專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)據(jù)調(diào)制設(shè)備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)調(diào)制設(shè)備及其方法，用于通過(guò)在LDPC編碼后執(zhí)行均衡編碼來(lái)獲得利用塊數(shù)據(jù)的記錄調(diào)制碼。
背景技術(shù)：
全息記錄/再現(xiàn)方法例如在日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2007-79438中所公開(kāi)的，用于利用全息格式 來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)記錄的全息記錄/再現(xiàn)方法已被廣泛使用。相關(guān)技術(shù)的其他示例包括在日本未 審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2007-188576和No. 2005-302079中所公開(kāi)的內(nèi)容。利用全息記錄/ 再現(xiàn)方法，在記錄時(shí)，生成信號(hào)光和參考光，信號(hào)光根據(jù)要記錄的數(shù)據(jù)受到空間光強(qiáng)度調(diào)制 (強(qiáng)度調(diào)制)，參考光具有預(yù)定光強(qiáng)度圖樣，并且，信號(hào)光和參考光被允許對(duì)全息記錄介質(zhì) 進(jìn)行照射，從而通過(guò)在記錄介質(zhì)上形成全息圖來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)記錄。另外，在再現(xiàn)時(shí)，參考光被照射到記錄介質(zhì)。從而，與記錄時(shí)相同的參考光(具有 與記錄時(shí)相同的強(qiáng)度圖樣)被照射到在記錄時(shí)根據(jù)信號(hào)光和參考光的照射而形成的全息 圖，從而可以獲得根據(jù)所記錄的信號(hào)光組分的衍射光。換言之，獲得了與這樣記錄的數(shù)據(jù)相 對(duì)應(yīng)的再現(xiàn)圖像(再現(xiàn)光)。所獲得的再現(xiàn)光例如被諸如CCD(電荷耦合器件)傳感器或 CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)之類(lèi)的圖像傳感器所檢測(cè)，從而再現(xiàn)所記錄的信息。另外，作為這樣的全息記錄/再現(xiàn)方法，還使用了所謂的同軸型方法，其中參考光 和信號(hào)光被布置在相同的光軸上，并且這些光通過(guò)一物鏡照射全息記錄介質(zhì)。圖38、39A和39B是用于說(shuō)明利用同軸型方法的全息記錄/再現(xiàn)的圖，其中圖38示 意性示出了記錄技術(shù)，而圖39A和39B示意性示出了再現(xiàn)技術(shù)。注意，圖38、39A和39B例 示了反射型全息記錄介質(zhì)100包括反射膜的情形。首先，對(duì)于全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)，提供了 SLM(空間光調(diào)制器)101來(lái)在記錄時(shí)生成 信號(hào)光和參考光，并且在再現(xiàn)時(shí)生成參考光，如圖38和39A所示。該SLM 101包括一強(qiáng)度 調(diào)制器，用于以像素為增量(increment)對(duì)入射光執(zhí)行光強(qiáng)度調(diào)制。該強(qiáng)度調(diào)制器可以例 如由液晶面板配置而成。如圖38所示，在記錄時(shí)，根據(jù)SLM 101的強(qiáng)度調(diào)制生成信號(hào)光和參考光，信號(hào)光被 給予與要記錄的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度圖樣，參考光被給予預(yù)定強(qiáng)度圖樣。在同軸型方法中，對(duì) 入射光執(zhí)行空間光調(diào)制以使得信號(hào)光和參考光被布置在同一光軸上，如圖所示。此時(shí)，通常 信號(hào)光處于內(nèi)側(cè)，參考光處于其外側(cè)，如圖所示。在SLM 101中生成的信號(hào)光/參考光經(jīng)由物鏡102照射到反射型全息記錄介質(zhì) 100上。從而，利用上述信號(hào)光和上述參考光之間的干涉圖樣形成了反映要記錄的數(shù)據(jù)的全 息圖。換言之，通過(guò)形成這種全息圖執(zhí)行了數(shù)據(jù)記錄。另一方面，在再現(xiàn)時(shí)，如圖39A所示，在SLM 101中生成參考光(此時(shí)，參考光的強(qiáng) 度圖樣與記錄時(shí)相同)。然后，該參考光通過(guò)物鏡102照射到全息記錄介質(zhì)100上。從而，如圖39B所示，響應(yīng)于參考光被照射到全息記錄介質(zhì)100上，獲得根據(jù)在全息記錄介質(zhì)100上形成的全息圖的衍射光，從而獲得了關(guān)于所記錄數(shù)據(jù)的再現(xiàn)圖像(再現(xiàn) 光)。在此情況下，作為來(lái)自全息記錄介質(zhì)100的反射光，再現(xiàn)圖像通過(guò)物鏡102被引導(dǎo)至 圖像傳感器103，如圖所示。圖像傳感器103以像素為增量對(duì)如上被引導(dǎo)的再現(xiàn)圖像進(jìn)行光接收，以獲得與每 個(gè)像素的光接收量相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，從而獲得關(guān)于上述再現(xiàn)圖像的檢測(cè)圖像。從而，由圖像 傳感器103檢測(cè)到的圖像信號(hào)成為關(guān)于所記錄數(shù)據(jù)的讀出信號(hào)。注意，根據(jù)圖38、39A和39B的描述可以理解，在全息記錄/再現(xiàn)方法中，數(shù)據(jù)是以信號(hào)光為增量寫(xiě)入/讀出的。換言之，在該全息記錄/再現(xiàn)方法中，通過(guò)信號(hào)光和參考光的 一次干涉所形成的一張全息圖(稱(chēng)之為全息頁(yè))是寫(xiě)入/讀出的最小增量。均衡碼(balance code)現(xiàn)在，從上文可理解，在全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中，最終要記錄在記錄介質(zhì)中的數(shù)據(jù) (通道數(shù)據(jù))處于二維陣列的狀態(tài)中。因此，在用于以二維方式陣列化通道數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行記錄的全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中， 優(yōu)選使用所謂的均衡碼，其中利用由垂直方向上多個(gè)位X水平方向上多個(gè)位形成的塊來(lái) 表示數(shù)據(jù)圖樣。均衡碼是滿(mǎn)足以下條件的記錄調(diào)制碼形成上述塊的m個(gè)位中的1位為“1”，剩余 的m-1位全為“0”，并且利用該塊內(nèi)設(shè)置了位“1”的位置和設(shè)置了位“0”的位置之間的組合
表示數(shù)據(jù)圖樣。例如，如果編碼參數(shù)E(m，1，k)為E(16，3，8)，則要被處理的8位數(shù)據(jù)串(假設(shè)這 只是用戶(hù)數(shù)據(jù))被轉(zhuǎn)換成16位(4X4)均衡碼。此時(shí)，i = 3，并且因此在該情形中可用均 衡碼表示的數(shù)據(jù)圖樣的數(shù)目是560種，因?yàn)閺?6位中選擇3位的組合是C163。在這里，可利用k = 8位的用戶(hù)數(shù)據(jù)表示的數(shù)據(jù)圖樣為28，因此為256種。換言 之，在該情形中，上述560種均衡碼圖樣中的256種圖樣與可利用8位用戶(hù)數(shù)據(jù)表示的256 種數(shù)據(jù)圖樣中的每種相關(guān)，從而可以執(zhí)行均衡碼的編/解碼。此時(shí)，9位用戶(hù)數(shù)據(jù)可表示的數(shù)據(jù)圖樣的數(shù)目是29，S卩，512種。因此，根據(jù)如上所 述可表示560種數(shù)據(jù)圖樣的、m = 16并且1 = 3的均衡碼，可以處理多至k = 9位。 但是，在全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中，編碼參數(shù)E (m，1，k)是有意設(shè)置的，以生成冗余均 衡碼圖樣。這是為了實(shí)現(xiàn)以下目的。 通過(guò)將用于編碼的圖樣限制到圖樣間相似性低的圖樣來(lái)減少校驗(yàn)錯(cuò)誤。 僅在塊內(nèi)水平方向上和垂直方向上“1”都不連續(xù)的圖樣被用于編碼，以減少讀 信號(hào)(圖像)中的特定頻率的低頻分量。通道數(shù)據(jù)的識(shí)別為了執(zhí)行上述均衡碼的解碼，必須針對(duì)每個(gè)像素從讀信號(hào)的幅度來(lái)識(shí)別位 “0”/“1”。換言之，這就是數(shù)據(jù)識(shí)別。在全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中，所謂的“排序校驗(yàn)(sorting check)”和“相關(guān)校驗(yàn)(correlation check) ”優(yōu)選被用于識(shí)別通道數(shù)據(jù)。在這里，“閾值校驗(yàn)”是最容易使用的技術(shù)，其中在讀信號(hào)的幅度大于一預(yù)定閾值 時(shí)識(shí)別出位“1”，而在讀信號(hào)的幅度小于一預(yù)定閾值時(shí)識(shí)別出位“0”。但是，在全息記錄/ 再現(xiàn)系統(tǒng)中，在一頁(yè)中讀信號(hào)的幅度改變相對(duì)較大，因此為“閾值校驗(yàn)”設(shè)置閾值非常困難。 換言之，就此來(lái)看，在全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中利用閾值校驗(yàn)導(dǎo)致數(shù)據(jù)識(shí)別錯(cuò)誤增大，并且因此非常難以執(zhí)行適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)識(shí)別。 因此，優(yōu)選使用例如下面將描述的“排序校驗(yàn)”或“相關(guān)校驗(yàn)”的技術(shù)作為在全息 記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中通道數(shù)據(jù)的識(shí)別方法。下面將給出“排序校驗(yàn)”的過(guò)程。1)組成一個(gè)均衡碼塊的m位(像素)按照讀出信號(hào)的幅度值的降序由序號(hào)#1至 #m表示(排序)。2)前1個(gè)像素(#1至#1)的位值確定為“1”，其他像素(#1+1至#m)的位值確定 為 “0”。另一方面，“相關(guān)校驗(yàn)”是這樣一種技術(shù)實(shí)際獲得的讀信號(hào)和2k種可能記錄的 均衡碼圖樣中的每種之間的相關(guān)性被校驗(yàn)，并且與該讀信號(hào)最相關(guān)的圖樣作為識(shí)別結(jié)果輸
出ο例如，如果假設(shè)讀信號(hào)的幅度已被A/D轉(zhuǎn)換成8位(0至255)，則“相關(guān)校驗(yàn)”的過(guò) 程如下。1)對(duì)于2k種可能記錄的均衡碼圖樣中的每種， 位值為“1”的像素的幅度參考值被設(shè)置為191，并且計(jì)算出該幅度參考值與讀 信號(hào)中的相應(yīng)像素的幅度值之間的差值的平方。 位值為“0”的像素的幅度參考值被設(shè)置為64，并且計(jì)算出該幅度參考值與讀信 號(hào)中的相應(yīng)像素的幅度值之間的差值的平方。 針對(duì)m個(gè)像素中的每個(gè)計(jì)算該平方誤差的和。從而，獲得了 2k個(gè)評(píng)估值，這些評(píng)估值代表2k種可能記錄的均衡碼圖樣中的每種 與實(shí)際獲得的讀信號(hào)之間的相關(guān)性。2)對(duì)在上述1)中計(jì)算出的、關(guān)于均衡碼圖樣中的每個(gè)的評(píng)估值進(jìn)行比較，并且最 可靠的圖樣(即，上述評(píng)估值最小的圖樣)作為識(shí)別結(jié)果輸出。諸如上述“排序校驗(yàn)”或“相關(guān)校驗(yàn)”之類(lèi)的技術(shù)與“閾值校驗(yàn)”技術(shù)不同，并且具 有顯著的優(yōu)點(diǎn)頁(yè)面內(nèi)的幅度波動(dòng)幾乎不影響。具體而言，排序校驗(yàn)是僅用于確定具有較大 幅度的前1個(gè)像素被確定為“1”而此外的其他像素被確定為“0”的技術(shù)，并且因此具有處 理負(fù)擔(dān)小并且可以將電路規(guī)模減小到最小規(guī)模的優(yōu)點(diǎn)。然而，另一方面，排序校驗(yàn)僅根據(jù)幅 度排序順序來(lái)確定“ 1”或“0”，因此需要考慮可能獲得不是碼字的識(shí)別結(jié)果的問(wèn)題。另一方面，相關(guān)校驗(yàn)是最可靠的校驗(yàn)技術(shù)，其中從可能記錄的碼字中選擇最可靠 的碼字作為識(shí)別結(jié)果，并且因此無(wú)需考慮獲得不是碼字的識(shí)別結(jié)果的問(wèn)題，并且識(shí)別性能 非常高。但是，必須針對(duì)所有可能記錄的圖樣計(jì)算可靠性的評(píng)估值，這導(dǎo)致處理負(fù)擔(dān)較大， 并且電路規(guī)模也較大的問(wèn)題。LDPC 碼盡管已存在上述全息記錄/再現(xiàn)技術(shù)，但是LDPC (低密度奇偶校驗(yàn))碼(低密度 奇偶校驗(yàn)碼)也已被用作一種糾錯(cuò)碼。LDPC碼是屬于線(xiàn)性碼類(lèi)別的碼，類(lèi)似于根據(jù)相關(guān)技 術(shù)的糾錯(cuò)碼，例如里德-所羅門(mén)碼(Reed-Solomon code)等，這是公知常識(shí)。根據(jù)特定規(guī)則 生成的校驗(yàn)位串被適當(dāng)?shù)靥砑拥絺鬏斝畔?記錄的信息)，從而可以以較高的概率從由于 通信路徑(記錄/再現(xiàn)通道)上的噪聲的影響而惡化的信號(hào)解碼出信息。 LDPC碼具有強(qiáng)有力的糾錯(cuò)能力，但是實(shí)際實(shí)現(xiàn)比較困難，這是由于所涉及的計(jì)算數(shù)目很大。但是，隨著用作重復(fù)糾錯(cuò)碼的turbo碼的出現(xiàn)，近年來(lái)注意到實(shí)現(xiàn)高性能、高速 度電路是可行的，因此其受到關(guān)注。下面將參考圖40A和40B描述LDPC編碼/解碼的概述。圖40A示意性示出了要在信息發(fā)送(記錄)側(cè)執(zhí)行的處理(LDPC編碼處理)的概述。首先，在LDPC中，要被編碼 的位通常稱(chēng)作“信息位”。另外，在執(zhí)行LDPC編碼時(shí)還確定預(yù)定的校驗(yàn)矩陣(用H表示)。在編碼時(shí)，首先基于輸入信息位串和上述校驗(yàn)矩陣H生成“校驗(yàn)位串”(S卩，奇偶 位)。該“校驗(yàn)位串”是針對(duì)每一定數(shù)目的信息位生成并添加的。在附圖中，例示了一種情 形，在該情形中針對(duì)信息位中的每8個(gè)位生成并添加“校驗(yàn)位”。此時(shí)，添加了校驗(yàn)位的數(shù) 據(jù)增量，即，“信息位+校驗(yàn)位”的增量變?yōu)樽鳛長(zhǎng)DPC編碼/解碼的最小增量的“一個(gè)LDPC 塊，，。因此，經(jīng)LDPC編碼的數(shù)據(jù)(LDPC碼串)被發(fā)送(或者記錄到記錄介質(zhì)中)到通信 路徑。應(yīng)當(dāng)注意，在實(shí)際編碼時(shí)，一個(gè)LDPC塊的位數(shù)目較大，例如針對(duì)約數(shù)千個(gè)位的信息 位，還要添加約數(shù)千個(gè)校驗(yàn)位(奇偶位)。圖40B示意性示出了在信息接收(記錄)側(cè)的處理(LDPC碼的解碼處理)的概述。在對(duì)LDPC碼解碼時(shí)，首先如<1>中所示，根據(jù)接收(讀)信號(hào)的每個(gè)位的幅度值 計(jì)算組成LDPC碼串的每個(gè)位的“對(duì)數(shù)似然比(loglikelihood ratio)”。該“對(duì)數(shù)似然比” 被用作表示每個(gè)位的值(“0”或“1”)的可能性的信息，這是公知的。現(xiàn)在，將參考圖41大致描述上述對(duì)數(shù)似然比。對(duì)數(shù)似然比是取決于通信路徑模型 的值，這是公知的。例如，在無(wú)記憶通信路徑(一種通信路徑，其中在傳輸位串的傳輸錯(cuò)誤 之間不存在相關(guān))的情形中，如果假設(shè)發(fā)送信號(hào)為Xn，并且接收信號(hào)為yn，則可以如下根據(jù) 已知通信路徑的條件概率P (yn I χη)計(jì)算對(duì)數(shù)似然比(用表示λη)。λ η = Ioge (P (yn | xn = +1) /P (yn | xn = _1) 圖41例示了在假設(shè)公共AWGN (加性高斯白噪聲)通信路徑的情形中的LDPC編碼 和解碼模型。在AWGN通信路徑的情形中，通信路徑的條件概率可如下替換。P (yn I Xn = b) = 1/ V (2 π σ 2) exp (_ (yn_b) 2/ (2 σ 2))其中，ο 2是高斯噪聲的分布。在這里，上述表達(dá)式中的b取值+1和-1。因此，在計(jì)算Ioge (P (yn | Xn = +1) /P (yn | Xn =-1)時(shí)，該情形中的對(duì)數(shù)似然比λη如下。λ n = 2yn/ σ 2下文中，該對(duì)數(shù)似然比將簡(jiǎn)寫(xiě)為L(zhǎng)LR。另外，每個(gè)位的LLR將表示為λ (η)。返回圖40Β，基于λ (η)和預(yù)定的校驗(yàn)矩陣(H)如例如<2>中所示從接收(讀)信 號(hào)計(jì)算每個(gè)位的LLR (λ (η)),為每個(gè)LDPC塊估計(jì)信息位的每個(gè)位值(LDPC解碼)。換言之， 如圖41所示，在從接收(讀)信號(hào)計(jì)算了每個(gè)位的LLR(X (η))之后，基于λ (η)和預(yù)定的 校驗(yàn)矩陣H，根據(jù)LDPC解碼算法估計(jì)(解碼)一個(gè)LDPC塊中的信息位的每個(gè)值。在這里，LDPC解碼算法是基于所謂的MAP解碼方法的算法。在該MAP解碼方法中， 表示在發(fā)送碼字χ時(shí)接收到接收碼字y的概率的條件概率(先前的P (yn|χη)，也稱(chēng)作后驗(yàn) 概率)的條件概率被計(jì)算出，并且在該條件概率P最大時(shí)的符號(hào)“0”或“ 1，，被作為其評(píng)估 值。結(jié)果，存在解碼后的錯(cuò)誤最小的特征，并且就誤位率來(lái)說(shuō)，該方法是最優(yōu)的解碼方法。但是，如果不作改變只根據(jù)定義通過(guò)將關(guān)于所有碼字的后驗(yàn)概率P(yn|xn)的值相加來(lái)計(jì)算每個(gè)位的后驗(yàn)概率，計(jì)算量則成為一個(gè)天文數(shù)字，并且實(shí)際實(shí)現(xiàn)非常困難。因 此，作為用于減少這種計(jì)算量的LDPC解碼算法，提出了例如和-積算法(sum-product algorithm)。這種和-積算法可被認(rèn)為近似于MAP解碼方法的算法，并且通過(guò)犧牲每個(gè)位 的后驗(yàn)概率的一定計(jì)算精度而顯著減少了計(jì)算量。具體而言，在該和-積算法中，與后驗(yàn)概 率相關(guān)的計(jì)算被劃分成兩種處理“可變節(jié)點(diǎn)處理”和“校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理”，并且在其間執(zhí)行重 復(fù)處理。估計(jì)精度的提高是通過(guò)重復(fù)這種重復(fù)處理實(shí)現(xiàn)的。圖42示出了示意性地描述了利用該和_積算法的LDPC解碼處理的內(nèi)容的圖，其 中圖42中的(a)示出了說(shuō)明該解碼處理的內(nèi)容的流程圖，并且圖42中的(b)示出了關(guān)于 可變節(jié)點(diǎn)和校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的概念圖。在這里，圖42中的(b)中的“A(m) ”表示要連接到校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)m的可變節(jié)點(diǎn)群組。另 外，“A(m)\n”表示通過(guò)從群組A(m)去除η而獲得的群組差。類(lèi)似地，“B (η) ”表示要連接到 可變節(jié)點(diǎn)η的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)群組，并且“B (n) \m”表示通過(guò)從群組B (η)去除m而獲得的群組差。