JPH07226033A - Optical disc player - Google Patents
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- JPH07226033A JPH07226033A JP1509294A JP1509294A JPH07226033A JP H07226033 A JPH07226033 A JP H07226033A JP 1509294 A JP1509294 A JP 1509294A JP 1509294 A JP1509294 A JP 1509294A JP H07226033 A JPH07226033 A JP H07226033A
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Landscapes
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光ディスク再生装置に係
り、特に再生信号よりビットクロックを抽出するセルフ
クロック方式の変調方式において高密度記録を実現する
ためにパーシャルレスポンス方式および最尤復号を適用
して信号検出する光ディスクデータ再生装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk reproducing apparatus, and in particular, applies a partial response method and maximum likelihood decoding in order to realize high density recording in a self clock modulation method for extracting a bit clock from a reproduction signal. The present invention relates to an optical disk data reproducing device for detecting a signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】光ディスク上にディジタルの動画を記録
再生するためには記録密度の向上が大きな課題であり、
この課題を克服するための手段として信号処理部におい
てはパーシャルレスポンス方式による波形等化やビタビ
アルゴリズムによる最尤復号の適用が考えられている。
光ディスク媒体からのデータ再生にパーシャルレスポン
ス方式やビタビ復号を適用したデータ再生方式は例え
ば"磁気ディスク用信号処理技術の最近の展開",信学会
論文誌,Vol.J75-C-II,No.11,pp.611〜623,(1992-11))や
特開昭63-185228号公報に詳細に示されている。2. Description of the Related Art Improving recording density is a major issue for recording and reproducing digital moving images on an optical disk.
As means for overcoming this problem, application of waveform equalization by the partial response method or maximum likelihood decoding by the Viterbi algorithm is considered in the signal processing unit.
For example, "Recent Development of Signal Processing Technology for Magnetic Disks", IEEJ Transactions, Vol.J75-C-II, No.11 is a data reproduction method applying partial response method or Viterbi decoding to the data reproduction from the optical disk medium. , pp. 611-623, (1992-11)) and JP-A-63-185228.
【0003】ディジタル動画を記録再生するいわゆるデ
ィジタルビデオディスクの変調方式は記録密度および信
号処理の容易さの点でCDのEFM変調と同じDCフリ
ー符号によるエッジ記録が予想されるので、従来技術に
よるクロック再生回路およびデータ検出回路の動作をC
Dの信号処理回路を例に図面を用いて簡単に説明する。In the so-called digital video disc modulation system for recording and reproducing digital moving images, edge recording using the DC-free code, which is the same as EFM modulation of CD, is expected in terms of recording density and ease of signal processing. The operation of the reproduction circuit and the data detection circuit is C
A signal processing circuit of D will be briefly described with reference to the drawings.
【0004】図9は従来技術によるCDのクロック再生
およびデータ検出回路のブロック図である。また図10は
データ検出タイミング図である。図9において1は再生
信号入力、2は波形等化回路、3はデータスライス回
路、4はスライスレベル制御回路、5は同期クロック再
生回路、6はラッチ回路、7はEFM復調回路、8は再
生データ出力である。FIG. 9 is a block diagram of a clock recovery and data detection circuit for a CD according to the prior art. FIG. 10 is a data detection timing chart. In FIG. 9, 1 is a reproduction signal input, 2 is a waveform equalization circuit, 3 is a data slice circuit, 4 is a slice level control circuit, 5 is a synchronous clock reproduction circuit, 6 is a latch circuit, 7 is an EFM demodulation circuit, and 8 is reproduction. It is a data output.
