JP4643978B2 - スクランブル回路、デ・スクランブル回路及び方法、並びにディスク装置 - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態にかかる光ディスクの再生装置の信号処理回路の一部を示す概略を示すブロック図である。再生装置の信号処理回路1には、図示せぬディスクから読み出されたデータが復調された復調データが供給される。この信号処理回路1は、メイン・データと補助データとを分類する選別部(セレクタ)11と、選別部11により分離されたメイン・データをローテーション処理するローテーション12と、補助データをデ・インターリーブ処理するデ・インターリーブ回路13とを有する。また、デ・インターリーブされたメイン・データのシンドロームを生成するメインシンドローム生成部14及びこれを保存するメインメモリ15と、デ・インターリーブされた補助データを保存するBISメモリ16及びこの補助データからシンドロームを生成するBISシンドローム生成部17を有する。更に、ローテーション回路12からメイン・データを受け取ってスクランブルを解くデ・スクランブル回路18と、その誤りを検出する誤り検出回路19とを有している。更にまた、各データの誤りを訂正する誤り訂正回路20を有し、誤り訂正回路20から誤り位置及び値が入力される入出力部21と、スクランブルが解かれたデータが出力される出力部22とがバス23を介してメモリ24に接続されている。更に、バス23にはホストインターフェース回路25が接続され、このホストインターフェース回路25を介して読み出されたデータがPCなどの上位機器(ホスト)26へ転送される。
次に、本実施の形態における再生装置におけるデ・スクランブル回路、誤り検出回路について説明するが、先ず、ブルーレイディスクにおける記録ブロックのデータの配列順序について説明しておく。図2は、ブルーレイディスクにおける記録ブロックのバイト単位のデータ(以下、バイトデータという。)の並び順を説明する図である。なお、本図は、ブルーレイディスクにおけるECCブロックから図1における選別部11にて補助データを分離し、メイン・データのローテンションが解かれた後のデータ構成を示し、以下の説明においては、図2に示す2052×32バイトのデータを記録ブロックという。記録ブロック100は、32個の符号列(2048バイトの論理セクタに4バイトのEDCを付加したデータ)D(x)(以下、D0〜D31ともいう。)により構成される。1つの符号列D(x)は、2048バイトのユーザ・データに4バイトのECCコードが付加された2052バイトのデータからなる。図3は、2つの符号列(D0,D1)を拡大して示す図である。図中に示す数値は、バイト単位のデ・スクランブルの順序(符号化順序)を示す。記録ブロックは、304列216バイト行からなる。ここで、N=列番号(0≦N≦303)、M=行番号(0≦M≦215)とする。
ディスクに記録されたデータは、記録した順序で読み出されるため、読み出したデータは、記録順序番号Pの順とは異なる順序となる。しかしならが、スクランブルは、上記符号化順序に対して上記所定の演算を施すことでデ・スクランブルされる処理であって、読み出した順序で上記所定の演算を行ってもデ・スクランブル処理することはできない。本実施の形態は、この記録順序番号Pの順、すなわち符号化順序番号Qの順とは異なる順序でデータを処理してもデ・スクランブル処理することができる演算回路及びその方法を提案するものである。
DSi=Si+Di・・・(1)
ここで、「+」は排他的論理和EOXを示す。以下の説明において、「+」は同様に排他的論理和を示すこととする。
DSi=Si+Di
=S(P×216)mod 2052+Di・・・(2)
φ(x)=X16+X15+X13+X4+1・・・(3)
の多項式から得られる。ここで、Xはシフト・レジスタを生成多項式で表現した場合の要素を示す。この多項式φ(x)から108回、216回シフト演算させるための図8及び図9の下図に示す演算式が求まる。108回SFR41、216回SFR42は、これらの演算式を演算するシフト・レジスタである。
