专利名称：光学储存装置的估测参数适应性调整的方法
技术领域：
本发明涉及一种光学储存装置的估测参数调整方法，特别涉及一种光学储存装置的估测参数适应性调整的方法。
背景技术：
随着计算器系统运算速度的提升以及因特网的兴起，各个领域的使用者对于数据储存的需求与日俱增。由于光学储存媒体(如光盘—CD，或数字多用途光盘—DVD)具备体积轻便、储存容量可观且价格经济等优势，用来存取该光学储存媒体的光学储存装置(如光驱/光盘刻录机—CD drive/CDburner，或数字多用途光驱/数字多用途光盘刻录机—DVD drive/DVDburner)便成为计算器系统的标准配备之一。
因应前述的需求，甚至出现了容量较大、纪录时间较长、且数据记录的线速度为1.1公尺/每秒的光盘规格。然而纪录时间增长却使其线速度规格已大幅偏离已知规格的中心值1.3公尺/每秒。对于已知的光学储存装置而言，数据记录的线速度的变异性会严重影响与工作频率(channel bit rate)相关的参数设定，因此已知的光学储存装置无法同时满足该光学储存媒体的已知规格与新兴规格。以压控频率设定(VCODAC Setting)为例，其设定值若不精确会使得该光学储存装置的压控震荡器所产生的时钟信号的频率无法逼近一个目前工作频率，就无法使该锁相回路快速地锁定该目前工作频率，因此该锁相回路便无法充分发挥其效能。
在已知的光学储存装置中，与其工作频率相关的参数设定(例如前述的压控频率设定)通常是以特定参数直接设定或是根据实时、简易的计算结果来实施。然而对应于该光学储存装置与该光学储存媒体之间的适应性，这些参数实质上涉及繁复的数学运算。因此在该光学储存装置运作的过程中，并没有足够的时间对这些参数进行缜密的计算，同时也缺乏足够的实时信息以进行适应性调整来进一步提升其效能。
发明概述因此本发明的主要目的在于提供一种光学储存装置的估测参数适应性调整的方法，以解决上述问题。
本发明的较佳实施例中提供一种光学储存装置的估测参数适应性调整的方法，用来根据一个光学储存装置的目前数据记录位置决定一个估测参数以估测一个工作频率。该方法包含有提供一个二维估测参数表，其中该二维估测参数表具有多个估测参数，这些估测参数对应于线速度与数据记录位置。该方法另包含有决定一个线速度估测值；以及根据该线速度估测值、该目前数据记录位置、与该二维估测参数表决定一个估测参数以估测该工作频率。
本发明的优点之一是，本发明的光学储存装置的二维估测参数表是同时根据数据记录的多个线速度以及数据记录位置而设计，因此这些估测参数可以符合该光学储存装置读取各种不同数据记录线速度的光学储存媒体所需的精确度。一方面可以使该光学储存装置的压控震荡器所产生的时钟信号的频率非常接近一个目前工作频率，以使得该锁相回路快速地锁定该目前工作频率，并且使该锁相回路充分发挥其效能。另一方面可以降低搜寻(seek)结束后该光学储存装置的集成电路锁住工作频率的瞬时时间。
本发明的另一优点是，本发明的光学储存装置的二维估测参数表是同时根据数据记录的多个线速度以及数据记录位置而设计，因此这些参数可以补偿具有较大数据记录线速度变异性的学储存媒体所需的精确度。
本发明的又一优点是，本发明的方法是根据对应于该光学储存装置与该光学储存媒体之间的适应性的繁复数学运算，预先将多个估测参数建立为具有适应性调整功能的估测参数表。因此该光学储存装置在运作过程中能够根据该估测参数表实时决定与目前工作频率相关的参数设定，同时也能够取得足够的实时信息以进行适应性调整来进一步提升其效能。
附图简述
图1为本发明的光学储存装置的估测参数调整模型的示意图。
图2为本发明的光学储存装置的估测参数适应性调整的方法流程图。
图3为图2的方法的模型的示意图。
图4为图3的内插计算的示意图。
图5为本发明另一实施例方法的模型的示意图。
图式的符号说明
实施方式已知的光学储存媒体上数据记录的轨迹是一螺旋轨迹。由基本微积分原理所得的螺旋轨迹公式得知，该光学储存媒体的数据记录位置L与该光学储存媒体的半径R(如一光盘片的外径)的关系为R=ri2+p×Lπ]]>其中，ri为内圈轨道起始点(即L值为零之处)的半径，p为轨距(即该螺旋轨迹的两相邻处的径向距离)，π为圆周率。
