JPH11296987A - 基準振幅レベル更新回路、適応型ビタビ復号化装置及び記録再生制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回路規模の縮小及び動作速度の向上を図った基
準振幅レベル更新回路を提供することを目的とする。 【解決手段】 レベル比較手段１ａは、入力再生信号の
レベルと旧基準振幅レベルとを比較する。基準振幅レベ
ル更新手段１ｂは、比較の結果、入力再生信号のレベル
が旧基準振幅レベルよりも大きい場合は、旧基準振幅レ
ベルを一定の値大きくして新基準振幅レベルを生成し、
入力再生信号のレベルが旧基準振幅レベルよりも小さい
場合は、旧基準振幅レベルを一定の値小さくして新基準
振幅レベルを生成することで基準振幅レベルの更新を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基準振幅レベル更新
回路、適応型ビタビ復号化装置及び記録再生制御装置に
関し、特に記録データの組み合わせによって生じる符号
間干渉によって決定される基準振幅レベルの更新を行う
基準振幅レベル更新回路及び記録データの組み合わせに
よって生じる符号間干渉によって決定される基準振幅レ
ベルの更新を適応的に行って、最尤復号を行う６値４状
態の適応型ビタビ復号化装置及び記録媒体に記録された
記録信号の再生制御を行う記録再生制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタルＶＴＲ、ハードディスク、光
ディスクなどのディジタル・マス・ストレージの分野で
はＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood)と
呼ばれる再生等化・検出が盛んに行われている。

【０００３】これは多値になるが狭い帯域での記録再生
が可能になるパーシャルレスポンス等化と、状態推移の
尤度を再帰的に計算することでビット毎の識別に比べて
良好なエラーレートが得られる最尤復号化と、を組み合
わせたものである。

【０００４】最尤復号化の代表的なアルゴリズムがビタ
ビ復号化であり、これを実現した復号化装置をビタビ復
号化装置と呼ぶ。図９は記録再生システムで用いられる
従来の適応型ビタビ復号化装置の構成を示す図である。
基準振幅レベル更新回路１００は、記録データの組み合
わせによって生じる符号間干渉によって決定する基準振
幅レベルを保持する。

【０００５】ブランチ・メトリック計算回路２００は、
この基準振幅レベルと入力された再生信号とのユークリ
ッド距離の相対値であるブランチメトリックを計算す
る。加算・比較・選択回路３００は、ブランチメトリッ
クをパスに沿って加算してパスメトリックを生成する。
そして、最小パスメトリックを選択するための選択情報
を作成し、この選択情報にもとづいてパスメトリックを
更新する。

【０００６】パスメトリック記憶回路５００は、パスメ
トリックのオーバフローが生じないようにオーバフロー
防止処理を行う。パス記憶回路４００は、選択情報を受
信してパスメトリックの履歴となる識別結果を出力す
る。また、基準振幅レベル更新回路１００は、再生信号
と識別結果との組み合わせによって、基準振幅レベルを
逐次更新し、基準振幅レベルを適応的に制御する。

【０００７】ここで、基準振幅レベル更新回路１００
は、更新係数をαとすると、“α×再生信号＋（１ー
α）×更新前の基準振幅レベル”といった計算を行っ
て、この計算結果を新たに更新した基準振幅レベルとし
て出力する。

【０００８】このように従来の適応型ビタビ復号化装置
は、加算、掛け算等の各演算回路を用いて実現していた
ために、回路規模が非常に多い装置であった。このた
め、従来技術である特願平９−０６５６５３号では、基
準振幅レベルの更新を入力再生信号をもとにビットシフ
ト演算を行うことで、掛け算器をセレクタに置き換え
て、回路規模を縮小している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来技術では、掛け算器がセレクタに置き換えられただ
けで、加算回路等は必要であるため、十分に回路規模が
縮小されたとはいえず、高速動作の妨げになっていた。

【００１０】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、回路規模の縮小及び動作速度の向上を図った
基準振幅レベル更新回路を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、回路規模の縮小及び動作速
度の向上を図った適応型ビタビ復号化装置を提供するこ
とである。

【００１１】さらに、本発明の他の目的は、回路規模の
縮小及び動作速度の向上を図った記録再生制御装置を提
供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、記録データの組み合わせによって生じる
符号間干渉によって決定される基準振幅レベルの更新を
行う基準振幅レベル更新回路において、入力再生信号の
レベルと旧基準振幅レベルとを比較するレベル比較手段
と、比較の結果、前記入力再生信号のレベルが前記旧基
準振幅レベルよりも大きい場合は、前記旧基準振幅レベ
ルを一定の値大きくして新基準振幅レベルを生成し、前
記入力再生信号のレベルが前記旧基準振幅レベルよりも
小さい場合は、前記旧基準振幅レベルを一定の値小さく
して前記新基準振幅レベルを生成することで前記基準振
幅レベルの更新を行う基準振幅レベル更新手段と、を有
することを特徴とする基準振幅レベル更新回路が提供さ
れる。

