數(shù)據(jù)在線的方法和裝置的制作方法

專利名稱：數(shù)據(jù)在線的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于數(shù)據(jù)再現(xiàn)的方法和設(shè)備，特別是用于檢索和解碼從諸如數(shù)字萬用光盤(DVD)之類的旋轉(zhuǎn)運(yùn)載體中的數(shù)據(jù)。
當(dāng)前的CD-ROM驅(qū)動(dòng)器以CD媒體被設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)速率的許多倍來再現(xiàn)被存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，并且相應(yīng)地被稱為”24x”，”32x”，”48x”。增加數(shù)據(jù)速率最簡單的方式是增加盤在光提取上旋轉(zhuǎn)的速度。構(gòu)造更快光盤驅(qū)動(dòng)器的競爭繼續(xù)著，但是在盤抗張強(qiáng)度方面以及在功耗方面的物理限制已經(jīng)對(duì)旋轉(zhuǎn)速度提出限制在200和400Hz之間。對(duì)于DVD，這等于20-40x的”x”額定值。
對(duì)從標(biāo)準(zhǔn)光盤中提供更高數(shù)據(jù)速率而不必增加旋轉(zhuǎn)速度的這個(gè)問題的一種解決方案是所謂的”多光束”方法。在多光束系統(tǒng)中，重復(fù)(read-back)激光光束在一個(gè)光提取單元(OPU)中被分裂成為聚焦在相鄰徑向軌道上的許多分開的光束。利用N個(gè)光束的的一個(gè)OPU，對(duì)于盤的一個(gè)給定轉(zhuǎn)速，(原則上)可以以N倍速率讀取數(shù)據(jù)。在WO-A-98/037555(Zen Research)中描述了CD系統(tǒng)的一種多光束結(jié)構(gòu)。此說明假定使用與一個(gè)衍射光柵結(jié)合的單個(gè)激光器來獲得讀出的多軌道，其被安排來以便并行地讀取N個(gè)相鄰軌道。這是指IC必須有N個(gè)數(shù)據(jù)輸入并且能夠同時(shí)處理N個(gè)數(shù)據(jù)流。在CD閱讀器的環(huán)境中，具有分開讀頭的更精細(xì)配置也是已知的，例如從美國專利No.5,465,244(Kobayashi/Toshiba)中可知。
如果數(shù)據(jù)速率不是問題的話，多光束方法還產(chǎn)生減少驅(qū)動(dòng)器功耗的可能性，至于給定的數(shù)據(jù)吞吐量，盤旋轉(zhuǎn)速度可以與光束數(shù)目相關(guān)的一個(gè)因子成比例地被降低。這個(gè)方法對(duì)于便攜式設(shè)備給出了顯著的功耗利益，因?yàn)榇祟愹?qū)動(dòng)器的功耗被軸發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)器所消耗的功率所支配。
一個(gè)DVD盤被設(shè)計(jì)來以線性形式被讀取，并且雖然通過跳躍的隨機(jī)存取是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一部分，但是意圖是數(shù)據(jù)作為串流而被正常地讀取，即，數(shù)據(jù)在軌道上從一個(gè)文件的開始到結(jié)尾都是連續(xù)的。在DVD(例如是一個(gè)CD)上所有數(shù)據(jù)被安排在從盤內(nèi)半徑運(yùn)行到外半徑的單個(gè)螺旋軌道。如果使用多軌道方法，則可以很容易看出被個(gè)體拾取器所讀取的數(shù)據(jù)實(shí)際上是來自同一線性流中的數(shù)據(jù)，只是被一個(gè)盤旋轉(zhuǎn)暫時(shí)偏移而已，這是指對(duì)于一個(gè)N光束系統(tǒng)，一個(gè)盤旋轉(zhuǎn)將產(chǎn)生數(shù)據(jù)的N個(gè)旋轉(zhuǎn)值。來自各個(gè)獲取中的數(shù)據(jù)在通向主應(yīng)用程序上之前需要被重新集合到一個(gè)線性數(shù)據(jù)組中。在盤的一次旋轉(zhuǎn)之后，重復(fù)頭(read-back head)然后需要跳出N個(gè)槽以便開始獲得下一相鄰的數(shù)據(jù)塊。
可是，當(dāng)人們?cè)噲D把多光束概念從CD擴(kuò)展到DVD驅(qū)動(dòng)器時(shí)出現(xiàn)一個(gè)問題。類似于CD-ROM，一個(gè)DVD盤上的數(shù)據(jù)被編制成為2K字節(jié)扇區(qū)?？墒窃贑D系統(tǒng)為了差錯(cuò)保護(hù)本質(zhì)上加上一個(gè)連續(xù)線性碼的同時(shí)，DVD采用一個(gè)基于2維字塊的方案，其中，為了差錯(cuò)保護(hù)目的，扇區(qū)被編制成為稱為ECC幀的更大字塊。每個(gè)ECC幀占用一個(gè)盤旋轉(zhuǎn)的主要部分，尤其是螺旋的內(nèi)半徑處更是如此，并且相鄰軌道上的幀邊界未被對(duì)準(zhǔn)。已知的DVD解碼器假定從開始到結(jié)束接收一個(gè)完整的ECC幀，以便對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和校正。因此，由于每個(gè)OPU光束在它經(jīng)受一個(gè)新的ECC幀開始之前一般將等待一段時(shí)間，所以用已知的DVD解碼器無法實(shí)現(xiàn)多光束讀出的理論好處。當(dāng)然，利用軟件和一個(gè)大數(shù)據(jù)緩沖器按照只是重復(fù)單個(gè)信道系統(tǒng)N次并隨后重新加上數(shù)據(jù)的這種簡單方式也可以解決上面的問題，但是這種解決方案導(dǎo)致大緩沖存儲(chǔ)器的諸多要求，并且在一個(gè)200Hz(20x旋轉(zhuǎn)速度系統(tǒng))中，將強(qiáng)加對(duì)緩沖存儲(chǔ)器帶寬的重要需求。一個(gè)特別的問題是無法在單個(gè)價(jià)格便宜的IC上把大量的存儲(chǔ)器以及復(fù)雜高性能的邏輯電路輕易地提供在一起。
根據(jù)對(duì)差錯(cuò)校正器中功能的理解以及通過把存儲(chǔ)器劃分為小而高帶寬塊(適合于集成)以及較大較低的帶寬塊(允許使用標(biāo)準(zhǔn)商品緩存器RAM)，發(fā)明者已經(jīng)設(shè)計(jì)了對(duì)于實(shí)際多光束DVD系統(tǒng)(或者一個(gè)CD系統(tǒng))的一個(gè)結(jié)構(gòu)范圍。這兩種類型的存儲(chǔ)塊在此將分別被稱為”本地”和”遠(yuǎn)程”存儲(chǔ)器?？梢韵胂?，“遠(yuǎn)程”存儲(chǔ)器通常將形成DVD驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)緩存器的一部分，但是是在解碼器IC本身之外部，但是本發(fā)明不局限于這樣一個(gè)配置。遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器可以在芯片之外部，但是與用戶數(shù)據(jù)緩存器相分離，或者它可以形成IC一部分上的緊密且較慢存儲(chǔ)塊的一部分，與高性能緩存器相分離。
本發(fā)明在第一方面中提供一種再現(xiàn)以第一序列記錄的數(shù)據(jù)的方法，該數(shù)據(jù)加上了根據(jù)一個(gè)預(yù)確定數(shù)據(jù)塊大小而被加上的一個(gè)差錯(cuò)保護(hù)碼，每個(gè)差錯(cuò)保護(hù)塊包括一系列的好幾個(gè)子塊，該方法包括下列步驟(a)并行地讀取起始于所述第一序列內(nèi)N個(gè)分開位置處的一組N個(gè)子序列，無需對(duì)所述字塊或子字塊邊界限制就選擇所述位置，N個(gè)子序列的那個(gè)組包含第一序列的一個(gè)連續(xù)部分；(b)在所述讀取步驟期間，識(shí)別每個(gè)子序列內(nèi)形成數(shù)據(jù)塊一部分的一系列子塊，并且，如果沒有來自字塊開始的數(shù)據(jù)，則按照預(yù)確定規(guī)則處理子字塊系列以便累加與所述字塊有關(guān)的一個(gè)部分差錯(cuò)保護(hù)；(c)在到達(dá)所述字塊的末尾之后，對(duì)于子序列內(nèi)的下一字塊累加一個(gè)校正子；(d)在所述讀取步驟期間，隨后在另一所述子序列中識(shí)別一系列子塊并且處理所述子塊以便累加所述校正子的剩余部分，所述子塊形成其結(jié)尾部分已經(jīng)被處理的那個(gè)字塊的開始部分；和(e)把所述校正子的剩余部分與儲(chǔ)存的局部校正子組合以便獲得該字塊的一個(gè)完整校正子。
該方法還可以包括(f)跳到所述第一序列中的一個(gè)新的位置組并且并行地讀取覆蓋第一序列另一部分的另外一組N個(gè)子序列，所述另一部分與前面一個(gè)是連續(xù)的或者重疊的，同時(shí)步驟(d)包括在該另外一組子序列之中識(shí)別字塊的所述開始部分。
所述子字塊可以被認(rèn)為是二維矩陣的行或組，步驟(b)包括對(duì)矩陣的各行執(zhí)行一個(gè)內(nèi)部糾錯(cuò)而在步驟(c)-(e)中把累積的校正子在一個(gè)外部校正處理中加到矩陣的各列。
利用分離的本地和遠(yuǎn)程存儲(chǔ)來暫時(shí)存儲(chǔ)校正子，可以執(zhí)行該方法，所述局部校正子在步驟(b)中在本地存儲(chǔ)中被累積；累積的局部校正子在步驟(c)被傳送給所述遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器。
可以每次聯(lián)合所述跳動(dòng)步驟來執(zhí)行所述轉(zhuǎn)送步驟(c)。
在字塊開始部分的讀取期間，局部校正子可以被加上，在步驟(d)中所述局部校正子從遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器中被傳送回到本地存儲(chǔ)器用于在所述本地存儲(chǔ)器中累加所述校正子的剩余部分。可替代地，可以遠(yuǎn)離所述本地存儲(chǔ)器來加上所述局部校正子和累積的剩余部分。
