CN100520949C - 蓝光多阶光存储装置、编解码方法以及装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种用于蓝光多阶光存储装置的编码方法，其中，蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，包括以下步骤：采用行分段标记纠错编码对要存入蓝光多阶光存储装置的原始数据进行标记和交织，以得到存储数据。本发明还提供了相应的解码方法、编码器、解码器以及蓝光多阶光存储装置。

Description

蓝光多阶光存储装置、编解码方法以及装置

技术领域

本发明涉及存储装置，具体而言，涉及具有行分段纠错编码的蓝光多阶光存储装置及其编解码方法和装置。

背景技术

现有的光存储纠错编码中，往往采用两级以上的编码方法来提高纠错的性能。DVD所采用的RSPC(里德-所罗门乘积码Reed-Solomon Product Code)采用了行方向的内码(即短RS码)和列方向的外码(即长RS码)两级RS码。内码用于纠错并同时标记无法纠正错误的位置，外码用于纠正内码已经标记位置的错误。这种编码方法中内码同时负担纠错和标记两个功能，而外码的纠错能力没有充分发挥，造成了纠错能力的浪费。在Blu-ray Disc中采用的Picket Code，根据世界知识产权组织WO 00/07300题为《Encoding multiword information by wordwise interleaving》的编码方法，采用了列方向的LDS码和BIS码，将BIS码均匀插入LDS码，用于标记LDS码中的长突发错误位置，再由LDS码纠正已知位置的长突发错误和未知位置的随机错误和短突发错误。PicketCode能有效的提高纠错效率，能够满足蓝光存储对长突发错误纠错能力的要求，但交织过程比较复杂。

蓝光多阶光存储采用多阶符号记录数据，增加了数据记录密度。而由于单位密度下记录数据的增加，光盘上同样的尺寸的损伤如划痕、指纹所造成的错误数据也会增加。这就需要一种纠错能力较二阶存储的纠错码更强的纠错码来满足蓝光多阶光存储的纠错要求。

发明内容

本发明旨在提供一种蓝光多阶光存储装置纠正错误的解决方案，能够在记录密度提高的情况下解决同样划痕或缺陷导致更多误码等问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于蓝光多阶光存储装置的编码方法，其中，蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，包括以下步骤：采用行分段标记纠错编码对要存入蓝光多阶光存储装置的原始数据进行标记和交织，以得到存储数据，其中，行分段标记纠错编码包括：多个相同的短RS码，其位于行方向上不同段内，用于检测错误和标记错误位置，多个短RS码合作来判定行方向的出错强度；以及长RS码，其位于列方向上，用于纠正包括短RS码标记错误在内的错误。

在上述的编码方法中，进行标记和交织编码，包括以下步骤：将原始数据根据蓝光多阶光存储装置的记录阶数表达要求分成多个数据帧，每个数据帧中按行依次记录数据；对每个数据帧，在列方向上采用单个长RS码对整列数据进行编码，编码得到的校验数据排列在该行的末尾；将列编码后各个数据帧中的数据从头到尾逐行抽出，将不同数据帧中同一次抽出的数据行依次顺序排列，交织成一个矩阵；对矩阵在行方向上划分成多个码元段，对每段码元分别采用短RS码在行方向进行编码，编码后的校验数据排列在该段码元的行尾；以及将行编码后的码元段按原来的次序重新组合成数据簇。

