[發明專利]數據處理設備和方法以及程序

有效

• 申請號: 200980141738.7
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN102187395A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 宮內俊之;吉持直樹
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G11B20/18
• 分類號: G11B20/18;H03M13/27;H03M13/29
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 宋鶴

技術領域

本發明涉及數據處理設備和方法以及程序，具體地，涉及使得能夠相對于乘積碼的兩種碼來分散突發錯誤的數據處理設備和方法以及程序。

背景技術

在將信號記錄到記錄設備中的諸如磁盤或光盤之類的記錄介質中的情況中，在預先執行調制編碼之后才進行記錄，以使得在再現時適當地進行對所讀取信號的幅度控制以及時鐘恢復。然后，對于這種情況中的再現，例如采用諸如PRML(局部響應最大似然性)之類的再現方法。PRML是這樣的再現方法，其通過考慮到再現信號受緊鄰的在前信號的影響這樣的媒體性質來再現原始波形，并且基于記錄信號的特性來從再現信號讀取最可能的數據。

當錯誤被包含在再現信號中時，這些錯誤可以通過糾錯碼而被糾正。然而應注意，如果突發錯誤已經發生在再現信號中，則利用糾錯碼的糾錯率變低，并且因此希望在解碼之前分散突發錯誤。

對于光盤上的突發錯誤，可想到兩種原因。原因之一是在讀取時隨機出現的錯誤由于PRML、Viterbi解碼等中的錯誤傳播而變為大約數個比特的較短突發錯誤。另一原因是由于盤上的刮痕、塵埃等引起的讀取失敗，從而導致大約1000比特的較長突發錯誤。

存在稱為乘積碼(product?code)的方案來作為用于處理這些突發錯誤的方案。乘積碼是通過兩種代碼來執行糾錯的方案，并且被用在容忍一定的解碼延遲并且此外無法通過單個代碼來獲得所希望性能的情況中。此外，乘積碼是可以利用較簡單的硬件來提供強大糾錯能力的方案，并且被用作用于CD-ROM(致密盤只讀存儲器)和DVD(數字通用盤)的糾錯方案(例如參見PTL?1)。

圖1表示乘積碼的數據配置的示例。該乘積碼由用戶數據、外部碼(outer?code)的奇偶性、內部碼(inner?code)的奇偶性以及(外部碼的)奇偶性的奇偶性組成。

在圖1所示的乘積碼中，在外部碼的編碼被執行之后，內部碼的編碼被執行。即，外部碼的編碼在從附圖中的頂部到底部的行方向上被執行，如表示外部碼的編碼方向的向下箭頭所指示的。結果，在該乘積碼中，外部碼的奇偶性被添加在用戶數據之下。此后，內部碼的編碼在附圖中從左到右的列方向上被執行，如表示內部碼的編碼方向的向右箭頭所指示的。結果，在該乘積碼中，奇偶性的奇偶性被添加到外部碼的奇偶性的右邊。

以這種方式配置的乘積碼的解碼首先從作為第一種碼的內部碼的解碼開始。即使內部碼的解碼失敗，得到的錯誤也會被分散到作為第二種碼的外部碼的多個碼字上。因此，即使在較長突發錯誤的情況中，該突發錯誤也可以相對于外部碼作為隨機錯誤被糾正。

這里，作為用于執行比特單位(bit-wise)的解碼的糾錯碼，存在作為高性能糾錯碼的渦輪碼、LDPC(低密度奇偶校驗碼)等，這些高性能糾錯碼的實現已被開發用于諸如通信和廣播之類的應用。使用這些碼可以提供大的編碼增益，因此使得能夠進行高質量的傳輸。

作為用于執行符號單位(symbol-wise)的解碼的糾錯碼，存在RS(Reed-Solomon)碼等。將k個符號編碼為n個符號的RS(n，k)碼(n：碼長，k：信息長度)能夠通過有界距離解碼來糾正多達(n-k)/2個符號的糾正數目的錯誤。

因此，在用于執行比特單位解碼的糾錯碼被用作乘積碼的內部碼并且用于執行符號單位解碼的糾錯碼被用作外部碼的情況中，通過將對內部碼進行解碼之后的錯誤數目減少為等于或少于外部碼的糾正數目來實現無錯誤。這使得能夠進行非常強大的糾錯。

信道交織器(channel?interleaver)被用來在解碼每個碼之前將突發錯誤改變為隨機錯誤，從而提高解碼概率。

圖2表示由根據現有技術的交織器進行的交織的示例以及與該交織相對應地執行的去交織的示例。應注意，圖2的A表示交織的示例。圖2的B表示在圖2的A中進行交織之后發生了短突發錯誤的情況中的去交織的示例。圖2的C表示在圖2的A中進行交織之后發生了長突發錯誤的情況中的去交織的示例。

在圖2的A的示例中，為了方便描述，交織之前的比特被成組為8個比特的塊，并且這些塊從排頭(左邊)起分別被稱為A塊、B塊、C塊、D塊等等。同樣，交織之后的比特被成組為8個比特的塊，并且這些塊從排頭(左邊)起分別被稱為a塊、b塊、c塊、d塊等等。

例如，信道交織器執行交織以使得交織之前的A塊的第一比特、B塊的第一比特、C塊的第一比特和D塊的第一比特分別成為a塊的第一至第四比特。信道交織器執行交織以使得交織之前的A塊的第二比特、B塊的第二比特、C塊的第二比特和D塊的第二比特分別成為b塊的第一至第四比特。