JP3967379B2 - 記録媒体、記録方法と装置及び再生方法と装置 - Google Patents
記録媒体、記録方法と装置及び再生方法と装置 Download PDFInfo
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Description
技術分野
本発明は、多様な制御情報を有する同期符号が挿入されたデータが記録されている記録媒体の記録方法と装置及び再生方法と装置に関する。
【0002】
背景技術
従来、磁気ディスクや光ディスクなどの記録媒体には、書き込まれたデータが再生されるときに生じるデータの読み取り誤りを訂正するため、パリティなどの冗長ビットが付加されて記録されている。再生されたデータには誤り訂正が施されるが、近年では、さらに高い誤り訂正能力が要求されてきている。この誤り訂正の能力を高めるには、1つには、データに付加する冗長ビットを多くする方法が考えられる。しかし、データに冗長ビットを多く付加すると、光ディスクの記録密度の低下を招き、不都合である。また、他の方法として、誤り訂正符号の量を増加することなく誤り訂正の能力を向上する方法として、誤り訂正の処理単位となるデータ量を大きくする方法が考えられる。例えば、複数のセクタからなるブロックを設定し、当該ブロックを誤り訂正の処理単位とする。
【0003】
図18は、従来の誤り訂正の処理単位となる1ブロックのデータフォーマットを示す説明図である。
前記ブロックは、32個のセクタと属性行とパリティ部とからなる。各セクタは、それぞれ4行からなり、各セクタ行にはD(i,0)〜D(i,128)で示される129符号語が書込まれ、各符号語D(i,j)は1バイトのデータに相当し、16パリティ符号語P(i,0)〜P(i,15)は、データのバイトに相当する。ここでiはデータブロックの行数を表す。第0〜3行は第1セクタに、第4〜7行は第2セクタに、…、第124〜127行は第32セクタに割当てられる。これにより、各セクタは、516バイトの容量を有することになり、512バイトのユーザーデータの他に4バイトのCRCコードを書き込むことができる。
【0004】
第128行には、D(128,0)〜D(128,128)によって、このブロックおよびこのブロック内の各セクタの属性が記録される。第128行にも、D(128,0)〜D(128,128)に対してパリティP(128,0)〜P(128,15)が付加される。
【0005】
これにより、列方向に、129符号語のデータD(0,j)〜D(128,j)(ただし、0≦j≦128)および129符号語のパリティP(0,k)〜P(128,k)(ただし、0≦k≦15)が配列される。
前記パリティ部には、列方向に配列された前記データD(0,j)〜D(18,j)に対して、16符号語のパリティQ(0,j)〜Q(15,i)が、列方向に配列された前記パリティP(0,k)〜P(128,k)に対して、同じく16符号語のパリティQ(0,m)〜Q(15,m)(ただし、12≦m≦144)が書き込まれる。
【0006】
上記のように符号語およびパリティが配列されたブロックは、ブロック毎にアドレスがつけられ、記録媒体の所定の位置に記録される。
しかしながら、従来のブロックは、ブロックの先頭にアドレスが付されているのみで、各セクタにはアドレスが付されていないため、ブロックが大きくなるほど、アクセスおよび検索に時間がかかるという問題点を有していた。
具体的には、ブロックの途中からデータを読み始めると、データを読み始めた位置がどのブロック内のどの位置であるかを識別することができないため、必ずブロックの先頭からデータを読み始めなければならず、目標とするブロックをアクセスするときには、ブロックの先頭のアドレスを識別するまで待機しなければならないという不都合があった。
【0007】
また、ブロックの先頭から読み始めなければアドレスが判らなかったので、ブロックが大きくなるとアドレスを読み取るまでの平均時間が長くかかり、検索に時間がかかるという不都合があった。
【0008】
これに対して、例えば、各フレームにフレーム番号を付けておくという方法も考えられるが、全部のフレームの番号を表すには符号語が長くなり、この符号語がフレームごとに付加されることになるので、記録媒体上への記録密度の低下を招いてしまう。また、このフレーム番号に、他の機能を持たせることもできないので不都合である。
【0009】
発明の開示
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、記録密度を低下することなく、誤り訂正能力の高いデータ構造を可能とする多機能な同期符号が工夫された記録媒体の記録装置および再生装置の提供を主たる目的としている。
本発明の他の目的は、上記工夫された同期符号を含むデータの記録および再生を行う新規な方法を提供することである。
【0010】
上記目的を達成するため、本発明に係る記録媒体は、再生機により読取り可能なチャネル信号が書き込まれた記録媒体である生産品であって、該生産品に書き込まれ、再生機により読取り可能なチャンネル信号は、
ある間隔をあけてトラックに沿って配置された同期符号と、
該間隔に配置され、符号語列から成るデータ符号とを有し、
該同期符号は、該データ符号のいずれのデータとも区別可能な所定のパターンを有する識別符号と、該同期符号の種別を表す種別情報符号とを有し、
該チャンネル信号は、同期符号とデータ符号の列で生成されることを特徴とする記録媒体である生産品である。
【0011】
本発明に係る記録方法は、複数の符号語がフレームを形成し、複数のフレームがエラー訂正の処理を行う単位であるデータブロックを形成し、該データブロックは、アクセス可能なアドレスを有する最小単位であるセクタを複数含むように符号語列を記録媒体に記録する方法であって、
(a)該フレームの先頭に隣接して同期符号を挿入し、
(b)該フレームの同期符号を他の符号から区別するための単一種の識別符号を各同期符号に与え、
(c)該同期符号が挿入されている該セクタ内の位置に基づき、同期符号の種別を示すため、予め決められた一定長さの種別情報を各同期符号に加え、
(d)同期符号が挿入されたデータブロックからチャンネル信号を生成し、
(e)該チャンネル信号を記録するステップを含み、
前記種別情報を複数用いてセクタ内の位置が特定されることを特徴とする記録方法である。
【0012】
本発明に係る記録装置は、複数の符号語がフレームを形成し、複数のフレームがエラー訂正の処理を行う単位であるデータブロックを形成し、該データブロックは、アクセス可能なアドレスを有する最小単位であるセクタを複数含むように符号語列で生成されるチャンネル信号を記録媒体に記録する記録装置であって、
該フレームの先頭に隣接して同期符号を挿入する挿入手段と、
該フレームの同期符号を他の符号から区別するための単一種の識別符号を各同期符号に与える第1の付与手段と、
該同期符号が挿入されている該セクタ内の位置に基づき、同期符号の種別を示すため、予め決められた一定長さの種別情報を各同期符号に与える第2の付与手段と、
記録媒体に記録するため、同期符号が挿入されたデータブロックの形式で生成されたチャンネル信号を出力する出力手段から成り、
前記種別情報を複数用いてセクタ内の位置が特定されることを特徴とする記録装置である。
【0013】
本発明に係る再生方法は、複数の符号語がフレームを形成し、複数のフレームがエラー訂正の処理を行う単位であるデータブロックを形成し、該データブロックは、アクセス可能なアドレスを有する最小単位であるセクタを複数含むように符号語列を記録した記録媒体から情報を再生する再生方法であって、該記録媒体には、ある間隔をあげてトラックに沿って配置された同期符号と、該間隔に配置され、符号語列から成るデータ符号とが記録され、該同期符号は、該データ符号のいずれのデータとも区別可能な単一のパターンを有する識別符号と、セクタ中において、該同期符号の位置を特定する、予め決められた一定長さの種別情報符号とを有し、これ等を再生する再生方法において、
(a)該識別符号を検出することにより同期符号を検出し、
(b)該同期符号の位置を特定し、セクタ中における同期符号に続くデータ符号を特定するため、該同期符号にある種別情報を読み、
前記種別情報を複数用いてセクタ内の位置が特定されることを特徴とする再生方法である。
【0014】
本発明に係る再生装置は、複数の符号語がフレームを形成し、複数のフレームがエラー訂正の処理を行う単位であるデータブロックを形成し、該データブロックは、アクセス可能なアドレスを有する最小単位であるセクタを複数含むように符号語列を記録した記録媒体から情報を再生する再生装置であって、
該記録媒体には、ある間隔をあけてトラックに沿って配置された同期符号と、該間隔に配置され、符号語列から成るデータ符号とが記録され、該同期符号は、該データ符号のいずれのデータとも区別可能な単一のパターンを有する識別符号と、セクタ中において、該同期符号の位置を特定する、予め決められた一定長さの種別情報符号を有し、これ等を再生する再生装置において、
該識別符号を検出することにより同期符号を検出する手段と、
該同期符号の位置を侍定し、セクタ中における同期符号に続くデータ符号を特定するため、該同期符号にある種別情報を読む読出し手段とから成り、
前記種別情報を複数用いてセクタ内の位置が特定されることを特徴とする再生装置である。
【0015】
本発明に係る記録媒体は、前記同期符号が、同期符号とその他の情報とを識別するための識別信号と、その直後に配置され、同期符号の種別を示す種別符号とからなる。
【0016】
従って、この発明によれば、同期符号であることを表す識別符号を検出することにより、記録媒体に記録された情報中の同期符号を識別してフレーム同期を取ることができるとともに、識別符号直後に配置された種別符号を読み取ることにより、同期符号の種別によって表される情報であって、同期符号であること以外を表す情報を得ることができる同期符号付き符号語系列が記録された記録媒体を提供することができる。
【0017】
本発明第1の見方によれば、上記本発明に係る記録媒体において、前記種別符号は、所定数の前記フレームから構成されたブロック中における前記同期符号の位置を示す符号である。
【0018】
従って、上記第1の見方によれば、前記種別符号を読み取ることにより、前記同期符号のブロック中の位置を知ることができる同期符号付き符号語系列が記録された記録媒体を提供することができる。
【0019】
本発明第2の見方によれば、上記第1の見方の記録媒体において、
前記識別符号は、前記符号語系列に存在しない特定パターンを含み、この識別符号の所定部分から後の部分と、前記種別符号との結合によって、前記符号語群に含まれるいずれかの符号語が形成される。
【0020】
従って、上記第2の見方によれば、前記識別符号の特定パターンにより、同期符号を同期符号以外の符号語系列と識別することができるとともに、前記種別符号が表す情報と、前記種別符号を含んで形成される符号語が表す情報とを対応付けて記憶しておけば、前記種別符号を読み取るための特別な構成を要せず、前記種別符号を含んで形成される符号語を前記符号語群の1つとして読み取り、前記種別符号が表す前記同期符号のブロック中の位置を知ることができる、そのような同期符号が挿入された同期符号付き符号語系列が記録されている記録媒体を提供することができる。
【0021】
本発明第3の見方によれば、上記第1の見方の記録媒体において、
前記種別符号は、同一種別を表す複数の種別符号の中から、前記同期符号の前後のその他の情報の直流成分の偏りの大きさを最小とする組み合わせが選択されている。
【0022】
従って、上記第3の見方によれば、前記種別符号を読み取ることにより、前記同期符号のブロック中の位置を知ることができるとともに、本発明の記録媒体から再生される再生信号の直流成分の偏りがより小さくなるよう選ばれた同期符号が挿入されている同期符号付き符号語系列が記録された記録媒体を提供することができる。
【0023】
本発明第4の見方によれば、上記第1の見方の記録媒体において、
前記ブロックは、複数のフレームからなる複数のセクタに分割され、前記各セクタ内の所定位置のフレームにはそのセクタの番地を示す情報が含まれるとともに、このフレームの前に挿入される同期符号には、番地情報を含むフレームであることを示す種別符号が含まれる。
【0024】
従って、上記第4の見方によれば、同期符号の種別符号によってセクタの番地情報を含むフレームを容易に知ることができるので、同期符号内の前記種別情報と番地情報だけを読んで行くことによって、所望のブロックを読み出すための検索を高速に行うことができるとともに、所望のブロックの途中から同期符号付き符号語系列を読み出すことができるようにした同期符号付き符号語列が記録されている記録媒体を提供することができる。
