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JP4885799B2 - Signal evaluation apparatus, signal evaluation method, signal evaluation program, and computer-readable recording medium - Google Patents
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Signal evaluation apparatus, signal evaluation method, signal evaluation program, and computer-readable recording medium Download PDF

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Description

本発明は、ホログラムメモリ再生信号などの2次元信号をビタビ復号する装置において、2次元信号の信号品質を評価する信号評価装置、信号評価方法、信号評価プログラム、およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。   The present invention relates to a signal evaluation apparatus, a signal evaluation method, a signal evaluation program, and a computer-readable recording medium for evaluating the signal quality of a two-dimensional signal in an apparatus for Viterbi decoding a two-dimensional signal such as a hologram memory reproduction signal.

近年、ホログラフィを用いて情報を2次元的に、すなわちページデータとして記録し再生するホログラムメモリが、次世代の高密度記録再生システムとして脚光を浴びつつある。図17に示すように、このシステムでは、情報データを記録する場合には、複数の画素よりなる空間光変調器60(例えば液晶パネルなど)を用いて、記録すべき情報データに基づいて記録信号光を空間光変調し、レンズ61を通した記録信号光とコヒーレントな記録参照光とを干渉させることにより2次元的な干渉縞を生成し、この干渉縞により形成される像を2次元情報としてホログラム媒体62に記録する。ホログラム媒体62としては、ニオブ酸リチウムに代表される無機系のフォトリフラクティブ結晶を用いた書き換え型媒体や、有機高分子材料であるフォトポリマーを用いた追記型媒体がある。   In recent years, a hologram memory that records and reproduces information two-dimensionally, that is, as page data using holography, is attracting attention as a next-generation high-density recording / reproducing system. As shown in FIG. 17, in this system, when recording information data, a recording signal is recorded based on the information data to be recorded using a spatial light modulator 60 (for example, a liquid crystal panel or the like) composed of a plurality of pixels. The light is spatially modulated to generate a two-dimensional interference fringe by causing the recording signal light passing through the lens 61 and the coherent recording reference light to interfere with each other, and an image formed by the interference fringe is used as two-dimensional information. Recording on the hologram medium 62. The hologram medium 62 includes a rewritable medium using an inorganic photorefractive crystal typified by lithium niobate and a write-once medium using a photopolymer that is an organic polymer material.

一方、記録された干渉縞をホログラム媒体62から読み出すことにより情報データを再生する場合には、ホログラム媒体62に対して記録参照光と同じ入射角度にて再生参照光を照射して生成される反射光あるいは透過光を、レンズ63を通して複数の画素を有する受光素子64(例えばCCDなど)で受光して再生信号を生成し、生成された再生信号を用いて元の情報データを再生する。このように2次元のページデータ単位で再生が行われるため、1次元で再生を行う従来の光ディスクよりも再生速度を大幅に向上することが可能となる。   On the other hand, when reproducing the information data by reading the recorded interference fringes from the hologram medium 62, the reflection generated by irradiating the hologram medium 62 with the reproduction reference light at the same incident angle as the recording reference light. Light or transmitted light is received through a lens 63 by a light receiving element 64 (for example, a CCD) having a plurality of pixels to generate a reproduction signal, and the original information data is reproduced using the generated reproduction signal. Since reproduction is performed in units of two-dimensional page data in this way, it is possible to significantly improve the reproduction speed over conventional optical discs that perform reproduction in one dimension.

ところで、ホログラムメモリシステムにおいては、その記録過程及び再生過程において種々の雑音が混入する(特に、記録媒体の不均質性に起因して雑音が発生する場合が多い)ことがあり、この雑音の影響で信号品質が悪化する。また、隣接する画素からの再生信号の影響、すなわち画素間干渉の発生もあり、これによっても信号品質が悪化する。   By the way, in the hologram memory system, various noises may be mixed in the recording process and the reproducing process (in particular, noises are often generated due to inhomogeneity of the recording medium). Signal quality deteriorates. In addition, there is an influence of a reproduction signal from adjacent pixels, that is, inter-pixel interference, which also deteriorates the signal quality.

そこで従来、雑音および画素間干渉の影響を低減して、正確に情報を再生する手法が検討されている。なかでも、受光素子から出力される再生信号をビタビ復号する手法が研究されている。   Therefore, conventionally, methods for accurately reproducing information by reducing the influence of noise and inter-pixel interference have been studied. In particular, a technique for Viterbi decoding of a reproduction signal output from a light receiving element has been studied.

特許文献1には、判定帰還ビタビ復号法が開示されている。この方法はビタビ復号の一手法であり、Decision Feedback Viterbi Algorithmと呼ばれる。   Patent Document 1 discloses a decision feedback Viterbi decoding method. This method is a method of Viterbi decoding and is called a Decision Feedback Viterbi Algorithm.

一方、1次元的な再生信号をビタビ復号するシステムとして、ハードディスクや光ディスクなどがある。このようなシステムでは、再生信号の品質を評価するための評価値として、SAM(Sequenced Amplitude Margin)と呼ばれる値が提案されている。SAM値そのものは再生信号の局所的な品質を判断するのに用いることができるが、再生信号全体の品質を評価するためにはSAM値の度数分布に基づいて判断する必要がある。1次元の再生信号の場合、SAM値の度数分布は複数の離散的な理想SAM値を平均値とする正規分布が合わさった形状となる。また、理想SAM値とは、想定するパーシャルレスポンス(PR)特性の理想波形信号について求めたSAM値のことである。この複数の正規分布のうち、エラー発生の原因となりやすいもの、すなわち理想SAM値が小さいものだけを分類して取り出した上で、正規分布の確率密度分布関数の特性に基づいて平均値と標準偏差の比などエラーレートと理論的に同等な品質評価値を算出したり(特許文献2、3)、推定エラーレートを算出する(特許文献4)手法が提案されている。
米国特許第5、740、184号公報(1998年4月14日発行) 特開平10−21651号公報(公開日1998年1月23日) 特開2003−141823号公報(公開日2003年5月16日) 特開2003−272304号公報(公開日2003年9月26日)
On the other hand, as a system for Viterbi decoding a one-dimensional reproduction signal, there are a hard disk and an optical disk. In such a system, a value called SAM (Sequenced Amplitude Margin) has been proposed as an evaluation value for evaluating the quality of a reproduction signal. Although the SAM value itself can be used to determine the local quality of the reproduced signal, it is necessary to make a determination based on the frequency distribution of the SAM value in order to evaluate the quality of the entire reproduced signal. In the case of a one-dimensional reproduction signal, the frequency distribution of SAM values has a shape in which normal distributions having a plurality of discrete ideal SAM values as an average value are combined. The ideal SAM value is a SAM value obtained for an ideal waveform signal having an assumed partial response (PR) characteristic. Among these normal distributions, only those that are likely to cause an error, that is, those having a small ideal SAM value are classified and extracted, and then the average value and standard deviation are determined based on the characteristics of the probability density distribution function of the normal distribution. A method has been proposed in which a quality evaluation value that is theoretically equivalent to an error rate such as the ratio of the above (Patent Documents 2 and 3) or an estimated error rate (Patent Document 4) is calculated.
US Pat. No. 5,740,184 (issued April 14, 1998) JP 10-21651 A (publication date January 23, 1998) JP 2003-141823 A (publication date May 16, 2003) JP 2003-272304 A (publication date September 26, 2003)

以上説明したように、1次元の再生信号をビタビ復号するシステムにおいては、再生信号のエラーレートと同等な信号品質評価値をSAM値の度数分布から算出する手法が提案されている。しかし、2次元信号のSAM値に基づいてエラーレートと同等な信号品質評価値を算出する手法として、上記特許文献2から4のような従来手法をそのまま適用することは、下記の問題により不可能であった。   As described above, in a system that performs Viterbi decoding of a one-dimensional reproduction signal, a method for calculating a signal quality evaluation value equivalent to the error rate of the reproduction signal from a frequency distribution of SAM values has been proposed. However, as a method for calculating a signal quality evaluation value equivalent to the error rate based on the SAM value of the two-dimensional signal, it is impossible to apply the conventional methods such as Patent Documents 2 to 4 as they are because of the following problems. Met.

特許文献2から4はいずれも、1次元の再生信号をビタビ復号するシステムであり、特にエラーを起こしやすい特定パターン(すなわち、値の小さい特定の理想SAM値に対応するパターン)を予め調べ上げておき、記録ビットからこの特定パターンを検出する構成が必須である。これらの特定パターンの種類は数種類から多くても数十種類であり、対応する理想SAM値の種類も1種類から多くても3種類程度であった。   Each of Patent Documents 2 to 4 is a system that performs Viterbi decoding of a one-dimensional reproduction signal. In particular, a specific pattern that easily causes an error (that is, a pattern corresponding to a specific ideal SAM value having a small value) is examined in advance. In addition, a configuration for detecting this specific pattern from the recording bits is essential. The number of these specific patterns is from several to several tens at most, and the number of corresponding ideal SAM values is from one to at most about three.

一方、トレリス線図が1次元に比べて複雑である2次元のビタビ復号におけるSAM値の場合、特にエラーを起こしやすい特定パターンの種類が非常に多くなるため、特定パターンを検出する構成を装置で実現しようとすると、回路規模が極めて大規模なものとなってしまうため、現実的には不可能である。   On the other hand, in the case of the SAM value in the two-dimensional Viterbi decoding in which the trellis diagram is more complex than the one-dimensional, the number of types of specific patterns that are particularly prone to errors increases. If it is to be realized, the circuit scale becomes extremely large, which is practically impossible.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、2次元再生信号をビタビ復号する際、その信号品質を信頼性高く評価することができる、エラーレートと同等な評価値を算出する信号評価装置および信号評価方法、信号評価プログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide an evaluation value equivalent to an error rate, which can evaluate the signal quality with high reliability when Viterbi decoding a two-dimensional reproduction signal. An object of the present invention is to provide a signal evaluation apparatus, a signal evaluation method, a signal evaluation program, and a computer-readable recording medium.

本発明に係る信号評価装置は、上記課題を解決するために、入力信号の品質評価値を出力する信号評価装置において、前記入力信号に所定のパーシャルレスポンス特性を想定したビタビ復号を行うことにより、正解パスと、誤りパスとのパスメトリック差を出力するビタビ復号手段と、前記ビタビ復号手段から出力された複数のパスメトリック差から、パスメトリック差を得た前記入力信号に対応する理想パスメトリック差が所定の値範囲に属するパスメトリック差を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出されたパスメトリック差の群に基づいて、前記入力信号の品質評価値を算出する品質評価手段と、を備えることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the signal evaluation apparatus according to the present invention performs Viterbi decoding assuming a predetermined partial response characteristic on the input signal in the signal evaluation apparatus that outputs the quality evaluation value of the input signal. Viterbi decoding means for outputting a path metric difference between a correct answer path and an error path, and an ideal path metric difference corresponding to the input signal obtained from the plurality of path metric differences output from the Viterbi decoding means. Extraction means for extracting a path metric difference belonging to a predetermined value range, and quality evaluation means for calculating a quality evaluation value of the input signal based on a group of path metric differences extracted by the extraction means. It is characterized by that.

また、本発明に係る信号評価方法は、上記課題を解決するために、入力信号の品質評価値を出力する信号評価方法において、前記入力信号に所定のパーシャルレスポンス特性を想定したビタビ復号を行うことにより、正解パスと、誤りパスとのパスメトリック差を出力するビタビ復号ステップと、前記ビタビ復号ステップにて出力したパスメトリック差から、該パスメトリック差を得た前記入力信号に対応する理想パスメトリック差が所定の値範囲に属するパスメトリック差を抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップにて抽出したパスメトリック差の群に基づいて、前記入力信号の品質評価値を算出する品質評価ステップと、を含むことを特徴としている。   In addition, in order to solve the above-described problem, the signal evaluation method according to the present invention performs Viterbi decoding assuming a predetermined partial response characteristic in the input signal in the signal evaluation method for outputting the quality evaluation value of the input signal. The Viterbi decoding step for outputting the path metric difference between the correct path and the error path, and the ideal path metric corresponding to the input signal obtained from the path metric difference output in the Viterbi decoding step. An extraction step for extracting a path metric difference in which the difference belongs to a predetermined value range; and a quality evaluation step for calculating a quality evaluation value of the input signal based on a group of path metric differences extracted in the extraction step. It is characterized by including.

ここで、所定のパーシャルレスポンス特性とは、前記理想パスメトリック差を算出するために使用され、例えば、3行3列の行列で表される2次元インパルス応答として表現される。   Here, the predetermined partial response characteristic is used to calculate the ideal path metric difference, and is expressed as, for example, a two-dimensional impulse response represented by a 3 × 3 matrix.

また、所定の値範囲とは、想定するパーシャルレスポンス特性に対して定める所定値であり、前記理想パスメトリック差が属する群に分類するための範囲を規定するものである。   The predetermined value range is a predetermined value determined for an assumed partial response characteristic, and defines a range for classification into a group to which the ideal path metric difference belongs.

これにより、前記抽出手段は、ビタビ復号手段によりビタビ復号された入力信号であるパスメトリック差のうち、前記抽出した理想パスメトリック差に対応するパスメトリック差の群のみを抽出することができる。このため、前記品質評価手段は、前記ビタビ復号手段によりビタビ復号されたパスメトリック差のうち、前記抽出手段により抽出された理想パスメトリック差に対応するパスメトリック差の群の品質評価値を算出することができる。   As a result, the extraction unit can extract only a group of path metric differences corresponding to the extracted ideal path metric difference from among the path metric differences that are input signals Viterbi decoded by the Viterbi decoding unit. Therefore, the quality evaluation unit calculates a quality evaluation value of a group of path metric differences corresponding to the ideal path metric difference extracted by the extraction unit among the path metric differences decoded by the Viterbi decoding unit. be able to.

すなわち、上記品質評価値は、上記入力信号であるパスメトリック差のうち、上記所定の値範囲に属するパスメトリック差のみから算出される。   That is, the quality evaluation value is calculated only from the path metric difference belonging to the predetermined value range among the path metric differences as the input signal.

このため、上記品質評価値を算出するために、上記入力信号であるパスメトリック差すべてを演算の対象とする必要がない。   For this reason, in order to calculate the quality evaluation value, it is not necessary to calculate all the path metric differences that are the input signals.

したがって、2次元再生信号の記録再生に用いられる記録媒体や記録装置や再生装置などの性能を信頼性を維持しつつ、効率よく評価できるようになり、出荷前の製品の合否判定や各種調整を適切に行うことができるようになる。   Therefore, it is possible to efficiently evaluate the performance of recording media, recording devices, and playback devices used for recording and playback of two-dimensional playback signals while maintaining reliability. You can do it properly.

また、本発明に係る信号評価装置は、前記品質評価手段が、前記抽出されたパスメトリック差の群の度数分布の広がりの程度を表す統計値を算出し、該統計値から前記入力信号の品質評価値を算出することが好ましい。   Further, in the signal evaluation apparatus according to the present invention, the quality evaluation unit calculates a statistical value representing a degree of spread of the frequency distribution of the extracted path metric difference group, and the quality of the input signal is calculated from the statistical value. It is preferable to calculate an evaluation value.

前記度数分布の広がりの程度を表す統計値は、上記入力信号の品質評価値と相関が強い。従って、前記品質評価手段は、信頼性を維持しつつ、効率よく前記入力信号の品質評価値を算出することができる。   The statistical value indicating the extent of the frequency distribution has a strong correlation with the quality evaluation value of the input signal. Therefore, the quality evaluation means can efficiently calculate the quality evaluation value of the input signal while maintaining reliability.