【００１３】ここで、レベル比較手段は、入力再生信号
のレベルと旧基準振幅レベルとを比較する。基準振幅レ
ベル更新手段は、比較の結果、入力再生信号のレベルが
旧基準振幅レベルよりも大きい場合は、旧基準振幅レベ
ルを一定の値大きくして新基準振幅レベルを生成し、入
力再生信号のレベルが旧基準振幅レベルよりも小さい場
合は、旧基準振幅レベルを一定の値小さくして新基準振
幅レベルを生成することで基準振幅レベルの更新を行
う。

【００１４】また、記録データの組み合わせによって生
じる符号間干渉によって決定される基準振幅レベルの更
新を適応的に行って、最尤復号を行う６値４状態の適応
型ビタビ復号化装置において、入力再生信号のレベルと
旧基準振幅レベルとを比較するレベル比較手段と、比較
の結果、前記入力再生信号のレベルが前記旧基準振幅レ
ベルよりも大きい場合は、前記旧基準振幅レベルを一定
の値大きくして新基準振幅レベルを生成し、前記入力再
生信号のレベルが前記旧基準振幅レベルよりも小さい場
合は、前記旧基準振幅レベルを一定の値小さくして前記
新基準振幅レベルを生成することで前記基準振幅レベル
の更新を行う基準振幅レベル更新手段と、から構成され
る基準振幅レベル更新部と、前記入力再生信号と前記新
基準振幅レベルとのユークリッド距離の相対値であるブ
ランチメトリックを計算するブランチメトリック計算部
と、４状態に到達するパスに沿って、前記ブランチメト
リックを加算してパスメトリックを生成するパスメトリ
ック生成部と、前記パスメトリックの最小のものを選択
する選択情報を作成し、前記選択情報にもとづいて前記
パスメトリックを更新する最尤判定制御部と、前記選択
情報を受信して前記４状態の各々に対して、前記パスメ
トリックの履歴であり、かつ前記旧基準振幅レベルであ
る識別結果を出力する識別結果出力制御部と、を有する
ことを特徴とする適応型ビタビ復号化装置が提供され
る。

【００１５】ここで、レベル比較手段は、入力再生信号
のレベルと旧基準振幅レベルとを比較する。基準振幅レ
ベル更新手段は、比較の結果、入力再生信号のレベルが
旧基準振幅レベルよりも大きい場合は、旧基準振幅レベ
ルを一定の値大きくして新基準振幅レベルを生成し、入
力再生信号のレベルが旧基準振幅レベルよりも小さい場
合は、旧基準振幅レベルを一定の値小さくして新基準振
幅レベルを生成することで基準振幅レベルの更新を行
う。ブランチメトリック計算部は、入力再生信号と新基
準振幅レベルとのユークリッド距離の相対値であるブラ
ンチメトリックを計算する。パスメトリック生成部は、
４状態に到達するパスに沿って、ブランチメトリックを
加算してパスメトリックを生成する。最尤判定制御部
は、パスメトリックの最小のものを選択する選択情報を
作成し、選択情報にもとづいてパスメトリックを更新す
る。識別結果出力制御部は、選択情報を受信して４状態
の各々に対して、パスメトリックの履歴であり、かつ旧
基準振幅レベルである識別結果を出力する。

【００１６】さらに、記録媒体に記録された記録信号の
再生制御を行う記録再生制御装置において、前記記録信
号のアナログ／ディジタル変換及び波形等化を行った
後、入力再生信号を生成する入力再生信号生成部と、前
記入力再生信号のレベルと旧基準振幅レベルとを比較す
るレベル比較手段と、比較の結果、前記入力再生信号の
レベルが前記旧基準振幅レベルよりも大きい場合は、前
記旧基準振幅レベルを一定の値大きくして新基準振幅レ
ベルを生成し、前記入力再生信号のレベルが前記旧基準
振幅レベルよりも小さい場合は、前記旧基準振幅レベル
を一定の値小さくして前記新基準振幅レベルを生成する
ことで前記基準振幅レベルの更新を行う基準振幅レベル
更新手段と、から構成される基準振幅レベル更新部と、
前記入力再生信号と前記新基準振幅レベルとのユークリ
ッド距離の相対値であるブランチメトリックを計算する
ブランチメトリック計算部と、４状態に到達するパスに
沿って、前記ブランチメトリックを加算してパスメトリ
ックを生成するパスメトリック生成部と、前記パスメト
リックの最小のものを選択する選択情報を作成し、前記
選択情報にもとづいて前記パスメトリックを更新する最
尤判定制御部と、前記選択情報を受信して前記４状態の
各々に対して、前記パスメトリックの履歴であり、かつ
前記旧基準振幅レベルである識別結果を出力する識別結
果出力制御部と、前記選択情報にもとづいた状態パスを
最尤復号データとして出力する最尤復号データ出力部
と、前記最尤復号データを復調して復調データを生成す
る復調データ生成部と、を有することを特徴とする記録
再生制御装置が提供される。

