專利名稱:記錄/再現設備和記錄/再現方法
技術領域:
所謂的流型磁帶機作為能夠記錄/再現數字數據到磁帶的驅動設備而為人們所熟知。盡管其依賴于作為介質的磁帶盒的磁帶長度,這種流型磁帶機可提供巨大的記錄容量,例如,大約數十到數百吉字節。因此,流型磁帶機廣泛用于備份記錄在諸如計算機主機硬盤的介質上的數據。此外,流型磁帶機適于保存具有大數據尺寸的圖像數據
和類似數據o進一步地,根據本發明的實施例的記錄/再現設備還可包括控制部件,配置為基于所述第一判斷部件做出的判斷結果來控制寫后讀。接下來,將描述再現數據時執行的操作。磁帶3的記錄數據 由再現頭Rl至R4讀出作為射頻(RF)再現信號,并且其再現輸出 被讀放大器14放大并提供給讀/寫通道電路12。所述讀/寫通道電路 12對讀放大器14的輸出執行A/D轉換、用于相位同步的均衡處理、 再現時鐘生成、信息數字化等,并將其提供給編碼/解碼電路11。所 述編碼/解碼電路11對讀/寫通道電路12輸出的數據執行LDPC解碼, 并恢復記錄數據。如圖l所示,通過使用SCSI接口 20,信息在流型磁帶機IO 和主計算機40之間相互傳輸。然而,對于系統控制器15,主計算機 40使用SCSI命令執行各種通信。應當注意到可以使用類似IEEE1394 接口等的不同于SCSI接口的數據接口。:' — 5 ' 、 . 、5 ,例如,后驗概率檢測器或類似檢測器被用于軟判定檢測器 36。基于輸入值y,后驗概率檢測器對每個比特計算后驗概率PO=P (x=0|Y=y)和Pl=P(x=l|Y=y),然后輸出對數似然比(log-likelihood ratio, LLR U=log ( P1/P0 )。這里,x表示記錄比特并取例如"O"或"l" 的值。圖7是示出LDPC碼的奇偶校驗矩陣H的節點表示的圖。 由N個變量節點、M個校驗節點和多條邊來表示LDPC奇偶校驗矩 陣H ( N行xM列)。當奇偶校驗矩陣H的第n行第m列的元素hnm 為"1"時,所述邊連接變量節點n和校驗節點m。
[50圖8是示出使用LDPC解碼器38來迭代解碼LDPC碼的流 程圖。LDPC解碼器38基于來自同步檢測器37的同步檢測信號來檢 測塊的首部,然后分別為對應于一個塊的每個比特依次設置對數似然 比(LLR )Ll, L2,......Ln到N個變量節點,如圖8所示(步驟S101 )。
51接下來,LDPC解碼器38初始化從校驗節點到變量節點的 消息Amn和迭代解碼計數R (步驟S102 ),并設置迭代解碼的迭代 有限計數u (步驟S103)。
52然后,經過步驟S104到S107,并增加了迭代解碼計數R(步 驟S108)之后,執行第一迭代處理如下
53當變量節點處理時,LDPC解碼器38使用下面表達式(在下面表達式中,"-"表示減法)計算從變量節點n到校驗節點m的消 息Bmn (步驟S109 )。
圖10為示出消息Bmn的計算方法的圖。 表達式1
Bmn = 2:Amn + Ln ... (1)
n'eB(n)-m
[54這里,B (n) -m表示從與變量節點n鏈接的校驗節點的集 合B(n)中減去校驗節點m,并且在圖10中用m,表示。圖10的Am,n 是在校驗節點m,中計算的到變量節點n的消息。因為消息Am,n的 初始值為0,從變量節點n到校驗節點m的第一消息Bmn為Ln。
[55接下來,LDPC解碼器38使用下面的表達式(在下面表達 式中,"-"表示減法)計算從校驗節點m到變量節點n的消息Amn(步 驟SllO)。圖ll是示出消息Amn的計算方法的圖。
表達式2
Amn =兀sign(Bmn)f(5:f(IBmnl)) ... (2)
n'eA(m)-n n'eA(m)-n
[56這里,函數f ( x )為Gallager函數,且f ( x ) =ln((exp(x)+l)/(exp(x)-l))。 A (m) -n表示從與校驗節點m相鏈接的 變量節點的集合A(m)中減去變量節點n,且在圖ll中用n,表示。 圖11的Bmn,是在變量節點n,中計算的到校驗節點m的消息。
