CN101452722B

CN101452722B - 错误检测码产生电路和使用该电路的编码电路及相关方法

Info

Publication number: CN101452722B
Application number: CN2007101962507A
Authority: CN
Inventors: 陈建志; 郭协星
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2027-11-30
Also published as: CN101452722A

Abstract

一种错误检测码产生电路，包含一存储器装置、一错误检测码产生电路、一标头产生器以及一错误检测码更正电路。错误检测码产生电路用以根据至少一主数据来产生一第一错误检测码，并将该第一错误检测码储存至该存储器装置。标头产生器用以根据标头信息来产生该标头。错误检测码更正电路，用以自该存储器装置中读取该第一错误检测码并根据该标头来更正该第一错误检测码以产生一第二错误检测码。

Description

错误检测码产生电路和使用该电路的编码电路及相关方法

技术领域

本发明涉及错误检测码产生电路以及使用此产生电路的编码电路，特别涉及光盘数据错误检测码产生电路以及使用此产生电路的编码电路。

背景技术

一般而言，一张DVD光盘由连续的错误更正码区块(Error CorrectionCode Block ECC Block)所组成，一张DVD光盘至少含有143,500个ECCBlock。以下即为ECC Block示意图。图1绘示了DVD光盘的错误更正码区块100的示意图，如图1所示，每个错误更正码区块共分为208(192+16)个列、每一列共有182Bytes(172+10)。每一列的前172Bytes，可供烧录数据存放之用、而最后10个Bytes所存信息，则是所谓的PI(Parity of theInner code，内部奇偶校验码)；至于每个错误更正码区块的最后16列，则称为PO(Parity of the Outer code，外部奇偶校验码)。简单来说，PI、PO都是为了能正确读取光盘烧录数据，而制定的检查码。一般而言，PI，PO利用里德所罗门码(Reed-Solomon Codes)编码而产生。

此外，错误更正码区块100包含16个区段(仅绘示一部分的区段101，102，103)。而每一区段都包含主数据(main data)2048字节、标头(header)12字节以及错误检测码(error detection code，EDC)4字节。标头通常包含区段数据(sector information)1字节、数据识别码(ID number)3字节、数据识别码的错误检测码(IED)2字节、以及其他辅助信息(CPRMAI)6字节。

一般而言，光盘编码***会包含一存储器装置、一总线、一传输接口、一加扰器、一标头产生器、一错误检测码产生器以及一编码器，其中传输接口、加扰器、标头产生器、错误检测码产生器以及编码器通过总线而分别耦接至存储器装置。传输接口可为ATAPI(Advanced Technology Attachment/ATA Packet Interface，美国国家标准协会X3T1Q工作小组所定义)。传输接口用以接收主数据并传入存储器装置，加扰器(Scrambler)用以对主数据进行加扰处理，标头产生器用以接收标头信息以产生标头，错误检测码产生器用以根据主数据和标头产生错误检测码，编码器根据标头、主数据以及错误检测码进行编码以进行PI/PO编码。此类***的缺点在于加扰器须将整个区段的数据读出再写回，非常耗费频宽。此外，依照光盘编码***的结构，错误检测码产生器亦需读出整个区段以产生仅有4字节的错误检测码，相当没有效率。

为了改善上述问题，已知技术提出了相对应的发明，其在标头和主数据存入存储器装置之前，利用加扰器对主数据进行加扰处理以及利用错误检测码产生器产生错误检测码，因此可避免上述的问题。然而，因为主数据来自主机计算机，标头信息来自芯片中的固件，两者的来源不同。因此两者在传送时需有协调机制，例如在传送首部时须先暂停主数据的传送，或使用缓冲器缓冲主机数据。而且，传输接口的传输速度通常受规格规范，若两者协调不当或固件流程有误，会造成缓冲器满载，易造成传输接口传输失败。而且，在固件的撰写上，传输接口以及首部产生器的流程须互相搭配，无法视为两个独立的流程。

发明内容

因此，本发明的一目的是提出一种错误检测码产生电路，其在传输接口以及标头产生器独立的情况下，亦可节省EDC的频宽。

因此，本发明的一目的是提出一种编码电路，其在传输接口以及标头产生器独立的情况下，可以最小的EDC频宽对光盘数据进行编码操作。

本发明的实施例公开了一种错误检测码产生电路，包含：一存储器装置；一错误检测码产生电路，耦接至该存储器装置，用以根据至少一主数据来产生一第一错误检测码，并将该第一错误检测码储存至该存储器装置；一标头产生器，耦接至该存储器装置，用以根据标头信息来产生该标头；以及一错误检测码更正电路，耦接至该存储器装置，用以自该存储器装置中读取该第一错误检测码并根据该标头来更正该第一错误检测码以产生一第二错误检测码。