【００１７】ここで、入力再生信号生成部は、記録信号
のアナログ／ディジタル変換及び波形等化を行った後、
入力再生信号を生成する。レベル比較手段は、入力再生
信号のレベルと旧基準振幅レベルとを比較する。基準振
幅レベル更新手段は、比較の結果、入力再生信号のレベ
ルが旧基準振幅レベルよりも大きい場合は、旧基準振幅
レベルを一定の値大きくして新基準振幅レベルを生成
し、入力再生信号のレベルが旧基準振幅レベルよりも小
さい場合は、旧基準振幅レベルを一定の値小さくして新
基準振幅レベルを生成することで基準振幅レベルの更新
を行う。ブランチメトリック計算部は、入力再生信号と
新基準振幅レベルとのユークリッド距離の相対値である
ブランチメトリックを計算する。パスメトリック生成部
は、４状態に到達するパスに沿って、ブランチメトリッ
クを加算してパスメトリックを生成する。最尤判定制御
部は、パスメトリックの最小のものを選択する選択情報
を作成し、選択情報にもとづいてパスメトリックを更新
する。識別結果出力制御部は、選択情報を受信して４状
態の各々に対して、パスメトリックの履歴であり、かつ
旧基準振幅レベルである識別結果を出力する。最尤復号
データ出力部は、選択情報にもとづいた状態パスを最尤
復号データとして出力する。復調データ生成部は、最尤
復号データを復調して復調データを生成する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の基準振幅レベル
更新回路の原理図である。基準振幅レベル更新回路１
は、記録データの組み合わせによって生じる符号間干渉
によって決定される基準振幅レベルの更新を行う。

【００１９】レベル比較手段１ａは、例えばＤＶＤ（Di
gital Video Disc) から再生された入力再生信号のレベ
ルと、旧基準振幅レベルとを比較する。基準振幅レベル
更新手段１ｂは、比較の結果、入力再生信号のレベルが
旧基準振幅レベルよりも大きい場合は、旧基準振幅レベ
ルを一定の値大きくして新基準振幅レベルを生成し、入
力再生信号のレベルが旧基準振幅レベルよりも小さい場
合は、旧基準振幅レベルを一定の値小さくして新基準振
幅レベルを生成することで基準振幅レベルの更新を行
う。また、基準振幅レベルの更新式は、次式で示され
る。

【００２０】

【数１】 ｎｅｗｒｖ＝ｏｌｄｒｖ＋２×（（ｓｉｇｎａｌ＞ｏｌｄｒｖ）−１） …（１） ただし、ｎｅｗｒｖは新基準振幅レベル、ｏｌｄｒｖは
旧基準振幅レベル、ｓｉｇｎａｌは入力再生信号のレベ
ルを指す。

【００２１】また、ｓｉｇｎａｌ＞ｏｌｄｒｖは、この
大小関係が真の場合は１、そうでなければ０である。基
準振幅レベル更新回路１の具体的な構成については後述
する。

【００２２】次に本発明である適応型ビタビ復号化装置
について説明する。図２は本発明である適応型ビタビ復
号化装置の原理図である。この適応型ビタビ復号化装置
１−１は、最小反転幅が２となる記録変調符号を用いた
ディジタル記録再生システムに有効な６値４状態のビタ
ビ復号化装置に対して、図１で説明した基準振幅レベル
更新回路１を適用したものである。

【００２３】基準振幅レベル更新部１０は、記録データ
の組み合わせによって生じる符号間干渉によって決定す
る基準振幅レベルを更新する。ブランチメトリック計算
部２０は、入力再生信号と新基準振幅レベルとのユーク
リッド距離の相対値であるブランチメトリックを計算す
る。

【００２４】パスメトリック生成部３１は、４状態に到
達するパスに沿って、ブランチメトリックを加算してパ
スメトリックを生成する。最尤判定制御部３２は、パス
メトリックの最小のものを選択する選択情報を作成し、
選択情報にもとづいてパスメトリックを更新する。

【００２５】識別結果出力制御部４０は、選択情報を受
信して４状態の各々に対して、パスメトリックの履歴と
なる識別結果を出力する。次に本発明である適応型ビタ
ビ復号化装置の実施の形態について説明する。図３は適
応型ビタビ復号化装置１−１のブロック構成図である。
なお、以降の説明で［Ｍ：Ｎ］は、下位Ｎビットから上
位ＭビットのＭ−Ｎ＋１ビットであることを意味する。

【００２６】ブランチメトリック計算回路（ＢＭＣ：Br
anch Metric Calculator) ２０ａは、ブランチメトリッ
ク計算部２０に対応し、再生信号ｚ〔ｋ〕と基準振幅レ
ベルとのユークリッド距離の相対値を計算してブランチ
メトリックを求める。これはｍクロックにまたがって計
算してもよい。

【００２７】６値４状態のビタビ復号のブランチメトリ
ックをｂ０００〜ｂ１１１とすれば式（２）のようにな
る。また、基準振幅レベルｃ０００〜ｃ１１１は、基準
振幅レベル更新部１０に対応する基準振幅レベル更新回
路１０ａから与えられる。

