個のＡ型ステータスメモリ１５０および１５１、並びに２個のＢ型ステータスメモリ１５２および１５３を有している。さらにセレクト信号ＳＥＬ００およびＳＥＬ１１、リードクロックＤＣＫ、並びに他のステータスメモリとの状態データの受渡し等のための信号線を接続されて構成される。但し、以下の説明においては、リードクロックＤＣＫをクロックと表記する。
【０１４９】
Ａ型ステータスメモリ１５０と１５１は、それぞれ、状態Ｓ００とＳ１１に対応する。また、Ｂ型ステータスメモリ１５２と１５３は、それぞれ状態Ｓ０１とＳ１０に対応する。これら４個のステータスメモリ相互の接続は、図１４の状態遷移図に従うものとされる。
【０１５０】
さらに、図１９を参照して、状態Ｓ００に対応するＡ型ステータスメモリ１５０について説明する。Ａ型ステータスメモリ１５０は、ｎ個の処理段を有する。すなわち、ｎ個のセレクタ２０１0 ・・・２０１n-1 と、ｎ個のレジスタ２０２0 ・・・２０２n-1 とが交互に接続されている。各セレクタ２０１0 〜２０１n-1 には、セレクト信号ＳＥＬ００が供給される。さらに、各セレクタには、上述したように、Ｓ１０に対応するＢ型ステータスメモリ１５３から継承する状態データがｎビットからなるＳＭｉｎとして供給される。また、各レジスタには、上述したように、Ｓ０１に対応するＢ型ステータスメモリ１５２に継承される状態データがｎビットからなるＳＭｏｕｔとして出力される。また、各レジスタ２０２0 〜２０２n-1 には、クロックが供給される。
【０１５１】
各セレクタの動作について説明する。図１４に示すように、Ｓ００に遷移し得る１クロック前の状態は、Ｓ００およびＳ１０の何れかである。１クロック前の状態がＳ００である時は、自身を継承する遷移がなされることになる。このため、１段目のセレクタ２０１0 には、シリアルシフトによって生成される状態データ中の最新の状態データ値として、００が入力される。また、セレクタ２０１0 には、パラレルロードとして、Ｓ１０に対応するＢ型ステータスメモリ１５３から供給される状態データ中の最新の状態データ値ＳＭｉｎ〔１〕が供給される。セレクタ２０１0 は、上述の選択信号ＳＥＬ００に従って、これら２個の状態データ値の内の１個を後段のレジスタ２０２0 に供給する。
【０１５２】
また、２段目以降の各セレクタ２０１1 〜２０１n-1 は、２個のデータすなわち、パラレルロードとしてＳ１０に対応するＢ型ステータスメモリ１５３から供給される１個の状態データ値と、シリアルシフトとして前段のレジスタから供給される１個の状態データ値とを受取る。そして、これら２個の状態データの内から、選択信号ＳＥＬ００に従って、最尤なものと判断された状態データ値を後段のレジスタに供給する。セレクタ２０１0 〜２０１n-1 が全て同一の選択信号ＳＥＬ００に従うので、ＡＣＳ２１が選択する最尤な状態データ値の系列としての状態データが継承される。
【０１５３】
さらに、各レジスタ２０２0 〜２０２n-1 は、上述したように供給される状態データ値をクロックに従って取込むことによって、保持している状態データ値を更新する。また、上述したように、各レジスタの出力は、１クロック後に遷移し得る状態に対応するステータスメモリに供給される。すなわち、Ｓ００自身に遷移し得るので、シリアルシフトとして後段のセレクタに供給される。また、パラレルロードとして、Ｓ０１に対応するＢ型ステータスメモリ１５３に対して供給される。最終段のレジスタ２０２n-1 から、状態データ値ＶＭ００が出力される。状態データ値ＶＭ００がクロックに従って出力されることにより、全体として状態データが生成される。
【０１５４】
状態Ｓ１１に対応するＡ型ステータスメモリ１５１は、Ａ型ステータスメモリ１５０と同様に構成され、最終段のレジスタから状態データ値ＶＭ１１を出力する。但し、図１４中の状態遷移Ｓ０１→Ｓ１１に対応するパラレルロードとして、Ｓ０１に対応するＢ型ステータスメモリ１５２から状態データを供給される。また、図１４中の状態遷移Ｓ１１→Ｓ１０に対応するパラレルロードとして、Ｓ１０に対応するＢ型ステータスメモリ１５３に状態データを供給する。