另外，函數(shù)f(x)被定義為f(x) = l0ge(ex+l/ex-l)，如圖所示，并且ff具有作為標(biāo) 識(shí)映射的特征。函數(shù)Sign(X)是碼函數(shù)，其中當(dāng)χ為正時(shí)取值+1，χ為負(fù)時(shí)取值-1，并且χ 為0時(shí)取值0。注意，盡管圖中未清楚示出，但是在該情形中的解碼處理中，計(jì)算開(kāi)始時(shí)“從校驗(yàn) 節(jié)點(diǎn)m到可變節(jié)點(diǎn)η的消息α mn”和“從可變節(jié)點(diǎn)η到校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)m的消息β Μ”的初始值都 為 “0”。在圖42中的(a)中，步驟S1001中的處理被稱(chēng)作校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理。另外，步驟S1002 中的處理被稱(chēng)作可變節(jié)點(diǎn)處理。在這里，在步驟S1003 (估計(jì)位確定處理)中計(jì)算的Ln是與上述后驗(yàn)概率P相關(guān) 的稱(chēng)作“對(duì)數(shù)后驗(yàn)概率比”的量的近似值。Ln的絕對(duì)值表示估計(jì)的可靠性，并且表示該值越 大、該估計(jì)的可靠性越高。如圖所示，如果Ln的值為正，則確定所估計(jì)的位的值為“0”(0(Ln > 0))。另外，如果Ln的值為負(fù)，則確定所估計(jì)的位的值為“ 1，，(1 (Ln < 0))。根據(jù)圖42中的(a)中的流程圖，從接收(讀)信號(hào)計(jì)算出的每個(gè)位的LLR(圖中 的λη)的值可以用于計(jì)算Ln的值。另外，LLR的值也用于在步驟S1002中計(jì)算的值。另外，上述步驟S1003中的估計(jì)位確定處理之后的步驟S1004中的奇偶校驗(yàn)處理 是用于判斷所確定的估計(jì)位序列是否滿(mǎn)足奇偶校驗(yàn)條件的處理。在步驟S1004中的奇偶校 驗(yàn)處理中，使用了預(yù)定的校驗(yàn)矩陣H。如果估計(jì)位序列滿(mǎn)足奇偶校驗(yàn)條件，則該估計(jì)位序列作為發(fā)送(記錄)的信息位 序列的估計(jì)值被輸出(S1005)。另一方面，如果估計(jì)位序列不滿(mǎn)足奇偶校驗(yàn)條件，則再次執(zhí) 行從步驟S1001中的校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理到步驟S1003中的估計(jì)位確定處理。從而，在利用和-積算法的解碼處理中，校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)處理、可變節(jié)點(diǎn)處理、以及估計(jì) 位確定處理被作為一輪處理，并且該輪處理被重復(fù)，直到在該輪處理中所確定的估計(jì)位序 列滿(mǎn)足奇偶校驗(yàn)條件。注意，包括這種和-積算法的LDPC解碼算法是一種常規(guī)技術(shù)。對(duì)于該LDPC解碼算 法的具體內(nèi)容，參考〃 Practical Configuration Method of LDPCCode (First) " ,NIKKEI ELECTRONICS, August 15,2005, pp 126-130 和"Practical Configuration Method of LDPC Code(Second)" ，NIKKEIELECTRONICS，August 29，2005，pp 127-132 等。
在這里，重要的是在對(duì)LDPC碼進(jìn)行解碼時(shí)，應(yīng)當(dāng)從接收(讀)信號(hào)獲得組成LDPC 碼的每個(gè)位的對(duì)數(shù)似然比(LLR)。換言之，在從接收(讀)信號(hào)這樣獲得了 LDPC碼的每個(gè) 位的LLR的情況下，根據(jù)諸如上述和_積算法之類(lèi)的LDPC解碼算法的解碼處理被利用預(yù)定 的校驗(yàn)矩陣(已知信息)來(lái)執(zhí)行，從而可以解碼信息位的值。

發(fā)明內(nèi)容
這里，在全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中，為了提高再現(xiàn)性能，可以設(shè)想采用例如上述的 LDPC。但是，在全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中，通道數(shù)據(jù)一般被記錄、調(diào)制和編碼。從上面的描述可理解，根據(jù)相關(guān)技術(shù)的LDPC碼解碼處理假設(shè)通道數(shù)據(jù)在不被記 錄、調(diào)制和編碼的情況下被發(fā)送，因此即使將上述解碼處理應(yīng)用到通道數(shù)據(jù)被以二維方式 陣列化的全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中，也不能適當(dāng)?shù)亟獯aLDPC碼。將參考圖43對(duì)此進(jìn)行具體描述。首先，從上述內(nèi)容可理解，在全息記錄/再現(xiàn)系 統(tǒng)的情形中，根據(jù)其中通過(guò)照射信號(hào)光(和參考光)記錄了通道數(shù)據(jù)被以二維方式陣列化 的全息頁(yè)的關(guān)系，均衡碼被用作適于該情形的通道數(shù)據(jù)碼。從而，根據(jù)其中均衡碼被用作通道數(shù)據(jù)的關(guān)系，在全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中，在記錄 時(shí)，如圖所示信息位串被LDPC編碼，并且隨后作為結(jié)果獲得的LDPC碼串被均衡編碼。在圖 中，例示了在m = 16并且k = 8的情況下LDPC碼串被均衡編碼的情形。根據(jù)這種均衡編碼順序獲得的多個(gè)m位塊(也稱(chēng)作一個(gè)均衡碼塊)在信號(hào)光中被 排列(頁(yè)面映射)，并且該信號(hào)光和參考光被照射到全息記錄介質(zhì)上，從而執(zhí)行全息頁(yè)面的 記錄。這里，如上所述，在對(duì)LDPC碼進(jìn)行解碼時(shí)，必須獲得該LDPC碼的每個(gè)位的LLR，但 是從附圖清楚可見(jiàn)，在全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中，“通道數(shù)據(jù)的讀信號(hào)的每個(gè)位的LLR = LDPC 碼的每個(gè)位的LLR”并不為真。換言之，利用如上所述根據(jù)相關(guān)技術(shù)的LLR計(jì)算技術(shù)，不能 容易地直接從讀信號(hào)計(jì)算出LDPC碼的每個(gè)位的LLR。另外，在利用均衡碼對(duì)通道數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄調(diào)制編碼的全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中，LLR 計(jì)算技術(shù)自身必須從根據(jù)相關(guān)技術(shù)的技術(shù)改變。換言之，在假設(shè)串行發(fā)送通道數(shù)據(jù)(以一維陣列的方式)的、根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的情形 中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)傳輸路徑的屬性利用λη= 2yn/o2計(jì)算出每個(gè)位的LLRUn),但是在利用均 衡碼對(duì)通道數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄調(diào)制編碼的情形中，即使上述根據(jù)相關(guān)技術(shù)的計(jì)算技術(shù)在不改變 的情況下被應(yīng)用到全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)，也可以看到不能獲得合適的LLR?？紤]到這些，如果利用LDPC碼的糾錯(cuò)功能被添加到均衡碼被用作記錄調(diào)制碼的 全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)，則在簡(jiǎn)單地不經(jīng)改變而將根據(jù)相關(guān)技術(shù)的技術(shù)相同的技術(shù)應(yīng)用到解 碼處理時(shí)，LDPC解碼未被適當(dāng)?shù)貓?zhí)行。這里，在LDPC已被應(yīng)用到全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)的情形中，為了從讀信號(hào)計(jì)算LDPC 碼串的每個(gè)位的LLR，如稍后參考圖15等所述，可以設(shè)想一種技術(shù)，其中重復(fù)對(duì)讀信號(hào)的排 序校驗(yàn)，同時(shí)在某些像素之間順序交換幅度排名順序，并將是否根據(jù)各個(gè)排序校驗(yàn)的結(jié)果 而獲得的均衡碼的解碼結(jié)果已使值反轉(zhuǎn)作為判斷標(biāo)準(zhǔn)來(lái)獲得每個(gè)位的LLR。具體而言，在作為交換幅度排名順序的結(jié)果，利用均衡碼的解碼結(jié)果已使值反轉(zhuǎn) 的情況下，這意味著其值已被反轉(zhuǎn)的位的值的可靠性較低，因此其位的可能性被設(shè)置為盡可能小。相反，對(duì)于即使在幅度排名順序被交換值也未根據(jù)解碼結(jié)果被反轉(zhuǎn)的位，該位的值 更可靠，因此該位的可能性被設(shè)置為盡可能大。因此，對(duì)于以塊數(shù)據(jù)為增量的讀信號(hào)，計(jì)算LLR以使得重復(fù)幅度排名順序的交換 來(lái)獲得解碼結(jié)果，并且在處理時(shí)，絕對(duì)值較小的值被賦予在早前交換幅度排名順序時(shí)值被 反轉(zhuǎn)的位作為L(zhǎng)LR，并且絕對(duì)值較大的值被賦予即使在重復(fù)交換幅度排名順序時(shí)值也未被 反轉(zhuǎn)的位作為L(zhǎng)LR。此時(shí)，基于讀信號(hào)的預(yù)定的特定像素之間的幅度差計(jì)算出了 LLR的值(絕對(duì)值)， 如后面將描述的圖16中所示。根據(jù)這種技術(shù)，如果使用均衡碼作為記錄調(diào)制碼，則可以從 讀信號(hào)計(jì)算出LDPC碼串的每個(gè)位的LLR。
上述LLR計(jì)算技術(shù)中的重點(diǎn)是在交換讀信號(hào)的幅度排名順序時(shí)，將較小絕對(duì)值的 LLR賦予作為解碼結(jié)果值立即被反轉(zhuǎn)的位，并且將較大絕對(duì)值的LLR賦予值未被反轉(zhuǎn)的位。 換言之，可以獲得較好地反映了每個(gè)位的值的可靠性的LLR。但是，這在假設(shè)隨著一次幅度排名順序交換由于解碼結(jié)果值被反轉(zhuǎn)的位的數(shù)目較 少的情形中為真，如圖15所示。換言之，例如，如果考慮隨著一次幅度排名順序交換所有8 位的值都被反轉(zhuǎn)的情形，在該情形中，并不能顯然地將差值賦予每個(gè)位的可能性，結(jié)果，不 能容易地計(jì)算出合適的LLR。這里，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表的內(nèi)容被用于均衡編碼/解碼，以確定隨著幅度排名順序交換 有多少位被解碼結(jié)果反轉(zhuǎn)。換言之，重要的是如何將每個(gè)k位數(shù)據(jù)圖樣和每個(gè)m位塊數(shù)據(jù) 之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系(數(shù)據(jù)如何被映射)確定為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表的內(nèi)容。從上述可理解，在假設(shè)使用了適于上述全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)的LLR計(jì)算技術(shù)(用 于提供與隨著幅度排名順序交換是否存在由于解碼結(jié)果而反轉(zhuǎn)的位值相對(duì)應(yīng)的LLR的技 術(shù))的情形中，在沒(méi)考慮到用于均衡編碼/解碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表的映射的情況下可能不能適 當(dāng)?shù)赜?jì)算出LLR。換言之，可能導(dǎo)致LDPC解碼性能惡化。希望提供一種具有以下配置的數(shù)據(jù)調(diào)制設(shè)備。具體而言，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)調(diào)制設(shè)備包括LDPC編碼單元，該LDPC編碼 單元被配置為執(zhí)行LDPC編碼；以及均衡編碼單元，該均衡編碼單元被配置為輸入經(jīng)所述 LDPC編碼單元編碼的數(shù)據(jù)串作為待編碼數(shù)據(jù)，并且將該待編碼數(shù)據(jù)的k位轉(zhuǎn)換成由m位塊 數(shù)據(jù)構(gòu)成的均衡碼，其中，所述均衡碼編碼單元利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表來(lái)對(duì)所述待編碼數(shù)據(jù)執(zhí)行 均衡編碼，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表經(jīng)過(guò)映射以使得漢明距離為1的一組k位數(shù)據(jù)圖樣與漢明距離 為2的一組塊數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。這里，如上所述，在利用用于提供關(guān)于是否由于幅度排名順序交換而在解碼結(jié)果 中存在位值被反轉(zhuǎn)的對(duì)數(shù)似然比(LLR)的LLR計(jì)算方法的情形中，在對(duì)均衡碼的讀信號(hào) (包括m位的塊數(shù)據(jù)中的，其中1位為“1”，剩余的m-1位為“0”)執(zhí)行一次幅度排名順序交 換時(shí)，在交換之前的數(shù)據(jù)和交換之后的數(shù)據(jù)之間值不同的位的數(shù)目絕對(duì)不是1而是2。換言 之，交換之前的數(shù)據(jù)和交換之后的數(shù)據(jù)之間的漢明距離絕對(duì)為“2”。如上所述，在幅度排名順序交換時(shí)導(dǎo)致每個(gè)位的可能性不同的重要一點(diǎn)是在一次 排名順序交換時(shí)解碼結(jié)果中的值被反轉(zhuǎn)的位的數(shù)目較小。換言之，理想情況下，此時(shí)被反轉(zhuǎn) 的位的數(shù)目?jī)?yōu)選為“1”。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，例如上述本發(fā)明，可以使用一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表，在該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表中漢明距離為1的一組k位數(shù)據(jù)圖樣被映射使得與漢明距離為2的一組塊數(shù)據(jù)相關(guān)。在利用這 種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表的情形中，在幅度排名順序交換之前作為塊數(shù)據(jù)的解碼結(jié)果的k位數(shù)據(jù)圖樣 和幅度排名順序交換之后作為塊數(shù)據(jù)的解碼結(jié)果的k位數(shù)據(jù)圖樣之間，漢明距離可以布置 為變?yōu)?。換言之，在一次幅度排名順序交換時(shí)解碼結(jié)果中值被反轉(zhuǎn)的位的數(shù)目可被布置為 變?yōu)?。根據(jù)上述配置，在一次幅度排名順序交換時(shí)解碼結(jié)果中值被反轉(zhuǎn)的位的數(shù)目可被布置為變?yōu)?。因此，如上所述，在利用用于提供關(guān)于是否作為由于幅度排名順序交換的解 碼結(jié)果位值被反轉(zhuǎn)的情形中，可以布置為適當(dāng)?shù)赜?jì)算LLR。換言之，在該結(jié)果中，可以布置來(lái) 進(jìn)一步提高LDPC(低密度奇偶校驗(yàn))解碼性能。


圖1是示出了根據(jù)一實(shí)施例的記錄/再現(xiàn)設(shè)備的內(nèi)部配置的圖；圖2A和2B是用于描述利用偏振方向控制型空間光調(diào)制器和偏振分束器的組合實(shí) 現(xiàn)的強(qiáng)度調(diào)制的圖；圖3是用于描述在該空間光調(diào)制器中設(shè)置的參考光區(qū)域、信號(hào)光區(qū)域和間隙區(qū)域 中的每個(gè)區(qū)域的圖；圖4是示出了根據(jù)直接映射(straight mapping)的轉(zhuǎn)換表的示例的圖(1/7)；圖5是示出了根據(jù)直接映射的轉(zhuǎn)換表的示例的圖(2/7)；圖6是示出了根據(jù)直接映射的轉(zhuǎn)換表的示例的圖(3/7)；圖7是示出了根據(jù)直接映射的轉(zhuǎn)換表的示例的圖(4/7)；圖8是示出了根據(jù)直接映射的轉(zhuǎn)換表的示例的圖(5/7)；圖9是示出了根據(jù)直接映射的轉(zhuǎn)換表的示例的圖(6/7)；圖10是示出了根據(jù)直接映射的轉(zhuǎn)換表的示例的圖(7/7)；圖11是示意性示出了全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)的LDPC編碼/解碼的概況的圖；圖12是示出了數(shù)據(jù)再現(xiàn)單元的內(nèi)部配置的圖；圖13是示出了 LLR計(jì)算單元的處理的概況的流程圖；圖14是示出了 LDPC解碼處理單元的處理的概況的流程圖；圖15是在全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中考慮了 LLR計(jì)算技術(shù)的圖；圖16是用于說(shuō)明本實(shí)施例中的LLR計(jì)算技術(shù)的特定示例的圖；圖17是示出了本實(shí)施例中用于實(shí)現(xiàn)LLR計(jì)算技術(shù)的處理過(guò)程的流程圖；圖18A和18B是示出了用于證明本實(shí)施例中的LLR計(jì)算技術(shù)的有效性的仿真結(jié)果 (bER、LDPC重復(fù)計(jì)數(shù))；圖19是例示均衡碼的編碼/解碼表中具有關(guān)系“漢明距離為2”的一組塊數(shù)據(jù)與 具有關(guān)系“漢明距離為1”的一組k位數(shù)據(jù)圖樣之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖；圖20是示出了作為第一實(shí)施例用于實(shí)現(xiàn)映射技術(shù)的處理過(guò)程的流程圖；圖21是示出了作為第一實(shí)施例的用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)制的配置的框圖；圖22是示出了與漢明距離為2的一組塊數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)圖樣之間的漢明距離 的分布(在直接映射時(shí)，在根據(jù)第一實(shí)施例映射時(shí))的圖；圖23A和23B是示出了 LLR絕對(duì)值的柱狀圖(在直接映射時(shí)，在根據(jù)第一實(shí)施例映射時(shí))；圖24A和24B是示出了根據(jù)第一實(shí)施例在執(zhí)行映射時(shí)關(guān)于噪聲添加而改變bER的 屬性、LDPC重復(fù)計(jì)數(shù)的仿真結(jié)果的圖；圖25是示出了在用于對(duì)到256種的映射進(jìn)行更新的固定塊數(shù)據(jù)圖樣的情形中，關(guān)于噪聲添加而改變bER屬性的仿真結(jié)果的圖；圖26是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的映射技術(shù)的編碼/解碼表的示例的圖(1/7)；圖27是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的映射技術(shù)的編碼/解碼表的示例的圖(2/7)；圖28是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的映射技術(shù)的編碼/解碼表的示例的圖(3/7)；圖29是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的映射技術(shù)的編碼/解碼表的示例的圖(4/7)；圖30是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的映射技術(shù)的編碼/解碼表的示例的圖(5/7)；圖31是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的映射技術(shù)的編碼/解碼表的示例的圖(6/7)；圖32是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的映射技術(shù)的編碼/解碼表的示例的圖(7/7)；圖33是示出了作為第二實(shí)施例用于實(shí)現(xiàn)映射技術(shù)的處理過(guò)程的流程圖；圖34是示出了與漢明距離為2的一組塊數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)圖樣之間的漢明距離 的分布(在直接映射時(shí)，在根據(jù)第一和第二實(shí)施例映射時(shí))；圖35是示出了 LLR絕對(duì)值的柱狀圖(在根據(jù)第二實(shí)施例映射時(shí))；圖36A和36B是示出了根據(jù)第二實(shí)施例在執(zhí)行映射時(shí)關(guān)于噪聲添加而改變bER的 屬性、LDPC重復(fù)計(jì)數(shù)的仿真結(jié)果的圖；圖37是示出了作為用于利用LDPC碼執(zhí)行糾錯(cuò)以及利用里德-所羅門(mén)碼執(zhí)行糾錯(cuò) 的修改的配置的圖；圖38是用于說(shuō)明根據(jù)共軸型方法的全息記錄技術(shù)的圖；圖39A和39B是用于說(shuō)明根據(jù)共軸型方法的全息再現(xiàn)技術(shù)的圖；圖40A和40B是用于說(shuō)明LDPC編碼/解碼的概況的圖；圖41是例示了在假設(shè)公共AWGN (加性高斯白噪聲)通信路徑的情形中的LDPC編 碼和解碼模型的圖；圖42是以簡(jiǎn)化方式示出了根據(jù)和-積算法的LDPC解碼處理的內(nèi)容的圖；以及圖43是用于說(shuō)明在全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中根據(jù)LDPC執(zhí)行糾錯(cuò)處理的情形中的問(wèn) 題的圖。
