CN1329911C

CN1329911C - 扰频方法、写入数据产生方法及重复数据写入方法

Info

Publication number: CN1329911C
Application number: CNB2004100057133A
Authority: CN
Inventors: 林坤隆; 张文正; 陈志勇; 彭炯颖
Original assignee: Via Technologies Inc
Current assignee: Via Technologies Inc
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2024-02-19
Also published as: US7225385B2; TWI242186B; CN1542813A; TW200423059A; US20040163026A1

Abstract

一种光盘片写入数据产生方法。自主机读取主要数据，产生与主要数据相关的记录信息，且将主要数据及记录信息写入至缓冲器。自缓冲器读取包括缓冲数据及记录信息的数据，扰频数据区块，产生扰频数据区块的初始值。根据初始值，以产生多个数据区块的外码。附加外码的扰频数据区块储存至缓冲器。产生数据的多个内码，接着，将主要数据、记录信息、外码及内码记录至光盘。

Description

扰频方法、写入数据产生方法及重复数据写入方法

技术领域

本发明涉及一种光学记录方法，特别涉及一种记录至光盘的方法。

背景技术

图1A、1B及图2是表示数据写入到光盘的格式化以及其错误修正程序(error correcting process)。DVD的错误修正程序。

如图1A所示，记录在DVD的信息的实体架构包括多个数据区段20。由起始位置开始，一个数据区段20依序包括此数据区段20的起始位置的识别信息(ID)21、用以修正在识别信息21的识别信息错误检测码(IDE)22、储备数据(RSV)23、数据(DATA)24、被记录的构成数据以及用来检测识别信息21、识别信息错误修正码22、储备数据23以及数据24错误的错误检测码(EDC)25。被记录的数据包括依序排列的多个数据区段20。

图1B是表示在藉由多个数据区段(如图所示一个数据区段标示为20)以建立ECC(error correction code)区块30的编码程序。如图所示，当藉由16个数据区段建立一个ECC区块30时，每一个包含ID、IED、RSV、DATA以及EDC总共2064位的数据区段首先被划分成12个数据列并以数组的形式排列，其中，每一个数据列包括172字节(byte)。而第一数据列以ID、IED以及RSV开始，其后接有160字节的数据；而下10个数据列则分别包含有172字节的数据；最后一个数据列则包含有168字节的数据并后接4字节的EDC。

对于每一数据列而言，具有10字节的ECC内码(inner-code Parity，PI)31被加在数据列的末端，以构成一个修正区块34，如图1B右侧所示。在此阶段，ECC内码31所加入的修正区块34沿着Y轴方向排列成12列。在这之后，以16个数据区段来重复此程序。因此，可以获得192(＝12×16)列的修正区块34。

接下来，沿着Y轴方向，以每一字节来将192列的修正区块34分割，使得修正区块34分沿着Y轴方向排列。然后，16个ECC外码(outer-code parity，PO)32被加入每一重直分割的数据行。这里需注意，ECC内码32也被加入至修正区块34中的部分ECC内码31。

根据上述的程序，产生了包括16个数据区段的ECC区块30，如图1B所示。此时，包含在一个ECC区块30内的信息总量，以下列式子表示：

(172+10)字节×(192+16)列＝37856字节

其中的数据24由下列式子表示：

2048字节×16＝32768字节

在图1B的ECC区块30中，由16个数据区段排列成192列，每一列172字节，而此192列每个分别还有10字节的内码PI附加其后，因此形成182行，此外还有另外16列每列16位的外码PO附加其后。因此，形成了一208列每列182字节的ECC区块30。在此ECC区块30中，每一个字节以B_i，j来表示(其中i为列数，j为行数)。例如，B_1，0是指示位在第1列及第0行，B_190，170是指示位在列190及行170。因此，i从0至207，j从172至181的B_i，j为内码31；而i从192至207，j从0至171的B_i，j为外码32。修正区块34连续地记录在一光盘片中。

ECC区块30包括内码PI 31及外码PO 32，如图1B的右侧所示，图1B中沿着X轴方向排列的数据由内码PI 31所修正，且沿着Y轴方向排列的数据由外码32所修正。因此，可以达到沿着ECC区块30内的两轴来执行错误修正。

更具体的说明，例如，假使包括外码31而一共具有182 byte且连续地记录到光盘片的某些修正区块43，因光盘的物理性损伤而被破坏时，以Y轴方向而言，在一行中只有一个与外码32相关的字节数据遗失。因此，藉由使用在每一行的外码32来完成错误修正，既使是一个修正区块34完全地被破坏，也能够正确地由损坏位置来重制信息。

