JP2001243729A - Dvdデータにアクセスするための方法及び装置 - Google Patents
Dvdデータにアクセスするための方法及び装置Info
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Abstract
量を削減し、再復号を選択的に行うことによりアクセス
効率を高めることができる、DVDデータへのアクセス
方法および装置を提供する。 【解決手段】 DVDデータにアクセスするための方法
及び装置であり、DVDのデータにアクセスするための
装置では、行データバッファ及び誤り検出符号ファイル
が加えられている。行データバッファは行データインタ
フェースからの行データを格納し、誤り検出符号ファイ
ルはメモリ内に格納された誤り検出符号を記録する。誤
り検出符号において誤りが発生する場合、誤り検出符号
ファイルの誤り検出符号が変更されるようになる。通常
のデータアクセスに加えて、DVDデータにアクセスす
る方法は、RSPC復号化中に誤りが発生した場合にの
み再アクセスする。
Description
装置及びその動作方法に関する。より詳細には、本発明
はDVDデータにアクセスするための装置及び方法に関
する。
の応用及び技術においていずれも急速に発展してきてい
る。動作速度に関しては、初期モデルの標準(1倍速)
速度から、現在のモデルはその50倍以上速い標準速度
となっている。容量も650M(メガ)バイトから4G
(ギガ)バイトまで増加してきている。今日では、DV
Dが重要な役割を果たしている。現在、DVD−ROM
は4倍速に近づいてきている。CD−ROMの発展に応
じて、非常に高速のDVD−ROMの予測も可能であ
る。動作速度に加えて、DVD−ROMの性能はデータ
アクセスの能力も含む。すなわちディスクがスクラッチ
あるいは他の欠陥を含む場合にも、DVD−ROMはデ
ィスクのデータに正確にアクセスすることができる。
説明を以下において行う。
がデータセクタに格納される。図1は、データセクタに
それぞれデータを格納するためのフォーマットを示す。
図1は、各データセクタは12のデータ行を備える。4
バイトの長さを有するID102は、データセクタの順
序に従って順次増加する数である。2バイトの長さを有
する識別誤り検出符号(IEDC: identification err
or detection code)104は、ID102のデータ保
護として用いられる。6バイトの長さを有する著作権管
理情報(CPR−MA1)は、著作権に関連するデータ
を格納するために用いられる。2048バイトの全数を
有する主データが同様に図1に示される。ID102の
スクランブル動作後、主データは順次主データセグメン
ト108〜130に格納される。
のデータを格納し、かつ主データセグメント116に1
68バイトのデータを格納してさらに、110〜128
の主データセグメントの残りはそれぞれ172バイトの
データを格納する。主データセグメント108〜130
に格納されたこれらのデータの和は2048バイト(D
0〜D2047)である。
はデータセグメント130を有しており、4バイトの長
さを有する誤り検出符号(EDC: error detection co
de)が存在する。この誤り検出符号118は、ID10
2、IEDC104、CPR−MA1106及び主デー
タセグメント108〜130に格納された2060バイ
トのデータに応じて得られる。したがって、データセク
タの全データ長は2064バイトである。
するために、DVDでは、16データセクタ、すなわち
192のデータ行が、リードソロモン積符号(RSP
C)に従ってECCブロックに符号化されたユニットと
して取り扱われる。図2Aに示されるように、192行
×172バイトのデータ、すなわちデータb0,0〜b191
,171が、データセクタ内のデータのシーケンスに従って
アセンブルされる。図2Bを参照すると、各172デー
タ列はそれぞれRSPCに従ってRS(208,19
2,17)により符号化され、それにより16バイト長
の外部コードパリティ(PO)が、16列のPOデータ
b192,0〜b207,171として各列に加えられる。
クタが図2Cに示される。全セクタは、208のデータ
行を含み、各データ行は、各列内に10バイト長、すな
わちデータb0,172〜b0,181からデータb207,172〜b
207,181を有する内部コードパリティ(PI)データを
加えるためにRS(182,172,11)により符号
化される。加えられたPIデータは208行×10バイ
トのデータを含む。こうしてECCブロックがアセンブ
ルされる。
成を示す。図に示されるように、各データセクタの最後
には、POデータのセグメントが加えられ、一方PIデ
ータはデータセクタの各行の直ぐ後に加えられる。例え
ば0番目のデータセクタ210の12行それぞれの後
に、10バイトのPIデータが加えられる。0番目のデ
ータセクタ210の後及び第1のデータセクタ220の
