JP3239863B2 - データ復号処理装置および方法 - Google Patents
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Description
置および方法、特に、デジタルビデオ信号の復号処理時
間の短いデータ復号処理装置および方法に関する。
格納される場合、DVD−ROMのデータの符号化(論
理セクタから物理セクタの生成)は、(1)エラー検出
符号(EDC)を付加する、(2)メインデータに対し
てスクランブルをかける、(3)PI系列およびPO系
列の誤り訂正符号(ECC)を付加するという手順によ
り行われる。したがって、データ復号処理装置では、符
号化とは逆の手順、すなわち(1)PI系列およびPO
系列のシンドロームを計算し、誤り訂正を行う、(2)
メインデータに対してデスクランブルを行う、(3)E
DCのチェックを行うという処理が行われる。
理装置を、図9に示す。この処理装置を説明する前に、
DVD−ROM(ディスク)に格納されるデータのフォ
ーマットを説明しておく。図10(A)は、スクランブ
ル後の1セクタのデータフォーマットを示す。1セクタ
は、スクランブルされた12行(172バイト/行)の
メインデータ(2048バイト)を含み、1セクタの先
頭には、4バイトのIDなどが付加され、1セクタの最
後には、4バイトのEDCが付加されている。図10
(B)に示すように、16個のデータセクタに対し、図
中で示す列方向にPO誤り訂正符号(16バイト)、
および図中で示す行方向にPI誤り訂正符号(10バ
イト)を付加し、ECCブロックが形成される。
置10は、DVD−ROM再生ユニット11およびバッ
ファメモリ12を備え、ディスク14からデータを読
み込み、復調部16で復調した後、バッファメモリ12
に展開し、バッファメモリ12からデータを読み出し
て、シンドローム生成部18でシンドロームを生成し、
生成されたシンドロームに基づいて、誤り訂正部20
でバッファメモリ12のデータに対し誤り訂正を行い、
バッファメモリ12から誤り訂正されたデータを読み
込み、デスクランブル/EDCチェック部22でデスク
ランブル処理およびEDCチェックを行い、デスクラ
ンブル処理後のデータをバッファメモリ12に書込む。
以上の処理で復号を完了する。CPU24は、各部の動
作を制御すると共に、EDCチェックの結果を受け取
り、復号の完了を認識する。
ず)は、必要なデータをバッファメモリ12から引き取
る。
データ復号処理装置では、(1)シンドローム生成や、
デスクランブル/EDCチェックの際に、バッファメモ
リの1ブロックのデータを全て読み込むので、バッファ
メモリに対するアクセス回数が多くなり、このためバッ
ファメモリにアクセスする他の処理(例えばホストI/
Fへの転送など)とのアクセス権の奪い合いになり、こ
れがネックになってシステム全体の高速処理が妨げられ
る、(2)バッファメモリに対するアクセス回数が多い
のでデータの復号処理時間が長い、という問題がある。
方法として、内部のバッファメモリに一旦データを転送
し、内部バッファメモリにアクセスする方法(特開平9
−265730号公報参照)もあるが、この方法をとる
に、DVD−ROMの場合には、1ブロック(32Kバ
イト)ものメモリを必要とし、回路規模が大きくなる。
は、DVD−ROMの再生において、上述したと同様に
バッファメモリに対するアクセス回数が多くなるという
問題に対し、バッファメモリから読み出されたデータを
シンドローム計算機に入力するとともに、デスクランブ
ラに並列に供給し、デスクランブルされたデータに誤り
訂正することによって、バッファメモリに対するアクセ
ス回数を少なくすることが開示されている。しかし、こ
の技術によれば、訂正を複数回行う場合に、バッファメ
モリにその都度アクセスすることが必要となる。したが
って、訂正を複数回行う再生方法においては、バッファ
メモリへのアクセスの回数は、依然として減らない。
に、バッファメモリへのアクセス回数が少なく、かつ、
データの復号処理時間の短いデータ復号処理装置および
方法を提供することにある。
(1)シンドローム生成を行う、(2)得られたシンド
ロームから誤り位置と大きさを求め、訂正処理を行う、
