CN1182932A - 误码纠正/检测解码器 - Google Patents
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Abstract
DSP接口部将输入的CD－ROM数据写入缓冲RAM中,主接口部读出存储在缓冲RAM中的CD－ROM数据并向主计算机输出。误码纠正/检测部包含ECC解码器和EDC解码器,分别对缓冲RAM进行CD－ROM数据的读出或写入。确保缓冲RAM至少具有可存储4块CD－ROM数据的区域,存储相互错开1个数据块的CD－ROM数据。而且,由DSP接口部、主接口部、ECC解码器和EDC解码器来存储各个数据块。
Description
本发明涉及按照包含在数据中的错误纠正码和错误检测码对从CD(Compact Disc)和DVD(Digital Video Disc)等记录媒体中读出的数字数据进行处理的误码纠正/检测解码器。
在将数字音响所用的CD作为数字数据的只读存储器(ROM)使用的CD-ROM系统中，为了提高从盘上读出的数据的可靠性，对读出的数字数据进行双重误码纠正处理。这些纠正处理在与音响系统公用的数字信号处理部中是1次执行的，而在CD-ROM系统专门设置的CD-ROM解码器中是2次执行的。
图5是表示CD-ROM系统的结构的方框图，图6是在各部分处理的数据的结构图。
传感器部1接受照射在盘2上的光的反射光，将该光的强弱作为电压值的变化而取出。传感控制部3对盘2控制CD传感器部1的读取位置，以便传感器部1能按正确的顺序读出存储在盘2上的数据。在盘2的回放中，为了使传感器部1读取轨迹的线速度保持一定，进行伺服控制，以便配合利用传感器控制部3对传感器部1的位置的控制，以规定的速度驱动盘2。
模拟信号处理部4从传感器部1读取输出电压值的变化，生成以588位为1帧的十-十四调制(EFM)信号。该EFM信号如图6所示，将各帧开始的24位分配作为同步信号，其后是3位的连接位，再往后重复分配14位的数据位。数字信号处理部15对模拟信号处理部14输入的EFM信号进行EFM解调，将14位变换成8位。在该EFM解调时，从接在同步信号之后的最初的数据位生成8位的子码数据，从剩下的32个数据位生成32字节的码数据。进而，对32字节的码数据进行交错里德·所罗门码(CIRC，Cross-Interleave Reed-Solomon Code)解码，生成1帧由24字节形成的CD-ROM数据。利用该CIRC解码来结束最初的误码纠正处理。
该CD-ROM数据将24字节×98帧共2352字节作为1个数据块处理。如图7所示，通常(方式1时)对这一块数据分别分配作为同步信号[12字节]、标题[4字节]、用户数据[2048字节]、错误检测码EDC[4字节]和错误纠正码ECC[276字节]。此外，对于该CD-ROM数据，在1块数据中，对除去了同步信号12字节的2340字节进行扰频处理，再生时，进行反扰频处理后恢复成原来的状态。
CD-ROM解码器6根据错误纠正码ECC和错误检测码EDC对从数字信号处理部5输入的CD-ROM数据进行误码的纠正和检测处理，将处理完了的CD-ROM数据输出到主计算机。在该CD-ROM解码器6的处理中，通常，在利用错误纠正码ECC纠正了数据的误码之后，再根据错误检测码EDC确认误码是否已正确地纠正了。而且，在误码还没有完全纠正时，再根据错误纠正码ECC进行误码的纠正处理，或者添加错误标志，原封不动地将包含有误码的CD-ROM数据输出给主计算机。
缓冲RAM7与CD-ROM解码器6连接，以块为单位将从数字信号处理部5输入到CD-ROM解码器6的CD-ROM数据暂时存储起来。错误纠正码ECC和错误检测码EDC是对每一块CD-ROM数据添加上去的，所以，CD-ROM解码器6中的处理必须至少是1块CD-ROM数据。因此，设置缓冲RAM7，以便在各自的处理中存储必需的1块CD-ROM数据。控制用微机8是由内部装有ROM和RAM的所谓单片机构成，按照ROM中存储的控制程序控制CD-ROM解码器6的动作。同时，控制用微机8将从主计算机输入的命令数据或从数字信号处理部5输入的子码数据暂时存储在RAM内。由此，控制用微机8响应主计算机来的指示，控制各部分的动作，从CD-ROM解码器6向主计算机输出所要的CD-ROM数据。