本地存儲(chǔ)器可以具有大約2N個(gè)校正子的空間。將需要3N-1個(gè)昂貴的校正子緩存器來實(shí)現(xiàn)相同的處理而不必在旋轉(zhuǎn)期問把局部校正子轉(zhuǎn)送到比較便宜的存儲(chǔ)器。在具有少于5N/2甚至少于3N/2個(gè)校正子緩存器(取決于可用的存儲(chǔ)器帶寬)的系統(tǒng)中能夠看到本發(fā)明的利益。在下面描述了一個(gè)具有2N個(gè)校正子緩存器的系統(tǒng)，它結(jié)合了本發(fā)明的校正子雙緩沖技術(shù)。
記錄在所述第一序列中的數(shù)據(jù)可以包括以螺旋的形式記錄在類似盤的記錄運(yùn)載體(比如一個(gè)DVD)上的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明在第二方面中提供一種在讀出的多軌道數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)檢索的方法，該數(shù)據(jù)包括記錄在光盤上的DVD數(shù)據(jù)，其中，對(duì)于被每個(gè)光束遇見的各個(gè)ECC幀的各部分計(jì)算出局部糾錯(cuò)校正子，被儲(chǔ)存的同時(shí)其它ECC幀被解碼并且被使用作為用于累加完整校正子的一個(gè)基礎(chǔ)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，從校正子產(chǎn)生器中遠(yuǎn)程地存儲(chǔ)局部校正子，并且當(dāng)各自ECC幀的剩余部分被不同的光束遇見時(shí)被恢復(fù)，用于使用在累加完整的校正子中。
本發(fā)明還提供一種用于再現(xiàn)儲(chǔ)存在一個(gè)記錄運(yùn)載體上的數(shù)據(jù)的設(shè)備，該設(shè)備包括盤傳送裝置，包括用于從該運(yùn)載體中讀取數(shù)據(jù)的一個(gè)拾取器，用于從該運(yùn)載體中恢復(fù)數(shù)據(jù)的信號(hào)處理裝置和用于按照包括在其中的糾錯(cuò)碼來對(duì)從該運(yùn)載體中讀取的數(shù)據(jù)解碼和糾錯(cuò)的一個(gè)解碼器，其中，該拾取器可用于并行地讀取多個(gè)信道以便恢復(fù)記錄在該運(yùn)載體上的第一序列數(shù)據(jù)的多個(gè)子序列，并且其中，該解碼器被安排來執(zhí)行如上述本發(fā)明的第一或第二方面所述的一個(gè)方法。
本發(fā)明還提供一種解碼器，包括用于并行地接收要被解碼的第一序列數(shù)據(jù)的多個(gè)子序列的輸入裝置，并且其中，該解碼器被安排來執(zhí)行如上述本發(fā)明的第一或第二方面所述的一個(gè)方法。
該解碼器可以包括一個(gè)集成電路，該集成電路包括內(nèi)部和外部的糾錯(cuò)校正器，和用于存儲(chǔ)每一信道至少一個(gè)外部糾錯(cuò)校正子的緩存器，以及在遇見數(shù)據(jù)字塊的結(jié)尾之后用于把一個(gè)局部校正子轉(zhuǎn)送給外存儲(chǔ)器的裝置。
最佳實(shí)施方式DVD閱讀器結(jié)構(gòu)和糾錯(cuò)格式概述

圖1示出了一個(gè)光盤再現(xiàn)設(shè)備的基本元件，在這種情況下，一個(gè)DVD ROM驅(qū)動(dòng)器用于與一個(gè)主機(jī)一起使用或者是作為音頻與視頻題材的用戶DVD播放器的一部分。關(guān)鍵的特征有盤102的一個(gè)傳送機(jī)構(gòu)100、被已知類型的各個(gè)從動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)并聚焦的一個(gè)光拾取器(OPU)104、預(yù)放大器106、處理和緩沖電路108以及與計(jì)算機(jī)、音頻/視頻重放系統(tǒng)或者其它主機(jī)的一個(gè)接口110。本公開主要關(guān)注處理和緩沖電路108，這樣其他元件將不再更詳細(xì)地描述了。
圖2示出一個(gè)DVD ROM系統(tǒng)的讀取數(shù)據(jù)路徑是由碼元檢測(cè)200、EFM+解調(diào)202、糾錯(cuò)204&206、存儲(chǔ)緩存器208以及主機(jī)接口110組成的一個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)。糾錯(cuò)按照兩階段來執(zhí)行內(nèi)部糾錯(cuò)204和外部校正206。兩種類型的糾錯(cuò)假定對(duì)于一個(gè)特定碼字(212/216分別地)產(chǎn)生一個(gè)校正子(或者”特征標(biāo)記”)。在內(nèi)部糾錯(cuò)情況下，對(duì)于一行記錄扇區(qū)，一個(gè)碼字PI被給出，被儲(chǔ)存在一行一個(gè)的緩存器210中。使用一個(gè)外部碼字PO來在同一扇區(qū)的列上執(zhí)行外部糾錯(cuò)。所產(chǎn)生的校正子然后被加到一個(gè)糾錯(cuò)模塊(214/218)，其計(jì)算所有可校正差錯(cuò)的地址和數(shù)值。假定只是存在可校正的差錯(cuò)，則通過把獲得的校正加到該錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)上來恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。外部校正處理需要存取緩存器208，這必將中斷經(jīng)內(nèi)部校正器從提取中到達(dá)的數(shù)據(jù)流。為了吸收這些中斷而沒有數(shù)據(jù)損失，則在行緩存器210的輸出處提供一個(gè)FIFO緩存器220。把校正加到該數(shù)據(jù)上之后，則通過主機(jī)接口110把它傳送給用戶。
實(shí)際上，各個(gè)元件200-220可以通過專用于那個(gè)功能的電路來實(shí)現(xiàn)，或者它們可以由達(dá)到同一功能的可編程硬件和軟件的適當(dāng)組合來實(shí)現(xiàn)。
圖3說明了儲(chǔ)存在盤102上的數(shù)據(jù)的DVD數(shù)據(jù)扇區(qū)格式。原始的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)被帶入2048字節(jié)扇區(qū)中正如在CD-ROM中一樣。每個(gè)DVD數(shù)據(jù)扇區(qū)是2064字節(jié)長并且包括12字節(jié)標(biāo)識(shí)(ID)，其包含物理扇面地址&ID、數(shù)據(jù)以及四字節(jié)的糾錯(cuò)和檢測(cè)碼EDC。注意這比一個(gè)CD-ROM扇區(qū)要短(2352字節(jié))。
圖4說明了如何使用一個(gè)RS(Reed-Solomon)乘積碼來把如圖3所示的16個(gè)扇區(qū)組合成為一個(gè)記錄字塊或者糾錯(cuò)碼(ECC)幀。RS-PC是一個(gè)分組碼，含意是糾錯(cuò)(ERCO)操作在作為ECC幀的緩存數(shù)據(jù)塊上。這是比使用在CD-ROM中的CIRC加上第三級(jí)(C3)保護(hù)更強(qiáng)大的(有效的)代碼。糾錯(cuò)冗余度大約是13％(是CD的一半)。ECC幀包括16*13＝208行(每行內(nèi)為182字節(jié)的數(shù)據(jù)(未示出))，數(shù)據(jù)被EFM+調(diào)制進(jìn)行編碼，并且兩個(gè)32比特同步碼(未示出)在每一行中的0和91字節(jié)位置之前被插入。
每個(gè)2064字節(jié)數(shù)據(jù)扇區(qū)占用遍及12行的ECC幀，每一行包括172個(gè)扇區(qū)數(shù)據(jù)字節(jié)和10 PI字節(jié)，它們是附加用于內(nèi)部糾錯(cuò)的碼字(奇偶性)。在每一ECC幀中有16個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)。在每12行之后，第13行PO被附加。每一欄中的十六個(gè)PO字節(jié)形成ECC字塊到達(dá)列的一個(gè)16字節(jié)外部保護(hù)碼字。該代碼操作在一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣的行和列上，在行上給出一個(gè)T＝5校正碼和在列上給出T＝8的校正碼。
每91字節(jié)就插入的同步模型按照它們?cè)谧謮K中的位置而不同。特別地，每一記錄扇區(qū)中被數(shù)據(jù)扇區(qū)的ID字段緊跟著的第一同步模型在ECC幀內(nèi)是唯一的。用這種方式，EFM+解碼器可以輕易地識(shí)別ECC幀內(nèi)的行0、13、26…以及每13行的開始，在此將得到扇區(qū)ID字段。
我們發(fā)現(xiàn)使用于數(shù)據(jù)路徑中的緩存器的尺寸代表了硬件實(shí)現(xiàn)中的一個(gè)顯著的成本。DVD內(nèi)碼字對(duì)應(yīng)由172數(shù)據(jù)字節(jié)加上10字節(jié)奇偶校驗(yàn)碼組成的一行DVD記錄扇區(qū)。這意味著圖2中的行緩存器210至少為182字節(jié)長。實(shí)際上，這個(gè)行緩存器被用來存儲(chǔ)在校正子產(chǎn)生期間的一個(gè)碼字、被糾錯(cuò)的一個(gè)碼字，并且擔(dān)任輸入和輸出數(shù)據(jù)的緩存器。因此，可以假定緩存量的上限為182字節(jié)的4倍或者728字節(jié)。除了數(shù)據(jù)緩存器之外，需要校正子的一些存儲(chǔ)量，其在內(nèi)部校正的情況下等于10字節(jié)。
DVD外部碼字對(duì)應(yīng)于DVD記錄扇區(qū)的列并且因此必須考慮一個(gè)更大的數(shù)據(jù)數(shù)量。因?yàn)樵谝粋€(gè)記錄扇區(qū)中有172列(一行的長度)和192數(shù)據(jù)行，所以需要一個(gè)32K字節(jié)大小的緩存器。因?yàn)榘堰@種尺寸的緩存器集成到一個(gè)IC中是昂貴的；而在這數(shù)據(jù)正被傳送到一個(gè)外部DRAM存儲(chǔ)器中時(shí)計(jì)算該校正子是更有效率的。這是可能的，因?yàn)樾Ｕ幚碇皇腔谛Ｕ硬⑶宜械男Ｕ患釉谕獠緿RAM的讀修改寫操作中。這在圖2中利用對(duì)緩存器的兩個(gè)輸入信道來指示，一個(gè)用于內(nèi)部校正之后的數(shù)據(jù)而另外一個(gè)用于外部校正的結(jié)果。
