专利名称：用于光盘机系统的具有检错功能的efm+数据译码方法
技术领域：
本发明涉及光盘机，是一种用于光盘机系统的具有检错功能的EFM+数据译码 方法。光盘数据读出过程中需要用到的查表译码方法，特别涉及DVD(Digital Video Disc) 光盘中运用到的8到16(Eight to Fourteen Modulation plus)调制编码后的数据解调，简称 EFM+数据译码法。
背景技术：
为增加光盘数据读取时的可靠性，用户信息在存储前，必须把数据转换成适合 在介质上存储的物理表达形式。CD-ROM把8位数据转换成14位的通道码，称为8到14 调制编码，记为EFM(Eight to Fourteen Modulation) ; DVD-ROM把8位数据转换成16位 的通道码，称为8到16(Eight to Fourteen Modulation plus)调制编码，简称为EFM+编码， 目前国内大力发展的红光高清盘片NVD也采用EFM+调制方式。采用EFM+技术，在 提高光盘存储容量的同时减少了光盘对缺陷、玷污和划伤的敏感性，因此被广泛应用于 光存储和各种专业化视频处理系统。EFM+编码是无直流成分的游程受限(Run Length Limited,简称为RLL)编码的
一种。二值序列的相同码元的连续个数称为游程长度。游程长度受限码序列是指可用两 个参数Tmin = (d+1)和Tmax = (k+1)来表示其特点的二值码元序列。Tmin和Tmax分 别表示序列中游程长度的最小值和最大值。当数据序列通过带宽受限的通道时，d是控 制码间干涉的参数，k是保证读出时能取得时钟同步的参数。 理论分析和实验表明，把比特位"0"的游程长度最短限制在2个，最长限制在 10个时，光盘上的信号就能够可靠地读出。EFM+编码在将8比特的数据信源转换为16 个比特通道后，最小的游程长度参数d为2比特通道，最大游程长度参数k为10比特通 道，即在两个"1"之间，最少有两个连续的"0"，最多有10个连续的"0"。
光盘系统采用NRZ-I(No Return Zero-Inverse)非归零反相编码法则，信号电平 的一次反转代表比特"1"，比特"0"由没有电平变化的信号代表。用户数据存储 到DVD-ROM光盘时，当碰到比特位"1"时改变目前光盘中的烧录状态，碰到比特位 "0"时保持目前光盘中的烧录状态。而所谓EFM+处理是在烧录前将8位的数据按照一 定规则转换成16位的数据，然后再储存在光盘中。这些经EFM+处理后的16位数据的 基本规则，就是两个数据比特位"1"之间比特位"0"的个数既不小于2又不大于10。 此规则对应到光盘存储介质上，就是表示比特"0"的烧录状态的持续时间既要大于或等 于2个EFM+时钟周期，又要小于或等于10个EFM+时钟周期。 参照图l，图1是DVD光盘数据写入流程示意图用户数据在按光盘扇区容量 大小分块后先经过RS纠错编码，并采用EFM+调制方法将一字节的8位数据调制成16位 的并行数据后，再刻录光盘。 光盘数据读取过程则与前述过程相反。参照图2，图2是DVD光盘数据读取流 程示意图，经调制编码的数据在读取时必须先经过EFM+数据译码，将16位的并行数据转换为8位数据，再经RS纠错译码，得到原始的用户数据。其中，由感应激光而得的RF信号经过数据整形电路整形后，产生串行的数字信号，经过串并转换单元将串行的数字信号转换为16位并行数据信号后输出到EFM+译码单元，然后经EFM+译码单元，查表译码输出转换后的8位数据。这样的8位数据都是用户数据，在RS译码单元经过检错纠错，送入音、视频解调单元。由此过程可知，传统的EFM+译码法在RS译码单元简单地完成输入的16位并行数据与输出的8位数据一一对应的功能，查表即可完成译码。
但是，由于现在光盘读取的速率越来越高，加上光盘容易划伤等特性，使得光盘在读出数据和数据处理过程中，容易出现不符合上述EFM+调制规则的16位数据。这些数据如果不进行适当的处理仅由RS译码单元就进行EFM+译码，很容易出错。