以一数字多用途光盘为例，其数据记录位置是以扇区(sector)为单位，每扇区的轨迹长度为5.1584厘米，则该数字多用途光盘于第T个扇区的数据记录位置L为5.1584T，其对应的半径R为R=ri2+5.1584×p×Tπ]]>其中，该数字多用途光盘的内圈半径ri为24厘米，轨距p为0.74微米。
另外，以一光盘为例，其数据记录位置是以时间(秒)为单位，每秒的轨迹长度为1.2公尺至1.4公尺(即线速度的范围由1.2公尺/每秒至1.4公尺/每秒)，则该光盘在第T秒的数据记录位置L为1.2T至1.4T，其对应的半径R为R=ri2+1.2×p×Tπ~ri2+1.4×p×Tπ]]>其中，该光盘的内圈半径ri为25公厘，轨距p为1.6微米。
前述的光学储存媒体的轨迹上的线速度V与其半径R、转频f(转动频率，单位为“1/秒”，即每秒转动圈数)、与转动的角速度的关系为V＝R×ω＝2×π×R×f因此，该光学储存装置读取该光学储存媒体的工作频率(channel bit rate)为ν=Vϵ=R×ωϵ=2×π×R×fϵ]]>其中，ε为该光学储存媒体的一位(Bit)数据长度的公尺数，而转频f在本发明的光学储存装置是以一转频计数值(FGCNT)决定，说明如下。该光学储存装置具有一个主轴马达(Spindle Motor)，用来承载并且转动该光学储存媒体。当该主轴马达转动时，该光学储存装置以一侦测器侦测该主轴马达的转频，并且对应地产生一转频信号(FG signal)代表目前转频。而该光学储存装置发数字信号处理器(Digital Signal Processor)接收该转频信号后，就以一较高频率fcnt的时钟信号度量该转频信号以计算该主轴马达转一圈的周期中该时脉信号振荡的周期数，而该周期数即为该转频计数值。以该转频计数值代表转频f的做法是便于该数字信号处理器进行相关运算。其中转频f、该时钟信号的频率fcnt、与转频计数值(FGCNT)的关系为f=fcntFGCNT]]>由以上两式可得ν=Vϵ=R×ωϵ=2×π×R×fϵ=2×π×R×fcntϵ×FGCNT=KvFGCNT]]>其中，定义了工作频率的估测参数KV如下Kv=2×π×R×fcntϵ=2×π×ri2+p×Lπ×fcntϵ]]>因此对于每一数据记录位置L(已于前述两例—光盘与数字多用途光盘—说明了数据记录位置L的计算方式)可以预先通过以上的计算求得一个估测参数KV。
在本发明的光学储存装置设计之初，先通过前面所述的公式计算对应于多个数据记录位置L的估测参数KV，并且将这些估测参数建立为一个一维估测参数表(如图1所示的对照表102)。该一维估测参数表是预先储存在该光学储存装置的固件。该固件执行时，根据目前数据记录位置L由该一维估测参数表的多个估测参数中快速地决定一个估测参数KV，再将估测参数KV除以转频计数值(FGCNT)快速地估测工作频率。通过实时且快速地估测工作频率，可以使该光学储存装置对该光学储存媒体进行数据搜寻(seek)时，预先设定好欲搜寻的数据记录位置L所对应的各方面参数以增进该光学储存装置的效能。例如该光学储存装置的锁相回路的压控频率设定(VCODACsetting)即需要通过实时且快速地估测工作频率，并且将该锁相回路的压控震荡器(VCO，Voltage-Controlled Oscillator)的输入电压设定为对应于估测的工作频率的输入电压。因此当该估测参数表设计得很精确而能符合该光学储存装置读取该光学储存媒体的需要，也就是说压控震荡器所产生的时钟信号的频率非常接近一个目前工作频率，就可以使该锁相回路快速地锁定该目前工作频率，而使该锁相回路充分发挥其效能。
请参考图1的第一实施例，图1为本发明的光学储存装置(在本实施例是一个光驱)的估测参数调整模型的示意图。如前面所述，该光盘的数据记录位置L是以时间(秒)为单位。图1的光驱是假设其所读取的光盘每秒的轨迹长度为1.3公尺(即数据记录的线速度1.3公尺/每秒)而设计，则该光盘于第T秒(即图1所示的“寻址时间”)的数据记录位置L为1.3T。图1显示前述的一维估测参数表102包含有多个估测参数(K0、K1、K2、K3、......、Kn)，其中这些估测参数对应于寻址时间。该光学储存装置的固件执行时，根据目前数据记录位置L(即图1所示的“目前寻址时间101”)由一维估测参数表102的多个估测参数中快速地决定一个估测参数Kj作为频率估测150所需要的估测参数110，即KV1.3。其下标V1.3用来强调一维估测参数表102是假设该光驱所读取的光盘的数据记录的线速度为1.3公尺/每秒而设计。图1的频率估测150是先根据一个集成电路170(在图1标示为“IC”，其具有前述的数字信号处理器与锁相回路)输入的转频计数值。再将估测参数110除以转频计数值以快速地估测工作频率。