具體實(shí)施例方式下面將描述用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的模式(下文稱(chēng)作實(shí)施例)。注意，描述將按如下順序 進(jìn)行。1.作為前提的LLR計(jì)算技術(shù)1-1.全息記錄/再現(xiàn)設(shè)備的配置1-2.稀疏碼(Sparse code)1-3. LDPC編碼/解碼概況1-4.特定LLR計(jì)算技術(shù)1-4-1.基本概念1-4-2. LLR計(jì)算技術(shù)的示例
1-5.處理過(guò)程1-6.仿真結(jié)果2.第一實(shí)施例2-1.作為第一實(shí)施例的映射技術(shù)2-2.處理過(guò)程2-3.作為實(shí)施例的用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)制的配置2-4.根據(jù)第一實(shí)施例的技術(shù)的有效性3.第二實(shí)施例3-1.作為第二實(shí)施例的映射技術(shù)3-2.處理過(guò)程3-3.根據(jù)第二實(shí)施例的技術(shù)的有效性4.修改1.作為前提的LLR計(jì)算技術(shù)1-1.全息記錄/再現(xiàn)設(shè)備的配置首先，在描述作為實(shí)施例的映射技術(shù)之前，將描述適于均衡碼被用作記錄調(diào)制碼 的情況的LLR(對(duì)數(shù)似然比)計(jì)算技術(shù)。圖1是示出了用于實(shí)現(xiàn)上述LLR計(jì)算技術(shù)的記錄/再現(xiàn)設(shè)備的內(nèi)部配置的圖。下 文中全息記錄/再現(xiàn)設(shè)備將簡(jiǎn)稱(chēng)為記錄/再現(xiàn)設(shè)備。在圖1中，首先，圖中的全息記錄介質(zhì)HM是利用信號(hào)光和參考光之間的干涉圖樣 來(lái)執(zhí)行信息記錄的記錄介質(zhì)。對(duì)于該全息記錄介質(zhì)HM，諸如光敏聚合物之類(lèi)的材料被選作其記錄材料，從而可 以通過(guò)與照射光的強(qiáng)度分布相對(duì)應(yīng)地改變折射系數(shù)來(lái)執(zhí)行信息記錄，因此利用信號(hào)光和參 考光之間的干涉圖樣執(zhí)行了信息記錄。另外，在此情況下，全息記錄介質(zhì)HM是包括反射膜 的反射型記錄介質(zhì)。在圖1所示的記錄/再現(xiàn)設(shè)備中，全息記錄介質(zhì)HM由圖中未示出的主軸電機(jī)以能 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的方式夾持。在該記錄/再現(xiàn)設(shè)備中，利用圖中的激光二極管(LD)I作為光源的 用于記錄/再現(xiàn)全息圖的光線(xiàn)(記錄/再現(xiàn)光)被照射到處于這種夾持狀態(tài)中的全息記錄 介質(zhì)HM。在圖中，包括用于照射上述記錄/再現(xiàn)光的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)拾取器由虛線(xiàn)圍繞的 部分示出。具體而言，在該拾取器中，提供了激光二極管1、準(zhǔn)直透鏡2、偏振分束器3、SLM 4、偏振分束器5、中繼透鏡6、光圈12、中繼透鏡7、反射鏡(mirror) 8、部分衍射元件9、四分 之一波片10、物鏡11和圖像傳感器13。上述激光二極管1輸出例如波長(zhǎng)λ = 405nm的藍(lán)紫激光束作為全息記錄/再現(xiàn) 光。從該激光二極管1發(fā)出的激光束經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡2被輸入到偏振分束器3。偏振分束器3透射輸入激光束的正交的線(xiàn)性偏振分量中的一個(gè)線(xiàn)性偏振分量，并 且反射其他線(xiàn)性偏振分量。例如，在該情形中，布置為P偏振分量被透過(guò)，而S偏振分量被 反射。因此，在被輸入到偏振分束器3的激光束中，僅s偏振分量被反射，并被導(dǎo)向SLM 4。上述SLM 4被配置為包括例如作為FLC(鐵電液晶)的反射型液晶元件，并且被配置為以像素為增量控制入射光(下文稱(chēng)作“進(jìn)入光束”)的偏振方向。
該SLM響應(yīng)于來(lái)自后面將描述的調(diào)制控制單元16的驅(qū)動(dòng)信號(hào)針對(duì)每個(gè)像素將進(jìn)入光束的偏振方向改變90度，或者對(duì)進(jìn)入光束進(jìn)行空間光調(diào)制從而穩(wěn)定入射光的偏振方 向。具體而言，布置為根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)以像素為增量執(zhí)行偏振方向控制，從而使得對(duì)于接通了 驅(qū)動(dòng)信號(hào)的像素，偏振方向的角度改變?yōu)?0度，而對(duì)于關(guān)斷了驅(qū)動(dòng)信號(hào)的像素，偏振方向 的角度改變?yōu)?度。如圖所示，來(lái)自SLM 4的外出光束(在SLM 4處反射的光束)再次被輸入到偏振 分束器3。在這里，通過(guò)利用偏振分束器3根據(jù)進(jìn)入光束的偏振方向的選擇性透射/反射屬 性以及SLM的以像素為增量的偏振方向控制，圖1中示出的記錄/再現(xiàn)設(shè)備以像素為增量 執(zhí)行空間光強(qiáng)度調(diào)制(稱(chēng)作光強(qiáng)調(diào)制或者簡(jiǎn)稱(chēng)為強(qiáng)度調(diào)制)。圖2A和2B在概念上示出了利用這種SLM 4和偏振分束器3的組合實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)度調(diào) 制。圖2A示意性示出了關(guān)于ON像素光的光束狀態(tài)，而圖2B示意性示出了關(guān)于OFF像素光 的光束狀態(tài)。如上所述，偏振分束器3透射ρ偏振光，反射s偏振光，因此s偏振光被輸入到SLM 4。基于該前提，偏振方向被SLM 4改變了 90度的像素的光作為ρ偏振光被入射到偏 振分束器3。因此，SLM 4處的ON像素光透過(guò)偏振分束器3，被導(dǎo)向全息記錄介質(zhì)HM—側(cè) (圖 2Α)。另一方面，驅(qū)動(dòng)信號(hào)被關(guān)斷并且偏振方向未被改變的像素的光以s偏振光被輸入 到偏振分束器3。換言之，SLM 4處的OFF像素光在偏振分束器3處被反射，并且不被導(dǎo)向 全息記錄介質(zhì)HM —側(cè)(圖2B)。因此，用于以像素為增量進(jìn)行光強(qiáng)度調(diào)制的強(qiáng)度調(diào)制單元由SLM 4和偏振分束器 3的組合構(gòu)成，這里SLM 4充當(dāng)利用偏振方向控制的空間光調(diào)制器。在這里，根據(jù)該實(shí)施例的記錄/再現(xiàn)設(shè)備利用共軸型方法作為全息記錄/再現(xiàn)方 法。換言之，在該方法中，信號(hào)光和參考光被布置在同一光軸上，并且二者都經(jīng)由共享的物 鏡被照射到布置在預(yù)定位置的全息記錄介質(zhì)上，從而以全息形式執(zhí)行數(shù)據(jù)記錄，并且在再 現(xiàn)時(shí)，參考光經(jīng)由物鏡被照射到全息記錄介質(zhì)上來(lái)獲得全息圖的再現(xiàn)圖像，從而執(zhí)行數(shù)據(jù) 再現(xiàn)。在利用共軸型方法的情形中，信號(hào)光和參考光在SLM 4處被布置在同一光軸上， 因此圖3所示的每個(gè)區(qū)域被設(shè)置。如圖3所示，在SLM 4中，包括其中心(與光軸中心匹配)在內(nèi)的預(yù)定范圍的圓形 區(qū)域被設(shè)置為信號(hào)光區(qū)域A2。然后，環(huán)形參考光區(qū)域Al被設(shè)置在信號(hào)光區(qū)域A2的外側(cè)，間 隔以間隙區(qū)域A3。根據(jù)信號(hào)光區(qū)域A2和參考光區(qū)域Al的設(shè)置，信號(hào)光和參考光可被照射使得布置 在同一光軸上。注意，上述間隙區(qū)域A3被確定為用于防止在參考光區(qū)域Al中生成的參考光泄露 到信號(hào)光區(qū)域A2從而生成信號(hào)光的噪聲的區(qū)域。應(yīng)當(dāng)注意，SLM 4的像素形狀是矩形的，因此信號(hào)光區(qū)域A2不是嚴(yán)格的圓形。類(lèi) 似地，參考光區(qū)域Al和間隙區(qū)域A3也不具有嚴(yán)格的環(huán)形。就此而言，信號(hào)光區(qū)域A2為近似圓形區(qū)域，而參考光區(qū)域Al和間隙區(qū)域A3每個(gè)為近似環(huán)形區(qū)域。在圖1中，調(diào)制控制單元16執(zhí)行對(duì)SLM 4的驅(qū)動(dòng)控制，從而在記錄時(shí)生成信號(hào)光 和參考光，并且在再現(xiàn)時(shí)只生成參考光。 在這里，在記錄時(shí)，在稍后將描述的稀疏編碼單元15中生成的以塊為增量的數(shù)據(jù) (以垂直方向上多個(gè)位X水平方向上多個(gè)位的一個(gè)塊為增量的數(shù)據(jù))作為輸入數(shù)據(jù)被輸入 到調(diào)制控制單元16。具體而言，該情形中的稀疏編碼單元15以例如稍后將描述的以垂直方 向上4位X水平方向上4位的塊作為最小增量執(zhí)行記錄調(diào)制編碼，因此包括4位X4位的 塊狀數(shù)據(jù)被輸入到調(diào)制控制單元16。在記錄時(shí)，調(diào)制控制單元16根據(jù)預(yù)定的記錄格式將這樣從稀疏編碼單元15提供 來(lái)的塊狀數(shù)據(jù)布局在信號(hào)光區(qū)域A2中(稱(chēng)作頁(yè)面映射)。從而，獲得了 SLM 4的信號(hào)光區(qū) 域A2中的每個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)圖樣(導(dǎo)通/關(guān)斷圖樣)。預(yù)定的導(dǎo)通/關(guān)斷圖樣被設(shè)置到參考 光區(qū)域Al中的像素，并且用于關(guān)斷的圖樣也被設(shè)置到信號(hào)光區(qū)域A2和參考光區(qū)域Al之外 的所有像素，從而獲得了關(guān)于SLM 4的所有像素的驅(qū)動(dòng)圖樣。調(diào)制控制單元16基于這樣獲得的驅(qū)動(dòng)圖樣來(lái)對(duì)SLM 4的每個(gè)像素執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制。 從而，在記錄時(shí)，獲得了布置為每個(gè)都具有同一中心(光軸)的信號(hào)光和參考光，作為來(lái)自 偏振分束器3的發(fā)射光。另外，在再現(xiàn)時(shí)，調(diào)制控制單元16生成驅(qū)動(dòng)圖樣來(lái)將參考光區(qū)域Al中的像素設(shè)置 為上述預(yù)定的導(dǎo)通/關(guān)斷圖樣，并且將此外的所有其他像素設(shè)置為關(guān)斷，并且基于這種驅(qū) 動(dòng)圖樣來(lái)對(duì)SLM 4的每個(gè)像素執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制。從而，在再現(xiàn)時(shí)，只獲得了參考光，作為來(lái)自 偏振分束器3的發(fā)射光?，F(xiàn)在，利用預(yù)先的記錄格式來(lái)確定可在信號(hào)光區(qū)域A2中布局的塊的數(shù)目。一次， 對(duì)于信號(hào)光區(qū)域A2，每次要布局的數(shù)據(jù)增量被稱(chēng)作全息頁(yè)。在記錄時(shí)，調(diào)制控制單元16以 這種全息頁(yè)為增量，順序執(zhí)行從稀疏編碼單元15提供來(lái)的以塊為增量的數(shù)據(jù)的布局，并且 基于所生成的驅(qū)動(dòng)圖樣來(lái)執(zhí)行對(duì)SLM 4的驅(qū)動(dòng)控制。從而，數(shù)據(jù)以這種全息頁(yè)為增量被順 序記錄到全息記錄介質(zhì)HM中。注意，如圖1所示，用于承載要被記錄的信息的數(shù)據(jù)(圖中的記錄數(shù)據(jù))通過(guò) LDPC(低密度奇偶校驗(yàn))編碼單元14的編碼而被輸入到稀疏編碼單元15。換言之，在該情 形中，記錄數(shù)據(jù)在LDPC編碼后又經(jīng)過(guò)了稀疏編碼，然后被記錄?，F(xiàn)在，LDPC編碼單元14執(zhí)行的LDPC編碼處理是與根據(jù)相關(guān)技術(shù)的LDPC編碼處 理相同的處理，因此在這里將省略其具體描述。作為該處理的概況，例如先前在圖40A中所 示，針對(duì)輸入信息位串(這等同于圖中的記錄數(shù)據(jù))的每個(gè)預(yù)定增量執(zhí)行校驗(yàn)位的生成/ 添加，從而獲得了 LDPC碼串。注意，后面將描述稀疏編碼單元15執(zhí)行的稀疏編碼處理。在包括偏振分束器3和SLM 4的強(qiáng)度調(diào)制單元中經(jīng)強(qiáng)度調(diào)制的激光束被輸入到偏 振分束器5。該偏振分束器5也配置為透射ρ偏振光、反射s偏振光，因此從強(qiáng)度調(diào)制單元 發(fā)出的激光束(透過(guò)偏振分束器3的光)透過(guò)該偏振分束器5。透過(guò)偏振分束器5的激光束被輸入到包括中繼透鏡6和中繼透鏡7的中繼透鏡系 統(tǒng)。光圈12被插入在該中繼透鏡系統(tǒng)中的中繼透鏡6和中繼透鏡7之間。如圖所示，根據(jù)中繼透鏡6，透過(guò)偏振分束器5的激光束通量被會(huì)聚到預(yù)定的焦點(diǎn) 位置，并且根據(jù)中繼透鏡7，上述激光束通量作為會(huì)聚之后的擴(kuò)散光被轉(zhuǎn)換成平行光束。光圈12被設(shè)置在中繼透鏡6的焦點(diǎn)位置處(傅立葉表面頻率平面)，并且配置來(lái)透過(guò)以光 軸為中心預(yù)定范圍內(nèi)的光線(xiàn)，并且遮擋此外的光線(xiàn)。根據(jù)光圈12，要記錄在全息記錄介質(zhì)HM中的全息頁(yè)的大小被限制，并且實(shí)現(xiàn)了全 息圖的記錄密度(即，數(shù)據(jù)記錄密度)的提高。另外，稍后將描述，在再現(xiàn)時(shí)，從全息記錄介 質(zhì)HM再現(xiàn)的圖像通過(guò)上述中繼透鏡系統(tǒng)被導(dǎo)向圖像傳感器13，但是此時(shí)，根據(jù)光圈12，從 全息記錄介質(zhì)HM與上述再現(xiàn)圖像一起發(fā)出的擴(kuò)散光的大部分被遮擋，從而顯著減 少了導(dǎo) 向圖像傳感器13的擴(kuò)散光的量。換言之，光圈12在記錄時(shí)取得了全息記錄密度提高功能， 并且在再現(xiàn)時(shí)通過(guò)抑制發(fā)散光實(shí)現(xiàn)了 SN比(S/N)提高功能。對(duì)于通過(guò)中繼透鏡7的激光光束，其光軸被反射鏡8彎曲90度，并且通過(guò)部分衍 射元件9和四分之一波片10被導(dǎo)向物鏡11。部分衍射元件9和四分之一波片10提供來(lái)防止在再現(xiàn)時(shí)在全息記錄介質(zhì)HM處反 射的參考光(反射參考光)被導(dǎo)向圖像傳感器13而成為再現(xiàn)光的噪聲。利用四分之一波 片10和部分衍射元件9抑制反射參考光的操作稍后將描述。輸入到物鏡11的激光束被照射到全息記錄介質(zhì)HM上以便會(huì)聚。注意，盡管未示 出，但是對(duì)于物鏡11，在聚焦方向或跟蹤方向上的位置由致動(dòng)器(例如所謂的雙軸機(jī)構(gòu)等) 控制。因此，可以控制激光束的光斑位置或焦點(diǎn)位置?，F(xiàn)在，如上所述，在記錄時(shí)，根據(jù)強(qiáng)度調(diào)制單元(SLM 4和偏振分束器3)的強(qiáng)度調(diào) 制生成了信號(hào)光和參考光，并且該信號(hào)光和參考光通過(guò)上述路徑被照射到全息記錄介質(zhì)HM 上。從而，形成了利用信號(hào)光和參考光之間的干涉圖樣反映出記錄數(shù)據(jù)的全息圖，從而實(shí)現(xiàn) 了數(shù)據(jù)記錄。另外，在再現(xiàn)時(shí)，僅利用強(qiáng)度調(diào)制單元生成了參考光，并且參考光通過(guò)上述路徑被 照射到全息記錄介質(zhì)HM上。從而，參考光被照射，由此獲得與在記錄時(shí)形成的全息圖相對(duì) 應(yīng)的再現(xiàn)圖像(再現(xiàn)光)，作為反射光。該再現(xiàn)圖像通過(guò)物鏡物鏡11返回到設(shè)備一側(cè)。現(xiàn)在，在再現(xiàn)時(shí)照射在全息記錄介質(zhì)HM上的參考光(稱(chēng)作外向參考光)作為根據(jù) 強(qiáng)度調(diào)制單元的操作的P偏振光被輸入到部分衍射元件9。稍后將描述，部分衍射元件9配 置為透過(guò)所有外向參考光，因此，作為P偏振光的外向參考光通過(guò)四分之一波片10。從而， 作為P偏振光的外向參考光通過(guò)四分之一波片10被轉(zhuǎn)換成按預(yù)定旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振光，并 且被照射到全息記錄介質(zhì)HM上。從而照射的參考光在設(shè)置在全息記錄介質(zhì)HM中的反射膜處被反射，并且作為反 射參考光(內(nèi)向參考光)被導(dǎo)向物鏡11。此時(shí)，根據(jù)反射膜處的反射，內(nèi)向參考光的圓偏振 旋轉(zhuǎn)方向被轉(zhuǎn)換成與預(yù)定旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向，因此內(nèi)向參考光通過(guò)四分之一波片10 被轉(zhuǎn)換成S偏振光。現(xiàn)在，考慮到這種偏振光狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，將描述部分衍射元件9和四分之一波片10 的反射參考光抑制操作。部分衍射元件9由偏振光選擇衍射元件配置而成，該偏振光選擇衍射元件具有根 據(jù)線(xiàn)偏振光的偏振光狀態(tài)的選擇衍射屬性(線(xiàn)偏振光分量之一被衍射，而其他線(xiàn)偏振光分 量被透射)，例如在參考光被輸入的區(qū)域(中心部分以外的區(qū)域)中形成的液晶衍射元件 等。具體而言，在該情形中，部分衍射元件9中包括的偏振光選擇衍射元件被配置為透射ρ 偏振光而衍射s偏振光。從而，外向參考光透過(guò)部分衍射元件9，而內(nèi)向參考光在部分衍射元件9中被衍射(抑制)。因此，可以防止作為內(nèi)向光的反射參考光作為再現(xiàn)圖像的噪聲分量被檢測(cè)到并因 此使S/N比惡化的情況。