JP2005216398A - データ変調方法及びデータ変調装置並びに光ディスク記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
DSV値を0に近付けることで記録データ信号に含まれる低周波成分を低減することにより、データ再生時のエラーレートを低くすることができるデータ変調方法及び、データ変調装置並びに、光ディスク記録再生装置を提供する。
【解決手段】
データを記録媒体に記録させる際に行うDSV制御は、DSV値が所定時間ゼロクロスしなかった場合に、結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換することによってDSV値が0に近付くか否かを判断し、DSV値が0に近付くと判断したときにだけ結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換する。
【選択図】図2

Description

本発明は、複数に分割したデータを複数種類の結合ビットによって連結し、この連結したデータを記録媒体に記録させる際に、前記連結したデータにDSV制御を行うデータ変調方法及び、この方法を用いてデータの変調を行うデータ変調装置並びに、このデータ変調装置を備えた光ディスク記録再生装置に関するものである。

従来より、画像や音声等のデータを光ディスクや光磁気ディスクといった記録媒体に記録する際は、記録媒体に適するようにデータを変調した後、この変調したデータを記録媒体に記録していた。

このデータ変調方法としては、データをEFM（Eight to Fourteen Modulation）変調した後、このEFM変調したデータをNRZI（Non Return to Zero Inverted）変調するデータ変調方法が広く用いられていた。

EFM変調では、入力する8ビットずつのデータをそれぞれ14ビットのコードデータ信号に変換した後、この14ビットのコードデータ信号と24ビットの同期信号と14ビットのサブコードとをそれぞれ3ビットの連結ビット（000,001,010,100のうちのいずれか1個）によって連結した連結データ信号を生成する。

NRZI変調では、連結データ信号中で1が現れる毎に極性を反転させた記録データ信号を生成する。

この記録データ信号は、入力するデータによって低周波成分を多く含んでしまうことがあった。

このように低周波成分を多く含んだ記録データ信号を再生すると、記録データ信号に含まれた低周波成分に起因して、正確なデータを再生できない場合があったため、NRZI変調した記録データ信号に対して、低周波成分を低減する制御を行っていた。

この低周波成分を低減する制御としては、DSV（Digital Sum Variation）制御が広く知られていた。

このDSV制御とは、記録データ信号中の1を＋1、0を−1とし、これらを累積加算したもの（以下、「DSV値」という。）を0に近くなるように制御することによって、記録データ信号に含まれる低周波成分を低減する制御である。

具体的には、図4中に点Aで示すように、DSV値の軌跡が所定時間ゼロクロスしなかった場合に、コードデータ信号と同期信号とサブコードとの間に挿入可能な結合ビットがDSV値の極性を反転させない結合ビット（000）の他に、DSV値の極性を反転させる結合ビット（001,010,100）のうち1個以上存在していれば、DSV値の極性を反転させる結合ビットのうちのDSV値の絶対値が最も小さい結合ビットに強制的に置換し、この点Aで記録データ信号のDSV値の極性を反転させてDSV値を0に近付け、記録データ信号中の低周波成分を低減する制御を行っていた（たとえば、特許文献１参照。）。
特開平6−139708号公報

ところが、上記従来のデータ変調方法では、DSV値の軌跡が所定期間ゼロクロスしなかった場合は、常に結合ビットを強制的にDSV値の極性を反転させる結合ビットに置換することによってDSV値が0に近くなるようにDSV制御を行っていた。

そのため、図6中に点Bで示すように、DSV値の軌跡が0に近付きながら所定時間ゼロクロスしなかった場合であっても、結合ビットをDSV値の極性を反転させる結合ビットに強制的に置換してDSV値の極性を反転させていた。

このように、DSV値の軌跡が0に近付いているところで強制的に結合ビットをDSV値の極性を反転させる結合ビットに置換してしまうと、図5中の点線で示すように、DSV値はさらに0から遠ざかってしまい、これに起因して記録データ信号に大きな低周波成分が含まれてしまうため、この記録データ信号を再生する際のエラーレートが大きくなるおそれがあった。

そこで、請求項1に係る本発明では、複数に分割したデータを複数種類の結合ビットによって連結し、この連結したデータを記録媒体に記録させる際に、DSV制御を行うデータ変調方法において、DSV制御は、DSV値が所定時間ゼロクロスしなかった場合に、結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換することによってDSV値が0に近付くか否かを判断し、DSV値が0に近付くと判断したときにだけ結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換することにした。