の2段階の処理が必要である。DVD−ROMのフォー
マットによると、復号処理での誤り訂正はデスクランブ
ル前のデータに対して行うものである。さて、スクラン
ブル・デスクランブル処理というのは、各々のデータに
対して、スクランブルデータをXORで加算する処理の
ことである。このスクランブル処理というのは、データ
の位置によって一意的に決定し、データ値に依存しな
い。したがって誤りの有無はデスクランブル処理に影響
を与えない。よって、シンドローム生成については、デ
スクランブル前のデータから読み出して行う必要がある
が、誤り訂正はデスクランブルの前のデータの値に行っ
ても、またデスクランブル後のデータの値に行っても結
果は同じである。デスクランブル後のデータに誤り訂正
を行う考え方は、前述した特開平10−126279号
公報に記載のデータ復号方法が採用している。
ランブル前のデータについて生成する必要がある。誤り
訂正を1回しか行わなければ、シンドロームの格納およ
び補正は不要である。DVD−ROMのように、誤り訂
正符号がPIおよびPOの2系列の誤り訂正を複数回繰
り返す場合には、シンドロームの格納と誤り訂正ごとの
補正とが必要となる。というのは、訂正後のバッファメ
モリのデータはデスクランブル後のデータなので、再度
読み込んでシンドロームを生成できないからである。
訂正ごとに補正することが必要となる。誤り訂正が全部
完了した時には、誤りのないデータに対するEDCの計
算結果を得ることができる。
ものであり、本発明によれば、誤り検出符号(EDC)
が付加され、データ部分に対してスクランブルがかけら
れたデータに対して、2系列の誤り訂正符号が付加され
たデータを復号するデータ復号処理装置において、前記
データから第1の系列のシンドロームを生成し、生成し
たシンドロームに基づいて、前記データの誤り訂正を行
い、前記誤り訂正後の第1の系列のシンドロームをメモ
リへ格納しておき、前記誤り訂正されたデータをデスク
ランブルし、デスクランブルされたデータをバッファメ
モリへ格納し、前記誤り訂正されたデータに基づいて第
2の系列のシンドロームを生成し、生成したシンドロー
ムに基づいて、前記バッファメモリへ格納された前記デ
スクランブル済みのデータを誤り訂正し、前記デスクラ
ンブルされたデータに対しEDC計算を行い、前記第2
の系列のシンドロームによる誤り訂正の後、前記第1の
系列のシンドロームと前記EDC計算結果を補正し、前
記第2の系列のシンドロームおよび補正した第1の系列
のシンドロームに基づいて交互に前記デスクランブルさ
れたデータの誤り訂正を行い、前記EDC計算結果を補
正することを特徴とする。
DVD−ROMデータの再生装置30を示す。この再生
装置30は、DVD−ROM再生ユニット32と、バッ
ファメモリ34とから構成されている。
部36,PIシンドローム生成部38,誤り訂正部4
0,数ライン分のバッファメモリ42,POシンドロー
ム生成部44,デスクランブル/EDC計算部46,P
Iシンドローム格納メモリ48,POシンドローム格納
メモリ50,EDC計算結果格納メモリ52,誤り訂正
部54,CPU56を備えている。
機能および動作を、図2のタイミングチャートを参照し
ながら説明する。
スクデータは、復調部36で復調され、1インタリーブ
毎にPIシンドローム生成部38および数ライン分のバ
ッファメモリ42に送られる。バッファメモリ42に
は、数ライン分の復調されたデータが格納される。
列のシンドロームを計算する。後述するように、POシ
ンドローム生成部44でも、PO系列のシンドロームが
計算されるが、ここでシンドロームの計算について説明
しておく。
ローム多項式S(X)の係数Sj である。
ンドロームは、受信多項式に生成多項式の根αj を代入
して求める。PI系列では、j=0,1,2,…,9、
t=5(ECCコード数/2)であり、PO系列では、
j=0,1,2,…,15、t=8(ECCコード数/
2)である。シンドロームSj を生成し、all“0”
の場合には、誤りがない、それ以外は誤りがあると判定
できる。この判定は、CPU56により行われる。
示す。図で、SYNF[n]とあるのは、SYNF
[n]とのガロワ体乗算を行うことを意味している。な
