JP2004087018A

JP2004087018A - エラー訂正方法およびエラー訂正装置

Info

Publication number: JP2004087018A
Application number: JP2002248174A
Authority: JP
Inventors: Koreyasu Tatezawa; 立澤　之康
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】バッファＲＡＭへのアクセスを減らして全体の処理速度を向上させるとともに、効率の良い手順でエラー訂正処理の高速化を図る。
【解決手段】縦方向系列ＰＯおよび横方向系列ＰＩの１データ列毎にエラーフラグ生成用データを作成して保存しておき、訂正処理する毎に縦横のエラーフラグ生成用データを更新していくことによって、常に積符号ブロック内のエラー分布が把握でき、エラーのないデータ列に対するバッファＲＡＭへのアクセスを停止することが可能となり、全体としてエラー訂正処理速度を向上させることが可能となる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスク記録再生装置に用いられ、特に積符号ブロック化された記録再生データに対して各系列のエラー訂正を順次行う、エラー訂正方法およびエラー訂正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信、コンピュータ、放送、映像メディアなどのデジタル化された各分野においては、データの信頼性の向上、さらには記録システムにおける高記録密度化のために一般にエラー訂正符号が用いられている。特に最近では、データ処理能力の向上に伴い高度な訂正能力を有するエラー訂正符号が用いられるようになってきており、高画質な映像を提供するＤＶＤ記録再生装置においてもリードソロモン（以下ＲＳ）積符号と呼ばれるエラー訂正符号ブロックを用いることで転送中に付加されたエラー訂正を行っている。積符号は縦横の異なる方向のエラー訂正符号を組み合わせたもので、図６に示したように情報シンボルの横方向に対して付加された内符号のＰＩパリティと、情報シンボルおよびＰＩパリティの縦方向に対して付加された外符号のＰＯパリティから構成されている。
【０００３】
ＰＯ方向の誤り訂正符号は符号長２０８バイト、情報長１９２バイト、最小距離１７のＲＳ符号であり、ＰＩ方向の誤り訂正符号は符号長１８２バイト、情報長１７２バイト、最小距離１１のＲＳ符号である。
【０００４】
ＲＳ積符号を用いた光ディスクにおける従来のエラー訂正方法の具体的な手順は、次のとおりである。
まず、ＤＶＤなどから読み出して信号処理を施された再生データは、図６に示すエラー訂正符号（ＥＣＣ）ブロックに変換されて図７に示す訂正用のバッファＲＡＭ１１に格納される。このバッファＲＡＭ１１には一般的に大容量／低コストのダイナミックランダムアクセスメモリ（Ｄ−ＲＡＭ）が用いられる。
【０００５】
次に、事前に決められた第１の系列、一般にはＰＩ系列について、データ列がバッファＲＡＭ１１より読み出され、エラー訂正回路１５に入りシンドローム計算される。このシンドローム計算結果がゼロかゼロではないかによってエラーの有無が判断され、エラーがあった時は、そのエラーが訂正可能であればエラー訂正回路１５が検出したエラーパターンとエラーロケーションからバッファＲＡＭ１１上にあるデータに対して訂正実行がなされ、そのエラーが訂正不能であれば訂正実行はされずにエラーフラグが付加される。
【０００６】
第１の系列のすべてのデータ列について前記処理が行われ、前記処理が終了してもエラーがなくならないときには、第１の系列から第２の系列、一般にはＰＯ系列に訂正方向が変更される。
【０００７】
そして第１の系列と同様にバッファＲＡＭ１１から第２の系列のデータ列が順次読み出され、シンドローム計算、訂正実行またはエラーフラグの付加という一連の処理が行われていく。
【０００８】
ただし、第２の系列からは、第１の系列で訂正不能なデータ列に対して付加されたエラーフラグを基に消失訂正を行うことが可能となり、エラーフラグを用いない通常の訂正（以下ワード訂正）かエラーフラグを用いる消失訂正かの訂正モードの選択を、この訂正方向変更時にエラーフラグ数から判断して決定し、どちらか一方の訂正モードを用いて訂正処理が行われる。
