Способ оценки сигнала воспроизведения, блок оценки сигнала воспроизведения и устройство на оптическом диске, оснащенное таким блоком оценки сигнала воспроизведения

Способ оценки сигнала воспроизведения, блок оценки сигнала воспроизведения и устройство на оптическом диске, оснащенное таким блоком оценки сигнала воспроизведения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу оценки сигнала воспроизведения и блоку оценки сигнала воспроизведения, использующим систему PRML обработки сигнала, и к устройству на оптическом диске, содержащему такой блок оценки сигнала воспроизведения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

С недавнего времени длина самой короткой метки среди меток записи достигла предела оптического разрешения, и по мере увеличения плотности носителей на оптических дисках становится очевидным увеличение помех между символами и ухудшение SNR (отношения сигнал-шум), поэтому применение системы PRML (максимальная вероятность при частичном отклике) в качестве способа обработки сигналов становится весьма распространенным.

Система PRML представляет собой технологию, объединяющую декодирование с частичным откликом (PR) и по методу максимальной вероятности (ML), и является известной системой для выбора наиболее вероятной последовательности сигналов из воспроизводимого колебания в предположении наличия межсимвольных помех. В результате, как известно, повышается качество декодирования по сравнению с традиционной системой уровневого решения (см., например, непатентный документ 1).

С другой стороны, переход в системах обработки сигнала от уровневого решения к PRML привел к появлению некоторых проблем в способах оценки сигнала воспроизведения. Дрожание, которое является показателем оценки сигнала воспроизведения и которое традиционно применяется, основано на предположении, что обработка сигнала осуществляется при помощи системы уровневого решения. Это означает, что в некоторых случаях дрожание никак не коррелирует с качеством декодирования системы PRML, алгоритмы обработки сигнала которой отличны от системы уровневого решения. Поэтому был предложен новый показатель, коррелирующий с качеством декодирования системы PRML (см., например, патентный документ 1 и патентный документ 2).

Был также предложен новый показатель для сдвига положения (краевого сдвига) между меткой и промежутком, который является критическим для качества записи на оптическом диске (см., например, патентный документ 3). При использовании системы PRML этот показатель также должен коррелировать с характеристиками системы PRML и должен количественно выражать направление и величину сдвига края для каждой схемы согласно принципам системы PRML.

По мере увеличения плотности носителей на магнитных дисках проблема межсимвольных помех и ухудшения SNR становится более серьезной. В этом случае можно поддерживать системную устойчивость путем применения системы PRML более высокого уровня (см., например, непатентный документ 1). В случае носителя на оптическом диске, диаметр которого равен 12 см, а вместимость записи на записывающий слой составляет 25 Гб, системную устойчивость можно поддерживать путем применения системы PR1221 ML, но в случае емкости записи 33,3 Гб на записывающий слой необходимо применять систему PR12221 ML. Таким образом ожидается, что тенденция использовать систему PRML более высокого уровня будет сохраняться пропорционально увеличению плотности носителей на оптических дисках.

В патентном документе 1 и патентном документе 2 раскрыто применение "дифференциального показателя, который представляет собой разность сигналов воспроизведения между наиболее вероятной первой последовательностью перехода состояний и следующей наиболее вероятной второй последовательностью перехода состояний" в качестве значения показателя.

Если имеется множество схем "наиболее вероятной первой последовательности перехода состояний и следующей наиболее вероятной второй последовательности перехода состояний", которые могут породить ошибки, то эти схемы статистически обрабатываются на системном уровне. Этот способ обработки не раскрыт в патентном документе 1 и патентном документе 2. В патентном документе 5 раскрыты способ обнаружения множества схем "разностного показателя сигналов воспроизведения наиболее вероятной первой последовательности перехода состояний и следующей наиболее вероятной второй последовательности перехода состояний", обнаруживаемых таким же образом, что и в патентном документе 1 и патентном документе 2, и обработка группы схем.

