CN1963936B

CN1963936B - 一种块码错误校正系统和校正方法

Info

Publication number: CN1963936B
Application number: CN200510117665A
Authority: CN
Inventors: 宋丰华; 冯文俊
Original assignee: Sunplus Technology Co Ltd
Current assignee: Sunplus Technology Co Ltd
Priority date: 2005-11-08
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2025-11-08
Also published as: CN1963936A

Abstract

本发明提出一种块码错误校正系统和校正方法，使用于光盘读取系统中，以增加光盘读取系统的译码能力。其包含一数据切割装置、一数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置、一解调装置、一擦除地址侦测装置及一ECC译码装置。其先侦测一8至16调制(EFM+)信号的脉冲宽度(W)，当该EFM+信号的跳变沿在一预设窗口宽度内时，或是该EFM+信号的脉冲宽度为不合法的脉冲宽度时，产生一擦除控制信号，并产生一对应于此时解调出的字节位置的擦除地址。最后，ECC译码装置依据码字及擦除地址进行译码。

Description

一种块码错误校正系统和校正方法

技术领域

本发明涉及块码(block code)错误校正技术领域，尤指一种光驱的块码错误校正系统和校正方法。

背景技术

数字光盘系统的数据(data)在储存媒体转移与储存的过程中，极易遭受外在因素(举例来说：盘片的刮伤，或是肮脏的手指印痕)、写入及读取设备的误差而导致数据的毁损。各种编码技术被发展以减少数据的错误机率。纠错码(Error Correction Code，ECC)是一般用来改正错误的编码的通称，其在原先数据中加入冗余(redundancy)的额外信息而成为码字(code word)后再写入储存媒体，当将储存在媒体的数据码字读出时，最重要的目的是将码字转换回原来的数据。由于码字中多了冗余信息，读取设备能对于原数据更加了解，而后进行特定步骤的译码程序即能得到可靠度更佳的数据。

纠错码发展的目标除了确保数据的正确性之外，低复杂度的译码装置也是系统实现的重要课题。一般而言，块码译码较容易，所以常被用于碟形储存装置。其中里德-索罗门码(Reed-Solomon code)在众多的纠错码中有绝佳的错误校正能力，其码字隐含的代数结构容易在译码装置中实现。由于数字光盘储存数据的实体密度较高，若储存媒体受到损伤所影响的数据数目也较多，所以数字光盘系统中必须具备更强大的错误校正能力。因此，为了有良好的错误校正效能以及低复杂度的译码装置，一般数字光盘系统均采用里德-索罗门乘积码(Reed-Solomon Product Code，RSPC)。

图1是数字光盘规范(DVD specification)所刊载的编码方块格式，其中，一段数据帧(data frame)为一高12字节、长172字节的矩阵，而一ECC块(ECCblock)则是由叠接16段数据帧，并且加上冗余形成一高208字节、长182字节的矩阵。

译码的顺序则是与编码的顺序相反，先利用每一行中的行奇偶校验位进行各行的译码，之后使用列奇偶校验位进行各列的译码，行编译码方块较靠近通讯媒体，称为内码，其奇偶校验位称为内奇偶校验位(inner parity，PI)，反之，列编译码称为外码，奇偶校验位为外奇偶校验位(outer parity，PO)。

图2是一已知光盘读取系统中的块码错误校正系统的方框图。数据切割装置210依据一取样时钟(T)对一射频信号取样，以产生一8至16调制(EFM+)信号。当该射频(RF)信号的抖动(Jitter)很大时，会产生错误的EFM+信号。解调装置220依据错误的EFM+信号，而产生错误的字节，而将此字节送入ECC译码装置240之后，会造成误判，进而导致ECC译码装置240译码效率不佳。因此，已知光驱的块码错误校正系统仍有诸多缺失而有予以改进的必要。故已知缺陷判别系统仍有改善空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种块码错误校正系统及其方法，以解决射频(RF)信号的抖动(Jitter)很大时，产生错误的EFM+信号的问题，同时解决已知技术光驱的块码错误校正系统译码效率不佳的问题.