お、シンドロームの生成の方法は、当業者には周知であ
る。
成部38で生成されたPIシンドロームからPI系列の
誤りの位置と大きさを導出して、これに基づいてバッフ
ァメモリ42のデータの誤りを1インタリーブ毎に訂正
する。誤りが訂正できた場合には、シンドロームは
“0”になり、シンドローム“0”はPIシンドローム
格納部48に転送される。もし、誤りが多く訂正できな
かった場合には、PIシンドロームをそのままPIシン
ドローム格納メモリ48に転送される。
の構成を示す。図4には、jインタリーブ目のPIシン
ドロームS0 ,S1 ,…,S9 が格納された状態を示し
ている。
タは、デスクランブル/EDC計算部46およびPOシ
ンドローム生成部44に送られる。
バッファメモリ42からのデータをデスクランブルし、
デスクランブル後の1ブロックのデータをバッファメモ
リ34に展開する(図1にで示す)。デスクランブル
/EDC計算部46ではさらに、デスクランブルされた
データに対してEDC計算を行う。EDCの生成多項式
をG(x)とすると、符号系列を生成多項式G(x)で
除算した余りがEDCの計算結果である。
す。このEDC回路は、DVDのEDC生成多項式G
(x)=X32+X31+X4 +1に対する例であり、1ビ
ットシフト回路とEXORの加算の組み合わせよりな
る。EXORの入る位置は、生成多項式によって決ま
る。DVDでは、先頭データからMSBファーストでE
DC回路にシリアルにデータが入力される。1セクタ分
のデータを入力した時点で、B0 〜B31の値(32ビッ
ト=4バイト)がEDC計算結果である。1ブロック
(=16セクタ)についてEDC計算が終了すると、1
ブロック分のEDC計算結果が、デスクランブル/ED
C計算回路46より出力され、EDC計算結果メモリ5
2に格納される。図6は、EDC計算結果の格納メモリ
の構成を示す。1ブロックのj′セクタ目のEDC計算
結果が格納されている状態を示している。
52から計算結果を読み出し、全セクタのB0 〜B31が
all“0”ならばデータは正しいと判断する。これに
より、1ブロックの誤り訂正は完了する。
バッファメモリ42からのデータからPOシンドローム
を生成し、生成した1ブロック分のPOシンドロームを
POシンドローム格納メモリ50に格納する。図7は、
POシンドローム格納メモリの構成を示す。図7には、
j″インタリーブ目のPOシンドロームS0 ,S1 ,
…,S15が格納された状態を示している。
上述したPIシンドローム生成およびPOシンドローム
生成と、デスクランブル/EDC計算とを一度に行うた
め、従来の方法に比べ、バッファメモリ34へのアクセ
ス回数を少なくすることができる。
納メモリ50から1ブロック分のPOシンドロームを読
み出し(図1に、で示す)、PO系列の誤りの位置と
大きさを導出して、これに基づいてバッファメモリ34
のデータの誤りを訂正する(図1に、で示す)。
のデータは、誤り訂正部40によるPI系列の誤り訂正
後のデータとは異なっている。したがって、PIシンド
ローム格納メモリ48に格納されているPIシンドロー
ム、およびEDC計算結果格納メモリ52に格納されて
いるEDC計算結果を補正する必要がある。
す)は、次のようにして行われる。図11に示すよう
に、j番目の符号系列において、符号系列内のバイト毎
に区切った位置iに誤りEijがあったということが、誤
り訂正部54においてわかったとすると、i系列目のシ
ンドロームに対し、誤り訂正部54が有するPIシンド
ローム補正回路でPIシンドローム補正値を計算し、こ
れをj番目の符号系列のシンドロームに対する補正値と
して、PIシンドローム格納メモリ48に格納されてい
るPIシンドロームにEXORで加算する。これにより
PIシンドローム補正が完了する。
は、次のようにして行われる。符号系列内のビット毎に
区切った位置iに誤り“1”があったということが、誤
り訂正部54においてわかったとすると、誤り訂正部5
4が有するEDC回路により、図8に示す誤りデータ列
に対するEDCの値を計算する。実際には、最初に
“1”のデータがくるまではall“0”のデータがE
DC回路を巡回しているだけで値の変化はない。したが
って、“1”のデータが入力された後、i回EDC回路