统计显示，这些数据的出错具有随机性，因此数据的重复读出和处理，可有效降低数据出错率，得到符合调制规则的待译码数据，使EFM+译码得以正确进行，从而减轻后续RS译码解调模块的检错和纠错负担，提高数据读取的可靠度，避免挑片或读不出数据等问题。
发明内容
本发明的目的在于改善上述现有技术的不足，提供一种运用于光盘机系统具有检错功能的EFM+数据译码方法，以提高数据读取的可靠度和速度。
本发明技术解决方案如下 —种用于光盘机系统的EFM+数据译码方法，包括下列步骤 ①由感应激光从光盘存储器系统读取RF信号，该RF信号经过数据整形电路整
形处理产生串行数字信号； ②该串行数字信号在串并转换单元，检查该串行数字信号中物理扇区同步位，去除该同步位，将串行数据转换成第一数据输出； ③判断在EFM+译码单元，对输入的第一数据是否符合EFM+调制规则进行第一次判断 符合，则查表寻找与第一数据相对应的第二数据，完成EFM+译码，进入第
止少 不符合，则返回第②步，经第②步后进入第③步，进行第二次判断 符合，则查表寻找与第一数据相对应的第二数据，完成EFM+译码，进入第
止少； 不符合，则返回第①步，经第①步、第②步后进入第③步，进行第三次判断 符合，则查表寻找与第一数据相对应的第二数据，完成EFM+译码，进入第
止少； 不符合，则调整该第一数据，使之符合EFM+调制规则规则，查表寻找与第一
数据相对应的第二数据，完成EFM+译码，进入第④步； ④在RS译码单元经过检错纠错，送入音、视频解调单元。 所述的第一数据是按第一位格式编码形成的16位并行数据，所述的第二数据是按第二位格式编码形成的是8位并行数据。 所述的光盘机系统为数字光盘存储器(DVD)或红光高清光盘存储器(NVD)的各中格式盘片。 本发明的技术效果 由于本发明用于光盘机系统的EFM+数据译码方法，增加了 "判断"的第③步，特别地处理了不符合EFM+调制规则的所述的第一数据，尽可能的消除了EFM+译码前数据处理过程中可能出现的随机错误，因此可提高EFM+解码准确度，使得后续的RS译码单元得以获得更多正确数据接续处理，因而可有效的提高数据读取的可靠度。
图1是DVD光盘中数据写入流程示意图。
图2是DVD光盘中数据读取流程示意图。 图3是待译码的16位数据和其可能产生的不符合EFM+调制规则的数据波形示意图。 图4是本发明运用于光盘机系统具有检错功能的EFM+数据译码法的流程图。
具体实施例方式
下面结合实例及附图对本发明做进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。 图3为待译码的符合EFM+调制规则的16位数据和可能产生的不符合EFM+调制规则的数据波形示意图。 如图3所示DATA = 16' h8802，其中16'代表16位，而h代表十六进制表示法。如以二进制表示DATA = 1000， 1000， 0000， 0010b 如正确读取此数据，则波形应如图2中DATA所示。但是由于盘片读取速率过高，盘片划伤等因素，可能获得如图2中的DATA1， DATA2， DATA3所示的三种波形。这三种波形中，DATA1下降沿提前到来，DATA2上升沿延后到来，DATA3则包含两种情况。三种波形都显示比特位的"0"的烧录状态维持不到2个周期或超过10个周期，不符合EFM+调制规则。 DATA1 = 1010， 0000， 0000， 1000b = 16' hA008，
DATA2 = 1000， 0000， 0000， OlOOb = 16， h8004，
