JPH0648582B2 - 光学的情報記録再生方法 - Google Patents

光学的情報記録再生方法

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JPH0648582B2
JPH0648582B2 JP57051229A JP5122982A JPH0648582B2 JP H0648582 B2 JPH0648582 B2 JP H0648582B2 JP 57051229 A JP57051229 A JP 57051229A JP 5122982 A JP5122982 A JP 5122982A JP H0648582 B2 JPH0648582 B2 JP H0648582B2
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pattern
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synchronization pattern
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
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    • GPHYSICS
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    • G11B20/1403Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels
    • G11B2020/1476Synchronisation patterns; Coping with defects thereof

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光ディスクなどのディスク媒体にデータを記
録し再生するディスクシステムに係り、特に高信頼の検
出を可能とする同期情報をデータに付加してディスク媒
体に記録し、データ再生の信頼性を向上させたデータの
記録再生方方法、その方法に使用するディスク媒体及び
データ記録再生装置に関する。
第1図は光デイスクにデータを記録する場合のフオーマ
ツトの一例を示す。データの記録単位を以後セクタと呼
ぶ。すなわち第1図はセクタフオーマツトである。デー
タは光デイスクに適した形にコード化され、変調されて
記録されるが、記録データのアクセス,クロツキツン
グ,同期,等のためデータの他同期信号,アドレス,ク
ロツク,各種マーク等を所定のフオーマツトに従つて記
録する。第1図で1はセクタの始まりを示すマーク、4
0がアドレス情報、41がデータであるが、これらアド
レスやデータを読むためクロツキングおよび同期信号と
して、20,21および30,31が記録される。2
0,21のクロツキングのための領域は、この間でフエ
ーズロツクループ(PLL)を作動させ、40および41を
読むためのクロツクを生成する。同期信号30,31は
それぞれ記録情報40,41の始点を示すものである。
第1図に近いフオーマツトは従来磁気記録装置等におい
ても一般的に用いられているが、磁気記録の場合と光デ
イスクの場合では記録媒体の特性が基本的に異なる。そ
のため第1図の如きフオーマツトは類似であつても記録
内容自体は全く異なつたものである。とくに光デイスク
媒体では記録密度が高いこともあつて、エラ率が磁気媒
体にくらべ大きいという問題がある。そこで上記フオー
マツトに於て、20,21および30,31等の具体的
記録方式,検出方式には従来と異なつた光デイスク特有
の条件を考慮しなければならない。
光デイスクでのコード化方式および変調方式としていく
つかの方式が考えられるが、データ語をコード語に変換
したときの比率すなわち、 が2のものが多く用いられる。デイスクへの記録はコー
ド語の“1”の部分にピツトを形成して行なう。データ
のビツト周波数をとすると、コード語の周波数は2
となる。そこでデータ再生に於ては読出したコード語か
ら2のクロック周波数を再生し、コード語からデータ
語への逆変換すなわちデコードを行なう。再生データは
のクロック周波数をもつから、デコードの過程で2
からへの変換が必要になる。これには2を1/2分周
すれば良いが、2を1/2分周すると出力のには2通
りの位相が生じ、正しいデコードにはこの2通りのうち
から正しい位相のものを選ばねばならない。すなわちデ
コードに必要なクロツクの位相を決定する必要がある。
また記録データの始点を知るための同期信号に対して
も、特定の同期パタンを記録するが、その検出は読出さ
れた再生信号と同期パタンとを照合し一致したことを検
出して同期信号としている。従つて同期パタン中に誤り
があると、例え1ビツト誤りであつても正常な同期検出
がなされない。しかしながら光デイスク媒体の誤り率は
大きく、ビツト誤り率で10-5〜10-6程度は許容して
システムを組立てねばならない。いまビツト誤り率をp
とし、同期パタンの長さをBビツトとすると、同期パタ
ン中に1個以上の誤りが含まれる確率は近似的にBpと
なる。この値はデイスクに記録されたデータの誤り率と
の関係で許容し得ない。たとえばデータの誤り率として