在CD-ROM解码器6中，除对CD-ROM数据进行误码纠正/检测处理之外，还并列地进行从数字信号处理部5输入CD-ROM数据和向主计算机输出CD-ROM数据。接下来，根据各自的处理，对缓冲RAM7反复进行CD-ROM数据的写入和读出。通常，从CD-ROM解码器6向缓冲RAM7的存取，在各自的处理中是以字节为单位或以代码为单位、按时分方式进行分配的。
一般，在CD-ROM解码器6中，使对1块CD-ROM数据的误码纠正/检测处理在1块时间以内完成。这里，若因某种原因在1块时间以内不能完成规定的处理，由于连续输入的CD-ROM数据1个1个写入缓冲RAM7，所以，在未处理的情况下CD-ROM数据留在缓冲RAM7内。若这样的状态持续下去，缓冲RAM7就会成为溢出状态，这时，不得不暂时中断向CD-ROM解码器6输入CD-ROM数据。
在CD-ROM系统中，当不改变作为各部分动作的基准的系统时钟的频率而提高盘2的再生速度时(倍速再生时)，则减少1块时间内的时钟脉冲的个数。为此，在CD-ROM解码器6中用于误码检测/纠正的时钟数不够，在1块时间内不能完成规定处理的可能性提高。此外，当为了向主计算机传送CD-ROM数据而对缓冲RAM7的读出频度提高时，CD-ROM数据的传送速度本身提高了。但是，由于对用于误码纠正/检测的缓冲RAM7的读出和写入在时间上受到限制，所以，CD-ROM解码器6中的误码/检测处理延迟，在1块时间以内不能完成规定处理的可能性进一步提高了。
这些问题不仅在倍速再生的CD-ROM系统中发生，在将高密度记录媒体DVD作为ROM使用的DVD-ROM系统中也同样发生。在存储容量大约是CD的7倍的DVD中，其再生速度可望在CD之上，如何提高数据传送和解码处理(误码的纠正/检测)的速度是重要的课题之一。
因此，本发明的目的在于提供一种误码纠正/检测解码器，电在一定时间内能完成规定的处理，并有利于数据传送速度的提高。
本发明是，在根据错误纠正码和错误检测码对包含有从记录媒体读出的错误纠正码和错误检测码的数字数据进行处理、将处理完了的数字数据传送到计算机一侧的误码纠正/检测解码器中，具有：输入从记录媒体读出的数字数据、并依次写入到具有规定容量的缓冲存储器中的输入接口；根据上述数字数据中所含的错误纠正码对写入上述缓冲存储器的上述数字数据进行误码纠正处理的误码纠正解码器；根据上述数字数据中所含的错误检测码对写入上述缓冲存储器的上述数字数据进行误码的检测处理的误码检测解码器；和响应计算机一侧的指示、从上述存储器电路读出上述数字数据并传送给计算机的输出接口；使上述误码纠正解码器和上述误码检测并行动作。
若按照本发明，并行地进行对数字数据的误码纠正处理和其后的检测处理，所以，放宽了各自处理的时间限制，容易在1块时间以内完成规定的处理，结果，能够使从记录媒体读出的速度高速化，并提高数字数据的传送速度。
图1是表示本发明的误码纠正/检测装置的结构的方框图。
图2是表示缓冲RAM的利用状况的模式图。
图3是说明CD-ROM数据流的一例的时序图。
图4是说明缓冲RAM的存取状态的一例的时序图。
图5是表示CD-ROM系统的构成的方框图。
图6是从盘上读出的数据的格式图。
图7是CD-ROM数据的格式图。
图1是表示本发明的误码纠正/检测装置的结构的方框图。该CD-ROM解码器与图4的CD-ROM系统中的CD-ROM解码器6对应。
CD-ROM解码器10由DSP接口部11、误码纠正/检测部12、主接口部13和存储器控制部14构成，与缓冲RAM20连接。