При обработке сигнала в системе PR12221 ML, которая раскрыта в патентном документе 5, существует три типа схем, которые легко могут породить ошибку (группа схем сливающихся путей, для которых Евклидово расстояние относительно мало). Вероятность генерации схемы и число ошибок, возникающих в схеме при ее генерировании, различается в зависимости от схемы, так что согласно патентному документу 5 стандартное отклонение σ определяется из распределения значений показателя, которые получают для каждой схемы, и прогноз ошибок, которые будут сгенерированы, основывается на вероятности генерирования схемы (частота встречаемости схемы относительно всех параметров) и числа ошибок, которое будет сгенерировано, когда схема содержит ошибку.

В патентном документе 5 способ, предполагающий, что распределение полученных значений показателя является нормальным распределением, и предсказывающий вероятность того, что значение показателя станет равно "0" или менее, на основании его стандартного отклонения σ и среднего значения дисперсии µ, то есть вероятность генерации битовой ошибки используется в качестве способа прогнозирования ошибок. Однако этот способ является общим способом для предсказания вероятности генерирования ошибок. Способ вычисления прогнозируемой частоты ошибок согласно патентному документу 5 характеризуется тем, что вероятность генерации определяется для каждой схемы, прогнозируемая частота ошибок вычисляется, и эта прогнозируемая частота ошибок служит в качестве ориентира качества сигнала.

Однако при помощи способа согласно патентному документу 5 нельзя точно предсказать частоту ошибок, если сигналы записи подвергаются искажениям при записи. Эта проблема становится особенно заметной, когда данные записываются при помощи термозаписи, как в случае оптического диска, поскольку искажения при записи обычно создаются тепловыми помехами. По мере увеличения плотности оптических дисков промежуток между впадинами записи еще больше уменьшается и ожидается рост тепловых помех, а потому в будущем не удастся избежать этой проблемы. Ниже описана проблема, связанная со способом вычисления прогнозируемой частоты ошибок согласно патентному документу 5, в котором нельзя соответствующим образом оценить качество сигнала для сигналов, имеющих искажения при записи.

На фиг.21 приведен пример частотного распределения разностного показателя для определенной схемы, который используется в качестве показателя сигнала в патентном документе 1 и патентном документе 5. Вообще говоря, разброс распределения разностного показателя вызван шумом, создаваемым оптическим диском. Шум при воспроизведении, создаваемый в оптическом диске, является случайным, а потому это распределение обычно является нормальным распределением. И этот разностный показатель определяется как "разностный показатель наиболее вероятной первой последовательности перехода состояний и следующей наиболее вероятной второй последовательности перехода состояний" и представляет собой распределение, центр которого равен квадрату Евклидова расстояния между наиболее вероятной первой последовательностью перехода состояний и следующей наиболее вероятной второй последовательностью перехода состояний идеального сигнала (далее называемого порогом обработки сигнала). Стандартное отклонение, центром которого является этот порог обработки сигнала, представляет собой значение показателя, определенного в патентном документе 1, патентном документе 2 и патентном документе 5. Вероятность того, что этот разностный показатель станет равен 0 или менее, соответствует предсказанной частоте ошибок. Эту предсказанную частоту ошибок можно определить при помощи обратной функции для интегральной функции распределения этого нормального распределения.

На фиг.21A приведена диаграмма распределения, когда во время записи не происходит никакого существенного искажения, а на фиг.21B и фиг.21C приведены диаграммы распределения в состоянии, когда записывающие края во впадинах записи смещены из-за тепловых помех и происходит искажение записи. Если искажение происходит из-за тепловых помех, частотное распределение разностного показателя для определенной последовательности становится нормальным распределением, центр которого смещен. Это смещение положения центра соответствует искажению, созданному тепловыми помехами. На фиг.21B и фиг.21C приведены случаи, когда произошел сдвиг на заданную величину в положительном и отрицательном направлении от центра распределения и определяемое значение показателя является одинаковым значением и для фиг.21B, и для фиг.21C и значение показателя возрастает, поскольку центр распределения сместился. Рост значения показателя должен означать рост вероятности генерирования ошибок, но в случае на фиг.21C число ошибок уменьшается.