本发明的实施例亦公开了一种编码电路，用以编码欲写入至一光盘的光盘数据，包含：一存储器装置；一错误检测码产生电路，耦接至该存储器装置，用以根据至少一主数据来产生一第一错误检测码，并将该第一错误检测码储存至该存储器装置；一加扰器，耦接于该存储器装置，用来依据该主数据产生一加扰后主数据，并将该加扰后主数据储存至该存储器装置；一标头产生器，耦接至该存储器装置，用以根据标头信息来产生该标头；一错误检测码更正电路，耦接至该存储器装置，用以自该存储器装置中读取该第一错误检测码并根据该标头来更正该第一错误检测码以产生一第二错误检测码；以及一编码器，耦接至该存储器装置，用以根据该第二错误检测码以及该加扰后主数据编码该光盘数据。

本发明的实施例亦公开了一种错误检测码产生方法，包含：根据至少一主数据来产生一第一错误检测码；根据标头信息来产生该标头；以及根据该标头来更正该第一错误检测码以产生一第二错误检测码。

本发明的实施例亦公开了一种编码方法，用以编码欲写入至一光盘的光盘数据，包含：根据至少一主数据来产生一第一错误检测码；依据该主数据产生一加扰后主数据；根据标头信息来产生该标头；根据该标头来更正该第一错误检测码以产生一第二错误检测码；以及根据该第二错误检测码以及该加扰后主数据编码该光盘数据。

在上述的实施例中，主数据和标头被分开处理，因此不会有上述谐调性的问题，而且，错误检测码产生电路不须将所有数据自存储器装置中读出，可节省读取数据所需的频宽。

附图说明

图1绘示了DVD光盘的错误更正码区块100的示意图。

图2绘示了根据本发明的第一实施例的光盘数据错误检测码产生电路。

图3绘示了根据本发明的第二实施例的光盘数据错误检测码产生电路。

图4绘示了根据本发明的实施例的光盘数据错误检测码产生方法。

图5绘示了根据本发明的第一实施例的光盘数据编码电路。

图6绘示了根据本发明的第二实施例的光盘数据编码电路。

图7绘示了根据本发明的优选实施例的光盘数据编码电路。

图8根据本发明的实施例的光盘数据编码方法。

【主要元件符号说明】

100错误更正码区块

101、102、103区段

201、301存储器装置

202、302总线

205、305传输接口

501、601加扰器

207、307、309标头产生器

503、603、703编码器

200、300错误检测码产生电路

203、303、701错误检测码产生电路

209错误检测码更正电路

500、600、700编码电路

具体实施方式

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。以外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或透过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。

图2绘示了根据本发明的第一实施例的光盘数据错误检测码产生电路200。如图2所示，光盘数据错误检测码产生电路200包含一存储器装置201、一总线202、一错误检测码产生电路203、一传输接口205(例如，ATAPI)、一标头产生器207、以及一错误检测码更正电路209。传输接口205用以接收主数据MD(main data)。错误检测码产生电路203透过总线202耦接至存储器装置201，用以根据至少一主数据MD来产生一第一错误检测码EDC₁，并将第一错误检测码EDC₁储存至存储器装置201。标头产生器207耦接至存储器装置201，用以根据标头信息HI来产生标头H。错误检测码更正电路209耦接至存储器装置201，用以自存储器装置201中读取第一错误检测码EDC₁并根据标头H来更正第一错误检测码EDC₁以产生一第二错误检测码EDC₂。

除上述操作外，错误检测码产生电路203可另结合主数据MD与标头H的一替代数据Z来产生一第一数据，并依据第一数据来产生第一错误检测码EDC₁。且错误检测码更正电路209另结合标头H与替代数据Z来产生一第二数据，并依据第二数据来更正第一错误检测码EDC₁以产生第二错误检测码EDC2。若此替代数据Z均为0时，便等同于没有加入替代数据。

以下将利用运算式来配合图2更详细说明光盘数据错误检测码产生电路200的操作方式，须注意的是，下列运算式仅用以说明，并非用以限定本发明，本领域技术人员当可在本发明的概念下，任意更改运算式的内容而得到相同精神的结果，其亦应在本发明的范围之内。

F(x)＝main_data(x)

header(x)

M(X)＝z(x)

main_data(x)

H(x)＝z(x)

header(x)

