TWI309410B - A decoding apparatus and method utilized in an optical disc drive - Google Patents

Description

Ι30941Ό 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 尤指一種利用維 本發明係提供一種資料解碼的裝置與方法， tr t C ( Vlterbl d6teCt〇r}，^ ^^^ ϋ (level slicer ) 之域區間界線來修正非線性效應的解碼裝置及解碼方法。 【先前技術】 在光儲存系統中，例如習知的光碟機（例如％ =D +/_R光_) ’當讀_存在辆4上的資鱗，資料會從 =料㈣’较由於纽本身錢作環境的干 ^買寫頭的飄移、電子雜訊干擾等），即 =對稱的____生_失真，== 解碼後的數位資料串發生 " y 于 比㈣W、u 〇。習知解碼運作是利用維特 口 "、“vlterbl detect〇r)來將資料解出如美 ^斤揭露’其係_直流位準補償⑽Gffset)的控制方法 异適虽的直流（DC)補償值來控制維 ^ 上述乘·失真的影響而造成誤判。 【發明内容】 裝置盘解㈣目的之—在於提供—種制於光碟機之解碼 藉由調整分級切割器(一相^ 出—、-且修正過後的狀態值至—維特比_器（Vi刷 1309410 detector) ’再由維特比偵測器根據該狀態值解出一傳輸資料。 依據本發明之實施例，其係揭露了一種使用於光碟機之解碼 裝置。該解碼裝置包含有一分級切割器，用來設定複數個可調整 之界線值（boundary value)以區分複數個信號區間（signal region)，並根據一輸入值所對應之信號區間輸出一組狀態值；以 及一維特比偵測器，電連接於該分級切割器，用來根據該組狀態 值解出一傳輸資料。 依據本發明之實施例，其另揭露了一種光碟機。該光碟機包 含有一光學讀寫頭（pick-up head)’用來輸出一雷射光並接收由一 碟片反射回來之該雷射光以產生—類比資料信號；__類比數位轉 換器（analog-digital converter) ’電連接於該光學讀寫頭，用來將 該類比資料健職為-触資料信n化器（equaiizer)， 電連接於該類比數位轉換器，用來依據一部分響應（口姐以 response)特性來等化該數位資料信號以產生至少一輸入值；一分 級切割器’用來設定複數個可調整之界線值以區分複數個信號區 間，並根據該輸入值所對應之信號區間輪出一組狀態值；以及一 維特比_||，電連接於該分級切廳，用來根據該組狀態值與 該輸入值解出一傳輸資料。 依據本發明之實施例’其賴露了—種制於光碟機之解碼 方法。該解财法包含有設定複數個可調整之界線值以區分複數 1309410 • 個信號區間，並根據一輸入值所對應之信號區間輪出一組狀鮮 ' 值，以及根據該組狀態值解出^一傳輪資料。 【實施方式】 請參考第1圖’第1圖為本發日月解碼裝置95應用於光碟機10 之第-實施例的示意圖。光碟機10包含有—光學讀寫頭（pick哪 head) 15、一前級等化器20、一類比數位轉換器（adc) 3〇、一 φ取樣率轉換器40、-等化器（eqUaiizer) 6〇、—等化器控制電路 5〇、一取樣率控制電路70以及一解碼裝置95。如第！圖所示，解 碼震置95係由分級切割器（ievei siicer)80和維特比偵測器（術加 detector) 90所組成。首先’光學讀寫頭15利用雷射光束讀取紀 錄在光碟片上㈣料並將反射之雷射光束轉換成類比信號（亦即 習知技術所述的RF信號），類比信號經過前級放大器2〇放大後便 輪入至類比數位轉換器30而轉換成數位信號。由於類比數位轉換 _ 器30作類比數位轉換時的取樣頻率（sa_ing論）與通道位元 速率（channel bit rate)不一樣，所以經過類比數位轉換器3〇轉換 後所得到的數位信號必須再透過取樣率轉換器4〇來加以調整，以 使％•兩者能朗步。