JPS6231071A - 誤り検出訂正方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、データを固定フォーマット化されている状態
で処理するデータ処理装置に適用する誤り検出訂正方式
に関する。

［従来技術］ 一般に、ＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｃｏｄｅ　Ｍｏｄｕｌａ
ｔｉｏｎ）で変調されたデータ等のデジタルコードデー
タを記録再生および伝送する場合、記録側から再生側へ
データを伝えるための記録媒体上の欠陥やキズあるいは
表面に付着したほこりやゴミ等により、および、送信側
から受信側の間に介在する伝送路におけるノイズや信号
劣化等により、データの送出側から出力されたデータに
、エラーを生じた状態でデー夕の受入側に入力されるこ
とが、しばしば発生する。

例えば、近年その大記憶容量のためにコンピュータシス
テムの補助記憶装置あるいは外部記憶装置に応用するこ
とが提案されている光デイスク装置では１次のような処
置がとられている。

この光デイスク装置は、光反応記録残量を円盤状に成形
した光ディスクを記憶媒体として用いるものであり、そ
の光ディスクの表面には、幅１μｍ程度の記録トラック
が１．５μｍ程度のトラックピッチで多数形成されてい
る。

そして、１μｍ程度の微小径に絞ったレーザスポットに
より、記憶する情報に応じた情報ピットが、上記した記
録トラックに直接書き込まれる。この光ディスクの記憶
容量は、約３００Ｉ１１の直径のもので１枚当り１０１
１〜１０１２ビツト程度である。

一方、光ディスクは高密度記憶がなされるために、ディ
スク成形時の欠陥、あるいは、成形後に付着したごみや
ほこり等によりデータにランダム正の誤りを生じ易い。

また、データ記録後にっけられた傷等により長大なバー
スト誤りが発生する可能性も大きい。

これらの誤りの対策として、ディスク形成時の欠陥につ
いては、ディスク形成後に検査して欠陥のあるセクタは
使用しないことにより、また、データ記録後、すぐに再
生して誤りのあるときは。

他のセクタに再記録するという方法により再生データの
信頼性を向上することができる。

しかしながら、ディスク自体のビット誤り率は１０″″
４〜１０″″５と高率であるので、１ビツトでも誤りの
あるセクタを除くようにすると、記録効率が格段に低下
するので好ましくない。

そこで、データ記録再生の信頼性を向上するために、い
わゆる誤り訂正が行なわれる。

第１１図は、１セクタを単位として誤り訂正を行なう方
法の一例を示したものである。図において。

ｌセクタは７フレームからなり、各フレームは１０ワー
ド（Ｗｘ〜Ｗｔｏ）のデータを有している。

この場合、横方向（すなわちフレームのワード順方向）
にはＣＲＣＣ（Ｃｙｃｌｉｃ　Ｒｓｄｕｎｄａｎｃｙ　
Ｃｈｅｃｋ　Ｃｏｄｓ）を付加し、縦方向（すなわちフ
レームの同位置ワードのフレーム順方向）にはｂ−隣接
符号（ｂ−ａｄｊａｃ−ｎｔ　ｃｏｄｅ）によるパリテ
ィワードＰ、Ｑを付加している。

この例では、各フレーム内の誤りの有無をＣＲＣＣでし
て縦方向での誤り位置を検出し、この誤り位置のワード
をパリティワードＰ、Ｑを参照して訂正することができ
る（単−誤り訂正）。

しかしながら、ｂ隣接符号は１ワードの誤りを訂正でき
る能力しかなく、また、ＣＲＣＣではそのフレームに１
ビツト以上の誤りがあるか否かを判別できるだけなので
、ｌセクタに３フレームのバースト誤り、あるいは、異
なる３フレームにランダム誤りを生じた場合には、全く
誤り訂正機能を果さない。

そこで、バースト誤りに対してもランダム誤りに対して
も高い訂正能力を有する誤り訂正方式として、同一出願
人により２重のインターリーブを施した誤り訂正方式が
提案されている（特願昭５８−２４７４３１号参照）。

この誤り訂正方式は、記録媒体にセクタ単位で記録、再
生するデータのセクタを情報ワードと２組のパリティを
有するフレームに分割して配列し、フレームに交錯する
方向で、かつ、セクタ内で完結するようにインターリー
ブして第１の訂正系列を形成し、この第１の訂正系列に
対する１組のパリティを形成する一方、前記第１の訂正
系列とは異なる方向で、かつ、セクタ内で完結するよう
にインターリーブして第２の訂正系列を形成し、この第
２の訂正系列に対する１組のパリティを付加することに
よりデータに生じたランダムおよびバースト誤りを訂正
するようにしたものである。

この誤り訂正方式によれば、訂正前のワード誤り率を１
０″″４とすると、訂正後は例えばランダム誤りに対し
ては約１ｏ−１重程度までワード誤り率を低下させるこ
とができる。

しかしながら、この誤り訂正方式では、上述のように誤
り訂正能力は大きいが、その訂正後のデータに誤りを生
じていることを検出する誤り検出能力が、誤り訂正能力
の１７１０程度と低いため、訂正接のデータの誤り率が
比較的大きいといる不都合を生じていた。

