[发明专利]数据处理设备和方法以及程序

说明书

技术领域

本发明涉及数据处理设备和方法以及程序，具体地，涉及使得能够相对于乘积码的两种码来分散突发错误的数据处理设备和方法以及程序。

背景技术

在将信号记录到记录设备中的诸如磁盘或光盘之类的记录介质中的情况中，在预先执行调制编码之后才进行记录，以使得在再现时适当地进行对所读取信号的幅度控制以及时钟恢复。然后，对于这种情况中的再现，例如采用诸如PRML(局部响应最大似然性)之类的再现方法。PRML是这样的再现方法，其通过考虑到再现信号受紧邻的在前信号的影响这样的媒体性质来再现原始波形，并且基于记录信号的特性来从再现信号读取最可能的数据。

当错误被包含在再现信号中时，这些错误可以通过纠错码而被纠正。然而应注意，如果突发错误已经发生在再现信号中，则利用纠错码的纠错率变低，并且因此希望在解码之前分散突发错误。

对于光盘上的突发错误，可想到两种原因。原因之一是在读取时随机出现的错误由于PRML、Viterbi解码等中的错误传播而变为大约数个比特的较短突发错误。另一原因是由于盘上的刮痕、尘埃等引起的读取失败，从而导致大约1000比特的较长突发错误。

存在称为乘积码(product code)的方案来作为用于处理这些突发错误的方案。乘积码是通过两种代码来执行纠错的方案，并且被用在容忍一定的解码延迟并且此外无法通过单个代码来获得所希望性能的情况中。此外，乘积码是可以利用较简单的硬件来提供强大纠错能力的方案，并且被用作用于CD-ROM(致密盘只读存储器)和DVD(数字通用盘)的纠错方案(例如参见PTL 1)。

图1表示乘积码的数据配置的示例。该乘积码由用户数据、外部码(outer code)的奇偶性、内部码(inner code)的奇偶性以及(外部码的)奇偶性的奇偶性组成。

在图1所示的乘积码中，在外部码的编码被执行之后，内部码的编码被执行。即，外部码的编码在从附图中的顶部到底部的行方向上被执行，如表示外部码的编码方向的向下箭头所指示的。结果，在该乘积码中，外部码的奇偶性被添加在用户数据之下。此后，内部码的编码在附图中从左到右的列方向上被执行，如表示内部码的编码方向的向右箭头所指示的。结果，在该乘积码中，奇偶性的奇偶性被添加到外部码的奇偶性的右边。

以这种方式配置的乘积码的解码首先从作为第一种码的内部码的解码开始。即使内部码的解码失败，得到的错误也会被分散到作为第二种码的外部码的多个码字上。因此，即使在较长突发错误的情况中，该突发错误也可以相对于外部码作为随机错误被纠正。

这里，作为用于执行比特单位(bit-wise)的解码的纠错码，存在作为高性能纠错码的涡轮码、LDPC(低密度奇偶校验码)等，这些高性能纠错码的实现已被开发用于诸如通信和广播之类的应用。使用这些码可以提供大的编码增益，因此使得能够进行高质量的传输。

作为用于执行符号单位(symbol-wise)的解码的纠错码，存在RS(Reed-Solomon)码等。将k个符号编码为n个符号的RS(n，k)码(n：码长，k：信息长度)能够通过有界距离解码来纠正多达(n-k)/2个符号的纠正数目的错误。

因此，在用于执行比特单位解码的纠错码被用作乘积码的内部码并且用于执行符号单位解码的纠错码被用作外部码的情况中，通过将对内部码进行解码之后的错误数目减少为等于或少于外部码的纠正数目来实现无错误。这使得能够进行非常强大的纠错。

信道交织器(channel interleaver)被用来在解码每个码之前将突发错误改变为随机错误，从而提高解码概率。

图2表示由根据现有技术的交织器进行的交织的示例以及与该交织相对应地执行的去交织的示例。应注意，图2的A表示交织的示例。图2的B表示在图2的A中进行交织之后发生了短突发错误的情况中的去交织的示例。图2的C表示在图2的A中进行交织之后发生了长突发错误的情况中的去交织的示例。

在图2的A的示例中，为了方便描述，交织之前的比特被成组为8个比特的块，并且这些块从排头(左边)起分别被称为A块、B块、C块、D块等等。同样，交织之后的比特被成组为8个比特的块，并且这些块从排头(左边)起分别被称为a块、b块、c块、d块等等。

例如，信道交织器执行交织以使得交织之前的A块的第一比特、B块的第一比特、C块的第一比特和D块的第一比特分别成为a块的第一至第四比特。信道交织器执行交织以使得交织之前的A块的第二比特、B块的第二比特、C块的第二比特和D块的第二比特分别成为b块的第一至第四比特。