【００２８】

【数２】 ｂ０００＝（ｃ０００−２×ｚ〔ｋ＋ｍ〕）×ｃ０００ ｂ００１＝（ｃ００１−２×ｚ〔ｋ＋ｍ〕）×ｃ００１ ｂ０１１＝（ｃ０１１−２×ｚ〔ｋ＋ｍ〕）×ｃ０１１ ｂ１００＝（ｃ１００−２×ｚ〔ｋ＋ｍ〕）×ｃ１００ ｂ１１０＝（ｃ１１０−２×ｚ〔ｋ＋ｍ〕）×ｃ１１０ ｂ１１１＝（ｃ１１１−２×ｚ〔ｋ＋ｍ〕）×ｃ１１１ …（２） 加算・比較・選択回路（ＡＣＳ：Add Compare & Selec
t) ３０ａは、パスメトリック生成部３１及び最尤判定
制御部３２に対応し、ブランチ・メトリックと過去のパ
スメトリックとを足し合わせてから比較して、最も小さ
いものを選択し、パスの選択情報をパス記憶回路５０へ
出力する。

【００２９】また、パスメトリック記憶回路（ＭＭＵ：
Metric Memory Unit) ５０は最新のパスメトリックを記
憶して加算・比較・選択回路３０ａに与えると共に、パ
スメトリックがオーバーフローしないように処理する。
この２つの操作をあわせて以下のようにパスメトリック
は更新される。

【００３０】

【数３】 ｍ００〔ｋ〕＝ｓ００×（ｍ００〔ｋ−１〕＋ｂ０００）＋！ｓ００ ×（ｍ０１〔ｋ−１〕＋ｂ００１） ｍ０１〔ｋ〕＝ｍ１１〔ｋ−１〕＋ｂ０１１ ｍ１０〔ｋ〕＝ｍ００〔ｋ−１〕＋ｂ１００ ｍ１１〔ｋ〕＝ｓ１１×（ｍ１１〔ｋ−１〕＋ｂ１１１）＋！ｓ１１ ×（ｍ１０〔ｋ−１〕＋ｂ１１０） …（３） また、パスメトリックの選択情報はｓ００、ｓ１１につ
いては、

【００３１】

【数４】 ｓ００＝（ｍ００〔ｋ−１〕＋ｂ０００）＜（ｍ０１〔ｋ−１〕＋ｂ００１） ｓ１１＝（ｍ１１〔ｋ−１〕＋ｂ１１１）＜（ｍ１０〔ｋ−１〕＋ｂ１１０） …（４） と定義する。

【００３２】パス記憶回路（ＰＭＵ：Path Memory Uni
t) ４０ａは、識別結果出力制御部４０に対応し、各状
態の履歴となる識別結果を格納して逐次更新していく回
路である。

【００３３】また、４つの状態それぞれについて、ｎ段
のシフトレジスタから構成される。各状態のｉビット前
の識別結果をｐｍ００〔ｉ〕〜ｐｍ１１〔ｉ〕（ｉ＝１
〜ｎ）とすると、

【００３４】

【数５】 ｐｍ００

〔０〕＝０；ｐｍ００〔ｉ〕＝ｐｍ００〔ｉ−１〕×ｓ００ ＋ｐｍ００〔ｉ−１〕×！ｓ００ ｐｍ０１

〔０〕＝０；ｐｍ０１〔ｉ〕＝ｐｍ１１〔ｉ−１〕 ｐｍ１０

〔０〕＝１；ｐｍ１０〔ｉ〕＝ｐｍ００〔ｉ−１〕 ｐｍ１１

〔０〕＝１；ｐｍ１１〔ｉ〕＝ｐｍ１１〔ｉ−１〕×ｓ１１ ＋ｐｍ１０〔ｉ−１〕×！ｓ１１ …（５） のようにｓ００とｓ１１については、ｓ００とｓ１１に
応じて、パラレルロードまたはシリアルシフトを行い、
ｓ０１とｓ１０については常にパラレルロードを行う。
シフトレジスタの段数ｎが充分に大きければ、

【００３５】

【数６】 ｐｍ０１〔ｎ〕＝ｐｍ１１〔ｎ〕＝ｐｍ１０〔ｎ〕＝ｐｍ００〔ｎ〕 …（６） となっているはずなので、例えばｐｍ００〔ｎ〕を識別
結果ｄｅｃ〔ｋ−ｎ〕として出力する。

【００３６】基準振幅レベル更新回路（ＲＡＵ：Refere
nce Amplitude Update) １０ａは、ｃ０００〜ｃ１１１
の初期値を外部から受け取るとともに、入力振幅と識別
結果の組み合わせに応じて逐次更新、変更することで、
基準振幅レベルを適応的に制御する機能をビタビ復号化
装置に付加するものである。

【００３７】例えば、ｐｍ００〔ｎ〕＝０、ｐｍ００
〔ｎ−１〕＝１、ｐｍ００〔ｎ−２〕＝１であった場合
には、これは入力ｚ〔ｋ−ｎ＋２〕に対する識別結果の
組み合わせであるから、