依据本发明的一特色，提出一种块码错误校正系统，该块码包括多个按行列排列的数据项，该系统包括一数据切割装置、一数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置、一解调装置、一擦除地址侦测装置及一纠错码译码装置。该数据切割装置接收一射频(RF)信号，依据一取样时钟(T)对该射频信号取样，以产生一数据位至通道位调制(data bit to channel bit modulation)信号；该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置耦合至该数据切割装置，侦测该数据位至通道位调制信号的调冲宽度(W)，当该数据位至通道位调制信号的跳变沿在一预设窗口内时，或是该数据位至通道位调制信号的调冲宽度为不合法的脉冲宽度时，产生一擦除控制信号；该解调装置耦合至该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置，以接收该数据位至通道位调制信号，并解调以产生一码字(codeword)；该擦除地址侦测装置耦合至该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置及该解调装置，依据该擦除控制信号输出一擦除地址，该擦除地址对应于此时对该数据位至通道位调制信号解调得到的字节的位置；该纠错码译码装置，耦合至该解调装置及该擦除地址侦测装置，依据该解调装置输出的码字及擦除地址侦测装置输出的擦除地址，进行纠错码译码。

依据本发明的另一特色，提出一种块码错误校正方法，该块码包括多个按行列排列的数据项，该方法包括：一数据切割步骤，其接收一射频(RF)信号，依据一取样时钟(T)对该射频信号取样，以产生一数据位至通道位调制(data bit to channel bit modulation)信号；一数据位至通道位调制脉冲宽度判断步骤，侦测该数据位至通道位调制信号的脉冲宽度(W)，当该数据位至通道位调制信号的跳变沿在一预设窗口内时，或是该数据位至通道位调制信号的脉冲宽度为不合法的脉冲宽度时，产生一擦除控制信号；一解调步骤，接收该数据位至通道位调制信号，并解调以产生一码字；一擦除地址侦测步骤，依据该擦除控制信号输出一擦除地址，该擦除地址对应于此时对该数据位至通道位调制信号解调得到的字节的位置；一纠错码译码步骤，依据该码字及该擦除地址，进行纠错码译码。

本发明在判断数据位至通道位调制信号的脉冲宽度为不合法的脉冲宽度或者判断该调制信号的跳变沿在一预设窗口内时，产生一擦除控制信号，将解调得到的对应字节设定为擦除符号并产生一对应于该字节位置的擦除地址，故ECC译码装置的译码能力可有效地提升，不仅解决了射频(RF)信号的抖动(Jitter)很大时产生错误的EFM+信号的问题，同时解决了已知块码错误校正系统译码效率不佳的问题。本发明设计新颖，能提供产业上利用，且确有技术效果。

附图说明

图1是数字光盘规范所刊载的编码方块格式。

图2是一已知光盘读取系统中的块码错误校正系统的方框图。

图3是本发明光盘读取系统中的块码错误校正系统的方框图。

图4是本发明的EFM+脉冲宽度判断装置的工作示意图。

图5是本发明块码错误校正方法的流程图。

具体实施方式

本发明是一种块码错误校正系统，其使用于光盘读取系统中，以增加光盘读取系统的译码能力.同时解决因射频(RF)信号抖动(Jitter)过大时，所产生错误的数据位至通道位调制(data bit to channel bit modulation)信号的问题。数据位至通道位调制信号在compact disk(CD)光盘中为8至14调制(EFM)调制信号，数据位至通道位调制信号在DVD(digital versatile disk)光盘中为8至16调制(EFM+)的调制信号。在本实施例中，系统针对数据位至通道位调制信号在DVD光盘中为8至16调制(EFM+)的调制信号，其仅是方便说明，非限制本发明。数据位至通道位调制信号为8至14调制(EFM)的调制信号的较佳实施例或修正，熟知该技术者基于上述说明能轻易完成，本发明的范围定义于权利要求中，以及权利要求的等同方案所覆盖的范围。

其先侦测一8至16调制(EFM+)信号的脉冲宽度(W)，当该EFM+信号的跳变沿在一预设窗口宽度内时，或是该EFM+信号的脉冲宽度为不合法的脉冲宽度时，产生一擦除控制信号，并将此时解调出的对应字节设定为擦除(erasure)符号(但该设定操作不是必须的)，并产生一对应于该字节位置的擦除地址。最后，ECC译码装置依据码字及擦除地址进行译码。由于已经先产生了对应于该字节位置的擦除地址，故ECC译码装置的译码能力可有效地提升。

有关本发明的较佳实施例说明，敬请参照图3显示的块码错误校正系统的方框图。该系统包括一数据切割装置310、一数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320、一解调装置330、一擦除地址侦测装置340及一ECC译码装置350。

该数据切割装置310接收一射频(RF)信号，依据一取样时钟(T)对该射频信号取样，以产生一8至16调制(EFM+)信号。其中，依据DVD规范，该EFM+信号脉冲宽度(W)应为3至11个取样时钟(T)。当该EFM+信号脉冲宽度(W)小于3个取样时钟(T)，或大于11个取样时钟(T)且不等于14个取样时钟(T)时，表示该EFM+信号的脉冲宽度为不合法的脉冲宽度，亦即，数据切割装置310所接收的射频(RF)信号的抖动(Jitter)过大。

