JP5138794B2 - Signal processing apparatus and signal processing method - Google Patents
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Description
本発明は、記録媒体に記録された情報を再生する信号処理装置及び信号処理方法に関するものであり、特にＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式を利用した信号処理装置及び信号処理方法に関するものである。 The present invention relates to a signal processing apparatus and signal processing method for reproducing information recorded on a recording medium, and more particularly to a signal processing apparatus and signal processing method using a PRML (Partial Response Maximum Likelihood) system.
近年、デジタル放送が徐々に広まり、デジタル放送の大容量高精細な映像をそのままの画質で記録したいという需要が高まっている。それに伴い、光ディスクなどの記録媒体の容量も大きくする必要があり、そのためには記録密度を高くすることが必要となっている。しかし、高い記録密度で記録を行った光ディスクを再生する場合、いくつかの要因により再生信号品質の劣化を招いてしまう。例えば、記録密度が向上したことにより、相変化ディスクでは、隣接ピットからの熱干渉などの影響を受けて再生信号が非対称となるアシンメトリが大きくなるという問題があった。 In recent years, digital broadcasting has gradually spread, and there is an increasing demand for recording large-capacity high-definition video of digital broadcasting with the same image quality. Along with this, it is necessary to increase the capacity of a recording medium such as an optical disk. To that end, it is necessary to increase the recording density. However, when reproducing an optical disc recorded at a high recording density, the reproduction signal quality is degraded due to several factors. For example, due to the improvement in recording density, there has been a problem that the phase change disc has a large asymmetry in which the reproduction signal is asymmetric due to the influence of thermal interference from adjacent pits.
そこで、このアシンメトリのような非線形歪みを持つ信号に対する信号処理技術が下記特許文献１に開示されている。この信号処理装置は、非線形な歪みをもつ再生信号を帯域制限するとともに、アナログ等化を行うアナログフィルタと、アナログフィルタの出力信号に対して線形成分の信号を等化するための第１の適応フィルタと、第１の適応フィルタに並列に接続され、アナログフィルタ出力の非線形歪みを補正する第２の適応フィルタとを備えたものである。この構成により、下記特許文献１に記載されている信号処理装置は、再生信号に含まれる非線形歪みを補正することができる。 Therefore, a signal processing technique for a signal having nonlinear distortion such as this asymmetry is disclosed in Patent Document 1 below. This signal processing device band-limits a reproduction signal having nonlinear distortion, and an analog filter that performs analog equalization, and a first adaptation for equalizing a linear component signal with respect to the output signal of the analog filter A filter and a second adaptive filter that is connected in parallel to the first adaptive filter and corrects nonlinear distortion of the analog filter output are provided. With this configuration, the signal processing device described in Patent Document 1 below can correct nonlinear distortion included in the reproduction signal.
しかしながら、高い記録密度で記録を行った光ディスクを再生する場合、再生信号品質の劣化を招く要因はアシンメトリだけではない。例えば、光ディスクから信号を読み取る光ヘッドの光学的空間周波数特性により、再生信号の広域成分が著しく劣化してしまう。また、記録密度が高くなるにつれ、隣接する記録ピットからの符号間干渉の影響が大きくなり、波形の歪みが顕著になる。このような符号間干渉による波形の歪みはランレングスの短い記録ピットで大きくなり、特に、ランレングスの短い記録ピットが連続して記録されている部分に大きな影響が出てしまう。 However, when reproducing an optical disc recorded at a high recording density, the asymmetry is not the only factor causing deterioration in the reproduction signal quality. For example, due to the optical spatial frequency characteristics of an optical head that reads a signal from an optical disk, the wide-area component of the reproduced signal is significantly degraded. Further, as the recording density increases, the influence of intersymbol interference from adjacent recording pits increases, and the waveform distortion becomes significant. Waveform distortion due to such intersymbol interference becomes large at recording pits having a short run length, and in particular, a large influence is exerted on a portion where recording pits having a short run length are continuously recorded.
このように光ディスクの記録密度が高くなると、アシンメトリの補正を行っただけでは、最短記録ピットが連続して記録されている部分の再生信号を正しく二値化することが難しくなり、エラーレートが増加してしまうという課題があった。 As the recording density of the optical disk increases, it becomes difficult to correctly binarize the playback signal of the portion where the shortest recording pits are continuously recorded only by correcting the asymmetry, and the error rate increases. There was a problem of doing it.
