专利名称：缺陷检测系统和方法
技术领域：
本发明有关于DVD-RAM，尤其是有关于一DVD-RAM光盘的缺陷管理， 具体来说是关于一种缺陷检测系统和方法。
背景技术：
对可复写式的光盘如DVD-RAM而言，如果一扇区(sector)读出的错 误超过一定的标准，则该扇区被视为有缺陷(defective)扇区，而数据就不 再写入该扇区。在实际上举例来说，缺陷扇区的地址可以被纪录在一缺陷管 理表中，而光驱就据此避免对该扇区进行存取。图1为现有DVD-RAM规格中关于一扇区数据区块的架构图。 一扇区包 含2064位，排列成12列，每列172位。第一列最前端有三个字段，数据识 别码(Data ID)，识别码错误检测(IED)和保留位，紧接着160位的数据。 数据识别码储存每一扇区独有的编号。接下来十列各172位皆为数据。最后 一列包含168位的数据以及4位的错误检测码(EDC)。因此在图l中可供 使用者储存数据的位数有2048个，编号从0到2047。图2为现有DVD-RAM规格中容错数据区块的架构图。连续16个扰频 编码区块(scrambled block)组成一容错数据区块200,包含192列，每列 172位。 一扰频编码区块经由一扰频电路将图1的扇区数据区块编码而成。 纵向来看，在每一 纵列是192位，底下附加了一段16位的外校验码PO(Parity Outer)。而横向来看，每一横列后面附加10位的内校验码PI (Parity Inner)。 因此一个完整的容错数据区块200是一个208乘以182的区块。内校验码PI 和外校验码PO使用Reed-Solomon算法产生，为每一横列和纵列提供了基本 的容错能力。在容错数据区块200中，每一横列又称为一数据帧(Fmme)，是 一种基本的数据单位。
传统的缺陷管理方法是利用DVD-RAM中的保留区域来储存主缺陷表 PDL (primary defect list)和副缺陷表SDL (secondary defect list)。主缺陷表PDL 主要纪录有缺陷的扇区，而副缺陷表SDL纪录有缺陷的容错数据区块(ECC blocks)。如果一扇区中有超过一定数量的横列发生内校验码PI错误，则该扇 区被视为有缺陷。同样的，在一容错数据区块中如果有超过一定数量的扇区 是有缺陷的，则该容错数据区块整个被视为有缺陷。此外， 一容错数据区块 中如果有超过一定数量的纵列发生外校验码PO错误，该容错数据区块也被 视为有缺陷。更确切的说，每一扇区都具备一独特的实体识别码(PID)。 当一扇区有缺陷时，它的实体识别码PID就被写入主缺陷表PDL中。 一容错 数据区块的实体识别码PID则是以其中第一扇区的实体识别码PID为代表 值。当一容错数据区块发生缺陷时，它的实体识别码PID就被纪录在副缺陷 表SDL中，同时一备用容错数据区块的实体识别码PID也被纪录在其后，供 替换使用。该实体识别码PID亦具备容错能力，由分别储存在扇区中不同位 置的PID1， PID2， PID3， PID4 (未图示)所提供。如果一个扇区中有超过 三个实体识别码PID读不出来，则称之为档头错误，这样的扇区也被视为有 缺陷的。在DVD-RAM盘片制造时，主缺陷表PDL和副缺陷表SDL也同时被建 立。而盘片的表面随着使用可能产生新的缺陷，所以在重新格式化或写入 DVD-RAM盘片时，需要一个校验的机制来更新主缺陷表PDL和副缺陷表 SDL。发明内容本发明提供一种缺陷检测系统和方法，用于可复写光盘。在该系统中， 一解调器读取一光盘上多个扇区的内容与内校验码(Pi)。 一扇区检测器解码所述的这些内校验码PI以获得所述的这些扇区的缺陷信息。 一存储器储存 由所述的这些扇区的内容所组成的一容错数据区块，并储存所述的这些扇区 的缺陷信息，其中该容错数据区块包含一外校验码(PO)。 一容错数据区块