接著’等化|| 6〇處理同步後的信號，並產生 滿足部分響應（partialresponse)的條件的輸入值&，此輸入值& 刀別輸入至等化器控制電路5〇、取樣率控制電路7〇以及分級切割 器8〇，等化器控制電路50與取樣率控制電路7〇則分別根據輸入 值S!以閉迴路控制的方法調整等化器6〇與取樣率轉換器4〇，而 为級切割器80先根據若干個測試輸入值經過相同通道後的結果來 7 1309410 5又疋複數個可触之界線值（bGundary讀^職分複數個传號 區間（signai region)，再根據輸入值&所對應之信號區間輸出一 狀祕R。最後’維特比_器9()便根據狀態值r將紀錄在光碟 片上的資料解碼出—傳輸資料D。請注意，本實施例中並非一定 需要使用取樣特絲*來同步取樣鮮與通道侃速率，也可 乂使用壓控震盡|| (Vc〇)來控麵比數位轉換，使得取樣 頻率與通道位元速率達到同步。 接下來詳細說明本發明實施例中解碼裝置％的詳細運作原 理明參考第2圖，第2圖為等化器6〇之部分響應採用pR[⑴] 且通道無非線性失真情況下的輸出準位分佈圖。帛i圖中的等化 器6〇可以根據習知的方式調整，例如最小均方根演算法 0祕mean_square，LMS)，而部分響應則選取為轉2 ^的型 式’使得雜ϋ 60所輸㈣輪域& _位姐可分為四個信號 2如第2圖所心由第2圖可知輸人值&可被三個界線值 S娜區分為_信_，由於_對稱通道效應所造成的 非線性失真’這四個㈣姻簡點射心互相對稱，所以界線 值SH〜SB _顯地分別落純4、〇、〇4。 絲性失編峨的，請峨㈤，第3爾化請之 2響應採_⑴]且通道具有雜性失真情況下的輪出準位 =佈圖。由於非線性失真的影響，四個信號區間分別向左或向右 烏移’而«區間的大小也有所變動。彳_顯地，若此時界線值 採用卿3 ’輸入值Sl有可能被誤判至不正確的信號區間。分級 Ι30941Ό 切割器80根據每一輸入值所對應之信號區間來輪出狀態值r，而 維特比偵測器90又是根據狀態值尺將紀錄在光碟片上的資料解碼 出傳輸資料D，所以輸人值Sl被關至不正確的域區間將會導 致解碼出錯誤的傳輸資料D。請注意，界線值與信號區間的個數 可隨设計上的需求而自行決定，並不侷限於上述實施例。 所以，分級切割器80中包含有複數個界線值校正模組，用來 分別校正該複數個界線值，舉校正界線值su為例，請參考第4 囷第4圖為刀級切副器80中一界線值校正模組no的示意圖。 界線值校正触11G包含有—比健（eGmpa_^ 12G、一調整 電路130、-記憶單元14〇以及一開關15〇。在記憶單元刚中儲 存有-起始界線值slil與預定修正值Cn與心，當界線值校正模 、、二110開始板正界線值S11時，開關15〇先使得比較器⑽與記憶 單兀140輕接而與調整電路13〇斷路因此比較器⑽會讀取預 ，儲存在記憶單元M0中的起始界線值sm，並比較一已知的測 試輸入值sITi與起始界線值Slil以得到一比較結果，該比較結果 會接著輸人至調整電路⑽，然_整電路⑽讀取預先儲存在記 憶單元H0中的預定修正值cab，並根據該比較結果來選擇 11 >、C〗2中哪一個修正值來校正起始界線值si〗】以得到界線 值犯。舉例來說，當測試輸入值Sit1大於或等於起始界線值· 時’調整電路130會將起始界線錢i加上預定修正值Cn以得到 界線值S11 ’當測试輸入值Sit1々、於起始界線值观時，調整電 路130職起始界雜減去預紐球Q轉到界線值 1309410 ’此時開關丨50會切換路徑，使得比較器12()與記憶單元i4〇 曰：”' 斷路而與調整電路13〇減，此修正過後的界線值犯便迴授 (feedback)回比較器、12〇來取代起始界線值側，並以同樣的方 去，繼續校正界線值S11，直到測試輸入值¥與界線值训間的 差量（diffe職e)小於一臨界值為纟。上述僅以校正界線值犯 ^例’然而’實際上其他界線值（如犯和SB等等）的調整方式 /同亦即若刀級切割H 8〇具有n個界線值，則分級切割器 2須包含η個界線值校正模組11〇。