在上述的编码方法中，对每段码元分别采用短RS码在行方向进行编码时，均匀抽取该数据段行方向上的多个码元进行编码。

在上述的编码方法中，长RS码和短RS码采用汉明距离不大于3的RS码。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于蓝光多阶光存储装置的解码方法，其中，蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，蓝光多阶光存储装置的存储数据采用行分段标记纠错编码对原始数据进行标记和交织而得到，其中，行分段标记纠错编码包括：多个相同的短RS码，其位于行方向上不同段内，用于检测错误和标记错误位置，多个短RS码合作来判定行方向的出错强度；以及长RS码，其位于列方向上，用于纠正包括短RS码标记错误在内的错误，包括以下步骤：将数据簇各行分段，从分段后的各行数据恢复出多个码元段；对码元段的每行进行短RS码解码，判断是否出错，若出错则标记该行为删除位置；若四个码元段中的短RS码均出错，则标注数据簇的该行出现长突发错误，整行均标记为删除位置；进行短RS码解码并对错误进行标注后，取出短RS码校正码元所在列，将剩余列数据按序组合形成矩阵，矩阵内相邻奇偶两行数据分别拆出，奇数行和偶数行数据分别组成两个扇区；对扇区进行列方向上的长RS码解码，纠正列方向上的错误，其中，利用短RS码解码给出的标记删除位置信息，以提高纠错效率；将扇区的各列纠正错误后，取出长RS码校正码元所在行，将剩余各行各列数据恢复为两个数据扇区，各自恢复出数据帧。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于蓝光多阶光存储装置的编码器，其中，蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米中，包括标记和交织模块，用于采用行分段标记纠错编码对要存入蓝光多阶光存储装置的原始数据进行标记和交织，以得到存储数据，其中，行分段标记纠错编码包括：多个相同的短RS码，其位于行方向上不同段内，用于检测错误和标记错误位置，多个短RS码合作来判定行方向的出错强度；以及长RS码，其位于列方向上，用于纠正包括短RS码标记错误在内的错误。

在上述的编码器中，标记和交织模块包括：行记录模块，用于将原始数据根据蓝光多阶光存储装置的记录阶数表达要求分成多个数据帧，每个数据帧中按行依次记录数据；外码编码模块，用于对每个数据帧，在列方向上采用单个长RS码对整列数据进行编码，编码得到的校验数据排列在该行的末尾；交织模块，用于将列编码后各个数据帧中的数据从头到尾逐行抽出，将不同数据帧中同一次抽出的数据行依次顺序排列，交织成一个矩阵；内码编码模块，用于对矩阵在行方向上划分成多个码元段，对每段码元分别采用短RS码在行方向进行编码，编码后的校验数据排列在该段码元的行尾；以及生成模块，用于将行编码后的码元段按原来的次序重新组合成数据簇。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于蓝光多阶光存储装置的解码器，其中，蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，蓝光多阶光存储装置的存储数据采用行分段标记纠错编码对原始数据进行标记和交织而得到，其中，行分段标记纠错编码包括：多个相同的短RS码，其位于行方向上不同段内，用于检测错误和标记错误位置，多个短RS码合作来判定行方向的出错强度；以及长RS码，其位于列方向上，用于纠正包括短RS码标记错误在内的错误，包括：码元段恢复模块，用于将数据簇各行分段，从分段后的各行数据恢复出多个码元段；内码解码模块，用于对码元段的每行进行短RS码解码，判断是否出错，若出错则标记该行为删除位置；标记模块，用于若四个码元段中的短RS码均出错，则标注数据簇的该行出现长突发错误，整行均标记为删除位置；扇区恢复模块，用于进行短RS码解码并对错误进行标注后，取出短RS码校正码元所在列，将剩余列数据按序组合形成矩阵，矩阵内相邻奇偶两行数据分别拆出，奇数行和偶数行数据分别组成两个扇区；外码解码模块，用于对扇区进行列方向上的长RS码解码，纠正列方向上的错误，其中，利用短RS码解码给出的标记删除位置信息，以提高纠错效率；数据帧恢复模块，用于将扇区的各列纠正错误后，取出长RS码校正码元所在行，将剩余各行各列数据恢复为两个数据扇区，各自恢复出数据帧。

根据本发明的另一方面，提供了一种蓝光多阶光存储装置，其具有长度不同的记录坑，蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，记录坑状态对应于采用行分段标记纠错编码将原始数据进行标记和交织后得到的存储数据。

在上述的蓝光多阶光存储装置中，行分段标记纠错编码包括：多个相同的短RS码，其位于行方向上不同段内，用于检测错误和标记错误位置，多个短RS码合作来判定行方向的出错强度；以及长RS码，其位于列方向上，用于纠正包括短RS码标记错误在内的错误。