そこで本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、高い記録密度で記録された光ディスクなどの記録媒体において、光学的空間周波数特性や符号間干渉の影響を受けた再生信号を正しく二値化することができ、かつ、従来のＰＲＭＬ方式の構成を変えることなく実現することができる信号処理装置及び信号処理方法を得ることを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem. In a recording medium such as an optical disk recorded at a high recording density, a reproduction signal that is affected by optical spatial frequency characteristics and intersymbol interference is correctly reproduced. It is an object of the present invention to obtain a signal processing device and a signal processing method that can be realized and can be realized without changing the configuration of the conventional PRML system.
本発明における信号処理装置は、記録媒体に記録された情報を再生する信号処理装置であって、前記記録媒体から再生した再生信号から最短記録情報が連続した区間を検出する連続最短記録情報検出手段と、前記最短記録情報が連続していると検出した区間の再生信号の振幅を調整する振幅調整手段と、前記振幅調整手段から出力された再生信号に対して波形等化を行う波形等化手段と、前記波形等化手段から出力された等化信号に対してビタビ復号処理を行う復号手段とを備え、前記波形等化手段はデジタルフィルタで構成されており、前記デジタルフィルタのタップ数が、前記最短記録情報が連続していると検出した区間のうち最も短い区間を、前記デジタルフィルタを動作させるクロックでサンプリングしたときのサンプリング数と同じ４であることを特徴とする。 The signal processing apparatus according to the present invention is a signal processing apparatus for reproducing information recorded on a recording medium, and is a continuous shortest recording information detecting means for detecting a section in which the shortest recording information is continuous from a reproduction signal reproduced from the recording medium. Amplitude adjusting means for adjusting the amplitude of the reproduced signal in the section detected as the shortest recording information being continuous, and waveform equalizing means for performing waveform equalization on the reproduced signal output from the amplitude adjusting means And a decoding means for performing Viterbi decoding processing on the equalized signal output from the waveform equalization means, the waveform equalization means is constituted by a digital filter, and the number of taps of the digital filter is the shortest interval among the intervals in which the shortest recording information is detected to be continuous, the sampling number when sampling by a clock for operating said digital filter Characterized in that it is a 4.
本発明における信号処理方法は、記録媒体に記録された情報を再生する信号処理方法であって、前記記録媒体から再生した再生信号から最短記録情報が連続した区間を検出する連続最短記録情報検出工程と、前記最短記録情報が連続していると検出した区間の再生信号の振幅を調整する振幅調整工程と、前記振幅調整された再生信号に対して波形等化を行う波形等化工程と、前記等化された等化信号に対してビタビ復号処理を行う復号工程とを備え、前記波形等化工程ではデジタルフィルタによる波形等化を行い、前記デジタルフィルタのタップ数が、前記最短記録情報が連続していると検出した区間のうち最も短い区間を、前記デジタルフィルタを動作させるクロックでサンプリングしたときのサンプリング数と同じ４であることを特徴とする。
The signal processing method according to the present invention is a signal processing method for reproducing information recorded on a recording medium, and a continuous shortest recording information detecting step for detecting a section in which the shortest recording information continues from a reproduction signal reproduced from the recording medium. An amplitude adjustment step of adjusting the amplitude of the reproduction signal in the section detected as the shortest recording information being continuous, a waveform equalization step of performing waveform equalization on the amplitude-adjusted reproduction signal, A decoding step of performing a Viterbi decoding process on the equalized signal, wherein the waveform equalization step performs waveform equalization using a digital filter, and the number of taps of the digital filter is such that the shortest recording information is continuous. and wherein the to have the shortest interval among the detected section by the a same 4 and the number of samples when sampling the clock to operate the digital filter That.
本発明の信号処理装置によれば、連続最短記録情報検出手段及び振幅調整手段を備え、記憶媒体から再生された再生信号から連続した最短記録情報を検出し、検出した連続最短記録情報の振幅を例えばゼロレベルに振幅調整してＰＲＭＬを行うことで、光学的空間周波数特性や符号間干渉の影響を受けた再生信号を正しく二値化することができる。また、従来の復号手段の性質を利用して再生信号を正しく二値化することができるため、従来のＰＲＭＬの構成を変えることなく、容易に実現することが可能となる。 According to the signal processing apparatus of the present invention, the continuous shortest recording information detecting means and the amplitude adjusting means are provided, the continuous shortest recording information is detected from the reproduction signal reproduced from the storage medium, and the amplitude of the detected continuous shortest recording information is determined. For example, by performing PRML with the amplitude adjusted to zero level, it is possible to correctly binarize the reproduction signal affected by the optical spatial frequency characteristics and intersymbol interference. In addition, since the reproduction signal can be correctly binarized using the characteristics of the conventional decoding means, it can be easily realized without changing the configuration of the conventional PRML.