由上述可知，第一实施例的光学储存装置的一维估测参数表是假设该光学储存媒体每秒的轨迹长度(即数据记录之线速度)为定值而设计。在光盘规格中数据记录的线速度的分布范围由1.2公尺/每秒至1.4公尺/每秒，因此对于符合该规格的中心值(线速度为1.3公尺/每秒)的光盘而言，第一实施例的光驱可以充分发挥该估测参数表的功效。
本发明第二实施例的光驱具有一个二维估测参数表(如图3所示的对照表302)，是在该光驱设计之初通过前面所述的公式计算而得，并且预先储存在该光驱的固件。该光驱是针对数据记录的线速度非定值的光盘、以及远离前述规格的中心值(线速度为1.3公尺/每秒)的光盘而设计。该光驱甚至适用于某些容量较大、纪录时间较长、且数据记录的线速度为1.1公尺/每秒的光盘。请同时参考图2与图3，图2为本发明光学储存装置的估测参数适应性调整的方法流程图，图3为图2的方法的模型的示意图。该方法的相关步骤是由该光学储存装置(在本实施例中是一个光驱)的固件所执行，用来根据该光学储存装置所读取的光学储存媒体的目前数据记录位置决定一个估测参数以估测一个工作频率(channel bit rate)。该方法说明如下步骤10提供一个二维估测参数表302，其中二维估测参数表302具有多个估测参数K(i，j)(i＝1、2、3、4，j＝1、2、3、......、n)，估测参数K(i，j)对应于线速度V(如图3所示，V＝1.1、1.2、1.3、1.4，分别对应于i＝1、2、3、4)与数据记录位置(如图3所示，“寻址时间”，分别对应于j＝1、2、3、......、n)；步骤20提供一个内插索引值，以通过内插计算330(后续将进一步说明)决定一个估测参数KV来估测该工作频率(如图3所示“频率估测350”)，其中该内插索引值对应于线速度V；步骤30决定一个线速度估测值V(V＝1.1～1.4，是用来代入二维估测参数表302的线速度V以进行对照)，同时决定该内插索引值以决定线速度估测值V；步骤40根据线速度估测值V、该目前数据记录位置(如图3所示“目前寻址时间301”，其对应的估测参数为K(1，j)、K(2，j)、K(3，j)、K(4，j))、与二维估测参数表302决定一个估测参数K(i，j)以估测该工作频率；以及步骤50比较390估测的工作频率392与一目前工作频率394(在图3分别标示为“估测频率392”与“锁定频率394”)以通过重新决定(如图3所示“增加/减少396”)该内插索引值(即重新执行步骤30重新决定线速度估测值V)来减少估测的工作频率392与目前工作频率394的差异。
如前面所述，该光盘的数据记录位置L是以时间(秒)为单位。图3的光驱是假设其所读取的光盘每秒的轨迹长度的分布范围为1.1公尺至1.4公尺(即数据记录的线速度分布范围为1.1公尺/每秒至1.4公尺/每秒)而设计，则该光盘在第T秒(即图3所示的“寻址时间”)的数据记录位置L分布范围为1.1T至1.4T。
图3显示步骤10所提供的二维估测参数表302包含有多个一维估测参数表3021、3022、3023、3024。该光学储存装置的固件执行时，根据目前数据记录位置L(即图1所示的“目前寻址时间101”)由一维估测参数表3021、3022、3023、3024的多个估测参数中快速地选出估测参数K(1，j)、K(2，j)、K(3，j)、K(4，j)分别作为频率估测350所需要的估测参数311、312、313、314，即KV1.1、KV1.2、KV1.3、KV1.4。其下标V1.1、V1.2、V1.3、V1.4是用来强调一维估测参数表3021、3022、3023、3024是分别假设该光驱所读取的光盘的数据记录的线速度为1.1公尺/每秒、1.2公尺/每秒、1.3公尺/每秒、1.4公尺/每秒而设计。
