再生信号评价方法、再生信号评价装置及具备此再生信号评价装置的光盘装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的再生信号评价方法，基于对从信息记录介质再生的再生信号利用ＰＲＭＬ信号处理方式而生成的二进制信号来评价该再生信号的质量，包括：从所述二进制信号中提取有可能引起比特错误的特定的状态转移模式的模式提取步骤；基于所述二进制信号计算差度量的差度量运算步骤；提取差度量在指定的信号处理阈值以下的所述差度量的提取步骤；求出在所述提取步骤中提取的所述信号处理阈值以下的差度量的平均值的平均值运算步骤；求出相当于根据所述平均值预测的错误率的标准偏差的标准偏差运算步骤；以及利用所述标准偏差评价所述再生信号的质量的评价步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用PRML信号处理方式的再生信号评价方法、再生信号评价装 置及具备此再生信号评价装置的光盘装置。
技术介绍
近年来，随着光盘介质的高密度化，记录标记(mark)的最短标记长度已接近光学 分辨率的极限，码间干扰的增大及SNR(Signal Noise Ratio，信噪比)的恶化变得更为显 著，作为信号处理方法，PRML (Partial Response Maximum Likelihood，局部响应最大似 然)方式等的使用已趋于普遍。PRML方式是局部响应(Partial Response, PR)与最大似然解码 (MaximumLikelihood, ML)组合而成的技术，是以发生码间干扰为前提从再生波形中选择 最有可能的信号序列的既知方式。因此，众所周知的是，与以往的电平判断方式(level decisionsystem)相比，解码性能进一步提高(例如，参照图解蓝光光盘读本Ohmsha公司 (以下称作“非专利文献1”))。另一方面，由于信号处理方式从电平判断方式转变为PRML方式，因而在再生信号 的评价方法方面产生课题。以往使用的作为再生信号评价指标的抖动(jitter)是以电平 判断方式的信号处理作为前提。因此，会出现抖动与信号处理的算法不同于电平判断方式 的PRML方式的解码性能不相关的情况。于是，提出了与PRML方式的解码性能存在相关的 新指标(例如，参照日本专利公开公报特开2003-141823号(以下称作“专利文献1”)和 特开2004-213862号(以下称作“专利文献2”))。而且，还提出了能够检测对于光盘的记录质量而言非常重要的标记与间隔的位置 偏差(边缘偏差)的新指标(例如，参照日本专利公开公报特开2004-335079号)。该指标 也必须是在使用PRML方式时，依据PRML方式的思路，与PRML的性能存在相关，并且必须能 够定量地表现出每个图案模式(pattern)的边缘的偏差方向与偏差量。该指标也必须是在使用PRML方式时，依据PRML方式的思路，与PRML方式的解码 性能存在相关，并且必须能够定量地表现每个模式的边缘的偏差方向与偏差量。当光盘介质的高密度化进一步推进时，码间干扰及SNR恶化的问题也变得更为 显著。此时，可以通过采用高阶(higher level)的PRML方式来维持系统充裕(system margin)(例如，参照非专利文献1)。例如，当光盘介质的直径为12cm，记录层每层的记录 容量为25GB时，通过采用rai221ML方式，能够维持系统充裕，而当记录层每层的记录容量 为33.3GB时，必须采用PR12221ML方式。如上所述，可以预测，采用高阶的PRML方式的趋 势将与光盘介质的高密度化成比例地继续下去。专利文献1及专利文献2中揭示了使用“作为最有可能的第1状态转移序列与第 二有可能的第2状态转移序列的再生信号之差的差度量(differential metric)作为指标 值的方案。5此时，如果有可能引起错误的“最有可能的第1状态转移序列与第二有可能的第2 状态转移序列”存在多个模式(pattern)时，则必须综合地对它们进行统计处理。而对于该 处理方法，专利文献1及专利文献2中并未揭示。