本発明の信号処理方法によれば、記憶媒体から再生された再生信号から連続した最短記録情報を検出し、検出した連続最短記録情報の振幅を例えばゼロレベルに振幅調整してＰＲＭＬを行うことで、光学的空間周波数特性や符号間干渉の影響を受けた再生信号を正しく二値化することができる。また、従来のビタビ復号処理の性質を利用して再生信号を正しく二値化することができるため、従来のＰＲＭＬの構成を変えることなく、容易に実現することが可能となる。 According to the signal processing method of the present invention, PRML is performed by detecting continuous shortest recording information from a reproduction signal reproduced from a storage medium, adjusting the amplitude of the detected continuous shortest recording information to, for example, zero level. The reproduced signal affected by the optical spatial frequency characteristics and intersymbol interference can be correctly binarized. In addition, since the reproduction signal can be correctly binarized using the properties of the conventional Viterbi decoding process, it can be easily realized without changing the configuration of the conventional PRML.
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態における光ディスク等の記録媒体を再生する信号処理装置１０の構成を示した図である。信号処理装置１０は、Ａ／Ｄコンバータ２、ＡＧＣ３（Ａｕｔｏ ｇａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ）、連続最短記録情報検出手段４、振幅調整手段５、プリイコライザ６、リミットイコライザ７、波形等化手段（以下、適応イコライザ８と記載）、復号手段（以下、ビタビ復号器９と記載）を備えている。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
図３は、従来における光ディスク等の記録媒体を再生する信号処理装置２０の構成を示した図である。信号処理装置２０は、Ａ／Ｄコンバータ２、ＡＧＣ３、プリイコライザ６、リミットイコライザ７、適応イコライザ８、ビタビ復号器９を備えている。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a
図１，３より、本実施の形態における信号処理装置１０の構成は、従来における信号処理装置２０の構成に、連続最短記録情報検出手段４、振幅調整手段５をさらに備えた構成である。
1 and 3, the configuration of the
次に図１を参照して、信号処理装置１０の構成について説明する。また、本実施の形態では、高密度に記録された光ディスクの場合について説明し、この光ディスクは１７ＰＰの変調方式に従い、最短記録ピットのランレングスが２Ｔであるとする。
Next, the configuration of the
光ディスク１から読み出された再生アナログ信号は、アナログ信号処理が行われた後Ａ／Ｄコンバータ２へ出力される。Ａ／Ｄコンバータ２は、所定のサンプリング周波数にて再生アナログ信号をサンプリングし、デジタル信号に変換する。このＡ／Ｄコンバータ２でサンプリングされた再生信号はＡＧＣ３へ出力される。 The reproduced analog signal read from the optical disc 1 is output to the A / D converter 2 after analog signal processing is performed. The A / D converter 2 samples the reproduced analog signal at a predetermined sampling frequency and converts it into a digital signal. The reproduction signal sampled by the A / D converter 2 is output to the AGC 3.
ＡＧＣ３は、入力された再生信号の振幅のピーク値を求め、理想検出値との誤差を計算する。求めた理想検出値との誤差がなくなるように自動で再生信号の振幅値の調整を行う。ＡＧＣ３で振幅調整が行われた再生信号は連続最短記録情報検出手段４へ出力される。 The AGC 3 calculates the peak value of the amplitude of the input reproduction signal and calculates an error from the ideal detection value. The amplitude value of the reproduction signal is automatically adjusted so that there is no error with the obtained ideal detection value. The reproduction signal whose amplitude has been adjusted by the AGC 3 is output to the continuous shortest record information detecting means 4.
連続最短記録情報検出手段４は、最短記録情報部分である２Ｔが連続した区間を再生した場合に得られる振幅レベル付近にスレッショルドが設けられている。連続最短記録情報検出手段４は、入力された再生信号がスレッショルドの範囲内に所定の期間収まった場合、スレッショルドの範囲内に収まった区間を連続２Ｔ部分として検出し、その区間の検出信号をアサートする。この連続２Ｔ部分として検出された区間を表す検出信号及び再生信号は振幅調整手段５へ出力される。 The continuous shortest record information detecting means 4 is provided with a threshold in the vicinity of the amplitude level that is obtained when 2T, which is the shortest record information portion, is reproduced. The continuous shortest record information detecting means 4 detects the interval within the threshold range as a continuous 2T portion when the input reproduction signal falls within the threshold range for a predetermined period, and asserts the detection signal for that interval To do. A detection signal and a reproduction signal representing a section detected as the continuous 2T portion are output to the amplitude adjusting means 5.