从以上的描述看出，本发明提供了一种应用于蓝光多阶光存储数据纠错的行分段标记纠错编码方法。这种方法通过行方向简短的RS码作为内码，分段标记行方向上的错误位置，还根据行方向错误标记的多少，来判定是否发生突发连续错误，错误位置和错误程度信息被传递给列方向上的RS外码，通过汉明距离相对较大的外码纠正已标记的错误。这种方法将标记错误位置和纠正错误的任务分开，分别由内码和外码各自承担，充分利用RS码纠正已知位置错误能力比纠正未知位置错误能力强的特点，提高了编码的效率。该编码方法超过了RSPC的纠错效率，接近Picket Code的纠错效率，并且编码过程较Picket Code简单。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的数据帧组成结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例的数据扇区组成结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例的ECC(Error Correction Code，纠错编码)扇区即外码编码示意图；

图4示出了根据本发明实施例的ECC扇区交织示意图；

图5示出了根据本发明实施例的内码编码示意图；

图6示出了根据本发明实施例的ECC簇组成结构示意图；

图7示出了根据本发明实施例的本发明编码流程图；

图8示出了根据本发明实施例的ECC编码器硬件实现框图；

图9示出了根据本发明实施例的编码方法的流程图；

图10示出了根据本发明实施例的解码方法的流程图；

图11示出了根据本发明实施例的编码器的结构图；

图12示出了根据本发明实施例的解码器的结构图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

本发明实施例提供了一种用于蓝光多阶光存储装置的编码方法，其中，蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，包括以下步骤：采用行分段标记纠错编码对要存入蓝光多阶光存储装置的原始数据进行标记和交织，以得到存储数据。

所述行分段标记纠错编码包括：多个相同的短RS码，其位于行方向上不同段内，用于检测错误和标记错误位置，多个短RS码合作来判定行方向的出错强度；以及长RS码，其位于列方向上，用于纠正包括短RS码标记错误在内的错误。

如图9所示，在上述的编码方法中，进行标记和交织编码具体包括以下步骤：

步骤S102，将原始数据根据蓝光多阶光存储装置的记录阶数表达要求分成多个数据帧，每个数据帧中按行依次记录数据；

步骤S104，对每个数据帧，在列方向上采用单个长RS码对整列数据进行编码，编码得到的校验数据排列在该行的末尾；

步骤S106，将列编码后各个数据帧中的数据从头到尾逐行抽出，将不同数据帧中同一次抽出的数据行依次顺序排列，交织成一个矩阵；

步骤S108，对矩阵在行方向上划分成多个码元段，对每段码元分别采用短RS码在行方向进行编码，编码后的校验数据排列在该段码元的行尾；以及

步骤S110，将行编码后的码元段按原来的次序重新组合成数据簇。

在错误位置已知的情况下，RS码的纠错能力提高一倍。为了充分利用RS码的这个特性，上述方法中将标记删除和纠正错误的任务分开，由内码和外码分别承担。内码均匀抽取分段后行数据中的数个字节进行内码编码，由于内码只是检测错误而不纠正错误，因此可以采用短码，减少了校验数据，有利于提高码率。外码采用了较长的RS码，根据内码的错误位置标记，能够将纠错能力提高到未标记错误时的两倍，尤其增强了纠正突发错误的能力。这样，本发明以DVD为参照对象，在码率基本不变的前提下，提高纠错编码的纠错能力，尤其是纠正长突发错误的能力，解决蓝光多阶光存储中相同尺寸的外部损伤如划痕、指纹造成的错误加倍的问题。

优选地，在上述的编码方法中，对每段码元分别采用短RS码在行方向进行编码时，均匀抽取了该数据段行方向上的多个码元进行编码，长RS码和短RS码采用汉明距离不大于3的RS码。