在日本专利公开公报特开2003-272304 号(以下称作“专利文献5”)中，着眼于这一点揭示了一种方法，该方法对用与专利文献1 及专利文献2同样的方法检测出的“最有可能的第1状态转移序列与第二有可能的第2状 态转移序列的再生信号的差度量”进行多模式检测，并对该模式群(pattern group)进行处 理。在专利文献5中所用的TO12221ML信号处理中，存在三种容易引起错误的模式(欧氏 距离相对较小的汇合路径(merging path)的模式群)。由于该模式群中，模式产生概率和 模式中产生错误时的错误数目不同，因此在专利文献5中揭示了这样一种方法，即根据针 对这些模式中的每个模式所获得的指标值的分布求出标准偏差0，并根据模式的产生概率 (相对于所有参数的产生频率)和弄错模式时产生的错误数目，来预测所产生的错误。专 利文献5中，使用了下述方法作为错误的预测方法，假定所得到的指标值的分布为正态分 布(normal distribution)，根据其标准偏差o和分散平均值y来预测指标值为0以下的 概率，即，会引起比特错误(bit error)的概率。然而，这只是预测错误产生概率的一般方 法。专利文献5的预测错误率计算方法的特征在于针对每个模式求出产生概率，计算出预 测错误率，将该预测错误率作为信号质量的评价基准。然而，专利文献5的方法中存在下述问题当记录信号中发生记录失真时，无法准 确地预测错误率。在像光盘那样的通过热记录来记录数据的情况下，由于容易产生因热干 扰造成的记录失真，因而此问题变得尤为显著。而且，随着光盘的高密度化，记录凹坑(pit) 间的间隔会变得更窄，因此可以预计热干扰将会增大，今后这将会成为无法回避的问题。以 下，具体说明专利文献5中记载的预测错误率计算方法无法对伴有记录失真的信号恰当地 评价信号质量的问题。图15表示专利文献1及专利文献5中用作信号指标的特定模式的差度量的频率 分布的一例。一般而言，差度量的分布的展宽起因于光盘中产生的噪声。由于光盘产生的 再生噪声是随机噪声，因此该分布通常为这种正态分布。该差度量被定义为“最有可能的第 1状态转移序列与第二有可能的第2状态转移序列的差度量”，形成以理想信号的最有可能 的第1状态转移序列与第二有可能的第2状态转移序列的欧氏距离(Euclidean distance) 的平方(以下，定义为信号处理阈值)为中心的分布。以该信号处理阈值作为中心的标准 偏差为专利文献1、2及5中所定义的指标值。该差度量成为0以下的概率相当于基于指标 值的预测错误率。该预测错误率可由该正态分布的累积分布函数的逆函数而求出。图15(A)是在记录时几乎未产生失真的分布图，图15(B)及图15(C)表示在记录 时记录凹坑的记录边缘因热干扰而发生偏差从而产生了记录失真的状态的分布图。当因热 干扰产生失真时，特定模式的差度量的频率分布成为中心值偏移的正态分布。该中心位置 的偏移相当于因热干扰产生的失真。图15(B)及图15(C)是发生了从分布的中心向正或负 方向偏移一定量的情况，所求出的指标值为相同的值，因分布的中心发生了偏差从而指标 值增加。指标值增加必须意味着错误产生的概率增加，但在图15(C)中反而是错误减少。这 是因为，在图15(B)中分布的中心向靠近0的一侧偏移，所以错误产生的概率(差度量成为 0以下的概率)增高，而在图15(C)中分布的中心向正侧偏移，所以错误产生的概率降低。 该逆转现象是起源于错误只有在使用差度量的指标值接近0的情况下才会产生这一性质，这与以往光盘中所用的指标值即时间轴抖动(time axis jitter)大为不同。在以往的时 间轴抖动的情况下，无论分布的中心位置是向正还是负的哪一侧偏移，错误都会增加，所以 不会产生上述课题。而且，在图15(D)所示的情况下，也产生与上述同样的问题。图15(D)是求出的差 度量的分布并非是正态分布的情况。