图2是说明实际记录一包含在ECC区块30的数据区段20的方法。在图2中，以B_i，j所指示的数据对应到图1B中右侧的数据。在图2中，记录数据区段20的时间上的程序，是藉由编码器来执行。

当记录ECC区块30至一光盘片中时，首先，ECC区块30中的修正区块34沿着X轴方向来成一列，如图2的最上层所示，且ECC区块30接着被分散以分割成16个记录区段40(如图2的第二上层)。此时，一个记录区段40具有2366字节(＝37856字节/16)，是包含数据区段20、外码PO 31及内码PI 32的总字节。然而，数据区段20内的识别信息21(参阅图1A)为在每一记录区段40的起始位置。

记录区段40被划分成多个数据节41且标头H附加于每一数据节41，其中，每一数据节41包括数据及具有91字节。接着，藉由将具有多对数据节41及标头H的记录区段40由8位调制为16位，使得由一个数据节41产生一个同步信息帧42。此时，一个同步信息帧42是由标头H’及数据节43所组成(如图2的中层所示)。更进一步地，一个同步信息帧42的数据量如下式所表示：

91字节×8×(16/8)＝1456字节

然后，数据是以连续同步信息帧42的方式写入光盘。此时，一个记录区段40包括26个同步信息帧42。

使用所揭露的实体格式以储存至一光盘片，当重制数据时，执行8至16解调制器及结合(图2)，以有效执行错误修正来重制原本的ECC区块30，以达到正确地重制数据。

如图3所示，美国专利编号5,815,472揭露一种信息记录装置，其是记录至如前所述的光盘片(如DVD-R)。以下的假设是在所述的实施例中，烧录信号(Pre-Pit)为先形成在数据所要记录的信道。接着，在记录的时间上，DVD-R1的位置信息藉由检测烧录信号而获得。因此，可得知DVD-R的记录位置。传统信息记录装置S包括拾音器(pick-up)2、放大器(AMP)3、译码器4、信号电路5、轴电路(spindle circuit)6、伺服电路7、处理器(CPU)8、烧录信号译码器9、电力控制电路11、激光驱动电路12以及接口13，如IDE总线。数据记录信号SR通过接口13由外部主机14输入至记录装置S。此外，编码器具有DRAM 10。

图4是表示传统光盘的编码流程。首先，通过接口13自主机14读取主要数据，并将主要数据写入至DRAM 10中(步骤S1)。接着，读取在DRAM13的数据(DATA)(步骤S2)。产生2字节的识别信息错误检测码(IDE)以修正在4字节识别信息的错误(步骤S3)。然后，产生了代表著作权的6字节储备数据(RSV)(步骤S4)，且产生了4字节的错误检测码(EDC)(步骤S5)。接着扰频(scramble)数据DATA(步骤S6)，因此获得数据区段。10字节的内码PI附加于16个数据区段的每一列中(步骤S7)。识别信息ID、识别信息错误检测码IED、储备数据RSV、错误检测码EDC及内码PI储存在DRAM(步骤S8)。再次读取储存在DRAM的数据以产生16字节的外码PO(步骤S9)，且外码PO储存在分散16个数据区段的DRAM中(步骤S10)。最后，读取储存在DRAM的数据以写入至光盘中(步骤S11)。

然而，在步骤S1、S2、S8、S9、S10及S11中，大量数据在光学驱动IC及存储缓冲器(DRAM)间传送。在自主机读取数据DATA后，将数据DATA写入至DRAM(172×192＝33024 bytes)(步骤S1)。由DRAM读取数据DATA(33204bytes)(步骤S2)以产生内码PI(10×192＝1920bytes)。接着，将数据DATA(33024 bytes)及内码PI(1920 bytes)写入DRAM(步骤S8)。由DRAM读取数据DATA(33024 bytes)及内码PI(1920 bytes)，以产生数据DATA的外码(172×16＝2752 bytes)以及内码PI的外码(10×16＝160 bytes)(步骤S9)。将全部的外码PO(2752+160＝1912 bytes)写入至DRAM(步骤S10)，且读取储存在DRAM中总数据(3785633024+1920+2572+160＝37856 bytes)以记录至光盘(步骤S11)。因此，总计176704字节存取于驱动IC及DRAM之间。

因此，光盘的记录速度受限于存储缓冲器的带宽。藉由增加内存总线的时钟速度可增加光盘的记录速度，但是却增加了能量消耗。

发明内容

本发明提供了一种产生记录光盘片数据的方法，包括有：垂直扰频储存在DRAM中的数据DATA用以产生外码PO，其中产生的扰频数据不回存至DRAM中，也就是数据DATA在DRAM中维持不变；接着，再次扰频数据DATA用以产生内码PI；最后将产生内码PI的扰频数据连同ID，IED，RSV，EDC，内码PI以及外码PO写入至一光盘片中。