應(yīng)當(dāng)注意，部分衍射元件9中信號(hào)光被輸入的區(qū)域(再現(xiàn)圖像被輸入的區(qū)域)是 例如由透明材料或孔洞形成，并且被配置為透射外向光線(xiàn)和內(nèi)向光線(xiàn)二者。從而，記錄時(shí)的 信號(hào)光和再現(xiàn)時(shí)的再現(xiàn)圖像都被布置為透過(guò)該部分衍射元件9?，F(xiàn)在，從上述可理解，在該全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中，參考光被照射到記錄的全息圖上來(lái)利用衍射現(xiàn)象獲得再現(xiàn)圖像，但是此時(shí)的衍射效率通常高至數(shù)個(gè)百分點(diǎn)、低至小于一 個(gè)百分點(diǎn)。因此，作為反射光返回到設(shè)備一側(cè)的參考光相比再現(xiàn)圖像具有較大的強(qiáng)度。換 言之，作為上述反射光的參考光成為在檢測(cè)再現(xiàn)圖像時(shí)不可忽略的噪聲分量。因此，利用部分衍射元件9和四分之一波片10實(shí)現(xiàn)了對(duì)反射參考光的抑制，從而 實(shí)現(xiàn)了 S/N比的重大提高。如上所述，再現(xiàn)時(shí)獲得的再現(xiàn)光透過(guò)部分衍射元件9。透過(guò)部分衍射元件9的再現(xiàn) 光在反射鏡8處被反射，隨后通過(guò)中繼透鏡7、光圈12和中繼透鏡6被輸入到偏振分束器5。 從上述可理解，來(lái)自全息記錄介質(zhì)HM的反射光通過(guò)四分之一波片10被轉(zhuǎn)換成s偏振光，因 此這樣輸入到偏振分束器5的再現(xiàn)光在該偏振分束器5處被反射，從而被導(dǎo)向偏振分束器 3。圖像傳感器13被配置為包括成像器件，例如(XD(電荷耦合器件)傳感器或 CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物)傳感器等，接收這樣導(dǎo)向的來(lái)自全息記錄介質(zhì)HM的再現(xiàn)光，將其轉(zhuǎn) 換成電信號(hào)來(lái)獲得圖像信號(hào)。這樣獲得的圖像信號(hào)是反映出在記錄時(shí)賦予信號(hào)光的導(dǎo)通/ 關(guān)斷圖樣(即，“0”/ “1”的數(shù)據(jù)圖樣)的信號(hào)。換言之，在圖像傳感器13中這樣檢測(cè)出的 圖像信號(hào)成為記錄在全息記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)(通道數(shù)據(jù))的讀信號(hào)。圖像傳感器13獲得的通道數(shù)據(jù)的讀信號(hào)(下文稱(chēng)作“讀信號(hào)rd”)被提供給數(shù)據(jù) 再現(xiàn)單元17。數(shù)據(jù)再現(xiàn)單元17基于上述讀信號(hào)rd再現(xiàn)所記錄的數(shù)據(jù)(信息位串)，并將其輸出 作為圖中的再現(xiàn)數(shù)據(jù)。注意，后面將再次描述數(shù)據(jù)再現(xiàn)單元17的內(nèi)部配置和具體再現(xiàn)處理的內(nèi)容。1-2.稀疏碼稀疏碼是上述均衡碼的一種。換言之，該碼是這樣一種碼，這種碼使得在構(gòu)成包 括垂直X水平=多個(gè)位X多個(gè)位的塊的m個(gè)位中，1個(gè)位為“1”，并且剩余的m-1個(gè)位為 “0”。這種稀疏碼還利用一個(gè)塊中布置位“1”的位置和布置位“0”的位置之間的組合來(lái) 表示數(shù)據(jù)圖樣?，F(xiàn)在，假設(shè)稀疏碼的參數(shù)由E (m，1，k)表示，其中m 構(gòu)成一個(gè)稀疏碼(一個(gè)塊)的位的數(shù)目1:一個(gè)塊中“1”的數(shù)目k 要被轉(zhuǎn)換成一個(gè)塊的輸入數(shù)據(jù)的位的數(shù)目。換言之，在利用上述E(m，l，k)表示的情形中，這意味著輸入數(shù)據(jù)串被轉(zhuǎn)換成m個(gè)位的塊，其中“ 1 ”的數(shù)目被限定到1。在本實(shí)施例的情形中，假設(shè)稀疏碼的參數(shù)被設(shè)置為例如E(16，3，8)。此時(shí)，m = 16并且1 = 3，因此利用稀疏碼可表示的數(shù)據(jù)圖樣的數(shù)目是560，即C163。 另一方面，利用8位的輸入數(shù)據(jù)串可表示的數(shù)據(jù)圖樣的數(shù)目是256種，即28。在這里，如果考慮利用9位數(shù)據(jù)可表示的數(shù)據(jù)圖樣為512種，即29，根據(jù)如上所述可表示560種數(shù)據(jù)圖樣的、m= 16并且1 = 3的稀疏碼，可以處理多至k = 9位。然而，如上所述，在該全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中，希望將編碼參數(shù)E (m，1，k)設(shè)置為生 成冗余圖樣。這是為了實(shí)現(xiàn)以下目的。1)通過(guò)將用于編碼的圖樣限制到圖樣間相似性低的圖樣來(lái)減少校驗(yàn)錯(cuò)誤。2)僅在塊內(nèi)水平方向上和垂直方向上“1”都不連續(xù)的圖樣被用于編碼，以減少讀 信號(hào)(圖像)中的特定頻率的低頻分量。如上所述，在利用m = 16并且1 = 3可表示的560中圖樣中可選擇256種。并且 圖4至圖10示出了將這些與可用k = 8位表示的每種數(shù)據(jù)圖樣相關(guān)的示例。注意，在圖4至圖10中，對(duì)于8比數(shù)據(jù)圖樣，其十進(jìn)制表示由用###包圍的內(nèi)容表
7J\ ο在圖4至圖10中的示例中，滿(mǎn)足在塊內(nèi)水平方向上和垂直方向上“1”都不連續(xù)這 一條件的圖樣被選出。在實(shí)踐中，存在276種滿(mǎn)足該條件，但是256種是按照16位二進(jìn)制 表示的值的升序排列的，假設(shè)左上邊為L(zhǎng)SB、并且右下邊為MSB。現(xiàn)在，假設(shè)在本說(shuō)明書(shū)中將用于將塊數(shù)據(jù)與每個(gè)k位數(shù)據(jù)圖樣相關(guān)的這種數(shù)據(jù)映 射稱(chēng)作“直接映射”。例如，基于這樣確定的k位數(shù)據(jù)圖樣和m位數(shù)據(jù)圖樣(塊)之間的對(duì)應(yīng)信息(數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換表)來(lái)執(zhí)行稀疏碼編碼。換言之，圖1中所示的稀疏編碼單元15利用預(yù)定的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表將從LDPC編碼單 元14輸入的k位的數(shù)據(jù)串(LDPC碼串)轉(zhuǎn)換成m位塊數(shù)據(jù)，從而執(zhí)行了稀疏編碼?，F(xiàn)在，在下面的描述中，利用這種稀疏編碼獲得的以一個(gè)塊為增量的數(shù)據(jù)將稱(chēng)作 “一個(gè)稀疏碼塊”。另外，應(yīng)當(dāng)注意，后面描述的作為本實(shí)施例的映射技術(shù)是一種用于對(duì)用于稀疏碼 編碼(和解碼)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表中的數(shù)據(jù)映射進(jìn)行優(yōu)化的技術(shù)。稍后將描述基于本實(shí)施例的 映射技術(shù)設(shè)置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表的映射圖樣，下文中，在項(xiàng)目“1.作為前提的LLR計(jì)算技術(shù)”中， 假設(shè)在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表中使用根據(jù)圖4至圖10所示的直接映射的表信息。1-3. LDPC編碼/解碼概況在這里，從上述可理解，在全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中，要被寫(xiě)入/讀出的通道數(shù)據(jù)成 為根據(jù)二維陣列的數(shù)據(jù)。利用稀疏碼表示的均衡碼被用作通道數(shù)據(jù)的碼(記錄調(diào)制碼)。因此，在根據(jù)LDPC的糾錯(cuò)功能被添加到全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)以最終將要記錄的數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換成均衡碼的情形中，如參考圖43所述，要從讀信號(hào)計(jì)算的用于LDPC碼的解碼的對(duì)數(shù) 似然比(LLR)利用與根據(jù)相關(guān)技術(shù)的LLR計(jì)算技術(shù)相同的技術(shù)不容易計(jì)算出。下面將描述在均衡碼被用作記錄調(diào)制碼的全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中，適于從讀信號(hào) 計(jì)算LDPC碼串的每個(gè)位的LLR的技術(shù)的示例。
首先，將參考圖11中的示意圖來(lái)描述該全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中的LDPC編碼/解碼的概況。從上述可理解，要記錄的數(shù)據(jù)被LDPC編碼單元14轉(zhuǎn)換成如圖所示的LDPC碼串。 如圖所示，LDPC碼串包括信息位和校驗(yàn)位。被添加到信息位的校驗(yàn)位是基于信息位(這是 公知的)和預(yù)定的校驗(yàn)矩陣(H)生成的，并且根據(jù)“信息位+校驗(yàn)位”的數(shù)據(jù)增量成為作為 LDPC編碼/解碼的最小增量的“一個(gè)LDPC塊”。上述根據(jù)“信息位+校驗(yàn)位”的LDPC碼串被從LDPC編碼單元14輸入到圖1中所 示的稀疏編碼單元15，隨后該LDPC碼串被稀疏編碼。同樣如上所述，稀疏編碼被執(zhí)行，其中k位的LDPC碼串被轉(zhuǎn)換成m位稀疏碼?，F(xiàn)在，對(duì)應(yīng)于一個(gè)稀疏碼塊的k位數(shù)據(jù)單位的LDPC碼串被定義為“一個(gè)單元”。如上所述，通過(guò)稀疏編碼獲得的m位塊數(shù)據(jù)在信號(hào)光區(qū)域A2中被映射。參考光與 該信號(hào)光一起被照射到全息記錄介質(zhì)HM，從而記錄了全息頁(yè)。在再現(xiàn)時(shí)，以例如上述稀疏碼塊為最小增量的讀信號(hào)rd與關(guān)于這樣記錄的由圖 像傳感器13接收到的全息圖的再現(xiàn)圖像一道被獲得。如上所述，圖1中所示的數(shù)據(jù)再現(xiàn)單元17基于從圖像傳感器13輸入的上述讀信 號(hào)rd，計(jì)算LDPC碼的每個(gè)位的LLR?，F(xiàn)在，應(yīng)當(dāng)注意，例如，用于例如由和_積算法表示的LDPC解碼處理的信息僅包括 校驗(yàn)矩陣(H)和LDPC碼中的每個(gè)位的LLR (參見(jiàn)圖40A至42)。校驗(yàn)矩陣H是先前在LDPC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)確定的信息，并且是已知信息。因此，在再 現(xiàn)時(shí)，必須從讀信號(hào)獲得LDPC碼中的每個(gè)位的LLR。換言之，根據(jù)例如上述和-積算法之類(lèi) 的LDPC解碼算法的解碼處理是基于該LLR和已知的(即，預(yù)定的)校驗(yàn)矩陣H執(zhí)行的，從 而可以再現(xiàn)信息位(記錄的數(shù)據(jù))?，F(xiàn)在，參考圖11可理解，在將均衡碼用作記錄調(diào)制碼的全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)的情 形中，用于解碼LDPC碼的過(guò)程大致被分成以下兩種過(guò)程。1)用于從稀疏碼的讀信號(hào)rd計(jì)算LDPC碼中的每個(gè)位的LLR的LLR計(jì)算過(guò)程2)用于基于在LLR計(jì)算過(guò)程中確定的LLR的值和校驗(yàn)矩陣H執(zhí)行根據(jù)LDPC解碼 算法的解碼處理的LDPC解碼過(guò)程圖12是示出了用于通過(guò)上述LLR計(jì)算過(guò)程和LDPC解碼過(guò)程來(lái)執(zhí)行LDPC解碼處 理(信息位的再現(xiàn)處理)的數(shù)據(jù)再現(xiàn)單元17的內(nèi)部配置的圖。注意，圖12示出了圖1中所示的圖像傳感器13和數(shù)據(jù)再現(xiàn)單元17的內(nèi)部配置。如圖12所示，數(shù)據(jù)再現(xiàn)單元17包括LLR計(jì)算單元20、稀疏編碼/解碼表21和 LDPC解碼處理單元22。如前面的圖4至圖10所示，稀疏編碼/解碼表21是表示m位塊(一個(gè)稀疏碼塊) 與每個(gè)k位的數(shù)據(jù)圖樣之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表信息。這種表信息被使用，從而可以執(zhí)行對(duì)稀 疏碼的解碼(轉(zhuǎn)換到LDPC碼)。LLR計(jì)算單元20基于來(lái)自圖像傳感器13的讀信號(hào)rd和稀疏編碼/解碼表21，計(jì) 算LDPC碼串中的每個(gè)位的LLR。現(xiàn)在，下文中LDPC碼串中的每個(gè)位的LLR將表示為“λ (η) ”。在該情形中，“η”表 示一個(gè)LDPC塊中的第η個(gè)位。
LDPC解碼處理單元22基于由LLR計(jì)算單元20獲得的LLRU (η))和校驗(yàn)矩陣H 執(zhí)行根據(jù)LDPC解碼算法的LDPC解碼處理，從而再現(xiàn)每個(gè)LDPC塊的信息位。從而，獲得了 關(guān)于記錄數(shù)據(jù)的再現(xiàn)數(shù)據(jù)。圖13和14中的流程圖分別示出了由LLR計(jì)算單元20執(zhí)行的處理的概況和由LDPC 解碼處理單元22執(zhí)行的處理的概況。首先，在圖13中，在步驟SlOl中LLR計(jì)算單元20重置ρ = 0和q = 0。在這里，P表示要處理的稀疏碼塊的號(hào)碼，而q表示LDPC碼串的k位增量的單元號(hào)。隨后，在步驟S102中，基于第ρ個(gè)稀疏碼塊的讀信號(hào)rd和稀疏編碼/解碼表21，計(jì)算第q個(gè)LDPC碼單元的的1至第k個(gè)位中每個(gè)位的LLR( λ (i) i = 1至k)。在接下來(lái)的步驟S103中，ρ和q的值分別被遞增(ρ — p+1，q — q+Ι)。隨后，流程返回到上述步驟S102。因此，在LLR計(jì)算單元20中，對(duì)于每個(gè)稀疏碼塊，順序計(jì)算出與該稀疏模塊相對(duì)應(yīng)的k位LDPC碼串(單元)中的每個(gè)位的LLR ( λ (i))。在這里，如上所述在LLR計(jì)算單元20中計(jì)算的LLRU⑴)表示LDPC碼的k位增 量的單元中的每個(gè)位的LLR。另一方面，在LDPC解碼算法中，一個(gè)LDPC塊被視為最小的解 碼增量，因此LDPC解碼處理中使用的LLR必須表示為λ (η)，其表示一個(gè)LDPC塊中的每個(gè) 位的LLR。例如，在假設(shè)一個(gè)LDPC塊包括兩個(gè)單元的情形中，所計(jì)算出的第1單元的λ (i = 1至k)等同于λ (η= 1至k)，并且所計(jì)算出的第2單元的λ (i = 1至k)等同于λ (n = k+1至2k)。因此，所計(jì)算出的λ (i)被順序賦予一個(gè)LDPC塊中的每個(gè)位，并且記做λ (η)。全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中的LDPC解碼處理包括圖13中的步驟S102中的LLR計(jì)算處理。在后面描述的“1-4.特定LLR計(jì)算技術(shù)”中將再次描述根據(jù)步驟S102的LLR計(jì)算處 理的細(xì)節(jié)。隨后，在圖14中，在步驟S201中，LDPC解碼處理單元22重置r為0。在這里，r 表示要處理的LDPC塊的號(hào)碼。在接下來(lái)的步驟S202中，LDPC解碼處理單元22基于第r個(gè)LDPC塊中的每個(gè)位 的LLRU (η))和奇偶校驗(yàn)矩陣，對(duì)第r個(gè)LDPC塊進(jìn)行解碼。換言之，LDPC解碼處理單元 22根據(jù)預(yù)定的LDPC解碼算法(例如，和-積算法等)執(zhí)行解碼處理，以估計(jì)要處理的第r 個(gè)LDPC塊中的每個(gè)信息位的值。 注意，作為步驟S202中的LDPC解碼處理，應(yīng)當(dāng)執(zhí)行根據(jù)通用的LDPC解碼算法(例如，和-積算法等)的處理，并且解碼處理的技術(shù)不限于這里的任意具體一種。例如，最小和算法(min-sum algorithm)通常被用作LDPC解碼算法，因此也可以使用該算法。另外，LDPC解碼算法不限于此時(shí)已提出的算法，而是也可以使用將來(lái)提出的算法。對(duì)于LDPC解碼處理的具體內(nèi)容，推薦參考例如上述〃 PracticalConfiguration Method of LDPC Code (First) “，NIKKEI ELECTRONICS, August 15,2005，pp 126-130 和"Practical Configuration Method of LDPCCode (Second) “，NIKKEI ELECTRONICS, August 29,2005, pp 127-132 等。當(dāng)在步驟S202中根據(jù)LDPC解碼算法執(zhí)行了信息位的再現(xiàn)后，在步驟S203中，LDPC解碼處理單元22將r的值遞增(r — r+Ι)，隨后返回到步驟S202。因此，根據(jù)LDPC解碼處理單元22，以L(fǎng)DPC塊為增量順序執(zhí)行對(duì)信息位的估計(jì)(再現(xiàn))，并且如圖1和12所作為再現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出。1-4.特定LLR計(jì)算技術(shù)1-4-1.基本概念下面，考慮在利用稀疏碼作為記錄調(diào)制碼的全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中如何從讀信號(hào) rd計(jì)算LLR。圖15是例示了關(guān)于m位的一個(gè)稀疏碼塊的讀信號(hào)rd的幅度排名順序與每個(gè)像素 的位值(數(shù)據(jù)識(shí)別結(jié)果)之間的關(guān)系，這一個(gè)稀疏碼塊和作為解碼結(jié)果的k位LDPC碼串之 間的關(guān)系作為考慮了該全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中的LLR計(jì)算技術(shù)的圖示。首先，假設(shè)已獲得了圖15A所示根據(jù)幅度排名順序的讀信號(hào)rd。在下文中，塊內(nèi)的 每個(gè)像素的排名順序?qū)⒎Q(chēng)作“S”。在該示例的情形中，根據(jù)m = 16，排名順序?yàn)閟i至sl6。通過(guò)對(duì)校驗(yàn)排序進(jìn)行的數(shù)據(jù)識(shí)別是針對(duì)這種讀信號(hào)rd執(zhí)行的，從而每個(gè)像素的 位值被識(shí)別出，如圖所示。隨后，假設(shè)與該數(shù)據(jù)識(shí)別結(jié)果相對(duì)應(yīng)的稀疏碼的解碼結(jié)果為“00000000”，如圖所
