CN1799096B - 对编码在记录介质的摆动图案中的数据进行解码的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及对编码在记录介质(尤其是可写光盘)的摆动图案中的数据进行解码的装置和方法。在本发明中，使用周期性时钟信号解码从记录介质摆动图案产生的摆动信号。时钟信号的周期与摆动信号中编码一比特的摆动段的时间长度相等。基于检测过程中所检测的属性值将编码在摆动段中的比特值确定为“1”或“0”。

Description

对编码在记录介质的摆动图案中的数据进行解码的装置和方法
技术领域
本发明涉及对编码在记录介质(诸如可记录光盘)的摆动图案(wobbledpattern)中的数据进行解码的装置和方法。
背景技术
能够记录大量高质量视频和音频数据的新型高密度光盘的标准化正在迅速进行。只读蓝光盘(BD-ROM)、一次性写入蓝光盘(BD-R)、以及可擦写蓝光盘(BD-RE)是这些新型光盘的示例。如果这些光盘的标准化完成的话，预期与新的光盘相关的产品将在不远的将来中商业化存在于市场中。
如图1所示，BD-RE在半径方向上被组织成：箝位区、分段剪辑区(BCA)、过渡区、导入区、数据区，以及导出区。
导入区被组织成第一保护(Guard 1)区、永久信息及控制数据(PIC)区、第二保护(Guard 2)区、信息(Info 2)区、最佳功率校正(OPC)区。虽然Guard 1区和PIC区是预录制的区域，但是导入区的其它部分、数据区和导出区都是可擦写的区域。
PIC区被用于存储应被永久保存的盘信息(DI)。DI是经过双相高频调制(HFM)的，并使用如下方式记录在沿着盘轨道的摆动图案中：编码“1”比特信息的摆动图案有相变，编码“0”比特信息的摆动图案没有相移，如图2所示。编码一比特信息的摆动图案的长度是36T。
另一方面，由同步体和同步标识符组成的双相同步图案位于写有盘信息(DI)数据的区域之前，如图3所示。同步标识包括三位编码(ID0、ID1、ID2)以及一比特奇偶校验。如图4A中所示，同步标识符有被称为帧同步的七种可能的编码值(FS0到FS6)。帧同步根据预先确定的图4B中的映射而被记录在PIC区中的每个记录帧中。
现在急需一种精确、可靠地对编码在图2到4所示的摆动图案中的数据进行解码的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种精确、可靠地对编码在高密度光盘(诸如BD-ROM和BD-RE)的摆动图案中的数据进行解码的装置和方法。
根据本发明，提供了一种精确、可靠地对编码在高密度光盘的摆动图案中的数据进行解码的装置，包括从光盘的摆动图案中输出摆动信号的光学拾取器；通过使用时钟信号(其周期与在摆动信号中编码一比特的摆动段(wobblesegment)的时间长度相等)检测摆动段的属性值的检测器；以及基于所检测的属性值确定编码在该摆动段中的比特值的确定单元。
根据本发明的实施例，时钟信号和摆动段被异或、求反、并积分，并被用于确定编码在该摆动段中的比特值。如果积分值近似等于预先确定的最大积分值的50％(0％或100％)，则将编码在该摆动段中的比特值确定为“0”(或“1”)。
根据本发明的另一个实施例，基于时钟信号检测摆动段的25％和75％点处的两个摆动段电平值，并随后互相比较以确定编码在该摆动段中的比特值。如果两个电平值彼此相等，则将比特值确定为“0”，否则为“1”。
在前述实施例中，摆动段的25％和75％点是基于将时钟信号倍频2以后产生的新时钟信号的电平转变点来检测的。摆动段的25％和75％点还可基于将时钟信号延时1/4个周期后产生的延时时钟信号的电平转变点来检测。
附图说明
图1示出BD-RE的盘结构。
图2示出记录在BD-RE的PIC区中的双相高频调制沟槽。
图3示出编码在BD-RE的摆动图案中的盘信息的同步图案。
图4A示出要被分配给图3中的记录帧的帧同步标识。
图4B是示出根据记录帧号的帧同步标识的映射表。
图5示出本发明的光盘重现装置的部分框图。
图6示出本发明第一实施例的解码装置的框图。
图7示出通过图6中的装置对编码在摆动图案中的数据进行解码的方法。
图8示出本发明第二实施例的解码装置的框图。
图9示出通过图8中的装置对编码在摆动图案中的数据进行解码的方法。