【００３８】

【数７】 ｃ０１１←α×ｚ〔ｋ−ｎ＋２〕＋（１−α）×ｃ０１１ …（７） のようにｃ０１１を更新して次のブランチ・メトリック
の計算に用いればよい。

【００３９】ここでαは更新係数である。基準振幅レベ
ルの初期値は外部から与えられるものであるから、動作
とは直接関係ないので図では省略している。次に基準振
幅レベル更新回路１０ａの具体的な構成について説明す
る。図４は基準振幅レベル更新回路１０ａの全体ブロッ
ク構成図である。

【００４０】シフトレジスタ（ＳＨＲ）１１は、ｍ＋ｎ
−２段のレジスタで構成され、入力ｚ〔ｋ＋ｍ〕を識別
結果が確定するまで遅延させる。デマルチプレクサ（Ｄ
ＭＰ）１２は、最新の３ビット分の識別結果をデマルチ
プレクスする。更新演算回路（ＵＰＤ）１３−１〜１３
−６は、更新演算を行う。

【００４１】まず、最新の３ビット分の識別結果を以下
のようにデマルチプレクスする。

【００４２】

【数８】 ｕ０００＝！ｐｍ００〔ｎ〕×！ｐｍ００〔ｎ−１〕×！ｐｍ００〔ｎ−２〕 ｕ００１＝！ｐｍ００〔ｎ〕×！ｐｍ００〔ｎ−１〕× ｐｍ００〔ｎ−２〕 ｕ０１１＝！ｐｍ００〔ｎ〕× ｐｍ００〔ｎ−１〕× ｐｍ００〔ｎ−２〕 ｕ１００＝ ｐｍ００〔ｎ〕×！ｐｍ００〔ｎ−１〕×！ｐｍ００〔ｎ−２〕 ｕ１１０＝ ｐｍ００〔ｎ〕× ｐｍ００〔ｎ−１〕×！ｐｍ００〔ｎ−２〕 ｕ１１１＝ ｐｍ００〔ｎ〕× ｐｍ００〔ｎ−１〕× ｐｍ００〔ｎ−２〕 …（８） そして、更新演算回路１３−１〜１３−６では、

【００４３】

【数９】 ｃ０００←ｕ０００×α×（ｚ〔ｋ−ｎ＋２〕−ｃ０００）＋ｃ０００ ｃ００１←ｕ００１×α×（ｚ〔ｋ−ｎ＋２〕−ｃ００１）＋ｃ００１ ｃ０１１←ｕ０１１×α×（ｚ〔ｋ−ｎ＋２〕−ｃ０１１）＋ｃ０１１ ｃ１００←ｕ１００×α×（ｚ〔ｋ−ｎ＋２〕−ｃ１００）＋ｃ１００ ｃ１１０←ｕ１１０×α×（ｚ〔ｋ−ｎ＋２〕−ｃ１１０）＋ｃ１１０ ｃ１１１←ｕ１１１×α×（ｚ〔ｋ−ｎ＋２〕−ｃ１１１）＋ｃ１１１ …（９） という更新演算を行う。

【００４４】ここで再生信号は６ビットにＡＤ変換され
たものを拡張した８ビットのｓｉｇｎａｌ〔７：０〕で
あり、基準振幅レベルはブランチ・メトリックの計算に
用いられるのは上位８ビットであるが演算精度として
は、１６ビットのｒｅｆ〔１５：０〕とし、更新係数α
をａ〔７：０〕とすると更新回路では、

【００４５】

【数１０】 ｒｅｆ〔１５：０〕←ｕｐｄａｔｅ×ａ〔７：０〕 ×（ｓｉｇｎａｌ〔７：０〕−ｒｅｆ〔１５：８〕） ＋ｒｅｆ〔１５：０〕 …（１０） という演算をすることになる。ここでｕｐｄａｔｅはそ
れぞれの基準振幅レベルの更新演算を許可するフラグで
ある。

【００４６】次に上記で説明した更新演算を従来の掛け
算器を用いて構成した場合について説明する。図５は更
新演算を掛け算器を用いて構成した場合の更新演算回路
のブロック構成図である。

【００４７】入力８ビット、出力８ビットの減算器（Ｃ
＝Ａ−Ｂ）１３ａ、入力８ビット、出力１６ビットの掛
け算器（Ｃ＝Ａ×Ｂ）１３ｂ、入力８ビット、出力８ビ
ットの加算器（Ｃ＝Ａ＋Ｂ）１３ｃ、１６ビットの２対
１の選択器（１６ビットＳＥＬ）１３ｄ、１６ビットＤ
型ラッチ（１６ビットＤＦＦ）１３ｅで構成される。

【００４８】ここで、ａ〔７：０〕＝８’ｈ０１がα＝
１／２５６に対応し、ａ〔７：０〕＝８’ｈ１０がα＝
１／１６に対応する。ところが、基準振幅レベル更新回
路は、１クロック周期の間に各演算を行わなければなら
ない。したがって、このような掛け算回路１３ｂの存在
は動作速度を大きく制限し回路規模の増大につながるこ
とになる。