[57接下來,LDPC解碼器38返回步驟S104并使用下面表達式 計算對數后驗概率比的大約值Kn。
表達式3
Kn = SAmn + Ln ... (3)
m'eB(n)
[58應當注意到當安裝到LSI時,使用近似的表達式來計算消息 Amn和Bmn以及函數f ( x)。
[59當結束消息Amn和Bmn以及對數后驗概率比的大約值Kn 的計算后,LDPC解碼器38基于對數后驗概率比的大約值Kn而獲得 估計解碼字C,n。這里,C,為具有音調符號的C的替換符號。如下方 式判斷估計解碼字C,n。當對數后驗概率比的估計值Kn為0或更多時,LDPC解碼器38判斷估計的解碼字為"0",并且當對數后驗概率 比小于O時,判斷估計的解碼字C,n為"1"。
[60接下來,對于當前已經得到的估計解碼字C,n, LDPC解碼 器38判斷是否滿足奇偶校驗條件C,nHt^ (步驟S106)。這里,Ht 表示LDPC奇偶校驗矩陣H的轉置矩陣。當所估計的解碼字C,n滿 足奇偶校驗條件時,LDPC解碼器38輸出當前已經得到的估計解碼 字C,n至數據處理部件39,輸出在結束迭代解碼時得到的迭代解碼計 數R至數據處理部件39,并且結束解碼(步驟Slll)。
[611這里,從計算消息Bmn和Amn、對數后驗概率比的近似值 Kn和估計的解碼宇C,n直到判斷估計的解碼字C,n是否滿足奇偶校 驗條件的處理被稱作"一次迭代處理"。所執行的迭代處理次數為迭代 解碼計數R。
[62當在步驟S106判斷所估計的解碼字C,n滿足奇偶校驗條件 時,LDPC輸出當前得到的估計解碼字C,n至數據處理部件39作為 解碼結果,并結束迭代解碼,而當所估計的解碼字C,n不滿足奇偶校 驗條件時,LDPC解碼器38判斷當前迭代解碼計數R是否已經達到 迭代有限計數u(步驟S107)。當當前迭代解碼計數R還沒達到迭代有 限計數u時,LDPC解碼器38增加迭代解碼計數R (步驟S108 )并 然后執行下一次迭代處理。
[63I在隨后的步驟中,LDPC解碼器38重復迭代處理直到所產 生的估計解碼字C,n被判斷為滿足奇偶校驗條件或直到當前迭代解碼 計數R即將達到迭代有限計數u為止。當在步驟S107中判斷當前迭 代解碼計數R已經達到了迭代有限計數u時,也就是說,當即使在迭 代處理已經重復了 u次之后,所估計的解碼字C,n仍然不滿足奇偶校 驗條件時,通過判斷當前被處理的塊為錯誤塊,LDPC解碼器38強 制結束解碼處理,并輸出塊錯誤標記到數據處理部件39(步驟S112)。
圖12為LDPC解碼器38的時序圖。
[64基于對應于從軟判定檢測器36 (后驗概率檢測器)輸出的一 個塊,開始LDPC解碼的迭代解碼。LDPC解碼信號為表示LDPC解碼器38內部狀態的信號,并且當LDPC解碼器38執行迭代解碼時取 值"l",而當迭代解碼結束時取值"0"。因為迭代解碼計數根據塊而不 同,所以具有LDPC解碼信號"l,,的部分的長度隨塊而不同。然而, LDPC解碼器38內部存儲估計的解碼字C,n并且待用,使得即使當 迭代解碼結束較早時,所輸出的估計解碼字C,n的時序也相同。所述 塊錯誤標記為關于塊的表示"l"的信號,所述塊中即使在執行迭代解 碼u次(迭代有限計數)后,估計解碼字C,n仍然不滿足奇偶校驗情 況。在該例中,塊3相應于該塊。迭代解碼計數為解碼每個塊所需的 迭代解碼次數。在該例中,在塊1中迭代解碼計數為3,在塊2中為 1,在塊3中為u,在塊4中為2,以及在塊5中為0。通常,當再現 信號質量較差并且信噪比小時,迭代解碼計數增加。
[65接下來,將描述當基于解碼LDPC碼時得到的塊錯誤標記和 迭代解碼計數,通過檢測記錄錯誤的出現來執行寫后讀的控制時,所 執行的操作。
[66圖13是示出基于解碼LDPC碼時獲得的塊錯誤標記或迭代 解碼計數,通過檢測記錄錯誤的出現來執行寫后讀的結構的框圖。當 寫后讀時,基于從LDPC解碼部件41輸出的塊錯誤標記和迭代解碼 計數,檢測到出現記錄錯誤時,數據處理部件39的重寫判斷模塊44 控制記錄模塊43來重寫其中已經出現記錄錯誤的數據。這里,以如 下方式執行基于塊錯誤標記和迭代解碼計數的記錄錯誤的出現的檢 測。