【0025】
本発明第5の見方によれば、ブロック先頭識別ステップは、前記複数のフレームからなるブロックの先頭部分を識別する。同期符号挿入位置識別ステップは、同期符号を挿入すべき前記ブロック内における位置を識別する。識別符号挿入ステップは、識別された同期符号挿入位置に、同期符号とその他の情報とを識別するための識別符号を挿入する。種別判定ステップは、識別された同期符号挿入位置に対応して、同期符号の種別を判定する。種別符号挿入ステップは、前記識別符号の直後に、判定された種別を表す種別符号を挿入する。記録ステップは、前記識別符号および前記種別符号の挿入された前記ブロックを、前記記録媒体の連続した領域に記録する。
【0026】
従って、上記第5の見方によれば、識別符号によって同期符号以外の符号語系列とは異なる同期符号であることを表すとともに、同期符号の種別を示す種別符号によって同期符号挿入位置に応じた情報であって、同期符号であること以外の情報を表すことができる同期符号が挿入された同期符号付き符号語系列を記録媒体上に記録する記録方法を提供することができる。
【0027】
本発明第6の見方によれば、記録方法では、上記第5の見方の記録方法において、さらに、識別符号生成ステップは、同期符号挿入位置識別後、その他の情報を表す前記符号語系列には存在しない特定パターンを含んだ識別符号を生成する。種別符号生成ステップは、同期符号の種別判定後、生成された識別符号の所定部分から後の部分と、判定された種別を表す前記種別符号との結合によって、前記符号語群に含まれるいずれかの符号語が形成されるよう種別符号を生成する。前記記録ステップは、生成された種別符号を記録する。
【0028】
従って、上記第6の見方によれば、前記識別符号の特定パターンにより、同期符号を同期符号以外の符号語系列と識別することができるとともに、前記種別符号が表す情報と、前記種別符号を含んで形成される符号語が表す情報とを対応付けて記憶しておけば、前記種別符号を読み取るための特別な構成を要せず、前記種別符号を含んで形成される符号語を前記符号語群の1つとして読み取り、前記種別符号が表す前記同期符号のブロック中の位置を知ることができる、そのような同期符号が挿入された同期符号付き符号語系列を記録媒体上に記録する記録方法を提供することができる。
【0029】
本発明第7の見方によれば、記録方法では、上記第5の見方の記録方法において、さらに、直流成分算出ステップは、前記同期符号挿入位置識別後、前記同期符号が挿入される前後の所定の区間内の同期符号以外の情報中で、前記情報の直流成分の偏りの大きさを算出する。種別符号選択ステップは、判定された前記種別のうち、同一種別を表す複数の種別符号の中から、算出された直流成分の偏りの大きさが最小となる種別符号を選択する。前記種別符号記録ステップは、選択された前記種別符号を記録する。
【0030】
従って、上記第7の見方によれば、前記種別符号を読み取ることにより、前記同期符号のブロック中の位置を知ることができるとともに、本発明の記録媒体から再生される再生信号の直流成分の偏りがより小さくなるよう選ばれた同期符号が挿入されている同期符号付き符号語系列を記録媒体上に記録する記録方法を提供することができる。
【0031】
本発明第8の見方によれば、記録方法では、上記第5の見方の記録方法において、さらに、番地フレーム識別ステップは、複数のフレームからなる複数のセクタに分割された前記ブロック内で、前記各セクタ内の所定位置にあり、セクタの番地を示す情報が含まれているフレームを識別する。前記種別符号挿入ステップは、前記番地情報を含むフレームの前であって前記識別符号の直後に番地情報を含むフレームであることを示す種別符号を挿入する。
【0032】
従って、上記第8の見方によれば、同期符号の種別符号によってセクタの番地情報を含むフレームを容易に知ることができるので、同期符号内の前記種別情報と番地情報だけを読んで行くことによって、所望のブロックを読み出すための検索を高速に行うことができるとともに、所望のブロックの途中から同期符号付き符号語系列を読み出すことができるようにした同期符号付き符号語列を記録媒体上に記録する記録方法を提供することができる。
【0033】
本発明第9の見方によれば再生方法では、同期符号識別ステップは、上記第1の見方の記録媒体に記録された情報中の同期符号を、識別符号を検出することによって識別する。符号語同期ステップは、識別された同期符号に基づいて、読み取りクロックを符号語に同期する。種別読み取りステップは、符号語に同期された読み取りクロックに基づいて、同期符号の種別符号を読み取る。情報位置特定スァッフは、読み取られた前記種別符号から、当該同期符号の直後に記録されている情報のブロック内における位置を特定する。
【0034】
従って、上記第9の見方によれば、上記第1の見方の録媒体上に記録されている同期符号付き符号語系列から同期符号を正確に識別して読み取りクロックを符号語に同期することができるとともに、ブロック内における当該同期符号の直後に記録されている情報の位置を特定することにより、同期符号の直後に記録されている情報を選択的に読み取ることができる再生方法を提供することができる。
【0035】
本発明第10の見方によれば、同期符号識別ステップは、上記第2の見方の記録媒体から、その他の情報を表す前記符号語系列には存在しない特定パターンを含んだ識別符号を検出することにより、同期符号を識別する。符号語同期ステップは、識別された同期符号に基づいて、読み取りクロックを符号語に同期する。種別読み取りステップは、符号語に同期された読み取りクロックに基づいて、種別符号を符号語として読み取る。種別復号ステップは、読み取られた前記種別符号を符号語とみなして復号し、種別情報を抽出する。情報位置特定ステップは、抽出された種別情報から、当該同期符号の直後に記録されている情報のブロック内における位置を特定する。
【0036】
従って、上記第10の見方によれば、前記識別符号の特定パターンにより、同期符号を正確に識別して読み取りクロックを符号語に同期することができるとともに、前記種別符号を含んで形成される符号語を前記符号語群の1つとして読み取り、ブロック内における当該同期符号の直後に記録されている情報の位置を特定することにより、同期符号の直後に記録されている情報を選択的に読み取ることができる再生方法を提供することができる。
【0037】
本発明第11の見方によれば、再生方法では、同期符号識別ステップは、上記第4の見方の記録媒体から、記録された情報中の同期符号を、識別符号を検出することによって識別する。符号語同期ステップは、識別された同期符号に基づいて、読み取りクロックを符号語に同期する。種別読み取りステップは、符号語に同期された読み取りクロックに基づいて、同期符号の種別符号を読み取る。情報位置特定ステップは、読み取られた前記種別符号から、当該同期符号の直後に記録されている情報のブロック内における位置を特定する。番地認識ステップは、情報位置特定ステップによって番地情報を含むフレームの位置であることが特定されると、このフレーム内の所定位置の情報を番地情報として認識する。
【0038】
従って、上記第11の見方によれば、上記第4の見方の録媒体から、同期符号の種別符号によって番地情報を含むフレームを容易に知ることができるので、同期符号内の前記種別情報と番地情報だけを読んで行くことによって、所望のブロックを読み出すための検索を高速に行うことができるとともに、所望のブロックの途中から同期符号付き符号語系列を読み出すことができる再生方法を提供することができる。
【0039】
本願は、1995年4月4日に出願された日本国特許出願、特願平7−78988号を基礎出願とするもので、この基礎出願の内容全ては本願の内容の一部を構成するものとする。
【0040】
発明を実施するための最良の形態
(実施例1)
図1は、本実施例の記録媒体に書き込まれる変調前のデータとして同期符号付きデータを示す構成図である。
【0041】
光ディスクには、同期符号を除く168×168バイトのデータ量を1ブロック(誤り訂正処理の1単位)として書き込まれる。図1は、その1ブロック分のデータを仮想的に2次元に配列した構成を示す概念図である。
【0042】
ブロックを構成する2次元配列の各行は、同一フォーマットに定められており、同期符号(2バイト)、第1フレームのデータ(84バイト)、別種の同期符号(2バイト)および第2フレームのデータ(84バイト)が書き込まれる。各行は、同期符号S1,S2またはS3と、その後に第1のデータフレームでデータD1,1、D2,1、…、D156,1が書かれたものが続く。更に、同期符号S4と、その後に第2のデータフレームでデータD1,2、D2,2、…、D156,2が書かれたものが続く。前記各第2フレームは、末尾に、その行に書き込まれている2フレーム分のデータに対応した10バイトのパリティPrを含んでいる。
【0043】
ブロックは、図1に示された例では、14行を1セクタとする12個のセクタSEC1〜SEC12からなる。各セクタの前記同期符号S1またはS2に続く第1フレームには、当該セクタのアドレスが書き込まれる。
同期符号S1は、ブロックの先頭のセクタSEC1における第1フレームの直前に設けられ、ブロックの先頭であることを示す。同期符号S2は、ブロック先頭以外の各セクタの先頭にあたる第1フレームの直前に設けられ、セクタの先頭であることを示す。同期符号S3は、各セクタの第2〜14行目の第1フレームの直前に設けられ、ブロックおよびセクタ先頭以外の行の先頭であることを示す。同期符号S4は、すべての行の第2フレームの直前に設けられ、各行の中間であることを示す。
【0044】
なお、各セクタの第14行目は、その列のパリティ行Pcである。各セクタの1行目から13行目までに書き込まれているデータを列方向に集めた156バイト(各行に12バイトあるので12×13=156)に対して生成される12バイトのパリティがパリティ行Pc1〜Pc24の対応する列に1バイトずつ配列されたものである。7個の12バイトのパリティが1バイトごとに、対応する列のパリティ行Pc1〜Pc24(14行目)に書かれている。各セクタの第14行目に分散されている前記パリティ行は、前記1ブロック全部のデータが書き込まれた後、誤り訂正処理に用いられる。
【0045】
このように構成されたブロックは、後述の8−15変換によって符号語に変換され、さらにNRZI変調によりチャンネル信号が生成された後、例えば、光ディスクなどの記録媒体に書き込まれる。この際、同期符号S1〜S4の識別部は、8−15変換の符号化規則によって前記データ中には出現(すなわち、記録)しない符号列に変換される。
【0046】
図2および図3は、本実施例における8−15変換の変換例を示す変換表である。
図2および図3に示すように、本実施例の8−15変換では、データの8ビット(1バイト)に対して、15ビットのパターンで表される少なくとも1つの符号語が対応付けられる。図2,図3に示すテーブルにおいて、15ビットのパターンのMSB(最上位ビット)は、符号語を直結するための結合ビットとして用いられる。全ての結合ビットは、「0」で示されるが、DC制御により、「1」に変えることも可能である。DC制御の詳細は、1988年3月1日に発行された米国特許第4,728,929号明細書(S.Tanaka)に開示されており、同明細書は、本願の内容の一部を成すものとする。
【0047】
この8−15変換によって変換される符号語は、1つの符号語の中で「1」にはさまれて連続する「0」の個数が最大13個(あるいは、12個)で、最小2個になるように定められている。すなわち、前記符号語に対応するNRZIチャンネル信号の反転間隔で表すと、符号語の1ビットの長さをTとするとき、最大反転間隔Tmax=14T(または、13T)、最小反転間隔Tmin=3Tに定められる。また、各符号語の結合部においても、これらを結合した符号語列の中で「1」で挟まれた連続する「0」の個数が上記最大値と最小値とを満足するよう制御される。
【0048】
図4は、本実施例の同期符号S1〜S4のデータ構造を示す説明図である。図4において、「X」は、「0」または「1」を表す。
【0049】
同期符号S1〜S4は、2バイトのデータ長を有し、30ビットの符号列で表される。前記各同期符号は、それぞれ、同期符号と他のデータとを識別するための識別部と、当該同期符号が挿入されるブロック中の位置を示す種別情報とを含んでいる。
【0050】
前記識別部は、「1」で挟まれた連続する「0」の個数が15個の符号列、すなわち、NRZI変調後のチャンネル信号では、反転間隔TS=Tmax+2T(または、Tmax+3T)=16Tで表される。これは、同期符号以外のデータを表す符号語およびそれに対応するNRZI変調後のチャンネル信号には出現しない符号列および反転間隔である。
【0051】