F(x)＝M(x)

H(X)

EDC(x)＝F(x)modP(x)＝(M(x)

H(x))modP(x)＝[M(x)modP(x)][H(x)modP(x)]＝EDC_m(x)

EDC_h(x)

在此运算式中，假设F(x)是欲执行EDC编码的数据多项式，可将其分成main_data(x)(主数据MD)，以及header(x)两部分(标头H)，在未知正确标头时，错误检测码产生电路203先以正确main_data(x)部分补上任意z(x)(即替代数据Z)并除以一预定多项式P(x)(to firm：EDC操作将数据除以一特定多项式以得到EDC)运算出EDC_m(x)(即第一错误检测码EDC₁)，并储存至存储器装置201。而标头产生器207根据标头信息HI得到正确的标头H(header(x))后，header(x)被错误检测码更正电路209加上一样的替代数据z(x)后亦除以预定多项式P(x)以得到EDC_h(x)。最后再将EDC_m(x)和EDC_h(x)作XOR的操作，如本领域技术人员所已知，z(x)的影响会被XOR的操作抵消，因此EDC_m(x)和EDC_h(x)执行XOR的操作后，即可产生出正确的EDC(x)(即EDC₂)。当任意补上的数据z(x)为0时，H(x)＝header(x)，M(x)＝main_data(x)，可视同未加入z(x)。

通过此结构，可使传输接口205以及标头产生器207平行化运作，而且接口可采用DMA port，有助于IP化设计。而错误检测码产生电路203不须读取全部的数据(2060字节)，仅需读取ID栏位(12Bytes)，读取EDC_m(x)(4Bytes)，修正之后再写回正确EDC(x)(4Bytes)，因此可省去2044Bytes的存取操作。

图3绘示了根据本发明的第二实施例的光盘数据错误检测码产生电路300。光盘数据错误检测码产生电路300包含一存储器装置301、一总线302、一错误检测码产生电路303、一传输接口305(例如，ATAPI)、一标头产生器307、以及一错误检测码更正电路309。与图2不同之处在于光盘数据错误检测码产生电路300的标头产生器307另外连接至错误检测码更正电路309，因此错误检测码更正电路309可直接从标头产生器309接收标头H，并根据标头H修改第一错误检测码EDC₁以产生第二错误检测码EDC₂。藉此作法，可缩短标头产生器309的运算执行时间。

光盘数据错误检测码产生电路200和300的操作方式可统整为图4所示的步骤。图4绘示了根据本发明的一实施例的光盘数据错误检测码产生方法。此方法包含：

步骤401

根据至少一主数据来产生一第一错误检测码。

步骤403

根据标头信息来产生标头。

步骤405

根据标头来更正第一错误检测码以产生一第二错误检测码。

因为此方法对应至光盘数据错误检测码产生电路200和300，因此其细部特征可由上述描述而得知，故在此不再赘述。

图5绘示了根据本发明的第一实施例的光盘数据编码电路500。光盘数据编码电路500对应至图2的光盘数据错误检测码产生电路200。光盘数据编码电路500除了包含图2的光盘数据错误检测码产生电路200之外，另包含一加扰器(scrambler)501以及一编码器503。加扰器501接收主数据MD后，便加扰主数据MD以产生加扰后主数据DMD并储存到存储器装置201。而编码器503根据加扰后主数据DMD、标头H以及第二错误更正码EDC₂进行编码以产生PI、PO。

图6绘示了根据本发明的第二实施例的光盘数据编码电路600。光盘数据编码电路600对应至图3的光盘数据错误检测码产生电路300。同样的，光盘数据编码电路600与图3的光盘数据错误检测码产生电路300的差别在于光盘数据编码电路600还包含一加扰器(scrambler)601以及一编码器603。加扰器601接收到主数据MD后，便加扰主数据MD以产生加扰后主数据DMD并储存到存储器装置301。而编码器603根据加扰后主数据DMD、标头H以及第二错误更正码EDC₂进行编码以产生PI、PO。

图7绘示了根据本发明的第三实施例的光盘数据编码电路700。光盘数据编码电路700具有和光盘数据编码电路500和光盘数据编码电路600相同的元件，其不同之处在于连接的方式。如图7所示，错误检测码更正电路701连接至编码器703。因此，在此实施例中，第一错误更正码EDC₁与标头H被储存在存储器装置705，然后错误检测码更正电路701自存储器装置705读取第一错误更正码EDC₁与标头H，并根据标头H修正第一错误更正码EDC₁以产生第二错误更正码EDC₂。编码器703根据加扰后主数据DMD、标头H以及第二错误更正码EDC₂进行编码以产生PI、PO。请注意，在此实施例中，错误检测码更正电路701须在编码器703利用第二错误更正码EDC₂进行PI/PO编码之前完成更正错误更正码的操作。图8根据本发明的一实施例的光盘数据编码方法，此方法对应至图5至图7所示的电路。此方法包含：

