JP4171171B2 - データ同期検出方法およびデータ同期検出装置、情報記録方法および情報記録装置、情報再生方法および情報再生装置、情報記録フォーマット、信号処理装置、情報記録再生装置、情報記録媒体 - Google Patents
データ同期検出方法およびデータ同期検出装置、情報記録方法および情報記録装置、情報再生方法および情報再生装置、情報記録フォーマット、信号処理装置、情報記録再生装置、情報記録媒体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録再生技術に係り、特に、ディジタルデータの記録／再生系における再生データのデータ同期検出等に適用して有効な技術に関し、より詳細には、データ同期検出を再生データ中の特定パターンの発生頻度により実施することで、データ同期検出性能を向上させたこと、および従来のデータ同期信号パターンを用いないことによる情報記録媒体のフォーマット効率向上をさせた、データ同期検出技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデータ同期検出について、以下図を用いて説明する。
【０００３】
従来の方法について、磁気ディスク装置を例にして説明する。図２５は、磁気ディスク装置の記録フォーマットの一例である。データは、単位記憶領域であるセクタ毎に記録媒体に対して記録または再生される。各セクタには、それぞれＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）の引き込みのためのＰＬＯ＿ＳＹＮＣ領域９１、ＤＡＴＡ９３の開始位置を検出して変調された符号の復調タイミング信号を得るためのデータ同期信号９２、実際にデータを記録再生するデータ領域のＤＡＴＡ９３、さらに、エラー検出や訂正のためのＣＲＣまたはＥＣＣ９４がある。各セクタの間には、最終データビットのデータ弁別を正しく行うためと、各種の遅延時間を吸収するためのパターンであるＧＡＰ９５がある。
【０００４】
ここで、上記したデータ同期信号９２の正確な検出は、その後のＤＡＴＡ９３の符号復調のために非常に重要であることは、良く知られている。つまり、ＤＡＴＡ９３で符号復調されたデータが非常に良いエラー率でも、通常数バイト程度であるデータ同期信号９２の検出を誤るとその後の数十から数百バイトのＤＡＴＡ９３の符号復調が正しく行われない。そのため、データ同期を正しく行うことは大変重要である。
【０００５】
例えば、特開平１０−２５５４００号公報には、上記のデータ同期信号９２の部分に、再生ヘッドと磁気記録媒体が衝突した発熱によって波形変動が生じるＴＡ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｓｐｅｒｉｔｙ）と呼ばれる障害が発生した場合でも、データ同期を正しく行うことが可能なデータ同期信号検出手段の構成例が開示されている。このときのフォーマットとしては、図２５に対して、更に上記のＣＲＣまたはＥＣＣ９４とＧＡＰ９５の間に第２のデータ同期信号を設けた構成を示している。
【０００６】
すなわち、上記公報の従来技術では、リードチャネル回路において、入力データは、増幅器、ＡＧＣ回路を経た後、自動等化型最尤検出回路等のデータ弁別手段で弁別されてセレクタ回路を通して符号復調を行う８／９デコーダとメモリに供給される。始めのデータ同期信号９２が前述のＴＡにより正しく判定されない場合には、メモリに格納した弁別データをＧＡＰ９５側から検索し、第２のデータ同期信号を検出し、そこからデータの先頭位置を求め、メモリに格納されている弁別データを８／９デコーダ等の符号復調手段に出力し、データ再生を行うものである。
【０００７】
また、ＵＳＰ５，８４４，９２０号公報にもデータ同期信号を複数箇所に設けることで、データ同期をより確実に行うための方法が開示されている。
【０００８】
これらの方法は、データ同期信号を複数箇所に設けることにより、データ同期をより確実に行うものである。しかしデータ同期信号は、本来磁気ディスク装置に記憶させなければならない磁気ディスク装置利用者の情報ではない。従って、データ同期信号の部分が増えることは、データの記録媒体の利用効率を表す所謂フォーマット効率を低下させてしまう。
【０００９】
また、磁気ディスク装置の情報の記録密度が向上するにつれて、ＴＡの発生確率が高くなる場合や記録媒体の欠陥（部分的に情報が正しく記録再生されない部分）の発生確率が高くなる場合、あるいはデータの記録再生時の雑音による信号品質が低下する場合等のデータ同期にとって好ましくない状況が想定される。このような状況に於いても、データに対しては、信号処理の改良によるデータ弁別性能の改善、誤り訂正符号によるデータの誤り訂正能力の向上により対応が可能である。一方、データ同期信号については、データ同期信号の検出率を維持向上させるために、データ同期信号の領域を増やすことが考えられるが、これは、前述の様にフォーマット効率の低下を招くことになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述の様に、データの先頭にあるデータ同期信号の検出を誤る（正しい位置で検出できない、あるいは誤った位置で検出する）と、データ同期信号の検出誤りだけではなく、その後の数百バイトの符号復調の全てが誤り、全体のエラー率を著しく劣化させる、という技術的課題がある。
【００１１】
従って、本発明の目的は、データ同期検出を行う場合において、検出誤りを少なくすることにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、データ部の再生性能の向上に対応してあるいはそれ以上に、データ同期の検出性能も向上させることにある。
【００１３】
更に、本発明の他の目的は、情報記録媒体のフォーマット効率を向上させることにある。
【００１４】
更に、本発明の他の目的は、検出誤りの少ないデータ同期検出装置、さらにはそれを備えた情報記録再生装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、符号変調されるデータそのものを用い、データ同期検出を行う。具体的には、符号変調の際の変換則によって、データ符号語（コードワード）の特定位相に発生しない特定ビット列パターンを用いて（あるいは、符号語の特定位相にのみ発生する特定ビット列パターンが存在する）、データ符号語の中に発生する特定ビットパターンを各位相（ビット）毎に計数し、データ符号語の区切り位置を特定する。
【００１６】
そのため、本発明では、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ、ＤＡＴＡ、ＥＣＣ、ＧＡＰで構成されるひとまとまりのセクタとしてのフォーマットを使用する。従って、従来のデータ同期信号を用いる必要がなく、フォーマット効率の改善も可能である。また、再生された弁別データを使うことにより、再生データの弁別性能が確保できれば、データ同期も同様にいつも可能となる。
【００１７】
また、データ位置の特定も可能であり、そのためにＰＬＯ＿ＳＹＮＣ部、ＧＡＰ部とのパターン相関を検出する。
【００１８】
更には、再生時にデータ同期を確実に実施するために、符号変調時に特定ビット列パターンが必ず含まれ、しかもデータ同期検出の性能を確保することが可能な状態でデータを記録できるようにスクランブルをかけるためのスクランブラの選択をする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
まず、図１８は、本発明のフォーマット等を説明する図である。情報を記録する磁気ディスク２１１には、同心円状のトラック２１があり、トラック２１には情報の記録再生単位となるセクタ２２がある。セクタ２２は、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＤＡＴＡ９３、ＥＣＣ９４、ＧＡＰ９５から構成される。ここでは、従来のデータ同期信号はなく、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１とＤＡＴＡ９３とが隣接している。その下には、再生ヘッドからのデータの再生波形の例を示す。ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１からＤＡＴＡ９３にかけてのセクタ２２の前部の再生波形２３−１と、ＥＣＣ９４からＧＡＰ９５にかけてのセクタ２２の後部の再生波形２３−２である。ここで示した再生波形２３−２は、分かり易くするためＧＡＰ９５にスクランブルがかかっていないＰＬＯ＿ＳＹＮＣ状の波形としたが、スクランブルがかかった任意の波形でもよい。
【００２１】
この様なデータ同期信号のない本実施の形態のフォーマットの情報記録再生装置において用いられる、本実施の形態のデータ同期検出装置の構成の一例を図１に示す。入力データ１１をデータ弁別手段１に入力する。データ弁別手段１では、入力データ１１のデータ弁別を行い、データ弁別出力を直列並列変換手段５に入力する。直列並列変換手段５は、データ弁別出力を符号変調のビット幅に合わせたビット幅で出力し、メモリ２と、データ同期検出手段３にそれぞれ入力する。メモリ２には、再生されたＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＤＡＴＡ９３、ＥＣＣ９４、ＧＡＰ９５に対応する弁別データが順次保持される。
【００２２】
本実施の形態の場合、データ同期検出手段３では、各位相での特定ビット列パターンの発生数を検出し、その結果から再生データの符号変調されたコードワードの区切りを検出し、データ位相検出出力１２として出力する。また、弁別データの前部のＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンと弁別データの後部のＧＡＰパターンとの相関をとり、それらのパターンが最も一致するコードワードの位置を検出し、データ位置検出出力１３として出力する。
【００２３】
メモリ２は、データ同期検出手段３からデータ位置検出出力１３が入力され、メモリ２内に保持された弁別データをデータの開始位置に相当する位置から出力し、ビットシフト回路４に入力する。
【００２４】
ビットシフト回路４は、データ同期検出手段３から与えられるデータ位相検出出力１２によりコードワード区切りに合うようにビットシフトされ、コードワード単位に弁別データを出力し、符号復調手段６に入力する。符号復調手段６は、情報の記録時に施した符号変調に対応する符号復調を行い、出力データ１４として出力する。
【００２５】
これらの動作を説明するために、変調符号語における各位相での特定ビット列パターンの発生の有無について、図３を用いて説明する。ここでは、ＵＳＰ４，７０７，６８１号公報に開示された８ビットのデータを９ビットの符号語に変換する８／９（０、４／４）変換を例に説明する。図３の一番上には、符号語のビット幅を表す１〜９の数字が記されている。１の前と１と９の間が符号語の区切りとなる。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９は、０が３ビット連続するビット列パターンについての、符号語での各位相の状態を表す。つまり、Ｎｏ．１は、０が３ビット連続するパターンの最初の０の位置が符号語の１の位相にある場合を表し、Ｎｏ．２は、０が３ビット連続するパターンの最初の０の位置が符号語の２の位相にある場合を表すというように、９つの位相についてそれぞれ示した。当該符号語は、０が４ビット連続することを許容しているので、０が３ビット連続するビット列パターンは、至る所で発生しても構わないはずである。しかし、当該符号語の構成の際に、符号語端部では０の連続を２ビットまでに制限している。このため、前方の符号語端部の０の３ビットを表すＮｏ．１と、後方の符号語端部の０の３ビットを表すＮｏ．７の位置については、０の３ビット連続パターンは発生しない。この様に、各位相での０の３ビット連続パターンの発生の有無を右側の欄に示した。
【００２６】
同様に、Ｎｏ．１０〜Ｎｏ．１８は、０が１ビットおきに３ビット連続するビット列パターンについての、符号語での各位相の状態を表す。ここで＊は任意のビット、つまり０または１の何れでも良いことを表している。つまり、Ｎｏ．１０は、０が１ビットおきに３ビット連続するパターンの最初の０の位置が符号語の１の位相にある場合を表し、Ｎｏ．１１は、０が１ビットおきに３ビット連続するパターンの最初の０の位置が符号語の２の位相にある場合を表すというように、９つの位相についてそれぞれ示した。当該符号語は、１ビットおきの０が４ビットまで連続することを許容しているので、０が１ビットおきに３ビット連続するビット列パターンは、至る所で発生しても構わないはずである。しかし、当該符号語の構成の際に、符号語端部では、１ビットおきに０が連続する数を２ビットまでに制限している。このため、前方の符号語端部の１ビットおきに０が３ビット連続する場合を表すＮｏ．１０、Ｎｏ．１１と、後方の符号語端部の１ビットおきに０が３ビット連続する場合を表すＮｏ．１３、Ｎｏ．１４の位置については、１ビットおきの０の３ビット連続パターンは発生しない。このように、各位相での１ビットおきの０の３ビット連続パターンの発生の有無を右側の欄に示した。
【００２７】
同様にして、Ｎｏ．１９〜Ｎｏ．２７は、０が４ビット連続するビット列パターンについての、符号語での各位相の状態を表す。０は４ビットまでしか連続することはないので、その両端は常に１になるので' １００００１' と表している。つまり、Ｎｏ．１９は、' １００００１' のパターンの最初の１の位置が符号語の１の位相にある場合を表し、Ｎｏ．２０は、' １００００１' のパターンの最初の１の位置が符号語の２の位相にある場合を表すというように、９つの位相についてそれぞれ示した。当該符号語は、０が４ビット連続することを許容しているので、０が４ビット連続するビット列パターンは、至る所で発生しても構わないはずである。しかし、当該符号語の構成の際に、符号語端部では０の連続を２ビットまでに制限している。このため、前方の符号語端部の０の３ビット連続を表すＮｏ．２６と、前方の符号語端部の０の４ビット連続を表すＮｏ．２７と、後方の符号語端部の０の３ビット連続を表すＮｏ．２４と、後方の符号語端部の０の４ビット連続を表すＮｏ．２３とについては、０の４ビット連続パターンは発生しない。このように、各位相での０の４ビット連続パターンの発生の有無を右側の欄に示した。
【００２８】
最後に、Ｎｏ．２８〜Ｎｏ．３６は、１ビットおきの０が４ビット連続するビット列パターンについての、符号語での各位相の状態を表す。１ビットおきの０は４ビットまでしか連続することはないので、その両端は常に１になるので' １＊０＊０＊０＊０＊１' と表している。つまり、Ｎｏ．２８は、１＊０＊０＊０＊０＊１' のパターンの最初の１の位置が符号語の１の位相にある場合を表し、Ｎｏ．２９は、１＊０＊０＊０＊０＊１' のパターンの最初の１の位置が符号語の２の位相にある場合を表すというように、９つの位相についてそれぞれ示した。当該符号語は、１ビットおきの０が４ビット連続することを許容しているので、１ビットおきに０が４ビット連続するビット列パターンは、至る所で発生しても構わないはずである。しかし、当該符号語の構成の際に、符号語端部では１ビットおきの０の連続を２ビットまでに制限している。このため、前方の符号語端部の１ビットおきの０の３ビット連続を表すＮｏ．３３とＮｏ．３４と、前方の符号語端部の１ビットおきの０の４ビット連続を表すＮｏ．３５とＮｏ．３６と、後方の符号語端部の１ビットおきの０の３ビット連続を表すＮｏ．２９とＮｏ．３０と、後方の符号語端部の１ビットおきの０の４ビット連続を表すＮｏ．２８（Ｎｏ．３６については前方の符号語端部と共通）とについては、１ビットおきの０の４ビット連続パターンは発生しない。このように、各位相での０の４ビット連続パターンの発生の有無を右側の欄に示した。
【００２９】
このように、８／９（０，４／４）変換では、' ０００' 、' １００００１' 、' ０＊０＊０' 、' １＊０＊０＊０＊０＊１' の４つのパターンについて発生しない位置があることがわかる。
【００３０】
また、ここでは、８／９（０，４／４）変換を例にしたが、他の符号変換でも同様のことが生じる。また、これは符号化率が８／９に限ったことでもなく、１６／１７変換や３２／３３変換、６４／６５変換といった符号変調でも同様のことが生じる。あるいは、本発明のデータ同期検出に適するように、特定位相のみで発生するパターンと位置を工夫した符号変調を実現することも可能である。例えば、Ｎｏ．４のパターンと位相では、符号語の２５６通りの内の僅かに４個しか存在しないが、使用する符号語の選択を変えることで、８個まで増加させることが可能である。
【００３１】
次に、情報の記録時のデータ同期検出のための動作を図４を使って説明する。ここでは、８／９（０，４／４）変換の１ビットおきの０が３ビット連続するパターンを使ってデータ同期することを例にして説明する。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９は、図３のＮｏ．１７、Ｎｏ．１８、Ｎｏ．１０〜Ｎｏ．１６に対応し、変調符号語（ｃｏｄｅ ｗｏｒｄ）の列に、それぞれのビット列パターンを示す。図３と同様に、符号語のビット幅を表す１〜９の数字が記され、１と９の間が符号語の区切りとなる。また、＊は任意のビット、つまり０または１の何れでも良いことを表している。
【００３２】
次の列は情報の記録時における各変調符号語の位相での' ０＊０＊０' のビット列パターンの発生数を数値とヒストグラムで示す。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９は、それぞれ２０、３７、０、０、２４、０、０、２５、２０の値となったことを示す。ここでＮｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．６、Ｎｏ．７の位置では、' ０＊０＊０' のビット列パターンは発生しない。記録時の変調符号語の区切り位置については既知であるので、値が０になる位置は固定される。この状態で値が０以外の位置、つまりＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９の値について閾値を設けて、再生時にデータ同期検出が可能であるように判定する。閾値は統計的に求めた各位相でのパターンの発生数を判定するための値であり、任意の値に設定が可能であり、またパラメータとして変更も可能であり、判定条件を厳しくしたり、緩くしたりする設定が可能である。例えばしきい値を１２とすると、閾値を越えないものは０の部分の４カ所のみで、それ以外のところの最低値が２０であり、何れもしきい値を８以上越えていて、充分に余裕を持って使用できるということになる。しかし、閾値の条件を厳しくして２１以上とすると、閾値を越えないものは０の部分の４カ所とＮｏ．１、Ｎｏ．９の２０の所の合わせて６カ所になり、再生時のデータ同期検出のためのマージンが少なくなるということで、このような設定の場合には、記録時に使用しないということになる。このような場合には、後述するように、スクランブラを変更することで対応する。しきい値として、過度に厳しい値を設定すれば、記録時のスクランブラの候補数を増やすことになるし、過度に緩い値を設定すれば、再生時のデータ同期検出の性能を落とすことになるので、適切な値の範囲で可変するべきである。
【００３３】
設定する閾値は、再生時の許容する誤りの数に依存し、実用上の値としては５〜１０程度で十分である。当該ビット列パターンが存在していた位置に誤りが発生してその位置での検出数が減るか、または当該ビット列パターンが発生しない位置に誤りが発生して当該ビット列パターンになるような誤りが発生した場合にデータ同期検出が出来なくなる恐れがある。それは、少なくとも一つの位相に集中してそのような誤りが５〜１０個発生する場合か、あるいは当該ビット列パターンが存在していた位置に発生する誤り数と当該ビット列パターンが存在しなかった位置に発生する誤り数との和が５〜１０個になる場合である。これは平均的な場合を考えると、当該ビット列パターンに関して数１０個のエラーが発生することであり、また当該ビット列パターンに関連しない（つまり' ０＊０＊０' のビット列パターンが発生するか消失するかの誤りに関連しない）誤りも考慮すれば、それ以上の数の誤りが発生することになる。このことから、本発明によるデータ同期検出性能の高さが理解できる。
【００３４】
更に図４の右の列は、記録時の当該ビット列パターンの集計値を算術処理し、閾値の判定をより単純にし、しかも性能も確保したものである。つまり４つの位相での当該ビット列パターンの発生数を加算したものを作成し、０になる所を１カ所にし、０以外の最小値が閾値以上であることで、判定する方法を示したものである。そのことを詳しく説明する。図４に示したＮｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．６、Ｎｏ．７の値は０であるので、それらの和も０であり、それをＮｏ．５の位置に記す。次にＮｏ．４、Ｎｏ．５、Ｎｏ．７、Ｎｏ．８の値の和は４９であり、それをＮｏ．６の位置に記す。同様の処理を９回実施した結果としてＮｏ．１〜Ｎｏ．９にはそれぞれ８２、４０、８１、６１、０、４９、６９、４０、８２の値が記されている。Ｎｏ．５の位置は常時０であり、それ以外で最小となっている値をしきい値と比較すれば良い。実際には、閾値とＮｏ．５以外の位置の値を比較することで十分である。
【００３５】
ここで、Ｎｏ．５以外の位置での最小値が４０が得られることに注目する。これは、前述の場合よりも閾値の設定範囲をより広くとれることを表していると理解できる。また、判定結果で使用できなくなる場合（データ記録時に、再生時のデータ同期検出の容易性を考慮してスクランブラの選択をやり直す回数）も減ることになる。
【００３６】