前記種別情報は、同期符号の第22ビットから第26ビットまでの5ビットで表される。また、前記種別情報以外は、どの同期符号にも共通の符号が定められた固定部とする。前記固定部は、同期符号と同期符号以外のデータとの結合部において、8−15変換の前記符号化規則を満足するよう定められる。
言うまでもなく、8−15変換の代りに、8−16変換を用いることも可能である。
【0052】
また、同期符号の後半15ビットの符号列は、8−15変換による符号語として存在する符号列になるよう選ばれる符号語部である。前記種別情報は、5ビットの情報であるために、同期符号以外のデータを読み取るときのように15ビットの符号語をデータの最小単位として読み取る方法では、前記種別情報だけをデータとして読み取ることはできない。従って、同期符号の後半15ビットの符号列を符号語部とすることにより、記憶媒体から再生された信号を8−15逆変換する際に、前記種別情報を含んだ符号語部を他のデータと同様にして読み取ることができる。
言うまでもなく、8−15変換の代りに、8−16変換を用いることも可能である。
【0053】
図7(c)に示すNRZIチャンネル信号が光ディスクまたは他の記録媒体に記録される場合、NRZIチャンネル信号のハイに対応してピットまたはマークがディスクのトラックに沿って形成され、NRZIチャンネル信号のローに対応して、非ピットまたは非マークが形成される。ピットやマークは例えばレーザ光により形成されるので、かかるピットやマークの連続する長さや、かかるピットやマークが間欠する長さを制限する必要がある。もし、マークやマーク間隔が異常に長くなると、読み出しクロックを生成するために必要なPLL制御の安定性が損なわれ、ハイパスフィルタからの再成出力は、大きく変動する。他方、もし、レーザ光が異常に短くなると、ディスクにピットやマークが形成されないか、たとえ形成されたとしても異常に小さくなる。
【0054】
これ等の理由により、本発明においては、データ(たとえばビデオやオーディオデータ)のためのピットやマークは、最長ピットまたはマーク長Tmaxが14T(または13T)に設定される一方、同期符号における識別部に用いられる特別のピットまたは特別のマークの長さTSは、Tmax+nTである。ここでnは2に等しいか2より大きい整数であり、Tは二値化符号の1ビットに相当する単位長さである。ある実施例においては、n=2であり、また他の実施例においては、n=3に設定される。このように、識別部におけるピットまたはマークの長さを、同期符号以外のデータのピットまたはマークのいずれよりも長く選ぶことにより、識別部をかかるデータから区別することが可能となる。
【0055】
また、本発明において、データや同期符号において用いられるピットやマークの最小の長さTminは、T3に設定されている。
【0056】
図5は、本実施例の光ディスクから再生される再生信号と、前記再生信号から読み取られるNRZIチャンネル信号との関係を示す説明図である。図5(a)は、同期符号の識別部に対応して再生された前記再生信号およびその読み取りしきい値VCとを示す。図5(b)は、ピット間隔Tで与えられる読み取りクロックを示す。図5(c)は、前記再生信号と、読み取りしきい値VC=V0とを入力したコンバレータの出力信号を示す。図5(d)は、図5(c)に示したコンパレータの出力信号を、図5(b)に示した読み取りクロックでサンプリングすることによって得られたNRZIチャンネル信号を示す。図5(e)は、前記再生信号と、許容範囲を越えた読み取りしきい値VC=V0+ΔVとを入力したコンパレータの出力信号を示す。図5(f)は、図5(e)に示したコンパレータの出力信号を、図5(b)に示した読み取りクロックでサンプリングすることによって得られたNRZIチャンネル信号を示す。なお、前記コンパレータの出力信号は、再生信号と読み取りしきい値VCとの交点でハイレベルに反転するものとし、図5(d)に示した前記NRZIチャンネル信号がローレベルからハイレベルに反転した時刻をt0とする。
【0057】
記録媒体から再生された再生信号は、図5(a)に示すように、アナログ信号で得られる。このため、前記再生信号は、コンパレータにより、読み取りしきい値VC以上の値をハイレベルとし、読み取りしきい値VC未満の値をローレベルとしてデジタル化される。デジタル化されたコンバレー夕出力信号は、図5(b)に示す読み取りクロックのタイミングでサンプリングされ、これにより、図5(d)および図5(f)に示すNRZIチャンネル信号が再生される。また、クロックとクロックとの中間を基準位置としてコンパレータ出力信号が反転するよう読み取りクロックの位相と読み取りしきい値とが制御されている。しかしながら、例えば、再生信号の読み始めなど、読み取りしきい値VCが安定していない場合には、図5(a)に示したように前記読み取りしきい値VCの変動を生じる。
【0058】
図5(d)に示したNRZIチャンネル信号が正しい読み取り結果であるとすれば、このNRZIチャンネル信号を正しく再生するための読み取りしきい値VCの変動の許容範囲(VCmin,VCmax)、すなわち、NRZIチャンネル信号の読み取りに、誤りが生じない範囲は、コンパレータ出力信号が反転するタイミングの基準位置からのずれΔTで表される。すなわち、図5(a)の時刻(t0−T)から時刻t0に示したように、許容範囲内の読み取りしきい値VCの変動VCmin≦VC≦VCmaxは、コンバレータ出力信号の反転タイミングの基準位置からのずれー(T/2)<ΔT≦(T/2)で表される。
【0059】
図5(c)に示すように、時刻(t0+15T)から時刻(t0+16T)において、コンパレータ出力信号の反転タイミングは、−(T/2)<ΔT≦(T/2)の許容範囲内で、基準位置からΔTのずれを生じている。従って、時刻(t0+16T)のクロックでは、正しいサンプリング値が得られている。
【0060】
しかし、読み取りしきい値VCの変動により、コンパレータ出力信号の反転タイミングの基準位置からのずれΔTが、−(T/2)<ΔT≦(T/2)で表される前記許容範囲を越えたような場合には、NRZIチャンネル信号の立ち上がりで±T、NRZIチャンネル信号の立ち下がりで−(±T)だけ、反転間隔がずれることになる。
【0061】
雑音による読み取りしきい値VCの再生信号に対する相対的変動により、一時的に、前記許容範囲を越えるような場合には、同期符号およびデータを表すNRZIチャンネル信号の反転位置が1ビットだけシフトすることがある。すなわち、符号語列の符号列の「1」の位置が隣の符号ビットに1ビットシフトされる。これによって生じたデータの読み取り誤りは、誤り訂正処理によって正しく訂正できる可能性が高い。逆にいえば、光ディスク再生装置の側では、雑音によって生じるこのような反転位置の1ビットシフトが訂正可能な出現頻度となる余裕度を持って設計されていなければ、実用に耐えられない。従って、雑音によっては、再生したNRZIチャンネル信号の反転間隔が2T以上ずれることはほとんどないとしてもよい。
【0062】
この場合には、同期符号以外のデータを表すNRZIチャンネル信号中の最大反転間隔Tmax=14Tは、13Tあるいは15Tと読み取られる可能性はあるが、12Tあるいは16Tと読み取られる可能性はほとんどない。また、同期符号の識別部TS=16Tもまた、15Tあるいは17Tと読み取られる可能性がある。この場合には、まだ、同期符号以外のデータを表すNRZIチャンネル信号中には16T以上反転間隔をもって反転する信号部分は出現しないので、反転間隔16T以上の信号部分を同期符号の識別部であると判断することにより、同期符号以外のデータと同期符号とを正しく識別することができる。このとき、反転周期15Tと読み取られた同期信号の識別部は無効とされるが、この場合には、NRZIチャンネル信号中に同期符号が出現する周期性から判断して、無効とされた同期符号が同期符号以外のデータとして読み取られないよう制御される。
【0063】
しかし、例えば、雑音以外の要因により図5(a)に2点鎖線で示したように、前記許容範囲を越える読み取りしきい値VCの変動が、VC=V0+ΔVで持続する場合、図5(f)に示すように、同期符号の識別部の両端におけるNRZIチャンネル信号の反転部分で、それぞれ反転間隔Tの読み取り誤りを生じるとともに、当該同期符号に続くデータ部分においても生じる。このような場合、同期符号以外のデータ中には現れない反転間隔16T以上の信号部分を同期符号の識別部であると判断することによって、同期が乱され、データが読めなくなる。しかし、このような場合には、例え同期が乱されないとしても、これによって至る所に生じたデータの読み取り誤りを、誤り訂正処理によって正しく訂正できる可能性は低い。このように、光ディスク再生装置が、反転間隔が18T以上となる信号部分を多数検出したときには、データの読み取り異常を検出し、それに応じた処理を行うようにする。
【0064】
上記のように、同期符号の識別部の反転間隔TSをTS=Tmax+2Tの長さに定めることにより、データの読み取りが可能な範囲内で、正確に、同期符号とそれ以外のデータとを識別することができる。なおかつ、同期符号の識別部の反転間隔TSをTS=Tmax+2Tの長さに定めることにより、従来の同期符号のようにTS=2Tmaxとした場合に比べて、同期符号の識別部の長さを短縮することができ、その分だけ、同期符号に多様な機能を付加するための種別情報を含ませることができる。さらに、これにより、同期符号全体の長さを符号語の2倍の長さに定めることができるので、同期符号以外のデータを表す符号語を読み取る場合と同様にして、同期符号の前半部と後半部を区分することができ、後半部の種別情報を同期符号以外のデータを表す符号語と同様にして読み取ることができる。
【0065】
図6は、本実施例の同期符号の種別情報およびそれに対応する符号語部の読み取り値を示すテーブルである。
【0066】
各同期符号S1〜S4は、図4に示した同期符号の第22ビットから第26ビットまでの5ビットの種別情報によって、当該同期符号が挿入されているブロック中の位置を示す。同期符号S1は、種別情報1「10010」または種別情報2「00010」によって、当該同期符号S1がブロックの先頭に挿入されていることを示す。同様に、同期符号S2は、種別情報1「01001」または種別情報2「01000」によって、当該同期符号S2がブロックの先頭以外のセクタの先頭に挿入されていることを示す。同期符号S3は、種別情報1「10001」または種別情報2「10000」によって、当該同期符号S3が、ブロックの先頭およびセクタの先頭以外の行の先頭に挿入されていることを示す。同期符号S4は、種別情報1「00000」または種別情報2「00001」によって、当該同期符号S4が、各行の中間に位置するフレームの先頭に挿入されていることを示す。
【0067】
また、図6に示すように、前記各種別情報は、それを含んだ符号語部を単位として読み取られる。例えば、同期符号S1の種別情報1「10010」は、図4に示した同期符号の第22ビットから第26ビットまでの5ビットに挿入される。従って、種別情報1「10010」を有する同期符号S1の符号パターンは、「001000000000000000100100100010」となり、この同期符号S1の符号語部は、「000100100100010」となる。従って、種別情報1「10010」を有する同期符号S1の符号語部は、図2に示した8−15変換テーブルにあるように、「114」と読み取られる。同様に、種別情報2「00010」を有する同期符号S1の符号語部は、「86」と読み取られる。同期符号の識別部を識別した直後に読み取られた符号語が「114」または「86」であれば、識別された同期符号は、ブロックの先頭に挿入される同期符号S1であることが判る。これと同様にして、他の種別を有する同期符号も識別することができる。
【0068】
また、種別情報1および種別情報2は、同一の同期符号挿入位置を示す情報であるが、種別情報1は種別情報の5ビットに含まれる「1」の数が偶数であり、種別情報2は奇数である。
【0069】
図7は、本実施例の同期符号における種別情報1または種別情報2の選択方法を説明する説明図である。図7では、同期符号S4の種別情報1または種別情報2の選択方法について例示するが、他の同期符号S1〜S3についても同様にして、種別情報1または種別情報2が選択される。また、同期符号S4は、図1に示すように、フレーム1と2の間に挿入される。
【0070】