【００４９】次に上記で説明した更新演算を従来のセレ
クタを用いて構成した場合について説明する。図６は更
新演算をセレクタを用いて構成した場合の更新演算回路
のブロック構成図である。

【００５０】図５と異なる点はａ〔７：０〕がｂ〔２：
０〕に置き換わり、入力８ビット、出力１６ビットの掛
け算器１３ｂがビットシフトのセレクタ（Ｂ＝Ａ≪ＳＥ
Ｌ）１３ｂ−１になっている。このセレクタ１３ｂ−１
は１６ビットの入力データＡ〔１５：０〕と３ビットの
選択信号ＳＥＬ〔２：０〕に応じて、

【００５１】

【数１１】 Ｂ〔１５：０〕＝Ａ〔７：０〕≪ＳＥＬ〔２：０〕 …（１１） という演算を行うものである。ここで≪は、ビットの上
方シフトの演算子を示しており、Ａ〔７：０〕の下位に
ＳＥＬ〔２：０〕の数だけ０を付加してＢ〔１５：０〕
として出力するものである。例えばＳＥＬ〔２：０〕＝
３’ｂ１０１＝３’ｈ５であれば、

【００５２】

【数１２】 Ｂ〔１５：０〕＝｛３’ｂ０００，Ａ〔７：０〕，５’ｂ０００００｝ …（１２） となりＡ〔７：０〕の下に５ビットの０を上に３ビット
の０を付加したものがＢ〔１５：０〕になる。したがっ
てビットシフトを使ったＵＰＤは

【００５３】

【数１３】 ｒｅｆ〔１５：０〕←ｕｐｄａｔｅ×｛（ｓｉｇｎａｌ〔７：０〕 −ｒｅｆ〔１５：８〕）≪ｂ〔２：０〕｝ ＋ｒｅｆ〔１５：０〕 …（１３） という演算をすることになる。ａ〔７：０〕とｂ〔２：
０〕との関係をａ＝２^bとすれば、ｂ＝３’ｈ０ならば
ａ＝８’ｈ０１でα＝１／２５６に対応し、ｂ＝３’ｈ
４ならばａ〔７：０〕＝８’ｈ１０でα＝１／１６に対
応する。したがって、次式（１４）に示すように図５の
演算は、

【００５４】

【数１４】 ｒｅｆ〔１５：０〕←ｕｐｄａｔｅ×ａ〔７：０〕 ×（ｓｉｇｎａｌ〔７：０〕−ｒｅｆ〔１５：８〕） ＋ｒｅｆ〔１５：０〕 …（１４） はａ〔７：０〕が１、２、４、８、１６、３２、６４、
１２８という値に限定されることを除けば、図６の回路
でも実現できることがわかる。

【００５５】ここで、実際の基準振幅レベルの更新で
は、ａ〔７：０〕が０〜２５５の任意の整数を取ること
ができないことによるデメリットはないので、図６の回
路で図５の回路と同等な更新演算を実現することが可能
である。

【００５６】次に本発明の基準振幅レベル更新回路１の
具体的な構成について説明する。図７は基準振幅レベル
更新回路１の構成を示す図である。基準振幅レベル更新
回路１は、図４の（ＵＰＤ）に置き換わる回路であり、
ここではｓｉｇｎａｌ〔７：０〕とｒｅｆ〔７：０〕の
大小を比較し、ｓｉｇｎａｌ〔７：０〕＞ｒｅｆ〔７：
０〕であればＵＤ＝１を、そうでなければＵＤ＝０を出
力する比較器（ＣＭＰ）１ａと、ｕｐｄａｔｅ＝１の時
にＵＤ＝１であればｒｅｆ〔７：０〕を１つカウントア
ップさせ、ｕｐｄａｔｅ＝１の時にＵＤ＝０であればｒ
ｅｆ〔７：０〕を１つカウントダウンさせるアップダウ
ンカウンタ（ＵＤＣ）１ｂとによって構成される。

【００５７】動作としては、ｕｐｄａｔｅ＝１の時にｓ
ｉｇｎａｌ〔７：０〕＞ｒｅｆ〔７：０〕であれば、ｒ
ｅｆ〔７：０〕を１つ大きくし、ｓｉｇｎａｌ〔７：
０〕≦ｒｅｆ〔７：０〕であればｒｅｆ〔７：０〕を１
つ小さくする。

【００５８】このように本発明の基準振幅レベル更新回
路１は、図５と図６と同様に再生信号の変動に追従して
基準振幅レベルを更新していくことができる。また、比
較器（ＣＭＰ）１ａは、減算器（Ａ−Ｂ）１３ａの出力
のＭＳＢだけを使うものであるから、減算器（Ａ−Ｂ）
１３ａと同じ回路規模になることを考慮して図７と図５
及び図６を比較すると、図５の８ビット×８ビットの掛
け算器（Ｃ＝Ａ×Ｂ）１３ｂ、８ビット＋８ビットの加
算器（Ｃ＝Ａ＋Ｂ）１３ｃ、１６ビットの２入力１出力
のセレクタ（１６ビットＳＥＬ）１３ｄ、１６ビットの
（１６ビットＤＦＦ）１３ｅが図７の８ビットのアップ
ダウンカウンタ（ＵＤＣ）１ｂのみに置き換えられる。