このように、まずそれぞれの位相でのビット列パターンの発生数（存在数）の値を求めれば、それを利用して演算し、さらに性能を上げる判定法を適用することが可能である。従って、ここに記載した方法以外にもいろいろな応用が可能である。例えば、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９の当該ビット列パターンが存在する位相の所の和を同様の組み合わせで９位相について求め、最大値で変調符号語の区切りを検出することも可能である。更には、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９の和とＮｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．６、Ｎｏ．７の和との差を求めることを同様の組み合わせで９位相について行い、差が最大の所から変調符号語の区切りを検出する方法等も可能である。
【００３７】
次に、記録された情報の再生時のデータ同期検出のための動作を図５を使って説明する。ここでも図４と同じように、８／９（０，４／４）変換の１ビットおきの０が３ビット連続するパターン' ０＊０＊０' （＊は任意のビット、つまり０または１）を使ってデータ同期することを例にして説明する。
【００３８】
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９の最初の列は、データ同期検出をする際の１ビットおきの０が３ビット連続するパターンの９つの位相を表す。再生であるので、データ同期検出が出来るまでは正しい変調符号語の区切りはわからない。すなわち、弁別された再生データのビット列を取り込む際の変調符号語分のビット幅の位相を表しているにすぎない。変調符号語のビット幅を表す１〜９の数字が記され、１と９の間が取り込み時の変調符号語の区切りとなる。
【００３９】
次の列は情報の再生時における各変調符号語の位相での' ０＊０＊０' のビット列パターンの発生数を値とヒストグラムで示す。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９は、それぞれ１６、１１、１１、２８、９、９、１５、９、９の値となったことを示す。このヒストグラムを解析し、変調符号語の位相を特定し、データ同期検出をしても良い。しかし、この例では閾値でデータ同期検出をするのは困難である。つまり、閾値を９とした時には、９を越えない所としてＮｏ．５、Ｎｏ．６、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９となり、Ｎｏ．７の位置が符号語の中心ビットであると判定できる。同様に、閾値を１０とした時には、１０を越えない所としてＮｏ．５、Ｎｏ．６、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９となり、Ｎｏ．７の位置が符号語の中心ビットであると判定できる。しかし、しきい値を１１とした時には、１１を越えない所としてＮｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９となり、符号語の区切りを判定でできない。同様に、しきい値を８とした時には、８を越えない所はなくなり、符号語の区切りを判定でできない。
【００４０】
そこで、記録時と同様に４カ所の値の和をとったのが、次の列である。Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．４、Ｎｏ．５の和は６４であり、Ｎｏ．３の所に記した。Ｎｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６の和は４０であり、Ｎｏ．４の所に記した。同様に９回実施すると、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９は、それぞれ４０、６４、６４、４０、６３、６１、３６、４９、５１の値となる。このときの最小値は、Ｎｏ．７の３６であり、それを以て変調符号語の区切りを特定することが可能である。図４の場合には、最小値が９ビットの変調符号語の中心ビットに該当していたので、ここでも同様にすると、Ｎｏ．７が変調符号語の中心ビットということになり、最初のビット列を取り込む際の変調符号語分のビット幅の位相の４と５の間に変調符号語の区切りがあることが求められる。ここでは最小値を求めたが、これは最も小さい値が１つであり、それとその次に小さな値の差が１以上であることが必要となる。
【００４１】
この再生の場合の例では、図４によって記録されたものが、再生時に全ての位相について当該パターンに９個の誤りが検出条件を悪くするように発生した（本来発生しないところに発生し、発生すべきところで消失した）と仮定したものである。つまり、４５個の誤りが発生した状態である。このような状況でも変調符号語の区切り位置を正しく検出することが可能であり、検出性能が良いことがわかる。
【００４２】
この様に、再生時についても、まずそれぞれの位相でのビット列パターンの発生数の値を求めれば、それを利用して演算し、さらに性能を上げる判定法を適用することが可能である。従って、ここに記載した方法以外にもいろいろな応用が可能である。例えば、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９の当該ビット列パターンが存在する位相の所の和を同様の組み合わせで９位相について求め、最大値で変調符号語の区切りを検出する方法も可能である。更には、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９の和とＮｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．６、Ｎｏ．７の和との差を求めることを同様の組み合わせで９位相について行い、差が最大の所から変調符号語の区切りを検出する方法なども可能である。
【００４３】
更に、図４及び図５では、８／９（０，４／４）変換の１ビットおきの０が３ビット連続するパターン' ０＊０＊０' （＊は任意のビット、つまり０または１）を使って説明したが、８／９（０，４／４）変換では図３に示したように他に３種類のビット列パターンについても使用可能であり、それぞれのビット列パターンを使用することも可能であるし、また、複数のパターンを組み合わせて使用することも可能である。当然、使用するビット列パターンが増えれば、演算の回路規模は増大するが、検出性能は、改善出来る可能性もある。
【００４４】
次に図６を用いて、データ位置検出方法について説明する。まず、先頭行はデータ弁別出力であるＭＬ（最尤復号手段）出力を示す。ここでは、まだ変調符号語の区切り位置が判明していないので、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１とＤＡＴＡ９３の区切りと変調符号語の区切りが一致していない。勿論、実際にはＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１とＤＡＴＡ９３の区切りも分からない状態である。そのＭＬ出力に対して変調符号語の区切りを検出するデータ同期検出の位相検出を実施する。そうすると、変調符号語の区切り位置が確定し、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１とＤＡＴＡ９３の区切りとも一致する。そのような状態でビットシフト回路から出力されるデータ列を仮定したのが、ビットシフト出力である。実際には、データ位置検出が実施された後に、データ部のみがビットシフト回路から出力されるので、ここでは、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１からＧＡＰ９５まで出力されると仮定している。
【００４５】
データ位置検出をするため、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１のパターン（書き込み時に用いられた既知パターン）とビットシフト出力のビット列パターン、及びＧＡＰ９５のパターン（書き込み時に用いられた既知パターン）とビットシフト出力のビット列パターンをそれぞれパターン照合する。ここではそれぞれ３符号語分の照合を実施した例である。データ位置検出をする位相を７つ示し、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７までにその様子を示す。パターン照合する位置は、ＤＡＴＡ９３とＥＣＣ９４の分離れた位置となっている。それぞれのパターン照合において一致したビット数を右端に示す。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７まではそれぞれ、４７、４９、５１、５４、４９、４７、４６となる。これらのパターン照合結果による一致したビット数の最大の位置をもってデータ位置検出をする。従って、ここではＮｏ．４の位置となる。
【００４６】
図１８のフォーマットの例では、ＧＡＰ９５のパターンは分かり易くするためＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１と同様のパターンとしているが、書き込まれるビット列パターンが既知であれば、どのようなパターンでも可能である。
【００４７】
また、ＭＬ出力に対してビット毎に照合する方法もあるが、それだと正しい位置付近でもＤＡＴＡのビット列パターンの状況により判定が困難である。そこで、データ同期検出の位相検出結果を用いることで、検出精度を確保することが出来る。
【００４８】
ここでは、前述の実施例に合わせ、９ビットの符号語の例の場合、メモリに格納される弁別データは、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＧＡＰ９５の部分も十分に（複数符号語）格納されることを前提としており、データ同期検出のためのデータ位置検出が必要となる。しかし、例えば、６４／６５変換のように変調符号語が長い場合で、メモリに弁別データを格納するタイミングの変動要因（例えば磁気ディスクを回転させるモーターの回転変動、データ再生のためのゲート信号の変動等）について、６５ビットよりも短い変動に抑えられるような構成の場合には、データ同期検出の位相検出結果により、データ位置は自明となるので、不要である。
【００４９】
図７には、別のデータ位置検出方法を示した。ここでは、データ位置検出のために、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１のパターンとビットシフト出力のビット列パターン、及びＧＡＰ９５のパターンとビットシフト出力のビット列パターンのそれぞれのパターン照合の他に、それらの丁度内側にあたるＤＡＴＡ９３とＥＣＣ９４の部分についても外側と同一のパターンを用いてパターン照合をする。つまり、ＤＡＴＡ９３に当たる部分のビットシフト出力のビット列パターンとＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンを照合し、ＥＣＣ９４に当たる部分のビットシフト出力のビット列パターンとＧＡＰパターンを照合する。図中破線で示した部分に相当する。ここでは、図１８で示したＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターン状のＧＡＰパターンとする。パターン照合したＤＡＴＡの外側の部分と内側の部分についての一致したビット数を求め、それらの差を求める。その差が、最大になる位置をもってデータ位置検出とすることで、先の図６の例の場合よりも、検出精度を向上することが出来る。この例では、差が１２であるＮｏ．３の位置でデータ位置検出が出来た。
【００５０】
すなわち、ＤＡＴＡ９３とＥＣＣ９４の長さ分の間隔で既知のＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＧＡＰ９５との一致ビット数の比較を行う図７の実線部分の判定結果と、ちょうどその内側で同じ既知のＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＧＡＰ９５との一致ビット数の比較を行う破線部分の判定結果の差分は、外側の実線部分の比較位置が、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１とＤＡＴＡ９３の境界部分に一致した時、すなわち、真のデータ位置が検出された所で最大になるからである。
【００５１】
図８には、更に別のデータ位置検出方法を示した。ここでは、データ位置検出のために、ＤＡＴＡ９３とＥＣＣ９４の部分以外の部分を全て使用した検出である。この場合、ＧＡＰ９５のメモリに格納される弁別データに再生波形として不連続な部分（実際には不連続な書き込み部分の再生波形）の弁別データが格納されると検出性能を低下させるので、注意を要する。この場合は、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンとＧＡＰパターンの利用できる部分を最大限に使用することで、検出性能を上げることが出来る。この例では、Ｎｏ．６の位置において最大値の１０８の値を示しているため、この位置でデータ位置検出がなされる。
【００５２】
また、図７と同様に、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンとＧＡＰパターンの丁度内側にあたるＤＡＴＡ９３とＥＣＣ９４の部分についてもパターン照合を実施することが可能である。ここでも、ＤＡＴＡ９３に当たる部分のビットシフト出力のビット列パターンとＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンを照合し、ＥＣＣ９４に当たる部分のビットシフト出力のビット列パターンとＧＡＰパターンを照合するという具合である。そして、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンとＧＡＰパターンの照合結果とＤＡＴＡ９３とＥＣＣ９４の部分についての照合結果との差を求め、最大値になるところでデータ位置検出とすれば良い。
【００５３】
図９は、更に別のデータ位置検出方法を示した。ここでは、データ位置検出のためのデータ位置検出パターンとして、ＤＡＴＡ９３の途中にＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９６を設け、３カ所のパターン照合でデータ位置検出を実施するものである。データ位置検出パターンは分かり易くするためＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１と同様のパターンとしているが、書き込まれるビット列パターンが既知であれば、どのようなパターンでも可能である。符号変調では発生しないようなパターンとしてもよい。この例では、Ｎｏ．４の位置において最大値の５４の値を示しているため、この位置でデータ位置検出がされる。この場合も図７と同様な考え方で、更に改良を加えることが出来る。
【００５４】
図１０は、図９の構成の場合に、セクタの前方でＴＡが発生した場合のデータ位置検出方法を示した。ここではＴＡとしたが、ＴＡ以外にも再生波形の品質低下を検出する信号でも、あるいはデータ弁別の際の判定情報の品質でも良い。セクタの前方でＴＡが発生したことをＴＡ検出信号により判断し、その位置が、データ位置検出のためにＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンとのパターン照合をする範囲内であるので、先頭部のＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンとのパターン照合をせず（図中破線で示す）、ＤＡＴＡ９３の途中にＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９６の部分のパターン照合とＧＡＰ９５とのパターン照合により、データ位置検出をする。つまり、データ位置検出のために、３カ所のパターン照合箇所の内２カ所のパターン照合をするものである。この例では、Ｎｏ．４の位置において最大値の３６の値を示しているため、この位置でデータ位置検出がなされる。この場合も図７と同様な考え方で、更に改良を加えることが出来る。
【００５５】
また、前述の図６〜図８の例についても、２カ所の内の何れかにＴＡ等の再生波形の品質低下が観測されたらば、残る何れか一方でデータ位置検出を実施することが可能である。すなわち、書き込み時のＤＡＴＡ９３およびＥＣＣ９４の長さが既知なので、確定した先頭側（ＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンの照合結果）の位置から終端を推定できるし、逆に終端側（ＧＡＰパターンの照合結果）から先頭側を推定することもできるからである。
【００５６】
更に、ＴＡが発生したところに関しては、記録されたデータとかけ離れたデータ弁別結果を出すことが予想される。そのため、その部分についてはデータ同期検出のデータ位相検出のための弁別データとしても使用しないようにすることで、データ位相検出の性能を確保することが出来る。
【００５７】
図１１は、本発明のデータ同期検出手段３の構成を説明する図である。データ同期検出手段３は、大きくデータ位相検出出力１２を生成するデータ位相検出手段３０とデータ位置検出出力１３を生成するデータ位置検出手段４０とからなる。データ同期検出手段３には、直列並列変換出力１５が入力される。直列並列変換出力１５は、９ビット幅で、ＭＳＢ側からＬＳＢ側の信号が順次フリップフロップ４１〜フリップフロップ４９に入力される。また、パターン照合回路３１〜３４とＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０〜５３に入力される。
【００５８】
データ位相検出手段３０では、まずパターン照合回路３１〜３４において、例えば、図５の動作を実現するため、ＳＰ変換出力データは' ０＊０＊０' のパターンと照合される。パターン照合回路３１〜３４は同一の回路構成のものであって、図示するように入力の接続先を１ビットずつシフトさせるように接続されている。パターン照合回路３１〜３４の出力は、計数回路３５〜３８に入力される。計数回路３５〜３８では、当該ビット列パターンが発生した場合に、その発生数を計数する。計数回路３５〜３８の出力が、位相判定回路３９に入力され、データの位相判定のための演算を実施し、データ位相判定を行い、判定結果をデータ位相検出出力１２として出力する。
【００５９】
データ位置検出手段４０では、まずＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０〜５３において、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンと照合される。そして一致したビット数を計数し、その値を出力する。ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０〜５３は同一の回路構成のものであって、図示するように入力の接続先を１ビットずつシフトさせるように接続されている。ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０〜５３の出力は、セレクタ回路６２、遅延手段５４〜６１に入力される。遅延手段５４〜６１では、所定の値遅延した出力がセレクタ回路６３〜６４に入力される。セレクタ回路６２〜６４は、データ位相検出出力１２により、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０〜５３、遅延手段５４、５６、５８、６０、遅延手段５５、５７、５９、６１のうち１つの位相を選択し、その出力がスイッチ６５に入力される。スイッチ６５の出力は、データ位置判定回路６６により演算され、データ位置検出出力１３として出力する。
【００６０】
ここでは、ＧＡＰパターンとしてＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンと同一のパターンとしている（図１８に例示）ため、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０〜５３の出力を共用し、遅延手段５４〜６１でそれぞれのパターン位置に対応するようにしている。また、図１０に示したような動作をさせるため、スイッチ６５を制御信号６８で制御し、判定に有効な部分だけを使用できるようにしてある。制御信号６８は、データ品質信号６９を基に制御回路６７で生成される。制御信号６８は、他にもデータ位相検出手段３０や遅延手段５４〜６１やデータ位置判定回路６６に入力され、必要な動作を行う。
【００６１】
図１３は、本発明のビットシフト回路４の構成を説明する図である。ビットシフト回路４には、メモリ出力１７が入力される。メモリ出力１７は、フリップフロップ８５とバレルシフタ８６の下位ビット側に入力される。フリップフロップ８５の出力８７は、バレルシフタ８６の上位ビット側に入力される。バレルシフタ８６は、データ位相検出出力１２により、変調符号語の区切り位置に対応した出力が可能なように入力データを所定値だけシフトさせ、ビットシフト出力１８を出力する。
【００６２】
図２を用いて、本発明の別のデータ同期検出装置の構成について説明する。この構成では、データ同期検出手段１０には、シリアルのビットが入力され、回路規模の削減を図るものである。入力データ１１をデータ弁別手段１に入力する。データ弁別手段１では、入力データ１１のデータ弁別を行い、データ弁別出力を直列並列変換手段５とデータ同期検出手段１０に入力する。直列並列変換手段５では、データ弁別出力を符号変調のビット幅に合わせたビット幅で出力し、メモリ２に入力する。メモリ２には、再生されたＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＤＡＴＡ９３、ＥＣＣ９４、ＧＡＰ９５に対応する弁別データが順次保持される。データ同期検出手段１０では、各位相での特定ビット列パターンの発生数を検出し、その結果から再生データの符号変調されたコードワードの区切りを検出し、データ位相検出出力１２として出力する。また、弁別データの前部のＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンと弁別データの後部のＧＡＰパターンとの相関をとり、それらのパターンが最も一致するコードワードの位置を検出し、データ位置検出出力１３として出力する。メモリ２には、データ位置検出出力１３が入力され、メモリ２内に保持された弁別データをデータの開始位置に相当する位置から出力し、ビットシフト回路４に入力する。ビットシフト回路４では、データ位相検出出力１２によりコードワード区切りに合うようにビットシフトされ、コードワード単位に弁別データを出力し、符号復調手段６に入力する。符号復調手段６では、情報の記録時に施した符号変調に対応する符号復調を行い、出力データ１４として出力する。