【0005】図9において光ディスクからの再生信号1
はアナログ回路からなる波形等化回路2において符号間
干渉を除去するために波形等化される。波形等化された
再生信号はデータスライス回路3で、図10に示すように
スライスレベルにより2値化信号に変換される。このス
ライスレベルはEFM変調の符号特性がDCフリーであ
るため、直流を遮断した再生信号のスライスレベルはゼ
ロレベルになることを利用して2値化されるが、ピット
の非対称性によって生じる歪により変動することがあ
る。スライスレベル制御回路4はこのスライスレベル変
動を自動的に正確な値に制御する回路である。スライス
検出された2値化信号は同期クロック再生回路5に入力
され、PLLにより2値化信号のエッジに同期したクロ
ック信号を再生する。ラッチ回路6は再生したクロック
タイミングで2値化信号をラッチし、EFM復調回路7
はラッチした2値化信号をEFM復調し再生データ列8
を得る。In FIG. 9, a reproduction signal 1 from the optical disk
Is subjected to waveform equalization in the waveform equalization circuit 2 including an analog circuit in order to remove intersymbol interference. The waveform-equalized reproduced signal is converted into a binarized signal by the slice level in the data slice circuit 3 as shown in FIG. Since the slice level of the EFM modulation is DC-free, this slice level is binarized by utilizing the fact that the slice level of the reproduction signal with the direct current cut off becomes zero level, but due to the distortion caused by the asymmetry of the pits. It may fluctuate. The slice level control circuit 4 is a circuit that automatically controls this slice level fluctuation to an accurate value. The slice-detected binarized signal is input to the synchronous clock regeneration circuit 5, and the PLL regenerates the clock signal synchronized with the edge of the binarized signal. The latch circuit 6 latches the binarized signal at the reproduced clock timing, and the EFM demodulation circuit 7
EFM demodulates the latched binarized signal and reproduces the data sequence 8
To get
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このクロック再生およ
びデータ検出回路は、アナログ値である再生信号をスラ
イスレベルで2値化したエッジタイミングを基準にPL
Lでクロックを再生する方式であるため、波形等化回路
およびデータ検出回路はクロックを基準として信号処理
するディジタル化には適した方式ではなかった。特に高
密度記録に対応するため信号検出にビタビ復号を適用し
ようとする場合は、スライス検出後にクロックが再生さ
れるので、スライス検出による2値化とは別に、スライ
ス検出後のクロックを基準にビタビ復号によるデータ検
出を行なうことになり、ビタビ復号による誤り率低下の
効果はあまり期待できなかった。This clock recovery and data detection circuit uses a PL based on the edge timing obtained by binarizing the analog reproduced signal at the slice level.
Since the clock is reproduced by L, the waveform equalization circuit and the data detection circuit are not suitable for digitization in which signal processing is performed with the clock as a reference. Especially when it is desired to apply Viterbi decoding to signal detection in order to cope with high density recording, the clock is regenerated after slice detection, and therefore, in addition to binarization by slice detection, Viterbi decoding is performed based on the clock after slice detection. Since data detection is performed by decoding, the effect of reducing the error rate by Viterbi decoding cannot be expected so much.
【0007】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、再生信号よりクロックを生成するセルフク
ロックによる変調方式の記録フォーマットにおいても、
波形等化回路および信号検出回路をディジタル化に適す
る構成とするとともに、高密度記録に対応するため、ビ
タビ復号を適用して誤り率低減に効果のあるデータ検出
を可能とする光ディスク再生装置を提供することにあ
る。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and also in a recording format of a self-clock modulation system for generating a clock from a reproduction signal.
Provided is an optical disc reproducing apparatus which has a configuration suitable for digitization of a waveform equalizing circuit and a signal detecting circuit, and applies Viterbi decoding to detect data effective in reducing an error rate in order to support high density recording. To do.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、離散的に位相差の異なる複数のチャンネ
ルビットクロックを発生する位相差クロック発生手段
と、該複数の位相差の異なるクロックより最適サンプル
クロックとなる位相を選択するクロック位相選択手段
と、選択されたクロックによる再生信号のサンプル値
と、最適位相における隣接ビットの組合せに対応する複
数の予測振幅値とのそれぞれの差分値より最も尤度の高
い復号パスを選択してデータ復号する最尤復号手段と、
最尤復号結果のデータ変化点において選択されたサンプ
ルクロックの振幅値より最適位相との位相誤差を検出す
る位相誤差検出手段と、検出した位相誤差が最小になる
ようにクロック位相の選択を制御するクロック位相選択
制御手段を設ける。In order to achieve the above object, according to the present invention, a phase difference clock generating means for generating a plurality of channel bit clocks having discretely different phase differences, and a plurality of clocks having different phase differences. A clock phase selection unit that selects a phase that becomes a more optimum sample clock, and a difference value between each of the sampled values of the reproduction signal by the selected clock and the plurality of predicted amplitude values corresponding to the combination of adjacent bits in the optimum phase. A maximum likelihood decoding means for selecting the decoding path with the highest likelihood and decoding the data;
Phase error detection means for detecting a phase error with the optimum phase from the amplitude value of the sample clock selected at the data change point of the maximum likelihood decoding result, and control of the selection of the clock phase so that the detected phase error is minimized. Clock phase selection control means is provided.