[67圖14為示出基于塊錯誤標記和迭代解碼計數的記錄錯誤的 出現的檢測的流程圖。這里,ldpc一error是在寫后讀時的塊錯誤標記, ldpc—count是在寫后讀時的LDPC迭代解碼計數,ldpc_count_thresh 是用于重寫的LDPC迭代解碼計數閾值。
[68只要重寫判斷模塊44不通知記錄模塊43不必重寫,所述記 錄模塊43就持續執行重寫。首先,重寫判斷模塊44檢查ldp^error 的值(步驟S201),然后當該值為"l"時,判斷已經發生了記錄錯誤, 并且不通知所述記錄模塊43不必重寫(步驟S202 )。當判斷ldpc—error
15的值不是"l"時,則重寫判斷模塊44判斷ldpc—count的值是否超過 ldpc_count—thresh的值(步驟S203 ),并且當超過ldpc_count_thresh 的值時,判斷已經發生了記錄錯誤并且不通知記錄模塊43不必重寫 (步驟S202)。當不超過ldpc—count_thresh的值時,重寫判斷模塊 44判斷沒有出現記錄錯誤,并通知記錄模塊43不必重寫和在塊的ID 區域指出的地址(步驟S204)。
[69如上所述,根據該實施例,通過基于在LDPC解碼時獲得的 塊錯誤標記和迭代解碼計數在寫后讀時判斷是否必須重寫,可保證其 中再現是可能的記錄狀態。進一步地,因為可避免不必要的重寫,所 以可提高記錄效率。
[70應當注意到盡管在本實施例中,通過基于塊錯誤標記和迭代 解碼計數二者來檢測記錄錯誤的出現,從而執行寫后讀的控制,但是
也可替代地基于塊錯誤標記和迭代解碼計數之一來執行寫后讀的控 制。
(第二實施例)
[71在上述實施例中,基于LDPC解碼時得到的塊錯誤標記和迭 代解碼計數來判斷寫后讀時重寫的必要性。然而,當數據再現時再次
被讀出與由于過去的重寫將再現數據已經存儲在緩沖存儲器23中的 塊相同的數據塊時,基于塊錯誤標記和迭代解碼計數,還可能判斷, 是否使用已經重寫塊的再現數據,覆寫存儲在緩沖存儲器23中的再 現數據。此外,上述功能可添加至第一實施例。
[72圖15是示出基于解碼LDPC碼時獲得的塊錯誤標記和迭代 解碼計數,控制緩沖存儲器覆寫的結構的框圖。數據處理部件39的 覆寫判斷模塊45寫入所述再現塊的LDPC解碼時獲得的塊錯誤標記 和迭代解碼計數,以及再現數據,到緩沖存儲器23中的相應地址(基 于在該塊的ID區域中指出的地址信息)。此時,如果相同塊的再現 數據已經存儲在緩沖存儲器23中,基于當前再現時的塊錯誤標記和 迭代解碼計數和上次再現時得到并且已經存儲在緩沖存儲器23中的 塊錯誤標記和迭代解碼計數,覆寫判斷模塊45判斷,是否使用當前已經重寫的塊的再現數據,覆寫存儲在緩沖存儲器23中的相同塊的 再現數據。以如下方式執行基于塊錯誤標記和迭代解碼計數的是否覆 寫的判斷。
[73圖16是基于塊錯誤標記和迭代解碼計數來判斷是否覆寫的 流程圖。這里,ldpc_error是當前再現時的LDPC塊錯誤標記, ldpc—count是當前再現時的LDPC迭代解碼計數,prev—ldpc—error 是上次再現時的LDPC塊錯誤標記,以及prevjdpc—count是上次再 現時的LDPC迭代解碼計數。
[74覆寫判斷模塊45判斷是否滿足第一種條件,即ldpc一error 的值為"O,,且prevjdpc—error的值為"l,,的條件(步驟S301)。當滿 足第一種條件時,覆寫判斷模塊45執行控制,使得使用當前已經被 重寫的塊的再現數據來覆寫存儲在緩沖存儲器23中的相同塊的再現 數據(步驟S302)。當不滿足第一種條件時,則覆寫判斷模塊45判 斷是否滿足第二種條件,即ldpc_error的值為"l,,且prev_ldpc_error 的值為"O"的條件(步驟S303)。當滿足第二種條件時,覆寫判斷模塊 45不執行重寫(步驟S304 )。