なお、このような不都合を解消するためには、従来と同
様に元のデータにＣＲＣＣを付加することで対処できる
が、このＣＲＣＣは、バースト誤りの検出能力が非常に
高い反面、ランダム性の誤りの検出能力はそれほど高く
ない。したがって、光ディスクのようにランダム性の誤
りを多く発生するものについては、誤り検出の効果が小
さいという問題がある。

［目的コ 本発明は、上述した従来技術の不都合を解消するために
なされたものであり、誤り検出能力の大きい誤り検出訂
正方式を提供するものである。

［ｎ成コ 本発明は、この目的を達成するために、誤り訂正によっ
て訂正できないパターンのデータエラーを検出する誤り
検出符号を、誤り訂正符号化する前の元のデータに付す
ことにより、前段の誤り訂正処理で検出できなかったデ
ータエラーを確実に検出できるようにしている。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に
説明する。

第１図は、本発明の一実施例にかかる光ディスクにおけ
るデータ記録フォーマットを例示している。

光ディスクのトラックＴＲには、ギャップＧＰを介して
セクタＳＣが連続的に配置され、各セクタＳｃはプリア
ンプル、セクタ同期信号およびセクタアドレス信号から
なるプリフォーマット部ＰＦと、２５６個のデータフレ
ームＤＦの集合からなるデータ部開から構成されている
。

また、データフレームＤＦは、プリアンプル、フレーム
同期信号、および、８ワードのデータワードと２組のパ
リティワードＰ　Ｉ　Ｔ　Ｑ　１ｔ　Ｐ　ｚ　＋　０２
　（後述）からなる１２ワードの記録データ耶より構成
されている。

なお、記録データ部の各ワードは８ビツト長で構成され
ている。

このように、■セクタＳＣには２５６個のデータフレー
ムＤＦが連続されて２０４８ワードが記録される。また
、本実施例では、第２図に示したように、その１セクタ
分のデータの最終フレームの最後の１バイトを誤り検出
用のパリティワードＲとしており、そのパリティワード
Ｒは、次式（Ｉ）によって算出している。

Ｒ：Ａ”−”ＤｚΦＡ”−”Ｄ２Φ・・・ｅＡＤｎ−ｔ
　　”（Ｉ　）ただし、ｎは１セクタのワード数すなわ
ち２ｏ４８、Ｄｉは１セクタのｉ番目のデータ、Ａは次
式（ＩＩ）であられされる正方行列である。また、演算
子ｅはモデュロ２の加法をあられす。

また、この正方行列Ａの項ｂ１〜ｂ７は、次式（ｍ）で
あられされる８次の生成多項式〇（Ｘ）の各係数（値は
Ｏまたは１）である。

Ｇ（Ｘ）＝Ｘ”＋ｂ７Ｘ’　＋ｂ６Ｘ’＋ｂｓＸ”＋ｂ
４Ｘ’＋ｂ３Ｘ３＋ｂｚＸ２＋ｂｔＸ＋１・・・・・・
（ｍ） 例えば、係数ｂｔ、ｂｚ、ｂ３．ｂ４．ｂｓ、ｂ６．ｂ
７をそれぞれ０．０，１，０，１，０．１とすると正方
行列Ａは次のようになる。

さらに、本実施例では、バースト誤りの影響を抑制する
ため、上述したようなパリティワードＲ７を含めた元の
記録データ（以下光データという）をインターリーブし
てデータフレームＯＦの記録データを形成している。

すなわち、まず２０４８ワードの元データをその並び順
に８ワードずつ２５６個のグループに区切り、そのグル
ープ毎にｂ隣接符号のパリティワードＰ、Ｑを付加する
。

そして、元データにおける５番目のグループのにワード
目のデータワードを、第Ｎフレームのワード１１１ｋに
配置するようにインターリーブする。ただし、Ｈは次式
（ＴＶ）であられされる。

阿＝Ｌ＋１４　Ｘ　（ｋ−１）　　　・・・・・・（Ｉ
Ｖ）また、Ｌ番目のグル−プのパリティワードＰ、Ｑは
。

それぞれ第（Ｌ＋ＬＬ２）フレームのパリティワードＰ
２）第（Ｌ＋１２６）フレームのパリティワードＱ２に
配置する。

なお、Ｘが２５６を越える場合は、ｋから２５６を引い
た値を阿として用いて、このインターリーブを同一のセ
クタＳＣ内で完結するようにしている。また、パリティ
ワードＰ、Ｑ（Ｐ２．Ｑ２）の位置を選択する場合も同
様の処理を実行して、同一セクタ内で完結するようにし
ている。

したがって、例えば１番目のグループの１ワード目は第
１フレームのワードｖ１に、２ワード目は第１５フレー
ムのワードｗ２に、３ワード目は第２９フレームのワー
ドｖ３に、４ワード目は第４３フレームのワードｖ４に
、５ワード目は第５７フレームのワードｌｌｌ５に、６
ワード目は第７１フレームのワードｖ６に、７ワード目
は第８５フレームのワードｖ７に、８ワード目は第９９
フレームのワードｗ６に、パリティワードＰは第１１３
フレームのパリティワードＰ２に、パリティワードＱは
第１２７フレームのパリティワードＱｚに、それぞれ振
り分けられる。

また、他のグループの各ワードのインターリーブの様子
を、代表的なもののみ次の表１に示す。

なお、表内の各数値が対応するフレーム番号をあられし
ており、また、ワード欄のＰ（２）、Ｑ（２）は、グル
ープ毎のパリティワードＰ、Ｑおよび各データフレーム
のパリティワードＰ２．Ｑ２をあられしている。

