TW388861B - Method and device for measuring and registering statistical time variation for an optical data carrier - Google Patents

Description

經漪部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7_____ 五、發明説明（） 發明領域 本發明之發明領域係有關於一種用於量測及登綠 一光數據载體之統計時變的方法及装置。 習知技術説明 光數據載體係用於儲存極大量之數位資訊，這些數 據表示即時音樂，影像或用於電腦的數位數據，此程式 檔及數據檔。此光數據載體最通常的型式爲光碟，其具 有多種不同類型，包含CD-ROM，CD-Audi〇，CD-1，CD-ROMXA，CD-R及CD-RW。現今所使用的光碟標準係在70 年代建立。最近在市場上已可見另一類型的光碟，即DVD 光碟。 上述光碟最通過的特歡爲可在小的表面上儲存大 量的資訊。可經由雷射光束以相當高的影響度讀取數位 資訊，且甚至該資訊以錯誤更正碼的方式儲存在光碟 上’對於光碟的製造商及分配商極需要核對光碟的品 質’以確定光碟中的錯誤及缺陷可達到最小，主要是其 資訊載體層。 當檢查光碟的品質時，需要量測及登綠多項速率， 包含物理參數（如旋轉度，對心度，軌距，串音等）及邏 輯錯誤（不同位元錯誤速率，方塊錯誤及叢訊錯誤）〇其 他重要的麥數爲在光碟之透明塑膠層中的雙折射，且稱 爲跳動（jitter)，即在讀取或播放光碟時得到之信號中 本紙張尺料 ^ ^ (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) •裝. 訂 線 ^ it m —1 * A7 B7 經"'-部中央標嗥局員工消費合作社印製 五、發明説明（） 的統計時變。對於CD而言，通常需要找出儲存元件開 始時及儲存元件結束時（凹區或平坦速率）之間的距 離，且有興趣的是储存元件開始時，及時腺或參考信號 之預定到之間的距離中的DVD變動。 這些統計上的時變或斜坡係因爲相同類型的兩個 儲存元件實際上幾乎具有相同的外觀或縱向延仲度。 圖三顯示該現象，在此儲存凹區1〇〇之開始端及儲 存凹區之結束之間的時間tcD對於瞬時3T而言相當理 想，但是實際上統計變動ε導致凹區100之開始（A)及 結束（Β)之間的時間間隔爲tcD=3T±£； βΤ表示位元頻率 的倒數，其等於CD之4.3218Χ1〇6ΗΖ。另外，對於DVD 有興趣的時間間隔爲在凹區1〇2開始（A)及再生時腺信 號之預定邊緣（B)之間的時間。 實際上，因爲對應的時間t CD及t DVD並非總是等於 理想値（例如，CD之nT，在此n = 3，4，____，11)。對 於隨著的儲存元件導致一未定値，且係有關於正好的時 間延伸，因爲例如用於凹區100的結束點（B)之未定値 將可自動地導致一輿下一儲存元件101之正開始時間相 關的未定値。爲了自然上的原因，光碟的製造商希望可 使得下一儲存元件或符號之間的符號間干擾達到最 小。 另言之，有必要對於各類型的儲存元件得到量測時 間長度之統計分配的表示方式，如圖四之示意圈所示 者。顯然地，該時間長度總是有一對應理想時間長度 請 閲 讀 背 面 之 注 意 事 i 装 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )以说格（2I〇x2<m>々 A7 B7 經硪部中央標绛局貝工消费合作社印餐 五、發明説明（） (3T，4T等）的高斯分佈。理論上，產生此統計資訊的方 法包含讀取光數據載«中全部的資訊内容。