此种情况是在记录时的热干扰较大、存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种再生信号评价方法，基于对从信息记录介质再生的再生信号利用ＰＲＭＬ信号处理方式而生成的二进制信号，来评价该再生信号的质量，其特征在于包括：模式提取步骤，从所述二进制信号中提取有可能引起比特错误的特定的状态转移模式；差度量运算步骤，基于在所述模式提取步骤中提取的状态转移模式的所述二进制信号，计算作为第１度量与第２度量之差的差度量，所述第１度量是对应于该二进制信号的最有可能的第１状态转移序列的理想信号与所述再生信号之间的度量，所述第２度量是对应于该二进制信号的第二有可能的第２状态转移序列的理想信号与所述再生信号之间的度量；提取步骤，提取差度量在指定的信号处理阈值以下的所述差度量；平均值运算步骤，求出在所述提取步骤中提取的差度量在所述信号处理阈值以下的差度量的平均值；标准偏差运算步骤，求出相当于根据所述平均值预测的错误率的标准偏差；以及评价步骤，利用所述标准偏差评价所述再生信号的质量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-7-1 61/129,510一种再生信号评价方法，基于对从信息记录介质再生的再生信号利用PRML信号处理方式而生成的二进制信号，来评价该再生信号的质量，其特征在于包括模式提取步骤，从所述二进制信号中提取有可能引起比特错误的特定的状态转移模式；差度量运算步骤，基于在所述模式提取步骤中提取的状态转移模式的所述二进制信号，计算作为第1度量与第2度量之差的差度量，所述第1度量是对应于该二进制信号的最有可能的第1状态转移序列的理想信号与所述再生信号之间的度量，所述第2度量是对应于该二进制信号的第二有可能的第2状态转移序列的理想信号与所述再生信号之间的度量；提取步骤，提取差度量在指定的信号处理阈值以下的所述差度量；平均值运算步骤，求出在所述提取步骤中提取的差度量在所述信号处理阈值以下的差度量的平均值；标准偏差运算步骤，求出相当于根据所述平均值预测的错误率的标准偏差；以及评价步骤，利用所述标准偏差评价所述再生信号的质量。2.根据权利要求1所述的再生信号评价方法，其特征在于所述信号处理阈值为所述 最有可能的第1状态转移序列的理想信号与所述第二有可能的第2状态转移序列的理想信 号之间的欧氏距离的平方值。3.根据权利要求1所述的再生信号评价方法，其特征在于还包括将对在所述差度量 运算步骤中计算的差度量进行平均而得到的运算值设为所述信号处理阈值的阈值运算步 马聚o4.一种再生信号评价方法，基于对从信息记录介质再生的再生信号利用PRML信号处 理方式而生成的二进制信号，来评价该再生信号的质量，其特征在于包括多模式提取步骤，从所述二进制信号中提取有可能引起比特错误的多个状态转移模式；差度量运算步骤，针对在所述多模式提取步骤中提取的每个状态转移模式，基于所述 二进制信号分别计算作为第1度量与第2度量之差的差度量，所述第1度量是对应于该二 进制信号的最有可能的第1状态转移序列的理想信号与所述再生信号之间的度量，所述第 2度量是对应于该二进制信号的第二有可能的第2状态转移序列的理想信号与所述再生信 号之间的度量；提取步骤，对所述多个状态转移模式分别设置指定的信号处理阈值，针对每个状态转 移模式，分别提取差度量在信号处理阈值以下的所述差度量；平均值运算步骤，针对每个所述状态转移模式，分别求出在所述提取步骤中提取的差 度量在所述信号处理阈值以下的差度量的平均值；错误率运算步骤，针对每个所述状态转移模式，分别求出根据所述平均值预测的错误率；标准偏差运算步骤，求出相当于每个所述状态转移模式的错误率的总和的标准偏差；以及评价步骤，利用所述标准偏差评价所述再生信号的质量。5.根据权利要求4所述的再生信号评价方法，其特征在于在所述多模式提取步骤中，提取最有可能的第1状态转移序列的理想信号与第二有可能的第2状态转移序列的理想信 号之间的欧氏距离的平方值为14以下的所述二进制信号的状态转移模式。6.根据权利要求4所述的再生信号评价方法，其特征在于所述PRML信号处理方式...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫下晴旬，日野泰守，白石淳也，小林昭荣，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]