」２ このようにして、２０４８ワードの元データは８ワード
毎にｂ隣接符号によるパリティワードＰ、Ｑが付加され
るとともに１４フレーム毎にインターリーブされた１セ
クタＳＣ内に記憶される。

さらに、このようにして形成した１セクタ内のデータを
、データ記録方向とも元データの並び方向とも違う方向
に選択した（すなわちインターリーブした）０１訂正系
列を形成して、上述と同じようなり隣接符号によるパリ
ティワードＰ１．Ｑｔを付加する。なお、この０１訂正
系列に対して、以下においては、元データとパリティワ
ードＰ、Ｑ（Ｐｚ、Ｑｚ）の系列を０２訂正系列と称す
。

例えば、０１訂正系列はｌｌフレーム毎にインターリー
ブして選択したワードｖ１〜す８およびパリティワード
Ｐｚ＋Ｑｚと、この１０ワードに対してｂ隣接符号とし
て付加したパリティワードＰ１．Ｑｔから構成され、パ
リティワードＰｘ、Ｑｘの位置は、それぞれパリティワ
ードＱ２から１１フレーム後および２２フレーム後に設
定される。

また、この０１訂正系列も１セクタＳＣ内で完結するよ
うに、第２５６フレームと第１フレームを接続して形成
する。

以上述べた０１訂正系列および０２訂正系列の並びの様
子を第３図および第４図に示す。

図のように、データ記録と交錯する異なる方向に２つの
訂正系列（Ｃ１訂正系列、　Ｃ２訂正系列）を設定して
いる。

なお、以上の例では０１訂正系列を１１フレーム毎にイ
ンターリーブして形成し、　Ｃ２訂正系列を１４フレー
ム毎にインターリーブして形成しているが。

このインターリーブの間隔はこれに限ることはない。ま
た、Ｃ１訂正系列のインターリーブ間隔をＣｚ訂正系列
のインターリーブ間隔よりも大きくしてもよい。

また、０２訂正系列と元データの並び方向が同じになっ
ているが、この方向が同じである必要はない。例えば１
元データの並び方向をデータ記録方向と同じにして、パ
リティワードＰ２　、Ｑ２の付加方向としてのＣ２訂正
系列としてもよい。

さて、ｂ隣接符号によるパリティワードＰ、Ｑ（Ｐｘ。

Ｑｌ；Ｐ２．Ｑ２）は、次のようにして生成される。

すなわち、訂正系列を構成するワード数をｎ（Ｃｚ訂正
系列ではｎ＝１０；Ｃｚ訂正系列ではｎ＝８）とすると
、パリティワードＰ、Ｑはそれぞれ次式（Ｖ）、（ＶＩ
）であられされる。なお、以下では、データワードＤよ
（１≦ｉ≦ｎ）は各訂正系列を構成するワードをあられ
す。

Ｐ：ΣＤｉ　　　　　　　　　　・・・・・・（Ｖ）ｉ
＝１ Ｑ＝ΣＴ”　Ｄｉ　　　　　　　　……（ＶＩ）ｉ＝１ ここで、Ｔはワード長（ビット数）をとしたとき（ｂ＋
１）項の要素をもつ原始多項式〇（Ｘ）からなる正方行
列である。この例ではｌワードが８ビツトなので、原始
多項式〇（Ｘ）および正方行列Ｔは、それぞれ次のよう
に定められる。

このｂ隣接符号によれば、訂正系列内の１ワードの誤り
訂正（単−誤り訂正）が可能であり、次にそれについて
説明する。

すなわち、記録したデータを読み出したとき、訂正系列
を作るデータワードＤｉおよびパリティワードＰ、Ｑが
誤りを含んでいるものとし、それぞれの誤りパターンを
ｅｉ、８１’、ｅＱとすると、誤りを含んだデータワー
ドＤｉ’およびパリティワードＰ’　、Ｑ’は次式によ
ってあられされる。

Ｄｌ′＝ＤｌΦｅｉ　　　・・・・・・（ＩＫ）Ｐ’　
＝Ｐｅｅｐ　　　　”・・（Ｘ）Ｑ’　＝Ｑｅｅｏ　　
　　−・・（Ｘ［）ここで、次式で定義されるシンドロ
ームＳｐ、Ｓ。

を考える。

ＳＰ＝ΣＤｌΦＰ’　　　　　　　　−−−−−−Ｃａ
ｍｉ＝０ （＝ΣＴｎ−ＬＤ、ｌ■Ｑ′　　　　・・・・・・（ｘ
ｍ）同 すなわち、シンドロームＳｒは読み出したデータにかか
る訂正系列の各データワードＤｉ’とパリティワードＰ
″を全てモデュロ２で加算した結果であり、シンドロー
ムＳｏは各データワードＤｉ’を正方行列Ｔで重みづけ
した各項と、パリティワードＱ′を全てモデュロ２で加
算した結果である。

いま、訂正系列内のデータワードＤ１′およびパリティ
ワードＰ’　、Ｑ’が全て誤りのない状態である場合を
考えると、　Ｄｌ″＝０５　Ｐ’＝Ｐ、　Ｑ’＝Ｑであ
るから、定義よりシンドロームＳＰ、ＳＱはともに０に
なる。