步骤801

根据至少一主数据来产生一第一错误检测码。

步骤803

依据该主数据产生一加扰后主数据。

步骤805

根据标头信息来产生标头。

步骤807

根据标头来更正第一错误检测码以产生一第二错误检测码。

步骤809

根据第二错误检测码以及加扰后主数据编码光盘数据。

因为此方法对应至光盘数据编码电路500，600和700，因此其细部特征可由上述描述而得知，故在此不再赘述。

在上述的实施例中，利用一替代数据Z(亦可视为暂时替代正确标头的一替代标头)暂时代替正确标头，以产生一暂时EDC，待得到正确标头之后，再消除该替代标头的影响以产生正确的EDC，因为主数据和标头采用平行处理的方式，所以不会有先前技术中谐调性的问题，而且，错误检测码产生电路不须将所有数据自存储器装置中读出，可节省读取数据所需的频宽。需注意的是，上述实施例虽以DVD光盘数据作说明，但并非用以限定本发明，本发明所公开的电路及方法当可利用在其他规格的光盘数据，亦可使用在非光盘数据上，其亦应在本发明的范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，均应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种光盘数据错误检测码产生电路，包含：

一存储器装置；

一错误检测码产生电路，耦接至该存储器装置，用以根据至少一主数据来产生一第一错误检测码，并将该第一错误检测码储存至该存储器装置；

一标头产生器，耦接至该存储器装置，用以根据标头信息来产生一标头；以及

一错误检测码更正电路，耦接至该存储器装置，用以自该存储器装置中读取该第一错误检测码并根据该标头来更正该第一错误检测码以产生一第二错误检测码。

2.如权利要求1所述的光盘数据错误检测码产生电路，其中该错误检测码产生电路另根据该主数据与该标头的一替代数据来产生一第一数据，并依据该第一数据来产生该第一错误检测码，且该错误检测码更正电路根据该标头与该替代数据来产生一第二数据，并依据该第二数据来更正该第一错误检测码以产生该第二错误检测码。

3.如权利要求1所述的光盘数据错误检测码产生电路，其中该标头产生器系耦接于该存储器装置，并将该标头储存在该存储器装置，且该错误检测码更正电路系自该存储器装置读取该标头，并根据该标头来更正该第一错误检测码以产生第二错误检测码。

4.如权利要求1所述的光盘数据错误检测码产生电路，其中该错误检测码更正电路更耦接至该标头产生器，且该错误检测码更正电路系自该标头产生器接收该标头，并根据该标头更正该第一错误检测码以产生该第二错误检测码。

5.如权利要求1所述的光盘数据错误检测码产生电路，其中该错误检测码产生电路透过一总线耦接至该存储器装置。

6.一种编码电路，包含：

一存储器装置；

一加扰器，耦接于该存储器装置，用来依据该主数据产生一加扰后主数据，并将该加扰后主数据储存至该存储器装置；

一标头产生器，耦接至该存储器装置，用以根据标头信息来产生一标头；

一错误检测码更正电路，耦接至该存储器装置，用以自该存储器装置中读取该第一错误检测码并根据该标头来更正该第一错误检测码以产生一第二错误检测码；以及

一编码器，耦接至该存储器装置，用以根据该第二错误检测码以及该加扰后主数据编码一光盘数据。

7.如权利要求6所述的编码电路，其中该编码电路系编码该光盘数据以将该光盘数据写入至一光盘。

8.如权利要求6所述的编码电路，其中该错误检测码产生电路另结合该主数据与该标头的一替代数据来产生一第一数据，并依据该第一数据来产生该第一错误检测码。

9.如权利要求8所述的编码电路，其中该错误检测码更正电路另结合该标头与该替代数据来产生一第二数据，并依据该第二数据来更正该第一错误检测码以产生该第二错误检测码。

10.如权利要求6所述的编码电路，其中该标头产生器将该标头储存至该存储器装置，以及该编码器更耦接至该错误检测码更正电路，用以自该存储器装置读取该加扰后主数据与该标头以及自该错误检测码更正电路接收该第二错误检测码，并依据该加扰后主数据、该标头与该第二错误检测码来产生一编码数据。