即儲存在數 據载體上所有的四區及平坦區，且然後應用統計方法處 理所量測到的數値。囡爲一正常光碟之資訊内容相當 大，此方法需要相當大的儲存容量，以在统計計算之前 儲存所有的量測數値，所以實除上此方法不適於實際上 應用。所以，習知技術中熟知的方法已廣泛地使用在如 時間間隔分析或調變領域分析的儀器中。但是，此高性 的儀器相當昂贵。 發明概述 本發明的目的係提供一種用於量測及登錄光數據 載體之统計時變（也稱爲跳動器）的方法及裝置，其中可 即時執行量測及登錄作業，且使用簡單的组件及含相當 少之記憶體晶胞的記憶體執行本發明。 可在量測信號中摘測第一事件而達成本發明，其中 經由偵測量測信號或一參考/時腺信號中的第二事件， 產生一斜坡信號以爲回應，其中經由應用數學方式修改 從記憶體中讀取的數値，經由產生一記憶體晶胞（爲讀 取之瞬時値的函數），經由從記憶體晶胞讀取電子記憶 體的資料，經由數學方式修改從記憶體中讀取的數値， 且經由將該數學方式修改的數値寫回電子記憶體中同 一記憶體位址，而讀取斜坡信號中的瞬時値。 婧 先 閲 背 之 注 裝 訂 線 本紙張尺度適用中國國存'樣導（CNS ) Μ叱枯（21〇χ 烊 A7 B7 五、發明説明（） 由下文中的詳細説明，申請專利範困及附圈可更進 一步了解的本發明的其他目的，優點及特徵。 圈式之簡單説明 下文應用附圈更進一步説明本發明，其中 圖一爲用於光數據載體品質測試及核對之通訊的 示意方塊圖； 圖二爲本發明較佳實施例之裝置的示意方塊圈； 圖三及來自一光數據載體之量測信號中之統 計時變的示意囷，該時變之類型爲本發明所欲量測及登 錄者； 圖五示依據本發明所產生之斜坡信號的示意圖； 圖六示圖五之斜坡信號的放大視圈； 爾七示不同方向之三角波或斜坡信號，該信號係依 據不同的實施例產生。 圖號説明 經漪部中央標準局員工消費合作社印聚 10 使用者通訊部位 12 電腦 14 一監視器 16 —键盤 17 列表機 18 滑鼠 _6____ 本紙張尺度適用中國國家摞丰（CNS ) Λ4悅枋（210X297公泣) A7 B7 五 '發明説明（ ) 20 分析部位 24,35 類比介面 25，36 數位介面 26 匯流排 30 量測部位 44 位址匿流排 47 斜坡信號產生器 48 類比/數位轉換單元 49 記憶tt 發明之詳細説明 ί靖先閲讀背面之注意事填Μ*本頁) 鬮一示用於光數據載體品質測試及核對配置的方 塊圏，該光數據載體如上述中任何型式的光碟。該*** 匕含二個主要部位：用於使用者通訊的部位10，分杆部 位20及量測部位3〇，該用於使用者通訊部位包含〜電 腦12 ’ 一監視器I4，一鍵盤ie，一滑鼠1S及動作如使 用者至人類操作員的介質之列表機17(經由鍵盤I6及滑 鼠18接收使用者命令，在監視器14及列表機I7等上 呈現所得到的測試數據）。 分析部位2〇包含一用於控制及監視分析部位之其 他組件之動作的主控制器21。該分析部位更包含一數位 信號處理器（DSP)22，由此可量測許多需要的麥數，並 加以分析且顯示出來。一或多個共同處理器23輔助主 訂 經濟部中央標牟局员工消费合作社印掣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) 枯（210X297公 經滅部中央標隼局KK工消费合作社印掣 A7 ---__B7___ 五、發明説明（） ~ ~ 控制器21及信號處理器22。組件21，22及23均連接 匯流排26，此匯流排包含數位（最好爲光纖）及類比（如 雙绞電境〉姨道。類比介面μ及數位介面π均連接匯 流排26，且配置此介面以連接量測部位30中對應的介 面此將於下文中加以説明。最後，一跳動量測單元4〇 連接匯，褲6〇。