TW565829B - Method and device for recovering decoded data - Google Patents

Description

565829 五、發明說明（1) 發明領域 本案係為一種解碼修復方法與裝置，尤指應用於<nT RLL (Run Length Limited)解碼過程中之解碼修復方法 與裝置。 發明背景 由於傳輸頻寬之限制，一般光碟編碼格式通常使用n T · Run Length Limited(n為自然數），簡稱nT rLL之方式進 ~ 行編碼。詳言之，所謂nT RLL編碼格式係以η個連續位元 來定義原始資料之1個位元，例如以連續3個低準位（即 0 0 0 )來代表原始位元〇 ’而以連續3個高準位（即丨丨丨）來代 表位元1 ，如此一來便可在有限傳輸頻寬之限制下，進行 資料傳輸。 u 請參見第一圖’其係一習用光碟讀取裝置之部份功能 方塊示意圖’其中由讀寫頭所輸出之一類比電壓信號V係 、 經由一可變增盈放大器10、一類比數位轉換器11、一重新 疋時系統12 (retiming system)以及一增益控制回授器 1 3所構成之資料取樣裝置，係每隔一取樣時間τ便輸出一 類比電壓取樣值而構成一類比信號串列χ n，此類比信號串隊 列Xn再經由一離散時間序列偵測器14 (discrete time sequence detector )之轉換而得致一位元串列Bn，而位 ， 元串列Bn再經由一 3T RLL解碼器15 (3T RLL decoder)之

第5頁 565829 五、發明說明（2) 解碼而得回其原始資料。 由於在3T RLL編碼格式中，並不允許一個或兩個相同 位元單獨出現，於是當1 1 1 _ 〇 1 〇 _ 1 1 1或〇 〇 〇 — 1 0 1 _ 0 0 0等形態 之位元串列出現時，吾人可輕易得知，正確的資料應分別 為111-000-111或〇〇〇_llL〇〇〇。但是請參見第二圖，其係 表示出上述類比電壓信號V之波形示意圖以及每隔一％樣 時間T來進行取樣所得之類比信號串列Xn與位元串列Bn之 示意圖，其中類比信號串列X η係根據一預設電壓準位V r來 進行高低準位之判斷，由圖中可清楚看出，當Xn大於Vr時 便被認定為位元1 ，而當Xn小於Vr時便被認定為位元0。而 由於上述資料係以3 T R L L之方式進行編碼，因此當所輸出 之位元串列Β η如第二圖所示之1 1 1 一 1 〇 〇 1 一丨1 1時，係可立即 判斷出有錯誤產生，正確之位元串列Β η應為1 1 1 _ 0 0 0 1 _ 111 或是111 一 1〇〇〇 一 111 ，但是於目前存在之習用架構中，並無 法正確地判斷出何者為正確資料，導致錯誤仍可能存在而 無法完成正確解碼之任務，而如何改善上述缺失，係為發 展本案之主要目的。 發明概述 本案係為一種解碼修復方法，應用於一nT RLL ( Run Length Limited)解碼過程中，該方法包含下列步驟：接 收一類比信號串列，該類比信號串列包含有複數個類比信 號；根據一預設值而將該類比信號串列中該等類比信號轉

第6頁 565829 五、發明說明（3) 換成複數個位元而形成一位元串列；以及當該位元串列中 具有η - 1個連續第一準位之位元且相鄰於該等η - 1個連續第 一準位位元兩側之兩位元皆為第二準位時，將該兩第二準 位位元所對應之兩類比信號中，較接近該預設值之該類比 信號所對應之該位元修正為第一準位。 本案之另一方面係為一種解碼修復裝置，應用於一 ηΤ RLL (Run Length Limited)解碼過程中，該裝置包含 有：一第一資料儲存器，其係接收一類比信號串列並予以 _ 儲存，而該類比信號串列係包含有複數個類比信號；一轉 換器，其係根據一預設值而將該類比信號串列中該等類比 -信號轉換成複數個位元而形成一位元串列；一第二資料儲 存器，其係接收該位元串列並予以儲存；以及一比較式位 元偵測器，電連接於該第一資料儲存器與該第二資料儲存 器，其係當儲存於該第二資料儲存器中之該位元串列中具 有η-1個連續第一準位之位元且相鄰於該等η-1個連續第一 、 準位位元兩側之兩位元為第二準位時，將該兩第二準位位 元所對應並儲存於該第一資料儲存器中之兩類比信號進行 ' 比較，進而將較接近該預設值之該類比信號所對應且儲存 於該第二資料儲存器中之該位元修正為第一準位。 根據上述構想，本案所揭示之解碼修復裝置中該第一 資料儲存器係為一第一先進先出緩衝器，而該第二資料儲 存器係為一第二先進先出緩衝器。 根據上述構想，本案所揭示之解碼修復裝置中該第一 與第二先進先出緩衝器係分別為一第一移位暫存器與一第