また、本発明に係る信号評価装置は、前記品質評価手段が、前記統計値として、前記抽出されたパスメトリック差の群の標準偏差を算出し、前記品質評価値として、前記標準偏差と、前記抽出されたパスメトリック差の群の平均値との比を算出することが好ましい。   Further, in the signal evaluation apparatus according to the present invention, the quality evaluation unit calculates a standard deviation of the group of the extracted path metric differences as the statistical value, and the standard deviation as the quality evaluation value, It is preferable to calculate a ratio with the average value of the group of extracted path metric differences.

これにより、入力信号のパスメトリック差の度数分布の平均値と標準偏差に基づいてエラーレートと理論的に対応する品質評価値を算出することができるようになる。   As a result, a quality evaluation value that theoretically corresponds to the error rate can be calculated based on the average value and standard deviation of the frequency distribution of the path metric difference of the input signal.

また、本発明に係る信号評価装置は、前記品質評価手段が、前記統計値として、前記抽出されたパスメトリック差の群の標準偏差を算出し、前記品質評価値として、前記標準偏差と、所定の定数値との比を算出することが好ましい。   Further, in the signal evaluation apparatus according to the present invention, the quality evaluation unit calculates a standard deviation of the group of the extracted path metric differences as the statistical value, and the standard deviation and a predetermined value as the quality evaluation value It is preferable to calculate a ratio with a constant value.

所定の定数値とは、任意で設定することができるが、例えば、対応する群の理想パスメトリック差の平均値を予め求めておいて用いることができる。これにより、平均値を求める機能を省略することができる。   The predetermined constant value can be arbitrarily set. For example, the average value of the ideal path metric difference of the corresponding group can be obtained in advance and used. Thereby, the function which calculates | requires an average value can be abbreviate | omitted.

また、本発明に係る信号評価装置は、上記課題を解決するために、入力信号の品質評価値を出力する信号評価装置において、前記入力信号に所定のパーシャルレスポンス特性を想定したビタビ復号を行うことにより、正解パスと、誤りパスとのパスメトリック差を出力するビタビ復号手段と、前記ビタビ復号手段から出力された複数のパスメトリック差から、パスメトリック差を得た前記入力信号に対応する理想パスメトリック差が所定の第1の値範囲に属するパスメトリック差を抽出する第1抽出手段と、前記ビタビ復号手段から出力された複数のパスメトリック差から、パスメトリック差を得た前記入力信号に対応する理想パスメトリック差が前記第1の値範囲とは異なる所定の第2の値範囲に属するパスメトリック差を抽出する第2抽出手段と、前記第1および第2抽出手段によってそれぞれ抽出されたパスメトリック差の群に基づいて、前記入力信号の品質評価値を算出する品質評価手段と、を備えることを特徴としている。   In addition, in order to solve the above problems, the signal evaluation apparatus according to the present invention performs Viterbi decoding assuming a predetermined partial response characteristic in the input signal in the signal evaluation apparatus that outputs the quality evaluation value of the input signal. Viterbi decoding means for outputting a path metric difference between a correct path and an error path, and an ideal path corresponding to the input signal obtained from the plurality of path metric differences output from the Viterbi decoding means. Corresponding to the input signal obtained by obtaining a path metric difference from a plurality of path metric differences output from the Viterbi decoding means and a first extraction means for extracting a path metric difference whose metric difference belongs to a predetermined first value range A second extraction for extracting a path metric difference belonging to a predetermined second value range in which an ideal path metric difference to be different from the first value range. And means, based on the group of path metric differences extracted respectively by said first and second extracting means is characterized by comprising: a quality evaluation unit for calculating the quality evaluation value of the input signal.

これにより、上記品質評価手段は、第1の値範囲に属するパスメトリック差と、第2の値範囲に属するパスメトリック差とから上記品質評価値を算出することになる。このため、第1の値範囲に属するパスメトリック差のみから上記品質評価値を算出する場合と比較して、より正確に品質評価値を算出することができる。   Thereby, the quality evaluation means calculates the quality evaluation value from the path metric difference belonging to the first value range and the path metric difference belonging to the second value range. For this reason, compared with the case where the said quality evaluation value is calculated only from the path metric difference which belongs to the 1st value range, a quality evaluation value can be calculated more correctly.

また、本発明に係る信号評価装置は、上記入力信号と対応付けられた理想信号を上記入力信号と対応するテストビットを、上記ビタビ復号手段において想定されたパーシャルレスポンス特性に従ってパーシャルレスポンス特性理想波形信号に変換する理想信号生成手段と、前記理想信号生成手段によって変換された前記パーシャルレスポンス特性理想波形信号に前記パーシャルレスポンス特性に従ってビタビ復号を行うことにより、正解パスと、誤りパスとのパスメトリック差である前記理想パスメトリック差を生成する理想パスメトリック差生成手段と、を備えていることが好ましい。   Further, the signal evaluation apparatus according to the present invention uses a partial response characteristic ideal waveform signal in accordance with a partial response characteristic assumed in the Viterbi decoding means by using a test bit corresponding to the input signal for the ideal signal associated with the input signal. By performing Viterbi decoding according to the partial response characteristics on the ideal response signal generated by the ideal signal generating means for converting to the partial response characteristics ideal waveform signal converted by the ideal signal generating means, a path metric difference between the correct path and the error path is obtained. It is preferable that an ideal path metric difference generating unit that generates the ideal path metric difference is provided.

これにより、2次元信号に対応する理想SAM値を確実に特定して、2次元信号のパスメトリック差の度数分布を理想SAM値毎に正確に分類することができる。これにより、正確な評価値を算出できる可能性をより高めることができる。   Accordingly, it is possible to reliably identify the ideal SAM value corresponding to the two-dimensional signal and accurately classify the frequency distribution of the path metric difference of the two-dimensional signal for each ideal SAM value. Thereby, the possibility that an accurate evaluation value can be calculated can be further increased.

また、本発明に係る信号評価装置は、前記ビタビ復号手段が、前記パスメトリック差に対応する復号ビットを、前記パスメトリック差とともに出力し、上記入力信号と対応する前記復号ビットを、上記ビタビ復号手段において想定されたパーシャルレスポンス特性に従ってパーシャルレスポンス特性理想波形信号に変換する理想信号生成手段と、前記理想信号生成手段によって変換された前記パーシャルレスポンス特性理想波形信号に前記パーシャルレスポンス特性に従ってビタビ復号を行うことにより、正解パスと、誤りパスとのパスメトリック差である前記理想パスメトリック差を生成する理想パスメトリック差生成手段と、を備えていることが好ましい。   In the signal evaluation apparatus according to the present invention, the Viterbi decoding means outputs a decoded bit corresponding to the path metric difference together with the path metric difference, and the Viterbi decoding is performed on the decoded bit corresponding to the input signal. An ideal signal generating means for converting into a partial response characteristic ideal waveform signal in accordance with a partial response characteristic assumed in the means, and Viterbi decoding is performed on the partial response characteristic ideal waveform signal converted by the ideal signal generating means in accordance with the partial response characteristic Accordingly, it is preferable to include ideal path metric difference generation means for generating the ideal path metric difference that is a path metric difference between the correct path and the error path.

ここで、復号ビットは、前記ビタビ復号手段において、入力信号に対してビタビ復号を行う際、正解パスのパスメトリックを選択することに使われるものである。   Here, the decoded bit is used to select the path metric of the correct path when Viterbi decoding means performs Viterbi decoding on the input signal.

これにより、2次元信号に対応する理想SAM値を特定するために、別途、2次元信号に対応するビットを記憶するメモリなどを用意して、2次元信号の再生のタイミングに合わせて、それらのビットを読み出す仕組みを用意する必要がないため、簡易な構成によって2次元信号の品質評価値を算出できるようになる。   Thereby, in order to specify the ideal SAM value corresponding to the two-dimensional signal, a memory or the like for storing bits corresponding to the two-dimensional signal is prepared separately. Since it is not necessary to prepare a mechanism for reading bits, the quality evaluation value of a two-dimensional signal can be calculated with a simple configuration.

なお、この場合、2次元信号と理想SAM値との対応づけが誤ってなされる可能性はあるが、その割合はほぼエラーレートに一致しており非常に小さく通常は10−2以下であるため、平均や標準偏差などの算出結果に与える影響は極めて微小である。したがって、最終的に算出されるエラーレートなどの品質評価値に含まれる誤差は、ほとんど無視できるほど小さい。 In this case, there is a possibility that the correspondence between the two-dimensional signal and the ideal SAM value may be made erroneously, but the ratio is almost the same as the error rate and is very small, usually 10 −2 or less. The influence on the calculation results such as the average and standard deviation is extremely small. Therefore, errors included in quality evaluation values such as finally calculated error rates are small enough to be ignored.

また、本発明に係る信号評価装置は、前記抽出手段が、前記ビタビ復号手段から出力されるパスメトリック差に対応付けて、該パスメトリック差を得た前記入力信号に対応する理想パスメトリック差が所定の値範囲に属するか否かを示すフラグマップを予め格納した格納部を備え、前記フラグマップに基づいて、前記ビタビ復号手段から出力されたパスメトリック差を抽出するか否かを決定することが好ましい。   In the signal evaluation apparatus according to the present invention, an ideal path metric difference corresponding to the input signal obtained by the extracting unit in association with the path metric difference output from the Viterbi decoding unit is obtained. A storage unit preliminarily storing a flag map indicating whether or not it belongs to a predetermined value range, and determining whether or not to extract a path metric difference output from the Viterbi decoding unit based on the flag map; Is preferred.

これにより、2次元信号に対応する理想SAM値を確実に特定して、2次元信号のパスメトリック差の度数分布を理想SAM値毎に正確に分類することができる。これにより、正確な評価値を算出できる可能性をより高めることができる効果を奏する。更に、理想SAM値を生成するためのビタビ復号回路を別途設ける必要がないため、非常に簡易な構成によって実現することが可能となる効果を奏する。   Accordingly, it is possible to reliably identify the ideal SAM value corresponding to the two-dimensional signal and accurately classify the frequency distribution of the path metric difference of the two-dimensional signal for each ideal SAM value. Thereby, there exists an effect which can improve possibility that an exact evaluation value can be calculated more. Furthermore, since it is not necessary to separately provide a Viterbi decoding circuit for generating an ideal SAM value, there is an effect that can be realized with a very simple configuration.

なお、上記は、コンピュータによって実現してもよい。この場合、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記をコンピュータにおいて実現するビタビ復号プログラム、およびそのビタビ復号プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。   The above may be realized by a computer. In this case, a Viterbi decoding program for realizing the above in the computer by operating the computer as each of the above means and a computer-readable recording medium recording the Viterbi decoding program are also included in the scope of the present invention.

以上のように、本発明に係る信号評価装置は、入力信号に所定のパーシャルレスポンス特性を想定したビタビ復号を行うことにより、正解パスと、誤りパスとのパスメトリック差を出力するビタビ復号手段と、前記ビタビ復号手段から出力された複数のパスメトリック差から、パスメトリック差を得た前記入力信号に対応する理想パスメトリック差が所定の値範囲に属するパスメトリック差を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出されたパスメトリック差の群に基づいて、前記入力信号の品質評価値を算出する品質評価手段と、を備える構成である。   As described above, the signal evaluation apparatus according to the present invention performs Viterbi decoding on the input signal assuming a predetermined partial response characteristic, thereby outputting Viterbi decoding means for outputting a path metric difference between a correct path and an error path. Extraction means for extracting a path metric difference in which an ideal path metric difference corresponding to the input signal obtained from the plurality of path metric differences output from the Viterbi decoding means belongs to a predetermined value range; and Quality evaluation means for calculating a quality evaluation value of the input signal based on a group of path metric differences extracted by the extraction means.

また、本発明に係る信号評価方法は、入力信号に所定のパーシャルレスポンス特性を想定したビタビ復号を行うことにより、正解パスと、誤りパスとのパスメトリック差を出力するビタビ復号ステップと、前記ビタビ復号ステップから出力されたパスメトリック差から、該パスメトリック差を得た前記入力信号に対応する理想パスメトリック差が所定の値範囲に属するパスメトリック差を抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップによって抽出されたパスメトリック差の群に基づいて、前記入力信号の品質評価値を算出する品質評価ステップと、を備える方法である。   The signal evaluation method according to the present invention also includes a Viterbi decoding step of outputting a path metric difference between a correct path and an error path by performing Viterbi decoding assuming a predetermined partial response characteristic on an input signal, and the Viterbi decoding step. An extraction step for extracting a path metric difference in which an ideal path metric difference corresponding to the input signal from which the path metric difference is obtained belongs to a predetermined value range is extracted from the path metric difference output from the decoding step, and extracted by the extraction step. A quality evaluation step of calculating a quality evaluation value of the input signal based on the group of path metric differences.

それゆえ、抽出された所定の値範囲に属するパスメトリック差のみから前記入力信号の品質評価値を算出することができるので、2次元再生信号をビタビ復号する際、その信号品質を信頼性高く評価することができるという効果を奏する。   Therefore, since the quality evaluation value of the input signal can be calculated only from the path metric difference belonging to the extracted predetermined value range, when the two-dimensional reproduction signal is Viterbi-decoded, the signal quality is evaluated with high reliability. There is an effect that can be done.

〔実施形態1〕
本発明の一実施形態について図1から図11に基づいて説明する。図1は、実施形態1に係るホログラムメモリ再生信号評価システム20の構成を示すブロック図である。ホログラムメモリ再生信号評価システム20は、ホログラムメモリ再生装置1、2次元イコライザ2、および信号評価装置3によって構成される。
Embodiment 1
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a hologram memory reproduction signal evaluation system 20 according to the first embodiment. The hologram memory reproduction signal evaluation system 20 includes a hologram memory reproduction device 1, a two-dimensional equalizer 2, and a signal evaluation device 3.

なお、図1に示す信号評価装置3は、特許請求の範囲に記載されている信号評価装置に対応している。   The signal evaluation device 3 shown in FIG. 1 corresponds to the signal evaluation device described in the claims.

信号評価装置3は、2次元SAM検出回路(ビタビ復号手段)4、理想信号生成部(理想信号生成手段)40、2次元SAM検出回路(理想パスメトリック差生成手段)7、抽出部(抽出手段、第1抽出手段)45、品質評価回路(品質評価手段)50を備えている。   The signal evaluation device 3 includes a two-dimensional SAM detection circuit (Viterbi decoding unit) 4, an ideal signal generation unit (ideal signal generation unit) 40, a two-dimensional SAM detection circuit (ideal path metric difference generation unit) 7, and an extraction unit (extraction unit). , First extraction means) 45 and a quality evaluation circuit (quality evaluation means) 50.

そして、理想信号生成部40は、テストビットメモリ5、PRフィルタ6とを備えている。また、抽出部45は、値範囲識別回路8と、平均値・標準偏差演算回路9とを備えている。そして、品質評価回路50は、平均値・標準偏差演算回路9と、割算器10とを備えている。   The ideal signal generation unit 40 includes a test bit memory 5 and a PR filter 6. The extraction unit 45 includes a value range identification circuit 8 and an average value / standard deviation calculation circuit 9. The quality evaluation circuit 50 includes an average value / standard deviation calculation circuit 9 and a divider 10.

さて、図1に示すホログラムメモリ再生信号評価システム20における再生および信号評価の動作について図2を用いて説明すると以下の通りである。図2は本実施形態1に係るホログラムメモリ再生信号評価システム20の処理の流れを示すフローチャートである。   Now, operations of reproduction and signal evaluation in the hologram memory reproduction signal evaluation system 20 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing a process flow of the hologram memory reproduction signal evaluation system 20 according to the first embodiment.

