CN102044267B - 数据产生装置及数据产生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种数据产生装置及数据产生方法，通过利用从光盘中获得的输入信号来产生维特比处理数据。所述数据产生装置包含：维特比模块以及二进制信号增强模块，维特比模块用于处理输入信号，并根据二进制信号产生维特比处理数据；二进制信号增强模块用于放大输入信号，并相应地产生二进制信号。本发明提供的数据产生装置及数据产生方法，通过校正维特比解码器所使用的目标电平，使输入维特比解码器之前扭曲的射频信号也能由维特比解码器来解码，从而提高数据的准确性。

Description

数据产生装置及数据产生方法
技术领域
本发明是关于一种数据产生装置及数据产生方法，特别是关于一种利用从光盘中获得的输入信号来产生维特比处理数据的数据产生装置以及产生维特比处理数据的数据产生方法。
背景技术
随着计算机硬件的持续发展，光存储装置已经成为数据保存的主流装置，例如，DVD以及蓝光光盘(Blue-ray disk)。当撷取光盘时，可以获得射频(radio-frequency，以下简称为RF)信号。然而，光盘所重建的RF信号可能由于光盘上的刮痕或附在光盘上的灰尘而被损坏。其结果是，RF信号将被用错误的目标电平来解码，从而导致解码结果较差且具有较低数据准确度。
发明内容
有鉴于此，特提供以下技术方案：
本发明的实施方式提供了一种数据产生装置，通过利用从光盘中获得的输入信号来产生维特比处理数据，所述数据产生装置包含：维特比模块，用于处理输入信号，并根据二进制信号产生维特比处理数据；以及二进制信号增强模块，用于放大输入信号，并相应地产生二进制信号。
本发明的实施方式另提供了一种数据产生装置，通过利用从光盘中获得的输入信号来产生维特比处理数据，所述数据产生装置包含：延迟单元，延迟输入信号来产生已延迟的输入信号；第一维特比模块，用于处理输入信号，并根据处理信号来产生维特比处理数据；第二维特比模块，耦接于第一维特比模块，用于根据二进制信号来处理输入信号，以输出处理信号；以及二进制信号增强模块，耦接于第二维特比模块，用于根据输入信号来产生二进制信号。
本发明的实施方式另提供了一种数据产生方法，通过利用从光盘中获得的输入信号来产生维特比处理数据，所述数据产生方法包含：放大输入信号以输出已放大的输入信号；通过检测已放大的输入信号来产生二进制信号；以及根据二进制信号，由维特比模块来处理输入信号。
本发明的实施方式另提供了一种数据产生装置，通过利用从光盘中获得的输入信号来产生维特比处理数据，所述数据产生装置包含：维特比模块，用于根据二进制信号来处理输入信号；以及二进制信号增强模块，用于根据输入信号来产生二进制信号，其中二进制信号增强模块包含信号放大器，用于放大输入信号以输出已放大的输入信号；以及二进制检测单元，基于输入信号以及已放大的输入信号来产生二进制信号。
以上所述的数据产生装置及数据产生方法，通过校正维特比解码器所使用的目标电平，使输入维特比解码器前扭曲的射频信号也能由维特比解码器来解码，从而提高数据的准确性。
附图说明
图1是光盘系统的示意图。
图2是根据本发明第一实施方式的数据产生装置的示意图。
图3是根据本发明另一实施方式的数据产生方法的流程图。
图4是根据本发明另一实施方式的数据产生装置的示意图。
图5是根据本发明另一实施方式的数据产生方法的流程图。
图6是根据本发明另一实施方式的数据产生装置的示意图。
图7是根据本发明另一实施方式的数据产生方法的流程图。
图8是根据本发明另一实施方式的数据产生装置的示意图。
图9是根据本发明另一实施方式的二进制检测单元的方块图。
图10是根据本发明另一实施方式的二进制检测单元所产生信号的波形图。
图11是根据本发明另一实施方式的数据产生方法的流程图。
图12是根据本发明另一实施方式的动态调节维特比解码器的目标电平的电平调节器的示意图。
具体实施方式
以下描述是实施本发明的较佳预期模式。此描述只是用于说明本发明的原理，并非作为本发明的限制。本发明的保护范围应以权利要求所界定的范围为准。