下面结合附图和一个多阶纠错编码的实例对本发明做进一步说明：

系统接收用户数据，组成数据帧。如图1所示，数据帧由2064个字节构成，从帧头开始依次为：4个字节的标识码(ID)，2个字节的ID检错码(IED)，6个字节的版权管理信息(CPR_MAI)，2048个字节的用户数据和4个字节的检错码(EDC)。

4字节的EDC，根据数据帧的前2060个字节计算得出。前2060个字节记为Di，i＝O～2059。4个EDC字节记为Ei，i＝2060～2063。整个数据帧共16512位，最高位即ID的第一个字节的最高位(msb)，记为b16511，最低位即EDC的最后一个字节的最低位(lsb)，记为b0。EDC的每位bi，i＝31～0，由以下等式得出：

$\mathrm{EDC}\left(x\right)=\underset{i=31}{\overset{0}{\mathrm{\Σ}}}{b}_i{x}^i=I\left(x\right)\mathrm{mod}\left\{G\left(x\right)\right\}$

其中

$I\left(x\right)=\underset{i=16511}{\overset{32}{\mathrm{\Σ}}}{b}_i{x}^i$

G(x)＝x32+x31+x4+1

将20个数据帧填充至一个215行，192列的矩阵构成一个数据扇区，如图2所示。每一帧的数据从第一个字节D_0，i开始从左至右填充矩阵的一行，填满一行后从下一行的左端继续填充。当一帧的最后一个字节E_2063，i填充入矩阵后，从下一帧的第一个字节D_0，i+1继续填充，直至20帧数据填满整个矩阵。数据扇区共由41280个字节组成，第一个字节为D_0，0最后一个字节为E_2063，19。

将数据扇区中的字节按列重新编号，每列的最上一个字节为D_0，L，最下一个字节为D_214，L，L＝0～191。对每列数据进行RS(232，215，18)编码，在每列数据底部添加17个校验字节，构成外部校验码，简称PO码(Parity Outercode)。检验字节为PO_215，L～PO_231，L，L＝0～191。如图3所示，将添加了外部校验码后的数据矩阵称为ECC扇区，包含232行，192列，共44544字节。

RS(232，215，18)定义在GF(28)域上，每个码元即为GF(2⁸)域的一个域元素，通过自然基(1，α，α²，α³，α⁴，α⁵，α⁶，α⁷)由一个字节(8位)表示，其中α＝(0，0，0，0，0，0，1，0)为GF(2⁸)域中的本原多项式p(x)＝x⁸+x⁴+x³+x²+1的一个根。

一个码字可表示为(D_0，L，D_1，L，...，D_214，L，PO_215，L，...，PO_231，L)，D_0，L～D_214，L为信息码元，PO_215，L～PO_231，L为校验码元。将这个码字重新编写序号，令第一个码元为最高码元，记为D_231，L，最后一个码元为最低码元，记为PO_0，L，则码字为(D_231，L,D_230，L，...，D_17，L，PO_16，L，...，PO_0，L)，其中校验码元PO_i，L，i＝0～16由以下等式得出：

${\mathrm{PO}}_L\left(x\right)=\underset{i=0}{\overset{16}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{PO}}_{i,L}{x}^i=\left\{I_L\left(x\right)x^{17}\right\}\mathrm{mod}\left\{G_{\mathrm{PO}}\left(x\right)\right\}$

其中

$I_L\left(x\right)=\underset{i=0}{\overset{214}{\mathrm{\Σ}}}{D}_{i,L}{x}^i$

$G_{\mathrm{PO}}\left(x\right)=\underset{k=0}{\overset{16}{\mathrm{\Π}}}(x+{\mathrm{\α}}^k)$

取两个扇区，分别以扇区A和扇区B代表。扇区A所包含字节表示为A_i，j，扇区B所包含字节表示为B_i，i，i＝0～231，j＝0～191。将两个ECC扇区按行重新排列成一个464行，192列的矩阵S，如图4所示。分别从两个ECC扇区的第一行开始，先将第一个扇区的一行排列入矩阵，再将第二个扇区的一行排列入矩阵，直至两个扇区排列完毕。矩阵S中的字节S_i，j和扇区A、B中的字节A_i，j，B_i，j的对应关系如下：