7J\ ο現(xiàn)在，用于LDPC解碼處理的LLR(對(duì)數(shù)似然比)是如名詞所隱含的表示每個(gè)位值 的可能性的信息。然而，如上所述，用于LDPC解碼處理的可能性信息是關(guān)于LDPC碼串的每 個(gè)位的可能性信息，并且為了從稀疏碼塊的讀信號(hào)rd計(jì)算該信息，必須使用與相關(guān)技術(shù)的 技術(shù)不同的LLR計(jì)算技術(shù)。因此，在全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)的情形中，在從讀信號(hào)rd獲得LDPC碼串的每個(gè)位 的LLR時(shí)，使用了一種技術(shù)，在該技術(shù)中，重復(fù)交換讀信號(hào)rd的幅度排名順序，并且將其稀 疏碼解碼結(jié)果和排名順序交換之前的稀疏碼解碼結(jié)果相比較來(lái)確定值已被反轉(zhuǎn)的位，并且 因此絕對(duì)值較小的LLR被賦予在排名順序的初始交換時(shí)值已被反轉(zhuǎn)的位，而絕對(duì)值較大的 LLR被賦予即使重復(fù)排名順序的交換值也未反轉(zhuǎn)的位。具體而言，圖15B示出了在從圖15A中的幅度排名結(jié)果交換s3和s4的情形中幅 度排名順序、每個(gè)像素的數(shù)據(jù)識(shí)別結(jié)果和稀疏碼解碼結(jié)果的示例。此時(shí)，假設(shè)在排名順序交 換后的解碼結(jié)果為“ 00000001 ”，如圖所示。因此，對(duì)于以稀疏碼塊為增量的讀信號(hào)rd，在交換了其幅度排名順序后，解碼結(jié)果 的位值可與排序校驗(yàn)的數(shù)據(jù)識(shí)別結(jié)果一起改變。此時(shí)，對(duì)于解碼結(jié)果的值已被反轉(zhuǎn)的位，可以估計(jì)出其可能性較低。換言之，例如 圖15所示，對(duì)于在交換排名順序一次時(shí)值被反轉(zhuǎn)的位，可以估計(jì)出其可能性非常低。因此， 對(duì)于在交換了幅度排名順序后值立即反轉(zhuǎn)的位，必須將其LLR(絕對(duì)值)設(shè)置為較小。相反，對(duì)于即使重復(fù)交換排名順序也未反轉(zhuǎn)的位，可以將其可能性估計(jì)為較高。換 言之，對(duì)于值沒(méi)有通過(guò)交換排名順序被反轉(zhuǎn)的位，其可能性較高，必須將該位的LLR(絕對(duì) 值)設(shè)置為比較大。1-4-2. LLR計(jì)算技術(shù)的示例 如上所述，在全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中的LLR計(jì)算技術(shù)中，對(duì)于以稀疏碼塊為增量的 讀信號(hào)rd，如下過(guò)程被重復(fù)幅度排名一稀疏解碼一交換幅度排名順序一稀疏解碼…，從而針對(duì)排名順序的每次交換確定解碼結(jié)果的值被反轉(zhuǎn)的位。此時(shí)，如上所述，值根據(jù)排名順序的交換越早被反轉(zhuǎn)的位，將其LLR的絕對(duì)值設(shè)置的越小，并且相反，對(duì)于即使重復(fù)交換排 名順序值也未反轉(zhuǎn)的位，將其LLR的絕對(duì)值設(shè)置為比較大，從而可以從讀信號(hào)rd適當(dāng)?shù)赜?jì) 算出LDPC碼串的每個(gè)位的LLR。現(xiàn)在，如果利用了該技術(shù)，則必須澄清如上所述如何根據(jù)排名順序的交換次數(shù)具 體計(jì)算要設(shè)置為較小/較大的LLR。對(duì)于根據(jù)排名順序的交換次數(shù)將LLR設(shè)置為較小/較 大的特定計(jì)算技術(shù)，下面將描述本申請(qǐng)的受讓人已提出的一種技術(shù)作為其示例。圖16是用于說(shuō)明根據(jù)本受讓人所提出的技術(shù)的LLR特定計(jì)算技術(shù)(下文簡(jiǎn)稱(chēng)為 “該示例的LLR計(jì)算技術(shù)”)。在圖16中，最左列的“排序計(jì)數(shù)(j) ”表示關(guān)于要對(duì)以一個(gè)稀疏碼塊為增量的讀信 號(hào)rd執(zhí)行的幅度排名順序的排序計(jì)數(shù)。另外，圖中的“排序后的排名順序”指示在已執(zhí)行了第j次排序后每個(gè)像素的排名 順序。在該示例中，同樣“S”表示每個(gè)像素的幅度排名順序(即，在j = 1的第1次排序時(shí) 每個(gè)像素的排名順序)。另外，上述“排序后的排名順序”右側(cè)的列表示“在第j次排序時(shí)LLR候選值的絕 對(duì)值(EVA(j)) ”。LLR候選值的該絕對(duì)值(EVA(j))是每次排序被執(zhí)行時(shí)要計(jì)算/更新的值。如圖16所示，在該示例的LLR計(jì)算技術(shù)中，如何確定在第j次排序時(shí)每個(gè)像素的 排名順序，以及更進(jìn)一步，在第j次排序時(shí)要計(jì)算的LLR候選值的絕對(duì)值(EVA(j))是預(yù)先 確定的。換言之，作為此情形中的處理，首先讀信號(hào)rd中的每個(gè)像素根據(jù)預(yù)定的第j次 “排序后的排名順序”的信息被排序，從而執(zhí)行了根據(jù)其幅度排名順序的排序校驗(yàn)(數(shù)據(jù)識(shí) 別)，隨后執(zhí)行稀疏碼的解碼。例如，響應(yīng)于j = 2次排序(排名順序的第一次交換時(shí))，預(yù)先確定了“sl、s2、s4、 S3、S5、S6、S7、S8-S16”的排序順序信息，其中j = 1的第一次排序順序時(shí)(在第一次排名 時(shí))為s3的像素的排名順序和在j = 1的第一次排序順序時(shí)為s4的像素的排名順序被交 換。因此，在j = 2的排序時(shí)，根據(jù)這種像素排序順序信息排名被更新，執(zhí)行了其中前1個(gè) 像素被設(shè)置為“1”并且其他被設(shè)置為“0”的數(shù)據(jù)識(shí)別(排序校驗(yàn))，隨后基于該數(shù)據(jù)識(shí)別結(jié) 果來(lái)執(zhí)行稀疏碼的解碼。注意，從該描述可理解，在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“排序”具有等同于“排名”的含義，并 且不一定指執(zhí)行了實(shí)際的像素排序。此時(shí)，根據(jù)圖16，在j = 1的第一次排序時(shí)，LLR候選值的絕對(duì)值(EVA(j))被設(shè)置 為“1”。隨后，在執(zhí)行j = 2的排名順序的交換時(shí)，根據(jù)與其排序計(jì)數(shù)j相關(guān)的計(jì)算表達(dá)式 計(jì)算出LLR候選值的絕對(duì)值(EVA(j))。例如，在執(zhí)行j = 2的排名順序的交換時(shí)，根據(jù)預(yù)定的計(jì)算表達(dá)式“s3-s4”計(jì)算出 EVA (j)?；蛘?，當(dāng)在執(zhí)行j = 7的排名順序的交換時(shí)，根據(jù)預(yù)定的計(jì)算表達(dá)式“s3-s4”計(jì)算 出 EVA (j)。排序優(yōu)先級(jí)圖16中所示的該示例的LLR計(jì)算技術(shù)主要有兩個(gè)特征。一個(gè)是排序優(yōu)先級(jí)。具 體而言，在該示例中，使用了下面的技術(shù)。排序被執(zhí)行以使得優(yōu)選使用下述排序順序(排序圖樣)作為初始排序順序該排序順序使在排序后前1個(gè)像素的第一次排名時(shí)的排名順序 的和的值較小。在圖16中，“排序計(jì)數(shù)(j)”右側(cè)的列示出了前三個(gè)的和的值(M)。應(yīng)當(dāng)注意，在 該示例中i為3。上述“M”是被定義為“前1個(gè)像素在第一次排名時(shí)排名順序的和”的值。因此，在該示例中，執(zhí)行對(duì)每個(gè)像素的排名順序的交換，以使得M的值較小的排序 順序優(yōu)先。換言之，M的值較小的排序順序被用作j的值較小時(shí)的初始排序時(shí)的排序順序。
但是，從圖中可清楚，存在其中M的值相同的多個(gè)排序順序的情形。因此，在存在 M的值相同的多個(gè)排序順序的情形中，可以例如如下設(shè)置這些優(yōu)先級(jí)。1)由于排名順序的交換導(dǎo)致在第一次排序時(shí)位于上方的像素的排名順序(S)按 降序賦予優(yōu)先級(jí)。2)由于排名順序的交換導(dǎo)致在第一次排序時(shí)位于上方的像素的排名順序(S)按 升序賦予優(yōu)先級(jí)。在利用技術(shù)1)或2)的情形中，導(dǎo)致了 LDPC解碼結(jié)果的大量改變。如圖16所示， 在該示例中，根據(jù)上述技術(shù)2)為每次第j次排序設(shè)置了排序順序。LLR候選值的絕對(duì)值(EVA(j))的計(jì)算技術(shù)與上述排序優(yōu)先級(jí)的特征可比的另一個(gè)特征是LLR候選值的絕對(duì)值(EVA(j))的 計(jì)算技術(shù)。現(xiàn)在，在理解EVA (j)的計(jì)算技術(shù)之前，首先，必須理解在該示例的技術(shù)中如何使 用該EVA (j)的值。如參考圖15所示，在該示例中，對(duì)于以稀疏碼塊為增量的讀信號(hào)rd，重復(fù)如下過(guò) 程幅度排名一稀疏解碼一交換幅度排名順序一稀疏解碼…，從而針對(duì)對(duì)排名順序的每次 交換確定解碼結(jié)果的值被反轉(zhuǎn)的位。應(yīng)當(dāng)注意，圖16利用這種重復(fù)處理的過(guò)程表示(定義)了在第j次排序時(shí)的排序 順序和在第j次排序時(shí)要計(jì)算的EVA (j)的值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。基于該前提，本示例的LLR計(jì)算處理一般如下面的過(guò)程所述被執(zhí)行。1)在j = 1的第1次排序時(shí)，在獲得了稀疏碼的解碼結(jié)果后，LDPC碼串中的每個(gè) 位(1至k)的LLR候選值的絕對(duì)值(EVA(j))被更新為例如作為最小值的“1”。2)在j = 2的第2次排序以及其后(在排名順序的交換時(shí))，在獲得了稀疏碼的 解碼結(jié)果后，這些最新的解碼結(jié)果和第一解碼結(jié)果(對(duì)于要處理的一個(gè)稀疏碼塊的讀信號(hào) 第一次獲得的解碼結(jié)果)被比較來(lái)確定值已反轉(zhuǎn)的位。此時(shí)，對(duì)于值已被反轉(zhuǎn)的位，其LLR值被確定為基于作為在該時(shí)刻(第j次)被更 新的值而保存的(最新)LLR候選值的絕對(duì)值(EVA(j))的值。另一方面，對(duì)于值未被反轉(zhuǎn) 的位，LLR候選值的絕對(duì)值(EVA(j))根據(jù)在預(yù)定的第j次時(shí)的計(jì)算表達(dá)式被更新。從而，處理被重復(fù)，例如，交換排名順序、對(duì)稀疏碼解碼、識(shí)別值被反轉(zhuǎn)的位、基于 此時(shí)更新的值EVA(j)確定值被反轉(zhuǎn)的位的LLR、以及將值未被反轉(zhuǎn)的位的EVA (j)更新為根 據(jù)預(yù)定計(jì)算表達(dá)式的值，從而順序確定每個(gè)位的LLR的值。此時(shí)，在該示例中，并未執(zhí)行對(duì)所有假定排序順序的排序，因此排序計(jì)數(shù)j可以是 有限的。具體而言，在該示例中，如圖16所示，排序計(jì)數(shù)被限制為j = 16。在這里，如果將排序計(jì)數(shù)限制到某一值jMAX，側(cè)不能保證在重復(fù)排序直至該jMAX次期間所有位值都將反轉(zhuǎn)。因此，在該示例中，對(duì)于即使排序被重復(fù)直至j = jMAX值也未 被反轉(zhuǎn)的位的LLR的值，該LLR值被確定為基于作為在j = jMAX時(shí)被更新的EVA (j)的值。因此，可以計(jì)算(確定)出要處理的LDPC碼串中的每個(gè)位(1至k)的LLR。因此，排序計(jì)數(shù)j被限制為j = jMAX,即，使用了在某一計(jì)數(shù)時(shí)退出排序的技術(shù)，從而與執(zhí)行對(duì)所有假設(shè)的排序順序的排序的情形相比，可以極大地降低處理負(fù)擔(dān)。換言之，可 以將用于LLR計(jì)算的電路規(guī)模(LLR計(jì)算單元20的電路規(guī)模)減小到較小的規(guī)模。從上述可理解，在該示例中計(jì)算的EVA (j)在確定最終LLR的值時(shí)被用作其候選 值。應(yīng)當(dāng)注意，用于LDPC解碼處理的LLRU (η))是根據(jù)其位值具有正/負(fù)符號(hào)的值。 具體而言，“0”位的LLR取正值，而“ 1”位的LLR取負(fù)值。據(jù)此，在從EVA(j)確定LLR的值時(shí)，例如〃(1-2 X d (i)) EVA (j) 〃的計(jì)算實(shí)際介 入。在上述表達(dá)式中，d(i)表示要處理的LDPC碼串中的每個(gè)位(i = 1至k)中作為L(zhǎng)LR確 定目標(biāo)的位的值(0或1)。注意，從此可理解，EVA (j)是將被計(jì)算為絕對(duì)值的值?；谏鲜銮疤?，在該示例中，對(duì)于每第j次排序要計(jì)算(更新)的EVA (j)的值是 預(yù)定的，如圖16所示。換言之，首先，在j = 1的第1次排序時(shí)的EVA (j)被更新為“ 1 ”(最小值)，如上 所述。在這里，響應(yīng)于j = 1的第1次排序要被賦予的EVA (j)的最小值被限制為“1”。 該EVA (j)的最小值應(yīng)當(dāng)是根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)排除了 “0”的較小值。基于上述，在j = 2的第2次排序后及其后要計(jì)算的EVA (j)被計(jì)算為基于特定的 預(yù)定像素之間的幅度差的值，并且具體而言，是基于排名順序被交換的像素之間的幅度差 計(jì)算的。但是，在根據(jù)上述排序優(yōu)先級(jí)針對(duì)每第j次賦予排序順序的情形中，如圖16所示， 當(dāng)排序計(jì)數(shù)增大并且M的值達(dá)到某一值時(shí)，存在要被交換的像素的數(shù)目為4而不是2的情 形。例如，在圖示的示例中，在排序順序滿(mǎn)足M = 10時(shí)，存在“交換s6和s2的圖樣”、“交換 s7和s3的圖樣”、“交換s5和si的圖樣”和“交換s6和s2、s5和s3的圖樣”。從而，在存在四個(gè)像素要被交換的情形中，在這四個(gè)要被交換的像素中，EVA (j)被 計(jì)算為在交換后排名順序位于上方的兩個(gè)像素的幅度的和與在交換后排名順序位于下方 的兩個(gè)像素的幅度的和之間的差。根據(jù)上述，在該示例中，在排名順序被交換的像素的數(shù)目為2的情形中，EVA (j)被 計(jì)算為排名順序已被交換的像素之間的幅度差，并且在排名順序被交換的像素的數(shù)目為4 的情形中，EVA (j)被計(jì)算為在交換后排名順序位于上方的兩個(gè)像素的幅度的和與在交換后 排名順序位于下方的兩個(gè)像素的幅度的和之間的差。應(yīng)當(dāng)注意，EVA (j)是絕對(duì)值。在圖中，作為在要被交換的像素的數(shù)目為2的情形 中的EVA(j)計(jì)算表達(dá)式，例如，“s3-s4”，從排名順序較高的像素(幅度比較大)減去排名 順序較低的像素(幅度較小)，但是不用說(shuō)，這些也可以被交換，其中可以從排名順序較低 的像素減去排名順序較高的像素。另外，在要被交換的像素的數(shù)目為4的情形中，如果假設(shè)這四個(gè)像素從上方起 依次 ssl、ss2、ss3 和 ss4，則 EVA(j)被計(jì)算如下?！?ssl+ss2)-(ss3+ss4) 〃，其等同于"(SS1-SS3) + (SS2-SS4)"。因此，不用說(shuō)，這種計(jì)算技術(shù)包括在上述用于計(jì)算“基于某 些預(yù)定像素之間的幅度差的值”的分類(lèi)中。根據(jù)這種EVA(j)計(jì)算技術(shù)，以及上述每個(gè)位的LLR的確定技術(shù)，通常滿(mǎn)足下述條 件值根據(jù)排名順序的交換被反轉(zhuǎn)得越早的位其LLR越小，并且值根據(jù)排名順序的交換被 反轉(zhuǎn)得越晚的位其LLR越大。換言之，根據(jù)迄今為止的LLR計(jì)算技術(shù)，在利用均衡碼作為記錄調(diào)制碼的全息記 錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中，可以從讀信號(hào)rd適當(dāng)?shù)赜?jì)算出LDPC碼串中的每個(gè)位的LLR。從而，可以適當(dāng)?shù)赜?jì)算出每個(gè)位的LLR，并且因此可以基于該LLR和預(yù)定的校驗(yàn)矩陣H適當(dāng)?shù)貓?zhí)行LDPC碼的解碼。在發(fā)生解碼錯(cuò)誤時(shí)的處理 順便提及，在上述LLR計(jì)算技術(shù)中，排序校驗(yàn)技術(shù)被用于稀疏碼的數(shù)據(jù)識(shí)別。如上 所述，排序校驗(yàn)對(duì)于均衡碼是一種易于使用的數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)，并且能有效地減輕處理負(fù)擔(dān) 或者縮小電路規(guī)模。但是，排序校驗(yàn)是這樣一種技術(shù)僅幅度較大的1個(gè)像素被識(shí)別為“1”而其他像素 被識(shí)別為“0”，因此可能輸出不是碼字的識(shí)別結(jié)果。換言之，可能獲得不包括在例如圖4至 10所示的用于對(duì)稀疏碼進(jìn)行解碼的表格中的塊數(shù)據(jù)圖樣作為識(shí)別結(jié)果，因此對(duì)稀疏碼的解 碼可能導(dǎo)致錯(cuò)誤。在這里，當(dāng)由于不成功的排序校驗(yàn)導(dǎo)致了解碼錯(cuò)誤時(shí)，可以估計(jì)出讀信號(hào)rd的可 靠性較低。具體而言，如果從尚未執(zhí)行排名順序的交換的第一次排序起的稀疏碼解碼期間 發(fā)生了錯(cuò)誤，則可以估計(jì)出讀信號(hào)rd的可靠性非常低。在上述LLR計(jì)算技術(shù)中，基于讀信號(hào)rd的幅度值計(jì)算出要用于獲得每個(gè)位的LLR 的EVA(j)的值。因此，在讀信號(hào)rd的可靠性較低的情形中，所計(jì)算出的EVA (j)和LLR的 可靠性也較低。從而，如果可靠性較低的LLR在未改變的情況下被用LDPC解碼處理，則LDPC解碼 處理中的負(fù)擔(dān)增加了。具體而言，這種情形導(dǎo)致了 LDPC解碼處理中的重復(fù)計(jì)數(shù)的增加(循 環(huán)計(jì)數(shù)直到奇偶校驗(yàn)通過(guò))。另外，這種情形有時(shí)還包括LDPC解碼錯(cuò)誤。因此，在迄今所述的LLR計(jì)算技術(shù)中，完全沒(méi)有考慮讀信號(hào)rd的可靠性較低的情 形。因此，例如下面所述的對(duì)EVA (j)的進(jìn)一步調(diào)整處理基于上述LLR計(jì)算技術(shù)被執(zhí) 行，從而可以防止與上述讀錯(cuò)誤的發(fā)生相伴的問(wèn)題。首先，為了估計(jì)讀信號(hào)rd的可靠性，在第1次排序時(shí)，判斷稀疏碼的解碼是否導(dǎo)致 了錯(cuò)誤。如果未發(fā)生解碼錯(cuò)誤，則如上所述EVA (j)根據(jù)第j個(gè)EVA(j)計(jì)算表達(dá)式被更新 (在j = 1的情形中為“1”)。另一方面，如果在第1次排序時(shí)發(fā)生了解碼錯(cuò)誤，則設(shè)置增益g(偏差可能性比調(diào) 節(jié)系數(shù))，該增益g用于在j = 2的排序及其后減小要被更新的EVA(j)的值。設(shè)置用作這 種可能性比調(diào)整系數(shù)的增益g將每次排序時(shí)要被更新的EVA (j)的值調(diào)整為與正常時(shí)(即， 在在第1次排序時(shí)未發(fā)生解碼錯(cuò)誤、并且讀信號(hào)rd的可靠性被確定為較高的情形中)相比 較小。在該示例中，通過(guò)向EVA (j)提供增益g的倒數(shù)而執(zhí)行了基于這種增益g對(duì)EVA (j)的調(diào)整。換言之，對(duì)EVA(j)的值的調(diào)整是通過(guò)根據(jù)EVA(j)/g的計(jì)算執(zhí)行的。應(yīng)當(dāng)注意，在從作為L(zhǎng)LA候選值的絕對(duì)值的EVA (j)確定LLR的值時(shí)，根據(jù)上述計(jì) 算(l_2Xd(i))EVA(j)，根據(jù)要處理的位的值“0”或“1”的正或負(fù)符號(hào)被添加到EVA(j)?；?于此，在例如上述根據(jù)增益g執(zhí)行調(diào)整的情形中，LLR的確定值變?yōu)橛?1-2 X d (i)) EVA (j) / g表示的值。另外，在該示例中，判斷是否發(fā)生了解碼錯(cuò)誤不是僅在第1次排序時(shí)執(zhí)行的，而是 即使在第1次排序之后的排序時(shí)也執(zhí)行該判斷，并且如果在第1次排序后的排序時(shí)解碼錯(cuò) 誤連續(xù)發(fā)生，則執(zhí)行設(shè)置使得根據(jù)增益g增大EVA (j)的偏移量(被設(shè)置為較小的量)。具 體而言，從第1次排序起每當(dāng)解碼錯(cuò)誤連續(xù)發(fā)生時(shí)，增益g的值被遞增。至于該示例的LLR計(jì)算技術(shù)，可以作出這樣的布置為了處理在第1次排序時(shí)檢測(cè) 到稀疏碼解碼錯(cuò)誤并且讀信號(hào)rd的可靠性被確定為較低的情形，執(zhí)行調(diào)整使得在后續(xù)排 序時(shí)計(jì)算出的EVA (j)的值比在正常時(shí)的小。從而，這樣的技術(shù)被使用如果讀信號(hào)rd的可靠性較低，則減小LLR的值，并且與 不考慮讀信號(hào)rd的可靠性而正常計(jì)算LLR的情形相比可以降低后續(xù)級(jí)的LDPC解碼處理的 負(fù)擔(dān)。換言之，可以減小LDPC解碼處理中的重復(fù)計(jì)數(shù)(平均值)。此外，還可以抑制LDPC 解碼錯(cuò)誤(提高再現(xiàn)性能)?，F(xiàn)在，還可以設(shè)想使用下述技術(shù)如果在第1次解碼時(shí)發(fā)生解碼錯(cuò)誤，則其讀信號(hào) 被認(rèn)為是完全缺乏可靠性的讀信號(hào)，并且沒(méi)有值被使用，不執(zhí)行后續(xù)的重復(fù)更新處理，每個(gè) 位的LLR的值都被確定為0(即，放棄了對(duì)LLR的計(jì)算)。但是，在使用這種技術(shù)的情形中， 清楚可見(jiàn)不能獲得合適的LDPC解碼結(jié)果的可能性較高。另一方面，根據(jù)上述用于執(zhí)行對(duì)LLR的調(diào)整的技術(shù)，如果讀信號(hào)rd的可靠性較低，在調(diào)整作為L(zhǎng)LR候選值的EVA (j)的同時(shí)可以計(jì)算基于實(shí)際獲得的幅度值的嘗試性EVA (j)。 就此而言，與上述放棄對(duì)LLR的計(jì)算相比可以計(jì)算出更可靠的LLR。換言之，減少了 LDPC解碼處理中的重復(fù)計(jì)數(shù)，并且與由于發(fā)生了解碼錯(cuò)誤而將 LLR的值都設(shè)置為“0”的情形相比進(jìn)一步抑制了 LDPC解碼錯(cuò)誤。另外，在本示例的上述技術(shù)中，判斷在第1次排序及其后是否連續(xù)發(fā)生了解碼錯(cuò)誤，并且每當(dāng)在第1次及其后連續(xù)發(fā)生解碼錯(cuò)誤時(shí)，再次設(shè)置增益g的值使得要計(jì)算的 EVA (j)的值比偏移量大。從而，可以根據(jù)讀信號(hào)rd的可靠性低的程度協(xié)調(diào)地調(diào)整EVA (j) 的偏移量，并且可以根據(jù)讀信號(hào)rd的可靠性低的程度高精度地調(diào)整該偏移量。從而，進(jìn)一 步減少了 LDPC重復(fù)計(jì)數(shù)，并且進(jìn)一步抑制了 LDPC解碼錯(cuò)誤?，F(xiàn)在，應(yīng)當(dāng)注意，如果可以減少LDPC重復(fù)計(jì)數(shù)，則可以縮小LDPC解碼處理單元22中的電路規(guī)模。另外，在該示例中，增益g的倒數(shù)被給予EVA(j)，從而使EVA(j)的值偏移。因此，給出了增益g的倒數(shù)，從而通過(guò)遞增增益g的值可以調(diào)整偏移量，并且因此 可以簡(jiǎn)化用于調(diào)整該偏移量的電路配置。1-5.處理過(guò)程將參考圖17中的流程圖描述執(zhí)行來(lái)用于實(shí)現(xiàn)作為上述示例的LLR計(jì)算技術(shù)的處理的過(guò)程。應(yīng)當(dāng)注意，圖17中所示的處理序列是圖12中的LLR計(jì)算單元20在圖13中步驟S102中執(zhí)行的處理。