图1是光盘系统的示意图。在图1中，光学读取单元(optical pickup unit)2从光盘1中撷取RF信号。撷取的RF信号随后被发送到信号处理单元3，用于后续处理。信号处理单元3用于处理模拟RF信号来产生具有更高信号质量的已处理信号。信号处理单元3可以包含用于信号处理的高通滤波器(high pass filter)。已处理信号被发送到模数转换单元(analog-to-digitalconverting unit，以下简称为ADC)4，来将其数字化为数字信号。ADC单元4可以包含用于模数转换的取样电路。在一些实施方式中，将数字信号发送到锁相环(phase lock loop，以下简称为PLL)处理单元5以及有限冲激响应(finite impulse response，以下简称为FIR)均衡器6，其中PLL处理单元5用于为光盘系统维持或建立时钟。FIR均衡器6对数字信号执行均衡操作，且将均衡信号输出到用于数据处理的维特比解码(Viterbi decoding)单元7，其中均衡信号包含适于维特比解码单元7所使用的电平。维特比解码单元7对已接收的均衡信号执行部分响应最大似然(partial response most likelihood，以下简称为PRML)程序，且输出维特比处理数据。维特比处理数据随后进一步由解码器8处理来输出最终数据，其中最终数据通过解码器8将维特比处理数据解调而产生。举例而言，维特比处理数据可以被视为维特比解码数据。
图2是根据本发明第一实施方式的数据产生装置200的示意图。数据产生装置200包含维特比模块10以及二进制信号增强模块15A，其中在这个实施方式中，二进制信号增强模块15A包含二进制检测器20以及信号放大器30。维特比模块10进一步包含维特比解码器12以及电平调节器14。在图2中，输入信号可以是FIR均衡器6(如图1所示)所输出的均衡信号，其中FIR均衡器6将光盘1所重建的RF信号均衡并输出均衡信号，本发明并不仅限于此。输入信号被发送到二进制信号增强模块15A，用于放大信号以及产生二进制信号。具体来说，输入信号被发送到信号放大器30，用于放大信号。信号放大器30放大输入信号并将已放大的输入信号输出到二进制检测器20。二进制检测器20基于已放大的输入信号，为电平调节器14产生二进制信号，其中二进制检测器20可以例如分割器(slicer)，用于分割已放大的输入信号来为电平调节器14产生二进制信号。基于二进制信号以及输入信号，电平调节器14动态地调节维特比解码器12的目标电平，来使维特比解码器12使用已调节的目标电平来处理输入信号，并输出维特比处理数据(信号)Viterbi_out_1。后文将在图12中详细描述调节目标电平的程序。请注意，处理输入信号的维特比模块10可以是输入信号的解码，这意味着在一些实施方式中，维特比处理数据(信号)Viterbi_out_1回馈到电平调节器14，但本发明并不仅限于此。
一般来说，二进制检测器20无法精确地检测高频信号，且因此本发明的实施方式利用信号放大器30来放大具有较高频率(即，当输入信号具有高频部分时)的信号(或信号的一部份)，以用于二进制检测器20的后续处理。举例来说，信号放大器30可以由FIR滤波器或高通滤波器来实现，以获得上述优势。
如上所述，光盘1上的刮痕或附于其上的灰尘可能损坏或减弱由光学读取单元2所重建的RF信号。在这种情形下，可以使用信号放大器30来适当地放大已减弱的信号，且使能二进制检测器20以轻易地使用已放大的信号来执行检测操作。
当光盘存在缺陷(即，刮痕)时，由这个缺陷所反射的信号将比正常反射的信号弱。本发明的实施方式利用信号放大器30放大已减弱的信号，来使二进制检测器20检测其所接收的信号。
图3是根据本发明另一实施方式的数据产生方法的流程图。图3所示的数据产生方法根据图2所示的数据产生装置来执行，其使用从光盘中获得的输入信号来产生维特比处理数据。在步骤S30中，放大输入信号来产生已放大的输入信号。在步骤S32中，检测已放大的输入信号来产生二进制信号。在步骤S34中，根据输入信号以及二进制信号来动态地调节用于处理输入信号的目标电平。在步骤S36中，用已调节的目标电平来处理输入信号，以产生维特比处理数据。