【００６３】
図１２は、本発明の別のデータ同期検出手段１０の構成を説明する図である。データ同期検出手段１０は、大きくデータ位相検出出力１２を生成するデータ位相検出手段７０とデータ位置検出出力１３を生成するデータ位置検出手段７０Ａとからなる。データ同期検出手段１０には、データ弁別出力１６が入力される。データ弁別出力１６は、シフトレジスタ７６〜８４に順次入力される。シフトレジスタ７６〜８４の出力は、パターン照合回路３１とＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０に入力される。
【００６４】
データ位相検出手段７０では、まずパターン照合回路３１において、例えば、図５の動作を実現するため、' ０＊０＊０' のパターンと照合される。パターン照合回路３１には、データ弁別出力１６がビットクロック毎に１ビットずつシフトしたものが現れるため、各位相での当該ビット列パターンの照合は、１回路で可能である。但し、ビットクロック毎に動作する必要はある。パターン照合回路３１の出力はデマルチプレクサ７１により、計数回路３５〜３８に選択されて入力される。計数回路３５〜３８では、当該ビット列パターンが発生した場合に、その発生数を計数する。計数回路３５〜３８の出力が、位相判定回路３９に入力され、データの位相判定のための演算を実施し、データ位相判定を行い、判定結果をデータ位相検出出力１２として出力する。
【００６５】
データ位置検出手段７０Ａでは、まずＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０において、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンと照合される。そして一致したビット数を計数し、その値を出力する。ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０の出力は、選択回路７３、遅延手段５４、遅延手段５５に入力される。遅延手段５４、遅延手段５５では、所定の値遅延したＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０の出力が選択回路７４、選択回路７５に入力される。選択回路７３〜７５は、データ位相検出出力１２により、１つの位相に選択され、その出力がスイッチ６５に入力される。スイッチ６５の出力は、データ位置判定回路６６により演算され、データ位置を検出し、データ位置検出出力１３として出力される。
【００６６】
ここでは、ＧＡＰパターンとしてＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンと同一のパターンとしている（図１８に例示）ため、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０の出力を共用し、遅延手段５４、遅延手段５５でそれぞれのパターン位置に対応するようにしている。また、図１０に示したような動作をさせるため、スイッチ６５を制御信号６８で制御し、判定に有効な部分だけを使用できるようにしてある。制御信号６８は、データ品質信号６９を元に制御回路６７で生成される。制御信号６８は、他にもデータ位相検出手段７０や遅延手段５４、遅延手段５５やデータ位置判定回路６６に入力され、必要な動作を行う。
【００６７】
図１２の構成は、図１１と全く等価な動作をする。前段がビットクロック周期で動作する必要があるが、回路規模が削減出来る。
【００６８】
図１４は、本発明による情報記録時のシーケンスを説明する図である。記録する情報であるＷｒｉｔｅ Ｄａｔａとして、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ、ＤＡＴＡ、ＥＣＣ、ＧＡＰがあり、それが磁気ディスク制御回路から送られてくる。書き込みのためのゲート信号ＷＧがそれらに対応付けてある。また、データをスクランブルするためのスクランブラ信号により、ＤＡＴＡ及びＥＣＣの情報にスクランブルを掛ける。その結果として、記録媒体上にＰＬＯ＿ＳＹＮＣ、スクランブルされたＤＡＴＡ、スクランブルされたＥＣＣ、ＧＡＰが記録される。ここでは、ＧＡＰ部のデータにはスクランブルがかかっていないが、書き込まれるパターンが既知であれば、スクランブルを掛けても良い。
【００６９】
図１５は、本発明による情報再生時のシーケンスを説明する図である。情報記録媒体に記録されたＰＬＯ＿ＳＹＮＣ、ＤＡＴＡ、ＥＣＣ、ＧＡＰは、読み出しのためのゲート信号ＲＧに対応して再生される。再生ヘッドの再生出力であるＰｒｅ＿ＡＭＰ出力には、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ、ＤＡＴＡ、ＥＣＣ、ＧＡＰに対応する信号が現れる。その出力をフィルタや等化器により信号処理がなされ、データ弁別手段でデータ弁別が行われる。その出力がＭＬ出力であり、Ｐｒｅ＿ＡＭＰからデータ弁別のために幾らかの遅延がある。ＭＬ出力はメモリに格納されると同時にデータ同期検出手段でデータ同期が行われる。データ同期検出のために約１セクタ程度の遅延が発生する。データ同期検出がされると再生データが、メモリから出力される。メモリから出力されるのは、ＤＡＴＡ、ＥＣＣである。メモリ出力に対して符号復調、デスクランブルをしてＮＲＺデータが出力される。ＮＲＺデータに対してＥＣＣの誤り訂正処理が実施され、再生データとしてのＤＡＴＡが出力される。このときＥＣＣの誤り訂正処理のためにも１〜２セクタ分程度の遅延が発生する。
【００７０】
図１９は、磁気ディスク装置の回路図を説明する図である。データ系の回路としては大きくＨＤＡ（Ｈｅａｄ＿Ｄｉｓｋ＿Ａｓｓｅｍｂｌｙ）部３０１、信号処理部２２０、ＨＤＣ（Ｈａｒｄ＿Ｄｉｓｋ＿Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２１４の部位になる。
【００７１】
まず、情報を記録する動作について説明する。
【００７２】
情報を記録する際は、上位装置２０２から記録すべき情報が転送されてきて、ＨＤＣ２１４に入る。ＨＤＣ２１４では、Ｈｏｓｔ＿Ｉ／Ｆ３０２、Ｈｏｓｔ ＿ＦＩＦＯ３０３を経て、Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１とデータ同期検出のためのスクランブラを判定するためのスクランブラチェック回路３０６〜３０７に入力される。
【００７３】
スクランブラチェック回路の数は、スクランブラの候補として用意するスクランブラ数による。ここでは４つ用いる例について説明する。用意するスクランブラは、スクランブル後のデータでデータ同期検出が出来なくなることを防ぐためにスクランブラの初期値か生成多項式が異なるものを２つ、その他にデータ位置検出を精度良く行うために、最初のデータをスクランブルして符号化したときにＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンからのハミング距離が大きくなるようにするためにスクランブラの初期値が異なるもの２つというように、例えば４個のスクランブラを用意する。データ位置検出を精度良く行うために、最初のデータの直前にＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンからのハミング距離が大きいパターンを強制的に書き込むことも可能で、そのような場合には、用意するスクランブラを少なくできる。
【００７４】
スクランブラチェック回路３０６〜３０７の結果は、スクランブラ判定回路３０８に入力され、適用するスクランブラを選定し、その情報をＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１に転送する。Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１では、上位装置２０２から送られてきた情報とその情報に選定したスクランブラ情報をデータバッファ２１５に保持する。磁気ディスク２１１に情報の記録が可能になったならば、上位装置２０２から送られてきた情報とその情報に選定したスクランブラの情報をデータバッファ２１５からＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１、Ｄｉｓｋ＿ＦＩＦＯ３１４、スイッチ３１６を経て信号処理部２２０に転送する。途中、シンドローム、ＣＲＣ生成回路３１７で誤り訂正のためのシンドロームの生成、ＣＲＣの生成をし、スイッチ３１６を介して情報が付加される。
【００７５】
信号処理部２２０では、転送された情報の中のスクランブラ情報によりスクランブラ選択回路３２６でスクランブラの選択をし、スクランブラ回路３２７でスクランブルを実施する。その後、データの符号化等を行い、ＨＤＡ部３０１に転送し、磁気ディスク２１１に情報が記録される。
【００７６】
上述の本実施の形態におけるデータ記録時の処理を図２３のフローチャートに例示する。
【００７７】
次に、情報を再生する動作について説明する。
【００７８】
情報を再生する際は、上位装置２０２から情報再生の要求があり、磁気ディスク２１１から情報の再生が可能になったならば、磁気ディスク２１１から再生用の磁気ヘッド２１２−２、波形等化等をするＣｈａｎｎｅｌ３３１、データ弁別手段１を経て、データ弁別が行われる。弁別されたデータは、メモリ２、データ同期検出手段３に入力され、データ同期が実施され、同期したデータをビットシフト回路４から出力し、符号復調手段６で符号復調したデータをＨＤＣ２１４に転送する。
【００７９】
ＨＤＣ２１４では、転送されたデータをメモリ３２１とデスクランブラ３１９〜３２０に入力する。ここでのデスクランブラは、記録時のスクランブラチェック回路３０６〜３０７に対応するもので、同じ数ある。デスクランブラ３１９〜３２０でデスクランブルしたデータにつて誤り訂正のためのシンドローム演算をシンドローム演算回路３２３〜３２４で実施する。
【００８０】
ここでのシンドローム演算回路もデスクランブラの数に合わせる。シンドローム演算をシンドローム演算回路３２３〜３２４の出力により、デスクランブラ判定回路３２５でそれぞれのエラー数を判定してエラー数の少ないものでデスクランブラを判定する。誤り訂正が可能なものが存在しなければ、何れにしても訂正不能な誤りが発生しているということで、記録再生動作を制御するＷＣＳ３１３等を介して訂正不能な誤りが発生しているということを報告し、リトライ等必要な動作をすることになる。ここでは、訂正可能な範囲の誤りについて説明する。
【００８１】
デスクランブラ回路３２２では、デスクランブラ判定回路３２５で判定したデスクランブラ情報によりデスクランブラを選択し、メモリ３２１からのデータをデスクランブルする。デスクランブルされたデータとデスクランブラ判定回路３２５からのエラーの情報から、エラー訂正回路３１８でデータの誤り訂正をし、Ｄｉｓｋ＿ＦＩＦＯ３１４、Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介し、データバッファ２１５にデータを一時保持する。
【００８２】
上位装置２０２へのデータ転送が可能になったら、データバッファ２１５からＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１、Ｈｏｓｔ＿ＦＩＦＯ３０３、Ｈｏｓｔ＿Ｉ／Ｆ３０２を経て、上位装置２０２へデータ転送がなされる。
【００８３】
上述の本実施の形態におけるデータ再生処理を図２４のフローチャートに例示する。
【００８４】
図２０は、本実施の形態の変形例の磁気ディスク装置の回路構成の一例を説明する概念図である。図１９の例では、誤り訂正のシンドローム演算により誤り数の最小となるデスクランブラを選択する構成であった。この図２０の変形例の構成では、データにスクランブルを掛けたものについて誤り訂正のシンドロームの生成をすることで、再生時の誤り訂正が、デスクランブラに依存せず行えるという利点がある。データ系の回路としては大きくＨＤＡ部３０１、信号処理部２２０、ＨＤＣ（Ｈａｒｄ＿Ｄｉｓｋ＿Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２１４の部位になる。
【００８５】
まず、情報を記録する動作について説明する。
【００８６】
情報を記録する際は、上位装置２０２から記録すべき情報が転送されてきて、ＨＤＣ２１４に入る。ＨＤＣ２１４では、Ｈｏｓｔ＿Ｉ／Ｆ３０２、Ｈｏｓｔ＿ＦＩＦＯ３０３を経て、Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１とデータ同期検出のためのスクランブラを判定するためのスクランブラチェック回路３０６〜３０７に入力される。
【００８７】
スクランブラチェック回路は、スクランブラの候補として用意するスクランブラ数により、前述した通りである。
【００８８】
スクランブラチェック回路３０６〜３０７の結果は、スクランブラ判定回路３０８に入力され、適用するスクランブラを選定し、その情報をＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１に転送する。Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１では、上位装置２０２から送られてきた情報とその情報に選定したスクランブラ情報をデータバッファ２１５に保持する。磁気ディスク２１１に情報の記録が可能になったならば、上位装置２０２から送られてきた情報とその情報に選定したスクランブラの情報をデータバッファ２１５からＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１、Ｄｉｓｋ＿ＦＩＦＯ３１４、スイッチ３３２、スクランブラ回路３２７、スイッチ３１６を経て信号処理部２２０に転送する。転送された情報の中のスクランブラ情報によりスクランブラ選択回路３２６でスクランブラ回路３２７のスクランブラの選択をする。また、途中、ＣＲＣ生成回路３３４でＣＲＣの生成をし、スイッチ３３２により、スクランブラ回路３２７に入力できる。また、シンドローム生成回路３３３でデータと付加したＣＲＣについてシンドロームを生成し、スイッチ３１６により、信号処理部２２０に転送できる。
【００８９】
信号処理部２２０では、データの符号化等を行い、ＨＤＡ部３０１に転送し、磁気ディスク２１１に情報が記録される。
【００９０】
次に、情報を再生する動作について説明する。
【００９１】
情報を再生する際は、上位装置２０２から情報再生の要求があり、磁気ディスク２１１から情報の再生が可能になったならば、磁気ディスク２１１から再生用の磁気ヘッド２１２−２、波形等化等をするＣｈａｎｎｅｌ３３１、データ弁別手段１を経て、データ弁別がされる。弁別されたデータは、メモリ２、データ同期検出手段３に入力され、データ同期が実施され、同期したデータをビットシフト回路４から出力し、符号復調手段６で符号復調したデータをＨＤＣ２１４に転送する。
【００９２】
ＨＤＣ２１４では、転送されたデータをＤｉｓｋ＿ＦＩＦＯ３１４、シンドローム演算回路３３７とデスクランブラ３１９〜３２０に入力する。Ｄｉｓｋ＿ＦＩＦＯ３１４に入ったデータは、Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介し、データバッファ２１５にデータを一時保持する。シンドローム演算回路３３７は、シンドローム演算とそれに基づく誤り訂正演算を行ない、誤りがあればＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介し、データバッファ２１５内のデータを訂正する。デスクランブラは、再生データをデスクランブルする。その結果をＣＲＣチェック回路３３５〜３３６に入力し、ＣＲＣの演算とシンドローム演算回路３３７で求まった誤りの情報から訂正後のＣＲＣ演算結果を求める。その結果をスクランブラ判定回路に入力し、ＣＲＣ演算の結果、誤りのないものをデスクランブルとして選定する。ここでのデスクランブラは、記録時のスクランブラチェック回路３０６〜３０７に対応するもので、先の例と同じ数ある。ＣＲＣ演算結果で誤りのないものがなければ、記録再生動作を制御するＷＣＳ３１３等を介して訂正不能な誤りが発生しているということを報告し、リトライ等必要な動作をすることになる。ここでは、訂正可能な範囲の誤りについて説明する。
【００９３】
求まったデスクランブラの情報は、Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介し、データバッファ２１５にデータと一緒に保持される。
【００９４】
上位装置２０２へのデータ転送が可能になったら、データバッファ２１５からＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介してデータとデスクランブラ情報を読み出し、デスクランブラ選択回路３０９によりデスクランブラ回路３１０のデスクランブラを選択し、デスクランブルを実施し、Ｈｏｓｔ＿ＦＩＦＯ３０３、Ｈｏｓｔ＿Ｉ／Ｆ３０２を経て、上位装置２０２へデータ転送がされる。
【００９５】
図２１は、本実施の形態における更に別の変形例の磁気ディスク装置の回路構成例を説明する概念図である。
【００９６】
図２０の例では、スクランブルを施したデータについて誤り訂正のシンドローム演算をすることによりデータの誤り訂正を確実に行う構成であった。ここでは、更に、データを記録する際にスクランブラ情報も一緒に情報記録媒体である磁気ディスク２１１に記録し、データを再生する際にデータと一緒にスクランブラ情報も再生し、誤り訂正とデスクランブルをより確実に行う構成である。データ系の回路としては大きくＨＤＡ部３０１、信号処理部２２０、ＨＤＣ（Ｈａｒｄ＿Ｄｉｓｋ＿Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２１４の部位になる。
【００９７】
まず、情報を記録する動作について説明する。
【００９８】
情報を記録する際の回路の構成、動作は、図２０の場合と同様である。但し、スクランブラ選択回路３２６でスクランブラ情報によりスクランブラ回路３２７のスクランブラの選択をする際、スクランブラ情報をそこで取り除かず、信号処理部２２０に転送する。更に信号処理部２２０では、データと共に、スクランブラ情報もＨＤＡ部３０１に転送し、磁気ディスク２１１に記録する。
【００９９】
次に、情報を再生する動作について説明する。
【０１００】
情報を再生する際は、上位装置２０２から情報再生の要求があり、磁気ディスク２１１から情報の再生が可能になったならば、磁気ディスク２１１から再生用の磁気ヘッド２１２−２、波形等化等をするＣｈａｎｎｅｌ３３１、データ弁別手段１を経て、データ弁別が行われる。弁別されるデータには、先に記録したスクランブラ情報も含まれる。弁別されたデータは、メモリ２、データ同期検出手段３に入力され、データ同期が実施され、同期したデータをビットシフト回路４から出力し、符号復調手段６で符号復調したデータをＨＤＣ２１４に転送する。
【０１０１】
ＨＤＣ２１４では、転送されたデータをＤｉｓｋ＿ＦＩＦＯ３１４、シンドローム演算回路３３７とデスクランブラ３１９〜３２０に入力する。Ｄｉｓｋ＿ＦＩＦＯ３１４に入ったデータは、Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介し、データバッファ２１５に一時保持される。データバッファ２１５に一時保持されるデータにはスクランブラ情報も含まれる。シンドローム演算回路３３７は、シンドローム演算とそれに基づく誤り訂正演算を行ない、誤りがあればＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介し、データバッファ２１５内のデータを訂正する。
【０１０２】
デスクランブラ３１９〜３２０は、再生データをデスクランブルする。その結果をＣＲＣチェック回路３３５〜３３６に入力し、ＣＲＣの演算とシンドローム演算回路３３７で求まった誤りの情報から訂正後のＣＲＣ演算結果を求める。その結果を誤訂正判定回路３３９に入力し、誤り訂正処理が正しいかを判定する。もし誤りがあれば、記録再生動作を制御するＷＣＳ３１３等を介して訂正不能な誤りが発生しているということを報告し、リトライ等必要な動作をすることになる。デスクランブラ３１９〜３２０、ＣＲＣチェック回路３３５〜３３６、誤訂正判定回路３３９での処理は、再生した情報における誤りの有無を直ちに検出するために、このように構成され、動作する。処理するための時間的、回路的な余裕があれば、再生したスクランブラ情報により、誤り訂正をしたデータに対してデスクランブルを実施し、その後、ＣＲＣの演算処理を実施し、誤り訂正の誤訂正の有無を判定することも可能である。
【０１０３】
上位装置２０２へのデータ転送が可能になったら、データバッファ２１５からＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介してデータとデスクランブラ情報を読み出し、デスクランブラ選択回路３０９によりデスクランブラ回路３１０のデスクランブラを選択し、デスクランブルを実施し、Ｈｏｓｔ＿ＦＩＦＯ３０３、Ｈｏｓｔ＿Ｉ／Ｆ３０２を経て、上位装置２０２へデータ転送がされる。
【０１０４】
図１６は、図２１の例のスクランブラ情報を磁気ディスク２１１に書き込む場合のタイムチャートとフォーマットを説明する図である。
【０１０５】
記録する情報であるＷｒｉｔｅ＿ＤａｔａとしてＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、スクランブラ情報のＳＣＲ９７、ＤＡＴＡ９３、ＥＣＣ９４、ＧＡＰ９５があり、それが磁気ディスク制御回路から送られてくる。書き込みのためのゲート信号ＷＧがそれらに対応してある。また、データをスクランブルするためのスクランブラ信号により、ＤＡＴＡ及びＥＣＣの情報にスクランブルを掛ける。その結果として、記録媒体上にＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＳＣＲ９７、スクランブルされたＤＡＴＡ９３、スクランブルされたＥＣＣ９４、ＧＡＰ９５が記録される。ここでは、ＧＡＰ部のデータにはスクランブルがかかっていないが、書き込まれるパターンが既知であれば、スクランブルを掛けても良い。