前には、PO0データ215が加えられる。第2のセク
タから15番目のセクタ240まで、第1のセクタ22
0と同様である。
めの構造を示しており、図3BはDVDのデータにアク
セスするためのフローチャートを示す。図3Aでは、読
出しヘッド311によりディスク310から読み出され
たアナログ信号が、アナログ信号プロセッサ312によ
りデジタルEFMデータ313に変換される。EFMP
LUS復調器314により復調されると、EFMデータ
313は、複数バイトが一単位を構成する行データ31
5になる。行データ315のIDに従って、行データイ
ンタフェース316は、メモリコントローラの制御下で
メモリ321に必要なセクタデータを格納する。行デー
タインタフェース316によりメモリ321に格納され
たデータはECCブロックとしてアセンブルされること
ができるが、RSPC復号器317は、エラーデータを
訂正するように、メモリコントローラ320を介してメ
モリ321に格納されたデータにアクセスしてPIデー
タ及びPOデータを復号化する。
のPI及びPOデータの復号化をそれぞれ終了した時点
で、誤り検出符号プロセッサ318がメモリコントロー
ラ320を介してメモリ321に格納されたデータにア
クセスする。ECCブロックの16データセクタの各セ
クタにおいて誤り検出符号が計算される。全ての誤り検
出符号が正しい場合には、ホストインタフェース319
がスクランブルを外し、主データをホスト322に送出
する。16の誤り検出符号のいずれかが誤っている場合
には、2通りの処理方法がある。1つは再度RSPC復
号器317によりPI及びPOデータの復号化を繰返
し、その後全ての誤り検出符号が正しくなるまで、ED
Cプロセッサ318により新しい誤り検出符号を再計算
することである。もう1つの方法は、読出しヘッド31
1によりディスク310を再度読出すことによりECC
ブロックにアクセスすることである。同じフローを通し
て、全ての誤り検出符号が正しくなるまで、誤り検出符
号が再計算される。
アクセス時間が、図3Bのフローチャートから得られる
ようになる。ステップS330において、EFMPLU
S復調を実行した後に、必要とされるシーケンシャルス
テップは、ステップ331において行データインタフェ
ース316によりデータをメモリに321に書込む過程
と、ステップS332及びS333においてRSPC復
号器317を用いてPIデータ及びPOデータを復号化
し、訂正を実行する過程と、ステップS334において
誤り検出符号を計算する過程と、ステップS335にお
いてデータをホスト322に送出する過程とを有する。
こうしてメモリ321にアクセスするためのステップ
は、ステップ331においてメモリ321に書込む過程
と、ステップS332、S333、S334及びS33
5においてメモリを読出す過程と、ステップS332及
びS333においてメモリを訂正する過程とを有する。
以下のように表すことができる。
行う時点で、(192+16)×(172+10)=3
8038バイトの全量がメモリに(図2Cに示されるよ
うに)書込まれることになる。
化すると共に、(192+16)×(172+10)=
38038バイトの量が読み出されることになる。
化すると共に、(192+16)×172=35776
バイトの量が読み出されることになる。
算すると共に、16データセクタが読み出されることに
なる。各データセクタは2064バイトからなり、その
ため全量は16×2064=33024バイトである。
データを送出する際に、必要な量のデータは16×20
48=32768バイトである。
データ及びPOデータの訂正のためにアクセスされるメ
モリを無視できるので、その量は計算されない。
8(すなわち32768)バイトのデータを得る際に、
メモリの少なくとも177624バイトがアクセスされ
る。DVD仕様の定義により、DVDのデータ転送のた
めの標準速度は、1.385Mバイト/秒である。すな
わち標準速度の場合、メモリに対するデータアクセス量
は1.385×177624/32768=7.507
Mバイト/秒である。したがって、DVDが12倍速に
近づく際に、データアクセス速度は90Mバイト/秒で
あり、16倍速の場合には120Mバイト/秒である。
て、16ビット長のデータバスを有するメモリが、図3
Aに示されるようなメモリ321として用いられる。デ
ータバスの長さは16ビットであり、そのため各時間毎
に2バイトがアクセスされる。さらにSDRAMの場
合、各組のメモリデータにアクセスする間に、クロック
サイクルを超えなければならない。したがって、16倍
速DVD−ROMの場合、従来の設計に従えば、120
MHzのSDRAMが必要となる。メモリの周波数がよ
り高くなれば、コストが上昇し、電力消費が大きくな
る。さらに信号が高周波数になると、システム設計の難
しさが増す。
るための従来の設計では、以下の欠点を有する。 1.メモリに対するアクセス量が大きく、DVDのデー