DATA3 = 1010， 0000， 0000， OOlOb = 16' hA002 观察这三个不符合EFM+调制规则的16位数据，有的在其邻近的两个比特位"1"之间比特位"0"个数只有1个，少于EFM+调制规则的至少2个，有的在邻近的两个比特位"1"之间比特位"0"的个数为ll个，大于EFM+调制规则的最多IO个。如果对这样的16位数据直接进行EFM+译码，因为译码表中根本不存在这些不符合调制规则的数据，会出现译码错误。 当反复读取到的待译码数据出现上述不符合调制规则情况时，可依据出错的情况调整该数据。具体来讲，就是当16位数据在邻近的两个比特位"l"之间比特位"0"的个数小于2时，则调整此数据使该处两个比特位"1"之间的比特位"0"的个数等于2;或者，当16位数据在邻近的两个比特位"1"之间比特位"0"的个数大于10时，则调整此数据使该处两个比特位"1"之间的比特位"0"的个数等于IO。经此调整，可以保证进行查表译码的待译码数据全部符合EFM+调制规则。 图4是本发明运用于光盘机系统具有检错功能的EFM+数据译码方法流程图。参照图4，由图可见，本发明用于光盘机系统的EFM+数据译码方法，包括下列步骤
①由感应激光从光盘存储器系统读取RF信号，该RF信号经过数据整形电路整形处理产生串行数字信号； ②该串行数字信号在串并转换单元，检查该串行数字信号中物理扇区同步位，去除该同步位，将串行数据转换成第一数据输出； ③判断在EFM+译码单元，对输入的所述的第一数据是否符合EFM+调制规则进行第一次判断 符合，则查表寻找与第一数据相对应的第二数据，完成EFM+译码，进入第
止少 不符合，则返回第②步，经第②步后进入第③步，进行第二次判断 符合，则查表寻找与第一数据相对应的第二数据，完成EFM+译码，进入第
止少； 不符合，则返回第①步，经第①步、第②步后进入第③步，进行第三次判断 符合，则查表寻找与第一数据相对应的第二数据，完成EFM+译码，进入第
止少； 不符合，则调整该第一数据，使之符合EFM+调制规则，然后查表寻找与所述的第一数据相对应的第二数据，完成EFM+译码，进入第④步；
④在RS译码单元经过检错纠错，送入音、视频解调单元。 所述的第一数据是按第一位格式编码形成的16位并行数据，所述的第二数据是按第二位格式编码形成的8位并行数据。 所述的光盘机系统为数字光盘存储器(DVD)或红光高清光盘存储器(NVD)的各中格式盘片。 所述的调整该第一数据，使之符合EFM+调制规则的调整方法是当16位数据在邻近的两个比特位"1"之间比特位"0"的个数小于2时，则调整此数据使该处两个比特位"1"之间的比特位"0"的个数等于2;当16位数据在邻近的两个比特位"1"之间比特位"0"的个数大于10时，则调整此数据使该处两个比特位"1"之间的比特位"0"的个数等于IO。 由以上说明可知，当第一次判断待译码数据是否符合EFM+调制规则结果为否时，重复第②步，可以消除因串并转换过程出现的错误给译码带来的影响；当第二次判断译码数据是否符合EFM+调制规则，结果仍为否时，退回第①步，重新进行数据整形处理和串并转换，可以消除数据在模数转换过程中出错给译码带来的影响。如此一来，在数据进行EFM+查表译码前就对待译码数据进行了初步检错，可有效提高数据译码的准确性和可靠度。当第三次判断译码数据是否符合EFM+调制规则结果仍为否时(出现这种情况的概率极小)，说明在数据写入光盘的过程中甚至在刻录前的数据处理过程中就已经出错，重复读取过程中的数据处理步骤不能消除此类错误，只能依出错情况调整该数据，使之成为最可能出现的符合EFM+调制规则的数据，然后进行译码。