【０１０６】
図１７は、図２１の例のスクランブラ情報を磁気ディスクから再生する場合のタイムチャートとフォーマットを説明する図である。
【０１０７】
情報記録媒体に記録されたＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＳＣＲ９７、ＤＡＴＡ９３、ＥＣＣ９４、ＧＡＰ９５は、読み出しのためのゲート信号ＲＧに対応して再生される。再生ヘッドの再生出力であるＰｒｅ＿ＡＭＰ出力には、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＳＣＲ９７、ＤＡＴＡ９３、ＥＣＣ９４、ＧＡＰ９５に対応する信号が現れる。その出力をフィルタや等化器により信号処理がされデータ弁別手段でデータ弁別される。その出力がＭＬ出力であり、Ｐｒｅ＿ＡＭＰ出力からデータ弁別のために幾らかの遅延がある。ＭＬ出力はメモリ（１）２に格納されると同時にデータ同期検出手段３でデータ同期が行われる。データ同期検出のために約１セクタ程度の遅延が発生する。データ同期検出がされると再生データが、メモリ（１）２から出力される。メモリ（１）２から出力されるのは、ＳＣＲ９７、ＤＡＴＡ９３、ＥＣＣ９４である。メモリ出力に対して符号復調、デスクランブルをしてＮＲＺデータが出力される。ＮＲＺデータに対してＥＣＣの誤り訂正処理が実施され、再生データとしてのＳＣＲ９７、ＤＡＴＡ９３が出力される。このときＥＣＣの誤り訂正処理のためにも１〜２セクタ分程度の遅延が発生する。
【０１０８】
尚、スクランブラを用いた例の場合、直接ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１とＤＡＴＡ９３とは隣接していないが、ＳＣＲ９７はデータのスクランブラであることから、ＤＡＴＡ９３の一部と見なすことができる。よって、図１８において説明した例と同様にＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１とＤＡＴＡ９３とが隣接した例の一つということができる。
【０１０９】
図２２は、本実施の形態によるデータ同期検出技術を使用した磁気ディスク装置の例を示したものである。磁気ディスク装置２０１は、磁気ディスク２１１、磁気ヘッド２１２、Ｒ／Ｗ ＡＭＰ２１３、ＨＤＣ２１４、マイコン２２３、データバッファ２１５、サーボ処理回路２１６、機構系ドライバ２１７、ＶＣＭ２１８、モーター２１９、信号処理部２２０等を持つ。信号処理部２２０は、前述した構成の信号処理手段、あるいは本発明による他の構成の信号処理手段、または前述した構成のデータ同期検出手段、あるいは本発明による他の構成のデータ同期検出手段２２１を含む。ＨＤＣ２１４は、前述した構成のＨＤＣ、あるいは本発明による他の構成のＨＤＣを含む。
【０１１０】
この構成の磁気ディスク装置２０１は、データ同期検出誤りの少ない磁気ディスク装置を実現することができる。また、この構成の磁気ディスク装置２０１は、情報記録媒体である磁気ディスク２１１のフォーマット効率も向上した、より多くのユーザデータが格納可能な磁気ディスク装置を実現することができる。
【０１１１】
以上説明したように、本実施の形態のデータ同期検出技術においては、データ同期検出を記録再生すべき符号変調されたデータ自体を用いて実現することにより、データ同期検出の性能をデータの弁別性能に合致したものとすることが出来る。また、通常全ての符号変調されたデータを用いて、統計的な処理が可能である。従って、誤りの少ない正確なデータ同期検出が実現できる。
【０１１２】
また、従来のデータフォーマットにおいて存在していたデータ同期信号領域をまったく必要とせず、磁気ディスク２１１等の情報記録媒体上にもデータ同期信号を記録する必要が無いので、情報記録媒体のフォーマット効率の向上が達成できる。
【０１１３】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【０１１４】
たとえば上述の説明では、磁気ディスク装置を例にして、本発明によるデータ同期信号検出技術について説明してきたが、他にも情報処理用の信号処理回路、集積回路、光磁気ディスク装置、光ディスク装置、フロッピーディスク装置等にも用いることも可能である。
【０１１５】
本発明は、従来方法によるデータ同期信号を記録媒体に書き込むフォーマットとの併用も可能である。また、従来方法によるフォーマットで記録された情報を本発明の方法で再生することも可能である。
【０１１６】
これまでの本発明に関する説明は、１セクタ分のデータ情報によりデータ同期検出を行うように説明しているが、セクタの途中までのデータによってデータ同期検出が可能となれば、その時点で判定しても良い。
【０１１７】
これまでの本発明に関する説明は、８／９符号変調を例に説明してきたが、他の符号変換でも可能であり、符号化率も１６／１７、３２／３４、６４／６５等にも対応できる。
【０１１８】
ここで実施例として説明した以外に、本発明はデータのセクタがサーボ領域によってスプリットされるいわゆるスプリットセクタのフォーマットについても対応が可能である。
【０１１９】
データ位置検出は、データ位相検出が出来た後、メモリ内のデータをアクセスして、実施することも可能である。
【０１２０】
本発明によるデータ同期検出の方法は、ソフトウエアの処理により実現することも可能である。
【０１２１】
【発明の効果】
本発明によれば、データ同期検出を行う場合において、検出誤りを少なくすることができる、という効果が得られる。
【０１２２】
また、本発明によれば、データ部の再生性能の向上に対応してあるいはそれ以上に、データ同期の検出性能も向上させることができる、という効果が得られる。
【０１２３】
また、本発明によれば、情報記録媒体のフォーマット効率を向上させることができる、という効果が得られる。
【０１２４】
また、本発明によれば、検出誤りの少ないデータ同期検出装置、さらにはそれを備えた情報記録再生装置を提供することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段を含むデータ再生系の構成の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段を含むデータ再生系の構成の変形例を示す概念図である。
【図３】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の動作原理を説明する説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段に対応した記録時の準備処理の作用を説明する説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の再生時における同期検出の作用例を説明する説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の再生時におけるデータ位置検出方法の一例を説明する概念図である。
【図７】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の再生時におけるデータ位置検出方法の変形例を説明する概念図である。
【図８】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の再生時におけるデータ位置検出方法の変形例を説明する概念図である。
【図９】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の再生時におけるデータ位置検出方法の変形例を説明する概念図である。
【図１０】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の再生時におけるＴＡ検出時のデータ位置検出方法の変形例を説明する概念図である。
【図１１】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の内部構成の一例を示す概念図である。
【図１２】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の内部構成の変形例を示す概念図である。
【図１３】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段とともに用いられるビットシフト回路の内部構成の変形例を示す概念図である。
【図１４】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段に対応したデータ記録時のシーケンスの一例を示すタイミングチャートである。
【図１５】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段に対応したデータ再生のシーケンスの一例を示すタイミングチャートである。
【図１６】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段に対応したデータ記録時のシーケンスの変形例を示すタイミングチャートである。
【図１７】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段に対応したデータ再生のシーケンスの変形例を示すタイミングチャートである。
【図１８】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出技術に対応した媒体上でのデータフォーマットおよび信号波形の一例を説明する概念図である。
【図１９】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出技術を適用した磁気ディスク装置の回路構成の一例を説明するブロック図である。
【図２０】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出技術を適用した磁気ディスク装置の回路構成の変形例を説明するブロック図である。
【図２１】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出技術を適用した磁気ディスク装置の回路構成の変形例を説明するブロック図である。
【図２２】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出技術を適用した磁気ディスク装置の全体構成の一例を説明するブロック図である。
【図２３】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出技術におけるデータ記録時の作用の一例を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出技術におけるデータ再生時の作用の一例を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の参考技術のデータフォーマットの構成を説明する概念図である。
【符号の説明】
１…データ弁別手段、２、３２１…メモリ、３、１０…データ同期検出手段、４…ビットシフト回路、５…直列並列変換手段、６…符号復調手段、６２、６３、６４…セレクタ回路、１１…入力データ、１２…データ位相検出出力、１３…データ位置検出出力、１４…出力データ、１５…直列並列変換出力、１６…データ弁別出力、１７…メモリ出力、１８…ビットシフト出力、２１…トラック、２２…セクタ、２３−１、２３−２…再生波形、３１〜３４…パターン照合回路、３５〜３８…計数回路、３９…位相判定回路、４０、７０Ａ…データ位置検出手段、４１〜４９、８５…フリップフロップ、５０〜５３…ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路、５４〜６１…遅延手段、６５、３１６、３３２…スイッチ、６６…データ位置判定回路、６７…制御回路、６８…制御信号、７１…デマルチプレクサ、７３、７４、７５…選択回路、７６〜８４…シフトレジスタ、８６…バレルシフタ、９１、９６…ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ、９３…ＤＡＴＡ、９４…ＥＣＣ、９５…ＧＡＰ、９７…ＳＣＲ、２０１…磁気ディスク装置、２０２…上位装置、２１１…磁気ディスク、２１２、２１２−１、２１２−２…磁気ヘッド、２１３…Ｒ／Ｗ ＡＭＰ、２１４…ＨＤＣ（Ｈａｒｄ＿Ｄｉｓｋ＿Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、２１５…データバッファ、２１６…サーボ処理回路、２１７…機構系ドライバ、２１８…ＶＣＭ、２１９…モーター、２２０…信号処理部、２２３…マイコン、３０１…ＨＤＡ部、３０２…Ｈｏｓｔ＿Ｉ／Ｆ、３０３…Ｈｏｓｔ＿ＦＩＦＯ、３０６、３０７…スクランブラチェック回路、３０９…デスクランブラ選択回路、３１０…デスクランブラ回路、３１１…Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ、３１３…ＷＣＳ、３１４…Ｄｉｓｋ＿ＦＩＦＯ、３１８…エラー訂正回路、３１９、３２０…デスクランブラ、３２３、３２４、３３７…シンドローム演算回路、３２５…デスクランブラ判定回路、３２６…スクランブラ選択回路、３２７…スクランブラ回路、３３１…Ｃｈａｎｎｅｌ、３３３…シンドローム生成回路、３３４…ＣＲＣ生成回路、３３５、３３６…ＣＲＣチェック回路、３３９…誤訂正判定回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録再生技術に係り、特に、ディジタルデータの記録／再生系における再生データのデータ同期検出等に適用して有効な技術に関し、より詳細には、データ同期検出を再生データ中の特定パターンの発生頻度により実施することで、データ同期検出性能を向上させたこと、および従来のデータ同期信号パターンを用いないことによる情報記録媒体のフォーマット効率向上をさせた、データ同期検出技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデータ同期検出について、以下図を用いて説明する。
【０００３】
従来の方法について、磁気ディスク装置を例にして説明する。図２５は、磁気ディスク装置の記録フォーマットの一例である。データは、単位記憶領域であるセクタ毎に記録媒体に対して記録または再生される。各セクタには、それぞれＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）の引き込みのためのＰＬＯ＿ＳＹＮＣ領域９１、ＤＡＴＡ９３の開始位置を検出して変調された符号の復調タイミング信号を得るためのデータ同期信号９２、実際にデータを記録再生するデータ領域のＤＡＴＡ９３、さらに、エラー検出や訂正のためのＣＲＣまたはＥＣＣ９４がある。各セクタの間には、最終データビットのデータ弁別を正しく行うためと、各種の遅延時間を吸収するためのパターンであるＧＡＰ９５がある。
【０００４】
ここで、上記したデータ同期信号９２の正確な検出は、その後のＤＡＴＡ９３の符号復調のために非常に重要であることは、良く知られている。つまり、ＤＡＴＡ９３で符号復調されたデータが非常に良いエラー率でも、通常数バイト程度であるデータ同期信号９２の検出を誤るとその後の数十から数百バイトのＤＡＴＡ９３の符号復調が正しく行われない。そのため、データ同期を正しく行うことは大変重要である。
【０００５】
例えば、特開平１０−２５５４００号公報には、上記のデータ同期信号９２の部分に、再生ヘッドと磁気記録媒体が衝突した発熱によって波形変動が生じるＴＡ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｓｐｅｒｉｔｙ）と呼ばれる障害が発生した場合でも、データ同期を正しく行うことが可能なデータ同期信号検出手段の構成例が開示されている。このときのフォーマットとしては、図２５に対して、更に上記のＣＲＣまたはＥＣＣ９４とＧＡＰ９５の間に第２のデータ同期信号を設けた構成を示している。
【０００６】
すなわち、上記公報の従来技術では、リードチャネル回路において、入力データは、増幅器、ＡＧＣ回路を経た後、自動等化型最尤検出回路等のデータ弁別手段で弁別されてセレクタ回路を通して符号復調を行う８／９デコーダとメモリに供給される。始めのデータ同期信号９２が前述のＴＡにより正しく判定されない場合には、メモリに格納した弁別データをＧＡＰ９５側から検索し、第２のデータ同期信号を検出し、そこからデータの先頭位置を求め、メモリに格納されている弁別データを８／９デコーダ等の符号復調手段に出力し、データ再生を行うものである。
【０００７】
また、ＵＳＰ５，８４４，９２０号公報にもデータ同期信号を複数箇所に設けることで、データ同期をより確実に行うための方法が開示されている。
【０００８】
これらの方法は、データ同期信号を複数箇所に設けることにより、データ同期をより確実に行うものである。しかしデータ同期信号は、本来磁気ディスク装置に記憶させなければならない磁気ディスク装置利用者の情報ではない。従って、データ同期信号の部分が増えることは、データの記録媒体の利用効率を表す所謂フォーマット効率を低下させてしまう。
【０００９】
また、磁気ディスク装置の情報の記録密度が向上するにつれて、ＴＡの発生確率が高くなる場合や記録媒体の欠陥（部分的に情報が正しく記録再生されない部分）の発生確率が高くなる場合、あるいはデータの記録再生時の雑音による信号品質が低下する場合等のデータ同期にとって好ましくない状況が想定される。このような状況に於いても、データに対しては、信号処理の改良によるデータ弁別性能の改善、誤り訂正符号によるデータの誤り訂正能力の向上により対応が可能である。一方、データ同期信号については、データ同期信号の検出率を維持向上させるために、データ同期信号の領域を増やすことが考えられるが、これは、前述の様にフォーマット効率の低下を招くことになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述の様に、データの先頭にあるデータ同期信号の検出を誤る（正しい位置で検出できない、あるいは誤った位置で検出する）と、データ同期信号の検出誤りだけではなく、その後の数百バイトの符号復調の全てが誤り、全体のエラー率を著しく劣化させる、という技術的課題がある。
【００１１】
従って、本発明の目的は、データ同期検出を行う場合において、検出誤りを少なくすることにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、データ部の再生性能の向上に対応してあるいはそれ以上に、データ同期の検出性能も向上させることにある。
【００１３】
更に、本発明の他の目的は、情報記録媒体のフォーマット効率を向上させることにある。
【００１４】
更に、本発明の他の目的は、検出誤りの少ないデータ同期検出装置、さらにはそれを備えた情報記録再生装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、符号変調されるデータそのものを用い、データ同期検出を行う。具体的には、符号変調の際の変換則によって、データ符号語（コードワード）の特定位相に発生しない特定ビット列パターンを用いて（あるいは、符号語の特定位相にのみ発生する特定ビット列パターンが存在する）、データ符号語の中に発生する特定ビットパターンを各位相（ビット）毎に計数し、データ符号語の区切り位置を特定する。
【００１６】
そのため、本発明では、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ、ＤＡＴＡ、ＥＣＣ、ＧＡＰで構成されるひとまとまりのセクタとしてのフォーマットを使用する。従って、従来のデータ同期信号を用いる必要がなく、フォーマット効率の改善も可能である。また、再生された弁別データを使うことにより、再生データの弁別性能が確保できれば、データ同期も同様にいつも可能となる。
【００１７】
また、データ位置の特定も可能であり、そのためにＰＬＯ＿ＳＹＮＣ部、ＧＡＰ部とのパターン相関を検出する。
【００１８】
更には、再生時にデータ同期を確実に実施するために、符号変調時に特定ビット列パターンが必ず含まれ、しかもデータ同期検出の性能を確保することが可能な状態でデータを記録できるようにスクランブルをかけるためのスクランブラの選択をする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
まず、図１８は、本発明のフォーマット等を説明する図である。情報を記録する磁気ディスク２１１には、同心円状のトラック２１があり、トラック２１には情報の記録再生単位となるセクタ２２がある。セクタ２２は、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＤＡＴＡ９３、ＥＣＣ９４、ＧＡＰ９５から構成される。ここでは、従来のデータ同期信号はなく、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１とＤＡＴＡ９３とが隣接している。その下には、再生ヘッドからのデータの再生波形の例を示す。ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１からＤＡＴＡ９３にかけてのセクタ２２の前部の再生波形２３−１と、ＥＣＣ９４からＧＡＰ９５にかけてのセクタ２２の後部の再生波形２３−２である。ここで示した再生波形２３−２は、分かり易くするためＧＡＰ９５にスクランブルがかかっていないＰＬＯ＿ＳＹＮＣ状の波形としたが、スクランブルがかかった任意の波形でもよい。
【００２１】
この様なデータ同期信号のない本実施の形態のフォーマットの情報記録再生装置において用いられる、本実施の形態のデータ同期検出装置の構成の一例を図１に示す。入力データ１１をデータ弁別手段１に入力する。データ弁別手段１では、入力データ１１のデータ弁別を行い、データ弁別出力を直列並列変換手段５に入力する。直列並列変換手段５は、データ弁別出力を符号変調のビット幅に合わせたビット幅で出力し、メモリ２と、データ同期検出手段３にそれぞれ入力する。メモリ２には、再生されたＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＤＡＴＡ９３、ＥＣＣ９４、ＧＡＰ９５に対応する弁別データが順次保持される。