したがって、シンドロームＳＰ、ＳＱの値がともにＯに
なる場合は、この訂正系列内に誤りがないと判断できる
。

次に、データワードＤｉｙのうちに番目のデータワード
Ｄｋ’にエラーｅｋを生じている場合を考えると。

この場合のシンドロームＳＰ、ＳＱはそれぞれ次のよう
になる。

ＳＰ：。、　　　　　　　　・・・・・・（ＸＩＶ）Ｓ
ｏ＝Ｔ”ｅｋ””（Ｘ　Ｖ） 上の２式より８ｋを消去すれば１次のように誤りワード
の位置ｋを求めることができる。

５ｏ＝Ｔ”ＳＰ・・・・・・（ＸＶＩ）すなわち、この
式（ＸＶＩ）によれば、シンドロームＳｐに行列Ｔｎ″
″１を順次かけてゆき、一致する行列“　Ｔｆｉ″″Ｉ
の車数よりｋを知ることができる。

このとき、誤りパターンｅｋはシンドロームＳＰにあら
れれるので１次式のようにしてデータワードＤｋ′を訂
正することができる。

Ｄｋ＝Ｄｉ’Φｅｋ　　　　　”・・（Ｘ■）なお、パ
リティワードＰ″、Ｑｌにそれぞれ誤りが生じている場
合、それぞれ次式がなりたつ。

すなわち、いずれか一方のシンドロームがＯの場合、他
方のシンドロームを算出するためのパリティワードに誤
りが生じていて、その誤りパターンはそれぞれ０以外の
シンドロームの値である。

このようにして、訂正系列内の１ワード誤りを訂正でき
る。

したがって、０１訂正系列を考えると、このＣ１訂正系
列はそれを構成するデータワードが１１フレーム毎にイ
ンターリーブされているので、１１フレ一ム以内の連続
したバースト誤りが発生したとして　　　。

も、その誤りは０１訂正系列からみれば１ワード誤リに
すぎないので、上述した手順により誤り訂正ができる。

また、０２訂正系列については、１４フレーム毎にイン
ターリーブされているので、１４フレ一ム以内の連続し
たバースト誤りが発生したとしても、０１訂正系列と同
様にしてその誤りを訂正することができる。

なお、各訂正系列の各ワードのフレーム間隔（インター
リーブ間隔）を長くすればそれに比例してバースト誤り
の訂正能力を高めることができるが、インターリーブ間
隔が長ずざると複数箇所で発生したバースト誤りが同一
訂正系列内に２個以上混入する確率が増大し、誤り訂正
ができなくなる可能性が大きくなるので、両者を考慮し
てインターリーブ間隔を設定する。

さて、このようにＣ１，Ｃ２訂正系列においては、同一
訂正系列内に生じている１ワードの誤りを訂正すること
ができるが、２ワードの誤りを生じている場合は、誤り
が生じていることを検出できるもののその位置を検出で
きないので、誤りを訂正できない。

さらに、訂正系列内に２ワードの誤りが発生しているに
もかかわらず、１ワードの誤りが発生しているとみなさ
れ、ワードの誤訂正がなされる場合もある。かかる誤訂
正は次のような場合になされ、また当然のことながらこ
れらの場合には誤りが発生していることすら検出されな
い。

■　データワードＤｉ、Ｄｊに誤りが発生したが、誤り
パターンｅｉ、６Ｊが等しいためにシンドロームＳｒが
０になり、パリティワードＱに誤りが生じていると判別
される場合。

ｅｉ＝ｅＪ≠０ ５ｐ＝ｅｉｅｅＪ＝Ｏ ３ｑ＝Ｔ”−１ｅｉΦＴ”−’ｅｊ≠０■　データワー
ドＤ工＋ＤＪに誤りを発生したが、シンドロームＳｏが
ＯになるためパリティワードＰに誤りが発生していると
判別される場合。

１ｆ−ｅｊ Ｓｐ＝ｅｈΦｅＪ≠０ ３ｏ＝Ｔ”ｅｉΦＴ”−’ｅｊ＝０ ■　シンドロームが共にＯとはならないが、誤りが発生
したデータワードＤｌ、ＤＪ以外の１つのデータワード
Ｄｋに誤りが発生したと判別される場合。

５Ｐ＝ｅｔ■ｅＪｆ−Ｏ ３ｏ＝Ｔ”ｅｔΦＴｎ−ｊｅ４≠０ ５ｏ＝Ｔ”ΦＳｐ　　（１≦に≦ｎ）　　””（ＸＸ）
すなわち、たまたま式（ＸＸ）を満たすようなｋが訂正
系列内に存在する場合であり、正しいデータワードＤｉ
が誤訂正され、誤りを含むデータワードＤよ、ＤＪは訂
正されない。

なお、３ワ一ド以上の誤りが発生しているにもかかわら
ず、シンドロームＳｐ　、　ＳＱがともに０になる場合
も、誤りは検出されない。すなわち、例えばデータワー
ドＤｉ、ＤｊとパリティワードＱに誤りが生じた場合で
ある。

５Ｐ＝ｅｉΦｅ４＝０ Ｓｏ＝Ｔ”−’ｅｉｅＴ”−’ｅｊΦｅｏ＝０ただし、
上述した場合■で誤りを生じたと判別されるデータワー
ドＤｉがその訂正系列内にない場合、すなわち、ｋ＝ｏ
あるいはｎ＜ｋとなる場合には。