【0009】[0009]
【作用】本発明では、位相差クロック発生手段はフリー
ランの原発振クロックを分周したチャンネルビットクロ
ックを遅延させて複数の位相差の異なるクロックを出力
する。クロック位相選択手段はそれらの複数位相のクロ
ックより、クロック位相選択制御により最適位相のクロ
ック信号を選ぶ。最尤復号手段は選択されたクロック位
相におけるサンプル値と予測振幅値との差分により、ビ
タビアルゴリズムにしたがって最も確からしい復号結果
を出力する。位相誤差検出手段は選択クロックによって
サンプリングした最尤復号結果によるデータ変化点の振
幅値より最適位相との位相誤差を算出する。クロック位
相選択制御手段はその位相誤差に対応するクロック位相
を選択する。これにより回路構成のディジタル化が可能
になり、また最尤復号によるデータ検出によりデータ誤
り率も低減できる。In the present invention, the phase difference clock generating means delays the channel bit clock obtained by dividing the free-run original oscillation clock and outputs a plurality of clocks having different phase differences. The clock phase selection means selects the clock signal of the optimum phase from the clocks of the plurality of phases by the clock phase selection control. The maximum likelihood decoding means outputs the most probable decoding result according to the Viterbi algorithm based on the difference between the sample value and the predicted amplitude value at the selected clock phase. The phase error detection means calculates a phase error from the optimum phase from the amplitude value of the data change point based on the maximum likelihood decoding result sampled by the selected clock. The clock phase selection control means selects the clock phase corresponding to the phase error. As a result, the circuit configuration can be digitized, and the data error rate can be reduced by the data detection by the maximum likelihood decoding.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【0011】図1は、本発明による光ディスク再生装置
のデータ検出回路の一実施例であり、図2は位相誤差に
よるPLLクロック再生の動作を示すタイミング図であ
る。また図3は波形等化回路16の詳細を示すブロック図
である。FIG. 1 is an embodiment of a data detection circuit of an optical disk reproducing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a timing chart showing an operation of PLL clock reproduction due to a phase error. FIG. 3 is a block diagram showing the details of the waveform equalization circuit 16.
【0012】図1において11は水晶発振器であり、チャ
ンネルビットクロック周波数の整数倍の周波数で発振す
る。12はカウント回路であり、水晶発振器11からの出力
をカウントしてチャンネルビットクロックを出力する。
13は遅延回路であり、チャンネルビットクロックを1ク
ロック周期内で等間隔に8位相遅延させたチャンネルビ
ットクロックを出力する。14はセレクタ回路であり、8
位相のチャンネルビットクロックより、後述の位相制御
信号に対応した位相のチャンネルビットクロックを選択
する。15はA/D変換回路であり、8位相から選択された
クロックの位相タイミングで再生信号をデジタル値に変
換する。16は波形等化回路であり、パーシャルレスポン
スクラスI特性の波形等化を行なう。17はラッチシフト
回路であり、波形等化後の振幅値をチャンネルビット単
位でシフトする。18は位相誤差検出回路であり、最適ク
ロック位相との位相誤差を出力する。19はクロック位相
選択制御回路であり、位相誤差より最適位相を選択制御
する。20はラッチ回路であり、位相選択情報をラッチす
る。21はビタビ復号回路であり、後述するように波形等
化後の振幅値と波形干渉が生じるビット組合せからなる
複数の予測振幅値との差より最も確からしい復号データ
を出力する。22はゼロクロス検出回路であり、ビタビ復
号結果よりデータの変化点を検出する。23はシリアルパ
ラレル変換回路であり、シリアルのビタビ復号データを
1バイト17チャンネルビットのパラレルデータ列に変換
する。24はEFM変調回路であり、1バイト17チャンネ
ルビットのパラレルデータ列をEFM復調する。25はラ
ッチ回路であり、EFM復調データをラッチし、再生デ
ータを得る。In FIG. 1, reference numeral 11 is a crystal oscillator, which oscillates at a frequency that is an integral multiple of the channel bit clock frequency. A counting circuit 12 counts the output from the crystal oscillator 11 and outputs a channel bit clock.
Reference numeral 13 denotes a delay circuit, which outputs a channel bit clock obtained by delaying the channel bit clock by 8 phases at regular intervals within one clock cycle. 14 is a selector circuit, 8
From the phase channel bit clock, a phase channel bit clock corresponding to a phase control signal described later is selected. Reference numeral 15 is an A / D conversion circuit, which converts a reproduction signal into a digital value at the phase timing of a clock selected from eight phases. Reference numeral 16 is a waveform equalization circuit, which performs waveform equalization of partial response class I characteristics. Reference numeral 17 is a latch shift circuit, which shifts the amplitude value after waveform equalization in channel bit units. Reference numeral 18 denotes a phase error detection circuit, which outputs a phase error from the optimum clock phase. Reference numeral 19 is a clock phase selection control circuit, which selects and controls the optimum phase from the phase error. A latch circuit 20 latches the phase selection information. Reference numeral 21 denotes a Viterbi decoding circuit, which outputs decoded data most likely from the difference between the amplitude value after waveform equalization and a plurality of predicted amplitude values composed of bit combinations that cause waveform interference, as will be described later. Reference numeral 22 is a zero-cross detection circuit, which detects a data change point from the Viterbi decoding result. A serial-parallel conversion circuit 23 converts serial Viterbi decoded data into a parallel data string of 1 byte and 17 channel bits. Reference numeral 24 is an EFM modulation circuit, which performs EFM demodulation of a parallel data string of 1 channel and 17 channel bits. A latch circuit 25 latches the EFM demodulated data to obtain reproduced data.