另外，從上面圖13的描述可理解，圖17所示的LLR計(jì)算處理是用于從第ρ個(gè)稀疏 碼塊的讀信號(hào)rd獲得與其相對(duì)應(yīng)的以k個(gè)位為增量的第q個(gè)單元中的每個(gè)位的LLR。在圖17中，首先，在步驟S301中，初始化排序計(jì)數(shù)j、每個(gè)位的LLR候選值的絕對(duì) 值(EVA(j))、以及增益g中的每個(gè)值。具體而言，這些值分別被設(shè)置為j —l、EVA(j)— 全〃 0〃、確定Flag—全〃 0〃、以及增益g — l。在這里，每個(gè)位的LLR的確定Flag是用于確定是否針對(duì)以k個(gè)位為增量的單元中的每個(gè)位確定了 LLR的值的標(biāo)志，并且確定Flag = 0表示未確定，而Flag = 1表示已確定。 如圖所示，隨著LLR的確定，在后面描述的步驟S317中確定Flag被設(shè)置為Flag = 1。在后續(xù)步驟S302中，第ρ個(gè)稀疏碼塊的讀信號(hào)按照幅度排名順序被存儲(chǔ)。從上面 圖16的描述可理解，在第1次排序時(shí)，要被處理的第ρ個(gè)稀疏碼塊中的每個(gè)像素的幅度值 (讀信號(hào)rd)以與正常排序校驗(yàn)相同的方式按照幅度的升序被排序(排名)。隨后，在接下來(lái)的步驟S303中，作為稀疏碼解碼處理，執(zhí)行根據(jù)在步驟S302中賦 予每個(gè)像素的排名順序的數(shù)據(jù)識(shí)別(排序校驗(yàn))和基于該數(shù)據(jù)識(shí)別結(jié)果的稀疏碼解碼。換 言之，對(duì)于步驟S302中排序的每個(gè)像素，執(zhí)行其中幅度最大的前1個(gè)像素的位值被設(shè)置為 “1”而此外的其他像素的位值被設(shè)為“0”的數(shù)據(jù)識(shí)別，并且基于利用該數(shù)據(jù)識(shí)別確定的塊數(shù) 據(jù)圖樣以及圖12中所示的稀疏編碼/解碼表21執(zhí)行稀疏碼解碼。在隨后的步驟S304中，作為關(guān)于是否發(fā)生了解碼錯(cuò)誤的判斷處理，判斷步驟S303 中的解碼是否導(dǎo)致了錯(cuò)誤。如果在步驟S304中獲得了表示發(fā)生了解碼錯(cuò)誤的肯定結(jié)果，則處理前進(jìn)到步驟 S309，在該步驟中增益g的值被遞增(g — g+Ι)，隨后處理前進(jìn)到步驟S310。根據(jù)步驟S304 — S309中的這種處理，如果在第1次排序時(shí)發(fā)生了解碼錯(cuò)誤，則在 第1次排序后的排序時(shí)每當(dāng)解碼錯(cuò)誤連續(xù)發(fā)生時(shí)就可以遞增增益g的值。另一方面，如果在步驟S304中獲得了表示未發(fā)生解碼錯(cuò)誤的否定結(jié)果，則處理前 進(jìn)到步驟S305，在該步驟中判斷是否j = 1，即，該排序是否是第1次排序。如果在步驟S305 中獲得了表示j = 1的肯定結(jié)果，則在步驟S306中，EVA (j)的每個(gè)位被更新為“1”(最小 值)，并且隨后處理前進(jìn)到后述步驟S310。另外，如果在步驟S305中獲得了表示j不等于1的否定結(jié)果，則處理前進(jìn)到步驟 S307，在該步驟中根據(jù)第j次排序時(shí)的預(yù)定EVA (j)計(jì)算表達(dá)式計(jì)算EVA (j)。換言之，如圖 16所示，根據(jù)與第j次排序相對(duì)應(yīng)的預(yù)定計(jì)算表達(dá)式計(jì)算每個(gè)位(i = 1至k)的EVA (j)。在后續(xù)步驟S308中，基于計(jì)算出的EVA (j)和增益g，每個(gè)位的LLR候選值被更新 為 EVA(j)/g。在這里，上述步驟S304 — S305 — S307 — S308中的處理是當(dāng)?shù)?次稀疏解碼成 功后、在第1次排序后的排序時(shí)計(jì)算EVA (j)來(lái)更新LLR候選值的處理。隨后，在步驟S310中，判斷是否滿(mǎn)足了確定Flag的總值=8和j = jMAX中的任 一條件。換言之，判斷是否滿(mǎn)足以下條件中的一個(gè)i = 1至k的每個(gè)位的LLR都被確定； 以及排序計(jì)數(shù)成為上限值jMAX。如圖所示，如果獲得了表示滿(mǎn)足了這些條件中的任一個(gè)的肯定結(jié)果，則作為步驟 S102的LLR計(jì)算處理結(jié)束。換言之，第q個(gè)單元中的每個(gè)位的LLR(X (i))的計(jì)算處理結(jié)
束ο
換言之，如果獲得了表示上述兩個(gè)條件中的任一個(gè)都不滿(mǎn)足的否定結(jié)果，則處理 前進(jìn)到步驟S311，其中j的值被遞增(j — j+1)。隨后，在接下來(lái)的步驟S312中，讀信號(hào)(每個(gè)像素的讀信號(hào)rd)根據(jù)預(yù)定的第j 次排序被存儲(chǔ)，隨后在步驟S313中，執(zhí)行稀疏碼的解碼。在隨后的步驟S314中，判斷是否每個(gè)位的LLR候選值的總數(shù)=0。具體而言，這等 同于判斷i = 1至k的每個(gè)位的LLR候選值是否處于完全未從初始值“0”被更新的狀態(tài)。在這里，每個(gè)位的LLR候選值完全未從初始值“0”被更新表示每個(gè)位的LLR候選 值處于稀疏碼的解碼未成功的狀態(tài)中。如果在步驟S314中判斷出每個(gè)位的LLR的總數(shù)=0 (稀疏碼的解碼未成功)，則處 理前進(jìn)到上述步驟S304。從而，如果在步驟S314中獲得了肯定結(jié)果，則處理前進(jìn)到步驟S304，從而，根據(jù)上 述步驟S304 — S309中的處理，如果第1次排序時(shí)發(fā)生了解碼錯(cuò)誤，則從第1次排序起每當(dāng) 解碼錯(cuò)誤連續(xù)發(fā)生時(shí)增益g的值就被遞增。另外，如果在步驟S314中獲得了表示每個(gè)位的LLR的總數(shù)不等 于0 (即，在步驟 S306或步驟S308中已實(shí)現(xiàn)了稀疏碼的解碼并且已更新了候選值)的否定結(jié)果，則處理前進(jìn) 到步驟S315。步驟S315至步驟S319中的處理是在實(shí)現(xiàn)了對(duì)稀疏碼的解碼并且獲得了第一個(gè)解 碼結(jié)果后要執(zhí)行的處理，并且隨后，在步驟S311中，j的值被遞增，并且嘗試對(duì)下一個(gè)排序 順序的稀疏碼的解碼(S312和S313)。在步驟S315中，判斷是否發(fā)生了解碼錯(cuò)誤。換言之，判斷步驟S313中執(zhí)行的稀疏 碼的解碼是否導(dǎo)致了錯(cuò)誤。如果在步驟S315中獲得了表示發(fā)生了解碼錯(cuò)誤的肯定結(jié)果，則處理如圖所示返 回到上述步驟S310。在這里，從而，響應(yīng)于在實(shí)現(xiàn)了一次稀疏碼的解碼后檢測(cè)到解碼錯(cuò)誤，處理前進(jìn)到 步驟S310。換言之，與步驟S304中的情形不同(在第1次排序時(shí)發(fā)生了解碼錯(cuò)誤的情形， 以及從第一次排序起連續(xù)發(fā)生解碼錯(cuò)誤的情形)，不執(zhí)行步驟S309中的對(duì)增益g的遞增。換言之，從此可理解，在該示例的技術(shù)中，除非在第1次排序時(shí)發(fā)生了解碼錯(cuò)誤， 否則不執(zhí)行根據(jù)可能性比調(diào)整系數(shù)對(duì)LLR候選值的調(diào)整。另外，如果在步驟S315中獲得了表示未發(fā)生解碼錯(cuò)誤的否定結(jié)果，則處理前進(jìn)到 步驟S316，在該步驟中確定在第一次解碼結(jié)果和第j次排序時(shí)的解碼結(jié)果之間值被反轉(zhuǎn)的 位。 基于上述，在接下來(lái)的步驟S317中，對(duì)值被反轉(zhuǎn)并且確定Flag為0的位執(zhí)行下面 的處理。 基于當(dāng)前候選值確定其LLR 將確定Flag改變?yōu)?在這里，對(duì)于確定LLR，如果假設(shè)值被反轉(zhuǎn)并且確定Flag為0的位是位di，則對(duì)于 該位di的當(dāng)前LLR候選值(EVA(j)/g)，利用作為該位di的位值的d(i)，計(jì)算出LLR候選 值X (1-2 X d (i))，其被確定為位di的LLR。在后續(xù)步驟S318中，根據(jù)在第j次排序時(shí)的預(yù)定EVA (j)計(jì)算表達(dá)式計(jì)算出EVA(J)0 隨后，在接下來(lái)的步驟S319中，基于計(jì)算出的EVA(j)和增益g，每個(gè)位的LLR候選 值被更新為“EVA(j)/g”。在執(zhí)行了步驟S319中的處理之后，處理返回到前面的步驟S310。1-6.仿真結(jié)果為了驗(yàn)證上述作為本示例的技術(shù)的LLR計(jì)算技術(shù)的有效性，針對(duì)bER(誤位率)和 LDPC解碼處理的重復(fù)計(jì)數(shù)執(zhí)行了仿真。圖18A和18B示出了其結(jié)果。在圖18A和18B中，圖18A示出了關(guān)于bER的仿真結(jié)果，而圖18B示出了關(guān)于LDPC 解碼處理的重復(fù)計(jì)數(shù)的仿真結(jié)果。具體而言，圖18A是在逐漸施加白高斯噪聲作為噪聲時(shí)仿真bER改變而獲得的結(jié) 果，其中SNR作為水平軸，而bER作為縱軸。例如，圖18B是通過(guò)在逐漸施加白高斯噪聲作 為噪聲時(shí)類(lèi)似地仿真重復(fù)計(jì)數(shù)改變而獲得的結(jié)果，其中SNR作為水平軸，而重復(fù)計(jì)數(shù)作為 垂直軸。在這里，重復(fù)計(jì)數(shù)是在對(duì)13個(gè)LDPC塊執(zhí)行解碼處理時(shí)的平均值。注意，針對(duì)本示例的技術(shù)的仿真結(jié)果由圖中作為“可變?cè)鲆鍸DPC”的實(shí)線(xiàn)和白圓標(biāo) 記的組合指示，這在圖18A和18B中是相同的。另外，在圖18A和18B中，作為比較還一起 示出了以下項(xiàng)目的仿真結(jié)果?！?“不重試LDPC”…用于在解碼錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)將LLR確定為“0”的技術(shù)(虛線(xiàn)和χ 標(biāo)記的組合) “固定增益LDPC”…用于將增益g固定為“1”的技術(shù)(實(shí)現(xiàn)和三角形標(biāo)記的組 合)另外，具體而言，在圖18A中，作為參考，關(guān)于利用排序校驗(yàn)對(duì)稀疏碼的解碼結(jié)果 的bER用“SORT”示出(實(shí)線(xiàn)和黑圓)。注意，在該仿真中，E(16，3，8)被作為稀疏編碼參數(shù)。另外，對(duì)于LDPC碼，利用常規(guī) 碼作為L(zhǎng)DPC來(lái)計(jì)算奇偶位，在該常規(guī)碼中碼長(zhǎng)為4947，校驗(yàn)碼計(jì)數(shù)為2497，列權(quán)重為3并 且行權(quán)重為6。首先，在圖18A中，在“SORT”中，未執(zhí)行根據(jù)LDPC的糾錯(cuò)，同時(shí)錯(cuò)誤繼續(xù)存在直到 SNR為12. 5dB，在執(zhí)行了根據(jù)LDPC的糾錯(cuò)的該示例(“可變?cè)鲆鍸DPC”)、“不重試LDPC”和 “固定增益LDPC”中，在SNR > 7. OdB時(shí)錯(cuò)誤消失了，根據(jù)LDPC的效果表現(xiàn)顯著。另外，在圖18A中，比較該示例和“不重試LDPC”表明，在該示例中無(wú)錯(cuò)誤SNR為 7. OdB左右，在“不重試LDPC”情形中為9. 5dB左右，因此，清楚可見(jiàn)對(duì)于bER本示例較優(yōu)。另外，在圖18A中，比較該示例和“固定增益LDPC”，再次確認(rèn)該示例在再現(xiàn)性能方 面稍?xún)?yōu)。但是，在該情形中，在無(wú)錯(cuò)誤SNR方面，二者一般都在7. OdB左右。根據(jù)圖18A中的結(jié)果，如果如該示例使用用于在發(fā)生解碼誤差時(shí)調(diào)整LLR候選值 的技術(shù)，則可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于bER(再現(xiàn)性能)比較有益。另外，對(duì)于圖18B中的重復(fù)計(jì)數(shù)，首先，比較該示例和“固定增益LDPC”確認(rèn)了該示 例稍小。具體而言，在無(wú)錯(cuò)誤的SNR = 7. OdB附近，該示例表現(xiàn)出了較小的重復(fù)計(jì)數(shù)。另外，在與“不重試LDPC”的比較中，清楚確認(rèn)了該示例表現(xiàn)出了較小的重復(fù)計(jì)數(shù)。 根據(jù)圖18B，可以理解對(duì)于重復(fù)計(jì)數(shù)，該示例與“固定增益LDPC”和“不重試LDPC”這兩種技術(shù)相比都是最優(yōu)的。2.第一實(shí)施例2-1.作為第一實(shí)施例的映射技術(shù)現(xiàn)在，上述LLR計(jì)算技術(shù)僅是在全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中采用LDPC的情形中一種合 適的LLR計(jì)算技術(shù)。從迄今的描述可理解，在從讀信號(hào)獲得LDPC碼串中的每個(gè)位的LLR時(shí)， 如果稀疏碼(均衡碼)被用作例如全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)中的記錄調(diào)制碼，則應(yīng)當(dāng)使用至少 以下技術(shù)。具體而言，一種使用的技術(shù)是，對(duì)于以塊數(shù)據(jù)為 增量的讀信號(hào)，重復(fù)交換幅度排名 順序來(lái)獲得其解碼結(jié)果，并且在該處理時(shí)，計(jì)算LLR使得較小的(絕對(duì))值被賦予作為在初 始交換幅度排名順序時(shí)值被反轉(zhuǎn)的位的LLR，而較大的(絕對(duì))值被賦予作為即使重復(fù)交換 幅度排名順序值也未被反轉(zhuǎn)的位的LLR。現(xiàn)在，在使用這種技術(shù)的情形中，如圖15所示，理想的是在執(zhí)行一次排名順序交 換時(shí)解碼結(jié)果中值被反轉(zhuǎn)的位的數(shù)目為“1”(即，解碼結(jié)果的漢明距離為1)。換言之，從而 可以生成每個(gè)位的可能性的差值，并且因此可以獲得更合適的LLR值。因此，為了獲得“1”作為在執(zhí)行一次排名順序交換時(shí)解碼結(jié)果中值被反轉(zhuǎn)的位的 數(shù)目，例如圖19所示，在均衡碼編碼/解碼表中，應(yīng)當(dāng)將具有“漢明距離為1”關(guān)系的一組k 位數(shù)據(jù)圖樣與具有“漢明距離為2”關(guān)系的一組塊數(shù)據(jù)相關(guān)。應(yīng)當(dāng)注意，在作為稀疏(均衡)碼的塊數(shù)據(jù)中，位“1”的數(shù)目被限制為1。因此，在 一次交換幅度排名順序時(shí)，在交換前的塊數(shù)據(jù)和交換后的塊數(shù)據(jù)之間必然有兩個(gè)位不同， 因此塊數(shù)據(jù)之間的漢明距離必然為“ 2 ”。在這里，如上所述，在根據(jù)E (16，3，8)執(zhí)行稀疏編碼的情形中，在所有塊數(shù)據(jù)圖樣 中，滿(mǎn)足“ 1，，在垂直方向上和水平方向上都不連續(xù)這樣條件的圖樣有276種。在這276種 中，用于實(shí)際稀疏編碼的塊數(shù)據(jù)(即，用作碼字的塊數(shù)據(jù))為256種，S卩，28?？紤]用于編碼的256種塊數(shù)據(jù)群組中具有關(guān)系“漢明距離為2”的塊數(shù)據(jù)的組合。例如，作為根據(jù)圖4至10所示的直接映射的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表的示例，在查看對(duì)應(yīng)于 “##2##”的塊數(shù)據(jù)“1001010000000000"時(shí)，在圖4中，作為對(duì)于該塊數(shù)據(jù)“##2##”具有關(guān)系“漢明距離為2”的塊數(shù)據(jù)，存 在 “ ## 1 ## ”、“ ##3## ”、“ ## 10## ”、“ ## 13## ”、“ ## 15## ”、“ ##17##，，和 “ ##26##”。類(lèi)似地，例如，在查看“##5##”時(shí)，在圖4中，作為對(duì)于該塊數(shù)據(jù)具有關(guān)系“漢明 距離為 2” 的塊數(shù)據(jù)，存在 “ ##0## ”、“ ##4## ”、“ ##6## ”、“ ##8## ”、“ ## 19## ”、“ ##28## ”、 “##32## ”和 “##34## ”。因此，對(duì)于用于編碼的256個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中的每個(gè)塊數(shù)據(jù)，針對(duì)該塊數(shù)據(jù)具有關(guān) 系“漢明距離為2”的塊數(shù)據(jù)被校驗(yàn)。換言之，這256個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中的具有關(guān)系“漢明距 離為2”的所有組數(shù)據(jù)都被校驗(yàn)。從而，可以找到根據(jù)對(duì)幅度排名的交換具有關(guān)系“漢明距 離為2”的塊數(shù)據(jù)的所有可能組合。
注意，例如，在利用圖4至10所示的直接映射表時(shí)，在校驗(yàn)所有具有關(guān)系“漢明距 離為2”的塊數(shù)據(jù)組的總數(shù)時(shí)，該數(shù)目為5598?，F(xiàn)在，對(duì)于在執(zhí)行一次排名順序交換時(shí)解碼結(jié)果中值被反轉(zhuǎn)的位的數(shù)目為“1”的 情形中，理想的是將具有關(guān)系“漢明距離為1”的一組數(shù)據(jù)圖樣與具有關(guān)系“漢明距離為2” 的所有塊數(shù)據(jù)組相關(guān)。但是，考慮到實(shí)際編碼比，這非常困難。因此，在實(shí)踐中，解決方案是盡可能地將具有關(guān)系“漢明距離為1”的一組數(shù)據(jù)圖樣 與具有關(guān)系“漢明距離為2”的塊數(shù)據(jù)組相關(guān)。