Это связано с тем, что в случае на фиг.21B, где центр распределения смещен в сторону ближе к "0", вероятность генерирования ошибок (вероятность, что значение разностного показателя будет равна 0 или менее) возрастает, но в случае на фиг.21C, где центр распределения смещен в положительную сторону, вероятность генерирования ошибок уменьшается. Это обратное явление связано с тем, что ошибка генерируется только тогда, когда значение показателя, основанное на дифференциальном показателе, приближается к 0, что представляет собой серьезное отличие от дрожания временной оси, то есть значение показателя традиционно используется для оптических дисков. В случае обычного дрожания временной оси ошибки возрастают независимо от того, в какую сторону, положительную или отрицательную, смещается центр распределения, и потому вышеуказанная проблема не возникает.

Аналогичная проблема возникает также в случае, приведенном на фиг.21D. Фиг.21D является случаем, когда определенное распределение разностного показателя не является нормальным распределением. Это происходит, когда тепловые помехи во время записи велики, и тепловые помехи принимаются также от меток записи до и после "наиболее вероятной первой последовательности перехода состояний и следующей наиболее вероятной второй последовательности перехода состояний". Величина тепловых помех различна в зависимости от длины метки записи до и после, и сдвиг положения метки записи создает распределение разностного показателя, в котором два нормальных распределения накладываются друг на друга (распределение 1 и распределение 2).

В распределении 2, где имеется смещение в положительную сторону от порога обработки сигнала, вероятность генерирования ошибок падает, но значение показателя, которое равно стандартному отклонению от порога обработки сигнала в качестве центра, возрастает из-за влияния распределения 2. Как и в случае на фиг.21C, частота ошибок также уменьшается при увеличении значения показателя. Таким образом, если применить к оптическому диску высокой плотности записи с большими тепловыми помехами уровень техники, известный из патентного документа 1 и патентного документ 5, то корреляция между значением показателя и частотой ошибок ухудшается.

Идея для решения этой проблемы раскрыта в патентном документе 4. Это способ подсчета числа разностных показателей, с которыми разностный показатель, полученный от заданной группы схем, становится меньше заданного порога (например, равен половине порога обработки сигнала). Раскрыт также способ определения прогнозируемой частоты ошибок на основе этого подсчитанного значения. В случае этого способа сторона распределения разностного показателя, ближняя к 0, то есть сторона, на которой имеется вероятность генерирования ошибки, используется в качестве целевого значения оценки, так что проблемы, указанные выше в патентном документе 1 и патентном документе 5, не возникают. Но возникает новая проблема, о которой говорится ниже, поскольку используется заданный порог и измеряется число разностных показателей, превышающих этот порог. Ниже приводится описание этой проблемы со ссылкой на фиг.21E.

На фиг.21E приведен пример подсчета разностных показателей распределения, которое превышает порог, равный половине порога обработки сигнала. Подсчитываются разностные показатели, которые меньше этого порога, и отношение параметра генерирования схемы и подсчитанного значения используется в качестве показателя сигнала. Если предположить, что распределение разностного показателя является нормальным на основании значения подсчета, можно определить вероятность того, что разностный показатель будет меньше 0, и можно вычислить прогнозируемую частоту ошибок. На фиг.21F приведен пример частотного распределения, когда качество сигнала является хорошим (качество сигнала приблизительно с 8%-ным дрожанием). В таком случае разброс распределения разностного показателя становится небольшим и число разностных показателей, превышающих порог, кардинально уменьшается.

В случае на фиг.21F можно измерить всего лишь приблизительно 0,2% распределения разностного показателя. Это означает, что для увеличения точности измерения необходимо проводить измерения в широкой области, что увеличивает время измерения и уменьшает стабильность измерения. Кроме того, при наличии дефектов и царапин, образовавшихся во время изготовления дисков, или наличия пыли на поверхности диска разностный показатель генерируется в области, не превышающей порог вследствие этого дефекта (как проиллюстрировано на фиг.21F). В таком случае число разностных показателей, превышающих порог, сгенерированный в нормальном распределении, нельзя правильно подсчитать. Преимущество традиционного дрожания временной оси, используемого для оптических дисков, состоит в том, что на него такие дефекты не влияют, поскольку используется стандартное отклонение флюктуации измеренного времени и используются все измеренные данные.