【0013】また図3において31,32,33は遅延回路であ
り、最小マーク長である3チャンネルビット単位で遅延
する。34,35,36は乗算回路でありC0およびC1は乗算係数
である。また37は加算回路である。Further, in FIG. 3, reference numerals 31, 32 and 33 denote delay circuits which delay in units of 3 channel bits which is the minimum mark length. 34, 35 and 36 are multiplication circuits, and C0 and C1 are multiplication coefficients. 37 is an adder circuit.
【0014】図1において水晶発振器11はチャンネルビ
ットクロックの整数倍の周波数で発振し、カウンタ回路
12でチャンネルビットクロックになるように分周する。
遅延回路13は分周されたチャンネルビットクロックから
8つの位相に分割された等間隔の位相遅延クロックを出
力する。セレクタ回路14はこの8位相のクロックより1
つの位相のクロックを選択し、このクロックが以下のデ
ータ検出回路のディジタル信号処理動作クロックとな
る。In FIG. 1, a crystal oscillator 11 oscillates at a frequency that is an integral multiple of the channel bit clock, and a counter circuit
Divide by 12 to obtain the channel bit clock.
The delay circuit 13 outputs a phase-delayed clock at equal intervals divided into eight phases from the divided channel bit clock. Selector circuit 14 outputs 1 from this 8-phase clock
A clock of one phase is selected, and this clock becomes the digital signal processing operation clock of the following data detection circuit.
【0015】光ディスクからの再生信号はA/D変換回路1
5で選択されるクロックの位相タイミングでサンプリン
グされアナログ値からディジタル値に変換される。波形
等化回路16は図3に示すように3タップのトランスバー
サルフィルタで構成され、パーシャルレスポンスクラス
Iの特性になるように乗算回路34〜36のC0,C1の係数が
設定される。ラッチシフト回路17は波形等化後の再生信
号のディジタル振幅値をチャンネルビットクロックごと
にシフトする。またビタビ復号回路21は波形等化後の振
幅値よりチャンネルビット周期の符号間干渉の組合せか
ら最も確からしい復号データを復号パスが確定するまで
遅延して出力する。ビタビ復号回路21の動作については
あとで詳しく説明する。このビタビ復号の遅延段数はラ
ッチシフト回路17の遅延段数と一致し、位相誤差検出回
路18は最終段でラッチされた振幅値とその前段の振幅値
のそれぞれの中間振幅値との差分より位相誤差を出力す
る。クロック位相選択制御回路19は位相誤差より最適位
相を選択するように位相選択信号を出力し、ラッチ回路
20はゼロクロス検出回路22からのゼロクロス検出信号に
より位相選択信号をラッチする。The reproduced signal from the optical disk is an A / D conversion circuit 1
It is sampled at the phase timing of the clock selected in 5 and converted from an analog value to a digital value. As shown in FIG. 3, the waveform equalization circuit 16 is composed of a 3-tap transversal filter, and the coefficients of C0 and C1 of the multiplication circuits 34 to 36 are set so as to have the characteristics of the partial response class I. The latch shift circuit 17 shifts the digital amplitude value of the reproduced signal after waveform equalization for each channel bit clock. Further, the Viterbi decoding circuit 21 delays and outputs the most probable decoded data from the combination of intersymbol interference in the channel bit period based on the amplitude value after waveform equalization until the decoding path is determined. The operation of the Viterbi decoding circuit 21 will be described in detail later. The number of delay stages of this Viterbi decoding matches the number of delay stages of the latch shift circuit 17, and the phase error detection circuit 18 determines the phase error from the difference between the amplitude value latched at the final stage and the intermediate amplitude value of the amplitude value at the preceding stage. Is output. The clock phase selection control circuit 19 outputs a phase selection signal to select the optimum phase from the phase error, and the latch circuit
20 latches the phase selection signal by the zero-cross detection signal from the zero-cross detection circuit 22.