此外，如上所叙，由于产生外码PO的扰频数据并没有回存至DRAM中，因此在DRAM中的数据DATA并非是扰频数据，所以提供了一种将相同数据DATA写入不同区块的方法。

附图说明

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

图1A表示记录数据的数据格式。

图1B表示在记录数据中，ECC区块的配置。

图2表示记录数据的实体格式。

图3表示信息记录装置的配置示意方块图。

图4表示传统DVD编码程序的流程图。

图5表示本发明的DVD编码程序的流程图。

图6A表示一个数据区段的配置示意图。

图6B表示另一个数据区段的配置示意图。

图7表示当相同数据写入不同区块的示意图。

附图符号说明：

1～DVD-R；2～拾音器；3～再生放大器；4～译码器；

5～信号电路；6～轴电路；7～伺服电路；8～处理器；

9～烧录信号译码器；10～DRAM；11～电力控制电路；12～激光驱动电路；13～接口；14～外部主机；

20～数据区段；21～识别信息；24～数据；23～储备数据；

22～识别信息错误修正码；25～错误检测码；31～内码；

30～ECC区块；32～外码；33～数据区块；34～修正区块；

40～记录区段；41～数据节；42～同步信息帧；43～数据节；

S～记录装置。

具体实施方式

实施例：

本发明的用以产生记录数据的扰频方法图5所示。首先自DRAM中读取一数据DATA用以执行垂直扰频(510)后产生外码PO(520)，其中，用以产生外码PO的扰频数据不回存至DRAM中(亦即在DRAM中的数据并非为扰频数据)，也就是说DRAM中的数据DATA维持不变。接着将数据DATA再次执行扰频用以产生内码PI(530)。接着，用以产生内码PI的扰频数据连同ID、IED、RSV、EDC、内码PI以及外码PO顺序写入一光盘片中(540)。

以下将更详细的说明本发明所揭露的产生记录光盘片数据的方法。首先，通过接口13(如图3所示)由主机14读取数据DATA，接着产生用来修正4字节ID错误的2字节IED。接着产生代表著作权的6字节RSV，再产生4字节EDC，因此，获得一个数据区段。接着，将16个数据区段写入至DRAM(一个ECC区块由16个数据区段组成)。

图6A表示一数据区块60的组态。其中，数据区块60总共有2064个字节同时分别排列成12列，而每一列分别有172个字节。其中第一列R0以ID、IED以及RSV开始，其后连结160个字节的数据；而接续的10列R1-R10分别都包含有172个字节的数据；而最后一列R11则包含有168个字节的数据同时其后接有4个字节的EDC。而此2048个字节的数据每一个字节分别以D₀-D₂₀₄₇表示。从DRAM中读取的数据分别被顺序写入至此12列中，数据写入后，垂直扰频以产生外码PO。值得注意的是，在本发明中PO会回存至DRAM中，但用以产生PO的扰频数据则不会回存到DRAM中，也就是说，在DRAM中的数据维持不变。接着，自DRAM中将数据以及先前产生的外码PO读出，用以再次扰频以产生对应的内码PI，而内码PI产生后附加于对应的数据列或是外码列之后。最后，将用以产生内码PI的扰频数据连同ID、IED、RSV、EDC、内码PI以及外码PO顺序写入至光盘片中。值得注意的是，实际上真正写入光盘的数据是以一个ECC区块为单位，也就是以16个数据区段为单位，因此，实际上外码PO是分别而16个数据区段各自对应的数据所产生，之后再插入(interleaving)到对应的数据区块中，接着再付加上内码PI，最后再写入光盘片中。

扰频的公式如下所叙：

D’_K＝D_K S_K(K＝0-2047)

其中D’_K为扰频数据字节(scrambled data bytes)；D_K为数据字节(maindata bytes)；S_K为扰频字节(scrambling bytes)，且S_K分别对应至D_K；表示为互斥或运算(Exclusive OR operation)。

值得注意的是在本发明中，外码PO的产生早于内码PI，正因此外码PO必须藉由垂直扰频而产生。在本发明中有两种可以分别得到数据区段60中的每一行C0-C171中2048个字节数据的扰频字节S₀-S₂₀₄₇(如图6B所示)的方法(S₀为初始值，亦即为数据的第一个扰频字节)以执行″垂直扰频″的方法。第一种是当得到初始值S₀之后，利用初始值S₀顺序将每一个扰频字节S-S₂₀₄₇计算出(亦即利用S₀算出S₁再算出S₂...依此类推)。而另一个方法为提供一个垂直计算的机制(如专利申请件VIT03-0159)，利用这个垂直计算机制可以垂直的得到每一个扰频字节(亦即套用初始值S₀到垂直计算机制则可以计算出S₁₇₂，再计算出S₃₄₄并依此类推)。