检测器解码该外校验码，并根据所述的这些扇区的缺陷信息和该外校验码来 判断该容错数据区块是否有缺陷。 一处理器控制该内校验码和外校验码的解 码程序。该扇区检测器包含下列元件。 一内校验码解码器根据内校验码校验扇区的内容。 一档头(header)解码器从扇区中解出档头以判断其正确性。 一扇 区确认器统计该内校验码解码器和档头解码器的检査结果，统计后和一第一 临界值比较，以判定扇区是否有缺陷；其中该扇区检测器将检查过的扇区的 内容和缺陷信息储存至该存储器中。每一扇区包含多个数据帧，各对应一内校验码。该内校验码解码器根据 每一内校验码判断对应数据帧的正确性，并统计每一扇区中有缺陷的数据帧 数量。如果一扇区中有缺陷的数据帧数量超过该第一临界值，则判定该扇区 为有缺陷。该第一临界值为可程序化的值，由软件设定。该容错数据区块检测器包含下列元件。 一外校验码解码器从该存储器中 读取扇区的内容以供解码外校验码，并计算外校验码错误次数。 一缺陷列表 纪录该扇区检测器检测缺陷的结果。 一容错数据区块确认器根据该缺陷列表 统计有缺陷的扇区数量，统计后和一第二临界值比较，藉此判定该容错数据 区块是否有缺陷。当该容错数据区块被判定为有缺陷时，该容错数据区块确认器发出一中 断至该处理器，要求更新该光盘片中的一主缺陷表或一副缺陷表，而同时， 该容错数据区块确认器发出一控制信号使该外校验码解码器暂停运作，直到 该处理器完成该更新程序。当该更新程序在进行时，该解调器和该扇区检测 器持续地处理下一容错数据区块所属的多个扇区。如果有缺陷的扇区数量超 过该第二临界值，则判定该容错数据区块为有缺陷。该第二临界值为可程序 化的值，由软件设定。
图1为现有DVD-RAM规格中关于一扇区数据区块的架构图；图2为现有DVD-RAM规格中容错数据区块的架构图；图3为本发明DVD-RAM的缺陷管理系统的实施例；图4为图3中扇区检测器304的实施例；图5为图3中容错数据区块检测器308的实施例；图6为扇区检测器304进行扇区校验的流程图；图7为容错数据区块检测器308进行容错数据区块校验的流程图；以及图8为本发明光盘校验方法的流程图。附图标号IOO扇区数据区块200容错数据区块302解调器304扇区检测器306存储器308容错数据区块检测器310处理器402内校验码解码404档头解码器406扇区确认器具体实施方式
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举 出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下图3为本发明DVD-RAM的缺陷管理系统的实施例。解调器302将从读 写头(未图示)读取的8-14编码信号(EFM)解码成如图2所示的数字数据 串流，而扇区检测器304接收该数字数据串流以进行扇区校验。该数字数据
串流代表一容错数据区块中连续的多个数据帧。一容错数据区块(ECC block) 包含16个扇区，而每个扇区包含12个数据帧(frame)，每个数据帧后头附 有10位的内校验码PI。该扇区检测器304循序从该数字数据串流中解出数 据帧，而每一扇区的缺陷则由内校验码PI来判断。该存储器306将该数字数 据串流和缺陷信息暂存起来，供后续的外校验码PO解码使用。而容错数据 区块的缺陷与否则是根据外校验码PO解码的结果以及扇区检测器304提供 的缺陷信息来判断。判定缺陷扇区的门坎是第一临界值存Thrl，而判定缺陷容 错数据区块的门坎是第二临界值弁Thr2。如果错误的数据帧数量超过第一临界 值弁Thrl的话该扇区就被视为缺陷扇区。而如果缺陷扇区的数量超过第二临 界值弁Thr2的话，该容错数据区块就被判断是有缺陷。处理器310可执行固 件程序来管理主缺陷表PDL和副缺陷表SDL，并控制扇区检测器304和容 错数据区块检测器308的运作。图4为图3中扇区检测器304的实施例。在扇区检测器304中， 一内校 验码解码器402可根据内校验码PI校验扇区内容的正确性。举例来说，该内 校验码解码器402由每一内校验码PI判断对应的数据帧是否有缺陷，并统计 一扇区中有缺陷的数据帧数目。 一档头解码器404解码每一扇区的档头，并 校验其正确性。扇区确认器406统计内校验码解码器402和档头解码器404 的结果，与一第一临界值弁Thrl比较，以判定一扇区是否为缺陷扇区。如果 有缺陷的数据帧数目超过该第一临界值弁Thrl，则判定该扇区为缺陷。该第一 临界值^Thrl可以是由软件决定的一变量。随后，缺陷信息弁Info与扇区内容 弁Data本身一起被储存在存储器306中。该缺陷信息可以是一串13位的数字， 用以表示一扇区中对应的13个数据帧是正确的还是错误的。举例来说，0代 表正常，l代表错误。该缺陷信息另包含一主缺陷表PDL旗标以及该扇区的 实体识别码PID。该主缺陷表PDL旗标用以指出该扇区是否被判定为有缺陷。图5为图3中容错数据区块检测器308的实施例。因外校验码PO解码 需要整个容错数据区块，所以数据帧在存储器306中循序重组成一容错数据