タにアクセスするための速度に影響を与える。高周波数
の装置が必要となるので、コストが増加し、電力消費の
上昇を招く。さらに設計が難しい。 2.復号中に誤り検出符号の誤りを訂正するための方法
が、再読込みすることにより多量のリソースを消費す
る。再読込み手順のために、DVDのデータにアクセス
するための全体的な速度も低下する。したがって、高速
度に関する要件を満足することができない。
めの装置及び方法を提供する。データにアクセスするた
めに必要とされるメモリの全体量が低減される。さら
に、部分的に再復号することにより、データアクセスの
効率を高められる。
にアクセスするための装置を提供する。その装置は行デ
ータインタフェース、行データバッファ、第1の内部コ
ードパリティ復号器、誤り検出符号発生器及び誤り検出
符号ファイルを備える。行データインタフェースは行デ
ータを別のデータ格納セクションに格納するために用い
られる。行データバッファは、行データインタフェース
からの行データを格納するものである。さらに行データ
バッファ内の行データが内部コードパリティ符号として
アセンブルされることが可能である場合、第1の内部コ
ードパリティ復号器は内部コードパリティ符号を復号化
し、内部コード復号化データを生成するようにする。内
部コード復号化データが誤り検出符号を生成するために
必要とされるデータである場合、内部コード復号化デー
タは、誤り検出符号を生成するための装置に送出され
る。
号化データを受信した後に、かつ誤り検出符号を計算し
た後に、誤り検出符号がメモリに格納される。誤り検出
符号ファイルは、メモリ内に格納された誤り検出符号を
記録し、誤りが生じる場合に、誤り検出符号ファイル内
の誤り検出符号を訂正する。
るための方法も提供する。DVDの読出し装置は読出し
コマンドを待つ。読出し信号を受信した場合、読み出さ
れるべきデータセクタが読出し信号により見出される。
データセクタが再読出しされており、かつデータセクタ
の誤り検出符号が訂正されている場合、そのデータセク
タはスキップされる。これとは逆に、データセクタが再
読出しされていないか、あるいはデータセクタの誤り検
出符号が誤っている場合、そのデータセクタにおいてル
ーチン処理が行われる。
ルーチン処理の後、データセクタがECCブロックの最
後のセクタであるか否かが判定される。そのデータセク
タが最後のセクタではない場合には、現在のデータセク
タに続くデータセクタのデータが処理される。そのデー
タセクタが最後のデータセクタである場合には、再読込
み状態が解除される。
り、メモリのデータにアクセスするために必要とされる
データの量は低減される。したがって、DVDデータは
下側動作周波数でアクセスされるようになる。さらに本
発明は、誤りを有するデータセクタのみを復号化し、そ
の結果データアクセスの効率が高められる。
のいずれについても、例示及び説明にのみ役立つもので
あり、本発明を制限するものではない。
タにアクセスするためのハードウエハ構造の実施の形態
を示す。図4Aでは、読出しヘッド411によりディス
ク410から読み出されたアナログ信号が、アナログ信
号プロセッサ412によりデジタルEFMデータ413
に変換される。EFMデータはEFMPLUS復調器4
14により複数バイトで一単位を構成する行データ41
5に復調される。
ス及び第1の内部コードパリティ復号器416を介して
行バッファ418に格納される。行バッファ418に格
納されたデータが1組の内部コードパリティにアセンブ
ルされることが可能な場合、内部コードパリティ復号化
動作が、行データインタフェース及び第1の内部コード
パリティ復号器416によりその組のデータにおいて実
行される。1組の内部コードデータはこの復号化ステッ
プにより得られる。その組の内部コードデータはメモリ
421に格納される。
に格納される際に、その組の内部コード復号化データが
誤り検出符号を生成するために必要とされるデータであ
る場合には、その組の内部コード復号化データもEDC
発生器417に送出される。こうしてそのデータセクタ
の誤り検出符号が生成される。全データセクタのデータ
がメモリ421にそれぞれ格納される時点で、誤り検出
符号発生器417により生成される誤り検出符号もメモ
リ421に格納され、RSPC復号器426により用い
られる。
リコントローラ420により制御され、完全なデータブ
ロックとしてアセンブルされることが可能な場合、RS
PC復号器426は、行データインタフェース及び第1
の内部コードパリティ復号器416により処理される1
6データセクタの誤り検出符号をメモリ421から読み
出す。誤り検出符号(EDC)プロセッサ424によ
り、これらの誤り検出符号はEDCファイル422に格
納される。その後RSPC復号器426が、外部コード
パリティデータのうちの任意のデータを読み出し、外部
コードパリティ復号化を実行する。外部コードパリティ
復号化のステップにおいて誤りが発生する場合、メモリ