在步骤20，首先定义当该内插索引值为0xff、0xaa、0x55、0x00(“0x”表示十六进制数)时，分别对应于数据记录的线速度为1.1公尺/每秒、1.2公尺/每秒、1.3公尺/每秒、1.4公尺/每秒。在初次执行步骤30时，可先决定线速度估测值V的初始值为1.3公尺/每秒(即V＝1.3)，同时决定该内插索引值为0x55以决定该线速度估测值。对应于图3所示“内插计算330”、“频率估测350”、“比较390”的循环，一旦有了步骤30在该循环运作之初所决定的线速度估测值V作为该循环的初始条件，即可通过步骤30、40、50的反复运作将估测的工作频率392逼近目前工作频率394。
请参阅图4，图4为图3的内插计算330的示意图。图4的横轴表示前述的内插索引值(在图4中标示为“Index”)，图4的纵轴表示图3的估测参数KV。而图4的内插函数332显示估测参数KV1.1、KV1.2、KV1.3、KV1.4分别对应于内插索引值0xff、0xaa、0x55、0x00。本实施例的内插索引值变化范围是为0x00至0xff的十六进制数，其中该内插索引值代入图4的内插函数332即产生对应的估测参数KV。在步骤30、40、50的反复运作的过程中，该固件取得一个集成电路370(在图3标示为“IC”，其具有前述的数字信号处理器与锁相回路)输入的转频计数值，再将估测参数KV除以转频计数值以快速地得到估测的工作频率392。然后比较390估测的工作频率392与目前工作频率394以决定应该增加或减少396该内插索引值。例如该固件发现估测的工作频率392较目前工作频率394为小时，就增加396该内插索引值，即降低估测线速度。又例如该固件发现估测的工作频率392较目前工作频率394为大时，就降低396该内插索引值，即增加估测线速度。
如前面公式推导过程所述，转频f在本发明的光学储存装置是以转频计数值决定。也就是说本发明的方法另包含有根据一个转频信号计数值(FGCNT)决定目前转频f。此为实施方式的选择。在本发明的另一实施例中，该固件亦可通过一个替代电路取得该转频信号所代表的转频f，其中这些估测参数的定义是对应于该替代电路所代表的数学运算。因此本发明的方法另包含有根据一个目前转频f与决定的估测参数估测该工作频率。
另外步骤50是比较390估测的工作频率392与一个目前工作频率394以通过重新执行步骤30来减少估测的工作频率392与目前工作频率394的差异。此亦为实施方式的选择。由于该锁相回路的频率锁定时间长短是反应该工作频率估测的准确度之大小，在本发明的又一个实施例中，可根据该锁相回路的频率锁定时间的长短重新决定线速度估测值V。因此本发明的方法另包含监控(monitoring)频率锁定时间以通过重新决定线速度估测值V来减少该估测的工作频率与一个目前工作频率的差异。
而该锁相回路内部有一个控制该压控震荡器的输入电压的电流泵374(如图5所示)，该锁相回路经由控制电流泵374的充电与放电375，即可控制该压控震荡器的输入电压进而改变(如图3所示之)目前工作频率394，因此经由一检知电路(如一积分电路，未显示于图5中)来侦测电流泵374的充电或放电375，或是经由侦测该锁相回路控制电流泵374的逻辑信号373，即可(如图3所示的比较390)判断估测的工作频率392与目前工作频率394的差异，若估测的工作频率392较小，该锁相回路就控制电流泵374充电，以提升工作频率，若估测的工作频率392较大，该锁相回路就控制电流泵374放电，以降低工作频率，如此判断估测的工作频率392过大或过小来重新决定线速度估测值V，进而减少电流泵374的充电或放电375次数，亦为一种实施方式，其实施例示意图如图5所示。因此本发明的方法另包含检知该光学储存装置的锁相回路的电流泵374的充、放电375，以通过调整该内插索引值或通过调整该线速度估测值，来降低电流泵374的充电或放电375的次数。该方法亦包含检知该光学储存装置的锁相回路控制电流泵374的逻辑信号373，以通过调整该内插索引值或通过调整该线速度估测值，来降低电流泵374的充电或放电375的次数。
相较于已知技术，本发明的光学储存装置的二维估测参数表是同时根据数据记录的多个线速度以及数据记录位置而设计，因此这些估测参数可以符合该光学储存装置读取各种不同数据记录线速度的光学储存媒体所需的精确度。一方面可以使该光学储存装置的压控震荡器所产生的时钟信号的频率非常接近一个目前工作频率，以使得该锁相回路快速地锁定该目前工作频率，并且使该锁相回路充分发挥其效能。另一方面可以降低搜寻(seek)结束后该光学储存装置的集成电路锁住工作频率的瞬时时间。