С другой стороны, способ, раскрытый в патентном документе 4, не обладает преимуществом традиционного способа, основанного на дрожании временной оси, на которое не влияют дефекты, и поэтому сталкивается с проблемой, когда используется для значений показателя оптических дисков, когда легко возникают такие дефекты, как царапины и отпечатки пальцев. Для увеличения числа разностных показателей, подлежащих измерению, при применении способа согласно патентному документу 4 можно повысить порог, но при повышенном пороге возникает другая проблема, а именно падение точности прогнозируемой частоты ошибок. В предельном случае, если повысить порог до половины Евклидова расстояния, число дифференциальных показателей, превышающих порог, становится равным половине числа измеренных образцов, а потому он больше не зависит от разброса распределения и становится возможным точное измерение. Таким образом, в случае способа согласно патентному документу 4 значение порога должно быть отрегулировано таким образом, чтобы поддерживать постоянную точность измерения в зависимости от качества измеренных сигналов, и такое регулирование возможно, если в какой-то степени понятно, каким образом происходит разброс распределения, тем не менее это серьезная проблема, связанная с оптическими дисками, в которых имеют место значительные изменения качества сигнала.

В патентном документе 4 и патентном документе 5 раскрыт также способ применения bER, прогнозируемой по разностному показателю в качестве показателя, но если использовать разностный показатель в качестве значения показателя, то пропадает совместимость с дрожанием временной оси, которая используется в качестве показателя оценки качества сигнала в оптических дисках, и обработка становится затруднительной.

ДОКУМЕНТЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ

Патентный документ 1: JP 2003-141823A

Патентный документ 2: JP 2004-213862A

Патентный документ 3: JP 2004-335079A

Патентный документ 4: JP 2003-51163A

Патентный документ 5: JP 2003-272304A

НЕПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ

Непатентный документ 1: книги "Blue-ray Disk", Hiroshi Ogawa и Shinichi Tanaka, Ohmsha Ltd, 10 декабря 2006 г.

Непатентный документ 2: Yoji Iikuni, "Adaptive Signal Processing Algorithms", Baihukan, июль 2000

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение преследует цель решить вышеупомянутую проблему и предоставляет способ обработки сигналов и блок оценки сигнала воспроизведения, которые позволяют с высокой точностью оценивать качество сигналов воспроизведения с носителя записи информации, и устройство на оптическом диске, оснащенное таким блоком оценки сигнала воспроизведения.

Способ оценки сигнала воспроизведения в соответствии с особенностью настоящего изобретения является способом оценки сигнала воспроизведения для оценивания качества сигнала воспроизведения, воспроизведенного с носителя записи информации, на основе двоичного сигнала, сгенерированного из сигнала воспроизведения с использованием системы PRML обработки сигнала, причем способ содержит: этап извлечения схемы, на котором из двоичного сигнала извлекается определенная схема перехода состояний, которая может вызвать битовую ошибку; этап вычисления разностного показателя, на котором вычисляется разностный показатель, который является разностью первого показателя между идеальным сигналом наиболее вероятной первой последовательности перехода состояний, соответствующей двоичному сигналу, и сигналом воспроизведения, и второго показателя между идеальным сигналом следующей наиболее вероятной второй последовательности перехода состояний, соответствующей двоичному сигналу, и сигналом воспроизведения, на основе двоичного сигнала в схеме перехода состояний, извлеченной на этапе извлечения схемы; первый этап интегрирования, состоящий в интегрировании разностного показателя, вычисленного на этапе вычисления разностного показателя; первый этап подсчета, состоящий в подсчете количества раз обработки интегрированием на первом этапе интегрирования; этап извлечения разностного показателя, состоящий в извлечении разностного показателя, не превышающего заданный порог обработки сигнала; второй этап интегрирования, состоящий в интегрировании разностного показателя, не превышающего порог обработки сигнала, извлеченного на этапе извлечения разностного показателя; второй этап подсчета, состоящий в подсчете количества раз обработки интегрированием на втором этапе интегрирования; этап вычисления частоты ошибок, состоящий в вычислении частоты ошибок, которая предсказывается на основе значения интегрирования, которое интегрируется на первом этапе интегрирования, подсчитанного значения, которое подсчитывается на первом этапе подсчета, значения интегрирования, которое интегрируется на втором этапе интегрирования, и значения подсчета, которое подсчитывается на втором этапе подсчета; этап вычисления стандартного отклонения, состоящий в вычислении стандартного отклонения на основе частоты ошибок, которая вычисляется на этапе вычисления частоты ошибок; и этап оценки, состоящий в оценивании качества сигнала воспроизведения с использованием стандартного отклонения, вычисленного на этапе вычисления стандартного отклонения.