图10示出本发明第三实施例的解码装置的框图。
图11示出通过图10中的装置对编码在摆动图案中的数据进行解码的方法。
具体实施方式
为了充分理解本发明，将结合附图描述本发明的较佳实施例。
根据本发明对编码在摆动图案中的数据进行解码的装置和方法可用于图5的光盘重现装置，该光盘重现装置包括读取记录在光盘10上的信号和/或摆动图案的光学拾取器11；处理并解码所读取的信号的视频盘播放(VDP)***12；根据用户请求和导航数据执行伺服控制操作和回放操作的控制器13；以及存储临时回放控制数据的存储器14。
根据本发明的解码装置实施在VDP***12中。如图6所示，本发明第一实施例的解码装置包括积分器120；比较定时发生器121；比特确定单元122。将参考图7图解描述对编码在盘上的摆动图案中的数据进行解码的方法。
图7中所示的摆动波701由4比特长(144T＝4×36T)的同步体、4比特长(144T)的同步标识、以及连续的数据比特组成。一比特被编码在长为36T的摆动段中。通过检测从沿着盘轨道设置的摆动图案反射的光，光学拾取器11产生摆动信号701。
DPLL信号702是周期为36T(等于摆动信号中编码一比特信息的摆动段的时间长度)的时钟信号。DPLL信号702是与从盘10检测出的记录信号相位同步的时钟信号。
DPLL信号702和摆动信号701被异或并且随后通过积分器120进行积分。或如图7所示，该异或信号的反信号可通过积分器120进行积分。在
该情况中，通过仅仅在两个信号含有相同电平值时对值为“1”的信号进行积分来生成积分信号。在DPLL信号702的上升沿，比较定时发生器121向积分器120以及比特确定单元122输出比较定时脉冲。
当接收到比较定时脉冲，积分器120向比特确定单元122输出积分值，并同时复位积分器120的输出。随后，响应于比较定时脉冲，比特确定单元122从积分器120接收积分信号。当所接收的值近似等于预先确定的最大积分值的0％或100％时，比特确定单元122将编码在摆动段中的比特信息确定为“1”。当所接收的值近似等于预先确定的最大积分值的50％时，编码在摆动段中的比特信息被确定为“0”。使用该方法对编码在摆动图案中的比特信息进行解码操作基于如下理由。如果摆动段有相变，即：“1”值编码在摆动段中，DPLL信号和摆动段就有相同的波形或相反的波形，如图7所示。这样，积分器120在摆动信号701的周期(即，36T)内的输出变为近似于预先确定的最大积分值的100％或0％。如果摆动段中没有相变，即：“0”值编码在摆动段中，则在摆动信号701周期的50％内，摆动信号701含有与DPLL信号702相同的电平，因为DPLL信号的占空比是50％。这样，在该情况中，积分器120的输出产生预先确定的最大积分值的50％。
因为上述的比特值确定是对摆动信号在36T的周期中进行积分后做出的，则与摆动信号相比，比特解码输出信号延时了摆动信号的周期36T。
该摆动信号解码操作使我们能够精确地对编码在高密度光盘(诸如BD-R或BD-RE)的PIC区中的摆动图案中的盘信息进行解码。
图8示出本发明第二实施例的解码装置的框图，该解码装置包括乘法器130；比较定时发生器131；摆动值检测器132；以及比特确定单元133。使用图8的装置对编码在摆动图案中的数据进行解码的方法在图9中详细示出。
乘法器130将DPLL信号902乘以2以产生DPLL/2信号902，该信号周期为18T。摆动值检测器132同时接收DPLL/2信号903以及编码盘信息的摆动信号901，并在在DPLL/2信号903的下降沿检测摆动信号901的电平值，以将所检测的电平值发送给比特确定单元133。
另一方面，比较定时发生器131在DPLL/2信号903的每一偶数下降沿时向比特确定单元133发送比较定时脉冲。
比特确定单元133锁存由摆动值检测器132提供的两个连续的比特值。响应于比较定时脉冲，两个被锁存的比特值被异或。换句话说，如果两个比特值相同(即(0，0)或(1，1))，则比特确定单元133的输出为“0”，否则为“1”。
因为上述比特值确定是在DPLL信号902的每3/4个周期时做出的，相对于摆动信号901，比特解码输出信号延时27T。
该摆动解码操作使我们能够精确地对编码在高密度光盘(诸如BD-R或BD-RE)的摆动图案中的盘信息进行解码。