【０１５５】
一方、図２０を参照して、状態Ｓ０１に対応するＢ型ステータスメモリ１５２について説明する。Ｂ型ステータスメモリは、図１４において自身を継承せず、且つ、１クロック後に遷移し得る状態が１個だけである状態に対応するものである。このため、シリアルシフトを行わず、且つ、セレクタが設けられていない。従って、ｎ個のレジスタ２１２0 ，２１２1 ，・・・２１２n-1 が設けられ、各レジスタにクロックが供給されて動作タイミングが合わされる。
【０１５６】
各レジスタ２１２0 ，２１２1 ，・・・２１２n-1 には、Ｓ００に対応するＡ型ステータスメモリ１５０から継承する状態データがｎビットからなるＳＭｉｎとして供給される。但し、最初の処理段となるレジスタ２１２0 には、クロックに同期して常に００が入力される。かかる動作は、図１４に示されるように、Ｓ０１に遷移し得る最新の状態遷移が常にＳ００であることに対応している。各レジスタ２１２0 〜２１２n-1 は、供給される状態データ値をクロックに従って取込むことによって、保持している状態データ値を更新する。
【０１５７】
また、クロックに従ってなされる各レジスタの出力は、ｎビットからなる状態データＳＭｏｕｔとして，１クロック後に遷移し得る状態Ｓ１１に対応するＡ型ステータスメモリ１５１に供給される。最終段のレジスタ２１２n-1 から、状態データ値ＶＭ０１が出力される。状態データ値ＶＭ０１がクロックに従って出力されることにより、全体として状態データが生成される。
【０１５８】
状態Ｓ１０に対応するＢ型ステータスメモリ１５３は、Ｂ型ステータスメモリ１５２と同様に構成され、最終段のレジスタから、状態データ値ＶＭ１０を出力する。但し、図１４中の状態遷移Ｓ１１→Ｓ１０に対応するパラレルロードとして、Ｓ１１に対応するＡ型ステータスメモリ１５１から状態データを供給される。また、図１４中の状態遷移Ｓ１０→Ｓ００に対応するパラレルロードとして、Ｓ００に対応するＡ型ステータスメモリ１５０に状態データを供給する。
【０１５９】
ところで、ビタビ復号方法においては、各ステータスメモリが生成する状態データ値ＶＭ００，ＶＭ１１，ＶＭ０１およびＶＭ１０は、ステータスメモリのメモリ長ｎを充分大きくとれば互いに一致する。このような場合には、４個のステータスメモリが生成する状態データ値の内の何れをｓｍ〔ｋ＋ｎ〕として後段に出力しても良い。メモリ長ｎは、再生信号のＣ／Ｎおよび周波数特性等を考慮して決められる。
【０１６０】
次に、マージブロック１３５について説明する。マージブロック１３５は、ＲＯＭ等の手段に図２１に示す復号マトリクスのテーブルを記憶している。そして、かかる復号マトリクスを参照して、状態データに基づく復号データを生成し、コントローラ２に供給する。図１４の状態遷移図から、復号データ値は、連続する２個の状態データ値に対応していることがわかる。すなわち、再生信号値ｚ〔ｋ〕に対応して生成される状態データ値ｓｍ〔ｋ＋ｎ〕と、その１クロック前に、再生信号値ｚ〔ｋ−１〕に対応して生成される状態データ値ｓｍ〔ｋ＋ｎ−１〕に基づいて、時点ｋ＋ｎにおける復号データ値を決めることができる。
【０１６１】
例えば、ｓｍ〔ｋ＋ｎ〕が'01'で、ｓｍ〔ｋ＋ｎ−１〕が'00'である場合には、図１４から、復号データ値として'1' が対応することがわかる。このような対応をまとめたものが図２１の復号マトリクスのテーブルである。
【０１６２】
図２２は、マージブロック１３５の一例を示す。マージブロック１３５は、ＶＭ００，ＶＭ１１，ＶＭ０１およびＶＭ１０から的確なものを選択する状態選択回路２５０、状態選択回路２５０の出力を１クロック遅延させるレジスタ２５１、復号マトリクス部２５２、および状態データ値ＶＭ００，ＶＭ１１，ＶＭ０１およびＶＭ１０の不一致を検出する不一致検出回路２５３を有している。
【０１６３】