また、請求項2に係る本発明では、複数に分割したデータを複数種類の結合ビットによって連結し、この連結したデータを記録媒体に記録させる際に、DSV制御を行うDSV制御回路を有するデータ変調装置において、DSV制御回路は、DSV値が所定時間ゼロクロスしなかった場合に、結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換することによってDSV値が0に近付くか否かを判断する置換判断回路と、DSV値が0に近付くと判断したときにだけ結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換する結合ビット置換回路とを有することにした。

また、請求項3に係る本発明では、複数に分割したデータを複数種類の結合ビットによって連結し、この連結したデータを記録媒体に記録させる際に、DSV制御を行うデータ変調装置を備えた光ディスク記録再生装置において、データ変調装置は、DSV値が所定時間ゼロクロスしなかった場合に、結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換することによってDSV値が0に近付くか否かを判断する置換判断回路と、DSV値が0に近付くと判断したときにだけ結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換する結合ビット置換回路とを有することにした。

本発明では、以下に記載するような効果を奏する。

請求項1に係る本発明では、複数に分割したデータを複数種類の結合ビットによって連結し、この連結したデータを記録媒体に記録させる際に、DSV制御を行うデータ変調方法において、DSV制御は、DSV値が所定時間ゼロクロスしなかった場合に、結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換することによってDSV値が0に近付くか否かを判断し、DSV値が0に近付くと判断したときにだけ結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換することにしたため、DSV値の軌跡が0に近付きながら所定期間ゼロクロスしなかった場合であってもDSV値を0に近付けることができ、これにより、記録データ信号に含まれる低周波成分を低減することができるので、この記録データ信号を再生する際のエラーレートを小さくすることができる。

また、請求項2に係る本発明では、複数に分割したデータを複数種類の結合ビットによって連結し、この連結したデータを記録媒体に記録させる際に、DSV制御を行うDSV制御回路を有するデータ変調装置において、DSV制御回路は、DSV値が所定時間ゼロクロスしなかった場合に、結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換することによってDSV値が0に近付くか否かを判断する置換判断回路と、DSV値が0に近付くと判断したときにだけ結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換する結合ビット置換回路とを有することにしたため、記録データ信号含まれる低周波成分を可及的に低減することができるデータ変調装置とすることができる。

また、請求項3に係る本発明では、複数に分割したデータを複数種類の結合ビットによって連結し、この連結したデータを記録媒体に記録させる際に、DSV制御を行うデータ変調装置を備えた光ディスク記録再生装置において、データ変調装置は、DSV値が所定時間ゼロクロスしなかった場合に、結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換することによってDSV値が0に近付くか否かを判断する置換判断回路と、DSV値が0に近付くと判断したときにだけ結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換する結合ビット置換回路とを有することにしたため、データを再生する際のエラーの発生頻度が低い光ディスク記録再生装置とすることができる。

本発明に係るデータ変調方法は、複数に分割したデータを複数種類の結合ビットによって連結し、この連結したデータを記録媒体に記録させる際に、DSV制御を行うことによって記録媒体に記録するデータの低周波成分を低減するデータ変調方法である。

このDSV制御では、まず、データのDSV値を算出し、DSV値が所定時間ゼロクロスしなかった場合に、複数のデータを結合する結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビット、もしくは、DSV値の極性が反転しない結合ビットのいずれか一方の結合ビットを選択することによってDSV値を0に近付けるようにしている。

特に、DSV値の極性が反転する結合ビットとDSV値の極性が反転しない結合ビットのいずれか一方の結合ビットを選択する際には、まず、結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換することによってDSV値が0に近付くか否かを判断する。

そして、DSV値が0に近付くと判断したときにだけ結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換するようにし、DSV値が0に近付かないと判断したときには、結合ビットの置換を行わずに、DSV値の極性が反転しない結合ビットを選択するようにしている。

そのため、DSV値の軌跡が0に近付きながら所定期間ゼロクロスしなかった場合であってもDSV値を0に近付けることができ、これにより、記録データ信号に含まれる低周波成分をさらに低減することができるので、この記録データ信号を再生する際のエラーレートを可及的に小さくすることができる。

また、本発明に係るデータ変調装置は、複数に分割したデータを複数種類の結合ビットによって連結し、この連結したデータを記録媒体に記録させる際に、DSV制御を行うDSV制御回路を有している。

このDSV制御回路は、DSV値が所定時間ゼロクロスしなかったことを検出するゼロクロス判定回路と、このゼロクロス判定回路によってDSV値が所定時間ゼロクロスしなかったと判定した場合に、結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換することでDSV値が0に近付くか否かを判断する置換判断回路と、この置換判断回路によって結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換した方がDSV値が0に近付くと判断したときにだけ、結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換する結合ビット置換回路とを有している。