В соответствии с настоящим изобретением, когда среднее значение разностных показателей не совпадает с кодовым расстоянием идеального сигнала, то ошибка стандартного отклонения, которая формируется из-за сдвига среднего значения разностных показателей от кодового расстояния идеального сигнала, корректируется с использованием вычисленного значения интегрирования у разностных показателей и подсчитанного значения количества раз обработки интегрированием разностных показателей, при помощи чего повышается корреляция частоты ошибок и значения показателя сигнала, и качество сигнала воспроизведения, воспроизведенного с носителя записи информации, может быть оценено с высокой точностью.

Другие цели, характеристики и преимущества настоящего изобретения должны быть в достаточной степени понятны из нижеследующего описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - блок-схема, изображающая общую структуру устройства на оптическом диске согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - блок-схема, изображающая общую структуру устройства на оптическом диске согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 - схема, изображающая правило перехода состояний, которое определяется кодом записи RLL (1, 7) и PR (1, 2, 2, 2, 1) выравнивающего типа согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 - решетчатая схема, соответствующая правилу перехода состояний, приведенному на фиг.3;

Фиг.5 - график, изображающий соотношение между временем взятия замера и уровнем воспроизведения (уровнем сигнала) на путях перехода в Таблице 1;

Фиг.6 - график, изображающий соотношение между временем взятия замера и уровнем воспроизведения (уровнем сигнала) на путях перехода в Таблице 2;

Фиг.7 - график, изображающий соотношение между временем взятия замера и уровнем воспроизведения (уровнем сигнала) на путях перехода в Таблице 3;

Фиг.8 - схема, изображающая распределение разностного показателя PR (1, 2, 2, 2, 1) ML согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.9 - схема, изображающая распределение разностного показателя в схеме Евклидовых расстояний PR (1, 2, 2, 2, 1) ML согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.10 - схема, изображающая распределение разностного показателя в каждой схеме Евклидовых расстояний PR (1, 2, 2, 2, 1) ML согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.11 - схема, изображающая распределение разностного показателя PR (1, 2, 2, 2, 1) ML согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.12 - график, изображающий соотношение значения показателя оценки сигнала и частоты ошибок согласно одному варианту осуществления изобретения;

Фиг.13 - блок-схема, изображающая структуру устройства на оптическом диске согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.14 - блок-схема, изображающая структуру устройства на оптическом диске согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.15 - блок-схема, изображающая структуру устройства на оптическом диске согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.16А - схема, изображающая распределение разностных показателей в соответствии с третьим и четвертым вариантами осуществления;

Фиг.16В - схема, изображающая распределение разностных показателей в соответствии с пятым вариантом осуществления;

Фиг.17А и фиг.17В - схемы, изображающие способ вычисления стандартного отклонения в соответствии с пятым вариантом осуществления;

Фиг.18 - график, изображающий соотношение переменной a₁(a_x) и стандартного отклонения σ₁/2(σ_x/2), когда среднее значение разностных показателей является переменной b₁(b_x);

Фиг.19 - блок-схема, изображающая структуру устройства на оптическом диске согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.20А и фиг.20В - схемы, изображающие способ вычисления стандартного отклонения в соответствии с шестым вариантом осуществления;

Фиг.21А - график, изображающий распределение традиционного разностного показателя;

Фиг.21В - график, изображающий распределение традиционного разностного показателя;

Фиг.21С - график, изображающий распределение традиционного разностного показателя;

Фиг.21D - график, изображающий распределение традиционного разностного показателя;

Фиг.21E - график, изображающий распределение традиционного разностного показателя; и

Фиг.21F - график, изображающий распределение традиционного разностного показателя.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сейчас будут описываться варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Нижеприведенные варианты осуществления служат примерами выполнения настоящего изобретения и не ограничивают технический объем настоящего изобретения.