【００５９】または、図６の８ビットシフト演算器（Ｂ
＝Ａ≪ＳＥＬ）１３ｂ−１、８ビット＋８ビットの加算
器（Ｃ＝Ａ＋Ｂ）１３ｃ、１６ビットの２入力１出力の
セレクタ（１６ビットＳＥＬ）１３ｄ、１６ビットのＤ
ＦＦ（１６ビットＤＦＦ）１３ｅが、図７の８ビットの
アップダウンカウンタ（ＵＤＣ）１ｂのみに置き換えら
れる。

【００６０】以上説明したように、本発明の基準振幅レ
ベル更新回路１は、入力再生信号のレベルと旧基準振幅
レベルとの比較結果にもとづいて、基準振幅レベルの更
新を行う構成とした。

【００６１】これにより、比較器（ＣＭＰ）１ａとアッ
プダウンカウンタ（ＵＤＣ）１ｂで構成できるため、回
路規模を大幅に削減でき、動作速度を向上させることが
可能になる。

【００６２】次に本発明の記録再生制御装置について説
明する、図８は本発明の記録再生制御装置の原理図であ
る。記録再生制御装置１−２は、記録媒体に記録された
記録信号の再生制御を行う。なお、以降では記録再生制
御装置１−２をＤＶＤシステムに適用した場合について
説明する。

【００６３】入力再生信号生成部２ａは、ヘッドを通じ
てＤＶＤディスクから読みだされた記録信号に対し、Ｐ
ＬＬクロックに同期して、アナログ／ディジタル変換及
び波形等化を行った後、入力再生信号を生成する。

【００６４】適応型ビタビ復号化装置１−１は、この入
力再生信号のビタビ復号化を行う。適応型ビタビ復号化
装置１−１は、上述した基準振幅レベル更新部１０と、
ブランチメトリック計算部２０と、パスメトリック生成
部３１と、最尤判定制御部３２と、識別結果出力制御部
４０とを含む。

【００６５】さらに、最尤復号データ出力部５０を含
み、最尤復号データ出力部５０は、最尤判定制御部３２
でパスメトリックの最小のものが選択された選択情報に
もとづいた状態パスを最尤復号データとして出力する。

【００６６】復調生成データ部２ｂは、最尤復号データ
を復調して復調データを生成する。例えば、復調生成デ
ータ部２ｂは、８／１６変調の復調制御を行って復調デ
ータを生成する。

【００６７】以上説明したように、本発明の記録再生制
御装置１−２は、本発明の適応型ビタビ復号化装置１−
１を利用して、記録再生の制御を行う構成とした。これ
により、回路規模を大幅に削減でき、動作速度を向上さ
せることが可能になる。

【００６８】なお、上記の説明では基準振幅レベル更新
回路１を６値４状態のビタビ復号化装置に適用して適応
型ビタビ復号化装置１−１を構成したが、ノンリニア・
キャンセラーや局部帰還型のビタビ復号化装置などに対
しても、本発明である基準振幅レベル更新回路１を適用
できる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の基準振幅
レベル更新回路は、入力再生信号のレベルと旧基準振幅
レベルとの比較結果にもとづいて、基準振幅レベルの更
新を行う構成とした。これにより、回路規模を大幅に削
減でき、動作速度を向上させることが可能になる。

【００７０】また、本発明の適応型ビタビ復号化装置
は、入力再生信号のレベルと旧基準振幅レベルとの比較
結果にもとづいて、基準振幅レベルの更新を行ってビタ
ビ復号を行う構成とした。これにより、回路規模を大幅
に削減でき、動作速度を向上させた適応型ビタビ復号化
装置を構成することが可能になる。

【００７１】さらに、本発明の記録再生制御装置は、入
力再生信号のレベルと旧基準振幅レベルとの比較結果に
もとづいて、基準振幅レベルの更新をして最尤復号デー
タを求め、記録再生制御を行う構成とした。これによ
り、回路規模を大幅に削減でき、動作速度を向上させた
記録再生制御装置を構成することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明である基準振幅レベル更新回路の原理図
である。