【0016】図2は位相誤差保持によるディジタルPL
Lによるタイミング図である。図2においてφ0〜φ7は
それぞれ等間隔に位相のことなる8位相のチャンネルビ
ットクロックであり、いま位相φ0よりτだけ位相のず
れたφ3がセレクタ回路14で選択されているとする。ラ
ッチシフト回路17の最終段の振幅値をAn、最終段より1
段前の振幅値をAn-1とし、再生信号の中間値をxとする
と位相誤差回路18の出力はτ'は τ'=α(|An-X|-|An-1-X|) となり、位相pは次のようになる。FIG. 2 shows a digital PL by holding a phase error.
It is a timing diagram by L. In FIG. 2, .phi.0 to .phi.7 are 8-phase channel bit clocks having different phases at equal intervals, and it is assumed that .phi.3, which is out of phase by .phi. From the phase .phi.0, is selected by the selector circuit. The amplitude value of the final stage of the latch shift circuit 17 is A n , 1 from the final stage
When the amplitude value before the stage is A n-1 and the intermediate value of the reproduced signal is x, the output of the phase error circuit 18 is τ '= α (| A n -X |-| A n-1 -X |) And the phase p becomes
【0017】p=τ+α(|An-X|-|An-1-X|) ただしα
は係数である。P = τ + α (| A n -X |-| A n-1 -X |) where α
Is a coefficient.
【0018】ここでチャンネルビット周期をTとする
と、クロック位相選択制御回路19は位相誤差τ'が±T/8
以上であればチャンネルビットクロックはセレクト回路
14によって別の位相のチャンネルビットクロックを選択
するよう制御する。このクロック位相選択制御回路19の
詳細については後述する。Assuming that the channel bit period is T, the clock phase selection control circuit 19 determines that the phase error τ'is ± T / 8.
Channel bit clock is select circuit if above
Control to select the channel bit clock of another phase by 14. Details of the clock phase selection control circuit 19 will be described later.
【0019】ゼロクロス検出回路22はビタビ復号回路21
の出力が"0"から"1"または"1"から"0"に変化するか
どうかを検出し、変化を検出するとゼロクロスと判定
し、クロック位相選択制御回路19の位相選択信号出力を
ラッチ回路20でラッチするように動作する。またこの出
力はそのままシリアルパラレル変換回路23に入力され、
1バイト分17チャンネルビット単位の並列データに変換
される。この並列データはEFM復調回路24でEFM復
調され、復調データはラッチ回路25で1バイト周期でラ
ッチされ再生データとして出力される。The zero-cross detection circuit 22 is a Viterbi decoding circuit 21.
Whether the output of the clock changes from "0" to "1" or from "1" to "0", the change is detected to be a zero cross, and the phase selection signal output of the clock phase selection control circuit 19 is latched. Works like a latch at 20. In addition, this output is directly input to the serial-parallel conversion circuit 23,
One byte is converted into parallel data in units of 17 channel bits. This parallel data is EFM-demodulated by the EFM demodulation circuit 24, and the demodulated data is latched by the latch circuit 25 at a 1-byte cycle and output as reproduction data.
【0020】図4はビタビ復号回路21の概略を示すブロ
ック図である。図4において40は再生信号の振幅値と隣
接ビット組合せからなる複数の予測サンプル値を比較す
るサンプル値比較回路、41はビタビ復号のメトリック計
算をする尤度比較回路、42はメトリック計算より復号パ
スを判定する復号パス判定回路、43は再生信号の振幅値
と複数の予測サンプル値との比較極性データを遅延する
極性データ遅延回路、44は復号パスの結果に対応して極
性データを選択する極性データ選択回路、45は48より初
期値として設定する予測サンプル値を適応的に制御する
予測サンプル値制御回路、46は再生信号入力、47は復号
出力である。また図5は再生信号の1チャンネルビット
の孤立再生波形であり、この孤立パターンはEFM変調
のマーク長が3チャンネルビットから11チャンネルビッ
トまでという制限からすると実際には存在しないパター
ンであるが、隣接ビットの組合せにより重ね合わせるた
めのユニットパターンである。さらに図6はビタビ復号
の予測サンプル値を示す図、図7はビタビ復号の状態遷
移図とトレリス線図であり、これもS3およびS4に示す"0
10"および"101"は存在しないパターンでありこの予測サ
ンプル値および状態遷移は削除される。FIG. 4 is a block diagram showing an outline of the Viterbi decoding circuit 21. In FIG. 4, 40 is a sample value comparison circuit that compares the amplitude value of the reproduced signal with a plurality of predicted sample values that are combinations of adjacent bits, 41 is a likelihood comparison circuit that calculates a metric for Viterbi decoding, and 42 is a decoding path based on the metric calculation. A decoding path determination circuit for determining whether or not a polarity data delay circuit 43 delays the comparison polarity data of the amplitude value of the reproduction signal and a plurality of predicted sample values, and 44 a polarity for selecting the polarity data corresponding to the result of the decoding pass. A data selection circuit, 45 is a predictive sample value control circuit that adaptively controls a predictive sample value set as an initial value from 48, 46 is a reproduction signal input, and 47 is a decoding output. FIG. 5 shows an isolated reproduction waveform of 1 channel bit of the reproduction signal. This isolated pattern is a pattern which does not actually exist due to the limitation that the mark length of EFM modulation is from 3 channel bits to 11 channel bits. It is a unit pattern for overlapping by combining bits. Further, FIG. 6 is a diagram showing predicted sample values of Viterbi decoding, and FIG. 7 is a state transition diagram and trellis diagram of Viterbi decoding, which are also shown in S3 and S4.