第7頁 565829 五、發明說明（4) 二移位暫存器。 根據上述構想，本案所揭示之解碼修復裝置中該比較 式位元偵測器包含：一比較器，電連接於該第一移位暫存 器中一第一暫存器與一第二暫存器，其係將中間相距η -1 個暫存器之該第一暫存器與該第二暫存器所儲存之兩類比 信號進行比較後發出一修正信號，該修正信號係指出儲存 有較接近該預設值之該類比信號之暫存器；以及一偵測修 正器，電連接於該比較器與該第二移位暫存器，其係當儲 存於該第二移位暫存器中之該位元串列具有η-1個連續第 一準位之位元且相鄰於該等η - 1個連續第一準位位元兩侧 〜 之兩位元為第二準位時，進而將該修正信號所指出之該暫 存器中儲存之該位元由第二準位修正為第一準位。 簡單圖式說明 本案得藉由下列圖式及詳細說明，俾得一更深入之了 解： 、 第一圖：其係一習用光碟讀取裝置之部份功能方塊示意 圖。 第二圖：其係表示出一類比電壓信號V之波形示意圖以及 每隔一取樣時間Τ來進行取樣所得之類比信號串列X η與位 元串列Β η之示意圖。 第三圖：其係本案針對RLL (Run Length Limited)解碼 過程中所發展出來解碼修復裝置之一較佳實施例功能方塊

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五、發明說明（5) 示意圖。 第四圖：其係本案對於修復裝置所發展出來之一功能方塊 示例圖。 第五圖：其係當編碼格式使用3Τ RLL時，應用本案技術所 進行之修正演算法則示例圖。 本案圖式中所包含之各元件列示如下： 可變增益放大器10 增益控制回授器1 3 3T RLL解碼器15 類比數位轉換器1 1 重新定時系統3 2 離散時間序列偵測器3 4 修復裝置3 6 第二移位暫存器362 比較器3 6 3 1 解碼修復裝置4 0 第二暫存器3612 重新定時系統1 2 離散時間序列偵測器1 4 可變增益放大器30 類比數位轉換器3 1 增益控制回授器33 RLL解碼器35 第一移位暫存器3 6 1 比較式位元偵測器3 6 3 偵測修正器3 6 3 2 第一暫存器361 1 較佳實施例說明

之一較佳

第9頁 565829 五、發明說明（6) 實施例功能方塊示意圖。其中可變增益放大器3 〇、類比數 位轉換裔31 、重新定時系統32 (retiming system)與增 益控制回授器3 3所構成之資料取樣裝置以及離散時間序列 偵測器34 (discrete time sequence detector )與RLL 解 碼器3 5皆與習用手段並無不同，故在此不予贅述。因此每 隔一取樣時間T便輸出一類比電壓取樣值所構成之類比信 號串列X η，以及經由一離散時間序列偵測器3 4 ( d i s c r e t e time sequence detector)之轉換而得致之位元串列Bn係 仍存在有如第二圖所述之缺失，因此本案係於離散時間序 列偵測器34與RLL解碼器35之間新增一修復裝置36，進而 構成一解碼修復裝置4 0，用以達成改善習用技術缺失之目 的。 而該修復裝置3 6主要進行下列步驟以達成修正動作： (a)接收一類比信號串列Xn，該類比信號串列Xn包含有複 數個類比信號。（B)根據一預設值（例如〇 )而將該類比信號 串列X η中該等類比信號，一對一轉換成複數個位元而形成 一位元串列Β η。以及（c )當該位元串列Β η中具有η - 1個連續 第一準位之位元且相鄰於該等η-I個連續第一準位位元兩 側之兩位元皆為第二準位時，將該兩第二準位位元所對應 之兩類比信號進行比較，進而將較接近該預設值該之該類 比信號所對應之該位元修正為第一準位。而上述位元之第 一準位可代表位元1 ，而第二準位代表位元0。另外，位元 之第一準位代表位元0，而第二準位代表位元1時，上述方 法亦可成立。至於η之值，在編碼格式使用3 T R L L時，η等