【図２】本発明である適応型ビタビ復号化装置の原理図
である。

【図３】適応型ビタビ復号化装置のブロック構成図であ
る。

【図４】基準振幅レベル更新回路の全体ブロック構成図
である。

【図５】更新演算を掛け算器を用いて構成した場合の更
新演算回路のブロック構成図である。

【図６】更新演算をセレクタを用いて構成した場合の更
新演算回路のブロック構成図である。

【図７】基準振幅レベル更新回路の構成を示す図であ
る。

【図８】本発明の記録再生制御装置の原理図である。

【図９】記録再生システムで用いられる従来の適応型ビ
タビ復号化装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１……基準振幅レベル更新回路、１ａ…レベル比較手
段、１ｂ……基準振幅レベル更新手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｌ 25/03 Ｈ０４Ｌ 25/03 Ｃ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録データの組み合わせによって生じる
   符号間干渉によって決定される基準振幅レベルの更新を
   行う基準振幅レベル更新回路において、 入力再生信号のレベルと旧基準振幅レベルとを比較する
   レベル比較手段と、 比較の結果、前記入力再生信号のレベルが前記旧基準振
   幅レベルよりも大きい場合は、前記旧基準振幅レベルを
   一定の値大きくして新基準振幅レベルを生成し、前記入
   力再生信号のレベルが前記旧基準振幅レベルよりも小さ
   い場合は、前記旧基準振幅レベルを一定の値小さくして
   前記新基準振幅レベルを生成することで前記基準振幅レ
   ベルの更新を行う基準振幅レベル更新手段と、 を有することを特徴とする基準振幅レベル更新回路。
2. 【請求項２】 前記基準振幅レベルの更新は、前記新基
   準振幅レベルをｎｅｗｒｖ、前記旧基準振幅レベルをｏ
   ｌｄｒｖ、前記入力再生信号のレベルをｓｉｇｎａｌと
   した場合に、以下の計算式、 ｎｅｗｒｖ＝ｏｌｄｒｖ＋２×（（ｓｉｇｎａｌ＞ｏｌ
   ｄｒｖ）−１） で求められるｎｅｗｒｖの値を前記新基準振幅レベルの
   値とすることを特徴とする請求項１記載の基準振幅レベ
   ル更新回路。
3. 【請求項３】 記録データの組み合わせによって生じる
   符号間干渉によって決定される基準振幅レベルの更新を
   適応的に行って、最尤復号を行う６値４状態の適応型ビ
   タビ復号化装置において、 入力再生信号のレベルと旧基準振幅レベルとを比較する
   レベル比較手段と、比較の結果、前記入力再生信号のレ
   ベルが前記旧基準振幅レベルよりも大きい場合は、前記
   旧基準振幅レベルを一定の値大きくして新基準振幅レベ
   ルを生成し、前記入力再生信号のレベルが前記旧基準振
   幅レベルよりも小さい場合は、前記旧基準振幅レベルを
   一定の値小さくして前記新基準振幅レベルを生成するこ
   とで前記基準振幅レベルの更新を行う基準振幅レベル更
   新手段と、から構成される基準振幅レベル更新部と、 前記入力再生信号と前記新基準振幅レベルとのユークリ
   ッド距離の相対値であるブランチメトリックを計算する
   ブランチメトリック計算部と、 ４状態に到達するパスに沿って、前記ブランチメトリッ
   クを加算してパスメトリックを生成するパスメトリック
   生成部と、 前記パスメトリックの最小のものを選択する選択情報を
   作成し、前記選択情報に基づいて前記パスメトリックを
   更新する最尤判定制御部と、 前記選択情報を受信して前記４状態の各々に対して、前
   記パスメトリックの履歴であり、かつ前記旧基準振幅レ
   ベルである識別結果を出力する識別結果出力制御部と、 を有することを特徴とする適応型ビタビ復号化装置。
4. 【請求項４】 記録媒体に記録された記録信号の再生制
   御を行う記録再生制御装置において、 前記記録信号のアナログ／ディジタル変換及び波形等化
   を行った後、入力再生信号を生成する入力再生信号生成
   部と、 前記入力再生信号のレベルと旧基準振幅レベルとを比較
   するレベル比較手段と、比較の結果、前記入力再生信号
   のレベルが前記旧基準振幅レベルよりも大きい場合は、
   前記旧基準振幅レベルを一定の値大きくして新基準振幅
   レベルを生成し、前記入力再生信号のレベルが前記旧基
   準振幅レベルよりも小さい場合は、前記旧基準振幅レベ
   ルを一定の値小さくして前記新基準振幅レベルを生成す
   ることで前記基準振幅レベルの更新を行う基準振幅レベ
   ル更新手段と、から構成される基準振幅レベル更新部
   と、 前記入力再生信号と前記新基準振幅レベルとのユークリ
   ッド距離の相対値であるブランチメトリックを計算する
   ブランチメトリック計算部と、 ４状態に到達するパスに沿って、前記ブランチメトリッ
   クを加算してパスメトリックを生成するパスメトリック
   生成部と、 前記パスメトリックの最小のものを選択する選択情報を
   作成し、前記選択情報にもとづいて前記パスメトリック
   を更新する最尤判定制御部と、 前記選択情報を受信して前記４状態の各々に対して、前
   記パスメトリックの履歴であり、かつ前記旧基準振幅レ
   ベルである識別結果を出力する識別結果出力制御部と、 前記選択情報にもとづいた状態パスを最尤復号データと
   して出力する最尤復号データ出力部と、 前記最尤復号データを復調して復調データを生成する復
   調データ生成部と、 を有することを特徴とする記録再生制御装置。