をシフト(0入力なので単なるシフトと同じである)さ
せることによってEDC補正値を求めることができる。
誤りが複数あれば、各々に対するEDC補正値をEXO
Rで加算しておく。このようにして得られた補正値を、
EDC計算結果格納メモリ52に格納されているEDC
計算結果にEXORで加算する。EXORで加算した値
が、最終的にPO誤り訂正後のEDC計算結果である。
DC計算結果を読み出し、これがall“0”ならば誤
り訂正が正しく完了し、バッファメモリ34のデータは
正しいと判断する。all“0”でないならば、CPU
56は誤り訂正は完了してないとして、引き続きPI誤
り訂正の実行を誤り訂正部54に指示する。誤り訂正部
54は、PIシンドローム格納メモリ48から補正され
たPIシンドロームを読み出し、バッファメモリ34の
データの誤りを訂正する。
計算結果がall“0”ならば、CPU56は誤り訂正
は正しく完了し、データは正しいと判断し、復号処理を
終了させる。この後に、ホストコンピュータは、必要な
データをバッファメモリから引き取る。
O誤り訂正後に、さらにPI誤り訂正を行っているが、
最後のPI誤り訂正後にも依然として誤りが存在するな
らば、さらにPO誤り訂正,PI誤り訂正を繰り返す構
成とすることができる。
を復号処理する場合について説明したが、本発明はDV
D−ROMのデータのみならず、衛星放送データに対し
ても適用できることは当業者には明らかである。
メモリのアクセス回数が減少するので、ホスト側がバッ
ファメモリへのアクセスを増やし、高い転送レートを得
ることが可能になる。再生処理側のバッファメモリのア
クセスは、従来例に比べ具体的には次のように減少す
る。
いて検討すると、従来例では、 ディスク側のデータをバッファメモリへ書き込む(1
ブロック分) バッファメモリのデータを読み出し、シンドロームを
作成する(1ブロック分) 誤り訂正を行うため、バッファメモリに読み出しおよ
び書き込みを行う(1ブロック分) デスクランブル/EDCチェックのために、バッファ
メモリを読み出す(1ブロック分) デスクランブル後のデータを、バッファメモリに書き
込む の5回のアクセスを行っている。
む(1ブロック分) 誤り訂正を行うため、バッファメモリに読み出しおよ
び書き込みを行う(誤り個数分) の2回のアクセスのみで済む。
リへのアクセス回数を従来より減らすことができる。デ
ータバッファメモリへのアクセスは、ディスクからのデ
ータ転送、復号処理を行うアクセス、およびホスト側へ
のデータ転送の3つに分類できるが、上述したように復
号処理で行うバッファメモリに対するアクセス量が減る
ため、ディスク側の読み出しスピード、またはホスト側
への転送レートを増加させることができる。
とデスクランブル/EDC計算を一度に行うため、従来
におけるシンドローム生成のためのバッファメモリのデ
ータ読み出し時間、およびデスクランブル/EDCチェ
ックのためのバッファメモリデータ読み出しおよび書き
込み時間が無くなるため、再生に必要な時間が短縮され
る。
の復号処理装置を示す図である。
するためのタイミングチャートである。
る。
ある。
ある。
ある。
ある。
る。
(B)はECCブロックのフォーマットを示す図であ
る。
Claims (8)
- 【請求項1】誤り検出符号(EDC)が付加され、デー
タ部分に対してスクランブルがかけられたデータに対し
て、2系列の誤り訂正符号が付加されたデータを復号す
るデータ復号処理装置において、 前記データから第1の系列のシンドロームを生成し、生
成したシンドロームに基づいて、前記データの誤り訂正
を行い、前記誤り訂正後の第1の系列のシンドロームを
メモリへ格納しておき、前記誤り訂正されたデータをデ
スクランブルし、デスクランブルされたデータをバッフ
ァメモリへ格納し、前記誤り訂正されたデータに基づい
て第2の系列のシンドロームを生成し、生成したシンド
ロームに基づいて、前記バッファメモリへ格納された前
記デスクランブル済みのデータを誤り訂正し、前記デス
クランブルされたデータに対しEDC計算を行い、前記
第2の系列のシンドロームによる誤り訂正の後、前記第
1の系列のシンドロームと前記EDC計算結果を補正
し、前記第2の系列のシンドロームおよび補正した第1