在記錄扇區(qū)的172列上執(zhí)行糾錯(cuò)意味著16字節(jié)長的172個(gè)校正子必須被儲(chǔ)存，這導(dǎo)致一個(gè)2752字節(jié)的存儲(chǔ)要求?？墒牵捎谠谟?jì)算出的校正子被加到差錯(cuò)校正器的同時(shí)數(shù)據(jù)流仍然繼續(xù)的這個(gè)事實(shí)，則需要典型容量為5K字節(jié)(大約為15％的ECC幀)的FIFO緩存器220。
除了如上所述的緩存器之外，在DVD ROM數(shù)據(jù)路徑中還有許多計(jì)算字塊，其貢獻(xiàn)于此實(shí)施成本。最昂貴的塊是差錯(cuò)校正器，它通常具有超過10,000門的門計(jì)算。EFM+解調(diào)器(經(jīng)常被實(shí)現(xiàn)為ROM查詢表)和校正子產(chǎn)生器明顯較小并且每一個(gè)都有一個(gè)不足差錯(cuò)校正器尺寸20％的一個(gè)尺寸。因此，差錯(cuò)校正器經(jīng)常被實(shí)現(xiàn)為內(nèi)部和外部差錯(cuò)校正器中的一個(gè)共享資源。多光束系統(tǒng)對(duì)于一個(gè)更快的總數(shù)據(jù)讀出速度，可以想象一個(gè)多光束系統(tǒng)，如在諸如上述WO-A98/37555之類的CD-ROM系統(tǒng)中已經(jīng)了解的。在一個(gè)多光束解碼器(未說明)的過分單純化的方法中，圖2的整個(gè)數(shù)據(jù)路徑對(duì)于一個(gè)N光束系統(tǒng)可以被重復(fù)N次，來自這N個(gè)信道的數(shù)據(jù)在一個(gè)大RAM緩存器中被再結(jié)合。這種方法的主要缺點(diǎn)是糾錯(cuò)邏輯被重復(fù)N次并且ERCO緩存器(32k字節(jié))和校正子RAMS(2k7字節(jié))被重復(fù)N次，這導(dǎo)致一個(gè)非常昂貴的單芯片解碼器。
圖5說明了一個(gè)更改進(jìn)的多光束系統(tǒng)，并且其中在介紹中提到的校正子雙緩沖和局部校正子的一個(gè)可以被應(yīng)用為優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于一個(gè)有N光束的多光束OPU 504，添加一個(gè)傳統(tǒng)(或高旋轉(zhuǎn)速度)DVD盤傳送500與盤502，并且在N個(gè)并行信道中輸出讀出信號(hào)。雖然為了清楚在圖5和6中只示出四個(gè)信道，但是N＝7將是接著的實(shí)施例中的一個(gè)典型數(shù)字。分開的預(yù)放大級(jí)506a、b、C、D被提供，每一信道一個(gè)，并且直到以及包括內(nèi)部ERCO處理在內(nèi)的類似信道處理被電路508a、b、C、D并行地執(zhí)行。
通過緩存器管理塊513中的存儲(chǔ)器接口的適當(dāng)控制，主ERCO緩存器可以被放置在外部SDRAM 514中，并且在信道之間可以共享差錯(cuò)校正器的一部分。與單個(gè)光束系統(tǒng)相比較，將稍后關(guān)于圖10描述緩存器管理器的擴(kuò)展功能。在圖5的配置中，內(nèi)部校正器是常規(guī)的，并且外部校正子產(chǎn)生(很高的存儲(chǔ)器帶寬)是片上，同時(shí)主緩存器是存儲(chǔ)器514中的片外。一個(gè)共享外部校正器510被使用。這些特征相對(duì)于稍后的圖被更詳細(xì)地例證。根據(jù)外部ERCO電路的性能，可替代地，許多并行外部校正器可用來提高性能?？梢酝ㄟ^調(diào)整這些參數(shù)來進(jìn)行各種設(shè)計(jì)從而用復(fù)雜性和功率消耗來交換性能。
圖6說明了DVD或CD的(夸大的)螺旋軌道上讀出的多光束的處理。信道a、b、C和D與遵循著盤上四個(gè)相鄰軌道的光束點(diǎn)相關(guān)。光束a是四個(gè)中最內(nèi)側(cè)的一個(gè)，而光束D是最外側(cè)的。在這張圖中，指出光束四處移動(dòng)并且移到盤表面之外。當(dāng)然，事實(shí)上，盤旋轉(zhuǎn)同時(shí)OPU保持同一角位置，但是軌道徑向向外。雖然相鄰的點(diǎn)可以被認(rèn)為是四個(gè)平行的軌道，但是必須記住它們實(shí)際上是只是在一個(gè)連續(xù)螺旋上的點(diǎn)，因此在一個(gè)旋轉(zhuǎn)之后，光束a到達(dá)光束b開始的位置，等等。按照螺旋軌道放下的數(shù)據(jù)的單一線性序列在圖6的底部被表示，ECC幀邊界也被表示。
黑色圓圈表示第一次旋轉(zhuǎn)開始處的光束位置。數(shù)據(jù)內(nèi)部相應(yīng)的位置表示在圖底部的線性表示上。三角形表示在一個(gè)旋轉(zhuǎn)之后光束的位置。矩形表示在一個(gè)旋轉(zhuǎn)以及一個(gè)跳躍之后光束位置a′、b′等等。應(yīng)該看出由于跳躍延遲，數(shù)據(jù)被丟失，直到一個(gè)完整的盤旋轉(zhuǎn)已經(jīng)完成以前。為此緣故，最大跳躍實(shí)際上是N-1軌道，并且信道a在點(diǎn)a’處接替通過作為信道D的最近覆蓋讀取部分的部分路線。
應(yīng)當(dāng)指出，一般來說，在跳躍之后讀出將通過一個(gè)ECC幀開始部分路線。在圖6中用星號(hào)”*”標(biāo)記的ECC幀只是部分地被任何一個(gè)光束讀取并且這導(dǎo)致到達(dá)外部校正子產(chǎn)生器的部分?jǐn)?shù)據(jù)或數(shù)據(jù)混亂。這在CD-ROM系統(tǒng)中沒有這樣一個(gè)問題，在此，糾錯(cuò)碼是線性的，并且在跳到一個(gè)新的軌道位置之后在一個(gè)短的時(shí)間可以解碼有效數(shù)據(jù)?？墒窃贒VD中，解碼在內(nèi)部和外部ERCO處理之外獲得有效數(shù)據(jù)之前需要一個(gè)完整的ECC幀。在最內(nèi)的軌道半徑處，每一旋轉(zhuǎn)只有大約1.6ECC幀，因此，在即使一個(gè)給定光束遇見一個(gè)新的ECC幀開始之前幾乎可以逝去一個(gè)旋轉(zhuǎn)時(shí)間的2/3，并且解碼器可以找出正在被讀取的數(shù)據(jù)屬于線性序列中的哪個(gè)位置。因此，從表面判斷，在CD系統(tǒng)中常見的讀出多光束的益處無法在DVD數(shù)據(jù)流的塊編碼結(jié)構(gòu)中被實(shí)現(xiàn)。
可是發(fā)明者已經(jīng)意識(shí)到扇區(qū)ID可以從內(nèi)部校正器緩存器中被提取，每一ECC幀十六次，通過它，數(shù)據(jù)可以被正確定位到外部緩沖存儲(chǔ)器中。在一個(gè)扇區(qū)ID被找到之前必須通過的線性軌道長度僅僅在4曲周圍，因此，在跳到一個(gè)新軌道之后的延遲只是旋轉(zhuǎn)周期的一個(gè)小分?jǐn)?shù)。此外，承認(rèn)一旦一個(gè)ECC幀內(nèi)部的位置已知，則利用與記錄扇區(qū)中的用戶數(shù)據(jù)交織的外部奇偶性碼字(PO)可以執(zhí)行局部校正子產(chǎn)生。正如在Reed-Solomon碼中已知的，校正子產(chǎn)生本質(zhì)上包括每一接收行與一個(gè)預(yù)確定多項(xiàng)式函數(shù)的乘法，根據(jù)數(shù)據(jù)在塊內(nèi)的位置，該多項(xiàng)式函數(shù)(“alpha”)每次被提高一個(gè)冪。當(dāng)一個(gè)扇區(qū)開始一被識(shí)別，則解碼器因此就預(yù)加載校正子alpha-冪乘法器來與幀中的位置一致，這從扇區(qū)ID中已知?？梢院唵蔚貜囊粋€(gè)查詢表中進(jìn)行這個(gè)操作，因?yàn)橹挥?6個(gè)開始位置是可能的(根據(jù)在ECC幀中這里只有可以被扇區(qū)ID字段確認(rèn)的16行)。
在這種情況下，在圖6中用”*”標(biāo)記的在各個(gè)ECC幀的結(jié)尾處，只有一個(gè)局部校正子已經(jīng)產(chǎn)生，那個(gè)幀的其余數(shù)據(jù)將不可用直到盤旋轉(zhuǎn)完成為止。在一個(gè)旋轉(zhuǎn)內(nèi)，例如，信道b未完成幀的開始在信道a中被找到等等。在此期間，所有的干涉ECC幀需要解碼。
在這里，重要的是實(shí)現(xiàn)在一個(gè)盤旋轉(zhuǎn)開始的時(shí)候(例如正好在一個(gè)跳躍之后的a’處)產(chǎn)生局部校正子的一部分同時(shí)在一個(gè)盤旋轉(zhuǎn)(b)的結(jié)尾處保持的信息變成可用。這意味著對(duì)于整個(gè)盤旋轉(zhuǎn)必須儲(chǔ)存局部校正子。校正子RAM(每一ECC幀大約2.7K字節(jié))是一個(gè)寶貴的資源，因?yàn)樗仨毑僮髟诤芨叩膸捝稀?6對(duì)于接收的每一信道字節(jié)，讀修改寫周期是必需的。為了最好地使用可用片上校正子RAM，在此公開的設(shè)備，校正子緩存器被動(dòng)態(tài)地分配每一信道(每一光束)并且包含局部結(jié)果的緩存器被轉(zhuǎn)儲(chǔ)在主要流緩存器中的一個(gè)高速緩存區(qū)域中(圖5中的存儲(chǔ)器514)。當(dāng)部分恢復(fù)的ECC幀的開始被再一次檢測(cè)時(shí)在一個(gè)盤旋轉(zhuǎn)之后高速緩存數(shù)據(jù)可以被檢索。通過使用雙緩沖的校正子可除去在內(nèi)部和外部ERCO電路之間的FIFO緩存器，這在上面提及的我們懸而未決的申請(qǐng)[498224]中被更完整地解釋。關(guān)于好幾個(gè)替換實(shí)施例，該方法的進(jìn)一步擴(kuò)展/說明在下面被給出。多軌道DVD ROM系統(tǒng)的詳細(xì)示例如上面所解釋的，為了降低旋轉(zhuǎn)速度同時(shí)仍然保持或提高性能與吞吐量，在所建議的多軌道DVD ROM系統(tǒng)中從好幾個(gè)平行軌道中讀取數(shù)據(jù)。可是，不同的結(jié)構(gòu)可以被想象，這取決于數(shù)據(jù)路徑(圖2)中的點(diǎn)，在該點(diǎn)處，從N個(gè)并行輸入信道中收到的數(shù)據(jù)被再結(jié)合到單個(gè)數(shù)據(jù)流中。很顯然，這種再合并的字塊的位置對(duì)所導(dǎo)致的系統(tǒng)的成本和性能具有一個(gè)顯著的影響。在第一詳細(xì)實(shí)施例中，正好將在碼元檢測(cè)或EFM+解調(diào)之后執(zhí)行再結(jié)合，這導(dǎo)致主解碼其中電子設(shè)備事實(shí)上保持與單個(gè)點(diǎn)樣系統(tǒng)無變化的這樣一個(gè)系統(tǒng)。更高吞吐率和附加靈活性的其它解決方案也將被描述，可是，其把再結(jié)合移動(dòng)在內(nèi)部或外部差錯(cuò)校正器之后，允許最大性能和系統(tǒng)成本之間的更詳細(xì)的交換。