DSP接口部11具有输入接口电路11a、写入控制电路11b和同步检测电路11c。输入接口电路11a形成与数字信号处理部的接口，接受已经数字信号处理过的、具有规定的格式的CD-ROM数据，并输出到写入控制电路11b。这里，CD-ROM数据如图7所示，将98帧(2352字节)作为1个块处理，对其内的除同步信号外的部分进行扰频处理。输入接口11a对输入的1块CD-ROM数据内的、除了12字节同步信号的2340字节进行反扰频处理，并输出到写入控制电路11b。写入控制电路11b按照存储器控制部14的控制，将取入输入接口电路11a的CD-ROM数据写入缓冲RAM20的规定的地址。同步检测电路11c从取入输入接口电路11a的CD-ROM数据中取出同步信号，产生表示CD-ROM数据的各个块的开始时间的块同步信号。该块同步信号供给误码纠正/检测部12，用于各误码纠正和检测处理的时序控制。
误码纠正/检测部12具有ECC解码器12a、EDC解码器12b、ECC控制电路12c和EDC控制电路12d。ECC解码器12a读出缓冲RAM20存储的1块CD-ROM数据，进行基于ECC的误码纠正处理。该基于ECC的纠正处理是对比DSP接口11写入缓冲RAM20的CDROM数据(输入的CD-ROM数据)还早1块周期之前就已写入的CD-ROM数据进行的。该误码纠正处理例如使用里德·所罗门码的交叉存取方式，最初，在检测出包含在数据中的误码之后，对检测的误码进行纠正。接着，改写缓冲RAM7的内容，只对纠正处理的结果、即内容已改变的数据进行改写。EDC解码器12b读出缓冲RAM7存储的1块CD-ROM数据，进行基于EDC的误码检测处理。该基于EDC的检测处理是对比ECC解码器12a进行处理的CD-ROM数据早一个块周期之前(对输入的CD-ROM数据，是2个块周期之前)写入缓冲RAM20的CD-ROM数据进行的。该误码检测处理例如使用误码检测精度比ECC解码器12a的纠正处理高的循环冗余码(CRC)等代码进行。
ECC控制电路12c和EDC控制电路12d根据同步检测电路11c供给的同步信号起动ECC解码器12a和EDC解码器12b。即，检测到了表示连续输入的CD-ROM数据的下一块的开头的同步信号就意味着前一块CD-ROM数据已向缓冲RAM写入完毕。因此，响应块同步信号，起动ECC解码器12a和EDC解码器12b，开始对已写入缓冲RAM20的1块CD-ROM数据进行处理。这里，ECC解码器12a处理的CD-ROM数据和EDC解码器12b处理的CD-ROM数据相互错开1个数据块，ECC控制电路12c和EDC控制电路12d在缓冲RAM20上指定错开1个数据块的地址。由此，ECC解码器12a和EDC解码器12b按照规定的时序分别并行地进行处理。
主接口部13具有输出接口电路13a和读出控制电路13b。输出接口电路13a形成与接受CD-ROM数据的主计算机的接口，将从读出控制电路13b输出的CD-ROM数据输出到主计算机一侧。此外，输出接口电路13a接收主计算机送来的各种控制命令，供给控制CD-ROM系统的控制用微机。再有，对于控制命令，也可以另外设置对缓冲RAM20的写入电路，暂时存储后再写入缓冲RAM20。读出控制电路12b读出已完成规定的误码纠正/检测处理并存储在缓冲RAM20中的CD-ROM数据，向输出接口电路13a输出。
存储器控制部14与输入接口部11、误码纠正/检测部12和输出接口13连接，在各个部分11、12、13和缓冲RAM20之间、以字节为单位控制CD-ROM数据的交接。即，在输入接口部11、误码纠正/检测部12和输出接口13中，分别处理不同块的CD-ROM数据。因此，能够分别独立地对缓冲RAM20进行这些CD-ROM数据的写入和读出，所以，根据各部分11、12、13的动作状况，许可从其中的1个部分向缓冲RAM20进行存取。由此，从块级的角度看，能够同时从各部分11、12、13分别对缓冲RAM20存取不同块的CD-ROM数据。
图2是示出缓冲RAM20的使用状态的图，图3是表示CD-ROM解码器10的各部分的处理状况的一例的时序图。
缓冲RAM20以块为单位存储CD-ROM数据。而且至少确保4个块的容量，以便能够存储1块DSP接口部11、2块误码纠正/检测部12或1块主接口部13的CD-ROM数据。