10 "and" 101 "are nonexistent patterns, and the predicted sample value and state transition are deleted.
【0021】図4において48には隣接3ビットの組合わ
せに対応する再生信号の予測サンプル値が図6に示すよ
うにS3およびS4を除く6種類が入力される。サンプル値
比較回路40は46から入力される再生信号振幅とこの6種
類の予測サンプル値との比較を行ない、それらの差分値
E010およびE101を除くE111〜E000とSgn3およびSgn4を除
く比較極性Sgn7〜Sgn0を出力する。尤度比較回路41は再
生信号振幅と予測サンプル値との差分値E010およびE101
を除くE111〜E000よりメトリック計算し、尤度比較結果
を出力する。復号パス判定回路42は尤度比較結果より、
図7に示すような状態遷移の中から最も確率の高い復号
パスを選択し、前段までのパスの候補を保持しながらパ
スが確定するのを待って復号データを出力する。図7に
おいて実線がビット"1"の状態遷移、破線がビット"0"
の状態遷移であり、EFM変調のTminによる制限により
存在しない状態遷移を除くと、復号パスの取りえる組合
せはすべてのビット組合せより減少することになる。極
性データ遅延回路43は再生信号振幅と6種類の予測サン
プル値とのSgn3およびSgn4を除く比較極性Sgn7〜Sgn0を
復号パスが確定するまでの遅延量に合わせて遅延させ、
極性データ選択回路44はその遅延された比較極性から復
号パスに対応する比較極性データSgnを選択する。予測
サンプル値制御回路45は隣接3ビットの復号データ列と
選択された比較極性データより、そのビット組合せに対
応する予測サンプル値を比較極性に合わせて特定な値だ
け変動する。すなわち Tni=T(n-1)i+α・SgnT(n-m)i で示される処理を行なう。ここでTは予測サンプル値、n
は制御サンプル点、mはビタビ復号遅延ビット数、iはビ
タビ状態を示す。この処理は予測サンプル値を再生信号
の変動に合わせて適応的に制御するものであり、この動
作により再生信号のレベル変動や非線形歪に対してもビ
タビ復号による誤りを増加させることなくデータ復号が
可能となる。In FIG. 4, six kinds of predicted sample values of the reproduced signal corresponding to the combination of adjacent three bits are inputted to 48 except S3 and S4 as shown in FIG. The sample value comparison circuit 40 compares the reproduced signal amplitude input from 46 with these six types of predicted sample values, and calculates the difference value between them.
Outputs E111 to E000 excluding E010 and E101 and comparison polarities Sgn7 to Sgn0 excluding Sgn3 and Sgn4. The likelihood comparison circuit 41 calculates difference values E010 and E101 between the reproduced signal amplitude and the predicted sample value.
The metric is calculated from E111 to E000 excluding, and the likelihood comparison result is output. Decoding path determination circuit 42, from the likelihood comparison result,
The decoding path with the highest probability is selected from the state transitions shown in FIG. 7, and the decoded data is output while waiting for the path to be established while holding the path candidates up to the previous stage. In FIG. 7, the solid line indicates the state transition of bit "1", and the broken line indicates bit "0".