明らかに２ワ一ド以上の誤りが発生したと判別すること
ができる。

以上述べた場合の〜■のうち、場合■、■の確率が比較
的高いため、特にこれらの場合についてデータエラーを
発生したと検出できれば、エラーを含んだ状態でデータ
を出力することが防止される。

さて、本発明では、上述したように各訂正系列で検出で
きなかったデータ誤りを、パリティワードＲを参照して
検出している。

すなわち、上述したような各訂正系列による誤り訂正処
理を施されて出力されたデータワードＤｉ’に対して、
次のようなシンドロームＳＲを考える。

５Ｒ＝Ａ’−１Ｄｔ’■Ａ”−”Ｄｚ’■”・ΦＡＤ＋
−１’ｅＤｎ’　　”’（ＸＸＩ）ただし、データワー
ドＤ０′は、パリティワードＲである。

いま、各データワードＤｉ’に誤りを生じていないとす
ると、　（以下余白） １）１’＝Ｄｔ　　　（１≦１≦口） ＤｎＩ：Ｒ・・・（ＸＸＩｌ） ＝Ａ”−’Ｄ＋ΦＡ”、　−”　Ｄ２　■・・・ΦＡＤ
ｎ　−１トナルノテ、コレラノ式（Ｘ　ＸＩ）ｊ　（Ｘ
　Ｘ［ｌ）より、シンドロームＳＲは、各データワード
Ｄ１に誤りを生じていない場合には、その値が０になり
、また、いずれか１つのデータワードに誤りを生じてい
る場合には、その値が０以外になる。

ここで、前述した各訂正系列によって検出されないデー
タ誤りの一例として、前述した場合のを考えると、この
とき、２つのデータワードＤＬ、ＤＪに生じているエラ
ーパターンｅ　ｉ　＋　ｅ　Ｊが等しい。また、上述の
ように最終の０２訂正系列において１データフレームが
８データワードから構成されるので、０２訂正系列にお
けるフレーム番号をｋとすると、ｉ＝８傘に＋ｉ、　ｊ
＝８傘ｉ（＋ｊとなり、したがって、シンドロームＳＲ
は１次のようになる。

ｓＲ：　Ａｎ−（ｅ宰に＋ｉ）８．　　Φ　Ａｎ−（Ｉ
ｌ＊に＋ｉ）。

したがって、シンドロームＳＲは、次のように書き換え
ることができる。

ＳＲ＝　　Ａ”−８＊’　　　　（八−’　　Φ　Ａ−
’　　）　　ｅ＝　　　　　　−（ｘｘｎｒ）この式（
ＸＸＩＩＩ）のシンドロームＳＲ値が０になるには、正
方行列Ａが単位行列でなければならず。

この場合には正方行列Ａは単位行列ではないので。

上述したように、同一のエラーパターンが２つ発生した
場合の誤りを確実に検出できる。

また、上述した訂正系列によって検出されないデータ誤
りの他の例として、前述した場合■を考えると、この場
合にはパリティワードＰに誤りが発生していると判別さ
れるので、誤りが生じているデータワードは、その誤り
が除去されない状態で、次段に出力されてくる。

そのとき、データワードＤｉ、Ｄ＝に誤りが発生してい
て。

Ｔ７−ｉｅｉ　＠　Ｔ７−’　ｅｊ＝Ｏ。

なる関係にあるとすると、このときのシンドロームＳＲ
は、次のようになる。

ＳＲ＝　Ａ”−’宰’　　　（Ａ−’　　Ｔ’−’　　
（ＣＩ　Ａ−ｊ　）ｅｉ　　　・”””（ＸＸＩＶ）こ
の式（Ｘ　Ｘ　ＩＶ）のシンドロームＳＲ値がＯになる
には、正方行列Ａが正方行列Ｔと等しくなければならず
、この場合、前述のように正方行列Ａと正方行列Ｔは等
しくないので、シンドロームＳＲが０になることはなく
、このようなデータ誤りを確実に検出できる。

また、このようなデータ誤りを検出できるように、正方
行列Ａを正方行列Ｔと異なるものとし、とくに、データ
ワードの各ビットのシフト方向を逆にして、その差を顕
著にしている。

なお、上述のように正方行列Ａは正方行列Ｔと等しくな
ければよいので、その基礎となる原始多項式Ｇ（Ｘ）が
異なっていればよく、データワードの各ビットのシフト
方向が同じでもよい。あるいは、原始多項式Ｇ（Ｘ）が
同じで、データワードの各ビットのシフト方向が逆にな
っていればよい。

以上のようにして、Ｃ１，Ｃ２訂正系列による誤り訂正
で、誤り検出もれとなるデータ誤りのうち大部分のもの
を、パリティワードＨによる誤り検出処理によって検出
できるので、誤り訂正後のデータに誤りが含まれたまま
出力されることが確実に防止できる。

また１発明者等が実施したコンピュータシミュレーショ
ンによれば、訂正前のワード誤り率を６ｍとすると、本
発明による誤り検出訂正方式によって処理された後のデ
ータワードに含まれる誤りの確率Ｐｗｄは、少なくとも
次式（ｘｘＶ）の値より小さいことが判別された。