图4是根据本发明另一实施方式的数据产生装置的示意图。数据产生装置400包含第一维特比模块40、第二维特比模块50、延迟单元60以及二进制信号增强模块15B，其中，这个实施方式中的二进制信号增强模块15B可以由二进制检测器20来实现。第一维特比模块40进一步包含第一维特比解码器42以及第一电平调节器44。第二维特比模块50进一步包含第二维特比解码器52以及第二电平调节器54。二进制信号增强模块15B根据输入信号来产生二进制信号。在这个实施方式中，输入信号被发送到二进制检测器20。二进制检测器20检测输入信号并产生用于第二电平调节器54的二进制信号。基于二进制信号以及输入信号，第二电平调节器54动态地调节第二维特比解码器52的目标电平，来使第二维特比解码器52使用已调节的目标电平来处理输入信号，以及输出用于第一电平调节器44的处理信号。同时，延迟单元60延迟输入信号来产生已延迟的输入信号。基于已延迟的输入信号以及处理信号，第一电平调节器44动态地调节第一维特比解码器42的目标电平。通过第一电平调节器44动态地调节目标电平之后，第一维特比解码器42处理已延迟的输入信号，以及输出维特比处理数据Viterbi_out_2。与图2的描述相同，处理输入信号的第二维特比模块50可以是输入信号的解码，但本发明并不仅限于此。类似的，第一维特比模块40对已延迟的输入信号的处理可以是已延迟的输入信号的解码，但本发明并不仅限于此。
与前文图2中的实施方式相比较，这个实施方式中的第二维特比模块50可以被视为数据产生装置200中的二进制检测器20，但第二维特比模块50具有更好的性能。
在图4中，数据产生装置400包含第一维特比模块40以及第二维特比模块50，且第一维特比模块40以及第二维特比模块50可以被视为具有检测(或分割)功能的装置，所述装置比二进制检测器(或分割器)更加精确。
图5是根据本发明另一实施方式的数据产生方法的流程图。图5所示的数据产生方法根据图4所示的数据产生装置来执行，其使用从光盘中获得的输入信号来产生维特比处理数据。在步骤S50中，检测输入信号来产生二进制信号。在步骤S52中，根据输入信号以及二进制信号来动态地调节用于处理输入信号的目标电平。在步骤S54中，用已调节的目标电平来处理输入信号以产生处理信号。在步骤S56中，根据输入信号以及处理信号来动态地调节用于重处理输入信号的目标电平。在步骤S58中，以在步骤S56中所获得的已调节的目标电平来重处理输入信号，以产生维特比处理数据。
图6是根据本发明另一实施方式的数据产生装置的示意图。数据产生装置600包含二进制信号增强模块15A、第一维特比模块40、第二维特比模块50以及延迟单元60，其中二进制信号增强模块15A可以由二进制检测器20以及信号放大器30来实现。第一维特比模块40进一步包含第一维特比解码器42以及第一电平调节器44。第二维特比模块50进一步包含第二维特比解码器52以及第二电平调节器54。在这个实施方式中，输入信号被发送到二进制信号增强模块15A，用于放大信号以及根据已放大的信号来产生二进制信号。具体来说，输入信号被发送到信号放大器30。信号放大器30放大输入信号以及产生用于二进制检测器20的已放大的输入信号。二进制检测器20检测已放大的输入信号以及产生用于第二电平调节器54的二进制信号。基于二进制信号以及输入信号，第二电平调节器54动态地调节第二维特比解码器52的目标电平，以使第二维特比解码器52使用已调节的目标电平来处理输入信号，以及输出用于第一电平调节器44的处理信号。同时，延迟单元60延迟输入信号来产生已延迟的输入信号。基于已延迟的输入信号以及处理信号，第一电平调节器44动态地调节第一维特比解码器42的目标电平。在第一电平调节器44动态地调节目标电平之后，第一维特比解码器42处理已延迟的输入信号，以及输出维特比处理数据Viterbi_out_3。与前文描述相同，处理输入信号的第二维特比模块50可以是输入信号的解码，但本发明并不仅限于此。类似地，第一维特比模块40对已延迟的输入信号的处理可以是已延迟的输入信号的解码，但本发明并不仅限于此。