Except for the state transitions that do not exist due to the limitation of Tmin of the EFM modulation, the combinations that the decoding path can take are less than all the bit combinations. The polarity data delay circuit 43 delays the comparison polarities Sgn7 to Sgn0 excluding Sgn3 and Sgn4 of the reproduced signal amplitude and the six types of predicted sample values according to the delay amount until the decoding path is determined,
The polarity data selection circuit 44 selects the comparison polarity data Sgn corresponding to the decoding path from the delayed comparison polarity. The predictive sample value control circuit 45 varies the predictive sample value corresponding to the bit combination from the decoded data string of adjacent 3 bits and the selected comparison polarity data according to the comparison polarity by a specific value. That is, the processing indicated by Tn i = T (n-1) i + αSgnT (nm) i is performed. Where T is the predicted sample value, n
Is a control sample point, m is the number of Viterbi decoding delay bits, and i is the Viterbi state. This process adaptively controls the predicted sample value according to the fluctuation of the reproduced signal, and this operation enables data decoding without increasing the error due to Viterbi decoding even with respect to the level fluctuation of the reproduced signal and nonlinear distortion. It will be possible.
【0022】図8はクロック位相選択制御回路の概略を
示す図である。図8において81は基準位相差設定回路、
82は位相差比較回路、83は連続カウント回路、84は選択
信号増減回路、20は図1で示したラッチ回路である。ま
た86は位相誤差信号、87は位相選択信号である。図8に
おいて86から入力される位相誤差が81の基準位相を超え
ると、位相差比較回路82は比較結果を出力し、連続カウ
ント回路83で位相誤差が基準位相を超えた連続回数をカ
ウントしてある値になった場合に現時点の位相選択信号
を選択信号増減回路84で増加または減少する。ラッチ回
路20はこの出力をゼロクロス検出ごとにラッチし、この
出力を位相選択信号とする。FIG. 8 is a schematic diagram of a clock phase selection control circuit. In FIG. 8, 81 is a reference phase difference setting circuit,
Reference numeral 82 is a phase difference comparison circuit, 83 is a continuous counting circuit, 84 is a selection signal increasing / decreasing circuit, and 20 is the latch circuit shown in FIG. Reference numeral 86 is a phase error signal, and 87 is a phase selection signal. In FIG. 8, when the phase error input from 86 exceeds the reference phase of 81, the phase difference comparison circuit 82 outputs the comparison result, and the continuous count circuit 83 counts the number of consecutive times the phase error exceeds the reference phase. When it reaches a certain value, the selection signal increasing / decreasing circuit 84 increases or decreases the current phase selection signal. The latch circuit 20 latches this output for each zero-cross detection, and uses this output as a phase selection signal.
【0023】これによりビタビ復号結果のゼロクロス点
において、復号結果に対応する再生信号の振幅値より位
相誤差を検出し、位相誤差が基準となるクロックの1/8
周期をある値だけ連続して超えた場合に位相選択信号を
増加または減少して、現在選択されている隣の位相のク
ロックを選択するように選択制御することになり、クロ
ック再生およびデータ検出回路のディジタル化が実現で
き、最尤復号が適用可能となる。As a result, at the zero-cross point of the Viterbi decoding result, the phase error is detected from the amplitude value of the reproduction signal corresponding to the decoding result, and the phase error is 1/8 of the reference clock.
When the cycle is continuously exceeded by a certain value, the phase selection signal is increased or decreased to perform selection control so as to select the clock of the adjacent phase that is currently selected. The clock recovery and data detection circuit Can be digitized, and maximum likelihood decoding can be applied.
【0024】以上説明した本実施例によると、8つの位
相のチャンネルビットクロックをビタビ復号結果による
ゼロクロス点の位相誤差検出により最適位相クロックを
選択する構成としたので、EFMのようなセルフクロッ
ク方式の記録フォーマットにおいてもクロック再生およ
びデータ検出がすべてディジタル回路で構成でき、また
データ検出に最尤復号であるビタビ復号が適用できるの
で、データ検出における誤り率が減少でき、高密度記録
にも対応できるという効果がある。なお本発明の実施例
では8位相のクロックより1つを選択する構成であるが
この数は特定しない。また変調方式はEFMだけでな
く、DCフリーでないその他のセルフクロック方式の変
調方式にも適用できる。According to the present embodiment described above, the configuration is such that the optimum phase clock is selected by detecting the phase error at the zero cross point of the channel bit clock of eight phases by the Viterbi decoding result. Even in the recording format, clock recovery and data detection can all be configured by digital circuits, and since Viterbi decoding, which is maximum likelihood decoding, can be applied to data detection, the error rate in data detection can be reduced and high density recording can be supported. effective. In the embodiment of the present invention, one is selected from eight-phase clocks, but this number is not specified. Further, the modulation method is not limited to EFM, but can be applied to other self-clock modulation methods that are not DC-free.