の系列のシンドロームに基づいて交互に前記デスクラン
ブルされたデータの誤り訂正を行い、前記EDC計算結
果を補正することを特徴とするデータ復号処理装置。 - 【請求項2】誤り検出符号(EDC)が付加され、デー
タ部分に対してスクランブルがかけられたデータに対し
て、2系列の誤り訂正符号が付加されたデータを復号す
るデータ復号処理装置において、 前記データから第1の系列のシンドロームを生成し、生
成したシンドロームに基づいて、前記データの誤り訂正
を行い、前記誤り訂正後の第1の系列のシンドロームを
メモリへ格納しておき、前記誤り訂正されたデータをデ
スクランブルし、デスクランブルされたデータをバッフ
ァメモリへ格納し、前記誤り訂正されたデータに基づい
て第2の系列のシンドロームを生成し、生成したシンド
ロームに基づいて、前記バッファメモリへ格納された前
記デスクランブル済みのデータを誤り訂正し、前記デス
クランブルされたデータに対しEDC計算を行い、前記
第2の系列のシンドロームによる誤り訂正の後、前記第
1の系列のシンドロームと 前記EDC計算結果を補正
し、前記補正された第1の系列のシンドロームに基づい
て、前記訂正されたデスクランブル後のデータの誤り訂
正を行い、前記EDC計算結果を補正することを特徴と
するデータ復号処理装置。 - 【請求項3】前記補正されたEDC計算結果により、デ
ータの誤りが訂正されたか否かを判断することを特徴と
する請求項1または2記載のデータ復号処理装置。 - 【請求項4】誤り検出符号(EDC)が付加され、デー
タ部分に対してスクランブルがかけられたデータに対し
て、2系列の誤り訂正符号が付加されたデータを復号す
るデータ復号処理装置において、 前記データを復調する復調部と、 復調されたデータを格納する第1のバッファメモリと、 復調されたデータから第1の系列のシンドロームを生成
する第1の系列のシンドローム生成部と、 生成された第1の系列のシンドロームから第1の系列の
誤りの位置と大きさを導出して、これに基づいて前記第
1のバッファメモリのデータの誤りを訂正する第1の誤
り訂正部と、 前記第1の誤り訂正部から、前記誤り訂正後の第1の系
列のシンドロームを転送し格納する第1の系列のシンド
ローム格納メモリと、前記第1のバッファメモリから読み出されたデータをデ
スクランブルし、デスクランブルされたデータに対しE
DC計算を行うデスクランブル/EDC計算部と、 前記デスクランブルされたデータを格納する第2のバッ
ファメモリと、 前記EDC計算の結果を格納するEDC計算結果格納メ
モリと、 前記第1のバッファメモリから読み出されたデータから
第2の系列のシンドロームを生成する第2の系列のシン
ドローム生成部と、 前記生成された第2の系列のシンドロームから第2の系
列の誤りの位置と大きさを導出して、これに基づいて前
記第2のバッファメモリのデータの誤りを訂正し、前記
第1の系列のシンドローム格納メモリに格納されている
第1の系列のシンドロームを補正し、かつ、前記EDC
計算結果格納メモリに格納されているEDC計算結果を
補正し、前記第1の系列のシンドローム格納メモリから
前記補正された第1の系列のシンドロームを読み出し、
読み出された第1の系列のシンドロームから第1の系列
の誤りの位置と大きさを導出して、これに基づいて前記
第2のバッファメモリのデータの誤りを訂正し、補正さ
れたEDC計算結果を再度補正する第2の誤り訂正部
と、 前記EDC計算結果格納メモリに格納されている補正さ
れたEDC計算結果がall“0”になったか否かを判
断する判断部と、 を備えることを特徴とするデータ復号処理装置。 - 【請求項5】誤り検出符号(EDC)が付加され、デー
タ部分に対してスクランブルがかけられたデータに対し
て、2系列の誤り訂正符号が付加されたデータを復号す
るデータ復号処理方法において、 前記データから第1の系列のシンドロームを生成し、生
成したシンドロームに基づいて、前記データの誤り訂正
を行い、前記誤り訂正後の第1の系列のシンドロームを
メモリへ格納するステップと、前記誤り訂正されたデータをデスクランブルし、デスク
ランブルされたデータをバッファメモリへ格納するステ
ップと、 前記誤り訂正されたデータに基づいて前記第2の系列の