【０００９】
ただし、ここで言うエラーフラグはエラーの有無を示す「０」あるいは「１」のデータであるので、消失訂正を行う場合にはエラーフラグ「１」の列アドレスをガロア体のエラーアドレスに変換してから用いる必要がある。
【００１０】
また、消失訂正はワード訂正よりも訂正能力を高めることができ、ＰＩ系列では最小距離１１であるのでワード訂正では最大５個までしかエラー訂正が出来ないが、消失訂正では最大１０個のエラーフラグを利用することで最大１０個までのエラー訂正を行うことができる。同様にＰＯ系列では最小距離１７であるのでワード訂正では最大８個までしかエラー訂正が出来ないが、消失訂正では最大１６個のエラーフラグを利用することで最大１６個までのエラー訂正を行うことができる。ただし、消失訂正は誤訂正率もワード訂正より高くなってしまうという欠点もある。第２の系列の全てのデータ列に対しても第１の系列と同様の処理が行われ、この処理が終了しても、エラーがなくならないときには再度、第２の系列から第１の系列に訂正方向が変更され、ワード訂正または消失訂正を用いてエラー訂正処理が行われる。
【００１１】
以下、これが繰り返され、全てのエラーを訂正し終わった、あるいは予め設定しておいた繰り返し回数または制限時間をオーバーしたらエラー訂正処理は終了され、バッファＲＡＭ１１に格納されたデータは順次ホスト側に出力される。
【００１２】
このように従来の処理手順では、エラーの有無の判断はバッファＲＡＭからデータが読み出されてから判断され、また事前に決められた系列の順番に従ってエラー訂正処理が繰り返され、ワード訂正か消失訂正かの訂正モードの選択についてもこの事前に決められた系列の順番変更時に決定される。
【００１３】
しかしながら、上記した従来技術においてはエラーフラグと呼ばれるエラー箇所の存在を示すフラグは、訂正を行ってきた訂正系列に関しては順次明らかになっていくものの、他方の系列のエラーフラグの状況は、もう一度その系列のデータ列をバッファＲＡＭから読み込んでシンドローム計算してみるまで分からない。このため、たとえエラーのないデータ列に対しても無駄なバッファＲＡＭへのアクセスおよびシンドロームの計算を行う必要があった。また他方の系列のエラーフラグの状況がわからないため、訂正方向の決定は事前に決められた順番で行われ、なおかつワード訂正か消失訂正かの選択も訂正方向変更時点で明らかになっている片方の系列のエラーフラグ数によってしか判断できなかった。このため処理手順の効率化としてはまだまだ改善の余地があり、また訂正能力の向上、あるいは誤訂正防止に関しても従来技術は有効な方法であるとは言えない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のエラー訂正は、ブロック内のエラーの分布が不明であり、エラーの有無に拘わらずエラー訂正処理手順に添って実行していたために、エラー訂正処理に時間がかかり過ぎていた。
【００１５】
この発明の目的は、バッファＲＡＭへのアクセスを減らして全体の処理速度を向上させる一方、効率の良い手順でエラー訂正処理を行う高速なエラー訂正装置およびエラー訂正方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、この発明では、縦および横方向系列の１データ列毎にエラーフラグ生成用データを作成して保存しておき、訂正処理する毎に前記縦横のエラーフラグ生成用データを更新していくことによって、常に積符号ブロック内のエラー分布が把握でき、エラーのないデータ列に対するバッファＲＡＭへのアクセスを停止することが可能となり、全体としてエラー訂正処理速度を向上させることが可能となる。
【００１７】
また、縦および横方向系列の１データ列毎にエラーフラグ生成用データを作成して保存しておき、訂正処理する毎に前記エラーフラグ生成用データを更新していくことによって常に積符号ブロック内のエラー分布が把握でき、より処理時間のかからない、あるいは訂正能力の高い、あるいは誤訂正の少ない訂正方向および訂正モードを随時判断・変更することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、この発明の一実施の形態に係るエラー訂正装置の概略ブロック図であり、図２はこの発明のエラー訂正について説明するための説明図である。