根據(jù)再結(jié)合的位置如何，在此下列構(gòu)造的選項(xiàng)被考慮●再結(jié)合在碼元檢測(cè)或EFM解調(diào)之后。
●使用一個(gè)多路復(fù)用器和外部校正子產(chǎn)生的修改處理。
●再結(jié)合在糾錯(cuò)之后并且在主緩存器管理器之前。
●數(shù)據(jù)路徑邏輯的簡單復(fù)制導(dǎo)致這樣一個(gè)系統(tǒng)，它是基于ECC幀的--由于在每一跳躍之后花費(fèi)等候一個(gè)ECC幀開始的時(shí)間，所以這是無效率的，并且將不被詳細(xì)說明。
●外部校正子產(chǎn)生通過輸入信道被執(zhí)行如此以致對(duì)EDC幀(扇區(qū))的對(duì)準(zhǔn)是可能的。
●在內(nèi)部糾錯(cuò)之后并且在外部糾錯(cuò)之前的再結(jié)合。
●對(duì)于部分校正的數(shù)據(jù)使用一個(gè)緩存器。
●使用一個(gè)多路復(fù)用器和修改的校正子產(chǎn)生。
以上全部替換選項(xiàng)在下列節(jié)中被討論。上面提及的方法的最明顯的是正好在碼元檢測(cè)或EFM+解調(diào)之后流再結(jié)合以及關(guān)于圖7到10的第一實(shí)施例而被考慮。第二詳細(xì)實(shí)施例(圖11)在糾錯(cuò)之后應(yīng)用數(shù)據(jù)流再結(jié)合。第三實(shí)施例(圖12)在內(nèi)部和外部差錯(cuò)校正器中間應(yīng)用數(shù)據(jù)流再結(jié)合。通過在不十分需要時(shí)把局部校正子移動(dòng)到比較便宜的存儲(chǔ)位置，則局部校正子的高速緩存和檢索能夠被應(yīng)用在所有這些中以便降低校正子緩沖要求。
標(biāo)準(zhǔn)DVD解碼處理的功能塊(圖2)將在這些實(shí)施例中被了解。區(qū)別自然地出現(xiàn)在并行性開始活動(dòng)的每一塊的許多實(shí)例中以及在對(duì)于數(shù)據(jù)流和局部數(shù)據(jù)的再結(jié)合處理的附加結(jié)構(gòu)性能和控制邏輯中。
為著要說明的目的，下列實(shí)際的示例是以下列假設(shè)為基礎(chǔ)的●預(yù)期的用戶數(shù)據(jù)速率64*DVD(就在90M字節(jié)/秒下)。
●N＝7信道多軌道系統(tǒng)。
●基于EDC幀的數(shù)據(jù)再結(jié)合。
●在跳動(dòng)和數(shù)據(jù)同步之后的系統(tǒng)效率已經(jīng)被考慮80％。
●在每一輸入信道中所需要的性能11.5*DVD，個(gè)體信道數(shù)據(jù)速率＝幾乎38M字節(jié)/秒。
第一示例-糾錯(cuò)之前的再結(jié)合圖7(a)示出了利用較少緩存器再結(jié)合的方框圖，在此，多路復(fù)用器720被使用來把傳入數(shù)據(jù)字節(jié)傳送到EFM+解碼器中。僅僅示出了前端的其替換配置(b)對(duì)于每個(gè)信道具有一個(gè)分開的EFM+解調(diào)器，并且該多路復(fù)用器饋送到內(nèi)部差錯(cuò)校正器部分的行緩沖器中。兩個(gè)變型的實(shí)施例的操作是類似的?？墒?，經(jīng)過多路復(fù)用器的數(shù)據(jù)容量在情況(b)中將更少些。在下面參考圖8描述行緩沖器與內(nèi)部ERCO部分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)及控制。提供一個(gè)動(dòng)態(tài)校正子緩存器722，與外部ERCO電路相聯(lián)系，這將參考圖9更詳細(xì)地描述。
正如在DVD數(shù)據(jù)格式的一般性討論中提及的，每91個(gè)字節(jié)就被插入的EFM+同步字允許EFM+解碼器識(shí)別ECC幀結(jié)構(gòu)中的行與扇區(qū)的邊界。本設(shè)備的設(shè)計(jì)者已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)重要的信息實(shí)際上在數(shù)據(jù)路徑中的早一級(jí)是可用的。這允許數(shù)據(jù)(特別是局部數(shù)據(jù))被立即引導(dǎo)到適當(dāng)?shù)木彌_器位置，而不是被丟棄地保存未決的它們自己扇區(qū)的較深解碼。由EFM+解調(diào)器產(chǎn)生來識(shí)別行與扇區(qū)邊界的各種標(biāo)記被示出為圖7(b)中的多路復(fù)用器的輸出●數(shù)據(jù)[31]，一次四個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)；●Data_valid，表示有效數(shù)據(jù)是否存在；●pi_row_start，表示一個(gè)新的Pi碼字開始，●edc_start，表示一個(gè)新的ECC記錄扇區(qū)開始，和●Channel_nr，指示當(dāng)前數(shù)據(jù)所發(fā)起的那個(gè)輸入信道。
這些被使用于圖8的糾錯(cuò)電路中，在下面被更詳細(xì)地描述。
在詳細(xì)地討論圖8到10之前，將概括地描述這個(gè)配置的操作。一旦已經(jīng)把包含一個(gè)PI碼字的一整行傳送到行緩沖器中，則校正子產(chǎn)生并被加到糾錯(cuò)模塊。一旦在行緩沖器中都已經(jīng)進(jìn)行所有的校正，則可以把碼字移交給外部差錯(cuò)校正器。注意內(nèi)部糾錯(cuò)處理的結(jié)果作為”提示”用于外部處理。例如，內(nèi)部校正子可以顯示整行數(shù)據(jù)的擦除。除了外部碼字PO之外，這個(gè)信息可以被使用來定位列內(nèi)的差錯(cuò)，這有助外部ERCO處理。
這種方法需要下列尺寸的一個(gè)內(nèi)部行緩沖器182字節(jié)的N個(gè)緩存器以便容納傳入的PI碼字，(N-1)個(gè)緩存器等待處理，1個(gè)緩存器使用在內(nèi)部校正子產(chǎn)生期間，1個(gè)緩存器使用于內(nèi)部糾錯(cuò)處理中以及1個(gè)緩存器用于對(duì)外部差錯(cuò)校正器的數(shù)據(jù)傳送。這總共為(2N+2)個(gè)緩存器。N＝7時(shí)，需要182字節(jié)的16個(gè)緩存器，導(dǎo)致2912字節(jié)的一個(gè)存儲(chǔ)要求。除了物理存儲(chǔ)空間之外，行緩沖器還必須包含控制輸入多路復(fù)用器、產(chǎn)生物理緩存器的地址以及識(shí)別被完成以及準(zhǔn)備用于校正的已完成行的邏輯。此外，控制邏輯必須確保校正被寫回到正確的緩存器，完全正確的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)送到外部差錯(cuò)校正器并且未使用的緩存器空間被重新分配給輸入緩沖器處理。
數(shù)據(jù)流再結(jié)合的緩存較少的實(shí)施意味著外部奇偶性碼字PO從N個(gè)不同的記錄扇區(qū)被送給外部校正器，因此導(dǎo)致N個(gè)校正子的同步產(chǎn)生。因此，需要附加的控制邏輯來把傳入數(shù)據(jù)與一個(gè)特定校正子緩存器相關(guān)聯(lián)，并且當(dāng)一個(gè)特定校正子已經(jīng)被完成時(shí)，把它移交給差錯(cuò)校正器。而且，控制邏輯必須確保校正被寫入用戶數(shù)據(jù)緩存器中的正確地址。
關(guān)于存儲(chǔ)要求，很明顯，校正子緩存器必須存儲(chǔ)當(dāng)前被計(jì)算出的N個(gè)校正子，被等候校正的N-1個(gè)校正子以及使用于當(dāng)前糾錯(cuò)處理中的1個(gè)校正子。此外，可以看出，在一個(gè)跳躍的前與后，只有ECC扇區(qū)的一部分通過一輸入信道被轉(zhuǎn)發(fā)。這意味著在一個(gè)跳躍已經(jīng)被完成之后，對(duì)于其第一行已經(jīng)被丟失的那些ECC扇區(qū)計(jì)算出高達(dá)N-1個(gè)已被部分計(jì)算出的校正子。丟失的行在一個(gè)盤旋轉(zhuǎn)結(jié)束處由一個(gè)鄰近的輸入信道讀完該盤。相應(yīng)的局部校正子可以被儲(chǔ)存在校正子緩存器722中?？墒?，為了將這個(gè)片上緩存器的尺寸最小化，它們?cè)谶@個(gè)新穎的系統(tǒng)中被儲(chǔ)存在片外用戶數(shù)據(jù)緩存器724中。如果所有校正子被本地地儲(chǔ)存，則需要3N-1個(gè)校正子緩存器，導(dǎo)致總數(shù)為55040字節(jié)的緩沖大小。
當(dāng)局部校正子被儲(chǔ)存在外存儲(chǔ)器中時(shí)，校正子緩存器數(shù)量減少為2N。如果等候校正的N-1個(gè)校正子也被儲(chǔ)存在外存儲(chǔ)器中，則也只有N+1個(gè)緩存器。在低性能系統(tǒng)中，也許可以把產(chǎn)生的N-1個(gè)校正子存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)器中因此把緩存器數(shù)目減少為2。注意，所描述的校正子計(jì)算方法要求所有的傳入數(shù)據(jù)字節(jié)被預(yù)先與正確的α值相乘。還要注意外部用戶數(shù)據(jù)緩存器的尺寸由大約2兆字節(jié)的在一個(gè)盤旋轉(zhuǎn)上的數(shù)據(jù)數(shù)量的兩倍來確定。這是因?yàn)樾Ｕ臄?shù)據(jù)以一種非線性的方式被置入緩存器中并且只有在一完整盤旋轉(zhuǎn)之后才可獲得一串?dāng)?shù)據(jù)流。