振幅調整手段５は、検出信号がアサートされた区間、すなわち２Ｔ部分が連続した区間の再生信号の振幅を例えばゼロレベルに調整する。連続２Ｔ区間がゼロレベルに調整された再生信号はプリイコライザ６へ出力される。 The amplitude adjusting means 5 adjusts the amplitude of the reproduction signal in a section in which the detection signal is asserted, that is, a section in which the 2T portion is continuous, to, for example, zero level. The reproduction signal in which the continuous 2T section is adjusted to zero level is output to the pre-equalizer 6.
プリイコライザ６は、４タップのデジタルフィルタで構成され、高域を強調する周波数特性を持つ。また、タップ係数はそれぞれ固定としている。プリイコライザ６で高域強調された再生信号はリミットイコライザ７へ出力される。 The pre-equalizer 6 is composed of a 4-tap digital filter and has a frequency characteristic that emphasizes the high frequency band. In addition, the tap coefficients are fixed. The reproduction signal that has been high-frequency emphasized by the pre-equalizer 6 is output to the limit equalizer 7.
リミットイコライザ７は、２Ｔの振幅レベル付近にリミッタがついており、２Ｔの振幅レベル付近よりも大きい振幅の信号はリミッタがかかるように構成されている。リミッタがかかった信号は振幅が制限されるために増幅されず、リミッタのかからない２Ｔ信号のみを効率よく増幅することができる。リミットイコライザ７の出力信号はパーシャルレスポンス等化を行う適応イコライザ８へ出力される。
The limit equalizer 7 is configured so that a limiter is provided in the vicinity of the 2T amplitude level, and the limiter is applied to a signal having an amplitude larger than that in the vicinity of the 2T amplitude level. The signal subjected to the limiter is not amplified because the amplitude is limited, and only the 2T signal not subjected to the limiter can be efficiently amplified. The output signal of the limit equalizer 7 is output to an
適応イコライザ８はパーシャルレスポンス等化器として入力信号の特性に追従してタップ係数を最適な値に更新する。適応アルゴリズムとしてはＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムを用いている。タップ係数の更新は、後述するビタビ復号器９の復号結果をフィードバックして、予め決められたパーシャルレスポンスパターンに入力信号を等化する。本実施の形態ではパーシャルレスポンスパターンとしてＰＲ（１，２，２，１）を用いるものとする。
The
パーシャルレスポンス等化された再生信号はビタビ復号器９に入力され二値化される。また、ビタビ復号器９の復号結果はＬＭＳアルゴリズムの誤差信号を求めるために適応イコライザ８にフィードバックされる。
The reproduced signal subjected to the partial response equalization is input to the
次に、図２は記録容量が２７ＧＢを超えるような高密度化された光ディスク１を再生したときに得られる再生波形を示した図である。以下に図２に基づいて本実施の形態における信号処理装置１０の動作について説明する。
Next, FIG. 2 is a diagram showing a reproduction waveform obtained when the optical disc 1 with a high recording density exceeding 27 GB is reproduced. The operation of the
Ａ／Ｄコンバータ２は、光ディスク１から再生されたアナログ再生信号を、チャネルクロックとしたサンプリング周波数でサンプリングし、デジタル信号に変換する。変換されたデジタル信号はＡＧＣ３に出力される。 The A / D converter 2 samples an analog reproduction signal reproduced from the optical disc 1 at a sampling frequency using a channel clock and converts it into a digital signal. The converted digital signal is output to the AGC 3.
ＡＧＣ３は、ある一定期間（本実施の形態では２０００サンプルとした）入力される再生信号の振幅のピーク値ＡPを保持し、理想振幅値ＡIとの誤差係数をＡI／ＡPとすることで求める。この誤差係数を入力される再生信号に乗じることで再生信号の振幅を調整する。 The AGC 3 holds the peak value A P of the amplitude of the reproduction signal input for a certain period (2000 samples in this embodiment), and sets the error coefficient from the ideal amplitude value A I to A I / A P. Ask for it. By multiplying the input reproduction signal by this error coefficient, the amplitude of the reproduction signal is adjusted.
