专利名称：最大似然编码装置、最大似然编码方法、程序和再现装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种与多个从多种类型的记录介质中再现的信号兼容的最大似然编码装置、一种使用该装置最大似然编码多个所再现的信号的方法和程序、以及包含该装置的再现装置。更具体地，本发明涉及例如用于使用部分响应最大似然(PRML)信号处理技术从高密度记录介质中检测原始数字信息的再现装置。
背景技术：
根据35U.S.C.§119(a)，本非临时申请要求于2003年10月27日在日本提交的No.2003-365651专利申请的优先权，其全部内容在此引入作为参考。
记录在具有高密度的记录介质上的原始数字信息通过例如PRML信号处理被解码，该信号处理是部分响应均衡(下文称为PR均衡)和维特比编码的组合。
当数据被记录在具有高密度的记录介质上时，由于记录/再现系统的频率特性发生码间干扰，导致信号幅度的降低。PR均衡可给出已知的码间干扰，由此比传统的奈奎斯特均衡更显著地提高了S/N值。状态转移规则根据已知的码间干扰从所记录的代码中被确定。维特比编码可使用转移规则从所再现的信号中检测出最可能的原始数字信息。
例如，日本专利No.3301691(尤其是图2)公开了一种使用PRML信号处理的数字信息再现装置。
图16示出了状态转移图A。由状态转移图A表示的状态转移可通过将PR1331均衡应用到所记录的代码来获得，该记录的代码的最小极性反转间隔是3(例如，对于DVD为8-16调制等)。
图17示出格构图A。格构图A可通过在时间轴方向上扩展在状态转移图A中示出的状态转移来获得。
格构图A示出所有可能的状态转移。由PR均衡确定的期望值与所再现的信号之间的平方误差被累计。具有最小平方误差的状态转移被选择以估计原始数字信息。维特比算法通常被用作用于有效地估计原始数字信息的技术。
下面的表达式1示出递推公式，其中维特比算法适于由状态转移图A表示的状态转移。多个状态中的每一个的概率被定义为路径量度的LkSn(k是表示时间的整数)。状态转移图A的状态转移包括六个状态，因此n是0至5的整数。
(表达式1)LkS0＝min[Lk-1S0+(yk+4)2，Lk-1S5+(yk+3)2]LkS1＝Lk-1S0+(yk+3)2LkS2＝Lk-1S1+(yk+0)2LkS3＝Lk-1S4+(yk+0)2LkS4＝Lk-1S3+(yk-3)2LkS3＝min[Lk-1S3+(yk-4)2，Lk-1S2+(yk-3)2]其中算子min[xx，zz]是选择xx和zz中的较小数的算子，而计算(yk+E)2表示分支量度，其中E表示由PR均衡确定的期望值。
具有可能的路径量度值的可能的状态转移中的一种根据时刻k-1的概率Lk-1Sn和时刻k输入的所再现的信号yk来选择。上述的选择步骤在每个时刻被执行。如果选择结果被返回跟踪，则找到了一个唯一的状态转移序列(路径)。这样的路径被称为幸存路径。通过参考表达式1，原始数字信息可基于状态转移规则来检测。
用于记录介质的装置的传送率正在逐年增加。例如，在光盘领域中，每个制造商正试图使得装置的传送率加倍。用于个人计算机(PC)的DVD装置获得了高传送率(例如16X)。在这种情况下，通道时钟高达432MHz。
在每个时间点获得高传送率的同时，执行诸如表达式1的计算是非常困难的。因此，可考虑每两个或多个时间点而不是每个时间点执行一次表达式1的计算。
日本特许公开公告No.9-289457(尤其是图5和6)公开了一种用于每两个或多个时间点执行一次表达式1的计算的方法。
图18示出通过参考用于两个时钟计数、即从时刻k-2到时刻k的状态转移来准备的格构图B。
表达式2示出用于从时刻k-2到时刻k的两个时钟计数的每个状态转移序列的路径量度(概率)。
(表达式2)LkS0＝min[min[Lk-2S0+(yk-1+4)2，Lk-2S5+(yk-1+3)2]+(yk+4)2，Lk-2S4+(yk-1+0)2+(yk+3)2]LkS1＝min[Lk-2S0+(yk-1+4)2，Lk-2S3+(yk-1+3)2]+(yk+3)2LkS2＝Lk-2S0+(yk-1+3)2+(yk+0)2LkS3＝Lk-2S3+(yk-1-3)2+(yk+0)2LkS4＝min[Lk-2S3+(yk-1-4)2，Lk-2S2+(yk-1-3)2]+(yk-3)2LkS5＝min[min[Lk-2S3+(yk-1-4)2，Lk-2S2+(yk-1-3)2]+(yk-4)2，Lk-2S1+(yk-1+0)2+(yk-3)2]时刻k的路径量度可根据时刻k-2的路径量度值和输入的所再现的信号yk和所再现的信号yk-1来选择。上述的选择是每两个时间点执行一次。如果该选择结果被返回跟踪，则原始数字信息可根据状态转移规则类似地获得。因此，电路可以通道时钟的1/2频率运行。
当装置的传送率被增加时，与装置兼容的光盘的类型数量也增加了。CD主要用于音乐应用，而DVD主要用于视频应用。蓝色激光的出现导致更高记录密度的光盘(例如蓝光光盘)的发展。
CD采用EFM调制，而DVD采用8-16调制。使用蓝色激光的光盘采用(1，7)调制。因此，记录密度和所记录的代码根据光盘类型而变化。适当的PRML处理对于每种光盘类型都是需要的。因此，再现装置需要包含与相应类型的所插入的光盘兼容的维特比电路。结果，再现装置的电路规模增加，导致再现装置的成本增加。
日本特许公开公告No.11-41116(尤其是图3、4、6、10、11、12、19和20)公开了一种与多个从多个具有多种类型的记录介质中再现的信号兼容的装置。
图19示出了在日本特许公开公告No.11-41116中公开的维特比检测装置1000的配置。
维特比检测装置1000包含分支量度产生电路1010、第一选择器1020、ACS电路1030、以及第二选择器1040、以及路径存储器电路1050。
分支量度产生电路1010根据输入信号xi产生三个分支量度值(xi+1)2、xi2和(xi-1)2。