421に格納されたデータはリフレッシュされる。さら
に米国特許出願第08/823423号に開示される誤
り訂正の結果を本明細書の一部としており、EDCファ
イル422に対応するデータセクタの誤り検出符号が訂
正される。
ードパリティを復号化した後、ホストインタフェース4
28は、16データセクタに対応する誤り検出符号ファ
イル422の誤り検出符号が正しいか否かを検査する。
誤り検出符号が正しい場合には、メモリ421に格納さ
れたデータがホスト430に送出される。
セスするための方法のフローチャートが示される。その
方法は以下に図4A及び図4Bの両方を参照して説明す
る。読み出された後に、EFMデータは、ステップS4
70においてEFMPLUS復調器414により行デー
タ415に復調される。ステップS472では、行デー
タインタフェース416が行データバッファ418にそ
の行データ415を書き込む。ステップS474では、
行データが行データバッファ418から読み出される。
第1の内部コード復号器416において内部コードパリ
ティ復号化を実行した後に、内部コード復号化データが
得られる。
データを取得した後に、誤り検出符号が誤り検出符号発
生器417により計算される。その後そのデータはメモ
リ421に格納される。ステップS478では、メモリ
421に格納されたデータがその際読み出され、その後
RSPC復号器426により外部コードパリティ復号化
が行われ、メモリ421のデータ及び誤り検出符号ファ
イル422の誤り検出符号において訂正が実行される。
ステップS480では、訂正後、その訂正されたデータ
がホスト430に送出される。
クセスの量は以下のように計算される。
れたデータは38038バイト+16×4バイト(誤り
検出符号がそれぞれ4バイトを有する)を含む。全体と
して、メモリに書き込まれるデータ長は38028+6
4=38092バイトである。
ィ復号化のために読み出す必要があるアクセスデータは
172×208=35776バイトである。
送出するためにアクセスする必要があるデータは、16
×2048=32768バイトである。
クセスされるために必要とされるデータは、38092
+35776+32768=106636バイト長であ
る。従来の構造と比較すると、データフローの60%し
か使用していない。したがって、従来の構造を用いる1
6倍速DVDの場合、120MHzのSDRAMが必要
とされるが、本発明により提供される構造では、72M
HzのSDRAMを使用するのみである。
ファイル422の大きさは注記するに値する。16組の
誤り検出符号のみが誤り検出符号ファイル422に格納
されるため、64バイトのみしか必要としない。内部コ
ードパリティ復号化手順の間に、行データが連続して確
実に転送されるためには、364バイトの2つの内部コ
ードパリティ符号のための空間が必要とされる。この2
つの領域は大きくないため、SRAMをDVD集積回路
に組み込むことにより達成することができる。
方法のフローチャートを示す。ステップS500におい
て、コマンドを読み出す場合にのみそのフローは開始す
る。読出し信号は、最初に読み出されるはずのデータセ
クタのIDのようなデータを含む。誤り検出符号の誤り
に起因するデータ読出しのための繰返し読出しフラグが
あるか否かも含まれる。ステップS505では、読出し
信号に従って、読み出されるべきデータセクタが見出さ
れる。実施の形態では、現在読み出されたデータが必要
とされたデータか否かが、行データインタフェースから
の行データにより判定される。その行データが読み出さ
れるべきデータセクタのIDと同じである場合、その読
出しデータセクタが必要とされたセクタであるか否かが
判定される。
り、かつ現在読み出されたデータセクタの誤り検出符号
が正しい場合には、ステップS520により制御され
て、現在読出しデータセクタがスキップされる。現在読
出しデータセクタが再読出しされていない場合、あるい
は誤り検出符号が誤っている場合には、ステップS51
5における制御により、そのデータセクタが読み出さ
れ、現在の読出しデータセクタにおいてルーチン処理が
行われる。いわゆる「ルーチン処理」は、データを書き
込み、そのデータをホストに送出するための手順であ
る。
データセクタがスキップされるか、あるいはルーチン処
理が実行されるステップS515の後、ステップS52
5において、読出しデータセクタがECCブロックの最
後のセクタであるか否かが判定される。すなわち読出し
データセクタを表すIDのフラグが15であるか否かが
判定される(各ECCブロックはID0〜15の16デ
ータセクタを含む)。最後のセクタでない場合には、ス
テップS535においてフラグに1が加算される。この
データセクタに後続するデータセクタは処理されること
になる。これに対して、ECCブロックの最後のセクタ
である場合には、読み出される後続データは、別のEC
Cブロックのデータであることを示す。こうしてステッ
プS535では、フラグは0として設定され、次のEC