ここで、図２（ａ）のように２Ｔが３回連続した連続２Ｔ信号を再生した場合の理想的な再生信号の波形は図２（ｂ）のようになる。しかし、実際の再生波形では、光学的空間周波数特性や符号間干渉の影響により連続２Ｔ信号の波形は図２（ｃ）のように真ん中の２Ｔ波形が潰れてしまい、振幅のへこみがなくなってしまう。 Here, as shown in FIG. 2A, an ideal reproduction signal waveform when a continuous 2T signal in which 2T continues three times is reproduced is as shown in FIG. However, in the actual reproduction waveform, the waveform of the continuous 2T signal is crushed as shown in FIG. 2C due to the effect of optical spatial frequency characteristics and intersymbol interference, and the amplitude dent is eliminated. .
連続最短記録情報検出手段４は、図２（ｅ）のようにあらかじめ連続２Ｔ信号の振幅ピーク値付近にスレッショルドＴｈを設けておく。再生信号の振幅レベルがサンプリングクロックで例えば４サンプリング以上スレッショルドの範囲内に収まった場合に、そのスレッショルドの範囲内に収まった区間を２Ｔが連続している連続最短記録情報区間とする。図２（ｅ）に示すように、連続最短記録情報検出手段４は、連続最短記録情報区間が検出されると、その区間に対して連続最短記録情報検出信号を１にアサートし、再生信号とともに振幅調整手段５へ出力する。また、連続最短記録情報区間ではない区間に対しては連続最短記録情報検出信号を０にネゲートする。ここで、スレッショルドは任意の固定値としてもいいし、入力信号に応じて可変する値としてもよい。 As shown in FIG. 2E, the continuous shortest record information detecting means 4 previously provides a threshold Th near the amplitude peak value of the continuous 2T signal. When the amplitude level of the reproduction signal falls within a threshold range of, for example, four samplings or more with a sampling clock, a section within the threshold range is defined as a continuous shortest recording information section in which 2T is continuous. As shown in FIG. 2 (e), when the continuous shortest recording information section is detected, the continuous shortest recording information detection means 4 asserts a continuous shortest recording information detection signal to 1 for that section, together with the reproduction signal. Output to the amplitude adjusting means 5. Further, the continuous shortest recording information detection signal is negated to 0 for a section that is not the continuous shortest recording information section. Here, the threshold may be an arbitrary fixed value, or may be a value that varies according to the input signal.
振幅調整手段５は、図２（ｆ）に示すように連続最短記録情報検出手段４より入力された連続最短記録情報検出信号が１にアサートされている区間の再生信号の振幅レベルをゼロレベルにする。また、連続最短記録情報検出信号が０にネゲートされている区間は再生信号に対して何も処理を行わずにスルーしてプリイコライザ６へ再生信号を出力する。
As shown in FIG. 2 (f), the amplitude adjusting means 5 sets the amplitude level of the reproduction signal in the section where the continuous shortest recording information detection signal input from the continuous shortest recording information detecting means 4 is asserted to zero level. To do. Further, a section in which the continuous shortest recording information detection signal is negated to 0 is passed through without performing any processing on the reproduction signal, and the reproduction signal is output to the
プリイコライザ６は、４タップのＦＩＲフィルタで構成されており、２Ｔや３Ｔの高域成分を増幅する周波数特性となっている。振幅調整手段５で連続最短記録情報区間の振幅レベルがゼロレベルに調整された再生信号がプリイコライザ６に入力されると、振幅レベルがゼロレベルに調整された区間は、サンプリング値がゼロとなるためにプリイコライザ６で増幅されずに、増幅レベルがゼロレベルを保ったままリミットイコライザ７へ出力される。
The
次にリミットイコライザ７は、リミッタと増幅用のＦＩＲフィルタで構成されており、再生信号の一部がリミッタで振幅制限される。リミッタは２Ｔの振幅レベルピーク付近に設定されており、２Ｔ信号にはリミッタが働かずに振幅が増幅される。一方、２Ｔ以外の信号にはリミッタが働き、振幅制限がかかるためゲインは小さくなる。なお、プリイコライザ６の出力信号で振幅がゼロレベルに調整されている区間はリミットイコライザ７のＦＩＲフィルタでも出力がゼロレベルとなる。よって、図２（ｇ）に示すように、ここでも増幅レベルをゼロレベルに保ったまま出力される。また、連続していない単発の２Ｔ信号については、プリイコライザ６とリミットイコライザ７により振幅レベルが増幅される。
Next, the limit equalizer 7 is composed of a limiter and an FIR filter for amplification, and the amplitude of a part of the reproduction signal is limited by the limiter. The limiter is set in the vicinity of the 2T amplitude level peak, and the amplitude is amplified without the limiter acting on the 2T signal. On the other hand, the limiter works on signals other than 2T and the amplitude is limited, so that the gain becomes small. In the section where the amplitude is adjusted to zero level by the output signal of the
適応イコライザ８は、リミットイコライザ７により振幅が増幅された再生信号をパーシャルレスポンスパターンに等化する。適応イコライザ８の係数更新にはＬＭＳアルゴリズムを用いている。ＬＭＳアルゴリズムによる更新式は数１で表される。
The
ここで、数１のｅ（ｋ）は誤差信号であり、時刻ｋにおけるフィルタ出力の目標信号をｄ（ｋ）とすると、目標信号ｄ（ｋ）とフィルタ出力ｙ（ｋ）の間で求められる誤差信号ｅ（ｋ）は数２で表される。 Here, e (k) in Equation 1 is an error signal, and is obtained between the target signal d (k) and the filter output y (k), where d (k) is the target signal of the filter output at time k. The error signal e (k) is expressed by Equation 2.