第一选择器1020根据光盘是两种状态转移类型的光盘或是四种状态转移类型的光盘选择三个分支量度值(xi+1)2、xi2和(xi-1)2的一部分。当光盘是两种状态转移类型的光盘时，第一选择器1020选择分支量度值Xi2。当光盘是四种状态转移类型的光盘时，第一选择器1020选择分支量度值(xi+1)2和(xi-1)2。
ACS电路1030根据分支量度值(xi+1)2、xi2和(xi-1)2产生四个路径量度值Pj(j＝0、1、2、3)。
第二选择器1040根据类型信号选择四个路径量度值Pj(j＝0、1、2、3)的一部分。当光盘是两种状态转移类型的光盘时，第二选择器1040选择路径量度值P0和P3。当光盘是四种状态转移类型的光盘时，第二选择器1040选择路径量度值P1和P2。
然而，维特比检测装置1000的分支量度产生电路1010产生对应于两种状态转移类型记录介质和四种状态转移类型记录介质的多个分支量度值。维特比检测装置1000的ACS电路1030产生对应于两种状态转移类型记录介质和四种状态转移类型记录介质的多个路径量度值。因此，必需产生对应于除了那些由类型信号表示的类型以外的类型的光盘的多个分支量度值和对应于除了那些由类型信号表示的类型以外的类型的光盘的多个路径量度值。
此外，传统地，高传送率已经被获得而维特比电路已经被改善以减小电路规模。然而，传送率需要进一步被提高而电路规模需要进一步被减小。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种最大似然编码装置，其被构造为与多个从多个具有多种类型的记录介质中再现的信号兼容。该装置包含用于根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个路径量度值的路径量度值产生部分，以及用于根据多个路径量度值从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号中检测数字信息的路径存储部分。
在本发明的一个实施例中，路径量度值产生部分根据时刻k-n的多个路径量度值产生当前时刻k的多个路径量度值，其中k是整数而n是整数1或更大的整数。
在本发明的一个实施例中，最大似然编码装置进一步包含用于从表示期望值的期望值信号和从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号中产生多个分支量度值的分支量度值产生部分。路径量度值产生部分根据多个分支量度值和类型信号产生多个路径量度值。
在本发明的一个实施例中，期望值信号根据PR均衡特征来确定。分支量度值产生部分包含用于产生期望值与由从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号表示的所再现的值之间的差值的差值产生部分，以及用于将该差值乘以常数的部分。
在本发明的一个实施例中，从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号通过满足下式的PR均衡进行最大似然编码h((2k-1)T/2)＝a(k＝-1)h((2k-1)T/2)＝b(k＝0)h((2k-1)T/2)＝b(k＝1)h((2k-1)T/2)＝a(k＝2)h((2k-1)T/2)＝0(k＝-1，0，1，2)其中h(t)表示记录/再现系统的脉冲响应，a和b表示任意常数，以及T表示定时信号的周期。类型信号表示具有最小极性反转间隔为2的类型和具有最小极性反转间隔为3的类型中的一个。
根据本发明的另一方面，提供了一种最大似然编码装置，其被构造为与从多个具有多种类型的记录介质中再现的多个信号兼容。该装置包含用于根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个分支量度值的分支量度值产生部分，以及用于根据多个分支量度值从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号中检测出数字信息的分支存储部分。
在本发明的一个实施例中，分支量度值产生部分根据时刻k-n的多个路径量度值产生当前时刻k的多个分支量度值，其中k是整数而n是整数1或更大的整数。
在本发明的一个实施例中，分支量度值产生部分根据表示期望值的期望值信号和具有多种类型之一的记录介质产生多个分支量度值。最大似然编码装置进一步包含用于根据多个分支量度值和类型信号产生多个路径量度值的路径量度值产生部分。
在本发明的一个实施例中，期望值信号根据PR均衡特征来确定。分支量度值产生部分包含用于产生期望值与由从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号表示的所再现的值之间的差值的差值产生部分，以及用于将该差值乘以常数的部分。
在本发明的一个实施例中，从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号通过满足下式的PR均衡进行最大似然编码h((2k-1)T/2)＝a(k＝-1)h((2k-1)T/2)＝b(k＝0)h((2k-1)T/2)＝b(k＝1)h((2k-1)T/2)＝a(k＝2)h((2k-1)T/2)＝0(k＝-1，0，1，2)其中h(t)表示记录/再现系统的脉冲响应，a和b表示任意常数，以及T表示定时信号的周期。当多种类型中的一种具有最小极性反转间隔为2时，a＝1且b＝2。当多种类型中的另一种具有最小极性反转间隔为3时，a＝3且b＝4。
根据本发明的另一个方面，提供了一种最大似然编码方法，其中被构造为与多个从多个具有多种类型的记录介质中再现的信号兼容的装置被用于多个所再现的信号的最大似然编码。该方法包含根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个路径量度值和根据多个路径量度值从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号中检测出数字信息。