基于上述給出的假設(shè)，在EFM解調(diào)之后，每一信道中的數(shù)據(jù)速率大約是18M字節(jié)/秒，它等同于超過120M字節(jié)/秒的總傳送速率。為了對(duì)付這么高的數(shù)據(jù)速率，建議增加總線寬度如此以便獲得一個(gè)較低的時(shí)鐘頻率。在這里，一個(gè)32比特的總線寬度是適當(dāng)?shù)摹?5MHz的時(shí)鐘頻率更有效來從各個(gè)信道中接收數(shù)據(jù)字節(jié)、把它們分組到一個(gè)32比特字以及把它們多路傳輸?shù)綌?shù)據(jù)流再結(jié)合塊之外。PI碼字和內(nèi)部糾錯(cuò)的緩沖現(xiàn)在參見圖8，內(nèi)部校正部分中的主要元件是行緩沖器710，它被用來把從EFM解調(diào)中進(jìn)來的數(shù)據(jù)重建到PI碼字中，識(shí)別完成的碼字并且啟動(dòng)校正子產(chǎn)生，把校正子移交給差錯(cuò)校正器并且確保校正被寫回到行緩沖器中。此外，數(shù)據(jù)在內(nèi)部校正之后必須被轉(zhuǎn)移給外部糾錯(cuò)部分。按照這些功能，行緩沖器710被概念地分開，如圖8的用點(diǎn)線表示的邊界所示。
特殊的重要性是行緩沖器的帶寬。這是因?yàn)樗膫€(gè)獨(dú)立的任務(wù)讀和寫數(shù)據(jù)以高速存在于存儲(chǔ)器之外。合并的數(shù)據(jù)速率被確定為●把傳入數(shù)據(jù)緩沖到行緩沖器中●數(shù)據(jù)傳送到校正子產(chǎn)生器●差錯(cuò)的校正讀修改寫操作●數(shù)據(jù)傳送到外部糾錯(cuò)部分在假設(shè)存儲(chǔ)器是32比特寬的并且差錯(cuò)校正器存取的每個(gè)字節(jié)必須被轉(zhuǎn)化為32比特存取之下，則獲得所需要超過100M字/秒的總帶寬。這可以被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)存儲(chǔ)子系統(tǒng)，其以系統(tǒng)頻率的兩倍被定時(shí)或者被實(shí)現(xiàn)為兩個(gè)交叉存儲(chǔ)器實(shí)例?？商娲兀p端口存儲(chǔ)器可用于幫助所需要的36M字/秒的寫入速率和66M字/秒的閱讀速率。
除了行緩沖器之外，校正子產(chǎn)生和糾錯(cuò)模塊也需要高數(shù)據(jù)吞吐量。校正子產(chǎn)生器的需求用PI碼字速率被給出，它用11.5*DVD時(shí)間7個(gè)信道而被給出，7個(gè)信道每秒產(chǎn)生超過700000碼字。為了把時(shí)鐘頻率降低到一個(gè)明智的數(shù)字，兩個(gè)校正子產(chǎn)生器712a和712b以75MHz的工作頻率并行地工作。這個(gè)時(shí)鐘頻率也是糾錯(cuò)模塊的一個(gè)很好選擇，糾錯(cuò)模塊操作大約比校正子產(chǎn)生器快兩倍。因此單個(gè)例子就夠了。
現(xiàn)在更詳細(xì)地描述行緩沖器和內(nèi)部校正部分的四個(gè)任務(wù)所有四個(gè)任務(wù)需要存取行緩沖器710?？刂七壿?00a和800b被提供來控制緩存器仲裁的操作、校正子產(chǎn)生器和差錯(cuò)校正器、緩存器任務(wù)的控制。由圖7(b)中的多路復(fù)用器721輸出的標(biāo)記被輸入到控制邏輯。帶寬按照一種固定的優(yōu)先權(quán)方案被分配，在此，每一任務(wù)按照一種預(yù)定義順序(例如一種round-robin方案)被服務(wù)。為了解釋這四個(gè)任務(wù)，參考圖8中的圖1.把傳入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到行緩沖器中以使32比特傳入數(shù)據(jù)與同一Pi碼字的其他數(shù)據(jù)一起被儲(chǔ)存。為了獲得此●控制邏輯監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)輸入并且等候Data_valid信號(hào)(數(shù)據(jù)有效信號(hào))。
●Channel_nr被使用來產(chǎn)生task_select信號(hào)(任務(wù)選擇信號(hào))。
●N＝7個(gè)輸入信道的每一個(gè)被使用來產(chǎn)生緩沖器地址的一個(gè)專用地址計(jì)算單元(ACU)802a-g。緩存器偏移在一個(gè)新PI碼字的開始處由控制邏輯800a來編程。在數(shù)據(jù)項(xiàng)已經(jīng)被轉(zhuǎn)送之后把一個(gè)計(jì)數(shù)器被加一。
2.在緩存器外部完成讀取的PI碼字并且產(chǎn)生一個(gè)校正子。為了對(duì)付64*DVD的吞吐量需求，兩個(gè)校正子產(chǎn)生器部分712a、712b被提供●控制邏輯把已完成PI碼字和基本地址的列表保持在緩存器中。
●已完成碼字的列表按照先進(jìn)先出的順序被處理。
●基本地址被轉(zhuǎn)送到校正子產(chǎn)生器ACU并且計(jì)數(shù)器被啟用。
●這以一種交互的方式把數(shù)據(jù)字節(jié)轉(zhuǎn)送到兩個(gè)校正子產(chǎn)生器之一。
●在校正子產(chǎn)生器中產(chǎn)生的校正子字節(jié)被儲(chǔ)存在寄存器組中直到差錯(cuò)校正器變得可用為止。
3.確保校正被寫入校正位置中●來自兩個(gè)校正子產(chǎn)生器之一的校正子被轉(zhuǎn)送到差錯(cuò)校正器714。
●對(duì)于碼字中的每一差錯(cuò)，一個(gè)差錯(cuò)地址和幅值被獲取。為了計(jì)算行緩沖器中的地址，在時(shí)間糾錯(cuò)開始處已經(jīng)被控制邏輯編程的一個(gè)緩存器偏移被附加。
●數(shù)據(jù)在行緩沖器之外被讀出，利用差錯(cuò)校正器來執(zhí)行一個(gè)XOR操作并且數(shù)據(jù)被寫回到行緩沖器中(讀修改寫周期R-M-W)。
4.一旦已經(jīng)完成內(nèi)部糾錯(cuò)，則從緩存器讀出數(shù)據(jù)并把它轉(zhuǎn)送到外部差錯(cuò)校正器部分●一旦差錯(cuò)校正器已經(jīng)完成一個(gè)碼字的校正，則把它轉(zhuǎn)送到外部差錯(cuò)校正器部分(716，718，圖9)。
●為了從正確位置中讀出數(shù)據(jù)，一個(gè)緩存器偏移由控制邏輯來編程同時(shí)在ACU 804內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)運(yùn)行計(jì)數(shù)。
外部校正子處理和糾錯(cuò)圖9更詳細(xì)地示出了外部校正子處理和糾錯(cuò)716、718、722。正如當(dāng)前的差錯(cuò)校正器，PO碼字的校正子產(chǎn)生是由于高帶寬要求引起的一個(gè)問題。對(duì)于被轉(zhuǎn)送到外部糾錯(cuò)部分的每個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，16個(gè)校正子字節(jié)必須被讀取、修改并寫回到存儲(chǔ)器中。由于以30M字節(jié)/秒的速率從內(nèi)部校正部分中一次接收四個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的這個(gè)事實(shí)把這個(gè)問題進(jìn)一步復(fù)雜。為了克服與高吞吐量相關(guān)的問題，建議使用以75MHz運(yùn)轉(zhuǎn)的兩個(gè)校正子產(chǎn)生器716a、716b。該模塊的管道構(gòu)造允許一個(gè)16字節(jié)校正子和一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)每個(gè)時(shí)鐘周期都被處理。兩個(gè)聯(lián)合的發(fā)生器然后提供150M字節(jié)/秒的處理性能。
通過校正子緩存器722內(nèi)的4個(gè)交叉存儲(chǔ)器B0-B3的使用來提供兩個(gè)校正子產(chǎn)生器的足夠存儲(chǔ)器帶寬。兩個(gè)存儲(chǔ)器組被使用來讀取兩個(gè)校正子產(chǎn)生器的校正子，并且保持的兩個(gè)組被使用來存儲(chǔ)與前一數(shù)據(jù)項(xiàng)相關(guān)的兩個(gè)修改的校正子。這導(dǎo)致安排在四組中的128比特(16字節(jié))的一個(gè)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。(注意，如果存儲(chǔ)器以兩倍的系統(tǒng)頻率(150MHz)而被操作，則組計(jì)數(shù)可以被降低為二。)當(dāng)使用四個(gè)存儲(chǔ)器組時(shí)，對(duì)每個(gè)單獨(dú)組的存取速率由每秒轉(zhuǎn)送120兆字節(jié)數(shù)據(jù)的事實(shí)來確定。正如已經(jīng)描述的，從兩個(gè)不同的存儲(chǔ)器組中執(zhí)行兩個(gè)同步讀取，從而導(dǎo)致一個(gè)單組存取速率，其是傳入數(shù)據(jù)速率的一半60M字節(jié)/秒或者63兆存取。
迄今為止，已經(jīng)說明N＝7校正子緩存器722提供校正子實(shí)際產(chǎn)生的足夠的存儲(chǔ)器帶寬。在這里，研究是否可把所有校正子高速緩存在外存儲(chǔ)器中。如果這是可能的，則將只需要N＝7個(gè)校正子緩存器。校正子高速緩存中的第一個(gè)問題是從緩存器檢索出已完成的校正子所需要的帶寬。假定一個(gè)75MHz的時(shí)鐘頻率和一個(gè)63MHz的存取速率，則很明顯85％的頻帶寬度被使用，15％仍然是可用的。可以說明在兩個(gè)以上的ECC幀同時(shí)被完成的情形中，沒有足夠的時(shí)間來從校正子緩存器中復(fù)制一個(gè)校正子到另一個(gè)位置中需要大約35％的一個(gè)可用帶寬。