図１において、ＤＶＤなどから読み出して信号処理された再生データは、訂正用バッファＲＡＭ１１に格納するとともに、エラーフラグ生成用データ作成回路１２に入力する。エラーフラグ生成用データ作成回路１２は入力された再生データから予め決められた計算式の元に、ＰＯおよびＰＩ系列の各データ列毎にエラーフラグ生成用データを作成し、専用ＲＡＭ１３に格納する。
【００１９】
ここで、エラーフラグ生成用データとは、そのデータ列の中にエラーがあるかないかを示すエラーフラグを生成するためのデータであり、このエラーフラグ生成用データがゼロでない場合は、そのデータ列にエラーが有ることを示しており、エラーフラグ「１」を立てる。また、ゼロであればそのデータ列にはエラーがないことを示しているので、エラーフラグ「０」を立てる。このエラーフラグ生成用データは、例えばシンドローム値を用いればよい。
【００２０】
また、図２に示すように、データ量がＰＯ系列の１データ列で１６バイト、ＰＩ系列の１データ列で１０バイトと多いので、シンドローム値の一部、具体的にはシンドローム３バイト分〜５バイト分程度でよい。また信号処理側からのエラー検出情報などを基に作成しても構わない。これによりエラーフラグ生成用データとしてシンドローム値の一部を用いることにより、シンドローム全部と比較して保存用のＲＡＭの容量を減少させることが可能となる。
【００２１】
訂正方向／訂正モード判断部１４は、エラーフラグ生成用データから生成されたエラーフラグの数をＰＩ／ＰＯ系列ごとに集計し、その数によって処理時間のかからない、あるいは訂正能力の高い訂正方向および訂正モードを判断・決定し、その決定内容をエラー訂正回路１５に送信する。
【００２２】
ここで、処理時間の高速化を目的とした上記判断方法の具体例について説明する。
図２において、ＰＩ系列のエラーフラグ数をＥｉ、ＰＯ系列のエラーフラグ数をＥｏとすると、Ｅｉ≦１６の場合は、訂正系列をＰＯ系列とし、訂正モードは消失訂正とする。Ｅｉ＞１６且つＥｏ＞１０の場合は、エラーフラグを利用した消失訂正が行えないと判断して訂正モードはワード訂正とし、訂正系列は符号長の長いＰＯ系列とする。また、Ｅｉ＞１６且つＥｏ≦１０の場合は、訂正系列をＰＩ系列とし、訂正モードは消失訂正とする。
【００２３】
エラー訂正回路１５は決定訂正系列の中のエラーフラグの示すデータ列をバッファＲＡＭ１１から読み出し、決定訂正モードによって訂正処理を行う。そしてそのエラーが訂正不能の場合はエラーフラグを「１」のまま保持させ、そのエラーが訂正可能であれば、検出したエラーロケーションとエラーパターンからバッファＲＡＭ１１上のデータを訂正実行するとともに、エラーロケーションとエラーパターンをエラーフラグ生成用データ更新回路１６に送信する。
【００２４】
エラーフラグ生成用データ更新回路１６は、訂正実行が行われたデータ列のエラーフラグ生成用データを専用ＲＡＭ１３より読み出してくるとともに、そのデータを０にセットし、更にエラーフラグを「１」から「０」に更新し、決定訂正系列のエラーフラグ集計結果をデクリメントする。
【００２５】
加えて、訂正実行したエラーロケーションに関連する他方の系列のエラーフラグ生成用データに対してもエラー訂正回路１５から送信されたエラーロケーションとエラーパターンを基に更新作業を行い、更新作業の結果、エラーフラグ生成用データが０になったらエラーフラグを「１」から「０」に更新し、他方系列のエラーフラグ集計結果をデクリメントする。
【００２６】
そして訂正方向／訂正モード判断部１４は１データ列訂正処理に付随した更新作業の結果、ＰＩ系列およびＰＯ系列のエラーフラグの集計結果が変化していれば、集計結果に基づいて訂正方向および訂正モードを判断し、同様の処理を繰り返し行っていく。
【００２７】
ここで、図３を用いながら訂正系列のエラーパターンとエラーロケーションから他方の系列のエラーフラグ生成用データを更新する具体的な方法について説明する。