区块之后才开始进行PO解码。外校验码解码器502接着读取存储器306中 的与扇区内容弁Data以进行外校验码PO校验，并统计所有发生外校验码PO 错误弁err的次数。一缺陷列表504中储存了缺陷信息針nfo，亦即每一扇区的 检查结果。该缺陷列表504可以是使用缓存器实际应用，或是使用存储器30、6 中的一区块。因此图3中的容错数据区块检测器308和存储器306之间的互 动方式取决于缺陷列表504的设计方式。此外缺陷列表504可以是一 16位的 对照表，用以表示容错数据区块中16个扇区的状态。举例来说，位0表示正 常，位1表示缺陷。缺陷列表504亦可记录其它必要信息，例如每一扇区的 实体识别码PID。 一容错数据区块确认器506耦接于该外校验码解码器502 和缺陷列表504，计数缺陷列表504中全部缺陷扇区的数目，并将该数目与 第二临界值耵hr2比较，以判定该容错数据区块是否为一缺陷容错数据区块。 如果缺陷扇区的数目超过第二临界值弁Thr2，则该容错数据区块就是一个缺陷 容错数据区块。此外，如果外校验码PO错误数目超过一不可回复的程度， 则该容错数据区块亦被判定为有缺陷。第二临界值弁Thr2也可以是软件设定 的值。当一容错数据区块被判定为有缺陷，则该容错数据区块确认器506发 出一中断命令弁INT至该处理器310，触发更进一步的主缺陷表PDL/副缺陷 表SDL更新程序，而同时，容错数据区块确认器506发出一控制信号弁Ctrl 至外校验码解码器502以暂停它的运作，直到该处理器310完成该更新程序。 图6为扇区检测器304进行扇区校验的流程图。在步骤602中，该解调 器302输出一数字数据串流，包含一容错数据区块所属的多个扇区以及外校 验码PO和内校验码PI。在步骤604，内校验码解码器402解码内校验码PI 以校验每一扇区。在步骤606中，该档头解码器404从该扇区解出档头，以 校验其正确性。在步骤608中，将校验出的缺陷扇区数量和一第一临界值 #Thrl比较，产生指示一扇区是否缺陷的缺陷信息。在步骤610中，每一扇 区的内容和缺陷信息就被储存在存储器306中。而当下笔数据来时，由步骤 602开始重复此流程。 图7为容错数据区块检测器308进行容错数据区块校验的流程图。在步 骤702中，从该存储器306中读取扇区以解码外校验码PO，并统计外校验 码PO错误次数。在步骤704中，建立一缺陷列表504以维护该容错数据区 块中每一扇区的缺陷信息。在步骤706中，计数缺陷列表504中列出的缺陷 扇区数量，与第二临界值弁Thr2比较。如果超过第二临界值rrhr2，则执行步 骤708，发出一中断命令存INT至该处理器310，使外校验码PO解码程序暂 停，直到处理器310完成主缺陷表PDL/副缺陷表SDL的更新程序。如果未 超过第二临界值弁Thr2，则回到步骤702。而当下笔数据来时，由步骤702开 始重复此流程。图8为本发明光盘校验方法的流程图。在步骤802中，处理器310等待 中断命令^INT来触发更新程序。如果收到一中断命令弁INT，则进行步骤804， 判断该光盘片是否处于格式化模式(format mode)。若判断结果为否(即该光 盘片处于写入模式，write mode),则执行步骤812，更新该光盘片的副缺陷 表SDL，将缺陷容错数据区块记录其中。若判断结果为是，则执行步骤806， 在格式化模式下，检查主缺陷表PDL的容量是否已满。如果主缺陷表PDL 己满，则跳至步骤812，否则跳至步骤810，根据缺陷列表504来更新主缺陷 表PDL。在步骤820结束上述程序。
权利要求