請注意起始界線值咖與預 定修正值Cu與Cl2皆為可調整的參數，為使得S11落在數值最大 與次大的兩錢區間之間，預定修正值C]ACK_比例可以 根據統計資料來蚊，由於各個界線值的罐都是依據測試輸入 值SITl本身的統計分侧立調整，因此當通道發生非對稱的現象 時’各個界線值會各自調整到適當的數值，而非像習知技術一般 地只使用-個紐辦去做補償。另外，因為預定修正值係根據 ^輸入值的編碼㈤㈣）方式而設^，所以起始界線值制與預 疋修正值<:„與c〗2可以在產品出廠時即預先燒錄在記憶單元14〇 中。 明參考第5圖，第5圖為本發明解碼裝置295應用於光碟機 210之第二實施例的示意圖。光碟機21〇包含有一光學讀寫頭 215、一前級等化器22〇 ' 一類比數位轉換器23〇、一取樣率轉換 器240、一等化器26〇、一等化器控制電路25〇、一取樣率控制電 路270以及一解碼裝置295。顯而易見地，第5圖所示之光碟機 1309410 第1圖所示之光碟機1(3的差異在於解物撕的組成元 亦即’第-實施例中的解碼裝置95是採用習知硬決策維 特比/物& (harddedsicmvtobi algGrithm)來解碼，解碼裝置95 包含有分級切翻80以及轉比9G，但並不以此為限，例 如第二實施例中的解碼裝置295是採用軟決策維特比演算法（遍 deC_Viterbialgorithm)來解碼，可進一步提昇解碼裝置现的 效能。對於軟決策轉比演算法而言，維特比偵測器必須依 據輸入值Sl和每-信號區間的平均值（gr〇up Μ來解碼出 傳輸資料D ’所以解碼裝置295包含有分級切割器⑽、信號平均 值計算器296以及維特比制器29〇。如第3圖所示’輸入值& 同時輸入至分級切割器28〇、信號平均值計算器2%以及維特比偵 測器290，分級切割器280首先依據輸入值&決定出各個信號區 間的界線值，並輸出狀態值R至信號平均值計算器2%，接著平 均值計算器296依據狀態值R計算出輸人值&所對應的平均值 Μ，最後維特_測器290再依據輸入值&與平均值M解碼出傳 輸資料D。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範 圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明解碼裴置應用於光碟機之第一實施例的示意圖。 第2圖為等化器之部分響應採用PR[1 2 1]且通道無非線性失真情 1309410 況下的輪出準位分佈圖。 第3圖t等化器之部分響應採賺[1 2 1]且通道具有非線性失真 情況下的輸出準位分佈圖。 圖為刀級切割器中一界線值校正模組的示意圖。 第5圖為本發明解碼裝置應光碟機之第二實施例的示意圖。 【主要元件符號說明】 10 >210 'ΤΓ---__ 20、220— 40、240~ 刖級等化器 \ 60、260 ~^itE 、 80 > 280 95 ' 295 解碼裝置 120 比較器 140 記憶單元 _ 296~~~~~ ----- 值計算 光學讀寫頭 等化器控制電路 取樣率控制電路 界線值校正模組 而 12

Claims (1)

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十、申請專利範圍： —種使用於一光碟機之解碼裝置，其包含有： —分級切割器（level slicer)，用來設定至少一個可調整之界 線值（boundary value)以區分複數個信號區間（Signai region)，並根據一輸入值所對應之信號區間輸出一組狀 態值，以及該分級切割器包含有至少一個界線值校正模 組，用來分別校正該至少一個界線值，而每一界線值校 正模組包含有： 一比較器（comparator)，用來比較一測試輸入值與一界 線值； 一調整電路，電連接於該比較器，用來根據該測試輸入 值與該界線值之一比較結果選擇使用一修正值來調 整該界線值；以及 一記憶單元，電連接於該比較器與該調整電路，用來儲 存一起始界線值與複數個預定修正值；以及 一維特比偵測器（Viterbi detector)，電連接（C0uplet0)於該 分級切割器，用來根據該組狀態值解出一傳輸資料。 