因此，為了盡可能地將具有關(guān)系“漢明距離為1”的一組數(shù)據(jù)圖樣與具有關(guān)系“漢 明距離為2”的塊數(shù)據(jù)組相關(guān)，在本實(shí)施例中，根據(jù)下述技術(shù)，執(zhí)行用于確定“2k個(gè)塊數(shù)據(jù)” 與“ 2k個(gè)數(shù)據(jù)圖樣”的對(duì)應(yīng)關(guān)系的映射。換言之，1)重復(fù)用于將2k個(gè)塊數(shù)據(jù)中的每個(gè)與2k個(gè)數(shù)據(jù)圖樣中的每個(gè)相關(guān)的映射多次， 以獲得要為每種映射生成的不同的映射圖樣，從而生成多種映射圖樣。2)針對(duì)所生成的每種映射圖樣，計(jì)算用于對(duì)下述一組k位數(shù)據(jù)圖樣的每個(gè)漢明距 離積分的評(píng)估值，其中所述一組k位圖案被與用于該映射的、2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中“漢明距離 為2”的塊數(shù)據(jù)組中的每組相關(guān)，并且選擇該評(píng)估值最小的映射圖樣。具體而言，在該第一實(shí)施例中，作為上述2)中的“評(píng)估值”，計(jì)算“與用于映射的2k 個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中“漢明距離為2”的每個(gè)塊數(shù)據(jù)組相關(guān)的一組k位數(shù)據(jù)圖樣的每個(gè)漢明距離 的和”。在這里，“用于映射的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中“漢明距離為2”的塊數(shù)據(jù)組”指如該示例 設(shè)置了 k = 8的情況下256個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中具有關(guān)系“漢明距離為2”的塊數(shù)據(jù)組。S卩，例 如，在根據(jù)圖4至10所示的直接映射生成映射圖樣的情形中，存在5598種組。如上所述，在本實(shí)施例中，與“用于映射的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中“漢明距離為2”的塊 數(shù)據(jù)組”中的每組相關(guān)的一組k位數(shù)據(jù)圖樣的每個(gè)漢明距離的和被計(jì)算，作為所生成的每個(gè) 映射圖樣的評(píng)估值。該評(píng)估值可以重新表述為“與塊數(shù)據(jù)之間的漢明距離為2的組相對(duì)應(yīng) 的k位數(shù)據(jù)圖樣之間的漢明距離的和”。在這里，將許多“漢明距離為“1”的數(shù)據(jù)圖樣組”與“用于映射的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組 中“漢明距離為2”的塊數(shù)據(jù)組”相關(guān)，對(duì)于上述要計(jì)算為“與塊數(shù)據(jù)之間的漢明距離為2的 一個(gè)組相對(duì)應(yīng)的k位數(shù)據(jù)圖樣之間的漢明距離的和”的評(píng)估值，示出了其值變得較小。相反，將許多漢明距離比較大的數(shù)據(jù)圖樣組與“用于映射的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中“漢 明距離為2”的塊數(shù)據(jù)組”相關(guān)，上述評(píng)估值變得比較大。因此，在本實(shí)施例中計(jì)算的上述評(píng)估值根據(jù)其大小變?yōu)橄率鲋?，該值表示“與用于 映射的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中“漢明距離為2”的每個(gè)塊數(shù)據(jù)組相關(guān)的、“漢明距離為“1”的數(shù) 據(jù)圖樣組”的數(shù)目的大小。從而，根據(jù)本實(shí)施例的用于在所生成的多個(gè)映射圖樣中如上所述選擇上述評(píng)估值 最小的映射圖樣的技術(shù)，可以選擇將具有關(guān)系“漢明距離為2”的塊數(shù)據(jù)組與具有關(guān)系“漢 明距離為1”的多個(gè)數(shù)據(jù)圖樣組相關(guān)映射圖樣。換言之，從而，在執(zhí)行交換排名順序時(shí)解碼結(jié)果中值被反轉(zhuǎn)的位的數(shù)目為“1”的情 形的數(shù)目可被最大程度地增大，從而提高計(jì)算出的LLR的值的可靠性。換言之，結(jié)果，進(jìn)一步提高了 LDPC解碼性能。2-2.處理過(guò)程 將參考圖20中流程圖描述上述作為第一實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)映射技術(shù)的特定處理過(guò)程。在圖20中，首先，在步驟S401中，設(shè)置下面內(nèi)容。 映射圖樣的更新計(jì)數(shù)e — 0
·評(píng)估值eva_map —最大值映射圖樣的更新計(jì)數(shù)e是每次新創(chuàng)建了映射圖樣時(shí)要被遞增的值，并且是表示映 射圖樣的更新計(jì)數(shù)的值。另外，評(píng)估值evajnap是上述作為第一實(shí)施例的評(píng)估值。在步驟S401中，最大值 被設(shè)置為上述評(píng)估值evajnap的初始值。作為最大值，該值被設(shè)置為比較大以至于利用該 評(píng)估值計(jì)算技術(shù)無(wú)法計(jì)算(例如，IO10)。在后續(xù)步驟S402中，校驗(yàn)k位數(shù)據(jù)圖樣之間的漢明距離，并且創(chuàng)建矩陣u_ham，在 該矩陣中第i個(gè)數(shù)據(jù)u(i，l:k)和第j個(gè)數(shù)據(jù)u(j，l:k)之間的漢明距離作為元素(ij)。具體而言，在該示例的k = 8的情形中，矩陣11_1!_被創(chuàng)建為其中第i個(gè)數(shù)據(jù)u(i， l:k)和第j個(gè)數(shù)據(jù)u(j，l:k)之間的漢明距離作為元素(ij)。u_ham(ij) = sum (xor (u (i, 1 8), u (j, 1 8)))其中xor表示異或，并且sum表示和。在接下來(lái)的步驟S403中，塊數(shù)據(jù)按升序被與每個(gè)數(shù)據(jù)圖樣相關(guān)，從而創(chuàng)建第一次 映射圖樣。具體而言，從滿(mǎn)足在垂直方向上和水平方向上“1”都不連續(xù)這一條件(記錄調(diào) 制碼的規(guī)則)的(276)個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中提取2k個(gè)塊數(shù)據(jù)，并將這些塊數(shù)據(jù)按照升序與2k個(gè) 數(shù)據(jù)圖樣中的每個(gè)相關(guān)，從而創(chuàng)建了第一次映射圖樣。在接下來(lái)的步驟S404中，創(chuàng)建矩陣c_ham，其中第i個(gè)塊數(shù)據(jù)c(i，l:m)和第j個(gè) 塊數(shù)據(jù)c(j，l:m)之間的漢明距離為2的集合的元素(ij)為1，其他為0。在這里，該示例中的塊數(shù)據(jù)是包括4X4 = 16位的二維陣列，因此第i個(gè)塊數(shù)據(jù)由 c(i,l:4,l:4)表示。類(lèi)似地，第j個(gè)塊數(shù)據(jù)用c(j，1:4，1:4)表示。具體而言，在步驟S404中，創(chuàng)建如下的矩陣c_ham，其中第i個(gè)塊數(shù)據(jù)c(i，l:4， 1:4)和第j個(gè)塊數(shù)據(jù)c(j，1:4，1:4)之間的漢明距離為2的集合的元素(ij)為1，其他為 O0c_ham(ij) = (sum(sum(xor (c (i，1 4，1 4)，c (j，1 4，1 4)))) ==2)其中，“= =”表示每個(gè)元素的匹配比較。在隨后的步驟S405中，將u_ham和c_ham之間的每個(gè)元素相乘，再計(jì)算其和作為 評(píng)估值候選new_eva_map。在該示例的情形中，如下計(jì)算該評(píng)估值neW_eva_map。new_eva_map = sum(sum(c_ham(1:256，1:256)*u_ham))其中“*”表示每個(gè)元素相乘。在接下來(lái)的步驟S406中，判斷該評(píng)估值候選neW_eVa_map是否小于當(dāng)前的評(píng)估值 eva_map。 具體而言，對(duì)于在步驟S403中(或者稍后的步驟S410)中新生成的映射圖樣，判斷在步驟S405中新計(jì)算出的評(píng)估值候選neW_eVa_map的值是否比在步驟S406中的執(zhí)行點(diǎn) 保存的當(dāng)前評(píng)估值evajnap小。如果在步驟S406中獲得了表示該評(píng)估值候選neW_eva_map不比當(dāng)前評(píng)估值eva_ map小的否定結(jié)果，則處理前進(jìn)到步驟S409。另一方面，如果在步驟S406中獲得了表示該評(píng)估值候選neW_eva_map比當(dāng)前評(píng)估 值evajnap小的肯定結(jié)果，則處理前進(jìn)到步驟S407，在該步驟中，將評(píng)估值evajnap更新成 該評(píng)估值候選new_eva_map (eva_map — new_eva_map)。換言之，此后，“當(dāng)前”評(píng)估值eva_ map的值被在步驟S405中計(jì)算出的最新的評(píng)估值候選new^vajnap所替換。
隨后，在步驟S408中，將當(dāng)前映射圖樣確定為最優(yōu)映射圖樣候選，隨后處理前進(jìn) 到步驟S409。在步驟S409中，判斷映射圖樣的更新計(jì)數(shù)e是否已達(dá)到預(yù)定的更新計(jì)數(shù)上限值 eMAXo如果在步驟S409中獲得了表示映射圖樣的更新計(jì)數(shù)e已達(dá)到上限值eMAX的肯定 結(jié)果，如圖所示，則處理前進(jìn)到步驟S412，在該步驟中將當(dāng)前最優(yōu)映射圖樣候選確定為最優(yōu) 映射圖樣，并且圖中所示處理結(jié)束。注意，從此可理解，在圖20所示的處理中，在重復(fù)創(chuàng)建映射圖樣預(yù)定次數(shù)時(shí)，將評(píng) 估值最小的映射圖樣確定為最優(yōu)映射圖樣。另一方面，如果獲得了表示映射圖樣的更新計(jì)數(shù)e尚未達(dá)到上限值eMAX的否定結(jié) 果，則處理前進(jìn)到步驟S410，在該步驟中通過(guò)改變塊數(shù)據(jù)與每個(gè)數(shù)據(jù)圖樣的相關(guān)來(lái)創(chuàng)建新 的映射圖樣。此時(shí)，假設(shè)要使用的塊數(shù)據(jù)的圖樣是從滿(mǎn)足“1”在垂直方向上和水平方向上 都不連續(xù)這一條件的276種中選擇出的。具體而言，在步驟S410中更新映射圖樣時(shí)使用的 256個(gè)塊數(shù)據(jù)群組并不固定為在前面的步驟S403中創(chuàng)建第一次映射圖樣時(shí)選擇的256個(gè)塊 數(shù)據(jù)群組，而是從滿(mǎn)足上述條件的276種中選擇要與每個(gè)數(shù)據(jù)圖樣相關(guān)的每個(gè)塊數(shù)據(jù)。在候選步驟S411中，更新計(jì)數(shù)e被遞增(e — e+Ι)。隨后，在更新計(jì)數(shù)e被更新后，處理返回到前面的步驟S404。從而，對(duì)于在步驟 S410中生成的新的映射圖樣，通過(guò)步驟S404和S405計(jì)算評(píng)估值候選new_eva_map。從而，根據(jù)圖20所示的處理，對(duì)映射圖樣的更新被重復(fù)了作為更新計(jì)數(shù)e的上限 值的eMAX次(創(chuàng)建了 eMAX+Ι次)，在這些映射圖樣中評(píng)估值evajnap最小的被確定(選 擇)為最優(yōu)映射圖樣。從而，一個(gè)映射圖樣可以被選擇作為用于編碼(解碼)稀疏碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表的映 射圖樣，從而可以增加在交換排名順序時(shí)解碼結(jié)果中值被反轉(zhuǎn)的位的數(shù)目變成“1”的情形 的數(shù)目。2-3.作為實(shí)施例的用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)制的配置圖21是示出了用于基于利用上述技術(shù)所選的映射圖樣執(zhí)行數(shù)據(jù)調(diào)制(和解調(diào)) 的配置的框圖。應(yīng)當(dāng)注意，在本實(shí)施例中，記錄/再現(xiàn)設(shè)備的總體配置與圖1中所示的相同。在圖 21中，在圖1中所示的記錄/再現(xiàn)設(shè)備的總體配置中，不包括用虛線(xiàn)所示的光學(xué)拾取器的部 分的配置被提取并示出。注意，在圖21中，圖1中已示出的部分標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)，并且省略 了對(duì)其描述。
如圖所示，在該情形中，記錄數(shù)據(jù)經(jīng)由LDPC編碼單元14編碼后被輸入到稀疏編碼 單元15。在該情形中稀疏編碼單元15基于編碼/解碼表25對(duì)從LDPC編碼單元14輸入的 LDPC碼串執(zhí)行稀疏編碼。在編碼/解碼表25中，其映射圖樣(每個(gè)塊數(shù)據(jù)與每個(gè)k位數(shù)據(jù)圖樣的對(duì)應(yīng)關(guān) 系)是通過(guò)如圖20所示的作為第一實(shí)施例的最優(yōu)映射圖樣選擇處理而獲得的。稀疏編碼單元15基于編碼/解碼表25執(zhí)行稀疏編碼而獲得的塊數(shù)據(jù)被提供到調(diào)制控制單元16。如上所述，在記錄時(shí)，調(diào)制控制單元16基于從稀疏編碼單元15輸入的塊數(shù) 據(jù)驅(qū)動(dòng)控制SLM 4，從而生成信號(hào)光和參考光。另外，如上所述，來(lái)自圖像傳感器13的讀信號(hào)rd被輸入到數(shù)據(jù)再現(xiàn)單元17。同樣在該情形中，在數(shù)據(jù)再現(xiàn)單元17中提供了如圖12所示的相同的LLR計(jì)算單元20和LDPC 解碼處理單元22。在該情形中，LLR計(jì)算單元20基于編碼/解碼表25執(zhí)行要在LLR計(jì)算處理的過(guò) 程中執(zhí)行的稀疏碼解碼。因此，在本實(shí)施例的記錄/再現(xiàn)設(shè)備中，利用編碼/解碼表25執(zhí)行稀疏碼的編碼 /解碼，其中執(zhí)行映射以使得許多具有“漢明距離為1”關(guān)系的數(shù)據(jù)圖樣的組盡可能與具有 “漢明距離為2”關(guān)系的一組塊數(shù)據(jù)相關(guān)。從而，在記錄時(shí)的LLR計(jì)算中，可以盡可能增大在 交換排名順序時(shí)解碼結(jié)果中值被反轉(zhuǎn)的位的數(shù)目為1的情形，結(jié)果，可以獲得更合適的值 作為L(zhǎng)LR的值，并且可以提高LDPC解碼性能。2-4.根據(jù)第一實(shí)施例的技術(shù)的有效性隨后，將參考圖22至25描述上述第一實(shí)施例的技術(shù)的有效性。圖22是以表格格式示出了與漢明距離為2的塊數(shù)據(jù)組相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)圖樣之間的 漢明距離的分布的圖。在圖22中，作為漢明距離分布，與第一實(shí)施例中的分布一起，示出了 執(zhí)行直接映射(圖中的“直接”)的情形中的分布作為比較。應(yīng)當(dāng)注意，如上所述，第一實(shí)施例的評(píng)估值被定義為“與用于映射的2k個(gè)塊數(shù)據(jù) 群組中“漢明距離為2”的每個(gè)塊數(shù)據(jù)組相關(guān)的一組k位數(shù)據(jù)圖樣的每個(gè)漢明距離的和”。 換言之，第一實(shí)施例的評(píng)估值等同于通過(guò)將漢明距離1至8中的每個(gè)的次數(shù)次數(shù)(degree) 值與該漢明距離相乘而獲得的所有值求和而獲得的值。從圖22可見(jiàn)，在直接映射的情形中，雖然k位數(shù)據(jù)圖樣之間的漢明距離為1的組 的數(shù)目為556，但是在第一實(shí)施例中，該數(shù)目為1100，S卩，約兩倍。另外，在直接映射的情形中，雖然漢明距離為8的數(shù)據(jù)圖樣的組的數(shù)目為18，但是 在第一實(shí)施例的情形中，該組數(shù)為0。類(lèi)似地，即使在查看漢明距離變?yōu)橄鄬?duì)較大的4至7 的數(shù)據(jù)圖樣的組的數(shù)目的情況下，也可以確認(rèn)第一實(shí)施例中的組的數(shù)目都比直接映射情形 中的組的數(shù)目小。據(jù)此，可見(jiàn)第一實(shí)施例的技術(shù)對(duì)于賦予每個(gè)位不同的可能性方面更有效。注意，在對(duì)圖22中的漢明距離1至8中的每個(gè)的次數(shù)加總時(shí)，在直接映射情形中 該總數(shù)為5598，而在第一實(shí)施例的情形中為5432。這是從第一實(shí)施例的選擇方法導(dǎo)出的， 在步驟S410中也有所描述，在創(chuàng)建映射圖樣候選時(shí)，塊數(shù)據(jù)圖樣是從滿(mǎn)足預(yù)定條件的276 種塊數(shù)據(jù)圖樣中選擇的，而不是使用固定的256個(gè)塊數(shù)據(jù)群組。換言之，鑒于此，用于直接 映射的256個(gè)塊數(shù)據(jù)不同于利用第一實(shí)施例的技術(shù)選擇的用于最優(yōu)映射圖樣的256個(gè)塊數(shù)據(jù)。 圖23A和23B示出了 LLR絕對(duì)值的柱狀圖。圖23A和23B分別示出了通過(guò)施加白 高斯噪聲(AWGN)使得SNR為6dB來(lái)執(zhí)行LLR計(jì)算的情形中LLR絕對(duì)值的分布，其中圖23A 示出了在利用第一實(shí)施例中選擇的映射圖樣的情形中的結(jié)果，而圖23B示出了在利用根據(jù) 直接映射的映射圖樣的情形中的結(jié)果。在圖23B所示直接映射的情形中，可以確認(rèn)LLR絕對(duì)值集中在30或以下，并且柱 狀圖具有陡峭的峰狀。另一方面，在圖23A所示的第一實(shí)施例中，可以確認(rèn)由LLR絕對(duì)值形 成的斜坡在80之前也不陡峭。根據(jù)該結(jié)果，可發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用利用第一實(shí)施例的技術(shù)選擇的映射圖樣，絕對(duì)值較 大的可能性信息被提供給可靠的位，并且絕對(duì)值較小的可能性信息被提供給不可靠的位。另外，圖24A和24B示出了 SNR的bER屬性(噪聲添加)(圖24A)和LDPC解碼處 理的重復(fù)計(jì)數(shù)的屬性(圖24B)的仿真結(jié)果。在圖24A和24B中，利用實(shí)線(xiàn)和白圓的組合示出了第一實(shí)施例情形中的結(jié)果，并且 作為比較利用虛線(xiàn)和三角形的組合示出了圖18A和18B中所示的結(jié)果(“可變?cè)鲆鍸DPC”， 艮口，在直接映射的情形中)。注意，同樣在該情形中，仿真中設(shè)置的條件與在圖18A和18B的情形中的相同。首先，對(duì)于圖24A中的bER，在直接映射的情形中直到約7. OdB錯(cuò)誤仍存在，而在第 一實(shí)施例的情形中到約5. 5dB錯(cuò)誤就可被糾正。根據(jù)該結(jié)果，在使用利用第一實(shí)施例的技術(shù)選擇的映射圖樣的情形中，可以清楚 地理解與利用根據(jù)直接映射的映射圖樣的情形相比解碼性能(再現(xiàn)性能)提高了。另外，即使在查看圖24B中的重復(fù)計(jì)數(shù)時(shí)，也可以清楚理解在第一實(shí)施例的情形 中重復(fù)計(jì)數(shù)比在直接映射的情形中少。具體而言，在SNR = 6dB時(shí)，直接映射情形中的重復(fù)計(jì)數(shù)達(dá)到上限20次，而在第一 實(shí)施例的情形中的重復(fù)計(jì)數(shù)在11. 4次處停止。另外，圖25示出了如上所述在利用“與用于映射的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中“漢明距離 為2”的每個(gè)塊數(shù)據(jù)組相關(guān)的一組k位數(shù)據(jù)圖樣的每個(gè)漢明距離的和”作為評(píng)估值來(lái)選擇最 優(yōu)映射圖樣的情形中，當(dāng)在更新映射圖樣時(shí)(S410)使用的塊數(shù)據(jù)固定為256種時(shí)bER的仿 真結(jié)果作為比較。注意，同樣在圖25中，利用虛線(xiàn)和三角形的組合表示的結(jié)果示出了直接映射情形 中的結(jié)果。如圖25所示，即使在當(dāng)更新映射圖樣時(shí)使用的塊數(shù)據(jù)被固定為256種的情況下， 與執(zhí)行直接映射的情形中相比也提高了解碼性能。但是，可確認(rèn)解碼性能在一定程度上稍劣于圖24A中所示作為第一實(shí)施例的技術(shù) (從滿(mǎn)足條件的276種中選擇更新時(shí)要使用的塊數(shù)據(jù))。換言之，在如圖20所示更新映射圖樣時(shí)使用的塊數(shù)據(jù)是從276種中選擇的情形 中，也相應(yīng)地提高了解碼(再現(xiàn))性能。3.第二實(shí)施例3-1.作為第二實(shí)施例的映射技術(shù)接下來(lái)，將描述第二實(shí)施例。第二實(shí)施例利用與第一實(shí)施例情形中不同的技術(shù)來(lái) 計(jì)算在選擇最優(yōu)映射圖樣時(shí)使用的評(píng)估值。具體而言，在第二實(shí)施例中，作為“與用于映射的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中“漢明距離為2”的每個(gè)塊數(shù)據(jù)組相關(guān)的一組k位數(shù)據(jù)圖樣的每個(gè)漢 明距離的和”計(jì)算的評(píng)估值被計(jì)算為“與用于映射的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中“漢明距離為2”的 每個(gè)塊數(shù)據(jù)組相關(guān)的一組k位數(shù)據(jù)圖樣的每個(gè)漢明距離的平方和”。注意，同樣在第二實(shí)施例中，記錄/再現(xiàn)設(shè)備的配置與第一實(shí)施例情形中的相同， 并且因此省略了對(duì)其重復(fù)描述。但是，在第二實(shí)施例的記錄/再現(xiàn)設(shè)備中，圖21中所示的 編碼/解碼表25的內(nèi)容(映射圖樣)與第一實(shí)施例的情形中的不同。