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於3，依此類推，在編碼袼式使用4T RLL時，η便等於4。 再請參見第四圖’其係本案對於修復裝置3 6所發展出 來之一功能方塊示例圖，其主要包含有以先進先出^ (FIFO Buffer )來完成之第一資料儲存器與第二 σ 存器（本例係以第一移位暫存器361與第二移位暫存 2 來完成）以及一比較式位元偵測器3 6 3 ，苴中 ^ =子器361係接收一類比信號串列Χη而予以餘存並依U暫 出，而由離散牯間序列偵測器34所完成之 器，係根據一預設值Vr (本例{轉換 五、發明說明（7) 收該位兀串列Bn並予以儲存與依序輸出。β 更用以接 而電連接於第一移位暫存器361盎 間之比較式位元偵測器3 6 3，苴主一移位暫存器362 測修!器3 6 3 2所構成，比較器3 6 3 1係ζ由比較器363丨與债 暫存器361中一第一暫存器3611盥一’、乂接於該第一移位 一暫存器3611與該第二暫存器3η'第一暫存器3612(該第 器）’比較器3 6 3 1係對兩暫存器β’相距有η]個暫存 比較後發出一修正信號，而該修正^存之兩類比信號進行 接近該預設值（本例Vr = 〇 )之該翻 ^唬係為指出儲存有較 言，當第一暫存器3611所儲存之=號之暫存器。舉例而 3612所儲存之值為4，則修正俨 為^，而第二暫存器 而指出儲存有較接^ 1破設定為低準位，進 暫存器為第二暫存器3612 T是本二Vr = °)之該類比信號之 田第-暫存器3611所儲存 565829 五、發明說明（8) 之值為-2，而第二暫存器3612所儲存之值為-4，則修正信 號可被設定高準位，進而指出儲存有較接近該預設值（本 例V r二0 )之該類比信號之暫存器為第一暫存器3 6 1 1。以此 類推，比較器3 6 3 1所發出之修正信號將指出需要修正之位 元位置，因此電連接於該比較器3631與該第二移位暫存器 3 6 2之偵測修正器3 6 3 2，便可當儲存於該第二移位暫存器 3 6 2中之該位元串列具有η - 1個連續高（低）準位之位元且相 鄰於該等η - 1個連續高（低）準位位元兩側之兩位元為低 (高）準位時，因應該修正信號所指出之該暫存器，而將其 儲存之該位元由低（高）準位修正為高（低）準位後，輸出一 正確位元串列Υ η。 再請參見第五圖，其係當編碼格式使用3 T R L L時（即η 等於3 )，應用本案技術所進行之修正演算法則示例圖。第 五圖之内容係由偵測修正器3 6 3 2所完成。或者可說，偵測 修正器3 6 3 2係為達成第五圖之功能而設。其中可清楚看 出，當Bn出現111_1001—111或是000-0110-000等狀況時， 本案技術可正確地判斷出應修正何者方能回復至正確資 料，進而有效改善上述習用缺失，達成'發展本案之主要目 的。故本案發明得由熟習此技藝之人士任施匠思而為諸般 修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

第12頁 565829 圖式簡單說明 第一圖：其係一習用光碟讀取裝置之部份功能方塊示意 圖。 第二圖：其係表示出一類比電壓信號v之波形示意圖以及 每隔一取樣時間T來進行取樣所得之類比信號串列X η與位 元串列Β η之示意圖。 第三圖：其係本案針對RLL (Run Length Limited)解碼 過程中所發展出來解碼修復裝置之一較佳實施例功能方塊 示意圖。 第四圖··其係本案對於修復裝置所發展出來之一功能方塊 丨 示例圖。 - 第五圖：其係當編碼格式使用3T RLL時，應用本案技術所f 進行之修正演算法則示例圖。

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Claims (1)