根据本发明的另一个方面，提供了一种最大似然编码方法，其中被构造为与多个从多个具有多种类型的记录介质中再现的信号兼容的装置被用于多个所再现的信号的最大似然编码。该方法包含根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个分支量度值和根据多个分支量度值从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号中检测出数字信息。
根据本发明的另一个方面，提供了一种程序，用于使得被构造为与多个从多个具有多种类型的记录介质中再现的信号兼容的装置执行用于多个所再现的信号的最大似然编码的最大似然编码过程。该最大似然编码过程包含根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个路径量度值和根据多个路径量度值从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号中检测出数字信息。
根据本发明的另一个方面，提供了一种程序，用于使得被构造为与多个从具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容的装置执行用于多个所再现的信号的最大似然编码的最大似然编码过程。该最大似然编码过程包含根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个分支量度值和根据多个分支量度值从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号中检测出数字信息。
根据本发明的另一个方面，提供了一种再现装置，其包含被构造为能够存取具有多种类型的多个记录介质的存取部分，以及被构造为与从多个具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容的最大似然编码部分。该最大似然编码部分包含用于根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个路径量度值的路径量度值产生部分，以及用于根据多个路径量度值从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号中检测数字信息的路径存储部分。
根据本发明的另一个方面，提供了一种再现装置，其包含被构造为能够存取具有多种类型的多个记录介质的存取部分，以及被构造为与多个从具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容的最大似然编码部分。该最大似然编码部分包含用于根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个分支量度值的路径量度值产生部分，以及用于根据多个分支量度值从具有的多种类型之一的记录介质中再现的信号中检测数字信息的路径存储部分。
根据本发明的最大似然编码装置、最大似然编码方法、程序和再现装置，被构造为与从多个具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容的最大似然编码设备被用于产生对应于一种类型的记录介质的多个路径量度值。因此，对应于多种类型的记录介质的多个路径量度值不被产生。结果，光盘可以高的传送率被驱动，而电路规模可被减小。
而且，根据本发明的最大似然编码装置、最大似然编码方法、程序和再现装置，被构造为与从多个具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容的最大似然编码装置被用于产生对应于一种类型的记录介质的多个分支量度值。因此，对应于多种类型的记录介质的多个分支量度值不被产生。结果，光盘可以高的传送率被驱动，而电路规模可被减小。
此外，根据本发明的最大似然编码装置、最大似然编码方法、程序和再现装置，被构造为与从多个具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容的最大似然编码装置可以通道时钟的1/n频率运行。在该装置中，对于不同的所记录的代码的一个(多个)电路可被共享。通过只借助于加法和减法来执行分支量度计算，电路规模可被减小。结果，该装置的成本可被显著地减少。
因此，在此描述的本发明使得以下优点成为可能，即提供具有高运行速度和小电路规模的最大似然编码装置、使用该装置用于最大似然编码多个所再现的信号的方法和程序、以及包含该装置的再现装置。
一旦参考附图阅读和理解以下详细的描述，则本发明的这些和其他优点对于本领域的技术人员将是显而易见的。
图1是示出根据本发明的数字信息再现装置的配置的图。
图2是示出维特比电路的配置的图。
图3是更详细地示出图2的维特比电路的配置的图。
图4是示出子分支量度计算电路的配置的图。
图5是示出另一个子分支量度计算电路的配置的图。
图6是示出图3的块的配置的图。
图7是示出图3的ACS电路的配置的图。
图8是示出图7的块的配置的图。
图9是示出图7的路径量度减法电路的配置的图。
图10是示出图7的第一路径选择电路和第二路径选择电路的配置的图。
图11是示出图3的路径存储电路的配置的图。
图12是示出图11的子存储电路的配置的图。
图13是示出通过将PR1221均衡应用到具有最小极性反转间隔为2的所记录的代码而获得的状态转移图C的图。
图14是对应于图13的状态转移图的格构图。
图15是示出子分支量度计算电路的配置的图。
图16是状态转移图。
图17是另一个格构图。
图18是通过参考用于两个时钟计数、即从时刻k-2到时刻k的状态转移准备的另一个格构图。
图19是示出传统的维特比检测装置的配置的图。
具体实施例方式
在下文中，本发明将参考附图借助示例来说明。
图1示出根据本发明的数字信息再现装置20的配置。该数字信息再现装置20被构造来装载记录介质10。记录介质10的实例包括CD、DVD和BD。
数字信息再现装置20包含光头11、前置放大器12、AGC(自动增益控制器)13、波形均衡器14、以及A/D变换器15、PLL电路16、数字滤波器17、串/并转换器18、以及维特比电路19。