S_2i，j＝A_i，j，S_2i+1，j＝B_i，j

其中：i＝0～231，j＝0～191。

将交织完毕的矩阵S按列划分成4块分矩阵SA、SB、SC、SD，每块分矩阵464行，48列，共22272字节，表示为SX_i，j，X＝A、B、C、D，i＝0～463，j＝0～47。如图5所示，在每块分矩阵中，抽取列SX_i，11，SX_i，23，SX_i，31，SX_i，47，对这4列数据按行在GF(2⁸)域上做RS(6，4，3)编码，得到2个校验字节PIX_i，48，PIX_i，49，排列在该行的末尾，构成内部校验码，简称PI(Parity Innercode)。

RS(6，4，3)的一个码字为(SX_i，11，SX_i，23，SX_i，31，SX_i，47，PIX_i，48，PIX_i，49)，将其重新编写序号，令第一个码元为最高码元，记为SX_i，5，最后一个码元为最低码元，记为PIX_i，0，则码字为(SX_i，5，SX_i，4，SX_i，3，SX_i，2，PIX_i，1，PIX_i，0)。其中校验码元PIX_i，j，j＝0，1由以下等式得出：

${\mathrm{PIX}}_i\left(x\right)=\underset{j=0}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{PLX}}_{i,j}{x}^j=\left\{I_i\left(x\right)x^2\right\}\mathrm{mod}\left\{G_{\mathrm{PO}}\left(x\right)\right\}$

其中

$I_i\left(x\right)=\underset{j=0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{SX}}_{i,j}{x}^j$

$G_{\mathrm{PO}}\left(x\right)=\underset{k=0}{\overset{1}{\mathrm{\Π}}}(x+{\mathrm{\α}}^k)$

α为GF(2⁸)域中的本原多项式p(x)＝x⁸+x⁴+x³+x²+¹的一个根。

添加内部校验字节后的4块分矩阵按原来的顺序重新组合，构成ECC簇，如图6所示。一个ECC簇有464行，200列，共92800字节，表示为C_i，j，i＝0～463，j＝0～199。ECC簇中的字节C_i，j和4个分矩阵中字节的对应关系如下：

当j＝0～47时，C_i，j＝SA_i，j；

当j＝48～49时，C_i，j＝PIA_i，j；

当j＝50～97时，C_i，j＝SB_i，j-50；

当j＝98～99时，C_i，j＝PIB_i，j-50；

当j＝100～147时，C_i，j＝SC_i，j-100；

当j＝148～149时，C_i，j＝PIC_i，j-100；

当j＝150～197时，C_i，j＝SD_i，j-150；

当j＝198～199时，C_i，j＝PID_i，j-150；

这种行列分段纠错编码的标记和交织方法流程如图7所示，总结如下：首先各有20帧数据帧分别组成两个数据块A和B。每个数据帧包含了2064个字节，故每个数据块各有41280个字节。这两个数据块分别排列成215行×192列的矩阵，称为数据扇区A和B。对数据扇区A和B的每一列，即215字节数据，做RS(232，215，18)编码，产生17字节的外部校验(PO)字节，排列在该列的末尾，构成232行×192列的ECC扇区A和B。两个ECC扇区A和B按行交替排列成464行×192列的矩阵，完成交织。将这个矩阵按列均匀的分成4个分矩阵A、B、C和D，每个分矩阵464行×48列。均匀抽取分矩阵中列号为11、23、35和47的4列数据，对4列数据的每一行做RS(6，4，3)编码，产生2字节的内部校验(PI)字节，排列在每一行的末尾，每个分矩阵变为464行×50列。将4个经过内部校验的分矩阵A、B、C和D重新组合在一起，组成464行×200列的ECC簇。编码器的硬件结构如图8所示。