Cブロックのデータにアクセスする。
以前のRSPC復号化ステップにおいて正しかったデー
タを訂正するのを避けるために、各外部コードパリティ
復号化後に誤りが発生し、その誤りが図2Aに示される
ようなデータセクタで発生する場合には、その結果は信
頼性がないものとして取り扱われる。その復号化結果
は、いかなる訂正を実行することなく破棄されなければ
ならない。
リにアクセスするために必要とされるデータ量が低減さ
れるという利点を有する。したがって、DVDのデータ
アクセス速度は、低い動作速度で実行することが可能に
なる。さらにデータにアクセスするためのその方法は、
誤った部分のみを復号化する方法に変更され、それによ
りデータアクセスの効率が高められる。
れた本発明の仕様及び実施の形態を考察することにより
当業者には明らかになるであろう。本発明の仕様及び実
施の形態は、例示としてのみ考慮されるべきであり、本
発明の正確な範囲及び精神は、添付する特許請求の範囲
により示されるものである。
示す図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
ードウエア構造を示す図である。
化するためのフローチャートである。
スするためのハードウエアの構造を示す図である。
セスするプロセスを示すフローチャートである。
ーチャートである。
Claims (9)
- 【請求項1】 DVDデータにアクセスするための装置
であって、 行データを別のデータ記憶セクションに格納するための
行データインタフェースと、 前記行データインタフェースからの前記行データを格納
するための行データバッファと、 第1の内部コードパリティ復号器であって、前記行デー
タバッファに格納された前記行データが内部コードパリ
ティとしてアセンブルすることが可能である場合に、内
部コード復号化データを生成するために内部コードパリ
ティ復号化を実行し、前記内部コード復号化データが誤
り検出符号を生成するために必要とされるデータであ
り、また前記内部コード復号化データが誤り符号発生装
置に送出される第1の内部コードパリティ復号器と、 前記内部コード復号化データを受信し、かつ生成された
前記誤り検出符号をメモリに送出するための誤り検出符
号発生器と、 前記メモリに格納された前記誤り検出符号を記録し、か
つ格納された任意の誤った誤り検出符号を訂正するため
の誤り検出符号ファイルとを備えることを特徴とする装
置。 - 【請求項2】 前記行データバッファがSRAMを備え
ることを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 前記誤り検出ファイルがSRAMを備え
ることを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項4】 前記誤り検出符号ファイルに格納された
前記誤った誤り検出符号が、RSPC復号器により外部
コードパリティ復号化を実行する間に、訂正されること
を特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項5】 前記第1の内部コードパリティ復号器が
さらに前記内部コード復号化データを前記メモリに送出
することを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項6】 DVDデータにアクセスするための方法
であって、 読出し信号を受信する過程と、 前記読出し信号に従って読み出されるべきデータセクタ
を見出し、前記データセクタの誤り検出符号が正しい場
合には、前記データセクタをスキップする過程と、 前記データセクタが再読出しされていない場合、あるい
は前記誤り検出符号が誤っている場合には、前記データ
セクタを読出し、かつ前記データセクタにおいてルーチ
ン処理を実行する過程と、 前記データセクタをスキップした後、あるいは前記ルー
チン処理の後、前記データセクタが現在読み出されたE
CCブロックの最後のセクタであるか否かを判定する過
程と、 前記データセクタが前記最後のセクタでない場合には、
後続するデータセクタのデータを継続して処理する過程
と、 前記データセクタが前記最後のセクタである場合には、
前記再読出しされている状態を解除する過程とを有する
ことを特徴とする方法。 - 【請求項7】 前記読出し信号が読み出されるべき前記
データセクタのIDと、データを読出す前記過程が前記
誤り検出符号の誤りにより発生するか否かを判定するた
めの再読出しフラグとを有することを特徴とする請求項
6に記載の方法。 - 【請求項8】 前記再読出し過程を行うか否かが、前記
再読出しフラグにおいて判定されることを特徴とする請
求項7に記載の方法。 - 【請求項9】 前記誤り検出符号が正しいか、誤ってい
るかが、次のRSPC復号化過程の結果により訂正され
ることを特徴とする請求項6に記載の方法。
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