光头11被构造来能够存取具有多种类型的多个记录介质。光头11利用激光照射记录介质10。光头11根据从记录介质10反射的激光将记录介质10上的信息转换为电信号(所再现的信号)。前置放大器12放大所再现的信号。所放大的再现的信号通过AGC 13被输入到波形均衡器14以形成波形。A/D变换器15参考由PLL电路16再现的时钟量化形成波形的再现的信号。所量化的再现的信号被输入到形成其波形的数字滤波器17以获得预定的PR均衡特征。PR均衡的再现的信号被输入到串/并转换器18，其同时输出n个所再现的信号(n是整数2或更大的整数)。并行的再现信号被输入到维特比电路19。而且，类型信号(例如，DVD、CD/BD开关信号)被输入到维特比电路19。类型信号表示多种类型之一。
维特比电路19被构造来与多个从具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容。维特比电路19从并行再现的信号中检测原始数字信息。维特比电路19以通道时钟的1/n频率运行。维特比电路19执行并行处理，由此使得获得高传送率的数字信息再现装置20成为可能。
例如，维特比电路19与通过将PR1221均衡应用到具有最小极性反转间隔为2的所记录的代码而获得的状态转移、以及通过将PR3443应用到具有最小极性反转间隔为3的所记录的代码而获得的状态转移兼容。
图2示出维特比电路19的配置。
维特比电路19包含分支量度计算电路1、ACS电路5、以及路径存储电路6。维特比电路19获得基于时刻k-2的路径量度的时刻k的当前路径量度、再现信号yk(再现信号DATAP)和再现信号yk-1(再现信号DATAQ)以选择两个或三个状态转移中的最可能的状态转移。
再现信号yk和再现信号yk-1的波形根据满足以下表达式的PR均衡来形成h((2k-1)T/2)＝a(k＝-1)h((2k-1)T/2)＝b(k＝0)h((2k-1)T/2)＝b(k＝1)h((2k-1)T/2)＝a(k＝2)h((2k-1)T/2)＝0(k＝-1，0，1，2)其中h(t)表示记录/再现系统的脉冲响应，其中a和b为任意常数，以及T表示定时信号的周期。当记录介质的类型是具有最小极性反转间隔为2的类型时，a＝1且b＝2。当记录介质的类型是具有最小极性反转间隔为3的类型时，a＝3且b＝4。
分支量度计算电路1基于类型信号产生对应于一种类型的记录介质的的多个分支量度值。所产生的分支量度值被输入到ACS电路5。
ACS电路5基于多个分支量度值和类型信号产生对应于一种类型的记录介质的多个路径量度值。所产生的路径量度值被输入到路径存储电路6。
路径存储电路6基于多个路径量度值从一种类型的记录介质中再现的信号中检测数字信息。
分支量度计算电路1包含用于处理时刻k-1的再现信号yk-1的子分支量度计算电路2、用于处理时刻k的再现信号yk的子分支量度计算电路3、以及用于利用时刻k-1的分支量度增加时刻k的分支量度的块4。
图3更详细地示出维特比电路19的配置。在图3中，与图2的维特比电路19的元件相同的元件被加以相同的参考数字并将不被解释。
子分支量度计算电路2接收时刻k-1的再现信号yk-1(再现信号DATAP)。子分支量度计算电路3接收时刻k的再现信号yk(再现信号DATAQ)。块4利用时刻k-1的分支量度来增加时刻k的分支量度。分支量度计算电路1产生多个分支量度值，其再被输入到ACS电路5。
图4示出子分支量度计算电路2的配置。子分支量度计算电路2包含减法器100至105、系数设置块700、加法器106至109、以及块200。
减法器100至105中的每个接收再现信号yk-1和表示期望值的期望值信号。减法器100至105中的每个产生由再现信号yk-1表示的再现值与期望值之间的差值。
系数设置块700将差值乘以一个常数。该常数根据DVD、CD/BD开关信号来确定。
图5示出子分支量度计算电路3的配置。子分支量度计算电路3包含减法器110至115、系数设置块701、加法器116至119、以及块201。
减法器110至115中的每个接收再现信号yk和表示期望值的期望值信号。减法器110至115中的每个产生由再现信号yk表示的再现值与期望值之间的差值。
系数设置块701将差值乘以一个常数。该常数根据DVD、CD/BD开关信号来确定。
图6示出块4的配置。如上所述，块4被构造来利用时刻k-1的分支量度增加时刻k的分支量度。
图7示出ACS电路5的配置。ACS电路5包含用于计算路径量度LkS0至LkS5的块800至805、路径量度减法电路850、第一路径选择电路900、以及第二路径选择电路901。ACS电路5执行由下面说明的表达式8至19表示的计算。
图8示出块800至805的配置。块800执行由表达式9表示的计算。块801执行由表达式11表示的计算。块802执行由表达式13表示的计算。块803执行由表达式15表示的计算。块804执行由表达式17表示的计算。块805执行由表达式19表示的计算。
图9示出路径量度减法电路850的配置。
图10示出第一路径选择电路900和第二路径选择电路901的配置。第一路径选择电路900执行由表达式8、10和12表示的计算。第二路径选择电路901执行由表达式14、16和18表示的计算。
由ACS电路5输出的状态转移选择结果(SEL012、SEL03、SEL112、SEL13、SEL2、SEL312、SEL33、SEL412、SEL43、SEL5)被输入到路径存储电路6。
图11示出路径存储电路6的配置。
路径存储电路6包含子存储电路600、子存储电路601、以及子存储电路602。子存储电路600至602相互串联。在这个实例中，每两个时间点执行一次计算。因此，所需要的子存储电路级的数量为维特比电路的数量的1/2，该维特比电路在每个通道时钟计数(也就是每个时间点)处执行一次计算。
图12示出子存储电路600的配置。
根据ACS电路5的状态转移选择结果检测幸存路径。根据状态转移规则，原始数字信息被输出。