10-10〜10-12等の品質を達成しようとする場合、デ
ータ部については誤り訂正符号の付加によりpに比例
した形で誤りを低減することができる(たとえば2重誤
り訂正符号を用いる)が、同期信号がpに比例した値で
誤つたのではデータ部での誤り処理は全く無意味になつ
てしまう。なぜならデータ部の処理は、クロツク信号や
同期信号が正確であることを前提として成立つためであ
る。光デイスクの誤り率が上記の如く大きい値であるか
ら、従来方式による同期検出では高い信頼度のデータ再
生ができないという問題がある。
なお、本発明に関連して、特開昭57−164443号
や特開昭56−101652号、特開昭56−1375
31号等があり、これらには同期情報として一ケの長パ
タンを用いた例が開示されている。
本発明の目的は、記録媒体に誤りがあっても、それが所
定の範囲内である限り、正しい同期信号の検出を可能と
し、データ再生の信頼性を向上させたデータの記録再生
方法、その方法に使用するディスク媒体及びそのデータ
記録再生装置を提供することにある。
本発明は、所定のコードビット長を有する2種類以上の
シンボルを用い、該シンボルを所定の配列で複数個直列
状につなげた所定の長さのシンボル列を同期パタンと
し、該同期パタンを記録すべき所定の単位のコード化情
報の前部に付加してディスク媒体に記録することを特徴
とする。そして、上記ディスク媒体から読出した信号を
上記同期パタンを参照パタンとして照合し、該参照パタ
ンと一致するシンボルの数を所定のしきい値と比較して
上記コード化情報の始点を示す同期信号を得ることを特
徴とする。
本発明における同期パタンは、その自己相関関数にする
どいピークを持ち、正しい同期タイミング以外では小さ
な自己相関々数となるようにし、多数決論理すなわちn
個の同期検出出力中m個以上(m<n)から検出された
とき同期信号出力を出すものである。
以下実施例により本発明を詳細に説明する。データの記
録変調方式としていくつかのものが考えられるが、同期
パタンもデータの変調規則と同様とする。この条件はデ
ータと同一の再生回路,検出回路を用いることからの要
請である。第2図は本発明の実施例におけるコード化規
則を示す。デイスクにはコード語の“1”の部分にピツ
トを形成することで記録される。従つて読出した信号は
コード語の“1”の部分のみであり、これらクロツクお
よびデータを再生する。同期信号パタンも第2図の規則
と矛盾しないものとする。
第3図(イ)は本発明における同期パタンの一実施例であ
る。ただし記号A,B,Cはそれぞれ A=(1000),B=(0100),C=(001
0)なるパタンである。本実施例における同期パタン長
は3バイトの場合であるが、他の長さでも良い。検出に
は第3図(ロ)に示す3バイトパタンを参照パタンとして
用い、読出しパタンと参照パタンとを照合してその一致
の程度を調べる。第4図はA,B,Cをそれぞれ1つの
シンボルと考え、読出パタンと参照パタンがシンボル単
位で、タイミングのずれに対してどのような一致の度合
いを示すかを調べたものである。すなわち、第4図(イ)
において、t=0の時刻は正しい同期タイミングを示
し、t<0は正しい時刻よりも前を、t>0は後を示
す。t軸はデータのビツト単位である。t=0では3バ
イトのパタン(すなわち12個のシンボル)がすべて一
致するが、t≠0での一致数は少ない。従つてたとえば
シンボル一致数が8以上のとき同期信号SYNCパルス(第
4図(ロ)に示す)を出力すれば同期パタン中の任意の4
シンボルに誤りが生じても正しく同期信号を検出するこ
とができる。なおデータ中等に類似のパタンが生じて誤
ることがないように同期検出ゲート信号第4図(ハ)を用
いる。このゲート信号は第1図のセクタマーク1の検出
信号などから発生するが、特別困難はないのでここでは
省略する。第5図は同期信号検出回路の一実施例を示
す。デイスクから読出された信号は第2図のコード語の
“1”に対応した信号でこの読出信号50は再生クロツ
ク51によりシフトレジスタ6に取込まれる。シフトレ
ジスタ6は少なくとも前記12シンボル分の情報をコー
ド語単位で扱える段数をもつ。シフトレジスタ6の出力
60はデコーダ7によりシンボル単位でデコードされ
る。デコードは第3図(ロ)の参照パタンとの照合により
行なう。具体的には各シンボルについて第6図の如き構
成で実現できる。デコーダ7の出力70はシンボルの数
(12個)で、これを多数決論理回路8へ導く。ここで
はn個のうちm個以上(m<n)が成立つたことの検
出、すなわち の組合せの入力に対し出力80を出す。この出力はゲー
ト信号91(第4図(ハ))とアンドゲート90でゲート
され、同期信号92(第4図(ロ))として出力され、デ
ータ復号に於ける時間基準点として用いられる。ここで
第5図のゲート90に入る信号93はクロツクの位相情
報である。すなわち同期信号は特定のクロツクの位相の
時に生じるから、他の位相で出力が出ることを阻止し、
誤りの発生確率をさらに下げる目的である。即ち第1図
の20の部分でクロツク再生とともにシンボル同期タイ
ミング(4コードビツト)を検出すれば、これをクロツ
ク位相情報93として用いることで誤り発生確率を低減
できる。第7図は同期パタンを2つ用いた場合で、例え