这里，设输入连续的CD-ROM数据的第n块数据，该CD-ROM数据从DSP接口部11写入缓冲RAM20的第1区。这时，缓冲RAM20将连续的已过去的3块CD-ROM数据存储在第2区到第4区。对1块以前的第n-1块CD-ROM数据，与第n块CD-ROM数据并行写入后，进行用于ECC解码器12a的误码纠正的读出和写入(改写)。对2块以前的第n-2块CD-ROM数据，与第n-1块CD-ROM数据一样，和第n块CD-ROM数据并行写入后，进行用于EDC解码器12b的误码检测的读出。接着，对3块以前的第n-3块数据，响应主计算机来的中断指令，进行向主接口部13的读出。
这样，对缓冲RAM20进行的CD-ROM数据的写入和读出被设定成在DSP接口部11、ECC解码器12a、EDC解码器12b和主接口部13分别错开1个数据块。从而，ECC解码器12a和EDC解码器12b的运算处理能够并行地进行，不改变各部分的工作频率就可以提高误码纠正/检测部12的处理速度。
对缓冲RAM20的存取是以时分方式在各个不同的情况下进行的。例如，如图4(a)所示，以时分方式进行从DSP接口部11的数据写入和向主接口部13的数据读出。从DSP接口部11向缓冲RAM20的存取与CD-ROM数据的输入同步，通常有一定的周期。与此相反，从主接口部13向缓冲RAM20的存取根据与主接口部13连接的主计算机的处理状况进行，是不定期的。这些存取由控制存储器控制部14和CD-ROM解码器10的控制用微机进行监视。而且，根据该监视状态，在存取的间隙时间内分配误码纠正/检测部12对缓冲RAM20的的存取时间。
在图5所示的先有的CD-ROM解码器6中，ECC解码处理和EDC解码处理是连续进行的，如图4的(b)所示，对缓冲RAM7的存取时间上有富余。即，当主计算机没有CD-RO3的传送要求时，即使是对CD-ROM数据进行误码纠正处理，在计算误码位置的期间、也不对缓冲RAM7进行存取。因而，在ECC/EDC解码处理的前后，产生不向缓冲RAM7存取的空闲时间。与此相反，在本发明中，即使在主计算机没有传送要求、对缓冲RAM7不进行用于误码纠正处理的CD-ROM数据的存取时，也同时执行误码检测处理的存取。因而，对缓冲RAM7没有存取的空闲时间，从而提高了缓冲RAM的存取效率。
再有，与先有的CD-ROM解码器6相比，存储在缓冲RAM20中的CD-ROM数据虽然多出1个数据块，但对于可以存储多余的CD-ROM数据以便能够确保动作的裕度的缓冲RAM20来说，是没有问题的。
在以上实施形态中，作为记录媒体例示了使用CD的CD-ROM系统，但也可以采用使用DVD等其他媒体的系统作为记录媒体。
若按照本发明，根据错误纠正码的误码纠正处理和根据错误检测码的误码检测处理可以并行地进行。因此，解码动作时有可能使其具有时间上的裕度，从而可以提高接口部的动作速度，即加快数据的传送速度。
Claims (3)
1、一种误码纠正/检测解码器，根据错误纠正码和错误检测码对包含有从记录媒体读出的错误纠正码和错误检测码的数字数据进行处理，将处理完了的数字数据传送到计算机一侧，其特征在于，具有：输入从记录媒体读出的数字数据并依次写入具有规定容量的缓冲存储器中的输入接口；根据上述数字数据中所含的错误纠正码、对写入上述缓冲存储器的上述数字数据进行误码的纠正处理的误码纠正解码器；根据上述数字数据中所含的错误检测码、对写入上述缓冲存储器的上述数字数据进行误码的检测处理的误码检测解码器；和响应计算机一侧的指示、从上述存储器电路读出上述数字数据并传送给计算机的输出接口；使上述误码纠正解码器和上述误码检测解码器并行动作。
2、权利要求1记载的误码/检测解码器，其特征在于，上述输入接口以由规定的字节数组成的1块为单位、将按时间顺序从记录媒体读出的上述数字数据存储在存储器电路中，上述误码纠正解码器和上述误码检测解码器分别对相互错开1块的上述数字数据进行并行处理。
3、权利要求2记载的误码/检测解码器，其特征在于，上述输入接口包含检测上述数字数据的各个块的开头位置的检测电路，上述误码检测解码器和上述误码纠正解码器响应上述检测电路的检测输出进行处理。
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