且配置跳動量測單元4〇以依據本發明 執行統計時變的量測及登錄，此將於下文中加以説明。 量測部位3〇包含一用於與分析部位2〇之對應介面 24，25相通訊的類比介面35及數位介面％。將測試之 光數據載體（通常爲一光碟）置於在一已知型式的播放 器31中。配置讀取裝置32以應用雷射光束再輻射數據 載體34，且接收持績從數據載醴中反射的光。用於類比 數位轉換的單元33連接讀取裝置32，且連接數位介面 36。讀取装置更進一步連接類比介面35。 除了跳動量測單元4〇外，使用者部位3〇，分析部 位2〇及量測部位具有一項設計上熟知的設計，在此 不再贅述。另外，跳動量測單元40包含爲本發明之中 心的功能輿特徵，且這些功能輿特徵此將於下文中加以 説明。 圈二之方塊圖示跳動量測單元40的較佳實施例。 可包含任何商用數位處理器的控制器41提供终端42， 43，可操作這些*终端以連結匯流排；26中對應的數位額 道2ea及類比頻道。另外，可操作控制器41以經由 位址匯流排44及數據匯流排45連接記憶髏49。 ____8 本紙張尺度剌tug)緖Λ4Μ () '1 n n 裝 訂 I I 線 (諳先閱讀背面之注意事項*(填寫本頁) 經漭部中喪標率局貝工消费合竹社印聚 A7 B7 五、發明説明（） 操作一斜坡信號產生器47以連接控制器Π，且可 由後者所控制。斜坡信號產生器更進一步連接一取樣及 類比/數位轉換單元48。該單元48也連接控制器〇。 此將於下文中加以説明跳動量測單元4〇的功能， 且假設數據載體34且任何商業上使用的光碟。在光碟 播放期間由讀取裝置32持續產生的電讀取信號經類比 介面35提供匯流排26(尤其是在類比類道26b上）。在 分析部位2〇的類比介面24上接收該信號，此介面再將 信號傳送予匯流排26。控制器41經终端43接收量測信 號°如圖三所示，該量測信號包含一連串的不同長度之 方波，其對應光碟中儲存層的凹區及平坦部位。配*控 射器41以偵測不同儲存元件之開始處。圈三中不見理 想長度3T之凹區1〇〇的型式，在此如上所述τ等於 ΐΛ4·3218Χΐ〇16)秒，即CD之位元頻率的倒數。 當控制器41偵測（A)處凹區100之開始處時，送出 一開始命令予斜坡信號產生器47。在從控制器41接收 此開始命令時，斜坡信號產生器47產生一斜坡形狀之 電壓，如圖五所示，其數値從〇線性增加至原始位準。 而且，配置控制器41以偵測問題中之儲存元件的 終土處’即在此圖中由（B)所指示之囷三中的儲存凹區 100。此時，控制器〇給定一讀取命令予取樣及類比/ 數位轉換單元48。單元48取樣由斜坡信號產生器Ο產 生之斜坡電壓的瞬時値Vs。該取樣的數値轉換成爲數位 漤式’且材料控制器U。同時，控制器〇產生一位移 I I I I I I I I I I I I I I — Ί I __ I I __ I 腺 - - (锖先閲讀背面之注意事填寫本頁) 度適用中國國 <標準（CNS ) Λ4坭枯（2丨0X297公坫 A7 A7 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印褽 五、發明説明（） 命令予斜坡信號產生器47，在此產生器不產生斜坡電 廢，且經由的放電程序送回一 〇位準。 取樣數値直接與事件（A)及（B)之間的實際時間長 度Ud成正比，此係斜坡信號的作用所致。在理想的情 況下，正好爲3<Γ的時間tCD等於3T 土 ε，在此ε爲一 統計變數。然後由控制器41使用Vs的數位數値以產生 一記億體位址，應用此位址可經由位址匯流排44對記 憶體49定址。 可爲傳統上使用的隨機存取記憶體（ram)的記億艘 99包含一組記憶體晶胞，各記億體晶胞儲存多個資訊位 元，一般爲8的倍數。