举例来说，若要得到数据区段60第一行C0的外码PO₁则必须垂直扰频数据D₁₆₀到D₁₈₈₀，因此S₁₆₀到S₁₈₈₀必须利用第一种方法顺序算出。亦或是利用第二种垂直计算机制的方法先由B_0，0得到S₁₆₀，之后再依序得到S₃₃₂到S₁₈₈₀，而B_0，0可以利用将初始值S₀向左移动12个字节(不限定一定要12个字节)而得到。

在本发明中DRAM的存取减少了。在自主机读取数据后，将数据写入至DRAM(172×192＝33024 bytes)。接着，自DRAM读取数据(33024 bytes)用以产生外码PO(172×16＝2752 bytes)。然后，将外码PO(2750 bytes)写入至DRAM。再来，自DRAM读取数据(33024 bytes)及外码PO(2750 bytes)，以产生数据的内码(10×192＝1920 bytes)以及外码PO的内码PI(10×16＝160 bytes)。最后，具有ID、IDE、RSV、EDC、内码PI及外码PO的扰频数据记录在光盘内。因此，全部共104576字节在驱动IC及DRAM间存取。

图7为一个在一缓冲存储器中有5个ECC区块7A-7E的例子。一般记录数据至一光盘片中经常使用的方法叙述如下：首先将ID依序写入每一个ECC区块7A-7E中；接着将每一笔数据分别依序写入每一个ECC block的每一列中(亦即第一笔ID 0的数据写入第一个ECC区块7A中，接着第二笔ID 1的数据写入第二个ECC区块7B中...)；当一个ECC区块中填满数据后，利用上叙本发明所提供的扰频方法产生PO以及PI，接着将扰频数据连同ID、IED、RSV、EDC、PI以及PO依序记录至光盘片中。值得注意的是，当数据在被记录至光盘中的同时，其它的ECC区块可能同时正在写入数据(亦即假设当第三个ECC区块正在写入数据时，则已填满数据的第一个ECC区块7A或是第二个ECC区块7B(不限定)可能正在记录至光盘片中)。此外，当第五笔ID 4的数据被填入最后一个ECC区块7E后，则下一笔ID 5的数据则会被填入第一个ECC区块7A中，并依此类推。

明显的，一般常见将相同数据写入不同区块的方法为：解扰频数据(descrambling)成为原始的数据；再次扰频已回复的原始数据成为另一个扰频数据，接着写入另一个所要的区块中。如此可以发现，内存的带宽浪费许多。

因此本发明提供了一种可将相同数据写入不同区块的方法，由于在DRAM中的数据并不会因为产生外码PO而改变成为扰频数据，因此若相同的数据要被写入至不同的区块中时，只须直接从DRAM中获得数据即可，而不需要经过解扰频(descrambling)的步骤，因此可以减少内存存取的带宽。

以图7为例，当ECC区块7A-7E都分别填满ID 0-ID 4的数据之后，且同时有部分ECC区块中的数据已经记录至光盘片中时，此时，下一笔ID 5的数据须被填入第一个ECC区块7A中，假设填入ECC区块7A的ID 5数据与先前填入ECC区块7C的ID 3数据相同，则此一笔数据可以直接从DRAM中取出，这是因为先前产生ID2数据的PO的扰频数据并没有回存到DRAM的缘故，并且经过扰频之后得到ID 5数据的外码PO以及内码PI并填入ECC区块7A中。

与传统技术作比较之下，较少的数据在驱动IC及DRAM之间存取。如上所述，传统技术中，全部共176704字节在驱动IC及DRAM之间存取以记录区块至光盘。然而，根据本发明的光学记录方法，只有104576字节在驱动IC及DRAM之间存取以记录区块至光盘，是传统技术中存取字节量的59.18％，因此光盘的记录速度明显地增加。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种用以产生记录数据的扰频方法，包括：