図7(a)は、すべての同期符号に共通の符号パターンを示す。図7(b)は、同期符号S4の種別情報として、種別情報1が選択された場合のDSV(Digital Sum Variation)の変化を示す。図7(c)は、同期符号S4の種別情報として、種別情報2が選択された場合のDSVの変化を示す。前記DSVは、単位時間あたり、NRZIチャンネル信号の波形がハイレベルであれば「+1」、ローレベルであれば「−1」が加算されて算出される値であって、NRZIチャンネル信号の直流成分の偏りを表す。前記DSVは、記録すべきデータの所定位置、例えば、記録すべきデータの先頭、あるいは、ブロックの先頭から累積的に加算された値となる。
【0071】
同期符号S4は、図1に示したように、第1フレームと第2フレームとの間に挿入される。前記同期符号S4の種別情報として、種別情報1または種別情報2のいずれが適切かの決定をするため、記録すべきデータの先頭から当該同期符号S4の直前の位置となる第1フレームの末尾まで、DSV値を累積的に加算する。時点Tx(図7)において、DSVメモリには、NRZIチャンネル信号のレベル及びDSV値が記録され、図7に示す場合にあっては、DSVメモリには、ハイとd=12が記録される。フレーム2のDSVの比較が行われる点においてDSV値d1が計算され、この際同期符号S4の種別情報1(00000)が利用される。次に、種別情報1の代りに種別情報2(00001)が代用され、フレーム2のDSVの比較が行われる点においてDSV値d2が計算される。計算されたDSV値d1とd2は比較され、フレーム2の第2フレーム中の所定のDSV比較位置におけるDSVの絶対値が小さくなる方の種別情報が選択される。
【0072】
第2フレームの先頭第5ビットまでのDSVの値、種別情報1では図7(b)に示すように「4」、種別情報2では図7(c)に示すように「6」を示している。このDSVは、さらに、第2フレーム中の所定のDSV比較位置まで算出されるとともに、DSV比較位置におけるDSVの絶対値が比較され、その絶対値が小さくなる方の種別情報が選択される。これにより、図1に示したフォーマットで記録媒体上に書き込まれる際、再生信号に生じる直流成分の偏りを抑制することができる。さらに、一般的に行われているように、符号列を別途、データ中に挿入することによって直流成分の偏りを抑制する場合に比較して、同期符号の種別を表す種別情報によって直流成分の偏りを抑制することができるので、直流成分の偏りを抑制するために挿入する符号列の量を低減することができ、記録媒体の記憶領域を有効に利用することができる。
【0073】
以上のように、同期符号S1によって、ブロックの先頭を容易に識別することができ、1ブロックのデータを誤り訂正の単位として訂正能力の高い誤り訂正処理を行うことができる。
【0074】
また、同期符号S2によって、ブロック内の各セクタアドレスが書きこまれているフレーム1の位置を容易に識別することができる。これにより、例えば、目標とするブロックをアクセスしたときに、目標のブロックの途中から読み始めた場合でも、直後の同期符号S2に続くセクタアドレスを読み取ることにより、そのセクタから目標のブロックの最後のセクタまでを一旦メモリ上に取り出すとともに、次に、目標のブロックの先頭から残りのセクタを取り出してメモリ上に取り出されたデータの前に補充することによって、短時間で目標のブロックのデータを読み出すことができる。
【0075】
また、セクタアドレスが書き込まれているフレームの位置を容易に識別することができるので、アドレスだけを読みながら所望のトラックにアクセスすることができ、高速に検索動作を行うことができる。
また、同期符号S1〜S4によって、データ再生の際に生じるドロップアウトなどのビット落としに対して、1フレームごとに符号語の先頭ビットを識別し、再生されるデータのビットずれを修正することができる。
【0076】
なお、本実施例では、同期符号の識別部として対応するNRZIチャンネル信号の反転間隔がTS=(Tmax+2T)となる信号部分を用いたが、例えば、前記識別部として同期符号に対応するNRZIチャンネル信号の反転間隔が、TS=(Tmax+3T)となる信号部分を用いてもよい。この場合、読み取りしきい値VCに一時的に許容範囲を越えた変動を生じ、読み取られたNRZIチャンネル信号の一部に、反転間隔が±Tのずれを生じた場合でも、同期符号以外のデータを表すNRZIチャンネル信号の読み取り最大反転間隔Tmax’は、
Tmax−T≦Tmax’≦Tmax+T
同期符号の識別部に対応して読み取られたNRZIチャンネル信号の反転間隔TS’は、
Tmax+2T≦TS’≦Tmax+4T
となる。
【0077】
同期符号の識別部に対応するNRZIチャンネル信号の反転間隔TSは、ディスク上に形成されたピットまたはマークの長さを表すものであってもよく、逆に、かかるピットまたはマーク間隔の長さを表すものであってもよい。本発明においては、識別部のピット長TSは、(Tmax+2T)またはそれ以上に設定されるが、最も好ましくは、以下に説明するように(Tmax+3T)とした場合である。
【0078】
ディスク上のピットまたはマーク(以下、単にマークと言うが、ピットやマークを含むのみならず、他のプロジェクションのようなものも含む)の書き込みまたは読み出し(以下においては、読み出しの場合にのみ説明するが、書き込みの場合も同様に適用される)をする場合、マーク長Tmaxは、誤って(Tmax±T)として読まれる場合もある。
【0079】
識別部のマーク長TSが(Tmax+2T)に選ばれていたとすれば、このマークは、誤って(Tmax+2T)±T、すなわち(Tmax+T)または(Tmax+3T)として読まれる場合もある。同様に、最大データマーク長Tmaxは、誤って、(Tmax+T)、すなわち(Tmax−T)または(Tmax+T)として読まれる場合もある。この場合、識別部のマーク長を(Tmax+2T)だけでなく、(Tmax+3T)も有効なものとして含めれば、識別部のマーク長を(Tmax+2T)だけを有効なものとするとした場合よりも、より高い信頼性で識別部のマークとデータにおける最大長のマークとの区別を行うことができる。ただ、この場合、誤って(Tmax+T)として読まれた識別部は、データにおける最大長のマークが誤って(Tmax+T)として読まれた場合と区別することができないので、無視しなければならない。
【0080】
他方、識別部のマーク長TSが(Tmax+3T)に選ばれていたとすれば、このマークは誤って(Tmax+3T)±T、すなわち(Tmax+2T)または(Tmax+4T)として読まれる場合もある。同様に最大データマーク長Tmaxは、誤って(Tmax±T)、すなわち(Tmax−T)または(Tmax+T)として読まれる場合もある。この場合、識別部のマーク長を(Tmax+2T)だけでなく、(Tmax+3T)及び(Tmax+4T)も有効なものとして含めれば、識別部のマークとデータの最大マークとの区別がより確実となる。従って、識別部のマーク長TSを(Tmax+2T)ではなく、(Tmax+3T)に設定すれば、識別部分のマークとデータ最大マークの区別をより高い確率で行うことが可能となる。読み取られたNRZIチャンネル信号の反転間隔が(Tmax+2T)以上となる信号部分を同期符号の識別部であると判断することによって、同期符号以外のデータと同期符号とを正しく識別することができるとともに、すべての同期符号を正しく識別することができる。無効とされる同期符号の数は減少され、ほぼ全ての同期符号は正しく識別され、フレームの開始点が識別可能となる。従って、再生時に生ずる信号のドロップアウトなどによるビットの欠落により、データビットがシフトされても正確に訂正することが可能となる。また、許容範囲を越えた読み取りしきい値VCの変動が持続する場合には、NRZIチャンネル信号の反転間隔が(Tmax+5T)以上となる信号部分を検出することにより、データの読み取り異常を検出することができる。
【0081】
なお、上記5ビットの種別情報は、前記ビットパターンおよび前記種別内容との対応に限定されず、種別情報1と種別情報2とが、5ビットのパターン内に含む「1」の数が奇数のパターンと偶数のパターンとの組であり、前記種別情報を含む同期符号の前記符号語部が符号語のパターンに存在するように選ばれるのであれば、どのように選ばれてもよい。種別情報は、また識別部の前に配置してもよい。
【0082】
なお、種別情報の上記選択方法において、記録すべきデータの先頭から同期符号の直前まで累積的に加算されたDSVの値に加算して、同期符号の種別に応じた種別情報1を有する同期符号が挿入された場合の同期符号に続くフレームの所定位置におけるDSVの値と、同期符号の種別に応じた種別情報2を有する同期符号が挿入された場合の同期符号に続くフレームの所定位置におけるDSVの値とを算出し、当該同期符号に続くフレームの所定位置におけるDSVの絶対値が小さくなる方の種別情報が選択されるとしたが、種別情報を選択する基準となるDSVの算出範囲は、上記範囲に限定されない。
【0083】
具体的には、例えば、ブロックの先頭から(あるいは、同期符号の直前のフレームの先頭から、あるいは、同期符号の直前のフレームの所定の位置から)同期符号の直前まで累積的に加算されたDSVの値に加算して、種別情報1または種別情報2を含んだ同期符号を挿入した場合の同期符号に続くフレームの所定位置までのDSVの値を、種別情報1および種別情報2の両方について算出し、同期符号に続くフレームの所定位置までのDSVの絶対値が小さくなる方の種別情報が選択されるようにしてもよい。
【0084】
図18,図19は、本発明に基づき、NRZIチャンネル信号が記録された光ディスクが示されている。図18に示されている光ディスクは、書込み可能ディスクRD(CAV)であり、図19に示されている光ディスクは、書込み不可能ディスクND(CLV)、すなわちリードオンリディスクである。
【0085】
図18において、書込み可能ディスクRDに記録されたデータの配置について、以下に説明する。
【0086】
まだ何も記録がなされていない新しい書込み可能ディスクRDには、トラックに沿った所定の位置にプリピットが予め形成されている。これ等のプリピットはディスクの所定位置ヘアクセスするためのアドレスとして機能する。記録はレーザービームによりトラックに沿ってON及びOFFマークを形成することによりなされる。マークはまた、ディスク表面の物理的特性、例えば反射率を変えることによりなされる。ONマークの部分は、かかる物理的変化が加えられ、OFFマークの部分は、かかる物理的変化が加わらない部分である。図18の下部に示されているように、本発明の好ましい実施例においては、最長のマークは、識別部IDのマークであり、14Tの長さを有する。図18に示される識別部IDは、ONマークにより形成されるが、逆にOFFマーク(2つのONマークの間に相当するマーク)により形成されてもよい。
【0087】
図18に示すように、書き込み可能ディスクRDにトラックに沿って書かれている符号は:
セクタアドレスSA;同期符号S1;データ(たとえばビデオやオーディオデータ)及びへッダ符号D/H;同期符号S4;データ及びパリティ符号D/P;同期符号S3;データD;・・・・・・セクタアドレスSA;同期符号S2;データ及びへッダD/H;同期符号S4:データ及びパリティ符号D/P:・・・・・・同期符号S4:
及びパリティ符号Pである。
【0088】
本発明の好ましい実施例においては、同期符号における最長のマークは、識別部IDであり、その長さは14Tである。同期符号以外の部分における最長のマークは、11Tとなっている。ここでマークは、ONマークかOFFマークのいずれであってもよい。
【0089】
図19に示すように、書き込み不可能ディスクNDにトラックに沿って書かれている符号は:
同期符号S1:データ(たとえばビデオやオーディオデータ)及びへツダ符号D/H;同期符号S4;データ及びパリティ符号D/P;同期符号S3;データD;同期符号S4;データ及びパリティ符号D/P;同期符号S3;データD;・・・・・・同期符号S2;データ及びへツダ符号D/H;・・・・・同期符号S4;パリティ符号Pである。
【0090】
本発明の好ましい実施例においては、同期符号における最長のピットは、識別部IDであり、その長さは14Tである。同期符号以下の部分における最長のビットは、11Tとなっている。ここでピットは、ピットが形成されているONピットか、ピットとピットの間のOFFピットのいずれであってもよい。
【0091】
(実施例2)
図8は、本発明の第2実施例である光ディスク記録装置800の構成を示すブロック図である。
【0092】
光ディスク記録装置800は、入力部801、メモリ802、パリティ生成部803、符号化部804、FIFO805、同期符号挿入部806、DSV演算部807、同期符号パターン記憶部808およびDSV記憶部809を備える。
入力部801は、光ディスク上に記録すべきデータを入力し、入力したデータを、1フレームごとにメモリ802内の所定の位置に書き込む。
メモリ802は、図1に示した所定のフォーマットにしたがって、同期符号以外のデータを記憶する。