仮に訂正系列をＰＯ系列とし、そのＮ列目を訂正処理する場合において、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３行目にＥ１，Ｅ２，Ｅ３と言うエラーパターンが検出されたとすると、例えばエラーフラグ生成用データの一部としてシンドロームの１次項をＳ１として用いたなら、訂正データ列Ｎの１８１の補数を指数ベクトル変換し、これにエラーパターンＥ１を乗じたものＥ１×α^１８１ ⁻ ^Ｎを、エラーロケーションＭ１で示されたエラーフラグ生成用データと排他的論理和をとればよい。エラーロケーションＭ２，Ｍ３に関しても同様な計算を行う。
【００２８】
この実施の形態によれば、縦および横方向系列の１データ列毎にエラーフラグ生成用データを作成して保存しておき、訂正処理する毎に前記縦横のエラーフラグ生成用データを更新していくことによって、常に積符号ブロック内のエラー分布が把握でき、エラーのないデータ列に対するバッファＲＡＭへのアクセスを停止することが可能となり、全体としてエラー訂正処理速度を向上させることが可能となる。
【００２９】
なお、終了条件は全てのエラーフラグが「０」になったときであるが、訂正系列と他方系列のエラーフラグの状況が常にわかるために、訂正系列のエラーフラグが全て「０」であったとしても、誤訂正を考慮して他方の系列に関してもう一度シンドローム計算する無駄な作業を省くことも可能となる。
【００３０】
この発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、変更単位は特に１データ列単位でなくてもよく、訂正方向／訂正モード判断部１４の応答速度あるいはバッファＲＡＭへのアクセスデータ単位などを考えると、２データ列単位、３データ列単位、・・・としても構わない。この場合、縦および横方向系列の１データ列毎にエラーフラグ生成用データを作成して保存しておき、訂正処理する毎に前記エラーフラグ生成用データを更新していくことによって常に積符号ブロック内のエラー分布が把握でき、より処理時間のかからない、あるいは訂正能力の高い、あるいは誤訂正の少ない訂正方向および訂正モードを随時判断・変更することが可能となる。
【００３１】
また、１系列単位で変更する場合に上記実施の形態を適用し、縦横のエラーフラグの集計結果から訂正方向と訂正モードを判断していく場合は、図５のようなフローとなり、もっとも最適な順番変更と訂正モードによってエラー訂正処理が行われることになる。
【００３２】
また、再生データのエラー率が悪い場合などには誤訂正防止を主眼においた判断基準の方が適当である。この場合の判断基準はワード訂正の優先度を高めて、誤訂正率の高い消失訂正をなるべく使わないようにすればよい。例えばワード訂正で訂正可能なデータ列から訂正処理を行っていき、他方のエラーフラグ生成用データの更新の結果、新たにワード訂正できるデータ列が発生した場合にはさらにそのデータ列でのワード訂正での処理を継続させ、最後に消失訂正を行う。消失訂正を行う場合においても、エラーフラグ数を制限するなどして誤訂正率を下げる判断をするのも有効である。
【００３３】
さらに、消失訂正のエラーフラグ数の設定変更に関しては高速処理にならない場合がある。例えば決定訂正系列をエラーフラグ数Ｎの消失訂正でエラー訂正処理していたとし、同訂正系列の最終データ列でエラーフラグ数がＮ−１に減った場合を考える。この場合、エラー訂正回路１５のアルゴリズムにもよるが、エラーフラグ数をＮからＮ−１に変更せずに、Ｎのままで消失訂正したほうが高速である。訂正方向／訂正モード判断部１４は残りデータ列数とエラーフラグ減少数およびエラー訂正回路１５のサイクル数などの関係から高速処理な訂正モードを判断する。
【００３４】
また、高速処理よりも誤訂正防止を主眼とする判断基準の場合は、エラーフラグ数を減少させることにより誤訂正率を下げることができる。この場合はエラーフラグ数をＮからＮ−１に減少させた方が有効である。
【００３５】
さらに、ＤＶＤのように再生データがインタリーブ処理されている場合にはＰＯ系列のエラーフラグ生成用データ作成回路の回路規模が大きくなる。回路規模を小さくする場合には、再生データを一旦デインタリーブした状態でバッファＲＡＭ１１に格納し、その後もう一度読み出してエラーフラグ生成用データを作成しても構わない。この場合はバッファＲＡＭ１１に対し、１８２バイト×２０８のアクセスが必要となる。