【００２２】
本実施の形態の場合、データ同期検出手段３では、各位相での特定ビット列パターンの発生数を検出し、その結果から再生データの符号変調されたコードワードの区切りを検出し、データ位相検出出力１２として出力する。また、弁別データの前部のＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンと弁別データの後部のＧＡＰパターンとの相関をとり、それらのパターンが最も一致するコードワードの位置を検出し、データ位置検出出力１３として出力する。
【００２３】
メモリ２は、データ同期検出手段３からデータ位置検出出力１３が入力され、メモリ２内に保持された弁別データをデータの開始位置に相当する位置から出力し、ビットシフト回路４に入力する。
【００２４】
ビットシフト回路４は、データ同期検出手段３から与えられるデータ位相検出出力１２によりコードワード区切りに合うようにビットシフトされ、コードワード単位に弁別データを出力し、符号復調手段６に入力する。符号復調手段６は、情報の記録時に施した符号変調に対応する符号復調を行い、出力データ１４として出力する。
【００２５】
これらの動作を説明するために、変調符号語における各位相での特定ビット列パターンの発生の有無について、図３を用いて説明する。ここでは、ＵＳＰ４，７０７，６８１号公報に開示された８ビットのデータを９ビットの符号語に変換する８／９（０、４／４）変換を例に説明する。図３の一番上には、符号語のビット幅を表す１〜９の数字が記されている。１の前と１と９の間が符号語の区切りとなる。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９は、０が３ビット連続するビット列パターンについての、符号語での各位相の状態を表す。つまり、Ｎｏ．１は、０が３ビット連続するパターンの最初の０の位置が符号語の１の位相にある場合を表し、Ｎｏ．２は、０が３ビット連続するパターンの最初の０の位置が符号語の２の位相にある場合を表すというように、９つの位相についてそれぞれ示した。当該符号語は、０が４ビット連続することを許容しているので、０が３ビット連続するビット列パターンは、至る所で発生しても構わないはずである。しかし、当該符号語の構成の際に、符号語端部では０の連続を２ビットまでに制限している。このため、前方の符号語端部の０の３ビットを表すＮｏ．１と、後方の符号語端部の０の３ビットを表すＮｏ．７の位置については、０の３ビット連続パターンは発生しない。この様に、各位相での０の３ビット連続パターンの発生の有無を右側の欄に示した。
【００２６】
同様に、Ｎｏ．１０〜Ｎｏ．１８は、０が１ビットおきに３ビット連続するビット列パターンについての、符号語での各位相の状態を表す。ここで＊は任意のビット、つまり０または１の何れでも良いことを表している。つまり、Ｎｏ．１０は、０が１ビットおきに３ビット連続するパターンの最初の０の位置が符号語の１の位相にある場合を表し、Ｎｏ．１１は、０が１ビットおきに３ビット連続するパターンの最初の０の位置が符号語の２の位相にある場合を表すというように、９つの位相についてそれぞれ示した。当該符号語は、１ビットおきの０が４ビットまで連続することを許容しているので、０が１ビットおきに３ビット連続するビット列パターンは、至る所で発生しても構わないはずである。しかし、当該符号語の構成の際に、符号語端部では、１ビットおきに０が連続する数を２ビットまでに制限している。このため、前方の符号語端部の１ビットおきに０が３ビット連続する場合を表すＮｏ．１０、Ｎｏ．１１と、後方の符号語端部の１ビットおきに０が３ビット連続する場合を表すＮｏ．１３、Ｎｏ．１４の位置については、１ビットおきの０の３ビット連続パターンは発生しない。このように、各位相での１ビットおきの０の３ビット連続パターンの発生の有無を右側の欄に示した。
【００２７】
同様にして、Ｎｏ．１９〜Ｎｏ．２７は、０が４ビット連続するビット列パターンについての、符号語での各位相の状態を表す。０は４ビットまでしか連続することはないので、その両端は常に１になるので' １００００１' と表している。つまり、Ｎｏ．１９は、' １００００１' のパターンの最初の１の位置が符号語の１の位相にある場合を表し、Ｎｏ．２０は、' １００００１' のパターンの最初の１の位置が符号語の２の位相にある場合を表すというように、９つの位相についてそれぞれ示した。当該符号語は、０が４ビット連続することを許容しているので、０が４ビット連続するビット列パターンは、至る所で発生しても構わないはずである。しかし、当該符号語の構成の際に、符号語端部では０の連続を２ビットまでに制限している。このため、前方の符号語端部の０の３ビット連続を表すＮｏ．２６と、前方の符号語端部の０の４ビット連続を表すＮｏ．２７と、後方の符号語端部の０の３ビット連続を表すＮｏ．２４と、後方の符号語端部の０の４ビット連続を表すＮｏ．２３とについては、０の４ビット連続パターンは発生しない。このように、各位相での０の４ビット連続パターンの発生の有無を右側の欄に示した。
【００２８】
最後に、Ｎｏ．２８〜Ｎｏ．３６は、１ビットおきの０が４ビット連続するビット列パターンについての、符号語での各位相の状態を表す。１ビットおきの０は４ビットまでしか連続することはないので、その両端は常に１になるので' １＊０＊０＊０＊０＊１' と表している。つまり、Ｎｏ．２８は、１＊０＊０＊０＊０＊１' のパターンの最初の１の位置が符号語の１の位相にある場合を表し、Ｎｏ．２９は、１＊０＊０＊０＊０＊１' のパターンの最初の１の位置が符号語の２の位相にある場合を表すというように、９つの位相についてそれぞれ示した。当該符号語は、１ビットおきの０が４ビット連続することを許容しているので、１ビットおきに０が４ビット連続するビット列パターンは、至る所で発生しても構わないはずである。しかし、当該符号語の構成の際に、符号語端部では１ビットおきの０の連続を２ビットまでに制限している。このため、前方の符号語端部の１ビットおきの０の３ビット連続を表すＮｏ．３３とＮｏ．３４と、前方の符号語端部の１ビットおきの０の４ビット連続を表すＮｏ．３５とＮｏ．３６と、後方の符号語端部の１ビットおきの０の３ビット連続を表すＮｏ．２９とＮｏ．３０と、後方の符号語端部の１ビットおきの０の４ビット連続を表すＮｏ．２８（Ｎｏ．３６については前方の符号語端部と共通）とについては、１ビットおきの０の４ビット連続パターンは発生しない。このように、各位相での０の４ビット連続パターンの発生の有無を右側の欄に示した。
【００２９】
このように、８／９（０，４／４）変換では、' ０００' 、' １００００１' 、' ０＊０＊０' 、' １＊０＊０＊０＊０＊１' の４つのパターンについて発生しない位置があることがわかる。
【００３０】
また、ここでは、８／９（０，４／４）変換を例にしたが、他の符号変換でも同様のことが生じる。また、これは符号化率が８／９に限ったことでもなく、１６／１７変換や３２／３３変換、６４／６５変換といった符号変調でも同様のことが生じる。あるいは、本発明のデータ同期検出に適するように、特定位相のみで発生するパターンと位置を工夫した符号変調を実現することも可能である。例えば、Ｎｏ．４のパターンと位相では、符号語の２５６通りの内の僅かに４個しか存在しないが、使用する符号語の選択を変えることで、８個まで増加させることが可能である。
【００３１】
次に、情報の記録時のデータ同期検出のための動作を図４を使って説明する。ここでは、８／９（０，４／４）変換の１ビットおきの０が３ビット連続するパターンを使ってデータ同期することを例にして説明する。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９は、図３のＮｏ．１７、Ｎｏ．１８、Ｎｏ．１０〜Ｎｏ．１６に対応し、変調符号語（ｃｏｄｅ ｗｏｒｄ）の列に、それぞれのビット列パターンを示す。図３と同様に、符号語のビット幅を表す１〜９の数字が記され、１と９の間が符号語の区切りとなる。また、＊は任意のビット、つまり０または１の何れでも良いことを表している。
【００３２】
次の列は情報の記録時における各変調符号語の位相での' ０＊０＊０' のビット列パターンの発生数を数値とヒストグラムで示す。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９は、それぞれ２０、３７、０、０、２４、０、０、２５、２０の値となったことを示す。ここでＮｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．６、Ｎｏ．７の位置では、' ０＊０＊０' のビット列パターンは発生しない。記録時の変調符号語の区切り位置については既知であるので、値が０になる位置は固定される。この状態で値が０以外の位置、つまりＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９の値について閾値を設けて、再生時にデータ同期検出が可能であるように判定する。閾値は統計的に求めた各位相でのパターンの発生数を判定するための値であり、任意の値に設定が可能であり、またパラメータとして変更も可能であり、判定条件を厳しくしたり、緩くしたりする設定が可能である。例えばしきい値を１２とすると、閾値を越えないものは０の部分の４カ所のみで、それ以外のところの最低値が２０であり、何れもしきい値を８以上越えていて、充分に余裕を持って使用できるということになる。しかし、閾値の条件を厳しくして２１以上とすると、閾値を越えないものは０の部分の４カ所とＮｏ．１、Ｎｏ．９の２０の所の合わせて６カ所になり、再生時のデータ同期検出のためのマージンが少なくなるということで、このような設定の場合には、記録時に使用しないということになる。このような場合には、後述するように、スクランブラを変更することで対応する。しきい値として、過度に厳しい値を設定すれば、記録時のスクランブラの候補数を増やすことになるし、過度に緩い値を設定すれば、再生時のデータ同期検出の性能を落とすことになるので、適切な値の範囲で可変するべきである。
【００３３】
設定する閾値は、再生時の許容する誤りの数に依存し、実用上の値としては５〜１０程度で十分である。当該ビット列パターンが存在していた位置に誤りが発生してその位置での検出数が減るか、または当該ビット列パターンが発生しない位置に誤りが発生して当該ビット列パターンになるような誤りが発生した場合にデータ同期検出が出来なくなる恐れがある。それは、少なくとも一つの位相に集中してそのような誤りが５〜１０個発生する場合か、あるいは当該ビット列パターンが存在していた位置に発生する誤り数と当該ビット列パターンが存在しなかった位置に発生する誤り数との和が５〜１０個になる場合である。これは平均的な場合を考えると、当該ビット列パターンに関して数１０個のエラーが発生することであり、また当該ビット列パターンに関連しない（つまり' ０＊０＊０' のビット列パターンが発生するか消失するかの誤りに関連しない）誤りも考慮すれば、それ以上の数の誤りが発生することになる。このことから、本発明によるデータ同期検出性能の高さが理解できる。
【００３４】
更に図４の右の列は、記録時の当該ビット列パターンの集計値を算術処理し、閾値の判定をより単純にし、しかも性能も確保したものである。つまり４つの位相での当該ビット列パターンの発生数を加算したものを作成し、０になる所を１カ所にし、０以外の最小値が閾値以上であることで、判定する方法を示したものである。そのことを詳しく説明する。図４に示したＮｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．６、Ｎｏ．７の値は０であるので、それらの和も０であり、それをＮｏ．５の位置に記す。次にＮｏ．４、Ｎｏ．５、Ｎｏ．７、Ｎｏ．８の値の和は４９であり、それをＮｏ．６の位置に記す。同様の処理を９回実施した結果としてＮｏ．１〜Ｎｏ．９にはそれぞれ８２、４０、８１、６１、０、４９、６９、４０、８２の値が記されている。Ｎｏ．５の位置は常時０であり、それ以外で最小となっている値をしきい値と比較すれば良い。実際には、閾値とＮｏ．５以外の位置の値を比較することで十分である。
【００３５】
ここで、Ｎｏ．５以外の位置での最小値が４０が得られることに注目する。これは、前述の場合よりも閾値の設定範囲をより広くとれることを表していると理解できる。また、判定結果で使用できなくなる場合（データ記録時に、再生時のデータ同期検出の容易性を考慮してスクランブラの選択をやり直す回数）も減ることになる。
【００３６】
このように、まずそれぞれの位相でのビット列パターンの発生数（存在数）の値を求めれば、それを利用して演算し、さらに性能を上げる判定法を適用することが可能である。従って、ここに記載した方法以外にもいろいろな応用が可能である。例えば、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９の当該ビット列パターンが存在する位相の所の和を同様の組み合わせで９位相について求め、最大値で変調符号語の区切りを検出することも可能である。更には、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９の和とＮｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．６、Ｎｏ．７の和との差を求めることを同様の組み合わせで９位相について行い、差が最大の所から変調符号語の区切りを検出する方法等も可能である。
【００３７】
次に、記録された情報の再生時のデータ同期検出のための動作を図５を使って説明する。ここでも図４と同じように、８／９（０，４／４）変換の１ビットおきの０が３ビット連続するパターン' ０＊０＊０' （＊は任意のビット、つまり０または１）を使ってデータ同期することを例にして説明する。
【００３８】
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９の最初の列は、データ同期検出をする際の１ビットおきの０が３ビット連続するパターンの９つの位相を表す。再生であるので、データ同期検出が出来るまでは正しい変調符号語の区切りはわからない。すなわち、弁別された再生データのビット列を取り込む際の変調符号語分のビット幅の位相を表しているにすぎない。変調符号語のビット幅を表す１〜９の数字が記され、１と９の間が取り込み時の変調符号語の区切りとなる。
【００３９】
次の列は情報の再生時における各変調符号語の位相での' ０＊０＊０' のビット列パターンの発生数を値とヒストグラムで示す。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９は、それぞれ１６、１１、１１、２８、９、９、１５、９、９の値となったことを示す。このヒストグラムを解析し、変調符号語の位相を特定し、データ同期検出をしても良い。しかし、この例では閾値でデータ同期検出をするのは困難である。つまり、閾値を９とした時には、９を越えない所としてＮｏ．５、Ｎｏ．６、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９となり、Ｎｏ．７の位置が符号語の中心ビットであると判定できる。同様に、閾値を１０とした時には、１０を越えない所としてＮｏ．５、Ｎｏ．６、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９となり、Ｎｏ．７の位置が符号語の中心ビットであると判定できる。しかし、しきい値を１１とした時には、１１を越えない所としてＮｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９となり、符号語の区切りを判定でできない。同様に、しきい値を８とした時には、８を越えない所はなくなり、符号語の区切りを判定でできない。
【００４０】
そこで、記録時と同様に４カ所の値の和をとったのが、次の列である。Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．４、Ｎｏ．５の和は６４であり、Ｎｏ．３の所に記した。Ｎｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６の和は４０であり、Ｎｏ．４の所に記した。同様に９回実施すると、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９は、それぞれ４０、６４、６４、４０、６３、６１、３６、４９、５１の値となる。このときの最小値は、Ｎｏ．７の３６であり、それを以て変調符号語の区切りを特定することが可能である。図４の場合には、最小値が９ビットの変調符号語の中心ビットに該当していたので、ここでも同様にすると、Ｎｏ．７が変調符号語の中心ビットということになり、最初のビット列を取り込む際の変調符号語分のビット幅の位相の４と５の間に変調符号語の区切りがあることが求められる。ここでは最小値を求めたが、これは最も小さい値が１つであり、それとその次に小さな値の差が１以上であることが必要となる。
【００４１】
この再生の場合の例では、図４によって記録されたものが、再生時に全ての位相について当該パターンに９個の誤りが検出条件を悪くするように発生した（本来発生しないところに発生し、発生すべきところで消失した）と仮定したものである。つまり、４５個の誤りが発生した状態である。このような状況でも変調符号語の区切り位置を正しく検出することが可能であり、検出性能が良いことがわかる。
【００４２】
この様に、再生時についても、まずそれぞれの位相でのビット列パターンの発生数の値を求めれば、それを利用して演算し、さらに性能を上げる判定法を適用することが可能である。従って、ここに記載した方法以外にもいろいろな応用が可能である。例えば、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９の当該ビット列パターンが存在する位相の所の和を同様の組み合わせで９位相について求め、最大値で変調符号語の区切りを検出する方法も可能である。更には、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９の和とＮｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．６、Ｎｏ．７の和との差を求めることを同様の組み合わせで９位相について行い、差が最大の所から変調符号語の区切りを検出する方法なども可能である。
【００４３】
更に、図４及び図５では、８／９（０，４／４）変換の１ビットおきの０が３ビット連続するパターン' ０＊０＊０' （＊は任意のビット、つまり０または１）を使って説明したが、８／９（０，４／４）変換では図３に示したように他に３種類のビット列パターンについても使用可能であり、それぞれのビット列パターンを使用することも可能であるし、また、複数のパターンを組み合わせて使用することも可能である。当然、使用するビット列パターンが増えれば、演算の回路規模は増大するが、検出性能は、改善出来る可能性もある。
【００４４】
次に図６を用いて、データ位置検出方法について説明する。まず、先頭行はデータ弁別出力であるＭＬ（最尤復号手段）出力を示す。ここでは、まだ変調符号語の区切り位置が判明していないので、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１とＤＡＴＡ９３の区切りと変調符号語の区切りが一致していない。勿論、実際にはＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１とＤＡＴＡ９３の区切りも分からない状態である。そのＭＬ出力に対して変調符号語の区切りを検出するデータ同期検出の位相検出を実施する。そうすると、変調符号語の区切り位置が確定し、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１とＤＡＴＡ９３の区切りとも一致する。そのような状態でビットシフト回路から出力されるデータ列を仮定したのが、ビットシフト出力である。実際には、データ位置検出が実施された後に、データ部のみがビットシフト回路から出力されるので、ここでは、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１からＧＡＰ９５まで出力されると仮定している。
【００４５】
データ位置検出をするため、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１のパターン（書き込み時に用いられた既知パターン）とビットシフト出力のビット列パターン、及びＧＡＰ９５のパターン（書き込み時に用いられた既知パターン）とビットシフト出力のビット列パターンをそれぞれパターン照合する。ここではそれぞれ３符号語分の照合を実施した例である。データ位置検出をする位相を７つ示し、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７までにその様子を示す。パターン照合する位置は、ＤＡＴＡ９３とＥＣＣ９４の分離れた位置となっている。それぞれのパターン照合において一致したビット数を右端に示す。Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７まではそれぞれ、４７、４９、５１、５４、４９、４７、４６となる。これらのパターン照合結果による一致したビット数の最大の位置をもってデータ位置検出をする。従って、ここではＮｏ．４の位置となる。
【００４６】
図１８のフォーマットの例では、ＧＡＰ９５のパターンは分かり易くするためＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１と同様のパターンとしているが、書き込まれるビット列パターンが既知であれば、どのようなパターンでも可能である。
【００４７】
また、ＭＬ出力に対してビット毎に照合する方法もあるが、それだと正しい位置付近でもＤＡＴＡのビット列パターンの状況により判定が困難である。そこで、データ同期検出の位相検出結果を用いることで、検出精度を確保することが出来る。