1. 565829 修正 案號 91105235 六、申請專利範圍 1 · 一種η T R L L碼格式之解碼修復方法，該方法包含下列步 驟·· 接收一類比信號串列，該類比信號串列包含有複數個 類比信號； 根據一預設值而將該類比信號串列中之該等類比信號 轉換成複數個位元而形成一位元串列；以及 當該位元串列中具有η - 1個連續第一準位之位元且相 鄰於該等η - 1個連續第一準位位元兩側之兩位元皆為第二 準位時，將該兩第二準位位元所對應之兩類比信號進行比 較，進而將較接近該預設值該之該類比信號所對應之該位 元修正為第一準位。 2 .如申請專利範圍第1項所述之解碼修復方法，其中該位 元之第一準位代表位元1 ，而第二準位代表位元〇。 3 .如申請專利範圍第1項所述之解碼修復方法，其中該位 元之第一準位代表位元〇，而第二準位代表位元1 。 4.如申請專利範圍第1項所述之解碼修復方法，其中該預 設值為0。 5 .如申請專利範圍第1項所述之解碼修復方法，其中η = 3。 6. —種解碼修復裝置，應用於一nT RLL碼格式之資料解碼 過程中，該資料具有少於η個連續第一準位之位元以及相 鄰於該少於η個連續第一準位位元兩側之第二準位位元， 該裝置包含有： 第一儲存裝置，用以儲存一取樣值串列； 第二儲存裝置，用以儲存由該取樣值串列根據一預設

   第14頁 2002.07. 24.014 i 565829 r I _案號 91105235_年 月 日__ 六、申請專利範圍 值轉換而得之一位元串列，其包括該少於η個連續第一轉 位位元與該兩端之第二準位位元；以及 位元修正裝置，電連接.於該第一儲存裝置與第二儲存 裝置間，將該兩第二準位位元所對應並儲存於該第一儲存 裝置中之兩取樣值進行比較，進而將較接近該預設值之該 取樣值所對應且儲存於該第二儲存裝置中之該位元修正為 第一準位。 7 .如申請專利範圍第6項所述之解碼修復裝置，其中該位 -元之第一準位代表位元1 ，而第二準位代表位元0。 8. 如申請專利範圍第6項所述之解碼修復裝置，其中該位 元之第一準位代表位元0，而第二準位代表位元1 。 9. 如申請專利範圍6項所述之解碼修復裝置，其中該預設 值為0。 1 0 .如申請專利範圍第6項所述之解碼修復裝置，其中η = 3 ° 11. 如申請專利範圍第6項所述之解碼修復裝置，其中該 位元修正裝置包括： 一比較器，電連接至該第一儲存裝置之第一儲存單元 與第（η + 1 )儲存單元，用以比較這兩個儲存單元中所存之 取樣值，並產生一修正信號，指出哪一個儲存單元所存之 取樣值較接近該預設值；以及 一偵測修正器，電連接至該比較器與該第二儲存裝 置，用以接收該修正信號，並因應該修正信號，修正該第 二儲存裝置中該兩端之第二準位位元之一。 '

   第15頁 2002.07. 24.015 565829 案號 91105235 年 月 曰 修正 六 置 裝 復 修 碼 圍弹有 範龟含 ί種 > 專 包 主月 一 tt·置 -裝 於 用 應 該 中 程 過 碼 解 L L R 儲 以 予 並 列 串; 值值 έκ έκ 取取 一個 收數 接複 係有 其含 ，包 器係 存列 儲串 料值 資樣 一取 第該 一而 存 據 根 列 串及 值以 ·， 取存 該儲 該以 收予 接並 係列 其串 ，元 器位 存一 儲之 料得 資而 二換 第轉 一值 設 預 與之 器中 存器 儲存 料儲 資料 一 資 第二 該第 於該 接於 連存 電儲 > 當 器係 測其 谓 ， 元器 位存 式儲 較料 比資 一二 第 該 位 準一 第 續 4gc 個 1X - η 有 具 中 列 串 元 位 該 等將 位 兩 之 側 兩 元 位 位 準一 第 續 4gc 個 11 I η 該， 於時 鄰位 相準 且二 元第 位為 之元 中 器 存 儲 料 資一 第 該 於 存 儲 並 應 對 所 元 位 位 準 二 第 兩 該 較該 比於 行存 進儲 號且 信應 比對位，第 類所準 兩號一 之信第3第 第 圍 範 利 專 請 申 如 如 專 請 申 比為 類正 該修 之元 值位 設該 預之 該中 近器 接存 較儲 將料 而資 進二 ，第 置 裝 復 修 碼 解 之 述 所 項 2 先 為 係 器 該 中 其 先 等 先 利 專 請 申 如 範；一範 圍 器 第 3 項 位 移 第 圍 4 項 所彳所 述 暫 進纟存 \)/ ο F I F 器 緩 出 先 之 之 該 中 其 置 裝 復 修 碼 解 器 該 中 其 置 裝 復 修 碼 解 存 暫一 第 - 中 器 存 儲 料 資一 第 該 :於 含接 包連 器電 測， 偵器 元較 位比 式一 較 比 比 類 兩 之 間存係 中儲號 將所信 係器正 其存修 ，暫該 器二， 存第號 暫該信 二與正 第器修 一存一 與暫出 器一發 I η 距 目 才 第 該 之 器 存 暫 個 存 儲 出 指 後設 較預 比該 行近 進接 號較 信有