图7是根据本发明另一实施方式的数据产生方法的流程图。图7所示的数据产生方法根据图6所示的数据产生装置来执行，其使用从光盘中获得的输入信号来产生维特比处理数据。在步骤S70中，放大输入信号以产生已放大的输入信号。在步骤S72中，检测已放大的输入信号来产生二进制信号。在步骤S74中，根据输入信号以及二进制信号，动态地调节用于处理输入信号的目标电平。在步骤S76中，用已调节的目标电平处理输入信号，来产生处理信号。在步骤S78中，根据输入信号以及处理信号，动态地调节用于重处理输入信号的目标电平。在步骤S80中，以在步骤S78中所获得的已调节的目标电平来重处理输入信号，以产生维特比处理数据。
图8是根据本发明另一实施方式的数据产生装置的示意图。数据产生装置800包含维特比模块10以及二进制信号增强模块15C，其中二进制信号增强模块15C包含信号放大器30以及二进制检测单元80。维特比模块10进一步包含图2中已描述的维特比解码器12以及电平调节器14。在图8中，输入信号被发送到二进制信号增强模块15C，用于放大信号以及根据已放大的信号来产生二进制信号S。具体来说，输入信号被发送到用于放大信号的信号放大器30。信号放大器30放大输入信号以及将已放大的输入信号输出到二进制检测单元80。二进制检测单元80基于已接收的输入信号以及已放大的输入信号来产生用于电平调节器14的二进制信号S。基于二进制信号S以及输入信号，电平调节器14动态地调节维特比解码器12的目标电平，以使维特比解码器12使用已调节的目标电平来处理输入信号，以及输出维特比处理数据Viterbi_out_4。需要注意，处理输入信号的维特比解码器12可以是输入信号的解码，但本发明并不仅限于此。
应注意，在维特比模块10处理输入信号之前，可以有一个延迟单元(图未示)来延迟输入信号。因此，对于维特比模块10，已延迟的输入信号的访问时序(access timing)以及二进制信号S的访问时序可以相互匹配。此外，与图2所示的实施方式相比，这个实施方式中的数据产生装置800除了使用已放大的输入信号之外，还使用了输入信号来执行相关操作，以输出用于维特比模块10的适当的二进制信号S，下文图9以及图10将对此进行详细描述。
图9是根据本发明另一实施方式的二进制检测单元的方块图。图10是根据本发明另一实施方式的二进制检测单元所产生信号的波形图。二进制检测单元80包含第一二进制检测器82、第二二进制检测器84、延迟单元86、比较单元(comparison unit)88、抗尖峰脉冲(deglitch)单元90、增益单元(gainunit)92以及合并单元(merge unit)94。第一二进制检测器82检测输入信号以及输出第一二进制信号S1，第二二进制检测器84检测已放大的输入信号以及输出第二二进制信号S2，其中第一二进制信号S1以及第二二进制信号S2的波形如图10所示。延迟单元86延迟第一二进制信号S1，以使其与第二二进制信号S2同步。在延迟第一二进制信号S1之后，将其与第二二进制信号S2发送到比较单元88。比较单元88决定第一二进制信号S1与第二二进制信号S2之间的信号差Dif，这可以由异或门(XOR gate)来实现。比较单元88的异或门执行第一二进制信号S1以及第二二进制信号S2的异或操作，来决定两个信号之间的信号差Dif，其中信号差Dif的波形如图10所示。信号差Dif被发送到抗尖峰脉冲单元90，其中抗尖峰脉冲单元90对信号差Dif执行抗尖峰脉冲操作，来产生抗尖峰脉冲信号差Dif_deg。抗尖峰脉冲操作从信号差Dif中移除周期短于预定时间(典型的，光盘驱动规格中定义了预定时间‘1T’)的逻辑高部分(logic-high portions)，以及产生如图10所示的抗尖峰脉冲信号差Dif_deg。抗尖峰脉冲信号差Dif_deg随后被发送到合并单元94，合并单元94将抗尖峰脉冲信号差Dif_deg合并到第一二进制信号S1，以产生最终二进制信号S。合并单元94也可以由异或门来实现。