1.一种缺陷检测系统，用于可复写光盘，其特征在于，所述的系统包含一解调器，读取一光盘上复数个扇区的内容与内校验码；一扇区检测器，耦接所述的解调器，解码所述的这些内校验码PI以获得所述的这些扇区的缺陷信息；一存储器，耦接所述的扇区检测器，储存由所述的这些扇区的内容所组成的一容错数据区块，并储存所述的这些扇区的缺陷信息，其中所述的容错数据区块包含一外校验码；一容错数据区块检测器，耦接所述的存储器，解码所述的外校验码，并根据所述的这些扇区的缺陷信息和所述的外校验码来判断所述的容错数据区块是否有缺陷；以及一处理器，耦接所述的扇区检测器和容错数据区块检测器，用以控制所述的内校验码和所述的这些外校验码的解码程序。
2. 如权利要求1所述的缺陷检测系统，其中所述的扇区检测器包含 一内校验码解码器，用来根据内校验码校验扇区的内容； 一档头解码器，用来从扇区中解出档头以判断其正确性；以及 一扇区确认器，耦接所述的内校验码解码器和所述的档头解码器，计算所述的内校验码解码器和档头解码器的检査结果，计算后和一第一临界值比 较，以判定扇区是否有缺陷；其中所述的扇区检测器将检查过的扇区的内容 和缺陷信息储存至所述的存储器中。
3. 如权利要求2所述的缺陷检测系统，其中 每一扇区包含复数个数据帧，各对应一内校验码；所述的内校验码解码器根据每一 内校验码判断对应数据帧的正确性，并 计算每一扇区中有缺陷的数据帧数量；如果一扇区中有缺陷的数据帧数量超过所述的第一临界值，则判定所述 的扇区为有缺陷；以及所述的第一临界值为可程序化的值，由软件设定。
4. 如权利要求1所述的缺陷检测系统，其中所述的容错数据区块检测器 包含一外校验码解码器，从所述的存储器中读取扇区的内容以供解码外校验码，并计算外校验码错误次数；一缺陷列表，用以纪录所述的扇区检测器检测缺陷的结果；以及 一容错数据区块确认器，耦接所述的外校验码解码器和所述的缺陷列表，根据所述的缺陷列表计算有缺陷的扇区数量，计算后和一第二临界值比较，藉此判定所述的容错数据区块是否有缺陷。
5. 如权利要求4所述的缺陷检测系统，其中当所述的容错数据区块被判定为有缺陷时，所述的容错数据区块确认器 发出一中断命令至所述的处理器，要求更新所述的光盘片中的一主缺陷表或 一副缺陷表，而同时，所述的容错数据区块确认器发出一控制信号使所述的 外校验码解码器暂停运作，直到所述的处理器完成所述的更新程序；以及当所述的更新程序在进行时，所述的解调器和所述的扇区检测器持续地 处理下一容错数据区块所属的复数个扇区。
6. 如权利要求4所述的缺陷检测系统，其中如果有缺陷的扇区数量超过所述的第二临界值，则判定所述的容错数据 区块为有缺陷；以及所述的第二临界值为可程序化的值，由软件设定。
7. —种缺陷检测方法，用于可复写光盘，所述的方法包含 循序读取一光盘上复数个扇区的内容与内校验码； 解码所述的这些内校验码以获得所述的这些扇区的缺陷信息； 将所述的这些扇区的缺陷信息和所述的这些扇区的内容暂存在一存储器中，重组成包含一外校验码的一容错数据区块；解码所述的容错数据区块中的所述的外校验码；以及 根据所述的这些扇区的缺陷信息和所述的外校验码来判断所述的容错数据区块是否有缺陷；以及当所述的容错数据区块被判定为有缺陷，发出一中断命令，要求更新所述的光盘片中的一主缺陷表或一副缺陷表。
8. 如权利要求7所述的缺陷检测方法，其中内校验码的解码步骤包含 根据内校验码校验一扇区的内容； 从所述的扇区中解出档头以判断其正确性；以及计算所述的内校验码解码器和档头解码器的检查结果，计算后和一第一 临界值比较，以判定所述的扇区是否有缺陷。
9. 如权利要求8所述的缺陷检测方法，其中 每一扇区包含复数个数据帧，各对应一内校验码；校验每一扇区的步骤包含，根据每一内校验码判断对应数据帧的正确性，并计算每一扇区中有缺陷的数据帧数量；如果一扇区中有缺陷的数据帧数量超过所述的第一临界值，则判定所述 的扇区为有缺陷；以及所述的第一临界值为可程序化的值，由软件设定。
10. 如权利要求7所述的缺陷检测方法，其中外校验码的解码步骤包含 从所述的存储器中读取扇区的内容以供解码外校验码，并计算外校验码错误次数；建立一缺陷列表，纪录所述的扇区检测器检测缺陷的结果；以及 根据所述的缺陷列表计算有缺陷的扇区数量，计算后和一第二临界值比 较，藉此判定所述的容错数据区块是否有缺陷。