ステップS1においては、ホログラムメモリ再生装置1は既知のテストビットが記録されたホログラム媒体を再生する。すなわち、既知のテストビットに基づいて再生信号(入力信号)を出力する。ホログラムメモリ再生装置1における具体的な再生動作、すなわち、ホログラム媒体に再生参照光が照射されて受光素子から2次元の再生信号が出力される動作については、背景技術において説明されたとおりであり、また、その動作は本発明とは直接関係しないので詳細な説明は省略する。   In step S1, the hologram memory reproducing apparatus 1 reproduces a hologram medium on which a known test bit is recorded. That is, a reproduction signal (input signal) is output based on a known test bit. The specific reproduction operation in the hologram memory reproduction apparatus 1, that is, the operation in which the reproduction reference light is irradiated onto the hologram medium and the two-dimensional reproduction signal is output from the light receiving element is as described in the background art. Further, since the operation is not directly related to the present invention, the detailed description is omitted.

前記のテストビットとしては、信号品質の評価値を求めるために十分なサンプル数を持ち、評価を適切に行えるように偏りのないパターン(通常はランダムパターン)が選ばれる。また、テストビットは予めホログラム媒体に記録されていてもよいし、信号品質の評価を行う前にホログラム媒体に記録するようにしてもよい。なお、テストビットがホログラムメモリの規格書で規定されていれば、異なるメーカーの装置間で共通のテストビットを用いることができるため、互換性が高まるなどの効果がある。   As the test bit, a pattern (usually a random pattern) having a sufficient number of samples for obtaining an evaluation value of signal quality and having no bias so that the evaluation can be appropriately performed is selected. The test bit may be recorded in advance on the hologram medium, or may be recorded on the hologram medium before the signal quality is evaluated. Note that if the test bit is defined in the hologram memory standard, it is possible to use a common test bit between devices of different manufacturers, so that there is an effect that compatibility is improved.

なお、テストビットメモリ5には、ホログラムメモリ再生装置1によって再生されるテストビットと同一のビットが記憶されている。そして、テストビットメモリ5にはビットを記憶するメモリなどを用意しておき、2次元再生信号の再生のタイミングに合わせて、それらのビットを読み出す。   The test bit memory 5 stores the same bits as the test bits reproduced by the hologram memory reproducing apparatus 1. A test bit memory 5 is prepared with a memory for storing bits, and these bits are read out in accordance with the reproduction timing of the two-dimensional reproduction signal.

また、テストビットメモリ5の代わりに線形シフトレジスタを利用した擬似ランダムパターン発生回路を用いる構成にしてもよい。これによってハード量を小さくすることができる。   Further, instead of the test bit memory 5, a pseudo random pattern generation circuit using a linear shift register may be used. As a result, the amount of hardware can be reduced.

また、ステップS1においては、ホログラムメモリ再生装置1から出力される2次元再生信号は、2次元イコライザ2によって波形等化が施される。2次元イコライザ2は2次元FIR(Finite Impulse Response)フィルタなどで構成され、波形間干渉の除去などを行い、2次元再生信号を想定PR特性に近づける。   In step S 1, the two-dimensional reproduction signal output from the hologram memory reproduction apparatus 1 is subjected to waveform equalization by the two-dimensional equalizer 2. The two-dimensional equalizer 2 includes a two-dimensional FIR (Finite Impulse Response) filter and removes inter-waveform interference to bring the two-dimensional reproduction signal closer to the assumed PR characteristic.

以上が、ステップS1におけるホログラムメモリ再生信号評価システム20の再生処理である。   The above is the reproduction processing of the hologram memory reproduction signal evaluation system 20 in step S1.

次に、ステップS2において、2次元SAM検出回路4は、2次元再生信号(入力信号)に対してビタビ復号を行い、ビット毎のSAM値を出力する。ステップS2における2次元SAM検出回路4の動作の具体的な説明は後述する。   Next, in step S2, the two-dimensional SAM detection circuit 4 performs Viterbi decoding on the two-dimensional reproduction signal (input signal) and outputs a SAM value for each bit. A specific description of the operation of the two-dimensional SAM detection circuit 4 in step S2 will be described later.

次に、ステップS3において、2次元SAM検出回路7は、ステップS2で出力されるSAM値に対応する理想SAM値を出力する。具体的な処理を説明する。2次元再生信号に対応するテストビットがテストビットメモリ5から読み出されて、PRフィルタ6を通過することによってPR理想波形(パーシャルレスポンス特性理想波形信号)が出力される。PRフィルタ6は、2次元SAM検出回路4、7において想定しているPR特性を持つFIRフィルタである。このPR理想波形に対して2次元SAM検出回路7によりビタビ復号が行われ、理想SAM値が出力される。2次元SAM検出回路7の動作説明については、2次元SAM検出回路4と同様であるので、併せて後述する。   Next, in step S3, the two-dimensional SAM detection circuit 7 outputs an ideal SAM value corresponding to the SAM value output in step S2. A specific process will be described. A test bit corresponding to the two-dimensional reproduction signal is read from the test bit memory 5 and passes through the PR filter 6 to output a PR ideal waveform (partial response characteristic ideal waveform signal). The PR filter 6 is an FIR filter having PR characteristics assumed in the two-dimensional SAM detection circuits 4 and 7. Viterbi decoding is performed on the PR ideal waveform by the two-dimensional SAM detection circuit 7, and an ideal SAM value is output. Since the operation of the two-dimensional SAM detection circuit 7 is the same as that of the two-dimensional SAM detection circuit 4, it will be described later.

次に、ステップS4において、理想SAM値が所定範囲内、すなわち、V1以上V2未満(所定の値範囲)であるか否かが値範囲識別回路8により判定される。V1、V2は想定するPR特性毎に定まる所定値であり、理想SAM値を複数の群に分類するための範囲を規定する。図3に理想SAM値の度数分布の一例を示す。理想SAM値は非常に多くの種類を持っているが、幾つかの群に分類できることが分かる。SAM値<0とビタビ復号エラービット発生が対応するという性質から、値の小さな理想SAM値に対応する再生信号はエラーを起こす確率が高いと言えるため、図3の例の場合、群1(所定の第1の値範囲)の理想SAM値に対応する再生信号についてのSAM値を取り出して度数分布を作成すれば、エラーレートとの対応が高い評価を行うことができる。図3の場合、V1=3000、V2=5000程度に設定しておけば、群1の88種類の理想SAM値のみを取り出すことができる。   Next, in step S4, the value range identification circuit 8 determines whether or not the ideal SAM value is within a predetermined range, that is, whether it is V1 or more and less than V2 (predetermined value range). V1 and V2 are predetermined values determined for each assumed PR characteristic, and define ranges for classifying ideal SAM values into a plurality of groups. FIG. 3 shows an example of the frequency distribution of ideal SAM values. It can be seen that the ideal SAM values have many different types, but can be classified into several groups. Since the reproduction signal corresponding to the ideal SAM value having a small value has a high probability of causing an error because of the property that the SAM value <0 corresponds to the generation of the Viterbi decoding error bit, the group 1 (predetermined in the case of FIG. If the SAM value for the reproduction signal corresponding to the ideal SAM value in the first value range is taken out and a frequency distribution is created, it is possible to evaluate with a high correspondence with the error rate. In the case of FIG. 3, if V1 = 3000 and V2 = 5000 are set, only 88 types of ideal SAM values of group 1 can be extracted.

ステップS4で理想SAM値が所定範囲内であると判定された場合、ステップS5に進んで、対応するSAM値が平均値・標準偏差演算回路9での演算対象とされる。具体的には、SAM値と、仮平均値μ’に対するSAM値の二乗誤差が、それぞれ平均値μと仮標準偏差σ’の算出のために累積加算されていく。一方、ステップS4で理想SAM値が所定範囲外であると判定された場合は、ステップS5の処理はスキップされる。このように、パターンに基づいて判別をするのではなく、対応する理想SAM値の範囲に基づいて特定の群に属するSAM値を判別し、取り出すことができる。   When it is determined in step S4 that the ideal SAM value is within the predetermined range, the process proceeds to step S5, and the corresponding SAM value is set as a calculation target in the average value / standard deviation calculation circuit 9. Specifically, the SAM value and the square error of the SAM value with respect to the temporary average value μ ′ are cumulatively added to calculate the average value μ and the temporary standard deviation σ ′, respectively. On the other hand, if it is determined in step S4 that the ideal SAM value is outside the predetermined range, the process in step S5 is skipped. In this way, SAM values belonging to a specific group can be determined and extracted based on the corresponding range of ideal SAM values, instead of being determined based on the pattern.

次に、ステップS6にて、全テストビットに対するSAM値の出力が終了したか否かが判定される。未終了の場合はステップS2に戻るため、全テストビットについて終了するまでステップS2からS6の処理が繰り返される。   Next, in step S6, it is determined whether or not the output of the SAM value for all test bits has been completed. If not completed, the process returns to step S2, so that the processes from step S2 to S6 are repeated until all the test bits are completed.

ステップS6にて終了判定がなされると、ステップS7に進む。ステップS7では、平均値・標準偏差演算回路9がμとσを算出し、割算器10によってこれらの比σ/μが算出される。平均値μは、ステップS5で累積加算されたSAM値の合計を個数で割算することによって求められる。標準偏差σは、ステップS5で累積加算された仮平均値に対するSAM値の二乗誤差の合計を個数で割算して求めた仮標準偏差σ’を、正確に算出された平均値μによって式(1)で補正することによって求められる。なお、仮平均値μ’をある程度正確に見積もることができるならば、真の平均値μとμ’の誤差が小さくなりσ≒σ’となるので、仮標準偏差σ’を標準偏差σと見なして式(1)の補正を省略することによって、回路を簡略化してもよい。   When the end determination is made in step S6, the process proceeds to step S7. In step S 7, the average value / standard deviation calculation circuit 9 calculates μ and σ, and the divider 10 calculates the ratio σ / μ. The average value μ is obtained by dividing the sum of the SAM values cumulatively added in step S5 by the number. The standard deviation σ is obtained by dividing a temporary standard deviation σ ′ obtained by dividing the sum of the square errors of the SAM values with respect to the temporary average value cumulatively added in step S5 by the number by an accurately calculated average value μ ( It is obtained by correcting in 1). If the temporary average value μ ′ can be estimated to some extent accurately, the error between the true average values μ and μ ′ becomes smaller and σ≈σ ′, so the temporary standard deviation σ ′ is regarded as the standard deviation σ. Thus, the circuit may be simplified by omitting the correction of equation (1).

Figure 0004885799
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以上の処理によって、最終的に、ホログラムメモリの再生信号の信号品質評価値としてσ/μを得ることができる。   By the above processing, finally, σ / μ can be obtained as the signal quality evaluation value of the reproduction signal of the hologram memory.

なお、本実施形態においては、テストビットメモリ5、PRフィルタ6、2次元SAM検出回路7、値範囲識別回路8を用いて、リアルタイムに理想SAM値を求めながらその値が所定範囲であるか否かを判定して特定の群に属するSAM値を取り出す構成であった。しかし、所定のテストビットを用いる場合、事前に理想SAM値を求めておいて、各再生信号が特定の群に属するSAM値に対応するか否かを示すフラグマップを予め用意し、再生時にはこのフラグマップに基づいて特定の群に属するSAM値を取り出す構成としてもよい。   In this embodiment, the ideal SAM value is obtained in real time using the test bit memory 5, the PR filter 6, the two-dimensional SAM detection circuit 7, and the value range identification circuit 8, and the value is within a predetermined range. This is a configuration in which SAM values belonging to a specific group are extracted. However, when a predetermined test bit is used, an ideal SAM value is obtained in advance, and a flag map indicating whether or not each reproduction signal corresponds to a SAM value belonging to a specific group is prepared in advance. A configuration may be adopted in which SAM values belonging to a specific group are extracted based on the flag map.

図4(c)にフラグマップの一例を示す。図4(a)のテストビットの理想SAM値が図4(b)のように求められたとする。図3のようにV1=3000、V2=5000程度に設定すると、フラグマップは図4(c)のように決まる。フラグの意味は、「1」が群1に属することを示し、「0」が群1に属さないことを示す。実際の信号評価装置では図4(c)のフラグマップだけあれば、上記ステップS4で行われる判定と同等の判定が可能となる。従って、テストビットメモリ5、PRフィルタ6、2次元SAM検出回路7、値範囲識別回路8が不要となり、代わりにフラグマップを記憶するフラグマップメモリ47(格納部)が必要となる。そして、フラグマップメモリ47は、2次元再生信号の再生のタイミングに合わせて、上記フラグマップを読み出す。   FIG. 4C shows an example of the flag map. Assume that the ideal SAM value of the test bit in FIG. 4A is obtained as shown in FIG. When V1 = 3000 and V2 = 5000 are set as shown in FIG. 3, the flag map is determined as shown in FIG. The meaning of the flag indicates that “1” belongs to group 1 and “0” does not belong to group 1. In the actual signal evaluation apparatus, if there is only the flag map of FIG. 4C, a determination equivalent to the determination performed in step S4 is possible. Therefore, the test bit memory 5, the PR filter 6, the two-dimensional SAM detection circuit 7, and the value range identification circuit 8 are unnecessary, and a flag map memory 47 (storage unit) that stores a flag map is required instead. Then, the flag map memory 47 reads the flag map in accordance with the reproduction timing of the two-dimensional reproduction signal.

図5にフラグマップメモリ47を備えた信号評価装置30の一例を示す。信号評価装置30は、2次元SAM検出回路4と、抽出部46、品質評価回路50とを備えている。   FIG. 5 shows an example of the signal evaluation apparatus 30 provided with the flag map memory 47. The signal evaluation apparatus 30 includes a two-dimensional SAM detection circuit 4, an extraction unit 46, and a quality evaluation circuit 50.

抽出部46は、平均値・標準偏差演算回路9と、フラグマップメモリ47とを備えている。また、品質評価回路50は平均値・標準偏差演算回路9と割算器10とを備えている。   The extraction unit 46 includes an average value / standard deviation calculation circuit 9 and a flag map memory 47. The quality evaluation circuit 50 includes an average value / standard deviation calculation circuit 9 and a divider 10.

フラグマップのデータ量はテストビットのデータ量と同じであるので、PRフィルタ6、2次元SAM検出回路7、値範囲識別回路8の分だけ回路規模を削減できる。特に2次元SAM検出回路7は回路規模が大きいので、削減効果は大きなものとなる。更に、フラグマップをメモリに記憶する構成の代わりに、フラグマップ自体をホログラム媒体にデータとして記録しておき、最初にこれを再生してフラグマップを得る構成としてもよい。   Since the data amount of the flag map is the same as the data amount of the test bit, the circuit scale can be reduced by the PR filter 6, the two-dimensional SAM detection circuit 7, and the value range identification circuit 8. In particular, since the two-dimensional SAM detection circuit 7 has a large circuit scale, the reduction effect is large. Further, instead of storing the flag map in the memory, the flag map itself may be recorded as data on the hologram medium, and the flag map may be obtained by first reproducing the data.