【００３６】
またさらに、列アドレスからガロア体のエラーアドレスを生成して保存し、これを実施の形態１のエラーフラグの代わりとして使用すると、エラーアドレス変換の時間が短縮でき、さらに高速化できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、バッファＲＡＭへのアクセスを減らして、クリティカルパスの発生を回避するとともに、エラー訂正計算の効率化により、処理速度の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態について説明するための構成図。
【図２】この発明のエラー訂正について説明するための説明図。
【図３】この発明の訂正系列のエラーパターンとエラーロケーションから他方系列のエラーフラグ生成用データの更新について説明するための説明図。
【図４】この発明のエラー訂正の処理について説明するためのフローチャート。
【図５】この発明の１系列単位における訂正方向／訂正モードの判断処理について説明するためのフローチャート。
【図６】従来のリードソロモン積符号によるエラー訂正について説明するための説明図。
【図７】従来のエラー訂正回路の概念について説明するための構成図。
【符号の説明】
１１…バッファＲＡＭ
１２…エラーフラグ生成用データ作成回路
１３…専用ＲＡＭ
１４…訂正方向／訂正モード判断部
１５…エラー訂正回路
１６…エラーフラグ生成用データ更新回路

Claims

情報が記録された媒体から再生された情報を、バッファメモリに記録し、該メモリに記録された情報エラーをリードソロモン積符号を用いてエラー訂正を行うエラー訂正方法において、
縦方向系列または横方向系列の少なくとも１データ列を訂正処理する毎に、訂正系列および訂正系列とは異なる方向系列の、予め決められた計算方法に基づいて計算しておいたエラーフラグ生成用データを更新していき、前記エラーフラグ生成用データより生成された縦横のエラーフラグの指示のあるデータ列に対してエラー訂正処理することを特徴とするエラー訂正方法。
情報が記録された媒体から再生された情報を、バッファメモリに記録し、該メモリに記録された情報エラーをリードソロモン積符号を用いてエラー訂正を行うエラー訂正方法において、
縦方向系列または横方向系列の少なくとも１データ列を訂正処理する毎に、訂正系列および訂正系列とは異なる方向の系列の、予め決められた計算方法のもとに計算しておいたエラーフラグ生成用データを更新していき、前記エラーフラグ生成用データより生成された縦横のエラーフラグの集計結果によって、訂正方向および訂正モードの判断を行い、前記判断に基づき、前記訂正方向および訂正モードを随時変更していくことを特徴とするエラー訂正方法。
前記エラーフラグ生成用データとしてシンドローム値の一部を用いることを特徴とする請求項１または２記載のエラー訂正方法。
情報が記録された媒体から再生された情報を、バッファメモリに記録し、該メモリに記録された情報エラーをリードソロモン積符号を用いてエラー訂正を行うエラー訂正装置において、
縦および横方向系列の１データ列毎にエラーフラグ生成用データを計算する計算手段と、
前記計算されたエラーフラグ生成用データを記憶するエラーフラグ生成用データ記憶手段と、
前記記憶されたエラーフラグ生成用データからエラーフラグを生成するエラーフラグ生成手段と、
少なくとも１データ列を訂正処理する毎に、訂正系列および訂正系列とは異なる方向の系列の前記エラーフラグ生成用データを更新する更新手段と、
前記エラーフラグの指示のあるデータ列に対してエラー訂正処理する手段とを具備することを特徴とするエラー訂正装置。
請求項４において、さらに
前記エラーフラグ生成用データから生成された前記エラーフラグの数を縦および横方向系列毎に集計する集計手段と、
前記集計された集計結果より、訂正方向および訂正モードを判断する判断手段と、
前記判断に基づき、前記訂正方向および訂正モードを随時変更してエラー訂正処理する手段とを具備することを特徴とする記載のエラー訂正装置。