在開始跳動量測前，在記憶髏49 中整個記億體晶胞的内容設定爲0。在對應取樣値Vs之 位址處的記憶體内容然後可經由數據匯流棑45從記憶 體49中讀取出來β爲了回應，控制器將讀取的記憶 體内容轉換成數値，可對此執行數學操作。最好，數學 操作爲一簡單的增量（將該數値加η，但是也可以是其 他可能的數學操作。數學操作的目的係指示且維持 時間的記綠，該時間長度tcD=3T± ε =ts已姨現出 來’使得可對㈣搞儲存猶產生料資訊，其對應 此經由數據1_ 45將㈣修訂或增加的數 値寫回同一記憶體位址。 元件環時，備諸制11以處理下列的餘存 將气惟嫌 區域〉，其中重複上述的程序。最好 將記憶艘49分成兩個區段，第―區段用於-型式Lr ---- I I I I I I I I |淋衣— I I I I 訂— 線 - * (請先閱讀背面之注意事&填寫本頁) 經濟部中央標卑局員工消费合作社印製 A7 ___ B7 一· — " _ * _ 丨_ — — 五、發明説明（） 存元件，而第二區段用於平面區域。但是，也可以適當 地使用其他的分段，且在對應記憶體晶胞中的位元數及 記憶艘中記億禮晶跑的總數可自然地調登，此視實際環 境而定。不同儲存元件的理論數値受到相當多的限制， 尤其是2X9 = 18之數値將對CD雇生限制，很容易了解在 記憶體49之規格的需求相當低《例如，記憶鳢49可包 含2〇4S記憶體晶胞，各記憶體晶胞包含1β位元數據（即 2個位元組）。 另外，配置控制器41以在適當的時間提供舆對應 儲存元件之對應型式之實際時間長度分配相關而儲存 在記憶體49中的統計資訊，予在匯流棑26上的使用者 部位10。然後由監視器I4經電腦乜應用傳統的方式呈 現該統計資訊，如圈四所示者。 尤其適於在如DVD之具高遷移速率之數據载體的 另一實施例中將下文中加以説明，並請麥考圈六及七。 圈六示依據上文説明之方式，而由斜坡信號產生器47 產生斜坡電壓的放大部位《>從該囷中顯示在斜坡開始時 (近事件（A)開始處）類示非線性連波。随著，斜坡的線 性可變得愈來愈好❶對於較慢的數據載體，可傳统上具 额定4.32l8Xl〇fiHZ之位元頻率的傳統CD，上述的非線 性現象之架構不會產生任何特定的問題。對於較快的镑 存裝置（如CVD)，其位元頻率爲6倍高，或者是25χ 1〇βΗΖ，該問題更是突出。因此，建議修改斜坡信號產生 器使得此斜坡信號產生器可產生兩三角波I及肛， ______11 ____ 本紙張尺度適用中國國家縣（CNS ) Λ4· ( 2丨Gx2g7W^ —— s- s ---------襄------ΐτ------^ - - {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五 A7 H7 經濟部中央標率局Κ2： Η消费合作社印掣 、發明説明（） 4兩二角波彼此之間具有對應時間τ的相位差，如餌七 中所示者。 依據本發明實施例，配置控制器41以在用於單元 之開始事件（A)時產生第一讀取命令，且在终止事件 (B)(參考圖三〉處產生第二讀取命令，輿上文相同，其 將該兩取樣數値向該控制器報告。依據圈七所示者，配 置單元48以從三角波I或三角中，依據事件（…或 (B)發生之循環處，讀取瞬時數値◊當斜坡從〇位準開 始時產生的非線性問題資際上可應用斜坡信號加以避 免’此後不會再回到〇位準而是在規則的基礙下改變方 =二二角波I及Π。最好由積分產生的時脈信號產生 伯二2 β從三角波1或者是三角波11中讀取該瞬時 古續視在開始及終止事件之間那一個三角波沒有產 生方向，且可存在相當良好的線性關係。 控制器41計算兩數値之間的差，且得到事件⑷ 及間隔。然後產生—位址，其爲所 ^時=及所使用之斜坡型式（即三角波 的 容。