【００４８】
ここでは、前述の実施例に合わせ、９ビットの符号語の例の場合、メモリに格納される弁別データは、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＧＡＰ９５の部分も十分に（複数符号語）格納されることを前提としており、データ同期検出のためのデータ位置検出が必要となる。しかし、例えば、６４／６５変換のように変調符号語が長い場合で、メモリに弁別データを格納するタイミングの変動要因（例えば磁気ディスクを回転させるモーターの回転変動、データ再生のためのゲート信号の変動等）について、６５ビットよりも短い変動に抑えられるような構成の場合には、データ同期検出の位相検出結果により、データ位置は自明となるので、不要である。
【００４９】
図７には、別のデータ位置検出方法を示した。ここでは、データ位置検出のために、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１のパターンとビットシフト出力のビット列パターン、及びＧＡＰ９５のパターンとビットシフト出力のビット列パターンのそれぞれのパターン照合の他に、それらの丁度内側にあたるＤＡＴＡ９３とＥＣＣ９４の部分についても外側と同一のパターンを用いてパターン照合をする。つまり、ＤＡＴＡ９３に当たる部分のビットシフト出力のビット列パターンとＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンを照合し、ＥＣＣ９４に当たる部分のビットシフト出力のビット列パターンとＧＡＰパターンを照合する。図中破線で示した部分に相当する。ここでは、図１８で示したＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターン状のＧＡＰパターンとする。パターン照合したＤＡＴＡの外側の部分と内側の部分についての一致したビット数を求め、それらの差を求める。その差が、最大になる位置をもってデータ位置検出とすることで、先の図６の例の場合よりも、検出精度を向上することが出来る。この例では、差が１２であるＮｏ．３の位置でデータ位置検出が出来た。
【００５０】
すなわち、ＤＡＴＡ９３とＥＣＣ９４の長さ分の間隔で既知のＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＧＡＰ９５との一致ビット数の比較を行う図７の実線部分の判定結果と、ちょうどその内側で同じ既知のＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＧＡＰ９５との一致ビット数の比較を行う破線部分の判定結果の差分は、外側の実線部分の比較位置が、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１とＤＡＴＡ９３の境界部分に一致した時、すなわち、真のデータ位置が検出された所で最大になるからである。
【００５１】
図８には、更に別のデータ位置検出方法を示した。ここでは、データ位置検出のために、ＤＡＴＡ９３とＥＣＣ９４の部分以外の部分を全て使用した検出である。この場合、ＧＡＰ９５のメモリに格納される弁別データに再生波形として不連続な部分（実際には不連続な書き込み部分の再生波形）の弁別データが格納されると検出性能を低下させるので、注意を要する。この場合は、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンとＧＡＰパターンの利用できる部分を最大限に使用することで、検出性能を上げることが出来る。この例では、Ｎｏ．６の位置において最大値の１０８の値を示しているため、この位置でデータ位置検出がなされる。
【００５２】
また、図７と同様に、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンとＧＡＰパターンの丁度内側にあたるＤＡＴＡ９３とＥＣＣ９４の部分についてもパターン照合を実施することが可能である。ここでも、ＤＡＴＡ９３に当たる部分のビットシフト出力のビット列パターンとＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンを照合し、ＥＣＣ９４に当たる部分のビットシフト出力のビット列パターンとＧＡＰパターンを照合するという具合である。そして、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンとＧＡＰパターンの照合結果とＤＡＴＡ９３とＥＣＣ９４の部分についての照合結果との差を求め、最大値になるところでデータ位置検出とすれば良い。
【００５３】
図９は、更に別のデータ位置検出方法を示した。ここでは、データ位置検出のためのデータ位置検出パターンとして、ＤＡＴＡ９３の途中にＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９６を設け、３カ所のパターン照合でデータ位置検出を実施するものである。データ位置検出パターンは分かり易くするためＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１と同様のパターンとしているが、書き込まれるビット列パターンが既知であれば、どのようなパターンでも可能である。符号変調では発生しないようなパターンとしてもよい。この例では、Ｎｏ．４の位置において最大値の５４の値を示しているため、この位置でデータ位置検出がされる。この場合も図７と同様な考え方で、更に改良を加えることが出来る。
【００５４】
図１０は、図９の構成の場合に、セクタの前方でＴＡが発生した場合のデータ位置検出方法を示した。ここではＴＡとしたが、ＴＡ以外にも再生波形の品質低下を検出する信号でも、あるいはデータ弁別の際の判定情報の品質でも良い。セクタの前方でＴＡが発生したことをＴＡ検出信号により判断し、その位置が、データ位置検出のためにＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンとのパターン照合をする範囲内であるので、先頭部のＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンとのパターン照合をせず（図中破線で示す）、ＤＡＴＡ９３の途中にＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９６の部分のパターン照合とＧＡＰ９５とのパターン照合により、データ位置検出をする。つまり、データ位置検出のために、３カ所のパターン照合箇所の内２カ所のパターン照合をするものである。この例では、Ｎｏ．４の位置において最大値の３６の値を示しているため、この位置でデータ位置検出がなされる。この場合も図７と同様な考え方で、更に改良を加えることが出来る。
【００５５】
また、前述の図６〜図８の例についても、２カ所の内の何れかにＴＡ等の再生波形の品質低下が観測されたらば、残る何れか一方でデータ位置検出を実施することが可能である。すなわち、書き込み時のＤＡＴＡ９３およびＥＣＣ９４の長さが既知なので、確定した先頭側（ＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンの照合結果）の位置から終端を推定できるし、逆に終端側（ＧＡＰパターンの照合結果）から先頭側を推定することもできるからである。
【００５６】
更に、ＴＡが発生したところに関しては、記録されたデータとかけ離れたデータ弁別結果を出すことが予想される。そのため、その部分についてはデータ同期検出のデータ位相検出のための弁別データとしても使用しないようにすることで、データ位相検出の性能を確保することが出来る。
【００５７】
図１１は、本発明のデータ同期検出手段３の構成を説明する図である。データ同期検出手段３は、大きくデータ位相検出出力１２を生成するデータ位相検出手段３０とデータ位置検出出力１３を生成するデータ位置検出手段４０とからなる。データ同期検出手段３には、直列並列変換出力１５が入力される。直列並列変換出力１５は、９ビット幅で、ＭＳＢ側からＬＳＢ側の信号が順次フリップフロップ４１〜フリップフロップ４９に入力される。また、パターン照合回路３１〜３４とＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０〜５３に入力される。
【００５８】
データ位相検出手段３０では、まずパターン照合回路３１〜３４において、例えば、図５の動作を実現するため、ＳＰ変換出力データは' ０＊０＊０' のパターンと照合される。パターン照合回路３１〜３４は同一の回路構成のものであって、図示するように入力の接続先を１ビットずつシフトさせるように接続されている。パターン照合回路３１〜３４の出力は、計数回路３５〜３８に入力される。計数回路３５〜３８では、当該ビット列パターンが発生した場合に、その発生数を計数する。計数回路３５〜３８の出力が、位相判定回路３９に入力され、データの位相判定のための演算を実施し、データ位相判定を行い、判定結果をデータ位相検出出力１２として出力する。
【００５９】
データ位置検出手段４０では、まずＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０〜５３において、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンと照合される。そして一致したビット数を計数し、その値を出力する。ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０〜５３は同一の回路構成のものであって、図示するように入力の接続先を１ビットずつシフトさせるように接続されている。ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０〜５３の出力は、セレクタ回路６２、遅延手段５４〜６１に入力される。遅延手段５４〜６１では、所定の値遅延した出力がセレクタ回路６３〜６４に入力される。セレクタ回路６２〜６４は、データ位相検出出力１２により、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０〜５３、遅延手段５４、５６、５８、６０、遅延手段５５、５７、５９、６１のうち１つの位相を選択し、その出力がスイッチ６５に入力される。スイッチ６５の出力は、データ位置判定回路６６により演算され、データ位置検出出力１３として出力する。
【００６０】
ここでは、ＧＡＰパターンとしてＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンと同一のパターンとしている（図１８に例示）ため、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０〜５３の出力を共用し、遅延手段５４〜６１でそれぞれのパターン位置に対応するようにしている。また、図１０に示したような動作をさせるため、スイッチ６５を制御信号６８で制御し、判定に有効な部分だけを使用できるようにしてある。制御信号６８は、データ品質信号６９を基に制御回路６７で生成される。制御信号６８は、他にもデータ位相検出手段３０や遅延手段５４〜６１やデータ位置判定回路６６に入力され、必要な動作を行う。
【００６１】
図１３は、本発明のビットシフト回路４の構成を説明する図である。ビットシフト回路４には、メモリ出力１７が入力される。メモリ出力１７は、フリップフロップ８５とバレルシフタ８６の下位ビット側に入力される。フリップフロップ８５の出力８７は、バレルシフタ８６の上位ビット側に入力される。バレルシフタ８６は、データ位相検出出力１２により、変調符号語の区切り位置に対応した出力が可能なように入力データを所定値だけシフトさせ、ビットシフト出力１８を出力する。
【００６２】
図２を用いて、本発明の別のデータ同期検出装置の構成について説明する。この構成では、データ同期検出手段１０には、シリアルのビットが入力され、回路規模の削減を図るものである。入力データ１１をデータ弁別手段１に入力する。データ弁別手段１では、入力データ１１のデータ弁別を行い、データ弁別出力を直列並列変換手段５とデータ同期検出手段１０に入力する。直列並列変換手段５では、データ弁別出力を符号変調のビット幅に合わせたビット幅で出力し、メモリ２に入力する。メモリ２には、再生されたＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＤＡＴＡ９３、ＥＣＣ９４、ＧＡＰ９５に対応する弁別データが順次保持される。データ同期検出手段１０では、各位相での特定ビット列パターンの発生数を検出し、その結果から再生データの符号変調されたコードワードの区切りを検出し、データ位相検出出力１２として出力する。また、弁別データの前部のＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンと弁別データの後部のＧＡＰパターンとの相関をとり、それらのパターンが最も一致するコードワードの位置を検出し、データ位置検出出力１３として出力する。メモリ２には、データ位置検出出力１３が入力され、メモリ２内に保持された弁別データをデータの開始位置に相当する位置から出力し、ビットシフト回路４に入力する。ビットシフト回路４では、データ位相検出出力１２によりコードワード区切りに合うようにビットシフトされ、コードワード単位に弁別データを出力し、符号復調手段６に入力する。符号復調手段６では、情報の記録時に施した符号変調に対応する符号復調を行い、出力データ１４として出力する。
【００６３】
図１２は、本発明の別のデータ同期検出手段１０の構成を説明する図である。データ同期検出手段１０は、大きくデータ位相検出出力１２を生成するデータ位相検出手段７０とデータ位置検出出力１３を生成するデータ位置検出手段７０Ａとからなる。データ同期検出手段１０には、データ弁別出力１６が入力される。データ弁別出力１６は、シフトレジスタ７６〜８４に順次入力される。シフトレジスタ７６〜８４の出力は、パターン照合回路３１とＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０に入力される。
【００６４】
データ位相検出手段７０では、まずパターン照合回路３１において、例えば、図５の動作を実現するため、' ０＊０＊０' のパターンと照合される。パターン照合回路３１には、データ弁別出力１６がビットクロック毎に１ビットずつシフトしたものが現れるため、各位相での当該ビット列パターンの照合は、１回路で可能である。但し、ビットクロック毎に動作する必要はある。パターン照合回路３１の出力はデマルチプレクサ７１により、計数回路３５〜３８に選択されて入力される。計数回路３５〜３８では、当該ビット列パターンが発生した場合に、その発生数を計数する。計数回路３５〜３８の出力が、位相判定回路３９に入力され、データの位相判定のための演算を実施し、データ位相判定を行い、判定結果をデータ位相検出出力１２として出力する。
【００６５】
データ位置検出手段７０Ａでは、まずＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０において、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンと照合される。そして一致したビット数を計数し、その値を出力する。ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０の出力は、選択回路７３、遅延手段５４、遅延手段５５に入力される。遅延手段５４、遅延手段５５では、所定の値遅延したＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０の出力が選択回路７４、選択回路７５に入力される。選択回路７３〜７５は、データ位相検出出力１２により、１つの位相に選択され、その出力がスイッチ６５に入力される。スイッチ６５の出力は、データ位置判定回路６６により演算され、データ位置を検出し、データ位置検出出力１３として出力される。
【００６６】
ここでは、ＧＡＰパターンとしてＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンと同一のパターンとしている（図１８に例示）ため、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路５０の出力を共用し、遅延手段５４、遅延手段５５でそれぞれのパターン位置に対応するようにしている。また、図１０に示したような動作をさせるため、スイッチ６５を制御信号６８で制御し、判定に有効な部分だけを使用できるようにしてある。制御信号６８は、データ品質信号６９を元に制御回路６７で生成される。制御信号６８は、他にもデータ位相検出手段７０や遅延手段５４、遅延手段５５やデータ位置判定回路６６に入力され、必要な動作を行う。
【００６７】
図１２の構成は、図１１と全く等価な動作をする。前段がビットクロック周期で動作する必要があるが、回路規模が削減出来る。
【００６８】
図１４は、本発明による情報記録時のシーケンスを説明する図である。記録する情報であるＷｒｉｔｅ Ｄａｔａとして、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ、ＤＡＴＡ、ＥＣＣ、ＧＡＰがあり、それが磁気ディスク制御回路から送られてくる。書き込みのためのゲート信号ＷＧがそれらに対応付けてある。また、データをスクランブルするためのスクランブラ信号により、ＤＡＴＡ及びＥＣＣの情報にスクランブルを掛ける。その結果として、記録媒体上にＰＬＯ＿ＳＹＮＣ、スクランブルされたＤＡＴＡ、スクランブルされたＥＣＣ、ＧＡＰが記録される。ここでは、ＧＡＰ部のデータにはスクランブルがかかっていないが、書き込まれるパターンが既知であれば、スクランブルを掛けても良い。
【００６９】
図１５は、本発明による情報再生時のシーケンスを説明する図である。情報記録媒体に記録されたＰＬＯ＿ＳＹＮＣ、ＤＡＴＡ、ＥＣＣ、ＧＡＰは、読み出しのためのゲート信号ＲＧに対応して再生される。再生ヘッドの再生出力であるＰｒｅ＿ＡＭＰ出力には、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ、ＤＡＴＡ、ＥＣＣ、ＧＡＰに対応する信号が現れる。その出力をフィルタや等化器により信号処理がなされ、データ弁別手段でデータ弁別が行われる。その出力がＭＬ出力であり、Ｐｒｅ＿ＡＭＰからデータ弁別のために幾らかの遅延がある。ＭＬ出力はメモリに格納されると同時にデータ同期検出手段でデータ同期が行われる。データ同期検出のために約１セクタ程度の遅延が発生する。データ同期検出がされると再生データが、メモリから出力される。メモリから出力されるのは、ＤＡＴＡ、ＥＣＣである。メモリ出力に対して符号復調、デスクランブルをしてＮＲＺデータが出力される。ＮＲＺデータに対してＥＣＣの誤り訂正処理が実施され、再生データとしてのＤＡＴＡが出力される。このときＥＣＣの誤り訂正処理のためにも１〜２セクタ分程度の遅延が発生する。
【００７０】
図１９は、磁気ディスク装置の回路図を説明する図である。データ系の回路としては大きくＨＤＡ（Ｈｅａｄ＿Ｄｉｓｋ＿Ａｓｓｅｍｂｌｙ）部３０１、信号処理部２２０、ＨＤＣ（Ｈａｒｄ＿Ｄｉｓｋ＿Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２１４の部位になる。
【００７１】
まず、情報を記録する動作について説明する。
【００７２】
情報を記録する際は、上位装置２０２から記録すべき情報が転送されてきて、ＨＤＣ２１４に入る。ＨＤＣ２１４では、Ｈｏｓｔ＿Ｉ／Ｆ３０２、Ｈｏｓｔ ＿ＦＩＦＯ３０３を経て、Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１とデータ同期検出のためのスクランブラを判定するためのスクランブラチェック回路３０６〜３０７に入力される。
【００７３】
スクランブラチェック回路の数は、スクランブラの候補として用意するスクランブラ数による。ここでは４つ用いる例について説明する。用意するスクランブラは、スクランブル後のデータでデータ同期検出が出来なくなることを防ぐためにスクランブラの初期値か生成多項式が異なるものを２つ、その他にデータ位置検出を精度良く行うために、最初のデータをスクランブルして符号化したときにＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンからのハミング距離が大きくなるようにするためにスクランブラの初期値が異なるもの２つというように、例えば４個のスクランブラを用意する。データ位置検出を精度良く行うために、最初のデータの直前にＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンからのハミング距離が大きいパターンを強制的に書き込むことも可能で、そのような場合には、用意するスクランブラを少なくできる。
【００７４】
スクランブラチェック回路３０６〜３０７の結果は、スクランブラ判定回路３０８に入力され、適用するスクランブラを選定し、その情報をＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１に転送する。Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１では、上位装置２０２から送られてきた情報とその情報に選定したスクランブラ情報をデータバッファ２１５に保持する。磁気ディスク２１１に情報の記録が可能になったならば、上位装置２０２から送られてきた情報とその情報に選定したスクランブラの情報をデータバッファ２１５からＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１、Ｄｉｓｋ＿ＦＩＦＯ３１４、スイッチ３１６を経て信号処理部２２０に転送する。途中、シンドローム、ＣＲＣ生成回路３１７で誤り訂正のためのシンドロームの生成、ＣＲＣの生成をし、スイッチ３１６を介して情報が付加される。
【００７５】
信号処理部２２０では、転送された情報の中のスクランブラ情報によりスクランブラ選択回路３２６でスクランブラの選択をし、スクランブラ回路３２７でスクランブルを実施する。その後、データの符号化等を行い、ＨＤＡ部３０１に転送し、磁気ディスク２１１に情報が記録される。