Ｐｗａ　＝　１．４　Ｘ　１Ｏ−１Ｘ　ｅ’　　　　”
”（ＸＸＶ）この値は、　Ｃ１，Ｃ２訂正系列による誤
り訂正処理後に、データワードに含まれている誤りの確
率の１／１００００程度であり、したがって、上述した
たかだか１ワードのパリティワードＨによる誤り検出の
効果がかなり大きいことがわかる。

第５図は、本発明にかかる記録データ符号化装置の一例
を示している。

同図において、データ発生装置（図示路）から出力され
る記録データＲＤは、２０４７ワードずつ区切られて順
次Ｒパリティ付加回路１０に入力され、上述した正方行
列ＡによるパリティワードＲが付加された状態で、Ｐ２
．Ｑ２パリティ付加回路１１に出力される。

Ｐ２．Ｑ２パリティ付加回路１１は、受入したデータワ
ードの連続する８ワード毎に上述した正方行列Ｔによる
パリティワードＰ２？０２を付加し、順次インターリー
ブメモリ１２に出力して記憶させる。

このようにしてインターリーブメモリ１２しこ記憶され
たデータワードは、Ｃ１訂正系列のワード類しこＰｌ、
ＯＬパリティ付加回路１３に入力され、　Ｐｔ、（ｈ）
＜瞥ノティ付加回路１３は、受入したデータワードの連
続する１０ワード毎に上述したパリティワードＰｉ、Ｑ
ｌを付加し、順次インターリーブメモリ１４に出力して
記憶させる。

このようにして、記録データは最終的にインターリーブ
メモリ１４に記憶され、データフレーム毎に順次光ディ
スク駆動装置１５に出力されて、光ディスク（図示路）
に記憶される。

Ｒパリティ付加回路１０の一例を次に説明する。

図において、記録データＲＤは、セレクタ２１の一入力
端およびＲパリティ生成回路２２に加えられている。

Ｒパリティ生成回路２２は、入力される２０４７ワード
の記録データＲＤに基づいてパリティワードＲを生成す
るものであり、その出力はセレクタ２１の他入力端に加
えられている。

制御部２３は、図示しないコントローラから出力される
タイミング信号ＴＭＩに同期して作動し、■セクタ分の
記録データＲＤが転送開始される直前に、Ｒパリティ生
成回路２２を初期状態にクリアし、最初の２０４７ワー
ドの記録データＲＤが加えられている間はセレクタ２２
に記録データＲＤを選択させるとともに２０４８ワード
目の出力タイミングに同期してＲパリティ生成回路２２
の出力データを選択させる。

このようにして、２０４７ワードの記録データＲＤに続
いて、パリティワードＲが出力される。

上述のように、パリティワードＲは正方行列Ａによって
生成される。この正方行列Ａを、データワードＤ＝［ａ
ｔ、ａｚ、ａ３．ａ４．ａｓ、ａｓ、ａ７．ａｅｌに適
用した場合を考えると、その演算の結果得られるデータ
ワードＤ”＝［ｂｘ、ｂｚ、ｂ３．ｂ４．ｂｓ、ｂｓ、
ｂｔ、ｂｅｌは次のようになる。

したがって、Ｒパリティ生成回路２２の構成は第７図に
示したようになる。

図において、記録データＲＤの各ビットは、モデュロ２
の加算回路を構成している排他的論理和回路１０１〜１
０ｇの一入力端にそれぞれ加えられている。

なお、記録データＲＤの１ビツト目をＬＳＢ、８ビツト
目をＭＳＢとする。

排他的論理和回路１０１−１０８の出力は、パリティレ
ジスタ１０９に一旦記憶され、このパリティレジスタ１
０９の出力は、その１ビツト目のデータ（ＬＳＢ）が排
他的論理和回路１１０，１１１，１１２の一入力端に加
えられ、２ビツト目、４ビット目、６ビツト目のデータ
がそれぞれ排他的論理和回路１１０，１１１，１１２の
他入力端に加えられている。

また、パリティレジスタ１０９の１ビツト目のデータ（
ＬＳＢ）はパリティワードＨの８ビツト目のデータ（Ｍ
ＳＢ）として次段に出力されるとともに排他的論理和回
路１０８の他入力端に加えられ、排他的論理和回路１１
０の出力はパリティワードＲの１ビツト目のデータ（Ｌ
ＳＢ）として次段に出力されるとともに排他的回路１０
１に加えられ、パリティレジスタ１０９の３ビツト目の
データはパリティワードＲの２ビツト目のデータとして
次段に出力されるとともに排他的論理和回路１０２に加
えられ、排他的論理和回路１１１の出力はパリティワー
ドＨの３ビツト目のデータとして次段に出力されるとと
もに排他的論理和回路１０３の他入力端に加えられ、パ
リティレジスタ１０９の５ビツト目のデータはパリティ
ワードＲの４ビツト目のデータとして次段に出力される
とともに排他的論理和回路１０４に加えられ、排他的論
理和１１２の出力はパリティワードＲの５ビツト目のデ
ータとして次段に出力されるとともに排他的論理和回路
１０５の他入力端に加えられ、パリティレジスタ１０９
の７ビツト目のデータはパリティワードＲの６ビツト目
のデータとして次段に出力されるとともに排他的論理和
回路１０６の他入力端に加えられ、パリティレジスタ１
０９の８ビツト目のデータはパリティワードＲの７ビツ
ト目のデータとして次段に出力されるとともに排他的論
理和回路１０７の他入力端に加えられている。