В блоке обнаружения показателя оценки сигнала по настоящему изобретению система PR12221 ML, которая является примером системы PRML, используется для обработки сигнала системы воспроизведения, а коды RLL (с ограничением длины поля), такие как код RLL (1, 7), используются для кодов записи. Система PRML представляет собой обработку сигнала, которая сочетает в себе технологию выравнивания формы сигнала для исправления искажений воспроизведения, которые генерируются при воспроизведении информации, и технологию обработки сигнала для выбора наиболее вероятной последовательности данных из сигнала воспроизведения, которые включают в себя ошибки в данных, путем активного использования избыточности выровненной формы сигнала.

Сначала будет кратко описана обработка сигнала системой PR12221 ML со ссылкой на фиг.3 и фиг.4.

На фиг.3 приведена схема перехода состояний, изображающая правило перехода состояний, которое определено кодами записи RLL (1, 7) и системой PR12221 ML. На фиг.3 показана схема перехода состояний, которая обычно используется, когда описана схема ML PR. На фиг.4 приведена решетчатая схема, в которой диаграмма перехода состояний, приведенная на фиг.3, развернута относительно временной оси.

На фиг.3 "0" или "1" в скобках указывают последовательность сигналов на временной оси и указывают состояние вероятности перехода состояний из соответствующего состояния к следующему моменту времени.

В системе PR12221 ML число состояний блока декодирования ограничено 10 из-за объединения с кодом RLL (1, 7). Число путей перехода состояний в системе PR12221 ML равно 16, а число уровней воспроизведения равно 9.

Для описания правила перехода состояний системы PR12221 ML представлены 10 состояний, показанных на схеме перехода на фиг.3, где состояние S(0, 0, 0, 0) в некоторый момент времени обозначено S0, состояние S(0, 0, 0, 1) обозначено S1, состояние S(0, 0, 1, 1) обозначено S2, состояние S(0, 1, 1, 1) обозначено S3, состояние S(1, 1, 1, 1) обозначено S4, состояние S(1, 1, 1, 0) обозначено S5, состояние S(1, 1, 0, 0) обозначено S6, состояние S(1, 0, 0, 0) обозначено S7, состояние S(1, 0, 0, 1) обозначено S8 и состояние S(0, 1, 1, 0) обозначено S9. На фиг.3 "0" или "1" в круглых скобках указывают последовательность сигналов на временной оси и показывают, в какое состояние может перейти некоторое состояние при переходе состояний в следующий момент времени.

В переходе состояний системы PR12221 ML, приведенном на фиг.4, имеется бесконечное число схем последовательности перехода состояний (комбинаций состояний), в которых может происходить два перехода состояний, когда заданное состояние в некоторый момент времени переходит в заданное состояние в другой момент времени. Однако схемы, которые имеют высокую вероятность вызвать ошибку, ограничены определенными схемами, распознавание которых представляет трудность. Если особенно выделить те схемы перехода состояний, которые могут легко породить ошибку, то схемы последовательности перехода состояний в системе PR12221 ML можно представить в таблице 1, таблице 2 и таблице 3.

В каждой из таблиц 1-3 показан переход состояний для указания местоположения состояний, которые сливаются от начального состояния, две возможные последовательности данных о переходах, которые испытывали переходы состояний, две возможные идеальные формы сигнала воспроизведения, которые испытывали переходы состояний, и квадрат Евклидова расстояния двух идеальных форм сигнала воспроизведения.