此例构造的纠错码码率为88.3％，是DVD码率86.7％的1.02倍；最长可纠突发错误长度为6800字节，是DVD最长可纠突发错误长度2912字节的2.3倍。在保持DVD的码率基本不变的前提下，该纠错码的最长可纠突发错误长度较DVD增加了2倍多，说明其纠错能力较DVD更强。

利用上述的编码方法，本发明实施例提供了一种蓝光多阶光存储装置，其具有长度不同的记录坑，蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，记录坑状态对应于采用行分段标记纠错编码将原始数据进行标记和交织后得到的存储数据，其中，所述行分段标记纠错编码包括：多个相同的短RS码，其位于行方向上不同段内，用于检测错误和标记错误位置，多个短RS码合作来判定行方向的出错强度；以及长RS码，其位于列方向上，用于纠正包括短RS码标记错误在内的错误。

针对上述的蓝光多阶光存储装置，为了读取数据，本发明提供了一种用于蓝光多阶光存储装置的解码方法，其中，蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，蓝光多阶光存储装置的存储数据采用行分段标记纠错编码对原始数据进行标记和交织而得到，其中，所述行分段标记纠错编码包括：多个相同的短RS码，其位于行方向上不同段内，用于检测错误和标记错误位置，多个短RS码合作来判定行方向的出错强度；以及长RS码，其位于列方向上，用于纠正包括短RS码标记错误在内的错误，如图10所示，包括以下步骤：

步骤S202，将数据簇各行分段，从分段后的各行数据恢复出多个码元段；

步骤S204，对码元段的每行进行短RS码解码，判断是否出错，若出错则标记该行为删除位置；若四个码元段中的短RS码均出错，则标注数据簇的该行出现长突发错误，整行均标记为删除位置；

步骤S206，进行短RS码解码并对错误进行标注后，取出短RS码校正码元所在列，将剩余列数据按序组合形成矩阵，矩阵内相邻奇偶两行数据分别拆出，奇数行和偶数行数据分别组成两个扇区；

步骤S208，对扇区进行列方向上的长RS码解码，纠正列方向上的错误，其中，利用短RS码解码给出的标记删除位置信息，以提高纠错效率；

步骤S210，将扇区的各列纠正错误后，取出长RS码校正码元所在行，将剩余各行各列数据恢复为两个数据扇区，各自恢复出数据帧。

本发明实施例中还提供了一种用于蓝光多阶光存储装置的编码器，其中，蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米中，包括标记和交织模块，用于采用行分段标记纠错编码对要存入蓝光多阶光存储装置的原始数据进行标记和交织，以得到存储数据，其中，所述行分段标记纠错编码包括：多个相同的短RS码，其位于行方向上不同段内，用于检测错误和标记错误位置，多个短RS码合作来判定行方向的出错强度；以及长RS码，其位于列方向上，用于纠正包括短RS码标记错误在内的错误。

如图11所示，在上述的编码器中，标记和交织模块包括：行记录模块102，由于将原始数据根据蓝光多阶光存储装置的记录阶数表达要求分成多个数据帧，每个数据帧中按行依次记录数据；外码编码模块104，用于对每个数据帧，在列方向上采用单个长RS码对整列数据进行编码，编码得到的校验数据排列在该行的末尾；交织模块106，用于将列编码后各个数据帧中的数据从头到尾逐行抽出，将不同数据帧中同一次抽出的数据行依次顺序排列，交织成一个矩阵；内码编码模块108，用于对矩阵在行方向上划分成多个码元段，对每段码元分别采用短RS码在行方向进行编码，编码后的校验数据排列在该段码元的行尾；以及生成模块110，用于将行编码后的码元段按原来的次序重新组合成数据簇。