在下文中，维特比电路19的运算将被说明，其中使用了具有最小极性反转间隔为2和PR1221均衡的所记录的代码。
图13示出通过将PR1221均衡应用到具有最小极性反转间隔为2的所记录的代码而获得的状态转移图C。该状态转移图C示出具有六种状态和七个期望值的状态转移。
表达式3计算多个路径量度值(LkS0、LkS1、LkS2、LkS3、LkS4、LkS5)，(表达式3)LkS0＝min[Lk-1S0+(yk+3)2，Lk-1S5+(yk+2)2]LkS1＝min[Lk-1S0+(yk+2)2，Lk-1S5+(yk+1)2]LkS2＝Lk-1S1+(yk+0)2LkS3＝min[Lk-1S3+(yk-3)2，Lk-1S2+(yk-2)2]LkS4＝min[Lk-1S3+(yk-2)2，Lk-1S2+(yk-1)2]LkS5＝Lk-1S4+(yk+0)2为了简化，包含在表达式3中的分支量度乘以1/2，而yk2/2被从每个所得的分支量度中减去。在这种情况下，表达式3变为表达式4。
(表达式4)LkS0＝min[Lk-1S0+(yk+3)2/2-yk2/2，Lk-1S5+(yk+2)2/2-yk2/2]LkS1＝min[Lk-1S0+(yk+2)2/2-yk2/2，Lk-1S5+(yk+1)2/2-yk2/2]LkS2＝Lk-1S1+(yk+0)2/2-yk2/2LkS3＝min[Lk-1S3+(yk-3)2/2-yk2/2，Lk-1S2+(yk-2)2/2-yk2/2]LkS4＝min[Lk-1S3+(yk-2)2/2-yk2/2，Lk-1S2+(yk-1)2/2-yk2/2]LkS5＝Lk-1S4+(yk+0)2/2-yk2/2表达式4被展开以获得表达式5。
(表达式5)LkS0＝min[Lk-1S0+3yk+9/2，Lk-1S5+2yk+2]LkS1＝min[Lk-1S0+2yk+2，Lk-1S5+yk+1/2]LkS2＝Lk-1S1LkS3＝min[Lk-1S3-3yk+9/2，Lk-1S2-2yk+2]LkS4＝min[Lk-1S3-2yk+2，Lk-1S2-yk+1/2]LkS5＝Lk-1S4分支量度Ak至Gk被定义为如下所述。
Ak＝3yk+9/2＝(yk-thre4)+(yk-thre5)+(yk-thre6)Bk＝2yk+2＝(yk-thre4)+(yk-thre5)Ck＝yk+1/2＝(yk-thre4)Dk＝0Ek＝-yk+1/2＝(thre3-yk)Fk＝-2yk+2＝(thre3-yk)+(thre2-yk)Gk＝-3yk+9/2＝(thre3-yk)+(thre2-yk)+(thre1-yk)此处假定thre1＝5/2、thre2＝3/2、thre3＝1/2、thre4＝-1/2、thre5＝-2/3、以及thre6＝-5/2。
基于表达式5和分支量度Ak至Gk，得到了表达式6。
(表达式6)LkS0＝min[Lk-1S0+Ak，Lk-1S5+Bk]LkS1＝min[Lk-1S0+Bk，Lk-1S5+Ck]LkS2＝Lk-1s1LkS3＝min[Lk-1S3+Gk，Lk-1S2+Fk]LkS4＝min[Lk-1S3+Fk，Lk-1S2+Ek]LkS5＝Lk-1S4图14示出对应于图13的状态转移图C的格构图C。该格构图C格基于从时刻k-2到时刻k(两个时钟计数)的状态转移来获得。类似地，表达式6可变为表达式7。
(表达式7)LkS0＝min[min[Lk-2S0+Ak-1，Lk-2S5+Bk-1]+Ak，Lk-2S4+Bk]LkS1＝min[min[Lk-2S0+Ak-1，Lk-2S5+Bk-1]+Bk，Lk-2S4+Ck]LkS2＝min[Lk-2S0+Bk-1，Lk-2S5+Ck-1]LkS3＝min[min[Lk-2S3+Gk-1，Lk-2S2+Fk-1]+Gk，Lk-2S1+Fk]LkS4＝min[min[Lk-2S3+Gk-1，Lk-2S2+Fk-1]+Fk，Lk-2S1+Ek]LkS5＝min[Lk-2S3+Fk-1，Lk-2S2+Ek-1]关于Lks0，下列不等式8-1至8-3是从上述的表达式中推导出的。
(表达式8-1)Ak-1+Lk-2S0＜Lk-2S5+Bk-1(表达式8-2)Ak-1+Ak+Lk-2S0＜Lk-2S4+Bk(表达式8-3)Lk-2S5+Bk-1+Ak＜Lk-2S4+Bk假设，如果表达式8-1为真，则信号SEL01＝‘1’；如果表达式8-2为真，则信号SEL02＝‘1’；以及如果表达式8-3为真，则信号SEL03＝‘1’。在这种情况下，表达式9可关于包含在表达式7中的LkS0而被推导出。
(表达式9)如果SEL01＝‘1’和SEL02＝‘1’为真，那么，LkS0＝Lk-2S0+Ak-1+Ak如果SEL01＝‘1’和SEL02＝‘1’为假，而SEL03＝‘1’为真，那么，LkS0＝Lk-2S5+Bk-1+Ak否则，LkS0＝Lk-2S4+Bk下列不等式10-1至10-3可关于LkS1而被推导出。
(表达式10-1)Ak-1+Lk-2S0＜Lk-2S5+Bk-1(表达式10-2)Ak-1+Bk+Lk-2S0＜Lk-2S4+Ck(表达式10-3)Lk-2S5+Bk-1+Bk＜Lk-2S4+Ck假设，如果表达式10-1为真，则信号SEL01＝‘1’；如果表达式10-2为真，则信号SEL12＝‘1’；以及如果表达式10-3为真，则信号SEL13＝‘1’。在这种情况下，下列表达式11可关于包含在表达式7中的LkS1而被推导出。
(表达式11)如果SEL01＝‘1’和SEL12＝‘1’为真，那么， LkS1＝Lk-2S0+Ak-1+Bk
如果SEL01＝‘1’和SEL12＝‘1’为假，而SEL13＝‘1’为真，那么，LkS1＝Lk-2S5+Bk-1+Bk否则，LkS1＝Lk-2S4+Ck下列不等式12可关于LkS2而被推导出。
(表达式12)Lk-2S0+Bk-1＜Lk-2S5+Ck-1假设，如果表达式12为真，则信号SEL2＝‘1’。在这种情况下，下列表达式13可关于包含在表达式7中的LkS2而被推导出。