次に、本実施形態に係る信号評価装置3によって、ビタビ復号におけるエラーレートに対応する信号品質評価値を求めることができる理由について詳細に説明する。図6(a)は、ステップS4にて取り出された群1の理想SAM値に対応するSAM値の度数分布の一例を示す図である。3つの度数分布は再生信号の品質が異なり、ビットエラーレート(BER)がそれぞれ1E−5以下、1E−4、5E−3の場合を示している。図6(a)から分かるように、いずれの度数分布も正規分布に近い分布形状を持っている。   Next, the reason why the signal quality evaluation value corresponding to the error rate in Viterbi decoding can be obtained by the signal evaluation device 3 according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 6A is a diagram illustrating an example of a frequency distribution of SAM values corresponding to the ideal SAM values of group 1 extracted in step S4. The three frequency distributions show cases where the quality of the reproduced signal is different and the bit error rate (BER) is 1E-5 or less, 1E-4, 5E-3, respectively. As can be seen from FIG. 6A, each frequency distribution has a distribution shape close to a normal distribution.

統計学によれば、平均値μと標準偏差σの正規分布においてx以下となる確率(累積相対度数)をF(x)とすると、標準正規分布に対する累積密度関数Φ(z)(式(2))とF(x)との間には、式(3)の関係が成立する。   According to statistics, if the probability (cumulative relative frequency) of x or less in the normal distribution of the mean value μ and the standard deviation σ is F (x), the cumulative density function Φ (z) for the standard normal distribution (Expression (2) )) And F (x), the relationship of Expression (3) is established.

Figure 0004885799
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Figure 0004885799
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さて、SAM値<0とビタビ復号エラービット発生が対応するという性質から、SAM値の度数分布において0より小さい部分の累積相対度数はエラーレートとの相関が非常に強い。図6(a)から分かるように、SAM値がほぼ正規分布に近い分布形状を持っていることを考え合わせると、エラーレートは式(3)を用いてF(0)=Φ(−μ/σ)としてかなり正確に推測することができる。   Now, because of the property that the SAM value <0 and Viterbi decoding error bit generation correspond, the cumulative relative frequency of the portion smaller than 0 in the frequency distribution of the SAM value has a very strong correlation with the error rate. As can be seen from FIG. 6 (a), when considering that the SAM value has a distribution shape substantially similar to a normal distribution, the error rate is calculated using the equation (3) as F (0) = Φ (−μ / It can be estimated fairly accurately as σ).

以上より、本実施形態に係るホログラムメモリ再生信号評価システム20によって算出されるσ/μ(標準偏差と平均値の比)がビタビ復号におけるエラーレートと原理的に対応することが理論的に説明された。   From the above, it is theoretically explained that σ / μ (ratio of standard deviation and average value) calculated by the hologram memory reproduction signal evaluation system 20 according to the present embodiment theoretically corresponds to the error rate in Viterbi decoding. It was.

以下では、2次元SAM検出回路4の動作について詳細に説明する(2次元SAM検出回路7の動作も全く同様である)。   Hereinafter, the operation of the two-dimensional SAM detection circuit 4 will be described in detail (the operation of the two-dimensional SAM detection circuit 7 is exactly the same).

(2次元SAM検出回路4)
2次元SAM検出回路4は、入力された2次元再生信号に対して、判定帰還ビタビ復号を適用する。そこで、2次元SAM検出回路4が実行する判定帰還ビタビ復号について、以下に説明する。
(Two-dimensional SAM detection circuit 4)
The two-dimensional SAM detection circuit 4 applies decision feedback Viterbi decoding to the input two-dimensional reproduction signal. Accordingly, the decision feedback Viterbi decoding executed by the two-dimensional SAM detection circuit 4 will be described below.

この方法では、ページデータの横方向すなわち行方向に沿って、再生信号をビタビ復号する。具体的には、1行ずつ復号ビットを決定する処理を、1行ずつ下すなわち列方向にずらしながら行う。その際、判定帰還を行う。すなわち、直前の復号結果(フィードバック行)を、次行のビタビ復号に利用する。   In this method, the reproduction signal is Viterbi-decoded along the horizontal direction of the page data, that is, the row direction. Specifically, the process of determining the decoded bit for each row is performed while shifting the row downward, that is, in the column direction. At that time, judgment feedback is performed. That is, the previous decoding result (feedback row) is used for Viterbi decoding of the next row.

判定帰還ビタビ復号法の概要を、図7および図8を参照して以下に説明する。図7は、判定帰還ビタビ復号法における想定PR特性のインパルス応答を示す図である。図8は、判定帰還ビタビ復号法を表現するトレリス線図である。   An outline of the decision feedback Viterbi decoding method will be described below with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram showing an impulse response of an assumed PR characteristic in the decision feedback Viterbi decoding method. FIG. 8 is a trellis diagram expressing the decision feedback Viterbi decoding method.

想定PR特性を、図7に示す3行3列の行列で表される2次元インパルス応答hとして表現する。トレリス状態は、2行2列の行列として定義される。トレリス線図は図8に示すように表現される。   The assumed PR characteristic is expressed as a two-dimensional impulse response h represented by a 3 × 3 matrix shown in FIG. The trellis state is defined as a 2 × 2 matrix. The trellis diagram is expressed as shown in FIG.

なお、「2次元インパルス応答」とは、単位インパルス信号を線形システムに入力したときに当該線形システムが出力する出力信号を意味する。単位インパルス信号とは、(a)1ビットのみの信号レベルが1であり、(b)それ以外のビットの信号レベルが全て0であるような2次元ビット行列を意味する。   The “two-dimensional impulse response” means an output signal that is output from the linear system when a unit impulse signal is input to the linear system. The unit impulse signal means a two-dimensional bit matrix in which (a) the signal level of only 1 bit is 1, and (b) the signal levels of other bits are all 0.

図7の2次元インパルス応答hでは、信号レベルが中心の画素に生じている。それだけでなく、周辺の隣接画素においても生じている。すなわち、画素間干渉の発生が想定されている。   In the two-dimensional impulse response h in FIG. 7, the signal level is generated at the center pixel. Not only that, it also occurs in neighboring neighboring pixels. That is, the occurrence of inter-pixel interference is assumed.

(トレリス状態)
トレリス状態を[k、l;m、n]で表記すると、k、l、m、およびnは、いずれも1ビットの値を取る。すなわち、いずれも0または1である。このことから、2の4乗=16種類のトレリス状態が存在することになる。図8に示したように、トレリス状態から次のトレリス状態へのブランチは、トレリス状態ごとに4本ずつある。同じく図8に示したように、トレリス状態に入力するブランチも、トレリス状態ごとに4本ずつある。
(Trellis state)
When the trellis state is represented by [k, l; m, n], each of k, l, m, and n takes a 1-bit value. That is, both are 0 or 1. From this, 2 4 = 16 kinds of trellis states exist. As shown in FIG. 8, there are four branches from the trellis state to the next trellis state for each trellis state. Similarly, as shown in FIG. 8, there are four branches for each trellis state.

各ブランチが想定する想定波形レベルは、ブランチに繋がる2つのトレリス状態を結合した2行3列の行列に、その一つ上のフィードバック行を結合させた3行3列の行列によって決定される。フィードバック行の詳細については、後述する。   The assumed waveform level assumed by each branch is determined by a 3 × 3 matrix in which a feedback row is combined with a 2 × 3 matrix in which two trellis states connected to the branch are combined. Details of the feedback line will be described later.

(想定波形レベルの一例)
以下に、[0、0;0、1]から[0、1;1、0]に繋がるブランチについて、一例として説明する。このブランチが想定するレベルは、その一つ上のフィードバック行が[1、1、0]であったとすると、行列[1、1、0;0、0、1;0、1、0]によって決定される。このとき、インパルス応答hと、行列[1、1、0;0、0、1;0、1、0]とを2次元畳み込み演算すると、0.31になる。この値が、このブランチの想定波形レベルである。
(Example of assumed waveform level)
Hereinafter, a branch connecting [0, 0; 0, 1] to [0, 1; 1, 0] will be described as an example. The level assumed by this branch is determined by the matrix [1, 1, 0; 0, 0, 1; 0, 1, 0], assuming that the feedback row above it is [1, 1, 0]. Is done. At this time, when the impulse response h and the matrix [1, 1, 0; 0, 0, 1; 0, 1, 0] are calculated by two-dimensional convolution, the result is 0.31. This value is the assumed waveform level of this branch.

判定帰還ビタビ復号処理は、ページデータにおける左から右に向かって、行方向に行われる。再生信号を行方向に走査することによって得られる波形を再生信号波形とすると、再生信号波形のレベルと、各ブランチの想定波形レベルとの二乗誤差は、ブランチメトリックと呼ばれる。すなわちブランチメトリックは、ブランチごとの値となる。また、各トレリス状態に至るパスの累積ブランチメトリックは、パスメトリックと呼ばれる。   The decision feedback Viterbi decoding process is performed in the row direction from left to right in the page data. When the waveform obtained by scanning the reproduction signal in the row direction is a reproduction signal waveform, the square error between the level of the reproduction signal waveform and the assumed waveform level of each branch is called a branch metric. That is, the branch metric is a value for each branch. In addition, the cumulative branch metric of the path leading to each trellis state is called a path metric.

判定帰還ビタビ復号法では、トレリス状態に入力する4本のパスのうちパスメトリックが最小のものを、生き残りパスとして残す。この処理をトレリス状態ごとに行い、かつ、行方向に繰り返す。これにより、所定時間だけ前(左方向)に遡れば、生き残りパスが1本に収束している。そこでこの生き残りパスを正解パスとして決定する。以上の処理に要する所定時間は、パスメモリ長と呼ばれる。   In the decision feedback Viterbi decoding method, the path having the smallest path metric among the four paths input to the trellis state is left as a surviving path. This process is performed for each trellis state and repeated in the row direction. As a result, the surviving paths converge to one when going back (leftward) by a predetermined time. Therefore, this survival path is determined as the correct answer path. The predetermined time required for the above processing is called a path memory length.

以上の過程は、従来の1次元ビタビ復号法と原理的に同じである。そこで、これ以上の詳細な説明は省略する。   The above process is in principle the same as the conventional one-dimensional Viterbi decoding method. Therefore, further detailed description is omitted.

(正解パスの取り扱い)
ただし判定帰還ビタビ復号法は、正解パスの取り扱いが1次元ビタビ復号と異なる。すなわち1次元ビタビ復号だと、正解パスがビット系列そのものに対応する。一方、2次元ビタビ復号では、正解パスが行列になる。したがって、正解パスは複数のビット行に対応する。以上の例では2行である。
(Handling of correct path)
However, the decision feedback Viterbi decoding method is different from the one-dimensional Viterbi decoding in handling the correct path. That is, in the case of one-dimensional Viterbi decoding, the correct answer path corresponds to the bit sequence itself. On the other hand, in the two-dimensional Viterbi decoding, the correct answer path is a matrix. Therefore, the correct answer path corresponds to a plurality of bit rows. In the above example, there are two rows.

これら2行のビット行のうち、2行目は、3行目以降のビット行からの影響が考慮されていない。すなわち画素間干渉の影響が部分的にしか考慮されてない。これにより信頼性
に乏しい。一方、1行目については、上下左右からの波形干渉が、全て考慮に入れられてビタビ復号されている。そこで1行目のみを復号ビットとして出力する。
Of these two bit rows, the second row does not consider the influence from the third and subsequent bit rows. That is, the influence of inter-pixel interference is only partially considered. This is not reliable. On the other hand, for the first row, all the waveform interference from the top, bottom, left and right is taken into consideration and Viterbi decoded. Therefore, only the first line is output as a decoded bit.

行方向のビタビ復号によって、1行分のビット行が得られる。この処理を1行ずつ列方向(下方向)にずらしながら繰り返す。これにより、2次元再生信号の全体を復号する。   One bit row is obtained by Viterbi decoding in the row direction. This process is repeated while shifting one column at a time in the column direction (downward). As a result, the entire two-dimensional reproduction signal is decoded.

(判定帰還の導入)
ここに、判定帰還の考え方を導入する。判定帰還は、1つ上の行の復号結果をフィードバック行として、次の行のビタビ復号に反映させる手法である。具体的には以上に説明した通りである。すなわち1つ上の行の復号結果を、次の行のブランチの想定波形レベルを決める処理に用いる。これにより、復号結果を反映させる。
(Introduction of judgment feedback)
Here, the concept of decision feedback is introduced. Judgment feedback is a method of reflecting the decoding result of the next row as a feedback row in Viterbi decoding of the next row. Specifically, it is as described above. That is, the decoding result of the next row is used for the process of determining the assumed waveform level of the branch of the next row. Thereby, the decoding result is reflected.

判定帰還の手順について、以下に、さらに詳しく説明する。最上端の行の、さらに上の行は「0」だとみなせる。そこで、最上行からの再生信号に基づいて情報を再生するときには、フィードバック行を全て0とする。   The procedure for decision feedback will be described in more detail below. The uppermost row and the upper row can be regarded as “0”. Therefore, when information is reproduced based on the reproduction signal from the top row, all feedback rows are set to zero.

次に、上から2行目からの再生信号に基づいて情報を再生する。このとき、1行目(すなわち最上端の行)においてビット行が正確に復号されたと仮定する。そこでこれをフィードバック行として、2行目の復号に用いる。   Next, information is reproduced based on the reproduction signal from the second row from the top. At this time, it is assumed that the bit row is correctly decoded in the first row (that is, the uppermost row). Therefore, this is used as a feedback row for decoding the second row.

さらに、上から3行目の行からの再生信号に基づいて再生する。このとき、2行目においてビット行が正確に復号されたと仮定する。そこでこれをフィードバック行として、3行目の復号に用いる。   Furthermore, reproduction is performed based on the reproduction signal from the third row from the top. At this time, it is assumed that the bit row is correctly decoded in the second row. Therefore, this is used as a feedback row for decoding the third row.

以上のように、判定帰還ビタビ復号法では、現在の復号対象行の一つ上の行において、復号処理が正確になされたと仮定する。そこで一つ上の行の影響を考慮に入れつつ、列方向の判定帰還を行う。同時に、現在の行からの再生信号をビタビ復号する。すなわち列方向の画素間干渉の影響がより反映されたビタビ復号処理を実行する。   As described above, in the decision feedback Viterbi decoding method, it is assumed that the decoding process is accurately performed in the row immediately above the current decoding target row. Therefore, determination feedback in the column direction is performed while taking into consideration the effect of the upper row. At the same time, the playback signal from the current row is Viterbi decoded. That is, the Viterbi decoding process in which the influence of inter-pixel interference in the column direction is more reflected is executed.

以上の処理によって、従来の1次元ビタビ復号処理、すなわち行方向のみの再生波形の変化を用いる処理をそのまま適用する処理に比べて、ビタビ復号をより正確に実行できる。   By the above processing, Viterbi decoding can be executed more accurately than the conventional one-dimensional Viterbi decoding processing, that is, the processing using the change of the reproduction waveform only in the row direction as it is.

(2次元SAM検出回路4の構成)
2次元SAM検出回路4の構成について、図9を参照して以下に説明する。この図に示すように、2次元SAM検出回路4は、2次元ビタビ復号回路11、パス選択回路12、および減算器13を備えている。
(Configuration of two-dimensional SAM detection circuit 4)
The configuration of the two-dimensional SAM detection circuit 4 will be described below with reference to FIG. As shown in this figure, the two-dimensional SAM detection circuit 4 includes a two-dimensional Viterbi decoding circuit 11, a path selection circuit 12, and a subtractor 13.