   第16-1頁 2002.07.24.016 565829 於： _案號 91105235_年、，为 曰_ 六、申請專利範圍 存 暫 位 移 二 第 該 與 器 較 比 及該 以於 •，接 器連 存電 新曰 , 之器 號正 信修 比測 類偵 該一 之 值 器 第 該 於 存 儲 當 係 其 且 元 位 之 位 準 一 第 續 個 有準 具一 列第 串續 元連 位個 該7 之 中 器 存 暫 位 移 等 該 於 鄰 所準 號一 信第 正為 修正 該修 將位 而準 進二 ，第 時由 位元 準位 二該 第之 為存 元儲 位中 兩器 之存 側暫 兩該 元之 位出 位指 II η 中 其 置 裝 復 修 碼 解 之 述 所 項 2 11 第 圍 範 利 專 請 申 如 ο 位16 1 7 · —種使用者資料估測器（u s e r d a t a e s t i m a t 〇 r )，用以 估測儲存媒介所存，由該媒介上方之讀取頭所發之一類比 讀取信號而得之nT RLL碼格式資料，該使用者資料估測器 包括： 一信號處理裝置，用以將該類比讀取信號轉換成一同 步取樣值串列； 一離散時間序列偵測器，根據一預設值將該同步取樣 值串列轉成一位元串列； 一資料修復裝置，接收該同步取樣值串列與該位元串 列，用以產生一 η T R L L碼格式資料之修正位元串列，並於 該位元串列中具有η - 1個連續第一準位之位元且相鄰於該 等η - 1個連續第一準位位元兩側之兩位元皆為第二準位 時，將該兩第二準位位元所對應之兩類比信號進行比較， 進而將較接近該預設值該之該類比信號所對應之該位元修 正為第一準位；以及

   第16-2頁 2002.07. 24.017 565829 _案號 91105235_¥ 〃月M曰 修正_ 六、申請專利範圍 一解碼器，因應該修正位元串列，以估測該以η T R L L 碼格式編碼並儲存於該儲存媒介中之使用者資料。 18. 如申請專利範圍第1 7項所述之使用者資料估測器，其 中該信號處理裝置包括： 一可變增益放大器，用以調整該類比讀取信號之強 度； 一取樣器，用以於強度調整後對該類比讀取信號進行 非同步取樣，產生一非同步取樣值串列； 一重新定時系統，用以調整該非同步取樣值串列之頻 率與相位，以得到該同步取樣值串列；以及 一增益控制回授器，進行一回授至該可變增益放大器鑛 之回授動作，以重新調整該類比讀取信號之強度。 19. 如申請專利範圍第1 7項所述之使用者資料估測器，其 中該資料修復裝置包括： 第一移位暫存器，用以儲存該同步取樣值串列；以及 第二移位暫存器，用以儲存該位元串列。 2 0.如申請專利範圍第1 9項所述之使用者資料估測器，其 -中該第一移位暫存器包括η + 1個暫存器單元，用以儲存η+1 個取樣值，而該資料修復裝置進一步包括： 一比較器，電連接於該η+1個暫存器單元中第一暫存 單元與最後暫存單元，用以比較該第一暫存單元與該最後 φ 暫存單元所儲存之取樣偉後發出一修正信號，該修正信號 係指出儲存有較接近該預設值之該取樣值之暫存器；以及 一偵測修正器，電連接於該比較器與該第二移位暫存

   第16_3頁 2002.07. 24.018 565829 案號 91105235 年 in, 修正 六、申請專利範圍 器間，其係當儲存於該第二移位暫存器中之該位元串列具 有η - 1個連續第一準位之位元且相鄰於該等η - 1個連續第一 準位位元兩側之兩位元為第二準位時，進而將該修正信號 所指出之該暫存單元中儲存之該位元由第二準位修正為第 一準位。 2 1 .如申請專利範圍第1 7項所述之使用者資料估測器，其 中 η = 3 〇

   第16-4頁 2002.07. 24.019 565829案號_5235 、年91十2气1修正 Vr瓣||画 式

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