【0093】
パリティ生成部803は、メモリ802内の所定位置に、図1に示したフォーマットで書き込まれている入力データの行要素および列要素に対応してパリティを生成し、生成したパリティをメモリ802内の所定位置に書き込む。
符号化部804は、メモリ802内に書き込まれている同期符号以外のデータを、ブロックの先頭から順次、読み出し、図2および図3に示した8−15変換表および変換規則にしたがって、読み出したデータを符号語に変換するとともに、変換した符号語をFIFO805に書き込む。
【0094】
同期符号挿入部806は、FIFO805に書き込まれる符号語の数をカウントし、1フレームごとに、そのフレームの先頭に挿入する同期符号の種別を判定する。FIFO805に書き込まれたフレームの先頭に挿入されるべき同期符号の種別情報が、DSV演算部807で選択されれば、同期符号挿入部806は選択された種別情報と同期符号の固定部の符号パターンを同期符号パターン記憶部808から読み取り、同期符号の固定部の所定の位置に種別情報を挿入して、同期符号を生成する。生成された同期符号を出力した後、同期符号挿入部806は、FIFO805から、該同期符号に続くフレームを読み出し、出力する。同期符号挿入部806から出力されたフレーム及び同期符号は、NRZIチャンネル信号に変換され、光ディスクや他の記録媒体の所定のアドレスに書き込まれる。
【0095】
DSV演算部807は、同期符号の固定部の符号パターンと、同期符号挿入部806により決定された同期符号を識別する種別情報1及び2とを、同期符号パターン記憶部808から読み取り、種別情報1及び種別情報2がそれぞれ挿入された複数の同期符号の符号列を生成する。次いで、それは、FIFO805へ入力される符号列を、該同期符号に続くフレームからそのフレームの所定のDSV比較点まで読み取り、種別情報1を含む同期符号が符号語列の先頭に挿入された場合の符号語列を生成すると共に、種別情報2を含む同期符号が符号語列の先頭に挿入された場合の符号語列も生成される。
【0096】
DSV演算部807は、このように2つの生成された符号語列を、DSV記憶部809に保持されたNRZIチャンネル信号の信号レベルを参照し、NRZIチャンネル信号に変換し、DSV記憶部809に記憶されたDSV値を基に、2つの符号語列の、NRZIチャンネル信号のDSV値を計算する。DSV演算部807は、符号語列の終わりに、すなわち、その同期符号に続くDSVの比較点において2つのDSV計算結果の絶対値を比較し、そのDSV比較点において最も小さい絶対値を有するDSV計算結果に含まれている種別情報が選ばれる。DSV演算部807は、DSV記憶部809に記憶されている内容を、DSV比較点で小さい方の絶対値を有するDSV計算結果と、DSV計算結果の絶対値が小さい方のNRZIチャンネル信号のDSV比較点における信号レベルとを用いて更新する。次いで、更新されたDSV記憶部809に記憶された内容に基づいて、DSV演算部807は再度DSV比較点からフレームの最後までのDSV値を計算し、DSV記憶部809の内容を計算結果と、フレームの最後のNRZIチャンネル信号のレベルを用いて再び更新する。
【0097】
同期符号パターン記憶部808は、図4に示した同期符号の固定部の符号列と、図6に示した同期符号S1〜S4の種別に応じた種別情報1および種別情報2の5ビットのパターンとを記憶する。
DSV記憶部809は、DSV演算部807によって更新されたDSVの値と、それに対応するNRZIチャンネル信号のレベルとを記憶する。
【0098】
図9は、本実施例の光ディスク記録装置における同期符号付きデータの記録方法の処理手順を示すフローチャートである。
【0099】
入力部801に入力されたデータは(ステップS901)、1フレームごとに順次、メモリ802内の所定位置に書き込まれる(ステップS902)。すべてのデータがメモリ802内に書き込まれると(ステップS903)、メモリ802内のデータの各行要素および各列要素に対応してパリティが生成され(ステップS904)、生成されたパリティはメモリ802内の所定位置に書き込まれる(ステップS905)。
【0100】
同期符号挿入部806は、メモリ802から読み出されるデータの先頭に挿入すべき同期符号の種別を判断するための各パラメータを初期化する。DSV演算部807は、DSV記憶部809の記憶内容を初期化する。
【0101】
具体的には、メモリ802から読み出されるフレームが第1フレーム(i=1)か第2フレームかくi=2)をカウントするパラメータをi(フレーム値パラメータi)とし、各フレームの行数をカウントするためのパラメータをk(行値パラメータk,1≦k≦14)とし、セクタ数をカウントするパラメータをj(セクタ値パラメータj,1≦j≦12)として、i=0、j=1、k=1に初期化する。また、DSV記憶部809の記憶内容については、NRZIチャンネル信号の初期レベルが、例えば、ローレベルに、DSVの初期値が、例えば、「0」にセットされる(ステップS906)。
【0102】
符号化部804は、メモリ802内に未処理のデータがあれば(ステップS907)、メモリ802から所定のDSV比較位置までのデータを読み出すとともに(ステップS908)、読み出したデータを、8−15変換により、読み出した8ビットのデータに対して15ビットの符号語からなる符号語列に符号化してFIFO805に書き込む(ステップS909)。
【0103】
新たなフレームの符号語列がFIFO805に書き込まれると、同期符号挿入部806は、パラメータiをインクリメントする(ステップS910)。
【0104】
同期符号挿入部806は、パラメータiがi=1であって(ステップS911)、かつ、パラメータkがk=1で(ステップS912)、パラメータjがj=1であれば(ステップS918)、同期符号挿入部806は、FIFO805に書き込まれたフレームの先頭に挿入すべき同期符号の種別が、ブロックの先頭を示す同期符号S1であると判定する(ステップS919)。
DSV演算部807は、FIFO805に書き込まれた第1フレームの先頭に、同期符号挿入部806によって判定された種別を有する同期符号を挿入した場合の前記第1フレーム中のDSV比較位置におけるDSVの値を、同期符号が種別情報1を有する場合と同期符号が種別情報2を有する場合との両方の場合について算出し、前記第1フレーム中のDSV比較位置におけるDSVの絶対値が小さくなる方の種別情報を選択する(ステップS920)。なお、ステップS920の処理手順については、図10を用いて、より詳細に説明する。
【0105】
同期符号挿入部806は、DSV演算部807によって選択された種別情報を有する同期符号を生成する(ステップS921)。
次いで、同期符号挿入部806は、FIFO805から当該第1フレームを取り出して、生成した同期符号をその先頭に挿入する(ステップS916)。さらに、FIFO805に書き込まれた1フレーム分の符号語列を出力するとともに(ステップS917)、ステップS907の処理に戻る。
【0106】
また、パラメータiがi=1で(ステップS911)、かつ、パラメータkがk=1で(ステップS912)、パラメータjがj≠1であれば(ステップS918)同期符号挿入部806は、FIFO805に書き込まれたフレームの先頭に挿入すべき同期符号の種別が、セクタの先頭を示す同期符号S2であると判定する(ステップS922)。
【0107】
DSV演算部807は、ステップS920の処理と同様にして、同期符号S2の種別情報を選択する(ステップS923)。
同期符号挿入部806は、DSV演算部807によって選択された種別情報を有する同期符号S2を生成し(ステップS924)、ステップS916の処理に戻る。
【0108】
さらに、同期符号挿入部806は、パラメータkがk≠1であれば(ステップS912)、FIFO805に書き込まれたフレームの先頭に挿入すべき同期符号の種別が、ブロック先頭およびセクタ先頭以外の行の先頭を示す同期符号S3であると判定する(ステップS913)。
【0109】
DSV演算部807は、ステップS920の処理と同様にして、同期符号S3の種別情報を選択する(ステップS914)。
同期符号挿入部806は、DSV演算部807によって選択された種別情報を有する同期符号S3を生成し(ステップS915)、ステップS916の処理に戻る。
【0110】
また、同期符号挿入部806は、パラメータiがi=2であれば、すなわちi=1でなければ(ステップS911)、FIFO805に書き込まれたフレームの先頭に挿入すべき同期符号の種別が、各行の中間に位置する第2フレーム先頭を示す同期符号S4であると判定する(ステップS925)。
DSV演算部807は、ステップS914の処理と同様にして、同期符号S4の種別情報を選択する(ステップS926)。
同期符号挿入部806は、DSV演算部807によって選択された種別情報を有する同期符号S4を生成する(ステップS927)。
【0111】
さらに、同期符号挿入部806は、次にFIFO805に書き込まれるフレームは、次の行の第1フレームとなるので、パラメータiをi=0とするとともに、パラメータkをインクリメントし、パラメータkをk=1とする(ステップS929)。
【0112】
このとき、パラメータkが14<kであれば(ステップS930)、次にFIFO805に書き込まれるフレームは次のセクタの先頭第1フレームとなるので、パラメータjをインクリメントし、パラメータkをk=1とする(ステップS931)。パラメータkが14<kでなければ(ステップS930)、ステップS916の後にジャンプする。
【0113】
また、ステップS932でパラメータjをインクリメントした結果が12<jであれば、次にFIFO805に書き込まれるフレームは次のブロックの先頭第1フレームとなるので、パラメータjをj=1とするとともに(ステップS933)、ステップS901の処理に戻る。
ステップS916からステップS907に戻り、符号化部804は、メモリ802内に未処理のデータがなくなれば処理を終了する。
【0114】
図10は、図9に示したステップS914、ステップS920、ステップS923およびステップS926における種別情報選択処理の手順を示すフローチャートである。
【0115】
DSV演算部807は、同期符号挿入部806によって判定された種別を示す種別情報1及び2の5ビットのパターンと同期符号の固定部の符号パターンとを同期符号パターン記憶部808から読み出す(ステップS1001)。
次いで、読み出した種別情報1の5ビットのパターンを、同時に読み出した同期符号の固定部の符号パターンの第22ビットから第26ビットまでの位置に挿入し、判定された種別の同期符号を表す符号列Aを生成する(ステップS1002)。
【0116】
同様に、DSV演算部807は、読み出した種別情報2の5ビットのパターンを、同時に読み出した同期符号の固定部の符号パターンの第22ビットから第26ビットまでの位置に挿入し、判定された種別の同期符号を表す符号列Bを生成する(ステップS1003)。
【0117】
DSV演算部807は、FIFO805に記憶されているフレームの先頭から、所定のDSV比較点までの符号語列Cを読む(ステップS1004)。DSV演算部807は、さらに、ステップS1002とステップS1003で生成した同期符号列A及びBを、それぞれFIFO805が読み出したフレームの符号語列Cの先頭に挿入し、2つの符号列A+C及びB+Cを生成する(ステップS1005)。
【0118】
DSV演算部807は、同期符号の直前ビットにおけるNRZIチャンネル信号のレベルであって、DSV記憶部809に保持された値に基づいて、生成された符号列A+C及びB+Cに対応するNRZIチャンネル信号を生成する(ステップS1006)。
【0119】
DSV演算部807は、DSV記憶部809に記憶されている、同期符号直前のDSV値に基づいて、符号列A+C及びB+Cに対応するNRZIチャンネル信号のDSV値を計算する(ステップS1007)。
DSV演算部807は、種別情報1を有する符号列A+Cに対して生成されたNRZIチャンネル信号の末尾におけるDSV演算結果の絶対値|d1|と、種別情報2を有する符号列B+Cに対して生成されたNRZIチャンネル信号の末尾におけるDSV演算結果の絶対値|d2|とを比較する。
【0120】
もし、|d1|≦|d2|であれば(ステップS1008)、種別情報1を選択する(ステップS1009)。DSV演算部807は、さらに、種別情報1を有する符号列A+Cに対して生成されたNRZIチャンネル信号の末尾におけるNRZIチャンネル信号のレベルと、DSV演算結果d1とをDSV記憶部809に書き込み、DSV記憶部809の記憶内容を更新するとともに、種別情報選択処理を終了する(ステップS1010)。演算結果d1、d2の絶対値|d1|、|d2|を比較して、|d1|>|d2|であれば、すなわちステップS1008での結果がNOであれば、DSV演算部807は、種別情報2を選択する(ステップS1011)。