(2次元ビタビ復号回路11)
2次元ビタビ復号回路11は、2次元再生信号を2次元ビタビ復号する。2次元再生信号における画素間干渉は、図7に示す3行3列の行列で表される、2次元インパルス応答hとして想定されている。また、トレリス状態は2行2列の行列として定義されている。
(Two-dimensional Viterbi decoding circuit 11)
The two-dimensional Viterbi decoding circuit 11 performs two-dimensional Viterbi decoding on the two-dimensional reproduction signal. Inter-pixel interference in the two-dimensional reproduction signal is assumed as a two-dimensional impulse response h represented by a matrix of 3 rows and 3 columns shown in FIG. The trellis state is defined as a 2 × 2 matrix.

2次元ビタビ復号回路11は、自己復号ビットに基づき正解トレリス状態を決定する。また、決定した正解トレリス状態に入力する4本のパスのパスメトリックを算出する。こうして、算出した4つのパスメトリックを、パス選択回路12に出力する。   The two-dimensional Viterbi decoding circuit 11 determines the correct trellis state based on the self-decoding bit. Also, the path metrics of the four paths that are input to the determined correct trellis state are calculated. In this way, the calculated four path metrics are output to the path selection circuit 12.

(パス選択回路12)
パス選択回路12は、入力された4つのパスメトリックから、正解パスのパスメトリックを選択する。このとき、2次元ビタビ復号回路11から入力される復号ビットに基づき、選択するパスメトリックを決定する。さらに、選択した正解パスのパスメトリックを、減算器13に出力する。
(Path selection circuit 12)
The path selection circuit 12 selects the path metric of the correct path from the four input path metrics. At this time, a path metric to be selected is determined based on the decoded bit input from the two-dimensional Viterbi decoding circuit 11. Further, the path metric of the selected correct answer path is output to the subtractor 13.

パス選択回路12は、さらに、入力された4つのパスメトリックのうち、正解パスと異なる復号対象行を持つ誤りパスのうち、パスメトリックが最小のものを選択する。このときも、2次元ビタビ復号回路11から入力される復号ビットに基づき、選択する誤りパスを決定する。パス選択回路12は、このとき選択したパスメトリックを、誤りパスのパスメトリックとして、正解パスのパスメトリックと同様に減算器13に出力する。   The path selection circuit 12 further selects, from among the four input path metrics, an error path having the smallest path metric among error paths having decoding target rows different from the correct path. Also at this time, the error path to be selected is determined based on the decoded bits input from the two-dimensional Viterbi decoding circuit 11. The path selection circuit 12 outputs the path metric selected at this time to the subtractor 13 as the path metric of the error path, similarly to the path metric of the correct path.

(減算器13)
減算器13は、入力された誤りパスのパスメトリックから、入力された正解パスのパスメトリックを減算する。これにより、SAM値を算出する。
(Subtractor 13)
The subtracter 13 subtracts the path metric of the input correct path from the path metric of the input error path. Thereby, the SAM value is calculated.

(トレリス線図の詳細)
本実施形態では、トレリス線図は、2次元ビタビ復号回路11の動作を表現する。このトレリス線図は、図8に示すトレリス線図と同様である。たとえば、想定応答行列hにおける画素間干渉のビット幅は、3である。また、このトレリス線図には、判定帰還ビタビ復号法が適用されている。これにより、トレリス状態が2行2列の行列として定義されている。
(Details of trellis diagram)
In the present embodiment, the trellis diagram represents the operation of the two-dimensional Viterbi decoding circuit 11. This trellis diagram is similar to the trellis diagram shown in FIG. For example, the bit width of inter-pixel interference in the assumed response matrix h is 3. In addition, a decision feedback Viterbi decoding method is applied to this trellis diagram. Thus, the trellis state is defined as a 2 × 2 matrix.

2次元ビタビ復号回路11は、復号対象行の一つ上の行に、フィードバック行を用いることができる。これにより、行の幅は3−1=2となる。2行2列は合計で4ビットに相当する。そのためトレリス状態数は、2の4乗=16通りある。また、トレリス状態に入力するブランチは、トレリス状態ごとにいずれも4本である。さらに、トレリス状態から出力するブランチも、トレリス状態ごとにいずれも4本である。   The two-dimensional Viterbi decoding circuit 11 can use a feedback row as a row immediately above the decoding target row. As a result, the width of the row becomes 3-1 = 2. 2 rows and 2 columns correspond to 4 bits in total. Therefore, the number of trellis states is 2 4 = 16. In addition, the number of branches input to the trellis state is four for each trellis state. Further, the number of branches output from the trellis state is four for each trellis state.

(2次元SAM検出回路4の動作)
2次元SAM検出回路4の動作について説明する。
(Operation of the two-dimensional SAM detection circuit 4)
The operation of the two-dimensional SAM detection circuit 4 will be described.

2次元ビタビ復号回路11は、図8のトレリス線図に基づいて、2次元再生信号を行方向にビタビ復号する。ここで、入力された記録ビットの2次元再生信号をxとする。また、2次元再生信号に対応する想定波形レベルをwとする。このとき2次元ビタビ復号回路11は、xとwとの二乗誤差(x−w)を、ブランチメトリックとして算出する。 The two-dimensional Viterbi decoding circuit 11 performs Viterbi decoding of the two-dimensional reproduction signal in the row direction based on the trellis diagram of FIG. Here, it is assumed that the two-dimensional reproduction signal of the input recording bit is x. An assumed waveform level corresponding to the two-dimensional reproduction signal is assumed to be w. At this time, the two-dimensional Viterbi decoding circuit 11 calculates a square error (x−w) 2 between x and w as a branch metric.

さらに、トレリス状態ごとに算出したブランチメトリックを、ビタビ復号を始めてから、あるトレリス状態にパスが至る間での期間、累積する。これにより、トレリス状態ごとのブランチメトリックを累積した値である、パスメトリックを算出する。2次元ビタビ復号回路11は、算出したパスメトリックに基づき生き残りパスを決定する。この復号動作と同時に、正解トレリス状態に入力する4本のパスの、パスメトリックをそれぞれ算出する。また、算出した4つのパスメトリックを、パス選択回路12に出力する。   Further, the branch metrics calculated for each trellis state are accumulated for a period from when the Viterbi decoding is started to when a path reaches a certain trellis state. Thereby, a path metric which is a value obtained by accumulating branch metrics for each trellis state is calculated. The two-dimensional Viterbi decoding circuit 11 determines a surviving path based on the calculated path metric. Simultaneously with this decoding operation, the path metrics of the four paths input to the correct trellis state are calculated. Also, the calculated four path metrics are output to the path selection circuit 12.

(パスメトリック算出の具体例)
以上の具体例を、図10に示すトレリス線図の遷移の一例を用いて説明する。図10は、第m行・第n列の復号ビットが決定されるトレリス状態の遷移を示す図である。
(Specific example of path metric calculation)
The above specific example will be described using an example of transition of the trellis diagram shown in FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating the transition of the trellis state in which the decoded bits of the m-th row and the n-th column are determined.

図10において、2次元ビタビ復号回路11から出力された復号ビットが、以下の状態であるとする。   In FIG. 10, it is assumed that the decoded bits output from the two-dimensional Viterbi decoding circuit 11 are in the following state.

b(m、n−2)=0
b(m、n−1)=0
b(m、n)=1
b(m+1、n−2)=0
b(m+1、n−1)=0
b(m+1、n)=0
このとき、第m行・第n列における正解トレリス状態は、[0、1;0、0]となる。したがって2次元ビタビ復号回路11は、このトレリス状態[0、1;0、0]に入力する4本のパスのパスメトリックを出力する。具体的には、パスメトリックP0(n)、P1(n)、P2(n)、P3(n)を、パス選択回路12に出力する。
b (m, n-2) = 0
b (m, n-1) = 0
b (m, n) = 1
b (m + 1, n-2) = 0
b (m + 1, n-1) = 0
b (m + 1, n) = 0
At this time, the correct trellis state in the m-th row and the n-th column is [0, 1; 0, 0]. Therefore, the two-dimensional Viterbi decoding circuit 11 outputs the path metrics of the four paths input to the trellis state [0, 1; 0, 0]. Specifically, path metrics P 0 (n), P 1 (n), P 2 (n), and P 3 (n) are output to the path selection circuit 12.

パス選択回路12には、パスメトリックP0(n)〜P3(n)が入力される。同時に、2次元ビタビ復号回路11から、復号ビットb(m、n−2)、b(m、n−1)、b(m、n)、b(m+1、n−2)、b(m+1、n−1)、b(m+1、n)が入力される。パス選択回路12は、入力された各復号ビットに基づき、正解パスのパスメトリックを選択する。さらに、正解パスと異なる復号対象行を持つ誤りパスの中から、パスメトリックが最小の誤りパスを選択する。   The path metrics P0 (n) to P3 (n) are input to the path selection circuit 12. At the same time, from the two-dimensional Viterbi decoding circuit 11, the decoded bits b (m, n-2), b (m, n-1), b (m, n), b (m + 1, n-2), b (m + 1, n-1) and b (m + 1, n) are input. The path selection circuit 12 selects the path metric of the correct path based on each input decoded bit. Further, an error path having a minimum path metric is selected from error paths having decoding target rows different from the correct answer path.

図10の例の場合、正解パスは、トレリス状態[0、0;0、0]から[0、1;0、0]の遷移に対応するパスである。このときパスメトリックはP0(n)である。誤りパスとして、
[0、0;1、0]から[0、1;0、0]へのパス
[1、0;0、0]から[0、1;0、0]へのパス
[1、0;1、0]から[0、1;0、0]へのパス
の3つが存在する。
In the example of FIG. 10, the correct path is a path corresponding to a transition from the trellis state [0, 0; 0, 0] to [0, 1; 0, 0]. At this time, the path metric is P0 (n). As an error path,
Path from [0, 0; 1, 0] to [0, 1; 0, 0] Path from [1, 0; 0, 0] to [0, 1; 0, 0] [1, 0; 1 , 0] to [0, 1; 0, 0].

これらのうち、2番目と3番目の誤りパスは、正解パスの復号対象行[0、0、1]と異なる復号対象行[1、0、1]を持っている。そこでパス選択回路12は、P2(n)およびP3(n)のうち、値が小さい方を誤りパスのパスメトリックとして選択する。たとえばP2(n)<P3(n)であったとする。この場合、パス選択回路12は、正解パスのパスメトリックとしてP0(n)を選択する。さらに、誤りパスのパスメトリックとしてP2(n)を選択する。パス選択回路12は、選択したP0(n)およびP2(n)をいずれも減算器13に出力する。   Among these, the second and third error paths have a decoding target row [1, 0, 1] different from the decoding target row [0, 0, 1] of the correct path. Therefore, the path selection circuit 12 selects the smaller one of P2 (n) and P3 (n) as the path metric of the error path. For example, assume that P2 (n) <P3 (n). In this case, the path selection circuit 12 selects P0 (n) as the path metric of the correct answer path. Further, P2 (n) is selected as the path metric for the error path. The path selection circuit 12 outputs both the selected P0 (n) and P2 (n) to the subtractor 13.

(SAM値の算出)
減算器13は、入力された誤りパスのパスメトリックから、入力された正解パスのパスメトリックを差し引いて出力する。たとえば、減算器13にP0(n)およびP2(n)が入力されたとする。このとき減算器13は、SAM値としてP2(n)−P0(n)を算出し、出力する。
(Calculation of SAM value)
The subtracter 13 subtracts the path metric of the input correct path from the path metric of the input error path and outputs the result. For example, assume that P0 (n) and P2 (n) are input to the subtractor 13. At this time, the subtractor 13 calculates and outputs P2 (n) -P0 (n) as the SAM value.

(2次元SAM検出回路7)
2次元SAM検出回路7の動作は2次元SAM検出回路4と全く同様である。但し、入力される信号が異なり、2次元SAM検出回路4ではホログラム媒体の再生信号が入力されるが、2次元SAM検出回路7ではPR理想波形が入力される。従って、2次元SAM検出回路4からホログラム媒体の再生信号について求められたSAM値が出力されると同時に、2次元SAM検出回路7からはそれに対応する理想SAM値が出力される。
(Two-dimensional SAM detection circuit 7)
The operation of the two-dimensional SAM detection circuit 7 is exactly the same as that of the two-dimensional SAM detection circuit 4. However, the input signals are different, and the reproduction signal of the hologram medium is input to the two-dimensional SAM detection circuit 4, but the PR ideal waveform is input to the two-dimensional SAM detection circuit 7. Accordingly, the SAM value obtained for the reproduction signal of the hologram medium is output from the two-dimensional SAM detection circuit 4, and simultaneously, the ideal SAM value corresponding to the SAM value is output from the two-dimensional SAM detection circuit 7.

本実施形態の信号評価装置3を、シミュレーションによって実装した。実装した信号評価装置3に、ノイズ量を変化させた256×256のテストビットの2次元再生信号を入力し、出力された信号品質評価値σ/μと、ビタビ復号結果のビットエラーレートとの関係を図11に示す。図11から、σ/μがビタビ復号結果のビットエラーレートと相関の強い信号品質評価値であることが確認できる。これより、出荷前の記録媒体のσ/μを評価して所定基準値以下の場合に合格と判定したり、記録装置や再生装置においてσ/μができるだけ小さくなるように各種調整を行うことで最適な調整を実現することが可能となる。   The signal evaluation apparatus 3 of the present embodiment was implemented by simulation. A two-dimensional reproduction signal of 256 × 256 test bits with a changed amount of noise is input to the mounted signal evaluation device 3, and the output signal quality evaluation value σ / μ and the bit error rate of the Viterbi decoding result are The relationship is shown in FIG. From FIG. 11, it can be confirmed that σ / μ is a signal quality evaluation value having a strong correlation with the bit error rate of the Viterbi decoding result. From this, it is possible to evaluate σ / μ of the recording medium before shipment and determine that it is acceptable when it is below a predetermined reference value, or make various adjustments so that σ / μ becomes as small as possible in the recording device or reproducing device. Optimal adjustment can be realized.

〔実施形態2〕
実施形態1においては、2次元SAM値の度数分布を特定する統計値として平均値μと標準偏差σを測定し、これらの比σ/μを信号品質評価値としていた。しかし、エラーレートとの相関が特に強いのは度数分布の広がりを示す標準偏差σであり、平均値μは、再生信号の振幅が想定PR波形レベルに合うように適切に調節されていれば、ほとんど所定値(群1の理想SAM値の平均値)に近い値となる。したがって、実施形態1の平均値・標準偏差演算回路9から平均値μを求める機能を省略し、μの代わりに所定値M(予め群1の理想SAM値の平均値として求めた所定の定数値)を用いてσ/Mを信号品質評価値としてもよい。これは、光ディスクシステムにおいて一般的に用いられているジッタの定義に近いものである。ジッタは、再生波形のエッジゆらぎを標準偏差として求め、クロック時間T(所定値)で除算して規格化した評価値であり、しきい値検出方式におけるエラーレートと理論的に相関が強い。実施形態2の構成は回路を簡略化できる長所があるので、システム設計に応じて適切な構成を選べばよい。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the average value μ and the standard deviation σ are measured as statistical values for specifying the frequency distribution of the two-dimensional SAM value, and the ratio σ / μ is used as the signal quality evaluation value. However, the correlation with the error rate is particularly strong is the standard deviation σ indicating the spread of the frequency distribution, and the average value μ is appropriately adjusted so that the amplitude of the reproduction signal matches the assumed PR waveform level. The value is almost close to a predetermined value (average value of ideal SAM values of group 1). Therefore, the function of calculating the average value μ from the average value / standard deviation calculation circuit 9 of the first embodiment is omitted, and instead of μ, a predetermined value M (predetermined constant value previously determined as the average value of the ideal SAM values of the group 1) is omitted. ) May be used as the signal quality evaluation value. This is close to the definition of jitter generally used in optical disc systems. Jitter is an evaluation value obtained by standardizing an edge fluctuation of a reproduced waveform as a standard deviation and dividing by a clock time T (predetermined value), and is theoretically strongly correlated with an error rate in the threshold detection method. Since the configuration of the second embodiment has an advantage that the circuit can be simplified, an appropriate configuration may be selected according to the system design.