状態選択回路２５０は、クロック毎にＡＣＳ１３３から供給される２ビットの信号ＭＳを参照して、ＶＭ００，ＶＭ１１，ＶＭ０１およびＶＭ１０の内から最も的確なものを選択し、選択される状態データ値をＶＭとして出力する。かかる信号ＭＳは、各時点において、Ｓ００，Ｓ１１，Ｓ０１およびＳ１０の内のどの状態に至る場合のパスメトリックの値が最小となるかを示す２ビットの信号である。信号ＭＳは、例えばＡＣＳ１３５等によって生成するようになされる。このようにして、最も正しい状態データ値が選択される確率を高くすることができる。
【０１６４】
上述したようにして選択されるＶＭは、レジスタ２５１および復号マトリクス部２５２に供給される。レジスタ２５１は、供給されるＶＭを１クロック遅延させて復号マトリクス部２５２に供給する。以下の説明においては、レジスタ２５１の出力をＶＭＤと表記する。従って、復号マトリクス部２５２には、状態データ値ＶＭおよびその１クロック前の状態データ値ＶＭＤが供給される。復号マトリクス部２５２は、図２１に示した復号マトリクスのテーブルをＲＯＭ等の手段に記憶しており、かかる復号マトリクスのテーブルを参照して、ＶＭＤおよびＶＭに基づいて復号データ値を出力する。
【０１６５】
一方、不一致検出回路２５３は、例えば排他的論理和回路を用いて構成することができる。不一致検出回路２５３には、ＶＭ００，ＶＭ１１，ＶＭ０１およびＶＭ１０が供給され、これら４個の状態データ値の間の不一致が検出される。検出結果が不一致検出信号ＮＭとして出力される。不一致検出信号ＮＭは、４個の状態データ値が全て一致する場合以外は、イネーブルまたはアクティブとされる。かかる不一致検出信号は、復号データおよび再生信号の品質の評価に用いることができる。すなわち，不一致検出信号に基づいて復号データからユーザデータ等を復号化する復号化手段、または再生系の動作条件等を制御するようにすることができる。不一致検出回路２５３は、４個の状態データ値を供給されることが可能な位置であれば、何処に設けても良く、必ずしもマージブロック１３５内に設けなくても良い。
【０１６６】
以上のようなマージブロック１３５の構成は、再生信号の信号品質があまり良好でないこと等に起因して状態データ値間に不一致が生じる場合に備えるためのものである。従って、再生信号の信号品質が充分良好で状態データ値間の不一致が生じる確率が充分小さく、状態データ値間の不一致に対処する必要が無い場合には、マージブロック１３５は、レジスタ２５１および復号マトリクス部２５２を有するものであれば良い。
【０１６７】
マージブロック１３５が状態選択回路２５０を有するものである場合には、状態選択回路２５０の出力ＶＭを、各時点における状態データ値ｓｍ〔ｋ＋ｎ〕としてタイミング生成回路１００に供給するようになされる。
【０１６８】
次に、上述したようなビタビ復号器１３０中のＳＭＵ１３４によって生成される状態データ（またはマージブロック１３５の状態選択回路２５０の出力）に基づいて、タイミング生成回路１００によってなされるオフセット検出タイミングの生成について図２３を参照して説明する。
【０１６９】
図２３は、Ａ／Ｄ変換器１２に供給される再生ＲＦ信号の一例について、クロックに従うサンプリング点に黒丸を付して示すものである。クロック毎の状態遷移は、図１４に示した状態遷移図に従って生じる。図１４において、時点ｊにおいて状態Ｓ００から状態Ｓ０１への遷移が生じた場合には、次の時点ｊ＋１において必ず状態Ｓ１１に遷移することがわかる。このような遷移に伴う再生ＲＦ信号の値は、ノイズ等による誤差の範囲内でｚ〔ｊ〕＝ｃ００１，ｚ〔ｊ＋１〕＝ｃ０１１となる。このため、状態データに基づいて、このような時点ｊを再生ＲＦ信号の立ち上がり時点と認識することができる。このことについて図２３を参照して具体的に説明する。
【０１７０】