DSV演算部807は、さらに、種別情報2を有する符号列B+Cに対して生成されたNRZIチャンネル信号の末尾におけるNRZIチャンネル信号のレベルと、DSV演算結果d2とをDSV記憶部809に書き込み、DSV記憶部809の記憶内容を更新するとともに、種別情報選択処理を終了する(ステップS1012)。
【0121】
以上のように、本実施例によれば、実施例1で説明したように、多様な機能を有し、同期符号以外のデータとは正確に識別することができる同期符号が挿入された同期符号付きデータを、光ディスク又は他の記録媒体上に、記録する記録装置800及び記録方法を提供することができる。
【0122】
また、前記記録媒体は、記録装置において記録された上記同期符号付きデータを、再生装置に伝送するための伝送路と考えることができる。従って、本実施例によれば、実施例1で説明したように、多様な機能を有し、同期符号以外のデータとは正確に識別することができる同期符号が挿入された同期符号付きデータを、伝送路に伝送する伝送方法を提供することができる。
【0123】
(実施例3)
図11は、本実施例の光ディスク再生装置1100の構成を示すブロック図である。光ディスク再生装置1100は、同期符号識別部1101、種別情報読み取り部1102、読み取り制御部1103、複号部1104、誤り訂正部1105および出力部1106を備える。
【0124】
同期符号識別部1101は、光ディスク上に記録されている同期符号付きデータを再生信号として取り出し、取り出した再生信号をデジタル化してNRZIチャンネル信号に変換し、さらに、NRZIチャンネル信号を15ビットの符号語からなる符号語列(パラレルデータ)に復調して、種別情報読み取り部1102に出力する。また、同期符号識別部1101は、復号されたNRZIチャンネル信号のうち、反転間隔が16Tまたはそれ以上となる信号部分を同期符号の識別部として識別し、同期符号検出信号を種別情報読み取り部1102に出力する。
反転間隔が16Tまたはそれ以上となるNRZIチャンネルの信号部分が識別されれば、同期符号識別部1101は、セット信号を読み取り制御部1103に出力する。
【0125】
種別情報読み取り部1102は、実際には、復号部1104と同一のものであるが、同期符号識別部1101によって識別部が識別された直後に同期符号識別部1101から渡された符号語,すなわち、同期符号検出信号直後の同期符号種別情報が含まれている符号語をデータとして読み取る。読み取った種別情報は、読み取り制御部1103に送られる。
【0126】
読み取り制御部1103は、NRZIチャンネル信号の反転毎に読み取り、クロックの周期および位相を同期させるとともに、同期符号識別部1101が同期符号の識別部(すなわち、NRZIチャンネル信号の一部で反転間隔TSが16Tである部分)を識別する毎に、すなわち、セット信号のタイミングで、同期符号識別部1101から種別情報読み取り部1102に渡される符号語の先頭ビットを同期する。また、読み取り制御部1103は、復号部1104によって復号されたデータの内容を読み取り、光ディスク再生装置1100の各構成要素の動作を制御する。
【0127】
復号部1104は、同期符号識別部1101から渡された15ビットからなる符号語の所定量ごとに8−15変換の逆変換を施して、図示しないメモリ内の所定位置に書き込む。
誤り訂正部1105は、図示しないメモリ内の所定位置に書き込まれたデータからパリティを読み出して、誤り訂正処理を行う。メモリに記憶されたデータは、誤り訂正が施されたデータを用いて更新される。
出力部1106は、誤り訂正が施されたデータを図示しないメモリから順次読み出して出力する。
【0128】
図12は、図11に示した同期符号識別部1101および読み取り制御部1103のハードウェア構成を示すブロック図である。
同期符号識別部1101および読み取り制御部1103は、コンパレータ1201、しきい値生成部1202、クロック抽出部1203、ビット同期部1204、シフトレジスタ1205、識別部1206、1/15分周器1207およびラッチ回路1208を備える。
【0129】
コンパレータ1201は、光ディスクから再生された再生信号と、しきい値生成部1202から入力された読み取りしきい値とを比較し、再生信号の中で読み取りしきい値以上の値をハイレベルに、読み取りしきい値未満の値をローレベルに変換して、入力された再生信号をデジタル化する。
しきい値生成部1202は、コンパレータ1201の読み取りしきい値を生成する。
【0130】
クロック抽出部1203は、PLL(Phase Lock Loop)からなり、生成した読み取りクロックの中間位置でコンパレータ1201の出力が反転するよう、読み取りクロックの周期および位相を同期する。
ビット同期部1204は、クロック抽出部1203からの読み取りクロックのタイミングでコンパレータ1201の出力をサンプリングし、再生信号をNRZIチャンネル信号に変換するとともに、変換後のNRZIチャンネル信号をNRZ(non return to zero)信号に復調する。
【0131】
シフトレジスタ1205は、クロック抽出部1203からのクロックのタイミングで、シリアルデータとして符号語を表しているNRZ信号を順次入力し、15ビットのパラレルデータとしてラッチ回路1208に出力する。
識別部1206は、NRZIチャンネル信号の反転間隔16Tに対応する「10000000000000001」またはNRZIチャンネル信号の反転間隔17Tに対応する「100000000000000001」を示すNRZ信号が入力されたとき、同期符号の識別部を識別したことを示す同期符号検出信号を種別情報読み取り部1102に出力する。また、NRZIチャンネル信号の反転間隔16Tに対応する「10000000000000001」を示すNRZ信号が入力されたとき、1/15分周器1207にセット信号を出力し、セット信号から2読み取りクロック前のタイミングで、1/15に分周された読み取りクロック(ワードクロック)が出力されるよう1/15分周器1207の位相を同期する。
【0132】
1/15分周器1207は、読み取りクロックを1/15に分周したワードクロックを発生する。1/15分周器1207は、ワードクロックの位相を同期し、ワードクロックの立ち上がり(または立ち下がり)が、セット信号出力からの第3読み取りクロック前に、すなわちセット信号から12番目の読み取りクロックで出力される。
ラッチ回路1208は、シフトレジスタ1205からの15ビットのパラレルデータを1/15分周器1207からのワードクロックのタイミングで保持し、復号部1104に出力する。
【0133】
図13は、図12に示したシフトレジスタ1205及び識別部1206のハードウェア構成を示すブロック図である。図13において、シフトレジスタ1205からの符号列の上位ビットは右側に示され、下位ビットは左側に示されている。また、シフトレジス夕1205の出力の最上位ビット(MSB)から数えてn番目のビットは、以下単にビットnと言う。
【0134】
識別部1206は、OR回路1301、インバータ1302、NOR回路1303、AND回路1304およびAND回路1305を備える。
シフトレジスタ1205から出力されるパラレルデータのビット17、18はOR回路1301に入力され、その入力のうち、少なくともいずれかi一方が「1」であれば、「1」を出力する。
シフトレジスタ1205からのパラレルデータ出力のビット1は、インバータ1302に入力され、その入力ビットが反転され、反転ビットが出力される。
シフトレジスタ1205からのパラレルデータ出力のビット1〜16(但しビット1はインバータ1302で反転されたもの)は、NOR回路1303に入力される。全ての入力が「0」であれば、NOR回路1303からは「1」が出力される。
【0135】
NOR回路1303からの出力と、シフトレジスタ1205からのビット17はAND回路1304に入力され、その入力が共に「1」であれば、「1」が出力される。
NOR回路1303の出力とOR回路1301の出力は、他方のAND回路1305に入力され、その入力が共に「1」であれば、「1」が出力される。
【0136】
識別部1206全体の動作については、以下に詳述する。
【0137】
図13に示すように、シフトレジスタ1205からの出力のうち、第1ビットはインバー夕1302を介して、また、第2ビットから第16ビットまでは直接、NOR回路1303に入力される。これにより、NOR回路1303は、シフトレジスタ1205の第1ビットが「1」で、第2ビットから第16ビットまでがすべて「0」のときにだけ1を出力する。AND回路1304には、NOR回路1303の出力と、シフトレジスタ1205の第17ビット出力とが入力されており、このAND回路1304は、シフトレジスタ1205の出力のうち、第1ビットと第17ビットとが「1」で、第2ビットから第16ビットまでのすべてのビットが「0」となるときにだけ「1」を出力する。このビット列は、NRZI信号の反転間隔TS=16Tで表される同期符号の識別部を示す符号列に相当する。このAND回路1304の出力は、1/15分周器1207の位相を合わせるためのセット信号として用いられる。従って、雑音などの要因によってNRZIチャンネル信号の反転間隔TSに±Tのずれを生じ、TS=17Tとなった場合には、前記セット信号は発生されない。
【0138】
また、シフトレジスタ1205からの出力のうち、第17ビットと第18ビットとは、OR回路1301に入力される。AND回路1305には、NOR回路1303の出力と、OR回路1301の出力とが入力されており、従って、AND回路1305は、シフトレジスタ1205の出力のうち、第1ビットが「1」で、第2ビットから第16ビットまでのすべてのビットが「0」であり、第17ビットと第18ビットとのうちのいずれかが「1」であれば「1」を出力する。AND回路1305の出力は、同期符号検出信号として、種別情報読み取り部1102に出力される。従って、雑音などの要因によってNRZI信号の反転間隔TSに±Tのずれを生じ、TS=17Tとなった場合にも、同期符号検出信号は出力される。
【0139】
更に、AND回路1305からの出力「1」は、たとえ同期符号を含むデータを読み取る際に少しの読み取り誤りが生じたとしても、他のデータから同期符号は正しく識別され、生じた読み取り誤りは、誤り訂正処理の訂正許容範囲内のものとされる。従って、AND回路1305からの出力は、同期符号検出信号として種別情報読み取り部1102に送られる。
【0140】
これにより、雑音などの要因によってNRZIチャンネル信号の反転間隔TSに±Tのずれを生じ、TS=17Tとなった場合にも同期符号の識別部を検出し、同期符号の種別情報を読み取ることができる。また、NRZIチャンネル信号の反転間隔TSが、TS=17Tとなった場合には、同期符号の識別部に対応するNRZI信号の立ち上がりあるいは立ち下がりのどちら側に反転位置のシフトを生じているか判別できないため、識別部のNRZIチャンネル信号の反転間隔TSがTS=17Tとなった同期符号は、符号語の先頭ビットの検出に用いるには適さない。従って、読み取り誤差を生じていない同期符号の識別部だけを用いて符号語の先頭ビットを検出することによって、符号語列からなるデータの符号語を正確に読み取ることができる。
【0141】
図1に示すように、この実施例においては、セクタアドレスSAが各同期符号S1、S2の直後に設けられている。セクタアドレスSA12は、4バイトのアドレス部分、2バイトの誤り訂正部分、6バイトの属性部分が含まれる。各セクタアドレスには、ブロックのアドレスと、セクタのアドレスが保持されている。更に、各セクタの末尾でパリティ部分の前には、4バイトの誤り検出符号EDCが設けられ、データ領域の誤りをチェックする。
【0142】
本発明に係る光ディスク再生装置1100の動作には、以下、図14のフローチャートを参照して詳述する。
【0143】
光ディスク再生装置1100のヘッドから、光ディスクに記録されている同期符号つきデータを表す再生信号が、同期符号識別部1101に入力される(ステップS1401)。
同期符号識別部1101は、再生信号からNRZIチャンネル信号を取り出し、さらに、NRZ信号に復調して(ステップS1402)、NRZ信号に含まれている同期符号の識別部、すなわち、対応するNRZIチャンネル信号の反転間隔TS≧16Tの信号部分を識別し、種別情報読み取り部1102に同期符号検出信号を出力する(ステップS1403)。
【0144】