〔実施形態3〕
実施形態1においては、理想SAM値の複数の群のうち、最も0に近い群(図3の例では群1)のみを分類して、それに対応する2次元SAM値の度数分布を特定する統計値として平均値μと標準偏差σを測定し、これらの比σ/μを信号品質評価値としていた。実施形態3では、理想SAM値の最も0に近い群だけでなく複数の群に対応する度数分布についてそれぞれμとσを測定し、これらから推測ビットエラーレートを算出する構成について説明する。
[Embodiment 3]
In the first embodiment, among the plurality of groups of ideal SAM values, only the group closest to 0 (group 1 in the example of FIG. 3) is classified, and the frequency distribution of the corresponding two-dimensional SAM value is specified. The average value μ and the standard deviation σ were measured as values, and the ratio σ / μ was used as the signal quality evaluation value. In the third embodiment, a configuration will be described in which μ and σ are respectively measured for frequency distributions corresponding to a plurality of groups as well as the group having the ideal SAM value closest to 0, and the estimated bit error rate is calculated therefrom.

図12は、実施形態3に係る信号評価装置31の構成を示すブロック図である。実施形態1に係る信号評価装置3における構成要素と同等の機能を有する構成要素については同じ符号を与えて説明を省略する。   FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of the signal evaluation apparatus 31 according to the third embodiment. Constituent elements having functions equivalent to those of the constituent elements in the signal evaluation apparatus 3 according to the first embodiment are given the same reference numerals and description thereof is omitted.

信号評価装置31は、信号評価装置3の構成に加えて、抽出部(第2抽出手段)48を備えている。また、品質評価回路51を備えている。   The signal evaluation device 31 includes an extraction unit (second extraction means) 48 in addition to the configuration of the signal evaluation device 3. A quality evaluation circuit 51 is also provided.

抽出部48は、値範囲識別回路14と、平均値・標準偏差演算回路15とを備えている。また、品質評価回路51は、平均値・標準偏差演算回路9と、平均値・標準偏差演算回路15と、推定BER計算回路16とを備えている。   The extraction unit 48 includes a value range identification circuit 14 and an average value / standard deviation calculation circuit 15. The quality evaluation circuit 51 includes an average value / standard deviation calculation circuit 9, an average value / standard deviation calculation circuit 15, and an estimated BER calculation circuit 16.

値範囲識別回路14は、値範囲識別回路8と同様の機能を持つが、識別する値の範囲が異なり、V2以上V3未満であるか否かを判定する。V2、V3は想定するPR特性毎に定まる所定値であり、図3の例で説明すると、群2(所定の第2の値範囲)の理想SAM値を分類するためにV2=5000、V3=7500程度に設定する。   The value range identification circuit 14 has a function similar to that of the value range identification circuit 8, but the range of the value to be identified is different and determines whether or not it is greater than or equal to V2 and less than V3. V2 and V3 are predetermined values determined for each assumed PR characteristic. In the example of FIG. 3, in order to classify the ideal SAM values of group 2 (predetermined second value range), V2 = 5000, V3 = Set to about 7500.

平均値・標準偏差演算回路15は機能としては平均値・標準偏差演算回路9と同様であり、値範囲識別回路14によって群2に属すると判定された理想SAM値に対応するSAM値の度数分布の平均値μ2と標準偏差σ2を算出する。   The average value / standard deviation calculation circuit 15 is similar in function to the average value / standard deviation calculation circuit 9, and the frequency distribution of the SAM values corresponding to the ideal SAM values determined to belong to the group 2 by the value range identification circuit 14. An average value μ2 and a standard deviation σ2 are calculated.

推定BER計算回路16は、μ1、σ1、μ2、σ2から推定ビットエラーレート(入力信号の品質評価値)を算出する。算出方法については、後述する。   The estimated BER calculation circuit 16 calculates an estimated bit error rate (input signal quality evaluation value) from μ1, σ1, μ2, and σ2. The calculation method will be described later.

なお、抽出部48は第2抽出手段、値範囲識別回路14はパスメトリック差群判定手段、平均値・標準偏差演算回路15は統計値算出手段、推定BER計算回路16は品質評価値算出手段にそれぞれ対応している。   The extraction unit 48 is a second extraction unit, the value range identification circuit 14 is a path metric difference group determination unit, the average value / standard deviation calculation circuit 15 is a statistical value calculation unit, and the estimated BER calculation circuit 16 is a quality evaluation value calculation unit. Each corresponds.

さて、図12に示した上記構成の信号評価装置31の動作を図12および図13を用いて説明すると以下の通りである。   Now, the operation of the signal evaluation apparatus 31 configured as shown in FIG. 12 will be described with reference to FIGS. 12 and 13 as follows.

図13は、本実施形態3に係る信号評価装置31における処理の流れを示すフローチャートである。図2のフローチャートで示される実施形態1と同じ処理については詳細な説明を省略する。   FIG. 13 is a flowchart showing the flow of processing in the signal evaluation apparatus 31 according to the third embodiment. Detailed description of the same processing as that of the first embodiment shown in the flowchart of FIG. 2 is omitted.

ステップS21において、既知のテストビットが記録されたホログラム媒体を再生して2次元再生信号が出力される。ここでの処理は、実施形態1において説明した図2のステップS1と同じである。   In step S21, a hologram medium on which a known test bit is recorded is reproduced and a two-dimensional reproduction signal is output. The processing here is the same as step S1 of FIG. 2 described in the first embodiment.

次に、ステップS22において、2次元SAM検出回路4により2次元再生信号に対してビタビ復号が行われて、ビット毎のSAM値が出力される。ステップS22における2次元SAM検出回路4の動作は図2のステップS2と同じである。   Next, in step S22, the two-dimensional SAM detection circuit 4 performs Viterbi decoding on the two-dimensional reproduction signal, and outputs a SAM value for each bit. The operation of the two-dimensional SAM detection circuit 4 in step S22 is the same as that in step S2 in FIG.

次に、ステップS23において、ステップS2で出力されるSAM値に対応する理想SAM値が出力される。この動作は図2のステップS3と同じである。   Next, in step S23, an ideal SAM value corresponding to the SAM value output in step S2 is output. This operation is the same as step S3 in FIG.

次に、ステップS24において、値範囲識別回路8により理想SAM値がV1以上V2未満であるか否かが判定される。これにより、図3における群1の88種類の理想SAM値のみを取り出すことができる。   Next, in step S24, the value range identification circuit 8 determines whether or not the ideal SAM value is not less than V1 and less than V2. Thereby, only 88 types of ideal SAM values of group 1 in FIG. 3 can be extracted.

ステップS24で理想SAM値がV1以上V2未満であると判定された場合、ステップS25に進んで、対応するSAM値が平均値・標準偏差演算回路9での演算対象とされる。ステップS25の処理が終われば、ステップS28に移る。一方、ステップS24で理想SAM値がV1以上V2未満の範囲にないと判定された場合は、ステップS26に移る。   If it is determined in step S24 that the ideal SAM value is greater than or equal to V1 and less than V2, the process proceeds to step S25, and the corresponding SAM value is set as a calculation target in the average value / standard deviation calculation circuit 9. When the process of step S25 is completed, the process proceeds to step S28. On the other hand, if it is determined in step S24 that the ideal SAM value is not in the range of V1 or more and less than V2, the process proceeds to step S26.

ステップS26では、値範囲識別回路14により理想SAM値がV2以上V3未満であるか否かが判定される。これにより、図3における群2の351種類の理想SAM値のみを取り出すことができる。   In step S26, the value range identification circuit 14 determines whether or not the ideal SAM value is not less than V2 and less than V3. Thereby, only 351 types of ideal SAM values of group 2 in FIG. 3 can be extracted.

ステップS26で理想SAM値がV2以上V3未満であると判定された場合、ステップS27に進んで、対応するSAM値が平均値・標準偏差演算回路15での演算対象とされる。一方、ステップS26で理想SAM値がV2以上V3未満の範囲にないと判定された場合は、ステップS28に移る。   If it is determined in step S26 that the ideal SAM value is greater than or equal to V2 and less than V3, the process proceeds to step S27, and the corresponding SAM value is set as a calculation target in the average value / standard deviation calculation circuit 15. On the other hand, if it is determined in step S26 that the ideal SAM value is not in the range of V2 or more and less than V3, the process proceeds to step S28.

次に、ステップS28にて、全テストビットに対するSAM値の出力が終了したか否かが判定される。未終了の場合はステップS22に戻るため、全テストビットについて終了するまでステップS22からS28の処理が繰り返される。   Next, in step S28, it is determined whether or not the output of the SAM value for all test bits has been completed. If not completed, the process returns to step S22. Therefore, the processes from step S22 to S28 are repeated until the process is completed for all the test bits.

ステップS28にて終了判定がなされると、ステップS29に進む。ステップS29では、平均値・標準偏差演算回路9がμ1とσ1を、平均値・標準偏差演算回路15がμ2とσ2を、それぞれ算出し、推定BER計算回路16にて推定ビットエラーレートが求められる。   When the end determination is made in step S28, the process proceeds to step S29. In step S29, the average value / standard deviation calculation circuit 9 calculates μ1 and σ1, the average value / standard deviation calculation circuit 15 calculates μ2 and σ2, and the estimated BER calculation circuit 16 determines the estimated bit error rate. .

以上の処理によって、最終的に、ホログラムメモリの再生信号の信号品質評価値として推定ビットエラーレートを得ることができる。   Through the above processing, the estimated bit error rate can be finally obtained as the signal quality evaluation value of the reproduction signal of the hologram memory.

ここで、本実施形態に係る信号評価装置31によって、ビタビ復号における推定ビットエラーレートを求めることができる理由について詳細に説明する。   Here, the reason why the estimated bit error rate in Viterbi decoding can be obtained by the signal evaluation apparatus 31 according to the present embodiment will be described in detail.

図6(a)はステップS24にて取り出された群1の理想SAM値に対応するSAM値の度数分布、図6(b)はステップS26にて取り出された群2の理想SAM値に対応するSAM値の度数分布、の一例を示す図である。3つの度数分布は再生信号の品質が異なり、BERがそれぞれ1E−5以下、1E−4、5E−3の場合を示している。図6(a)(b)から分かるように、群1、群2いずれの度数分布も正規分布に近い分布形状を持っている。   FIG. 6A corresponds to the frequency distribution of the SAM values corresponding to the ideal SAM values of the group 1 extracted in step S24, and FIG. 6B corresponds to the ideal SAM values of the group 2 extracted in step S26. It is a figure which shows an example of the frequency distribution of a SAM value. The three frequency distributions show cases where the quality of the reproduction signal is different and the BER is 1E-5 or less, 1E-4, 5E-3, respectively. As can be seen from FIGS. 6A and 6B, the frequency distributions of both groups 1 and 2 have a distribution shape close to a normal distribution.

実施形態1と同様の理論により、群1の度数分布においてSAM値<0となる累積相対度数はF1(0)=Φ(−μ1/σ1)によって推測できる。また、群2の度数分布においてSAM値<0となる累積相対度数はF2(0)=Φ(−μ2/σ2)によって推測できる。   Based on the same theory as in the first embodiment, the cumulative relative frequency where the SAM value <0 in the frequency distribution of group 1 can be estimated by F1 (0) = Φ (−μ1 / σ1). Further, in the frequency distribution of group 2, the cumulative relative frequency where the SAM value <0 can be estimated by F2 (0) = Φ (−μ2 / σ2).

SAM値<0とビタビ復号エラービット発生が対応するという性質から、群1に属する理想SAM値に対応するパターンでのエラーレートはF1(0)に、群2に属する理想SAM値に対応するパターンでのエラーレートはF2(0)にほぼ一致する。従って、全てのパターン、言い換えると全てのビットについてのエラーレートはF1(0)とF2(0)を合算することによって推測することができる。   Because of the property that SAM value <0 and Viterbi decoding error bit generation correspond, the error rate in the pattern corresponding to the ideal SAM value belonging to group 1 is F1 (0), and the pattern corresponding to the ideal SAM value belonging to group 2 The error rate at 1 is almost equal to F2 (0). Therefore, the error rate for all patterns, in other words, for all bits can be estimated by adding F1 (0) and F2 (0).

厳密に言えば、図3の群3、群4、など全ての群に属する理想SAM値に対応するパターンでのエラーレートを合算する必要があるが、エラー発生は0に近い群に属するパターンにおけるものが支配的であるので、群1と群2のみについて合算することで、十分正確に推測することができると考えられる。   Strictly speaking, it is necessary to add up the error rates in the patterns corresponding to the ideal SAM values belonging to all groups such as group 3 and group 4 in FIG. Since the thing is dominant, it can be considered that it can be estimated sufficiently accurately by adding only the group 1 and the group 2.

また、厳密に言えば、1つのSAM値がマイナスとなる時にビタビ復号エラーが1ビットだけ発生するとは限らず、パターンによっては複数の復号エラービットを生じることもあり得るので、群1、群2に属する理想SAM値に対応する復号エラービット数の期待値を別途測定しておいて、F1(0)とF2(0)の合算時に係数として掛けることによって反映させれば、より正確に推測が可能となる。更に合算時には、群1、群2に属するパターンの出現確率を係数として掛ける必要がある。出現確率は、使用するテストビットについて事前に調べておいて定数として実装してもよいし、再生時に値範囲識別回路8、14によって出現度数をカウントするようにしてもよい。簡易的に群1と群2での復号エラービット数の期待値を共に1とし、群1のパターンの出現確率がP1、群2のパターンの出現確率がP2であるとすると、推定ビットエラーレートは式(4)によって算出される。   Strictly speaking, when one SAM value is negative, a Viterbi decoding error does not always occur by 1 bit, and depending on the pattern, a plurality of decoding error bits may occur. If the expected value of the number of decoding error bits corresponding to the ideal SAM value belonging to is separately measured and reflected by multiplying it as a coefficient when F1 (0) and F2 (0) are added, the estimation can be made more accurately. It becomes possible. Furthermore, at the time of addition, it is necessary to multiply the appearance probability of the patterns belonging to group 1 and group 2 as a coefficient. The appearance probability may be implemented as a constant by checking the test bits to be used in advance, or the appearance frequency may be counted by the value range identification circuits 8 and 14 during reproduction. For simplicity, assuming that the expected value of the number of decoding error bits in group 1 and group 2 is 1, the appearance probability of the pattern of group 1 is P1, and the appearance probability of the pattern of group 2 is P2, the estimated bit error rate Is calculated by equation (4).

推定ビットエラーレート = P1×F1(0)+P2×F2(0) (4)
本実施形態3の信号評価装置31を、シミュレーションによって実装した。実装した信号評価装置31に、ノイズ量を変化させた256×256のテストビットの2次元再生信号を入力し、出力された推定ビットエラーレートと、ビタビ復号結果の実測ビットエラーレートとの関係を図14に示す。図14から、推測ビットエラーレートと実測ビットエラーレートが非常によく一致していることが確認できる。
Estimated bit error rate = P1 × F1 (0) + P2 × F2 (0) (4)
The signal evaluation apparatus 31 of the third embodiment is implemented by simulation. A 256 × 256 test bit two-dimensional reproduction signal with a varying amount of noise is input to the implemented signal evaluation device 31, and the relationship between the output estimated bit error rate and the measured bit error rate of the Viterbi decoding result is expressed as follows: As shown in FIG. From FIG. 14, it can be confirmed that the estimated bit error rate and the actually measured bit error rate agree very well.