【００７６】
上述の本実施の形態におけるデータ記録時の処理を図２３のフローチャートに例示する。
【００７７】
次に、情報を再生する動作について説明する。
【００７８】
情報を再生する際は、上位装置２０２から情報再生の要求があり、磁気ディスク２１１から情報の再生が可能になったならば、磁気ディスク２１１から再生用の磁気ヘッド２１２−２、波形等化等をするＣｈａｎｎｅｌ３３１、データ弁別手段１を経て、データ弁別が行われる。弁別されたデータは、メモリ２、データ同期検出手段３に入力され、データ同期が実施され、同期したデータをビットシフト回路４から出力し、符号復調手段６で符号復調したデータをＨＤＣ２１４に転送する。
【００７９】
ＨＤＣ２１４では、転送されたデータをメモリ３２１とデスクランブラ３１９〜３２０に入力する。ここでのデスクランブラは、記録時のスクランブラチェック回路３０６〜３０７に対応するもので、同じ数ある。デスクランブラ３１９〜３２０でデスクランブルしたデータにつて誤り訂正のためのシンドローム演算をシンドローム演算回路３２３〜３２４で実施する。
【００８０】
ここでのシンドローム演算回路もデスクランブラの数に合わせる。シンドローム演算をシンドローム演算回路３２３〜３２４の出力により、デスクランブラ判定回路３２５でそれぞれのエラー数を判定してエラー数の少ないものでデスクランブラを判定する。誤り訂正が可能なものが存在しなければ、何れにしても訂正不能な誤りが発生しているということで、記録再生動作を制御するＷＣＳ３１３等を介して訂正不能な誤りが発生しているということを報告し、リトライ等必要な動作をすることになる。ここでは、訂正可能な範囲の誤りについて説明する。
【００８１】
デスクランブラ回路３２２では、デスクランブラ判定回路３２５で判定したデスクランブラ情報によりデスクランブラを選択し、メモリ３２１からのデータをデスクランブルする。デスクランブルされたデータとデスクランブラ判定回路３２５からのエラーの情報から、エラー訂正回路３１８でデータの誤り訂正をし、Ｄｉｓｋ＿ＦＩＦＯ３１４、Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介し、データバッファ２１５にデータを一時保持する。
【００８２】
上位装置２０２へのデータ転送が可能になったら、データバッファ２１５からＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１、Ｈｏｓｔ＿ＦＩＦＯ３０３、Ｈｏｓｔ＿Ｉ／Ｆ３０２を経て、上位装置２０２へデータ転送がなされる。
【００８３】
上述の本実施の形態におけるデータ再生処理を図２４のフローチャートに例示する。
【００８４】
図２０は、本実施の形態の変形例の磁気ディスク装置の回路構成の一例を説明する概念図である。図１９の例では、誤り訂正のシンドローム演算により誤り数の最小となるデスクランブラを選択する構成であった。この図２０の変形例の構成では、データにスクランブルを掛けたものについて誤り訂正のシンドロームの生成をすることで、再生時の誤り訂正が、デスクランブラに依存せず行えるという利点がある。データ系の回路としては大きくＨＤＡ部３０１、信号処理部２２０、ＨＤＣ（Ｈａｒｄ＿Ｄｉｓｋ＿Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２１４の部位になる。
【００８５】
まず、情報を記録する動作について説明する。
【００８６】
情報を記録する際は、上位装置２０２から記録すべき情報が転送されてきて、ＨＤＣ２１４に入る。ＨＤＣ２１４では、Ｈｏｓｔ＿Ｉ／Ｆ３０２、Ｈｏｓｔ＿ＦＩＦＯ３０３を経て、Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１とデータ同期検出のためのスクランブラを判定するためのスクランブラチェック回路３０６〜３０７に入力される。
【００８７】
スクランブラチェック回路は、スクランブラの候補として用意するスクランブラ数により、前述した通りである。
【００８８】
スクランブラチェック回路３０６〜３０７の結果は、スクランブラ判定回路３０８に入力され、適用するスクランブラを選定し、その情報をＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１に転送する。Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１では、上位装置２０２から送られてきた情報とその情報に選定したスクランブラ情報をデータバッファ２１５に保持する。磁気ディスク２１１に情報の記録が可能になったならば、上位装置２０２から送られてきた情報とその情報に選定したスクランブラの情報をデータバッファ２１５からＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１、Ｄｉｓｋ＿ＦＩＦＯ３１４、スイッチ３３２、スクランブラ回路３２７、スイッチ３１６を経て信号処理部２２０に転送する。転送された情報の中のスクランブラ情報によりスクランブラ選択回路３２６でスクランブラ回路３２７のスクランブラの選択をする。また、途中、ＣＲＣ生成回路３３４でＣＲＣの生成をし、スイッチ３３２により、スクランブラ回路３２７に入力できる。また、シンドローム生成回路３３３でデータと付加したＣＲＣについてシンドロームを生成し、スイッチ３１６により、信号処理部２２０に転送できる。
【００８９】
信号処理部２２０では、データの符号化等を行い、ＨＤＡ部３０１に転送し、磁気ディスク２１１に情報が記録される。
【００９０】
次に、情報を再生する動作について説明する。
【００９１】
情報を再生する際は、上位装置２０２から情報再生の要求があり、磁気ディスク２１１から情報の再生が可能になったならば、磁気ディスク２１１から再生用の磁気ヘッド２１２−２、波形等化等をするＣｈａｎｎｅｌ３３１、データ弁別手段１を経て、データ弁別がされる。弁別されたデータは、メモリ２、データ同期検出手段３に入力され、データ同期が実施され、同期したデータをビットシフト回路４から出力し、符号復調手段６で符号復調したデータをＨＤＣ２１４に転送する。
【００９２】
ＨＤＣ２１４では、転送されたデータをＤｉｓｋ＿ＦＩＦＯ３１４、シンドローム演算回路３３７とデスクランブラ３１９〜３２０に入力する。Ｄｉｓｋ＿ＦＩＦＯ３１４に入ったデータは、Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介し、データバッファ２１５にデータを一時保持する。シンドローム演算回路３３７は、シンドローム演算とそれに基づく誤り訂正演算を行ない、誤りがあればＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介し、データバッファ２１５内のデータを訂正する。デスクランブラは、再生データをデスクランブルする。その結果をＣＲＣチェック回路３３５〜３３６に入力し、ＣＲＣの演算とシンドローム演算回路３３７で求まった誤りの情報から訂正後のＣＲＣ演算結果を求める。その結果をスクランブラ判定回路に入力し、ＣＲＣ演算の結果、誤りのないものをデスクランブルとして選定する。ここでのデスクランブラは、記録時のスクランブラチェック回路３０６〜３０７に対応するもので、先の例と同じ数ある。ＣＲＣ演算結果で誤りのないものがなければ、記録再生動作を制御するＷＣＳ３１３等を介して訂正不能な誤りが発生しているということを報告し、リトライ等必要な動作をすることになる。ここでは、訂正可能な範囲の誤りについて説明する。
【００９３】
求まったデスクランブラの情報は、Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介し、データバッファ２１５にデータと一緒に保持される。
【００９４】
上位装置２０２へのデータ転送が可能になったら、データバッファ２１５からＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介してデータとデスクランブラ情報を読み出し、デスクランブラ選択回路３０９によりデスクランブラ回路３１０のデスクランブラを選択し、デスクランブルを実施し、Ｈｏｓｔ＿ＦＩＦＯ３０３、Ｈｏｓｔ＿Ｉ／Ｆ３０２を経て、上位装置２０２へデータ転送がされる。
【００９５】
図２１は、本実施の形態における更に別の変形例の磁気ディスク装置の回路構成例を説明する概念図である。
【００９６】
図２０の例では、スクランブルを施したデータについて誤り訂正のシンドローム演算をすることによりデータの誤り訂正を確実に行う構成であった。ここでは、更に、データを記録する際にスクランブラ情報も一緒に情報記録媒体である磁気ディスク２１１に記録し、データを再生する際にデータと一緒にスクランブラ情報も再生し、誤り訂正とデスクランブルをより確実に行う構成である。データ系の回路としては大きくＨＤＡ部３０１、信号処理部２２０、ＨＤＣ（Ｈａｒｄ＿Ｄｉｓｋ＿Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２１４の部位になる。
【００９７】
まず、情報を記録する動作について説明する。
【００９８】
情報を記録する際の回路の構成、動作は、図２０の場合と同様である。但し、スクランブラ選択回路３２６でスクランブラ情報によりスクランブラ回路３２７のスクランブラの選択をする際、スクランブラ情報をそこで取り除かず、信号処理部２２０に転送する。更に信号処理部２２０では、データと共に、スクランブラ情報もＨＤＡ部３０１に転送し、磁気ディスク２１１に記録する。
【００９９】
次に、情報を再生する動作について説明する。
【０１００】
情報を再生する際は、上位装置２０２から情報再生の要求があり、磁気ディスク２１１から情報の再生が可能になったならば、磁気ディスク２１１から再生用の磁気ヘッド２１２−２、波形等化等をするＣｈａｎｎｅｌ３３１、データ弁別手段１を経て、データ弁別が行われる。弁別されるデータには、先に記録したスクランブラ情報も含まれる。弁別されたデータは、メモリ２、データ同期検出手段３に入力され、データ同期が実施され、同期したデータをビットシフト回路４から出力し、符号復調手段６で符号復調したデータをＨＤＣ２１４に転送する。
【０１０１】
ＨＤＣ２１４では、転送されたデータをＤｉｓｋ＿ＦＩＦＯ３１４、シンドローム演算回路３３７とデスクランブラ３１９〜３２０に入力する。Ｄｉｓｋ＿ＦＩＦＯ３１４に入ったデータは、Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介し、データバッファ２１５に一時保持される。データバッファ２１５に一時保持されるデータにはスクランブラ情報も含まれる。シンドローム演算回路３３７は、シンドローム演算とそれに基づく誤り訂正演算を行ない、誤りがあればＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介し、データバッファ２１５内のデータを訂正する。
【０１０２】
デスクランブラ３１９〜３２０は、再生データをデスクランブルする。その結果をＣＲＣチェック回路３３５〜３３６に入力し、ＣＲＣの演算とシンドローム演算回路３３７で求まった誤りの情報から訂正後のＣＲＣ演算結果を求める。その結果を誤訂正判定回路３３９に入力し、誤り訂正処理が正しいかを判定する。もし誤りがあれば、記録再生動作を制御するＷＣＳ３１３等を介して訂正不能な誤りが発生しているということを報告し、リトライ等必要な動作をすることになる。デスクランブラ３１９〜３２０、ＣＲＣチェック回路３３５〜３３６、誤訂正判定回路３３９での処理は、再生した情報における誤りの有無を直ちに検出するために、このように構成され、動作する。処理するための時間的、回路的な余裕があれば、再生したスクランブラ情報により、誤り訂正をしたデータに対してデスクランブルを実施し、その後、ＣＲＣの演算処理を実施し、誤り訂正の誤訂正の有無を判定することも可能である。
【０１０３】
上位装置２０２へのデータ転送が可能になったら、データバッファ２１５からＢｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ３１１を介してデータとデスクランブラ情報を読み出し、デスクランブラ選択回路３０９によりデスクランブラ回路３１０のデスクランブラを選択し、デスクランブルを実施し、Ｈｏｓｔ＿ＦＩＦＯ３０３、Ｈｏｓｔ＿Ｉ／Ｆ３０２を経て、上位装置２０２へデータ転送がされる。
【０１０４】
図１６は、図２１の例のスクランブラ情報を磁気ディスク２１１に書き込む場合のタイムチャートとフォーマットを説明する図である。
【０１０５】
記録する情報であるＷｒｉｔｅ＿ＤａｔａとしてＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、スクランブラ情報のＳＣＲ９７、ＤＡＴＡ９３、ＥＣＣ９４、ＧＡＰ９５があり、それが磁気ディスク制御回路から送られてくる。書き込みのためのゲート信号ＷＧがそれらに対応してある。また、データをスクランブルするためのスクランブラ信号により、ＤＡＴＡ及びＥＣＣの情報にスクランブルを掛ける。その結果として、記録媒体上にＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＳＣＲ９７、スクランブルされたＤＡＴＡ９３、スクランブルされたＥＣＣ９４、ＧＡＰ９５が記録される。ここでは、ＧＡＰ部のデータにはスクランブルがかかっていないが、書き込まれるパターンが既知であれば、スクランブルを掛けても良い。
【０１０６】
図１７は、図２１の例のスクランブラ情報を磁気ディスクから再生する場合のタイムチャートとフォーマットを説明する図である。
【０１０７】
情報記録媒体に記録されたＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＳＣＲ９７、ＤＡＴＡ９３、ＥＣＣ９４、ＧＡＰ９５は、読み出しのためのゲート信号ＲＧに対応して再生される。再生ヘッドの再生出力であるＰｒｅ＿ＡＭＰ出力には、ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１、ＳＣＲ９７、ＤＡＴＡ９３、ＥＣＣ９４、ＧＡＰ９５に対応する信号が現れる。その出力をフィルタや等化器により信号処理がされデータ弁別手段でデータ弁別される。その出力がＭＬ出力であり、Ｐｒｅ＿ＡＭＰ出力からデータ弁別のために幾らかの遅延がある。ＭＬ出力はメモリ（１）２に格納されると同時にデータ同期検出手段３でデータ同期が行われる。データ同期検出のために約１セクタ程度の遅延が発生する。データ同期検出がされると再生データが、メモリ（１）２から出力される。メモリ（１）２から出力されるのは、ＳＣＲ９７、ＤＡＴＡ９３、ＥＣＣ９４である。メモリ出力に対して符号復調、デスクランブルをしてＮＲＺデータが出力される。ＮＲＺデータに対してＥＣＣの誤り訂正処理が実施され、再生データとしてのＳＣＲ９７、ＤＡＴＡ９３が出力される。このときＥＣＣの誤り訂正処理のためにも１〜２セクタ分程度の遅延が発生する。
【０１０８】
尚、スクランブラを用いた例の場合、直接ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１とＤＡＴＡ９３とは隣接していないが、ＳＣＲ９７はデータのスクランブラであることから、ＤＡＴＡ９３の一部と見なすことができる。よって、図１８において説明した例と同様にＰＬＯ＿ＳＹＮＣ９１とＤＡＴＡ９３とが隣接した例の一つということができる。
【０１０９】
図２２は、本実施の形態によるデータ同期検出技術を使用した磁気ディスク装置の例を示したものである。磁気ディスク装置２０１は、磁気ディスク２１１、磁気ヘッド２１２、Ｒ／Ｗ ＡＭＰ２１３、ＨＤＣ２１４、マイコン２２３、データバッファ２１５、サーボ処理回路２１６、機構系ドライバ２１７、ＶＣＭ２１８、モーター２１９、信号処理部２２０等を持つ。信号処理部２２０は、前述した構成の信号処理手段、あるいは本発明による他の構成の信号処理手段、または前述した構成のデータ同期検出手段、あるいは本発明による他の構成のデータ同期検出手段２２１を含む。ＨＤＣ２１４は、前述した構成のＨＤＣ、あるいは本発明による他の構成のＨＤＣを含む。
【０１１０】
この構成の磁気ディスク装置２０１は、データ同期検出誤りの少ない磁気ディスク装置を実現することができる。また、この構成の磁気ディスク装置２０１は、情報記録媒体である磁気ディスク２１１のフォーマット効率も向上した、より多くのユーザデータが格納可能な磁気ディスク装置を実現することができる。
【０１１１】
以上説明したように、本実施の形態のデータ同期検出技術においては、データ同期検出を記録再生すべき符号変調されたデータ自体を用いて実現することにより、データ同期検出の性能をデータの弁別性能に合致したものとすることが出来る。また、通常全ての符号変調されたデータを用いて、統計的な処理が可能である。従って、誤りの少ない正確なデータ同期検出が実現できる。
【０１１２】
また、従来のデータフォーマットにおいて存在していたデータ同期信号領域をまったく必要とせず、磁気ディスク２１１等の情報記録媒体上にもデータ同期信号を記録する必要が無いので、情報記録媒体のフォーマット効率の向上が達成できる。
【０１１３】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【０１１４】
たとえば上述の説明では、磁気ディスク装置を例にして、本発明によるデータ同期信号検出技術について説明してきたが、他にも情報処理用の信号処理回路、集積回路、光磁気ディスク装置、光ディスク装置、フロッピーディスク装置等にも用いることも可能である。
【０１１５】
本発明は、従来方法によるデータ同期信号を記録媒体に書き込むフォーマットとの併用も可能である。また、従来方法によるフォーマットで記録された情報を本発明の方法で再生することも可能である。
【０１１６】
これまでの本発明に関する説明は、１セクタ分のデータ情報によりデータ同期検出を行うように説明しているが、セクタの途中までのデータによってデータ同期検出が可能となれば、その時点で判定しても良い。
【０１１７】
これまでの本発明に関する説明は、８／９符号変調を例に説明してきたが、他の符号変換でも可能であり、符号化率も１６／１７、３２／３４、６４／６５等にも対応できる。
【０１１８】
ここで実施例として説明した以外に、本発明はデータのセクタがサーボ領域によってスプリットされるいわゆるスプリットセクタのフォーマットについても対応が可能である。
【０１１９】
データ位置検出は、データ位相検出が出来た後、メモリ内のデータをアクセスして、実施することも可能である。
【０１２０】
本発明によるデータ同期検出の方法は、ソフトウエアの処理により実現することも可能である。
【０１２１】
【発明の効果】
本発明によれば、データ同期検出を行う場合において、検出誤りを少なくすることができる、という効果が得られる。
【０１２２】
また、本発明によれば、データ部の再生性能の向上に対応してあるいはそれ以上に、データ同期の検出性能も向上させることができる、という効果が得られる。
【０１２３】
また、本発明によれば、情報記録媒体のフォーマット効率を向上させることができる、という効果が得られる。
【０１２４】
また、本発明によれば、検出誤りの少ないデータ同期検出装置、さらにはそれを備えた情報記録再生装置を提供することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段を含むデータ再生系の構成の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段を含むデータ再生系の構成の変形例を示す概念図である。
【図３】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の動作原理を説明する説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段に対応した記録時の準備処理の作用を説明する説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の再生時における同期検出の作用例を説明する説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の再生時におけるデータ位置検出方法の一例を説明する概念図である。
【図７】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の再生時におけるデータ位置検出方法の変形例を説明する概念図である。
【図８】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の再生時におけるデータ位置検出方法の変形例を説明する概念図である。
【図９】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の再生時におけるデータ位置検出方法の変形例を説明する概念図である。
【図１０】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の再生時におけるＴＡ検出時のデータ位置検出方法の変形例を説明する概念図である。
【図１１】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の内部構成の一例を示す概念図である。
【図１２】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段の内部構成の変形例を示す概念図である。
【図１３】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段とともに用いられるビットシフト回路の内部構成の変形例を示す概念図である。
【図１４】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段に対応したデータ記録時のシーケンスの一例を示すタイミングチャートである。
【図１５】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段に対応したデータ再生のシーケンスの一例を示すタイミングチャートである。
【図１６】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段に対応したデータ記録時のシーケンスの変形例を示すタイミングチャートである。