自动态随机存取存储器中读取一数据；

对所读取的数据执行垂直扰频，以产生外码，

其中，用以产生该外码的扰频数据不回存至所述动态随机存取存储器中；和

将该数据以及该外码再次执行扰频用以产生内码。

2.如权利要求1所述的用以产生记录数据的扰频方法，其中，在产生外码之后，储存在一内存中的数据不改变。

3.如权利要求1所述的用以产生记录数据的扰频方法，更包含在扰频之前利用顺序计算的方法从一已知初始值得到每一个扰频位。

4.如权利要求3所述的用以产生记录数据的扰频方法，其中，该初始值为该数据的第一个扰频位，而该数据区段第二列的第一个扰频位可以由该初始值顺序计算后得到。

5.如权利要求1所述的用以产生记录数据的扰频方法，更包含在扰频之前利用一垂直计算机制从一已知初始值得到每一个扰频位。

6.如权利要求5所述的用以产生记录数据的扰频方法，其中，该初始值为该数据的第一个扰频位，而该数据区段第二列的第一个扰频位可以由该初始值左移多个位并套用该垂直计算机制后得到。

7.如权利要求1所述的用以产生记录数据的扰频方法，其中，在产生内码之后，顺序写入该数据区段至一光盘片中，其中，该数据区段包含有该数据信息、产生该内码的该扰频数据、该内码以及该外码。

8.如权利要求1所述的用以产生记录数据的扰频方法，其中，该数据信息包括有：识别信息、识别信息错误检测码、储备数据、以及错误检测码。

9.一种光盘片写入数据产生方法，包括有：

自动态随机存取存储器得到多笔数据区段，其中每一个数据区段都包含有数据信息以及数据，且每一个数据区段都以多个列形式排列；

扰频每一个该数据区段对应的该数据用以产生每一个该数据区段对应的外码，

其中，用以产生该外码的扰频数据不回存至所述动态随机存取存储器中；

扰频每一个该数据区段对应的该数据以及该外码用以产生每一个该数据区段对应的内码；以及

将用以产生该内码的扰频数据连同该数据信息、内码以及外码写入该光盘片中。

10如权利要求9所述的光盘片写入数据产生方法，其中，该内码附加于对应的该数据列以及对应的该外码列。

11.如权利要求9所述的光盘片写入数据产生方法，更包含插入每一个该外码到对应的每一个该数据区段。

12.如权利要求9所述的光盘片写入数据产生方法，其中，在产生外码之后，储存在一内存中多笔该数据区段的该数据不改变。

13.如权利要求9所述的光盘片写入数据产生方法，更包含在扰频之前利用顺序计算的方法从一已知初始值得到每一个扰频位。

14.如权利要求13所述的光盘片写入数据产生方法，其中，该初始值为该数据的第一个扰频位，而该数据区段第二列的第一个扰频位可以由该初始值顺序计算后得到。

15.如权利要求9所述的光盘片写入数据产生方法，更包含在扰频之前利用一垂直计算机制从一已知初始值得到每一个扰频位。

16.如权利要求15所述的光盘片写入数据产生方法，其中，该初始值为该数据的第一个扰频位，而该数据区段第二列的第一个扰频位可以由该初始值左移多个位并套用该垂直计算机制后得到。

17.如权利要求9所述的光盘片写入数据产生方法，其中，该数据信息包括有：识别信息、识别信息错误检测码、储备数据以及错误检测码。

18.如权利要求9所述的光盘片写入数据产生方法，其中，该光盘片为：DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW或DVD-RAM。

19.一种当写入一光盘片时，将储存在一内存的重复数据写入方法包括有：

扰频该数据用以产生外码，其中，该数据直接从该内存中得到和用以产生该外码的扰频数据不回存至所述内存中；

扰频该数据以及该外码用以产生内码，其中，该数据直接从该内存中得到；以及

将产生该内码的扰频数据连同一对应的数据信息、该内码、以及该外码写入至该光盘片中，

其中，在产生该外码之后，储存在该内存中的该数据不改变。

20.如权利要求19所述的重复数据写入方法，其中，该数据信息包括有：识别信息、识别信息错误检测码、储备数据以及错误检测码。

21.如权利要求19所述的重复数据写入方法，其中，该外码的产生早于该内码。

22.如权利要求19所述的重复数据写入方法，更包含在扰频之前利用顺序计算的方法从一已知初始值得到每一个扰频位。

23.如权利要求22所述的重复数据写入方法，其中，该初始值为该数据的第一个扰频位，而该数据区段第二列的第一个扰频位可以由该初始值顺序计算后得到。

24.如权利要求19所述的重复数据写入方法，更包含在扰频之前利用一垂直计算机制从一已知初始值得到每一个扰频位。

25.如权利要求24所述的重复数据写入方法，其中，该初始值为该数据的第一个扰频位，而该数据区段第二列的第一个扰频位可以由该初始值左移多个位并套用该垂直计算机制后得到。

26.如权利要求19所述的重复数据写入方法，其中，该光盘片为：DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW或DVD-RAM。