なお、ノイズ量が小さい場合に推測ビットエラーレートと実測ビットエラーレートとの差が大きくなっている。これは、推測ビットエラーレートが、正規分布の自然な広がりにより0以下となる確率を求めている、すなわち自然なノイズに起因するエラーのみを推測しているのに対し、実測ビットエラーレートにはそれに加えてディフェクトなど不自然なノイズに起因するエラーも含まれているためである。   When the amount of noise is small, the difference between the estimated bit error rate and the actually measured bit error rate is large. This is because the probability that the estimated bit error rate is 0 or less due to the natural spread of the normal distribution is obtained, that is, only errors due to natural noise are estimated, whereas the measured bit error rate is This is because errors due to unnatural noise such as defects are also included.

通常、ディフェクトによるエラーは多くても数ビット程度なので、エラーレートが悪い状況では自然なノイズによるエラー数の方がはるかに多いため影響を無視できるが、エラーレートが良い状況では、自然なノイズによるエラーがほとんど無いため、ディフェクトによるエラーの影響が大きく出てくる。   Usually, errors due to defects are at most a few bits, so in the situation where the error rate is bad, the number of errors due to natural noise is much larger, so the influence can be ignored, but in situations where the error rate is good, it is caused by natural noise. Since there are almost no errors, the effect of errors due to defects is greatly increased.

しかしながら、本来、再生信号品質はディフェクトの影響を除いて評価することが望ましいものである。また、このシミュレーションの例だとテストビット総数は65536ビットしかなく、1E−5以下のエラーレートは実測できない(エラー数0となる)ので、ある程度以上ノイズが少ない場合は信号品質の良し悪しが判別できなくなるが、推測ビットエラーレートなら非常に低いエラーレートも算出できる。したがって、記録装置や再生装置の各種調整などを推測ビットエラーレートに基づいて行えば、真に最適な調整を実現することが可能となる。   However, it is originally desirable to evaluate the reproduction signal quality without the influence of defects. Also, in this simulation example, the total number of test bits is only 65536 bits, and an error rate of 1E-5 or less cannot be measured (the number of errors is 0). Although it cannot be performed, a very low error rate can be calculated with the estimated bit error rate. Therefore, if various adjustments of the recording device and the reproduction device are performed based on the estimated bit error rate, it is possible to realize a truly optimum adjustment.

〔実施形態4〕
実施形態1では、ホログラム媒体にあらかじめ所定のテストビットが記録されている。
[Embodiment 4]
In the first embodiment, predetermined test bits are recorded in advance on the hologram medium.

そしてホログラムメモリ再生装置1は、このテストビットを再生する。すなわち、ホログラム媒体には事前にテストビットを記録しておく必要がある。そのため次に示す2点の問題が生ずる。第1に、ホログラム媒体の利用効率が低くなる。第2に、実際の情報を記録したり再生したりすることによって生成した信号そのものの品質を、直接的に評価できない。   The hologram memory reproducing device 1 reproduces this test bit. That is, it is necessary to record test bits on the hologram medium in advance. Therefore, the following two problems arise. First, the use efficiency of the hologram medium is lowered. Second, the quality of the signal itself generated by recording or reproducing actual information cannot be directly evaluated.

本実施形態の信号評価装置32は、以上の2点の問題を、自らのビタビ復号結果をフィードバックして用いることによって回避する。   The signal evaluation apparatus 32 of the present embodiment avoids the above two problems by feeding back and using its own Viterbi decoding result.

図15は、信号評価装置32の構成を示すブロック図である。信号評価装置32と信号評価装置3とが異なる点を以下に記載する。すなわち、信号評価装置32は、テストビットメモリ5がなく、その代わりに2次元SAM検出回路4が復号ビットを出力する。そして、その復号ビットが理想信号生成部(理想信号生成手段)41に入力される。そして、理想信号生成部41はPRフィルタ6を含んでおり、前記復号ビットはPRフィルタ6を通過する。これにより、生成されたPR理想波形が2次元SAM検出回路7に入力される構成となっている点が信号評価装置3と異なる。PR理想波形の生成動作以外については、実施形態1で説明した信号評価装置3の動作と全く同一であるので、詳しい説明は省略する。   FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of the signal evaluation device 32. Differences between the signal evaluation device 32 and the signal evaluation device 3 will be described below. That is, the signal evaluation device 32 does not have the test bit memory 5, and instead, the two-dimensional SAM detection circuit 4 outputs the decoded bit. The decoded bits are input to an ideal signal generation unit (ideal signal generation means) 41. The ideal signal generation unit 41 includes a PR filter 6, and the decoded bit passes through the PR filter 6. This differs from the signal evaluation device 3 in that the generated PR ideal waveform is input to the two-dimensional SAM detection circuit 7. Since the operation other than the PR ideal waveform generation operation is exactly the same as the operation of the signal evaluation apparatus 3 described in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

この場合、2次元SAM検出回路4がビタビ復号エラーを起こすと、誤ったPR理想波形が生成され、結果として理想SAM値の群が誤分類されることになる。しかし、一般的に評価対象とする信号品質は悪くてもせいぜいエラーレート10−2台であり、その程度のエラーレートに対応して理想SAM値の群分類を誤ったとしても、平均値や標準偏差の算出結果に与える影響はごく微小であるため、最終的な信号品質評価値σ/μの算出結果に与える誤差はほとんど無視できるほどに小さいと言える。 In this case, if the two-dimensional SAM detection circuit 4 causes a Viterbi decoding error, an incorrect PR ideal waveform is generated, and as a result, the group of ideal SAM values is misclassified. However, in general, the signal quality to be evaluated is at most an error rate of 10 -2 units at best, and even if the group classification of ideal SAM values is incorrect corresponding to the error rate, the average value or standard Since the influence on the calculation result of the deviation is very small, it can be said that the error given to the calculation result of the final signal quality evaluation value σ / μ is small enough to be ignored.

その一方で、このような構成とすることで、テストビットメモリ5を省略することができると共に、テストビットを予めホログラム媒体に記録しておいたり、信号品質評価を行
う前にホログラム媒体に記録したりする手間が不要となる効果が得られる。更に、信号品質評価をテストビットに限らず任意のビットを対象にして行うことができる。
On the other hand, with such a configuration, the test bit memory 5 can be omitted, and the test bits can be recorded on the hologram medium in advance or recorded on the hologram medium before signal quality evaluation. The effect of eliminating the troublesome work is obtained. Furthermore, signal quality evaluation can be performed not only on test bits but also on arbitrary bits.

なお、実施形態1から4においては、度数分布を特定する統計値として平均値と標準偏差を用いる例で説明したが、これに限るものではなく、例えば平均値の代わりに最頻値を用いたり、標準偏差の代わりに分散を用いたりするなど、度数分布を特定できる統計値であれば何を用いてもよい。本発明の主旨は、理想SAM値を群毎に分類することによって、対応するSAM値の度数分布を分類し、それぞれの度数分布を特定する統計値に基づいて信号品質を評価することにある。   In the first to fourth embodiments, the example in which the average value and the standard deviation are used as the statistical values for specifying the frequency distribution has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the mode value may be used instead of the average value. Any statistical value that can identify the frequency distribution, such as using variance instead of standard deviation, may be used. The gist of the present invention is to classify the ideal SAM values for each group, classify the frequency distribution of the corresponding SAM values, and evaluate the signal quality based on the statistical values that identify the respective frequency distributions.

また、実施形態1から4で説明した信号評価装置の各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにコンピュータを用いてソフトウェアによって実現してもよい。   Each block of the signal evaluation apparatus described in the first to fourth embodiments may be configured by hardware logic, or may be realized by software using a computer as follows.

すなわち、信号評価装置3、信号評価装置31、および信号評価装置32は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである信号評価装置3、信号評価装置31、および信号評価装置32の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記信号評価装置3、信号評価装置31、および信号評価装置32に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。   That is, the signal evaluation device 3, the signal evaluation device 31, and the signal evaluation device 32 are a CPU (central processing unit) that executes instructions of a control program that realizes each function, a ROM (read only memory) that stores the program, A RAM (random access memory) for expanding the program, a storage device (recording medium) such as a memory for storing the program and various data, and the like are provided. The object of the present invention is the program code (execution format program, intermediate code program, source program) of the control program of the signal evaluation device 3, the signal evaluation device 31, and the signal evaluation device 32, which is software that implements the functions described above. Is supplied to the signal evaluation device 3, the signal evaluation device 31, and the signal evaluation device 32, and the computer (or CPU or MPU) is recorded on the recording medium. This can also be achieved by reading out and executing.

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。   Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.

また、信号評価装置3、信号評価装置31、および信号評価装置32を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。   Further, the signal evaluation device 3, the signal evaluation device 31, and the signal evaluation device 32 may be configured to be connectable to a communication network, and the program code may be supplied via the communication network. The communication network is not particularly limited. For example, the Internet, intranet, extranet, LAN, ISDN, VAN, CATV communication network, virtual private network, telephone line network, mobile communication network, satellite communication. A net or the like is available. Further, the transmission medium constituting the communication network is not particularly limited. For example, even in the case of wired such as IEEE 1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL line, etc., infrared rays such as IrDA and remote control, Bluetooth ( (Registered trademark), 802.11 wireless, HDR, mobile phone network, satellite line, terrestrial digital network, and the like can also be used. The present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.

このように本明細書において、手段とは必ずしも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能がソフトウェアによって実現される場合も含む。さらに、一つの手段の機能が二つ以上の物理的手段により実現されても、もしくは二つ以上の手段の機能が一つの物理的手段により実現されてもよい。   Thus, in this specification, the means does not necessarily mean physical means, but includes cases where the functions of the means are realized by software. Further, the function of one means may be realized by two or more physical means, or the functions of two or more means may be realized by one physical means.

また、上記いずれの実施形態においても、再生システムの例としてホログラムメモリシステムについて説明したが、これに限らず、2次元信号の再生を行うシステムにおいて等しくその効果を発揮することができる。すなわち、他の再生システムとしてQRコードに代表される2次元バーコード再生システムなどにも本発明を適用することができる。   In any of the above embodiments, the hologram memory system has been described as an example of the reproduction system. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be achieved in a system that reproduces a two-dimensional signal. That is, the present invention can be applied to a two-dimensional barcode reproduction system represented by a QR code as another reproduction system.

なお、先に本出願人は、2次元再生信号をビタビ復号するシステムに適したSAM値を新たに考案している(特願2006−75680)。2次元信号をビタビ復号する過程においては、図16に示すように、トレリス線図の正解状態に1本の正解パスと複数の誤りパスが入力する。トレリス線図とはビタビ復号過程に対応する状態遷移図のことである。2次元信号の場合には、1本の正解パスに対応して複数の誤りパスが存在するが、正解パスが有する復号対象行と異なる復号対象行を有する誤りパスのうち最小のパスメトリックを持つ誤りパスを選んで、これと正解パスとのパスメトリック差をSAM値として求める点が大きな特徴である(1次元の場合は、1本の正解パスに1本の誤りパスが対応するので、単純に両者のパスメトリック差がSAM値と定義される)。パスメトリックとは、パスの理想信号に対する入力信号の誤差のことである。   Note that the present applicant has previously devised a new SAM value suitable for a system that performs Viterbi decoding of a two-dimensional reproduction signal (Japanese Patent Application No. 2006-75680). In the process of Viterbi decoding a two-dimensional signal, as shown in FIG. 16, one correct path and a plurality of error paths are input to the correct state of the trellis diagram. The trellis diagram is a state transition diagram corresponding to the Viterbi decoding process. In the case of a two-dimensional signal, there are a plurality of error paths corresponding to one correct path, but it has the smallest path metric among error paths having a decoding target line different from the decoding target line of the correct path. The major feature is that an error path is selected and the path metric difference between this and the correct path is obtained as a SAM value. (In the case of one-dimensional, one error path corresponds to one correct path, so it is simple. The difference between the two path metrics is defined as the SAM value). The path metric is an error of the input signal with respect to the ideal signal of the path.

図17の例の場合、正解状態[0,1;0,0]に入力する正解パスは[0、0;0、0]→[0、1;0、0]の遷移に対応するパスであり、そのパスメトリックはP0(n)である(トレリス状態を[k、l;m、n]として表記する。[k、l;m、n]は、行ベクトル[k、l]および[m、n]を、列方向(上下)に並べた行列を意味する。以下でも、行列の表現はこの表記に準じる)。これに対応する誤りパスとしては、
[0、0;1、0]→[0、1;0、0]のパス
[1、0;0、0]→[0、1;0、0]のパス
[1、0;1、0]→[0、1;0、0]のパス
の3つが存在する。
In the case of the example in FIG. 17, the correct path input to the correct state [0, 1; 0, 0] is a path corresponding to the transition of [0, 0; 0, 0] → [0, 1; 0, 0]. And its path metric is P0 (n) (the trellis state is represented as [k, l; m, n]. [K, l; m, n] is the row vector [k, l] and [m , N] are arranged in the column direction (up and down). The corresponding error path is as follows:
[0, 0; 1, 0] → [0, 1; 0, 0] path [1, 0; 0, 0] → [0, 1; 0, 0] path [1, 0; 1, 0 ] → [0, 1; 0, 0] There are three paths.

これらのうち、2番目と3番目の誤りパスは、正解パスの復号対象行[0、0、1]と異なる復号対象行[1、0、1]を持っているので、P2(n)およびP3(n)のうち値が小さい方、すなわちP2(n)を誤りパスのパスメトリックとして選択する。結局、P2(n)とP0(n)の差である、0.34−0.27=0.07がSAM値として算出される。   Among these, the second and third error paths have decoding target rows [1, 0, 1] different from the decoding target rows [0, 0, 1] of the correct answer path, so P2 (n) and The smaller one of P3 (n), that is, P2 (n) is selected as the path metric of the error path. Eventually, 0.34−0.27 = 0.07, which is the difference between P2 (n) and P0 (n), is calculated as the SAM value.

ビタビ復号過程においてエラーを発生させないためには、正解パスのパスメトリックが間違いパスのパスメトリックよりも小さい必要がある。すなわちSAM値>0である必要がある。また、SAM値が大きいほどエラーが発生しにくい。このように2次元信号をビタビ復号するシステムにおいて、SAM値に基づいて再生信号の品質を信頼性高く評価することができる。   In order not to generate an error in the Viterbi decoding process, the path metric of the correct path needs to be smaller than the path metric of the wrong path. That is, it is necessary that the SAM value> 0. Also, the larger the SAM value, the less likely an error will occur. In this way, in a system that performs Viterbi decoding of a two-dimensional signal, the quality of a reproduction signal can be evaluated with high reliability based on the SAM value.

しかしながら、トレリス線図が1次元に比べて複雑である2次元のビタビ復号におけるSAM値の場合、特にエラーを起こしやすい特定パターンは千種類以上もあり、対応する理想SAM値も数十種類から多くて数百種類もある。従って、もしこれら千種類以上の特定パターンを検出する構成を装置で実現しようとすると、回路規模が極めて大規模なものとなってしまうため、現実的には不可能である。   However, in the case of SAM values in two-dimensional Viterbi decoding, where the trellis diagram is more complex than one dimension, there are more than a thousand specific patterns that are particularly prone to errors, and the corresponding ideal SAM values are many from tens of There are hundreds of types. Therefore, if it is attempted to realize a configuration for detecting these 1,000 or more types of specific patterns with the apparatus, the circuit scale becomes extremely large, which is practically impossible.