(表达式13)如果SEL2＝‘1’为真，则LkS2＝Lk-2S0+Bk-1如果SEL2＝‘0’为真，则LkS2＝Lk-2S5+Ck-1下列不等式14-1至14-3可关于LkS3而被推导出。
(表达式14-1)Lk-2S3+Gk-1＜Lk-2S2+Fk-1(表达式14-2)Lk-2S3+Gk-1+Gk＜Lk-2S1+Fk(表达式14-3)Lk-2S2+Fk-1+Gk＜Lk-2S1+Fk假设，如果表达式14-1为真，则信号SEL31＝‘1’；如果表达式14-2为真，则信号SEL32＝‘1’；以及如果表达式14-3为真，则信号SEL33＝‘1’。在这种情况下，下列表达式可关于包含在表达式7中的LkS3而被推导出。
(表达式15)如果SEL31＝‘1’和SEL32＝‘1’为真，则那么，LkS3＝Lk-2S3+Gk-1+Gk如果SEL31＝‘1’和SEL32＝‘1’为假，而SEL33＝‘1’为真，那么，LkS3＝Lk-2S2+Fk-1+Gk否则，LkS3＝Lk-2S1+Fk下列不等式16-1至16-3可关于LkS4而被推导出。
(表达式16-1)Lk-2S3+Gk-1＜Lk-2S2+Fk-1(表达式16-2)Lk-2S3+Gk-1+Fk＜Lk-2S1+Ek(表达式16-3)Lk-2S2+Fk-1+Fk＜Lk-2S1+Ek假设，如果表达式16-1为真，则信号SEL31＝‘1’；如果表达式16-2为真，则信号SEL42＝‘1’；以及如果表达式16-3为真，则信号SEL43＝‘1’。在这种情况下，下列表达式可关于包含在表达式7中的LkS4而被推导出。
(表达式17)如果SEL31＝‘1’和SEL42＝‘1’为真，则那么，LkS4＝Lk-2S2+Gk-1+Fk如果SEL31＝‘1’和SEL42＝‘1’为假，而SEL43＝‘1’为真，那么，LkS4＝Lk-2S2+Fk-1+Fk否则，LkS4＝Lk-2S1+Ek最后，下列表达式可关于LkS5而被推导出。
(表达式18)Lk-2S3+Fk-1＜Lk-2S2+Ek-1假设，如果表达式18为真，则信号SEL5＝‘1’。在这种情况下，下列表达式可关于包含在表达式7中的LkS5而被推导出。
(表达式19)如果SEL5＝‘1’为真，则LkS5＝Lk-2S3+Fk-1如果SEL5＝‘0’为真，则LkS5＝Lk-2S2+Ek-1在下文中，维特比电路19的运算将被说明，其中使用了具有最小极性反转间隔为3和PR3443均衡的所记录的代码。
根据表达式20，计算了多个路径量度值(LkS0、LkS1、LkS2、LkS3、LkS4、LkS5)。
(表达式20)LkS0＝min[Lk-1S0+(yk+7)2，Lk-1S5+(yk+4)2]LkS1＝Lk-1S0+(yk+4)2LkS2＝Lk-1S1+(yk+0)2LkS3＝min[Lk-1S3+(yk-7)2，Lk-1S2+(yk-4)2]LkS4＝Lk-1S3+(yk-4)2LkS5＝Lk-1S4+(yk+0)2为了简化，yk2被从包含在表达式20中的分支量度项中减去，而所得的分支量度项乘以1/8。结果，表达20变为下列表达式21。
(表达式21)LkS0＝min[Lk-1S0+(yk+7)2/8-(yk+0)2/8，Lk-1S5+(yk+4)2/8-(yk+0)2/8]LkS1＝Lk-1S0+(yk+4)2/8-(yk+0)2/8LkS2＝Lk-1S1LkS3＝min[Lk-1S3+(yk-7)2/8-(yk+0)2/8，Lk-1S2+(yk-4)2/8-(yk+0)2/8]LkS4＝Lk-1S3+(yk-4)2/8-(yk+0)2/8LkS5＝Lk-1S4分支量度Ak至Gk被定义如下。在这种情况下，基于表达式21和分支量度Ak至Gk获得表达式22。
(表达式22)LkS0＝min[min[Lk-2S0+Ak-1，Lk-2S5+Bk-1]+Ak，Lk-2S4+Bk]LkS1＝min[Lk-2S0+Ak-1，Lk-2S5+Bk-1]+BkLkS2＝Lk-2S0+Bk-1LkS3＝min[Lk-2S1+Fk，min[Lk-2S2+Fk-1，Lk-2S3+Gk-1]+Gk]LkS4＝min[Lk-2S2+Fk-1，Lk-2S3+Gk-1]+FkLkS5＝Lk-2S3+Fk-1Ak＝((yk+7)2-(yk+0)2)/8＝3(yk-THRED)/4+(yk-THREC)Bk＝((yk+4)2-(yk+0)2)/8＝(yk-THREC)Fk＝((yk-4)2-(yk+0)2)/8＝(THREB-yk)Gk＝((yk-7)2-(yk+0)2)/8＝3(THREA-yk)/4+(THREB-yk)THREA＝(7+4)/2THREB＝4/2THREC＝-4/2THRED＝(-7-4)/2图15示出子分支量度计算电路22的配置。子分支量度计算电路22包含减法器135至141、系数设置块702、加法器142至145、以及块215。
减法器135至141中的每个接收再现信号yk-1和表示期望值信号的期望值。减法器135至141中的每个产生由再现信号yk-1表示的再现值与期望值之间的差值。
系数设置块702将该差值乘以一个常数。该常数根据DVD、CD/BD开关信号来确定。
通过根据DVD、CD/BD开关信号(增益开关信号)来改变系数设置块702的值，子分支量度计算电路2可被改变为子分支量度计算电路22。例如，为了计算适应于PR3443均衡的分支量度，当再现信号与期望值之间的差值乘以常数时，系数设置块702的值只根据DVD、CD/BD开关信号(增益开关信号)来改变。
使用具有反转间隔为2和PR1221均衡的所记录的代码时路径量度的运算表达式(表达式7)与使用具有反转间隔为3和PR3443均衡的所记录的代码时路径量度的运算表达式(表达式22)进行了比较。差为比状态转移的数量小4的数量。电路被切换以便这四个状态转移没有被选择。
特别地，状态转移选择的结果(图10中的SEL112、SEL13、SEL2、SEL312、SEL412、SEL43和SEL5)被改变。选择器306和307被设置，以便与SEL01的信号相同的信号被输出到SEL112，与SEL31的信号相同的信号被输出到SEL412，而‘1’被一致地输出到SEL13、SEL2、SEL43和SEL5。