當(dāng)然，存儲(chǔ)器帶寬總是可以以原價(jià)被增加來適合。在本實(shí)施例中，除了局部校正子的高速緩存之外，校正子雙緩沖器被使用。校正子的雙緩沖是指兩個(gè)校正子緩存器被用于每個(gè)信道，一個(gè)緩存器用于產(chǎn)生校正子組，另外一個(gè)包含已完成校正子--在它們被加到差錯(cuò)校正器去之前。一旦校正子已經(jīng)被轉(zhuǎn)發(fā)到差錯(cuò)校正器，則它隨后被替換為從差錯(cuò)校正器中獲得的差錯(cuò)幅值和位置。在上面提及的校正子雙緩沖在我們的共同懸而未決的申請(qǐng)[ID 498224]中被請(qǐng)求。
在前一段落中，已經(jīng)建議可以使用雙緩沖，因此把緩存器數(shù)量增加為2N。正如已經(jīng)解釋的，從緩存器讀出校正子并且校正信息被寫回。所需要的附加帶寬可以被計(jì)算出，并且得到結(jié)論具有雙緩沖的校正子緩存器具有用于校正子產(chǎn)生和糾錯(cuò)的足夠帶寬。由于存在N＝7個(gè)輸入信道的這個(gè)事實(shí)，在7個(gè)ECC記錄扇區(qū)的校正子同時(shí)被完成時(shí)，一種情形可能出現(xiàn)。這意味著在下一個(gè)校正子被完成之前所有7個(gè)扇區(qū)必須被校正。同樣，可以計(jì)算出這里有綽綽有余的時(shí)鐘周期可用于這7個(gè)ECC幀的校正。
在上述的圖5和6的討論中，概述了在此被建議的有效的多軌道系統(tǒng)工作在扇區(qū)(EDC)基礎(chǔ)上。這很重要，因?yàn)槊看螆?zhí)行一個(gè)跳躍時(shí)，檢索數(shù)據(jù)對(duì)齊一個(gè)ECC幀是很不可能的。取而代之，數(shù)據(jù)傳送以EDC扇區(qū)n開始并且在來自隨后ECC幀的數(shù)據(jù)被處理之前以最后一幀15為結(jié)束。第一ECC幀扇區(qū)的剩余幀0…n-1在一個(gè)盤旋轉(zhuǎn)結(jié)束處從鄰近信道中被接收。這意味著N-1個(gè)局部校正子在一個(gè)跳躍之后可能被產(chǎn)生(第一信道或者對(duì)準(zhǔn)一個(gè)ECC幀或者開始數(shù)據(jù)處理直到一個(gè)盤旋轉(zhuǎn)的結(jié)束)。因?yàn)檫@些局部校正子不能被用于糾錯(cuò)，所以它們不需要占用昂貴的緩存器空間并且可以被轉(zhuǎn)移到外存儲(chǔ)器中。
如上面所解釋的，每一信道有兩個(gè)緩存器一個(gè)用于計(jì)算當(dāng)前的校正子和一個(gè)使用于校正處理中的校正子。為了釋放被一個(gè)局部校正子占有的空間，在它花來計(jì)算下一校正子的時(shí)間期間它必須被轉(zhuǎn)移到外存儲(chǔ)器中。與12896可能的存儲(chǔ)器存取相比，讀取校正子需要172個(gè)緩存器存取，這意味著轉(zhuǎn)送是不嚴(yán)厲的。注意到外存儲(chǔ)器中的頻帶寬度不是問題，因?yàn)椴糠值乇恍Ｕ男Ｕ拥拇嬖谝馕吨铄e(cuò)校正器未運(yùn)行并因此不需要用于校正的帶寬。在已經(jīng)產(chǎn)生局部校正子的丟失部分的時(shí)刻，它必須與已經(jīng)被儲(chǔ)存在外存儲(chǔ)器中的第一部分結(jié)合。這要求讀取外存儲(chǔ)器外部的局部校正子，把它與從外存儲(chǔ)器中檢索的局部校正子合并并把它寫回到校正子緩存器中。在時(shí)間的這一點(diǎn)上，可以開始糾錯(cuò)。從外存儲(chǔ)器并進(jìn)入校正子緩存器中的存儲(chǔ)器帶寬不應(yīng)該成為問題，因?yàn)閮H僅在一個(gè)跳躍開始之前只在一個(gè)盤旋轉(zhuǎn)的結(jié)尾處才需要所述的校正子處理。注意，所述局部校正子處理需要把最初產(chǎn)生的校正子與根據(jù)第一EDC扇區(qū)數(shù)目而被提高一個(gè)冪的α進(jìn)行預(yù)先相乘。這可以在數(shù)據(jù)被寫回外存儲(chǔ)器中之前進(jìn)行。
圖9中的方框圖再一次示出了存在于外部校正部分中的四個(gè)任務(wù)1對(duì)于每個(gè)傳入數(shù)據(jù)字節(jié)，必須更新一個(gè)16字節(jié)校正子●每個(gè)傳入數(shù)據(jù)32比特被儲(chǔ)存在一個(gè)鎖存器中，兩個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)在第一可用時(shí)鐘周期中被利用，兩個(gè)剩余字節(jié)在隨后周期中被利用。
●兩個(gè)校正子例如在組B2和B3外部被讀取。同時(shí)，兩個(gè)校正子產(chǎn)生器修改被分配給前一數(shù)據(jù)字節(jié)的校正子同時(shí)來自前一周期的結(jié)果被儲(chǔ)存在組B0和B1中。
●同時(shí)，數(shù)據(jù)字節(jié)被轉(zhuǎn)移到緩存器管理器中。這要求控制邏輯提供一個(gè)索引信號(hào)，其被用來把數(shù)據(jù)字節(jié)寫入校正存儲(chǔ)位置中。
2.糾錯(cuò)信息從校正子中被計(jì)算出●已完成的校正子組的列表被保持在控制邏輯中。
●一個(gè)校正子組的172個(gè)校正子被轉(zhuǎn)移到差錯(cuò)校正器并且一旦糾錯(cuò)信息被獲得，它就被轉(zhuǎn)移回到校正子緩存器中。(在圖9中這在校正子1發(fā)生時(shí)被說明，雖然校正子的地址當(dāng)然將會(huì)變化。)3.校正信息被寫入外存儲(chǔ)器中●一旦所有172組校正信息都已經(jīng)從差錯(cuò)校正器中被獲得，則差錯(cuò)幅值和地址被轉(zhuǎn)送給緩存器管理器。(這僅僅是通過例子在圖9中在校正子2N-2發(fā)生時(shí)被示出。)●控制邏輯900產(chǎn)生一個(gè)索引信號(hào)，其指示該校正屬于哪一個(gè)ECC扇區(qū)。
4.把局部校正子高速緩存在外存儲(chǔ)器中●每當(dāng)一個(gè)局部校正子組已經(jīng)產(chǎn)生時(shí)，172個(gè)校正子從校正子緩存器中被讀出并被轉(zhuǎn)送到外存儲(chǔ)器中。(在圖9中在校正子2N-1發(fā)生時(shí)被示出。)在轉(zhuǎn)送期間，與校正的α值相乘被(轉(zhuǎn)送到外存儲(chǔ)器中是非時(shí)間臨界的)。
●這需要控制邏輯產(chǎn)生緩存器管理器的一個(gè)地址。
●控制邏輯監(jiān)控傳入ECC扇區(qū)的IDs并且一旦發(fā)現(xiàn)一個(gè)扇區(qū)與一個(gè)局部校正子組符合，則執(zhí)行校正子計(jì)算直到它包含來自沒有包含在被高速緩存在外存儲(chǔ)器中的局部校正子中的EDC幀中的信息為止。
●第一局部校正子從外存儲(chǔ)器中被檢索并且與校正子緩存器中的第二局部校正子結(jié)合。這需要一個(gè)讀修改寫操作。
緩存器管理器圖10更詳細(xì)地示出了緩存器管理器(相應(yīng)于圖5中的塊513)，其接收來自DVD差錯(cuò)校正器(圖9)中的數(shù)據(jù)和外部校正并且把它們存儲(chǔ)在外部DRAM 920中或者其它存儲(chǔ)器中。接口邏輯922管理從盤中讀取的輸入數(shù)據(jù)、校正、被檢索并經(jīng)主機(jī)接口流出的局部校正子的編址和轉(zhuǎn)送(圖5中的512)。
雖然在一個(gè)多軌道系統(tǒng)中緩存器管理器只保持一個(gè)數(shù)據(jù)輸入和一個(gè)校正輸入信道，但是這里仍然與單個(gè)信道系統(tǒng)有一個(gè)顯著的區(qū)別。這是因?yàn)樵诙嘬壍老到y(tǒng)中，在任何時(shí)間被轉(zhuǎn)送的數(shù)據(jù)發(fā)源于N＝7個(gè)不同的ECC記錄扇區(qū)。因此，緩存器管理器必須包含對(duì)于外部DRAM產(chǎn)生地址的N個(gè)地址計(jì)算單元(ACUs)924a-g。通過由外部糾錯(cuò)部分提供的一個(gè)索引信號(hào)來執(zhí)行一個(gè)傳入數(shù)據(jù)項(xiàng)與一個(gè)特定ACU的關(guān)聯(lián)(圖9)。在一個(gè)ACU內(nèi)的地址產(chǎn)生是以與傳入字節(jié)數(shù)相關(guān)的一個(gè)運(yùn)行索引為基礎(chǔ)的，一部分與EDC ID號(hào)相關(guān)，而一部分被控制CPU編程。用這種方式，可以安排在兩個(gè)跳躍之間的數(shù)據(jù)被檢索并被分類到外存儲(chǔ)器中而不必進(jìn)一步的CPU交互作用。
正如已經(jīng)參考圖6所解釋的，一旦一個(gè)盤旋轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)已經(jīng)被讀取，則就需要N-1個(gè)軌道的一個(gè)跳躍。為了建立正確的跳躍時(shí)間，設(shè)備監(jiān)控存在于相應(yīng)盤軌道上的所有EDC幀已經(jīng)被無差錯(cuò)地檢索并且被儲(chǔ)存在DRAM中。為這目的，在本實(shí)施例中的緩存器管理器具有由控制邏輯926提供的下列特定的功能(替換設(shè)備當(dāng)然是可能的)。
每個(gè)EDC幀由一個(gè)小寄存器文件中的單個(gè)比特(或由一組比特)來表示。這些比特指示每一EDC幀的狀態(tài)包括沒有被接收，在轉(zhuǎn)送中，數(shù)據(jù)和校正被接收，不可糾錯(cuò)。使用簡單的邏輯操作，然后可了解在任何給定時(shí)間一個(gè)連續(xù)的EDC幀組是否已經(jīng)被無差錯(cuò)地接收，并且因此應(yīng)該執(zhí)行一個(gè)跳躍。通過對(duì)可以作為解碼器位于同一IC上的控制CPU的打斷來發(fā)出跳動(dòng)。同樣地，當(dāng)某些EDC幀是錯(cuò)誤的時(shí)候一個(gè)中斷應(yīng)該產(chǎn)生。當(dāng)然，在這種情況下，跳躍應(yīng)該被延遲如此以致正被討論的EDC幀在隨后的盤旋轉(zhuǎn)上被再一次讀取，這一次是由不同的輸入信道讀取。