そのため、このデータ変調装置は、常にDSV値を0に近付ける制御を行うことができるので、記録媒体に記録する記録データ信号中の低周波成分を可及的に低減できる。

また、このように構成したデータ変調装置を有する光ディスク記録再生装置は、光ディスクにデータを記録する際に、低周波成分を可及的に低減したデータを記録することができる。

そのため、データ再生時のエラーの発生頻度を可及的に低くすることができる。

以下に、本発明に係るデータ変調装置を有する光ディスク記録再生装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。

光ディスク記録再生装置1は、図1に示すように、データ取り込み部2と、データ変調部3と、データ記録部4と、データ再生部（図示略）とから構成している。

データ取り込み部2は、既知の技術によるA/D（アナログ−ディジタル）変換器により構成しており、光ディスク記録再生装置1の外部から入力される音声や画像等のアナログデータ信号D1を8ビットずつのディジタルデータ信号D2に変換して順次データ変調部3へ出力する。

データ変調部3は、データ変調装置5により構成しており。データ取り込み部2から入力されたディジタルデータ信号D2をデータ変調することによって、データ記録部4でのデータ書き込みに適した記録データ信号D3を生成してデータ記録部4へ出力する。

データ記録部4は、既知の技術によるデータ書き込み装置により構成している。

このデータ書き込み装置は、データ変調装置5から入力された記録データ信号D3に基づいて、光ディスクに記録用のレーザー光を照射することにより光ディスクにデータの書き込みを行う。

データ再生部は、既知の技術によるデータ読み出し装置により構成している。

このデータ読み出し装置は、データを記録させた光ディスクに再生用のレーザー光を照射し、このレーザー光の反射光に基づいてデータの再生を行う。

そして、光ディスク記録再生装置1を構成しているデータ変調部3は、図2に示すようなデータ変調装置5により構成している。

データ変調装置5は、EFM（Eight to Fourteen Modulation）変調回路6と、禁止結合ビット検出回路7と、DSV（Digital Sum Variation）制御回路8と、DSV積分回路9と、NRZI（Non Return to Zero Inverted）変調回路10とから構成している。

特に、DSV制御回路8は、ゼロクロス判定回路11と、置換判断回路12と、結合ビット置換回路13と、から構成している。

以下に、このデータ変調装置のデータ変調方法について、図2及び図3に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、EFM変調回路6は、データ読み取り部2から入力された8ビットのディジタルデータ信号D2をEFM変換表に基づいて14ビットのコードデータ信号D4に変換した後、このコードデータ信号D4を禁止結合ビット検出回路7へ出力する（ステップS1）。

次に、禁止結合ビット検出回路7は、EFM変調回路6から入力された各コードデータ信号D4と、24ビットの同期信号と、14ビットのサブコードとをそれぞれ3ビットの連結ビット（000,001,010,100のうちのいずれか1個）によって連結した連結データ信号D5と、禁止結合ビット以外で選択可能な結合ビットがあるか否かの検出結果データD6とをDSV制御回路8内部の置換判断回路12へ出力する。

このとき、禁止結合ビット検出回路7は、4種類の結合ビットの中から、各コードデータ信号D4と、同期信号と、サブコードとの連結部分で0の連続数が2〜10とならない禁止結合ビットを検出し、この禁止結合ビット以外の1個の結合ビットを各コードデータ信号D4と、同期信号と、サブコードとの間に挿入している（ステップS2）。

次に、ゼロクロス判定回路11は、DSV積分回路9から入力されるDSV値データD8を解析することによってDSV値が所定期間中にゼロクロスしているか否かを判定し、この判定結果であるゼロクロスデータD7を置換判断回路12へ出力する（ステップS3）。

次に、置換判断回路12は、ゼロクロス判定回路11から入力されるゼロクロスデータD7と、禁止結合ビット検出回路7から入力される検出結果データD6に基づいて結合ビットの置換を行うか否かを判断する（ステップS4）。

具体的には、ゼロクロス判定回路によって、DSV値が所定期間ゼロクロスしていないと判定され、かつ、禁止結合ビット検出回路によって禁止結合ビット以外でDSV値の極性を反転させる結合ビット（001,010,100のうちのいずれか1個以上）とDSV値の極性を反転させない結合ビット（000）とが存在する場合に、次のような置換判断を行う。

現在挿入している結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換した方がDSV値が0に近付く場合は、DSV値の極性が反転する結合ビットを選択し、DSV値の極性が反転する結合ビットに置換すると、DSV値が0から遠ざかる場合は、DSV値の極性が反転しない結合ビットを選択する（ステップS5）。