次に、図7に示すデ・スクランブル回路のデ・スクランブル方法について説明する。図10は、本実施の形態におけるデ・スクランブル方法を示すフローチャートである。図10に示すように、予めセクタ・スクランブル初期値記憶部44を初期化し、スクランブル値S0を格納しておく(ステップSP1)。そして、制御信号S1〜S3により、全ての切り替え回路47〜49を初期化する(ステップSP2)。ここで、初期化により、切り替え回路48にセクタ・スクランブル初期値記憶部44の出力を選択させ、セクタ・スクランブル初期値S0を出力させる。また、切り替え回路49にRowスクランブル初期値記憶部45の出力を選択させ、Rowスクランブル初期値を出力させる。また、切り替え回路47にスクランブル更新SFR43の出力を選択させる。なお、切り替え回路48は、セクタ。スクランブル初期値記憶部44側を選択しているため、スクランブル更新SFR43の値は選択・出力されない。
次に、本実施の形態における再生装置の誤り検出回路について説明する。ブルーレイディスクにおいては、上述の図2に示す各符号列M0〜M31(以下、M(x)という。)の2048バイト(16384ビット)のデータに対し4バイト(32ビット)の誤り検出符号を付加する。32ビットの誤り検出符号は、16384ビットの符号列I(x)を下記式(4)の生成多項式で除算することで求めることができる。
G(x)=X32+X31+X4+1・・・(4)
EDC(x)=ΣbtXt=I(x)modG(x)(Σ:t=31〜0)・・・(5)
ただし、I(x)=ΣbtXt(Σ:t=16415〜32)
D(x)=I(x)+EDC(x)・・・(6)
E0=B16415X16415modG(x)+B14687X14687modG(x)+B12959X12959modG(x)=(X16415+X14687+X12959)modG(x)・・・(7)
EP,0=bq+7Xq+1modG(x)+CP,0
が格納される。なお、誤り検出中間値CP,0=0である。
CP,1=(bq+7Xq+1modG(x))modG(x)=bq+7Xq+1modG(x)
EP,1=bq+6XqmodG(x)+bq+7Xq+1modG(x)=(bq+6Xq+bq+7Xq+1)modG(x)
が格納される。同様に、この値が除算器215にて除算されて下記の誤り検出中間値が生成され、誤り検出中間値保持部213に保持される。
CP,2=((bq+6Xq+1+bq+7Xq+2)modG(x))modG(x)=(bq+6Xq+1+bq+7Xq+2)modG(x)
EP,7=(bq+7Xq+7+bq+6Xq+6+bq+5Xq+5+bq+4Xq+4+bq+3Xq+3+bq+2Xq+2+bq+1Xq+1+bq+0Xq+0)modG(x)
となる。この値は、1バイトデータについて誤り検出値を算出したバイト誤り検出値Epである。
次に、このように構成された誤り検出回路の動作について説明する。図17は、本実施の形態における誤り検出回路201の動作を示すフローチャートである。ここでは、説明の簡単のため、16416ビットの符号列D0(Dq=0〜Dq=16416={100000000・・・・・・000000001})が入力される場合の誤り検出値の求め方について説明する。ここで、qは符号化ビット順序番号であり、符号列D0が実際に入力される順序は、記録バイト順序番号Pの順である。すなわち、符号列D0は、記録ビット順序番号pの順に処理されるが、各ビットデータには、入力順序である記録ビット順序番号pとは異なる符号化ビット順序番号qが対応付けられている。符号列D0とは、この符号化ビット順序番号qの順に符号列D0を並び替えた場合に、最上位ビットと最下位ビットのみが「1」、その他のビットが「0」である符号列とする。ここで求める誤り検出値は、この符号列D0をビット順序番号qの順(={100000000・・・・・・000000001})に並び替え、図11に示すシフト・レジスタ200に入力して得ることができるシフト・レジスタ値である。なお、上述したように、実際には、検出回路201に対して、32の符号列からなる記録ブロックF(x)がバイト単位で記録バイト順序番号Pの順で順次入力される。
また、本実施の形態においては、再生装置における誤り検出回路について説明したが、上述したごとく、記録装置において誤り検出符号を付加する際も同様に構成することができ、シフト・レジスタ200を使用しなくても、使用した場合と同一の演算を行なうことができる。この場合においても、ユーザ・データの誤り検出符号を、符号化順序番号の順ではなく、記録バイト順序番号の順に算出することができ、従来のように、記録ブロック毎バッファに一旦格納して、符号化バイト順序番号の順に並び変える必要がない。