如上所述，通过增加一个(多个)小电路到分支量度计算电路1和ACS电路5，与不同的状态转移规则兼容的维特比电路可被实现。
在参考图1至3说明的实例中，光头11对应于“被构造来能够存取具有多种类型的多个记录介质的部分”。维特比电路19对应于“被构造来与多个从具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容的最大似然编码部分”。分支量度计算电路1对应于“用于根据表示类型的类型信号产生对应于一种类型的记录介质的多个分支量度值的分支量度值产生部分”。ACS电路5对应于“用于根据表示类型的类型信号产生对应于一种类型的记录介质的多个路径量度值的路径量度值产生部分”。路径存储电路6对应于“用于根据多个路径量度值从一种类型的记录介质中再现的信号中检测出数字信息的路径存储部分”。然而，本发明的数字信息再现装置不限于图1中所示的再现装置。只要每个部分的功能可被实现，具有任何配置的再现装置均可落入本发明的范围。
在本发明的上述的实施例中，类型信号(DVD、CD/BD开关信号)或者表示记录介质的类型是DVD或CD，或者表示记录介质的类型是BD(蓝光光盘)。然而，由类型信号表示的记录介质的类型不限于这些类型。例如，记录介质的类型至少包括DVD-R、DVD-RW、CD-R、以及CD-RW中的一种。替换地，记录介质的类型至少包括其中信号由8-16调制来记录的记录介质、其中信号由(1，7)调制来记录的记录介质、以及其中信号由其他调制技术来记录的记录介质中的一种。
例如，类型信号由已识别记录介质类型的用户产生，该信号使得装置识别记录介质的类型(例如，用户按下提供在再现装置上的按钮)。替换地，存取部分可根据存取记录介质的结果(例如，当表示记录介质类型的信号被预先记录在记录介质中时)来产生类型信号。替换地，类型信号可基于记录介质盒的形状来产生。
例如，只要最大似然编码可针对从记录介质中再现的信号被实现，维特比电路19就可为最大似然编码电路。
例如维特比电路19可被制造为一个单片LSI(半导体集成电路)的一部分或者全部。当维特比电路19被制造为一个单片LSI时，数字信息再现装置20的生产过程可被简化。
此外，包括在本发明实施例中的数字信息再现装置20中的每个部分可被实施为硬件或软件或其组合。在任一情况下，数字信息再现装置20可执行本发明的最大似然编码，其包括“根据表示类型的类型信号产生对应于一种类型的记录介质的多个分支量度值”、“根据表示类型的类型信号产生对应于一种类型的记录介质的多个路径量度值”、“根据多个路径量度值从一种类型的记录介质的中再现的信号中检测出数字信息”。只要上述步骤中的每一步可被执行，本发明的最大似然编码就可具有任何过程。
例如，本发明的数字信息再现装置20可存储用于执行最大似然编码装置的功能的最大似然编码程序。
当计算机被运送时，最大似然编码程序可预先被存储在包括在数字信息再现装置中的存储部分中。替换地，在运送计算机之后，最大似然编码程序可被存储在存储部分中。例如，用户可从付费或不付费的因特网网站上下载最大似然编码程序，并将所下载的程序安装在计算机中。当最大似然编码程序被记录在诸如软盘、CD-ROM、DVD-ROM等计算机可读的记录介质上时，输入装置(例如盘驱动装置)可被用于将最大似然编码程序安装到计算机中。所安装的最大似然编码程序被存储在存储部分中。
本发明的数字信息再现装置以通道时钟的1/n频率运行。数字信息再现装置具有维特比电路，其只通过加法和减法实现分支量度计算。通过电路的开关部分，可处理不同的格式。数字信息再现装置对于通信装置等的二进制电路也是有用的。
虽然在此已说明了某些优选的实施例，但是没有意图将这样的实施例解释为除了如所附的权利要求中阐述的本发明的范围的限制。各种其他的修改和等效对于本领域的技术人员在阅读了在此的说明书之后是明显的且易于实现的，而不偏离本发明的范围和精神。所有专利、公开的专利申请和在此引用的文献被引入作为参考，如同在此阐述其全文。
权利要求
1.一种最大似然编码装置，其被构造为与多个从具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容，该最大似然编码装置包含路径量度值产生部分，用于根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有该多种类型之一的记录介质的多个路径量度值；以及路径存储器部分，用于根据多个路径量度值在从具有多种类型之一的记录介质再现的信号中检测数字信息。
2.根据权利要求1的最大似然编码装置，其中，所述路径量度值产生部分根据时刻k-n的多个路径量度值产生当前时刻k的多个路径量度值，其中k是整数而n是整数1或更大的整数。
3.根据权利要求1的最大似然编码装置，进一步包含分支量度值产生部分，用于从表示期望值的期望值信号和从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号中产生多个分支量度值，其中，所述路径量度值产生部分根据多个分支量度值和类型信号产生多个路径量度值。
4.根据权利要求3的最大似然编码装置，其中所述期望值信号根据PR均衡特征来确定，以及所述分支量度值产生部分包含差值产生部分，用于产生期望值与由从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号表示的再现值之间的差值；以及用于将该差值乘以常数的部分。
5.根据权利要求1的最大似然编码装置，其中，所述从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号通过满足以下条件的PR均衡进行最大似然编码h((2k-1)T/2)＝a(k＝-1)h((2k-1)T/2)＝b(k＝0)h((2k-1)T/2)＝b(k＝1)h((2k-1)T/2)＝a(k＝2)h((2k-1)T/2)＝0(k＝-1，0，1，2)其中h(t)表示记录/再现系统的脉冲响应，a和b表示任意常数，而T表示定时信号的周期，以及所述类型信号表示具有最小极性反转间隔为2的类型和具有最小极性反转间隔为3的类型中的一种。