如图12所示，本发明还提供了一种用于蓝光多阶光存储装置的解码器，其中，蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，蓝光多阶光存储装置的存储数据采用行分段标记纠错编码对原始数据进行标记和交织而得到，其中，所述行分段标记纠错编码包括：多个相同的短RS码，其位于行方向上不同段内，用于检测错误和标记错误位置，多个短RS码合作来判定行方向的出错强度；以及长RS码，其位于列方向上，用于纠正包括短RS码标记错误在内的错误，包括：码元段恢复模块202，用于将数据簇各行分段，从分段后的各行数据恢复出多个码元段；内码解码模块204，用于对码元段的每行进行短RS码解码，判断是否出错，若出错则标记该行为删除位置；标记模块206，用于若四个码元段中的短RS码均出错，则标注数据簇的该行出现长突发错误，整行均标记为删除位置；扇区恢复模块208，用于进行短RS码解码并对错误进行标注后，取出短RS码校正码元所在列，将剩余列数据按序组合形成矩阵，矩阵内相邻奇偶两行数据分别拆出，奇数行和偶数行数据分别组成两个扇区；外码解码模块210，用于对扇区进行列方向上的长RS码解码，纠正列方向上的错误，其中，利用短RS码解码给出的标记删除位置信息，以提高纠错效率；数据帧恢复模块212，用于将扇区的各列纠正错误后，取出长RS码校正码元所在行，将剩余各行各列数据恢复为两个数据扇区，各自恢复出数据帧。

从以上的描述中，可以看出，本发明通过行方向简短的RS码作为内码，分段标记行方向上的错误位置，还根据行方向错误标记的多少，来判定是否发生突发连续错误，错误位置和错误程度信息被传递给列方向上的RS外码，通过汉明距离相对较大的外码纠正已标记的错误。这种方法将标记错误位置和纠正错误的任务分开，分别由内码和外码各自承担，充分利用RS码纠正已知位置错误能力比纠正未知位置错误能力强的特点，提高了编码的效率。该编码方法超过了RSPC的纠错效率，接近Picket Code的纠错效率，并且编码过程较Picket Code简单。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。应该明白，这些具体实施中的变化对于本领域的技术人员来说是显而易见的，不脱离本发明的精神保护范围。

另外，本领域技术人员应当理解，当本发明用于制作蓝光多阶光存储装置时，可以将道间距限定为对应于刻录光盘所使用的激光波长，例如，通常小于0.52微米，也可以限定为小于0.29微米或更小，例如小于0.29微米或0.25微米。但本发明并不限定于此，本发明设计的行分段标记纠错编/解码方法并不受限于蓝光多阶光存储装置的道间距。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于蓝光多阶光存储装置的编码方法，其中，所述蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，其特征在于，包括以下步骤：

采用行分段标记纠错编码对要存入所述蓝光多阶光存储装置的原始数据进行标记和交织，以得到存储数据，其中，所述行分段标记纠错编码包括：

多个相同的短RS码，其位于行方向上不同段内，用于检测错误和标记错误位置，多个短RS码合作来判定行方向的出错强度；以及

长RS码，其位于列方向上，用于纠正包括短RS码标记错误在内的错误。

2.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于，进行标记和交织编码，包括以下步骤：

将原始数据根据所述蓝光多阶光存储装置的记录阶数表达要求分成多个数据帧，每个数据帧中按行依次记录数据；

对每个数据帧，在列方向上采用单个长RS码对整列数据进行编码，编码得到的校验数据排列在该列的末尾；

将列编码后各个数据帧中的数据从头到尾逐行抽出，将不同数据帧中同一次抽出的数据行依次顺序排列，交织成一个矩阵；

对所述矩阵在行方向上划分成多个码元段，对每段码元分别采用短RS码在行方向进行编码，编码后的校验数据排列在该段码元的行尾；以及

将行编码后的码元段按原来的次序重新组合成数据簇。

3.根据权利要求2所述的编码方法，其特征在于，对每段码元分别采用短RS码在行方向进行编码时，均匀抽取该码元段行方向上的多个码元进行编码。

4.根据权利要求2所述的编码方法，其特征在于，所述长RS码和所述短RS码采用汉明距离不大于3的RS码。

5.一种用于蓝光多阶光存储装置的解码方法，其中，所述蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，所述蓝光多阶光存储装置的存储数据采用行分段标记纠错编码对原始数据进行标记和交织而得到，其中，所述行分段标记纠错编码包括：多个相同的短RS码，其位于行方向上不同段内，用于检测错误和标记错误位置，多个短RS码合作来判定行方向的出错强度；以及长RS码，其位于列方向上，用于纠正包括短RS码标记错误在内的错误，其特征在于，包括以下步骤：