一数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320耦合至该数据切割装置310，侦测该EFM+信号的脉冲宽度(W)。数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320首先判断该EFM+信号的脉冲宽度是否为不合法的脉冲宽度。当该EFM+信号脉冲宽度(W)小于3个取样时钟(T)，或者大于11个取样时钟(T)且不等于14T时，该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320产生一擦除控制信号。

若是该EFM+信号脉冲宽度(W)为合法的脉冲宽度(3T≤脉冲宽度(W)≤11T)，数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320再判断该EFM+信号的跳变沿是否在一预设窗口内，若是，该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320产生一擦除控制信号。

数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320使用一信号CLK10，对该EFM+信号取样，以判断该EFM+信号的跳变沿是否在该预设窗口内。在本实施例中，信号CLK10的频率为取样时钟(T)频率的10倍。该预设窗口宽度介于dT及(1-d)T之间，其中0＜d＜0.5。在本实施例中，d为0.3，亦即，0.3T≤窗口宽度≤0.7T。

当该EFM+信号的跳变沿在该预设窗口内时，数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320产生一擦除控制信号。如图4中的EFM_A信号，其跳变沿在该预设窗口内，故数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320产生一擦除控制信号。

当该EFM+信号的跳变沿不在该预设窗口内，且KT≤W＜(K+0.3)T时，该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320设定该EFM+脉冲宽度为KT，其中K为整数.如图4中的EFM_B信号，其脉冲宽度为(K+0.2)T，该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320设定该EFM_B信号的脉冲宽度为KT.

当该EFM+信号的跳变沿不在该预设窗口宽度内，且(K+0.7)T＜W≤(K+1)T时，该EFM+脉冲宽度判断装置设定该EFM+脉冲宽度为(K+1)T，其中K为整数。如图4中的EFM_C信号，其脉冲宽度为(K+0.8)T，该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320设定该EFM_C信号的脉冲宽度为(K+1)T。

该解调装置330耦合至该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320，以接收该EFM+信号，并解调以产生一码字。擦除地址侦测装置340耦合至该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320及该解调装置330，依据该擦除控制信号，将此时该EFM+信号解调得到的字节设定为擦除(erasure)符号，譬如设为“00”值，并输出一对应于该字节位置的擦除地址。

ECC译码装置350耦合至该解调装置330及该擦除地址侦测装置340，依据该解调装置330输出的码字及擦除地址侦测装置340输出的擦除地址，进行ECC译码。

擦除地址提供ECC译码装置350更多的信息，以增强译码的能力。就数字光盘系统而言，欲读取储存媒体的通道位组(channel byte)时，须有相对应的解调装置330(demodulator)。若通道位组无法被适当的解调，表示该通道位组可能载有错误的数据。本发明即判断该EFM+信号的脉冲宽度，当EFM+信号的脉冲宽度为不合法的脉冲宽度时，该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320产生一擦除控制信号。如此即可将此时解调出的对应字节的地址设定为擦除地址，如此ECC译码装置350知道该字节为错误，只需计算该地址的错误量即可完成错误校正。就理论上而言，知道擦除地址的情况下，译码装置的错误更正能力为不知道擦除地址情况的两倍。

图5是本发明实施例块码错误校正方法的流程图。首先，在步骤S510中，接收一射频信号，依据一取样时钟(T)对该射频信号取样，以产生一8至16调制(EFM+)信号。在步骤S520中，判断该EFM+信号的脉冲宽度是否为不合法的脉冲宽度。若判定为不合法的脉冲宽度，则执行步骤S530，若判定为合法的脉冲宽度则执行步骤S540。

在步骤S530中，表示该EFM+信号的脉冲宽度可能为不合法的脉冲宽度，亦即该EFM+信号脉冲宽度(W)小于3个取样时钟(T)，或者大于11个取样时钟(T)且不等于14个取样时钟(T)；或者表示该EFM+信号的跳变沿在该预设窗口内，此时产生一擦除控制信号，并依据该擦除控制信号，将此时该EFM+信号解调得到的对应字节设定为擦除符号，并将对应于该字节位置的地址设定为擦除地址，然后进行步骤S590。

在步骤S540中，判断该EFM+信号的跳变沿是否在一预设窗口内，若是，则执行步骤S530，若否，则执行步骤S550。在步骤S540中，使用一信号CLK10，对该EFM+信号取样，以判断该EFM+信号的跳变沿是否在该预设窗口内。在本实施例中，信号CLK10的频率为取样时钟(T)频率的10倍。该预设窗口宽度系介于0.3T及0.7T之间。亦即，0.3T≤窗口宽度≤0.7T。

在步骤S550中，判断该EFM+信号的脉冲宽度是否大于等于KT且小于(K+0.3)T，亦即KT≤W＜(K+0.3)T，其中K为整数。若判定为是，则执行步骤S560，设定该EFM+脉冲宽度为KT；若否，则执行步骤S570，设定该EFM+脉冲宽度为(K+1)T。

在步骤S580中，对该EFM+信号进行解调，以产生由多个字节组成的一码字.在步骤S590中，依据码字及擦除地址，进行ECC译码.