13 デ・インターリーブ回路、14 メインシンドローム生成部、
15 メインメモリ、16 BISメモリ、17 BISシンドローム生成部、
18 デ・スクランブル回路、19,201 誤り検出回路、
20 誤り訂正回路、21 入出力部、22 出力部、
23 バス、24 メモリ、25 ホストインターフェース回路、
30,200 シフト・レジスタ、
40 スクランブル値生成部、44 セクタ・スクランブル初期値記憶部、
45 スクランブル初期値記憶部、46 スクランブル初期値記憶部、
47,48,49,203,216 切り替え回路、
49 スクランブル初期値記憶部、50 制御回路、
51,202 カウンタ、52 制御信号生成部、
100 記録ブロック、113 検出中間値保持部、
207 特定固有代替値テーブル、204 更新初期値テーブル、
204 固有代替値テーブル、205,215 除算器、
206 更新用固有代替値テーブル、207 特定固定代替値テーブル、
208 補正代替値出力部、210 ビット処理演算部、
211 P/S回路、212 切り替え回路、
213 誤り検出値中間値保持部、217 ビット誤り検出値保持部、
220 バイト処理演算部、222 バイト誤り検出値保持部、
223 リセット回路、318 誤り符号付加回路、
319 スクランブル回路、320 訂正符号化回路、
XqmodG 補正代替値、CP,i 検出中間値、F(x) 記録ブロック、
D(x) 符号列、d(x) 代替符号列、EP,i ビット誤り検出値、
EP バイト誤り検出値、E(x) 誤り検出値、
M 行カウント値、N 列カウント値、
P 記録バイト順序番号、p 記録ビット順序番号、
Q 符号化バイト順序番号、q 符号化ビット順序番号
Claims (13)
- スクランブルされる前のデータのそれぞれとスクランブル値のそれぞれを第1の順序で用いることで生成されたスクランブル済データのそれぞれが前記1の順序とは異なる第2の順序で入力され、前記スクランブル値のそれぞれを前記第2順序で用いることで前記スクランブル済データをデ・スクランブルしてデ・スクランブル済データを生成するデ・スクランブル回路であって、
1クロック毎に所定の値を一回シフトして前記第1の順序で前記スクランブル値のそれぞれを出力する第1のシフト・レジスタと、前記第1のシフト・レジスタが前記所定の値を複数回シフトすることで出力する値を1クロック毎に演算し、前記スクランブル値として前記第2の順序に従って出力する第2のシフト・レジスタと、を含むスクランブル値生成部と、
前記第2の順序で入力される前記スクランブル済データと、前記第1のシフト・レジスタが出力する前記スクランブル値と前記第2のシフト・レジスタが出力する前記スクランブル値の内、選択的に入力される一方の前記スクランブル値とに基づいて前記デ・スクランブル済データを算出する論理回路と、を有するデ・スクランブル回路。 - 前記スクランブル値生成部は、さらに、前記第1のシフト・レジスタが前記所定の値を前記複数回とは異なる別の複数の回数シフトすることで出力する値を1クロック毎に演算し、前記スクランブル値として前記第2の順序に基づいて出力する第3のシフト・レジスタを含むことを特徴とする請求項1記載のデ・スクランブル回路。
- 前記論理回路は、前記第2の順序で入力される前記スクランブル済データと、前記第1のシフト・レジスタ、前記第2のシフト・レジスタ及び前記第3のシフト・レジスタのそれぞれが出力する前記スクランブル値のそれぞれのうち、選択的に入力される一のスクランブル値と、に基づいて前記デ・スクランブル済データを算出することを特徴とする請求項2記載のデ・スクランブル回路。
- 前記第3のシフト・レジスタは、前記第1のシフト・レジスタが前記所定の値を前記複数回の半分の回数シフトすることで出力する値を1クロック毎に演算し、前記スクランブル値として前記第2の順序に基づいて出力することを特徴とする請求項2記載のデ・スクランブル回路。
- 前記論理回路は、入力された前記スクランブル済データと前記スクランブル値の排他的論理和を実行する論理回路であることを特徴とする請求項1に記載のデ・スクランブル回路。
- 前記第2の順序は、前記スクランブル済データのそれぞれがディスクから読み出される順序であることを特徴とする請求項1記載のデ・スクランブル回路。