将数据簇各行分段，从分段后的各行数据恢复出多个码元段；

对码元段的每行进行短RS码解码，判断是否出错，若出错则标记该行为删除位置；

若四个码元段中的短RS码均出错，则标注所述数据簇的该行出现长突发错误，整行均标记为删除位置；

进行短RS码解码并对错误进行标注后，取出短RS码校正码元所在列，将剩余列数据按序组合形成矩阵，矩阵内相邻奇偶两行数据分别拆出，奇数行和偶数行数据分别组成两个扇区；

对所述扇区进行列方向上的长RS码解码，纠正列方向上的错误，其中，利用短RS码解码给出的标记删除位置信息，以提高纠错效率；

将扇区的各列纠正错误后，取出长RS码校正码元所在行，将剩余各行各列数据恢复为两个数据扇区，各自恢复出数据帧。

6.一种用于蓝光多阶光存储装置的编码器，其中，所述蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，其特征在于，包括标记和交织模块，用于采用行分段标记纠错编码对要存入所述蓝光多阶光存储装置的原始数据进行标记和交织，以得到存储数据，其中，所述行分段标记纠错编码包括：多个相同的短RS码，其位于行方向上不同段内，用于检测错误和标记错误位置，多个短RS码合作来判定行方向的出错强度；以及长RS码，其位于列方向上，用于纠正包括短RS码标记错误在内的错误。

7.根据权利要求6所述的编码器，其特征在于，所述标记和交织模块包括：

行记录模块，用于将原始数据根据所述蓝光多阶光存储装置的记录阶数表达要求分成多个数据帧，每个数据帧中按行依次记录数据；

外码编码模块，用于对每个数据帧，在列方向上采用单个长RS码对整列数据进行编码，编码得到的校验数据排列在该行的末尾；

交织模块，用于将列编码后各个数据帧中的数据从头到尾逐行抽出，将不同数据帧中同一次抽出的数据行依次顺序排列，交织成一个矩阵；

内码编码模块，用于对所述矩阵在行方向上划分成多个码元段，对每段码元分别采用短RS码在行方向进行编码，编码后的校验数据排列在该段码元的行尾；以及

生成模块，用于将行编码后的码元段按原来的次序重新组合成数据簇。

8.一种用于蓝光多阶光存储装置的解码器，其中，所述蓝光多阶光存储装置的道间距小于0.52微米，所述蓝光多阶光存储装置的存储数据采用行分段标记纠错编码对原始数据进行标记和交织而得到，其中，所述行分段标记纠错编码包括：多个相同的短RS码，其位于行方向上不同段内，用于检测错误和标记错误位置，多个短RS码合作来判定行方向的出错强度；以及长RS码，其位于列方向上，用于纠正包括短RS码标记错误在内的错误，其特征在于，包括：

码元段恢复模块，用于将数据簇各行分段，从分段后的各行数据恢复出多个码元段；

内码解码模块，用于对码元段的每行进行短RS码解码，判断是否出错，若出错则标记该行为删除位置；

标记模块，用于若四个码元段中的短RS码均出错，则标注所述数据簇的该行出现长突发错误，整行均标记为删除位置；

扇区恢复模块，用于进行短RS码解码并对错误进行标注后，取出短RS码校正码元所在列，将剩余列数据按序组合形成矩阵，矩阵内相邻奇偶两行数据分别拆出，奇数行和偶数行数据分别组成两个扇区；

外码解码模块，用于对所述扇区进行列方向上的长RS码解码，纠正列方向上的错误，其中，利用短RS码解码给出的标记删除位置信息，以提高纠错效率；

数据帧恢复模块，用于将扇区的各列纠正错误后，取出长RS码校正码元所在行，将剩余各行各列数据恢复为两个数据扇区，各自恢复出数据帧。

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