このように、排他的論理和回路１１０，１１１，１１２
およびパリティレジスタ１０９の各ビットの桁の組替え
によって、正方行列Ａの作用を実現している。

なお、パリティレジスタ１０９は、制御部２３から出力
されるクリア信号ＣＬによって、その記憶内容がクリア
される。

また、パリティワードＲを生成するとき、上述した正方
行列Ａとシフト方向が逆方向の正方行列Ａ′を用いるこ
とができる。この正方行列Ａ′は、例えば次のようにあ
られされる。

さて、この正方行列Ａ′を、データワードＤ＝［ａｔ。

ａ２．ａ３．ａ４．ａｓ、ａｓ、ａｔ、ａｅ］に適用し
た場合を考えると、その演算の結果得られるデータワー
ドＤ”ｊｌ＝［ｂｌ。

ｂｚ、ｂ＋、ｂ４．ｂｓ、ｂ６．ｂｔ、ｂｓ］は次のよ
うになる。

この場合の、Ｒパリティ生成回路の例を第８図に示す。

なお、同図において第７図と同一部分および相°当する
部分には同一符号を付してその説明を省略する。

このＲパリティ生成回路では、パリティレジスタ１０９
の出力は、その８ビツト目のデータ（ＭＳＢ）が排他的
論理和回路１１０，１１１，１１２の一入力端に加えら
れ、３ビット目、５ビット目、７ビツト目のデータがそ
れぞれ排他的論理和回路１１０，１１１，１１２の他入
力端に加えられている。

また、パリティレジスタ１０９の８ビツト目のデータ（
ＭＳＢ）はパリティワードＲのＬＳＢとして次段に出力
されるとともに排他的論理和回路１０１の他入力端に加
えられ、パリティレジスタ１０９の１ビツト目のデータ
（ＬＳＢ）はパリティワードＲの２ビツト目のデータと
して次段に出力されるとともに排他的論理和回路１０２
の他入力端に加えられ、パリティレジスタ１０９の２ビ
ツト目のデータはパリティワードＲの３ビツト目のデー
タとして次段に出力されるとともに排他的論理和回路１
０３の他入力端に加えられ、排他的論理和回路１１０の
出力はパリティワードＲの４ビツト目のデータとして次
段に出力されるとともに排他的論理和回路１０４の他入
力端に加えられ、パリティレジスタ１０９の４ビツト目
のデータはパリティワードＲの５ビツト目のデータとし
て次段に出力されるとともに排他的論理和回路１０５の
他入力端に加えられ、排他的論理和回路１１１の出力は
パリティワードＲの６ビツト目のデータとして次段に出
力されるとともに排他的論理和回路１０６の他入力端に
加えられ、パリティレジスタ１０９の６ビツト目のデー
タはパリティワードＲの７ビツト目のデータとして次段
に出力されるとともに排他的論理和回路１０７の他入力
端に加えられ、排他的論理和回路１１２の出力はパリテ
ィワードＲの８ビツト目のデータ（ＭＳＢ）として次段
に出力されるとともに排他的論理和回路１０８の他入力
端に加えられている。

次に、光ディスクから再生したデータに含まれているデ
ータ誤りを検出するとともに訂正する誤り検出訂正装置
について説明する。

第９図は、誤り検出訂正装置の一例を示している。

同図において、光デイスク駆動装置３１によって光ディ
スク（図示略）から再生された再生データは、ディンタ
ーリーブメモリ３２にＣＩ訂正系列の順に記憶される。

そして、ディンターリーブメモリ３２に記憶されたデー
タは、順次デコーダ３３に読み出されて、ＣＩ訂正系列
による上述した誤り訂正処理がなされ、その誤り訂正処
理後のデータは、ディンターリーブメモリ３４に０２訂
正系列の順に記憶される。

このようにしてディンターリーブメモリ３４に記憶され
たデータは、順次デコーダ３５に読み出されて０２訂正
系列による上述した誤り訂正処理がなされ、その誤り訂
正後のデータＤＴは、次段の信号処理装置（例えばホス
トコンピュータ装置等）および誤り検出回路３６に順次
出力される。

また、デコーダ３５は、訂正不可能なデータエラーを検
出したときは、エラー信号ＥＲＩを出力する。

このエラー信号ＥＲＩはオア回路３７の一入力端に加え
られている。

誤り検出回路３６は、上述したパリティワードＲによっ
てデータエラーを検出するものであり、データエラーを
検出した場合には、エラー信号ＥＲ２をオア回路３７に
出力する。

このオア回路３７の出力は、上述した信号処理装置に、
データを読み出しているセクタデータにエラーを生じて
いることをあられすデータエラー信号として加えられ、
これによって、信号処理装置により入力したデータの破
棄あるいは再入力処理が実行される。

このようにして、再生された１セクタ分のデータが誤り
訂正されるとともに、その誤り訂正によって検出されな
かったデータエラーが検出されて。

その検出結果が出力される。

第１０図に、誤り検出回路３６の一例を示す。

図において、デコーダ３５から出力される誤り訂正後の
データＤＴは、正方行列Ａに基づいて上述したシンドロ
ームＳＲを生成するシンドローム生成回路４１に加えら
れており、このシンドローム生成回路４１によって生成
されたシンドロームＳＲは、一旦シンドロームレジスタ
４２に記憶される。