そして、この選択結果である置換判断結果データD9を結合ビット置換回路13へ出力する。

次に、結合ビット置換回路13は、置換判断回路12から入力された置換判断結果データD9に基づいて、次のように結合ビットの置換を行う。

つまり、現在挿入している結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換した方がDSV値を0に近付けることができる場合は、現在挿入している結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換する。

一方、現在挿入している結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換すると、DSV値が0から遠ざかる場合は、現在挿入しているDSV値の極性が反転しない結合ビットに対して置換を行わない。

このようにDSV値を可及的に0に近付けるDSV制御を行い、このDSV制御を行ったDSV制御データ信号D10を生成してNRZI変調回路10へ出力する（ステップS6）。

次に、NRZI変調回路10は、結合ビット置換回路13から入力されるDSV制御データ信号D10中で1が現れるごとに極性を反転させるNRZI変調を行い、データ記録部でのデータの書き込みに適した記録データ信号D3を生成してデータ記録部に出力すると共に、この記録データ信号D3をDSV積分回路9に出力する。

このように本発明に係るデータ変調方法では、複数種類の結合ビットによって結合した
連結データ信号D5のDSV値が所定時間ゼロクロスしなかった際に、現在挿入している結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットに置換することによってDSV値が0に近付くか否かを判断し、DSV値が0に近付くと判断した場合は、結合ビットをDSV値の極性が反転する結合ビットを選択し、DSV値が0から遠ざかると判断した場合は、DSV値の極性が反転しない結合ビット選択して、結合ビットの置換を行うようにしている。

そのため、DSV値の軌跡が0に近付きながら所定時間ゼロクロスしなかった場合であってもDSV値を0に近付けることができ、これにより、記録データ信号D3に含まれる低周波成分を低減することができるので、この記録データ信号D3を再生する際のエラーレートを小さくすることができる。

本発明に係る光ディスク記録再生装置を示す説明図である。 本発明に係るデータ変調装置を示す説明図である。 本発明に係るデータ変調方法を示すフローチャートである。 従来のDSV制御を示す説明図である。 従来のDSV制御を示す説明図である。

符号の説明

１ 光ディスク記録再生装置
２ データ取り込み部
３ データ変調部
４ データ記録部
５ データ変調装置
６ EFM変調回路
７ 禁止結合ビット検出回路
８ DSV制御回路
９ DSV積分回路
１０ NRZI変調回路
１１ ゼロクロス判定回路
１２ 置換判断回路
１３ 結合ビット置換回路
D1 アナログデータ信号
D2 ディジタルデータ信号
D3 記録データ信号
D4 コードデータ信号
D5 連結データ信号
D6 検出結果データ
D7 ゼロクロスデータ
D8 DSV値データ
D9 置換判断結果データ
D10 DSV制御データ信号

Claims (3)

1. 複数に分割したデータを複数種類の結合ビットによって連結し、この連結したデータを記録媒体に記録させる際に、DSV制御を行うデータ変調方法において、
   前記DSV制御は、DSV値が所定時間ゼロクロスしなかった場合に、前記結合ビットを前記DSV値の極性が反転する結合ビットに置換することによって前記DSV値が0に近付くか否かを判断し、前記DSV値が0に近付くと判断したときにだけ前記結合ビットを前記DSV値の極性が反転する結合ビットに置換することを特徴とするデータ変調方法。
2. 複数に分割したデータを複数種類の結合ビットによって連結し、この連結したデータを記録媒体に記録させる際に、DSV制御を行うDSV制御回路を有するデータ変調装置において、
   前記DSV制御回路は、DSV値が所定時間ゼロクロスしなかった場合に、前記結合ビットを前記DSV値の極性が反転する結合ビットに置換することによって前記DSV値が0に近付くか否かを判断する置換判断回路と、
   前記DSV値が0に近付くと判断したときにだけ前記結合ビットを前記DSV値の極性が反転する結合ビットに置換する結合ビット置換回路とを有することを特徴とするデータ変調装置。
3. 複数に分割したデータを複数種類の結合ビットによって連結し、この連結したデータを記録媒体に記録させる際に、DSV制御を行うデータ変調装置を備えた光ディスク記録再生装置において、
   前記データ変調装置は、DSV値が所定時間ゼロクロスしなかった場合に、前記結合ビットを前記DSV値の極性が反転する結合ビットに置換することによって前記DSV値が0に近付くか否かを判断する置換判断回路と、
   前記DSV値が0に近付くと判断したときにだけ前記結合ビットを前記DSV値の極性が反転する結合ビットに置換する結合ビット置換回路とを有することを特徴とする光ディスク記録再生装置。

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