6.一种最大似然编码装置，其被构造为与多个从具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容，该最大似然编码装置包含分支量度值产生部分，用于根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有该多种类型之一的记录介质的多个分支量度值；以及分支存储器部分，用于根据多个分支量度值在从具有多种类型之一的记录介质再现的信号中检测数字信息。
7.根据权利要求6的最大似然编码装置，其中，所述分支量度值产生部分根据时刻k-n的多个路径量度值产生当前时刻k的多个分支量度值，其中k是整数而n是整数1或更大的整数。
8.根据权利要求6的最大似然编码装置，其中所述分支量度值产生部分根据表示期望值的期望值信号和具有多种类型之一的记录介质产生多个分支量度值，以及所述最大似然编码装置进一步包含路径量度值产生部分，其用于根据多个分支量度值和类型信号产生多个路径量度值。
9.根据权利要求8的最大似然编码装置，其中所述期望值信号根据PR均衡特征来确定，以及所述分支量度值产生部分包含差值产生部分，用于产生期望值与由从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号表示的再现值之间的差值；以及用于将该差值乘以常数的部分。
10.根据权利要求6的最大似然编码装置，其中，所述从具有多种类型之一的记录介质中再现的信号通过满足以下条件的PR均衡进行最大似然编码h((2k-1)T/2)＝a(k＝-1)h((2k-1)T/2)＝b(k＝0)h((2k-1)T/2)＝b(k＝1)h((2k-1)T/2)＝a(k＝2)h((2k-1)T/2)＝0(k＝-1，0，1，2)其中h(t)表示记录/再现系统的脉冲响应，a和b表示任意常数，而T表示定时信号的周期，以及当多种类型中的一种具有最小极性反转间隔为2时，a＝1和b＝2，以及当多种类型中的另一种具有最小极性反转间隔为3时，a＝3和b＝4。
11.一种最大似然编码方法，其中被构造为与多个从具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容的装置被用于对多个再现信号进行最大似然编码，所述方法包含根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个路径量度值；以及根据多个路径量度值在从具有多种类型之一的记录介质再现的信号中检测数字信息。
12.一种最大似然编码方法，其中被构造为与多个从具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容的装置被用于对多个再现信号进行最大似然编码，所述方法包含根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个分支量度值；以及根据多个分支量度值在从具有多种类型之一的记录介质再现的信号中检测数字信息。
13.一种程序，用于使得构造为与多个从具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容的装置执行用于对多个再现信号进行最大似然编码的最大似然编码过程，该最大似然编码过程包含根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个路径量度值；以及根据多个路径量度值在从具有多种类型之一的记录介质再现的信号中检测数字信息。
14.一种程序，用于使得构造为与多个从具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容的装置执行用于对多个再现信号进行最大似然编码的最大似然编码过程，该最大似然编码过程包含根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个分支量度值；以及根据多个分支量度值在从具有多种类型之一的记录介质再现的信号中检测数字信息。
15.一种再现装置，包含存取部分，被构造为能够存取具有多种类型的多个记录介质；以及最大似然编码部分，被构造为与多个从具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容，其中该最大似然编码部分包含路径量度值产生部分，用于根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个路径量度值；以及路径存储器部分，用于根据多个路径量度值在从具有多种类型之一的记录介质再现的信号中检测数字信息。
16.一种再现装置，包含存取部分，被构造为能够存取具有多种类型的多个记录介质；以及最大似然编码部分，被构造为与多个从具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容，其中该最大似然编码部分包含路径量度值产生部分，用于根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个分支量度值；以及路径存储器部分，用于根据多个分支量度值在从具有多种类型之一的记录介质再现的信号中检测数字信息。
全文摘要
提供了一种最大似然编码装置，其被构造为与多个从具有多种类型的多个记录介质中再现的信号兼容。该装置包含路径量度值产生部分，用于根据表示多种类型之一的类型信号产生对应于具有多种类型之一的记录介质的多个路径量度值；以及路径存储器部分，用于根据多个路径量度值在从具有多种类型之一的记录介质再现的信号中检测数字信息。
文档编号G11B20/10GK1652236SQ20041004717
公开日2005年8月10日 申请日期2004年10月27日 优先权日2003年10月27日
发明者中岛健, 藤本圭助, 小仓洋一 申请人:松下电器产业株式会社