図２３において、Ｐが上述したような立ち上がり時の再生信号値とされるサンプリング値である。すなわち、Ｓ００の１クロック後の再生信号値Ｐが識別点ｃ００１付近の値をとるので、状態Ｓ０１への遷移が生じている。そして、かかる状態Ｓ０１の１クロック後の再生信号値とされるサンプリング値Ｑが識別点ｃ０１１付近の値をとるので、状態Ｓ１１への遷移が生じている。従って、ＰおよびＱがサンプリングされる期間において再生ＲＦ信号が立ち上がっていることが確認できる。
【０１７１】
他方、図１４において、ある時点ｊにおいて状態Ｓ１１から状態Ｓ１０への遷移が生じた場合には、次の時点において必ず状態Ｓ００に遷移することがわかる。この場合には、ノイズ等による誤差の範囲内でｚ〔ｊ〕＝ｃ１１０，ｚ〔ｊ＋１〕＝ｃ１００と推移する。従って、状態データに基づいて、このような時点ｊを再生ＲＦ信号の立ち下がり時点と認識することができる。このことについて図２３を参照して具体的に説明する。
【０１７２】
図２３において、Ｒが上述したような立ち下がり時の再生信号値とされるサンプリング値である。すなわち、Ｓ１１の１クロック後の再生信号値Ｒが識別点ｃ１１０付近の値をとるので、状態Ｓ１０への遷移が生じている。そして、かかる状態Ｓ１０の１クロック後の再生信号値とされるサンプリング値Ｑが識別点ｃ１０００付近の値をとるので、状態Ｓ００への遷移が生じている。従って、ＲおよびＳがサンプリングされる期間において再生ＲＦ信号が立ち下がっていることが確認できる。以上のようなＰ，Ｑ，ＲおよびＳと状態遷移の関係は、以下のようになる。
【０１７３】
Ｐ：立ち上がり時点（状態Ｓ０１→Ｓ１１）の再生信号値
Ｑ：立ち上がり時点の１クロック後（状態Ｓ１１→Ｓ１０）の再生信号値
Ｒ：立ち下がり時点（状態Ｓ１１→Ｓ１０）の再生信号値
Ｓ：立ち下がり時点の１クロック後（状態Ｓ１０→Ｓ００）の再生信号値
オフセット値は、これら４個のサンプリング値の総和によって与えられる。６値４状態のビタビ復号では、これらの４個のサンプリング値は、ピークトウピークを除いた４個の値であるので、これらの４個のサンプリング値の総和からオフセット値を求めることができる。
【０１７４】
従って、このようなＰ，Ｑ，ＲおよびＳの値をサンプリングし、（Ｐ＋Ｑ＋Ｒ＋Ｓ）の値をオフセットとして用いることができる。このようなサンプリングを行うために、タイミング生成回路１００は、図２３に示すように、サンプリングパルスＶＧP ，ＶＧQ ，ＶＧR およびＶＧS を生成する。このオフセット値は、サンプリングパルスが供給される毎に更新される。
【０１７５】
図２４に示すように、ＯＣＵ１０３は、４個のレジスタ３０１、３０２、３０３および３０４と、レジスタ３０１〜３０４から供給される値を加算する加算部３０５を有する。各レジスタ３０１、３０２、３０３、３０４には、それぞれサンプリングパルスＶＧP , ＶＧQ , ＶＧR , ＶＧS が供給される。このようなサンプリングパルスＶＧP , ＶＧQ , ＶＧR , ＶＧS に従って、各レジスタ３０１、３０２、３０３、３０４は、それぞれＰ，Ｑ，Ｒ，Ｓの値を適切に取り込むことができる。また、加算部３０５にはクロックが供給される。
【０１７６】
シフトレジスタ１０２から供給される遅延時間を補償された再生信号値、並びにサンプリングパルスの組ＶＧP ，ＶＧQ ，ＶＧR およびＶＧS は、何れもクロックに従うタイミングで供給されるので、本来、加算部３０５にクロックを供給する必要はないが、何らかの原因でタイミングがずれる場合に備えて加算部３０５にクロックを供給するようになされている。従って、加算部３０５の動作タイミングがずれる可能性が充分小さいときは、このようなクロックの供給を行わない構成としてもよい。このようにして、Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓの値を加算部３０５が加算することによってオフセット信号の値を計算する。
【０１７７】