また、目標信号ｄ（ｋ）はビタビ復号器９で二値化された出力信号をパーシャルレスポンスの目標等化パターンにデコードすることで得られる。ここではＰＲ（１，２，２，１）を用いているため、ビタビ復号器９の出力信号を４タップのタップ係数が（１，２，２，１）であるＦＩＲフィルタと畳み込むことで目標信号ｄ（ｋ）が得られることになる。
The target signal d (k) is obtained by decoding the output signal binarized by the
また、数１のμは適応フィルタ８のステップサイズパラメータである。ステップサイズパラメータには適応フィルタ８の収束をコントロールするための任意の値が設定される。ここではパーシャルレスポンス等化パターンとしてＰＲ（１，２，２，１）を用いたが、実際に用いるパーシャルレスポンスパターンはこれに限るものではない。
Further, μ in Equation 1 is a step size parameter of the
適応イコライザ８は４タップで構成されており、この適応イコライザ８においても連続最短記録情報検出手段４と振幅調整手段５によりゼロレベルに振幅調整された再生信号箇所は増幅されずにゼロレベルを保ったまま出力され、それ以外の箇所はＰＲ（１，２，２，１）特性に等化された状態でビタビ復号器９に出力されることになる。
The
ビタビ復号器９は、適応イコライザ８から入力されたＰＲ等化信号のＰＲレベルと自らが保持しているリファレンスレベルとの二乗誤差を求め、二乗誤差の総和が小さいパスをパスメトリックとして選択し、パスメモリを更新する。また、パスメトリックの選択には、変調方式による制限を反映した状態遷移も用いる。このパスメモリの結果によって時系列での二値化を行う。
The
このようにビタビ復号器９には、１７ＰＰ変調、及びＰＲ（１，２，２，１）特性に合ったリファレンスレベルが設定されている。ＰＲ（１，２，２，１）の場合、ＰＲ（１，２，２，１）等化された再生信号は７レベルのＰＲレベルしか取らないため、それに対応した７つのリファレンスレベルが設定されている。それぞれのリファレンスレベルを値の低い方からレベル０，１，２，３，４，５，６とし、レベル３がゼロレベルを表していることになる。また、ビタビ復号器９ではパスメトリックの選択を行う際に、１７ＰＰ変調とＰＲ（１，２，２，１）特性から制限が生じるため、図６に示すような状態遷移を考えることでＰＲレベルの判定の制限を行い、計算量及びビットエラーの減少を行っている。
In this way, the
図６のＳ０００〜Ｓ１１１は現在のビタビ復号器９内の下位３ビットの状態を表す。これらの状態と各状態から出ている矢印との関係について説明する。例えば、現在Ｓ１１０の状態にある場合、次にビット０となるＰＲ等化信号が入力されるとＰＲレベル判定はレベル３であり、Ｓ１００状態に遷移する。一方、Ｓ１１０から１となるＰＲ等化信号が入力される場合については、それに相当する矢印がＳ１１０から出ていないため、状態遷移が禁止されていることを表している。つまり、Ｓ１１０からはＳ１００となり、ＰＲレベル判定はレベル３にしか判定することができない。また、２Ｔが連続した再生信号が入力された場合は、図６の状態遷移図からＳ１１０→Ｓ１００→Ｓ００１→Ｓ０１１→Ｓ１１０→・・・の繰り返しとなるため、対応するＰＲレベル判定はレベル３→２→３→４→３→・・・となる。
6 represent the state of the lower 3 bits in the
図５は、連続最短記録情報検出手段４と振幅調整手段５にて連続最短記録情報の再生信号の振幅がゼロレベルに調整された波形である。このような波形がビタビ復号器９に入力された場合、ビタビ復号器９のレベル３が７回連続することになる。まず、レベル３が入力される２サンプリング前のＡ点ではレベル０である状態Ｓ０００にある。Ｂ点ではビット１となる等化信号が入力されたため、図６に示すようにＰＲ判定レベルはレベル１であり、状態Ｓ００１へ遷移する。次に、Ｃ点ではＳ００１からはＳ０１１にしか状態遷移しないため、ＰＲ判定レベルはレベル３となり、状態Ｓ０１１となる。次に、Ｄ点では図６の状態遷移図からＳ１１０またはＳ１１１への遷移となるが、ＰＲ等化信号のレベルとリファレンスレベルとの二乗誤差の大小からＳ１１０へと遷移し、レベル４として判定される。次に、Ｅ点ではＳ１１０からはＳ１００へ遷移するのでレベル３であり、Ｓ１００となる。Ｆ点ではＳ００１またはＳ０００への遷移となるが、ＰＲ等化信号のレベルとリファレンスレベルとの二重誤差の大小からＳ００１へ遷移し、レベル２として判定される。Ｇ、Ｈ、Ｉ点でも同様に状態遷移を行い、ＰＲレベル判定が３→４→３と判定され、Ｊ点でレベル１となる。結果として図５の再生信号はレベル０→１→３→４→３→２→３→４→３→１となり、図２（ｈ）に示すように、２Ｔが連続して記録された箇所を正しく判定することができる。