除了上面提及的功能之外，緩存器管理器還需要具有ACUs 928的一個(gè)附加的信道，用于局部校正子的高速緩存。這個(gè)信道只被使用于猝發(fā)轉(zhuǎn)送并且應(yīng)該具有比其他信道更高的優(yōu)先級(jí)。這是因?yàn)閷?duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)必須從只有有限可用帶寬的外部校正子緩存器中讀取并且被寫入其中。
對(duì)外存儲(chǔ)器的帶寬要求在所述的64*系統(tǒng)中由從信道側(cè)中檢索數(shù)據(jù)的速率、外部校正的數(shù)目以及主機(jī)接口帶寬來確定。如這章中前面所述，來自差錯(cuò)校正器的數(shù)據(jù)速率為120MByte/sec。平均而言，這也應(yīng)該是主機(jī)接口數(shù)據(jù)速率。另外，對(duì)于局部校正子的高速緩存需要大約3.5MByte/sec的帶寬(假定一個(gè)11.5*旋轉(zhuǎn)速度，每秒執(zhí)行大約110次跳躍，并且在每個(gè)跳躍之后16倍的172字節(jié)的6個(gè)局部校正子必須被讀取和寫入)。此外，對(duì)于需要把校正寫入外存儲(chǔ)器中的讀修改寫需要大約70MByte/sec(對(duì)于172*8個(gè)校正的最大值，每秒3567個(gè)ECC扇區(qū)，每個(gè)需要大約15個(gè)時(shí)鐘周期)。這總共為315MByte/sec的一個(gè)帶寬要求。
總結(jié)第一實(shí)施例的描述，我們看出這個(gè)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)包括●對(duì)于原始數(shù)據(jù)的一起縫合不需要大的輸入緩沖器。
●可用于用戶數(shù)據(jù)的外存儲(chǔ)器接口的全部性能。
●面積和功率效率(利用需要一個(gè)50MHz時(shí)鐘來獲得32*DVD性能的現(xiàn)有的解碼器結(jié)構(gòu))。
●工作在EDC幀粒度上(如果地址產(chǎn)生和數(shù)據(jù)檢查的更多復(fù)雜方案是可接受的，則可獲得恰好的PI碼字或者EFM幀粒度)。
●用于碼元檢測(cè)、EFM解調(diào)、內(nèi)部和外部校正子產(chǎn)生、糾錯(cuò)以及主機(jī)接口的模塊可以被再次使用而沒有問題。
相對(duì)于傳統(tǒng)的單軌道硬件，需要一些新的電路塊。
●行緩沖器控制邏輯，其能夠產(chǎn)生N輸入數(shù)據(jù)流并且能夠識(shí)別何時(shí)完成一個(gè)行并且何時(shí)校正子產(chǎn)生以及糾錯(cuò)必須被發(fā)出。
●保持一組校正子緩存器并把那些分配給輸入信道的外部糾錯(cuò)部分中的控制邏輯。這個(gè)邏輯也需要來識(shí)別哪些校正子是完整的和可用于糾錯(cuò)。此外，用戶數(shù)據(jù)緩存器的地址或者地址索引(數(shù)據(jù)和校正)必須被產(chǎn)生。
●緩存器管理器需要被使用于用戶數(shù)據(jù)和校正的地址產(chǎn)生中的另外輸入。外部差錯(cuò)校正器部分中的控制邏輯也可產(chǎn)生一地址或地址標(biāo)引，其允許把當(dāng)前用戶數(shù)據(jù)或者校正與被分配給一個(gè)特定EDC或ECC幀的存儲(chǔ)器相關(guān)聯(lián)。取決于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，可能需要附加的地址計(jì)算單元(ACUs)。
現(xiàn)在將描述兩個(gè)替換系統(tǒng)，其中，再結(jié)合發(fā)生在DVD數(shù)據(jù)路徑中的不同點(diǎn)處，并且其中校正子高速緩存再一次被應(yīng)用。圖11和12示出了與圖7詳圖相同級(jí)的這些。技術(shù)讀者將輕易地理解，附加的模塊以及現(xiàn)有模塊的適配在任何詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)中將是必要的。第二實(shí)例--基于EDC幀的數(shù)據(jù)流再結(jié)合圖11示出了基于EDC幀的一個(gè)替換多軌道讀取路徑。外部校正子計(jì)算可以在具有N個(gè)單獨(dú)行緩沖器、N個(gè)內(nèi)部ERCO校正子產(chǎn)生器和N個(gè)內(nèi)部ERCO校正子緩存器的一個(gè)系統(tǒng)中被執(zhí)行。對(duì)于內(nèi)部糾錯(cuò)，當(dāng)內(nèi)部校正子變成可用的時(shí)，一個(gè)公共糾錯(cuò)電路依次被動(dòng)態(tài)地使用。
正如相對(duì)于第一示例已經(jīng)略述的，需要有2N或者大約28K字節(jié)的校正子存儲(chǔ)器，假設(shè)N＝7并且局部校正子被轉(zhuǎn)送到外存儲(chǔ)器中。否則，將需要3N-1個(gè)來容納其范圍沒有與跳動(dòng)恰當(dāng)對(duì)準(zhǔn)的EDC扇區(qū)的局部校正子。正如在內(nèi)部ERCO電路中，在這個(gè)示例中的外部差錯(cuò)校正器在信道之間被共享，能存取完整的并且正在校正子緩存器中等候的要被處理的校正子。到輸入信道的校正子緩存器和部分產(chǎn)生的校正子的處理之間的關(guān)聯(lián)是動(dòng)態(tài)的，這并不是在一仲裁和控制邏輯950中被實(shí)現(xiàn)。
每一信道中的兩個(gè)校正子緩存器952a和952b按照下列方式被使用●一個(gè)緩存器被用于當(dāng)前校正子的計(jì)算。
●另外一個(gè)緩存器在這個(gè)時(shí)間期間被用于校正子對(duì)差錯(cuò)校正器的應(yīng)用●一個(gè)校正子(16字節(jié))從緩存器中被取出并被加到校正器。
●校正被寫回到緩存器中。
●一旦所有的校正子已經(jīng)被處理，則整個(gè)校正組被轉(zhuǎn)送到用戶數(shù)據(jù)緩存器(雙緩沖器)。
●當(dāng)在一個(gè)跳躍之后只有部分校正子被計(jì)算出時(shí)，則不可能開始糾錯(cuò)處理。在本例中●部分校正的校正子組被儲(chǔ)存在外存儲(chǔ)器中。
●兩個(gè)緩存器都可用于上述的標(biāo)準(zhǔn)校正處理。
●在這情況中，局部校正子的完成丟失的信息通過輸入信道之一進(jìn)來，●第二局部校正子被計(jì)算出。
●一旦第二局部校正子包含來自第一部分中丟失的所有信息，則校正子產(chǎn)生被停止(對(duì)用戶緩沖存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳送也可以被停止)。
●現(xiàn)在從外存儲(chǔ)器中檢索校正子的第一部分并且把它與當(dāng)前使用的校正子緩存器中的第二作用結(jié)合。
●糾錯(cuò)開始。
●第二校正子緩存器按照正常的方式可用于校正子產(chǎn)生。
這個(gè)示例的優(yōu)點(diǎn)是●利用來自現(xiàn)有數(shù)據(jù)路徑結(jié)構(gòu)中的塊。
●可升級(jí)到高性能的系統(tǒng)，在此，x-性能只被存儲(chǔ)器接口限制(一個(gè)32比特存儲(chǔ)器接口允許大約64*DVD，一個(gè)64比特存儲(chǔ)器接口允許高達(dá)128*DVD)。
●在區(qū)域和可能性能之間的交換。代替共享，通過增加并行糾錯(cuò)模塊將是這樣。
●可以通過把N個(gè)信道中的時(shí)鐘頻率保持為一個(gè)最小值來控制功耗。
●工作在EDC記錄扇區(qū)上。
需要新的電路塊用于●校正子緩存器處理的控制邏輯，特別是把局部校正子轉(zhuǎn)送到外存儲(chǔ)器以及從外存儲(chǔ)器中轉(zhuǎn)送。
●仲裁邏輯，用于內(nèi)部和外部糾錯(cuò)部分中共享的糾錯(cuò)模塊。
●其仲裁邏輯必須被擴(kuò)展N-1個(gè)附加輸入信道的現(xiàn)有緩存器管理器。
另一方面，實(shí)際的比特檢測(cè)和糾錯(cuò)功能可以由現(xiàn)有的模塊來完成。主機(jī)接口可以被再次使用而毫無變化。第三實(shí)例--在內(nèi)部糾錯(cuò)之后的數(shù)據(jù)流再結(jié)合正如關(guān)于圖2所描述的，DVD解碼路徑包括碼元檢測(cè)、內(nèi)部糾錯(cuò)、外部糾錯(cuò)以及用戶數(shù)據(jù)緩沖。第一示例考慮在比特檢測(cè)/EFM+解碼之后的數(shù)據(jù)流再結(jié)合，而第二示例考慮僅僅在外部糾錯(cuò)之后的數(shù)據(jù)流再結(jié)合?，F(xiàn)在描述第三種替換多光束DVD解碼器結(jié)構(gòu)，在此，數(shù)據(jù)流再結(jié)合發(fā)生在內(nèi)部糾錯(cuò)之后。
圖12示出了這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)方框圖。熟練的讀者現(xiàn)在將了解這張圖中各個(gè)模塊的功能。僅僅以不同ECC幀或字塊的行為基礎(chǔ)的內(nèi)部校正在N個(gè)單獨(dú)的信道中被執(zhí)行。正如以前的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部差錯(cuò)校正器可以被這N信道共享。已經(jīng)執(zhí)行內(nèi)部校正之后，結(jié)果的數(shù)據(jù)(不僅僅是校正子)可以被儲(chǔ)存在ECC幀被重建的一個(gè)緩存器960中。可替代地，使用一個(gè)多路復(fù)用器代替使用于第一實(shí)例(圖7)中的緩存器，該數(shù)據(jù)可以被再結(jié)合。特別參考圖10，早已詳細(xì)描寫了外部差錯(cuò)校正器部分中有關(guān)校正子處理的這些暗示。
總體上，可以說作為如圖7和11所示的結(jié)構(gòu)的一個(gè)混合物，這個(gè)構(gòu)造沒有提供任何特殊的利益或者缺點(diǎn)。最重要的缺點(diǎn)可能是內(nèi)部校正部分的成本相當(dāng)高同時(shí)，外部糾錯(cuò)部分中的順序校正限制了性能。