图11是根据本发明另一实施方式的数据产生方法的流程图。图11所示的数据产生方法根据图8以及图9所示的数据产生装置来执行，其使用从光盘中获得的输入信号来产生维特比处理数据。在步骤S110中，放大输入信号以产生已放大的输入信号。在步骤S112中，检测输入信号来产生第一二进制信号。在步骤S114中，检测已放大的输入信号来产生第二二进制信号。在步骤S116中，决定第一二进制信号与第二二进制信号之间的信号差。在步骤S118中，对信号差执行抗尖峰脉冲操作来产生抗尖峰脉冲信号差。在步骤S120中，将抗尖峰脉冲信号差合并到第一二进制信号来产生最终二进制信号。在步骤S122中，根据输入信号以及最终二进制信号来动态地调节用于处理输入信号的目标电平。在步骤S124中，用已调节的目标电平来处理输入信号，以产生维特比处理数据。
图12是根据本发明另一实施方式的动态调节维特比解码器的目标电平的电平调节器的示意图。以图2所示的实施方式为例，电平调节器14可以包含模式匹配(pattern match)单元141以及多个滤波器142，多个滤波器142可以例如无线冲激响应(infinite impulse response，以下简称为IIR)滤波器。模式匹配单元141接收二进制信号，并且将二进制信号与多个预设模式比较，其中每个预设模式对应于多个滤波器142中之一。如果二进制信号的模式与多个滤波器142的多个预设模式中之一匹配，则使能多个滤波器142中之对应的滤波器，且这个对应的滤波器取样输入信号，从而将对应的目标电平输出到用于解码的维特比解码器12。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，凡依据本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种数据产生装置，通过利用从光盘中获得的输入信号来产生维特比处理数据，该数据产生装置包含：
延迟单元，延迟该输入信号来产生已延迟的输入信号；
第一维特比模块，用于处理该输入信号，并根据处理信号来产生该维特比处理数据；
第二维特比模块，耦接于该第一维特比模块，用于根据二进制信号来处理该输入信号，以输出该处理信号；以及
二进制信号增强模块，耦接于该第二维特比模块，用于根据该输入信号来产生该二进制信号。
2.根据权利要求1所述的数据产生装置，其特征在于，该二进制信号增强模块包含：
二进制检测器，耦接于该第一维特比模块及/或该第二维特比模块，用于通过检测该输入信号来产生该二进制信号。
3.根据权利要求1所述的数据产生装置，其特征在于，该第一维特比模块包含：
第一电平调节器，用于根据从该第二维特比模块输出的该处理信号，来动态地调节至少一个第一目标电平；以及
第一维特比解码器，用于根据已调节的该至少一个第一目标电平来处理该输入信号。
4.根据权利要求1所述的数据产生装置，其特征在于，该第二维特比模块包含：
第二电平调节器，用于根据该二进制信号来动态地调节至少一个第二目标电平；以及
第二维特比解码器，用于根据已调节的该至少一个第二目标电平来处理该输入信号，以输出该处理信号。
5.根据权利要求1所述的数据产生装置，其特征在于，该二进制信号增强模块进一步包含：
信号放大器，用于放大该输入信号以输出已放大的输入信号；以及
二进制检测器，通过检测该已放大的输入信号来产生该二进制信号。
6.根据权利要求1所述的数据产生装置，其特征在于，该输入信号从均衡器中获得，该均衡器均衡该光盘所重建的信号。
7.一种数据产生方法，通过利用从光盘中获得的输入信号来产生维特比处理数据，该数据产生方法包含：
检测该输入信号产生二进制信号；
根据该输入信号及该二进制信号来动态地调节用于处理该输入信号的目标电平；
用已调节的该目标电平来处理该输入信号以产生处理信号；
根据该输入信号及该处理信号来动态地调节用于重处理该输入信号的该目标电平；以及
用已调节的该目标电平来重处理该输入信号，以产生该维特比处理数据。
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