FIG. 5 shows a waveform in which the amplitude of the reproduction signal of the continuous shortest recorded information is adjusted to zero level by the continuous shortest recorded information detecting means 4 and the amplitude adjusting means 5. When such a waveform is input to the
次に、本発明の信号処理装置１０と比較するため、従来の信号処理装置２０の動作を説明する。上述したとおり、図２（ａ）のように２Ｔが３回連続した連続２Ｔ信号を再生した場合の理想的な再生信号の波形は図２（ｂ）のようになる。しかし、実際の再生波形では、光学的空間周波数特性や符号間干渉の影響により連続２Ｔ信号の波形は図２（ｃ）のように真ん中の２Ｔ波形が潰れてしまい、振幅のへこみがなくなってしまう。
Next, the operation of the conventional
次に、図２（ｃ）の再生信号はプリイコライザ６、リミットイコライザ７、適応イコライザ８によりさらに増幅されるため、振幅は持ち上がり図２（ｄ）のようになる。図４は、図２（ｄ）を詳細に示した再生波形図である。図４の場合、２Ｔが３回連続している箇所のＰＲレベルは順にレベル３→５→６→６→６→５→３となっている。
Next, since the reproduction signal in FIG. 2C is further amplified by the
次に、図４に示すような波形がビタビ復号器９に入力された場合について説明する。まず、Ａ点ではレベル０である状態Ｓ０００にある。Ｂ点ではビット１となる等化信号が入力されたため、図６に示すようにＰＲ判定レベルは１であり、状態Ｓ００１へ遷移する。次に、Ｃ点ではＳ００１からはＳ０１１にしか状態遷移しないため、ＰＲ判定レベルはレベル３となり、状態Ｓ０１１となる。次に、Ｄ点では図６の状態遷移図からＳ１１０またはＳ１１１への遷移となるが、ＰＲ等化信号のレベルとリファレンスレベルとの二乗誤差の大小からＳ１１１へと遷移し、レベル５として判定される。次に、Ｅ点では図６の状態遷移図からＳ１１０またはＳ１１１への遷移となるが、ＰＲ等化信号のレベルとリファレンスレベルとの二乗誤差の大小からＳ１１１へと遷移し、レベル６として判定される。次に、Ｆ点、Ｇ点では図６の状態遷移図からＳ１１０またはＳ１１１への遷移となるが、ＰＲ等化信号のレベルとリファレンスレベルとの二乗誤差の大小からＳ１１１へと遷移し、レベル６として判定される。次に、Ｈ点では図６の状態遷移図からＳ１１０またはＳ１１１への遷移となるが、ＰＲ等化信号のレベルとリファレンスレベルとの二乗誤差の大小からＳ１１０へと遷移し、レベル５として判定される。次に、Ｉ点ではＳ１１０からはＳ１００へ遷移するのでレベル３であり、Ｓ１００となり、Ｊ点でレベル１となる。結果として図４の再生信号はレベル０→１→３→５→６→６→６→５→３→１となり、２Ｔが連続して記録された箇所を正しく判定することができない。
Next, a case where a waveform as shown in FIG. 4 is input to the
以上より、記録媒体から再生された再生信号から連続した最短記録情報を検出し、検出した連続最短記録情報の振幅をゼロレベルに振幅調整してＰＲＭＬを行うことで、光学的空間周波数特性や符号間干渉の影響を受けた再生信号を正しく二値化することが可能となる。 As described above, PRML is performed by detecting the shortest continuous recording information from the reproduction signal reproduced from the recording medium, adjusting the amplitude of the detected continuous shortest recording information to zero level, and performing optical spatial frequency characteristics and code It is possible to correctly binarize the reproduced signal affected by the interference.