Квадрат Евклидова расстояния показывает сумму квадратов разности между двумя идеальными формами сигнала воспроизведения. При оценке вероятности ошибки для этих двух форм сигнала воспроизведения две формы сигнала воспроизведения можно легче различить, если значение Евклидова расстояния велико, поэтому ошибка в оценке встречается реже. Если же значение Евклидова расстояния мало, ошибка в оценке может встречаться чаще, поскольку эти две формы сигнала, имеющие вероятность ошибки, трудно различить. Другими словами, схемы перехода состояний, для которых Евклидово расстояние велико, являются схемами перехода состояний, в которых ошибка встречается редко, а схемы перехода состояний, в которых Евклидово расстояние мало, являются схемами перехода состояний, в которых легко возникает ошибка.

В каждой таблице первый столбец показывает переход состояний (Sm_k-9 → Sn_k), где два перехода состояний, которые легко вызывают ошибку, ветвятся и сливаются вновь. Второй столбец показывает последовательность данных для перехода (b_k-i,..., b_k), которая порождает этот переход состояний. X в этой последовательности данных для перехода указывает бит, который имеет высокую вероятность порождения ошибки в этих данных, и если согласно оценке этот переход состояний сочтен ошибочным, то число X (также !X в таблице 2 и таблице 3) является числом ошибок. Другими словами, X в последовательности данных для перехода может быть или "0", или "1". Что-то одно из "0" или "1" соответствует наиболее вероятной первой последовательности перехода состояний, а другое соответствует следующей наиболее вероятной второй последовательности перехода состояний. В таблице 2 и таблице 3 !X указывает на инверсию бита в X.

Как подробно описано ниже, каждая последовательность данных декодирования, после того как декодер Витерби выполнит обработку декодирования, сравнивается с последовательностями данных для переходов в таблицах 1-3 (X означает "все равно") и извлекается наиболее вероятная первая последовательность перехода состояний, имеющая высокую вероятность ошибки, и следующая наиболее вероятная вторая последовательность перехода состояний. Третий столбец показывает первую последовательность перехода состояний и вторую последовательность перехода состояний. Четвертый столбец показывает две идеальных формы сигнала воспроизведения (идеальные значения выравнивания PR), когда завершены соответствующие переходы состояний, а пятый столбец показывает квадрат Евклидова расстояния этих двух идеальных сигналов (квадрат Евклидова расстояния между путями).

В таблице 1 показаны схемы перехода состояний, которые могли бы выполнять два перехода состояний и являются схемами перехода состояний в случае, когда квадрат Евклидова расстояния равен "14". Существует 18 типов схем последовательности перехода состояний в случае, когда квадрат Евклидова расстояния равен 14. Схемы последовательности перехода состояний, приведенные в таблице 1, соответствуют краевому участку (переходу между меткой и промежутком) формы сигнала на оптическом диске. Иными словами, схема последовательности перехода состояний, приведенная в Таблице 1, является схемой ошибки 1-битового смещения на краю.

На фиг.5 приведен график, показывающий соотношение времени взятия отсчета и уровня воспроизведения (уровня сигнала) на путях перехода в таблице 1. В графике на фиг.5 ось X показывает время взятия отсчета (каждый момент времени взятия отсчета в последовательности записи), а ось Y показывает уровень воспроизведения. Как упоминалось выше, в случае системы PR12221 ML имеется 9 уровней для уровней идеального сигнала воспроизведения (уровни с 0 по 8).

В качестве примера ниже описываются пути перехода при переходе из состояния S0(k-5) в состояние S6(k) согласно правилу перехода состояний, приведенному на фиг.3 (см. таблицу 1). В этом случае один путь перехода - это случай, когда последовательность записи была обнаружена в виде перехода "0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0". Если этот переход преобразуется в состояние записи с учетом того, что "0" в данных воспроизведения - это участок промежутка, а "1" - это участок метки, то состояние записи - это 4T или более долгие промежутки, и 3T метки, и 2T или более долгие промежутки. На фиг.5 соотношение между временем взятия отсчета и уровнем воспроизведения (уровнем сигнала) на этом пути перехода показано как форма сигнала пути A.