上述したように、本実施の形態の構成により、2次元信号をビタビ復号するシステムにおいて、回路規模を大規模なものとすることなく、SAM値に基づいて再生信号の品質を信頼性高く評価することができる。   As described above, with the configuration of the present embodiment, in the system that performs Viterbi decoding of a two-dimensional signal, the quality of the reproduced signal is evaluated with high reliability based on the SAM value without increasing the circuit scale. be able to.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれることはもちろんである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Of course, it is included in the technical scope of the present invention.

本発明の信号評価装置及び信号評価方法によれば、2次元信号をビタビ復号する装置において、エラーレートとの相関性が非常に高い指標値を用いて、記録媒体や記録装置、再生装置を評価したり、その評価結果に基づいて出荷前製品の信頼性の高い合否判定や各種調整を行うことが可能であり、2次元信号を再生するホログラムメモリ再生装置、QRコードに代表される2次元バーコード再生装置、などに適用できる。   According to the signal evaluation apparatus and the signal evaluation method of the present invention, a recording medium, a recording apparatus, and a reproduction apparatus are evaluated using an index value having a very high correlation with an error rate in a Viterbi decoding apparatus for a two-dimensional signal. Or a highly reliable pass / fail judgment and various adjustments of a pre-shipment product based on the evaluation result, a hologram memory reproducing device for reproducing a two-dimensional signal, and a two-dimensional bar represented by a QR code. It can be applied to a code playback device.

実施形態1のホログラムメモリ再生信号評価システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the hologram memory reproduction signal evaluation system of Embodiment 1. 図1のホログラムメモリ再生信号評価システムにおいて2次元再生信号の品質評価値としてσ/μを算出する処理の流れ示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a flow of processing for calculating σ / μ as a quality evaluation value of a two-dimensional reproduction signal in the hologram memory reproduction signal evaluation system of FIG. 1. 理想SAM値の度数分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frequency distribution of an ideal SAM value. フラグマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a flag map. 実施形態1のホログラムメモリ再生信号評価システムの他の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structure of the hologram memory reproduction signal evaluation system of Embodiment 1. 各群の理想SAM値に対応するSAM値の度数分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frequency distribution of the SAM value corresponding to the ideal SAM value of each group. 判定帰還ビタビ復号法における想定インパルス応答を示す図である。It is a figure which shows the assumed impulse response in the decision feedback Viterbi decoding method. 判定帰還ビタビ復号法を表現するトレリス線図である。It is a trellis diagram expressing the decision feedback Viterbi decoding method. 2次元SAM検出回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a two-dimensional SAM detection circuit. トレリス状態[0、1;0、0]に入力する4本のブランチについてのトレリス状態の遷移を示す図である。It is a figure which shows the transition of the trellis state about four branches input into the trellis state [0, 1; 0, 0]. σ/μとビットエラーレートとの関係のシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the relationship between (sigma) / micro and a bit error rate. 実施形態3に係る信号評価装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the signal evaluation apparatus which concerns on Embodiment 3. 図12の信号評価装置において2次元再生信号の品質評価値として推定ビットエラーレートを算出する処理の流れ示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a flow of processing for calculating an estimated bit error rate as a quality evaluation value of a two-dimensional reproduction signal in the signal evaluation apparatus of FIG. 推定ビットエラーレートと実測ビットエラーレートとの関係のシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the relationship between an estimated bit error rate and a measurement bit error rate. 実施形態4に係る信号評価装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the signal evaluation apparatus which concerns on Embodiment 4. 2次元ビタビ復号のトレリス線図を示す図である。It is a figure which shows the trellis diagram of two-dimensional Viterbi decoding. 従来のホログラムメモリ記録再生装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional hologram memory recording / reproducing apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 ホログラムメモリ再生装置
2 2次元イコライザ
3、30、31、32 信号評価装置
4 2次元SAM検出回路(ビタビ復号手段)
5 テストビットメモリ
6 PRフィルタ
7 2次元SAM検出回路(理想パスメトリック差生成手段)
8、14 値範囲識別回路(パスメトリック差群判定手段)
9、15 平均値・標準偏差演算回路(品質評価手段、統計値算出手段)
10 割算器(品質評価手段、品質評価値算出手段)
11 2次元ビタビ復号回路
12 パス選択回路
13 減算器
16 推定BER計算回路(品質評価手段、品質評価値算出手段)
40、41 理想信号生成部(理想信号生成手段)
45 抽出部(抽出手段、第1抽出手段)
46 抽出部(抽出手段)
47 フラグマップメモリ(格納部)
48 抽出部(第2抽出手段)
50、51 品質評価回路(品質評価手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hologram memory reproducing apparatus 2 Two-dimensional equalizer 3, 30, 31, 32 Signal evaluation apparatus 4 Two-dimensional SAM detection circuit (Viterbi decoding means)
5 Test bit memory 6 PR filter 7 Two-dimensional SAM detection circuit (ideal path metric difference generation means)
8, 14 Value range identification circuit (path metric difference group determination means)
9, 15 Average value / standard deviation calculation circuit (quality evaluation means, statistical value calculation means)
10 Divider (quality evaluation means, quality evaluation value calculation means)
11 Two-dimensional Viterbi decoding circuit 12 Path selection circuit 13 Subtractor 16 Estimated BER calculation circuit (quality evaluation means, quality evaluation value calculation means)
40, 41 Ideal signal generator (ideal signal generator)
45 Extraction unit (extraction means, first extraction means)
46 Extraction unit (extraction means)
47 Flag map memory (storage unit)
48 Extraction unit (second extraction means)
50, 51 Quality evaluation circuit (quality evaluation means)

Claims (11)

2次元再生信号である入力信号の品質評価値を出力する信号評価装置において、
前記入力信号に所定のパーシャルレスポンス特性を想定し、上記入力信号に対して行方向のビタビ復号を行う2次元ビタビ復号を行うことにより得られる行列からなる正解パスのうちの最初の行を復号ビットとして得た正解パスと誤りパスとのパスメトリック差を出力するビタビ復号手段と、
前記ビタビ復号手段から出力された複数のパスメトリック差から、パスメトリック差を得た前記入力信号に対応する理想パスメトリック差が所定の値範囲に属するパスメトリック差を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって抽出されたパスメトリック差の群に基づいて、前記入力信号の品質評価値を算出する品質評価手段と、を備えることを特徴とする信号評価装置。
In a signal evaluation apparatus that outputs a quality evaluation value of an input signal that is a two-dimensional reproduction signal ,
Assuming a predetermined partial response characteristic for the input signal, the first bit of the correct path consisting of a matrix obtained by performing two-dimensional Viterbi decoding for performing Viterbi decoding in the row direction on the input signal is decoded bit. Viterbi decoding means for outputting the path metric difference between the correct path and the error path obtained as
Extraction means for extracting a path metric difference in which an ideal path metric difference corresponding to the input signal from which a path metric difference is obtained belongs to a predetermined value range from a plurality of path metric differences output from the Viterbi decoding means;
A signal evaluation apparatus comprising: quality evaluation means for calculating a quality evaluation value of the input signal based on a group of path metric differences extracted by the extraction means.
前記品質評価手段は、前記抽出されたパスメトリック差の群の度数分布の広がりの程度を表す統計値を算出し、該統計値から前記入力信号の品質評価値を算出することを特徴とする請求項1に記載の信号評価装置。   The quality evaluation means calculates a statistical value representing a degree of spread of a frequency distribution of the group of the extracted path metric differences, and calculates a quality evaluation value of the input signal from the statistical value. Item 2. The signal evaluation device according to Item 1. 前記品質評価手段は、前記統計値として、前記抽出されたパスメトリック差の群の標準偏差を算出し、前記品質評価値として、前記標準偏差と前記抽出されたパスメトリック差の群の平均値との比を算出することを特徴とする請求項に記載の信号評価装置。 The quality evaluation means calculates a standard deviation of the extracted path metric difference group as the statistical value, and calculates the standard deviation and an average value of the extracted path metric difference group as the quality evaluation value. The signal evaluation apparatus according to claim 2 , wherein a ratio of the two is calculated. 前記品質評価手段は、前記統計値として、前記抽出されたパスメトリック差の群の標準偏差を算出し、前記品質評価値として、前記標準偏差と所定の定数値との比を算出することを特徴とする請求項に記載の信号評価装置。 The quality evaluation means calculates a standard deviation of the group of extracted path metric differences as the statistical value, and calculates a ratio between the standard deviation and a predetermined constant value as the quality evaluation value. The signal evaluation apparatus according to claim 2 . 2次元再生信号である入力信号の品質評価値を出力する信号評価装置において、
前記入力信号に所定のパーシャルレスポンス特性を想定し、上記入力信号に対して行方向のビタビ復号を行う2次元ビタビ復号を行うことにより得られる行列からなる正解パスのうちの最初の行を復号ビットとして得た正確パスと誤りパスとのパスメトリック差を出力するビタビ復号手段と、
前記ビタビ復号手段から出力された複数のパスメトリック差から、パスメトリック差を得た前記入力信号に対応する理想パスメトリック差が所定の第1の値範囲に属するパスメトリック差を抽出する第1抽出手段と、
前記ビタビ復号手段から出力された複数のパスメトリック差から、パスメトリック差を得た前記入力信号に対応する理想パスメトリック差が前記第1の値範囲とは異なる所定の第2の値範囲に属するパスメトリック差を抽出する第2抽出手段と、
前記第1および第2抽出手段によってそれぞれ抽出されたパスメトリック差の群に基づいて、前記入力信号の品質評価値を算出する品質評価手段と、を備えることを特徴とする信号評価装置。
In a signal evaluation apparatus that outputs a quality evaluation value of an input signal that is a two-dimensional reproduction signal ,
Assuming a predetermined partial response characteristic for the input signal, the first bit of the correct path consisting of a matrix obtained by performing two-dimensional Viterbi decoding for performing Viterbi decoding in the row direction on the input signal is decoded bit. Viterbi decoding means for outputting the path metric difference between the exact path and the error path obtained as
A first extraction for extracting a path metric difference in which an ideal path metric difference corresponding to the input signal from which a path metric difference is obtained belongs to a predetermined first value range from a plurality of path metric differences output from the Viterbi decoding means. Means,
An ideal path metric difference corresponding to the input signal obtained from the plurality of path metric differences output from the Viterbi decoding means belongs to a predetermined second value range different from the first value range. A second extraction means for extracting a path metric difference;
A signal evaluation apparatus comprising: quality evaluation means for calculating a quality evaluation value of the input signal based on a group of path metric differences respectively extracted by the first and second extraction means.
上記入力信号と対応するテストビットを、上記ビタビ復号手段において想定されたパーシャルレスポンス特性に従ってパーシャルレスポンス特性理想波形信号に変換する理想信号生成手段と、
前記理想信号生成手段によって変換された前記パーシャルレスポンス特性理想波形信号に前記パーシャルレスポンス特性に従ってビタビ復号を行うことにより、正解パスと誤りパスとのパスメトリック差である前記理想パスメトリック差を生成する理想パスメトリック差生成手段と、を備えていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の信号評価装置。
Ideal signal generating means for converting the test bit corresponding to the input signal into a partial response characteristic ideal waveform signal according to the partial response characteristic assumed in the Viterbi decoding means;
An ideal for generating the ideal path metric difference, which is a path metric difference between a correct path and an error path, by performing Viterbi decoding on the partial response characteristic ideal waveform signal converted by the ideal signal generation means according to the partial response characteristic. signal evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a path metric difference generating means.
前記ビタビ復号手段は、前記パスメトリック差に対応する復号ビットを、前記パスメトリック差とともに出力するものであり、かつ、
上記入力信号と対応する前記復号ビットを、前記ビタビ復号手段において想定されたパーシャルレスポンス特性に従ってパーシャルレスポンス特性理想波形信号に変換する理想信号生成手段と、
前記理想信号生成手段によって変換された前記パーシャルレスポンス特性理想波形信号に前記パーシャルレスポンス特性に従ってビタビ復号を行うことにより、正解パスと誤りパスとのパスメトリック差である前記理想パスメトリック差を生成する理想パスメトリック差生成手段と、を備えていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の信号評価装置。
The Viterbi decoding means outputs a decoded bit corresponding to the path metric difference together with the path metric difference; and
Ideal signal generating means for converting the decoded bit corresponding to the input signal into a partial response characteristic ideal waveform signal according to the partial response characteristic assumed in the Viterbi decoding means;
An ideal for generating the ideal path metric difference, which is a path metric difference between a correct path and an error path, by performing Viterbi decoding on the partial response characteristic ideal waveform signal converted by the ideal signal generation means according to the partial response characteristic. signal evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a path metric difference generating means.
前記抽出手段は、
前記ビタビ復号手段から出力されるパスメトリック差に対応付けて、該パスメトリック差を得た前記入力信号に対応する理想パスメトリック差が所定の値範囲に属するか否かを示すフラグマップを予め格納した格納部を備え、
前記フラグマップに基づいて、前記ビタビ復号手段から出力されたパスメトリック差を抽出するか否かを決定することを特徴とする請求項1に記載の信号評価装置。
The extraction means includes
In association with the path metric difference output from the Viterbi decoding means, a flag map indicating whether or not the ideal path metric difference corresponding to the input signal from which the path metric difference is obtained belongs to a predetermined value range is stored in advance. Storage section
2. The signal evaluation apparatus according to claim 1, wherein whether to extract a path metric difference output from the Viterbi decoding unit is determined based on the flag map.
2次元再生信号である入力信号の品質評価値を出力する信号評価方法において、
前記入力信号に所定のパーシャルレスポンス特性を想定した、上記入力信号に対して行方向のビタビ復号を行う2次元ビタビ復号を行うことにより得られる行列からなる正解パスのうちの最初の行を復号ビットとして得た正解パスと誤りパスとのパスメトリック差を出力するビタビ復号ステップと、
前記ビタビ復号ステップにて出力したパスメトリック差から、該パスメトリック差を得た前記入力信号に対応する理想パスメトリック差が所定の値範囲に属するパスメトリック差を抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップにて抽出したパスメトリック差の群に基づいて、前記入力信号の品質評価値を算出する品質評価ステップと、を含むことを特徴とする信号評価方法。
In a signal evaluation method for outputting a quality evaluation value of an input signal which is a two-dimensional reproduction signal ,
Assuming that the input signal has a predetermined partial response characteristic, the first row in the correct path consisting of a matrix obtained by performing two-dimensional Viterbi decoding for performing Viterbi decoding in the row direction on the input signal is decoded bit. Viterbi decoding step for outputting the path metric difference between the correct path and the error path obtained as
An extraction step for extracting a path metric difference in which an ideal path metric difference corresponding to the input signal that has obtained the path metric difference belongs to a predetermined value range from the path metric difference output in the Viterbi decoding step;
And a quality evaluation step of calculating a quality evaluation value of the input signal based on the group of path metric differences extracted in the extraction step.
請求項1から8のいずれか1項に記載の信号評価装置を動作させる信号評価プログラムであって、コンピュータを上記の各手段として機能させるための信号評価プログラム。   A signal evaluation program for operating the signal evaluation apparatus according to claim 1, wherein the computer functions as each of the above means. 請求項10に記載の信号評価プログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   The computer-readable recording medium which has recorded the signal evaluation program of Claim 10.
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