また、本実施の形態の信号処理装置１０は従来のビタビ復号器９の性質を利用することで再生信号を正しく二値化することができるため、従来のＰＲＭＬの構成を変えることなく、容易に実現することが可能となる。
In addition, since the
１ 光ディスク、２ Ａ／Ｄコンバータ、３ ＡＧＣ、４ 連続最短記録情報検出手段、５ 振幅調整手段、６ プリイコライザ、７ リミットイコライザ、８ 適応イコライザ、９ ビタビ復号器、１０，２０ 信号処理装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical disk, 2 A / D converter, 3 AGC, 4 Continuous shortest record information detection means, 5 Amplitude adjustment means, 6 Pre equalizer, 7 Limit equalizer, 8 Adaptive equalizer, 9 Viterbi decoder, 10, 20 Signal processing apparatus.
Claims (2)
前記記録媒体から再生した再生信号から最短記録情報が連続した区間を検出する連続最短記録情報検出手段と、
前記最短記録情報が連続していると検出した区間の再生信号の振幅を調整する振幅調整手段と、
前記振幅調整手段から出力された再生信号に対して波形等化を行う波形等化手段と、
前記波形等化手段から出力された等化信号に対してビタビ復号処理を行う復号手段とを備え、
前記波形等化手段はデジタルフィルタで構成されており、前記デジタルフィルタのタップ数が、前記最短記録情報が連続していると検出した区間のうち最も短い区間を、前記デジタルフィルタを動作させるクロックでサンプリングしたときのサンプリング数と同じ４であることを特徴とする信号処理装置。 A signal processing device for reproducing information recorded on a recording medium,
Continuous shortest recording information detecting means for detecting a section in which the shortest recording information is continuous from a reproduction signal reproduced from the recording medium;
Amplitude adjusting means for adjusting the amplitude of the reproduction signal in the section detected as the shortest recording information is continuous;
Waveform equalizing means for performing waveform equalization on the reproduction signal output from the amplitude adjusting means;
Decoding means for performing Viterbi decoding processing on the equalized signal output from the waveform equalization means,
The waveform equalizing means is constituted by a digital filter, and the number of taps of the digital filter is the shortest interval among the intervals detected that the shortest recording information is continuous with a clock for operating the digital filter. signal processing apparatus, characterized in that the sampling rate and 4 the same when sampled.
前記記録媒体から再生した再生信号から最短記録情報が連続した区間を検出する連続最短記録情報検出工程と、
前記最短記録情報が連続していると検出した区間の再生信号の振幅を調整する振幅調整工程と、
前記振幅調整された再生信号に対して波形等化を行う波形等化工程と、
前記等化された等化信号に対してビタビ復号処理を行う復号工程とを備え、
前記波形等化工程ではデジタルフィルタによる波形等化を行い、前記デジタルフィルタのタップ数が、前記最短記録情報が連続していると検出した区間のうち最も短い区間を、前記デジタルフィルタを動作させるクロックでサンプリングしたときのサンプリング数と同じ４であることを特徴とする信号処理方法。 A signal processing method for reproducing information recorded on a recording medium,
A continuous shortest recording information detecting step for detecting a section in which the shortest recording information is continuous from a reproduction signal reproduced from the recording medium;
An amplitude adjustment step of adjusting the amplitude of the reproduction signal of the section detected as the shortest recording information is continuous;
A waveform equalization step for performing waveform equalization on the amplitude-adjusted reproduction signal;
A decoding step of performing Viterbi decoding processing on the equalized equalized signal,
In the waveform equalization step, waveform equalization using a digital filter is performed. signal processing method, characterized in that in a same 4 and the number of samples when sampling.
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