然後控制…數以::取得記憶雅的内 回同H #方式修改讀取的數値，且寫 在依據圖六及7之實施例的全 作基本上與上雜佳實關_(^^心念上，其操 明 上文中已應用一些具代差M ’但是本發明的範固並不受上 ——----- 一 12 本紙張尺度ϋ财(eNSy；\4· (2i·^^- (请先閲讀背而之注意事項其填寫本ί ) .装. •1Τ A7 B7 五、發明説明（） 制。熟習本技術者須了解可在本發明的設計理念内對本 發明進行多種不同方式的修改及實施，所以本發明係由 下中的申請專利範固所定義。 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 3( 填 窍 本 頁 裝 訂 線 經"部中央標準局貝工消费合作社印製 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4坭格（210Χ297公兌）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8

   六、申請專利範圍 •二種、在量測信號中量測及登綠妹光數據_34〉時，可當 特徵爲包含下列步驟： 4得到該信號，其 ==Γ偵測一第-事件(a)，且產生一斜坡 b 土量翁St或妓舆其㈣測-第二信號⑻，且讀取一斜：：或時脈信號中偵 應之用； 3取斜坡信鏡的瞬時 C)產生一記憶如址’其爲所讀取切時値的函數； d) 在步裸e)所得職記㈣位址處，讀取-電子記憶 想（49)中的數値型式之記憶體内容；e) 以數學方式修改從記憶體中所讀取的數値 ;以及 (請先《讀背面之注$項<#寫本頁) 缓· 、νβ. •鋇· 經濟部中央揉率局貝工消費合作社印装 ί)將數學方式修改的數値寫入在步驟（c)中得到之記 憶體位址處的電子記憶體中。 2·如申請專利範固第1項之在量測信號中量測及登錄统 -計時變的方法，其中當讀取或播放一光數據載體（34) 時’應用該方法雇生一跳動（jitter〉统計結果。 本紙張尺度適用中國國家揉率（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 經濟部中央標準扃貝工消費合作社印製 A8 S D8 六、申請專利範圍 3·如申請專利範固第1或2項之在量測信號中量測及登 線統計時變的方法，其中該光數據載體（34)爲一 CD。 4·如申請專利範固第1或2項之在量測信號中量測及登 綠统計時變的方法，其中該光數據载體（34)爲一 DVD 〇 5·如申請專利範固第1項之在量測信號中量測及登錄統 計時變的方法，其中該第一事件（Α)對應數據載體（34) 之資訊層中儲存元件（100)開始處，且其中該第二事 件（Β)對應同一储存元件（1〇〇)之终止處。 6·如申請專利範困第1項之在量測信號中量測及登錄統 計時變的方法，其中該事件分别對應數據載體（34)之 資訊層中儲存元件<1〇2)的開始處及輿量測信號相關 的麥考或時腺信號的預定邊緣（B)。 7·如申請專利範面第1項之在量測信號，量測及登錄統 計時變的方法，其中包含下列步驟： i)當已偵測第一事件（A)時，讀取一第一或第二三角信 號（I，Π)之第一瞬時値，該第一及第二信號互相之 間有一預定的相位差， ^---^-----餐 II (請先W讀背面之注意事一^填寫本頁) 、1T 線 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 中請專利範圍 A8 B8 C8 D8 〉當已偵測侧第二事件（B)如步驟i )所示，讀取同一 角信號之第二赞時値，以及 產生電子記憶難(彳9)的記憶鳢位址，其爲步驟^ 1 