ば大きな媒体の欠かんにより同期パタン全体が消される
ような場合であつても、2つの同期パタンのうちいずれ
か一方でも正しい同期信号検出ができるようにしたもの
である。なお、第7図(イ)はフオーマツトの一例を示
し、第7図(ロ)及び(ハ)は、同期検出ゲート信号である。
第8図はこの場合の検出回路で、第5図にくらべアンド
ゲート902、所定の時間遅延回路94、オアゲート9
5を追加し、ゲート信号として912を新設するのみで
よい。
以下本発明による同期信号の検出信頼度について説明す
る。第4図に於て誤りの発生によりt=0でシンボルの
一致数をm個下げる確率はほぼP(m)と考えられる。
ただしP(m)はmシンボル長のバースト誤り発生確率
である。一方t≠0の点でシンボルの一致数をk個増す
確率はほぼPs(k)Pt kと考えられる。ただしPはあるシ
ンボルが別のシンボルに誤る確率である。同期信号検出
の多数決論理回路閾値がt=0での一致数よりM個少な
く、t≠0での最大一致数よりK個大い値であるとした
場合(第4図の実施例では上記閾値を8とするとM=K
=4となる)には、t=0で同期パルスが生じない確率
はP(5)また、t≠0で偽の同期パルスが生じる確
率はPs(4)Pt 4となる。また第8図の如く2重化すれ
ば、t=0での誤る確率は{Ps(M+1)}2=(Ps(5))2
たは悪くてもPs{2(M+1)}=Ps(10)以下に改善される。上
記誤り率は、従来方式でBpであつたのにくらべ大き
く改善される。上記誤り率の評価は、デイスクをバース
トチアネルとして扱つたものである。誤りがランダムで
ある場合には上記評価結果にくらべ十分小さく問題な
い。
以上説明したごとく本発明によれば、デイスク媒体の誤
り発生率をある程度許容して、十分高い信頼度の同期信
号検出を可能とする。従来方式による同期信号の誤り発
生確率(Bp)では、p=10-5〜10-6程度の媒体
品質レベルに対し、どのように高能力かつ複雑な誤り訂
正をデータ部にほどこしても、高い信頼度でのデータ記
録再生は実現しえない。従つて本発明によつてはじめて
実用的信頼度レベルでのデータ記録再生を実現できその
効果は非常に大きいものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は光デイスクでの記録フオーマツトの一例を示す
図、第2図はデータのコード化の一例を示す図、第3図
は本発明実施例での同期パタンを示す図、第4図は本発
明実施例に於ける同期パルス検出時の特性を示す図、第
5図は同期パルス検出回路の実施例を示す図、第6図は
第5図のデコーダ回路の具体例を示す図、第7図は同期
パタンの第1図とは異なる記録例を示す図、第8図は第
7図に対応した検出回路の実施例を示す図である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定のビット長を有する3種類のシンボル
    A,B,及びCを配列して同期パタンとし、該同期パタ
    ンを所定の単位のコード化データの前部に付加して光デ
    ィスク媒体に光学的に再生可能な形態で記録し、該ディ
    スク媒体から信号を光学的に読み出し、上記同期パタン
    と同じシンボル列を参照パタンとし、読み出した信号を
    上記参照パタンと照合し、該照合結果に基づいて上記デ
    ータの始点を示す同期信号を得る光学的情報記録再生方
    法であって、上記シンボルAは(1000)、Bは(0
    100)、Cは(0010)の4ビットパタンであり、
    これらをBCBCCCBBACBAの順につなげて同期
    パタンとしたことを特徴とする光学的情報記録再生方
    法。
  2. 【請求項2】前記参照パタンと一致するシンボルの数を
    所定のしきい値と比較し、該比較結果に基づいて上記デ
    ータの始点を示す同期信号を得る特許請求の範囲第1項
    記載の光学的情報記録再生方法。
  3. 【請求項3】前記同期パタンを付加した前記コード化デ
    ータの記録に先立って前記同期パタンと同じ同期パタン
    を前部に付加したアドレス情報を記録しておき、該アド
    レス情報の前部に付加した同期パタンから該アドレス情
    報の始点を示す同期信号を得る特許請求の範囲第1項ま
    たは第2項記載の光学的情報記録再生方法。
  4. 【請求項4】前記同期パタンを複数個直列につなげて付
    加する特許請求の範囲第1項乃至第3項のうちいずれか
    に記載の光学的情報記録再生方法。
  5. 【請求項5】前記同期パタンを付加した前記コード化デ
    ータの記録に先立って特定のマークを記録しておき、該
    マークの読み出し信号から上記同期信号の検出を所定の
    範囲内に制限するゲート信号を得る特許請求の範囲第1
    項乃至第4項のうちいずれかに記載の光学的情報記録再
    生方法。
  6. 【請求項6】前記コード化データは、コード語対データ
    語の比が2なるコード化方式によって変換したものであ
    る特許請求の範囲第1項乃至第5項のうちいずれかに記
    載の光学的情報記録再生方法。
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