Другой путь перехода из путей перехода состояний из состояния S0 (k-5) в состояние S6 (k) в правиле перехода состояний на фиг.5 - это случай, когда последовательность записи была обнаружена в виде перехода "0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0". Если "0" в данных воспроизведения считать участком промежутка, а "1" - участком метки, состояние записи соответствует 5T или более долгим промежуткам, и 2T меткам, и 2T или более долгим промежуткам. На фиг.5 PR эквивалентная идеальная форма сигнала этого пути показана в виде формы сигнала пути B. Схема перехода состояний, для которой квадрат Евклидова расстояния равен 14 в таблице 1, всегда включает в себя одну краевую информацию (точку перехода через нуль), что является характерным для этой схемы.

На фиг.6 приведен график, показывающий соотношение времени взятия отсчета и уровня воспроизведения (уровня сигнала) на путях перехода в таблице 2. В графике на фиг.6 ось X показывает время взятия отсчета (каждое время взятия отсчета в последовательности записи), а ось Y показывает уровень воспроизведения.

В таблице 2 показаны схемы перехода состояний, которые могли бы выполнять два перехода состояний, как и в таблице 1, и показывают схемы перехода состояний в случае, когда квадрат Евклидова расстояния равен 12. Существует 18 типов схем последовательности перехода состояний в случае, когда квадрат Евклидова расстояния равен 12. Схемы перехода состояний, показанные в таблице 2, - это схемы, имеющие ошибку смещения 2T меток или 2T промежутков, то есть являются схемами ошибки 2-битового смещения.

В этом случае, если обнаружен один путь, для которого последовательность записи осуществляет переходы "0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0", и если "0" из данных воспроизведения считать участком промежутка, а "1" считать участком метки, состояние записи соответствует 4T или более долгим промежуткам и 2T меткам и 5T или более долгим промежуткам. На фиг.6 PR эквивалентная идеальная форма сигнала этого пути показана в виде формы сигнала пути А.

В качестве примера ниже описываются пути перехода при переходе из состояния S0 (k-7) в состояние S0 (k) согласно правилу перехода состояний, приведенному на фиг.3 (см. таблицу 2). В этом случае один путь перехода - это случай, когда последовательность записи была обнаружена в виде перехода "0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0". Если этот путь перехода преобразуется в состояние записи с учетом того, что "0" - это данные воспроизведения участка промежутка, а "1" - участка метки, состояние записи соответствует 4T или более долгим промежуткам и 2T меткам и 5T или более долгим промежуткам. На фиг.6 соотношение между временем взятия отсчета и уровнем воспроизведения (уровнем сигнала) на этом пути перехода показано как форма сигнала пути A.

Другой путь перехода, с другой стороны, - это случай, когда последовательность записи обнаружена в виде перехода "0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0". Если этот путь перехода преобразовать в состояние записи, считая "0" в данных воспроизведения в качестве участка промежутка, а "1" - в качестве участка метки, состояние записи соответствует 5T или более долгим промежуткам места и 2T меткам и 4T или более долгим промежуткам. На фиг.6 соотношение между временем взятия отсчета и уровнем воспроизведения (уровнем сигнала) на этом пути перехода показано как форма сигнала пути B. Схема перехода состояний, в которой квадрат Евклидова расстояния равен 12 в таблице 2, всегда включает в себя две краевые информации, подъем и падение 2T, что является характерным для этой схемы.

На фиг.7 приведен график, показывающий соотношение времени взятия отсчета и уровня воспроизведения (уровня сигнала) на путях перехода в таблице 3. В графике на фиг.7 ось X показывает время взятия отсчета (каждый момент времени взятия отсчета в последовательности записи), а ось Y показывает уровень воспроизведения.

В таблице 3 приведены схемы последовательности перехода состояний, которые, как и в таблицах 1 и 2, могли бы выполнять две последовательности перехода состояний и показаны схемы последовательности перехода состояний в случае, когда квадрат Евклидова расстояния равен 12. Существует 18 типов схем последовательности перехода состояний в случае, когда к