【0025】[0025]
【発明の効果】本発明によれば、複数位相のクロックを
最尤復号結果による再生信号のデータ変化点の振幅値か
ら位相誤差を求めて最適位相クロックを選択するので、
セルフクロック方式の変調方式のフォーマットにおいて
もクロック再生およびデータ検出がディジタル回路で構
成でき、また最尤復号によりデータ検出誤りも減少でき
光ディスクの高密度化にも対応できる。According to the present invention, the optimum phase clock is selected by obtaining the phase error from the amplitude value of the data change point of the reproduction signal based on the maximum likelihood decoding result for the clocks of a plurality of phases.
Even in the format of the modulation method of the self-clock method, clock recovery and data detection can be configured by digital circuits, and data detection errors can be reduced by maximum likelihood decoding, and high density optical discs can be supported.
【図1】本発明による実施例であるクロック再生および
データ検出回路図である。FIG. 1 is a clock recovery and data detection circuit diagram according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明による実施例であるクロック再生の動作
タイミングを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an operation timing of clock reproduction which is an embodiment according to the present invention.
【図3】本発明による実施例の波形等化回路の詳細を示
す図である。FIG. 3 is a diagram showing details of a waveform equalizing circuit according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明による実施例のビタビ復号回路の概略を
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an outline of a Viterbi decoding circuit according to an embodiment of the present invention.
【図5】孤立再生波形の1例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of an isolated reproduction waveform.
【図6】ビタビ復号の予測サンプル値の例を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of predicted sample values for Viterbi decoding.
【図7】ビタビ復号状態遷移図とトレリス線図の例を示
す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a Viterbi decoding state transition diagram and a trellis diagram.
【図8】クロック選択制御回路の概略を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an outline of a clock selection control circuit.
【図9】CDにおけるデータ検出回路を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a data detection circuit in a CD.
【図10】CDにおけるデータ検出タイミングを示す図
である。FIG. 10 is a diagram showing a data detection timing in a CD.
11…水晶発振器、12…カウンタ回路、13…遅延回路、14
…セレクタ回路、15…A/D変換回路、16…波形等化回
路、17…ラッチシフト回路、18…位相誤差検出回路、19
…位相選択制御回路、20…ラッチ回路、21…ビタビ復号
回路、22…ゼロクロス検出回路、23…直列並列変換回
路、24…EFM変調回路、25…ラッチ回路。11 ... Crystal oscillator, 12 ... Counter circuit, 13 ... Delay circuit, 14
... selector circuit, 15 ... A / D conversion circuit, 16 ... waveform equalization circuit, 17 ... latch shift circuit, 18 ... phase error detection circuit, 19
... Phase selection control circuit, 20 ... Latch circuit, 21 ... Viterbi decoding circuit, 22 ... Zero cross detection circuit, 23 ... Serial-parallel conversion circuit, 24 ... EFM modulation circuit, 25 ... Latch circuit.
Claims (1)
し、該ビットクロックに同期してデータを読出す光ディ
スク再生装置において、離散的に位相差の異なる複数の
チャンネルビットクロックを発生する位相差クロック発
生手段と、該複数の位相差の異なるクロックより最適サ
ンプルクロックとなる位相を選択するクロック位相選択
手段と、選択されたクロック位相で再生信号をサンプル
し、該サンプル値と隣接ビットの取り得る組合せに対応
した複数の予測サンプル値との関係より最も尤度の高い
復号パスを選択してデータ復号する最尤復号手段と、該
最尤復号手段による復号結果に対応したビット変化点の
再生信号振幅より最適クロック位相との位相誤差を検出
する位相誤差検出手段と、該位相誤差より上記クロック
位相選択手段の最適位相のサンプルクロックを選択する
ように制御するクロック位相選択制御手段を設けたこと
を特徴とする光ディスク再生装置。1. A phase difference clock for generating a plurality of channel bit clocks having discretely different phase differences in an optical disk reproducing apparatus for extracting a bit clock from a reproduced signal and reading data in synchronization with the bit clock. Generating means, clock phase selecting means for selecting a phase that becomes an optimum sample clock from the plurality of clocks having different phase differences, and a reproduction signal sampled at the selected clock phase, and possible combinations of the sample value and adjacent bits Maximum likelihood decoding means for selecting the decoding path having the highest likelihood from the relationship with a plurality of predicted sample values corresponding to the above and data decoding, and the reproduced signal amplitude of the bit change point corresponding to the decoding result by the maximum likelihood decoding means. A phase error detecting means for detecting a phase error with a more optimum clock phase, and an optimal clock phase selecting means for the phase error detecting means based on the phase error. Optical disk reproducing apparatus characterized in that a clock phase selection control means for selecting the sample clock phase.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01509294A JP3586877B2 (en) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | Optical disk playback method |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07226033A true JPH07226033A (en) | 1995-08-22 |
JP3586877B2 JP3586877B2 (en) | 2004-11-10 |
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