【図１７】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出手段に対応したデータ再生のシーケンスの変形例を示すタイミングチャートである。
【図１８】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出技術に対応した媒体上でのデータフォーマットおよび信号波形の一例を説明する概念図である。
【図１９】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出技術を適用した磁気ディスク装置の回路構成の一例を説明するブロック図である。
【図２０】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出技術を適用した磁気ディスク装置の回路構成の変形例を説明するブロック図である。
【図２１】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出技術を適用した磁気ディスク装置の回路構成の変形例を説明するブロック図である。
【図２２】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出技術を適用した磁気ディスク装置の全体構成の一例を説明するブロック図である。
【図２３】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出技術におけるデータ記録時の作用の一例を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の一実施の形態であるデータ同期検出技術におけるデータ再生時の作用の一例を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の参考技術のデータフォーマットの構成を説明する概念図である。
【符号の説明】
１…データ弁別手段、２、３２１…メモリ、３、１０…データ同期検出手段、４…ビットシフト回路、５…直列並列変換手段、６…符号復調手段、６２、６３、６４…セレクタ回路、１１…入力データ、１２…データ位相検出出力、１３…データ位置検出出力、１４…出力データ、１５…直列並列変換出力、１６…データ弁別出力、１７…メモリ出力、１８…ビットシフト出力、２１…トラック、２２…セクタ、２３−１、２３−２…再生波形、３１〜３４…パターン照合回路、３５〜３８…計数回路、３９…位相判定回路、４０、７０Ａ…データ位置検出手段、４１〜４９、８５…フリップフロップ、５０〜５３…ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ照合、一致ビット数計数回路、５４〜６１…遅延手段、６５、３１６、３３２…スイッチ、６６…データ位置判定回路、６７…制御回路、６８…制御信号、７１…デマルチプレクサ、７３、７４、７５…選択回路、７６〜８４…シフトレジスタ、８６…バレルシフタ、９１、９６…ＰＬＯ＿ＳＹＮＣ、９３…ＤＡＴＡ、９４…ＥＣＣ、９５…ＧＡＰ、９７…ＳＣＲ、２０１…磁気ディスク装置、２０２…上位装置、２１１…磁気ディスク、２１２、２１２−１、２１２−２…磁気ヘッド、２１３…Ｒ／Ｗ ＡＭＰ、２１４…ＨＤＣ（Ｈａｒｄ＿Ｄｉｓｋ＿Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、２１５…データバッファ、２１６…サーボ処理回路、２１７…機構系ドライバ、２１８…ＶＣＭ、２１９…モーター、２２０…信号処理部、２２３…マイコン、３０１…ＨＤＡ部、３０２…Ｈｏｓｔ＿Ｉ／Ｆ、３０３…Ｈｏｓｔ＿ＦＩＦＯ、３０６、３０７…スクランブラチェック回路、３０９…デスクランブラ選択回路、３１０…デスクランブラ回路、３１１…Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｍａｎａｇｅｒ、３１３…ＷＣＳ、３１４…Ｄｉｓｋ＿ＦＩＦＯ、３１８…エラー訂正回路、３１９、３２０…デスクランブラ、３２３、３２４、３３７…シンドローム演算回路、３２５…デスクランブラ判定回路、３２６…スクランブラ選択回路、３２７…スクランブラ回路、３３１…Ｃｈａｎｎｅｌ、３３３…シンドローム生成回路、３３４…ＣＲＣ生成回路、３３５、３３６…ＣＲＣチェック回路、３３９…誤訂正判定回路。
Claims (18)
- 任意のビット数のコードワードで、該コードワードの特定位相には特定ビット列パターンが発生しないように符号変調された再生データの弁別出力を記憶する工程と、
再生データの弁別出力のビット列について１ビット毎に異なるビット位相で特定ビットパターン発生を検出し、該特定ビットパターンの発生した数を符号変調のコードワードのビット数の周期で１ビット毎のビット位相毎に計数する工程と、
前記特定ビットパターンの発生した数のビット位相毎の計数結果を基に符号変調のコードワードのビット数の周期で1個以上の特定ビット位相関係の計数結果の加算結果をＳＹＮＣ判定値として求め、該ＳＹＮＣ判定値が最大値あるいは最小値となるビット位相を特定することにより、前記再生データの符号変調のコードワード区切りを特定する工程と、
特定された前記符号変調のコードワード区切りに基づいて、記憶された前記弁別出力を前記符号変調のコードワード区切りに同期させて出力する工程と、
を含むデータ同期検出方法。 - 符号変調された再生データの弁別出力ビット列の前半部分の再生データの弁別出力ビット列とデータ再生のためのクロック同期を再生するためのＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンとの相関を求める工程、および符号変調された前記再生データの弁別出力ビット列の後半部分の再生データの弁別出力ビット列と前記再生データの最終ビットを正しく再生するためのＧＡＰパターンとの相関を求める工程、のうち少なくとも一方と、求めた相関によりデータ部分の位置を特定する工程とを含む請求項１記載のデータ同期検出方法。
- 符号変調された再生データの弁別出力ビット列の前半部分の再生データの弁別出力ビット列とデータ再生のためのクロック同期を再生するためのＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンとの相関を求める工程、符号変調された再生データの弁別出力ビット列の後半部分の再生データの弁別出力ビット列とデータの最終ビットを正しく再生するためのＧＡＰパターンとの相関を求める工程、および、データの途中に設けたデータ位置検出パターンについて、符号変調された再生データの弁別出力ビット列の途中部分の再生データの弁別出力ビット列とデータ位置検出パターンとの相関を求める工程、のうちの少なくとも一つの工程と、求めた相関によりデータ部分の位置を特定する工程と、を含む請求項１記載のデータ同期検出方法。
- 再生データの弁別出力に誤りがある可能性を表すデータ品質信号により、データ同期検出に使用する再生データ、あるいはデータ部分の位置検出に使用する再生データを選択する工程を含み、該選択する工程は、前記データ品質信号が品質低下を示す部分の再生データを使用しないように選択することを特徴とする請求項１，２または３記載のデータ同期検出方法。
- データを２種類以上のスクランブラでスクランブルすることが可能なスクランブル工程と、
スクランブルされたデータをコードワードの特定位相には特定ビット列パターンが発生しないように符号変調する工程と、
その符号変調されたデータのビット列について１ビット毎に異なるビット位相で特定ビットパターンの発生を検出し、該特定ビットパターンの発生した数を符号変調のコードワードのビット数の周期で１ビット毎のビット位相毎に計数する工程と、
前記特定ビットパターンの発生した数のビット位相毎の計数結果を基に符号変調のコードワードのビット数の周期で1個以上の特定ビット位相関係の計数結果の加算結果をＳＹＮＣ判定値として求め、該ＳＹＮＣ判定値において最小の値と２番目に小さい値との差が所定の閾値以上となるかによって、データの符号変調のコードワード区切り位置特定が可能であるかを判定するスクランブラ判定工程と、
前記スクランブラ判定工程で符号変調のコードワード区切り位置特定が可能であると判定されたスクランブラでスクランブルされたデータを符号変調したデータを記録する工程と、を含む情報記録方法。 - データを２種類以上のスクランブラでスクランブルすることが可能なスクランブル工程と、
スクランブルされたデータを任意のビット数のコードワードで該コードワードの特定位相には特定ビット列パターンが発生しないように符号変調する工程と、
その符号変調されたデータのビット列について１ビット毎に異なるビット位相で特定ビットパターン発生を検出し、該特定ビットパターンの発生した数を符号変調のコードワードのビット数の周期で１ビット毎のビット位相毎に計数する工程と、
特定ビットパターンの発生した数のビット位相毎の計数結果を基に符号変調のコードワードのビット数の周期で1個以上の特定ビット位相関係の計数結果の加算結果をＳＹＮＣ判定値として求め、該ＳＹＮＣ判定値において最小の値と２番目に小さい値との差が所定の閾値以上となるかによって、データの符号変調のコードワード区切り位置特定が可能であるかを判定するスクランブラ判定工程と、
前記スクランブラ判定工程で符号変調のコードワード区切り位置特定が可能であると判定されたスクランブラの情報、および当該スクランブラでスクランブルされたデータを符号変調して得られたデータを記録する工程と、を含む情報記録方法。 - 請求項１，２，３または４記載のデータ同期検出方法によるデータ同期検出工程と、
特定された前記符号変調のコードワード区切りに基づいてデータを符号復調する工程と、
符号復調されたデータを２種類以上のデスクランブラでデスクランブルを行う工程と、
デスクランブルされたデータについて誤り検出を行う工程と、
検出された誤り数が最小となるデスクランブラの出力データを再生データとして出力する工程と、を含む情報再生方法。 - スクランブラ情報を含む再生データを入力し、請求項１，２，３または４記載のデータ同期検出方法によるデータ同期検出工程と、
特定された前記符号変調のコードワード区切りに基づいてデータを符号復調する工程と、
符号復調されたデータを誤り訂正する工程と、
誤り訂正されたデータに含まれるスクランブル情報によりデスクランブルする工程とを含み、
デスクランブラの出力データを再生データとして用いる情報再生方法。 - 任意のビット数のコードワードで、該コードワードの特定位相には特定ビット列パターンが発生しないように符号変調された再生データをデータ弁別した結果を保持するデータ記憶手段と、
データ弁別した結果のビット列について１ビット毎に異なるビット位相で特定ビットパターンの発生を検出するパターン照合手段と、
前記パターン照合手段により検出した特定ビットパターンの発生した数を符号変調のコードワードのビット数の周期で１ビット毎のビット位相毎に計数するパターン計数手段と、
前記パターン計数手段により計数された、前記特定ビットパターンの発生した数のビット位相毎の計数結果を基に符号変調のコードワードのビット数の周期で1個以上の特定ビット位相関係の計数結果の加算結果をＳＹＮＣ判定値として求め、該ＳＹＮＣ判定値が最大値あるいは最小値となるビット位相を特定することにより、前記再生データの符号変調のコードワード区切りを特定するデータ位相判定手段と、
入力ビット列を任意の量でシフトするビットシフト手段とを備え、前記データ記憶手段に保持されたデータ弁別結果を前記ビットシフト手段に入力し、前記ビットシフト手段は前記データ位相判定手段により特定された前記符号変調のコードワード区切りの情報に従いビットシフトを施して前記符号変調のコードワード区切り毎にデータ弁別した結果を出力することを特徴とするデータ同期検出装置。 - 任意のビット数のコードワードで、該コードワードの特定位相には特定ビット列パターンが発生しないように符号変調された再生データをデータ弁別した結果を保持するデータ記憶手段と、
データ弁別した結果のビット列について１ビット毎に異なるビット位相で特定ビットパターンの発生を検出するパターン照合手段と、
前記パターン照合手段により検出した特定ビットパターンの発生した数を符号変調のコードワードのビット数の周期で１ビット毎のビット位相毎に計数するパターン計数手段と、
前記パターン計数手段により計数された、前記特定ビットパターンの発生した数のビット位相毎の計数結果を基に符号変調のコードワードのビット数の周期で1個以上の特定ビット位相関係の計数結果の加算結果をＳＹＮＣ判定値として求め、該ＳＹＮＣ判定値が最大値あるいは最小値となるビット位相を特定することにより、前記再生データの符号変調のコードワード区切りを特定するデータ位相判定手段と、
符号変調された再生データをデータ弁別した結果のビット列の前半部分のデータ弁別した結果のビット列についてデータ再生のためのクロック同期を再生するためのＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンとのパターン照合をするＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターン照合手段、および、符号変調された再生データをデータ弁別した結果のビット列の後半部分のデータ弁別した結果のビット列についてデータの最終ビットを正しく再生するためのＧＡＰパターンとのパターン照合をするＧＡＰパターン照合手段のうちの少なくとも一方と、を含み、前記ＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターン照合手段の出力、および前記ＧＡＰパターン照合手段の出力の少なくとも一方と、前記データ位相判定手段の出力とから前記データ記憶手段に保持されたデータ弁別結果の中のデータ範囲を特定するデータ位置判定手段と、
入力ビット列を任意の量でシフトするビットシフト手段とを備え、前記データ記憶手段に保持されたデータ弁別結果から、前記データ位置判定手段の情報によりデータ部分を選択的に出力させて前記ビットシフト手段に入力し、前記ビットシフト手段は前記データ位相判定手段により判定された符号変調のコードワード区切りの情報に従いビットシフトを施して前記符号変調のコードワード区切り毎にデータ弁別した結果を出力することを特徴とするデータ同期検出装置。 - 任意のビット数のコードワードで、該コードワードの特定位相には特定ビット列パターンが発生しないように符号変調された再生データをデータ弁別した結果を保持するデータ記憶手段と、
データ弁別した結果のビット列について１ビット毎に異なるビット位相で特定ビットパターンの発生を検出するパターン照合手段と、
前記パターン照合手段により検出した特定ビットパターンの発生した数を符号変調のコードワードのビット数の周期で１ビット毎のビット位相毎に計数するパターン計数手段と、
前記パターン計数手段により計数された、前記特定パターンの発生した数のビット位相毎の計数結果を基に符号変調のコードワードのビット数の周期で1個以上の特定ビット位相関係の計数結果の加算結果をＳＹＮＣ判定値として求め、該ＳＹＮＣ判定値が最大値あるいは最小値となるビット位相を特定することにより、前記再生データの符号変調のコードワード区切りを特定するデータ位相判定手段と、
符号変調された再生データをデータ弁別した結果のビット列の前半部分のデータ弁別した結果のビット列についてデータ再生のためのクロック同期を再生するためのＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターンとのパターン照合をするＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターン照合手段、符号変調された再生データをデータ弁別した結果のビット列の後半部分のデータ弁別した結果のビット列についてデータの最終ビットを正しく再生するためのＧＡＰパターンとのパターン照合をするＧＡＰパターン照合手段、および、データの途中に設けたデータ位置検出パターンについて、符号変調された再生データをデータ弁別した結果のビット列の途中部分のデータ弁別した結果のビット列についてデータ位置検出のためのデータ位置検出パターンとのパターン照合をするデータ位置検出パターン照合手段のうちの少なくとも一つを含み、
前記ＰＬＯ＿ＳＹＮＣパターン照合手段の出力、前記ＧＡＰパターン照合手段の出力、および、前記データ位置検出パターン照合手段の出力、の少なくとも一つと、前記データ位相判定手段の出力とから前記データ記憶手段に保持されたデータ弁別結果の中のデータ範囲を特定するデータ位置判定手段と、
入力ビット列を任意の量でシフトするビットシフト手段とを備え、
前記データ記憶手段に保持されたデータ弁別結果から、前記データ位置判定手段の結果によりデータ部分を出力させて前記ビットシフト手段に入力し、前記ビットシフト手段は前記データ位相判定手段により判定された符号変調のコードワード区切りの情報に従いビットシフトを施して符号変調のコードワード区切り毎にデータ弁別した結果を出力することを特徴とするデータ同期検出装置。 - 請求項９、１０または１１記載のデータ同期検出装置において、再生データの弁別出力に誤りがある可能性を表すデータ品質信号を入力し、前記データ品質信号により、データ同期検出に使用するデータ弁別した結果あるいはデータ位置判定に使用するデータ弁別した結果を選択するための選択手段を含み、該選択手段は、前記データ品質信号が品質低下を示す部分のデータ弁別した結果を使用しないよう選択することを特徴とするデータ同期検出装置。
- 入力されるアナログ信号に低域通過特性を与える低域通過フィルタ手段と、
該低域通過フィルタ手段の出力のアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換手段と、
該アナログデジタル変換手段の出力を等化する等化手段と、
該等化手段の出力信号を入力しデータ弁別を行うデータ弁別手段と、
該データ弁別手段から出力される弁別ビット列によりデータ同期検出をする、請求項９、１０、１１および１２記載のデータ同期検出装置のいずれか一つと、を備えることを特徴とする信号処理装置。 - 記録するデータをスクランブルする複数のスクランブラと、
複数の前記スクランブラの各々でスクランブルされたデータを任意のビット数のコードワードで、該コードワードの特定位相には特定ビット列パターンが発生しないように符号変調する符号変調手段と、
該符号変調されたデータのビット列について１ビット毎に異なるビット位相で特定ビットパターン発生を検出し、該特定ビットパターンの発生した数を符号変調のコードワードのビット数の周期で１ビット毎のビット位相毎に計数するパターン計数手段と、
前記特定ビットパターンの発生した数のビット位相毎の計数結果を基に符号変調のコードワードのビット数の周期で1個以上の特定ビット位相関係の計数結果の加算結果をＳＹＮＣ判定値として求め、該ＳＹＮＣ判定値において最小の値と２番目に小さな値との差が所定の閾値以上となるかによって、データの符号変調のコードワード区切り位置特定が可能であるかを判定するスクランブラ判定手段と、
前記スクランブラ判定手段の判定結果により使用する前記スクランブラを選択するためのスクランブラ選択手段とを含み、
前記スクランブラ選択手段によって選択された前記スクランブラでスクランブルを実施したデータを更に符号変調した情報を記録することを特徴とする情報記録装置。 - 記録するデータをスクランブルする複数のスクランブラと、
複数の前記スクランブラの各々でスクランブルされたデータを任意のビット数のコードワードで、該コードワードの特定位相には特定ビット列パターンが発生しないように符号変調する符号変調手段と、
該符号変調されたデータのビット列について１ビット毎に異なるビット位相で特定ビットパターン発生を検出し、該特定ビットパターンの発生した数を符号変調のコードワードのビット数の周期で１ビット毎のビット位相毎に計数するパターン計数手段と、
前記特定ビットパターンの発生した数のビット位相毎の計数結果を基に、符号変調のコードワードのビット数の周期で1個以上の特定ビット位相関係の計数結果の加算結果をＳＹＮＣ判定値として求め、該ＳＹＮＣ判定値において最小の値と２番目に小さな値との差が所定の閾値以上となるかによって、データの符号変調のコードワード区切り位置特定が可能であるかを判定するスクランブラ判定手段と、
前記スクランブラ判定手段の判定結果により使用する前記スクランブラを選択するためのスクランブラ選択手段とを含み、
前記スクランブラ選択手段によって選択された前記スクランブラの情報と、当該スクランブラ選択手段によって選択された前記スクランブラでスクランブルを実施したデータを更に符号変調した情報とを記録することを特徴とする情報記録装置。 - 請求項９、１０、１１および１２記載のデータ同期検出装置の何れか一つと、特定された符号変調のコードワード区切りに基づいてデータを復号する符号復調手段と、符号復調されたデータをデスクランブルする複数のデスクランブラ手段と、複数の前記デスクランブラ手段の各々でデスクランブルされたデータについて誤り検出を行う誤り検出訂正手段と、該誤り検出訂正手段で検出された誤り数が最小であるものに対応する前記デスクランブラ手段の出力データを再生データとして出力することを特徴とする情報再生装置。
- 請求項９、１０、１１および１２記載のデータ同期検出装置の何れか一つと、特定された前記符号変調のコードワード区切りに基づいてデータを符号復調する符号復調手段と、
符号復調されたデータについて誤り検出を行う誤り検出訂正手段と、
誤り訂正されたデータをデスクランブルするデスクランブラ手段とを備え、
前記データ同期検出装置にはスクランブラ情報を含む再生データを入力し、デスクランブラ手段は前記誤り検出訂正手段により誤り訂正がされた再生データ中のスクランブラ情報によりデスクランブルを実施し、前記デスクランブラ手段の出力データを再生データとして出力することを特徴とする情報再生装置。 - 請求項１４記載の情報記録装置と請求項１６記載の情報再生装置とを備えるか、または、請求項１５記載の情報記録装置と請求項１７記載の情報再生装置とを備えることを特徴とする情報記録再生装置。
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