G中所讀取之瞬時數値的函數；該三角信號（I，II)進行步驟i)及步驟ii)的讀 係作’其中該第—及第二事件之間存在一線性關 (請先《讀背面之注$項再填寫本頁) -裝. 8 t種在量測信號中量測及登缘統計時變的装置，當 哥取或播放一光數 儀^爲： 據載》(34)時可得到該信號，其特 訂 可接收量測信號的控制器（41); a多個可定址之記憶髏晶胞的儲存機構（a); 制器（41)接收—開始命令時，用於產生一斜坡 °破的機構（49);以及 從捡制器（〇接收一讀取命令時，用於讀取且數位 一斜坡信號之瞬時値的機構（41 線 麵濟部中央棣牟f Η消費合作、社印製 8)； 本紙張尺度適用中國國家棟卑（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央橾牟局貝工消费合作.杜印裝 is C8 D8 ____________：~〜---_ ----- 六、申請料糾 其中配Ϊ該控制器（41)以： I 幻在量測信號中偵測一開始事件（A)，且給定〜開始命 令予該用於產生一斜坡信號的機構（49)，以做爲回應 之用； b) 在量測信號或在與其相關的參考或時脈信號中偵測 孙終止事件⑺），當一事件發生時，給定一讀取命令于 該用於讀取及數位化的機構（48)，且接收量螂信號的 數位數値； c) 產生一記憶體位址’矣爲量測信號之接收値的函 數，且在餘存機構（49)讀取記憶禮位址中的組件内 容；以及 d)應用在c)中讀取的記億禮内容爲一、運其域執行一數 學運算，依據c)蚱結果將數學操作的結果窝入該記懞 髏位址中。 9.如申請專利範園第8項之在量測信號中量測及登錄统 計詩變的装置，其中該開始事件（A)對應光麩據載艘 (34)之儲存層中儲存元件（100)的預定邊緣。 17 ___ — 請先W讀背面之注$項再填寫本頁) -«II —I im · -裝· 訂 線- -^4§ I IJ · 本紙浪尺度適用中國囷家裸率（CMS ) A4規^格（210X297公釐） 經濟部中央標牟局員工消費合作社印製 388B61 六、申請專利範圍 10.如申請專利範固第8或9項之在量測信號中量測及 登錄統計時變的裝置，其中該事件（B)對應光數據載 體（34)之儲存層中儲存元件的預定邊緣（B)。 11·如申請專利範固第8項之在量測信號中量測及登綠 旎計時變的裝置，其中該開始事件（A)或該終止事件 (B )對應與該量測信號相關之參考及時腺信號的預定 邊緣。 I2·如申請專利範園第8項之在量測信號中量測及登綠 統計時變的裝置，其中在步驟d)中的數學操作包含增 加讀取記憶體内容。 I3·如申請專利範固第8項之在量測信號中量測及登錄 統計時變的裝置，其中： 配置機構（47)以產生一第一及一第二三角信號（I， II )，兩者之間有一相位差； 配置機構（48)以讀取三角信號（I，II)中任一信號之 第一及第二瞬時値，當從控制器U1)中接收一第一及 一第二讀取命令時，兩信號之間存在開始事件及終止 事件之間的線性關係；以及 (請先《讀背面之注意事項再填寫本f) -裝. ,ιτ i線 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 388861 六、申請專利範圍 配置控制器Ui)使聲當偵測到第一事件時，可將第一 讀取命令予機構（48〉，而當偵測到第二事件（B)時，則 將第二讀取命令予機構（48)，且產生記憶體（49)的記 憶體位址，其爲第一及第二瞬時値之間之差値的函 數0 k---T-----[裝------訂------，線 Γν. (請先閲讀背面之注意^項再填寫本頁) 經濟部中央揉牟局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）