シンドロームを生成し、生成したシンドロームに基づい
て、前記バッファメモリへ格納された前記デスクランブ
ル済みのデータを誤り訂正するステップと、 前記デスクランブルされたデータに対しEDC計算を行
うステップと、 前記第2の系列のシンドロームによる誤り訂正の後、前
記第1の系列のシンドロームと前記EDC計算結果を補
正するステップと、 前記第2の系列のシンドロームおよび補正した第1の系
列のシンドロームに基づいて交互に前記デスクランブル
されたデータの誤り訂正を行うステップと、 前記EDC
計算結果を補正するステップと、 を含むことを特徴とするデータ復号処理方法。 - 【請求項6】誤り検出符号(EDC)が付加され、デー
タ部分に対してスクランブルがかけられたデータに対し
て、2系列の誤り訂正符号が付加されたデータを復号す
るデータ復号処理方法において、 前記データから第1の系列のシンドロームを生成し、生
成したシンドロームに基づいて、前記データの誤り訂正
を行い、前記誤り訂正後の第1の系列のシンドロームを
メモリへ格納するステップと、前記誤り訂正されたデータをデスクランブルし、デスク
ランブルされたデータをバッファメモリへ格納するステ
ップと、 前記誤り訂正されたデータに基づいて第2の系列のシン
ドロームを生成し、生成したシンドロームに基づいて、
前記バッファメモリへ格納された前記デスクランブル済
みのデータを誤り訂正するステップと、 前記デスクランブルされたデータに対しEDC計算を行
うステップと、 前記第2の系列のシンドロームによる誤り訂正の後、前
記第1の系列のシンドロームと前記EDC計算結果を補
正するステップと、 前記補正された第1の系列のシンドロームに基づいて、
前記訂正されたデスクランブル後のデータの誤り訂正を
行うステップと 、前記EDC計算結果を補正するステップと、 を含むことを特徴とするデータ復号処理方法。 - 【請求項7】前記補正されたEDC計算結果により、デ
ータの誤りが訂正されたか否かを判断するステップをさ
らに含むことを特徴とする請求項5または6記載のデー
タ復号処理方法。 - 【請求項8】誤り検出符号(EDC)が付加され、デー
タ部分に対してスクランブルがかけられたデータに対し
て、2系列の誤り訂正符号が付加されたデータを復号す
るデータ復号処理方法において、 前記データを復調するステップと、 復調されたデータを第1のバッファメモリに格納するス
テップと、 復調されたデータから第1の系列のシンドロームを生成
するステップと、 生成された第1の系列のシンドロームから第1の系列の
誤りの位置と大きさを導出して、これに基づいて前記第
1のバッファメモリのデータの誤りを訂正するステップ
と、 前記誤り訂正後の第1の系列のシンドロームを転送し、
第1の系列のシンドローム格納メモリに格納するステッ
プと、前記第1のバッファメモリから読み出したデータをデス
クランブルし、デスクランブルされたデータに対しED
C計算を行うステップと、 前記デスクランブルされたデータを第2のバッファメモ
リに格納するステップと、 前記EDC計算の結果をEDC計算結果格納メモリに格
納するステップと、 前記第1のバッファメモリから読み出したデータから第
2の系列のシンドロームを生成するステップと、 前記生成された第2の系列のシンドロームから第2の系
列の誤りの位置と大きさを導出して、これに基づいて前
記第2のバッファメモリのデータの誤りを訂正し、前記
第1の系列のシンドローム格納メモリに格納されている
第1の系列のシンドロームを補正し、かつ、前記EDC
計算結果格納メモリに格納されているEDC計算結果を
補正し、前記第1の系列のシンドローム格納メモリから
前記補正された第1の系列のシンドロームを読み出し、
読み出した第1の系列のシンドロームから第1の系列の
誤りの位置と大きさを導出して、これに基づいて前記第
2のバッファメモリのデータの誤りを訂正し、前記補正
されたEDC計算結果を再度補正するステップと、 前記EDC計算結果格納メモリに格納されている補正さ
れたEDC計算結果がall“0”になったか否かを判
断するステップと、 を含むことを特徴とするデータ復号処理方法。
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