與常規(guī)設(shè)計(jì)相比較，圖12的系統(tǒng)需要用于內(nèi)部差錯(cuò)校正器模塊的仲裁電路。或者，它還需要●原始數(shù)據(jù)的緩存器；這個(gè)緩存器應(yīng)該與用戶數(shù)據(jù)緩存器集成以便保持引線數(shù)目為低。需要控制邏輯，其產(chǎn)生通過N輸入信道被轉(zhuǎn)送的數(shù)據(jù)的地址、識(shí)別來自整個(gè)盤旋轉(zhuǎn)的所有數(shù)據(jù)是否已經(jīng)被接收以及重建串行數(shù)據(jù)流。一個(gè)附加的輸入信道也必須被加到用戶數(shù)據(jù)緩存器。
或者●保持一組校正子緩存器并把那些分配給輸入信道的外部糾錯(cuò)部分中的控制邏輯。這個(gè)邏輯也需要來識(shí)別哪些校正子是完整的和可用于糾錯(cuò)。此外，用戶數(shù)據(jù)緩存器的地址或者地址索引(數(shù)據(jù)和校正)必須被產(chǎn)生。
實(shí)際的比特檢測(cè)、解調(diào)、校正子和糾錯(cuò)以及主機(jī)接口可以由現(xiàn)有的模塊來完成。
上面的示例說明了局部校正子的高速緩存的使用特別地允許一個(gè)多光束DVD驅(qū)動(dòng)器的有效實(shí)施而沒有格外的成本。雙緩沖也被看到，它可被用于與局部校正子的高速緩存組合。
本發(fā)明和在此公開的技術(shù)不局限為該DVD系統(tǒng)，也不限制為一般的光盤。特別地，使用基于塊防止差錯(cuò)方案的其他系統(tǒng)可以被認(rèn)識(shí)或想象，并且在此數(shù)據(jù)不同部分的并行處理導(dǎo)致局部校正子和校正的產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.一種再現(xiàn)記錄在第一序列中的數(shù)據(jù)的方法，該數(shù)據(jù)包含了根據(jù)一個(gè)預(yù)確定數(shù)據(jù)塊大小而加上的一個(gè)差錯(cuò)保護(hù)碼，每個(gè)差錯(cuò)保護(hù)塊包括一系列的好幾個(gè)子塊，該方法包括下列步驟(a)并行地讀取起始于所述第一序列內(nèi)N個(gè)分開位置處的一組N個(gè)子序列，無需對(duì)所述字塊或子字塊邊界限制就選擇所述位置，N個(gè)子序列的那個(gè)組包含第一序列的一個(gè)連續(xù)部分；(b)在所述讀取步驟期間，識(shí)別每個(gè)子序列內(nèi)形成數(shù)據(jù)塊一部分的一系列子塊，并且，如果沒有來自字塊開始的數(shù)據(jù)，則按照預(yù)確定規(guī)則處理子字塊系列以便累加與所述字塊有關(guān)的一個(gè)部分差錯(cuò)保護(hù)；(c)在到達(dá)所述字塊的末尾之后，對(duì)于子序列內(nèi)的下一字塊累加一個(gè)校正子；(d)在所述讀取步驟期間，隨后在另一所述子序列中識(shí)別一系列子塊并且處理所述子塊以便累加所述校正子的剩余部分，所述子塊形成其結(jié)尾部分已經(jīng)被處理的那個(gè)字塊的開始部分；和(e)把所述校正子的剩余部分與儲(chǔ)存的局部校正子組合以便獲得該字塊的一個(gè)完整校正子。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法還包括(f)，跳到所述第一序列中的一個(gè)新的位置組并且并行地讀取覆蓋第一序列另一部分的另外一組N個(gè)子序列，所述另一部分與前面一個(gè)是連續(xù)的或者重疊的，同時(shí)步驟(d)包括識(shí)別在該另外一組子序列之中字塊的所述開始部分。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述子字塊被認(rèn)為是二維矩陣的行或行組，步驟(b)包括對(duì)矩陣各行執(zhí)行一個(gè)內(nèi)部糾錯(cuò)，同時(shí)在步驟(c)-(e)中把累積的校正子在一個(gè)外部校正處理中加到到矩陣的各列。
4.如權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)所述的方法，利用分離的本地和遠(yuǎn)程存儲(chǔ)來暫時(shí)存儲(chǔ)校正子，可以執(zhí)行該方法，在步驟(b)中所述局部校正子在本地存儲(chǔ)中被累積；累積的局部校正子在步驟(c)被傳送給所述遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)送步驟(c)每次與所述跳動(dòng)步驟聯(lián)合被執(zhí)行。
6.如權(quán)利要求1到5任一項(xiàng)所述的方法，其中，在字塊開始部分的讀取期間合并局部校正子，在步驟(d)中把所述局部校正子從遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器傳送回到本地存儲(chǔ)器，用于在所述本地存儲(chǔ)器中累加所述校正子的剩余部分。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述局部校正子和該累積的剩余部分可以遠(yuǎn)離所述本地存儲(chǔ)器而被合并。
8.如權(quán)利要求1到7任一項(xiàng)所述的方法，其中，該本地存儲(chǔ)器提供少于5N/2校正子緩存器的緩存器。
9.如權(quán)利要求1到7任一項(xiàng)所述的方法，其中，該本地存儲(chǔ)器提供少于3N/2校正子緩存器的緩存器。
10.如前任一權(quán)利要求所述的方法，其中，記錄在第一序列中的數(shù)據(jù)包括以螺旋的形式記錄在類似盤記錄運(yùn)載體上的數(shù)據(jù)。
11.一種在讀出的多軌道數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)檢索的方法，該數(shù)據(jù)包括是記錄在一個(gè)光盤上的數(shù)字萬用光盤(DVD)，其中，對(duì)于被每一光束經(jīng)受的不同糾錯(cuò)碼(ECC)幀的各個(gè)部分計(jì)算出局部糾錯(cuò)的校正子，被儲(chǔ)存的同時(shí)，其它ECC幀被解碼并被使用作為用于累加完整校正子的一個(gè)基礎(chǔ)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中該局部校正子從校正子產(chǎn)生器中被遠(yuǎn)程儲(chǔ)存，并且當(dāng)各自ECC幀的剩余部分被不同的光束遇見時(shí)被恢復(fù)，用于使用在累加完整的校正子中。
13.一種用于再現(xiàn)儲(chǔ)存在一個(gè)記錄運(yùn)載體上的數(shù)據(jù)的設(shè)備，該設(shè)備包括盤傳送裝置，包括用于從該運(yùn)載體中讀取數(shù)據(jù)的一個(gè)拾取器，用于從該運(yùn)載體中恢復(fù)數(shù)據(jù)的信號(hào)處理裝置和用于按照包括在其中的糾錯(cuò)碼來對(duì)從該運(yùn)載體中讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和糾錯(cuò)的一個(gè)解碼器，其中，該拾取器可用于并行地讀取多個(gè)信道以便恢復(fù)記錄在該運(yùn)載體上的第一序列數(shù)據(jù)的多個(gè)子序列，并且其中，該解碼器被安排來實(shí)現(xiàn)如任何前面的權(quán)利要求所述的一個(gè)方法。
14.一種解碼器，包括用于并行地接收要被解碼的第一序列數(shù)據(jù)的多個(gè)子序列的輸入裝置，并且其中，該解碼器被安排來執(zhí)行如權(quán)利要求1到12所述的一個(gè)方法。
15.如權(quán)利要求14所述的解碼器，其中，該解碼器可以包括一個(gè)集成電路，該集成電路包括內(nèi)部和外部的糾錯(cuò)校正器，和用于存儲(chǔ)每一信道至少一個(gè)外部糾錯(cuò)校正子的緩存器，以及在遇見數(shù)據(jù)字塊的結(jié)尾之后用于把一個(gè)局部校正子轉(zhuǎn)送給外存儲(chǔ)器的裝置。
全文摘要
對(duì)于以線性序列記錄在一個(gè)光盤上的實(shí)際多光束DVD系統(tǒng)(或一個(gè)CD系統(tǒng))公開了一個(gè)結(jié)構(gòu)范圍。該數(shù)據(jù)加上了內(nèi)部和外部差錯(cuò)保護(hù)碼(PI，PO)，根據(jù)數(shù)據(jù)塊(ECC幀)的預(yù)確定大小來加上該外部碼。每個(gè)字塊包括一系列的好幾個(gè)扇區(qū)。讀出的多信道并行地提供一組N個(gè)子序列，沒有對(duì)所述字塊或子字塊邊界的限制地開始。在每個(gè)信道(a，b，c，d)內(nèi)，檢測(cè)扇區(qū)ID碼以便識(shí)別形成數(shù)據(jù)塊一部分的一系列子字塊，并且甚至在沒有來自字塊(標(biāo)記為*的字塊)開始的數(shù)據(jù)情況下，外部的差錯(cuò)保護(hù)電路216處理子字塊以便累加與所述字塊有關(guān)的一個(gè)部分差錯(cuò)保護(hù)校正子。在到達(dá)所述字塊的結(jié)尾之后，在子序列內(nèi)下一字塊的一個(gè)校正子被累積。隨后，其結(jié)尾部分已經(jīng)被處理了的形成同一字塊開始部分的子字塊在不同的信道中被識(shí)別，并且被處理(216)以便累加所述校正子的剩余部分。讀出光束(a，b，c，d)跳到一個(gè)新的位置組(a′，b′等等)以便覆蓋盤的另外部分。
文檔編號(hào)G11B20/10GK1426583SQ01808467
公開日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2001年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月22日
發(fā)明者T·G·R·哈爾, P·科利 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司