[75當不滿足第二種條件時,覆寫判斷模塊45判斷是否滿足第 三種條件,即ldpc一count的值小于prev—ldpc一count的值的條件(步 驟S305 )。當滿足第三種條件時,覆寫判斷模塊45執行控制,使得 使用當前已經被重寫的塊的再現數據來覆寫存儲在緩沖存儲器23中 的相同塊的再現數據(步驟S302)。當不滿足第三種條件時,覆寫判 斷模塊45判斷是否滿足第四種條件,即ldpc一count的值超過 prev_ldpc—count的值的條件(步驟S306 )。當滿足第四種條件時, 覆寫判斷模塊45不執行覆寫(步驟S304)。當不滿足第四種條件時, 覆寫判斷模塊45執行控制,使得使用當前已經被重寫的塊的再現數 據來覆寫存儲在緩沖存儲器23中的相同塊的再現數據(步驟S302 )。
[76如上所述,根據該實施例,通過基于LDPC解碼時獲得的塊 錯誤標記和迭代解碼計數,判斷是否使用由于過去的重寫而后來被再 次再現的相同塊的數據,來覆寫已經存儲在緩沖存儲器23中的塊的再現數據,從而能為在緩沖存儲器23中引起重寫的塊的數據存儲最 佳的數據作為再現數據。
[77應當注意到在該實施例中,基于當前再現時獲得的塊錯誤標 記和迭代解碼計數和上次再現時獲得的并且已經存儲在緩沖存儲器 23中的塊錯誤標記和迭代解碼計數,使用當前已經被重寫的塊的再現 數據,來判斷是否覆寫存儲在緩沖存儲器23中的相同塊的再現數據。 然而,可基于塊錯誤標記和迭代解碼計數中的一個來執行所述控制。
[78因為在非磁道再現中,在不同的時序多次掃描磁帶上的單個 磁道,所以可能基于每次掃描的塊錯誤標記和迭代解碼計數,使用最 佳再現數據來執行覆寫,而不考慮該數據是否已經被重寫過。
[79本發明不限于上述具體實施例并且在不脫離本發明的宗旨 的情況下,當然可以進行各種修改。
權利要求
1. 一種記錄/再現設備,包括編碼部件,配置為將待記錄到記錄介質上的數據加密為LDPC(低密度奇偶校驗)碼;解碼部件,配置為解碼從記錄介質讀出的LDPC碼;以及第一判斷部件,配置為基于從所述解碼部件輸出的塊錯誤標記和迭代解碼計數中的一個來判斷具有記錄錯誤的塊。
2. 根據權利要求1的記錄/再現設備,進一步包括 控制部件,配置為基于第一判斷部件^t出的判斷結果來控制寫后讀。
3. 根據權利要求1的記錄/再現設備,進一步包括 存儲器部件,配置為存儲從記錄介質再現的塊的數據;以及 第二判斷部件,配置為基于解碼被重寫塊時得到的塊錯誤標記和迭代解碼計數中的一個以及在解碼被重寫之前的相同塊時得到的塊 錯誤標記和迭代解碼計數中的一個,判斷是否用被重寫塊的再現數據 來覆寫存儲在存儲器部件中的重寫之前的所述塊的再現數據。
4. 一種記錄/再現方法,包括 編碼數據至LDPC (低密度奇偶校驗)碼; 記錄所述編碼數據到記錄介質上; 解碼從所述記錄介質讀出的LDPC碼;以及 基于作為解碼結果而得到的塊錯誤標記和迭代解碼計數中的一個,判斷具有記錄錯誤的塊。
5. 根據權利要求4的記錄/再現方法,其中當判斷出具有記錄錯誤的所述塊時,執行所述塊的數據的寫后讀。
6. 根據權利要求4的記錄/再現方法,進一步包括 基于解碼被重寫塊時得到的塊錯誤標記和迭代解碼計數中的一個以及在解碼被重寫之前的相同塊時得到的塊錯誤標記和迭代解碼計數中的一個,判斷是否用被重寫塊的再現數據來覆寫存儲在存儲器 部件中的重寫之前的所述塊的再現數據。
全文摘要
一種記錄/再現設備,包括編碼部件、解碼部件和第一判斷部件。所述編碼部件配置為將待記錄到記錄介質上的數據加密為LDPC(低密度奇偶校驗)碼。所述解碼部件配置為解碼從記錄介質讀出的LDPC碼。所述判斷部件配置為基于從所述解碼部件輸出的塊錯誤標記和迭代解碼計數中的一個來判斷具有記錄錯誤的塊。
文檔編號G11B20/10GK101458947SQ200810178669
公開日2009年6月17日 申請日期2008年11月27日 優先權日2007年12月13日
發明者中村修, 伊藤明, 出岡良彥, 原田努, 平坂久門, 廣瀨俊彥, 廣瀨壽幸 申請人:索尼株式會社