2·如申請專利範圍第丨項所述之解碼裝置，其中該比較器自該記 憶單元讀取該起始界線值來與該輸入值進行比較，且該調整 電路係根據該比較結果來自該複數個預定修正值中選出該修 正值來調整該界線值。 13 1309410 t專利範圍第1項所述之解碼裝置，其巾該複數個預定修 正值係根據該輪人值的編碼（eGding)方式而設定。 4.如申請專利範圍第1項所述之解碼裝置 ，其另包含有： 平均值計算單元，電連接於該分級切割器與該維特比偵測 益之間，用來根據該組狀態值與該輸入值產生一平均值； 其中該維特比偵測⑽根據該平均值與該輸人值解出該傳輸 資料。 5，如申請專利範圍第4項所述之解碼裝置，其中該平均值為該輸 入值在每一信號區間所對應之一平均值。 6· —種光碟機，其包含有： -光學讀寫頭（Piek_uphead)’用來輸出_魏光並接收由一 碟片反射回來之該雷射光以產生一類比資料信號； 一類比數位轉換器（analog-digitalconverter)，電連接於該光 學讀寫頭’用來將該類比資料信號轉換為一數位資料信號； 一等化器（equalizer)，電連接於該類比數位轉換器，用來依 據一部分響應（partial response)特性來等化該數位資料信 號以產生至少一輸入值； 一分級切割器（level slicer)，用來設定複數個可調整之界線 值（boundary value)以區分複數個信號區間（吨⑽ 14 1309410 region) ’並根據該輸入值所對應之信號區間輸出一組狀 態值，以及該分級切割器包含有複數個界線值校正模 組，用來分別校正該複數個界線值，而每一界線值校正 模組包含有： 一比較器（comparator)’用來比較一測試輸入值與一界 線值； -調整電路，電連接贿比較H，用來根_測試輪入 值與該界線值之一比較結果選擇使用一修正值來校 正該界線值；以及 一記憶單元，電連接於該比較器與該調整電路，用來儲 存一起始界線值與複數個預定修正值；以及 -維特比細If (Vtobideteetor·)，電連接於該分級切割器， 用來根據該組狀態值解出一傳輸資料； 其中於該界線值校正模組開始校正該界線值時，該比較器係 自該記憶單元讀取翁始界線絲作為與該輸人值進行^較 之該界線值，以及該調整電路係根據該起始界線值與該輸入 值之該比較結果來自該複數個預定修正值中選出該修正值 校正該界線值。 7.如申請專利範圍第6項所述之光碟機，其中該複數個預定修正 值係根據該輸人值的編碼（eGding)方式而設定。 8·如申請專利範圍第6項所述之光碟機，其另包含有： 15 1309410 一平均值計算單元，電連接於該分級切聽與該維特比偵洲 器j間，用來根據該組狀態值與該輸入值產生該輸入值 在每一信號區間之一平均值； 其中雜特比侧n係根據該平均值與該輸人值解出該傳輸 資料。 9. -種使用於光碟機之解碼方法，其包含有： "又疋複數個可調整之界線值（b〇und町抑⑹）以區分至少一 個仏號區間（signal region); 儲存一起始界線值與複數個預定修正值； 4取》亥起始界線值來與一測試輸入值以比較該測試輪入值 與該起始界線值來分別調整該至少—個界線值； 根據該測試輸入值與該界線值之一比較結果來選擇—修正 值來調整該界線值； 根據輸入值所對應之信號區間輸出一組狀態值；以及 根據該組狀態值解出一傳輸資料。 如申凊專利範圍第9項所述之解碼方法，其中該複數個預定 修正值係根獅輸人賴編碼（e〇ding) ^式而設定。 U.如申請專利範圍第9項所述之解碼方法，其另包含有： 根據β亥組狀,％值與該輸入值來產生一平均值； 其中解出該傳輸資料的步驟另包含有： 16 Ι30941Ό 根據該平均值與該輸入值解出該傳輸資料。 12.如申請專利範圍第11項所述之解碼方法，其中該平均值為該 輸入值在每一信號區間所對應之一平均值。 十一、圖式： 17