ＯＣＵ１０３で計算されたオフセット値がＤ／Ａ変換器１０４によってアナログ信号に変換され、減算器１０１にフィードバックされる。そして、再生ＲＦ信号中のオフセットをキャンセルすることができる。オフセット検出のタイミング生成を行う場合、クロックＤＣＫを発生するＰＬＬ１４がロックしている必要がある。クロックＤＣＫの位相が正しくない場合には、位相誤差が検出したオフセットに影響し、正確にオフセットを検出することができない。従って、ＰＬＬ１４がロックしているか否かを示す状態信号を参照して、オフセット検出動作の有効／無効を決定するようにしても良い。
【０１７８】
上述したように、ビタビ復号器１３０のＳＭＵ１３４から出力される状態データ値、あるいはマージブロック１３５で選択された状態データを使用して、オフセット検出のタイミングを生成する場合、オフセットの検出は、実際にデータが再生されてから、ＳＭＵ１３４の入力までの遅延に加えて、ＳＭＵ１３４のメモリ長、遅延する。通常、ビタビ復号器１３０のＳＭＵ１３４のメモリ長は、復号データを確定するために、十分に長いものとされている。従って、上述したように、再生ＲＦ信号と検出されたオフセットの間の遅延が大きくなり、オフセットをキャンセルする処理が良好にされないおそれがある。
【０１７９】
この問題の対策として、ＳＭＵ１３４の途中段から、その段階での最尤な状態を検出し、その状態の遷移に基づいてオフセット検出タイミングを生成するようにしても良い。例えばＳＭＵ１３４のメモリ長がｎ段の場合、途中のｋ−１段目の状態からｋ段目の状態への遷移を選ぶようになされる。そして、メトリックの最も小さいものに対応する状態を選ぶようになされる。ビタビ復号器では、メトリックの段数が多くなるほど、最尤パスの確度が高くなるので、メトリックの最も小さなものに対応する状態を選択することによって、メトリックがマージしていなくても正しい状態が選択される可能性が非常に高い。
【０１８０】
図２５は、この発明の実施の他の形態を示す。図１６に示す実施の一形態の構成と対応する部分には、同一の参照符号を付す。他の実施の形態では、オフセット検出のタイミングをＡ／Ｄ変換器１２からの出力のＭＳＢ（最上位ビット）の反転に基づいて検出するものである。
【０１８１】
図２５において、１０５で示すタイミング生成回路に対して、Ａ／Ｄ変換器１２から再生信号値ｚ〔ｋ〕のＭＳＢが供給される。タイミング生成回路１０５は、再生信号値に基づいて所定の時間幅のサンプリングパルスＭＧP ，ＭＧQ ，ＭＧR およびＭＧS を生成する。このサンプリングパルスがＯＣＵ１０３に供給される。ＯＣＵ１０３では、上述した実施の一形態と同様に、シフトレジスタ１０２からの再生信をサンプリングパルスでサンプリングし、サンプリング値を加算することによってオフセット信号を生成する。そして、オフセット信号がＤ／Ａ変換器１０４に供給され、Ｄ／Ａ変換器１０４の出力にオフセット信号ＯＥが出力される。
【０１８２】
また、この発明の実施の他の形態では、Ａ／Ｄ変換器１２によって例えば６〜８ビット等のダイナミックレンジでサンプリングされる再生信号値中のＭＳＢの反転を検出し、ＭＳＢ反転が生じたタイミングに基づいてオフセットを検出する。Ａ／Ｄ変換器１２は、２の補数のコードの出力を発生するので、ある時点でのＭＳＢが'0' である時には、かかる時点における再生信号値ｚ〔ｋ〕の値がダイナミックレンジの半分以上である。また、ある時点でのＭＳＢが'1' である時には、かかる時点における再生信号値ｚ〔ｋ〕の値がダイナミックレンジの半分以下である。
【０１８３】
ビタビ復号の状態データに基づく検出タイミングの生成の説明の参考とした図２３中に、ＭＳＢの変化も示す。ここでは、ダイナミックレンジの半分を示す水平線を付記した。ＭＳＢは、再生信号値がダイナミックレンジの半分以上／以下である時にそれぞれ'0' ／'1' となる。上述したように６値４状態ビタビ復号方法においては、識別点ｃ００１およびｃ１００は、ダイナミックレンジの半分以下の大きさなので、再生信号値がこれらの値をとる時には、ＭＳＢが'1' となる。また、識別点ｃ０１１およびｃ１１０は、ダイナミックレンジの半分以上の大きさなので、再生信号値がこれらの値をとる時には、ＭＳＢが'0' となる。このため、ＭＳＢのビット反転を検出することによって再生ＲＦ信号の立ち上がり時点および立ち下がり時点を認識することができる。