图8中的本发明第二实施例比图6中的第一实施例更适于高速应用，其理由将在下文中详细解释。在正常(1X)回放速度下，摆动段(周期为36T)的频率是1.83MHz，例如，如果积分器120的采样频率是50MHz，则预先确定的最大积分值变为近似27(＝50/1.83)。然而，在双倍(2X)回放速度下，在相同的50MHz采样频率下，预先确定的最大积分值变为近似13(＝50/(2*1.83))。这样，随着回放速度的增加，预先确定的最大积分值变得愈小，则因此预先确定的最大积分值的0％、50％、100％之间的余量变得愈小。结果，积分输出的低分辨率导致发生比特检测差错的可能性增加。另一方面，因为图8的第二实施例中的比特值检测是基于不经过积分的摆动信号的电平值而进行的，就可以无视回放速度而对比特值进行解码。
图10示出本发明第三实施例的解码装置的框图，包括第一预取定时发生器140；第二预取定时发生器141；比较定时发生器142；以及比特确定单元143。使用图10的装置对编码在摆动图案中的数据进行解码的方法将在图11中详细示出。
第一预取定时发生器140检测DPLL信号1102(周期36T)的上升沿，并向比特确定单元143输出第一预取定时脉冲(该脉冲与所检测的上升沿相比延时9T)。第二预取定时发生器141检测DPLL信号1102的下降沿，并向比特确定单元143输出第二预取定时脉冲(该脉冲与所检测的下降沿相比延时9T)。
比较定时发生器142在DPLL信号1102的每个上升沿向比特确定单元143发送比较定时脉冲。
比特确定单元143在第一预取脉冲或第二预期脉冲输入时锁存摆动信号1101的电平值。响应于比较定时脉冲，两个被锁存的电平值被异或，并作为已检测的比特值被输出。换句话说，如果两个比特值相同(即，(0，0)或(1，1))，则比特确定单元143的输出为“0”，否则为“1”。
因为上述比特值确定是在DPLL信号1102的周期(36T)之后做出的，与摆动信号相比，比特解码输出信号延时36T。
上述摆动信号解码操作使我们能够精确地对编码在高密度光盘(诸如BD-R、BD-RE、BR-ROM)的摆动图案中的盘信息进行解码。
与图8的第二实施例相比，图10的第三实施例的优势是便于实现，因为使用简单延时电路，而不是乘法器130。
上述对编码在高密度光盘的摆动图案中的数据进行解码的装置和方法提供了一种精确地获得编码在摆动图案中的信息的方式，允许通过使用盘信息可靠地写入/读取光盘上的数据。
虽然是参考有限数量的实施例公开了本发明，本领域熟练技术人员受益于本公开将理解由此出现的大量修改和变形。所有这些修改和变形都旨在包括在本发明的精神和范围内。

Claims (18)

1.一种对编码在记录介质的摆动图案中的数据进行解码的装置，包括：
光学拾取器，用于输出从所述摆动图案检测的摆动信号；
检测器，用于通过使用时钟信号来检测摆动段的属性值，所述时钟信号的周期与所述摆动段的时间长度相等，所述摆动段是摆动信号中编码一比特信息的信号单元；以及
确定单元，用于基于所检测的属性值确定编码在所述摆动段中的比特值。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摆动图案至少形成于所述记录介质的导入区中的永久信息和控制数据PIC区域中。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摆动段的时间长度是36T。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述时钟信号与从所述记录介质检测的记录信号相位同步。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摆动段和所述时钟信号被异或、积分，并随后作为所述摆动段的属性值被所述检测器输出，其中，如果积分值近似等于预先确定的最大积分值的50％，则所述确定单元将编码在所述摆动段中的比特值确定为第一逻辑值，如果积分值近似等于预先确定的最大积分值的0％或100％，则将编码在所述摆动段中的比特值确定为第一逻辑值的补值。