11. 如权利要求10所述的缺陷检测方法，其中当所述的中断命令发生时，外校验码解码的步骤暂停执行，直到所述的 主缺陷表或副缺陷表的更新程序完成；以及 外校验码解码的步骤暂停执行的时候，内校验码解码步骤仍然持续进行。
12. 如权利要求IO所述的缺陷检测方法，其中如果有缺陷的扇区数量超过所述的第二临界值，则判定所述的容错数据区块为有缺陷；以及所述的第二临界值为可程序化的值，由软件设定。
13. —种光盘校验方法，用于一可复写光盘，所述的方法包含-循序读取一光盘上复数个扇区的内容与内校验码；当所述的这些扇区的内容组成包含外校验码的一容错数据区块时，检查 所述的容错数据区块是否有缺陷；以及如果发现有缺陷，则发出一中断命令要求，进行一更新程序，包含下列 步骤如果所述的光盘正处于一格式化模式，则检査所述的光盘中的一主缺陷 表是否已满，如果未满，则更新所述的主缺陷表以纪录所述的容错数据区块 中有缺陷的扇区，如果已满，则更新所述的光盘中的一副缺陷表以纪录有缺 陷的所述的容错数据区块；以及如果所述的光盘正处于一写入模式，则更新所述的副缺陷表以纪录所述 的有缺陷的容错数据区块。
14. 如权利要求13所述的光盘校验方法，其中所述的容错数据区块的检 查步骤包含解码所述的这些内校验码以获得所述的这些扇区的缺陷信息； 将所述的这些扇区的缺陷信息和所述的这些扇区的内容暂存在一存储器 中，藉此重组成所述的容错数据区块；解码所述的容错数据区块中的外校验码；以及根据所述的这些扇区的缺陷信息和所述的外校验码来判断所述的容错数 据区块是否有缺陷；其中在所述的中断命令要求发生时，光盘读取步骤和内校验码解码步骤仍然 持续进行。
15. 如权利要求14所述的光盘校验方法，其中内校验码解码步骤包含 根据内校验码校验一扇区的内容； 从所述的扇区中解出档头以判断其正确性；以及计算所述的内校验码解码器和档头解码器的检査结果，计算后和一第一 临界值比较，以判定所述的扇区是否有缺陷。
16. 如权利要求15所述的光盘校验方法，其中-每一扇区包含复数个数据帧，各对应一内校验码；校验每一扇区的步骤包含，根据每一内校验码判断对应数据帧的正确性， 并计算每一扇区中有缺陷的数据帧数量；如果一扇区中有缺陷的数据帧数量超过所述的第一临界值，则判定所述 的扇区为有缺陷；以及所述的第一临界值为可程序化的值，由软件设定。
17. 如权利要求14所述的光盘校验方法，其中外校验码的解码步骤包含 从所述的存储器中读取扇区的内容以供解码外校验码，并计算外校验码错误次数；建立一缺陷列表，纪录所述的扇区检测器检测缺陷的结果；以及 根据所述的缺陷列表计算有缺陷的扇区数量，计算后和一第二临界值比 较，藉此判定所述的容错数据区块是否有缺陷。
18. 如权利要求14所述的光盘校验方法，其中当所述的中断命令发生时，外校验码解码的步骤暂停执行，直到所述的 主缺陷表或副缺陷表的更新程序完成；以及外校验码解码的步骤暂停执行的时候，内校验码解码步骤仍然持续进行。
19. 如权利要求14所述的光盘校验方法，其中如果有缺陷的扇区数量超过所述的第二临界值，则判定所述的容错数据 区块为有缺陷；以及所述的第二临界值为可程序化的值，由软件设定。
全文摘要
本发明提供一种缺陷检测系统和方法，用于可复写光盘。在该系统中，一解调器读取一光盘上多个扇区的内容与内校验码(PI)。一扇区检测器解码所述的这些内校验码PI以获得所述的这些扇区的缺陷信息。一存储器储存由所述的这些扇区的内容所组成的一容错数据区块(ECC block)，并储存所述的这些扇区的缺陷信息，其中该容错数据区块包含一外校验码(PO)。一容错数据区块检测器解码该外校验码，并根据所述的这些扇区的缺陷信息和该外校验码来判断该容错数据区块是否有缺陷。一处理器控制该内校验码和外校验码的解码程序。
文档编号G11B20/18GK101165799SQ20071018237
公开日2008年4月23日 申请日期2007年10月18日 优先权日2006年10月18日
发明者朱清和, 江俊颖 申请人:联发科技股份有限公司