【０１８４】
すなわち、図２３に示すように、再生信号値が破線を横切って立ち上がると、ＭＳＢが'1' →'0' に反転する。かかる反転が検出された時点から１クロック前の時点の再生信号値を立ち上がり時点のサンプリング値Ｐと認識することができる。Ｐの値をサンプリングするために、立ち上がり時点から略１クロック幅のサンプリングパルスＭＧP が生成される。さらに、立ち上がり時点の１クロック後の時点のサンプリング値をＱとする。Ｑの値をサンプリングするために、ＭＧP から略１クロック遅延したサンプリングパルスＭＧQ を生成する。
【０１８５】
他方、再生信号値が破線を横切って立ち下がる時には、ＭＳＢの'0' →'1' への反転が検出されるが、かかる反転が検出された時点から１クロック前の時点の再生信号値を立ち下がり時点のサンプリング値Ｒと認識することができる。Ｒの値をサンプリングするために、立ち下がり時点から略１クロック幅のサンプリングパルスＭＧR を生成する。さらに、立ち上がり時点の１クロック後の時点のサンプリング値をＳとする。Ｓの値をサンプリングするために、ＭＧR から略１クロック遅延したサンプリングパルスＭＧS を生成する。
【０１８６】
上述したこの発明の実施の一形態および他の形態では、オフセットを検出するようにしているが、オフセット検出と同様にして、ＰＬＬの位相誤差を検出することが可能である。ＰＬＬの位相誤差がない時には、サンプリング値Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓに関して、（Ｐ＝Ｓ）（Ｑ＝Ｒ）の関係が成立する。従って、位相誤差は、これらのサンプリング値の差から検出することができる。一例として、位相エラーをＰＥと表すと、
ＰＥ＝（Ｐ−Ｓ）＋（Ｑ−Ｒ）
の演算により得ることができる。
【０１８７】
図２６は、オフセットエラーＯＥおよび位相エラーＰＥを生成することができる演算回路の一例である。サンプリングパルスを生成するためのタイミング生成としては、ビタビ復号の状態データおよびＭＳＢの反転の何れを使用しても良いので、図２６では、サンプリングパルスを単に、ＧP ，ＧQ ，ＧR およびＧS と表す。加算回路３０５および３０６に対しては、それぞれ非反転（＋で示す）または反転（−で示す）されたサンプリング値Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓが供給される。加算回路３０５からは、上述したようなオフセット信号ＯＥが出力され、加算回路３０６からは、位相エラー信号ＰＥが出力される。
【０１８８】
上述したこの発明の実施の一形態は、４値４状態ビタビ復号方法を行う光磁気ディスク装置にこの発明を適用したものである。これに対し、上述したような３値４状態ビタビ復号方法、および７値６状態ビタビ復号方法等の他の種類のビタビ復号方法を行う光磁気ディスク装置にも、この発明を適用することができる。
【０１８９】
また、この発明は、記録媒体に記録されたデータから再生される再生信号から、リードデータを復号するためにビタビ復号方法を用いることができる情報再生装置に適用することができる。すなわち、光磁気ディスク（ＭＯ）以外にも、例えば相変化型ディスクＰＤ、ＣＤ−Ｅ（CD-Erasable ）等の書き換え可能ディスク、ＣＤ−Ｒ等の追記型ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の読み出し専用ディスク等の光ディスク装置に適用することが可能である。
【０１９０】
また、この発明は、この実施例に限定されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の応用および変形が考えられる。
【０１９１】
【発明の効果】