現(xiàn)在，作為參考，在圖26至32中將示出通過(guò)第二實(shí)施例的技術(shù)獲得的映射圖樣 (編碼/解碼)的示例，該技術(shù)如上所述用于利用作為“漢明距離的平方和”的評(píng)估值來(lái)選 擇最優(yōu)映射圖樣。3-2.處理過(guò)程圖33中的流程圖示出了作為第二實(shí)施例的最優(yōu)映射圖樣的選擇處理的過(guò)程(用 于實(shí)現(xiàn)作為第二實(shí)施例的映射技術(shù)的特定處理過(guò)程)。通過(guò)比較圖33和20可理解，第二實(shí)施例的最優(yōu)映射圖樣的選擇處理過(guò)程是通過(guò) 修改圖20中的步驟S405中的處理內(nèi)容獲得的，并且其他處理與第一實(shí)施例情形中的相同。具體而言，在第二實(shí)施例中，替換步驟S405中的處理，執(zhí)行圖中的步驟S501中的 處理。在步驟S501中，執(zhí)行下述處理之間的每個(gè)元素相乘，并且計(jì)算其 平方和來(lái)獲得評(píng)估值候選new_eva_map。具體而言，在該情形中評(píng)估值候選neW_eva_map計(jì)算如下。
new_eva_map = sum (sum (c_ham (1 256，1 256) *u_ham2))其中 u_ham2 = u_ham氺u_ham。3-3.根據(jù)第二實(shí)施例的技術(shù)的有效性與圖22的方式相同，圖34是以表格格式示出了與漢明距離為2的一組塊數(shù)據(jù)相 對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)圖樣之間的漢明距離的分布的圖。在圖34中，與執(zhí)行直接映射的情形中的分 布、第一實(shí)施例情形中的分布一起，示出了第二實(shí)施例情形中的分布。從圖34清楚可見(jiàn)，在利用第二實(shí)施例的用于利用“漢明距離的平方和”來(lái)計(jì)算評(píng) 估值的情形中，k位數(shù)據(jù)圖樣之間的漢明距離為1的組的數(shù)目與利用直接映射或第一實(shí)施 例的技術(shù)的情形相比增大了。具體而言，該數(shù)目變?yōu)?162。另外，在查看漢明距離為1或4的數(shù)據(jù)圖樣的組的數(shù)目時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)在第二實(shí) 施例情形中其數(shù)目比第一實(shí)施例情形中的小。具體而言，漢明距離為4或更大的組的總 數(shù)在第一實(shí)施例的情形中為790(648+122+18+2+0)，在第二實(shí)施例的情形中組的總數(shù)為 702 (572+90+40+0+0)，這遠(yuǎn)比第一實(shí)施例的情形中的小。根據(jù)圖34中的結(jié)果，對(duì)第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的比較表明在第二實(shí)施例中漢 明距離為3或更小時(shí)的組的總數(shù)較大，而漢明距離為4或更大時(shí)的組的總數(shù)較小。從此可見(jiàn)，對(duì)于賦予每個(gè)位不同大小的可能性信息，可以說(shuō)第二實(shí)施例的技術(shù)比 第一實(shí)施例的技術(shù)優(yōu)。注意，在對(duì)關(guān)于圖中所示第二實(shí)施例的分布的漢明距離1至8中每個(gè)的次數(shù)加總 時(shí)，其值為5490，不同于第一實(shí)施例情形中的5432。在考慮到作為最優(yōu)映射圖樣而選擇的 映射圖樣在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例之間不同時(shí)，這是自然的。換言之，在第一和第二實(shí)施 例二者中，在生成映射圖樣候選時(shí)從276種中選擇256個(gè)塊數(shù)據(jù)，因此在最終選擇的映射圖樣中，這256個(gè)塊數(shù)據(jù)的組合在二者之間可能不同。另外，圖35示出了在利用通過(guò)第二實(shí)施例的技術(shù)選擇的映射圖樣執(zhí)行LLR計(jì)算的情形中LLR絕對(duì)值的柱狀圖。以與圖23A和23B相同的方式，圖35還示出了在施加白高斯噪聲(AWGN)使得SNR 變?yōu)橹欣^透鏡6dB來(lái)執(zhí)行LLR計(jì)算的情形中LLR絕對(duì)值的分布。在將該圖與圖23A相比較時(shí)，同樣在第二實(shí)施例的情形中，可以發(fā)現(xiàn)由LLR絕對(duì)值 形成的斜坡直到80也不陡峭，并且獲得了與第一實(shí)施例總體上相同的結(jié)果。另外，以與圖18A、18B、24A和24B相同的方式，圖36A和36B示出了 SNR的bER屬 性(噪聲添加)(圖36A)和LDPC解碼處理的重復(fù)計(jì)數(shù)的屬性(圖36B)的仿真結(jié)果。注意，在圖36A和36B中，第二實(shí)施例情形中的結(jié)果用實(shí)線(xiàn)和白圓的組合示出。另 夕卜，在圖36B中，圖中的虛線(xiàn)和三角形的組合指示了圖24B中所示的第一實(shí)施例的情形中的 結(jié)果來(lái)作為比較。同樣在該情形中，為仿真設(shè)置的條件與圖18A和18B的情形中的條件相 同。比較圖24A和圖36A，可確認(rèn)在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的兩種情形中，對(duì)于bER 獲得了大體相同的屬性。另一方面，在查看圖36B中的重復(fù)計(jì)數(shù)時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)第二實(shí)施例情 形中的重復(fù)計(jì)數(shù)比第一實(shí)施例情形中的小。具體而言，在SNR = 6dB時(shí)，第一實(shí)施例的情形中的重復(fù)計(jì)數(shù)為11. 4次，而在第二 實(shí)施例的情形中，重復(fù)計(jì)數(shù)減少到9. 4次。因此，可以發(fā)現(xiàn)，與第一實(shí)施例相比，根據(jù)第二實(shí)施例減少了 LDPC解碼處理中的 重復(fù)計(jì)數(shù)，從而提高了 LDPC解碼性能。4.修改迄今已描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是不應(yīng)將本發(fā)明限制到迄今所述的實(shí)施例。例如，在上述描述中，作為選擇最優(yōu)映射圖樣時(shí)的評(píng)估值，計(jì)算了“用于對(duì)與用于 映射的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中“漢明距離為2”的每個(gè)塊數(shù)據(jù)組相關(guān)的一組k位數(shù)據(jù)圖樣的每 個(gè)漢明距離進(jìn)行積分的評(píng)估值”。具體而言，例示了計(jì)算“與用于映射的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中 “漢明距離為2”的每個(gè)塊數(shù)據(jù)組相關(guān)的一組k位數(shù)據(jù)圖樣的每個(gè)漢明距離的和”(第一實(shí) 施例)或“與用于映射的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中“漢明距離為2”的每個(gè)塊數(shù)據(jù)組相關(guān)的一組k 位數(shù)據(jù)圖樣的每個(gè)漢明距離的平方和”(第二實(shí)施例)的情形。但是，“用于對(duì)每個(gè)漢明距離積分的評(píng)估值”不應(yīng)限于這些“每個(gè)漢明距離的和”和 “每個(gè)漢明距離的平方和”并且關(guān)于用于映射的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中“漢明距離為2”的塊數(shù) 據(jù)組”，在漢明距離較小的數(shù)據(jù)圖樣的多個(gè)組被相關(guān)的情形中，其值變?yōu)檩^小，而在漢明距 離較大的數(shù)據(jù)圖樣的多個(gè)組被相關(guān)的情形中，可以使用另一個(gè)評(píng)估值。或者，用于導(dǎo)出最優(yōu)映射圖樣的技術(shù)不限于例示的技術(shù)，并且作為要在用于均衡 編碼(和解碼)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表中使用的映射圖樣，至少可以使用“被映射為使得漢明距離為 1的一組數(shù)據(jù)圖樣被與漢明距離為2的一組塊數(shù)據(jù)相關(guān)的映射圖樣”。另外，在上述描述中例示的與記錄時(shí)的數(shù)據(jù)調(diào)制相關(guān)的各種參數(shù)(例如，作為稀 疏碼參數(shù)的E(m，1，k))僅作為示例被示出，不應(yīng)當(dāng)被限制于所例示的參數(shù)。另外，同樣對(duì)于圖1所示的記錄/再現(xiàn)設(shè)備的配置，本發(fā)明不應(yīng)限于此，并且例如 根據(jù)實(shí)際實(shí)施例可適當(dāng)?shù)匦薷脑撆渲?，例如利用與沒(méi)有反射膜的透明型全息記錄介質(zhì)兼容的光學(xué)系統(tǒng)等。另外，在上述描述中，例示了如下情形來(lái)簡(jiǎn)化描述其中記錄數(shù)據(jù)按原樣被LDPC 編碼并且從該編碼獲得的LDPC碼串按原樣被稀疏編碼。換言之，例示了如下情況其中對(duì) 記錄數(shù)據(jù)的調(diào)制處理僅包括LDPC編碼處理和稀疏編碼處理。但是，在實(shí)踐中，可以設(shè)想插入除這些LDPC編碼處理和稀疏編碼處理之外的處理作為對(duì)記錄數(shù)據(jù)的調(diào)制處理。例如，為了與利用LDPC碼的糾錯(cuò)處理一起利用里德_所羅門(mén)碼執(zhí)行糾錯(cuò)處理，如圖37所示可以添加用于里德_所羅門(mén)編碼/解碼的配置。圖37示出了在執(zhí)行里德_所羅門(mén)編碼/解碼的情形中的記錄/再現(xiàn)處理系統(tǒng)的配置。注意，同樣在該情形中，該記錄/再現(xiàn)設(shè)備的總體配置與圖1的情形中的相同。如圖37所示，在該情形的記錄處理系統(tǒng)中，添加了用于對(duì)記錄數(shù)據(jù)執(zhí)行里德_所羅門(mén)編碼的里德-所羅門(mén)編碼單元30。在該情形中，LDPC編碼單元14對(duì)從里德-所羅門(mén) 編碼單元30輸出的里德-所羅門(mén)碼執(zhí)行LDPC編碼。另外，在該情形的再現(xiàn)處理系統(tǒng)中，還添加了用于對(duì)LDPC解碼處理單元22的解碼結(jié)果(即，里德-所羅門(mén)碼串)執(zhí)行里德-所羅門(mén)碼解碼的里德-所羅門(mén)解碼單元31。里 德_所羅門(mén)解碼單元31的解碼結(jié)果成為記錄數(shù)據(jù)的再現(xiàn)數(shù)據(jù)。注意，這里例示了在LDPC編碼之前插入了另一種調(diào)制處理(在LDPC解碼之后插 入了另一種解碼處理)的情形，但是也可以將本發(fā)明應(yīng)用到在LDPC編碼和稀疏編碼之間插 入了另一種調(diào)制處理(和在LLR計(jì)算和LDPC解碼之間插入了另一種解碼處理)的情形。另外，在以上描述中，例示了本發(fā)明被應(yīng)用到全息記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)的情形，但是也 可以適當(dāng)?shù)貙⒈景l(fā)明應(yīng)用到通道數(shù)據(jù)包括二維陣列的情形，例如二維條形碼寫(xiě)入/讀取系 統(tǒng)等。但是，本發(fā)明不限于均衡碼被用作記錄調(diào)制碼的情形。本申請(qǐng)包含與2009年2月10日向日本專(zhuān)利局提交的日本在先專(zhuān)利申請(qǐng)JP 2009-028381中公開(kāi)的內(nèi)容有關(guān)的主題，這些申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，取決于設(shè)計(jì)需求和其他因素可以進(jìn)行各種修改、組合、 子組合和變更，只要這些修改、組合、子組合和變更在權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種數(shù)據(jù)調(diào)制設(shè)備，包括低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)編碼單元，被配置為執(zhí)行LDPC編碼；以及均衡編碼單元，被配置為輸入經(jīng)所述LDPC編碼單元編碼的數(shù)據(jù)串作為待編碼數(shù)據(jù)，并且將該待編碼數(shù)據(jù)的k位轉(zhuǎn)換成由m位塊數(shù)據(jù)構(gòu)成的均衡碼，其中，所述均衡編碼單元利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表來(lái)對(duì)所述待編碼數(shù)據(jù)執(zhí)行均衡編碼，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表經(jīng)過(guò)映射以使得漢明距離為1的一組k位數(shù)據(jù)圖樣與漢明距離為2的一組塊數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)調(diào)制設(shè)備，其中，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表中的數(shù)據(jù)的映射圖樣是 利用用于下述處理的技術(shù)選擇出的通過(guò)多次重復(fù)將2k種塊數(shù)據(jù)中的每種與2k種數(shù)據(jù)圖樣中的每種相關(guān)的映射來(lái)生成多 個(gè)映射圖樣，從而使得每次映射生成的映射圖樣不同，從而生成多個(gè)映射圖樣，并且通過(guò)對(duì)與用于映射的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中的、漢明距離為2的塊數(shù)據(jù)組中的每個(gè)組相關(guān) 的k位數(shù)據(jù)圖樣組中的每個(gè)組的漢明距離進(jìn)行積分，來(lái)計(jì)算針對(duì)每個(gè)生成的映射圖樣獲得 的評(píng)估值，從而選擇該評(píng)估值最小的映射圖樣。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)調(diào)制設(shè)備，其中，在生成所述多個(gè)映射圖樣時(shí)，要與所述2k種數(shù)據(jù)圖樣相關(guān)的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)是從多于2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中選出的，并且 在基于從多于2k個(gè)塊數(shù)據(jù)群組中選出的2k個(gè)塊數(shù)據(jù)生成的多個(gè)映射圖樣中，基于所述 評(píng)估值的計(jì)算結(jié)果而選擇的映射圖樣被確定為所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表的映射圖樣。
4.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)調(diào)制設(shè)備，其中，所述評(píng)估值是通過(guò)計(jì)算與用于所述映射 的2k種塊數(shù)據(jù)群組中的、漢明距離為2的塊數(shù)據(jù)組中的每個(gè)組相關(guān)的所述k位數(shù)據(jù)圖樣組 中的每個(gè)組的漢明距離的和而獲得的，并且其中所述評(píng)估值最小的映射圖樣是所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表的映射圖樣。
5.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)調(diào)制設(shè)備，其中，所述評(píng)估值是通過(guò)計(jì)算與用于所述映射 的2k種塊數(shù)據(jù)群組中的、漢明距離為2的塊數(shù)據(jù)組中的每個(gè)組相關(guān)的所述k位數(shù)據(jù)圖樣組 中的每個(gè)組的漢明距離的平方和而獲得的，并且其中所述評(píng)估值最小的映射圖樣是所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表的映射圖樣。
6.一種用于獲得記錄調(diào)制碼的數(shù)據(jù)調(diào)制方法，該方法包括以下步驟 執(zhí)行低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)編碼；以及執(zhí)行均衡編碼，該均衡編碼是通過(guò)以下處理執(zhí)行的 輸入經(jīng)所述LDPC編碼的數(shù)據(jù)串作為待編碼數(shù)據(jù)，并且 將該待編碼數(shù)據(jù)的k位轉(zhuǎn)換成由m位塊數(shù)據(jù)構(gòu)成的均衡碼；其中，對(duì)所述待編碼數(shù)據(jù)的均衡編碼是利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表執(zhí)行的，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表經(jīng)過(guò) 映射以使得漢明距離為1的一組k位數(shù)據(jù)圖樣與漢明距離為2的一組塊數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了數(shù)據(jù)調(diào)制設(shè)備及其方法。該數(shù)據(jù)調(diào)制設(shè)備包括LDPC編碼單元，該LDPC編碼單元被配置為執(zhí)行LDPC編碼；以及均衡編碼單元，該均衡編碼單元被配置為輸入經(jīng)所述LDPC編碼單元編碼的數(shù)據(jù)串作為待編碼數(shù)據(jù)，并且將該待編碼數(shù)據(jù)的k位轉(zhuǎn)換成由m位塊數(shù)據(jù)構(gòu)成的均衡碼，其中，所述均衡碼編碼單元利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表來(lái)對(duì)所述待編碼數(shù)據(jù)執(zhí)行均衡編碼，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換表經(jīng)過(guò)映射以使得漢明距離為1的一組k位數(shù)據(jù)圖樣與漢明距離為2的一組塊數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。
文檔編號(hào)H03M13/11GK101800554SQ20101011049
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者原雅明 申請(qǐng)人:索尼公司