由以上的说明可知，本发明侦测一EFM+信号，当该EFM+信号的跳变沿在一预设窗口宽度内时，或是当EFM+信号的脉冲宽度为不合法的脉冲宽度时，该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置320产生一擦除控制信号，其不仅可解决射频(RF)信号的抖动(Jitter)很大时，产生错误的EFM+信号的问题，同时解决了已知技术光驱的块码错误校正系统译码效率不佳的问题。

上述较佳具体实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims

1.一种块码错误校正系统，该块码包括多个按行列排列的数据项，该系统包括：

一数据切割装置，其接收一射频信号，依据一取样时钟对该射频信号取样，以产生一数据位至通道位调制信号；

一数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置，耦合至该数据切割装置，侦测该数据位至通道位调制信号，当该数据位至通道位调制信号的跳变沿在一预设窗口内时，或是该数据位至通道位调制信号的脉冲宽度为不合法的脉冲宽度时，产生一擦除控制信号；

一解调装置，耦合至该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置，以接收该数据位至通道位调制信号，并解调以产生一码字；

一擦除地址侦测装置，耦合至该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置及该解调装置，依据该擦除控制信号输出一擦除地址，该擦除地址对应于此时对该数据位至通道位调制信号解调得到的字节的位置；以及

一纠错码译码装置，耦合至该解调装置及该擦除地址侦测装置，依据该解调装置输出的码字及擦除地址侦测装置输出的擦除地址，进行纠错码译码。

2.如权利要求1所述的系统，其中，该预设窗口的宽度介于dT及(1-d)T之间，dT≤窗口宽度≤(1-d)T，其中0＜d＜0.5。

3.如权利要求1所述的系统，其中，所述不合法的数据位至通道位调制信号脉冲宽度小于3T。

4.如权利要求3所述的系统，其中，所述不合法的数据位至通道位调制信号脉冲宽度大于11T且不等于14T。

5.如权利要求2所述的系统，其中，当该数据位至通道位调制信号的跳变沿不在该预设窗口内，且KT≤W＜(K+d)T时，该数据位通道位调制脉冲宽度判断装置设定该数据位至通道位调制脉冲宽度为KT，其中K为整数。

6.如权利要求2所述的系统，其中，当该数据位至通道位调制信号的跳变沿不在该预设窗口内，且(K+1-d)T＜W≤(K+1)T时，该数据位至通道位调制脉冲宽度判断装置设定该数据位至通道位调制脉冲宽度为(K+1)T，其中K为整数。

7.如权利要求1所述的系统，其中，该擦除地址侦测装置还依据该擦除控制信号，将此时该数据位至通道位调制信号解调得到的对应字节设定为擦除符号。

8.一种块码错误校正方法，该块码包括多个按行列排列的数据项，该方法包括：

一数据切割步骤，其接收一射频信号，依据一取样时钟对该射频信号取样，以产生一数据位至通道位调制信号；

一数据位至通道位调制脉冲宽度判断步骤，侦测该数据位至通道位调制信号，当该数据位至通道位调制信号的跳变沿在一预设窗口内时，或是该数据位至通道位调制信号的脉冲宽度为不合法的脉冲宽度时，产生一擦除控制信号；

一解调步骤，接收该数据位至通道位调制信号，并解调以产生一字节；一擦除地址侦测步骤，依据该擦除控制信号输出一擦除地址，该擦除地址对应于此时对该数据位至通道位调制信号解调得到的字节的位置；以及

一纠错码译码步骤，依据该码字及该擦除地址，进行纠错码译码。

9.如权利要求8所述的方法，其中，该预设窗口的宽度介于dT及(1-d)T之间，dT≤窗口宽度≤(1-d)T，其中0＜d＜0.5。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述不合法的数据位至通道位调制信号脉冲宽度为小于3T。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述不合法的数据位至通道位调制信号脉冲宽度为大于11T且不等于14T。

12.如权利要求9所述的方法，其中，当该数据位至通道位调制信号的跳变沿不在该预设窗口内，且KT≤W＜(K+d)T时，设定该数据位至通道位调制脉冲宽度为KT，其中K为整数。

13.如权利要求9所述方法，其中，当该数据位至通道位调制信号的跳变沿不在该预设窗口内，且(K+1-d)T＜W≤(K+1)T时，设定该数据位至通道位调制脉冲宽度为(K+1)T，其中K为整数。

14.如权利要求8所述的方法，其中，在擦除地址侦测步骤中，还依据该擦除控制信号，将此时该数据位至通道位调制信号解调得到的对应字节设定为擦除符号。