- 前記スクランブル済データのそれぞれは行数X及び列数Y(X、Yは自然数)からなる行列である記録ブロックであって、列方向に前記第1の順序が対応づけられ、行方向に第2の順序が対応付けられていることを特徴とする請求項2記載のデ・スクランブル回路。
- 前記記録ブロックの行数X及び列数Yは2のべき乗からなり、
前記所定回数は、Xの約数のうち2のべき乗となる値のいずれかであることを特徴とする請求項7記載のデ・スクランブル回路。 - 前記第1及び第2のシフト・レジスタのそれぞれが出力する前記スクランブル値のそれぞれを選択的に前記論理回路に出力する選択回路と、前記選択回路を制御する制御部と、をさらに有することを特徴とする請求項1に記載のデ・スクランブル回路。
- スクランブルされる前のデータのそれぞれとスクランブル値のそれぞれを第1の順序で用いることで生成されたスクランブル済データのそれぞれと、前記スクランブル値のそれぞれを、前記第1の順序とは異なる第2の順序で用いることで前記スクランブル済データをデ・スクランブルするデ・スクランブル方法であって、
1クロック毎に所定の値を一回シフトすることで前記スクランブル値を前記第1の順序で得るステップと、前記所定の値を複数回シフトした値を1クロック毎に求めることで、前記第2の順序に従って前記スクランブル値を得るステップと、前記スクランブル済データを前記第2の順序で用いると共に、前記第1の順序で得た前記スクランブル値と前記第2の順序で得たスクランブル値を選択的に用いて前記スクランブル済データをデ・スクランブルするステップと、を有するデ・スクランブル方法。 - 1クロック毎に所定の値を一回シフトして第1の順序でスクランブル値のそれぞれを出力する第1のシフト・レジスタと、前記第1のシフト・レジスタが前記所定の値を複数回シフトすることで出力する値を1クロック毎に演算し、前記1の順序とは異なる第2の順序に従って前記スクランブル値のそれぞれを出力する第2のシフト・レジスタと、を含むスクランブル値生成部と、
前記第1のシフト・レジスタが出力する前記スクランブル値と前記第2のシフト・レジスタが出力する前記スクランブル値を選択的に用いてスクランブルされるべきデータを前記第2の順序でスクランブルする論理回路と、を有するスクランブル回路。 - スクランブルされる前のデータのそれぞれとスクランブル値のそれぞれを第1の順序で用いることで生成されたスクランブル済データのそれぞれを前記1の順序とは異なる第2の順序で読み出す読み出し部と、前記スクランブル値のそれぞれを前記第2順序で用いることで前記スクランブル済データをデ・スクランブルしてデ・スクランブル済データを生成するデ・スクランブル部と、を有し、
前記デ・スクランブル部は、1クロック毎に所定の値を一回シフトして前記第1の順序で前記スクランブル値のそれぞれを出力する第1のシフト・レジスタと、前記第1のシフト・レジスタが前記所定の値を複数回シフトすることで出力する値を1クロック毎に演算し、前記スクランブル値として前記第2の順序に従って出力する第2のシフト・レジスタと、を含むスクランブル値生成部と、
前記第2の順序で入力される前記スクランブル済データと、前記第1のシフト・レジスタが出力する前記スクランブル値と前記第2のシフト・レジスタが出力する前記スクランブル値の内、選択的に入力される一方の前記スクランブル値とに基づいて前記デ・スクランブル済データを算出する論理回路と、を有するディスク装置。 - スクランブルされるべきデータをスクランブルするスクランブル部と、スクランブルされたデータをディスクに記録する記録部と、を有し、前記スクランブル部は、1クロック毎に所定の値を一回シフトして第1の順序でスクランブル値のそれぞれを出力する第1のシフト・レジスタと、前記第1のシフト・レジスタが前記所定の値を複数回シフトすることで出力する値を1クロック毎に演算し、前記1の順序とは異なる第2の順序に従って前記スクランブル値のそれぞれを出力する第2のシフト・レジスタと、を含むスクランブル値生成部と、
前記第1のシフト・レジスタが出力する前記スクランブル値と前記第2のシフト・レジスタが出力する前記スクランブル値を選択的に用いてスクランブルされるべきデータを前記第2の順序でスクランブルする論理回路と、を有する、ディスク装置。
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