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摆动段和所述时钟信号被异或、求反、积分，并随后作为所述摆动段的属性值被所述检测器输出，其中，如果积分值近似等于预先确定的最大积分值的50％，则所述确定单元将编码在所述摆动段中的比特值确定为第一逻辑值，如果积分值近似等于预先确定的最大积分值的0％或100％，则将编码在所述摆动段中的比特值确定为第一逻辑值的补值。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测器分别检测所述摆动段25％和75％点处的两个摆动段电平值，如果所述两个电平值彼此相等，则所述确定单元将编码在所述摆动段中的比特值确定为第一逻辑值，如果所述两个电平值彼此不相等，则将编码在所述摆动段中的比特值确定为第一逻辑值的补值。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，通过所述检测器生成周期等于所述时钟信号的周期的1/2的第二时钟信号，并基于所述第二时钟信号的转变点检测所述摆动段的25％和75％点。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，通过所述检测器将所述时钟信号延时所述时钟信号的周期的1/4，并且基于经延时的时钟信号的每个转变点检测所述摆动段的25％和75％点。
10.一种对编码在记录介质的摆动图案中的数据进行解码的方法，包括如下步骤：
从所述摆动图案中生成摆动信号；
通过使用时钟信号检测摆动段的属性值，所述时钟信号的周期与所述摆动段的时间长度相等，所述摆动段是摆动信号中编码一比特信息的信号单元；以及
基于所检测的属性值确定编码在所述摆动段中的比特值。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述摆动图案至少形成于所述记录介质的导入区中的永久信息和控制数据PIC区域中。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述摆动段的时间长度是36T。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述时钟信号与从所述记录介质检测的记录信号相位同步。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在检测步骤中，所述摆动段和所述时钟信号被异或、积分，并随后作为所述摆动段的属性值被输出，并且在所述确定步骤中，如果积分值近似等于预先确定的最大积分值的50％，则将编码在所述摆动段中的比特值确定为第一逻辑值，如果积分值近似等于预先确定的最大积分值的0％或100％，则将编码在所述摆动段中的比特值确定为第一逻辑值的补值。
15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在检测步骤中，所述摆动段和所述时钟信号被异或、求反、积分，并随后作为所述摆动段的属性值被输出，并且在所述确定步骤中，如果积分值近似等于预先确定的最大积分值的50％，则将编码在所述摆动段中的比特值确定为第一逻辑值，如果积分值近似等于预先确定的最大积分值的0％或100％，则将编码在所述摆动段中的比特值确定为第一逻辑值的补值。
16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在检测步骤中，分别检测所述摆动段25％和75％点处的两个摆动段电平值，并且在所述确定步骤中，如果所述两个电平值彼此相等，则将编码在所述摆动段中的比特值确定为第一逻辑值，如果所述两个电平值彼此不相等，则将编码在所述摆动段中的比特值确定为第一逻辑值的补值。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在检测步骤中，生成周期等于所述时钟信号的周期的1/2的第二时钟信号，并基于所述第二时钟信号的转变点检测所述摆动段的25％和75％点。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在检测步骤中，通过检测器将所述时钟信号延时所述时钟信号的周期的1/4，并且基于经延时的时钟信号的每个转变点检测所述摆动段的25％和75％点。
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