上述したように、この発明は、ビタビ復号器の状態データ、またはＡ／Ｄ変換出力に基づいて、再生ＲＦ信号の立ち上がり、立ち下がりのタイミングを検出し、検出されたタイミングにおける再生信号値からオフセットを検出する。従って、オフセットキャンセルのために付加すべき回路を小規模とすることができる。また、この発明では、ディジタル的に信号処理を行うので、回路中の各素子の温度特性や、帯域などの影響を考慮する必要がない利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】４値４状態ビタビ復号方法を行う光磁気ディスク装置の一例の全体構成を示すブロック図である。
【図２】マーク位置記録方法およびマークエッジ記録方法について説明するための略線図である。
【図３】光磁気ディスクのセクタフォーマットの一例について説明するための略線図である。
【図４】ＲＬＬ（１，７）符号化方法において、最小磁化反転幅が２であることを示す略線図である。
【図５】ＲＬＬ（１，７）符号とマークエッジ記録方法の組合わせによって記録されたデータから再生される再生信号を、パーシャルレスポンス特性ＰＲ（１，２，１）の下で波形等化した時のアイ・パターンについて説明するための略線図である。
【図６】４値４状態ビタビ復号方法の状態遷移図を作成する過程について説明するための略線図である。
【図７】４値４状態ビタビ復号方法の状態遷移図の一例を示す略線図である。
【図８】４値４状態ビタビ復号方法におけるトレリス線図の一例を示す略線図である。
【図９】４値４状態ビタビ復号方法において、規格化メトリックに基づく状態遷移の条件を示す略線図である。
【図１０】４値４状態ビタビ復号を行うビタビ復号器の全体構成を示すブロック図である。
【図１１】ビタビ復号器の一部分の構成を詳細に示すブロック図である。
【図１２】ビタビ復号器の他の一部分の構成を詳細に示すブロック図である。
【図１３】ビタビ復号器のさらに他の一部分の構成を詳細に示すブロック図である。
【図１４】６値４状態ビタビ復号方法の状態遷移図の一例を示す略線図である。
【図１５】６値４状態ビタビ復号方法におけるトレリス線図の一例を示す略線図である。
【図１６】この発明の実施の一形態の全体構成を示すブロック図である。
【図１７】この発明の実施の一形態中で用いられるビタビ復号器の一例について説明するためのブロック図である。
【図１８】この発明の実施の一形態に用いられるステータスメモリユニット（ＳＭＵ）の構成の一例を示すブロック図である。
【図１９】ＳＭＵの一部の構成について説明するためのブロック図である。
【図２０】ＳＭＵの他の一部の構成について説明するためのブロック図である。
【図２１】この発明の実施の一形態中のマージブロックにおいて参照されるテーブルの一例を示す略線図である。
【図２２】この発明の実施の一形態中のマージブロックの一例のブロック図である。
【図２３】オフセットの検出方法について説明するための波形図である。
【図２４】この発明の実施の一形態において用いられるオフセット演算ユニットの構成の一例のブロック図である。
【図２５】この発明の実施の他の形態のブロック図である。
【図２６】オフセットおよび位相エラーの両者を求めることができる演算部の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
２・・・コントローラ、１２・・・Ａ／Ｄ変換器、１３０・・・ビタビ復号器、１３２・・・ブランチメトリック計算回路（ＢＭＣ）、１３３・・・加算、比較、選択回路（ＡＣＳ）、１３４・・・ステ−タスメモリユニット（ＳＭＵ）、１３５・・・マージブロック、１００・・・タイミング生成回路、１０１・・・減算器、１０３・・・オフセット演算ユニット（ＯＣＵ）
【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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