種別情報読み取り部1102は、同期符号検出信号が出力された直後に読み取られる符号語を同期符号の符号語部として、復号して読み取り、同期符号の種別を識別する(ステップS1404)。
読み取り制御部1103は、種別が識別された同期符号が同期符号S1で(ステップS1405)、その同期符号S1の挿入位置が所望のブロックの先頭であって(ステップS1406)、そのブロックの途中から末尾までがすでにメモリに読み出されていれば(ステップS1407)、読み取り制御部1103は、そのブロックの先頭から、ステップ1417で検出され、保持されたセクタアドレスまで、すなわち前半部分を読み、(ステップS1408)、メモリ内に読み出されているデータの前部に挿入する(ステップS1409)。このようにして、データの前半部分と後半部分が結合され、一つの完成されたブロックのデータを生成する。
【0145】
読み取り制御部1103は、そのブロックのデータが途中からすなわち後半部分がメモリに読み出されている場合でなければ(ステップS1407)、次の同期符号S1の直前までの1ブロック分のデータを読み出し(ステップS1410)、記憶部内に書き込む(ステップS1411)。
誤り訂正部1105は、メモリ内に書き込まれた1ブロックのデータの誤り訂正を行う(ステップS1412)。
【0146】
誤りが訂正されたデータは、順次、メモリ内から読み出されて出力される(ステップS1413)。
読み取り制御部1103は、種別が識別された同期符号が同期符号S1でなく(ステップS1405)、種別が識別された同期符号が同期符号S2であれば(ステップS1414)、同期符号S2に続いて第1フレーム内に書き込まれているセクタアドレスを読み取り、所望のブロック内のセクタであるかを調べる(ステップS1415)。
【0147】
読み取ったアドレスSAから当該セクタが、所望のブロック内のセクタであれば(ステップS1416)、そのセクタアドレスSAを別途記憶し(ステップS1417)、次の同期符号S1の直前までのデータ、すなわち後半のブロックデータを読み出すとともに(ステップS1418)、メモリ内の所定位置に書き込み(ステップS1419)、ステップS1401の処理に戻る。
【0148】
以上のように、本実施例によれば、実施例1で説明したように、多様な機能を有し、同期符号以外のデータとは正確に識別することができる同期符号が挿入された同期符号付きデータを、記録媒体上から読み取る読み取り方法を提供することができる。従って、この方法によれば、光ディスクなどの記録媒体に記録されているデータを高速に検索し、正確に読み取ることができるとともに、読み取り誤りが発生したときには高い訂正能力で訂正して正確なデータを出力することができる。
【0149】
また、前記記録媒体は、記録装置において記録された上記同期符号付きデータを、再生装置に伝送するための伝送路と考えることができる。従って、本実施例によれば、実施例1で説明したように、多様な機能を有し、同期符号以外のデータとは正確に識別することができる同期符号が挿入された同期符号付きデータを、伝送路から読み取る読み取り方法を提供することができる。
なお、DSVは、ブロックごとに単独に計数するようにしたが、複数ブロックを連続して記録するときには、先頭ブロックの前でDSVを「0」にクリアして、以後、前記複数ブロックの間、継続してDSVを計数するようにしてもよい。
【0150】
(実施例4)
以下に、図15から図17を用いて、同期符号の種別を判定することによって、セクタ内における個々のフレームの位置まで、特定することができるように工夫された同期符号付きのデータが記録されている記録媒体を説明する。
【0151】
図15A、図15Bは、本実施例の記録媒体に書き込まれる変調前のデータとしてさらに工夫された同期符号付きデータを示す構成図である。図15Aは、ブロックの先頭物理セクタにおける同期符号付きデータを示す。図15Bは、ブロックの先頭以外の物理セクタにおける同期符号付きデータを示す。図15A、図15Bは、その1セクタ分のデータを仮想的に2次元に配列した構成を示す概念図である。
【0152】
光ディスクには、12個のセクタからなる1ブロックを誤り訂正処理の1単位とする同期符号付きデータが、符号化および変調されて書き込まれる。前記各セクタには、91バイトのデータを符号語に変換した1365チャネルビットのデータを1フレームとし、2フレーム×13行のデータが書き込まれる。また、則記各フレームの先頭には、31チャネルビットの同期符号SYS0〜SYS5が挿入される。
【0153】
同期符号SYS0は、同期符号SYS0を含むセクタが、前記ブロックの先頭セクタであることを示し、また、同期符号SYS0を含む行が、当該セクタの先頭行であることを示す。
同期符号SYS1は、同期符号SYS1を含むセクタが、前記ブロックの先頭セクタ以外のセクタであることを示し、また、同期符号SYS1を含む行が、当該セクタの先頭行であることを示す。
同期符号SYS0〜SYS5は、連続する2つの種別S0〜S5の組み合わせにより、2つ目の種別を有する当該同期符号SYS0〜SYS5に続くフレームが第1フレームであるか第2フレームであるかを示す。
【0154】
具体的には、同期符号の種別を表す「S1〜S5」の数字部分を、種別番号と呼ぶとすると、同期符号SYS1の種別番号は「1」であり、同期符号SYS2の種別番号は「2」である。ただし、SYS0の種別番号は「1」であるとして取り扱う。図15に示すように、各セクタ内では、連続する2つの種別番号を加算したときに、その値が奇数であれば、2番目の種別を有する同期符号に続くフレームは第1フレームであり、偶数であれば、2番目の種別を有する同期符号に続くフレームは第2フレームであるように、同期符号SYS0〜SYS5の配列が定められている。
【0155】
また、さらに、同期符号SYS0〜SYS5は、連続する3つの種別S0〜S5の組み合わせにより、3つ目の種別を有する当該同期符号SYS0〜SYS5に続くフレームのセクタ内における位置を特定することができる。
具体的には、図15に示すように、連続する3つの種別S0〜S5の組み合わせで同一の組み合わせが、同一セクタ内に複数出現することがないように同期符号SYS0〜SYS5の配列が定められている。これにより、連続する3つの種別S0〜S5の組み合わせに対応して、3つ目の種別を有する当該同期符号SYS0〜SYS5に続くフレームの位置を記憶しておくことによって、各セクタ内における各フレームの位置を特定することができる。
【0156】
図16は、本実施例の同期符号SYS0〜SYS5のデータ構造を示す説明図である。図16において、「X」は、符号値が0か1のいずれかであってもよいビットを示す。
【0157】
同期符号SYS0〜SYS5は、31ビットの符号列で表され、第3ビットから第19ビットまでに、図4に示した同期符号S1〜S4と同機、対応するNRZI信号の反転間隔がTS=Tmax+2T=16Tとなる識別部を有する。また、同期符号SYS0〜SYS5の先頭21ビットおよび末尾4ビットは、各同期符号SYS0〜SYS5に共通の固定部であり、第22ビットから第27ビットまでの6ビットに2種類のパターンで表される種別情報が挿入される。なお、図15では、同期符号SYS0〜SYS5の先頭16ビットをフラグ部SY、後半15ビットを符号語部S0〜S5として表している。
【0158】
図17は、本実施例の同期符号の種別情報およびそれに対応する符号語部の読み取り値を示すテーブルである。
【0159】
すでに説明したように、同期符号SYS0〜SYS5は、単独ではその同期符号に続くフレームのブロック内の位置までを特定することはできないので、各同期符号SYS0〜SYS5の種別情報1および種別情報2は、単に、その同期符号の種別を表す。
【0160】
図6に示したテーブルと同様に、各同期符号SYS0〜SYS5の種別情報は、6ビットのパターンの中に奇数個の「1」を含む種別情報1と、偶数個の「1」を含む種別情報2とで表される。種別情報1と種別情報2とは、第1実施例と同様に、当該同期符号SYS0〜SYS5に続くフレーム内の所定のDSV比較位置におけるDSVの絶対値が小さくなる方が選ばれて、前記同期符号SYS0〜SYS5の符号列の第22ビットから第27ビットに挿入される。また、前記種別情報を含んだ符号語部S0〜S5は、同期符号SYS0〜SYS5の識別部が検出された直後に、他の符号語と同様にして読み取られる。読み取られた符号語部の値が、例えば、「119」あるいは「138」であれば、その同期符号は、同期符号SYS0であることが判る。他の同期符号SYS1〜SYS5も同様にして、その種別を読み取ることができる。
【0161】
以上のように、本実施例によれば、第1実施例の効果に加えて、各セクタ内における各フレームの位置を特定することができるので、例えば、目標とするブロックをアクセスしたときに、目標のブロック内にあるセクタの途中から読み始めた場合でも、そのフレームから目標のブロックの最後のセクタまでを一旦メモリ上に取り出すとともに、次に、目標のブロックの先頭から残りのフレームまでを取り出してメモリ上に取り出されたデータの前に補充することによって、短時間で目標のブロックのデータを読み出すことができる。
【0162】
なお、図15に示した同期符号SYS0〜SYS5の配列は、図示した配列に限定されず、2つ連続する種別番号を加算した場合、加算結果の値が、2つ目の種別番号を有する同期符号に続くフレームが第1フレームであるか第2フレームであるかを特定することができる属性を備えており、かつ、3つ連続する種別番号の同一パターンが同一セクタ内に複数出現しないよう定めていればよい。また、前記加算結果の代わりに、他の演算結果を用いてもよい。さらに、前記3つ連続する種別番号のパターンは、同一パターンが同一セクタ内に複数出現しないよう定めていれば、2つ連続する種別番号のパターンであってもよい。また、4つ以上連続する種別番号のパターンであってもよい。
【0163】
また、種別情報1および種別情報2の6ビットのパターンは、第1実施例の場合と同様、図17に示したパターンに限定されず、また、同期符号の種別S0〜S5との対応も、図17に示した対応に限定されない。
以上のように本発明によれば、同期符号であることを表す識別符号を検出することにより、記録媒体に記録された情報中の同期符号を識別してフレーム同期を取ることができるとともに、識別符号直後に配置された種別符号を読み取ることにより、同期符号の種別によって表される情報であって、同期符号であること以外を表す情報を得ることができる同期符号付き符号語系列が記録された記録媒体を提供することができるという効果を奏する。
【0164】
本発明第1の見方によれば、前記種別符号を読み取ることにより、前記同期符号のブロック中の位置を知ることができる同期符号付き符号語系列が記録された記録媒体を提供することができる。
【0165】
本発明第2の見方によれば、前記識別符号の特定パターンにより、同期符号を同期符号以外の符号語系列と識別することができるとともに、前記種別符号が表す情報と、前記種別符号を含んで形成される符号語が表す情報とを対応付けて記憶しておけば、前記種別符号を読み取るための特別な構成を要せず、前記種別符号を含んで形成される符号語を前記符号語群の1つとして読み取り、前記種別符号が表す前記同期符号のブロック中の位置を知ることができる、そのような同期符号が挿入された同期符号付き符号語系列が記録されている記録媒体を提供することができる。
【0166】
本発明第3の見方によれば、前記種別符号を読み取ることにより、前記同期符号のブロック中の位置を知ることができるとともに、本発明の記録媒体から再生される再生信号の直流成分の偏りがより小さくなるよう選ばれた同期符号が挿入されている同期符号付き符号語系列が記録された記録媒体を提供することができる。
【0167】
本発明第4の見方によれば、同期符号の種別符号によってセクタの番地情報を含むフレームを容易に知ることができるので、同期符号内の前記種別情報と番地情報だけを読んで行くことによって、所望のブロックを読み出すための検索を高速に行うことができるとともに、所望のブロックの途中から同期符号付き符号語系列を読み出すことができるようにした同期符号付き符号語列が記録されている記録媒体を提供することができる。
【0168】
本発明第5の見方によれば、識別符号によって同期符号以外の符号語系列とは異なる同期符号であることを表すとともに、同期符号の種別を示す種別符号によって同期符号挿入位置に応じた情報であって、同期符号であること以外の情報を表すことができる同期符号が挿入された同期符号付き符号語系列を記録媒体上に記録する記録方法を提供することができる。
【0169】