本发明的另一优点是，本发明的光学储存装置的二维估测参数表是同时根据数据记录的多个线速度以及数据记录位置而设计，因此这些估测参数可以补偿具有较大数据记录线速度变异性的光学储存媒体所需的精确度。
本发明的又一优点是，本发明的方法是根据对应于该光学储存装置与该光学储存媒体之间的适应性的繁复数学运算，预先将多个估测参数建立为具有适应性调整功能的估测参数表。因此该光学储存装置在运作过程中能够根据该估测参数表实时决定与目前工作频率相关的参数设定，同时也能够取得足够的实时信息以进行适应性调整来进一步提升其效能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.一种光学储存装置的估测参数适应性调整的方法，用来根据一个光学储存装置的目前数据记录位置决定一个估测参数以估测一个工作频率(channel bit rate)，该方法包含有提供一个估测参数表，其中，该估测参数表具有多个估测参数，这些估测参数对应于数据记录位置；以及根据该目前数据记录位置、与该估测参数表决定一个估测参数以估测该工作频率。
2.如权利要求1所述的方法，该方法另包含有根据一个目前转频与该决定的估测参数估测该工作频率。
3.如权利要求2所述的方法，该方法另包含有根据一个转频信号计数值(FGCNT)决定该目前转频。
4.如权利要求1所述的方法，其中，该估测参数表是一个二维估测参数表，并且这些估测参数是对应于线速度与数据记录位置，该方法另包含有决定一个线速度估测值；以及根据该线速度估测值、该目前数据记录位置、与该二维估测参数表决定一个估测参数以估测该工作频率。
5.如权利要求4所述的方法，该方法另包含提供一个内插索引值，以通过内插计算决定一个估测参数来估测该工作频率。
6.如权利要求5所述的方法，该方法另包含有比较该估测的工作频率与一个目前工作频率以通过重新决定该内插索引值来减少该估测的工作频率与该目前工作频率的差异。
7.如权利要求4所述的方法，该方法另包含有比较该估测的工作频率与一个目前工作频率以通过重新决定该线速度估测值来减少该估测的工作频率与该目前工作频率的差异。
8.如权利要求4所述的方法，该方法另包含监控(monitoring)频率锁定时间以通过重新决定该内插索引值来减少该估测的工作频率与一个目前工作频率的差异。
9.如权利要求4所述的方法，该方法另包含监控(monitoring)频率锁定时间以通过重新决定该线速度估测值来减少该估测的工作频率与一个目前工作频率的差异。
10.如权利要求4所述的方法，该方法另包含检知该光学储存装置的锁相回路的电流泵的充、放电，以通过调整该内插索引值来降低该电流泵的充电或放电的次数。
11.如权利要求4所述的方法，该方法另包含检知该光学储存装置的锁相回路的电流泵的充、放电，以通过调整该线速度估测值来降低该电流泵的充电或放电的次数。
12.如权利要求4所述的方法，该方法另包含检知该光学储存装置的锁相回路控制该电流泵的逻辑信号，以通过调整该内插索引值来降低该电流泵的充电或放电的次数。
13.如权利要求4所述的方法，该方法另包含检知该光学储存装置的锁相回路控制该电流泵的逻辑信号，以通过调整该线速度估测值来降低该电流泵的充电或放电的次数。
14.如权利要求1所述的方法，其中该光学储存装置是一个光驱(CD drive)或一个光盘刻录机(CD burner)，该方法另包含以一个光盘(CD)的多个盘片寻址时间表示这些数据记录位置。
15.如权利要求1所述的方法，其中该光学储存装置是一个数字多用途光驱(DVD drive)或一个数字多用途光盘刻录机(DVD burner)，该方法另包含以一个数字多用途光盘(DVD)的多个扇区(sector)表示这些数据记录位置。
全文摘要
一种光学储存装置的估测参数适应性调整的方法，用来根据一个光学储存装置的目前数据记录位置决定一个估测参数以估测一个工作频率。该方法提供一个二维估测参数表，其中，该二维估测参数表具有多个估测参数，这些估测参数对应于线速度与数据记录位置。该方法另具有决定一个线速度估测值；以及根据该线速度估测值、该目前数据记录位置、与该二维估测参数表决定一个估测参数以估测该工作频率。
文档编号G11B20/10GK1604202SQ0312489
公开日2005年4月6日 申请日期2003年9月29日 优先权日2003年9月29日
发明者沈永錤 申请人:联发科技股份有限公司