このシンドロームレジスタ４２の出力は、シンドローム
生成回路４１に加えられるとともに誤り判定回路４３に
加えられている。したがって、データＤＴが加えられる
度にシンドロームＳＲが新たに算出され、順次誤り判定
回路４３に加えられる。

制御部４４は、図示しないコントローラから加えられる
タイミング信号ＴＭ２に同期してその動作を開始し、デ
ータＤＴを入力する直前にシンドロームレジスタ４２を
クリアするとともに、１セクタ分のデータＤＴの入力を
完了したタイミングに同期して誤り判定回路４３を動作
可能にする。

これにより、最終的なシンドロームＳＲが算出されて誤
り判定回路４３に加えられている状態で、誤り判定回路
４３がシンドロームＳＲの値がＯであるか否かを判別し
、０以外の場合は当該セクタデータにエラーを生じてい
ると判断してエラー信号ＥＲ２を出力する。

このようにして、誤り訂正された１セクタ分のデータに
エラーが生じているか否かが判別されて。

その判別結果が出力される。

ところで、以上述べた実施例では、１つのデータフレー
ムＤＦを１組の記録データ（すなわち８ワードのデータ
Ｗｔ−ＷｅおよびパリティワードＰｉ、Ｑｌ、Ｐ２゜Ｑ
ｚ）で構成しているが、これに限らず１つのデータフレ
ームＤＦに複数組の記録データを含ませることもできる
。

また、データワードのビット数、セクタ当りのワード数
、データフレームのワード数等は、上述のものに限るこ
とはなく、記録トラックにおける記録フォーマットも上
述のものに限ることはない。

またさらに、パリティワードＲを生成するための正方行
列Ａの構成も、上述したものに限ることはない。

さらに、以上の実施例では誤り訂正系列を２組設定して
いるが、誤り訂正系列を３組以上にすることも可能であ
る。

またさらに、ｂ隣接符号以外の同様な誤り訂正符号を用
いた場合でも、本発明を適用できる。

なお１本発明は光デイスク記憶装置に限定されるもので
はなく、磁気ディスク記憶装置、光磁気ディスク記憶装
置、あるいは、デジタル伝送装置等、データを１つのま
とまった単位で取り扱う装置に対して同様に適用できる
。

［効果］ 以上説明したように、本発明によれば、誤り訂正符号に
よって訂正できないパターンのデータエラーを検出する
誤り検出符号を、誤り訂正符号化する前の元のデータに
付加しているので、その誤り検出符号がたかだか１ワー
ドであっても、誤り検出能力を格段に大きくでき、その
結果、エラーを含んだままのデータを出力することを確
実に防止できるという利点を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はデータ記録フォーマットの一例を示した信号配
置図、第２図はｌセクタ分のデータの構成を例示した信
号配置図、第３図は各訂正系列の配置を例示した信号配
置図、第４図はインターリーブ方向を例示した概略図、
第５図は本発明にかかる記録データ符号化装置を例示し
たブロック図、第６図はＲパリティ付加回路の一例を示
したブロック図、第７図はＲパリティ生成回路の一例を
示したブロック図、第８図はＲパリティ生成回路の他の
例を示したブロック図、第９図は本発明にかかる誤り検
出訂正装置の一例を示したブロック図、第１０図は誤り
検出回路の一例を示したブロック図、第１１図は誤り検
出訂正方式の従来例を説明するための信号配置図である
。 １０・・・Ｒパリティ付加回路、１１・・・Ｐ２．Ｑ２
パリティ付加回路、１２．１４・・・インターリーブメ
モリ、１３・・・Ｐｌ、Ｑｔパリティ付加回路、２１・
・・セレクタ、２２・・・Ｒパリティ生成回路、３２．
３４・・・ディンターリーブメモリ、３３．３５・・・
デコーダ、３６・・・誤り検出回路、３７・・・オア回
路、４１・・・シンドローム生成回路、４２・・・シン
ドロームレジスタ、４３・・・誤り判定回路、１０１〜
１１２・・・排他的論理和回路、１０９・・・パリティ
レジスタ。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 ｎ） 工 第１０図 第１１図 〒゛−夕記４東方向□

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フォーマット化されたセクタ単位でデータを処理
   するデータ処理装置の誤り検出訂正方式において、１セ
   クタ分の各ワードデータにその位置に対応した冪乗の第
   １の正方行列を乗じ、その各項を総和して形成した第１
   のパリティワードを、当該セクタの最終ワードデータに
   配置し、データ順序と交錯した異なる方向にインターリ
   ーブして１セクタ内で完結する２つ以上の訂正系列を形
   成し、さらに、それらの訂正系列毎に、第２の正方行列
   による１組の第２のパリティワードを付加し、各訂正系
   列のデータワード、上記第２のパリティワードおよび上
   記第２の正方行列から算出したシンドロームに基づいて
   上記各訂正系列におけるデータの誤りを訂正するととも
   に、その誤り訂正後のデータ、上記第１のパリティワー
   ドおよび上記第１の正方行列から算出したシンドローム
   に基づいて、当該セクタに生じているデータ誤りを検出
   することを特徴とする誤り検出訂正方式。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載において、前記第１の
   正方行列と前記第２の正方行列は、データワードの各要
   素をシフトする方向が、それぞれ反対であることを特徴
   とする誤り検出訂正方式。