本発明第6の見方によれば、前記識別符号の特定パターンにより、同期符号を同期符号以外の符号語系列と識別することができるとともに、前記種別符号が表す情報と、前記種別符号を含んで形成される符号語が表す情報とを対応付けて記憶しておけば、前記種別符号を読み取るための特別な構成を要せず、前記種別符号を含んで形成される符号語を前記符号語群の1つとして読み取り、前記種別符号が表す前記同期符号のブロック中の位置を知ることができる、そのような同期符号が挿入された同期符号付き符号語系列を記録媒体上に記録する記録方法を提供することができる。
【0170】
本発明第7の見方によれば、前記種別符号を読み取ることにより、前記同期符号のブロック中の位置を知ることができるとともに、本発明の記録媒体から再生される再生信号の直流成分の偏りがより小さくなるよう選ばれた同期符号が挿入されている同期符号付き符号語系列を記録媒体上に記録する記録方法を提供することができる。
【0171】
本発明第8の見方によれば、同期符号の種別符号によってセクタの番地情報を含むフレームを容易に知ることができるので、同期符号内の前記種別情報と番地情報だけを読んで行くことによって、所望のブロックを読み出すための検索を高速に行うことができるとともに、所望のブロックの途中から同期符号付き符号語系列を読み出すことができるようにした同期符号付き符号語列を記録媒体上に記録する記録方法を提供することができる。
【0172】
本発明第9の見方によれば、上記第1の見方の録媒体上に記録されている同期符号付き符号語系列から同期符号を正確に識別して読み取りクロックを符号語に同期することができるとともに、ブロック内における当該同期符号の直後に記録されている情報の位置を特定することにより、同期符号の直後に記録されている情報を選択的に読み取ることができる再生方法を提供することができる。
【0173】
本発明第10の見方によれば、前記識別符号の特定パターンにより、同期符号を正確に識別して読み取りクロックを符号語に同期することができるとともに、前記種別符号を含んで形成される符号語を前記符号語群の1つとして読み取り、ブロック内における当該同期符号の直後に記録されている情報の位置を特定することにより、同期符号の直後に記録されている情報を選択的に読み取ることができる再生方法を提供することができる。
【0174】
本発明第11の見方によれば、上記第4の見方の録媒体から、同期符号の種別符号によって番地情報を含むフレームを容易に知ることができるので、同期符号内の前記種別情報と番地情報だけを読んで行くことによって、所望のブロックを読み出すための検索を高速に行うことができるとともに、所望のブロックの途中から同期符号付き符号語系列を読み出すことができる再生方法を提供することができる。
【0175】
以上に説明した本発明に基づき、種々の変形が可能である。係る変形は本発明の範囲に含まれるものであり、当業者が想到する変形例は以下の請求の範囲に含まれるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の記録媒体に書き込まれる変調前のデータとして同期符号付きデータを示す構成図である。
【図2】本実施例における8−15変換の変換例を示す変換表である。
【図3】本実施例における8−15変換の変換例を示す変換表である。
【図4】本実施例の同期符号S1〜S4のデータ構造を示す説明図である。
【図5】本実施例の光ディスクから再生される再生信号と、前記再生信号から読み取られるNRZIチャンネル信号との関係を示す説明図である。
【図6】本実施例の同期符号の種別情報およびそれに対応する符号語部の読み取り値を示すテーブルである。
【図7】本実施例の同期符号における種別情報1または種別情報2の選択方法を説明する説明図である。
【図8】本発明の第2実施例である光ディスク記録装置の構成を示すブロック図である。
【図9】本実施例の光ディスク記録装置における同期符号付きデータの記録方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図10】図9に示したステップS914、ステップS920、ステップS923およびステップS926における種別情報選択処理の手順を示すフローチャートである。
【図11】本発明の第3実施例の光ディスク再生装置の構成を示すブロック図である。
【図12】図11に示した同期符号識別部1101および読み取り制御部1103のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図13】図12に示したシフトレジス夕及び識別部のハードウエア構成を示すブロック図である。
【図14】本実施例の光ディスク再生装置1100の再生の処理手順を示すフローチャートである。
【図15A】本発明の別の実施例の記録媒体に書き込まれる変調前のデータとしてさらに工夫された同期符号付きデータを示す構成図である。
【図15B】本発明の別の実施例の記録媒体に書き込まれる変調前のデータとしてさらに工夫された同期符号付きデータを示す構成図である。
【図16】別の実施例の同期符号SYS0〜SYS5のデータ構造を示す説明図である。
【図17】図6と同様な図で、別の実施例の同期符号の種別情報およびそれに対応する符号語部の読み取り値を示すテーブルである。
【図18】本発明に係る書き込み可能な光ディスクの平面図であって、マークの配置を示した図である。
【図19】本発明に係る書き込み不可能な光ディスクの平面図であって、マークの配置を示した図である。
【図20】従来の誤り訂正の処理単位となる1ブロックのデータフォーマットを示す説明図である。
Claims (14)
- 複数の符号語がフレームを形成し、複数のフレームがエラー訂正の処理を行う単位であるデータブロックを形成し、該データブロックは、アクセス可能なアドレスを有する最小単位であるセクタを複数含むように符号語列を記録媒体に記録する方法であって、
(a)該フレームの先頭に隣接して同期符号を挿入し、
(b)該フレームの同期符号を他の符号から区別するための単一種の識別符号を各同期符号に与え、
(c)該同期符号が挿入されている該セクタ内の位置に基づき、同期符号の種別を示すため、予め決められた一定長さの種別情報を各同期符号に加え、
(d)同期符号が挿入されたデータブロックからチャンネル信号を生成し、
(e)該チャンネル信号を記録するステップを含み、
前記種別情報を複数用いてセクタ内の位置が特定されることを特徴とする記録方法。 - 請求項1に記載の記録方法であって、
該ステップ(b)は、(b1)符号語の符号パターン以外の符号パターンを有する単一種の識別符号を生成するステップを含む一方、
該ステップ(c)は、(c1)識別符号の特定の位置から後の部分と、種別情報符号を含む符号部分の結合パターンが、ある符号語の符号パターンに等しくなるように、該種別情報符号のパターンを生成するステップを含むことを特徴とする記録方法。 - 請求項1に記載の記録方法であって、
該種別情報符号は、複数の種別情報符号のうち、同じ種別を表すものであって、同期符号の前後において、チャンネル信号の直流成分の偏りが最も小さな値となる種別情報符号に選定したことを特徴とする記録方法。 - 請求項1に記載の記録方法であって、
各データブロックは、複数のセクタに分割され、各セクタには複数のフレームが含まれ;各セクタの特定フレームにはセクタアドレスが設けられ;セクタアドレスを含むフレームを識別する種別情報符号は、セクタアドレスを含むフレームの前に挿入された同期符号に含まれることを特徴とする記録方法。 - 複数の符号語がフレームを形成し、複数のフレームがエラー訂正の処理を行う単位であるデータブロックを形成し、該データブロックは、アクセス可能なアドレスを有する最小単位であるセクタを複数含むように符号語列で生成されるチャンネル信号を記録媒体に記録する記録装置であって、
該フレームの先頭に隣接して同期符号を挿入する挿入手段と、
該フレームの同期符号を他の符号から区別するための単一種の識別符号を各同期符号に与える第1の付与手段と、
該同期符号が挿入されている該セクタ内の位置に基づき、同期符号の種別を示すため、予め決められた一定長さの種別情報を各同期符号に与える第2の付与手段と、
記録媒体に記録するため、同期符号が挿入されたデータブロックの形式で生成されたチャンネル信号を出力する出力手段から成り、
前記種別情報を複数用いてセクタ内の位置が特定されることを特徴とする記録装置。 - 請求項5に記載の記録装置であって、
該第1の付与手段は、符号語の符号パターン以外の符号パターンを有する単一種の識別符号を生成する手段を有する一方、該第2の付与手段は、識別符号の特定の位置から後の部分と、種別情報符号を含む符号部分の結合パターンが、ある符号語の符号パターンに等しくなるように、該種別情報符号のパターンを生成する手段を有することを特徴とする記録装置。 - 請求項5に記載の記録装置であって、
該種別情報符号は、複数の種別情報符号のうち、同じ種別を表すものであって、同期符号の前後において、チャンネル信号の直流部分の偏りが最も小さな値となる種別情報符号に選定したことを特徴とする記録装置。 - 請求項5に記載の記録装置であって、
各データブロックは、複数のセクタに分割され、各セクタには複数のフレームが含まれ;各セクタの特定フレームにはセクタアドレスが設けられ;セクタアドレスを含むフレームを識別する種別情報符号は、セクタアドレスを含むフレームの前に挿入された同期符号に含まれることを特徴とする記録装置。 - 複数の符号語がフレームを形成し、複数のフレームがエラー訂正の処理を行う単位であるデータブロックを形成し、該データブロックは、アクセス可能なアドレスを有する最小単位であるセクタを複数含むように符号語列を記録した記録媒体から情報を再生する再生方法であって、該記録媒体には、ある間隔をあけてトラックに沿って配置された同期符号と、該間隔に配置され、符号語列から成るデータ符号とが記録され、該同期符号は、該データ符号のいずれのデータとも区別可能な単一のパターンを有する識別符号と、セクタ中において、該同期符号の位置を特定する、予め決められた一定長さの種別情報符号とを有し、これ等を再生する再生方法において、
(a)該識別符号を検出することにより同期符号を検出し、
(b)該同期符号の位置を特定し、セクタ中における同期符号に続くデータ符号を特定するため、該同期符号にある種別情報を読み、
前記種別情報を複数用いてセクタ内の位置が特定されることを特徴とする再生方法。 - 請求項9に記載の再生方法であって、
該種別情報符号は、識別符号の特定の位置から後の部分と、種別情報符号を含む符号部分の結合パターンが、ある符号語の符号パターンに等しくなるように、設定されている一方、該ステップ(b)においては、符号語パターンが読まれるように設定されていることを特徴とする方法。 - 請求項9に記載の再生方法であって、
各データブロックは、複数のセクタに分割され;各セクタには複数のフレームが含まれ;各セクタの特定フレームにはセクタアドレスが設けられ;セクタアドレスを含むフレームを識別する種別情報符号は、セクタアドレスを含むフレームの前に挿入された同期符号に含まれることを特徴とする再生方法。 - 複数の符号語がフレームを形成し、複数のフレームがエラー訂正の処理を行う単位であるデータブロックを形成し、該データブロックは、アクセス可能なアドレスを有する最小単位であるセクタを複数含むように符号語列を記録した記録媒体から情報を再生する再生装置であって、
該記録媒体には、ある間隔をあけてトラックに沿って配置された同期符号と、該間隔に配置され、符号語列から成るデータ符号とが記録され、該同期符号は、該データ符号のいずれのデータとも区別可能な単一のパターンを有する識別符号と、セクタ中において、該同期符号の位置を特定する、予め決められた一定長さの種別情報符号を有し、これ等を再生する再生装置において、
該識別符号を検出することにより同期符号を検出する手段と、
該同期符号の位置を時定し、セクタ中における同期符号に続くデータ符号を特定するため、該同期符号にある種別情報を読む読出し手段とから成り、
前記種別情報を複数用いてセクタ内の位置が特定されることを特徴とする再生装置。 - 請求項12に記載の再生装置であって、該種別情報符号部は、識別符号の特定の位置から後の部分と、種別情報符号を含む符号部分の結合パターンが、ある符号語の符号パターンに等しくなるように、設定されている一方、該読出し手段は、符号語パターンが読まれるように設定されていることを特徴とする再生装置。
- 請求項12に記載の再生装置であって、
各データブロックは、複数のセクタに分割され;各セクタには複数のフレームが含まれ;各セクタの特定フレームにはセクタアドレスが設けられ;セクタアドレスを含むフレームを識別する種別情報符号は、セクタアドレスを含むフレームの前に挿入された同期符号に含まれることを特徴とする再生装置。
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