当然，全面考虑，还有两种出错情形 一是读取到的符合调制规则的数据也可能是出错的错误数据恰好也符合调制规则，二是经调整的"最可能"数据也可能是符合调制规则的错误数据。反向思考，真的出现这样的错误，重复读取和调整过的数据经EFM+解调后也与原先没有重复读取或调整数据的结果相同，并不会影响数据读取的正确性。而且，这样的错误在后续的RS译码系统中会得到纠正。在后续的RS译码模块，存在EDC(Error Detection Code)与ECC(Error Correction Code)模块对出错的数据进行纠错(纠错是用户数据在写入前进行RS编码的主要目的)。 由于本发明是在数据由模拟转换为数字后随即进行数据的初步校正，当数据不符合EFM+调制规则时，便重复前面的待译码数据提取过程，直至读取到符合EFM+调制规则的数据再进行译码，因此特别适合处理待译码数据在提取过程中出错而出现的不符合EFM+调制规则的数据，可有效提高EFM+译码的准确性，使得后续的RS译码模块得以获得更多正确数据接续处理，减轻了RS译码模块检测纠错的负担，且容易实施，可方便有效提高数据读取的可靠度，在光盘机信号读取方面具有实用和商业化价值。
本发明已以一实例披露如上，然该实例并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作进一步的更动与润饰。本发明的保护范围以权利要求的范围为准。
权利要求
一种用于光盘机系统的EFM+数据译码方法，其特征是包括下列步骤①由感应激光从光盘存储器系统读取RF信号，该RF信号经过数据整形电路整形处理产生串行数字信号；②串并转换该串行数字信号在串并转换单元，检查该串行数字信号中物理扇区同步位，去除该同步位，将串行数据转换成第一数据输出；③判断在EFM+译码单元，对输入的所述的第一数据是否符合EFM+调制规则进行第一次判断符合，则查表寻找与第一数据相对应的第二数据，完成EFM+译码，进入第④步不符合，则返回第②步，经第②步后进入第③步，进行第二次判断符合，则查表寻找与第一数据相对应的第二数据，完成EFM+译码，进入第④步；不符合，则返回第①步，经第①步、第②步后进入第③步，进行第三次判断符合，则查表寻找与第一数据相对应的第二数据，完成EFM+译码，进入第④步；不符合，则调整该第一数据，使之符合EFM+调制规则，然后查表寻找与所述的第一数据相对应的第二数据，完成EFM+译码，进入第④步；④在RS译码单元经过检错纠错，送入音、视频解调单元。
2. 根据权利要求1所述的EFM+数据查表译码法，其特征在于所述的第一数据是按第 一位格式编码形成的16位并行数据，所述的第二数据是按第二位格式编码形成的8位并 行数据。
3. 根据权利要求1所述的EFM+数据查表译码法，其特征在于所述的光盘机系统为数 字光盘存储器(DVD)或红光高清光盘存储器(NVD)的各中格式盘片。
4. 根据权利要求1所述的EFM+数据查表译码法，其特征在于所述的调整该第一数 据，使之符合EFM+调制规则的调整方法是当16位数据在邻近的两个比特位"1"之 间比特位"0"的个数小于2时，则调整此数据使该处两个比特位"1"之间的比特位"0"的个数等于2;当16位数据在邻近的两个比特位"1"之间比特位"0"的个数大 于10时，则调整此数据使该处两个比特位"1"之间的比特位"0"的个数等于IO。
全文摘要
一种用于光盘机系统的EFM+数据译码方法，其特点是在串并转换的第②步和在RS译码单元经过检错纠错，送入音、视频解调单元的第④步之间增加了第③步判断输入的所述的第一数据是否符合EFM+调制规则进行第一次判断符合，查表完成EFM+译码进入第④步不符合，则返回第②步，进入第③步，进行第二次判断符合，则查表完成EFM+译码，进入第④步；不符合，则返回第①步，经第①步、第②步后进入第③步，进行第三次判断符合，查表完成EFM+译码，进入第④步；不符合，则调整该第一数据，使之符合EFM+调制规则，然后查表完成EFM+译码，进入第④步。本发明能简单有效提地高读取数据的准确度和可靠性，具有实用价值。
文档编号G11B20/18GK101692344SQ20091019567
公开日2010年4月7日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者余超群, 周为, 施仁宏, 阮昊 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所